(完整版)专题1基因工程

2021年2月28日发(作者：鹏爱医疗美容医院)
专题
1

基

因

工

程


一、单项选择题

1
．转基因技术在植物品 种改良方面应用广泛，其中一项基因工程是改造
CO
2
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
．提高植物的抗性

D
．培育新作物品种

2
．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产 人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是
(

)
A
．棉花细胞中检测到载体上的标记基因
B
．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因

C
．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的
mRNA D
．酵母菌细胞中提取到人的干扰素

3
．
科学家将控制某药物蛋白 合成的基因转移到白色来杭鸡的受精卵
DNA
中，
发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白 的鸡蛋，
而且用这些鸡
蛋孵出的雌鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。下列有关叙述中正确的是
(

)
A
．表达载体的导入运用了显微注射技术
B
．受精卵的发育需要运用胚胎移植技术

C
．这种变异属于不定向的变异
D
．这种变异来源于染色体变异

4
．甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是
(

)
A
．甲方法可建立该细菌的基因组文库

B
．乙方法可建立该细菌的
cDNA
文库

C
．甲方法要以脱氧核苷酸为原料

D
．乙方法需要逆转录酶参与

5
．
(2012
· 肇庆二模
)
我国科学工作者培育的转基因抗虫棉，其抗
虫基因来源于
(

)
A
．
苏云金杆菌中的抗虫基因
B
．
棉铃虫变异形成的
致死基因

C
．寄生在棉铃虫体内的线虫基因
D
．普通棉的突变基因

6
．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因 和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—
G
GATCC
—，限制 酶
Ⅱ的识别序列和切点是—
GATC
—。根据图示判断下列操作中正确的是
(

)
A
．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B
．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割

C
．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D
．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割

7
．
(201 2
·杭州二模
)
下图表示化学方法合成目的基因
I
的过程。据图分析 下列叙述正确的是
(

)
A
．过程①需要
DNA
连接酶

B
．过程②需要
DNA
限制性核酸内切酶

C
．目的基因
I
的碱基序列是已知的

D
．若某质 粒能与目的基因
I
重组，则该质粒与
I
的碱基序列相同

8
．
(2012
·广州二模
)
下列关于生物体内化合物的说法，正确的 是
(

)
A
．
N
是组成细胞内各种有机物的必需元素

B
．糖类都是细胞内的能源物质
C
．所有细胞中都含有蛋白质和磷脂

D
．人的肝细胞和神经细胞 中的
mRNA
反转录形成的
cDNA
没有差别

9
．
(2012
·北京西城一模
)
草甘膦是一种广泛应用的除草剂，能不加选择 地杀死各种杂
草和农作物。将抗草甘膦基因转入油菜中，使油菜能抗草甘膦。在转基因油菜种植多年后，
调查发现在公路边的野生油菜有
80%
含有抗草甘膦基因。下列叙述正确的是
(

)
A
．野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基因油菜的花粉

B
．
80%
的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是自然选择的结果

C
．含抗草甘膦基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种

D
．大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性

10
．
(2012
·广州二模
)
下列叙述不合理的是
(

)
A
．萌发的种子可作为诱变育种的材料
B
．植物分生区细胞可用于培育脱毒苗

C
．带芽的枝条可提高扦插的成活率
D
．乳腺细胞可作为转基因动物的受体细胞

11
．
(2012·合肥二模
)
科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗是用病原微生物编码抗原的基 因制成的，这个基因编码的产物能
诱导机体产生免疫反应。该疫苗
(

)
A
．引起人体特异性免疫的原因是
DNA
分子上具有抗原
B
．引起免疫反应后相应淋巴细胞增多，细胞周期将变长

C
．能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合
D
．包括抗原基因、启动子、终止子和标记基因等

12
．
(201 2
·绍兴质检
)
下列有关基因工程的叙述正确的是
(

)
A
．
DNA
连接酶能将碱基互补的两个黏性末端的碱基对连接起来
B
．获得目的基因一定要使用限制性核酸内切酶

C
．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
D
．利用质粒上的标记基因可用来筛选含重组
DNA
的细胞和转基因植物

