专题一 基因工程 基础夯实单元测试2022-2023学年高二下学期生物人教版选修3（含解析）
文档属性
| 名称 | 专题一 基因工程 基础夯实单元测试2022-2023学年高二下学期生物人教版选修3（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 305.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-09 21:09:14 | ||
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文档简介
专题一 基因工程 基础夯实——2022-2023学年高二生物人教版选修三单元测试
一、单项选择题：共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.以下关于质粒的叙述不正确的是（ ）
A. 质粒上有复制原点，可以在宿主细胞中自主复制
B. 细菌的质粒是独立于拟核之外的小型双链环状DNA
C. 具有一个或多个限制酶切点，便于目的基因的表达
D. 天然质粒需经过改造后才能应用于基因工程的操作
2.如图表示构建重组质粒的过程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制性核酸内切酶，这四种限制性核酸内切酶切割后形成的末端均不相同，箭头指向的位置为限制性核酸内切酶的切割位点；Ampr是氨苄青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。为了保证构建的重组质粒能够利用标记基因筛选出来，图示过程可选用的限制性核酸内切酶是( )
A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
3.下列与生物工程中有关的酶的说法，正确的是( )
A.胰蛋白酶和胃蛋白酶都能用于制备细胞悬液
B.限制性核酸内切酶和解旋酶都作用于氢键
C.逆转录酶和DNA连接酶发挥作用时都需要模板
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
4.下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A.目的基因由载体导入受体细胞
B.限制性内切核酸酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因作为标记基因，有利于目的基因的插入和表达
5.下列有关构建基因表达载体的叙述，错误的是( )
A.基因表达载体的构建是在生物体内完成的
B.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代
C.DNA连接酶不能识别特定的核苷酸序列
D.基因表达载体的构建是基因工程的核心
6.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是( )
A.a通常存在于细菌体内，是目前该生物技术中唯一的运载体
B.b识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开
C.c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D.若要获得已知序列的d，可采用化学合成方法
7.将人的胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌细胞中制备工程菌，使其能大量合成人的胰岛素，用来治疗糖尿病等疾病。下列相关叙述合理的是( )
A.“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状未发生改变
B.上述“嫁接”过程可采用经灭活处理的T2噬菌体作为运载体
C.该工程菌能合成出有活性的胰岛素
D.人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所相同
8.下列有关目的基因导入受体细胞的说法中，正确的是( )
A.大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理
B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中
C.将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化
D.可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中
9.如图表示利用基因工程生产黄金大米时所构建的基因表达载体，其中基因I和基因Ⅱ是β-胡萝卜素合成所必需的基因，基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长。下列相关分析错误的是( )
A.A序列是该基因表达载体的复制原点
B.基因Ⅲ的作用是便于筛选该重组质粒
C.β-胡萝卜素是检测基因I、基因Ⅱ表达的关键指标之一
D.图中基因插入质粒时需要限制酶和DNA连接酶
10.科学家设法将生长激素基因导入其他生物体（细胞）内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列分析错误的是( )
A.人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取
B.过程①需要递转录酶的参与
C.过程②之前常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
D.人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码
11.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ）
A. 利用乳腺生物反应器生产药物 B. 经太空育种获得高产量的太空椒
C. 培育一种能抗除草剂的农作物 D. 培育工程菌使其能够产生胰岛素
12.下列不属于基因工程的是( )
A. 培养出抗烟草花叶病的番茄植株 B. 在大肠杆菌中获取人的干扰素
C. 培养出兼有鲤鱼与鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼 D. 利用“工程菌”生产乙肝疫苗
13.下列关于基因治疗的叙述错误的是( )
A.基因治疗一般是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能
B.病人治愈后都可能将获得的基因遗传给子代
