高中生物《基因工程》练习题(附答案解析)

高中生物《基因工程》练习题（附答案解析）

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一、单选题

1.蛋白质工程中目前已成功的是（）

A.对胰岛素进行改造，使其成为速效型药品

B.蛋白质工程应用于微电子方面

C.室温下可保存半年的干扰素

D.耐储存的番茄

2.下列有关限制性酶的描述，错误的是（）

A.限制酶主要从原核生物中提取

B.限制酶具有热稳定性

C.限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同

D.一种限制酶一般只能识别一种特定的脱氧核甘酸序列

3.蛋白质工程的最终目的是（）

A.分析蛋白质的三维结构B.研究蛋白质的氨基酸组成

C.获取编码蛋白质的基因序列信息D.改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求

4.下列基因工程的基本操作程序中，属于基因工程核心步骤的是（）

A.基因表达载体的构建B.目的基因的检测与鉴定

C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的筛选与获取

5.葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了10℃

左右。相关叙述正确的是（）

A.蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定

B.改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现

C.蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构

D.酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热

6.基因和表达载体相连时既可以正向连接也可以反向连接。下图甲、乙分别表示某质粒、含目的基因和酶

切位点的DNA片段，构建基因表达载体时应用酶B和酶C进行切割，不应用酶A切割运载体和DNA片段，

其原因不包括（）

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家羊青霉素抗性基因

酶A

酶A酶A酶C

酶

PBR322B

酶A

酶C酶B目的基因

启动于四环素

甲抗性基因乙

A.防止目的基因和运载体发生反向连接B.保证构建的重组质粒中含有标记基因

C.防止目的基因或运载体重新自身环化D.保证构建的重组质粒中含有启动子

7.关于基因工程和下图所示黏性末端的叙述，正确的是（）

—A-U-U—1—1-A-A-U—1—1-Lz-e-A

-G

③

A.①与③是由相同的限制酶切割产生的

B.DNA连接酶可催化①与③的连接

C.经酶切形成④需要脱去2分子水

D.基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体

8.DNA琼脂糖凝胶电泳的分子筛效应是指作为支持介质的琼脂糖，具有网络结构，使大分子物质在通过时

受到较大阻力，借此分离不同大小的DNA片段。下列说法错误的是（）

A.琼脂糖凝胶电泳可用于分离、鉴定DNA分子的混合物

B.双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越大

C.凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA的检测

D.凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来

9.有3种限制酶对DNA分子的识别序列和剪切位点（图中箭头所示）依次为：限制酶1：--；GATC--；

限制酶2：--CCGCIGG--；限制酶3：--GIGATCC-下列叙述错误的是（）

A.不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点

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B.限制酶2和限制酶3识别的序列都包含6个碱基对

C.限制酶1和限制酶3剪出的黏性末端相同

D.能够识别和切割RNA分子的酶只有限制酶2

10.利用新鲜菜花作为实验材料提取DNA时，下列做法正确的是()

A.可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来

B.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解

C.离心后上清液中加入95%冷酒精，析出的是蛋白质等杂质

D.向DNA溶液中加入二苯胺试剂混匀，溶液会呈现蓝色

二、综合题

11.请回答下列与基因工程、胚胎工程、细胞工程以及生态工程有关的生物学问题：

(1)基因工程技术中，将目的基因导入动物细胞最常用的方法是O获得该基因后，利用

技术将该基因扩增时需要添加的有机物质有。

(2)体外受精是胚胎工程的重要环节，顺利受精必须满足两个条件：来自父方的精子要进行精子

;来自母方的卵母细胞要培养至__________________(填时期)。胚胎工程最后一道工序是

(填生物技术名称)。

(3)与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体具有很多优点。在癌症治疗时，把抗癌细胞的单克隆抗体与放

射性同位素相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的作用，将药物带到癌细胞位置，将其在

原位杀死。

(4)桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程

的原理。我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于

乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主

要是违背了原理。

三、实验题

12.硫酸化酶RaxST(胞外酶)是当前研究的热点，现将该酶的基因通过基因工程的方式导入到大肠杆菌

体内。已知大肠杆菌在表达蛋白质时，与培养时IPTG诱导剂浓度有关。为研究培养时透导剂浓度对硫酸化

酶表达量的影响，请根据以下提供的实验材料写出实验思路：

实验材料：若干培养瓶，培养液，转基因的大肠杆菌，IPTG粉末

(要求与说明：①实验仪器、试剂、用具及操作方式不作要求：②实验条件适宜；)

