高中生物选修三基因工程的基本操作程序同步练习含答案

高中生物选修三基因工程的基本操作程序同步练习含答案

卷I（选择题）

一、选择题（本题共计10小题，每题3分，共计30分，）

1.下列关于基因工程的说法正确的是（）

A.运载体的作用是切割外源基因

B.基因工程不涉及目的基因的检测与表达

C.DNA连接酶不具有专一性

D.DNA连接酶作用的化学键是磷酸二酯键

2.动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实，科学家正试图利用

基因工程的方法对猪的器官进行改造，对猪的器官改造后所达到的要求是（）

A.能够提高猪的生长速率B.没有免疫排斥反应

C.改善猪器官的品质D.能够生产药物

3.通过以下哪种处理方式，可以提高细菌细胞的通透性，从而易于摄入质粒？（）

A.加热B.加碱C.加氯化钙D.搅拌

4.运载体是保证目的基因在受体细胞中稳定存在的前提，下列哪一个不能作为目的基

因的直接运载体（）

A.Ti质粒B.入噬菌体的衍生物

C.土壤农杆菌D.动植物病毒

5.图为农杆菌Ti质粒的T-DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后，T-DNA首先

在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整合到染色体上，

继而诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤。以下有关叙述不正确的是（）

生长素第因（A）细袍分裂崇基因（B）

左边界行边界

（LB）'（RB）

T-DNAIKR

A.Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外

B.植物肿瘤的形成与A、B两个基因的表达有关

C.清除植物肿瘤组织中的农杆菌后肿瘤不再生长

D.利用T-DNA进行转基因时需保留LB、RB序列

6.基因工程具体操作过程中需要限制酶作为基因剪刀，下列相关说法正确的是（）

A.不同限制酶处理DNA分子可能形成相同的黏性末端

B.自然界中只有原核生物的细胞中才存在限制酶

C.限制酶识别的部位是磷酸二酯键

D.限制酶均能特异性地识别6个核甘酸序列

7.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（）

A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA逆转录获得

B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点

C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来

D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用

8.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（）

A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA逆转录获得

B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点

C.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用

D.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来

9.转基因抗虫植物含有Bt蛋白，也叫毒蛋白，对人体无毒，但是鳞翅目昆虫幼虫的肠

道里有Bt蛋白的受体，Bt蛋白与受体结合导致肠道壁穿孔，使幼虫死亡•下列叙述错

误的是（）

A.促进Bt蛋白的合成有助于提高植物的抗虫效果

B.可通过DNA分子杂交技术检测Bt蛋白基因的表达

C.将Bt蛋白基因导入植物细胞的方法可使用农杆菌转化法和基因枪法

D.将植物材料和农杆菌共同培养之前，植物材料需要消毒处理

10.科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和

人类母乳极其类似的奶制品。下列叙述正确的是（）

①该技术将导致定向变异

②DNA连接酶可将目的基因与运载体间的氢键连接起来

③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料

④受精卵是理想的受体细胞

A.①②③④B.①②④C.②③④D.①③④

卷II（非选择题）

二、填空题（本题共计10小题，每题3分，共计30分，）

试卷第2页，总37页

11.基因工程育种的原理是基因突变..（判断对错）

12.DM4连接酶连接的是被限制酶切开的两个核甘酸之间的

13.采用转基因方法将人的凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊.但是

人的凝血因子只存在于转基因山羊的乳汁中.这说明，在该转基因山羊中，只有乳腺

细胞中存在人凝血因子基因，而其他细胞中不存在.（判断对错）

14.植物修复是一项新兴的生物学技术，它是利用植物净化已污染的生态环境。科学家

们经过努力，培育出世界上首株具有明显"食汞"效果的转基因烟草。科学家先从微生

物中分离出一种可将无机汞转化为气态汞的基因，再将经改造的该基因转入烟草，这

种转基因烟草可大量吸收土壤中和水中的汞，在一定程度上净化汞污染。请回答下列

问题：

（1）培育"食汞"烟草过程中使用的目的基因为，微生物基因能在烟草中表达

所依据的原理是o

（2）将目的基因导入烟草常使用法，自然条件下，这种方法常用于双子叶植

物和,目的基因需插入的T-DNA上，使目的基因可转移到受体细

胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。

（3）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，只有通过检测

和才能知道，检测目的基因是否导入采用技术。

15.目前，人体器官移植短缺是一个世界性难题.为此，人们不得不把目光移向寻求

可替代的移植器官.

