人教版（2019）选择性必修3 第3章 基因工程 过关检测(A卷)（学生版含答案详解）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）选择性必修3 第3章 基因工程 过关检测(A卷)（学生版含答案详解） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 200.3KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-24 23:18:26 | ||
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文档简介
单元过关检测卷(A卷)
第3章 基因工程
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.基因工程的正确操作步骤是( )
①基因表达载体的构建 ②将目的基因导入受体细胞 ③目的基因的检测与鉴定 ④目的基因的筛选与获取
A.③②④① B.②④①③
C.④①②③ D.③④①②
2.下列关于限制酶的叙述,错误的是( )
A.限制酶可从原核生物中提取
B.同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的末端能够进行碱基互补配对
C.限制酶能任意切割DNA分子,从而产生大量的DNA片段
D.每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列
3.MyoD是成肌细胞分化为骨骼肌细胞过程中的一种关键蛋白。将MyoD基因转入体外培养的成纤维细胞中表达,成纤维细胞能表现出骨骼肌细胞的特征。下列说法正确的是( )
A.可用Ca2+处理成纤维细胞
B.MyoD基因只存在于骨骼肌细胞中
C.骨骼肌细胞只表达MyoD基因
D.MyoD基因在正常成纤维细胞中不表达
4.下列属于“分子缝合针”的是( )
①E.coli DNA连接酶 ②T4 DNA连接酶 ③DNA聚合酶 ④解旋酶 ⑤RNA聚合酶
A.①②③ B.①②
C.①②⑤ D.②④
5.下列与“DNA的粗提取与鉴定”实验的原理无关的是( )
A.DNA分子在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同
B.DNA分子在80 ℃到100 ℃范围内双螺旋解体为两条单链
C.DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精
D.在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺试剂反应呈蓝色
6.下列关于质粒的说法,错误的是( )
A.质粒存在于细菌和酵母菌等生物的细胞中
B.质粒DNA分子中每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连
C.不同的质粒DNA,其(A+G)/(T+C)的值一定相同
D.质粒是基因工程中常用的工具酶
7.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,现已将决定这种蛋白质的基因作为基因工程技术的标记基因。在基因工程技术中,这种蛋白质的作用是( )
A.促使目的基因导入受体细胞
B.促使目的基因在受体细胞中复制
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
8.右图为基因表达载体的模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲表示启动子,位于基因的上游,它是DNA聚合酶识别和结合的部位
B.乙表示终止密码子,位于基因的下游,其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受体细胞中扩增
9.在基因工程技术中,需要用氯化钙处理的环节是( )
A.目的基因的筛选和获取
B.目的基因与载体结合
C.将目的基因导入受体细胞(细菌)
D.目的基因的检测与鉴定
10.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因已在受体细胞中表达的是( )
A.在棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.在山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D.在酵母菌细胞中提取到人干扰素
11.农业科技工作者在烟草中找到了一种抗病基因,现拟采用重组DNA技术将该基因转入棉花,培育抗病棉花品系。下列叙述错误的是( )
A.要获得该抗病基因,可采用从细胞中分离、人工合成等方法
B.要使载体与该抗病基因连接,首先应使用限制酶进行切割,假如载体被切割后得到的分子末端序列为AATTC—G—,则能与之连接的抗病基因分子末端是—G—CATTT
C.限制酶切割完成后,采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接,形成重组DNA分子
D.将连接得到的DNA分子导入农杆菌,然后用该农杆菌去感染棉花细胞,利用植物细胞的全能性进行组织培养,从培养出的植株中筛选出抗病棉花品系
12.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传的变异
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体DNA上
C.若④的染色体上含抗虫基因,⑤就表现出抗虫性状
D.②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
13.下图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。下列说法错误的是( )
A.利用含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来
B.Ⅲ是农杆菌,通过步骤③将目的基因导入植株
C.⑥可与多个核糖体结合,并可以同时翻译出多种蛋白质
D.①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与
14.基因工程技术也称重组DNA技术,其实施必须具备的4个条件是( )
A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞
B.重组DNA、RNA聚合酶、解旋酶、连接酶
C.模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞
D.目的基因、限制酶、载体、受体细胞
