2020-2021学年高二生物人教版选修三单元测试AB卷 第一章 基因工程(共2份)

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名称 2020-2021学年高二生物人教版选修三单元测试AB卷 第一章 基因工程(共2份)
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科目 生物学
更新时间 2021-03-14 09:02:05

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2020-2021学年高二生物人教版选修三单元测试AB卷
第一章
基因工程A卷
1.下列关于基因工程的叙述,正确的是(
)
A.基因工程只能实现基因在同一物种之间的转移
B.质粒是基因工程常用的运载体之一,它的本质是DNA
C.通常用一种限制酶可以识别几种特定的核苷酸序列
D.基因工程可以定向的改变生物,但不能培育出新品种
2.作为基因的运输工具——载体,必须具备的条件之一及理由是(
)
A.能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因
B.其有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达
C.具有某些标记基因,以使目的基因能够与其结合
D.对受体细胞无伤害,以便于重组DNA的鉴定和选择
3.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是(
)
①从基因文库中获取目的基因
②利用PCR技术扩增目的基因
③逆转录法
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A.①②③④
B.①②③
C.①②④
D.②③
4.如图表示基因工程中目的基因的获取示意图,下列叙述不正确的是(
)
A.③表示PCR技术,用来扩增目的基因
B.若获取的目的基因相同,则图中基因组文库小于cDNA文库
C.要从基因文库中得到所需的目的基因,可以根据目的基因的相关信息来获取
D.若基因比较小,核苷酸序列又已知,可以通过化学方法直接人工合成
5.下列有关目的基因导入受体细胞的说法中,正确的是(
)
A.大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理
B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中
C.将目的基因导入受体细胞,并在受体细胞中维持稳定和表达的过程,称为转化
D.可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中
6.基因工程是在DNA分子水平上进行设计操作的,在基因工程操作的基本步骤中,一定不进行碱基互补配对的是(
)
A.利用PCR技术扩增目的基因
B.目的基因与运载体的黏性末端结合
C.抗原―抗体杂交检测目的基因表达
D.DNA探针检测受体细胞的目的基因
7.据下图分析,下列有关基因工程的说法不正确的是(
)
A.为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达,应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者
B.限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键
C.与启动子结合的应该是RNA聚合酶
D.能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中,也一定会有目的基因的表达产物
8.关于基因工程的叙述中,正确的是(??
)
A.限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位相同,都是氢键
B.质粒是基因工程中常用的运载体,一般属于核基因的组成
C.通过基因工程制备转基因植物,可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞
D.人体胰岛素基因通过基因工程技术转人大肠杆菌以后,传递和表达不再遵循中心法则
9.科学家已经运用基因工程技术,让奶牛合成并分泌人的抗体.下列叙述正确的是(??
)
①该技术将导致定向变异
②DNA连接酶把目的基因与运载体的黏性末端的碱基对连接起来
③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料
④受精卵是理想受体
A.①②③④
B.③④
C.②③④
D.①③④
10.
