人教版（2019）选择性必修3第3章 基因工程 过关检测(B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(B卷)（学生版含答案详解） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 212.3KB | ||
| 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 23:19:18 | ||
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文档简介
单元过关检测卷(B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.限制性内切核酸酶EcoRⅠ的识别序列是G↓AATTC,当用它处理环状DNA分子时,可形成( )
A.两端相同的线性DNA,有黏性末端
B.两端相同的线性DNA,无黏性末端
C.两端不同的线性DNA,一端有黏性末端,一端无黏性末端
D.无法判断的两种末端
2.限制酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoRⅠ、Hind Ⅲ及Bgl Ⅱ的识别序列及每一种限制酶的特定切割部位。其中切割出来的DNA片段末端可以互补结合的两种限制酶是( )
A.BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ
B.BamH Ⅰ和Hind Ⅲ
C.BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ
D.EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ
3.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C.限制酶、DNA连接酶、解旋酶
D.解旋酶、限制酶、DNA连接酶
4.下列关于DNA连接酶的作用的叙述,正确的是( )
A.将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端
B.将断开的两个DNA片段连接起来
C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D.只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
5.农杆菌中的Ti质粒是植物基因工程中常用的载体。下列相关叙述正确的是( )
A.Ti质粒是能够自主复制的单链DNA
B.Ti质粒中磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接
C.重组Ti质粒的受体细胞只能是植物愈伤组织细胞
D.Ti质粒上的基因可全部整合到受体细胞的染色体上
6.下列不属于基因表达载体的组成部分的是( )
A.启动子 B.终止密码子
C.标记基因 D.目的基因
7.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持并表达其遗传特性,只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因的检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞的染色体上是否有目的基因
②检测受体细胞是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA
④检测目的基因是否翻译出了蛋白质
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
8.农杆菌中含有一个大型的Ti质粒(如右图所示),在侵染植物细胞的过程中,其中的T-DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,下列分析错误的是( )
A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内,且要保证复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏
B.将重组Ti质粒导入农杆菌中时,可以用Ca2+处理细菌
C.转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状
D.若能够在植物细胞中检测到抗旱基因,则说明该基因工程项目获得成功
9.“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入水稻细胞中而制备成功的。一般来说,在制备“黄金大米”植株的过程中,不需要使用的酶是( )
A.限制性内切核酸酶
B.纤维素酶
C.DNA连接酶
D.DNA聚合酶
10.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列叙述正确的是( )
A.如果已知人凝血因子基因的核苷酸序列,可用PCR获得该目的基因
B.人凝血因子基因进入羊受精卵后,其传递和表达不再遵循中心法则
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞中,而不存在于其他体细胞中
D.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
11.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用( )
A.乳腺细胞 B.体细胞
C.受精卵 D.精巢
12.下列有关基因工程应用的说法,正确的是( )
A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大的动物
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.科学家将某种必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中,可以提高这种氨基酸的含量
13.下列有关电泳的叙述,错误的是( )
A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B.待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等会影响其在电泳中的迁移速度
C.进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相同的电极移动
D.常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳
14.下列不是蛋白质工程的研究内容的是( )
A.分析蛋白质分子的精细结构
B.对蛋白质进行有目的的改造
C.分析氨基酸的化学组成
D.按照人们的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
15.下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程的实质是改造或合成基因
B.利用蛋白质工程设计蛋白质结构的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列
C.蛋白质工程的基础是基因工程
