一、选择题(共10小题)
1.下列关于基因工程的叙述，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无生物活性
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
答案：D
2.下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是()
A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA
B.DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接
C.DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA
D.逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA
答案：C
3.下列信息中能为我们从基因文库中获取目的基因提供依据的是()
基因的核苷酸序列 基因的功能 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质
A. B.
C. D.
解析：本题考查基因工程中目的基因的获取的相关问题。要从基因文库中得到我们需要的目的基因，需要根据目的基因的有关信息，例如，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因翻译产物蛋白质等特性来获取目的基因。
答案：A
4.下列有关基因表达载体的构建的说法中，不正确的是()
A.需要限制酶和DNA连接酶参与
B.任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C.可用抗生素基因作为标记基因
D.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤
解析：构建基因表达载体时需要用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，以产生相同的黏性末端，然后用DNA连接酶连接;由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，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也会有所差别，不可能是千篇一律的;抗生素基因的作用是作为标记基因，鉴别受体细胞中是否导入了目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来;基因表达载体的构建是整个基因工程的核心环节。
答案：B
5.下列技术依据DNA分子杂交原理的是()
用DNA分子探针诊断疾病 受精卵的形成
快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量 目的基因与载体结合成重组DNA分子
A. B.
C. D.
答案：B
6.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()
A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质
B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C.当得到可以在-70 条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成
D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
答案：C
7.
如图为基因表达载体模式图，下列相关叙述正确的是()
A.甲表示启动子，位于基因的首端，它是DNA聚合酶识别、结合的部位
B.乙表示终止密码子，位于基因的尾端，作用是使转录过程停止
C.丙表示目的基因，其作用是获得人们所需要的性状
D.复制原点的存在有利于目的基因在宿主细胞中扩增
解析：甲表示启动子，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别、结合的部位，A项错误;乙表示终止子，位于基因的尾端，作用是使转录过程停止，B项错误;丙表示标记基因，其作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因，C项错误。
答案：D
8.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。已知限制酶的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶的识别序列和切点是-↓GATC-。根据图示判断下列操作正确的是()
A.目的基因和质粒均用限制酶切割
B.目的基因和质粒均用限制酶切割
C.质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割
D.质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割
解析：目的基因若用限制酶切割时，只能在目的基因的一侧切开，而不能将其切下;质粒若用限制酶切割，两种标记基因均将被破坏，所以只能用限制酶切割质粒。
答案：D
9.MstⅡ是一种限制性内切酶，它总是在CCTGAGG的碱基序列中切断DNA。下图显示用MstⅡ处理后的突变型β血红蛋白基因片段。镰刀型细胞贫血症的根本原因是β血红蛋白发生基因突变，使某一处CCTGAGG突变为CCTGTGG。下列有关叙述错误的是()
A.利用MstⅡ酶进行基因诊断，该过程是在细胞外进行的
B.将MstⅡ酶用于基因诊断，若产生4个DNA片段，则β血红蛋白基因是正常的
C.在起初的正常β血红蛋白基因中有4个CCTGAGG序列
D.镰刀型细胞贫血症患者的成熟红细胞中没有MstⅡ酶的识别序列
解析：基因诊断是具有放射性标记的DNA片段作为基因探针和提取的DNA片段进行分子杂交来判断基因是否正常的过程，这一过程是在体外进行的;含有3个CCTGAGG序列的正常β血红蛋白基因，若用MstⅡ酶切割，可产生4个DNA片段;镰刀型细胞贫血症患者的成熟红细胞中没有细胞核，没有DNA，因此也就没有MstⅡ酶的识别序列。
答案：C
10.下表为常用的限制性核酸内切酶及其识别序列和切割位点(注：表中Y为C或T，R为A或G)。据表分析，可以得到的结论是()
限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ G↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅡ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG A.限制酶的切割位点在识别序列的中间
B.限制酶切割后都形成黏性末端
C.不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同
D.一种限制酶可能识别多种核苷酸序列
解析：限制酶的切割位点有的在识别序列的中间，有的在两端，故A错;限制酶切割后，有的形成了黏性末端，有的形成了平末端，故B错;不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，故C错;从表中的识别序列来看，HindⅡ可以识别多种核苷酸序列，故D正确。
答案：D
二、非选择题(共4小题)
11.如图表示基因工程中目的基因的获取示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中①表示__________，②表示用__________切割，③表示__________。
(2)构建基因文库时，需要将cDNA或一定大小范围的DNA片段分别与__________连接起来，导入__________储存。