请回答：

(1)实验思路：

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①取等量培养液放置于四个培养瓶中，编号ABCD

②在ABCD四个瓶中分别,振荡摇匀

③取大肠杆菌稀释后，分别等量接种于ABCD四个瓶中，于条件下培养

④每隔相同的时间测定并记录

⑤对实验数据进行统计分析

(2)若本实验使用的IPTG均促进RaxST酶的表达，且与浓度有关。请用曲线图预测其中一种结果。—

(3)该实验中，转基因技术所涉及的变异原理是o

四、填空题

13.根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有和o

(2)质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如下：

AATTC......G

G......CTTAA

为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外，还可用另一种限制性内切核酸酶

切割，该酶必须具有的特点是o

(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA

连接酶。

(4)基因工程中除质粒外，和______________也可作为运载体。

14.对基因工程概念的理解

(1)原理：。

(2)操作水平：o

(3)操作环境：o

15.基因工程的第一步：o

(1)目的基因是指：»

(2)原核基因采取获得，真核基因是0人工合成目的基因常用方法有

和=

(3)PCR技术扩增目的基因

①原理：______________

②过程：

a：加热至90-95C；

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b：冷却到55-60℃,；

c：加热至70-75℃,_________________________________________

参考答案与解析

1.A

【分析】考查蛋白质工程的进展和应用前景。已经取得了部分成就，但是很多仍处于积极探索阶段，有着

广阔的发展前景。

【详解】科学家已经利用蛋白质工程对胰岛素进行了改造，使其成为速效型药品，A正确.

正在积极探索蛋白质工程应用于微电子方面，B错误.

室温下可保存半年的干扰素和耐储存的番茄都还没有实现，C、D错误.

2.B

【分析】“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶)

(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之

间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

(3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

【详解】A、限制酶主要从原核生物中提取，A正确；

B、普通的限制酶不具有热稳定性，B错误；

C、限制酶和DNA连接酶作用的化学键都是磷酸二酯键，C正确；

D、一种限制酶一般只能识别一种特定的脱氧核甘酸序列，并切割特定的位点，D正确。

故选Bo

3.D

【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋

白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能一设计预期的蛋白质结构一推测应有氨基酸序列一找到对应的

脱氧核甘酸序列(基因)。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。

【详解】蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是

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改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求，D正确。

故选D。

4.A

【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转

基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

【详解】基因表达载体的构建是基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

故选Ao

5.B

【分析】1、蛋白质工程：通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。

2、目的：改造现有蛋白质或者制造新的蛋白质。

3、蛋白质功能多样性的原因：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同，肽链的盘曲折叠方式及蛋白质的空

间结构的多样性。

【详解】A、蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，从根本上来说，是由基因决定的，A错误。

B、改造蛋白质结构可通过改造编码蛋白质的基因结构实现，B正确；

C、蛋白质工程可以获得特定功能的蛋白质，因此可以定向改变蛋白质的结构，C错误；

D、酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变，D错误。

故选Bo

6.D

【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以

遗传给下一代。一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。分

析图示可知，目的基因两端有酶A、酶B和酶C的切割位点，而质粒中，酶A的切割位点位于氨玉青霉素抗

性基因和四环素抗性基因上，酶B和酶C的切割位点位于四环素抗性基因上。

【详解】A、质粒和含目的基因的DNA片段上都有酶B和酶C的酶切位点，酶B和酶C切割后产生的黏性末

端不同，可以防止目的基因和运载体发生反向连接，A正确；

B、用酶B和酶C进行切割后，重组质粒中还含有氨苇青霉素抗性基因可作为标记基因，若用酶A切割，质

粒中的两个标记基因都会被破坏，B正确；

C、酶B和酶C切割后产生的黏性末端不同，可防止目的基因或运载体重新自身环化，C正确；

D、无论用哪种酶切都不会破坏质粒中的启动子，重组质粒中都含有启动子，D错误。

故选D。

7.B

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【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸

之间的磷酸二酯键断裂。DNA连接酶能把目的基因与运载体的黏性末端连接起来，形成磷酸二脂键。

【详解】A、不同限制酶切割生成的黏性末端也可能相同，因此①与③虽然黏性末端相同，但不一定是由相

同限制酶切割产生的，A错误；

B、由于①与③的黏性末端相同，所以DNA连接酶可催化①与③的连接，B正确；

C、形成④需要断裂两个磷酸二酯键，因此需要消耗2分子的水，C错误；

D、基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶，运载体不属于工具酶，D错误。

故选B。

8.B

【分析】1、凝胶色谱法(分配色谱法)：根据被分离物质(如蛋白质)相对分子质量的大小，利用具有多

孔网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离。

2、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的

大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。

【详解】A、琼脂糖凝胶电泳利用具有多孔网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离，可用于分离、鉴定

