基因工程 专题检测试卷答案
基因工程 专题检测试卷(二)答案
一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分，在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求)
1.答案 C
解析 RNA 聚合酶、逆转录酶和Taq 酶的作用都会导致磷酸二酯键的数目增加，A 错误；DNA 聚合酶和DNA 连接酶的作用都会导致磷酸二酯键的数目增加，而DNA 酶的作用会导致磷酸二酯键的数目减少，B 错误；遗传信息的翻译会增加肽键的数目，PCR 中DNA 解链会减少氢键的数目，这两个过程都不会影响磷酸二酯键的数目，C 正确；cDNA 文库的构建需要使用逆转录酶，这会导致磷酸二酯键的数目增多，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，其中增添和缺失会导致磷酸二酯键的数目改变，D 错误。
2.答案 B
解析 DNA 连接酶分为两类：E ·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶，前者只能将双链DNA 片段互补的黏性末端连接起来，而后者既可以连接双链DNA 片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA 片段的平末端，A 错误；细菌内的限制酶能限制异源DNA 的侵入并使之失活，即能将外源DNA 切断，从而保护自身的遗传特性，B 正确；限制酶切割DNA 后，产生的末端有黏性末端和平末端两种，C 错误；质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，D 错误。
3.答案 D
解析 根据表格可知，E 酶有2个切点、H 酶有1个切点、P 酶有2个切点。B 、C 两项中H 酶有两个切点，是错误的；A 项中E 酶切割形成的片段分别是0.3＋0.7、2.6＋0.9、0.5＋1.2，不符合表中数据；D 项中E 酶切割形成的片段分别是0.3、0.7＋2.6＋0.9、0.5＋1.2，符合表中数据。
4.答案 C
解析 甲图表示在G 和A 之间进行剪切，乙图表示在C 和A 之间进行剪切，丙图表示在C 和T 之间进行剪切，因此三者需要不同的限制性核酸内切酶进行剪切；甲和乙的黏性末端相同，能够通过碱基互补配对形成重组DNA 分子，但甲和丙之间不能；DNA 连接酶作用的位点是磷酸二酯键，乙图中的a 和b 分别表示磷酸二酯键和氢键；甲和乙形成的重组DNA 分
子相应位置的DNA 碱基序列为—GAATTG——CTTAAC—，而甲图表示在G 和A 之间切割，所以该重组
序列不能被切割甲的限制性核酸内切酶识别。
5.答案 C
解析 获得目的基因只需用限制性核酸内切酶，构建重组质粒需用限制性核酸内切酶和DNA 连接酶；DNA 连接酶的作用是将两个相同的末端通过磷酸二酯键连接起来；载体上的标记基
因有利于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
6.答案A
解析Ti质粒是基因工程中重要的载体，不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，A 错误；用Ca2＋处理细菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法，B正确；转基因成功的植物细胞，可通过植物组织培养技术获得转基因植物，C正确；在植物细胞中检测到抗虫目的基因，说明目的基因已成功导入，但不能证明其能否表达，D正确。
7.答案D
解析构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，A错误；含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上，B错误；导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状，C错误；⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异，D正确。
8.答案B
解析乳腺生物反应器生产的药物在自然界中可以找到，只不过在转基因动物体内更容易提取到较大量的药物。
9.答案A
解析限制性核酸内切酶切割的是DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，A项错误；目的基因与载体由DNA连接酶催化连接，B项正确；烟草原生质体可以作为受体细胞，C 项正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞，D项正确。
10.答案C
解析解题流程如下：
11.答案A
解析提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录得到DNA，然后扩增获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。
12.答案C
解析载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因，可用于筛选含目的基因的受体细胞，A正确；将目的基因在羊膀胱细胞中表达可制得膀胱生物反应器，获取产品将不受性别和发育时期的限制，B正确；基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶的催化作用，D正确；转基因羊有性生殖产生的后代会发生性状分离，有的子代不再具有转基因生物的特性，C错误。
13.答案D
解析根据菌落数只能大约推测出活菌数，A错误；含有启动子与终止子是有利于外源DNA 转录，而不是复制，B错误；DNA分子杂交是利用碱基互补配对原则进行的，C错误；因为放射性标记的DNA探针能与相应的DNA杂交，产生放射自显影，而只有特定的DNA才与探针相结合，所以可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，D正确。
14.答案C
解析①过程是基因表达载体的构建，需要的酶有限制酶和DNA连接酶，A错误；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用DNA分子杂交技术，B错误；由于培育转基因植株，所以②过程所常用的方法是农杆菌转化法，C正确；目的基因是否表达出相应性状，还需进行个体生物学水平的鉴定。
15.答案D
解析过程①是通过反转录获取DNA，反转录过程需要用到逆转录酶，A错误；过程②指的
是从cDNA文库中获取目的基因，不需要利用PCR技术，也用不到解旋酶，B错误；过程③中使用的感受态细胞要用CaCl2溶液制备，而不是用NaCl溶液制备，C错误；过程④鉴定目的基因是否已经导入受体细胞，可以用标记的目的基因为探针来检测受体细胞中是否存在目的基因，即利用DNA分子杂交技术鉴定，D正确。
16.答案D
解析从DNA片段中切割获得目的基因所用的酶为限制性核酸内切酶，A项错误；由于植物细胞具有全能性，则转基因植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞，B项错误；抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达，原因是两者共用一套遗传密码，并且基因表达方式相同，C项错误；导入受体细胞的抗枯萎病的基因是单个的，而花粉是减数分裂后的产物，因此有的花粉是不带有抗病基因的，D项正确。
17.答案B
解析蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是蛋白质的预期功能，A项正确；通过DNA合成形成的新基因应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B项错误；利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的胰岛素进行改造，根据新的胰岛素中的氨基酸序列推测出基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，即目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程，C项正确；蛋白质工程的过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)，所以图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型，D项正确。
