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2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修三 3.3基因工程的应用 模拟练习题
一、选择题
1 . 基因治疗的基本原理是（ ）
A．将正常基因导入有基因缺陷的细胞，以纠正或补偿基因缺陷
B．通过药物直接修复突变的基因
C．用健康细胞替代病变细胞
D．通过手术切除病变组织
2 . 人的血清白蛋白在临床上需求量很大。科学家培育出一种转基因山羊，其膀胱上皮细胞可以合成人的血清白蛋白并分泌到尿液中。下列叙述正确的是（ ）
A．可从人体成熟的红细胞中获取血清白蛋白基因
B．应选用膀胱上皮细胞作为目的基因的受体细胞
C．转基因山羊的血清白蛋白基因只存在于膀胱上皮细胞中
D．转基因山羊将血清白蛋白分泌到尿液中有利于该蛋白的收集
3 . 科学家们致力于通过基因工程手段解决各种医学和工业难题。下列关于基因工程技术应用的叙述，错误的是（　　）
A．目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等
B．通过将肠乳糖酶导入到奶牛乳腺细胞中，以降低乳汁中乳糖含量，从而解决部分人群的乳糖不耐受问题
C．将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物
D．利用基因工程菌来生产工业用酶的优点是酶纯度更高、生产成本显著降低、生产效率较高
4 . 基因工程自20世纪70年代兴起后，得到迅猛的发展，在多个领域得到广泛的应用。关于基因工程的应用，下列叙述正确的是（　　）
A．将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中表达的产物通常具有生物学活性
B．将乳糖合成酶基因导入奶牛基因组中生产牛奶可解决乳糖不耐受问题
C．将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的终止子重组可生产所需药物
D．我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由微生物向植物的定向转移
5 . 因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面都有广泛的应用，以下叙述错误的是（　　）
A．目前利用基因工程技术可以生产细胞因子、抗体和疫苗等
B．将药用蛋白基因导入奶牛乳腺细胞可构建乳腺生物反应器
C．用基因工程技术获得的工业用酶纯度高、生产成本显著降低
D．将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物
6 . 青霉素的发酵是一个高耗氧的过程，且总伴随着头孢霉素的产生，已知青霉素与头孢霉素有一个共同的前体，经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。下列叙述错误的是（　　）
A．青霉素和头孢霉素均属于青霉菌的次生代谢产物
B．青霉素具有杀菌作用，自然界获取的青霉菌可直接接种到发酵罐中工业化生产
C．可将血红蛋白基因转入青霉菌，以保证青霉素的发酵过程中能够持续高效地供氧
D．可将青霉菌细胞中控制头孢霉素合成的酶的基因敲除，以增大青霉素的产量
7 . 我国科研人员利用毕赤酵母发酵生产脊髓灰质炎疫苗。他们将病毒关键蛋白基因导入酵母菌，通过优化发酵条件，使酵母菌在细胞内大量表达并组装成不含病毒遗传物质的“病毒样颗粒”，该颗粒作为疫苗进入人体能激发人体免疫。与传统需培养活病毒的方法相比，该技术更安全、高效。下列说法错误的是（　　）
A．通过基因工程育种获得生产菌种是发酵工程菌种的重要来源
B．温度、pH、溶氧量等影响酵母菌繁殖和病毒样颗粒的合成、组装
C．发酵结束后需先分离菌体，再破碎细胞才能获得病毒样颗粒
D．该疫苗是微生物的代谢产物而非菌体，故生产过程中无需严格的无菌条件
8 . 基因治疗主要有ex vivo和in vivo两种途径。ex vivo途径是指将含外源基因的载体在体外导入人体细胞（自体或异体），经扩增后输回人体；in vivo途径是指将携带外源基因的载体直接导入人体内。下列叙述错误的是（ ）
A．ex vivo途径选用自体细胞可避免免疫排斥
B．用ex vivo途径扩增细胞时需选分化程度高的细胞
C．in vivo途径的载体需经改造，并去除致病性
D．in vivo途径要求载体靶向特定细胞且基因有效表达
二、填空题
9.
