生物（人教版选修3）练习阶段质量评估1

阶段质量评估(一)基因工程(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题2.5分，共50分)1．以下关于抗病毒转基因植物的说法，正确的是()A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C．抗病毒转基因植物可以抵抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异解析：抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可以抗虫，抗病毒基因和植物体内的其他基因一样存在基因突变的可能性。答案：B2．下列有关基因工程的叙述，正确的是()A．质粒上的抗性基因可能会在基因工程操作中被破坏B．有些限制性核酸内切酶能识别特定的核糖核苷酸序列C．利用细菌质粒构建的重组质粒不宜用于真核生物的基因工程D．受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，即表明重组质粒成功导入解析：在切割质粒时，可能会破坏质粒中的抗性基因；限制性核酸内切酶识别的是特定的脱氧核苷酸序列；重组质粒既可以用于原核生物，也可以用于真核生物的基因工程；受体细胞若能表达质粒载体上的抗性基因，只能说明导入了质粒，但不一定是重组质粒。答案：A3．在基因工程中，如受体细胞是细菌，则用来处理该细菌以增强细胞壁通透性的化学试剂是()A．氯化钠 B．聚乙二醇C．氯化钙 D．二苯胺解析：用氯化钙处理细菌以增强细胞壁通透性，使细菌转化为感受态细胞，利用重组DNA分子导入细胞。答案：C4．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端解析：基因表达载体的构建是在细胞外进行的。答案：B5．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是()A．甲方法可建立该细菌的基因组文库B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料D．乙方法需要逆转录酶参与解析：甲方法是从细菌的DNA中直接提取，故可以建立该细菌的基因组文库。乙方法是由mRNA逆转录的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库。乙方法需要逆转录酶和脱氧核苷酸为原料。答案：C6．研究人员想将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中应加抗生素()A．仅有链霉素B．同时有链霉素和氨苄青霉素C．仅有氨苄青霉素D．无链霉素和氨苄青霉素解析：由于目的基因并不插入到基因A、B中，而受体菌不带任何抗性基因，故筛选获得“工程菌”的培养基中两种抗生素均需加入，方可筛选到特定质粒。答案：B7．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是()解析：解答本题的关键是知道载体必须具备标记基因，且标记基因不能被破坏。A项中MunⅠ能切出与EcoRⅠ一样的AATT—黏性末端，且未破坏标记基因结构；B项中质粒无标记基因，不符合载体的条件；C、D项中破坏了标记基因。答案：A8．下列选项中，按照基因—表达的细胞—表达产物的顺序，不可能的是()A．细菌抗虫蛋白基因、抗虫棉叶肉细胞、细菌抗虫蛋白B．人酪氨酸酶基因、正常人皮肤细胞、人酪氨酸酶C．动物胰岛素基因、大肠杆菌工程菌细胞、动物胰岛素D．兔血红蛋白基因、兔成熟红细胞、兔血红蛋白解析：成熟的哺乳动物(如兔)红细胞是无核的，不含血红蛋白基因，因而不能合成兔血红蛋白。答案：D9．中美科学家通过改变一种名为NR2B的基因研制出了转基因超级小鼠Hobbie－J，Hobbie－J比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于Hobbie－J产生过程的描述，错误的是()A．NR2B基因可通过PCR技术进行扩增B．改变后的NR2B基因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵内C．通常采用显微注射法将改变后的NR2B基因重组质粒导入小鼠受精卵内D．可采用基因探针检测改变后的NR2B基因是否导入小鼠体内解析：目的基因可通过PCR技术扩增；获取的目的基因需与载体结合成重组质粒后才可通过显微注射法导入小鼠的受精卵内，直接导入的目的基因不能在小鼠体内表达；检测目的基因是否导入受体细胞，可采用放射性同位素标记的基因探针。答案：B10．下图甲、乙中的箭头表示三种限制酶的酶切位点，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，neoR表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基因B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC．同时用PstⅠ和HindⅢ酶切，加入DNA连接酶后可得到1种符合要求的重组质粒D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长解析：本题考查限制酶的有关知识，正确理解图中的信息以及限制酶的切割特点是解答本题的关键。质粒用BamHⅠ切割后将产生一个切口，打开了2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，故A错误；由于目的基因中含有一个BamHⅠ的识别位点，若用BamHⅠ切割将破坏目的基因的结构，故B错误；目的基因两侧分别有PstⅠ和HindⅢ的识别位点，且质粒也含有二者的识别位点，同时用这两种酶切割时，目的基因与质粒之间只有一种符合要求的连接方式，故C正确；PstⅠ的识别位点位于氨苄青霉素抗性基因中，用PstⅠ切割后，导致该抗性基因被破坏，从而造成导入目的基因的大肠杆菌不具有抗氨苄青霉素的特性，故D错误。答案：C11．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是()A．直接通过分子水平改造蛋白质B．直接改造相应的mRNAC．对相应的基因进行操作D．重新合成新的基因解析：通过对相应基因的操作，从而改变氨基酸的种类。答案：C12．能作为基因治疗的载体的是()A．噬菌体 B．腺病毒C．烟草花叶病毒 D．SARS病毒解析：常选择腺病毒作基因治疗的载体。答案：B13．如图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中正确的是()A．获得该mRNA的最佳材料是受精卵B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌解析：该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。答案：C14．如图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中ampr为抗氨苄青霉素基因)。下列叙述不正确的是()A．可同时选用限制酶PstⅠ、SmaⅠ对含目的基因的DNA进行切割B．过程①使用的DNA连接酶对DNA的两端碱基序列没有特异性要求C．过程②可采用农杆菌转化法D．质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达解析：本题中的抗性基因是重组质粒的标记基因，标记基因有利于筛选含目的基因的受体细胞，而不能促进目的基因的表达。答案：D15．限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。如图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ及BglⅡ的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。其中哪两种限制酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是()A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列：AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列：GATC—C．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列：GATC—D．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列：AATT—解析：BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端碱基能互补配对，互补序列都含有GATC—。答案：C16．下列有关转基因植物的说法中不正确的是()A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力B．由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等解析：由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力。转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不针对所有害虫。人体不能自身合成必需氨基酸，所以在改良植物品质上科学家更重视提高必需氨基酸的含量。答案：B17．下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是()A．胰岛素改造 B．抗体改造C．酶的改造 D．性激素改造解析：蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质，生产自然界原不存在的蛋白质，性激素不是蛋白质。答案：D18．《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指()A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的解析：基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而B、C、D的说法都不符合基因治疗的概念。