高二生物基因工程測試題(附參考答案)

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)

一、(本題共20小題,每小題2.5分,滿分50分)
1.基因工程技術也稱DNA重組技術,其實施必須具備的4個必要條件是(  )
A.工具酶、目的基因、運載體、受體細胞
B.重組DNA、RNA聚合酶、內切酶、連接酶
C.模板DNA、信使RNA、質粒、受體細胞
D.目的基因、限制性內切酶、運載體、體細胞
答案:A
2.下列關于限制酶的說法正確的是(  )
A.限制酶廣泛存在于各種生物中,但微生物中很少
B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列
C.不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端
D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵
解析:選B。此題主要考查限制酶的有關知識。限制酶能識別雙鏈DNA的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開;DNA分子經(jīng)限制酶切割會形成黏性末端和平末端兩種形式。
3.鐮刀型細胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是(  )
A.解旋酶        B.DNA連接酶
C.限制酶 D.RNA聚合酶
解析:選C。要檢測某種基因的堿基序列,必須將該基因先用限制酶從DNA分子中切割下來,再通過DNA擴增,檢測其中的堿基序列。
4.由于質粒與目的基因具有相同的黏性末端,結合過程中不可能出現(xiàn)下列哪種情況(  )
A.形成環(huán)狀的外源DNA
B.可能形成環(huán)狀的載體DNA
C.可能出現(xiàn)重組DNA
D.只出現(xiàn)重組DNA
解析:選D。DNA連接酶連接黏性末端時,處理的目的基因不是一個,所以出現(xiàn)的DNA有多種情況,A、B、C三種情況都可能出現(xiàn)。
5.現(xiàn)有一長度為1000堿基對(bp)的DNA分子,用限制性核酸內切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是(  )

解析:選D。由題干條件可知用EcoRⅠ酶切后,并不能將DNA分解為兩段,故可判斷為環(huán)狀DNA,再根據(jù)“用EcoRⅠ、Kpn Ⅰ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子”可得到答案D。
6.下列哪項不是基因表達載體的組成部分(  )
A.啟動子 B.終止密碼
C.標記基因 D.復制原點
解析:選B。基因表達載體的組成中啟動子、標記基因、終止子是必需含有的。而載體的一個必要條件是必須具備自我復制能力。
7.目前科學家把兔子血紅蛋白基因導入大腸桿菌細胞中,在大腸桿菌細胞中合成了兔子的血紅蛋白,下列哪一項不是這一先進技術的理論依據(jù)(  )
A.所有生物共用一套遺傳密碼
B.基因能控制蛋白質的合成
C.兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構成,都遵循相同的堿基互補配對原則
D.兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先
解析:選D。本題考查了基因工程的理論基礎。轉基因生物體內的外源基因能夠成功表達是建立在下列基礎之上的:所有生物共用一套遺傳密碼;具有細胞結構的不同生物遺傳物質的組成一樣,即都是由四種脫氧核苷酸連接而成的長鏈,然后根據(jù)堿基互補配對原則組成雙鏈;不同生物體內蛋白質的合成都要在核糖體上完成,且都需經(jīng)過轉錄和翻譯過程。
8.在基因工程技術中,需要用氯化鈣處理的步驟是(  )
A.目的基因的提取
B.目的基因與載體結合
C.將目的基因導入受體細胞
D.目的基因的檢測與表達
解析:選C。氯化鈣處理的是細胞壁,增加細胞壁的通透性,使重組質粒進入細胞內部。
9.日本下村修、美國沙爾菲和錢永健因在發(fā)現(xiàn)綠色熒光蛋白(GFP)等研究方面作出突出貢獻,獲得2008年度諾貝爾化學獎。GFP在紫外光的照射下會發(fā)出綠色熒光。依據(jù)GFP的特性,你認為該蛋白在生物工程中的應用價值是(  )
A.作為標記基因,研究基因的表達
B.作為標記蛋白,研究細胞的轉移
C.注入肌肉細胞,繁殖發(fā)光小白鼠
D.標記噬菌體外殼,示蹤DNA路徑
答案:B
10.科學家已經(jīng)能夠通過基因工程的方法,使番茄果肉細胞含有人奶蛋白。下列有關該基因工程的敘述中,錯誤的是(  )
A.采用反轉錄的方法得到的目的基因有啟動子、終止子
B.用同種限制酶處理質粒和含目的基因的DNA,可產(chǎn)生相同的黏性末端而形成重組DNA分子
C.番茄的葉肉細胞可作為受體細胞
D.啟動子對于目的基因在番茄的葉肉細胞中表達是不可缺少的
解析:選A。本題主要考查了基因工程的有關知識。反轉錄法獲取目的基因時,由于是根據(jù)氨基酸的序列推測基因中的堿基序列,因此,合成的基因中并不含有啟動子、終止子。在基因工程中,必須用相同的限制酶處理質粒和目的基因的DNA,這樣可產(chǎn)生相同的黏性末端,以便能形成重組DNA分子。基因工程中,常用的受體細胞有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動植物細胞等,因此番茄的葉肉細胞可作為受體細胞。在基因表達的過程中,啟動子對于目的基因在番茄的葉肉細胞中的表達起一定的作用,是不可缺少的,它位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結合的部位,有了它才能驅動基因轉錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質。
11.某科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a,通過基因工程的方法,將基因a與載體結合后導入馬鈴薯植株中,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細胞中存在。下列有關這一過程的敘述不正確的是(  )

