生物（人教版選修3）練習(xí)階段質(zhì)量評估1

階段質(zhì)量評估(一)基因工程(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題2.5分，共50分)1．以下關(guān)于抗病毒轉(zhuǎn)基因植物的說法，正確的是()A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗害蟲D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異解析：抗病毒轉(zhuǎn)基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可以抗蟲，抗病毒基因和植物體內(nèi)的其他基因一樣存在基因突變的可能性。答案：B2．下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是()A．質(zhì)粒上的抗性基因可能會在基因工程操作中被破壞B．有些限制性核酸內(nèi)切酶能識別特定的核糖核苷酸序列C．利用細菌質(zhì)粒構(gòu)建的重組質(zhì)粒不宜用于真核生物的基因工程D．受體細胞若能表達質(zhì)粒載體上的抗性基因，即表明重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入解析：在切割質(zhì)粒時，可能會破壞質(zhì)粒中的抗性基因；限制性核酸內(nèi)切酶識別的是特定的脫氧核苷酸序列；重組質(zhì)粒既可以用于原核生物，也可以用于真核生物的基因工程；受體細胞若能表達質(zhì)粒載體上的抗性基因，只能說明導(dǎo)入了質(zhì)粒，但不一定是重組質(zhì)粒。答案：A3．在基因工程中，如受體細胞是細菌，則用來處理該細菌以增強細胞壁通透性的化學(xué)試劑是()A．氯化鈉 B．聚乙二醇C．氯化鈣 D．二苯胺解析：用氯化鈣處理細菌以增強細胞壁通透性，使細菌轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細胞，利用重組DNA分子導(dǎo)入細胞。答案：C4．下列關(guān)于基因表達載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內(nèi)進行C．抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D．啟動子位于目的基因的首端解析：基因表達載體的構(gòu)建是在細胞外進行的。答案：B5．以下甲、乙兩圖表示從細菌細胞中獲取目的基因的兩種方法，以下說法中錯誤的是()A．甲方法可建立該細菌的基因組文庫B．乙方法可建立該細菌的cDNA文庫C．甲方法要以脫氧核苷酸為原料D．乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與解析：甲方法是從細菌的DNA中直接提取，故可以建立該細菌的基因組文庫。乙方法是由mRNA逆轉(zhuǎn)錄的目的基因，故可以建立該細菌的cDNA文庫。乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶和脫氧核苷酸為原料。答案：C6．研究人員想將生長激素基因通過質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞內(nèi)，以表達產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大腸桿菌不帶任何抗性基因，則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中應(yīng)加抗生素()A．僅有鏈霉素B．同時有鏈霉素和氨芐青霉素C．僅有氨芐青霉素D．無鏈霉素和氨芐青霉素解析：由于目的基因并不插入到基因A、B中，而受體菌不帶任何抗性基因，故篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中兩種抗生素均需加入，方可篩選到特定質(zhì)粒。答案：B7．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因，其中箭頭所指部位為酶的識別位點，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示目的基因載體的質(zhì)粒是()解析：解答本題的關(guān)鍵是知道載體必須具備標(biāo)記基因，且標(biāo)記基因不能被破壞。A項中MunⅠ能切出與EcoRⅠ一樣的AATT—黏性末端，且未破壞標(biāo)記基因結(jié)構(gòu)；B項中質(zhì)粒無標(biāo)記基因，不符合載體的條件；C、D項中破壞了標(biāo)記基因。答案：A8．下列選項中，按照基因—表達的細胞—表達產(chǎn)物的順序，不可能的是()A．細菌抗蟲蛋白基因、抗蟲棉葉肉細胞、細菌抗蟲蛋白B．人酪氨酸酶基因、正常人皮膚細胞、人酪氨酸酶C．動物胰島素基因、大腸桿菌工程菌細胞、動物胰島素D．兔血紅蛋白基因、兔成熟紅細胞、兔血紅蛋白解析：成熟的哺乳動物(如兔)紅細胞是無核的，不含血紅蛋白基因，因而不能合成兔血紅蛋白。答案：D9．中美科學(xué)家通過改變一種名為NR2B的基因研制出了轉(zhuǎn)基因超級小鼠Hobbie－J，Hobbie－J比普通老鼠更加聰明，大腦運轉(zhuǎn)更加迅速，它能夠輕松完成迷宮任務(wù)。下列關(guān)于Hobbie－J產(chǎn)生過程的描述，錯誤的是()A．NR2B基因可通過PCR技術(shù)進行擴增B．改變后的NR2B基因作為目的基因，可直接注入小鼠受精卵內(nèi)C．通常采用顯微注射法將改變后的NR2B基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi)D．可采用基因探針檢測改變后的NR2B基因是否導(dǎo)入小鼠體內(nèi)解析：目的基因可通過PCR技術(shù)擴增；獲取的目的基因需與載體結(jié)合成重組質(zhì)粒后才可通過顯微注射法導(dǎo)入小鼠的受精卵內(nèi)，直接導(dǎo)入的目的基因不能在小鼠體內(nèi)表達；檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞，可采用放射性同位素標(biāo)記的基因探針。答案：B10．下圖甲、乙中的箭頭表示三種限制酶的酶切位點，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，neoR表示新霉素抗性基因。下列敘述正確的是()A．圖甲中的質(zhì)粒用BamHⅠ切割后，含有4個游離的磷酸基因B．在構(gòu)建重組質(zhì)粒時，可用PstⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒和外源DNAC．