【志鴻優(yōu)化設計-贏在課堂】高中生物選修三過關檢測-高中生物-選修三專題1-基因工程

專題1過關檢測(時間:60分鐘,滿分:100分)一、選擇題(每小題2分,共50分)1.下列除哪一項外,其余均為基因工程載體必需具備的條件?()A.具有標記基因,便于篩選B.具一至多個酶切位點,以便與目的基因連接C.能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存D.是環(huán)狀DNA分子答案:D2.下圖表示限制酶切割某DNA的過程,從圖中可知,該限制酶能識別的堿基序列及切點是()。A.CTTAAG,切點在C和T之間B.CTTAAG,切點在G和A之間C.GAATTC,切點在G和A之間D.CTTAAC,切點在C和T之間答案:C3.在基因表達載體的構建中,下列說法錯誤的是()。①一個基因表達載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子②有啟動子才能驅動基因轉錄出mRNA③終止子的作用是使轉錄在相應地方停止④全部基因表達載體的構建是完全相同的A.②③B.①④C.①② D.③④解析:一個基因表達載體必需具有下列結構,即目的基因、啟動子、終止子、標記基因等。由于受體細胞不同,以及目的基因導入受體細胞的方法不同,基因表達載體的構建不行能是完全相同的。答案:B4.多聚酶鏈式反應(PCR)是一種體外快速擴增DNA片段的技術。PCR過程一般經受30多次下述循環(huán):90~95℃下使模板DNA變性、解鏈→55~60℃下復性(引物與DNA模板鏈結合)→70~75℃下引物鏈延長(形成新的脫氧核苷酸鏈)。下列有關PCR過程的敘述中,不正確的是()。A.變性過程中被切斷的是DNA分子內堿基對之間的氫鍵,也可利用解旋酶實現(xiàn)B.復性過程中引物與DNA模板鏈的結合依靠堿基互補配對原則完成C.延長過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸D.PCR與細胞內DNA復制相比所需要酶的最適溫度較高解析:變性過程是DNA分子在高溫下解旋形成單鏈的過程,該過程斷開的是互補堿基對之間的氫鍵,在細胞內DNA復制時解旋是在解旋酶催化下進行的;PCR過程中引物與模板鏈結合是通過堿基互補配對實現(xiàn)的;PCR過程需要的條件有Taq酶、模板、脫氧核苷酸、引物;由于PCR過程需在高溫下將DNA解旋形成單鏈,所以酶的最適溫度較高。答案:C5.下列哪項不是將目的基因導入植物細胞的方法?()A.基因槍法 B.顯微注射法C.農桿菌轉化法 D.花粉管通道法解析:目的基因導入植物細胞的方法有:農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法,將目的基因導入動物細胞常用的方法是顯微注射法。答案:B6.目的基因導入受體細胞后,是否可以穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測和鑒定才能知道。下列屬于目的基因檢測和鑒定關鍵步驟的是()。A.檢測受體細胞是否含有目的基因B.檢測受體細胞是否含有致病基因C.檢測目的基因是否轉錄出mRNAD.檢測目的基因是否翻譯出蛋白質解析:目的基因的檢測與鑒定首先要檢測轉基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因,這是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關鍵。答案:A7.下列有關基因工程敘述錯誤的是()。A.最常用的載體是大腸桿菌的質粒B.工具酶主要有限制性核酸內切酶和DNA連接酶C.該技術人為地增加了生物變異的范圍,實現(xiàn)種間遺傳物質的交換D.基本原理是DNA具有雙螺旋結構以及遺傳信息傳遞和表達方式相同解析:基因工程的基本原理是基因重組,不同生物的DNA具有相同的結構以及遺傳信息傳遞和表達方式相同是基因工程賴以完成的基礎;基因工程中的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶,最常用的載體是大腸桿菌質粒。該技術可克服生殖隔離現(xiàn)象,實現(xiàn)種間遺傳物質交換,依據人的意愿使生物發(fā)生變異。答案:D8.將腺苷酸脫氨酶基因通過質粒導入大腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是()。A.每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質粒B.每個重組質粒至少含一個限制性核酸內切酶識別位點C.每個限制性核酸內切酶識別位點至少插入一個基因D.每個插入的基因至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子解析:每個限制性核酸內切酶識別位點處只能插入一個基因。答案:C9.下列關于目的基因導入受體細胞的描述,不正確的是()。A.基因槍法導入植物體細胞的方法最常用,比較經濟有效B.顯微注射技術是轉基因動物中接受最多的方法C.大腸桿菌最常用的轉化方法是:使細胞的生理狀態(tài)發(fā)生轉變D.農桿菌轉化法是將目的基因導入植物細胞最常用的方法解析:不同生物目的基因導入的方法不同,每種方法都有利有弊。