基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但下列叙述不必担心的是(
)
A.转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害
B.载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,会导致自然种群被淘汰
11.如图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是(
)
A.图示过程是基因工程的核心步骤
B.表达载体构建时需要用到限制酶
SmaⅠ
C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D.除图示组成外,表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
12.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是一C↓AATTG—和一G↓AATTC—。如图表示四种质粒和含目的基因的DNA片段,其中,
箭头所指部位为限制酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是(
)
A.A
B.B
C.C
D.D
13.基因工程中,目的基因在宿主细胞中表达,才能产生人们需要的功能物质。下列能说明目的基因完成表达的是(
)
A.在棉花细胞中检测到重组DNA分子上的抗性基因
B.在奶牛乳腺细胞中检测到人的干扰素基因
C.转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌合成出人胰岛素原
D.在酵母菌细胞中检测到含有目的基因的重组DNA分子
14.草甘膦是一种广谱除草剂,其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成,影响植物正常生长,最终导致植物死亡。目前,发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因,若将该基因转入植物细胞内,获得的转基因植物能耐受高浓度的草甘膦。取6株植物,其中,植物A和D对草甘膦敏感,B和E对草甘膦具有天然抗性,C和F则经过转基因处理,但是否成功未知(转基因处理过程不影响植物正常生长)。如表为4种限制酶的识别序列和酶切位点,如图为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶酶切位点。据图回答:
限制酶
MspⅠ
BamHⅠ
MboⅠ
SmaⅠ
识别序列酶切位点
(1)若A、B、C浇清水,D、E、F浇含有草甘膦的水,则A~F植物中,一定能正常生长的是______________。
(2)一个完整的基因表达载体除复制原点、启动子和终止子外,还应包括_________。若利用酶切法获得目的基因,最应选择的限制酶是_________和_________。
(3)假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中,但植物F没有表现出抗性,分析可能的原因:__________________。
15.苦荞是一种有名的经济植物,其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答:
(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为______________。这种酶主要有两类,一类是从T4噬菌体中分离得到的,另一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为______________。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的______________键。
(2)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为_____________,对过程②操作前,需先用Ca2+处理农杆菌,使其成为_____________细胞。
答案以及解析
1.答案:B
解析:A.基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移,如将人的生长素基因导入鱼体内,促进鱼快速生长,故A错误;
B.质粒是一种裸露、结构简单、独立于染色体、能自我复制、双链环状DNA.是基因工程常用的运载体之一,
故B正确;
C.限制酶具有特异性,通常一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列,故C错误;
D.基因工程可以定向改变生物的遗传性状用于培育生物新品种,故D错误。
故选:B
2.答案:A
解析:作为载体必须能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因,A正确;作为载体必须具有一个至多个限制酶切点,以便于目的基因的插入,而不是表达,B错误;作为载体必须具有标记基因,以便于重组DNA的鉴定和选择,C错误;作为载体必须是安全的,对受体细胞无害,以便受体细胞能进行正常的生命活动,D错误。
3.答案:D
解析:从基因文库中获取目的基因不需要模板链,①错误;利用PCR技术扩增目的基因需要模板链,②正确;逆转录法合成目的基因需要模板链,③正确;通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板链,④错误。故D正确。
4.答案:B
解析:PCR技术是体外进行DNA复制的技术,可用来扩增目的基因,A正确;基因组文库包含了一种生物所有的基因,cDNA文库只包含了一种生物的部分基因,故基因组文库大于cDNA文库,B错误;可以根据目的基因的核苷酸序列、功能等信息从基因文库中获取所需的目的基因,C正确;如果基因比较小,且核苷酸序列已知,可以通过化学方法直接人工合成,D正确。
5.答案:C
解析:大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理,使其成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,A错误;通过显微注射法可将含有目的基因的表达载体直接导入受体细胞中,而不能将目的基因直接导入受体细胞中,B错误;将目的基因导入受体细胞,并在受体细胞中维持稳定和表达的过程,称为转化,C正确;可用基因枪法将目的基因导入植物细胞中,将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法,D错误。
6.答案:C
解析:利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA的双链复制,DNA复制过程中遵循碱基互补配对,A不符合题意;
目的基因与运载体的粘性末端之间的碱基通过碱基互补配对连接在一起,形成基因表达载体,B不符合题意;
抗原与抗体都不含碱基,所以抗原抗体杂交不存在碱基互补配对,C符合题意;
用DNA探针检测目的基因时需要进行碱基互补配对,D不符合题意。
7.答案:D
解析:A、限制酶Ⅰ和酶Ⅱ识别的核苷酸序列不同,所以用限制酶Ⅰ和酶Ⅱ同时切割目的基因和质粒可防止二者任意结合,A正确;
B、限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键,前者是切割磷酸二酯键,后者是连接磷酸二酯键,B正确;
C、启动子和终止子都是一段有特殊结构的DNA片段,其中启动子是RNA聚合酶的结合位点,能启动转录过程,而终止子能终止转录过程,C正确;
D、重组DNA分子上的抗性基因可用于目的基因的检测与鉴定,但是有目的基因也不一定表达,D错误.