科学家试图利用基因工程方法对小型猪的器官进行改造，所采用的方法是在构建

时，导入某种调节因子，以抑制________基因的表达，或设法除去

基因，再结合技术，培育出没有反应的转基因克隆猪器官.

16.2011年11月，武汉大学利用细菌将人的血清白蛋白基因导入水稻体内，借助水稻

合成了人的血清白蛋白，这种蛋白质和人体自然产生的这类物质是完全一致的.结合

图示回答转基因水稻培育过程的相关问题.

CTTAAG

CAATTC

目的基四转

基

«组

水稻

小n।(V因

一

粒

细

质

胞③

EcoRI.水

质粒稻

标记基因

④限制酶Man/和限制酶EcoR/的识别序列及切割位点分别是一C1AATTG一和-GI

AATTC--.为保证重组质粒表达载体的准确构建，应该用限制酶切割质粒,

用限制酶切割含目的基因的DN4分子，用DM4连接酶连接目的基因和质

粒.基因表达载体的组成除目的基因和标记基因外，还包括.

(2)将重组DN4分子导入植物受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法.农杆

菌的兀质粒上的可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的上.

(3)为了确定转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的做探针进

行分子杂交检测，又要从个体水平鉴定水稻植株是否含有人的血清白蛋白.

17.生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白.操

作步骤：从人的基因组文库中获取目的基因；目的基因与结合构建基因表达

载体；在基因表达载体中还应插入和终止子.然后把基因表达载体导入牛的

,通过发育形成的牛体细胞含人的,成熟的牛产的奶中含有

，证明基因操作成功.

18.重组DNA技术使实验上从基因到蛋白和从蛋白到基因都成为可能。从少量的纯化

蛋白可得到部分的氨基酸序列，这为获取目的基因提供了序列信息。一旦该基因被分

离并测序，它的蛋白编码序列就可用于设计一个DNA分子，然后在遗传工程化细胞中

产生蛋白质产物。这样就可以在生化或者结构上研究该蛋白质了。该基因还可以经过

操作后转入细胞或者生物体内研究其功能。据图回答下列问题：

■定一个多肽片在DNA数据寄中通过PCR或者I•选

段的如K*序列*4«基因序列—d^DNAiWT—♦视A文摩.居因烟

，又瘁往取克隆

xtm或者核酸共，作并引入编息

振■定三it站构或者生物体中进

生化检冽■定活性行功能研究

基因或者cDNA

量白自I\

引入大崎杆曲或

者其他18主蝴u**---------入列费量“体

(1)由图可知，获取目的基因序列的方法可以是

(2)如果从cDNA文库中获取目的基因，需要对cDNA文库进行筛选，其原因是

(3)大肠杆菌作为受体细胞，一般用Ca?+进行处理，使之变成细胞。

(4)PCR扩增基因的前提是：根据已知目的基因的序列合成,还需要在

的作用下进行延伸。

(5)合成的探针与转基因生物的基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，则表明

(6)该技术使科学家可以设计一个新的DNA,进而产生大量蛋白质，研究其功能，这

就是二代基因工程-，它是以蛋白质分子的及其与生物的

关系作为基础。

试卷第4页，总37页

19.基因工程的操作步骤是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、、目

的基因的.

20.菊天牛是菊花的主要害虫之一.科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花.

