《同步测控全优设计》2013-2014学年高中生物中图版选修3单元检测：第一单元第一章 基因工程和蛋白质工程（含答案）

生物中图版选修3第一单元第一章基因工程和蛋白质工程单元检测
（时间：45分钟，满分：100分）
一、选择题（每小题3分，共60分）
1 （2009·重庆高考理综）下表有关基因表达的选项中，不可能的是（　　）
基因
表达的细胞
表达产物
A
细菌抗虫
蛋白基因
抗虫棉叶
肉细胞
细菌抗虫蛋白
B
人酪氨酸
酶基因
正常人皮
肤细胞
人酪氨酸酶
C
动物胰岛
素基因
大肠杆菌工程
菌细胞
动物胰岛素
D
兔血红蛋
白基因
兔成熟
红细胞
兔血红蛋白
2 2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（　　）www.21-cn-jy.com
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程
B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间分布
3 限制性内切酶的特点是（　　）
A．只能识别GAATTC序列
B．识别特定的核苷酸序列和在特定的位点上把双链DAN分子“切割”开21世纪教育网
C．识别黏性末端
D．切割质粒DNA的标记基因
4 DNA黏性末端之间的关系是（　　）
A．没有关系
B．有两个碱基互补配对
C．只有一端碱基互补配对
D．两个黏性末端的碱基都互补配对
5 在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（　　）
A．不易破碎
B．减少提取过程中DNA的损失
C．增加DNA的含量
D．容易洗刷
6 20世纪70年代，一种新兴的生物技术——基因工程创立了，实施该工程的最终目的是（　　）
A．定向提取生物体的DNA分子
B．定向地对DNA分子进行人工剪切
C．在生物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
7 下列关于基因工程的叙述，错误的是（　　）
A．目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物
B．限制性内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
8 下列哪项不是基因工程中用作运载目的基因的载体（　　）
A．细菌质粒 B．噬菌体
C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA
9 下列选项中不属于质粒作为基因载体的理由的是（　　）
A．能自主复制
B．有一个或多个限制酶酶切位点
C．具有标记基因
D．它是环状DNA[来源:21世纪教育网]
10 DNA连接酶“缝合”的部位是（　　）
A．碱基对之间的氢键
B．碱基与脱氧核糖
C．磷酸与碱基
D．DNA双链上的磷酸与脱氧核糖
11 切取昆虫的荧光素酶基因，用某种方法将此基因转移到植物中，从而使植物也能够发光。此项研究遵循的原理是（　　）21·cn·jy·com
A．基因突变 B．人工诱变
C．细胞工程 D．基因工程
12 治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（　　）
A．口服化学药物
B．注射化学药物
C．利用辐射或药物诱发致病基因突变
D．采用基因治疗法替换致病基因
13 下列关于质粒的叙述，正确的是（　　）
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子
C．质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
14 下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法错误的是（　　）【来源：21·世纪·教育·网】
A．X是能合成胰岛素原的细菌细胞
B．质粒一般具有多个标记基因和多个限制性内切酶的切点
C．形成重组DNA分子只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
15 苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，某杀虫性物质主要是一类伴孢晶体蛋白，共有126个氨基酸。若想通过基因工程技术将控制该蛋白质合成的抗虫基因提取出来，需要下列哪类酶（　　）21·世纪*教育网
A．DNA聚合酶
B．DNA连接酶
C．限制性内切酶
D．伴孢晶体蛋白酶
16 下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（　　）【来源：21cnj*y.co*m】
A．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
17 上海医学遗传研究所成功地培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。转基因动物是指（　　）【出处：21教育名师】
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
18 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第m位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是（　　）21教育名师原创作品
A．蛋白质工程 B．基因工程
C．细胞工程 D．胚胎工程
19 下列各项应用中不属于基因工程的是（　　）
A．转基因抗虫棉的培育成功
B．将玉米植物的叶绿体移入大豆植物体内使其光合效率提高
C．利用工程菌生产胰岛素
D．利用重组人干扰素治疗病毒感染、肿瘤等
20 有关基因工程和操作工具的叙述，正确的是（　　）
A．限制性内切酶主要从原核生物中分离得到
B．基因工程中常以抗生素抗性基因作为目的基因
C．利用显微注射法将人的生长激素基因直接导入小鼠的受精卵，培育超级小鼠
D．DNA探针可用于检测苯丙酮尿症和21三体综合征
二、非选择题（共40分）
21 （10分）人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。
