《2019-2020學(xué)年高中生物 階段綜合測評1 基因工程（含解析）新人教版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中生物 階段綜合測評1 基因工程（含解析）新人教版選修3（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、階段綜合測評(一)　基因工程 (滿分：100分　時間：90分鐘) 一、選擇題(共20小題。每小題2分，共40分) 1．下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是(　　) A．切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識別6個核苷酸序列 B．PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng) C．載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因 D．抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá) D　[A項，限制性核酸內(nèi)切酶大多特異性地識別6個核苷酸序列，但也有少數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶能識別4個、5個或8個核苷酸序列。B項，PCR反應(yīng)中溫度周期性變化是為變性、復(fù)性和延伸創(chuàng)造條

2、件。另外，耐高溫的DNA聚合酶只是在延伸階段發(fā)揮催化作用，變性和復(fù)性過程不需要酶的催化。C項，載體質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇，而不是抗生素合成基因。D項，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不一定能正常表達(dá)。] 2．下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述不正確的是(　　) A．限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNA B．DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接 C．DNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA或RNA D．逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補(bǔ)的DNA C　[限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸

3、二酯鍵斷裂，故A正確；DNA連接酶可以連接黏性末端互補(bǔ)的兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵，故B正確；DNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA，而延伸RNA的是RNA聚合酶，故C錯誤；逆轉(zhuǎn)錄過程就是以RNA為模板合成DNA的過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，故D正確。] 3．細(xì)胞通過DNA損傷修復(fù)可使DNA在復(fù)制過程中受到損傷的結(jié)構(gòu)大部分得以恢復(fù)。如圖為其中的一種方式——切除修復(fù)過程示意圖。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．圖示過程的完成需要限制酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等的共同作用 B．圖中二聚體的形成可能是受物理、化學(xué)等因素的作用所致 C．圖示過程涉及堿基互補(bǔ)配對原則 D

4、．DNA損傷修復(fù)降低了突變率，保持了DNA分子的相對穩(wěn)定性 A　[圖示過程的完成需要限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等的共同作用，但不需要解旋酶，A錯誤；二聚體的形成可能是受環(huán)境因素的影響，如物理、化學(xué)等因素，B正確；在兩個胸腺嘧啶脫氧核苷酸封閉缺口的過程中利用了堿基互補(bǔ)配對原則，C正確；圖示可以看出，DNA損傷修復(fù)恢復(fù)了DNA分子的原有結(jié)構(gòu)，保持了DNA分子的相對穩(wěn)定性，D正確。] 4．觀察分析下圖，該圖表示的過程是(　　) A．構(gòu)建基因組文庫 B．構(gòu)建cDNA文庫 C．構(gòu)建基因表達(dá)載體 D．構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌 A　[限制酶切割的是該生物的基因組DNA，而且切成很多片段，總

5、體是該生物的全部基因，因此該過程構(gòu)建的是基因組文庫，A項正確；cDNA文庫儲存的是該生物的部分基因，B項錯誤；構(gòu)建基因表達(dá)載體以及構(gòu)建工程菌，涉及的基因只有一個，即目的基因，C、D兩項均錯誤。 ] 5．下列有關(guān)PCR技術(shù)的敘述中，正確的是(　　) A．作為模板的DNA序列必須不斷地加進(jìn)每一次的擴(kuò)增當(dāng)中 B．作為引物的脫氧核苷酸序列必須不斷地加進(jìn)每一次的擴(kuò)增當(dāng)中 C．反應(yīng)需要的DNA聚合酶必須不斷地加進(jìn)反應(yīng)當(dāng)中 D．反應(yīng)需要的DNA連接酶必須不斷地加進(jìn)反應(yīng)當(dāng)中 B　[作為引物的脫氧核苷酸序列必須不斷地加進(jìn)每一次的擴(kuò)增當(dāng)中，而不是不斷地加進(jìn)其他的物質(zhì)。] 6．判斷基因工程是否成