基因工程靶向改造酵母菌，可提升工业酒精发酵效率。科研团队将耐高浓度酒精的关键基因ALDH导入酿酒酵母，构建高产酒精工程菌。已知ALDH基因两端含特定限制酶切点，质粒载体含启动子、终止子、氨苄青霉素抗性基因（Ampr）、lacZ标记基因（可表达分解X-gal的酶，菌落呈蓝色，基因突变失活后菌落为白色）。
(1)构建重组质粒时，需保证ALDH基因正向插入载体的启动子与终止子之间，目的是______________。PCR扩增ALDH基因时，引物设计的核心依据是______________。
(2)将重组质粒导入酵母菌后，需通过筛选获得阳性工程菌：首先在含氨苄青霉素的培养基上筛选出导入质粒的菌落，再通过________筛选出含重组质粒的阳性菌落（白色菌落），原理是______________。
(3)相比于野生型酵母菌，ALDH工程菌的发酵优势是______________，工业发酵中需持续通入无菌空气的前期目的是______________，后期密闭发酵的目的是_________________。
(4)若导入的ALDH基因随机整合到酵母菌染色体DNA上，部分工程菌酒精产量未提升，原因可能是____________________（答出一点即可）。
10.
下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程的图解，质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。请回答下列问题：
(1)过程 ①为了防止目的基因和质粒的自身环化，选用限制酶的最佳方案是 。
A．只有BamHⅠ B．BamHⅠ和EcoRⅠ
C．EcoRⅤ和BamHⅠ D．EcoRⅤ和EcoRⅠ
(2)限制酶切割后，需要用 DNA 连接酶连接形成重组 DNA 分子，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是___________。
(3)基因工程的四步程序是目的基因的获取、构建基因表达载体、_____________和目的基因的检测与鉴定。其中在构建基因表达载体时，所用载体除了质粒以外，还可以选择__________、________(答出2点)。
(4)过程②处理大肠杆菌后，大肠杆菌处于_______________的生理状态。
(5)为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的培养基中额外加入_____，培养 段时间后挑选出__________(填“蓝色”或“白色”)的菌落进一步培养，从而获得大量目的菌。
(6)目的基因导入受体细胞后，常用_________技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。
11.
解钾菌能将土壤中难溶性的含钾矿物质转化为植物可利用的有效钾。研究表明gcd基因与pqqABCDE基因（图1）的协同表达可使解钾菌的解钾效率提高。研究人员从土壤中分离出野生型解钾菌，在gcd基因载体（图2）上构建gcd-pqqABCDE融合基因表达载体。利用基因工程技术培育出解钾效率更高的转基因解钾菌。
回答下列问题。
(1)通过PCR技术获取pqqABCDE基因时，应选择引物________。已知pqqABCDE基因两端不含限制酶的酶切位点，为了能与gcd基因载体定向连接，扩增pqqABCDE基因时，需在目的基因两端加上________限制酶的识别序列。依据图1、图2信息，写出上游引物的部分碱基序列5′-_________-3′（包括添加的限制酶识别序列，写出12个碱基）。
(2)将构建好的gcd-pqqABCDE融合基因表达载体转入野生型解钾菌，常采用________处理以完成转化。转化后获得的解钾菌扩大培养后，先在含________的培养基（甲）上培养，再利用灭菌的绒布将菌落复制到含________的培养基（乙）上培养，在甲、乙培养基中生长情况为________的菌落，即为所需转基因解钾菌。
