北师大版高中生物选择性必修3第三节基因工程的操作程序课堂作业含答案2

【精选】第三节基因工程的操作程序-3课堂练习

一．单项选择

1．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是

①一个表达载体的组成必须有目的基因．启动子．终止子等3个部分

②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA

③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止

④所有基因表达载体的构建是完全相同的

A．②③ B．①④ C．①② D．③④

2．科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，使其在大肠杆菌体内成功表达。它们彼此能结合的依据是

A．基因的遗传定律 B．中心法则 C．碱基互补配对原则 D．半保留复制原则

3．蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）

①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A．①②③④ B．④②①③ C．③①④② D．③④①②

4．某科研小组利用质粒（图甲）和目的基因（图乙）构建重组DNA。下列分析错误的是

A．用限制酶HindⅢ和PstI切割质粒，可得到2条DNA片段

B．不能用AluI酶切割质粒和外源DNA的原因是AluI酶会破坏目的基因

C．构建重组DNA时，需选择SmaI酶和PstⅠ酶同时切割质粒和外源DNA

D．导入了重组DNA的细菌能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素的培养基上生长

5．荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位，如下图所示。下列相关说法错误的是

A．DNA酶Ⅰ随机切开的是核苷酸之间的磷酸二酯键

B．合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸

C．荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链

D．图中两条姐妹染色单体最多可以形成2条荧光标记的DNA片段

6．基因工程操作的核心步骤是

A．获取目的基因 B．将目的基因导入受体细胞

C．构建基因表达载体 D．目的基因的检测和鉴定

7．关于基因表达载体的构建，叙述不正确的是（    ）

A．目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传和表达发挥作用

B．一个基因表达载体的组成含有目的基因．标记基因．启动子．终止子等

C．终止子位于 mRNA 的尾端，使转录在所需要的地方停止下来

D．涉及了碱基互补配对原则

8．关于基因表达载体的说法不正确的是

A.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤

B.基因表达载体包含启动子．目的基因．终止子．标记基因等

C.启动子位于目的基因的首端，能够启动翻译

D.不同的目的基因所需的启动子不一定相同

9．下列关于目的基因的相关说法正确的是

A．目的基因指的就是能编码蛋白质的基因，比如解毒，抗逆，合成酶等

B．目的基因可以从自然界已有的物种中分离，也可以用人工方法合成

C．PCR技术扩增目的基因的原理是碱基互补配对原则

D．已知相应蛋白质的空间结构无法获取目的基因

10．如图为基因工程中基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是(　　)

A．荧光蛋白基因

B．启动子

C．限制酶

D．DNA连接酶

11．为增强玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中，获得抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不正确的是

A．提取该微生物mRNA反转录为cDNA，通过PCR可获得大量目的基因

B．将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中，可以获得转化的农杆菌

C．用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格进行无菌操作

D．用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性状

12．下列有关基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离

B．限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列

C．基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入

D．由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后不可直接应用

13．受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是（　　）

A．A B．B C．C D．D

14．限制酶BamHⅠ和BglⅠ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT。研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅠ切割质粒，并连接得到重组质粒。相关叙述正确的是