A.獲取基因a的限制酶的作用部位是圖中的①
B.連接基因a與載體的DNA連接酶的作用部位是圖中的②
C.基因a進入馬鈴薯細胞后,可隨馬鈴薯DNA分子的復制而復制,傳給子代細胞
D.通過該技術人類實現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀
答案:B
12.人們試圖利用基因工程的方法,用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質。生產(chǎn)流程是:
甲生物的蛋白質?→mRNA??→①目的基因??→②與質粒DNA重組??→③導入乙細胞??→④獲得甲生物的蛋白質
下列說法正確的是(  )
A.①過程需要的酶是逆轉錄酶,原料是A、U、G、C
B.②要用限制性內切酶切斷質粒DNA,再用DNA連接酶將目的基因與質粒連接在一起
C.如果受體細胞是動物細胞,③過程可用農(nóng)桿菌轉化法
D.④過程中用的原料不含有A、U、G、C
答案:B
13.科學家運用基因工程技術將人的胰島素基因與大腸桿菌的質粒DNA分子重組,并且在大腸桿菌體內獲得成功表達。圖示a處為胰島素基因與大腸桿菌質粒DNA結合的位置,它們彼此能結合的依據(jù)是(  )

A.基因自由組合定律
B.半保留復制原則
C.基因分離定律
D.堿基互補配對原則
解析:選D;蚬こ踢^程中構建重組DNA分子時,首先是用同一種限制酶切割后的目的基因與質粒的黏性末端通過堿基互補配對形成氫鍵,然后,用DNA連接酶把缺口“縫合”。
14.下列敘述符合基因工程概念的是(  )
A.B淋巴細胞與腫瘤細胞融合,雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因
B.將人的干擾素基因重組到質粒后導入大腸桿菌,獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株
C.用紫外線照射青霉菌,使其DNA發(fā)生改變,通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株
D.自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上
解析:選B;蚬こ淌窃谏矬w外,通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進行改造和重新組合,然后導入受體細胞內進行無性繁殖,使重組基因在受體細胞內表達,產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。所以B項符合基因工程概念,而A項為動物細胞工程,C項為誘變育種,D項無人為因素不屬于基因工程。
15.不屬于利用基因工程方法生產(chǎn)的藥物是(  )
A.干擾素        B.白細胞介素
C.青霉素 D.乙肝疫苗
解析:選C。本題考查基因工程的應用——基因工程藥品異軍突起。通過基因工程生產(chǎn)的藥物現(xiàn)有胰島素、干擾素、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是發(fā)酵工程的產(chǎn)品之一。
16.在煙草的葉片中含有大量的煙堿,當把煙草嫁接到番茄上時,煙草的葉就不含煙堿了。反之,嫁接到煙草上的番茄葉中卻含有煙堿。這說明(  )
A.煙草根部能合成煙堿
B.煙草葉受番茄的影響,遺傳性狀發(fā)生改變
C.番茄葉受煙草的影響,遺傳性狀發(fā)生改變
