专题1_基因工程练习题(基础知识填空和高考题汇总)

专题一基因工程测试题

第一部分：基础知识填空

一、基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过等技术，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。由于基因工程是在上进行设计和施工的，又叫做。

二、基因工程的原理及技术

原理：（所产生的可遗传变异类型）

（一）基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——

（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。

2.“分子缝合针”——

(1)两种DNA连接酶（ DNA连接酶和连接酶）的比较：

①相同点：都缝合键。②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的

之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合，但连接平末端的之间的效率比较。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA

连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——

（1）载体具备的条件：①有一个至多个，供②能进行，或整合到染色体上，随染色体DNA ③有特殊的，供

（2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于之外，并具有

的很小的 DNA分子。

（3）其它载体：

(二)基因工程的基本操作程序

第一步：

1.目的基因是指：。

2.目的基因获取方法:

（1）从获取目的基因（2）利用技术扩增目的基因

（3）通过用方法直接

3.PCR技术扩增目的基因（PCR的全称：）

（1）原理：

（2）前提：

（3）条件：引物、4种、酶、温度控制

(4)扩增方式：以形式扩增，公式：（n为扩增循环次数）

第二步：（是基因工程的核心）

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，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：＋＋＋

（1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的，作用是。

（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中，从而将筛选出来。常用的标记基因是。

第三步：

1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内的过程。

2.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是，其次还有和等。

农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物和植物，而对大多数植物没有感染能力；农杆菌中的的（可转移的DNA）可转移至受体细胞，并。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 ,此方法的受体细胞是。

将目的基因导入微生物细胞：法：用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中

的生理状态，这种细胞称。

第四步：

1.首先要检测（这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键），方法是采用。

2.其次还要检测，方法是采用。

3.最后检测，方法是从转基因生物中提取，用相应的进

行。如果显示出，表明已形成蛋白质产品。

4.有时还需进行的鉴定。

如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状（可进行抗虫的接种实验，即让害虫吞食转基因植株的叶片，观察害虫的存活情况，以确定性状是否表达。）。

三、基因工程的应用

1.植物基因工程：

植物基因工程技术主要用于（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及和利用植物生产药物等方面。

我国转基因抗虫棉就是转入培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性，该种抗虫基因来源于。

2.动物基因工程：

（1）（2）（3）

（方法是将要用蛋白基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起，通过等方法，导入哺乳动物的中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入后，可以通过分泌的来生产所需要的药品，因而称为或乳房生物反应器。

（4）

（目前，科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因导入某种调节因子，以，或，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。）3.利用转基因的工程菌生产药物

（1）用基因工程的方法，使的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。

（2）基因工程药物包括（如干扰素）、、、等。

4.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的的手段。

（1）体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。

体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。

（2）基因治疗的发展现状：。

四、蛋白质工程：蛋白质工程是指以作为基础，通过

或，对现有蛋白质进行，或制造一种，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程是在的基础上，延伸出来的。

大肠杆菌 胰岛素 mRNA

大量的A

②

1．基因工程在原则上只能生产 。

2．天然蛋白质的结构和功能符合 的需要，却 人类生产和生活的需要。

3．蛋白质工程的目标是根据人们对 需求，对 进行分子设计。（简单的说即生产出符合人类生产和生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。）

4．由于 决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终必须通过 来完成。

5．天然蛋白质合成的过程是按照进行的，而蛋白质工程却与之相反，其基本途径

→ →

→ 。

6目前蛋白质工程成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能依赖于 ，而目前对大多数蛋白质的空

间结构了解还很不够。

第二部分：练习题

1.糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第三号“杀手”。

（1）目前对糖尿病Ⅰ型的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为____________，由_______细胞分泌。

（2）这种治疗用的激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，20世纪70年代后，开始采用基因工程的方法生

产，如图6—2所示，请回答：

图2

①指出图中2、4、6、7的名称:

2_____________，4_____________，6_____________，7_____________。

②一般获取4采用的方法是_____________。 ③6的获得必须用__________切割3和4，使它们产生相同的___________，再加入适量的__________酶，才可形成。

2．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？ ，为什么？

（2）过程②必需的酶是 酶，过程③必需的酶是 酶。

（4）③ - ⑤ 可以采用“PCR”技术完成。“PCR”与人体内的DNA 复制相比有何特殊之处?