A．酶切过程中，需控制好酶浓度．温度和反应时间等因素

B．目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是－CTAGG

C．分别用两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种酶处理得到的重组质粒能再被这两种酶所识别

15．研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是

A．设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因

B．利用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶构建基因表达载体

C．将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca2+处理细胞

D．运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达

16．如图为Ti质粒简图。已知目的基因在两侧分别有1个BamHⅠ和1个HindⅢ识别序列，而中间有1个EcoRⅠ的识别序列。下列相关叙述错误的是

A．构建重组质粒应选择BamHⅠ和HindⅢ，绝对不能选择EcoRⅠ

B．在切割后的质粒与目的基因连接时会产生4个水分子

C．把切割后的质粒与目的基因混合时会产生4种不同连接方式的质粒

D．一般地，将重组质粒导入受体细胞的概率仅为10﹣7左右

17．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列做法正确的是

A．用DNA连接酶将编码Bt毒蛋白的DNA序列与噬菌体连接

B．将编码毒蛋白的基因，借助花粉管进入受体细胞

C．用Ca2+处理棉花细胞，使其容易吸收周围环境的DNA

D．要检测目的基因是否成功翻译，要提前制备好抗原

18．在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是（    ）

①一个表达载体的组成只包括目的基因．启动子．终止子

②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止

④所有基因表达载体的构建是完全相同的⑤构建过程应该在体外进行

⑥选择同种限制酶和DNA连接酶构建可以提高定向连接效率

A．②③⑤ B．①④⑥ C．①②⑤ D．③④⑥

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因
1．启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；
2．终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；
3．标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。

解答：

①一个表达载体的组成包括目的基因．启动子．终止子．标记基因等，①错误；
②启动子能启动转录过程，即有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，②正确；
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，③正确；
④不同的基因表达载体中的标记基因不一定相同，有的是抗生素抗性基因，有的是颜色标记基因，④错误。
故选：B。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程在重组DNA分子时，常采用同一种限制酶切割胰岛素基因和质粒，形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶形成重组质粒。

详解：

DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键。黏性末端依赖于碱基互补配对原则将碱基连接起来，并形成氢键，生成重组DNA分子，故选C。

3．【答案】C

【解析】

蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①预期蛋白质分子结构组成→④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②合成DNA，故选C。

4．【答案】C

【解析】

分析：

根据目的基因两端限制酶的识别．切割位点和质粒中限制酶的识别位点可选择合适的限制酶，要求既不破坏目的基因，又不会破坏质粒中的所有抗性基因。据图可知应选择HindI和PstI同时切割质粒和外源DNA。

详解：

A．限制酶HindI和PstI在质粒上各有一个识别切割位点，用HindI和PstI切割质粒，可得到2条DNA片段，A正确；

B．AluI的识别．切割位点位于目的基因中，用AluI酶外源DNA会破坏目的基因，B正确；

C．选择SmaI酶和Pst1酶同时切割质粒和外源DNA，质粒中的两个标记基因均会被破坏，C错误；

D．选择HindI和PstI同时切割质粒和外源DNA，会破坏质粒中的氯霉素抗性基因，保留四环素抗性基因，所以导入了重组DNA的细菌能在含四环素的培养基上生长而不能在含氯霉素的培养基上生长，D正确。

故选C。

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因探针是用放射性同位素．荧光分子等标记的DNA分子做探针，原理是DNA分子杂交。

DNA分子独特的双螺旋结构是由 两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对。

详解：

A.由题图可知， DNA酶Ⅰ将DNA分子的单链随机切开，故切开的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；

B.题图显示：合成标记的DNA探针所需原料是脱氧核糖核苷酸，B正确；

C.在高温条件下，氢键断裂，故荧光探针与染色体共同煮沸，DNA双链中氢键断裂，形成单链，C正确；

D.由于两条姐妹染色单体是经过DNA复制产生的，故其中DNA的碱基序列相同，故图中两条姐妹染色单体最多可以形成4条荧光标记的DNA片段，D错误。

故选D。

6．【答案】C

【解析】

解答：

基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体，它决定目的基因是否能在受体细胞中稳定存在，并遗传给一代，同时决定目的基因是否能够表达和发挥作用，C正确。

故选C。

7．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建（基因工程的核心）

8．【答案】C

【解析】

分析：

基因表达载体的构建：
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。

详解：

A．基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用，是基因工程的核心步骤，A正确；

B．基因表达载体包括启动子．终止子．目的基因．标记基因，其中启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的末端，B正确；

C．启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，C错误；

D．不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其启动子也不尽相同，D正确。

故选：C。

9．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

A．需要研究的基因称为目的基因。目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是起调控作用的因子，所以A错；

