高三一轮复习选修三基因工程经典习题
高考一轮总复习课标版生物练习：选修3-1基因工程 含答案
随堂跟踪训练1．已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。
如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。
回答下列问题。
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。
所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括____________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过____________和____________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
(解析)(1)蛋白质的功能与结构相关，若要改变蛋白质的功能，需要对其结构进行改造。
(2)确定目的基因的碱基序列后，可通过对现有基因进行改造或者重新合成来获得目的基因。
中心法则的内容包括遗传信息的复制、转录、逆转录和翻译。
(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质的结构和推测氨基酸序列，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列。
获得蛋白质之后要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
(答案)(1)氨基酸序列(或结构)(2)P P1DNA和RNA(或遗传物质)DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能2．萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。
如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。
一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。
但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。
高三生物苏教一轮复习练习选修 第讲 基因工程 含答案
选修3现代生物科技专题第1讲基因工程考点一| 基因工程的基本工具1．基因工程的概念及优点(1)概念：是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术。
(2)遗传原理：基因重组。
(3)优点：①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：能定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶①来源：主要从原核生物中分离纯化而来。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶常用类型E-coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能连接黏性末端连接黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键①常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧化学本质：双链环状DNA分子特点⎩⎨⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因②其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
1．限制酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；=====CCAGG GGTCC 以=====AT为轴，两侧碱基互补对称。
(2)切割后末端的种类2．限制酶和DNA 连接酶的关系(1)限制酶和DNA 连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。
(2)限制酶不切割自身DNA 的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(3)DNA 连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体 (1)条件与目的条件目的稳定并能复制 目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择(2)①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。
②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
视角1 考查基因工程的三种操作工具1．(2017·江苏无锡质检)如图表示化学方法合成目的基因Ⅰ的过程。
高三生物一轮总复习 基因工程限时训练(含解析)新人教版选修3-新人教版高三选修3生物试题
选修3现代生物科技专题学案42 基因工程一、单项选择题1．玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻的强60倍。
我国科学家正致力于将玉米的PEPC 基因导入水稻中，以提高水稻产量。
下列各项对此研究的分析中正确的是( ) A．核心步骤是构建玉米PEPC基因表达载体B．通常采用显微注射法将PEPC基因导入水稻细胞C．在受体细胞中检测到PEPC酶则意味着此项研究取得成功D．利用细胞培养技术将转基因水稻细胞培育成植株解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A正确；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，B错误；只有目的基因在后代细胞中表达才能说明研究成功，C错误；利用组织培养技术将转基因水稻细胞培育成植株，D错误。
答案：A2．下列实践活动包含基因工程技术的是( )A．水稻F1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株C．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析：基因工程技术指是的基因拼接技术，只有B属于基因工程技术；水稻F1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种为单倍体育种。
将高秆抗虫小麦与矮秆感病小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦为杂交育种。
利用激光、射线等物理方法或化学试剂等引起基因突变属于诱变育种，用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆为诱变育种。
答案：B3．下列有关叙述正确的是( )A．人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程B．人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列C．人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因D．人类的基因库仅含有男性的全部基因解析：人类基因组计划是测定人类基因组DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，A正确。
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2
________________________________________________________________________。 解析：此题考查基因工程应用的相关知识。(1)DNA 分子经限制酶切割产生的 DNA 片 段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割 后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与 EcoRⅠ切割产生的末端相同。 (3)根据酶的来源不同，DNA 连接酶分为 E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。(4)以 RNA 为模板，合成 DNA 的过程称为逆转录，若要体外获得大量 DNA 分子，可以使用 PCR 技术。 (5)在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6) 大肠杆菌作为受体细胞时，常用 Ca2＋处理，使之成为能吸收周围环境中 DNA 分子的感受态 细胞。 答案：(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的 DNA 片段末端与 EcoRⅠ切割产生的相同 (3)大肠杆菌 T4 (4)mRNA(或 RNA) cDNA(或 DNA) PCR (5)噬菌体 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 题组二、基因工程的基本操作程序及应用 3．(2013 年高考广东卷)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血 性均较强的多肽 P1。目前在 P1 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做 的是( ) A．合成编码目的肽的 DNA 片段 B．构建含目的肽 DNA 片段的表达载体 C．依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 解析：由题中信息“在 P1 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物”可推知本 题考查蛋白质工程的相关知识。根据蛋白质工程的基本途径：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)，可推 知答案为 C。 答案：C 4．(2012 年高考福建卷)肺细胞中的 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现表达，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。
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》一、单选题1．（2023·山东青岛·高三期末）自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。
我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列叙述错误的是（）A．上述获得蓝色玫瑰的方案中需要转入能调控液泡pH的基因B．将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacIC．sfp和idgS基因具有各自的启动子，前者调控后者的表达D．农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上【答案】A【详解】A、分析题意，用农杆菌转化法将链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）导入白玫瑰后，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝，所以无需转入能调控pH的基因，A错误；B、分析题图可知，将idgS基因插入Ti质粒时可用SpeI和SacI以避免产生的黏性末端环化，增加构建成功的概率，B正确；C、分析题图可知，sfp和idgS基因具有各自的启动子，sfp可激活idgS的表达，C正确；D、将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T—DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。