二、双项选择题

13
．在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工 具酶。下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是
(

)
A
．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B
．限制性核酸内切酶的活性不受温度和
pH
等因素的影响

C
．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取
D
．限制性核酸内切酶也可以识别和切割
RNA
↓
↓
14
．下列关于基因工程的叙述中，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
．限制性核酸内切酶和
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有生物活性

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

1 5
．
(2012
·北京东城二模
)
下图为转基因抗冻番茄培育过程的 示意图
(
其中
amp
为抗氨苄青
霉素基因
)
。下列 叙述不正确的是
(

)
A
．不能同时选用限制酶
Pst
Ⅰ、
Sma
Ⅰ对含目的基因的
DNA
进行切割

B
．过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞

C
．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达

D
．图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针进行筛选

三、非选择题

16
．
(2012
·全国新课标
)
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

(1)
限
制
性
内
切
酶
切
割
DNA
分
子
后
产
生
的
片
段
，
其
末
端
类
型
有
______________
和
______________。

(2)
质粒运载体用
Eco
R
Ⅰ切割后产生的片段如下：

AATTC
……
G






G
……
CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的
D NA
除可用
Eco
R
Ⅰ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具 有的特点是
_______________
。

(3)
按其来源不 同，基因工程中所使用的
DNA
连接酶有两类，即
__________DNA
连接酶和
__________DNA
连接酶。

(4)
反转录作 用的模板是
___________
，产物是
_________
。若要在体 外获得大量反转录产物，
常采用
__________
技术。

(5 )
基因工程中除质粒外，
__________
和
__________也可作为运载体。

(6)
若用重组质粒转化大肠杆菌，
一般情况下，< br>不能直接用未处理的大肠
杆菌作为受体细胞，原因是
______________。

17
．
(2012
·福建
)
肺细胞中的< br>let
?
7
基因表达减弱，癌基因
RAS
表达增
强， 会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将
let
?
7
基因导入肺癌细胞实< br>验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图
1
。
请回 答：

(1)
进行过程①时，需用
__________
酶切开载体 以插入
let
?
7
基因。载体应用
RNA
聚合酶识别和结合 的部位，以驱动
let
?
7
基因转录，该
部位称为
____ ______
。

(2)
进行过程②时，需用
__________
酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。

(3)
研究发现，let
?
7
基因能影响
RAS
的表达，其影响机理如图
2
。据图分析，可从细胞提取
__________
进行分子杂交，以直接检测
let
?
7
基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中
__ ________(RASmRNA/RAS
蛋白
)
含量减少引起的。
18
．下图表示两种限制性核酸内切酶识别
DNA
分子的特定序列，并在特定位点 对
DNA
进行切割的示意图，请回答以下问题：


(1)
图中甲和乙代表
_______________________________________ _____
。


(2)
Eco
R
Ⅰ、
H pa
Ⅰ代表
_____________________________________ ____
。

(3)
图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，
切口 的类型分别为
______________
、
_______________。
甲中限制酶的切点是
_______
之间，
乙中限制酶的切点是
________
之间。

(4)
由图解可以看出，限制酶的作用特点是< br>___________________________
。

(5)
如果甲中
G
碱基发生改变，可能发生的情况是
_________________ ________
。

19
．除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死 。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出
EPSP
合成酶基因，培育出了抗草甘膦
的 转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培
育过程如下图所示。请分析回答有关 问题：

(1)
科学家在进行上述基因操作时，
通常要用同一种
__ ______
分别切
割质粒和含目的基因的
DNA
，质粒的黏性末端与目的基 因两侧的黏性
末端就可通过
________
而黏合。
这一过程体现了质粒作 为运载体必须具
备的条件是
______________
。

