2024-2025學(xué)年高中生物專題1基因工程跟蹤測(cè)評(píng)1含解析新人教版選修3

PAGEPAGE13專題1跟蹤測(cè)評(píng)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)(見(jiàn)跟蹤測(cè)評(píng)P1)一、選擇題(每小題2分，共50分)1．關(guān)于限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列和切開(kāi)部位的特點(diǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．所識(shí)別的序列都可以找到一條中心軸線B．中心軸線兩側(cè)雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的C．只識(shí)別和切斷特定的核苷酸序列D．在任何部位都能將DNA切開(kāi)D解析一種限制酶只能識(shí)別DNA的某種特定的核苷酸序列，并且只能在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。2．下列對(duì)基因工程中有關(guān)酶的敘述，不正確的是()A．限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵切斷DNAB．DNA連接酶可連接末端堿基互補(bǔ)的兩個(gè)DNA片段C．DNA聚合酶能夠從引物末端延長(zhǎng)DNA或RNAD．逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補(bǔ)的DNAC解析DNA聚合酶只能從引物末端延長(zhǎng)DNA，而不能延長(zhǎng)RNA。3．下列對(duì)基因工程的理解，正確的是()①可依據(jù)人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程②對(duì)基因的某些堿基進(jìn)行人為刪減或增加③是體外進(jìn)行的人為的基因重組④在試驗(yàn)室內(nèi)，利用相關(guān)的酶和原料合成新的DNA⑤主要技術(shù)為體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)⑥在DNA分子水平上進(jìn)行操作⑦一旦勝利，便可遺傳A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥⑦C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦C解析基因工程是對(duì)現(xiàn)有基因的剪切和重組，并不刪減或增加基因的某些堿基，也不合成新的DNA，②④錯(cuò)誤。4．對(duì)下圖所示黏性末端的說(shuō)法正確的是()A．圖甲、乙、丙黏性末端是由兩種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的B．圖乙中的酶切位點(diǎn)在A與G之間C．假如圖甲中的G發(fā)生突變，限制性核酸內(nèi)切酶可能不能識(shí)別該切割位點(diǎn)D．構(gòu)建基因表達(dá)載體所用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶分別作用于a處和b處C解析據(jù)圖分析，圖甲、乙、丙的黏性末端是由3種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的；形成圖乙黏性末端的限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列是CAATTG，酶切位點(diǎn)在C與A之間；酶的作用具有專一性，假如圖甲中G發(fā)生突變，則限制性核酸內(nèi)切酶可能不能識(shí)別該序列；限制性核酸內(nèi)切酶能破壞磷酸二酯鍵，DNA連接酶可復(fù)原磷酸二酯鍵，它們都作用于a處。5．下列獲得目的基因的方法中須要模板鏈的是()①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲得目的基因②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因③逆轉(zhuǎn)錄法④通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成A．①②③④ B．①②③C．①②④ D．②③D解析PCR利用DNA雙鏈復(fù)制原理，即將DNA雙鏈之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈，作為聚合反應(yīng)的模板。逆轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先得到與之互補(bǔ)的單鏈，再合成雙鏈DNA。①④均不須要模板。6．下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是()A．PCR技術(shù)建立在對(duì)擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上B．該技術(shù)須要解旋酶和熱穩(wěn)定的DNA聚合酶C．該技術(shù)須要一對(duì)特異性的引物，要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的D．該技術(shù)利用DNA雙鏈復(fù)制原理，也須要模板、原料、能量、酶等條件D解析利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，只需知道目的基因兩端的序列，便于設(shè)計(jì)引物，A項(xiàng)錯(cuò)誤；PCR技術(shù)通過(guò)高溫使DNA解旋，不須要解旋酶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該技術(shù)須要的一對(duì)引物，在復(fù)性過(guò)程中能分別與模板DNA兩條鏈的3′末端的堿基配對(duì)，其序列不是互補(bǔ)的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。7．下圖為形成cDNA(圖中的單鏈DNA)過(guò)程和PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是()A．催化①過(guò)程的酶是RNA聚合酶B．④過(guò)程發(fā)生的改變是引物與單鏈DNA結(jié)合C．催化②⑤過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫D．