D.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
16.利用PCR将某小段DNA分子扩增n代,需( )
A.测定DNA分子两端的核苷酸序列,以便设计引物
B.2n对引物参与子代DNA分子的合成
C.向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等
D.保持反应体系温度恒定,确保扩增的正常进行
17.下列有关DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A.催化具有相同的黏性末端的DNA片段之间连接
B.催化具有不同的黏性末端的DNA片段之间连接
C.催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成
D.催化具有相同黏性末端的RNA片段之间连接
18.下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A.质粒是能够自我复制的环状DNA分子
B.质粒是唯一的载体
C.质粒只有在进入受体细胞后才能复制
D.每个细菌细胞内只有一个质粒
19.下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体
D.载体必须具备的条件之一是有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因进行连接
20.下列有关蛋白质工程与基因工程的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程也要通过转录和翻译来实现
B.蛋白质工程与基因工程没有任何关系
C.蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质
D.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(10分)DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,鸡血细胞含有较多的DNA,是“DNA的粗提取与鉴定”实验的良好材料。若以鸡血为实验材料,则实验步骤应进行相应的调整。请思考并回答下列问题。
Ⅰ.(1)鸡血细胞中红细胞有无细胞核 (填“有”或“无”)。家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中红细胞数目较多,可以提供丰富的 。
(2)实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们作实验材料,而不用鸡全血,主要原因是 。
Ⅱ.下图为利用鸡血进行实验的一些重要操作,请据图回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是 (用字母和箭头表示)。
(2)A步骤中所用酒精必须经过 才能使用,该步骤的目的是 。
22.(5分)番茄在运输和储藏过程中,会由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术抑制某种促进果实成熟的激素的合成,可使番茄储藏时间延长,培育成耐储藏的番茄新品种。请回答下列问题。
(1)促进果实成熟的重要激素是 。
(2)在培育转基因番茄的操作中,所用的“分子手术刀”是 ,基因的“分子缝合针”是 ,基因的“分子运输车”是 。
(3)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种的主要优点是 。
23.(12分)科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组,并在大肠杆菌中成功表达。下图表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。据图回答下列问题。
(1)步骤①和步骤②中常用的工具酶分别是 和 。
(2)上图中质粒上有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因两个标记基因,经过步骤①②后,有些质粒上的 基因内插入了目的基因,形成重组质粒,由于目的基因的插入使得该抗性基因失活。
(3)步骤③是 的过程,为了促进该过程,应该用 处理大肠杆菌。
(4)步骤④是将锥形瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养,目的是筛选 的大肠杆菌,能在C中生长的大肠杆菌有 种。
(5)步骤⑤:用无菌牙签挑取C上的若干单个菌落,分别接种到D(含氨苄青霉素和四环素)和E(含四环素)两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如上图所示。含目的基因的菌落位于 (填“D”或“E”)上,请在图中相应的位置上圈出来。
24.(10分)下表是几种限制酶的识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题。
限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ Sau3A Ⅰ Hind Ⅲ
识别序列 及切割位点
(1)用上图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用 这2种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过 酶作用后获得重组质粒。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加 ,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中的 和 。
(3)若BamH Ⅰ酶切的DNA末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为 ,对于该部位,这两种酶 (填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3A Ⅰ切割图1质粒,最多可获得 种大小不同的DNA片段。
25.(13分)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。该技术生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点,可产生乙型肝炎表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品。下图为利用生物技术获得这一生物新品种和抗虫棉的过程,据图回答下列问题。
(1)在基因工程中,A表示 ,如果直接从苏云金杆菌中获得Bt基因,①过程使用的酶的功能特点是 ,B表示 。
(2)在研究过程中,研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因,并采用 技术对目的基因进行了扩增,然后将目的基因与质粒组合形成了重组质粒。
(3)基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分 。
(4)将目的基因导入受体细胞的过程中,在③过程中一般采用 法;在②过程中一般采用 技术,受体细胞一般是 。