DNA分子的混合物，A正确；

B、凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小有关，双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速

率越小，B错误；

C、凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，用于分

离后DNA的检测，C正确；

D、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出

来，D正确。

故选Bo

9.D

【分析】关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：

(1)来源：主要从原核生物中分离纯化出来。

(2)特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之

间的磷酸二酯键断裂。

(3)结果：形成黏性末端或平末端。

【详解】A、酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A正确；

B、限制酶2和3识另I］的序歹1J分另IJ是CCGCGG和GGATCC,均为6个碱基对，B正确；

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C、限制酶1和3剪出的黏性末端相同，均为-GATC,C正确；

D、限制酶只能识别和切割DNA分子内一小段核甘酸序列，D错误。

故选Do

10.B

【分析】DNA的粗提取和分离：1、DNA的溶解性：(1)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中

溶解度不同(0.14mol/L溶解度最低)，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质

沉淀，或者相反，以达到分离目的。(2)DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用

这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白

质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80°C以上才会变性。洗涤剂

能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。3、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因

此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

【详解】A、菜花是植物细胞，植物细胞置于清水中细胞不会破碎，而是需要加入一定的洗涤剂和食盐，进

行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，A错误；

B、过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行可以使酶的活性降低，可以防止DNA降解，B正确；

C、在提取液中加入95%的冷酒精，DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，则DNA会与蛋白质分离并析出，得

到的是粗提的DNA,C错误；

D、将提取到的丝状物先溶解到2mol/L的氯化钠溶液中，再加入二苯胺溶液，沸水浴加热后，溶液变为蓝

色，D错误。

故选Bo

11.(1)显微注射法PCR引物、原料、Taq酶、模板

⑵获能MH中期胚胎移植

⑶导向(或定向、定位)

(4)物质循环再生协调与平衡

【分析】1、基因工程的一般步骤：

(1)提取目的基因：获取目的基因是实施基因工程的第一步。

(2)目的基因与运载体结合：基因表达载体的构建(即目的基因与运载体结合)是实施基因工程的第二

步，也是基因工程的核心。

(3)将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运

载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。

(4)目的基因的检测和表达：目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，需要通过

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检测与鉴定。

2、胚胎工程：

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分

割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的

各种需求。

3、单克隆抗体：

(1)抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

(2)单克隆抗体的制备

1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋

巴细胞

2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出

杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。

3)克隆化培养和抗体检测

4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖

5)提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取

(3)单克隆抗体的应用

1)作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。

2)用于治疗疾病和运载药物。

4、生态工程的基本原理：

1)物质循环再生原理；

2)物种多样性原理；

3)协调与平衡原理；

4)整体性原理；

5)系统学与工程学原理：系统的结构决定功能原理；整体性原理。

(1)基因工程技术中，将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法；利用PCR技术扩增目的基因时

需要添加的有机物质有引物、原料、Taq酶、模板等。

(2)体外受精时，来自父方的精子要进行获能，来自母方的卵母细胞要培养MII中期才能完成受精作用；胚

胎移植是胚胎工程的最后一道工序。

(3)在癌症治疗时，可以把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆

抗体的导向作用，能将药物带到癌细胞所在的位置，将其在原位杀死。

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（4）桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成无废弃物农业，这主要遵循了生态工程的物质循环

再生原理；我国西北一些地区的防护林成为残败的“灰色长城”，其失败的原因主要是违背了协调与平衡原

理。

【点睛】本题考查了基因工程、胚胎工程、细胞工程、生态工程有关的生物学问题，属于容易题，解题的

关键是对相关生物技术的识记，然后结合题意作答。

12.不加、加入较少量、中量和较多量的IPTG粉末适宜硫酸化酶浓

RaxST中浓度组（C组）

浓度

高浓度组（D组）

g/L

低浓度组（B组）

对照组（A组）

时间/h

IPTG诱导剂浓度对RaxST表达量的影响曲线

度

基因重组

【分析】由题干信息可知，该实验的目的是研究培养时诱导剂浓度对硫酸化酶表达量的影响，因自量是诱

导剂的浓度，因变量是硫酸化酶表达量，其他属于无关变量，无关变量应保持一致且适宜，按照实验设计

的对照原则和单一变量的原则完善实验步骤、预期结果并获取结论。

【详解】（1）按照实验设计的对照原则和单一变量原则，设计实验步骤如下：

①取等量培养液放置于四个培养瓶中，编号ABCD。

②分别在ABCD四个瓶中不加、加入较少量、中量和较多量的IPTG粉末，振荡摇匀；

③取大肠杆菌稀释