C.基因治疗过程中可能用到限制性核酸内切酶
D.体外基因治疗过程中受体细胞取自病人自身，可降低免疫排斥反应
14.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，它最终要的目的是( )
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
15.研究者试图通过蛋白质工程技术改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是( )
A.改造过程中需要用到限制酶和DNA连接酶
B.该过程核心技术是基因工程
C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D.改造后的中华鲟产生的后代不具有改造后的蛋白质
二、非选择题：共3题，共55分。
16.请利用基因工程的相关知识回答下列问题：
（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有_____；引物应选用图甲中的_____（填图中字母），至少需经过_____次循环，才能分离得到所需要的DNA区段。PCR技术扩增目的基因的前提是_____。
（2）限制酶ClaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb（1kb=1000对碱基）的较小片段，现用一段目的基因替换了该小片段，重新构成了重组质粒pZHZ8。表中列出了这两种质粒被相应的限制酶切割后的DNA片段长度，根据图乙进行作答：限制酶切割出该0.4kb小片段的过程需要消耗_____个水分子，该目的基因的获取使用的工具酶最可能为_____；重组质粒pZHZ8中至少含有_____个限制酶酶切位点。重组质粒pZHZ8中目的基因的长度为_____，已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8，则参照表中数据分析酶切所得片段长度为_____。
pIJ702 PZHZ8
BglⅡ 5.7kb 6.7kb
ClaⅠ 5.7kb 2.2kb 4.5kb
PstⅠ 5.7kb 1.6kb 5.1kb
17.用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品，在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_____。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能_____；质粒DNA分子上有_____，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是_____。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指_____。
18.请根据下图回答有关问题：
（1）在如图所示的蛋白质工程流程中，A、B分别是___________、___________。
（2）对获得的目的基因可采用________技术扩增其数量，依据的原理是________。在该过程中所用酶的最大理化特点是________。
（3）⑤过程中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、质粒作为运载体必须具备的条件之一是并大量复制，故质粒上有复制原点，可以在宿主细胞中自主复制，A正确； B、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状D NA分子，B正确； C、运载体中必须具有一个或多个限制酶切点，以便于目的基因插入，C错误； D、天然质粒往往需经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有标记基因、多个限制酶切割位点、对受体细胞无害和能自我复制，D正确。故选C。
2.答案：A
解析：分析题图可知，选用Ⅰ和Ⅱ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，且保证了切割后的质粒中含有完整的Neor，可以利用Neor将重组质粒筛选出来，A符合题意；若选用Ⅰ和Ⅳ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，但质粒中的Ampr和Neor均会被破坏，B不符合题意；若选用Ⅱ和Ⅲ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，但质粒中只有Ⅱ的切割位点，切割后的质粒不能与月的基因连接，C不符合题意；若选用Ⅱ和Ⅳ两种限制性核酸内切酶，不能将目的基因切割下来，D不符合题意。
3.答案：D
解析：由于动物组织细胞之间相连的物质成分主要是蛋白质，所以可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织块，制成细胞悬液，但受到pH的限制，不能用胃蛋白酶，A错误；限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，而不是氢键，B错误；DNA连接酶发挥作用时不需要模板，C错误；DNA聚合酶能将脱氧核苷酸合成DNA单链，RNA聚合酶能将核糖核苷酸合成RNA，都能催化磷酸二酯键的形成，D正确。故选D。
4.答案：D
解析：基因工程中，目的基因由载体导入受体细胞，A正确；限制酶和DNA连接酶是常用的工具酶，B正确；大肠杆菌是原核生物，细胞中无内质网和高尔基体，不能对胰岛素原进行加工，因此在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，C正确；载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
5.答案：A
解析：基因表达载体的构建是在生物体外完成的，A错误；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用，B正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，不能识别特定的核苷酸序列，C正确；基因表达载体的构建是基因工程的核心工作，D正确。
6.答案：D
解析：a为环状双链DNA，推测其为质粒，可作为基因工程的载体，但不是唯一的，动植物病毒等也可作为基因工程的载体，A错误。能将双链DNA打开，形成黏性末端的b推测为限制酶，它可以识别特定的核苷酸序列，但作用部位是磷酸二酯键，而不是氢键，B错误。c推测为DNA连接酶，作用部位也是磷酸二酯键，而不是氢键，C错误。d能与a连接，所以d推测为目的基因，如果序列已知可以采用化学合成法获得，D正确。