同時用PstⅠ和HindⅢ酶切，加入DNA連接酶后可得到1種符合要求的重組質(zhì)粒D．導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌可在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生長解析：本題考查限制酶的有關(guān)知識，正確理解圖中的信息以及限制酶的切割特點是解答本題的關(guān)鍵。質(zhì)粒用BamHⅠ切割后將產(chǎn)生一個切口，打開了2個磷酸二酯鍵，產(chǎn)生2個游離的磷酸基團，故A錯誤；由于目的基因中含有一個BamHⅠ的識別位點，若用BamHⅠ切割將破壞目的基因的結(jié)構(gòu)，故B錯誤；目的基因兩側(cè)分別有PstⅠ和HindⅢ的識別位點，且質(zhì)粒也含有二者的識別位點，同時用這兩種酶切割時，目的基因與質(zhì)粒之間只有一種符合要求的連接方式，故C正確；PstⅠ的識別位點位于氨芐青霉素抗性基因中，用PstⅠ切割后，導(dǎo)致該抗性基因被破壞，從而造成導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌不具有抗氨芐青霉素的特性，故D錯誤。答案：C11．科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，計劃將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍，下列對蛋白質(zhì)的改造，操作正確的是()A．直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B．直接改造相應(yīng)的mRNAC．對相應(yīng)的基因進行操作D．重新合成新的基因解析：通過對相應(yīng)基因的操作，從而改變氨基酸的種類。答案：C12．能作為基因治療的載體的是()A．噬菌體 B．腺病毒C．煙草花葉病毒 D．SARS病毒解析：常選擇腺病毒作基因治療的載體。答案：B13．如圖表示細胞膜上乙酰膽堿(一種神經(jīng)遞質(zhì))受體基因的克隆技術(shù)操作過程，下列相關(guān)分析中正確的是()A．獲得該mRNA的最佳材料是受精卵B．構(gòu)建基因表達載體最可能使用的載體是大腸桿菌C．完成過程①②必不可少的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶D．探針篩選的目的是淘汰被感染的細菌，獲得未被感染的細菌解析：該受體基因在神經(jīng)細胞中表達，獲得該mRNA的最佳材料是神經(jīng)細胞。構(gòu)建基因表達載體最可能使用的載體是質(zhì)粒。探針篩選的目的是檢測是否存在cDNA。答案：C14．如圖為轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(其中ampr為抗氨芐青霉素基因)。下列敘述不正確的是()A．可同時選用限制酶PstⅠ、SmaⅠ對含目的基因的DNA進行切割B．過程①使用的DNA連接酶對DNA的兩端堿基序列沒有特異性要求C．過程②可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法D．質(zhì)粒上的抗性基因有利于篩選含目的基因的細胞和促進目的基因的表達解析：本題中的抗性基因是重組質(zhì)粒的標(biāo)記基因，標(biāo)記基因有利于篩選含目的基因的受體細胞，而不能促進目的基因的表達。答案：D15．限制酶可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。如圖為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ及BglⅡ的辨識序列及每一種限制酶的特定切割部位。其中哪兩種限制酶切割出來的DNA片段末端可以互補結(jié)合，其末端互補序列是()A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互補序列：AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互補序列：GATC—C．BamHⅠ和BglⅡ；末端互補序列：GATC—D．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互補序列：AATT—解析：BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端堿基能互補配對，互補序列都含有GATC—。答案：C16．下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因植物的說法中不正確的是()A．科學(xué)家可以利用一些調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因，來提高作物的抗鹽堿和抗旱的能力B．由于抗蟲棉可以抵抗一切危害棉花植株的害蟲，所以抗蟲棉已經(jīng)推廣應(yīng)用C．科學(xué)家往往將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏?，以提高農(nóng)作物的營養(yǎng)價值D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和細菌等解析：由于鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與細胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)，所以目前科學(xué)家正在利用調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因來提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱的能力。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只是對棉鈴蟲有較強的抗性，并不針對所有害蟲。人體不能自身合成必需氨基酸，所以在改良植物品質(zhì)上科學(xué)家更重視提高必需氨基酸的含量。答案：B17．下列對物質(zhì)的改造不屬于蛋白質(zhì)工程范疇的是()A．胰島素改造 B．抗體改造C．酶的改造 D．性激素改造解析：蛋白質(zhì)工程是通過改造基因來改造蛋白質(zhì)，生產(chǎn)自然界原不存在的蛋白質(zhì)，性激素不是蛋白質(zhì)。答案：D18．《人類基因治療》報道，在美國佛羅里達大學(xué)基因治療中心接受基因治療的三名遺傳性失明患者都重新獲得了一定的視力，并且沒有嚴重的副作用。