(2 )
为
了
确
定
转
基
因
大
豆
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< br>交
检
测
，
又
要
用
____________ _______
方法从个体水平鉴定大豆植株的抗除草剂特性。

r
(3)< br>有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种造成“基因污染”。另 一方观点认为，由于存在
________
，它们很难与其他植物杂交。

2 0
．
(9
分
)
降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症 等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性
高、半衰期长的新型降钙素，从预 期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条各含
72
个碱基的< br>DNA
单链，
两条链通过
18
个碱基对形成部分双链
DNA< br>片段，再利用
Kleno
w
酶补平，获得双链
DNA
，过程如 下图。

在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。回答下列问题：

( 1)
Kleno
w
酶是一种
________
酶，合成的双链
DNA
有
________
个碱基对。

(2)
获得的双 链
DNA
经
Eco
R
Ⅰ
(
识别序列和切割位点—
G
AATTC
—
)
和
Bam
H
Ⅰ< br>(
识别序列和切割位点
—
G
GATTC
—
)
双酶切后插入到大肠
杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行
DNA
测序验证。

①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它
__________________ _________
。

②设计
Eco
R
Ⅰ和
Ba m
H
Ⅰ双酶切的目的是
____________________________ ______________________
。

③
要
进
行
重
组
质
粒
的
鉴
定
和
选
择
，
需
要
大
肠
杆
菌
质
粒
中
含
有
__________________
。

(3 )
经
DNA
测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可 能的原因是
_______________________________
。

21
．
(14
分
)
人工构建的大肠杆菌质粒
pBR 322
是基因工程中应用最广泛的载体之一
(
见图
1)
。除标注外， 图中其他英文缩写表示该质粒上
不同的限制性核酸内切酶的切割位点。请分析回答：

(1)
此质粒的化学本质是
________
，它可以作

为多种目的基因的
(
运
)
载体，原因是
_____________
。
amp
r
和
tet
r
在基因工程中的主要作用是
_____________________
。

(2)
人胰岛素 由两条肽链共有
51
个氨基酸组成，如图
2
所示。

①通过 基因工程培育能合成人胰岛素的工程菌时，可先依据
__________
推出
___ _______
序列，再推出
__________
序列，然后用化学方法
人 工合成
A
链和
B
链基因的片段。将此基因片段分别与
_______ _
重组后，再导入大肠杆菌内。

②
在
大
肠
杆菌
内
合
成
的
单
独
的
A
、B
两
条
多
肽
链
没
有
生
物活
性
，
是
因
为
细
菌
中
缺少
________________________
，
不
能
__________________________________________________ ___
。

若要直接获得有活性的转基因人胰岛素，可以选择
_______ _____
作为受体细胞。

22
．
(12
分
)< br>科学家研究发现，一种植物激素
——
油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。< br>研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因
(
如
P450)
的表达和酶活性都得到提高，
在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性 物质或低毒无毒物质，有的则被直接
排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：

(1)
获得油菜素内酯基因的方法有
________________
、
________________(
举两种即可
)
。第①步用
P CR
技术扩增基因时用到的耐高温的酶
通常是指
_________________ _
。步骤②用到的酶有
________________________________ ________
。

(2)
图中导入重组质粒的方法是
_____ ________
。在导入之前应用
_____________
处理。
< br>(3)
导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用
____________ _
制成探针，检测是否导入了重组基因；在培养基中加入
_____________
可将含有目的基因的细胞筛选出来。

