2019高中生物 專題一 基因工程單元測試（二）新人教版選修3.doc

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專題一 基因工程 注意事項： 1．答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。 2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。 4．考試結束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。 一、選擇題（本題包括20小題，每小題3分，共60分，每小題只有一個選項最符合題意） 1．下圖是某DNA片段，下列有關該圖的敘述中，不正確的是（ ） A．②③④組成DNA的基本組成單位 B．⑥在DNA中特定排列順序可代表遺傳信息 C．某限制性內(nèi)切酶可選擇⑤作為切點 D．DNA連接酶可連接①處斷裂的化學鍵 2．下列所示的黏性末端是由幾種限制性核酸內(nèi)切酶作用產(chǎn)生的（　?。? A．1種 B．2種 C．3種 D．4種 3．在基因工程中用到的限制性核酸內(nèi)切酶主要從原核生物中獲得，一種限制酶只能識別雙鏈DNA某種特定核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子，這與酶的什么性質相吻合（ ） A．高效性 B．具有多樣性 C．專一性 D．催化活性受外界條件影響 4．下列關于DNA連接酶的作用敘述，正確的是（ ） A．將單個核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯鍵 B．將斷開的兩個DNA片段的骨架連接起來，重新形成磷酸二酯鍵 C．連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵 D．只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來，而不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接 5．關于基因工程的操作工具的說法，正確的是（ ） A．所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 B．質粒具有標記基因，以便為目的基因的表達提供條件 C．載體必須具備的條件之一：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接 D．DNA連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵 DNA連接酶使黏性末端之間形成磷酸二酯鍵，D錯誤。 6．下列不屬于獲得目的基因方法的是（ ） A．從基因文庫中獲取 B．利用人工合成法獲得 C．利用PCR技術大量獲得 D．利用農(nóng)桿菌轉化法獲得 7．下列關于基因文庫的說法中，錯誤的是（ ） A．cDNA文庫中的基因可以在不同物種間進行交流 B．某果蠅X染色體上的所有基因組成的文庫是部分基因文庫 C．從cDNA文庫中獲取的目的基因，既無啟動子，又無終止子 D．取出果蠅某細胞中全部mRNA，通過反轉錄產(chǎn)生的全部DNA片段稱為該果蠅的基因組文庫 8．PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的技術。下列有關該技術的敘述，不正確的是（ ） A．PCR技術的原理是DNA復制 B．變性過程中利用高溫使DNA雙鏈解開 C．復性過程中引物與DNA模板鏈的結合是依靠堿基互補配對原則完成的 D．延伸過程需要Taq酶、ATP、四種核糖核苷酸 9．以下為形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（ ） A．催化①過程的酶是RNA聚合酶 B．催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫 C．④過程發(fā)生的變化是引物與單鏈 DNA 結合 D．如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的 40%，則一個雙鏈DNA中，A與 G之和也占該 DNA 堿基含量的40% 10．下圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ所示限制酶的酶切位點。能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調(diào)控序列是（ ） A．啟動子 B．tetR C．復制原點 D．a(chǎn)mpR 11．下列有關基因表達載體的說法，正確的是（ ） A．基因表達載體是基因工程的核心 B．終止子是決定翻譯過程結束的信號 C．