目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法,該方法比較經濟有效,還有基因槍法和花粉管通道法;目的基因導入動物細胞常用的方法是顯微注射法;大腸桿菌細胞最常用的轉化方法就是用鈣離子處理細胞,使細胞的生理狀態(tài)發(fā)生轉變,完成轉化過程。答案:A10.下列何種技術能有效地打破物種的界限,定向地改造生物的遺傳性狀,培育出新的農作物優(yōu)良品種?()A.基因工程技術B.誘變育種技術C.雜交育種技術 D.組織培育技術解析:雜交育種技術和誘變育種技術都是不定向的育種方式,組織培育技術是無性生殖方式,沒有轉變生物的遺傳性狀,只有基因工程技術才能打破物種之間的界限,定向改造生物的遺傳性狀。答案:A11.下列不行能作為基因工程受體細胞的是()。A.動物的受精卵細胞 B.人的神經細胞C.大腸桿菌細胞 D.酵母菌細胞解析:動植物的受精卵細胞均可作為基因工程的受體細胞,以培育成轉基因動植物;大腸桿菌細胞和酵母菌細胞是人們最常利用的受體細胞之一,它們具有很強的繁殖力量,是生產某些藥品的良好試驗材料。人的神經細胞高度分化,失去分裂力量,不能作為基因工程的受體細胞。答案:B12.抗逆轉基因作物的培育與推廣給社會帶來的巨大社會效益是()。①在肯定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制②削減化學農藥對環(huán)境的污染和人畜的危害③削減了化肥的制造和使用量,有利于環(huán)境愛護④使得作物在不良環(huán)境下更好地生長,提高產量A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④答案:B13.1987年,美國科學家將螢火蟲的熒光素基因轉入煙草植株細胞,獲得高水平的表達。長成的植株通體光亮,堪稱自然界的奇跡。這一爭辯成果表明()。①螢火蟲與煙草植株的DNA結構基本相同②螢火蟲與煙草植株共用一套密碼子③煙草植株體內合成了熒光素④螢火蟲和煙草植株合成蛋白質的方式基本相同A.①和③ B.②和③C.①和④ D.①②③④答案:D14.下列用DNA重組技術生產的人類蛋白藥物及其用途錯誤的是()。A.胰島素——降低血糖B.干擾素——抗病毒、抗腫瘤C.融血栓劑——溶解血細胞D.白細胞介素——增加免疫力解析:融血栓劑的主要作用是溶解血栓,防止血管堵塞。答案:C15.現(xiàn)有一長度為1000堿基對(bp)的DNA分子,用限制性核酸內切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()。解析:此題考查對學問機敏運用的力量,從圖譜中可發(fā)覺有鏈狀DNA、環(huán)狀DNA,用EcoRⅠ酶切割后DNA的長度不變,此DNA應當為環(huán)狀。用KpnⅠ酶單獨酶切后得到400bp和600bp兩種長度的DNA,因此DNA上應當存在兩個KpnⅠ酶的切割位點。答案:D16.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒,便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。依據圖推斷下列操作正確的是()。A.目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割C.質粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割D.質粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割解析:質粒是小型環(huán)狀DNA,基本的單位是脫氧核糖核苷酸;由于目的基因要切下,質粒只要切開,酶Ⅱ識別序列和切點是—↓GATC,單獨使用時可以把目的基因和質粒都切斷,限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,只能把它們切開,單獨使用時不能切下,所以切目的基因用限制酶Ⅱ切割,質粒用限制酶Ⅰ切割。答案:D17.基因工程是在DNA分子水平進行設計施工的。在基因操作的步驟中,不進行堿基互補配對的是()。A.人工合成目的基因B.目的基因與運載體結合C.將重組DNA分子導入受體細胞D.目的基因的檢測和表達答案:C18.蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花植株后是否已表達,從生物個體水平進行的檢測是()。A.是否有抗藥性B.是否有相應的抗蟲性狀C.是否能檢測到標記基因D.是否能分別到目的基因解析:抗蟲基因假如在棉花細胞內表達,則該棉花就應當有相應的抗蟲性狀。答案:B19.某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶結構和功能很相像,只是熱穩(wěn)定性較差,進入人體后簡潔失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑,臨床治療食物的消化不良,最佳方案是()。A.替換此酶中的少數(shù)氨基酸,改善其功能B.將此酶與人蛋白酶拼接,形成新的蛋白酶C.重新設計與制造一種全新的蛋白酶D.削減此酶在片劑中的含量解析:由于微生物合成的該蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶在結構上很相像,因此可以對此酶中的少數(shù)氨基酸進行替換以改善其功能。