(3)若该转基因解钾菌释放到自然土壤中，可能引发的生态风险有________。
答案
一、选择题
1 答案：A
解析：
A：基因治疗将正常有功能基因导入缺陷细胞，弥补缺陷基因的功能，符合教材定义，正确
B：药物无法直接修复细胞内突变 DNA，错误
C：基因治疗不替换完整健康细胞，仅导入正常基因，错误
D：手术切除病变组织不属于基因治疗原理，错误
2 答案：D
解析：
A：人体成熟红细胞无细胞核，不含血清白蛋白基因，错误
B：转基因山羊的受体细胞是受精卵，不是膀胱上皮细胞，错误
C：受精卵发育的山羊全部体细胞都含血清白蛋白基因，仅膀胱细胞特异性表达，错误
D：尿液中蛋白质本底极低，便于分离提纯目标蛋白，正确
3 答案：B
解析：
A：基因工程可批量生产细胞因子、单克隆抗体、重组疫苗，正确
B：应导入乳糖分解酶基因，肠乳糖酶直接喂服会被消化道蛋白酶分解失效，错误
C：导入病毒、真菌来源抗病基因，培育抗病转基因作物，正确
D：工程菌生产工业酶纯度高、成本低、产量高，正确
4 答案：D
解析：
A：大肠杆菌无内质网高尔基体，无法对人胰岛素折叠加工，产物无完整生物活性，错误
B：导入乳糖分解酶基因才能降低乳汁乳糖；导入乳糖合成酶会升高乳糖，错误
C：目的基因需与乳腺蛋白启动子连接，不是终止子，错误
D：抗虫棉将苏云金杆菌 Bt 基因转入植物，实现微生物→植物定向基因转移，正确
5 答案：B
解析：
A：基因工程可生产细胞因子、抗体、重组疫苗，正确
B：乳腺生物反应器是将药用基因导入受精卵，不是成熟乳腺细胞，错误
C：工程菌生产工业酶纯度高、生产成本大幅下降，正确
D：导入病毒、真菌抗病基因培育转基因抗病植物，正确
6 答案：B
解析：
A：青霉素、头孢霉素属于微生物次级代谢产物，正确
B：野生青霉菌产量低、杂质多，不能直接工业化发酵，需诱变筛选高产菌株，错误
C：转入血红蛋白基因提升菌体携氧能力，缓解发酵高耗氧需求，正确
D：敲除头孢合成关键酶基因，原料全部流向青霉素，提高青霉素产量，正确
7 答案：D
解析：
A：基因工程改造菌种是发酵工程菌种重要来源，正确
B：温度、pH、溶氧直接影响酵母菌增殖与病毒样颗粒合成组装，正确
C：病毒样颗粒在胞内，需破碎菌体才能提取，正确
D：发酵全程必须无菌，杂菌会竞争营养、降解目标产物，错误
8 答案：B
解析：
A：ex vivo 用患者自体细胞，不会发生免疫排斥，正确
B：扩增需分裂能力强的低分化干细胞，高度分化细胞难以体外增殖，错误
C：in vivo 载体需改造去除致病片段，保证安全，正确
D：in vivo 载体要靶向靶细胞，且保证导入基因稳定表达，正确
二、填空题
9
(1) 保证 ALDH 基因正常转录翻译；ALDH 基因两端已知脱氧核苷酸序列
(2) 蓝白斑筛选；重组质粒中 ALDH 插入 lacZ 基因使其失活，无法分解 X-gal，菌落呈白色
(3) 耐受高酒精浓度，发酵终产物酒精产量更高；有氧条件下酵母菌大量增殖；无氧条件进行酒精发酵
(4) 目的基因插入染色体沉默区域，无法转录表达（或拷贝数少、表达量低）
10
(1) C
(2) T4DNA 连接酶
(3) 将目的基因导入受体细胞；动植物病毒；λ 噬菌体衍生物
(4) 感受态（细胞膜通透性增大）
(5) 青霉素和 X-gal；白色
(6) 抗原 — 抗体杂交
11
(1) 引物 2 和引物 3；BglⅢ；AGATCTATGG
(2) CaCl （Ca ）；氯霉素；四环素；甲可生长、乙不能生长
(3) 造成基因污染；破坏土壤原有微生物群落平衡；使杂草获得解钾优势大量繁殖

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