【课堂设计】浙科版生物选修三全套备课精选单元测试：第一章 基因工程

章末检测
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括20个小题，每小题2.5分，共50分)
1．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是(　　)
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．基因工程育种 D．多倍体育种
2．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现在成熟块茎细胞中存在Amy。下列有关这一过程的叙述不正确的是(　　)
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
3．有关基因工程的叙述正确的是(　　)
A．限制酶只在获得目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可作为载体
D．蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
4．基因工程常用的受体有(　　)
①大肠杆菌　②枯草杆菌　③结核杆菌　④动植物细胞
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④
5．下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是(　　)
①催化相同粘性末端的DNA片段之间的连接　②催化不同粘性末端的DNA片段之间的连接　③催化两个粘性末端互补碱基间氢键的形成　④催化脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
6．下列不属于质粒被选为基因载体的理由是(　　)
A．能复制 B．有多个限制性核酸内切酶切点
C．具有标记基因 D．它是环状DNA
7．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于临床上治疗糖尿病，最佳的设计方案是(　　)
A．对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换
B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素
C．将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病
D．根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素
8．“分子缝合针”缝合的部位是(　　)
A．碱基对之间的氢键 B．碱基与脱氧核糖
C．DNA双链上的磷酸二酯键 D．磷酸与脱氧核糖
9．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是(　　)
A．提高光合作用效率 B．延长果实的储藏期
C．培育新作物品种 D．提高植物的抗性
10．下列关于基因工程的应用中，叙述不正确的是(　　)
A．基因工程与人们的生活联系紧密，有助于解决废塑料污染问题
B．基因工程的应用范围广阔，在农牧业、医药和医学以及环境保护等领域有着广泛的应用
C．利用基因工程改造的工程菌，可以帮助人们更好的开采石油并降低污染
D．转基因微生物具有一定的处理工业废水的能力
11．在基因工程技术中，需要用到氯化钙处理的环节是(　　)
A．目的基因的提取和导入
B．目的基因与载体结合
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测与表达
12．目前转基因工程可以(　　)
A．打破地理隔离但不能突破生殖隔离
B．打破生殖隔离但不能突破地理隔离
C．完全突破地理隔离和生殖隔离
D．部分突破地理隔离和生殖隔离
13．控制细菌合成抗生素抗性的基因、控制放线菌主要遗传性状的基因、控制病毒抗原特异性的基因依次位于(　　)
①拟核内大型环状DNA上　②质粒上　③细胞核染色体上　④衣壳内的核酸上
A．①③④ B．①②④ C．②①③ D．②①④
14．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是(　　)
A．可以抵抗所有病毒 B．对病毒的抗性具有局限性或特异性
C．可以抗害虫 D．可以稳定遗传，不会变异
15．下列有关动物基因工程的说法，错误的是(　　)
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低
C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题
D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成
16．生产上培育无子番茄、无子西瓜、高产青霉菌、抗虫棉所依据的原理依次是(　　)
①生长素促进果实发育　②基因重组　③染色体变异　④基因突变
A．①②③④ B．①④②③ C．①③④② D．①③②④
17．美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物体通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明(　　)
①萤火虫和烟草植物的DNA结构基本相同　②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码　③烟草植物体内合成了荧光素　④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同
A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④
18．蛋白质工程的研究将对生命科学产生重大影响。下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是(　　)
A．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术
C．蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程
19．下列关于基因工程的叙述中，正确的是(　　)
①基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传人为干预　②基因治疗是基因工程技术的应用　③基因工程打破了物种与物种之间的界限　④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量
A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④
20．基因工程与蛋白质工程的区别是(　　)
A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B．基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质
C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)的操作
D．基因工程完全不同于蛋白质工程
二、简答题(本题共5个小题，共50分)
21．(10分)(1)1978年美国科学家利用转基因技术，将人类的胰岛素基因拼接到大肠杆菌DNA中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出人类胰岛素药物。请回答：