假如RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則所對(duì)應(yīng)的雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40%B解析由題意可知，①②③④⑤分別表示反轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA變性、引物與單鏈DNA結(jié)合(復(fù)性)及互補(bǔ)鏈的合成(延長(zhǎng))，①過(guò)程由反轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；催化②⑤過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，過(guò)程⑤是在70～75℃的高溫條件下進(jìn)行的，只有該過(guò)程中的DNA聚合酶(即Taq酶)耐高溫，C項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA分子中有T無(wú)U，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．如下圖表示一項(xiàng)重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()A．X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞B．質(zhì)粒具有標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn)C．基因與載體的重組只須要DNA連接酶D．該細(xì)菌的性狀被定向改造C解析依據(jù)題圖，重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞，所以X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞。質(zhì)粒作為載體須要有多個(gè)限制酶切點(diǎn)以便轉(zhuǎn)運(yùn)多種目的基因，同時(shí)應(yīng)具有標(biāo)記基因以便于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)?；蚺c載體的重組須要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶?；蚬こ痰奶攸c(diǎn)是能夠定向改造生物的性狀。9．如圖為基因工程中表達(dá)載體構(gòu)建的模式圖，若結(jié)構(gòu)X是表達(dá)載體所必需的，則X最可能是()A．熒光蛋白基因 B．啟動(dòng)子C．限制酶 D．DNA連接酶B解析啟動(dòng)子是構(gòu)建基因表達(dá)載體所必需的，其功能是啟動(dòng)插入基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。熒光蛋白基因可以作為標(biāo)記基因，但題圖中表達(dá)載體已有抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因。限制酶和DNA連接酶都不是組成表達(dá)載體所必需的。10．在基因工程中，為將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常采納土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，在土壤農(nóng)桿菌中常含有一個(gè)Ti質(zhì)粒。某科研小組欲將某抗蟲(chóng)基因?qū)肽持参铮铝蟹治鲥e(cuò)誤的是()A．Ti質(zhì)粒含有對(duì)宿主細(xì)胞生存具有確定性作用的基因，是基因工程中重要的載體B．用Ca2＋處理細(xì)菌是重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中的重要方法C．重組Ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌勝利感染植物細(xì)胞，可通過(guò)植物組織培育技術(shù)將該細(xì)胞培育成具有抗蟲(chóng)性狀的植物D．若能夠在植物細(xì)胞中檢測(cè)到抗蟲(chóng)基因，則說(shuō)明將重組質(zhì)粒勝利地導(dǎo)入到了受體細(xì)胞A解析Ti質(zhì)粒是基因工程中重要的載體，不含有對(duì)宿主細(xì)胞生存具有確定性作用的基因；用Ca2＋處理細(xì)菌可增加細(xì)胞壁的通透性，是重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中的重要方法；轉(zhuǎn)基因勝利的植物細(xì)胞，可通過(guò)植物組織培育技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植物；若在植物細(xì)胞中檢測(cè)到抗蟲(chóng)基因，則說(shuō)明目的基因已勝利導(dǎo)入。11．依據(jù)下圖分析，下列有關(guān)基因工程的說(shuō)法不正確的是()A．為防止目的基因與質(zhì)粒隨意結(jié)合而影響基因的表達(dá)，應(yīng)用限制酶Ⅰ、Ⅱ同時(shí)切割二者B．限制酶、DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵C．與啟動(dòng)子結(jié)合的應(yīng)當(dāng)是RNA聚合酶D．在能夠檢測(cè)到標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物的受體細(xì)胞中，也肯定會(huì)有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物D解析將質(zhì)粒與目的基因進(jìn)行切割、連接時(shí)，不能保證二者全部勝利連接，導(dǎo)入了原質(zhì)粒的受體細(xì)胞中能檢測(cè)到標(biāo)記基因的表達(dá)產(chǎn)物，但檢測(cè)不到目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。12．下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述，正確的是()A．表達(dá)載體中的胰島素基因可通過(guò)人肝細(xì)胞的mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得B．表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn)C．借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)D．啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用C解析由于胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，通過(guò)人肝細(xì)胞的mRNA反轉(zhuǎn)錄不能得到胰島素基因，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)載體的復(fù)制起先于復(fù)制原(起)點(diǎn)，胰島素基因的轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)于啟動(dòng)子，而不是復(fù)制原點(diǎn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，可將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)，C項(xiàng)正確；終止密碼子在基因表達(dá)的翻譯中起作用，啟動(dòng)子和終止子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用，D項(xiàng)錯(cuò)誤。