（1）目的基因的获取方法主要有________和________。
（2）上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈发生改变的碱基对；这种变异被称为________。21*cnjy*com
（3）已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成________个片段；而患者的则被切割成长度为________对碱基和________对碱基的两种片段。
（4）如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是________（以P＋表示正常基因，P－表示异常基因）。
22 （10分）苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题。
（1）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。
（2）图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的___________________________________。
（4）图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T－DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中________对T－DNA的降解。
（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞________。
（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的________基因频率的增长速率。
23 （10分）基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论技术的发展运用。请回答下列问题。
（1）获取目的基因的方法有________、________和________。
（2）水母发光蛋白由236个氨基酸构成，现已将编码这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，应用在转基因技术中。这种蛋白质的作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
（3）目的基因能够与质粒整合到一起，原因是________________________________
________________________________________________________________________。
（4）转基因植物中可以被删除的多余基因是______。（填编号）
A．目的基因 B．显性基因
C．隐性基因 D．标记基因
24 （10分）逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。
（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供________________等物质基础才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平上分析原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）进行基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒载体结合的“缝纫针”是________。将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）基因工程中经常使用PCR技术扩增目的基因。PCR技术虽好，但存在费时费力的缺点，要不停地进行加热、冷却，使DNA反复打开双链结构进行复制，这种需要能量、时间、复杂设备的“热循环”，只能在实验室环境下进行，极大地影响了它的应用。最近有人将其发展为能在常温、常压下双链解旋的技术，有效克服了上述缺点。21cnjy.com
①你猜想新技术可能用到了________，原因是_______________________________
_________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
②预测这项技术的应用（列举一例）：________________________________。
（4）科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为________。
A．基因工程 B．蛋白质工程
C．基因突变 D．细胞工程

参考答案
1 解析：抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞中存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核，无兔血红蛋白基因，所以不能表达产生兔血红蛋白。
答案：D
2 解析：将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。21世纪教育网版权所有
答案：C
3 解析：限制性内切酶有许多种，但是每一种限制性内切酶都具有专一性，能识别特定的核苷酸序列和在特定的位点上把双链DNA分子“切割”开。
答案：B
4 答案：D
5 答案：B
6 答案：D
7 解析：大肠杆菌为原核生物，只有核糖体，没有内质网、高尔基体等复杂细胞器，所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中不能合成有活性的胰岛素。载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用，有利于含重组DNA的细胞的筛选，但并不能促进目的基因的表达。
答案：D
8 解析：质粒是基因工程最常用的载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自我复制的小型的环状DNA分子。噬菌体或其他一些病毒也是目前所用的载体。
答案：D[来源:21世纪教育网]
