专题综合评估(一)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共50分)
一、选择题(本大题共25个小题，每小题2分，共50分)
1．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是( B )
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的基因是否导入进行检测
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
解析：如果受体细胞是细菌，可以根据被导入细胞是否具有对抗菌素的抗药性来判断质粒是否导入；如果该细菌没有抗药性，说明目的基因没有导入。
2．以下蛋白质工程中目前已成功的是( A )
A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品
B．蛋白质工程应用于微电子方面
C．体外耐保存的干扰素
D．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
解析：A项已经实现，B、C、D三项目前尚未实现，只是蛋白质工程的发展前景有待于进一步研究和设计。
3．基因工程中，切割目的基因和载体所用的限制酶及切口必备的特点是( A )
A．可用不同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
B．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可不相同
C．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
D．可用不同的限制性内切酶，露出不同的黏性末端
解析：黏性末端之间，只要切口处伸出的核苷酸间存在互补关系，就能在DNA连接酶的作用下连接起来。虽然不同限制性内切酶识别的序列和切点是不同的，但是形成的黏性末端却可能是相同的，存在着互补关系，因此在DNA连接酶的作用下是可以连接起来的。
4．下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是( D )
A．基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质
B．蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质
C．蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子
D．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
解析：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。其目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，但因为基因决定蛋白质，因此对蛋白质的结构进行设计改造，归根到底，还需对相应的基因进行操作，按要求进行修饰加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。
5．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程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( B )
A．要获得该抗病基因，可采用从细胞中分离、化学方法、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，则能与之连接的抗病基因分子末端是
C．限制酶切割完成后，采用DNA连接酶将运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，利用植物细胞具有的全能性进行组织培养，从培养出的植株中筛选出抗病的棉花
解析：黏性末端应该互补才能连接。
6．下列有关基因导入方式、受体细胞以及基因导入后获得个体的说法正确的是( C )
A．将目的基因导入动物细胞目前最常用的最主要的方式是显微注射法，受体细胞是体细胞
B．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，受体细胞是受精卵
C．转基因动物的受体细胞是受精卵，然后利用胚胎移植技术获得转基因动物
D．转基因植物的受体细胞是受精卵，然后利用植物组织培养技术获得转基因植株
解析：转基因植物的受体细胞是体细胞，因为植物细胞的全能性比较强，利用植物组织培养很容易获得转基因植株。而转基因动物则必须用受精卵作为受体细胞，将目的基因导入植物细胞最常用的最主要的方式是农杆菌转化法，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
7．对基因表达载体构建的一些说法，不正确的是( B )
A．需要限制酶和DNA连接酶参与
B．基因表达载体中含有启动子和终止密码子
C．通常用抗生素基因作为标记基因
D．基因表达载体的构建是基因工程的核心
解析：基因表达载体构建关系到目的基因在受体细胞中能否表达，它是基因工程的核心，它的构建需要限制酶和DNA连接酶参与，它的结构应由启动子、目的基因、终止子、标记基因组成，终止密码子是指位于mRNA上的不编码蛋白质的三个相邻碱基，是翻译结束的位点，而终止子是位于DNA上三个相邻的碱基，它是转录结束的位点。
8．下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( D )
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液
解析：感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子需要适宜的pH，所以应该将其放入缓冲液中，防止吸收过程中某些因素影响到pH的变化。
9．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 )
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经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：本题考查基因工程的工具和基本操作步骤，意在考查考生对基因工程技术基本过程的理解及应用于实际生产生活中的能力。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，所以A错误；目的基因与载体的连接由DNA连接酶催化连接，B正确；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以筛选的时候应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D正确。
10．下列有关蛋白质工程的说法正确的是( C )
A．蛋白质工程无需构建基因表达载体
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质仍是天然的蛋白质
C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
解析：蛋白质工程是在基因工程的基础之上延伸出来的，最终改造的对象仍是DNA分子，因此需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