下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答：

含抗粒产一虫及较基一驾因:一叶*片体殖蛆花解一盒组伤织g植再株生叫虫L植特苗株因抗

(注；卡那霉素抗性基因(hm，作为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感.)

(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用处理土壤农杆菌，使其处于感受

态.

(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够感染菊花(或"植物”)细胞，

并将转移至受体细胞的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细

胞的上，最终形成转基因植株.

(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和的培养基中，在适宜条件下进

行培养，筛选转基因菊花.

(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据的核甘酸序列设

计特异引物，以为模板进行第一轮扩增.

(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验

结果如下表所示.

组别死亡率(%)

实验组转基因植株160.00

转基因植株253.33

对照组13.33

①对照组应饲喂等量的.

②据表分析，差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作

用.

三、解答题(本题共计20小题，每题10分，共计200分，)

21.生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利，请据图回答:

人的生长

激素基因受精卵

乌转入生长激素基因的牛

无限增殖调控

目1基因(P©

的||一I黑口一体外培养一•单克隆抗体

基

因

抗虫基因

d—棉花受体细胞上♦抗虫棉

重组Ti质粒

（1）在培育转入生长激素基因的牛的过程中，①过程需要的工具酶是。②

过程常用的方法是,受体细胞是。

（2）在抗虫棉的培育过程中，常用作目的基因的载体，目的基因插入

上，以使目的基因能进入受体细胞。④过程中的受体细胞可采用愈伤组织细

胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是o

（3）体外培养动物细胞时，需通入一定量的。。2，目的是，培养液中除添加

各种营养物质以外，还常常需要添加等天然成分。

22.溶菌酶是一种广泛存在于生物体内能够裂解细菌细胞壁的酶。在植物体中，存在于

液泡中的溶菌酶对在寄主细胞间隙繁殖的细菌难以奏效，于是人们设想通过把一种外

源溶菌酶基因导入植物细胞，并使表达出的溶菌酶分泌至细胞间隙，就能达到抗菌目

的。回答下列问题。

（1）如果在北噬菌体中获取目的基因，不能通过反转录法从7；噬菌体获取目的基因的

原因是。可将从噬菌体中得到的DNA利用技术扩增目的基因，

使用这种方法的前提是必须具有一段，以便根据这一序列合成引物。

（2）噬菌体中的DNA在马铃薯细胞中表达出的溶菌酶，其氨基酸排列顺序与噬菌体

所含的溶菌酶完全相同，这说明。

（3）基因工程操作中，构建基因表达载体的目的是

（4）若要在分子水平鉴定目的基因是否表达出溶菌酶，方法是，而要在个体

水平检测植物是否具有抗病特性，使用的方法是。

23.埃博拉病毒（EB。）是一种能引起人类产生埃博拉出血热的强致死性RNA病毒。

EBO外壳蛋白具有较强的免疫原性，可用来制备疫苗，也可用于制备单克隆抗体。请

回答下列问题：

（1）利用基因工程方法制备EB。外壳蛋白，以EB。外壳蛋白为抗原制备疫苗是预防

埃博拉出血热的一种有效措施。为了从牛分泌的乳汁中提取EBO外壳蛋白，在将EB。

外壳蛋白基因导入牛受体细胞前，基因的前端必须含有，使其能在牛的乳腺

细胞中特异性表达，它是识别和结合的位点。这种通过分泌乳汁来生产所需

要的药品的转基因动物称为。

（2）利用EB。外壳蛋白作为抗原处理小鼠，然后提取小鼠的与骨髓瘤细胞

进行融合，再用特定的进行筛选，获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需进行

和,经多次筛选，就可获得具有特性的杂交瘤细胞，最后

将杂交瘤细胞在体外或体内大规模培养，从细胞培养液或小鼠腹水中就可以提取出大

试卷第6页，总37页

量单克隆抗体，单克隆抗体最主要的优点是

24.G0LS2基因表达可提高植物细胞内糖类含量，降低植物叶片气孔开度。科研人员将

拟南芥G0LS2基因导人并整合到水稻染色体上。请回答下列问题：

（1）从CDNA文库中获得的目的基因（填"含有"或"不含有"）启动子和终止

子。通过PCR技术获取G0LS2基因的原理是，需设计种引物。

（2）G0LS2基因可以整合到水稻染色体上的遗传学物质基础是。需将G0LS2

基因拼接在运载体上才能成功转化，转化指的是。

（3）基因表达载体的组成除了G0LS2基因外，还必须有等；在构建基因表达

载体过程中，常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在G0LS2基因上游，双启

动子的作用可能是，进一步提高细胞内糖类含量。

25.白僵菌可感染农业害虫，常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁瞬敏感