7.答案：B
解析：“嫁接”采用了基因工程技术，导致“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状发生了改变，A错误。T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，“嫁接”过程可采用经灭活处理的T2噬菌体作为运载体，B正确。大肠杆菌是原核生物，细胞内缺少内质网和高尔基体等细胞器，无法对胰岛素进行加工，合成出的人胰岛素不具有正常活性，C错误。大肠杆菌为原核生物，在合成胰岛素时，其转录和翻译的场所均在细胞质，而人在合成胰岛素时，转录发生于细胞核，翻译发生于细胞质（中的核糖体），二者存在差异，D错误。
8.答案：C
解析：大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理，使其成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，A错误；通过显微注射法可将含有目的基因的表达载体直接导入受体细胞中，而不能将目的基因直接导入受体细胞中，B错误；将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化，C正确；可用基因枪法将目的基因导入植物细胞中，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，D错误。
9.答案：A
解析：由题图可知，每个基因前都存在A序列，可推测该序列应为启动子序列，启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，一个质粒一般只有一个复制原点，A分析错误；由题意可知，基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长，故该基因属于标记基因，可用于重组质粒的筛选，B分析正确；在目的基因的检测与鉴定中，性状的表达是成功的关键，即β-胡萝卜素的产生，C分析正确；基因插入质粒需要限制酶和DNA连接酶的参与，D分析正确。
10.答案：D
解析：基因表达具有选择性，一般情况下，人体的每个细胞中都含有生长激素基因，但只能在垂体细胞中表达出相应的mRNA和生长激素，A正确；过程①是以人的生长激素mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成生长激素基因，B正确；过程②之前常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，使它们产生相同的粘性末端，从而可以用DNA连接酶连接它们形成重组DNA分子，C正确；人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。
11.答案：B
解析：基因工程与环境保护，如利用DNA探针检测饮用水中有无病毒。A、利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，A不符合题意；B、经太空育种获得高产量的太空椒，属于诱变育种，没有采用基因工程技术，不属于基因工程的应用，B符合题意；C、培育一种能抗除草剂的农作物，这属于植物基因工程的应用，C不符合题意； D、培育工程菌使之能产生胰岛素属于基因工程技术在医疗方面的应用，D不符合题意。故选B。
12.答案：C
解析：A、利用基因工程技术可以培养出抗病毒的植株，A正确；
B、采用基因工程技术将人干扰素基因导入大肠杆菌，可以从大肠杆菌中获取人的干扰素，B正确；
C、鲤鲫移核鱼是采用核移植技术形成的，没有采用基因工程技术，C错误；
D、基因工程可以应用于疫苗的生产，如用“工程菌”生产乙肝疫苗，D正确。
故选：C。
13.答案：B
解析：
14.答案：D
解析：A、分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误； B、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；C、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程要的最终目的，C错误； D、改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，D正确。故选D。
15.答案：D
解析：蛋白质工程的核心是基因工程，所以改造过程中需用到限制酶和DNA连接酶，A正确；蛋白质工程是第二代基因工程，故基因工程是蛋白质工程的核心技术，B正确；改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟仍是同一物种，它们之间没有生殖隔离，C正确；蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟产生的后代也具有改造后的蛋白质，D错误。
16.答案：（1）热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）；A和D；3；有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物
（2）4；SphⅠ、SacⅠ；7；1.4kb；1.3kb、0.3kb、1.9kb、3.2kb
解析：（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）；引物应选用图甲中的A和D；至少需经过3次循环，才能分离得到所需要的DNA区段；PCR技术扩增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