故选:D.
8.答案:C
解析:限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键,A项错误;基因工程中常用的载体是质粒,质粒存在于细菌和真菌细胞中,是一种拟核或细胞核外能自主复制的环状DNA分子,所以质粒不属于核基因,B项错误;植物体细胞具有全能性,所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞,C项正确;人的胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时,遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则,
D项错误。
9.答案:D
解析:转基因技术产生的变异都属于定向变异.DNA连接酶连接的是目的基因和运载体的磷酸和脱氧核糖之间的化学键,而不是碱基对之间的氢键.根据蛋白质中的氨基酸序列可以人工合成目的基因.转基因动物的获取必须要用受精卵作为受体细胞.
10.答案:D
解析:A、转基因生物体释放到环境中,可能会对生物多样性构成危害,A正确;
B、载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物,B正确
C、目的基因本身编码的产物可能会对人体产生毒性,C正确;
D、三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子,不能与正常鲤鱼杂交,D错误.
11.答案:B
解析:图示过程为基因表达载体的构建过程,是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。
12.答案:A
解析:由图可知,质粒B上无标记基因,不适合作为载体;质粒C和D的标记基因上都有限制酶的识别位点,限制酶切割后,标记基因会被破坏;只有质粒A上具有与目的基因两端相同的识别序列,且限制酶EcoRⅠ不会破坏标记基因。
13.答案:C
解析:目的基因完成表达是指目的基因控制机体合成出相应的蛋白质,大肠杆菌合成出人胰岛素原说明转入大肠杆菌中的人胰岛素原基因完成了表达,C符合题意。
14.答案:(1)A、B、C、E
(2)目的基因、标记基因;MspⅠ;SmaⅠ
(3)目的基因没有成功表达
解析:(1)根据题意分析可知,植物A和D对草甘膦敏感,B和E对草甘膦具有天然抗性,C和F则经过转基因处理,所以A、B、C浇清水,都能正常生长,D、E、F浇含有草甘膦的水,D对草甘磷敏感,故D一定不能正常生长,E因对草甘膦具有天然抗性,所以一定能正常生长,F虽经过了转基因处理,但是否成功还未知,故F未知。因此一定能正常生长的是A、B、C、E。
(2)一个完整的基因表达载体包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因;根据题表可知,如果用MboⅠ进行切割,还会将BamHⅠ识别序列进行切割,破坏目的基因,因此只能选择限制酶MspⅠ和SmaⅠ切割,获得目的基因。
(3)假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中,说明F中已含有EPSPS基因,如果仍没有表现出抗性,则说明EPSPS基因可能在转录或翻译环节出现异常,最终导致EPSPS基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性。
15.答案:(1)DNA连接酶;E.coliDNA连接酶;磷酸二酯
(2)农杆菌转化法;感受态
解析:(1)过程①为基因表达载体的构建过程,该过程中用DNA连接酶将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒。该酶作用的部位是DNA分子中的磷酸二酯键,作用的对象是DNA的片段,即能够将两个DNA片段通过重新构建磷酸二酯键相连,这种酶主要有两类,一类是从T4噬菌体中分离得到的,另一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为E.coliDNA连接酶。
(2)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法,故图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为农杆菌转化法,对过程②是将重组质粒导入农杆菌的过程,在该操作前,通常先用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞,以提高转化率。2020-2021学年高二生物人教版选修三单元测试AB卷
第一章
基因工程B卷
1.下列有关限制性内切核酸酶的叙述,正确的是(
)
A.用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部,获得一个目的基因时,被水解的磷酸二酯键有2个
B.限制性内切核酸酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大
C.—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性内切核酸酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接
D.只有用相同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的片段和质粒,才能形成重组质粒