11．下列叙述中，正确的是( D )
A．蛋白质工程中直接操作对象是蛋白质的空间结构
B．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体是基因工程常用的工具酶
C．基因工程中只能使植物表达植物蛋白
D．“不同的DNA分子具有相同的双螺旋结构”是基因工程成功实施的基础
解析：蛋白质工程中直接操作的对象是基因；载体是基因工程的工具，而不是酶；基因工程能打破物种间的界限，使植物表达动物或微生物的蛋白质。
12．下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( C )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法或基因枪法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
解析：题述过程中受体细胞为细菌，导入目的基因的方法常用Ca2＋处理法，由于目的基因的导入破坏了抗四环素基因，而抗氨苄青霉素基因仍然正常，所以导入了重组质粒的细菌不能在含四环素的培养基上生存，但能在含氨苄青霉素的培养基上生长。而不含目的基因的质粒进入细菌后可使细菌在含四环素和氨苄青霉素的培养基上生存。此时只能说明目的基因导入受体细胞，而并不能说明目的基因已表达。
13．下列关于基因工程的叙述，正确的是( B )
A．基因工程通常以抗生素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的载体
C．通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理载体DNA
D．为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
解析：基因工程中载体上的抗生素抗性基因常作为标记基因；为了获得相同的黏性末端，常用同一种限制酶切割载体和目的基因；培育转基因植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。
14．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( C )
A．用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否成功导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
解析：检测重组DNA是否成功导入受体细菌，需要对载体的标记基因进行检测。检测目的基因的表达产物是检测目的基因是否表达的常用方法。
15．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( C )
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞中的mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
解析：由于人肝细胞中胰岛素基因不能表达，所以无法利用肝细胞中的mRNA反转录获得胰岛素基因，A错误；表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基因的转录启动于启动子，B错误；抗生素抗性基因是标记基因，作用是检测受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是转录的起点，而终止密码子位于mRNA上，在翻译中起作用，D错误。
16．基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关叙述正确的是( D )
A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B．所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端
C．真正被用作载体的质粒都是天然质粒
D．限制酶并不都是从原核生物中分离纯化得来的
解析：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A错误；DNA连接酶分为E·coli
DNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能连接黏性末端，B错误；真正被用作载体的质粒都是被改造过的质粒，C错误；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，D正确。
17．下列关于基因工程的叙述，错误的是( D )
A．目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或原核生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．反转录法获得的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：目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或原核生物，A正确；基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶，B正确；大肠杆菌中不含有内质网和高尔基体等细胞器，故反转录法获得的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，C正确；载体上的抗性基因主要起标记的作用，有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
18．下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述，正确的是( D )
A．核酸分子杂交是两条脱氧核苷酸链的杂交
B．抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则
C．核酸分子杂交不能用于检测目的基因是否转录出了mRNA
D．抗原—抗体杂交常用于检测目的基因是否翻译成蛋白质
解析：核酸分子杂交也可以是脱氧核苷酸链与核糖核苷酸的杂交，A错误；抗原—抗体杂交的原理为抗原与抗体的结合具有特异性，可用于检测目的基因是否翻译成蛋白质，B错误、D正确；核酸分子杂交可用于检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因和目的基因是否转录出了mRNA，C错误。
19．下列关于基因文库的叙述，不正确的是( B )
A．构建基因组文库时需要使用限制酶和DNA连接酶
B．水稻基因组文库中的每个受体菌都含有水稻全部的基因
C．可从牛垂体细胞的cDNA文库中获取生长激素基因
D．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流
解析：构建基因组文库时，需用限制酶切割DNA和载体，然后用DNA连接酶将切割的DNA片段分别和载体连接起来，A正确、B错误；生长激素由垂体细胞产生并分泌，因此可从牛的垂体细胞的cDNA文库中获取生长激素基因，C正确；cDNA文库是根据mRNA序列进行逆转录而建立的，其中包含的基因在不同物种体内都能编码相应的氨基酸，从而合成出正常的蛋白质，故不同物种之间可以通过cDNA文库进行基因交流，D正确。