6、功的標(biāo)準(zhǔn)是(　　) A．目的基因能否在受體細(xì)胞中檢測到 B．目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能否在受體細(xì)胞中檢測到 C．目的基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)能否在受體細(xì)胞中檢測到 D．受體生物個體是否表現(xiàn)出目的基因控制的性狀 D　[基因工程的最終目的是通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，使受體生物獲得新的遺傳性狀。] 7．下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是(　　) A．目的基因和受體細(xì)胞均可來自動物、植物和微生物 B．限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶及載體是基因工程中常用的工具酶 C．若檢測培育的抗蟲棉花是否成功，可用相應(yīng)的病菌侵染棉花植株 D．載體上的抗性基因有利于檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞的染

7、色體上 A　[基因工程的目的基因可以來源于動物、植物和微生物，受體細(xì)胞也可以來自動物、植物和微生物，選項A正確；基因工程的工具有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體，其中限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶，選項B錯誤；若檢測培育的抗蟲棉花是否成功，可用棉鈴蟲取食棉花植株，選項C錯誤；載體上的抗性基因有利于檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，但不能檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞的染色體上，選項D錯誤。] 8．人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得，生產(chǎn)流程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．構(gòu)建重組表達(dá)載體時需要用DNA聚

8、合酶和DNA連接酶 B．檢測目的基因是否已轉(zhuǎn)錄出mRNA，可采用分子雜交技術(shù) C．將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵之前用CaCl2處理，有利于提高轉(zhuǎn)化效率 D．若在母羊的體細(xì)胞中檢測到htPA基因，說明目的基因成功表達(dá) B　[構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶，不需要DNA聚合酶，A錯誤；檢測目的基因是否已轉(zhuǎn)錄出mRNA，可采用分子雜交技術(shù)，B正確；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法，將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時需要用CaCl2處理，C錯誤；若在母羊的體細(xì)胞中檢測到htPA基因，說明目的基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，但不能說明目的基因已經(jīng)表達(dá)，只有在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中，檢測到h

9、tPA(或人組織纖溶酶原激活物)，才能說明目的基因已成功表達(dá)，D錯誤。] 9．半乳糖血癥病人由于細(xì)胞內(nèi)不能合成1－磷酸半乳糖尿苷酰轉(zhuǎn)移酶，從而導(dǎo)致體內(nèi)過多的半乳糖積累，引起肝、腦等受損。美國的一位科學(xué)家用帶有半乳糖苷酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了。這種治療疾病的方法稱為(　　) A．免疫治療　　　　　 B．化學(xué)治療 C．基因治療 D．藥物治療 C　[將正?；?qū)虢M織細(xì)胞，使其表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，以修復(fù)組織細(xì)胞在功能方面的缺陷，這種治療疾病的方法叫基因治療。] 10．科學(xué)家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工

10、程的敘述錯誤的是 (　　) A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法可得到目的基因 B．基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的 C．馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞 D．用不同種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子 D　[對質(zhì)粒和含目的基因的DNA進(jìn)行切割時，應(yīng)形成相同的黏性末端，形成重組DNA分子時，用DNA連接酶處理。] 11．利用基因工程技術(shù)將魚的抗凍蛋白基因?qū)敕?，試圖培育出耐寒能力強(qiáng)的番茄。下列相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．可用PCR技術(shù)或逆轉(zhuǎn)錄法獲得抗凍蛋白基因 B．將抗凍蛋白基因與相應(yīng)載體連接構(gòu)建基因表達(dá)載體 C．利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