(3)若获取的目的基因相同，则图中基因组文库__________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文库。
(4)除图中所示方法外，目的基因还可以通过____________________________的方法获取。
解析：(1)mRNA是通过反转录形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸内切酶。无论是cDNA还是从生物材料中获取的DNA分子都可以通过PCR技术获得大量的目的基因。(2)将某生物的cDNA或一定大小范围的DNA分子分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌中含有这种生物的不同基因，这个受体菌群体组成了基因文库。(3)由图示可知，mRNA是DNA上的基因选择性转录获得的产物，因此二者对应的文库大小情况是基因组文库大于cDNA文库。(4)目的基因可以从自然界已有的物种中分离出来，也可以通过人工合成的方法获取。
答案：(1)反转录 限制性核酸内切酶(或限制酶) PCR扩增
(2)载体 受体菌的群体中
(3)大于
(4)人工合成
12.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)在基因工程中，A→B为________技术，利用的原理是________，其中①为________过程。
(2)加热至94 ℃的目的是使DNA中的________键断裂，这一过程在细胞内是通过________的作用来完成的。
(3)当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板链延伸，最终合成两条DNA分子，此过程中原料是______________，遵循的原则是________________。
(4)目的基因导入绵羊受体细胞常用________________技术。
(5)B→D为抗虫棉的培育过程，其中④过程常用的方法是________，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：_______________________________________________ _________________________。
解析：(1)A→B为体外DNA复制即PCR技术，与体内DNA复制原理相同，解旋方式不同，PCR技术是用高温变性使其解旋。(2)94 ℃时DNA双链解旋，破坏的是两条链之间的氢键，而在细胞内DNA复制时起该作用的是解旋酶。(3)PCR技术与DNA复制过程遵循的原则是相同的，即碱基互补配对，原料均为4种脱氧核苷酸。(4)转基因动物培育中，常用显微注射技术将目的基因导入受体细胞。(5)将目的基因导入植物细胞常用的方法为农杆菌转化法，其优点是能将外源基因插入受体细胞的染色体DNA分子上;在个体水平上鉴定目的基因是否表达，可通过生物体所体现的性状来判断，抗虫棉应具有的性状为害虫吞食其叶片后会死亡。
答案：(1)PCR DNA复制 DNA解旋
(2)氢 解旋酶
(3)4种脱氧核苷酸 碱基互补配对原则
(4)显微注射
(5)农杆菌转化法 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状
13.抗草胺磷(一种除草剂)转基因大豆的培育过程如图所示。
(1)用________处理，获得上图中的来自矮牵牛的抗草胺磷基因、含有抗四环素基因的质粒。其中质粒上“抗四环素基因”的作用是________________________。
(2)图中①应为________________________________ ________________________________________。
(3)部分农杆菌不能在培养基(含四环素)上生长的原因是________________________________________________________________________。
(4)在A→D过程中，A→B过程中恒温箱中________(填“避光”或“光照”)培养，注意观察、记录________________的生长情况。
(5)转抗草胺磷基因成功的大豆植株内，抗草胺磷基因能够高效表达，其高效表达的观察指标是___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(6)(多选)从某种蛋白质的氨基酸序列出发，利用________方法获得目的基因，通过基因工程可以生产自然界中不存在的蛋白质。下列有关基因工程中运载体的描述，正确的是________。
A.能够在宿主细胞中复制并稳定保存是运载体的必备条件之一
B.一种运载体只能运载一种目的基因
C.使用的运载体有质粒、λ噬菌体衍生物和动植物病毒等
D.基因表达载体的构建是一样的，不因受体细胞种类、目的基因导入方法的不同而有所差异
答案：(1)同一种限制酶 供重组质粒的鉴定和选择
(2)重组质粒
(3)重组质粒未导入农杆菌
(4)避光 愈伤组织
(5)大豆植株对草胺磷有抗性
(6)人工合成 AC
14.嗜热土壤芽孢杆菌产生的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)下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，但转入上述构建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________。
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，可获得能表达热稳定性高的BglB酶的基因。
(5)(多选)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，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________。
A.仅针对bglB基因进行诱变
B.bglB基因产生了定向突变
C.bglB基因可快速积累突变
D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
解析：Ⅰ.考查基因工程和现代生物技术在实践中的应用。(1)bglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增，就可从中选出bglB基因。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合题图可知，应在扩增的bglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列，使目的基因插入到启动子和终止子之间。(3)导入bglB基因的大肠杆菌，通过培养可表达产生β-葡萄糖苷酶，并分泌到细胞外分解纤维素。Ⅱ.考查影响酶活性的条件(温度)。(4)分析图2，在80 ℃保温30分钟，BglB酶就会变性失活;分析图1，相对酶活性最高的温度是60～70 ℃时，而由图2可知70 ℃时保温30分钟，酶活性开始减弱，而60 ℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化，由此可知为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好应控制在60 ℃。Ⅲ.考查基因突变及特点。(5)由于应用PCR技术进行基因扩增(即DNA复制快速进行)时，比用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌针对性更强，加快bglB基因的积累速率。
答案：Ⅰ.嗜热土壤芽孢杆菌
(2)NdeⅠ BamH(注：两空顺序可颠倒)
(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶
.(4)失活 B
.(5)AC