15.下列有关基因工程的叙述,错误的是( )
A.基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离,实现生物的定向变异
B.在同一DNA分子中,限制酶的识别序列越长,酶切位点出现的概率越大
C.基因载体上有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中
D.以大肠杆菌为受体细胞时,先要用Ca2+处理细胞以使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
16.科学家已能利用基因工程技术让哺乳动物批量生产药物。下列相关叙述错误的是( )
A.该技术将导致定向变异
B.DNA连接酶把目的基因与载体末端的碱基对连接起来
C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据
D.受精卵是理想的受体
17.基因工程的操作离不开三种工具。下列有关说法错误的是( )
A.常用相同的限制酶处理目的基因和质粒,从而获得互补的黏性末端
B.质粒的基本单位是核糖核苷酸,两种酶的基本单位是氨基酸
C.DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键,是基因工程中的“分子缝合针”
D.限制酶主要从原核生物中分离获得,具有识别特定核苷酸序列的能力
18.下列关于构建基因表达载体的叙述,错误的是( )
A.一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等
B.有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
C.终止子的作用是使转录在所需要的地方停下来
D.所有基因表达载体的构建是完全相同的
19.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是( )
A.获得目的基因需用限制酶和DNA连接酶
B.可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞
C.含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株
D.可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性
20.下列有关蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质分子
B.蛋白质工程不能生产自然界中不存在的蛋白质
C.蛋白质工程最终是通过改造或合成基因来实现的
D.蛋白质工程应先设计蛋白质的结构再预期其功能
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(10分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据以下材料回答问题。
材料一 蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
材料二 若将疫苗“藏”于水果、蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时就获得了免疫力,从而不需要免疫接种,这一新概念将引发疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶是 、 ,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由 、 、 、 等组成。
(2)过程②将重组Ti质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是 。通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从 中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)与诱变育种和杂交育种相比,通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣具有 等突出优点。
22.(14分)下图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。请回答下列问题。
(1)A→B利用的技术称为 ,其中②过程需要耐高温的 酶。
(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程,该过程为构建 ,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代,并能表达。
(3)上述流程示意图中,将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是 法,该方法一般 (填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。
(4)欲确定抗虫基因在G体内是否表达,在个体水平上需要做 实验。如果抗虫基因导入成功,且与某条染色体的DNA整合起来,该转基因抗虫棉可视为杂合子,将该转基因抗虫棉自交一代,预计后代中抗虫植株占 。
23.(9分)质粒是基因工程中最常用的载体,如下图所示,质粒上有标记基因,a、b、c为外源基因的插入点,通过标记基因可推知外源基因插入的位置,插入位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同。请回答下列问题。
Ⅰ.(1)质粒的基本组成单位是 。
(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素的培养基中培养,属于基因工程操作中的
步骤。
(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有 、 。
Ⅱ.设计实验探究外源基因插入的位置
(1)步骤:
①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。
②分组:将细菌平均分成2组并标号为1、2。
③培养:将第1组细菌放入含 的培养基中培养,将第2组细菌放入含 的培养基中培养。
④观察并记录结果。
(2)预测实验结果及结论:
①若第1组、第2组均能正常生长,则外源基因的插入点是 。
②若第1组能正常生长,第2组不能生长,则外源基因的插入点是 。
③若第1组不能生长,第2组能正常生长,则外源基因的插入点是 。
24.(8分)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸,第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题。
