【三维设计】高考生物一轮复习 基因工程课时跟踪检测 新人教版选修3

基因工程※考点一基因工程的工具1.(2019·深圳模拟)据报道，美国科研人员通过基因转移技术，从根本上治愈了实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病。

这种技术把选定的X基因输入胰腺，这些基因随后得到整合并促使消化系统和其他类型的细胞制造胰岛素。

请回答下列问题：(1)在基因工程中，X基因称为_________。

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

(2)将X基因导入小鼠体内之前，需要操作的核心步骤是___________________，此步骤最常用的运载工具是_______，所需要的酶是限制酶和___________。

(3)X基因的检测可从分子水平和个体水平两方面进行，在分子水平上通常采用_________技术，检测X基因是否导入受体细胞，在个体水平上应检测____________________________________________________________________。

【解析】(1)在基因工程中，X基因称为目的基因。

利用PCR技术扩增目的基因的条件有2种引物、模板DNA、4种脱氧核苷酸和热稳定DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

(2)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。

此步骤最常用的运载工具是质粒，所需要的酶是限制酶和DNA连接酶。

(3)检测目的基因在分子水平上通常采用DNA分子杂交技术，检测X基因是否导入受体细胞，在个体水平上应检测实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病是否被根治。

答案：(1)目的基因引物模板DNA (2)基因表达载体的构建质粒DNA连接酶(3)DNA 分子杂交实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病是否被根治(合理即可)※考点二基因工程的基本操作程序2.(2019·新乡模拟)噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入噬菌体的基因组中，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面，形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库。

高三生物一轮复习专题1 基因工程（单元复习）精品学案新人教版选修3【单元知识网络】基因工程的概念：依据、技术、目的“分子手术刀”——限制酶基本工具“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——载体目的基因的获取基因表达载体的构建（核心）基基本操作程序将目的基因导入受体细胞（转化）因目的基因的检测与鉴定工植物基因工程程动物基因工程基因工程的应用基因工程药品的生产基因治疗蛋白质工程：蛋白质工程崛起的缘由、基本原理【单元强化训练】一、选择题1、除了下列哪一项之外，其余的都是基因工程的运载体所必须具备的条件A．能在宿主细胞中复制并保存B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选D．是环形状态的DNA分子【解析】原核细胞如细菌的核DNA也是环状DNA，但不能作运载体，因为它不具备A、B、C三个条件。

【答案】C2、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。

以下有关该基因工程的叙述错误的是( )A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA 分子【解析】采用反转录的方法得到目的基因的过程是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的目的基因。

由于信使RNA中没有与内含子相对应的部分，所以采用反转录的方法得到的目的基因不存在内含子。

基因非编码区对于基因的表达具有调控作用。

植物细胞的全能性很容易得到表达，所以转基因植物培育过程中的受体细胞可以是植物的体细胞。

限制酶具有专一性，只有用同一种限制酶处理才能获得相同的黏性末端，才能够形成重组DNA分子。

【答案】A3、科学家将β－干扰素基因进行定点突变，然后导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β－干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性。

藏躲市安详阳光实验学校第37讲基因工程‖A级·基础练‖一、选择题1．(徐州模拟)已知限制性内切酶XmaⅠ和SmaⅠ的识别序列分别为C↓CCGGG 和CCC↓GGG。

有关这两种酶及应用的叙述，错误的是( )A．这两种酶作用的底物都是双链DNAB．DNA中出现这两种酶识别序列的几率不同C．XmaⅠ切割DNA形成的黏性末端是—GGCCD．使用这两种酶时需注意控制反应温度、时间等解析：选B 限制酶作用的底物是双链DNA分子；这两种限制酶作用的核苷酸序列相同，所以这两种识别序列在DNA中出现的几率相同；根据碱基互补配对原则，CCCGGG的互补链是GGGCCC，并根据XmaⅠ的切割位点可知，切割后的黏性末端是—CCGG；温度能影响酶的活性，所以使用酶时需要注意控制反应温度和时间等。

2．如图表示的是三种黏性末端，下列说法正确的是( )A．图中所示黏性末端是由同种限制酶切割形成B．若图甲中的G碱基处发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点C．图中所示黏性末端是限制酶断开氢键形成D．目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物解析：选B 产生甲黏性末端的限制酶的识别序列为=====GAATTCCTTAAG，产生乙黏性末端的限制酶的识别序列为=====CAATTGGTTAAC，产生丙黏性末端的限制酶的识别序列为=====CTTAAGGAATTC，可见甲、乙、丙黏性末端是由3种限制酶作用产生的；限制酶具有专一性，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，如果甲中的G发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点；图中所示黏性末端是限制酶断开磷酸二酯键形成的；质粒是环状DNA分子，噬菌体和动植物病毒都没有细胞结构，它们都不属于原核生物。