且杀死害虫的能力较弱，科研人员对其进行基因工程改造，流程如图所示。

（1）苏云金芽泡杆菌产生的毒蛋白，能有效杀死害虫。已知该基因的全部序列，科研

人员通过法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段。将毒蛋白基因和质粒连接

获得重组质粒1的过程需要用到的工具酶是。

（2）重组质粒1和Bar基因（草丁瞬抗性基因）各自用Xbal酶处理，得到酶切片段。

重组质粒1的酶切片段再用去磷酸化酶处理，使末端游离的磷酸基团脱离，目的是防

止。将未用去磷酸化酶处理的Bar基因与重组质粒1连接，获得重组质粒2。

获得的重组质粒2的是下图中的_______。

（3）将重组质粒2与感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒2在臼僵菌细胞内

被修复。下图表示运用影印培养法（使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的

一种接种培养方法）检测重组质粒2是否导入了白僵菌。

培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A还应/有

从检测筛选的结果分析，加入蛋但质（填数字）菌落中的细菌。为了确定重组白僵菌

是否培育成功，科研人员将重组臼僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫,

这属于水平的鉴定。

26.科学家将拟南芥的抗寒基因（CBFI）,转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某

质粒载体上的SacI、Xbal.EcoRI>HindID四种限制酶的切割位点示意图。据图回

答问题：

A〃力'（甄千青霉/---、

素抗性基因）/H/〃dIII

I

复制原点\VA

y^-SacI

EcoRI

（1）在该实验中为构建基因表达载体，用SacI、Xbal切下CBFI基因后，对质粒载

体进行切割的限制酶是，理由是

________________________________________________C

（2）连接CBFI基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有«

将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是。

（3）为了鉴别受体细胞中是否含有CBFI基因，可用含的培养基进行筛选。

检验目的基因是否转录和翻译分别用、方法，

（4）科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉（实验组）与非转基因香蕉（对照组）

进行处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果，则说

明获得了抗寒的香蕉优质品种。

27.请回答下列与基因工程有关的问题。

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即和从中分离。

（2）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，构建基因表达载体需要用的工具酶是

。在己经构建的基因表达载体中，调控目的基因表达的序列有，用

于对目的基因进行筛选的序列为。

（3）在获得目的基因后，可以采用PCR技术扩增目的基因，该技术的前提是

,以便根据这一序列合成引物。PCR技术中所利用的关键酶是

（4）尼伦伯格、马太破译了编码氨基酸的第一个遗传密码，如果说他们的工作为基因

的分离和合成提供了启示，那么这一启示是。

28.科学家利用叶盘法将葡萄的相关基因导入番茄，得到早熟番茄。叶盘法的具体做法

是：先将实验材料的叶子表面进行消毒，再用消毒过的打孔器从叶子上取下圆形小片,

试卷第8页，总37页

即叶盘。将它放在土壤农杆菌培养液中浸泡4~5min,然后用滤纸吸干，放在特殊培养

基上培养两天后，转移到含有适当抗生素的选择培养基上继续培养。数周后，叶盘周

围会长出愈伤组织并分化成幼苗。请回答：

（1）科学家培养早熟番茄应用了基因工程技术，该技术的原理是。科学家利

用叶盘法时属于基因工程的第二步，即。

（2）农杆菌通常感染植物和裸子植物，是因为这些植物在伤口处的细胞会分

泌大量的化合物，吸引农杆菌。农杆菌能够介导转化的原因是：。

（3）愈伤组织经后续处理可以得到早熟番茄幼苗，这是因为愈伤组织细胞中含有

和。

29.研究人员将黑莓浆果中花青素基因转入番茄中，制得可抗癌的转基因"紫番茄"。回

答下列问题。

（1）研究人员获取花青素基因后，宜采用技术对花青素基因进行扩增，该技

术需要引物、、原料和DNA模板等条件。

（2）基因工程所用的限制酶主要从中获得，其特点是能够识别DNA分子的

，并在特定位点切割DNA。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点,

其作用是。将花青素基因插入质粒的T-DNA中的目的是。

（3）如图是天然Ti质粒的结构示意图，其中ksh、kqd、zz分别表示抗青霉素基因、

抗庆大霉素基因、终止子。若利用限制酶I构建花青素基因的重组Ti质粒，需用

法导入番茄细胞。请设计实验筛选出只导入天然Ti质粒和成功导入花青素基

因的重组Ti质粒番茄细胞的方法。

设计思路：

结果及结论:

30.普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制合成的酶能破坏细胞壁使番茄软

化，不耐储存。科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得耐储存番茄。

作用机理如图。回答下列问题：

mRNAl与mRNA2结合

mRNAl---皿山出—inRNA2

多鬃半乳糖醛酸酶基因抗多鬃半乳糖醛酸豳基因

（1）基因工程中，抗多聚半乳糖醛酸酶基因称为

（2）图示科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄细胞的上，采用的方

法为，因为Ti质粒的片段有转移能力。

（3）抗多聚半乳糖醛酸酶基因成功导入番茄细胞后，通过技术培育出转基因

番茄植株。转基因番茄耐储存的机理是多聚半乳糖醛酸酶基因表达的过程受

阻。如果在转基因番茄中采用技术检测到了抗多聚半乳糖醛酸酶基因，但番

茄果实依然软化不耐储存，则最可能的原因是。

31.1979年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,

并且在大肠杆菌体内表达成功。请根据图回答问题：

腕岛索欧信使RNA

|反转量前

（1）图中①DNA是以为模板，在酶的作用下先形成单链DNA,再

合成双链DNA,从而获得了所需要的基因。

（2）图中②代表的工具是,在它的作用下将质粒（环状DNA）切出末端。

（3）图中③代表,上面含目的基因（原胰岛素基因）、

终止子、复制原点。

试卷第10页，总37页

（4）图中④表示的步骤是

32.如图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。

一-

壤

土

基因

含C的离体棉转

植

农

虫

杆

培养便振

土壤农染'花体细株

菌

陪咧军殷D选择上

A冷却到B杆菌E胞F一

55七

请回答：

（1）A玲B利用的技术称为,其中②过程需要酶才能完成。

（2）图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程，该过程为构建,该过

程中，要将目的基因插入Ti质粒的中。

（3）上述流程示意图中，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是法。

（4）欲确定抗虫基因是否整合G的染色体DNA上，可以用技术来检测。如

果抗虫基因导入成功，且与某条染色体的DNA整合起来，该转基因抗虫棉可视为杂合

子，将该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中抗虫植株占o

33.植物细胞壁中存在大量不能被猪消化的多聚糖类物质，如半纤维素多聚糖、果胶质

（富含有半乳糖醛酸的多聚糖）等。研究人员通过基因工程、胚胎工程等技术培育出

转多聚糖酶基因（manA）猪，主要流程如下图（neo为新霉素抗性基因）。回答下列

问题：

T曲优治界、裂辩

PCR犷-目

Bam]11胸口

猪后儿，成

manA打维组.在

•代♦切割位.点

RmtHI识别序列GGA1CC殳制原点

CCTACKincu阅0^0晶潞

1711EcoRI

猪卵母轴胞

如口M另叼列AATCT

终ill悯瞬处瑜上1

KTAGA

Bam]]IBa/nllI

图2转范阚即国猪

（1）运用PCR技术扩增DNA分子时，需经过变性玲f延伸今重复过程，经过

4轮循环后，得到的子代DNA分子中，不同时含有两种引物的DNA分子占。

（2）图2中的步骤[①]过程，是基因工程基本操作程序中的核心步骤。

（3）通过①过程获得的重组质粒含有4.9kb个碱基对，其中manA基因含有1.8kb个

碱基对。现将该重组质粒成功导入受体细胞后，经培养，发现约有50%的细胞能正常

表达目的基因产物，原因是o若用BamHl和EcoRi联合酶切割其中一种重

组质粒，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段，若用上述联合酶切割同等长度的另

一种重组质粒，则可获得kb长度两种的DNA片段。

（4）在④过程的早期胚胎培养时，通常需要定期更换培养液，目的是

（5）⑤过程前，通常需对受体母猪注射，使其能同期发情。与普通猪相比,

该转基因猪的优势是。

34.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2

表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspI、BamHI>MboI、SmaI4种限

，C&G、Gt；ATCC、

制性核酸内切酶，其识别序列和酶切位点分别为

'GATC、CC&GG

请回答下列问题:

H的4出0

,'ll'11:11111""?:11111H

GGATCCqqCOGGCCCGGGOGATCC

CCTAGGCKGCCCGGGCCCCCTAGG

111111!i,I.I..

0----------534bpw*Wbp--------k-(Sltp--------•

（1）若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，产生的末端是末端,

其产物长度为。

（2）若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。

从杂合子中分离出图1对应的DNA片段，用限制酶Smal完全切割，产物中共有种

不同的DNA片段。

（3）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是识别

与结合的位点，促进转录的开始。

（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒,

那么应选用的限制酶是o在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大

肠杆菌，一般需要用添加的培养基进行培养。

35.栾树适合生长于石灰石风化产生的钙基土壤中，抗恶劣环境的能力强，因此常用于

矿区废弃地恢复过程中的种植。为了增加栾树的耐旱性，某科研所将耐旱基因导入栾

试卷第12页，总37页

树中，流程图如图所示。回答下列相关问题:

H(/>din

BtiniHIRumHI

素抗性BumH||HmdU|

目的基网

Ti册粒

B<imHII囱mHI

♦卅〃din

含垂细Ti皖

粒的农杆菌

耐

旱

农杆菌植

株

娈树细胞

（1）使用Hindlll和BamHI在Ti质粒的上进行切割。①被HindHI和BamHI

酶切后，最多能产生________种DNA片段。

（2）经过②构建的产物称为,经过③可形成具有能力的薄壁细胞,

进而形成甲中的组织。

（3）④⑥过程的基本原理是,利用该技术可以实现快速大量繁殖优良品种

的种苗，也可以获得单倍体幼苗，请说出二者在操作上的区别是。

（4）矿区废弃地恢复工程中，关键在于植被的恢复，以及为植被恢复所必需的

的重建。最终为了使该地区具有较高的抵抗力稳定性，这体现了生态工程的

________原理。

36.L-肉碱具有参与脂肪氧化、抗疲劳、延迟患阿尔茨海默综合症等功能。据报道大肠

杆菌能将巴豆甜菜碱转化成L-肉碱，但效率较低。科研人员通过基因工程将BCD基因、

F基因以及T基因导入到大肠杆菌细胞内以提高L-肉碱的转化率。实验过程及结果如

图所示，分析并回答下列问题：

空组质粒I空姐质粒2kan：卡那霁素抗性乱因

I-_一.一，

同时导＞大肠肝菌CAT：乳霉素抗性息因

希选培养

拴立结果

（1）为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法，其原理是

PCR反应体系需要加入的有机物有DNA模板，dNTP,耐高温DNA聚合酶和

实验过程中不能将BCD基因、F基因以及T基因直接导入到大肠杆菌细胞内，而是构

建重组质粒后再导入大肠杆菌，原因是,并能遗传给下一代。图中两个重组

质粒目的基因的首端都含有启动子T7,T7是识别和结合的部位，能驱动基因

转录。

（2）将重组质粒1和重组质粒2导入大肠杆菌时;应用处理大肠杆菌，使细

胞处于的感受态。

（3）为了筛选出同时含有BCD基因、F基因以及T基因的大肠杆菌，实验的思路是

（4）研究发现巴豆甜菜碱转化成L-肉碱是一个可逆反应过程，得到的工程菌在含有巴

豆甜菜碱培养基中培养2小时后，L-肉碱的含量基本稳定，此时可以,以提

高产量。

37.干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血液中提取，每升人血中

只能提取0.05四，所以价格昂贵.现在美国加利福尼亚的基因公司用如图所示的方式

生产干扰素，试分析回答下列问题：

分泌

干扰素

淋巴细胞

细菌质粒困的质粒酵母菌

（1）从人的淋巴细胞中取出，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内,

让酵母菌________.

（2）有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工

程菌"，此种操作能制备到干扰素吗？,请说明理由：.

（3）中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上，使烟