(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进行改造。
(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括 的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即 。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过 和 ,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
25.(9分)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为研制预防SARS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所示。请回答下列问题。
(1)实验步骤①需要一种特殊的酶,该酶是 。
(2)为了使S基因和载体结合,需要注意的是用 ,原因是 。
(3)经过步骤④和步骤⑥产生的S蛋白 (填“一样”或“不一样”),原因是 。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性,可用 与 进行抗原—抗体特异性反应实验。
单元过关检测卷(A卷)
第3章 基因工程
1答案:C
2答案:C
解析:限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子。
3答案:D
解析:将目的基因导入微生物体内时用Ca2+处理微生物,导入动物细胞中时一般采用显微注射法。同一生物的体细胞内均含有全套的遗传信息。骨骼肌细胞不只表达MyoD基因,还要表达其他一些基因,如呼吸酶基因等。由于不同的细胞执行的功能不同,MyoD基因在正常成纤维细胞中是不表达的,只有在离体培养状态下,才能表达出来。
4答案:B
5答案:B
6答案:D
7答案:C
8答案:D
解析:甲表示启动子,是RNA聚合酶识别和结合的部位,A项错误。乙表示终止子,不是终止密码子,B项错误。丙表示标记基因;目的基因应在启动子和终止子之间,C项错误。
9答案:C
10答案:D
解析:基因表达的产物是蛋白质,因此,只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质,才能证明目的基因已在受体细胞中表达。A、C两项只能说明完成了目的基因的导入,B项只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。
11答案:B
解析:黏性末端只有互补才能连接。
12答案:A
解析:只要植株表现出抗虫性状,就说明转入的目的基因成功表达了,而转基因技术的原理是基因重组,属于可遗传的变异,A项正确。③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到棉花细胞的染色体DNA上,B项错误。细胞中的基因是选择性表达的,即使④的染色体上含抗虫基因,⑤也不一定能够表现出抗虫性状,C项错误。②重组质粒的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的参与,而DNA聚合酶参与DNA复制过程,D项错误。
13答案:C
解析:题图中以四环素抗性基因为标记基因,因此利用含有四环素的培养基可将含分子Ⅱ(重组质粒)的细菌筛选出来。Ⅲ是农杆菌,步骤③表示将目的基因导入植株。⑥是一条mRNA分子,可与多个核糖体结合,但由于翻译的模板是同一条mRNA分子,故多个核糖体翻译出的是同种蛋白质。题图中①过程表示基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与。
14答案:A
15答案:B
解析:限制酶的识别序列越长,酶切位点出现的概率越小。
16答案:B
解析:DNA连接酶只能催化形成磷酸二酯键,不能催化形成氢键。
17答案:B
解析:质粒是一种环状双链DNA分子,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
18答案:D
解析:由于受体细胞有植物、动物、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是不完全相同的。
19答案:A
解析:获得目的基因只需要限制酶,不需要DNA连接酶。
20答案:C
解析:蛋白质工程的直接操作对象是基因,A项错误。蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质,B项错误。蛋白质工程应先预期蛋白质功能再设计蛋白质的结构,D项错误。
21答案:(1)限制酶 DNA连接酶 目的基因 标记基因 启动子 终止子(前两空位置可颠倒,后四空位置可颠倒)
(2)显微注射法 乳汁
(3)目的性强,能克服远缘杂交的不亲和性(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)
22答案:(1)PCR DNA聚合
(2)基因表达载体(重组DNA)
(3)农杆菌转化 不适宜
(4)抗虫接种 3/4
解析:PCR技术需要用到耐高温的DNA聚合酶。题图中③过程为构建基因表达载体。将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法;农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力,该方法一般不适宜用于将目的基因导入单子叶植物。欲确定抗虫基因在G体内是否表达,在个体水平上应做抗虫接种实验。由于抗虫基因只整合到一条染色体的DNA上,则该抗虫棉产生的配子只有一半含有抗虫基因,自交后代中抗虫植株占3/4。
23答案:Ⅰ.(1)脱氧核苷酸
(2)目的基因的检测与鉴定
(3)限制酶 DNA连接酶
Ⅱ.(1)氨苄青霉素 四环素
(2)a c b
24答案:(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)
(2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能
解析:(1)由题干信息可知,改造蛋白质的功能可通过改变蛋白质的结构来实现。(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知,获得P1基因的途径有修饰现有基因(P)或合成新基因(P1)。中心法则的全部内容包括DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定,即功能鉴定,看是否达到人们的需求。