(4)
请你为该课题命名：
_____ ___________________________________
。

(5)
请你说说该研究发现的生态学意义（至少写出三

项）
：
__________________________
。

↓
↓
参考答案

一、单项选择题

1
．< br>解析：
CO
2
固定是光合作用暗反应阶段的重要一步，
CO
2
浓度的高低以及植物对不同浓度
CO
2
的固定能力是影
响暗反应的重 要因素，
也是影响光合作用效率的重要因素
之一，因此通过基因工程改造
CO
2
固定酶，其目的就是为
了提高光合作用效率。答案：
A
2
．解析 ：基因的表达即控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，仅仅转录出
mRNA
还不能叫表达，只有 合成了相应的蛋白质才能证明目的
基因完成了在受体细胞中的表达。答案：
D
3．解析：本题考查将目的基因导入受体细胞的方法及基因工程的实质。将基因表达载体导入动物细胞
(
受精卵
)
的方法是显微注射法，运
用显微注射技术；
注射了目的基 因的受精卵要移植到雌性动物的输卵管或子宫内发育，
移植的是受精卵不是胚胎，
因此不需要胚 胎移植技术；
这种变异属于定向变异；这种变异来源于基因重组。答案：
A
4
．解析：首先要知道甲图描述的为该细菌的基因组文库，只要利用
DNA
限制性核酸内切酶将 其原有的
DNA
切断即可，不需要以脱氧核苷
酸为原料。乙图描述的为细菌的部分基因 文库。乙方法需要逆转录酶参与，并需要以脱氧核苷酸为原料。答案：
C
5
．解析： 用于植物抗虫基因工程研究的基因很多，但并不是所有的基因均可用于转基因抗虫基因抗虫棉的培育，而应根据棉 花自身受害
虫的危害情况，
有针对性地选择那些对棉花害虫具有较强杀伤作用的基因。
随着科学的发展，
人们从苏云金杆菌中分离出控制
Bt
基因能合成
不同结构特 性的伴胞晶体毒素蛋白，从而具备对不同种类害虫的杀伤能力，
A
正确；
B
、
C
、
D
错误。答案：
A
6
．解析：本题中要遵循 一个原则：不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用酶Ⅰ切割质粒，而从目的基因右侧碱基序< br>列可知只能用酶Ⅱ。答案：
D
7
．解析：本题图示显示的是人工合成基因的流 程图，因此需要提前了解该基因的序列，故
C
正确。而过程①仅是单链
a
和单 链
b
之间形
成氢键，不需
DNA
连接酶，
A
错误。 过程②与过程①本质相同，故不需
DNA
限制性核酸内切酶，
B
错误。在形成 重组
DNA
分子的过程中，质粒
与目的基因的序列是不可能相同的，故
D错误。答案：
C
8
．解析：
C
是组成细胞内各种有机物的必 需元素，
A
项错误；并非所有糖类都是细胞内的能源物质，如纤维素、脱氧核糖等，
B
项错误；
所有细胞中都含有细胞膜，
其主要成份是蛋白质和磷脂，
C
项正确；
由于基因选择性表达，
人的肝细胞和神经细胞中的
mRNA
各不相同 ，
因此，
其反转录形成的
cDNA
有差别，
D
项错误。答案 ：
C
9
．解析：
A
项叙述正确，转基因油菜花粉的基因组中，含有 抗草甘膦基因，可能通过受粉过程传递给其他油菜；在野生油菜繁殖过程中，
没有使用草甘膦进行选择，
B
不正确；含抗草甘膦基因的野生油菜和不含抗草甘膦基因的野生油菜之间没有形成生殖隔离，
C
不正确；草甘膦
杀死各种杂草和农作物，会降低物种多样性，
D
不 正确。答案：
A
10
．解析：

分裂越快，
DNA
复制越活跃，故萌发的种子可作为诱变育种的材料，
A
项正确；分生区的细胞分裂生长最为活 跃，且容易分
化成其他器官，故植物分生区细胞可用于培育脱毒苗，
B
项正确；带芽的 枝条可产生更多生长素，可提高扦插的成活率，
C
项正确；受精卵可
作为转基因动物的 受体细胞，
D
项错误。答案：
D
11
．解析：用病原微生物编码抗 原的基因制成的基因疫苗，其本质是
DNA
，导入机体后通过转录和翻译合成抗原蛋白，进而刺 激机体产
生相应的抗体和效应
T
细胞，发挥免疫效应。
A
、
C
错误。当抗原引起免疫反应后，淋巴细胞增殖分化，细胞周期变短，
B
错误。导入机 体是
基因表达载体含有目的基因、启动子、终止子、标记基因等，
D
正确。答案：D
12
．解析：
DNA
连接酶连接的是碱基互补的两个黏性末端的 磷酸二酯键，
A
错误；目的基因的获取可利用限制性核酸内切酶直接提取，
也可人工合 成获取，
B
错误；目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物，
C
正确； 利用质粒上的标记基因含重组
DNA
的细胞，转基因植
物常采用抗原—抗体杂交法，< br>D
错误。答案：
C
二、双项选择题