草获得了抗病毒的能力，试分析：

①人的基因之所以能移接到植物体内，其物质基础是.

②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了,这个事实说明，人和植物共

用一套，蛋白质合成方式（基本相同'大不相同）.

38.青蒿素是从青蓄植物细胞中提取的一种代谢产物。如图为青需细胞中青蒿素的合成

途径，其中，FPP是合成青蓄素必需的前体物质，它在青蒿细胞和酵母细胞中都存在,

而ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中。但从青蒿细胞中提取的ADS酶和

CYP71AV1酶的活性都较低。请回答下列问题：

ADS魔CYP71AV1醪

FPPT青蒿酸前体T青蒿酸玲青蒿素

试卷第14页，总37页

（1）如果利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母细胞，理论上还需要向酵母细胞

中导入等基因，要实现这一过程需要借助（填工具酶）来构建基因

表达酸体，所构建的基因表达载体中应该含有眉动子，它是识别和结合的部

位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。

（2）为使酵母细胞合成更多的青蒿素，科研人员通过一定的工程技术手段，获得了活

性较高的ADS酶和CYP71AV1酶。该技术的实验流程如下：

设计推测找到

预期蛋白的功能T蛋白质三维结构T氨基酸的序列T相应的脱氧核甘酸序列玲活性

高的ADS酶和CYP71AV1酶

该工程技术的名称是，是以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为

基础，通过，对现有蛋白质进行改造。

（3）在实践中，还可利用单倍体育种来培育能稳定遗传的高产的青蒿。分离青蒿的花

药，通过培养获得单倍体植株，之后用或处理单倍体幼苗,

使其染色体数目加倍，从而获得所需要的纯合的优良品种。

39.科研小组为验证MDH2基因在镉耐受机理中的作用，尝试通过图1过程培育了转基

因植株（表示部分相关过程）.已知部分限制酶识别序列和酶切位点如下EcoRi：

G'AATTC,BamHI：G%ATCC,XhoI：C’TCGAG,SacI：GAGCT'C.请回答下列问题:

图1

（1）过程①以拟南芥mRNA获得cDNA,过程②通过PCR技术扩增时，所需

引物I、引物n序列如下所示，为防止目的基因反向连接，过程③应选用的限制酶有

弓I物I：5'-CCGCTCGAGATGTTCCGATCAATGAT-3'

弓I物II:5'-CCGGAATTCTTGGTTGGCAAATTTGA-3'

(2)过程③所用质粒通常含有T-DNA,其作用是

(3)过程⑥是将农杆菌转移至培养基培养获得相应菌落，则该培养基中应添加

进行筛选.将所得菌落DNA用过程③所使用限制酶酶切后进行DNA电泳分

析，鉴定结果如图2所示(M为标准参照)，则除了号菌落，其他菌落均导入

了目的基因.