13．采納基因工程的方法培育抗蟲(chóng)棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是()①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組導(dǎo)入細(xì)菌中，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培育④將編碼毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房，并使之進(jìn)入受精卵A．①② B．②③C．③④ D．①④C解析將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)，通過(guò)限制酶和DNA連接酶將目的基因和載體連接起來(lái)，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞中。將毒素蛋白干脆注射到棉受精卵中和將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中都是不對(duì)的，沒(méi)有表達(dá)載體的幫助，它們不能在受體細(xì)胞中表達(dá)。14．蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞是否已表達(dá)，其檢測(cè)方法是()A．是否有抗生素抗性 B．是否能檢測(cè)到標(biāo)記基因C．是否有相應(yīng)的性狀 D．是否能分別到目的基因C解析轉(zhuǎn)基因勝利的標(biāo)記是目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，受體細(xì)胞表現(xiàn)出肯定的性狀，故選C項(xiàng)。15．(2024·北京卷)為了增加菊花花色類型，探討者從其他植物中克隆出花色基因C(圖a)，擬將其與質(zhì)粒(圖b)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與試驗(yàn)?zāi)康牟环氖?)A．用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B．用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞C．在培育基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D．用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上C解析目的基因C和質(zhì)粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位點(diǎn)，另外須要DNA連接酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來(lái)，A項(xiàng)正確；愈傷組織全能性較高，是志向的植物受體細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B項(xiàng)正確；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此選擇培育基中應(yīng)當(dāng)加入潮霉素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；運(yùn)用分子雜交方法可檢測(cè)目的基因是否整合到受體染色體上，D項(xiàng)正確。16．能夠使植物體產(chǎn)生動(dòng)物蛋白的育種方法是()A．單倍體育種 B．雜交育種C．基因工程育種 D．多倍體育種C解析單倍體育種、多倍體育種及雜交育種只能發(fā)生在同種生物或近緣生物之間，而基因工程育種可以發(fā)生在不同種生物，甚至是動(dòng)物和植物之間，打破了物種間的界線和生殖隔離，可創(chuàng)建出具有新性狀的品種。17．我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是在棉花細(xì)胞中轉(zhuǎn)入Bt(蘇云金芽孢桿菌)毒蛋白基因培育出來(lái)的，它對(duì)棉鈴蟲(chóng)具有較強(qiáng)的抗性。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分別的B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道法進(jìn)入棉花細(xì)胞中C．培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株須要做抗蟲(chóng)的接種試驗(yàn)D．用DNA聚合酶連接經(jīng)切割的Bt毒蛋白基因和載體D解析Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分別出來(lái)的抗蟲(chóng)基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道法進(jìn)入棉花細(xì)胞中；培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株須要做抗蟲(chóng)的接種試驗(yàn)，來(lái)檢測(cè)棉花是否表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀；切割下來(lái)的Bt毒蛋白基因和載體的連接是靠DNA連接酶來(lái)完成的。18．目前人類利用基因工程的方法勝利培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，下列有關(guān)抗蟲(chóng)棉的說(shuō)法正確的是()A．蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因與質(zhì)粒結(jié)合后干脆進(jìn)入棉花的葉肉細(xì)胞表達(dá)B．抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁ㄈ~肉細(xì)胞后，可通過(guò)傳粉、受精的方法，使抗蟲(chóng)性狀遺傳下去C．標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因D．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉經(jīng)過(guò)種植，棉鈴蟲(chóng)不會(huì)產(chǎn)生抗性，這樣可以有效殲滅棉鈴蟲(chóng)C解析蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因與質(zhì)粒結(jié)合后需用花粉管通道法導(dǎo)入棉花的受精卵中，不能干脆進(jìn)入棉花的葉肉細(xì)胞表達(dá)；棉花葉肉細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，故抗蟲(chóng)基因干脆導(dǎo)入棉花葉肉細(xì)胞后，需通過(guò)組織培育技術(shù)，將抗蟲(chóng)性狀遺傳下去；由于生物變異是不定向的，因此棉鈴蟲(chóng)可能產(chǎn)生抗性，這種抗性漸漸積累，最終可能導(dǎo)致抗蟲(chóng)棉失去殺蟲(chóng)效果。