25答案:(1)逆转录酶
(2)同种限制酶处理S基因和载体 只有这样才能使目的基因和载体具有相同的黏性末端,它们才能得以重组
(3)一样 所用的目的基因携带的遗传信息相同
(4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人的血清
第3章 基因工程
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.基因工程的正确操作步骤是( )
①基因表达载体的构建 ②将目的基因导入受体细胞 ③目的基因的检测与鉴定 ④目的基因的筛选与获取
A.③②④① B.②④①③
C.④①②③ D.③④①②
2.下列关于限制酶的叙述,错误的是( )
A.限制酶可从原核生物中提取
B.同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的末端能够进行碱基互补配对
C.限制酶能任意切割DNA分子,从而产生大量的DNA片段
D.每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列
3.MyoD是成肌细胞分化为骨骼肌细胞过程中的一种关键蛋白。将MyoD基因转入体外培养的成纤维细胞中表达,成纤维细胞能表现出骨骼肌细胞的特征。下列说法正确的是( )
A.可用Ca2+处理成纤维细胞
B.MyoD基因只存在于骨骼肌细胞中
C.骨骼肌细胞只表达MyoD基因
D.MyoD基因在正常成纤维细胞中不表达
4.下列属于“分子缝合针”的是( )
①E.coli DNA连接酶 ②T4 DNA连接酶 ③DNA聚合酶 ④解旋酶 ⑤RNA聚合酶
A.①②③ B.①②
C.①②⑤ D.②④
5.下列与“DNA的粗提取与鉴定”实验的原理无关的是( )
A.DNA分子在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同
B.DNA分子在80 ℃到100 ℃范围内双螺旋解体为两条单链
C.DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精
D.在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺试剂反应呈蓝色
6.下列关于质粒的说法,错误的是( )
A.质粒存在于细菌和酵母菌等生物的细胞中
B.质粒DNA分子中每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连
C.不同的质粒DNA,其(A+G)/(T+C)的值一定相同
D.质粒是基因工程中常用的工具酶
7.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,现已将决定这种蛋白质的基因作为基因工程技术的标记基因。在基因工程技术中,这种蛋白质的作用是( )
A.促使目的基因导入受体细胞
B.促使目的基因在受体细胞中复制
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
8.右图为基因表达载体的模式图。下列相关叙述正确的是( )
A.甲表示启动子,位于基因的上游,它是DNA聚合酶识别和结合的部位
B.乙表示终止密码子,位于基因的下游,其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受体细胞中扩增
9.在基因工程技术中,需要用氯化钙处理的环节是( )
A.目的基因的筛选和获取
B.目的基因与载体结合
C.将目的基因导入受体细胞(细菌)
D.目的基因的检测与鉴定
10.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因已在受体细胞中表达的是( )
A.在棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.在山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D.在酵母菌细胞中提取到人干扰素
11.农业科技工作者在烟草中找到了一种抗病基因,现拟采用重组DNA技术将该基因转入棉花,培育抗病棉花品系。下列叙述错误的是( )
A.要获得该抗病基因,可采用从细胞中分离、人工合成等方法
B.要使载体与该抗病基因连接,首先应使用限制酶进行切割,假如载体被切割后得到的分子末端序列为AATTC—G—,则能与之连接的抗病基因分子末端是—G—CATTT
C.限制酶切割完成后,采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接,形成重组DNA分子
D.将连接得到的DNA分子导入农杆菌,然后用该农杆菌去感染棉花细胞,利用植物细胞的全能性进行组织培养,从培养出的植株中筛选出抗病棉花品系
12.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传的变异
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体DNA上
C.若④的染色体上含抗虫基因,⑤就表现出抗虫性状
D.②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
13.下图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。下列说法错误的是( )
A.利用含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来
B.Ⅲ是农杆菌,通过步骤③将目的基因导入植株
C.⑥可与多个核糖体结合,并可以同时翻译出多种蛋白质
D.①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与
14.基因工程技术也称重组DNA技术,其实施必须具备的4个条件是( )
A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞
B.重组DNA、RNA聚合酶、解旋酶、连接酶
C.模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞
D.目的基因、限制酶、载体、受体细胞
15.下列有关基因工程的叙述,错误的是( )
A.基因工程可以克服不同物种之间的生殖隔离,实现生物的定向变异
B.在同一DNA分子中,限制酶的识别序列越长,酶切位点出现的概率越大
C.基因载体上有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中
D.以大肠杆菌为受体细胞时,先要用Ca2+处理细胞以使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