11、將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D．檢測到番茄細(xì)胞中具有抗凍蛋白基因，則培育出的番茄一定具有抗寒能力 D　[基因工程中獲取目的基因的方法包括：從基因文庫中獲取、采用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增、人工化學(xué)合成(如逆轉(zhuǎn)錄法)，A正確；在培育耐寒轉(zhuǎn)基因番茄的過程中，需要將抗凍蛋白基因與相應(yīng)載體連接構(gòu)建基因表達(dá)載體，再導(dǎo)入受體細(xì)胞，B正確；將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，C正確；番茄細(xì)胞中具有抗凍蛋白基因，但該基因在受體細(xì)胞中不一定表達(dá)，因而培育出的番茄不一定具有耐寒能力，D錯誤。] 12．某鏈狀DNA分子含有5 000個堿基對(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割，得

12、到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的識別序列和切割位點如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) 酶a切割產(chǎn)物長度(bp) 酶b再次切割產(chǎn)物長度(bp) 2 100；1 400；1 000；500 1 900；200；800；600；1 000；500 A．該DNA分子中酶a與酶b的切割位點分別有3個和2個 B．酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接 C．酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵不相同 D．若酶a完全切割與該DNA序列相同的質(zhì)粒，得到的切割產(chǎn)物有4種 A　[酶a可以把該DNA分子切成4段，說明該DNA分子上酶a的切割位點有3個；酶b把長度為2 100 bp的DNA片段切成長

13、度分別為1 900 bp和200 bp的兩個DNA片段，把長度為1 400 bp的DNA片段切成長度分別為800 bp和600 bp的兩個DNA片段，說明酶b在該DNA分子上有2個切割位點，A正確；由圖可以看出，酶a和酶b切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，它們之間能相互連接，B錯誤；限制酶作用的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵，C錯誤；由A選項可知，在該DNA分子中酶a的切割位點有3個，又已知質(zhì)粒為環(huán)狀DNA分子，故僅用酶a切割與該DNA分子序列相同的質(zhì)粒，得到的切割產(chǎn)物有3種，D錯誤。] 13．當(dāng)前醫(yī)學(xué)上，蛋白質(zhì)工程藥物正逐步取代第一代基因工程藥物，則基因工程藥物與蛋白質(zhì)工程藥物相比較，正確的是(　　) A

14、．都與天然產(chǎn)物完全相同 B．基因工程藥物常與天然產(chǎn)物相同，蛋白質(zhì)工程藥物常與天然產(chǎn)物不相同 C．都與天然產(chǎn)物不相同 D．基因工程藥物常與天然產(chǎn)物不相同，蛋白質(zhì)工程藥物常與天然產(chǎn)物相同 B　[基因工程是將外源基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，并使之表達(dá)，體現(xiàn)人類所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品，因此，基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，所以基因工程藥物常與天然產(chǎn)物相同。蛋白質(zhì)工程從分子水平對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計，通過對相應(yīng)的基因進(jìn)行修飾加工甚至人工進(jìn)行基因合成，從而實現(xiàn)對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)以滿足人類生產(chǎn)和生活需求，因此，蛋白質(zhì)工程產(chǎn)物常與天然產(chǎn)物不相同，選項B正確。] 1

15、4．如圖表示蛋白質(zhì)工程的操作流程，下列說法不正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作 B．蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項全新的生物工程技術(shù) C．a(chǎn)、b過程分別表示轉(zhuǎn)錄、翻譯 D．通過蛋白質(zhì)工程可制造出一種新的蛋白質(zhì) B　[蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作，如蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、氨基酸的排列順序等，這對于合成或改造基因至關(guān)重要，A正確；蛋白質(zhì)工程的進(jìn)行離不開基因工程，因為對蛋白質(zhì)的改造要通過對基因的改造來完成，B錯誤；圖中a、b過程分別表示轉(zhuǎn)錄、翻譯，C正確；通過蛋白質(zhì)工程可對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，也可制造出一種新的蛋白質(zhì)，D正