基因表達載體不會因受體細胞不同及導入方法的差別而有所差別 D．有人認為將某生物的所有DNA直接導入受體細胞更簡便,不需構建基因表達載體 12．受體細胞不同，將目的基因導入受體細胞的方法也不相同，下列受體細胞與導入方法匹配錯誤的一項是（ ） A．棉花細胞花粉管通道法 B．大腸桿菌用Ca2+處理法 C．羊受精卵農(nóng)桿菌轉化法 D．番茄細胞基因槍法 13．檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因采用的方法是（ ） A．抗原一一抗體雜交法 B．蛋白質鑒定法 C．mRNA雜交法 D．放射性同位素標記的探針 14．在基因工程操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（ ） A．人工合成目的基因 B．目的基因與運載體結合 C．目的基因的檢測和表達 D．將目的基因導入受體細胞 15．利用外源基因在受體細胞中表達，可生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品。下列各項中最能說明目的基因在受體細胞中完成了表達的是（ ） A．番茄細胞中檢測到魚的抗凍蛋白基因 B．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因的mRNA C．酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白 D．山羊乳腺細胞中檢測到人凝血酶DNA序列 16．如圖表示轉基因動植物的培育過程。據(jù)圖分析，下列有關敘述正確的是（ ） A．在獲得目的基因的過程中，需要使用限制酶和DNA連接酶等工具酶 B．受體細胞A、B一定均為受精卵 C．②過程需要用到動物細胞的體外培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術 D．將目的基因導入受體細胞B時常使用大腸桿菌作為工具去侵染植物細胞 17．下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關敘述正確的是（ ） A．②的構建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與 B．③侵染植物細胞后，重組Ti質粒全部整合到了④的染色體上 C．④的染色體上若含抗蟲基因，則⑤一定會表現(xiàn)出抗蟲性狀 D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 18．據(jù)新聞報道，阿根廷科學家近日培育出了世界上第一頭攜帶有兩個人類基因的奶牛，因此有望生產(chǎn)出和人類母乳極其相似的乳制品。下列相關敘述正確的是（ ） A．該過程需要限制酶作為“剪刀”和DNA聚合酶作為“針線” B．該過程中人類基因和運載體的結合是在奶牛體內(nèi)完成的 C．該過程發(fā)生的變異是定向的 D．人類基因導入奶牛體內(nèi)就可以表達 19．蛋白質工程的基本操作程序正確是（ ） ①蛋白質分子結構合成 ②DNA合成 ③mRNA合成 ④蛋白質的預期功能 ⑤根據(jù)氨基酸的序列推出脫氧核苷酸的序列（ ） A．⑤→④→③→②→①→② B．①→②→③→④→⑤→① C．④→①→⑤→②→③→① D．②→③→⑤→①→②→④ 20．下列有關基因工程和蛋白質工程的敘述，正確的是（ ） A．蛋白質工程是在基因工程基礎上延伸出的第二代基因工程 B．基因工程合成天然存在的基因，蛋白質工程合成天然存在的蛋白質 C．基因工程是分子水平操作，蛋白質工程是細胞水平（或性狀水平）操作 D．基因工程需對基因進行操作，蛋白質工程需對蛋白質進行操作 二、非選擇題（本題包括3小題，每空2分，共40分） 21．（12分）北極比目魚中有抗凍基因，下圖是獲取轉基因抗凍番茄植株的過程示意圖，請回答： （1）利用過程①的方法構建的基因文庫稱為__________。與真核基因相比，其結構中不含______序列。 （2）為使過程①獲取的目的基因在番茄細胞中能夠表達，在構建表達載體時，需在目的基因的兩端加入__________，確認抗凍基因是否正確表達，應檢測植株中__________是否呈陽性。 （3）將重組質粒導入農(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌的轉化作用，可以將目的基因導入番茄體細胞中染色體的DNA上，其原理是________________。 （4）發(fā)現(xiàn)一種抗凍能力很強的細菌（Ac菌），通過細胞融合技術構建雜種抗凍體系的植株過程中能否只用一種酶分離原生質體？理由是________________ _ 。 22．（16分）科學家運用基因工程技術將結核桿菌MPT64基因（能控制合成MPT64蛋白）成功導入胡蘿卜細胞，最終表達出肺結核疫苗?