2.基因工程与蛋白质工程的区别是(
)
A.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作
B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质
C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作
D.基因工程完全不同于蛋白质工程
3.图甲、乙中的箭头表示3种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampr表示氨苄青霉素抗性基因,neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是(
)
A.图甲中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团
B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
D.用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以保证重组DNA序列的唯一性
4.将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中,通过发酵能大量生产乙肝疫苗。下列叙述正确的是(
)
A.目的基因在酵母菌中表达出抗体
B.目的基因的表达需要线粒体提供能量
C.得到的乙肝疫苗属于减毒活疫苗
D.受体菌内目的基因的转录和翻译发生在同一场所
5.人组织纤溶酶原激活物(htPA)主要由血管内皮细胞合成并分泌,它是一种重要的药用蛋白,现通过生物工程技术可在转htPA基因母羊的乳汁中获得。像这样通过乳汁来生产所需药品的转基因动物被称为乳腺生物反应器。下列关于乳腺生物反应器的制备和应用,说法正确的是(
)
A.获取htPA基因可以从人口腔上皮细胞中提取RNA作模板进行PCR扩增
B.构建基因表达载体时需用到限制酶和DNA连接酶来切开和连接氢键
C.将基因表达载体导入受精卵前,应该对受精卵的性别进行筛选
D.转基因动物是否产生htPA,可以用DNA分子杂交的方法检测
6.研究人员利用农杆菌侵染水稻叶片,经组培、筛选,最终获得了一株水稻突变体,利用不同的限制酶处理突变体的总DNA、电泳,并与野生型的处理结果对比,得到如图所示的放射性检测结果(注:T-DNA上没有所用限制酶的酶切位点)。对该实验的分析错误的是(
)
A.检测结果时使用了放射性标记的T-DNA片段作探针
B.该突变体产生的根本原因是T-DNA插入水稻核DNA中
C.不同酶切显示的杂交带位置不同,说明T-DNA有不同的插入位置
D.若野生型也出现杂交带,则实验样本可能被污染,检测结果不准确
7.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,有关说法错误的是(
)
A.
A→B过程中用到的原材料有4种,加入的引物有2种
B.
A→B过程利用了DNA复制原理,需要使用耐高温的DNA聚合酶
C.
B→C为转基因绵羊的培育过程,常选用的受体细胞是卵母细胞
D.
B→D为转基因植物的培育过程,其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
8.下图是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质粒会整合到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
9.下列有关蛋白质工程和基因工程的比较,不合理的是( )
A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以对现有的蛋白质进行改造,从而制造一种新的蛋白质
B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C.当得到可以在—70℃下保存半年的干扰素后,在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下,干扰素可以大量自我合成
D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
10.质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上的标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,转基因细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)所对应的细菌生长情况,推测下表中①②③三种重组后的细菌中外源基因在质粒上的插入点,正确的一组是(
)
细菌在含卡那霉素培养基上的生长情况
细菌在含四环素培养基上的生长情况

能生长
能生长

能生长
不能生长

不能生长
能生长
A.①是c;②是b;③是a
B.①是a和b;②是a;③是b
C.①是a和b;②是b;③是a
D.①是c;②是a;③是b
11.如图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程,相关叙述不正确的是( )
  
A.受体细胞A通常为受精卵,则通过②过程产生的转基因绵羊体细胞中都含有目的基因
B.通过①过程形成重组质粒只需要两种工具
C.转基因作物的培育属于无性生殖
D.通过①③过程产生的抗虫棉需要检验抗虫效果