19．科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫训募?xì)胞核中，經(jīng)培育獲得一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中，在醫(yī)學(xué)探討及相關(guān)疾病治療方面都具有重要意義。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因?yàn)檫@種細(xì)胞具有全能性B．采納DNA分子雜交技術(shù)可檢測(cè)外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否勝利表達(dá)C．人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說(shuō)明遺傳密碼在不同種生物間可以通用D．轉(zhuǎn)基因小鼠的全部細(xì)胞中均含有人的生長(zhǎng)激素基因B解析DNA分子雜交技術(shù)只能檢測(cè)目的基因是否勝利導(dǎo)入小鼠細(xì)胞中，檢測(cè)目的基因是否勝利表達(dá)需用抗原—抗體雜交法。轉(zhuǎn)基因小鼠的全部細(xì)胞均由同一個(gè)受精卵發(fā)育而來(lái)，所以均含有人的生長(zhǎng)激素基因，只是生長(zhǎng)激素基因僅在其膀胱上皮細(xì)胞中表達(dá)。20．科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎的基因，并以質(zhì)粒為載體，采納轉(zhuǎn)基因的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．質(zhì)粒是最常用的載體之一，它僅存在于原核細(xì)胞中B．將抗枯萎基因連接到質(zhì)粒上，用到的工具酶僅是DNA連接酶C．用葉肉細(xì)胞作為受體細(xì)胞培育出的植株不能表現(xiàn)出抗枯萎性狀D．通過(guò)該方法獲得的抗枯萎病金茶花，產(chǎn)生的配子不肯定含抗枯萎病基因D解析質(zhì)粒也存在于某些真核細(xì)胞中，如酵母菌；將目的基因連接到質(zhì)粒上，不僅要用到DNA連接酶，在連接之前還要用同一種限制酶處理目的基因和質(zhì)粒以得到相同的末端；植物的體細(xì)胞具有全能性，因此可以作為受體細(xì)胞；由于重組質(zhì)粒只結(jié)合在某條染色體上，因此產(chǎn)生的配子不肯定含有目的基因。21．利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人胰島素，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．用同一種限制酶對(duì)載體與人胰島素基因進(jìn)行切割B．用適當(dāng)?shù)腃a2＋處理受體細(xì)菌表面，將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌C．通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌D．重組DNA必需能在受體細(xì)菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制與轉(zhuǎn)錄，才能合成人胰島素C解析一般需用同一種限制酶對(duì)載體和含有人類胰島素基因的DNA分子進(jìn)行切割，并用DNA連接酶將兩者連接起來(lái)形成重組DNA分子，A項(xiàng)正確；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)菌時(shí)，需用CaCl2處理細(xì)菌細(xì)胞，使之處于易于汲取四周環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)，B項(xiàng)正確；通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢驗(yàn)重組DNA是否表達(dá)，而用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌，C項(xiàng)錯(cuò)誤；重組DNA必需能在受體細(xì)菌內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄，才能合成人胰島素，D項(xiàng)正確。22．人們?cè)噲D利用基因工程的方法，用乙種生物生產(chǎn)甲種生物的一種蛋白質(zhì)。生產(chǎn)流程：甲生物的蛋白質(zhì)→mRNA①,目的基因eq\o(→,\s\up7(②))與質(zhì)粒DNA重組eq\o(→,\s\up7(③))導(dǎo)入乙細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(④))獲得甲生物的蛋白質(zhì)。下列說(shuō)法中正確的是()A．①過(guò)程須要的酶是反轉(zhuǎn)錄酶，原料是A、U、G、CB．②要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起C．假如受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，③過(guò)程可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D．④過(guò)程中用的原料不含有A、U、G、CB解析①過(guò)程是反轉(zhuǎn)錄，利用反轉(zhuǎn)錄酶合成DNA片段，所以須要A、T、G、C四種脫氧核苷酸原料，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②過(guò)程是目的基因與質(zhì)粒DNA的重組，須要用限制性核酸內(nèi)切酶切斷質(zhì)粒DNA，再用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接在一起，B項(xiàng)正確；假如受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，重組基因的導(dǎo)入常用顯微注射技術(shù)，農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法多用于植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；④過(guò)程是基因的表達(dá)，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄須要的原料為A、U、G、C，D項(xiàng)錯(cuò)誤。23．蛛絲的強(qiáng)度和柔韌度得益于蛛絲蛋白的特別布局，產(chǎn)生了一個(gè)由堅(jiān)硬的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)構(gòu)成的混合區(qū)域。