16、確。] 15．從轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁中提取藥物操作簡單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因轉(zhuǎn)入動物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，從轉(zhuǎn)基因牛、羊尿液中提取藥物比從乳汁中提取藥物的更大優(yōu)越性在于(　　) A．技術(shù)簡單 B．膀胱上皮細(xì)胞容易表達(dá)藥物蛋白 C．膀胱上皮細(xì)胞全能性較高 D．無論是雌性個體還是雄性個體，在任何發(fā)育時期都可以產(chǎn)生所需藥物 D　[利用動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物要受動物性別和發(fā)育時期的限制。若從尿液中獲取藥物，則無論是雌性個體還是雄性個體，在任何發(fā)育時期都可以產(chǎn)生所需藥物。] 16．一環(huán)狀DNA分子，設(shè)其長度為1，限制酶A在其上的切點位于0.0處；限制酶B在其上的切點位

17、于0.3處；限制酶C的切點未知，但C單獨(dú)切或與A或與B同時切的結(jié)果如下表，請確定C在該環(huán)狀DNA分子上的切點應(yīng)位于圖中的哪處(　　) C單獨(dú)切 長度為0.8和0.2的兩個片段 C與A同時切 長度為2個0.2和1個0.6的片段 C與B同時切 長度為2個0.1和1個0.8的片段 A．0.2和0.4處 B．0.4和0.6處 C．0.5和0.7處 D．0.6和0.9處 A　[據(jù)圖表信息可知：限制酶C單獨(dú)切割環(huán)狀DNA分子，獲得長度為0.8和0.2的兩個片段，可推知限制酶C有2個切割位點，而限制酶A只有1個切割位點，且位于 0.0處。又知限制酶C與限制酶A同時切割時，獲得2

18、個0.2和1個0.6的片段，因此以限制酶A切割點向左或向右推測，可得知限制酶C的切割位點可能為0.2、0.4或0.6、0.8處。再根據(jù)限制酶C與限制酶B同時切割時，獲得2個0.1和1個0.8片段，可推知限制酶C的切割位點可能為0.1、0.2或0.4、0.5處。綜上分析，只有0.2和0.4兩處與之前推測相吻合，選項A正確。] 17．環(huán)境雌激素(EEs)會影響動物和人類的性腺發(fā)育。斑馬魚在EEs的誘導(dǎo)下，會表達(dá)出卵黃蛋白原(vtg)。已知綠色熒光蛋白(GFP)基因能使斑馬魚發(fā)光，欲獲得能檢測水中是否含有EEs的轉(zhuǎn)基因斑馬魚，下列操作合理的是(　　) A．將EEs基因的啟動子與GFP基因重組

19、B．將vtg基因的啟動子與GFP基因重組 C．將GFP基因的啟動子與GFP基因重組 D．將GFP基因的啟動子與vtg基因重組 B　[由題意可知，環(huán)境中的EEs可誘導(dǎo)斑馬魚體內(nèi)vtg基因的表達(dá)，在不含EEs的環(huán)境中，斑馬魚體內(nèi)vtg基因不能表達(dá)。因此，只要將vtg基因的啟動子與GFP基因重組并導(dǎo)入斑馬魚體內(nèi)，便能根據(jù)斑馬魚是否發(fā)光檢測水中是否含EEs。] 18．玫瑰人工栽培歷史悠久，迄今已培育出2 500多個品種。玫瑰沒有生成藍(lán)色翠雀花素所需的“黃酮類化合物3,5－氫氧化酶”的基因，因此藍(lán)玫瑰被認(rèn)為是不可能培育成功的。但日本科研人員將藍(lán)三葉草中的藍(lán)色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了藍(lán)玫瑰