(5)由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中,检测其体内是否出现药用蛋白,在分子水平上的检测方法及结果是 。
(6)要确定目的基因(Bt基因)导入棉花细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程: 。
单元过关检测卷(B卷)
第3章 基因工程
1答案:A
2答案:C
解析:BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ切出的黏性末端的碱基能互补配对。
3答案:D
解析:①是氢键,是解旋酶的作用位点;②是磷酸二酯键,是限制酶的作用位点;③DNA连接酶可将DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来。
4答案:B
解析:DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,能够恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,A、C两项错误,B项正确。T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,D项错误。
5答案:B
解析:Ti质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子,A项错误。重组Ti质粒的受体细胞可以是植物愈伤组织细胞,也可以是植物的其他细胞,如植物的受精卵细胞,C项错误。Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可整合到受体细胞的染色体上,D项错误。
6答案:B
7答案:C
解析:目的基因的检测和鉴定主要关注目的基因是否能稳定维持和表达。
8答案:D
解析:能够在植物细胞中检测到抗旱基因,并能成功表达出抗旱性状,才说明该基因工程项目获得成功。
9答案:B
10答案:A
解析:人凝血因子基因进入羊的受精卵后,会随着羊染色体DNA的复制而复制,同羊染色体DNA中其他基因一样进行正常表达,其传递和表达也依然遵循中心法则。由于人凝血因子基因导入了羊的受精卵中,故人凝血因子基因存在于羊的几乎所有体细胞中。催化转录过程的是RNA聚合酶。
11答案:C
解析:动物体细胞的全能性受到限制,而受精卵具有发育的全能性,且受精卵体积较大,容易操作。
12答案:C
解析:转基因抗虫植物不能抗病毒。基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种,改善畜产品的品质。科学家将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,可以提高这种氨基酸的含量。
13答案:C
解析:进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
14答案:C
15答案:B
解析:蛋白质工程根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,然后根据设计的蛋白质结构,最终找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列。
16答案:A
解析:利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。依题意可知,将某小段DNA分子扩增n代,子代DNA分子总数为2n,其中除了2条最初的模板链不含引物外,其他的链均含有引物,因此需要(2n-1)对引物参与子代DNA分子的合成。利用PCR扩增目的基因时,需向反应体系中加入DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物、DNA聚合酶等。每一次扩增的步骤及其温度的控制为变性90 ℃以上→复性50 ℃左右→延伸72 ℃左右。
17答案:A
18答案:A
解析:在基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等。质粒在含有质粒的细胞和受体细胞内均可复制。细菌细胞内一般有多个质粒。
19答案:D
解析:载体不属于工具酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。天然质粒大多不符合要求,需要进行改造。
20答案:B
21答案:Ⅰ.(1)有 DNA (2)鸡血细胞液中DNA相对含量高
Ⅱ.(1)C→B→A→D (2)充分预冷 提取含杂质较少(或较纯净)的DNA
解析:Ⅰ.(1)鸡血细胞中,红细胞含细胞核。家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中红细胞数目较多,可以提供丰富的DNA。(2)鸡血细胞液中DNA相对含量高,因此DNA提取实验的材料用鸡血细胞液,而不用鸡的全血。
Ⅱ.(1)DNA的粗提取和鉴定步骤:加入蒸馏水,破碎细胞→过滤,获取含DNA的滤液→DNA析出→鉴定,所以正确的操作顺序是C→B→A→D。(2)DNA不溶于酒精,体积分数为95%的冷酒精凝集效果最佳,所以A步骤中所用酒精必须是经过充分预冷的,以便除去溶于酒精的杂质,提取含杂质较少(或较纯净)的DNA。
22答案:(1)乙烯 (2)限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶 载体 (3)能定向改变生物性状,育种周期短,能克服远缘杂交不亲和的障碍(顺序不作要求)
23答案:(1)限制酶 DNA连接酶
(2)氨苄青霉素抗性
(3)将重组质粒(目的基因)导入大肠杆菌(受体细胞) Ca2+
(4)含四环素抗性基因 两
(5)E
24答案:(1)BclⅠ和HindⅢ DNA连接
(2)四环素 引物甲 引物丙
(3)T GATC CA CTAG G 都不能
(4)7
解析:(1)构建基因表达载体时,需要用限制酶和DNA连接酶。质粒上有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,若用BamH Ⅰ 切割,则这两个抗性基因都将被破坏,质粒和目的基因所在的DNA片段都有BclⅠ和HindⅢ的切割位点,且四环素抗性基因上无这两种酶的切割位点,故应用BclⅠ和HindⅢ 两种限制酶切割。(2)由(1)知,氨苄青霉素抗性基因已经被破坏,四环素抗性基因完好,故应在培养基中添加四环素。PCR要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合,沿相反的方向合成子链。(3)根据BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ的切割位点,BamH Ⅰ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为T GATC CA CTAG G,与BamHⅠ和BclⅠ的切割位点均不同。(4)根据题中表格可知,Sau3AⅠ在质粒上有3个酶切位点,若完全酶切,则形成3段,可用A、B、C表示;若部分位点被切开,可分别形成AB和C、AC和B、BC和A、ABC 7种大小不同的DNA片段,所以用Sau3AⅠ切割质粒,最多可获得7种大小不同的DNA片段。
25答案:(1)目的基因 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子 基因表达载体(重组DNA分子)
(2)PCR