12.科学家从胡萝卜细胞中分离出了抗冻蛋白,这一发现将有助于培育更多植物新品种。下列相关叙述不正确的是(
)
A.从胡萝卜细胞中提取抗冻蛋白的mRNA,反转录得到cDNA,再通过PCR技术可获得大量目的基因
B.用两种限制酶切割目的基因可防止目的基因环化,切割质粒只需要一种限制酶
C.利用抗原—抗体杂交发现抗冻蛋白已在受体细胞中表达后,还要继续做个体水平的检测
D.利用植物体细胞杂交技术培育抗冻新品种的过程中,需要使用植物激素
13.缺乏维生素A容易导致出现夜盲症、营养不良等,甚至能够威胁生命。而β—胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A。科学家尝试通过转基因技术生产富含β—胡萝卜素的大米,八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtl表示)参与β—胡萝卜素的合成。下列分析正确的是(
)
A.重组质粒中的目的基因含有基因psy和crtl
B.构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
C.可通过显微注射法将目的基因导入水稻受体细胞
D.PCR既可扩增特定基因也可检测目的基因的表达
14.干扰素是动物体内的一种蛋白质,可用于治疗病毒感染和癌症。长期以来,人们利用相关病毒诱导白细胞产生干扰素,再从血液中提取,但每升血只能提取0.05
μg。1982年,我国科学家通过基因工程技术开发研制出我国首个基因工程药物——重组人干扰素。回答下列相关问题:
(1)相对于从基因组文库中获取的干扰素基因,从经病毒免疫的白细胞中提取mRNA,再逆转录并构建的cDNA文库中获取的干扰素基因,更易在大肠杆菌中合成正常干扰素。从基因表达的角度分析,其原因是_________________。
(2)天然的干扰素很难在体外保存,但通过蛋白质工程能得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以_______和_______的关系为基础,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。
(3)如图为该基因表达载体的构建,需同时用限制酶HindⅢ和BstⅠ处理目的基因和质粒,主要目的是_________________。
(4)质粒中lacZ基因编码的半乳糖苷酶,能催化生成蓝色物质从而将细菌染成蓝色。在含有四环素的培养基中,未被转化的大肠杆菌的生长现象是_________,含有质粒的大肠杆菌的生长现象是_________,含有重组质粒的大肠杆菌的生长现象是_________,从而获得所需重组细胞。(注:若能正常生长需要写出菌落特征)
(5)转基因细菌产生的干扰素可能会成为某些人的过敏原,存在潜在风险。有科学家将干扰素基因转入小鼠基因组,获得膀胱生物反应器,最终在尿液中获得干扰素。在该操作中,应使干扰素基因在_________细胞中特异性表达。
15.水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻,实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑,从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需的酶是________,重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为________。
(2)根据启动子的作用推测,Wx基因启动子序列的改变影响了________,从而改变了Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比,3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“发生”或“不发生”)改变,原因是________________________。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响,科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA(Wx
mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA,经________过程获得总cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出Wx基因的cDNA,原因是________________________。
(4)各品系Wx
mRNA量的检测结果如图所示,据图推测糯性最强的品系为________,原因是________________________。
答案以及解析
1.答案:B
解析:用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部,获得一个目的基因时,需要切割目的基因的两侧,又因DNA为双链结构,因此要断裂4个磷酸二酯键,即被水解的磷酸二酯键有4个,A错误;限制性内切核酸酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大,B正确;—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性内切核酸酶切出的黏性末端不同,分别为—CATG和—CTAG,因此不能用DNA连接酶连接,C错误;用不同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的DNA片段和质粒,若产生的黏性末端相同,则也能形成重组质粒,D错误。