。

（5）为使过程⑧更易进行，可用 （药剂）处理D ，形成 。

3.试设计实验用DNA 探针测定目的基因中的核苷酸序列。

实验原理：利用DNA分子杂交技术，使已知DNA．分子链与未知DNA分子链杂交，根据碱基互补配对原则确定DNA 的碱基序列。

实验步骤：

(1)用_______________切取要测定的目的基因。

(2)用_______________使_______________扩增。

(3)用不同的DNA的探针与___________杂交，记录杂交区段的DNA碱基序列，最后分析出__________的碱基序列。

(4)逆转录酶也常被用于基因工程，其存在于_________________(填生物)中,催化以____________为模板合成DNA

的过程。

(5)预测分析：若DNA探针上DNA碱基序列为—A—T—T—A—G—G—C—A—，则检测出的目的基因碱基序列为

_________________________。（2分）

4．人类牙病的一种性状表现是由于牙本质发育不良，导致牙釉质易破碎，使儿童时期牙齿就易受损伤，该病称为乳光牙。我国科学家在研究中发现，控制该遗传病的基因是DSPP基因。该基因的第3外显子的一段碱基序列由原来决定谷氨酰胺(一种氨基酸)密码子的序列变成决定终止的密码子的序列。请回答：

（1）乳光牙致病基因是形成的。

（2）已知谷氨酰胺密码子分别是CAA和CAG，那么DSPP基因第3外显子与上述密码子相对应的碱基序列是_ ；由于第3外显子碱基序列的变化，导致所决定的肽链结构的显著改变是，因此使牙齿发育异常。

（3）科学家对乳光牙致病基因进行检测是用被标记的DNA分子做探针，鉴定基因的碱基序列，这种方法遵循的原则是；如果科学家要对该病进行基因治疗，应采取的方法是。

5.番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术（见图解），可有效解决此问题。该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译

形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答：

（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种______________，所用的酶是______________。

（2）开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链，这样一个完整的反义基因被合成。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用复制方式为_____________________________。

（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是– A – U – C – C – A – G – G – U – C –，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是_____________________。

（4）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是__________________，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有__________________________，在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是__________________。

6． 1990年，在经过了长期的审查后，美国NIH(美国国立卫生研究所)终于批准了对一名患有严重复合型免疫缺陷症的4岁女孩实施基因治疗。腺苷酸脱氨酶是免疫系统完成正常功能必需的酶，临床患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏，导致她患重症联合免疫缺陷病(SCID)。因此，她不能抵抗任何微生物的感染，只能在无菌条件下生活。运用现代生物技术进行治疗后，患者的免疫功能得到了很大的修复。下图表示治疗SCID的过程，请据图回答下列问题：

(1)在这个实例中充当“分子运输车”的是，目的基因是，目的基因的受体细胞是

。

(2)要获得携带人正常ada基因的细菌，需要的工具包括、、。

(3)人的ada基因与胰岛素基因相比，其主要差别是。

（4）如果科学家通过基因工程技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。

写出该女性在治疗前后的基因型:（正常基因为H，血友病基因为h）、。

基因工程专题高考题汇总

1、（2012全国卷新课标版）40．现代生物科技专题（15分）

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EcoRⅠ切割后产生的片段如下：

为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ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，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因

是。

2、（2013新课标卷Ⅰ）40．【生物——选修3 现代生物科技专题】（15分）

阅读如下材料：

材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。

材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶有和。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是。

（2）材料乙属于工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对进行改造，或制造制造一种的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。

（4）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为体，兔乙称为体。

3、（2014课标Ⅱ卷）40．[生物——选修3：现代生物科技专题](15分)

植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：

（1）理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库中含有生物的基因。

（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中出所需的耐旱基因。

（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高。

（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。

4、（2014天津卷）8.（12分）嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB）

是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：

Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶

（1）PCR扩增bglB基因时，选用基因组DNA作模板。

（2）右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。

为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入

和不同限制酶的识别序列。

（3）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了

降解纤维素的能力，这是因为。

Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响

（4）据图1、2可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在（单选）。

A.50℃

B.60℃

C.70℃

D.80℃

Ⅲ.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。

（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中（多选）。

A.仅针对bglB基因进行诱变

B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速累积突变

D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

5、（2014山东卷）36.（12分）【现代生物科技专题】人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，

可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

（1）htPA基因与载体用_________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_________技术。

（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其__________。采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。

（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的__________。

（4）若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。

6、（2014海南卷）31.[生物—选修3：现代生物科技专题]（15分）

下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。

请据图回答：

⑴获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在

作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的序列，再通过化学方法合成所需基因。

⑵利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

⑶由A和载体B拼接形成的C通常称为。

⑷在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是。

【参考答案】

1、（1）粘性末端和平末端。（2）切割产生的DNA片段末端与EcoR Ⅰ切割产生的相同。（3）大肠杆菌、T4

（4）mRNA（或RNA），c DNA（或DNA），PCR（5）噬菌体和动植物病毒（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱。

2、（1）显微注射法限制性内切酶DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中

（2）蛋白质现有蛋白质新蛋白质氨基酸（3）同供体受体

3、（1）全部部分（2）筛选（3）乙表达产物耐旱性（4）同源染色体的一条上

4、（1）嗜热土壤芽孢杆菌（2）NdeⅠBamHⅠ（3）转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶（4）失活 B

（5）A、C

5、（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）；DNA分子杂交（或核酸探针）（2）超数排卵；获能（处理）（3）显微注射法；性别鉴定；全能性（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）

6、（1）逆转录酶DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸（2）引物（目的基因或A基因）模板

（3）基因表达载体（4）使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子