9 解析：质粒作为载体的基本条件是能自我复制且在宿主细胞内稳定存在，具有一个或多个限制酶酶切位点，具有标记基因，而与它的结构没有必然联系。
答案：D
10 答案：D
11 解析：将动物的某种基因转移到植物细胞中，属于基因工程的应用。
答案：D
12 解析：白化病、苯丙酮尿症等是遗传病，根治遗传病的最好方法是基因治疗。
答案：D
13 解析：从两个方面分析：（1）质粒是小型环状DNA分子，它存在于细菌细胞内，但它不是细菌细胞中的细胞器；（2）质粒是一种重要的载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。2·1·c·n·j·y
答案：B
14 解析：将胰岛素基因导入细菌细胞属于基因工程，能定向改造细菌的性状；由于细菌没有内质网和高尔基体等细胞器，受体细菌只能合成没有生物功能的胰岛素原；获得目的基因需要限制性内切酶，而目的基因与载体拼接需要 DNA连接酶，因此形成重组DNA分子需要两种工具酶。　　21*cnjy*com
答案：C21世纪教育网
15 解析：苏云金杆菌是原核生物，提取目的基因一般采用的是限制性内切酶。
答案：C
16 答案：C
17 解析：转基因动物乳汁中能产生药物蛋白是因为通过基因工程的操作使该动物的基因组中增加了外源基因， 即白蛋白基因。白蛋白基因能够在该动物中表达产生白蛋白，这是人类利用基因工程定向改造生物性状的一个实例。【版权所有：21教育】
答案：B
18 解析：本题考查蛋白质工程的有关知识。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改造， 所得到的已不是天然蛋白质。
答案：A
19 解析：转基因抗虫棉是利用基因工程把苏云金杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞中获得抗虫棉。将玉米植物的叶绿体移入大豆植物体内使其光合效率提高不属于基因工程。利用工程菌生产胰岛素是利用基因工程把人胰岛素基因导入大肠杆菌获得工程菌。将人干扰素基因导入酵母菌等受体细胞中能生产出重组人干扰素，治疗病毒感染、肿瘤等。
答案：B
20 解析：限制性内切酶主要从原核生物中分离得到，基因工程中常用抗生素抗性基因作为标记基因。利用显微注射法将重组DNA导入小鼠的受精卵，目的基因才能够得以表达。DNA探针可用于检测苯丙酮屎症，但不能用于检测21三体综合征。[来源:21世纪教育网]
答案：A
21解析：（1）获取目的基因的方法主要包括从供体细胞中分离的直接获得与人工合成的间接获得两种方法。
（2）根据比对，患者发生改变的碱基对为C—G―→T—A，这是一个碱基对的替换，属于基因突变。
（3）在正常人的p53基因中，有2个限制酶E的识别位点，而患者由于发生了一个碱基对的替换，只有一个限制酶E的识别位点，被分割为含290＋170＝460对碱基和含220对碱基的两个片段。2-1-c-n-j-y
（4）出现170、220、290个碱基对的片段，说明含有P＋，而出现460个碱基对的片段，则说明也含P－，故该人的基因型为P＋P－。
答案：（1）直接分离法　人工合成法
（2）见下图
基因碱基对的替换（基因突变）
（3）3　460　220
（4）P＋P－
22 解析：（1）用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，应有4种DNA片段。
（2）用HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程中，获得的黏性末端有两种，所以形成的重组质粒也有两种，而BstⅠ与BamHⅠ酶切后，形成的黏性末端相同，所以可形成1种重组质粒。
（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制。
（4）vir蛋白与T－DNA结合在一起，使DNA水解酶不能分解。
（5）人类肠上皮细胞表面无相应特异性受体，所以毒素蛋白对人类影响小。
（6）为降低害虫种群中抗性基因频率的增长速率，往往将转基因作物与非转基因作物混合播种。
答案：（1）4
（2）2　1
（3）复制
（4）DNA水解酶
（5）表面无相应的特异性受体
（6）抗性
23 解析：（1）获取目的基因的方法有鸟枪法、反转录法及化学合成法等。
（2）作为标记基因，其作用是用于目的基因的检测。
（3）应从结构上分析不同DNA的相同之处。
（4）标记基因是为了便于检测而加入的，对转基因已成功的植物而言是多余的基因。
答案：（1）鸟枪法　反转录法　化学合成法
（2）使目的基因的转移易被检测出来
（3）目的基因和质粒的化学本质都是DNA，黏性末端可通过碱基互补配对连接起来
（4）D
24 解析：（1）病毒是寄生的，必须利用宿主细胞的酶、ATP等才能进行代谢。逆转录病毒的RNA为单链，且碱基数目少，结构不稳定，易发生基因突变。
（2）基因工程中的“缝纫针”是DNA连接酶，受体细胞进入患者体内后，症状明显缓解说明目的基因已在患者细胞中得到表达。21教育网
（3）在常温、常压下，DNA双链可解旋，说明可能用到了细胞内存在的酶（解旋酶），因为酶的催化反应绝大多数是在常温、常压下进行的。该技术可用于DNA鉴定、环境监测等。
（4）基因工程是指将目的基因导入适宜的生物体内，使其表达产生所需蛋白质的技术，通过基因工程生产的蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质。而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改造，所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其控制合成的干扰素也不是天然干扰素，而是经过改造的、具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。www-2-1-cnjy-com
答案：（1）酶、ATP、代谢原料、核糖体　RNA不如双链DNA稳定
（2）DNA连接酶　目的基因随受体细胞DNA复制而复制，并在子细胞中表达
（3）①细胞内的酶（DNA解旋酶）　酶的催化反应绝大多数在常温、常压下进行
②医生能用小型设备在手术时对病人血样进行实时检测；法医在犯罪现场对疑犯DNA进行即时检测；环保人员实时对污水致病微生物进行快速检测（任举一例，答案合理即可）
（4）B