D.只有依賴煙草根部吸收某種物質,煙草葉片才能合成煙堿
解析:選A。由題意知,嫁接到煙草上的番茄葉中含有煙堿說明煙堿肯定不是番茄葉合成的,只能由煙草根部合成。
17.關于基因工程和蛋白質工程的說法正確的是(  )
A.都是分子水平上的操作
B.基因工程就是改造基因的分子結構
C.蛋白質工程就是改造蛋白質的分子結構
D.基因工程能創(chuàng)造出自然界根本不存在的基因,蛋白質工程能創(chuàng)造出自然界根本不存在的蛋白質
解析:選A。基因工程的操作對象是基因,屬于分子水平上的操作;蛋白質工程的操作對象是DNA和蛋白質分子,二者都屬于分子水平上的操作。
18.如果科學家通過轉基因工程,成功地把一位女性血友病患者的造血干細胞進行改造,使其凝血功能恢復正常。那么,她后來所生的兒子中(  )
A.全部正常 B.一半正常
C.全部有病 D.不能確定
解析:選C。改造的是造血干細胞,生殖細胞沒有改造,因此她產(chǎn)生的卵細胞上仍然帶有致病基因,所生的兒子全部有病。
19.豬的胰島素用于人體時降血糖效果不明顯,原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于治療人類糖尿病,用蛋白質工程的蛋白質分子設計的最佳方案是(  )
A.對豬胰島素進行一個氨基酸的替換
B.將豬胰島素和人胰島素進行拼接組成新的胰島素
C.將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病
D.根據(jù)人的胰島素設計制造一種全新的胰島素
答案:A
20.蛋白質工程是新崛起的一項生物工程,又稱第二代基因工程。下圖示意蛋白質工程流程,圖中A、B在遺傳學上依次表示(  )
蛋白質工程

中心法則
A.轉錄和翻譯 B.翻譯和轉錄
C.復制和轉錄 D.傳遞和表達
答案:A
二、非(本題共4小題,滿分50分)
21.(12分)下圖為利用生物技術獲得生物新品種的過程,據(jù)圖回答:

(1)在基因工程中,A→B為________技術,利用的原理是________,其中①為________過程。
(2)B→C為抗蟲棉的培育過程,其中③過程常用的方法是________。要確定目的基因(抗蟲基因)導入受體細胞后是否能穩(wěn)定遺傳并表達,需進行檢測和鑒定工作,請寫出在個體生物學水平上的鑒定過程:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:在基因工程中,A→B為DNA擴增過程,又稱PCR技術,利用的原理是DNA分子復制,其中①為解旋過程;B→C為抗蟲棉培育過程,③過程為將目的基因導入細胞的過程,常用方法為農(nóng)桿菌轉化法。
答案:(1)PCR DNA分子復制 DNA解旋
(2)農(nóng)桿菌轉化法 讓害蟲吞食轉基因棉花的葉子,觀察害蟲的存活情況,以確定是否具有抗蟲性狀
22.(12分)降鈣素是一種多肽類激素,臨床上用于治療骨質疏松癥等。人的降鈣素活性很低,半衰期較短。某科學機構為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素,從預期新型降鈣素的功能出發(fā),推測相應的脫氧核苷酸序列,并人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈,兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DN *** 段,再利用Klenow酶補平,獲得雙鏈DNA,過程如圖。