（2）由题图可知，以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb的较小片段，两种限制酶分别有1个切割位点，每个切割位点有2条链，因此要消耗4个水分子；以SacⅠ和SphⅠ切取质粒，为了使目的基因和质粒之间的黏性末端能够进行碱基互补配对，该目的基因的获取使用的工具酶最可能为SphⅠ、SacⅠ；由题图可知，重组质粒pZHZ8可以被BglⅡ切割，则重组质粒pZHZ8中含有一个BglⅡ的酶切位点，ClaⅠ和PstⅠ均可以将重组质粒切成2个片段，则ClaⅠ和PstⅠ分别有2个酶切位点，再加上SphⅠ和SacⅠ，则重组质粒pZHZ8中至少含有7个限制酶酶切位点；pIJ702长度为5.7kb，以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb的较小片段，现用一段目的基因替换了该小片段，构成了重组质粒pZHZ8，重组质粒长度为6.7kb，则重组质粒pZHZ8中目的基因的长度为1.4kb；已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8，由表中数据可知，重组质粒pZHZ8中含有两个ClaⅠ和PstⅠ的酶切位点，ClaⅠ和PstⅠ各有1个酶切位点位于目的基因上，因为pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，则不含mel片段长度为3.2kb，此片段上没有目的基因，重组质粒pZHZ8中，PstⅠ和ClaⅠ含ori区域仍为3.2Kb，含目的基因区域长度为3.5kb，只用ClaⅠ切割后的片段为2.2kb和4.5kb，只用PstⅠ切割后的长度为1.6kb和5.1kb，因此当用两种限制酶酶切时，得到的片段为3.5-2.5=1.3kb，1.6-1.3=0.3kb，2.2-0.3=1.9kb，则参照表中数据分析酶切所得片段长度为1.3kb、0.3kb、1.9kb、3.2kb。
17.答案：（1）EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ；EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ
（2）磷酸二酯键
（3）自我复制；限制酶切割位点；将待筛选的宿主细胞接种到含该抗生素的培养基中，能够生长的是含有质粒载体的宿主细胞
（4）RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段
解析：本题考查基因工程的相关知识。
（1）题图中EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ切割后得到的DNA片段属于黏性末端，Sma Ⅰ和EcoR Ⅴ切割后得到的DNA片段属于平末端，E.coli DNA连接酶只能连接两个黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接两个黏性末端或平末端。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间连接，形成磷酸二酯键。
（3）质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制；质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点，便于外源DNA片段插入；质粒DNA分子上的抗生素抗性基因可使导入的宿主细胞抗某种抗生素，故用含该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。
（4）启动子是指位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动基因的转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
18.答案：（1）蛋白质的三维结构；相对应的脱氧核苷酸序列
（2）PCR（或多聚酶链式反应）；DNA双链复制；耐高温
（3）显微注射法
解析：（1）根据题图所示的蛋白质工程流程可知，A是蛋白质的三维结构，B是相对应的脱氧核苷酸序列。
（2）对获得的目的基因可采用PCR（多聚酶链式反应）技术扩增其数量，依据的原理是DNA双链复制。在该过程中所用酶的最大理化特点是耐高温。
（3）⑤过程中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法。
一、单项选择题：共15题，每题3分，共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.以下关于质粒的叙述不正确的是（ ）
A. 质粒上有复制原点，可以在宿主细胞中自主复制
B. 细菌的质粒是独立于拟核之外的小型双链环状DNA
C. 具有一个或多个限制酶切点，便于目的基因的表达
D. 天然质粒需经过改造后才能应用于基因工程的操作
2.如图表示构建重组质粒的过程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制性核酸内切酶，这四种限制性核酸内切酶切割后形成的末端均不相同，箭头指向的位置为限制性核酸内切酶的切割位点；Ampr是氨苄青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。为了保证构建的重组质粒能够利用标记基因筛选出来，图示过程可选用的限制性核酸内切酶是( )
A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅳ C.Ⅱ和Ⅲ D.Ⅱ和Ⅳ
3.下列与生物工程中有关的酶的说法，正确的是( )
A.胰蛋白酶和胃蛋白酶都能用于制备细胞悬液
B.限制性核酸内切酶和解旋酶都作用于氢键
C.逆转录酶和DNA连接酶发挥作用时都需要模板
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
4.下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A.目的基因由载体导入受体细胞
B.限制性内切核酸酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因作为标记基因，有利于目的基因的插入和表达
5.下列有关构建基因表达载体的叙述，错误的是( )
A.基因表达载体的构建是在生物体内完成的
B.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代
C.DNA连接酶不能识别特定的核苷酸序列
D.基因表达载体的构建是基因工程的核心
6.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是( )
A.a通常存在于细菌体内，是目前该生物技术中唯一的运载体
B.b识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开
C.c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D.若要获得已知序列的d，可采用化学合成方法
7.将人的胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌细胞中制备工程菌，使其能大量合成人的胰岛素，用来治疗糖尿病等疾病。下列相关叙述合理的是( )
A.“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状未发生改变
