高中生物人教版现代生物科技专题本册总复习总复习学业分层测评2

学业分层测评(二)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．如图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是()A．三种方法都需要酶并均在体外进行B．①②③碱基对的排列顺序均相同C．三种方法均属于人工合成法D．方法a不遵循中心法则【解析】这三种方法都是在体外进行的，且都用到酶(方法a需要逆转录酶和DNA聚合酶；方法b需要限制酶；方法c需要DNA聚合酶)，A正确；通过方法a得到的目的基因不含有内含子，通过方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种，因此①②③碱基对的排列顺序不都相同，B错误；图示a和c属于人工合成法，而b是从供体细胞的DNA中直接分离目的基因的方法，C错误；方法a遵循中心法则，D错误。【答案】A2．下列关于基因工程的叙述，正确的是()A．获得目的基因需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶B．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来C．可通过农杆菌转化法实现目的基因导入受体细胞D．载体上的标记基因有利于载体与外源基因连接以及筛选转化细胞【解析】获得目的基因只需用限制性核酸内切酶，构建重组质粒需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，A错误；DNA连接酶的作用是将两个末端通过磷酸二酯键连接起来，B错误；载体上的标记基因有利于筛选含重组DNA的细胞，D错误。【答案】C3．基因工程中，用“鸟枪法”获得的真核细胞的基因中因含有不能表达的DNA片段而不能直接用于基因的扩增与表达。因此在获取真核细胞的基因时，一般用人工合成基因的方法，下图便是一条重要的途径。下列叙述正确的是()A．过程①前后两种物质的种类是一一对应的B．过程②前后两种物质的种类是一一对应的C．过程①和过程②前后两种物质的种类都是一一对应的D．过程①和过程②前后两种物质的种类都不是一一对应的【解析】本题考查目的基因的获取方法和识图能力。从图中可以看出过程②表示的是由mRNA合成DNA过程，其过程遵循严格的碱基互补配对关系，所以过程②前后两种物质的种类是一一对应的；过程①表示用已知蛋白质的氨基酸序列推知mRNA的碱基序列，由于一种氨基酸可以由多个密码子来决定，所以过程①前后两种物质的种类不是一一对应的。【答案】B4．农杆菌中含有一个大型的Ti质粒(如图所示)，在侵染植物细胞的过程中，其中的T­DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是()A．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T­DNA片段内，且要保证复制起始点和用于转移T­DNA的基因片段不被破坏B．将重组Ti质粒导入农杆菌中时，可以用Ca2＋处理细菌C．转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状D．若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功【解析】若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T­DNA片段内，且要保证复制起始点、终止点和用于转移T­DNA的基因片段不被破坏，否则不会成功；将重组Ti质粒导入农杆菌中时，可以用Ca2＋处理细菌，便于完成转化；转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状；能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，并能成功表达出抗旱性状，才说明该基因工程项目获得成功。【答案】D5．基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。下列关于基因工程的基本操作中，错误的是()A．用化学方法合成目的基因的条件是知道目的基因的核苷酸序列B．目的基因与载体DNA连接必须利用的工具酶是DNA聚合酶C．若用大肠杆菌作为宿主细胞，通常用氯化钙处理大肠杆菌，目的是使重组质粒顺利进入D．筛选含目的基因的受体细胞，必须根据载体DNA上的特定基因来确定培养基【解析】利用化学合成法合成目的基因主要适用于已知核苷酸序列的、分子量较小的目的基因的制备；目的基因与载体连接必须利用的工具酶是DNA连接酶；用氯化钙处理大肠杆菌，增大了细胞膜的通透性，以促进重组质粒顺利进入细胞；根据质粒上的标记基因来检测目的基因是否进入受体细胞。【答案】B6．如图表示的是利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。以下说法错误的是()A．利用含有四环素的培养基可将含分子Ⅱ的细菌筛选出来B．Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株C．⑥可与多个核糖体结合，同时翻译出多种蛋白质D．①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶参与【解析】⑥是一条mRNA分子，可与多个核糖体结合形成多聚核糖体。但由于翻译的模板是同一条mRNA分子，遗传信息相同，故不同的核糖体翻译出的是同种蛋白质。【答案】C7．基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述不正确的是()A．将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法B．将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法C．将目的基因导入大肠杆菌内常用感受态细胞转化法D．将目的基因导入小麦细胞内常用农杆菌转化法【解析】小麦是单子叶植物，其受伤后不能分泌酚类物质，农杆菌对它没有感染能力。【答案】D8．下列关于目的基因导入微生物细胞的叙述中，不正确的是()A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液【解析】由于原核生物具有繁殖快，且多为单细胞、遗传物质相对较少等特点，所以早期的基因工程通常都用原核生物作为受体细胞；受体细胞经Ca2＋处理后，处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，称为感受态；感受态细胞吸收DNA分子需要在适宜的温度和酸碱度的缓冲液中完成。【答案】D9．2023年3月在上海和安徽首次发现H7N9禽流感病例，某研究小组为了研制预防H7N9禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是()【导学号：72240008】eq\x(禽流感病毒)eq\o(→,\s\up10(提取))eq\x(RNA)eq\o(→,\s\up10(①))eq\x(DNA)eq\o(→,\s\up10(选择性扩增))eq\x(Q基因)eq\o(→,\s\up10(②))eq\x(携带Q基因的重组质粒)eq\o(→,\s\up10(③))eq\x(导入大肠杆菌)eq\o(→,\s\up10(④))eq\x(表达Q蛋白)A．步骤①所代表的过程是反转录B．步骤②需使用限制酶和DNA连接酶C．