20．下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，不正确的是( C )
A．cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因
B．cDNA文库中的基因都没有启动子
C．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
D．一种生物的基因组文库只有一种，但cDNA文库可以有许多种
解析：由定义可知，cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因，A正确；cDNA文库中的基因不包含启动子和内含子等结构，与该生物的基因组文库中的基因结构不同，B正确、C错误；由于cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，因此该种基因文库可能有多种，而基因组文库中含有某种生物的全部基因，因此只有一种，D正确。
21．PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关该技术的叙述，不正确的是( D )
A．PCR技术的原理是DNA复制
B．变性过程中利用高温使DNA双链解开
C．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对完成的
D．延伸过程需要Taq酶、四种核糖核苷酸等
解析：PCR技术包括变性、复性和延伸三个步骤。PCR技术的原理是DNA复制，A正确；变性过程是利用高温(90～95℃)使DNA双链解开，B正确；复性过程中引物与DNA模板链通过碱基互补配对的方式结合，C正确；延伸过程需要Taq酶、四种脱氧核苷酸等，D错误。
22．现有一长度为3
000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图甲；用酶B单独酶切，结果如图乙；用酶H和酶B同时酶切，结果如图丙。该DNA分子的结构及其酶切图谱是( A )
解析：由图甲可知，限制性核酸内切酶H的切点只有一个，切割形成1个2
000
bp的DNA片段和1个1
000
bp的DNA片段，排除D项。由图乙可知，限制性核酸内切酶B的切点有两个，切割形成的3个DNA片段的长度分别为2
000
bp、600
bp和400
bp，排除B项和C项。A项完全符合酶H和酶B的切割特点。
23．下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是( C )
A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂
解析：从大肠杆菌中得到人的胰岛素利用的是基因工程技术。
24．PCR技术的原理类似于细胞内DNA的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增几百万倍。下列关于PCR技术的推测，不可能的是( D )
A．PCR技术在短时间内将目的基因扩增几百万倍，因而对基因工程中的操作有极大帮助
B．用PCR技术扩增目的基因，需要模板、原料、酶和能量等条件
C．用PCR技术扩增目的基因，也遵循碱基互补配对原则
D．如果目的基因共有1
000个脱氧核苷酸对，含有鸟嘌呤脱氧核苷酸420个，用PCR技术扩增4代，需要9
280个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
解析：PCR技术扩增DNA的数量可用2n来计算。扩增4代，共产生新的DNA分子24－1＝15(个)，其中每个DNA分子中含有的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为1
000－420＝580(个)，故所需要的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的个数为580×15＝8
700(个)。
25．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是( C )
A．用限制性核酸内切酶EcoR
Ⅰ和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
解析：据图分析可知，在目的基因的两端、载体上都有限制性核酸内切酶EcoR
Ⅰ的切割位点，且限制性核酸内切酶EcoR
Ⅰ在载体上的切割位点位于启动子和终止子之间，因此可以用限制性核酸内切酶EcoR
Ⅰ切割目的基因和载体，之后再用DNA连接酶连接目的基因与载体，构建重组质粒(基因表达载体)，A正确；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，可以将C基因插入到农杆菌中的Ti质粒的T?DNA上，之后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因插入到细胞中染色体的DNA上，B正确；图2中显示的标记基因是潮霉素抗性基因，故应该在培养基中添加潮霉素，筛选被转化的菊花细胞，C错误；要检测菊花染色体DNA上是否插入了C基因，采用的方法是DNA分子杂交技术，D正确。
第Ⅱ卷(非选择题，共50分)
二、非选择题(本大题共5个题，共50分)
26．(8分)干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中含有人体干扰素。请回答下列问题。
(1)科学家将人的干扰素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将该细胞送入母体内，使其生长发育成为转基因(或成熟)动物。
(2)在该工程中所用的基因“剪刀”是限制性核酸内切酶。将人体干扰素基因“插入”并连接到羊体细胞DNA上所需要的酶是DNA连接酶。人体干扰素基因之所以能“插入”到羊的DNA内，原因是用相同的限制性核酸内切酶催化反应后形成了互补碱基序列(或不同生物DNA的结构具有统一性)。
(3)请在下框中画出某DNA片段以及该段被切割形成黏性末端的过程示意图。
―→
答案：
(4)如何检测和鉴定人的干扰素基因已被成功导入羊体内？请写出两种方法：DNA分子杂交；DNA与mRNA分子杂交；或抗原—抗体杂交；从羊的乳汁中提取干扰素(以上任意两点即可)。
解析：(1)基因表达载体的组成有目的基因、启动子、终止子和标记基因，而动物的受体细胞为受精卵，这样才能使发育成一个完整的成熟的个体的每个体细胞中都含有目的基因。(2)用同一种限制酶将载体和目的基因形成重组DNA分子，由于不同生物的DNA分子具有相同的结构，所以能连接形成重组DNA分子。(3)做题时补充出DNA的互补链，并写出两个黏性末端。(4)目的基因的检测和表达可从分子水平和个体水平两方面检测。
27．(8分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1－GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
回答下列问题：
(1)据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是E1和E4。使用这两种酶进行酶切是为了保证甲的完整，也是为了保证甲与载体正确连接。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。
(3)为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的核DNA(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。