B.上述“嫁接”过程可采用经灭活处理的T2噬菌体作为运载体
C.该工程菌能合成出有活性的胰岛素
D.人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所相同
8.下列有关目的基因导入受体细胞的说法中，正确的是( )
A.大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理
B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中
C.将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化
D.可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中
9.如图表示利用基因工程生产黄金大米时所构建的基因表达载体，其中基因I和基因Ⅱ是β-胡萝卜素合成所必需的基因，基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长。下列相关分析错误的是( )
A.A序列是该基因表达载体的复制原点
B.基因Ⅲ的作用是便于筛选该重组质粒
C.β-胡萝卜素是检测基因I、基因Ⅱ表达的关键指标之一
D.图中基因插入质粒时需要限制酶和DNA连接酶
10.科学家设法将生长激素基因导入其他生物体（细胞）内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列分析错误的是( )
A.人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取
B.过程①需要递转录酶的参与
C.过程②之前常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
D.人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码
11.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（ ）
A. 利用乳腺生物反应器生产药物 B. 经太空育种获得高产量的太空椒
C. 培育一种能抗除草剂的农作物 D. 培育工程菌使其能够产生胰岛素
12.下列不属于基因工程的是( )
A. 培养出抗烟草花叶病的番茄植株 B. 在大肠杆菌中获取人的干扰素
C. 培养出兼有鲤鱼与鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼 D. 利用“工程菌”生产乙肝疫苗
13.下列关于基因治疗的叙述错误的是( )
A.基因治疗一般是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能
B.病人治愈后都可能将获得的基因遗传给子代
C.基因治疗过程中可能用到限制性核酸内切酶
D.体外基因治疗过程中受体细胞取自病人自身，可降低免疫排斥反应
14.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，它最终要的目的是( )
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
15.研究者试图通过蛋白质工程技术改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是( )
A.改造过程中需要用到限制酶和DNA连接酶
B.该过程核心技术是基因工程
C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D.改造后的中华鲟产生的后代不具有改造后的蛋白质
二、非选择题：共3题，共55分。
16.请利用基因工程的相关知识回答下列问题：
（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有_____；引物应选用图甲中的_____（填图中字母），至少需经过_____次循环，才能分离得到所需要的DNA区段。PCR技术扩增目的基因的前提是_____。
（2）限制酶ClaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb（1kb=1000对碱基）的较小片段，现用一段目的基因替换了该小片段，重新构成了重组质粒pZHZ8。表中列出了这两种质粒被相应的限制酶切割后的DNA片段长度，根据图乙进行作答：限制酶切割出该0.4kb小片段的过程需要消耗_____个水分子，该目的基因的获取使用的工具酶最可能为_____；重组质粒pZHZ8中至少含有_____个限制酶酶切位点。重组质粒pZHZ8中目的基因的长度为_____，已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8，则参照表中数据分析酶切所得片段长度为_____。
pIJ702 PZHZ8
BglⅡ 5.7kb 6.7kb
ClaⅠ 5.7kb 2.2kb 4.5kb
PstⅠ 5.7kb 1.6kb 5.1kb
17.用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品，在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_____。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能_____；质粒DNA分子上有_____，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是_____。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指_____。
18.请根据下图回答有关问题：
（1）在如图所示的蛋白质工程流程中，A、B分别是___________、___________。
（2）对获得的目的基因可采用________技术扩增其数量，依据的原理是________。在该过程中所用酶的最大理化特点是________。
（3）⑤过程中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、质粒作为运载体必须具备的条件之一是并大量复制，故质粒上有复制原点，可以在宿主细胞中自主复制，A正确； B、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状D NA分子，B正确； C、运载体中必须具有一个或多个限制酶切点，以便于目的基因插入，C错误； D、天然质粒往往需经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有标记基因、多个限制酶切割位点、对受体细胞无害和能自我复制，D正确。故选C。