B．目的基因可以从自然界已有的物种中分离，也可以用人工方法合成，B正确；

C．PCR技术扩增的原理是DNA复制，C错误；

D．已知相应蛋白质的空间结构可依据蛋白质工程获取目的基因，D错误

故选B。

10．【答案】B

【解析】基因表达载体由启动子．终止子．标记基因和目的基因组成。图中有终止子．标记基因（抗生素基因）．目的基因（插入的基因）．复制原点等，还缺少启动子，且启动子位于目的基因的首端，所以X最可能是启动子，故选B。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

12．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。

解答：

A．基因工程可以按照人们的意愿，克服不同物种之间的生殖隔离，实现生物的定向变异，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，A正确；

B．切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别核苷酸序列，但识别的核苷酸序列不一定是6个，B错误；

C．基因载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入，C正确；

D．大肠杆菌属于原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对干扰素进行加工与修饰，所以由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素不可直接应用，D正确。

故选B。

13．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；Ca2+处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，所以将目的基因导入微生物细胞，常采用感受态细胞法（Ca2+处理法），B错误；显微注射法的受体细胞一般为动物细胞，则羊受精卵的导入方法是显微注射法，C正确。在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，因此农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法，但大多数单子叶植物不能用，番茄是双子叶植物，可用农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞，D正确。

14．【答案】A

【解析】

试题分析：

“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

详解：

A．影响酶促反应的因素有温度．pH．酶浓度．底物浓度等，因此酶切过程中，需控制好酶浓度．温度和反应时间等因素，A正确；

B．目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是G↓GATC，B错误；

C．分别用两种限制酶切割，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，C错误；

D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别，D错误。

故选A。

15．【答案】A

【解析】

试题分析：

利用转基因技术将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种，此过程的基本程序有四步：1．提取目的基因。2．基因表达载体的构建。3．把目的基因导入受体细胞。4．目的基因的检测与鉴定。

解答：

提取目的基因可以用PCR技术进行目的基因的扩增，以一段已知目的基因的核苷酸序列为模板，设计相应DNA单链片段作为引物，可以在短时间内获得大量的目的基因，A正确。构建基因表达载体时要利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶进行操作，B错误。将将基因表达载体导入番茄体细胞常用的方法是农杆菌转入法，不用Ca2+处理细胞，C错误。检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达用抗原-抗体杂交的方法，D错误。

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，为了便于质粒和目的基因重组，往往用同种限制酶切割质粒和目的基因；分析题意可知，“目的基因在两侧分别有1个BamHⅠ和1个HindⅢ识别序列，而中间有1个EcoRⅠ的识别序列”，如果用EcoRⅠ限制酶切割则会导致目的基因破坏，因此不可取，则应选用BamHⅠ和HindⅢ限制酶分别切割。

详解：

A．如果用EcoRⅠ限制酶切割则会导致目的基因破坏，因此不可取，A正确；

B．在切割后的质粒与目的基因连接时会形成4个磷酸二酯键，产生4个水分子，B正确；

C．选用BamHⅠ和HindⅢ限制酶分别切割质粒和目的基因，会使两者之间定向连接，不会出现多种连接方式，C错误；

D．一般地，将重组质粒导入受体细胞的概率仅为10﹣7左右，D正确。

故选C。

17．【答案】B

【解析】A．用DNA连接酶将编码Bt毒蛋白的DNA序列与大肠杆菌质粒连接，作为基因表达运载体使用，A错误；

B． 在植物细胞基因工程中，利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B正确；

C．受体细胞是微生物时，用Ca2+处理使其容易吸收周围环境的DNA，C错误；

D．要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原抗体杂交或者抗性检测，目的基因翻译的蛋白质做为抗原，D错误。

故选B。

18．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因表达载体的构建的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。

解答：

①基因表达载体的构建是基因工程的核心内容，一个表达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子．终止子和标记基因等，①错误；

②启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始，②正确；

③终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束，③正确；

④由于受体细胞有植物．动物以及微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，④错误；

⑤基因表达载体的构建必须在体外进行，⑤正确；

⑥选择不同种限制酶和DNA连接酶构建可以提高定向连接效率，⑥错误。

②③⑤正确，①④⑥错误，B正确。

故选B。