18.答案A
解析酶a可以把原有线性DNA切成4段，说明该DNA分子上有3个切口，即酶a的识别序列有3个；酶b把长度为2 100 bp的DNA切成长度分别为1 900 bp和200 bp的两个片段，把长度为1 400 bp的DNA切成长度分别为800 bp和600 bp的两个片段，说明酶b在该DNA 分子上有2个切口，即酶b的识别序列有2个，故A正确；由图可以看出，酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同，它们之间能相互连接，故B错误；限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键，故C错误；酶a的识别序列有3个，仅用酶a切割与该DNA分子序列相同的质粒，得到的切割产物有3种，故D错误。
19.答案B
解析①过程是反转录，利用逆转录酶，合成DNA片段，所以需要的原料是A、T、G、C，A错误；②过程是目的基因与质粒DNA的重组，需要用限制酶切割质粒DNA，再用DNA 连接酶将目的基因与质粒连接在一起，B正确；如果受体细胞是动物细胞，重组基因的导入常用显微注射技术，农杆菌转化法多用于植物细胞，C错误；④过程是基因的表达过程，此
过程中的mRNA和tRNA都含有A、U、G、C，D错误。
20.答案D
解析解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用Eco RⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
21.(10分)答案(1)肝细胞表面有乙肝病毒的受体(2)Core蛋白和S蛋白(3)a.2使DNA 聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸 b.限制酶和DNA连接酶质粒 c.用Ca2＋溶液处理细菌(4)酵母菌具有内质网、高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理
解析(1)由于肝细胞表面有乙肝病毒的受体，所以乙肝病毒专一侵染肝细胞。
(2)根据题意分析，乙肝病毒作为抗原的部分应该是其外壳蛋白和包膜蛋白，即通过基因工程生产的乙肝疫苗的有效成分是上述病毒蛋白中的Core蛋白和S蛋白。
(3)据题图分析，①表示从乙肝病毒分离有关抗原基因；②过程包括基因表达载体的构建，以及将目的基因导入细菌；③可用特定抗体筛选含目的基因的细菌，并作为微生物发酵的工程菌。a.PCR技术中，需要2种不同的引物，使DNA聚合酶能够从引物的结合端开始连接脱氧核苷酸。b.在构建基因表达载体的过程中，需要使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，常用的载体是质粒。c.为了提高将重组质粒导入细菌的转化效率，常用Ca2＋溶液处理细菌，使之成为感受态细胞。
(4)酵母菌具有内质网、高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理，因此使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好。
22.(10分)答案(1)人工合成(2)限制酶DNA连接酶(3)启动子标记基因(4)Ti质粒的T-DNA上染色体DNA抗原—抗体杂交(5)免疫排斥
解析(1)目的基因的获取可采取直接分离获得，也可采用人工合成方法，人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。(2)提取目的基因需要限制酶，将目的基因与载体结合需要DNA连接酶，故①过程需要的酶有限制酶和DNA连接酶。(3)基因表达载体的构建包含：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因等。(4)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入农杆菌的Ti质粒的T-DNA上，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。(5)基因工程的应用还有很多，如用转基因动物作器官移植的供体，其主要优点是避免免疫排斥反应。
23.(10分)答案(1)多种cDNA cDNA文库(2)DNA分子杂交染色体的DNA抗原—抗体杂交(3)马铃薯在烹饪过程中会使所含的抗原失去作用，而水果和西红柿等可直接食用
解析(1)mRNA反转录产生的为cDNA片段，若将多种cDNA与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做马铃薯的cDNA(部分基因)文库。(2)目的基因的检测和鉴定过程中，采用DNA分子杂交技术检测转基因马铃薯的染色体的DNA上是否插入了目的基因，采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否在转基因马铃薯细胞中表达。(3)马铃薯一般不可生食，而在烹饪过程中会使所含的抗原(目的基因控制合成的物质)失去其作用，而水果和西红柿等可直接食用。
24.(10分)答案(1)PCR引物热稳定DNA聚合酶(2)基因表达载体限制酶和DNA连接酶限制酶切割后具有相同的黏性末端(3)重组质粒没有导入农杆菌(4)抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)
解析(1)PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板(目的基因)、原料(四种脱氧核苷酸)、引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)图2中的①为构建的基因表达载体，形成过程中需要限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接。由于棉花FPP合成酶基因和质粒被切割后，具有相同的黏性末端，两者能够连接成①基因表达载体。(3)重组质粒中含有标记基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，说明重组质粒未导入农杆菌。(4)据图分析可知，FPP在ADS基因表达的情况下，生成青蒿素，因此要提高青蒿素的产量，可以通过抑制SQS基因的表达或增强ADS基因的表达来提高青蒿素的含量。
25.(10分)答案(1)原胰岛素mRNA反转录
(2)特定的限制性核酸内切小型环状黏性末端或平
(3)目的基因导入受体细胞重组DNA扩增
(4)预期速效胰岛素的功能→设计速效胰岛素应有的高级结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
(5)C
解析蛋白质工程的类型主要有两种：一是从头设计，即完全按照人的意愿设计合成蛋白质。从头设计是蛋白质工程中最有意义，也是最困难的操作类型，目前技术尚不成熟，但理论上可行。二是定位突变与局部修饰，即在已有蛋白质基础上，只进行局部的修饰。通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构的目的。“从头设计”的方法：预期速效胰岛素的功能→设计速效胰岛素应有的高级结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列，可以创造自然界不存在的蛋白质。蛋白质工程的崛起是因为天然蛋白质不能满足人类的需求，例如多数酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。