解析：(1)据图示信息分析，将L1－GFP融合基因(甲)插入质粒时使用酶E1和E4进行酶切，既能保证L1－GFP融合基因的完整，又能保证L1－GFP融合基因与载体的正确连接。(2)目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。(3)将体外培养的含有目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。(4)检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，采用PCR技术鉴定时，应以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。
28．(10分)CTB是霍乱弧菌产生的肠毒素(蛋白质)结构的一部分，可用于研制针对霍乱弧菌的疫苗。研究人员提取了控制CTB合成的基因，构建基因表达载体(如图所示)，将其导入番茄，然后用转基因番茄饲喂实验小鼠，检测疫苗是否有效。请回答相关问题：
(1)为了在短时间内获得大量基因，可以采用PCR技术。与细胞内DNA复制时的解旋过程相比，该技术中的DNA解旋过程有何不同？不需要解旋酶(写出一点即可)。
(2)使用两种限制酶切割载体可防止切开的载体自身连接，原因是用两种限制酶切割载体可以产生不同的末端。
(3)可采用农杆菌转化法将基因表达载体导入番茄细胞，然后在加入了卡那霉素的培养基中进行初步筛选，之后还需用DNA分子杂交法检测CTB基因是否整合到番茄染色体的DNA上。
(4)提取转基因番茄不同部位的蛋白质进行检测，发现只有果实中含有CTB。CTB基因只在果实细胞中表达，这与基因选择性表达有关。
(5)用转基因番茄饲喂实验小鼠，若能在小鼠的血清中检测到CTB抗体，则说明该转基因疫苗是有效的。
解析：(1)PCR技术可在体外大量扩增目的基因。与细胞内DNA复制时的解旋过程相比，该技术中的DNA解旋过程不需要解旋酶，是通过高温变性来实现的。(2)用两种限制酶切割载体可以产生不同的末端，因此使用两种限制酶切割载体可防止切开的载体自身连接。(3)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可在加入卡那霉素的培养基中进行初步筛选；检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术。(4)CTB基因只能在果实细胞中表达，这与基因选择性表达有关。(5)若转基因疫苗是有效的，则番茄细胞会表达产生CTB，CTB能引起小鼠机体发生免疫反应，并产生相应的抗体，即CTB抗体。
29．(10分)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用噬菌体作为载体，其原因是噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是蛋白A的抗体(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
解析：(1)真核生物的基因编码区是不连续的，含有内含子和外显子，两者都可转录产生相应的RNA，切除内含子转录部分后拼接得到成熟的mRNA，之后翻译产生相应的蛋白质。大肠杆菌是原核生物，基因A初始转录产物中与内含子对应的RNA序列在原核细胞内不能被切除，无法形成成熟的mRNA，故无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内，而家蚕是动物，故家蚕作为表达基因A的受体时，不宜选用噬菌体作为载体。(3)原核生物作为基因工程中的受体细胞的优点是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的受体细胞是大肠杆菌。(4)检测目的基因是否翻译出蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA可以转移到R型菌中，并与R型菌中的DNA重组，可见DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
30．(14分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：
(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过反转录获得cDNA用于PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对，而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表变性，步骤2代表复性，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。
(4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但GC含量高的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有②③(填序号：①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
解析：(1)PCR是在体外进行DNA扩增，提取的mRNA不能用于PCR扩增，需经过反转录获得cDNA后才可用于PCR扩增。(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，需在引物中增加适当的限制性核酸内切酶的识别序列，便于构建重组质粒。为了避免引物自连，设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。(3)根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性，步骤2为退火(复性)，步骤3为延伸，这三个步骤构成一个循环。(4)退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。因G、C之间氢键数多于A、T之间氢键数，故在使用G、C含量高的引物时需要设定更高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，可能的原因是退火温度过高使扩增效率降低；也可能是未按照目的基因两端的核苷酸序列来设计引物，需要重新设计。因此可采取的措施有降低退火温度、重新设计引物等。
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12专题综合评估(一)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共50分)
一、选择题(本大题共25个小题，每小题2分，共50分)
1．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是( )
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的基因是否导入进行检测
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
2．以下蛋白质工程中目前已成功的是( )
A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品
B．蛋白质工程应用于微电子方面
C．体外耐保存的干扰素
