学年高中生物第一章基因工程单元检测浙科版选修3Word文档下载推荐.docx
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解析 在DNA重组技术中,两个DNA片段间必须有相同黏性末端才能互补配对,进行结合;
具有相同黏性末端的DNA分子连接时,DNA连接酶的作用是催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成,即把“梯子”的“扶手”缝合起来。
故正确答案为D。
4.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,其中Asp、Gly、Ser构成发光环,现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记,在转基因技术中,这种蛋白质的作用是( )
A.促使目的基因导入宿主细胞中
B.促使目的基因在宿主细胞中复制
C.使目的基因容易被检测出来
D.使目的基因容易成功表达
5.限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。
下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点,切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是( )
A.BamHⅠ和EcoRⅠB.BamHⅠ和HindⅢ
C.BamHⅠ和BglⅡD.EcoRⅠ和HindⅢ
解析 BamHⅠ切割出来的DNA黏性末端是GATC,BglⅡ切割出来的DNA黏性末端也是GATC,它们可以互补配对。
6.下列有关基因工程操作的叙述,正确的是( )
A.用同种限制性核酸内切酶切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端
B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同
C.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功
D.用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接
答案 A
解析 一种氨基酸可对应多个密码子,以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列可能不同;
只有目的基因在受体细胞中成功表达才标志着基因工程操作的成功;
用含抗生素抗性基因的质粒作为载体,是因为抗性基因作为标记基因可检测载体是否导入到受体细胞中。
7.在基因工程中,为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法,在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。
某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物,下列分析错误的是( )
A.Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因,是基因工程中重要的载体
B.用Ca2+处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法
C.重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞,可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物
D.若能够在植物细胞中检测到抗虫基因,则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞
解析 Ti质粒是基因工程中重要的载体,不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因;
用Ca2+处理细菌可增加细胞壁的通透性,是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法;
转基因成功的植物细胞,可通过植物组织培养技术获得转基因植物;
在植物细胞中检测到抗虫目的基因,说明目的基因已成功导入,但不能证明其能否表达。
8.下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述,正确的是( )
A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
解析 构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶,不需要DNA聚合酶,A错误;
含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后,重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体上,而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上,B错误;
导入受体细胞的目的基因表达后,转基因植株方能表现出相应性状,若目的基因在受体细胞中不表达,转基因植株不能表现出相应性状,C错误;
⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组,基因重组是可遗传变异,D正确。
9.下列关于基因文库的说法,错误的是( )
A.可分为基因组文库和部分基因文库
B.cDNA文库属于部分基因文库
C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流
D.同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量少
解析 基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行基因交流,故选C。
10.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是( )
A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B.用DNA连接酶连接被切割的抗除草剂基因和载体
C.将重组DNA分子导入烟草原生质体
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
解析 限制性核酸内切酶切割的是DNA,而烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,A项错误;
目的基因与载体由DNA连接酶催化连接,B项正确;
烟草原生质体可以作为受体细胞,C项正确;
目的基因为抗除草剂基因,所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力,筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,D项正确。
11.下列技术依据DNA分子杂交原理的是( )
①观察DNA在细胞中的分布 ②检测目的基因是否整合到受体细胞染色体DNA上 ③检测目的基因是否翻译 ④检测目的基因是否进行转录
A.②③B.①③C.②④D.①④
解析 解题流程如下:
12.工程菌是指( )
A.用物理或化学方法,诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B.用遗传工程的方法,使同种不同株系的菌类杂交,得到的新细胞株系
C.用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系
D.从自然界中选取能迅速增殖的菌类
解析 工程菌是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。
本题A项是诱变育种的例子;
B项是杂交育种的例子;
D项是最传统的育种方式——选择育种。
故正确答案为C项。
13.科学家运用基因工程技术,将人凝血因子基因导入山羊的DNA中,培育出羊乳腺生物反应器,使羊乳汁中含有人凝血因子。
以下有关叙述正确的是( )
A.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B.在该转基因羊中,人凝血因子存在于乳腺细胞,而不存在于其他细胞
C.人凝血因子基因开始转录后,DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
解析 目的基因导入受精卵中,因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因;