20、，這種玫瑰的花瓣中所含的色素為藍(lán)色。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．藍(lán)色翠雀花素分布于藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞的液泡和葉綠體中 B．培育藍(lán)玫瑰用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶 C．藍(lán)色素基因在所有玫瑰細(xì)胞中都能控制合成藍(lán)色翠雀花素 D．藍(lán)玫瑰的培育成功意味著人類創(chuàng)造了一個新的物種 B　[藍(lán)色翠雀花素分布于藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞的液泡中，葉綠體中的色素為葉綠素等光合色素，A錯誤；日本科研人員將藍(lán)三葉草中的藍(lán)色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了藍(lán)玫瑰，為基因工程操作，故用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶，B正確；由于基因的選擇性表達(dá)，藍(lán)色素基因只在玫瑰花瓣細(xì)胞中表達(dá)，而在其他細(xì)胞中不表達(dá)，C錯誤；藍(lán)玫瑰

21、僅僅是轉(zhuǎn)入了一個外源的基因，與其他的攻瑰未產(chǎn)生生殖隔離，因而沒有產(chǎn)生新的物種，D錯誤。] 19．腺苷酸脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對患者進(jìn)行基因治療的方法是取出患者的淋巴細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時轉(zhuǎn)入正常ADA基因，再將這些淋巴細(xì)胞注入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)。下列有關(guān)敘述中，正確的是(　　) A．正常ADA基因替換了患者的缺陷基因 B．正常ADA基因通過控制ADA的合成來影響免疫功能 C．淋巴細(xì)胞需在體外培養(yǎng)至能無限增殖時再注入患者體內(nèi)，保證患者體內(nèi)有足量的攜帶正?；虻牧馨图?xì)胞 D．體外培養(yǎng)淋巴細(xì)胞時可以通過顯微注射技術(shù)將正常的ADA基因直接注入淋巴細(xì)胞 B　[正常

22、ADA基因并沒有替換患者的缺陷基因，而是通過表達(dá)ADA來改善患者的免疫功能，A錯誤、B正確；淋巴細(xì)胞需在體外培養(yǎng)至一定數(shù)量(而非能無限增殖，無限增殖是癌細(xì)胞的特點)時再注入患者體內(nèi)，保證患者體內(nèi)有足量的攜帶正?；虻牧馨图?xì)胞，C錯誤；采用顯微注射法將正常ADA基因注入患者的淋巴細(xì)胞時需要先構(gòu)建基因表達(dá)載體，D錯誤。] 20．下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述中，錯誤的是(　　) A．收集大量的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的信息，以便分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系 B．蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，最終推測出脫氧核苷酸序列的過程 C．T4溶菌酶中引入二硫鍵提高了它的熱穩(wěn)定性是蛋白質(zhì)工程的體現(xiàn) D．蛋白質(zhì)

23、工程只能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)，而不能制造新的蛋白質(zhì) D　[蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性決定蛋白質(zhì)功能的多樣性，在實施蛋白質(zhì)工程的準(zhǔn)備階段，只有收集到大量的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的信息，才能從其中尋求到某一結(jié)構(gòu)跟預(yù)期的蛋白質(zhì)功能之間的關(guān)系，從而據(jù)其構(gòu)建出某一段氨基酸序列，此氨基酸序列成為構(gòu)建脫氧核苷酸序列(即基因)的依據(jù)，A、B項正確。T4溶菌酶是蛋白質(zhì)，對其改造屬于蛋白質(zhì)工程，C項正確。在蛋白質(zhì)工程中，基因修飾后可以表達(dá)出改造的蛋白質(zhì)，基因合成后可以制造出新的蛋白質(zhì)，D項錯誤。] 二、非選擇題(共6小題，共60分) 21．(10分)下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1和圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位

24、點。請回答下列問題： 圖1　　　　　　圖2 (1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma Ⅰ切割前后，分別含有________個游離的磷酸基團(tuán)。 (2)若對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________。 (3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________________________________________。 (4)與只使用EcoR Ⅰ相比較，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止______________ ____________________