有人試圖通過(guò)破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推想出其相應(yīng)的基因結(jié)構(gòu)，以指導(dǎo)對(duì)蠶絲蛋白的修改，從而讓蠶也吐出像蛛絲蛋白一樣堅(jiān)韌的絲。此過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)及流程分別是()A．基因突變；DNA—RNA—蛋白質(zhì)B．基因工程；RNA—RNA—蛋白質(zhì)C．基因工程；DNA—RNA—蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)工程；蛋白質(zhì)—RNA—DNA—RNA—蛋白質(zhì)D解析該過(guò)程采納的是蛋白質(zhì)工程。從預(yù)期蛋白質(zhì)功能入手，對(duì)限制蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造以達(dá)到改造蛋白質(zhì)的目的。24．綠葉海天牛(簡(jiǎn)稱甲)吸食濱海無(wú)隔藻(簡(jiǎn)稱乙)后，身體就漸漸變綠，這些“奪來(lái)”的葉綠體能夠在甲體內(nèi)長(zhǎng)期穩(wěn)定存在，有科學(xué)家推想其緣由是在甲的染色體DNA上可能存在乙編碼部分葉綠體蛋白的核基因。為證明上述推想，以這種變綠的甲為材料進(jìn)行試驗(yàn)，方法和結(jié)果最能支持上述推想的是()A．通過(guò)PCR技術(shù)從甲體內(nèi)的DNA中克隆出屬于乙的編碼葉綠體蛋白的核基因B．通過(guò)核酸分子雜交技術(shù)，在甲體內(nèi)檢測(cè)到乙的編碼葉綠體蛋白的核基因轉(zhuǎn)錄出的RNAC．給甲供應(yīng)14CO2，一段時(shí)間后檢測(cè)到其體內(nèi)的部分有機(jī)物出現(xiàn)放射性D．用乙編碼葉綠體蛋白的核基因作探針，與甲的染色體DNA雜交，結(jié)果顯示出雜交帶D解析通過(guò)PCR技術(shù)，雖然能夠從綠葉海天牛(甲)的DNA中克隆出屬于濱海無(wú)隔藻(乙)的編碼葉綠體蛋白的核基因，但不能解除其他因素如甲消化道中的乙殘?jiān)挠绊?，A項(xiàng)不符合題意；通過(guò)核酸分子雜交技術(shù)，在甲體內(nèi)檢測(cè)到乙的編碼葉綠體蛋白的核基因轉(zhuǎn)錄出的RNA，不能干脆證明甲的染色體DNA上存在乙編碼部分葉綠體蛋白的核基因，B項(xiàng)不符合題意；給甲供應(yīng)14CO2，一段時(shí)間后檢測(cè)到其體內(nèi)的部分有機(jī)物出現(xiàn)放射性，只能證明甲能利用14CO2合成有機(jī)物，不能證明甲的染色體DNA上存在乙編碼部分葉綠體蛋白的核基因，C項(xiàng)不符合題意；用乙編碼部分葉綠體蛋白的核基因作探針，與甲的染色體DNA雜交，結(jié)果顯示出雜交帶，最能支持“甲的染色體DNA上存在乙編碼部分葉綠體蛋白的核基因”的推想，D項(xiàng)符合題意。25．近年誕生的具有劃時(shí)代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡(jiǎn)潔、精確地進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯，其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。通過(guò)設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識(shí)別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割(如圖所示)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．Cas9蛋白由相應(yīng)基因指導(dǎo)在核糖體中合成B．向?qū)NA中的雙鏈區(qū)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C．向?qū)NA可在反轉(zhuǎn)錄酶催化下合成D．若α鏈剪切位點(diǎn)旁邊序列為……TCCAGAATC……，則相應(yīng)的識(shí)別序列是……UCCAGAAUC……C解析Cas9蛋白的合成場(chǎng)所是核糖體，A項(xiàng)正確；在向?qū)NA中的雙鏈區(qū)存在堿基互補(bǔ)配對(duì)，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，B項(xiàng)正確；RNA不是在反轉(zhuǎn)錄酶催化下合成的，而是經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，若α鏈剪切位點(diǎn)旁邊序列為……TCCAGAATC……，則與向?qū)NA中的識(shí)別序列配對(duì)的DNA另一條鏈的堿基序列是……AGGTCTTAG……，故向?qū)NA中的識(shí)別序列是……UCCAGAAUC……，D項(xiàng)正確。二、非選擇題(共50分)26．(10分)下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖甲、圖乙中箭頭表示相關(guān)限制酶的切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ識(shí)別序列及切割位點(diǎn)(1)一個(gè)如圖甲所示的質(zhì)粒分子，經(jīng)SmaⅠ酶切割前后，分別含有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)若對(duì)圖甲中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________。(3)用圖甲中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能運(yùn)用SmaⅠ酶切割，緣由是________________________________________________________________________。(4)與只運(yùn)用EcoRⅠ酶相比較，運(yùn)用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒和外源DNA，其優(yōu)點(diǎn)在于可以防止________________________________________________________________________。(5)為了獲得重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入________酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是___________________________________。解析(1)質(zhì)粒被切割前是雙鏈環(huán)狀DNA分子，全部磷酸基團(tuán)都參加形成磷酸二酯鍵，故不含游離的磷酸基團(tuán)。