①从分子结构看，细菌中的质粒是一种______________；质粒能随细菌的细胞分裂而增加，质粒这种增殖方式在遗传学上称为________________。
②基因工程中常采用质粒作为
________________________________________________________________________。
③拼接到大肠杆菌DNA中的人胰岛素基因与人体细胞中的胰岛素基因是否相同？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达，合成人的胰岛素，说明不同生物
________________________________________________________________________。
(2)现在，许多发达的国家采用基因疗法来治疗糖尿病，其操作过程如图所示。
请回答：
①图中外源基因由____________提供，受体细胞由____________提供。
②外源基因成功表达的过程为
________________________________________________________________________。
22．(8分)荧火虫能发光是荧火虫体内通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。加利福尼亚大学的一位科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
(1)在此转基因工程中，目的基因是____________。在形成重组DNA分子中除了目的基因外，至少还要包括启动子、终止子和______________等。
(2)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。选取载体时，下列所列各项不必考虑的是(　　)
A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B．具1至多个的限制性核酸内切酶切点
C．具有与目的基因相同的碱基片段 D．具有某些标记基因
(3)在此转基因工程中，是由质粒承担载体的作用。在将体外重组表达载体DNA导入大肠杆菌体内之前通常要用________________处理大肠杆菌，若将重组DNA分子导入植物细胞内通常采用的方法是
________________________________________________________________________。
(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优势是
______________和_____________________________________________________________。
23．(10分)目前，科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α－抗胰蛋白酶等重要医药产品。结合我国第一头转基因牛“滔滔”的培育程序(如图所示)，回答下列问题：
(1)哺乳动物的c过程通常采用________，将药用蛋白与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起导入受精卵中。从遗传学原理看转基因牛“滔滔”与亲本A、B的最根本的区别是含有____________。
(2)获取目的基因首先用到的是基因手术刀——限制酶，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特殊部位的_______________________________断开，暴露出________________；DNA连接酶和DNA聚合酶都是通过形成磷酸二酯键而连接DNA的缺口，不同之处是：①DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段3′端的羟基上，形成磷酸二酯键，DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键。
②________________________________________________________________________。
24．(10分)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制酶作用于图中的________处，DNA连接酶作用于______处。(填“a”或“b”)。
(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和________法。
(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用____________技术，该技术的核心是______________和______________过程。
(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的____________作探针进行分子杂交检测，又要用__________________的方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
25．(12分)如图是含某目的基因的DNA片段，据图回答下列问题：(已知EcoRⅠ识别的序列为GAATTC，切割位点为G与A之间；SmaⅠ识别的序列为CCCGGG，切割位点为G与C之间。)
(1)根据图示可知，若用EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶切割，因此DNA片段可有__________个限制酶切割位点，切割后共有________种________个切割末端。
(2)EcoRⅠ限制酶切割后形成的末端是________末端，在图中用笔标出切割部位。
(3)如果EcoRⅠ限制酶切割形成的目的基因片段要导入受体细胞，一般需要________作载体。其应具备的特点有：________________________________、____________________、__________________。
(4)E·coliDNA连接酶连接目的基因和载体时连接的是图中________(填字母)部位的化学键。
第一章　基因工程
答案
1．C　[要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中，因此需要通过基因工程技术才能实现。]
2．B　[限制酶和DNA连接酶的作用部位都位于①，但两者作用相反，载体具有在宿主细胞中复制的能力，与目的基因结合后，目的基因也会在宿主细胞中一起复制。基因工程的目的就是定向改造生物的遗传性状。]
3．D　[如果以质粒为载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个切口，露出粘性末端，然后用同一种限制酶切割目的基因，使其产生相同的粘性末端，所以载体的切割也要用到限制酶。重组质粒的形成是在生物体外完成的。只有符合一定条件的质粒才能作为载体。]
4．D　[基因工程中常用的受体细胞有动植物细胞和微生物细胞，但是为安全起见，除非为了特殊的目的，不能选择致病菌。]
5．D　[在DNA重组技术中，两个DNA片段间必须有相同的粘性末端才能互补配对，进行结合；具有相同粘性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成。]
