高中生物 階段水平測試（1）基因工程 新3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE7學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精階段水平測試（一）基因工程（時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(共10小題，每小題4分,共40分）1．2014·金麗衢十二校聯(lián)考］一環(huán)狀DNA分子，設(shè)其長度為1。已知某種限制酶在該分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如圖中箭頭A、B、C所指。如果該DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生0。2、0。3、0。5三種不同長度的DNA片段.現(xiàn)有多個(gè)上述DNA分子，若在每個(gè)分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶切后,這些DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的線狀DNA的種類數(shù)是（)A．4 B．8C．6 D．7解析:根據(jù)題意，由于有的DNA只在一個(gè)位置切割，只產(chǎn)生一個(gè)線狀DNA；若在兩個(gè)位置切割，產(chǎn)生兩個(gè)線狀DNA；若在三個(gè)位置切割，則可以產(chǎn)生三個(gè)線狀DNA；由于三種情況同時(shí)存在，故最多產(chǎn)生6種不同的線狀DNA。答案：C2．基因工程技術(shù)也稱DNA重組技術(shù),其實(shí)施必須具備的4個(gè)必要條件是()A．工具酶、目的基因、載體、受體細(xì)胞B．重組DNA、RNA聚合酶、內(nèi)切酶、連接酶C．模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞D．目的基因、限制酶、載體、受體細(xì)胞解析：基因工程是按照人們的意愿，把一種生物的個(gè)別基因(目的基因）復(fù)制出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞（受體細(xì)胞)里，定向地改造生物的遺傳性狀?；虿僮鞯墓ぞ呙甘窍拗泼负虳NA連接酶，基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具是載體。答案：A3．2014·衡水中學(xué)月考]下列圖中關(guān)于P、Q、R、S、G的描述,正確的是（）A．P代表的是質(zhì)粒RNA，S代表的是外源DNAB．Q表示限制性內(nèi)切酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用C．G是RNA與DNA形成的重組質(zhì)粒D．G是轉(zhuǎn)基因形成的重組質(zhì)粒解析：P代表的是質(zhì)粒DNA，S代表目的基因，Q表示限制酶的作用，R表示DNA連接酶的作用，G是目的基因與質(zhì)粒形成的重組質(zhì)粒.答案:D4．2014·天津模擬]據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是()A．限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處B．DNA聚合酶可以連接a處C．解旋酶可以使b處解開D．DNA連接酶可以連接c處解析：限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子時(shí)破壞的是DNA鏈中的磷酸二酯鍵，如圖a處；DNA聚合酶是將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵,因此DNA聚合酶可以連接a處;解旋酶解開兩個(gè)堿基對(duì)之間的氫鍵,即使b處解開；DNA連接酶連接的是兩個(gè)相鄰的脫氧核苷酸的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵，如a處。而圖示的c處連接的是同一個(gè)脫氧核苷酸內(nèi)的磷酸和脫氧核糖。答案:D5．2014·河南省實(shí)驗(yàn)中學(xué)期末考試］人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)一步加工合成,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以使人的糖蛋白基因得以表達(dá)的受體細(xì)胞是（）A．大腸桿菌B．酵母菌C．T4噬菌體D．質(zhì)粒DNA解析:人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)一步加工合成，故受體細(xì)胞內(nèi)應(yīng)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，題干中只有酵母菌符合此條件。答案：B6．2014·金華模擬］下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述中，錯(cuò)誤的是（)A．實(shí)現(xiàn)了物種間的DNA重組B．全過程都在細(xì)胞外進(jìn)行C．可定向地改造生物的遺傳性狀D．可能通過對(duì)天然基因庫的影響對(duì)生物圈的穩(wěn)態(tài)帶來不利解析：基因工程的操作程序中,獲取目的基因，需從細(xì)胞中提取出DNA，然后進(jìn)行切割，或直接人工合成,故都在體外進(jìn)行；構(gòu)建基因表達(dá)載體在試管中完成;導(dǎo)入目的基因則在細(xì)胞水平上進(jìn)行；表達(dá)則在生物體內(nèi)進(jìn)行；檢測和鑒定一般是提取出相應(yīng)物質(zhì)（如DNA、RNA、蛋白質(zhì)），在體外進(jìn)行,若通過標(biāo)記基因進(jìn)行檢測，則在生物體水平進(jìn)行。答案：B7．2014·北京四中期末考試］科學(xué)家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍(lán)色色素合成的基因A轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是(）A．利用DNA分子雜交技術(shù)從矮牽牛的基因文庫中獲取基因AB．用氯化鈣處理玫瑰葉肉細(xì)胞,使其處于感受態(tài)C．用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞D．將基因A導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞液泡中，防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰解析：將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí)，用氯化鈣處理受體細(xì)胞，可使其處于感受態(tài)，利于目的基因的導(dǎo)入.