25、_________________________________。 (5)為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入________________酶。 (6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了____________。 [解析]　(1)質(zhì)粒為小型環(huán)狀的DNA分子，環(huán)狀DNA分子中沒有游離的磷酸基團(tuán)；經(jīng)Sma Ⅰ切割后在切口處每端各含1個游離的磷酸基團(tuán)，故共有2個游離的磷酸基團(tuán)。(2)因Sma Ⅰ酶的識別序列中全部是G—C堿基對，而G—C堿基對間氫鍵數(shù)目比A－T堿基對間多，故插入的Sma Ⅰ酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)。(3)若用Sma Ⅰ切割質(zhì)粒和外源DNA，則

26、質(zhì)粒中作為標(biāo)記基因的抗性基因的結(jié)構(gòu)被破壞，外源DNA中目的基因的結(jié)構(gòu)也會被破壞。(4)若只使用EcoR Ⅰ切割目的基因和外源DNA，則除了含目的基因的片段和質(zhì)粒連接外，質(zhì)粒和含目的基因的片段可能會自身連接而環(huán)化。(5)含目的基因的片段與質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒，需DNA連接酶將兩個DNA片段的末端“縫隙”連接起來。(6)重組質(zhì)粒中的抗性基因是作為標(biāo)記基因，便于鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞。 [答案]　(1)0、2　(2)強(qiáng)　(3)Sma Ⅰ會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因　(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化　(5)DNA連接 (6)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞 22．

27、(10分)(2017·全國Ⅱ)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}： (1)在進(jìn)行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料，原因是________________。提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_______________________________________________ _____________________________________________________。 (2)以mRNA為材料可

28、以獲得cDNA，其原理是______________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是________________(答出兩點即可)。 (4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是_____________________________________________。 (5)

29、若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是_______________________________________________________。 [解析]　(1)與老葉相比，嫩葉組織細(xì)胞易破碎，容易提取到幾丁質(zhì)酶的mRNA。提取RNA時，提取液中添加RNA酶抑制劑可防止RNA被RNA酶催化降解。 (2)以mRNA為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，通過逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)可以獲得cDNA。 (3)因該目的基因是通過逆轉(zhuǎn)錄形成的，無表達(dá)所需的啟動子，也無在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制所需的復(fù)制原點等，所以在受

30、體細(xì)胞內(nèi)不能穩(wěn)定存在和表達(dá)，也不能遺傳下去。 (4)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，DNA連接酶能催化目的基因和質(zhì)粒載體這兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。 (5)轉(zhuǎn)基因植株的基因組中含有幾丁質(zhì)酶基因，但該植株抗真菌的能力并沒有提高，可能是由于轉(zhuǎn)錄或翻譯異常，即幾丁質(zhì)酶基因未能正常表達(dá)。 [答案]　(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎　防止RNA降解　(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對的原則可以合成cDNA　(3)目的基因無復(fù)制原點；目的基因無表達(dá)所需啟動子　(4)磷酸二酯鍵　(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 23．(10分)降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素

31、活性很低，半衰期較短。某科研機(jī)構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條都含有72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA，過程如圖所示。在此過程中發(fā)現(xiàn)，合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。請分析并回答下列問題： (1)Klenow酶是一種________酶，合成的雙鏈DNA有________個堿基對。 (2)獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoR Ⅰ(識別序列和切割位點是—)和BamH Ⅰ(識別序列和切割位點是)雙酶切割后插入大腸桿菌質(zhì)粒中，篩選含重組質(zhì)

32、粒的大腸桿菌并進(jìn)行DNA測序驗證。 ①大腸桿菌是理想的受體細(xì)胞，這是因為它______________ _____________________________________________________。 ②設(shè)計EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ雙酶切割的目的是______________ _____________________________________________________。 ③要進(jìn)行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有________。 (3)經(jīng)DNA測序表明，最初獲得的多個重組質(zhì)粒均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是_____________

33、_______________ _____________________________________________________。 (4)上述制備該新型降鈣素的過程，運(yùn)用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析]　本題以研發(fā)降鈣素為背景，主要考查蛋白質(zhì)工程和基因工程的相關(guān)知識。由圖可知，人工合成兩條都含有72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈形成的部分雙鏈DNA片段有18個堿