DNA聚合酶催化DNA复制过程,而不作用于转录;
乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起,导入受精卵中。
14.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取0.5μg,所以价格昂贵。
美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法(如图所示)生产干扰素。
从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是( )
A.个体间的杂交B.基因工程
C.蛋白质工程D.器官移植
答案 B
解析 从图中可以看出整个过程为将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌,并从酵母菌产物中提取干扰素,这项技术为基因工程。
15.科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。
下列有关叙述错误的是( )
A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性
B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得多个具有外源基因的后代
解析 受精卵的全能性最高;
采用DNA分子杂交技术可检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因;
人的生长激素基因能在小鼠细胞中表达,说明生物共用一套遗传密码;
通过克隆产生的后代相同。
16.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
解析 人胰岛素原合成后,须经内质网和高尔基体的加工,才能形成具生物学活性的胰岛素,而大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,因此在大肠杆菌中表达后无生物活性;
载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞,但由于它和目的基因是相互独立的,并不能促进目的基因的表达。
17.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。
其简要的操作流程如下图。
A.步骤①所代表的过程是逆转录
B.步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C.步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验
解析 由图可知,步骤①所代表的过程是逆转录;
步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶;
步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其细胞从常态转化为感受态;
检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验。
18.下列关于转基因技术的叙述中,错误的是( )
A.科学家应科学地认识、评估和利用转基因生物
B.社会公众在购买相关产品时应享有知情权
C.转基因生物有可能被用于制造“生物武器”
D.转基因生物的研究和利用不会影响生态系统的稳定性
解析 转基因技术打破了自然物种原有的界限,改变了生态系统中的能量流动和物质循环,有可能使生态系统的稳定性遭到破坏。
19.若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙),限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。
下列分析合理的是( )
A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
解析 解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向,只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。
20.接种过疫苗的人,在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时,仍然要再次接种疫苗,原因是( )
A.这些人已丧失免疫力
B.这些人体内没形成记忆细胞
C.原来的接种不成功
D.这些病原微生物突变快,变异性强
解析 生物武器是一些致病微生物,由于这些微生物受到各种因素的影响,极易发生变异,导致已免疫的人需要再次接种疫苗,否则,容易被感染患病。
21.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程的应用方面的叙述,错误的是( )
A.动物和微生物可以生产基因工程药物,植物不能
B.三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方法不同
C.三类生物技术操作原理相同
D.三类生物技术操作中用到的工具酶相同
解析 除基因工程的第三步“将目的基因导入受体细胞”的方法不同外,三类生物在基因工程的应用中,从原理、使用工具到操作流程等基本一致,B、C、D项正确;
三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物,A项错误。
22.科学家将来自于大鼠的编码一种离子通道蛋白的基因转入果蝇体内,培养出一种转基因果蝇,人们可以通过照射激光来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来。
以下叙述正确的是( )
A.获取编码离子通道蛋白的基因的方法有从基因文库中提取、人工合成法
B.为了保持基因的完整性,应该将目的基因直接导入果蝇细胞
C.将该基因导入果蝇细胞最常用的方法是基因枪法
D.该转基因果蝇有性生殖的后代能保持该性状的稳定遗传
解析 基因工程中获取目的基因的方法有从基因文库中提取、人工合成;
将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达;
将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法;
转基因果蝇有性生殖的后代可能会发生性状分离,该性状不一定能稳定遗传。
23.我国转基因技术发展态势良好,农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。
下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是( )
A.转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因
B.转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减轻了环境污染
C.转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测
D.转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因
解析 转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因;
转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因,而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的外源基因;
转基因抗虫水稻减少了农药的使用,减轻了环境污染,同时降低了农业生产的成本;
检测目的基因是否表达最简便的方法是个体水平的检测。
24.下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( )
A.分析蛋白质分子的结构
B.对蛋白质进行有目的地改造
C.分析氨基酸的化学组成
D.按照人的需求将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析 蛋白质工程就是指根据蛋白质的结构与功能的关系,按照人们的需求改造蛋白质分子,创造自然界不存在的蛋白质。
为了改造某种蛋白质分子,必须对其结构进行分析,但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学成分的分析。