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从感受态恢复到常态D．检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验【解析】由图可知：步骤①是由RNA合成DNA的过程，表示反转录，选项A正确；步骤②是把目的基因与质粒连接，构建重组质粒的过程，该过程需使用限制酶和DNA连接酶，选项B正确；步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从常态转化为感受态，选项C错误；检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验，选项D正确。【答案】C10．科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题。(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：_______________、_______________、_______________、_______________。(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T­DNA，把目的基因插入Ti质粒的T­DNA中是利用T­DNA____________________________________________的特点。(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________________。(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是____________________________________________________________________，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_________________________________________。【解析】本题以抗虫棉的培养为背景，考查了运用基因工程技术生产转基因作物的步骤、方法。农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T­DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T­DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。【答案】(1)目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上(3)转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上DNA分子杂交技术[能力提升]11．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【解析】A项，胰岛素基因只能在胰岛B细胞中表达，不能在肝细胞中表达，因而不能通过人体肝细胞mRNA反转录获得。B项，复制原点是表达载体复制的起点，胰岛素基因表达的起点是启动子。C项，基因表达载体中一般以抗生素抗性基因为标记基因，因此可借助抗生素抗性基因将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来。D项，终止密码子是翻译终止的信号，不是转录终止的信号。【答案】C12．某种抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述不正确的是()A．设计扩增目的基因的引物时需考虑表达载体的序列B．利用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞【解析】设计引物时，引物应当可以与表达载体两端的序列进行互补配对；利用PCR技术扩增目的基因时，只需要知道基因两端的序列设计合适的引物即可，而不必知道其全部序列；PCR反应中使用耐高温的DNA聚合酶；根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞，以有利于基因的表达。【答案】C13．如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是()A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长【解析】将目的基因导入到细菌细胞中常用的方法是Ca2＋处理法；基因必须保持结构的完整性才能得以表达，而质粒A的氨苄青霉素抗性基因结构完整，能够表达从而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性。在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或导入了重组质粒的细菌；由于将人的生长激素基因导入到质粒的四环素抗性基因上，破坏了四环素抗性基因的完整性，因此，导入了重组质粒的细菌没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活，能存活的是导入了质粒A的细菌。目的基因成功表达的标志是受体细胞产生出人的生长激素。【答案】C14．嗜热土壤芽胞杆菌产生的β­葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：利用大肠杆菌表达BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时，选用________基因组DNA作模板。(2)下图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_____________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)β­葡萄糖苷酶(BglB)是嗜热土壤芽胞杆菌产生的一种耐热纤维素酶，因此在嗜热土壤芽胞杆菌体内存在控制BglB酶合成的bglB基因。利用PCR扩增bglB基因时，应选用嗜热土壤芽胞杆菌的基因组DNA作模板。(2)构建基因表达载体是基因工程的核心，要构建一个基因表达载体，除了有目的基因外，还必须要有启动子、终止子、复制原点以及标记基因，同时还要使目的基因插入在启动子和终止子之间。题目要求扩增的bglB基因两端引入两种不同的限制酶，因此切割质粒也需要这两种限制酶，以便bglB基因与切割后的质粒连接。通过题图中质粒的限制酶切割位点可知，只有限制酶NdeⅠ和BamHⅠ切割质粒才符合构建基因表达载体的要求，用其他任意两种酶切割，都会破坏或者丢失启动子、终止子、复制原点或抗生素抗性基因等部位，或者切割位点不在启动子和终止子之间。因此，在扩增的bglB基因的两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序列，以便bglB基因与切割后的质粒连接。(3)bglB基因能够编码BglB酶(一种纤维素酶)，BglB酶能分解纤维素。大肠杆菌不能降解纤维素，但转入了bglB基因的大肠杆菌能分泌出有活性的BglB酶，从而获得了降解纤维素的能力。【答案】(1)嗜热土壤芽胞杆菌(2)NdeⅠBamHⅠ(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶15．某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的