；卮鹣铝袉栴}： （1）為獲取MPT64基因，可從結核桿菌的細胞中提取對應mRNA，在_______的作用下合成雙鏈cDNA片段，該cDNA片段__________(填“可以”、“部分可以”或“不可以”）實現(xiàn)物種間的基因交流。 （2）通常采用PCR技術擴增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，原因是____，在操作步驟中需要加熱至90～95℃的目的是__________。 （3）根據(jù)農(nóng)桿菌的特點，如果將MPT64基因插入_______上，通過農(nóng)桿菌的轉化作用，就可以使目的基因進入胡蘿卜細胞，并將其插入植物細胞中的_____上。要確認MPT64基因是否在胡蘿卜植株中表達，應檢測胡蘿卜植株中是否含有__________。 （4）科學家探知，若能把MPT64蛋白第20位和第24位的氨基酸都改變?yōu)榘腚装彼?，可以更好保證所生產(chǎn)的肺結核疫苗分子的穩(wěn)定性。根據(jù)蛋白質工程的原理，可對_______進行修飾或改造，以達到生產(chǎn)目的。 23．（12分）現(xiàn)代生物技術并不是各自獨立的，而是相互聯(lián)系、相互滲透的。下圖表示利用乳腺生物反應器生產(chǎn)某種動物蛋白的流程示意圖，請分析回答下列問題： （1）該生產(chǎn)流程中應用到的現(xiàn)代生物技術有_____________、_____________(寫出其中兩種)。 （2）圖中A、B分別表示______________________、 。 （3）蛋白質工程中，要對蛋白質結構進行設計改造，必須通過基因_______或基因______來完成，而不直接改造蛋白質，原因是改造后的基因能夠遺傳，且改造基因易于操作。 2018-2019學年高二下學期選修三專題一訓練卷 生 物（二）答 案 1. 【答案】C 【解析】②③④是DNA的基本組成單位脫氧核糖核苷酸，A正確；⑥堿基對在DNA中特定的排列順序可代表遺傳信息，B正確；限制性核酸內(nèi)切酶可選擇性地斷裂磷酸二酯鍵，而圖中⑤是氫鍵，C錯誤；DNA連接酶可使不同DNA片段通過形成磷酸二酯鍵進行連接，即可連接①處斷裂的化學鍵，D正確。 2. 【答案】D 【解析】每種限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）只能識別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列，并在特定的位點切割磷酸二酯鍵，據(jù)此分析圖示中的4個黏性末端可知：按照從左至右的順序，限制酶的識別序列依次如下圖所示。這4種限制酶的識別序列各不相同，因此圖示中的黏性末端是由4種限制酶作用產(chǎn)生的，D正確。 3. 【答案】C 【解析】酶具有多種特性，其中專一性是指一種酶只能催化一種或一類化合物的化學反應。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子，這顯然屬于酶的專一性，C正確。 4. 【答案】B 【解析】將單個核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯鍵是DNA聚合酶的作用，而DNA連接酶的作用是將斷開的兩個DNA片段的骨架連接起來，重新形成磷酸二酯鍵，A錯誤，B正確；氫鍵的形成不需要酶，DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵，C錯誤；DNA連接酶分別為EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶，這兩種酶都能將雙鏈DNA片段互補的粘性末端之間連接起來，其中T4DNA連接酶還可以連接平末端，D錯誤。 5. 【答案】C 【解析】一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，不同酶識別序列不同，A錯誤，質粒具有標記基因,以便檢測和篩選獲得目的基因的受體細胞，B錯誤，載體必須具備的條件之一：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接，C正確。DNA連接酶使黏性末端之間形成磷酸二酯鍵，D錯誤。 6. 【答案】D 【解析】獲取目的基因的方法之一是從基因文庫中獲取，A錯誤；獲取目的基因的方法之一是利用人工合成法獲得，B錯誤；獲取目的基因的方法之一是利用PCR技術大量獲得，C錯誤；農(nóng)桿菌轉化法是目的基因導入植物細胞的方法，而不是獲得目的基因的方法，D正確。 7. 【答案】D 【解析】cDNA文庫中的基因可以在不同物種間進行交流，基因組文庫中部分基因可以，A正確；某果蠅X染色體上只包含了果蠅的少部分基因，不是果蠅的全部基因，因此X染色體上的所有基因組成的文庫是部分基因文庫，B正確；cDNA 文庫是指某生物某發(fā)育時期所轉錄的全部 mRNA 經(jīng)反轉錄形成的，因此無既無啟動子，又無終止子，C正確；取出果蠅某細胞中全部mRNA，通過反轉錄產(chǎn)生的全部DNA片段稱為該果蠅的cDNA文庫，D錯誤。 