13
．解析 ：限制性核酸内切酶只能识别并且切割特定的
DNA
序列。酶容易受到温度和
pH等环境因素的影响。限制性核酸内切酶可以在原
核生物中提取。答案：
BD
14
．解析：目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶 和
DNA
连接酶；大肠杆菌为
原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋 白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。运载体中的抗性基因为标记基因，
其作用是有利于筛选含 重组
DNA
的细胞，不能促进目的基因的表达。答案：
CD
15
． 解析：本题考查对基因工程步骤的理解。可以同时选用限制酶
Pst
Ⅰ、
Sma
Ⅰ对含目的基因的
DNA
进行切割，没有破坏目的基因，
A
错误；将目的基 因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，
B
正确；质粒上的抗性基因的作用是有利于筛选含 目的基因的细胞，不能促进
目的基因的表达，
C
错误；目的基因的检测与鉴定包括分子 水平和个体水平，分子水平的鉴定常用
DNA
分子杂交技术，
D
正确。答案：
AC
三、非选择题

16
．解析：本题着重考查基因工程方面的知 识。限制性核酸内切酶可以将
DNA
分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。两种不同< br>酶切割之后便于相连，
所产生的黏性末端必须相同。
E
·
coliDNA
连接酶可以连接黏性末端，
T
4
DNA
连接酶可以连接两 种末端，
反转录是以
mRNA
为模板逆转录先合成单链
DNA
，再合 成双链
DNA
，利用
PCR
技术进行大量扩增。基因工程中可以选用质粒、噬 菌体、动植物病毒做载体。当受
体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用
Ca
处 理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。

答案：
(1)
平末端和黏性末端

(2)
切割产生的
DNA
片段末端与
Eco
R
Ⅰ切割产生的相同

(3)T
4

E
·
coli

(4)mRNA
单链
DNA
PCR(
聚合
酶链式反应
)
(5)
动植物病毒

λ噬菌体的衍生物

(6)
未处理的大肠杆菌吸收质粒
(
外 源
DNA)
的能力极弱

17
．解析：
(1)
过程 ①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入
(
限制性核酸内切酶，
简称限制酶，写其他的不得分
)
；启动子是一段特殊的
D NA
序列，是
RNA
聚合酶结合和识别的位点，
RNA
聚合酶结合到 该位点，可驱动转录过
程。
(2)
过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制 后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进
行传代培养。
( 3)
判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取
mRNA< br>和用放射性同位素或者荧光标记的目
的基因单链
DNA
片段进行杂交。根据题中 信息“肺组织细胞中的
let
?
7
基因表达减弱，癌基因
RAS表达就增强，引发肺癌”导入
let
?
7
基因
后，肺癌细胞受到 抑制，说明
RAS
基因表达减弱，导致细胞中的
RAS
蛋白质含量减少进而导 致癌细胞受抑制。

答案：
(1)
限制性核酸内切
(
或限制
)
启动子

(2)
胰蛋白

(3)RNA
RAS
蛋白
18.
解析：
从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的
DNA
片段，在相 应的限制酶
(
Eco
R
Ⅰ
、
Hpa
Ⅰ
)< br>的作用下，在特定的位点被剪切成两部
分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末 端是黏性末端；后者是在识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平末端。

答案：
(1)
有特殊脱氧核苷酸序列的
DNA
片段




(2)
两种不同的限制酶

(3)
黏性末端

平末端

G
、
A

T
、
A

(4)(4 )
能识别双链
DNA
分子上特定的脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将
DNA
分子切开

2
＋