25.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 由题可知多肽P1为抗菌性强和溶血性也强的多肽,但是要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽,即在P1的基础之上设计出自然界原本不存在的蛋白质,应用蛋白质工程,依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽,即答案为C。
二、非选择题(本题包括5小题,共50分)
26.(10分)下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫棉的图解。
请据图回答下列问题:
(1)图中a过程要用到的酶是_______________________________________________。
(2)在进行图中b过程时,可以采用的十分简便经济的方法是________________,此外,也经常采用__________________法。
若要培育转基因绵羊,则此过程要用到的方法是________________________。
(3)为确定抗虫棉是否培育成功,既要用放射性同位素标记的______________作探针进行分子杂交测试,又要在个体水平上鉴定,后者的具体过程是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)活化的毒性物质应是一种_________________________________________________分子,
可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上,使细胞膜产生孔道,导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。
(5)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用,这将对__________起到重要作用。
答案
(1)限制性核酸内切酶
(2)花粉管通道法 农杆菌转化 显微注射法 (3)杀虫晶体蛋白质基因(或Bt基因、目的基因) 让害虫吞食抗虫棉叶子,观察害虫的存活状态(或其他合理答案) (4)多肽 (5)环境保护
解析
(1)图中a过程是提取目的基因,用到的酶是限制性核酸内切酶。
(2)b为将目的基因导入受体细胞。
花粉管通道法是我国科学家所创,此外还有农杆菌转化法、基因枪法等将目的基因导入植物细胞的方法,常用的是农杆菌转化法。
(3)检测抗虫棉是否培育成功,可在分子水平检测和个体水平检测等。
(4)活化的毒性物质是晶体蛋白在蛋白酶的作用下得到的,是多肽。
(5)减少农药、杀虫剂的使用必然有利于环境保护。
27.(10分)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞采用最多的方法。
下图为农杆菌转化法示意图,请据图回答下列问题:
(1)Ti质粒多存在于细菌中,它是能自我复制的_____________________________
____________________。
(2)获取外源基因(目的基因)需要限制酶的参与,而目的基因在重组过程中需要______________酶的参与,并依据碱基____________原则进行重组。
(3)Ti质粒原存在于________________中,其上的T-DNA具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的______________上的特点,因此携带外源基因的DNA片段必须插入到________________________部位。
(4)农杆菌转化法适于将目的基因导入_____________________________________________
和祼子植物,而不易于感染大多数______________。
(5)若将相关的目的基因导入动物细胞或微生物细胞,则常采用__________________和________________。
答案
(1)小型环状DNA分子
(2)DNA连接 互补配对 (3)农杆菌细胞质 染色体DNA T-DNA片段(内部) (4)双子叶植物 单子叶植物 (5)显微注射法 Ca2+处理法
解析 将目的基因导入受体细胞的方法多种多样,应根据受体细胞的类型和目的基因的特点分别采用相应的方法。
农杆菌转化法适于将目的基因导入植物细胞,而显微注射法和Ca2+处理法分别适于将目的基因导入动物细胞和微生物细胞。
28.(10分)下面是口蹄疫疫苗生产过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)首先从口蹄疫病毒中提取部分合成病毒蛋白的RNA,而不是用口蹄疫病毒的全部RNA,原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质,具有_____________________
特性,又不会使动物致病。
以合成病毒蛋白的RNA产生病毒蛋白的DNA,需用到的工具酶是________________________________________________________________________。
(2)构建基因表达载体所需要的工具酶是____________________________________
________________________________。
基因表达载体除目的基因外,还应包括________________________________________________________________________
__________________。
(3)导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌细胞处理为__________________________________
细胞。
(4)为检测目的基因是否导入受体细胞,常常要借助载体上________________________的表达,更准确的方法是利
用放射性同位素标记的______________作探针与基因组DNA杂交。
最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质,利用的技术是______________________________________。
答案
(1)抗原 逆转录酶
(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 启动子、终止子、标记基因 (3)感受态
(4)标记基因 病毒蛋白基因(目的基因) 抗原—抗体杂交技术
解析
(1)病毒由核酸和蛋白质组成,其蛋白质外壳具有免疫特性,故口蹄疫疫苗生产过程只需提取口蹄疫病毒中控制合成病毒蛋白的RNA部分。
以RNA为模板合成DNA的过程属于逆转录,需要逆转录酶。
(2)基因表达载体的组成:
目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
构建基因表达载体一般用一定的限制酶切割质粒,使其出现一个有黏性末端的切口,再用同种限制酶切割目的基因,产生相同的黏性末端。
将切下的目的基因片段,插入质粒的切口处,在DNA连接酶的作用下使质粒与目的基因结合形成重组质粒。
(3)将目的基因导入微生物细胞前,常用Ca2+处理使其成为感受态细胞。
(4)标记基因的表达可检测目的基因是否导入受体细胞,除此之外还可以用DNA分子杂交法和抗原—抗体杂交技术进行检测。
29.(10分)科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内表达成功。
(1)图中①DNA是以________________为模板,____________形成单链DNA,在酶的作用下合成双链DNA,从而获得了所需要的基因。
(2)图中②代表的是__________________,在它的作用下将质粒(______________DNA)切出________末端。
(3)图中④表示将____________________。
⑤表示____________随大肠杆菌的繁殖而进行________________________________________________________________________。
(4)采用蛋白质工程可以对胰岛素进行改造,使之起效时间缩短,保证餐后血糖高峰和血液中胰岛素高峰一致。
如果你是科研工作者,请写出研制速效胰岛素的思路。
________________________________________________________________________
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