故选A。
2．（2023春·江苏徐州·高二统考期中）土壤农杆菌侵染植物细胞时，Ti质粒上的T-DNA片段转入植物的基因组。
利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因，下列相关叙述正确的是（）A．T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上B．用Ca2+处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞C．Ti质粒是一种环状DNA分子，属于细菌的拟核DNAD．目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNA【答案】A【详解】A、Ti质粒上的T-DNA片段能转入植物的基因组中，因此T-DNA片段利于介导外源DNA整合到植物的染色体，A正确；B、农杆菌转化法中不需要用Ca2+处理农杆菌，应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞，B错误；C、Ti质粒是一种环状DNA分子，是存在于细菌细胞质中的DNA，C错误；D、在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入到T﹣DNA片段上，D错误。
2023届一轮复习人教版基因工程作业
练案［38］选择性必修3第十单元生物技术与工程第38讲基因工程一、选择题1.质粒是基因工程中最常用的载体，下列关于质粒的叙述，错误的是（B ）A.质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子B.质粒存在于细菌拟核之中，与拟核一起控制细菌的生命活动C.作为载体的质粒上有限制酶的切割位点D.作为载体的质粒存在特殊的标记基因［解析］由分析可知，质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子，A正确；拟核DNA是细菌的主要遗传物质，包含控制细菌生命活动的遗传信息，没有了它细菌就无法存活、繁殖，质粒DNA是独立于原核细胞拟核DNA之外的遗传物质，使细菌表达一些特殊的性状, 没有了它细菌依然可以正常生活、繁殖，B错误；作为载体的质粒上有限制酶的切割位点，这是质粒作为运载体的条件之一，C正确；作为载体的质粒存在特殊的标记基因，以便对目的基因进行检测，D正确。
2. OsGLOK EcCAT. EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。
下列叙述正确的是（A ）|潮毒索抗性基因卜*$$|反诟口|_M 0sCΔ01那毒索抗性基因卜T-DNA -----注：U＞启动子［终止子咫叶绿体转运肽A.可用抗原一抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量B.四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞D.四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译［解析］可用抗原一抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；由题图可知，在同一个T—DNA中OsGLOl启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B错误；卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA 中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误；由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。
高考复习：人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析
高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。
b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA重组技术。
它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用：（1）转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
（2）基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
（3）基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。
（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
高考生物一轮复习 跟踪训练 专题1 基因工程 新人教版选修3
(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共35分)1．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA 聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )。
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③②解析①是将一个DNA切成互补的两个黏性末端，由限制性核酸内切酶发挥作用；DNA聚合酶是在DNA复制时发挥作用的(④是DNA复制)；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起(②)；解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链(③)。
答案 C2．下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。
卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下列叙述正确的是( )。
A．构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C．卡那霉素抗性基因(kan r)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传解析质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性核酸内切酶的切割位点；抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。
答案 A3．(2012·广雅中学模拟)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。
据图分析，下列说法正确的是( )。
A．催化①过程的酶是RNA聚合酶B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温D．如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%命题立意本题考查逆转录和PCR技术及识图、析图、综合运用知识的能力，难度中等。
解析由题意可知，①②③④⑤分别表示逆转录、DNA的复制、DNA、引物结合到单链DNA 及互补链的合成。
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课时考点训练
题组一、基因工程的原理及工具
1．(20XX年高考安徽卷)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。
下列叙述正确的是()
A．根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目
B．外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制
C．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接
D．放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置
解析：本题考查细菌培养和DNA杂交等有关知识。
通过菌落数只能大约推测出活菌数，不能准确计算活菌数；外源DNA可以随质粒复制而复制，依赖于质粒上的复制原点，而启动子和终止子与基因表达有关；DNA杂交是利用碱基互补配对原则进行的；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。
答案：D
2．(20XX年高考新课标全国卷)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 RⅠ切割后产生的片段如下：
AA TTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用Eco RⅠ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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：此题考查基因工程应用的相关知识。
(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。
(2)为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与Eco RⅠ切割产生的末端相同。
(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。
(4)以RNA为模板，合成DNA的过程称为逆转录，若要体外获得大量DNA分子，可以使用PCR 技术。
(5)在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。
(6)大肠杆菌作为受体细胞时，常用Ca2＋处理，使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。
答案：(1)黏性末端平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与Eco RⅠ切割产生的相同
(3)大肠杆菌T4
(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR
(5)噬菌体动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
题组二、基因工程的基本操作程序及应用
3．(20XX年高考广东卷)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。
目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()
A．合成编码目的肽的DNA片段
B．构建含目的肽DNA片段的表达载体
C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
解析：由题中信息“在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物”可推知本题考查蛋白质工程的相关知识。
根据蛋白质工程的基本途径：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)，可推知答案为C。
答案：C。