基因治療是指()A．把健康外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?，達到治療疾病的目的B．對有缺陷的細胞進行修復(fù)，從而使其恢復(fù)正常，達到治療疾病的目的C．運用人工誘變方法，使有基因缺陷的細胞發(fā)生基因突變，從而恢復(fù)正常D．運用基因工程技術(shù)，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的解析：基因治療只是將正常的基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，而細胞中的缺陷基因并未修復(fù)，和正常基因同時存在，基因治療也不是切除病變基因或誘發(fā)其突變，因而B、C、D的說法都不符合基因治療的概念。答案：A19．若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，其在環(huán)境保護上的重要意義是()A．減少氮肥使用量，降低生產(chǎn)成本B．減少氮肥生產(chǎn)量，節(jié)約能源C．避免使用氮肥過多引起的環(huán)境污染D．改良土壤的群落結(jié)構(gòu)解析：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水體富營養(yǎng)化，引起淡水“水華”、海洋“赤潮”現(xiàn)象的發(fā)生。造成水體惡化，污染環(huán)境。利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，可減少氮肥施用量，避免水體富營養(yǎng)化，在環(huán)保方面具有重要意義。答案：C20．生長激素在醫(yī)學(xué)上具有廣泛的應(yīng)用，可用于治療垂體性侏儒癥等。為了批量生產(chǎn)生長激素，可以借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)將生長激素基因?qū)肫渌矬w(細胞)內(nèi)。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①表示從人體組織細胞(比如肌肉組織細胞)中獲取人生長激素mRNAB．圖中③過程可同時使用HindⅢ和PstⅠ兩種酶切割含人生長激素基因的DNA分子C．結(jié)合圖中信息可知，圖中④過程形成的末端種類為黏性末端D．圖中⑥⑦⑧過程，所用方法分別為鈣離子處理、顯微注射和基因槍法解析：由于人生長激素基因只能在垂體細胞中表達，故要得到人生長激素mRNA，應(yīng)從垂體細胞中獲取，A錯誤；如過程③用HindⅢ和PstⅠ兩種酶切割，則過程④也必須用這兩種酶切割，這樣質(zhì)粒上的兩個標(biāo)記基因均會被破壞，B錯誤；③過程產(chǎn)生的是黏性末端，則④過程產(chǎn)生的也應(yīng)該是黏性末端，C正確；過程⑧所用的方法為顯微注射法，D錯誤。答案：C二、非選擇題(共50分)21．(9分)已知SARS是由一種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下：(1)實驗步驟①需要一種特殊的酶。該酶是_________________。(2)步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用的酶有______和______。為了使S基因和載體結(jié)合，需要注意的是____________________________，原因是________________________________________________________________________。(3)經(jīng)過④、⑥產(chǎn)生的S蛋白是否一樣？__________________________，原因是________________________________________________________________________。(4)為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用______________與______________進行抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗。解析：(1)實驗步驟①涉及由RNA→DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程需逆轉(zhuǎn)錄酶催化。(2)構(gòu)建基因表達載體需使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，為獲得相同的黏性末端，一般使用相同的限制酶切割目的基因和運載體。(3)由于目的基因所攜帶的遺傳信息相同，故經(jīng)過④、⑥產(chǎn)生的S蛋白相同。(4)為檢驗S蛋白特性，可用抗原—抗體雜交法進行個體生物水平的鑒定。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶(2)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶用同一種限制酶處理S基因和載體只有這樣才能使目的基因和載體具有相同的黏性末端，它們才能得以重組(3)一樣因為所用的目的基因攜帶的遺傳信息相同(4)大腸桿菌中表達的S蛋白SARS康復(fù)病人的血清22．(10分)降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低，半衰期較短。某科研機構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，從預(yù)期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補平，獲得雙鏈DNA，過程如圖。在此過程中發(fā)現(xiàn)，合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象。分析回答下列問題：(1)Klenow酶是一種______________酶，合成的雙鏈DNA有__________個堿基對。(2)獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoRⅠ(識別序列和切割位點—G↓AATTC—)和BamHⅠ(識別序列和切割位點—G↓GATCC—)雙酶切后插入到大腸桿菌質(zhì)粒中，篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證。