16.科学家已能利用基因工程技术让哺乳动物批量生产药物。下列相关叙述错误的是( )
A.该技术将导致定向变异
B.DNA连接酶把目的基因与载体末端的碱基对连接起来
C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据
D.受精卵是理想的受体
17.基因工程的操作离不开三种工具。下列有关说法错误的是( )
A.常用相同的限制酶处理目的基因和质粒,从而获得互补的黏性末端
B.质粒的基本单位是核糖核苷酸,两种酶的基本单位是氨基酸
C.DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键,是基因工程中的“分子缝合针”
D.限制酶主要从原核生物中分离获得,具有识别特定核苷酸序列的能力
18.下列关于构建基因表达载体的叙述,错误的是( )
A.一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等
B.有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
C.终止子的作用是使转录在所需要的地方停下来
D.所有基因表达载体的构建是完全相同的
19.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是( )
A.获得目的基因需用限制酶和DNA连接酶
B.可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞
C.含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株
D.可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性
20.下列有关蛋白质工程的叙述,正确的是( )
A.蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质分子
B.蛋白质工程不能生产自然界中不存在的蛋白质
C.蛋白质工程最终是通过改造或合成基因来实现的
D.蛋白质工程应先设计蛋白质的结构再预期其功能
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(10分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据以下材料回答问题。
材料一 蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
材料二 若将疫苗“藏”于水果、蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时就获得了免疫力,从而不需要免疫接种,这一新概念将引发疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶是 、 ,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由 、 、 、 等组成。
(2)过程②将重组Ti质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是 。通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从 中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)与诱变育种和杂交育种相比,通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣具有 等突出优点。
22.(14分)下图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。请回答下列问题。
(1)A→B利用的技术称为 ,其中②过程需要耐高温的 酶。
(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程,该过程为构建 ,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代,并能表达。
(3)上述流程示意图中,将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是 法,该方法一般 (填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。
(4)欲确定抗虫基因在G体内是否表达,在个体水平上需要做 实验。如果抗虫基因导入成功,且与某条染色体的DNA整合起来,该转基因抗虫棉可视为杂合子,将该转基因抗虫棉自交一代,预计后代中抗虫植株占 。
23.(9分)质粒是基因工程中最常用的载体,如下图所示,质粒上有标记基因,a、b、c为外源基因的插入点,通过标记基因可推知外源基因插入的位置,插入位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同。请回答下列问题。
Ⅰ.(1)质粒的基本组成单位是 。
(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素的培养基中培养,属于基因工程操作中的
步骤。
(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有 、 。
Ⅱ.设计实验探究外源基因插入的位置
(1)步骤:
①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。
②分组:将细菌平均分成2组并标号为1、2。
③培养:将第1组细菌放入含 的培养基中培养,将第2组细菌放入含 的培养基中培养。
④观察并记录结果。
(2)预测实验结果及结论:
①若第1组、第2组均能正常生长,则外源基因的插入点是 。
②若第1组能正常生长,第2组不能生长,则外源基因的插入点是 。
③若第1组不能生长,第2组能正常生长,则外源基因的插入点是 。
24.(8分)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸,第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题。
(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进行改造。