2.答案：A
解析：分析题图可知，选用Ⅰ和Ⅱ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，且保证了切割后的质粒中含有完整的Neor，可以利用Neor将重组质粒筛选出来，A符合题意；若选用Ⅰ和Ⅳ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，但质粒中的Ampr和Neor均会被破坏，B不符合题意；若选用Ⅱ和Ⅲ两种限制性核酸内切酶，可将目的基因切割下来，但质粒中只有Ⅱ的切割位点，切割后的质粒不能与月的基因连接，C不符合题意；若选用Ⅱ和Ⅳ两种限制性核酸内切酶，不能将目的基因切割下来，D不符合题意。
3.答案：D
解析：由于动物组织细胞之间相连的物质成分主要是蛋白质，所以可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理剪碎的动物组织块，制成细胞悬液，但受到pH的限制，不能用胃蛋白酶，A错误；限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，而不是氢键，B错误；DNA连接酶发挥作用时不需要模板，C错误；DNA聚合酶能将脱氧核苷酸合成DNA单链，RNA聚合酶能将核糖核苷酸合成RNA，都能催化磷酸二酯键的形成，D正确。故选D。
4.答案：D
解析：基因工程中，目的基因由载体导入受体细胞，A正确；限制酶和DNA连接酶是常用的工具酶，B正确；大肠杆菌是原核生物，细胞中无内质网和高尔基体，不能对胰岛素原进行加工，因此在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，C正确；载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
5.答案：A
解析：基因表达载体的构建是在生物体外完成的，A错误；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且能遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用，B正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，不能识别特定的核苷酸序列，C正确；基因表达载体的构建是基因工程的核心工作，D正确。
6.答案：D
解析：a为环状双链DNA，推测其为质粒，可作为基因工程的载体，但不是唯一的，动植物病毒等也可作为基因工程的载体，A错误。能将双链DNA打开，形成黏性末端的b推测为限制酶，它可以识别特定的核苷酸序列，但作用部位是磷酸二酯键，而不是氢键，B错误。c推测为DNA连接酶，作用部位也是磷酸二酯键，而不是氢键，C错误。d能与a连接，所以d推测为目的基因，如果序列已知可以采用化学合成法获得，D正确。
7.答案：B
解析：“嫁接”采用了基因工程技术，导致“嫁接”了胰岛素基因的工程菌的遗传性状发生了改变，A错误。T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，“嫁接”过程可采用经灭活处理的T2噬菌体作为运载体，B正确。大肠杆菌是原核生物，细胞内缺少内质网和高尔基体等细胞器，无法对胰岛素进行加工，合成出的人胰岛素不具有正常活性，C错误。大肠杆菌为原核生物，在合成胰岛素时，其转录和翻译的场所均在细胞质，而人在合成胰岛素时，转录发生于细胞核，翻译发生于细胞质（中的核糖体），二者存在差异，D错误。
8.答案：C
解析：大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理，使其成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，A错误；通过显微注射法可将含有目的基因的表达载体直接导入受体细胞中，而不能将目的基因直接导入受体细胞中，B错误；将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞中维持稳定和表达的过程，称为转化，C正确；可用基因枪法将目的基因导入植物细胞中，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，D错误。
9.答案：A
解析：由题图可知，每个基因前都存在A序列，可推测该序列应为启动子序列，启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，一个质粒一般只有一个复制原点，A分析错误；由题意可知，基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长，故该基因属于标记基因，可用于重组质粒的筛选，B分析正确；在目的基因的检测与鉴定中，性状的表达是成功的关键，即β-胡萝卜素的产生，C分析正确；基因插入质粒需要限制酶和DNA连接酶的参与，D分析正确。
10.答案：D
解析：基因表达具有选择性，一般情况下，人体的每个细胞中都含有生长激素基因，但只能在垂体细胞中表达出相应的mRNA和生长激素，A正确；过程①是以人的生长激素mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成生长激素基因，B正确；过程②之前常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，使它们产生相同的粘性末端，从而可以用DNA连接酶连接它们形成重组DNA分子，C正确；人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。
11.答案：B
解析：基因工程与环境保护，如利用DNA探针检测饮用水中有无病毒。A、利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，A不符合题意；B、经太空育种获得高产量的太空椒，属于诱变育种，没有采用基因工程技术，不属于基因工程的应用，B符合题意；C、培育一种能抗除草剂的农作物，这属于植物基因工程的应用，C不符合题意； D、培育工程菌使之能产生胰岛素属于基因工程技术在医疗方面的应用，D不符合题意。故选B。
12.答案：C
解析：A、利用基因工程技术可以培养出抗病毒的植株，A正确；
B、采用基因工程技术将人干扰素基因导入大肠杆菌，可以从大肠杆菌中获取人的干扰素，B正确；
C、鲤鲫移核鱼是采用核移植技术形成的，没有采用基因工程技术，C错误；
D、基因工程可以应用于疫苗的生产，如用“工程菌”生产乙肝疫苗，D正确。