34、基對，兩條鏈上的單鏈部分各有72－18＝54(個)堿基，利用Klenow酶補(bǔ)平后獲得的雙鏈DNA有54＋54＋18＝126(個)堿基對。為了防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，所以設(shè)計EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ雙酶進(jìn)行切割。 [答案]　(1)DNA聚合　126　(2)①繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少?、诒ＷC目的基因和載體定向連接　③標(biāo)記基因　(3)合成的核苷酸單鏈較長，出現(xiàn)缺失堿基的現(xiàn)象　(4)蛋白質(zhì)工程和基因工程 24．(10分)(2017·江蘇高考)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程

35、菌，用于重金屬廢水的凈化處理。PCR擴(kuò)增過程示意圖如下，請回答下列問題： (1)從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA，通過________獲得________用于PCR擴(kuò)增。 (2)設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對的引物(引物1和引物2)，為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)腳_______________位點。設(shè)計引物時需要避免引物之間形成________________，而造成引物自連。 (3)圖中步驟1代表________，步驟2代表退火，步驟3代表延伸，這三個步驟組成一輪循環(huán)。 (4)PCR擴(kuò)增時，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會破壞___

36、_____的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，長度相同但________的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。 (5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，則可以采取的改進(jìn)措施有________(填序號：①升高退火溫度　②降低退火溫度?、壑匦略O(shè)計引物)。 [解析]　(1)目的基因的獲?。簭母弑磉_(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA用于PCR擴(kuò)增。 (2)設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對的引物(引物1和引物2)，為方便基因與載體相連構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶的切割位點。為了避免引物自連，設(shè)計引物時需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對。 (3

37、)根據(jù)PCR的過程可知，圖中步驟1為變性，步驟2為退火，步驟3為延伸，這三個步驟組成一輪循環(huán)。 (4)退火溫度過高，會破壞引物與模板的堿基配對。因A、T之間形成兩個氫鍵，G、C之間形成三個氫鍵，GC堿基含量高的引物，需要設(shè)定更高的退火溫度。 (5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，可能的原因是退火溫度過高，或者設(shè)計的引物不合適，不能與模板堿基配對。因此可采取的改進(jìn)措施有降低退火溫度、重新設(shè)計引物等。 [答案]　(1)逆轉(zhuǎn)錄　cDNA　(2)限制性核酸內(nèi)切酶　堿基互補(bǔ)配對　(3)變性　(4)引物與模板　GC含量高　(5)②③ 25．(10分)科研人員通過基因工程實現(xiàn)了β-甘露聚糖酶基因在

38、豬腸道野生酵母菌中的表達(dá)，使原來不能被豬利用的粗纖維在豬腸道內(nèi)被分解成可直接吸收的單糖。如圖為構(gòu)建工程菌的部分過程，其中介導(dǎo)序列能引導(dǎo)載體整合到酵母菌的染色體DNA上。請回答下列問題： 限制酶 識別序列和切割位點 EcoR Ⅰ G↓AATTC BamH Ⅰ G↓GATCC Bgl Ⅱ A↓GATCT Sal Ⅰ G↓TCGAC (1)①過程中需要的工具酶是____________________，②③過程中需要的工具酶是____________。 (2)同尾酶是指切割DNA分子后能產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶，圖中4種限制酶中屬于同尾酶的是________。 (3)重

39、組表達(dá)載體中的介導(dǎo)序列引導(dǎo)目的基因整合到酵母菌的染色體DNA上，其意義在于________________________________ _____________________________________________________。 (4)①過程從野生酵母菌染色體DNA中PCR擴(kuò)增介導(dǎo)序列時，科研人員設(shè)計了如下一對引物：GACCTCAAATCAGGTAGG和TTGCATTGACTTACA，其中下劃線部分序列的設(shè)計依據(jù)是________，方框部分序列的設(shè)計目的是______________ __________________________________________