(3)目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分
(4)农杆菌转化 显微注射 受精卵
(5)从转基因羊的乳汁中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若出现杂交带,则表明乳汁中出现了药用蛋白;若没有出现杂交带,则表明乳汁中没有出现药用蛋白
(6)让害虫食用转基因抗虫棉的叶片,观察害虫的存活情况,以确定其是否具有抗虫性状
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.限制性内切核酸酶EcoRⅠ的识别序列是G↓AATTC,当用它处理环状DNA分子时,可形成( )
A.两端相同的线性DNA,有黏性末端
B.两端相同的线性DNA,无黏性末端
C.两端不同的线性DNA,一端有黏性末端,一端无黏性末端
D.无法判断的两种末端
2.限制酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoRⅠ、Hind Ⅲ及Bgl Ⅱ的识别序列及每一种限制酶的特定切割部位。其中切割出来的DNA片段末端可以互补结合的两种限制酶是( )
A.BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ
B.BamH Ⅰ和Hind Ⅲ
C.BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ
D.EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ
3.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C.限制酶、DNA连接酶、解旋酶
D.解旋酶、限制酶、DNA连接酶
4.下列关于DNA连接酶的作用的叙述,正确的是( )
A.将单个脱氧核苷酸加到某个DNA片段末端
B.将断开的两个DNA片段连接起来
C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D.只能连接具有互补黏性末端的DNA片段
5.农杆菌中的Ti质粒是植物基因工程中常用的载体。下列相关叙述正确的是( )
A.Ti质粒是能够自主复制的单链DNA
B.Ti质粒中磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接
C.重组Ti质粒的受体细胞只能是植物愈伤组织细胞
D.Ti质粒上的基因可全部整合到受体细胞的染色体上
6.下列不属于基因表达载体的组成部分的是( )
A.启动子 B.终止密码子
C.标记基因 D.目的基因
7.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持并表达其遗传特性,只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因的检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞的染色体上是否有目的基因
②检测受体细胞是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA
④检测目的基因是否翻译出了蛋白质
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
8.农杆菌中含有一个大型的Ti质粒(如右图所示),在侵染植物细胞的过程中,其中的T-DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,下列分析错误的是( )
A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内,且要保证复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏
B.将重组Ti质粒导入农杆菌中时,可以用Ca2+处理细菌
C.转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状
D.若能够在植物细胞中检测到抗旱基因,则说明该基因工程项目获得成功
9.“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入水稻细胞中而制备成功的。一般来说,在制备“黄金大米”植株的过程中,不需要使用的酶是( )
A.限制性内切核酸酶
B.纤维素酶
C.DNA连接酶
D.DNA聚合酶
10.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列叙述正确的是( )
A.如果已知人凝血因子基因的核苷酸序列,可用PCR获得该目的基因
B.人凝血因子基因进入羊受精卵后,其传递和表达不再遵循中心法则
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞中,而不存在于其他体细胞中
D.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
11.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用( )
A.乳腺细胞 B.体细胞
C.受精卵 D.精巢
12.下列有关基因工程应用的说法,正确的是( )
A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大的动物
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.科学家将某种必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中,可以提高这种氨基酸的含量
13.下列有关电泳的叙述,错误的是( )
A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B.待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等会影响其在电泳中的迁移速度
C.进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相同的电极移动
D.常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳
14.下列不是蛋白质工程的研究内容的是( )
A.分析蛋白质分子的精细结构
B.对蛋白质进行有目的的改造
C.分析氨基酸的化学组成
D.按照人们的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
15.下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程的实质是改造或合成基因
B.利用蛋白质工程设计蛋白质结构的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列
C.蛋白质工程的基础是基因工程
D.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
16.利用PCR将某小段DNA分子扩增n代,需( )
A.测定DNA分子两端的核苷酸序列,以便设计引物
B.2n对引物参与子代DNA分子的合成
