2017-2018年生物選修3（人教版）練習(xí)：評估檢測（一）

專題評估檢測（一）

（時間：60分鐘滿分：100分）

1.（14分）通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為

轉(zhuǎn)基因動物。運(yùn)用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)。下圖表示了這

一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“手術(shù)刀”能識別的序列

和切點是一GIGATCC—,請回答下列問題。

卡染色體片段羊蛋白質(zhì)基因染色體上的其他基因

1??2r_

移去羊的□J11-i-

蛋白質(zhì)基因

人體蛋報基因~人體蛋呼.因

插人到羊染色體中11

表%分泌的卞乳中含人體蛋白質(zhì)

（1）從羊染色體中“切下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是,人體

蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中時需要的酶是

（2）請寫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程。

-G^GATCC一

-CCTAGfG一

（3）人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是

____________________________________，“插入”時用的工具是

，其種類有__________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析：本題主要考查各種工具在基因工程中的作用，首先明確限

制酶的作用是切取目的基因，DNA連接酶起縫合作用，載體會把目

的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，然后結(jié)合問題組織答案。（1）“手術(shù)刀”為限

制酶，“切下”羊的蛋白質(zhì)基因，使用DNA連接酶將其與載體縫合。

⑵由圖示可知限制酶識別的序列為一GGATCC-,并且在G與G之

間切開，而且形成的黏性末端為反向重復(fù)的，所以兩個末端分別為

-G—GATCC-

與

CCTAGG—o(3)插入時是目的基因與原有羊的DNA分

子結(jié)合，都為反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，插入時需要載體。

答案：⑴限制酶DNA連接酶

-G；GATCC—GGATCC-

(2)—CCTAGtG—f—CCTAGG-

(3)基因的結(jié)構(gòu)是相同的載體質(zhì)粒、動植物病毒、入噬菌體的

衍生物

2.(14分)回答利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育轉(zhuǎn)基因植物的相關(guān)問題。

注：圖中箭頭所指位置是限制酶識別和切割的位點

(1)培育轉(zhuǎn)基因植物過程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目

的是使目的基因在受體細(xì)胞中，并且可以通過復(fù)制遺傳

給下一代，同時，使目的基因表達(dá)和發(fā)揮作用。

(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，可利用DNA連接酶連接被限制酶切開

的鍵。

(3)組成基因表達(dá)載體的單體是o基因表達(dá)載體

中的啟動子是識別和結(jié)合的部位,這種結(jié)合完成后才能

驅(qū)動目的基因通過(填過程)合成mRNAo

(4)用兩種限制酶X加I和Sac1(兩種酶切出的黏性末端不同)切

割某DNA,獲得含目的基因的片段。若利用該片段構(gòu)建基因表達(dá)載

體，應(yīng)選用圖中的何種Ti質(zhì)粒？

（5）將受體細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要應(yīng)用技術(shù)，該

技術(shù)的理論依據(jù)是o

解析：（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中

穩(wěn)定存在，并且可以通過復(fù)制遺傳給下一代，同時，使目的基因表達(dá)

和發(fā)揮作用。

（2）DNA連接酶的作用是在DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。

（3）基因表達(dá)載體的本質(zhì)是DNA,其基本組成單位是脫氧核昔酸;

基因表達(dá)載體中的啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，這種結(jié)

合完成后才能驅(qū)動目的基因通過轉(zhuǎn)錄合成mRNAo

（4）用兩種限制酶XWI和Sac1（兩種酶切出的黏性末端不同）切

割某DNA,獲得含目的基因的片段。

甲、該Ti質(zhì)粒中含有限制酶Xbal和SacI的切割位點，且用這

兩種酶切割可將目的基因插入T-DNA中，甲正確；

乙、該Ti質(zhì)粒中不含限制酶SacI的切割位點，乙錯誤；

丙、該Ti質(zhì)粒中含有限制酶XMI和SacI的切割位點，但用這

兩種酶切割不會將目的基因插入T-DNA中，丙錯誤；

丁、該Ti質(zhì)粒中不含限制酶XWI的切割位點，丁錯誤。

故選甲。

（5）將受體細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)

的理論依據(jù)是植物細(xì)胞的全能性。

答案：（1）穩(wěn)定存在（2）磷酸二酯（3）脫氧核甘酸RNA聚合酶

轉(zhuǎn)錄（4）甲（5）植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性

3.（14分）下圖是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工

程菌”的示意圖。據(jù)圖回答:

A

◎

B

轉(zhuǎn)化細(xì)胞工程菌

D

(1)獲得基因A有兩條途徑：首先以A的mRNA為模板，在

酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在

的作用下合成雙鏈DNA,從而獲得所需基因；其次根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)

的序列，推測出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配

對原則，推測其DNA的序列；再通過化學(xué)方法合成所需基

因。

(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)

物質(zhì)有、、4種脫氧核糖核昔三磷酸和耐熱性的

DNA聚合酶，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。

(3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為o

(4)在基因工程中，常用Ca?+處理D,其目的是

解析：(1)在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，以基因A產(chǎn)生的mRNA為模板

可以獲得與mRNA互補(bǔ)的單鏈DNA,以該單鏈DNA為模板，在DNA

聚合酶的作用下可合成雙鏈DNA;根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，

根據(jù)密碼表可推測出相應(yīng)的mRNA序列，然后根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原

則可推測出其DNA中的脫氧核菩酸序列，再通過化學(xué)方法利用DNA

合成儀合成所需基因。

(2)利用PCR擴(kuò)增目的基因時，需要提供目的基因作為模板，添

加引物來引導(dǎo)子鏈的形成，添加四種脫氧核糖核昔三磷酸(即dCTP、

dATP、dGTP、dTTP)作為原料，耐高溫的DNA聚合酶來催化子鏈

的形成，擴(kuò)增過程可在PCR擴(kuò)增儀中完成。

(3)目的基因A和運(yùn)載體B拼接形成的C通常稱為基因表達(dá)載體

(重組質(zhì)粒)。

(4)基因工程中，常用Ca?+處理細(xì)菌細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞,

容易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子，進(jìn)而使重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)。

答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核甘酸

(2)引物模板DNA

(3)重組DNA(4)提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率

4.(14分)欲增加油菜種子的含油量，研究人員嘗試將酶D基因

與位于葉綠體膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因相連,導(dǎo)入油菜細(xì)胞并獲得了轉(zhuǎn)基因

油菜品種。

T-DNA

酶D基因轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因Ti質(zhì)粒

(1)研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計引物，采用法從

陸地棉基因文庫中獲取酶D基因，從擬南芥基因文庫中獲取轉(zhuǎn)運(yùn)肽

基因，所含三種限制酶(。歷I、SacI、XbaI)的切點如下圖所示。則

用和酶處理兩個基因后，可得到端與

端(填圖中字母)相連的融合基因。

(2)將上述融合基因插入右上圖所示Ti質(zhì)粒的T-DNA中，構(gòu)

建并導(dǎo)入農(nóng)桿菌中。將獲得的農(nóng)桿菌接種

在含的固體平板上培養(yǎng)得到含融合基因的單菌落,再利用液

體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，可以得到用于轉(zhuǎn)化的侵染液。

(3)剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間，此過程的目的是

________________________________，進(jìn)一步篩選后獲得轉(zhuǎn)基因油菜

細(xì)胞,該細(xì)胞通過技術(shù),可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。

(4)用法可檢測轉(zhuǎn)基因油菜植株中的融合基因

是否成功表達(dá)。

解析：研究人員依據(jù)基因的已知序列設(shè)計引物，采用PCR方法

獲取目的基因；用。歷I限制酶和DNA連接酶處理兩個基因后，得

到A、D端相連的融合基因；將獲得的農(nóng)桿菌接種在含四環(huán)素的固體

平板上培養(yǎng)得到含融合基因的單菌落，再利用液體培養(yǎng)基震蕩培養(yǎng)，

可以得到用于轉(zhuǎn)化的侵染液。剪取油菜的葉片放入侵染液中一段時間

目的是利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)胗筒思?xì)胞，獲得轉(zhuǎn)基因油菜細(xì)胞

后，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可培育成轉(zhuǎn)基因油菜植株。檢測轉(zhuǎn)基因

油菜植株中的融合基因是否成功表達(dá)要看是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，需

要用抗原一抗體雜交。

答案：(l)PCRClaIDNA連接AD

(2)基因表達(dá)載體(或“重組質(zhì)?！?四環(huán)素

(3)利用農(nóng)桿菌將融合基因?qū)胗筒思?xì)胞植物組織培養(yǎng)

(4)抗原一抗體雜交

5.(14分)棉鈴蟲是一種危害棉花的害蟲。我國科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)