40、___________。 (5)對重組表達(dá)載體進(jìn)行酶切鑒定，假設(shè)所用的酶均可將識別位點完全切開。若使用EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ酶切，得到________種DNA片段。若使用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ酶切，得到________種DNA片段。 [解析]　(1)圖中①表示采用PCR技術(shù)擴(kuò)增介導(dǎo)序列的過程，該過程在高溫條件下進(jìn)行，需要熱穩(wěn)定性DNA聚合酶；②③表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，除了圖中的限制酶外，該過程中還需要DNA連接酶。(2)表中限制酶BamH Ⅰ和Bal Ⅱ的識別序列不同，但兩者切割產(chǎn)生的黏性末端相同，屬于同尾酶。(3)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核

41、生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。重組表達(dá)載體中的介導(dǎo)序列引導(dǎo)目的基因整合到酵母菌的染色體DNA上，這可使目的基因能隨工程菌染色體穩(wěn)定遺傳和表達(dá)。(4)①過程從野生酵母菌染色體DNA中PCR擴(kuò)增介導(dǎo)序列時，科研人員設(shè)計了如下一對引物：GACCTCAAATCAGGTAGG和TTGCATTGACTTACA，引物是根據(jù)已知核苷酸序列設(shè)計的，因此其中下劃線部分序列的設(shè)計依據(jù)是介導(dǎo)序列兩端的部分DNA序列；GAATTC是限制酶EcoR Ⅰ的識別序列，而CCTAGG是限制酶BamH Ⅰ的識別序列，因此方框部分序列的設(shè)計目的是使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ的識別序列。(5)由題圖可知，重組的

42、基因表達(dá)載體含有2個EcoR Ⅰ酶切位點，含有1個Sal Ⅰ酶切位點，因此使用EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ酶切重組質(zhì)?？梢缘玫?種DNA片段。重組的基因表達(dá)載體含有2個EcoR Ⅰ酶切位點，但不再含有BamH Ⅰ酶切位點，因此用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ酶切重組質(zhì)粒可以得到2種DNA片段。 [答案]　(1)熱穩(wěn)定性DNA聚合酶(Taq酶或耐高溫的DNA聚合酶)　DNA連接酶　(2)BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ　(3)使目的基因能隨工程菌染色體穩(wěn)定遺傳和表達(dá)　(4)介導(dǎo)序列兩端的部分DNA序列　使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ的識別序列　(5)3　2 26．(10分)已知生

43、物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中 158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}： (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的________________________________________進(jìn)行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因。所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動

44、，即： _____________________________________________________。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過________________和________________，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。 [解析]　(1)從題中所述資料可知，將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸后，該蛋白質(zhì)的功能發(fā)生了改變，此過程是通過對構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序進(jìn)行改造，進(jìn)而改變了蛋白質(zhì)的

45、結(jié)構(gòu)，從而改變了蛋白質(zhì)的功能。 (2)在蛋白質(zhì)工程中，目的基因可以以P基因序列為基礎(chǔ)，對生物體內(nèi)原有P基因進(jìn)行修飾，也可以通過人工合成法合成新的P1基因。 中心法則的內(nèi)容如下圖所示： 由圖可知，中心法則的全部內(nèi)容包括：DNA以自身為模板進(jìn)行的復(fù)制，DNA通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給RNA，最后RNA通過翻譯將遺傳信息表達(dá)成蛋白質(zhì)；在某些病毒中RNA可自我復(fù)制(如煙草花葉病毒等)，在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA(如HIV)，這是對中心法則的補(bǔ)充。 (3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→合成DNA→表達(dá)出蛋白質(zhì)，經(jīng)過該過程得到的蛋白質(zhì)，需要對其生物功能進(jìn)行鑒定，以保證其發(fā)揮正常作用。 [答案]　(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也給分) (2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯) (3)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)　推測氨基酸序列　功能 - 14 -