8. 【答案】D 【解析】PCR技術包括變性、復性和延伸三個步驟。PCR技術的原理是DNA復制，A正確；變性過程是利用高溫（90-95℃）使DNA雙鏈解開，B正確；復性過程是將變性后形成的單鏈DNA分子模板冷卻到55-60℃后，使引物與DNA模板鏈通過堿基互補配對的方式結合，C正確；延伸過程是在70-75℃下，Taq酶從引物起始進行互補鏈的合成，該過程需要Taq酶、四種脫氧核苷酸，D錯誤。 9. 【答案】C 【解析】①過程為逆轉錄，催化①過程的酶是逆轉錄酶，A錯誤；②過程為DNA復制，⑤過程為延伸，催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，但催化②過程的酶不耐高溫，催化⑤過程的酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶，具有耐高溫的特點，B錯誤；④過程為復性，溫度降到55℃至60℃時，兩種引物通過堿基互補配對分別與兩條DNA單鏈結合，C正確；依據(jù)堿基互補原則可知：在一個雙鏈DNA中，A＝T，C＝G，所以A與 G之和占該 DNA 堿基含量的50%，D錯誤。 10. 【答案】A 【解析】能讓目的基因開始表達的是啟動子，啟動子是RNA聚合酶特異性識別和結合的DNA序列，是基因的一個組成部分，控制基因表達（轉錄）的起始時間和表達的程度，D正確。 11. 【答案】A 【解析】基因表達載體的構建是基因工程操作程序的核心步驟，A正確，終止子是DNA上的核苷酸序列，不是終止密碼，是決定轉錄過程結束的信號，B錯誤，基因表達載體因受體細胞不同及導入方法的差別而有所差別，C錯誤，外源基因不能在受體細胞中穩(wěn)定存在,所以需構建基因表達載體，D錯誤。 12. 【答案】C 【解析】當以棉花受精卵為受體細胞時常用花粉管通道法，A正確；用Ca2+處理大腸桿菌，使細胞處于感受態(tài)，容易吸收DNA分子，B正確；動物受精卵為受體細胞時，常用顯微注射法，C錯誤；植物細胞為受體細胞時可以用基因槍法。D正確。 13. 【答案】D 【解析】檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因采用的方法是DNA分子雜交技術。即將轉基因生物的基因組DNA提取出來，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作標記，以此作為探針，使探針與基因組DNA雜交，如果顯現(xiàn)出雜交帶，就表明目的基因已插入染色體DNA中，D正確。 14. 【答案】D 【解析】人工合成目的基因的方法是逆轉錄法，需要進行堿基互補配對，A正確；目的基因與運載體結合時，需要進行堿基互補配對，B正確；檢測目的基因時需要用到基因探針，進行堿基互補配對；基因表達包括轉錄和翻譯過程，都要進行堿基互補配對，C正確；將目的基因導入受體細胞時，不進行堿基互補配對，D錯誤。 15. 【答案】C 【解析】目的基因表達的含義是控制合成相應的蛋白質。番茄細胞中檢測到魚的抗凍蛋白基因，但抗凍蛋白基因不一定表達，A錯誤；大腸桿菌中檢測到人胰島素基因的mRNA，說明人胰島素基因完成轉錄，但不一定合成人的胰島素，B錯誤；酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白，說明人的干擾素基因完成了表達，C正確；山羊乳腺細胞中檢測到人凝血酶DNA序列，說明山羊乳腺細胞中含有人凝血酶基因，但不能說明基因完成表達，D錯誤。 16. 【答案】C 【解析】在獲得目的基因的過程中，不需要使用DNA連接酶，A錯誤；基因工程的植物受體細胞一般是體細胞，而動物受體細胞一般為受精卵，B錯誤；②過程由一個細胞發(fā)育到完整個體，需要用到動物細胞的體外培養(yǎng)、胚胎移植等生物技術，C正確；將目的基因導入植物受體細胞B時常使用農(nóng)桿菌作為工具去侵染植物細胞，D錯誤。 17. 【答案】D 【解析】重組質粒的構建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參與，DNA聚合酶用于DNA復制過程，A錯誤；③侵染植物細胞后，重組Ti質粒上的T-DNA整合到棉花細胞的染色體上，B錯誤；如果受體細胞的染色體上若含抗蟲基因，但不代表該基因就一定成功表達，因此不能確定⑤是否表現(xiàn)出抗蟲性狀，C錯誤；⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異，D正確。 18. 【答案】C 【解析】基因工程中的限制酶作為“剪刀”，負責剪切質粒和目的基因，DNA連接酶作為“針線”，負責縫合脫氧核糖和磷酸交替連接而構成的DNA骨架上的缺口，DNA聚合酶是在DNA復制或逆轉錄時，將單個的脫氧核苷酸連接到DNA單鏈的3＇端并形成磷酸二酯鍵，A錯誤；人類基因和運載體的結合是體外條件下通過DNA連接酶將二者黏性末端縫合起來，B錯誤；基因工程就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向改造生物的遺傳性狀。