故选：C。
13.答案：B
解析：
14.答案：D
解析：A、分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误； B、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；C、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程要的最终目的，C错误； D、改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，D正确。故选D。
15.答案：D
解析：蛋白质工程的核心是基因工程，所以改造过程中需用到限制酶和DNA连接酶，A正确；蛋白质工程是第二代基因工程，故基因工程是蛋白质工程的核心技术，B正确；改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟仍是同一物种，它们之间没有生殖隔离，C正确；蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟产生的后代也具有改造后的蛋白质，D错误。
16.答案：（1）热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）；A和D；3；有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物
（2）4；SphⅠ、SacⅠ；7；1.4kb；1.3kb、0.3kb、1.9kb、3.2kb
解析：（1）利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP（包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP）、引物外，还应含有热稳定的DNA聚合酶（或Taq酶）；引物应选用图甲中的A和D；至少需经过3次循环，才能分离得到所需要的DNA区段；PCR技术扩增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
（2）由题图可知，以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb的较小片段，两种限制酶分别有1个切割位点，每个切割位点有2条链，因此要消耗4个水分子；以SacⅠ和SphⅠ切取质粒，为了使目的基因和质粒之间的黏性末端能够进行碱基互补配对，该目的基因的获取使用的工具酶最可能为SphⅠ、SacⅠ；由题图可知，重组质粒pZHZ8可以被BglⅡ切割，则重组质粒pZHZ8中含有一个BglⅡ的酶切位点，ClaⅠ和PstⅠ均可以将重组质粒切成2个片段，则ClaⅠ和PstⅠ分别有2个酶切位点，再加上SphⅠ和SacⅠ，则重组质粒pZHZ8中至少含有7个限制酶酶切位点；pIJ702长度为5.7kb，以SacⅠ和SphⅠ切取质粒pIJ702获得一个0.4kb的较小片段，现用一段目的基因替换了该小片段，构成了重组质粒pZHZ8，重组质粒长度为6.7kb，则重组质粒pZHZ8中目的基因的长度为1.4kb；已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8，由表中数据可知，重组质粒pZHZ8中含有两个ClaⅠ和PstⅠ的酶切位点，ClaⅠ和PstⅠ各有1个酶切位点位于目的基因上，因为pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，则不含mel片段长度为3.2kb，此片段上没有目的基因，重组质粒pZHZ8中，PstⅠ和ClaⅠ含ori区域仍为3.2Kb，含目的基因区域长度为3.5kb，只用ClaⅠ切割后的片段为2.2kb和4.5kb，只用PstⅠ切割后的长度为1.6kb和5.1kb，因此当用两种限制酶酶切时，得到的片段为3.5-2.5=1.3kb，1.6-1.3=0.3kb，2.2-0.3=1.9kb，则参照表中数据分析酶切所得片段长度为1.3kb、0.3kb、1.9kb、3.2kb。
17.答案：（1）EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ；EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ
（2）磷酸二酯键
（3）自我复制；限制酶切割位点；将待筛选的宿主细胞接种到含该抗生素的培养基中，能够生长的是含有质粒载体的宿主细胞
（4）RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段
解析：本题考查基因工程的相关知识。
（1）题图中EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ切割后得到的DNA片段属于黏性末端，Sma Ⅰ和EcoR Ⅴ切割后得到的DNA片段属于平末端，E.coli DNA连接酶只能连接两个黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接两个黏性末端或平末端。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间连接，形成磷酸二酯键。
（3）质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制；质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点，便于外源DNA片段插入；质粒DNA分子上的抗生素抗性基因可使导入的宿主细胞抗某种抗生素，故用含该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。
（4）启动子是指位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动基因的转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
18.答案：（1）蛋白质的三维结构；相对应的脱氧核苷酸序列
（2）PCR（或多聚酶链式反应）；DNA双链复制；耐高温
（3）显微注射法
解析：（1）根据题图所示的蛋白质工程流程可知，A是蛋白质的三维结构，B是相对应的脱氧核苷酸序列。
（2）对获得的目的基因可采用PCR（多聚酶链式反应）技术扩增其数量，依据的原理是DNA双链复制。在该过程中所用酶的最大理化特点是耐高温。
（3）⑤过程中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法。