D．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
3．基因工程中，切割目的基因和载体所用的限制酶及切口必备的特点是( )
A．可用不同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
B．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可不相同
C．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
D．可用不同的限制性内切酶，露出不同的黏性末端
4．下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是( )
A．基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质
B．蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质
C．蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子
D．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
5．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程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、化学方法、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，则能与之连接的抗病基因分子末端是
C．限制酶切割完成后，采用DNA连接酶将运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，利用植物细胞具有的全能性进行组织培养，从培养出的植株中筛选出抗病的棉花
6．下列有关基因导入方式、受体细胞以及基因导入后获得个体的说法正确的是( )
A．将目的基因导入动物细胞目前最常用的最主要的方式是显微注射法，受体细胞是体细胞
B．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，受体细胞是受精卵
C．转基因动物的受体细胞是受精卵，然后利用胚胎移植技术获得转基因动物
D．转基因植物的受体细胞是受精卵，然后利用植物组织培养技术获得转基因植株
7．对基因表达载体构建的一些说法，不正确的是( )
A．需要限制酶和DNA连接酶参与
B．基因表达载体中含有启动子和终止密码子
C．通常用抗生素基因作为标记基因
D．基因表达载体的构建是基因工程的核心
8．下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( )
A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少
B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液
9．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连接酶连接经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
10．下列有关蛋白质工程的说法正确的是( )
A．蛋白质工程无需构建基因表达载体
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质仍是天然的蛋白质
C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
11．下列叙述中，正确的是( )
A．蛋白质工程中直接操作对象是蛋白质的空间结构
B．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体是基因工程常用的工具酶
C．基因工程中只能使植物表达植物蛋白
D．“不同的DNA分子具有相同的双螺旋结构”是基因工程成功实施的基础
12．下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法或基因枪法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
13．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．基因工程通常以抗生素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的载体
C．通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理载体DNA
D．为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
14．利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( )
A．用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否成功导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
15．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( )
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞中的mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
16．基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关叙述正确的是( )
A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B．所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端
C．真正被用作载体的质粒都是天然质粒
D．限制酶并不都是从原核生物中分离纯化得来的
17．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物、植物或原核生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．反转录法获得的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
18．下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述，正确的是( )
A．核酸分子杂交是两条脱氧核苷酸链的杂交
B．抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则
C．核酸分子杂交不能用于检测目的基因是否转录出了mRNA
D．抗原—抗体杂交常用于检测目的基因是否翻译成蛋白质
19．下列关于基因文库的叙述，不正确的是( )
A．构建基因组文库时需要使用限制酶和DNA连接酶
B．水稻基因组文库中的每个受体菌都含有水稻全部的基因
C．可从牛垂体细胞的cDNA文库中获取生长激素基因
D．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流