可將目的基因?qū)朊倒迦~綠體基因組中，以防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰，液泡中無DNA。答案:A8．2014·華中師大一附中期末考試]下列有關(guān)基因治療的敘述,不正確的是()A．基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)B．相對(duì)體外基因治療,體內(nèi)基因治療效果較為可靠C．基因治療一般只能治療隱性遺傳病D．科學(xué)家對(duì)一例遺傳性囊性纖維化病完成了體內(nèi)基因治療解析：相對(duì)體內(nèi)基因治療，體外基因治療較為可靠.答案:B9．2014·安徽皖南六校聯(lián)考]質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如下圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因（目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功.外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同,下表是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c），請(qǐng)根據(jù)表中提供細(xì)菌的生長情況,推測①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是（)A。①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a;③是bC．①是a和b；②是b;③是aD．①是c;②是a;③是b解析：c點(diǎn)插入，不破壞抗青霉素基因和抗四環(huán)素基因,b點(diǎn)插入破壞抗四環(huán)素基因，a點(diǎn)插入破壞抗青霉素基因。答案：A10．某種轉(zhuǎn)基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白質(zhì)酶抑制劑，積累于莖中，讓取食它的害蟲的消化酶受抑制，無法消化食物而死。下列就該玉米對(duì)人類的安全性評(píng)論中，不符合生物學(xué)原理的是（）A．安全,玉米的蛋白酶抑制劑對(duì)人體的消化酶很可能無影響，因?yàn)槿梭w消化酶和害蟲消化酶結(jié)構(gòu)上存在差異B．安全，人類通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞，不抑制人體消化酶C．不安全，玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制劑，食用后使人無法消化蛋白質(zhì)而患病D．不安全，玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),使人無法消化食物而患病解析：玉米的蛋白酶抑制劑基因在人體的消化道內(nèi)會(huì)被分解成脫氧核苷酸，使其結(jié)構(gòu)遭到破壞而失去遺傳效應(yīng).答案:D二、非選擇題（共3小題,共60分）11．(20分）2014·常州模擬］基因敲除是應(yīng)用DNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技術(shù)?！盎蚯贸?xì)胞”的構(gòu)建過程如下：第一步：從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞(ES),在培養(yǎng)基中擴(kuò)增。這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。第二步：構(gòu)建基因表達(dá)載體.取與靶基因序列同源的目的基因（同源臂)，在同源臂上接入neoR(新霉素抗性基因）等.由于同源臂與靶基因的DNA正好配對(duì)，所以能像“準(zhǔn)星"一樣,將表達(dá)載體準(zhǔn)確地帶到靶基因的位置.第三步：將表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞，并與其內(nèi)靶基因同源重組,完成胚胎干細(xì)胞的基因改造。第四步：基因改造后的胚胎干細(xì)胞增殖、篩選。基本原理如圖所示：請(qǐng)根據(jù)上述資料，回答下列問題：(1）在把與靶基因序列同源的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前,應(yīng)首先完成____________________，在這過程中所需要的工具酶是____________________.（2）如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞通常是____________________，原因是____________________。若用大腸桿菌儲(chǔ)存目的基因，則需先將其處理為____________細(xì)胞.(3)上述資料中neoR基因的作用最可能是____________________________________________.（4)（2）中獲得的小鼠，通過有性生殖產(chǎn)生的后代是否都含該目的基因________。為什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)該項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，請(qǐng)?jiān)嚺e一例：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：（1）單獨(dú)的目的基因是不穩(wěn)定遺傳的。構(gòu)建表達(dá)載體的目的是為了使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用。因此在導(dǎo)入受體細(xì)胞前，應(yīng)首先完成基因表達(dá)載體的構(gòu)建。構(gòu)建基因表達(dá)載體，需用限制酶切割目的基因和載體，用DNA連接酶連接目的基因和載體之間的磷酸二酯鍵。（2)動(dòng)物受精卵具有全能性，能發(fā)育成完整個(gè)體，要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞通常是受精卵。(3)作為標(biāo)記基因的neoR（新霉素抗性基因)的作用是為了篩選基因表達(dá)載體。（4）由于減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，基因的分離與自由組合是隨機(jī)的，所以導(dǎo)入目的基因的個(gè)體有性生殖產(chǎn)生的后代不一定還含有目的基因。