2.答案:B
解析:基因工程和蛋白质工程均是对基因进行操作,都是分子水平上的操作,A、C错误。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程可以合成非天然存在的蛋白质,B正确。基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内,产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状,但原则上只能生产自然界已存在的蛋白质;蛋白质工程是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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,蛋白质工程不完全等同于基因工程,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,D错误。
3.答案:D
解析:图甲中的质粒用BamHⅠ切割后,会打开一个切口,故有2个游离的磷酸基团,A错误;在构建重组质粒时,不能用BamHⅠ切割外源DNA,因为BamHⅠ会破坏目的基因,B错误;获取目的基因时会用到PstⅠ,但在质粒中该酶会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基中生长,C错误;用PstⅠ和HindⅢ酶切,可以避免自身环化以及反向连接,保证重组DNA序列的唯一性,D正确。
4.答案:B
解析:将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中,目的基因在酵母菌中表达出抗原,A错误;目的基因的表达需要能量,而真核生物生命活动需要的能量主要由线粒体提供,B正确;酵母菌合成并分泌的是乙肝病毒抗原,属于蛋白质,该方法得到的乙肝疫苗不属于减毒活疫苗,C错误;酵母菌是真核生物,目的基因的转录和翻译不在同一场所,D错误。
5.答案:C
解析:获取htPA基因可在血管内皮细胞中提取RNA通过逆转录得到或从人口腔上皮细胞中提取DNA作模板进行PCR扩增,A错误;构建基因表达载体时,需用到限制酶和DNA连接酶,作用部位都为磷酸二酯键,B错误;乳腺生物反应器是从雌性的乳汁中获取药物,基因表达载体应导入雌性的受精卵中,C正确;htPA是一种蛋白质,可用抗原—抗体杂交的方法检测转基因动物是否产生htPA,D错误。
6.答案:C
解析:题图所示结果中突变体出现放射性,说明使用了放射性标记的T-DNA片段作探针进行检测,A正确;该突变体产生的根本原因是T-DNA携带目的基因插入水稻的核DNA中,B正确;不同酶切显示的杂交带位置不同,说明不同酶切后带有T-DNA的片段长度不同(即不同的酶切位点距离T-DNA的远近不同),C错误;由题图所示的放射性检测结果可知,野生型无杂交带,若野生型也出现杂交带,则实验样本可能被污染,检测结果不准确,D正确。
7.答案:C
解析:A.
分析题图可以看出,图中AB过程为PCR技术,原料是四种脱氧核苷酸,需要两种引物,故A正确;
B.
PCR技术的原理是DNA复制,需要用的耐高温的DNA聚合酶,故B正确;
C.
BC为转基因绵羊的培育过程,培育转基因动物时,常用受精卵作为受体细胞,故C错误;
D.
培育转基因植物时,目的基因导入受体细胞时,常用农杆菌转化法,故D正确。
故选:C。
8.答案:B
解析:②载体的构建,需要用到限制酶和DNA连接酶,A错误;
③到④是将目的基因导入受体细胞,是质粒和受体细胞的染色体进行整合,B正确;
生物的性状是基因选择性表达的结果,同时还与环境有关,导入受体基因后并不一定表现出想要的性状,C错误;
变现出抗虫性状,并一定说明发生了可遗传变异,D错误。
9.答案:C
解析:A、基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造,从而制造一种新的蛋白质,A正确;
B、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程,蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造,而是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状,合成新的蛋白质,B正确;
C、干扰素的成分是糖蛋白,不能自我复制,C错误;
D、蛋白质工程的实质是改造基因,基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的,D正确.
故选:C.
10.答案:D
解析:本题主要考查基因工程的原理及技术。①细菌在两种培养基上均能生长,说明两种抗性基因都是完整的,故插入点为c;②细菌能在含卡那霉素的培养基上生长,而不能在含四环素的培养基上生长,说明抗卡那霉素基因完整,而抗四环素基因被破坏,则插入点为a;③细菌不能在含卡那霉素的培养基上生长,而能在含四环素的培养基上生长,说明抗卡那霉素基因被破坏,而抗四环素基因完整,则插入点为b,故选D。
11.答案:B
解析:A.
A通常为受精卵,通过②过程进行细胞分裂和分化,所以产生的转基因绵羊体细胞中都含有目的基因,A正确;
B.
通过①过程形成重组质粒需要三种工具,分别是限制酶、DNA连接酶和质粒,B错误;
C.
转基因作物的培育原理是植物细胞的全能性,属于无性生殖,C正确;
D.