3．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( )A．蛋白质工程的基础是基因工程B．蛋白质工程遵循的原理包括中心法则C．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构D．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子解析：选C 蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造，或合成新的蛋白质，故蛋白质工程的基础是基因工程；蛋白质工程遵循的原理包括中心法则；蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质分子的改造的；蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。

【三维设计】高考生物一轮复习基因工程课时跟踪检测新人教版选修3课时跟踪检测(三十三) 基因工程一、选择题1．下列关于基因工程的叙述中，正确的是( )A．DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同B．DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点C．受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因，即表明重组质粒成功导入D．培育转基因油菜，需对受体细胞进行氯化钙处理2.(2012·杭州质检)右图表示用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，则该质粒和Ⅰ的碱基序列相同3．我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。

下列叙述错误的是( ) A．Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中C．培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D．用DNA聚合酶连接经切割的Bt毒蛋白基因和载体4．下列有关基因工程技术的原理或实质的叙述，合理的有( )①基因诊断的基本原理是DNA分子杂交；②基因治疗的原理是将正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能；③DNA探针技术的原理是探针与样品中变性处理的DNA 单链配对杂交；④构建基因表达载体的实质是基因突变；⑤PCR技术的实质是体外复制特定DNA片段的核酸合成技术A．一项B．两项C．三项D．四项5．下图表示蛋白质工程的操作过程，下列说法不．正确的是( ) A．蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作B．蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术C．a、b过程分别是转录、翻译D．蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因6．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。

(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。

藏躲市安详阳光实验学校【创新设计】高考生物一轮复习 3-1 基因工程课时训练新人教版选修3一、选择题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．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法正确的是( )A．基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达B．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞C．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径D．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达解析培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞；目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；目的基因导入成功后，不抑制细胞原有的代谢途径。

答案D3．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%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。

①过程由逆转录酶催化完成，A错；由以上分析知B正确；催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，过程⑤是在70～75 ℃的高温条件下进行的，只有该过程中的酶需耐高温，C错；在DNA分子中有T无U，D错。

【创新设计】2022届高考生物一轮复习 3-1 基因工程课时训练新人教版选修3一、选择题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．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶Am基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Am在成熟块茎细胞中存在，下列说法正确的是A．基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达B．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞C．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径D．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达解析培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞；目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；目的基因导入成功后，不抑制细胞原有的代谢途径。

答案 D3．以下为形成cDNA过程和aⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。

2若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越__________。

3用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是____________________________________________________________________。

4与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_________________________________________________________________________________________________________________________________________。

课时跟踪检测(三十六)生态工程一、选择题1．“猪—沼—茶”是我国山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。

该生态农业模式()A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入2．(2012·广东名校质检)下列关于湿地生态恢复工程的叙述，不．正确的是()A．该工程采用工程和生物措施相结合的方法B．应建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰C．注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效D．可依靠自然演替机制恢复其生态功能3．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是()A．充分利用自然界的物质和能量B．追求经济效益的最大化C．尽量减少有害生物的种类D．提高沼气池的转化效率4．(2013·杭州名校模考)为了解决粮食生产和环境保护问题，实现农业可持续发展，当前科学、有效的途径是()①合理开发海洋，寻找新的粮食资源②控制人口增长，协调人与自然和谐发展③增加化肥和农药的使用，提高作物产量④开荒辟地，围湖造田，扩大粮食种植面积⑤利用现代生物技术，培育具有较高光合效率的作物品种A．①②③B．①②⑤C．①③④D．③④⑤5．生态农业是一个在生态上自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。

下列关于生态农业的叙述不．正确的是()A．生态农业中食物链的营养级之间能量传递效率大大提高了B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治的方法6．设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说法正确的是()A．用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了能量的反复利用B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益C．用蛆蛹粪便作有机肥还田，利用了生态系统的物质和能量循环原理D．在离开人的管理条件下，该生态工程仍可能正常运转7．(2012·广州二模)塔式蚯蚓污水处理系统(下图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。

课时跟踪检测(三) 基因工程的应用一、选择题1．我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt 毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。

下列叙述错误的是( )A ．Bt 毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的B．Bt 毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中C．培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D．用DNA 聚合酶连接经切割的Bt 毒蛋白基因和载体［解析］选D Bt 毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因；Bt 毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中；培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验，以在个体水平检测目的基因的表达；切割得到的Bt 毒蛋白基因和载体的连接是靠DNA 连接酶来完成的。

2．下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( )A．动物基因结构与人类基因结构相同B．乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的C．可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物D．乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用［解析］选B 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。

3．以下说法正确的是( )A．用基因工程培育的抗虫棉能抗所有害虫B．基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物C．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量［解析］选C 基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害。

基因工程用于畜牧业是要获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。

导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物的氨基酸含量。

4．玫瑰有5 000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2 500 多个品种。

玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3,5－氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。

但日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。