6．D　[质粒存在于细菌和酵母菌等生物中，含有标记基因，便于受体细胞检测和筛选；有多个限制性核酸内切酶的切点，以便与多种外源基因连接；能随着受体细胞DNA的复制而复制，使目的基因在宿主细胞中能保存下来并能大量复制。]
7．A　[由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以在蛋白质工程中的蛋白质分子设计中，只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计出一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。]
8．C　[DNA连接酶的作用是恢复被限制性核酸内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。]
9．A　[光合作用是植物利用光能将CO2和H2O合成贮存能量的有机物，改造CO2固定酶，其目的就是为了提高光合作用效率。]
10．C　[工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。用基因工程方法制造的“工程菌”，可高效率的生产各种高质量、低成本药品，而非开采石油。]
11．C　[用人工方法将体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。一般是将受体细胞用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞，目的基因导入受体细胞后，就可以随受体细胞的复制而复制。]
12．D　[转基因工程能够将不同地域、不同物种的基因转接交流，但转入的不少基因仍不能有效地表达，所以它只打破了部分地理隔离和生殖隔离。]
13．D　[控制细菌的抗生素抗性的基因一般位于其质粒上；控制细胞生物主要遗传性状的基因都是核基因，原核生物放线菌的核基因位于其拟核内大型环状DNA分子上；病毒的所有基因都位于其衣壳内的核酸上。]
14．B　[抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，也不可以抗虫。抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性。]
15．D　[用转基因动物作为器官移植的供体时，可将器官供体基因组导入某种调节因子，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器官。]
16．C　[抗虫棉是通过基因工程方法培育的，其原理是不同种生物DNA的重新组合。无子番茄是利用生长素促进果实发育的原理培育的。无子西瓜是染色体变异的结果。高产青霉菌利用的是基因突变。]
17．D
18．C　[蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造。]
19．B　[DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传病的诊断、检测饮用水病毒的含量，但不能改造变异的基因。]
20．B　[蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程，是从分子水平对蛋白质进行改造设计，然后直接对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品，因此，基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。]
21．(1)①DNA　DNA复制　②载体　③不相同。人体细胞中的胰岛素基因上含有内含子，而拼接到大肠杆菌DNA上的胰岛素基因是经过加工的，上面不含内含子
④共用一套密码子
(2)①健康人　病人　②DNA→RNA→蛋白质(胰岛素)
解析　(1)外源基因(DNA片段)和质粒能够拼接，说明质粒也是一种DNA，而且不同生物的DNA结构是相同的。因此，DNA之间通过DNA连接酶，按照碱基互补配对的方式连接起来。质粒是环状的DNA，DNA能够随细胞分裂而复制增加。基因工程中常采用质粒作为载体。人的胰岛素基因能在大肠杆菌细胞中表达，合成人的胰岛素，说明不同生物中遗传密码相同，共用一套密码子。
(2)基因疗法，首先从健康的人体细胞中获得正常基因——胰岛素基因，然后连接到无害病毒的DNA上，形成一个重组DNA；再用重组DNA病毒去感染病人离体的细胞；最后，将感染的离体细胞注入病人的胰腺组织中，病人体内就能够产生胰岛素，达到治疗糖尿病的目的。
22．(1)荧光素酶基因　标记基因
(2)C　(3)CaCl2(或Ca2＋)　农杆菌转化法
(4)目的明确　培育周期短　可以克服远缘杂交的不亲和性(答出两点只要合理即可)
解析　(1)本题中转基因的目的是让大肠杆菌产生荧光素酶，所以目的基因就是能产生荧光素酶的基因。
(2)形成的重组DNA分子中通常含有标记基因，其目的是为了便于筛选含有目的基因的受体细胞。
(3)基因工程中的载体必须具备三个条件：①在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；②有多个限制性核酸内切酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个；③有一定的标记基因，便于筛选，故不必考虑的是C。
(4)基因工程的优点是打破了远缘杂交不亲和的障碍和目的性强等。
23．(1)显微注射　外源基因　(2)两个核苷酸之间的磷酸二酯键　粘性末端　DNA聚合酶作用时需要模板，而DNA连接酶不需要模板
解析　(1)将目的基因导入动物细胞时，一般用显微注射法，从遗传的角度考虑，“滔滔”从双亲A、B中继承了遗传物质，而且还有外源基因。(2)限制酶作用部位为两个核苷酸之间的磷酸二酯键，并非碱基对之间的氢键，切开后暴露出互补的粘性末端，DNA连接酶连接的是两个DNA片段，不需要模板，而DNA聚合酶是在DNA复制过程中起作用，需要模板将单个的核苷酸加到已有的片段上。
24．(1)a　a
(2)基因枪(花粉管通道)
(3)植物组织培养　脱分化(去分化)　再分化
(4)耐盐基因(目的基因)　一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)
解析　限制酶的切点选择很严格，只会切断某段特定DNA序列中的某个特定位点——磷酸二酯键，而DNA连接酶可以将该键连接起来。重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法除了农杆菌转化法外，还有基因枪法和花粉管通道法。导入外源基因的细胞需要利用植物组织培养技术将其培养为植株，过程为：取材、去分化(或脱分化)形成愈伤组织、再分化形成试管苗、移栽培育成完整植物体。转基因是否成功，可测定是否有转基因产物产生，也可通过改变条件观察植物性状的变化来加以确定。
25．(1)3　2　6(不计算原有的)
(2)粘性
(3)质粒　至少有一个限制酶切割位点　能自我复制　含标记基因　(4)X
解析　(1)(2)EcoRⅠ、SmaⅠ限制酶识别的序列均为6个核苷酸。EcoRⅠ能识别GAATTC序列，切割后的为粘性末端为；SmaⅠ识别CCCGGG序列，切割后的为平末端为。因此该DNA片段共有2个EcoRⅠ切点和1个SmaⅠ切点，共切出4个粘性末端和2个平末端。
(3)质粒是常用的载体，作为载体一般应具备以下几个特点：至少有一个限制酶切割位点，能自我复制，含标记基因等。
(4)连接酶是将两个核苷酸之间的磷酸二酯键连接起来。