20．下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，不正确的是( )
A．cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因
B．cDNA文库中的基因都没有启动子
C．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
D．一种生物的基因组文库只有一种，但cDNA文库可以有许多种
21．PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关该技术的叙述，不正确的是( )
A．PCR技术的原理是DNA复制
B．变性过程中利用高温使DNA双链解开
C．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对完成的
D．延伸过程需要Taq酶、四种核糖核苷酸等
22．现有一长度为3
000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图甲；用酶B单独酶切，结果如图乙；用酶H和酶B同时酶切，结果如图丙。该DNA分子的结构及其酶切图谱是( )
23．下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是( )
A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂
24．PCR技术的原理类似于细胞内DNA的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增几百万倍。下列关于PCR技术的推测，不可能的是( )
A．PCR技术在短时间内将目的基因扩增几百万倍，因而对基因工程中的操作有极大帮助
B．用PCR技术扩增目的基因，需要模板、原料、酶和能量等条件
C．用PCR技术扩增目的基因，也遵循碱基互补配对原则
D．如果目的基因共有1
000个脱氧核苷酸对，含有鸟嘌呤脱氧核苷酸420个，用PCR技术扩增4代，需要9
280个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
25．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是( )
A．用限制性核酸内切酶EcoR
Ⅰ和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
第Ⅱ卷(非选择题，共50分)
二、非选择题(本大题共5个题，共50分)
26．(8分)干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中含有人体干扰素。请回答下列问题。
(1)科学家将人的干扰素基因与乳腺蛋白基因的(
)等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的(
)中，然后，将该细胞送入母体内，使其生长发育成为(
)动物。
(2)在该工程中所用的基因“剪刀”是(
)。将人体干扰素基因“插入”并连接到羊体细胞DNA上所需要的酶是(
)。人体干扰素基因之所以能“插入”到羊的DNA内，原因是(
)
(3)请在下框中画出某DNA片段以及该段被切割形成黏性末端的过程示意图。
―→
27．(8分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1－GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
回答下列问题：
(1)据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是(
)。使用这两种酶进行酶切是为了保证(
)，也是为了保证(
)。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了(
)和(
)过程。
(3)为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的(
)移入牛的(
)中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的(
)(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。
28．(10分)CTB是霍乱弧菌产生的肠毒素(蛋白质)结构的一部分，可用于研制针对霍乱弧菌的疫苗。研究人员提取了控制CTB合成的基因，构建基因表达载体(如图所示)，将其导入番茄，然后用转基因番茄饲喂实验小鼠，检测疫苗是否有效。请回答相关问题：
(1)为了在短时间内获得大量基因，可以采用PCR技术。与细胞内DNA复制时的解旋过程相比，该技术中的DNA解旋过程有何不同？(
)(写出一点即可)。
(2)使用两种限制酶切割载体可防止切开的载体自身连接，原因是(
)。
(3)可采用(
)法将基因表达载体导入番茄细胞，然后在加入了(
)的培养基中进行初步筛选，之后还需用(
)法检测CTB基因是否整合到番茄染色体的DNA上。
(4)提取转基因番茄不同部位的蛋白质进行检测，发现只有果实中含有CTB。CTB基因只在果实细胞中表达，这与(
)有关。
(5)用转基因番茄饲喂实验小鼠，若能在小鼠的血清中检测到(
)，则说明该转基因疫苗是有效的。
29．(10分)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是(
)。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用噬菌体作为载体，其原因是(
)。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有(
)(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是(
)(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是(
)。
30．(14分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：
(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过(
)获得cDNA用于PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的(
)位点。设计引物时需要避免引物之间形成(
)，而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表(
)，步骤2代表复性，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。
(4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏(
)的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但(
)的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有(
)(填序号：①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
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