(4)过程⑨⑩依据的原理是.为检测转基因成果，科研人员将过程⑪所得

植株移栽在富含的土壤中，观察其生长情况，这属于水平的检测.

40.人外周血单核细胞能合成白介素2(IL-2)。该蛋臼可增强机体免疫功能，但在体内

易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因，并

在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白。其技术

流程如图。请回答下列问题。

(1)培养人外周血单核细胞的适宜温度为℃；图中②表示过程。

(2)表达载体1中的位点，应为限制酶Bglll的识别位点，才能成功构建表

达载体2。

(3)应用杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。

(4)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限

制酶的酶切位点。请回答下列问题：

试卷第16页，总37页

限制酶Bad\IHindIIIEccRISaaI

II1

识别序4

AAGCTTGAATTCCCCGGG

列及切GGATCC

TTCGAACTTAAGGGGCCC

割位点CCTAGGt

ttt

BamH\

抗生素

Hindm目的,基因如RI

抗性基因EcoRi

外源

质粒

SmaIEcoRillllllllllllllllllllllllll

sJalHindmDNA

BaniUI

图1图2

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaI切割，原因是

。与只使用EcoRI相比较，使用BamHI和

Hindlll两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止

（5）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了

参考答案与试题解析

高中生物选修三基因工程的基本操作程序同步练习含答案

一、选择题（本题共计10小题，每题3分，共计30分）

1.

【答案】

D

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

此题暂无解析

【解答】

此题暂无解答

2.

【答案】

B

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

此题暂无解析

【解答】

器官短缺和免疫排斥是制约器官移植的两大难题。目前，科学家正试图利用基因工程

方法对猪器官进行改造，采用的方法是给器官供体猪的基因组中导入某种调节因子，

以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没

有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官。所以对猪的器官改造后所达到的要求是没有

免疫排斥反应，B正确。

故选Bo

3.

【答案】

C

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导

入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物

细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法

+处理法）。

【解答】

解：A.加热不能提高细菌细胞的通透性，A错误。

B.加碱不能提高细菌细胞的通透性，B错误。

C.用氯化钙处理能使细菌细胞的生理状态发生改变，增大细菌细胞壁的通透性，有利

于质粒导入细胞内，C正确。

D.搅拌不能提高细菌细胞的通透性，D错误。

故选：Co

4.

【答案】

试卷第18页，总37页

c

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

本题考查基因工程的相关知识，重点考查基因工程的操作工具，要求考生掌握作为基

因运载体的条件，能准确判断各选项。

【解答】

解：表达载体的功能是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代，使目的基

因发挥作用。运载体必须具备的条件：

①运载体要具有限制酶的切割位点，以便于目的基因的插入；

②运载体要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；

③运载体能在宿主细胞中稳定存在并复制；

④运载体是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。

常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。土壤农杆菌常用作基因工程的

受体细胞。

故选：Co

5.

【答案】

A,B,D

【考点】

基因工程的原理及技术

【解析】

农杆菌Ti质粒的基因被剪切后整合到植物的染色体上，因为其质粒上的细胞分裂素和

生长素基因，诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤。本题考查基因工程中目的基

因的表达及相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等

方法对相关生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。

【解答】

A、质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体（或拟核）以外的DNA分子，存在

于细胞质中，具有自主复制能力，使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数，并表达

所携带的遗传信息，是闭合环状的双链DNA分子，Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之

外，A正确；

B、因为质粒整合到植物后能诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤，这与质粒上的

细胞分裂素和生长素基因过量表达有关，B正确；

C、清除植物肿瘤组织中的农杆菌后，还