C.向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等
D.保持反应体系温度恒定,确保扩增的正常进行
17.下列有关DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A.催化具有相同的黏性末端的DNA片段之间连接
B.催化具有不同的黏性末端的DNA片段之间连接
C.催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成
D.催化具有相同黏性末端的RNA片段之间连接
18.下列关于质粒的叙述,正确的是( )
A.质粒是能够自我复制的环状DNA分子
B.质粒是唯一的载体
C.质粒只有在进入受体细胞后才能复制
D.每个细菌细胞内只有一个质粒
19.下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体
D.载体必须具备的条件之一是有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因进行连接
20.下列有关蛋白质工程与基因工程的叙述,错误的是( )
A.蛋白质工程也要通过转录和翻译来实现
B.蛋白质工程与基因工程没有任何关系
C.蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质
D.蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程
二、非选择题(本题共5小题,共50分)
21.(10分)DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,鸡血细胞含有较多的DNA,是“DNA的粗提取与鉴定”实验的良好材料。若以鸡血为实验材料,则实验步骤应进行相应的调整。请思考并回答下列问题。
Ⅰ.(1)鸡血细胞中红细胞有无细胞核 (填“有”或“无”)。家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中红细胞数目较多,可以提供丰富的 。
(2)实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们作实验材料,而不用鸡全血,主要原因是 。
Ⅱ.下图为利用鸡血进行实验的一些重要操作,请据图回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是 (用字母和箭头表示)。
(2)A步骤中所用酒精必须经过 才能使用,该步骤的目的是 。
22.(5分)番茄在运输和储藏过程中,会由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术抑制某种促进果实成熟的激素的合成,可使番茄储藏时间延长,培育成耐储藏的番茄新品种。请回答下列问题。
(1)促进果实成熟的重要激素是 。
(2)在培育转基因番茄的操作中,所用的“分子手术刀”是 ,基因的“分子缝合针”是 ,基因的“分子运输车”是 。
(3)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种的主要优点是 。
23.(12分)科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组,并在大肠杆菌中成功表达。下图表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。据图回答下列问题。
(1)步骤①和步骤②中常用的工具酶分别是 和 。
(2)上图中质粒上有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因两个标记基因,经过步骤①②后,有些质粒上的 基因内插入了目的基因,形成重组质粒,由于目的基因的插入使得该抗性基因失活。
(3)步骤③是 的过程,为了促进该过程,应该用 处理大肠杆菌。
(4)步骤④是将锥形瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基C上培养,目的是筛选 的大肠杆菌,能在C中生长的大肠杆菌有 种。
(5)步骤⑤:用无菌牙签挑取C上的若干单个菌落,分别接种到D(含氨苄青霉素和四环素)和E(含四环素)两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如上图所示。含目的基因的菌落位于 (填“D”或“E”)上,请在图中相应的位置上圈出来。
24.(10分)下表是几种限制酶的识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题。
限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ Sau3A Ⅰ Hind Ⅲ
识别序列 及切割位点
(1)用上图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用 这2种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过 酶作用后获得重组质粒。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加 ,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中的 和 。
(3)若BamH Ⅰ酶切的DNA末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为 ,对于该部位,这两种酶 (填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3A Ⅰ切割图1质粒,最多可获得 种大小不同的DNA片段。
25.(13分)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。该技术生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点,可产生乙型肝炎表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品。下图为利用生物技术获得这一生物新品种和抗虫棉的过程,据图回答下列问题。
(1)在基因工程中,A表示 ,如果直接从苏云金杆菌中获得Bt基因,①过程使用的酶的功能特点是 ,B表示 。
(2)在研究过程中,研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因,并采用 技术对目的基因进行了扩增,然后将目的基因与质粒组合形成了重组质粒。
(3)基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分 。
(4)将目的基因导入受体细胞的过程中,在③过程中一般采用 法;在②过程中一般采用 技术,受体细胞一般是 。
(5)由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中,检测其体内是否出现药用蛋白,在分子水平上的检测方法及结果是 。
(6)要确定目的基因(Bt基因)导入棉花细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程: 。
单元过关检测卷(B卷)
第3章 基因工程
1答案:A
2答案:C