答案:A20.下列是一種生物技術,對此技術過程的說法,錯誤的是()。A.a和d的切割需用同一種限制酶B.通過反轉錄法獲得的真核生物細胞的d可以直接用于基因工程C.重組DNA轉移至受體細胞,主要通過細菌或病毒侵染細胞的途徑D.最常用的a存在于大腸桿菌細胞中解析:通過反轉錄法獲得的真核生物細胞的目的基因,需經加工修飾才能用于基因工程。答案:B21.來自宿主植物的信使RNA進入根瘤菌菌體,并在菌體內翻譯合成了“豆血紅蛋白”。當豌豆被不同種的根瘤菌侵染時,形成相同的豆血紅蛋白;當豌豆與蠶豆分別被同一種根瘤菌侵染時,形成的豆血紅蛋白有差異。對于上述現(xiàn)象,正確的說法是()。A.豌豆與蠶豆的豆血紅蛋白基因的序列相同B.豌豆被不同種根瘤菌侵染時,把握合成豆血紅蛋白的基因相同C.不同種根瘤菌都侵染豌豆時,影響豆血紅蛋白合成的基因不同D.豌豆與蠶豆的豆血紅蛋白基因表達不受根瘤菌生活狀況的影響解析:通過對題述材料的分析可以得出下列結論:豌豆與蠶豆的豆血紅蛋白基因的序列不同,導致合成的信使RNA也不同,最終合成的豆血紅蛋白有差別;豌豆被不同種根瘤菌侵染時,合成的豆血紅蛋白都相同,說明把握合成豆血紅蛋白的基因相同;豌豆與蠶豆的豆血紅蛋白基因表達受根瘤菌生活狀況的影響,代謝越旺盛,合成的豆血紅蛋白越多。答案:B22.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()。選項受體細胞導入方法A棉花細胞花粉管通道法B大腸桿菌農桿菌轉化法C羊受精卵顯微注射技術D番茄細胞基因槍法解析:將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法等;將目的基因導入大腸桿菌常用的方法是Ca2+處理法。答案:B23.下列有關基因工程的說法不正確的是()。A.基因治療遵循基因突變的原理B.將目的基因與載體結合在一起,需要用到兩種工具酶C.基因工程技術可從根本上轉變作物特性D.即使檢測出受體細胞中含有目的基因,也不能說明基因工程就肯定成功解析:基因治療是將正常基因導入病人體內,使該基因的表達產物發(fā)揮功能,從而達到治療疾病的目的。其遵循的原理為基因重組,而不是基因突變。答案:A24.科學家已能運用基因工程技術,讓羊合成并由乳腺分泌抗體,相關敘述中正確的是()。①該技術將導致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來③蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因供應依據④受精卵是抱負的受體A.①②③④ B.①③④C.②③④ D.①②④解析:基因工程可將把握特定性狀的外源基因導入受體細胞,從而定向改造生物的性狀,而且此過程不受親緣關系遠近的制約,即克服遠緣雜交不親和的障礙。在基因工程操作程序中,所用的DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對,而是目的基因與載體的DNA兩條鏈的骨架,即核苷酸與磷酸的連接,也就是說,DNA連接酶只能催化斷開的DNA雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。由蛋白質中的氨基酸序列可推知相應的mRNA中核苷酸序列,進而可推想相應基因中核苷酸排序,從而可以用化學合成方法人工合成目的基因。轉基因羊的乳腺細胞及全身全部的組織細胞均來自受精卵的有絲分裂,遺傳物質都與受精卵完全相同,而受精卵體積較大,操作較簡潔,也能保障發(fā)育成的個體全部細胞都含有外源基因。答案:B25.基因工程與蛋白質工程的區(qū)分是()。A.基因工程需對基因進行分子水平操作,蛋白質工程不對基因進行操作B.基因工程合成的是自然?存在的蛋白質,蛋白質工程合成的可以是自然?不存在的蛋白質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.基因工程完全不同于蛋白質工程解析:蛋白質工程是在基因工程的基礎上,延長出來的其次代基因工程。蛋白質工程是從分子水平對蛋白質進行改造設計,通過對相應的基因進行修飾加工甚至人工進行基因合成,從而對現(xiàn)有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質以滿足人類的生產和生活的需求,而基因工程只是將外源基因導入另一生物體內,并使之表達,體現(xiàn)人類所需的性狀,或者獵取所需的產品。因此,基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質。答案:B二、非選擇題(共50分)26.(12分)通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術使羊奶中含有人體蛋白質,下圖表示了這一技術的基本過程,在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—,請回答下列問題。(1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質基因的酶是。人體蛋白質基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中時需要的酶是。