在此過程中發(fā)現(xiàn),合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。分析回答下列問題:
(1)Klenow酶是一種____________________酶。
(2)獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoR Ⅰ(識別序列和切割位點—G↓AATC—)和BamH Ⅰ(識別序列和切割位點—G↓GATCC—)雙酶切后插入到大腸桿菌質粒中,篩選含重組質粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證。
①大腸桿菌是理想的受體細胞,這是因為它
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②設計EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ雙酶切的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③要進行重組質粒的鑒定和選擇,需要大腸桿菌質粒中含有________。
(3)經(jīng)DNA測序說明,最初獲得的多個重組質粒,均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列,最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)DNA聚合
(2)①繁殖快、是單細胞、遺傳物質相對較少等
②保證目的基因和載體定向連接(或防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接)、蹣擞浕
(3)合成的核苷酸單鏈仍較長,產(chǎn)生缺少堿基的現(xiàn)象
23.(12分)酵母菌的維生素、蛋白質含量高,可生產(chǎn)食品和藥品等?茖W家將大麥細胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,獲得的啤酒酵母菌種可產(chǎn)生LTP1蛋白,并釀出泡沫豐富的啤酒;镜牟僮鬟^程如下:

(1)該技術定向改變了酵母菌的性狀,這在可遺傳變異的來源中屬于________。
(2)從大麥細胞中可直接分離獲得LTP1基因,還可采用________方法獲得目的基因。本操作中為了將LTP1基因導入酵母菌細胞內,所用的運載體是________。
(3)此操作中可以用分別含有青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基進行篩選,則有C進入的酵母菌在選擇培養(yǎng)基上的生長情況是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除了看啤酒泡沫豐富與否外,還可以怎樣檢測LTP1基因在啤酒酵母菌中的表達?
解析:(1)基因重組一般是指生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。題目中將大麥的LTP1基因重組入啤酒酵母菌中,也屬于基因重組。
(2)獲得目的基因有兩條途徑:一是用“鳥槍法”直接分離獲得目的基因,一種是用人工合成的方法獲得目的基因;蚬こ讨谐S玫倪\載體是質粒。
(3)質粒中含有抗青霉素基因,如果成功導入受體細胞,重組酵母菌在有青霉素的培養(yǎng)基上能存活,但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活。
(4)目的基因是否表達,可以通過檢測特定的性狀或者目的基因是否合成相應的蛋白質進行確定。
答案:(1)基因重組
(2)人工合成 質粒
(3)在含有青霉素的培養(yǎng)基上能存活,但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活
(4)檢驗轉基因啤酒酵母菌能否產(chǎn)生LTP1蛋白。
24.(14分)利用動物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術稱為動物乳腺反應器技術。青島“嶗山奶山羊乳腺反應器研制”項目通過鑒定,該項目產(chǎn)生的藥用蛋白具有表達效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點,可產(chǎn)生干擾素、乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等醫(yī)藥產(chǎn)品,造福人類。
請根據(jù)這一科技成果的研究過程回答問題:

(1)研究人員用DNA測序儀顯示了基因組的某DN *** 段一條鏈的堿基排列順序圖片。其中圖1的堿基排列順序已經(jīng)解讀,基順序是:GGTTATGCGT,請解讀圖2顯示的堿基排列順序:________________________________________________________________________。
(2)科學家從相關基因組中獲取了目的基因,并采用________技術對目的基因進行擴增,然后將目的基因與質粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構建過程中需要的工具酶有________________________________________________________________________。
(3)在基因工程操作過程中,基因工程的核心是________________________,一個基因表達載體的組成必須有標記基因,其作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如何檢測和鑒定目的基因已被成功導入羊體內?請寫出兩種方法。
解析:根據(jù)圖1與相對應的堿基序列可知,由左到右第一列應為堿基A,第二列為堿基C,第三列是堿基G,第四列是堿基T,由此推知圖2的堿基序列為GATGCGTTCG;目的基因的擴增用PCR技術;在將目的基因與載體結合時需要用到限制性核酸內切酶和DNA連接酶,標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否導入了目的基因。目的基因的檢測與鑒定有:DNA分子雜交(檢測是否導入了目的基因)、DNA與mRNA雜交、抗原與抗體雜交等。
答案:(1)GATGCGTTCG
(2)PCR(聚合酶鏈式反應) 限制性核酸內切酶、DNA連接酶
(3)基因表達載體的構建 為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來
(4)DNA分子雜交;DNA與mRNA分子雜交;抗原—抗體雜交;從羊的乳汁中提取干擾素。(以上任意寫出兩點即可)


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