(5）目前，基因工程有著廣泛的應(yīng)用，如基因工程、動(dòng)植物改良、利用動(dòng)植物生產(chǎn)藥物。答案：(1）基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶（2）受精卵動(dòng)物受精卵具有全能性(動(dòng)物不能像植物那樣，利用一個(gè)除受精卵以外的獨(dú)立的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成完整的個(gè)體)感受態(tài)（3）作為標(biāo)記基因,便于篩選（4）否在形成生殖細(xì)胞時(shí)等位基因(目的基因和靶基因)會(huì)發(fā)生分離（5）基因治療、動(dòng)植物改良、利用動(dòng)植物生產(chǎn)藥物等12．(22分）2014·武漢外國語學(xué)校期末考試］生長激素在治療激素分泌過少的矮小癥方面有積極的作用，為了批量生產(chǎn)生長激素，可以采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制生長激素合成的基因轉(zhuǎn)移到微生物細(xì)胞內(nèi)。如表所示是涉及此轉(zhuǎn)基因技術(shù)的幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)；如圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶對(duì)質(zhì)粒和供體DNA的切割位點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問題：(1）四種酶的識(shí)別序列相比較,________酶的識(shí)別序列的結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，原因是________________（從堿基種類含量角度分析)。(2）為了提高構(gòu)建重組質(zhì)粒的成功率,你認(rèn)為最好先用________________（填上表中酶的名稱）處理質(zhì)粒和目的基因，然后用________酶拼接.本題構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)絕對(duì)不能使用SmaⅠ的原因是________________。(3）為了檢測目的基因是否成功翻譯，可以用________技術(shù)，若沒有出現(xiàn)相應(yīng)的雜交帶,則可能需要用________做探針來檢測是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。（4)受體細(xì)胞最好是選擇________________，以保證能夠從工程菌中直接得到具有生物學(xué)活性的人的生長激素.受體細(xì)胞的另外一種選擇是制備“乳房生物反應(yīng)器"，即以________________為受體細(xì)胞，進(jìn)而從奶牛的乳汁中提取人的生長激素.工程菌相對(duì)于“乳房生物反應(yīng)器”的優(yōu)點(diǎn)是________________________。解析：(1）DNA分子中G。C堿基對(duì)間有三個(gè)氫鍵，故C-G堿基對(duì)越多結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定.(2）因同種限制酶切出的黏性末端相同，故利用同種限制酶切割目的基因與質(zhì)粒，最終可能出現(xiàn)目的基因與質(zhì)粒的反向連接現(xiàn)象.故切割目的基因和質(zhì)粒時(shí)采用兩種酶切割，可保證目的基因與質(zhì)粒的正常連接.（3)目的基因是否成功翻譯可借助抗原—抗體特異性結(jié)合的原理對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測。（4）因生長激素是需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工的分泌蛋白，故受體細(xì)胞最好選用真核微生物。答案：（1）SmaⅠ具有三個(gè)氫鍵的G.C堿基對(duì)含量高（2)BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶DNA連接會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(3)抗原－抗體雜交帶有標(biāo)記的目的基因（4)酵母菌等真核微生物牛的受精卵繁殖速度快、外源基因表達(dá)效率高13．(18分)2014·合肥八中月考]絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒（TMV）基因，可以合成一種抗TMV蛋白，葉片對(duì)TMV具有抗感染性。煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物，由于TMV的感染會(huì)導(dǎo)致大幅度減產(chǎn).研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題.（1）科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，然后合成目的基因。圖中過程①表示________,獲得的DNA必須在兩側(cè)添加________和終止子，還要添加________酶能識(shí)別切割的堿基序列。（2)由圖分析,在過程③構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有的標(biāo)記基因是________基因,重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是________。(3）在過程⑤培養(yǎng)基中需要添加卡那霉素、植物必需的各種營養(yǎng)成分和植物激素，以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株。其中過程⑤添加卡那霉素的作用是_____________________________________________________________________。(4)在個(gè)體水平的鑒定過程中，可通過________的方法來確定植株是否具有抗性。解析：（1）由題圖可知,①表示反轉(zhuǎn)錄（或逆轉(zhuǎn)錄），目的基因的首端為啟動(dòng)子,尾端為終止子,基因工程中目的基因的兩端需要添加限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）特異性識(shí)別切割的堿基序列，以便于與載體連接形成基因表達(dá)載體。(2)由圖示⑤培養(yǎng)基中含有卡那霉素可知，基因工程中的標(biāo)記基因是