解析:BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ切出的黏性末端的碱基能互补配对。
3答案:D
解析:①是氢键,是解旋酶的作用位点;②是磷酸二酯键,是限制酶的作用位点;③DNA连接酶可将DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来。
4答案:B
解析:DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,能够恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,A、C两项错误,B项正确。T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,D项错误。
5答案:B
解析:Ti质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子,A项错误。重组Ti质粒的受体细胞可以是植物愈伤组织细胞,也可以是植物的其他细胞,如植物的受精卵细胞,C项错误。Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可整合到受体细胞的染色体上,D项错误。
6答案:B
7答案:C
解析:目的基因的检测和鉴定主要关注目的基因是否能稳定维持和表达。
8答案:D
解析:能够在植物细胞中检测到抗旱基因,并能成功表达出抗旱性状,才说明该基因工程项目获得成功。
9答案:B
10答案:A
解析:人凝血因子基因进入羊的受精卵后,会随着羊染色体DNA的复制而复制,同羊染色体DNA中其他基因一样进行正常表达,其传递和表达也依然遵循中心法则。由于人凝血因子基因导入了羊的受精卵中,故人凝血因子基因存在于羊的几乎所有体细胞中。催化转录过程的是RNA聚合酶。
11答案:C
解析:动物体细胞的全能性受到限制,而受精卵具有发育的全能性,且受精卵体积较大,容易操作。
12答案:C
解析:转基因抗虫植物不能抗病毒。基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种,改善畜产品的品质。科学家将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,可以提高这种氨基酸的含量。
13答案:C
解析:进行电泳时,带电粒子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
14答案:C
15答案:B
解析:蛋白质工程根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,然后根据设计的蛋白质结构,最终找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列。
16答案:A
解析:利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。依题意可知,将某小段DNA分子扩增n代,子代DNA分子总数为2n,其中除了2条最初的模板链不含引物外,其他的链均含有引物,因此需要(2n-1)对引物参与子代DNA分子的合成。利用PCR扩增目的基因时,需向反应体系中加入DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物、DNA聚合酶等。每一次扩增的步骤及其温度的控制为变性90 ℃以上→复性50 ℃左右→延伸72 ℃左右。
17答案:A
18答案:A
解析:在基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等。质粒在含有质粒的细胞和受体细胞内均可复制。细菌细胞内一般有多个质粒。
19答案:D
解析:载体不属于工具酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。天然质粒大多不符合要求,需要进行改造。
20答案:B
21答案:Ⅰ.(1)有 DNA (2)鸡血细胞液中DNA相对含量高
Ⅱ.(1)C→B→A→D (2)充分预冷 提取含杂质较少(或较纯净)的DNA
解析:Ⅰ.(1)鸡血细胞中,红细胞含细胞核。家鸡属于鸟类,新陈代谢旺盛,因而血液中红细胞数目较多,可以提供丰富的DNA。(2)鸡血细胞液中DNA相对含量高,因此DNA提取实验的材料用鸡血细胞液,而不用鸡的全血。
Ⅱ.(1)DNA的粗提取和鉴定步骤:加入蒸馏水,破碎细胞→过滤,获取含DNA的滤液→DNA析出→鉴定,所以正确的操作顺序是C→B→A→D。(2)DNA不溶于酒精,体积分数为95%的冷酒精凝集效果最佳,所以A步骤中所用酒精必须是经过充分预冷的,以便除去溶于酒精的杂质,提取含杂质较少(或较纯净)的DNA。
22答案:(1)乙烯 (2)限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶 载体 (3)能定向改变生物性状,育种周期短,能克服远缘杂交不亲和的障碍(顺序不作要求)
23答案:(1)限制酶 DNA连接酶
(2)氨苄青霉素抗性
(3)将重组质粒(目的基因)导入大肠杆菌(受体细胞) Ca2+
(4)含四环素抗性基因 两
(5)E
24答案:(1)BclⅠ和HindⅢ DNA连接
(2)四环素 引物甲 引物丙
(3)T GATC CA CTAG G 都不能
(4)7
解析:(1)构建基因表达载体时,需要用限制酶和DNA连接酶。质粒上有四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因,若用BamH Ⅰ 切割,则这两个抗性基因都将被破坏,质粒和目的基因所在的DNA片段都有BclⅠ和HindⅢ的切割位点,且四环素抗性基因上无这两种酶的切割位点,故应用BclⅠ和HindⅢ 两种限制酶切割。(2)由(1)知,氨苄青霉素抗性基因已经被破坏,四环素抗性基因完好,故应在培养基中添加四环素。PCR要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合,沿相反的方向合成子链。(3)根据BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ的切割位点,BamH Ⅰ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为T GATC CA CTAG G,与BamHⅠ和BclⅠ的切割位点均不同。(4)根据题中表格可知,Sau3AⅠ在质粒上有3个酶切位点,若完全酶切,则形成3段,可用A、B、C表示;若部分位点被切开,可分别形成AB和C、AC和B、BC和A、ABC 7种大小不同的DNA片段,所以用Sau3AⅠ切割质粒,最多可获得7种大小不同的DNA片段。
25答案:(1)目的基因 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点上切割DNA分子 基因表达载体(重组DNA分子)
(2)PCR
(3)目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分
(4)农杆菌转化 显微注射 受精卵
(5)从转基因羊的乳汁中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若出现杂交带,则表明乳汁中出现了药用蛋白;若没有出现杂交带,则表明乳汁中没有出现药用蛋白
(6)让害虫食用转基因抗虫棉的叶片,观察害虫的存活情况,以确定其是否具有抗虫性状