一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽抱桿菌能分泌一種毒蛋白使

棉鈴蟲致死，而這種毒蛋白對人畜無害。通過基因工程方法，科學(xué)家

采用花粉管通道法將毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株并成功表達(dá),棉鈴蟲吃

了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會死亡?；ǚ酃芡ǖ婪ㄊ侵福豪弥参?/p>

花粉萌發(fā)時形成的花粉管通道將毒蛋白基因送入胚囊,進(jìn)而導(dǎo)入不具

備細(xì)胞壁的合子或早期胚體細(xì)胞，借助天然的種胚系統(tǒng)，形成含有目

的基因的種胚。

(1)下列所示的黏性末端是由種限制酶作用產(chǎn)生的。

AATTC1口AATTG川TTAAC川TTAAG”

(2)利用花粉管通道法將毒蛋白基因?qū)朊藁?xì)胞，此過程是基

因操作的基本步驟中的第三步，即

為減少獲得目的基因的盲目性，在獲得真核生物的目的基因時，

應(yīng)盡量采用___________________________________________________

__________________的方法。

(3)該目的基因在導(dǎo)入受體細(xì)胞前需要與載體結(jié)合，目前經(jīng)常使

用的載體有、和。

(4)檢測該目的基因是否表達(dá)的方法是

解析：用同一種限制酶切出的黏性末端是相同的，圖中四個黏性

末端各不相同，故為四種限制酶切割而成；獲得目的基因的方法有從

原有的物種中分離(基因文庫中提取)和人工合成目的基因，后者目的

性強(qiáng)；載體最常用的是質(zhì)粒，另外也可以用入噬菌體的活生物和動植

物病毒等，目的基因是否表達(dá)可以在分子水平或個體水平上檢測。

答案：(1)4(2)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞人工合成目的基因

(3)質(zhì)粒入噬菌體的活生物動植物病毒(4)讓害蟲吃棉花，觀察

害蟲的生存狀態(tài)

6.(15分)酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可生產(chǎn)食品和藥品

等?？茖W(xué)家將大麥細(xì)胞的LTP1基因?qū)肫【平湍妇?，獲得的啤酒

酵母菌可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒。基本操作過程如

圖所示，請據(jù)圖回答下列問題。

(1)該技術(shù)定向改變了酵母菌的性狀，這種可遺傳變異屬于

（2）從大麥細(xì)胞中可直接分離獲得LTP1基因，還可采用

方法獲得目的基因。本操作中為了將LTP1基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，

所用的載體是-

（3）要使載體與LTP1基因連接，首先應(yīng)使用進(jìn)行

切割。假如載體被切割后，得到的分子末端序列為AATTCG,則能

與該載體連接的LTP1基因分子末端是。

A.GCTTAAB.TAATTCC

C.CTTTAGD.AAATCT

（4）切割完成后，采用酶將載體與LTP1基因連接，連接

后得到的DNA分子稱為o

（5）此操作中可以分別用含有青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基

進(jìn)行篩選，則有C進(jìn)入的酵母菌在選擇培養(yǎng)基上的生長情況是

（6）除了看啤酒泡沫豐富與否外，還可用什么方法檢測LTP1基因

在啤酒酵母菌中是否表達(dá)？_________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

解析：基因工程從變異角度分析應(yīng)屬于基因重組，獲取目的基因

可采用直接從物種中分離或人工合成等方法，常用的載體是質(zhì)粒。

答案：（1）基因重組（2）人工合成質(zhì)粒（3）限制酶A

（4）DNA連接重組DNA（重組質(zhì)粒）（5）能在含有青霉素的培養(yǎng)基

上存活，但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活（6）檢驗轉(zhuǎn)基因啤酒

酵母菌能否產(chǎn)生LTP1蛋白

7.（15分）我國曾經(jīng)發(fā)生過因“非典型性肺炎”而死亡的病例，

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，該病是由SARS病毒（一種RNA病毒）感染所引起的疾

病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)

后的血清中有抗s蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防

SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作，其簡要的操作流程如圖:

|SARS病毒性四艮\\|y》際'S蛋白基囪

攜帶S蛋白個

|導(dǎo)入大|④,

一基因的重組士原核細(xì)胞表

|腸桿菌|

達(dá)的S蛋白

表達(dá)載體A

②

攜帶S蛋白||導(dǎo)入培|,

L基因的重組工養(yǎng)的動工真核細(xì)胞表

達(dá)的S蛋白

表達(dá)載體B物細(xì)胞

(1)實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是。

(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使