從圖中可以看出，質(zhì)粒上只含有一個(gè)SmaⅠ酶的切點(diǎn)，因此被該酶切割后，質(zhì)粒變?yōu)榫€性雙鏈DNA分子，因每條鏈上含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，因此切割后含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)由題目信息可知，SmaⅠ酶識(shí)別的DNA序列中只有G和C，而G和C之間可以形成三個(gè)氫鍵，A和T之間只形成兩個(gè)氫鍵，所以SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，意味著G、C越多，DNA分子的熱穩(wěn)定性就越高。(3)質(zhì)粒上的抗生素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，由圖甲、乙可知，標(biāo)記基因和外源DNA(目的基因)中均含有SmaⅠ酶切位點(diǎn)，都可以被SmaⅠ酶破壞，故構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能運(yùn)用該酶剪切。(4)當(dāng)只運(yùn)用EcoRⅠ酶切割時(shí)，質(zhì)粒和目的基因兩端的黏性末端相同，用DNA連接酶連接時(shí)會(huì)產(chǎn)生質(zhì)粒和目的基因自身連接產(chǎn)物，而利用BamHⅠ和HindⅢ兩種酶同時(shí)剪切時(shí)，質(zhì)粒和目的基因兩端的黏性末端不同，用DNA連接酶連接時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自身連接產(chǎn)物。(5)質(zhì)粒和目的基因連接后獲得重組質(zhì)粒，該過(guò)程須要DNA連接酶的作用。(6)質(zhì)粒上的抗生素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，用于鑒別和篩選含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。答案(1)0、2(2)高(3)SmaⅠ酶會(huì)破壞質(zhì)粒的抗生素抗性基因及外源DNA中的目的基因(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞27．(10分)請(qǐng)回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題：(1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生______末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其干脆進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使兩者產(chǎn)生________(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是_______________________________________。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用__________處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測(cè)胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為_(kāi)_____________。為了檢測(cè)胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成________，常用抗原—抗體雜交技術(shù)。(3)假如要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的________________上。解析(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是平末端。要使目的基因和質(zhì)粒干脆進(jìn)行連接，應(yīng)運(yùn)用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，使兩者產(chǎn)生相同的黏性末端。(2)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除含有目的基因外，還必需有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。啟動(dòng)子是一段有特別結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，可以驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。在將表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞時(shí)，為便于表達(dá)載體進(jìn)入，常用CaCl2溶液處理大腸桿菌。要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出對(duì)應(yīng)的mRNA，可用分子雜交技術(shù)；要檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，常用抗原—抗體雜交技術(shù)。(3)將目的基因插入農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的TDNA上，可通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上。答案(1)平相同(2)驅(qū)動(dòng)胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNACaCl2溶液(或Ca2＋)分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)(3)T-DNA染色體DNA28．(8分)農(nóng)桿菌是一種生活在土壤中的微生物，能在自然條件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了廣泛的運(yùn)用。如圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖，試回答下列問(wèn)題：(1)一般狀況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是____________，利用農(nóng)桿菌自然條件下感染植物的特點(diǎn)，能________________________________。詳細(xì)原理是在農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在T-DNA片段，它具有可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞______________上的特點(diǎn)，因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到______________(部位)即可。(2)依據(jù)T-DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，推想該DNA片段上可能含有限制____________(酶)合成的基因。