(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括 的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即 。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过 和 ,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
25.(9分)已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原,在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为研制预防SARS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所示。请回答下列问题。
(1)实验步骤①需要一种特殊的酶,该酶是 。
(2)为了使S基因和载体结合,需要注意的是用 ,原因是 。
(3)经过步骤④和步骤⑥产生的S蛋白 (填“一样”或“不一样”),原因是 。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性,可用 与 进行抗原—抗体特异性反应实验。
单元过关检测卷(A卷)
第3章 基因工程
1答案:C
2答案:C
解析:限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子。
3答案:D
解析:将目的基因导入微生物体内时用Ca2+处理微生物,导入动物细胞中时一般采用显微注射法。同一生物的体细胞内均含有全套的遗传信息。骨骼肌细胞不只表达MyoD基因,还要表达其他一些基因,如呼吸酶基因等。由于不同的细胞执行的功能不同,MyoD基因在正常成纤维细胞中是不表达的,只有在离体培养状态下,才能表达出来。
4答案:B
5答案:B
6答案:D
7答案:C
8答案:D
解析:甲表示启动子,是RNA聚合酶识别和结合的部位,A项错误。乙表示终止子,不是终止密码子,B项错误。丙表示标记基因;目的基因应在启动子和终止子之间,C项错误。
9答案:C
10答案:D
解析:基因表达的产物是蛋白质,因此,只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质,才能证明目的基因已在受体细胞中表达。A、C两项只能说明完成了目的基因的导入,B项只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。
11答案:B
解析:黏性末端只有互补才能连接。
12答案:A
解析:只要植株表现出抗虫性状,就说明转入的目的基因成功表达了,而转基因技术的原理是基因重组,属于可遗传的变异,A项正确。③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到棉花细胞的染色体DNA上,B项错误。细胞中的基因是选择性表达的,即使④的染色体上含抗虫基因,⑤也不一定能够表现出抗虫性状,C项错误。②重组质粒的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的参与,而DNA聚合酶参与DNA复制过程,D项错误。
13答案:C
解析:题图中以四环素抗性基因为标记基因,因此利用含有四环素的培养基可将含分子Ⅱ(重组质粒)的细菌筛选出来。Ⅲ是农杆菌,步骤③表示将目的基因导入植株。⑥是一条mRNA分子,可与多个核糖体结合,但由于翻译的模板是同一条mRNA分子,故多个核糖体翻译出的是同种蛋白质。题图中①过程表示基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与。
14答案:A
15答案:B
解析:限制酶的识别序列越长,酶切位点出现的概率越小。
16答案:B
解析:DNA连接酶只能催化形成磷酸二酯键,不能催化形成氢键。
17答案:B
解析:质粒是一种环状双链DNA分子,其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
18答案:D
解析:由于受体细胞有植物、动物、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是不完全相同的。
19答案:A
解析:获得目的基因只需要限制酶,不需要DNA连接酶。
20答案:C
解析:蛋白质工程的直接操作对象是基因,A项错误。蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质,B项错误。蛋白质工程应先预期蛋白质功能再设计蛋白质的结构,D项错误。
21答案:(1)限制酶 DNA连接酶 目的基因 标记基因 启动子 终止子(前两空位置可颠倒,后四空位置可颠倒)
(2)显微注射法 乳汁
(3)目的性强,能克服远缘杂交的不亲和性(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)
22答案:(1)PCR DNA聚合
(2)基因表达载体(重组DNA)
(3)农杆菌转化 不适宜
(4)抗虫接种 3/4
解析:PCR技术需要用到耐高温的DNA聚合酶。题图中③过程为构建基因表达载体。将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法;农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力,该方法一般不适宜用于将目的基因导入单子叶植物。欲确定抗虫基因在G体内是否表达,在个体水平上应做抗虫接种实验。由于抗虫基因只整合到一条染色体的DNA上,则该抗虫棉产生的配子只有一半含有抗虫基因,自交后代中抗虫植株占3/4。
23答案:Ⅰ.(1)脱氧核苷酸
(2)目的基因的检测与鉴定
(3)限制酶 DNA连接酶
Ⅱ.(1)氨苄青霉素 四环素
(2)a c b
24答案:(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)
(2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能
解析:(1)由题干信息可知,改造蛋白质的功能可通过改变蛋白质的结构来实现。(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知,获得P1基因的途径有修饰现有基因(P)或合成新基因(P1)。中心法则的全部内容包括DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定,即功能鉴定,看是否达到人们的需求。
25答案:(1)逆转录酶
(2)同种限制酶处理S基因和载体 只有这样才能使目的基因和载体具有相同的黏性末端,它们才能得以重组
(3)一样 所用的目的基因携带的遗传信息相同
(4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人的血清