通过①③过程产生的抗虫棉需要通过抗虫接种实验来检验抗虫效果,D正确。
故选:B。
12.答案:B
解析:本题考查基因工程的原理和技术。基因工程中,获得目的基因的方式之一就是提取相应的mRNA,通过反转录得到cDNA,以其为模板利用PCR技术复制得到大量的目的基因,A正确;切割目的基因和质粒要用相同的限制酶,因此若使用两种限制酶切割目的基因,一般也要使用这两种限制酶切割质粒,B错误;利用抗原—抗体杂交发现抗冻蛋白已在受体细胞中表达,这只是在分子水平证明目的基因表达了,还要继续做个体水平的检测,以判断转基因植物是否具有抗冻能力,C正确;利用植物体细胞杂交技术培育抗冻新品种的过程中,需要进行植物组织培养,该过程要使用植物激素,D正确。
13.答案:A
解析:本题主要考查基因工程的相关问题。据“八氢番茄红素合酶(基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(基因用crtl表示)参与β—胡萝卜素的合成”可知,转基因技术的重组质粒中的目的基因中含有基因psy和crtl,A正确;构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶,不需要核酸酶,B错误;可通过农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞,C错误;PCR技术可用于扩增特定基因,要检测目的基因是否表达应该用抗原—抗体杂交法,D错误。
14.答案:(1)从基因组文库中获得的干扰素基因有内含子,在大肠杆菌中与其对应的RNA序列不能被切除,无法表达出干扰素
(2)蛋白质分子的结构规律;生物功能
(3)防止目的基因和载体自身环化或反向连接
(4)无法生长;正常生长,菌落呈蓝色;正常生长,菌落呈白色
(5)膀胱上皮
解析:(1)从基因组文库中获得的干扰素基因有内含子,在大肠杆菌中与其对应的RNA序列不能被切除,导致干扰素基因无法成功表达。而从经病毒免疫的白细胞中提取mRNA,再逆转录并构建的cDNA文库中获取的干扰素基因,无内含子,更易在大肠杆菌中合成正常干扰素。
(2)蛋白质工程以蛋白质分子的结构规律和生物功能的关系为基础,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。
(3)在构建该基因表达载体时,需同时用限制酶HindⅢ和BstⅠ处理目的基因和质粒,主要目的是防止目的基因和载体自身环化或反向连接。
(4)在重组质粒中,由于限制酶HindⅢ和BstⅠ的作用,破坏了lacZ基因,导致半乳糖苷酶不能合成,而半乳糖苷酶能催化生成蓝色物质从而将细菌染成蓝色。在含有四环素的培养基中,未被转化的大肠杆菌不含四环素抗性基因,无法生长;含有质粒的大肠杆菌含有四环素抗性基因,能正常生长,且含有lacZ基因,菌落呈蓝色;含有重组质粒的大肠杆菌含有四环素抗性基因,能正常生长,但lacZ基因被破坏,菌落呈白色。
(5)科学家将干扰素基因转入小鼠基因组,获得膀胱生物反应器,最终在尿液中获得干扰素,这个过程中,应使干扰素基因在膀胱上皮细胞中特异性表达。
15.答案:(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶;转化
(2)RNA聚合酶与启动子的识别和结合;不发生;编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子
(3)逆转录(或反转录);引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的(或引物能与Wx基因的cDNA特异性结合)
(4)品系3;品系3的Wx
mRNA最少,控制合成的直链淀粉合成酶最少,直链淀粉合成量最少,糯性最强
解析:(1)将外源基因插入质粒构建重组载体时,要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶;重组载体在受体细胞中维持稳定存在并表达的过程称为转化。
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,Wx基因启动子序列的改变会影响RNA聚合酶的识别和结合,从而改变了Wx基因的转录水平。由于启动子序列的改变只影响基因的转录,因此3个突变品系中由Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列不受影响。
(3)根据题意,利用提取的RNA获得cDNA的过程是逆转录。PCR技术能专一性的扩增Wx基因的cDNA,是因为所设计的引物能够与Wx基因的cDNA特异性结合。
(4)由题图可知,品系3的Wx
mRNA量最少,故合成的直链淀粉合成酶的量最少,直链淀粉含量最少,糯性最强。