(3)圖中c過(guò)程中，能促進(jìn)農(nóng)桿菌向植物細(xì)胞轉(zhuǎn)移的物質(zhì)是________類化合物。(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)，除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還可實(shí)行____________________________。(至少寫(xiě)出兩種)解析(1)一般農(nóng)桿菌不能感染單子葉植物，可感染雙子葉植物和裸子植物。利用其感染性，可將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。真正可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上的是農(nóng)桿菌的T-DNA片段，因此目的基因必需插入到該部位才能勝利。(2)依據(jù)T-DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，可以推想該DNA片段能限制合成DNA連接酶、限制酶，以實(shí)現(xiàn)與雙子葉植物細(xì)胞染色體DNA的整合。(3)植物細(xì)胞受傷后可產(chǎn)生酚類物質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)桿菌向植物細(xì)胞轉(zhuǎn)移。(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時(shí)，除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還有基因槍法和花粉管通道法等。答案(1)單子葉植物將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞染色體DNAT-DNA片段(2)DNA連接酶、限制酶(3)酚(4)基因槍法、花粉管通道法29．(11分)閱讀材料后，請(qǐng)回答下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的問(wèn)題：材料干擾素是動(dòng)物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌癥，但體外保存相當(dāng)困難，假如將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，就可在－70℃下保存半年，給廣闊患者帶來(lái)福音。(1)蛋白質(zhì)的合成是受基因限制的，因此獲得能夠限制合成“可以保存的干擾素”的基因是生產(chǎn)的關(guān)鍵，依據(jù)蛋白質(zhì)工程原理，設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程如下圖所示，讓動(dòng)物生產(chǎn)“可以保存的干擾素”。請(qǐng)將流程圖補(bǔ)充完整。(2)基因工程和蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)__________________的蛋白質(zhì)，但不肯定符合________________須要。而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)________或________，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行________，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿意人類的生產(chǎn)和生活須要。(3)蛋白質(zhì)工程實(shí)施的難度很大，緣由是蛋白質(zhì)具有非常困難的________結(jié)構(gòu)。(4)對(duì)自然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，是干脆對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？______________________________________，緣由是_____________________________________________________________________________________________。解析蛋白質(zhì)工程是探討多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)等一系列分子生物學(xué)基本問(wèn)題的一種新型的、強(qiáng)有力的手段。通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)工程的探討，可以深化地揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和生命活動(dòng)的規(guī)律。基因工程遵循中心法則：DNA→mRNA→蛋白質(zhì)，只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是依據(jù)以下思路進(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→應(yīng)有的氨基酸序列→DNA應(yīng)有的堿基排列依次，創(chuàng)建出自然界不存在的蛋白質(zhì)。答案(1)預(yù)期蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)應(yīng)有的氨基酸序列相應(yīng)的脫氧核苷酸(基因)序列(2)自然界已存在人類生產(chǎn)和生活的基因修飾基因合成改造(3)空間(或高級(jí))(4)通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然蛋白質(zhì)的改造首先，任何一種自然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因也就是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過(guò)的基因可以遺傳下去；其次，假如對(duì)蛋白質(zhì)干脆改造，即使改造勝利，被改造過(guò)的蛋白質(zhì)分子也是無(wú)法遺傳的；第三，對(duì)基因進(jìn)行改造比干脆對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造更簡(jiǎn)潔操作，難度也要小得多30．(11分)草魚(yú)病毒性出血病是由草魚(yú)呼腸弧病毒(GCRV)引起的，目前尚未找到防治藥物。如圖是通過(guò)基因工程方法將PV7雙基因與某質(zhì)粒連接，并通過(guò)草魚(yú)攻毒試驗(yàn)檢測(cè)免疫愛(ài)護(hù)效果的過(guò)程示意圖。圖中P10和PH為啟動(dòng)子，箭頭表示轉(zhuǎn)錄方向。PV71和PV72為GCRV外殼蛋白基因(DNA片段)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：組別疫苗注射量試驗(yàn)魚(yú)數(shù)死亡魚(yú)數(shù)死亡率免疫愛(ài)護(hù)率110μg20尾0尾0100%230μg20尾0尾0100%360