(2)請畫出質粒被切割形成黏性末端的過程圖。(3)人體蛋白質基因之所以能“插入”到羊的染色體內,緣由是,“插入”時用的工具是,其種類有。

解析:基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶,不同生物的基因之所以能整合在一起,是由于基因的組成、堿基配對方式和空間結構是相同的。將目的基因導入受體細胞,離不開載體的幫忙,基因工程中用的載體除質粒外,還有動植物病毒、λ噬菌體的衍生物等。答案:(1)限制酶DNA連接酶(2)(3)基因的組成、堿基配對方式和空間結構是相同的載體質粒、動植物病毒、λ噬菌體的衍生物等27.(14分)閱讀下列幾段材料,回答有關問題。材料一:據報道,美國伊利諾伊高校香檳分校、加州高校和英國石油公司的科學家表示對釀酒酵母進行了基因改造,新得到的酵母菌株可以發(fā)酵葡萄糖、纖維二糖和木糖,能更好更多地把植物發(fā)酵成替代燃料乙醇,使纖維素生物燃料工業(yè)有望從中獲益。材料二:1993年,Ho等通過將木糖還原酶(催化木糖生成木糖醇),木糖醇脫氫酶(催化木糖醇生成木酮糖)和木酮糖激酶(催化木酮糖生成5磷酸木酮糖)的基因通過載體轉入釀酒酵母,首次成功構建可以利用葡萄糖和木糖生產乙醇的工程酵母。隨后在1995年Ho等又將上述3個基因的多拷貝整合到酵母染色體上,得到了穩(wěn)定的工程酵母,可以在36h發(fā)酵每升含53g葡萄糖和56g木糖的混合發(fā)酵液產生50g/L乙醇。材料三:纖維素酶能催化纖維素水解形成葡萄糖,纖維素酶不是單一的一種酶,而是一類酶的總稱,它包括C1酶、Cx酶和β葡萄糖苷酶,不同酶水解的作用不同。(圖示如下)自然?

纖維素直鏈

纖維素纖維

二糖葡萄糖現(xiàn)已發(fā)覺的能水解纖維素的微生物有綠色木霉、變異青霉、黑曲霉、根霉等。(1)使釀酒酵母獲得分解纖維二糖和木糖力量所用的生物技術是。

(2)將木糖醇脫氫酶和木酮糖激酶基因轉入釀酒酵母需要先用工具酶處理外源DNA和載體,再用工具酶將兩個基因與載體拼接起來。

(3)纖維素主要存在于植物細胞的中,其化學本質是一種。

(4)結合材料一和材料三,釀酒酵母獲得了發(fā)酵纖維二糖的力量,很可能是科學家將把握酶合成的基因導入了釀酒酵母并成功表達,若檢測該基因是否成功表達可用法進行檢測。

解析:(1)釀酒酵母原本不具備分解纖維二糖和木糖的力量,通過轉入木糖醇脫氫酶和木酮糖激酶基因才獲得該力量,因此屬于基因工程。(2)將木糖醇脫氫酶和木酮糖激酶基因轉入釀酒酵母需要先將兩個基因與載體相結合形成基因表達載體,然后才能導入。構建基因表達載體所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶。(3)纖維素是構成植物細胞壁的一種多糖。(4)依據材料三,能將纖維二糖催化水解形成葡萄糖的酶是β葡萄糖苷酶,因此需要將β葡萄糖苷酶基因導入釀酒酵母;檢測目的基因是否成功表達可用抗原—抗體雜交法。答案:(1)基因工程(2)限制酶DNA連接酶(3)細胞壁多糖(4)β葡萄糖苷抗原—抗體雜交28.(10分)為擴大可耕地面積,增加糧食產量,黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關注。我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后,構建重組DNA分子所用的限制性核酸內切酶作用于圖中的處,DNA連接酶作用于處。(填“a”或“b”)

(2)將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農桿菌轉化