①大腸桿菌是理想的受體細胞，這是因為它____________________________________________________________________________________________________________。②設(shè)計EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是____________________________________________________________________________________________________________。③要進行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇，需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有__________________________________________________________________。(3)經(jīng)DNA測序表明，最初獲得的多個重組質(zhì)粒，均未發(fā)現(xiàn)完全正確的基因序列，最可能的原因是________________________________________________________________________。(4)上述制備該新型降鈣素，運用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是________________________________________________________________________。解析：(1)Klenow酶可延長DNA子鏈，則該酶為DNA聚合酶。由題意知，合成的雙鏈DNA堿基對數(shù)為（7218）+72=126。(2)由于大腸桿菌繁殖快、遺傳物質(zhì)相對較少，故常被用作受體細胞；雙酶切割的優(yōu)勢在于定向連接(防環(huán)化、防任意連接)為方便重組質(zhì)粒的鑒定和選擇所選質(zhì)粒中須具標(biāo)記基因。(3)若發(fā)生堿基缺失現(xiàn)象，則可導(dǎo)致基因錯誤。(4)該技術(shù)是以改造蛋白質(zhì)為目的，以改造基因為手段的操作，應(yīng)屬蛋白質(zhì)工程。答案：(1)DNA聚合126(2)①繁殖快、單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少②保證目的基因和載體的定向連接(或防止目的基因和載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接)③標(biāo)記基因(3)合成的核苷酸單鏈仍較長，產(chǎn)生缺失堿基的現(xiàn)象(4)蛋白質(zhì)工程23．(2017·江蘇高考)(15分)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用于重金屬廢水的凈化處理。PCR擴增過程示意圖如下，請回答下列問題：(1)從高表達MT蛋白的生物組織中提取mRNA，通過________獲得________用于PCR擴增。(2)設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補配對的引物(引物1和引物2)，為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)腳_______位點。設(shè)計引物時需要避免引物之間形成________，而造成引物自連。(3)圖中步驟1代表________，步驟2代表退火，步驟3代表延伸，這三個步驟組成一輪循環(huán)。(4)PCR擴增時，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過高會破壞________的堿基配對。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，長度相同但________的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。(5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴增產(chǎn)物，則可以采取的改進措施有________(填序號：①升高退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計引物)。解析：(1)目的基因的獲?。簭母弑磉_MT蛋白的生物組織中提取mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA用于PCR擴增。(2)設(shè)計一對與MT基因兩端序列互補配對的引物(引物1和引物2)，為方便基因與運載體相連構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶的切割位點。為了避免引物自連，設(shè)計引物時需要避免引物之間形成堿基互補配對。(3)根據(jù)PCR的過程可知，圖中步驟1為變性，步驟2為退火，步驟3為延伸，這三個步驟組成一輪循環(huán)。(4)退火溫度過高，會破壞引物與模板的堿基配對。因A、T之間形成兩個氫鍵，G、C之間形成三個氫鍵，GC堿基含量高的引物，需要設(shè)定更高的退火溫度。(5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴增產(chǎn)物，可能的原因是退火溫度過高，或者設(shè)計的引物不合適，不能與模板堿基配對。因此可采取的改進措施有降低退火溫度、重新設(shè)計引物等。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄cDNA(2)限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補配對(3)變性(4)引物與模板GC含量高(5)②③24．(8分)科學(xué)家利用鹽堿地中耐鹽堿植物的耐鹽基因，培育出了耐鹽水稻新品系。如圖是培育過程簡圖，請回答：(1)目的基因的獲取需要________酶，階段Ⅰ的核心是________________________。(2)為保證耐鹽基因的正常轉(zhuǎn)錄，b上耐鹽基因的兩端應(yīng)含有________，將b導(dǎo)入c常用__________法。(3)對耐鹽基因轉(zhuǎn)錄和表達產(chǎn)物的檢測分別采用________、________技術(shù)。(4)階段Ⅱ的核心過程是______，由耐鹽水稻細胞培育成了耐鹽水稻植株，說明植物細胞具有__________。解析：(1)基因工程的核心技術(shù)是基因表達載體的構(gòu)造。(2)為保證目的基因的轉(zhuǎn)錄，目的基因上游應(yīng)有啟動子，下游應(yīng)具終止子；將目的基