對改造的生物而言，這種變異是定向的，C正確；目的基因導入受體細胞后，不一定都能成功表達，因此，D錯誤。 19. 【答案】C 【解析】蛋白質工程的基本途徑為：從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相對應的脫氧核糖核苷酸序列（DNA），最后按照基因工程的一般步驟進行。因此，蛋白質工程的基本操作程序正確的是④→①→⑤→②→③→①，C正確。 20. 【答案】A 【解析】蛋白質工程是在基因工程基礎上延伸出的第二代基因工程，A正確；基因工程合成的是自然界中存在的蛋白質，蛋白質工程可以合成自然界不存在的蛋白質，B錯誤；基因工程和蛋白質工程都是分子水平操作，C錯誤；蛋白質工程是對蛋白質的結構進行改造，要通過基因改造，也是在基因水平操作，D錯誤。 21. 【答案】（1）部分基因文庫（或cDNA文庫） 內(nèi)含子 （2）啟動子、終止子 表達產(chǎn)物（或抗凍蛋白）目的基因 （3）隨農(nóng)桿菌中Ti質粒上的T-DNA轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上 （4）不能，兩者細胞壁成分不同（前者細胞壁成分為肽聚糖，后者為纖維素及果膠） 【解析】（1）圖中①表示反轉錄法獲取目的基因的過程，該方法構建的基因文庫為部分基因文庫（或cDNA文庫）；真核基因轉錄形成的成熟的mRNA是不包括內(nèi)含子對應的片段的，因此該方法獲得的目的基因與真核基因相比，其結構中不包含內(nèi)含子序列。（2）啟動子和終止子分別具有啟動基因轉錄和終止轉錄的功能，因此在在構建表達載體時，需在目的基因的兩端加入啟動子、終止子，才能使得目的基因可能在番茄細胞中表達；檢測抗凍基因是否正確表達，應檢測植株中表達產(chǎn)物（或抗凍蛋白）是否呈陽性。（3）利用農(nóng)桿菌轉化法將重組質粒導入番茄體細胞中染色體的DNA上的原理是：目的基因隨農(nóng)桿菌中Ti質粒上的T-DNA轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上。（4）細菌的細胞壁的主要成分是肽聚糖，植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此只用一種酶不能獲得兩種細胞的原生質體。 22. 【答案】（1）逆轉錄酶 可以 （2）根據(jù)這一序列合成引物 目的基因受熱變性解旋為單鏈 （3）Ti質粒的T-DNA 染色體的DNA MPT64蛋白 （4）MPT64基因 【解析】（1）獲取目的基因的方法有反轉錄法，即可從結核桿菌的細胞中提取對應mRNA，在逆轉錄酶的作用下合成雙鏈cDNA片段。獲得的cDNA片段只包含基因的編碼區(qū)，沒有非編碼區(qū)，該cDNA片段可以實現(xiàn)物種間的基因交流。（2）通常采用PCR技術擴增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物，在操作步驟中需要加熱至90-95℃的目的是目的基因受熱變性解旋為單鏈。（3）根據(jù)農(nóng)桿菌的特點，如果將MPT64基因插入到Ti質粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉化作用，就可以使目的基因進入胡蘿卜細胞，并將其插入到植物細胞中的染色體的DNA上。要確認MPT64基因是否在胡蘿卜植株中表達，應檢測胡蘿卜植株中是否含有MPT64蛋白。（4）研究發(fā)現(xiàn)，如果將MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼?，以更好保證所生產(chǎn)的肺結核疫苗分子的穩(wěn)定性，科學家可以生產(chǎn)上述耐儲存的MPT64蛋白的現(xiàn)代生物工程技術是蛋白質工程，根據(jù)蛋白質工程的原理，可對MPT64基因進行修飾或改造，以達到生產(chǎn)目的。 23. 【答案】（1）蛋白質工程 基因工程 （2）推測應有的氨基酸序列 基因表達載體 （3）修飾 合成 【解析】（1）由圖中“預期蛋白質功能→預期蛋白質結構→A→相應的脫氧核苷酸序列”這一基本流程可知，該生產(chǎn)流程中應用到蛋白質工程技術；由“目的基因與載體結合成B→受精卵→早期胚胎→受體→轉基因動物”可知，該生產(chǎn)流程應用到基因工程技術。（2）由蛋白質工程的基本流程可知，A表示推測應有的氨基酸序列；B表示由目的基因與載體構建而成的基因表達載體。（3）蛋白質工程中，要對蛋白質結構進行設計改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質，原因是改造后的基因能夠遺傳，且改造基因易于操作。