答案：A19．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是()A．减少氮肥使用量，降低生产成本B．减少氮肥生产量，节约能源C．避免使用氮肥过多引起的环境污染D．改良土壤的群落结构解析：农业生产中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象的发生。造成水体恶化，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，在环保方面具有重要意义。答案：C20．生长激素在医学上具有广泛的应用，可用于治疗垂体性侏儒症等。为了批量生产生长激素，可以借助转基因技术将生长激素基因导入其他生物体(细胞)内。据图分析，下列相关叙述正确的是()A．过程①表示从人体组织细胞(比如肌肉组织细胞)中获取人生长激素mRNAB．图中③过程可同时使用HindⅢ和PstⅠ两种酶切割含人生长激素基因的DNA分子C．结合图中信息可知，图中④过程形成的末端种类为黏性末端D．图中⑥⑦⑧过程，所用方法分别为钙离子处理、显微注射和基因枪法解析：由于人生长激素基因只能在垂体细胞中表达，故要得到人生长激素mRNA，应从垂体细胞中获取，A错误；如过程③用HindⅢ和PstⅠ两种酶切割，则过程④也必须用这两种酶切割，这样质粒上的两个标记基因均会被破坏，B错误；③过程产生的是黏性末端，则④过程产生的也应该是黏性末端，C正确；过程⑧所用的方法为显微注射法，D错误。答案：C二、非选择题(共50分)21．(9分)已知SARS是由一种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病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为研制预防SARS病毒的疫苗开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：(1)实验步骤①需要一种特殊的酶。该酶是_________________。(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用的酶有______和______。为了使S基因和载体结合，需要注意的是____________________________，原因是________________________________________________________________________。(3)经过④、⑥产生的S蛋白是否一样？__________________________，原因是________________________________________________________________________。(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用______________与______________进行抗原—抗体特异性反应实验。解析：(1)实验步骤①涉及由RNA→DNA的逆转录过程，该过程需逆转录酶催化。(2)构建基因表达载体需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，为获得相同的黏性末端，一般使用相同的限制酶切割目的基因和运载体。(3)由于目的基因所携带的遗传信息相同，故经过④、⑥产生的S蛋白相同。(4)为检验S蛋白特性，可用抗原—抗体杂交法进行个体生物水平的鉴定。答案：(1)逆转录酶(2)限制性核酸内切酶DNA连接酶用同一种限制酶处理S基因和载体只有这样才能使目的基因和载体具有相同的黏性末端，它们才能得以重组(3)一样因为所用的目的基因携带的遗传信息相同(4)大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人的血清22．(10分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如图。在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：(1)Klenow酶是一种______________酶，合成的双链DNA有__________个碱基对。(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点—G↓AATTC—)和BamHⅠ(识别序列和切割位点—G↓GATCC—)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它____________________________________________________________________________________________________________。②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是____________________________________________________________________________________________________________。③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有__________________________________________________________________。(3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是________________________________________________________________________。(4)上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是________________________________________________________________________。解析：(1)Klenow酶可延长DNA子链，则该酶为DNA聚合酶。由题意知，合成的双链DNA碱基对数为（7218）+72=126。(2)由于大肠杆菌繁殖快、遗传物质相对较少，故常被用作受体细胞；双酶切割的优势在于定向连接(防环化、防任意连接)为方便重组质粒的鉴定和选择所选质粒中须具标记基因。(3)若发生碱基缺失现象，则可导致基因错误。(4)该技术是以改造蛋白质为目的，以改造基因为手段的操作，应属蛋白质工程。答案：(1)DNA聚合126(2)①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少②保证目的基因和载体的定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接)③标记基因(3)合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象(4)蛋白质工程23．(2017·江苏高考)(15分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过________获得________用于PCR扩增。(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的________位点。设计引物时需要避免引物之间形成________，而造成引物自连。(3)图中步骤1代表________，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。(4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏________的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但________的引物需要设定更高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有________(填序号：①升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物)。解析：(1)目的基因的获取：从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过逆转录获得cDNA用于PCR扩增。(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便基因与运载体相连构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶的切割位点。为了避免引物自连，设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。(3)根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性，步骤2为退火，步骤3为延伸，这三个步骤组成一轮循环。(4)退火温度过高，会破坏引物与模板的碱基配对。因A、T之间形成两个氢键，G、C之间形成三个氢键，GC碱基含量高的引物，需要设定更高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，可能的原因是退火温度过高，或者设计的引物不合适，不能与模板碱基配对。因此可采取的改进措施有降低退火温度、重新设计引物等。答案：(1)逆转录cDNA(2)限制性核酸内切酶碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板GC含量高(5)②③24．(8分)科学家利用盐碱地中耐盐碱植物的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。如图是培育过程简图，请回答：(1)目的基因的获取需要________酶，阶段Ⅰ的核心是________________________。(2)为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有________，将b导入c常用__________法。(3)对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用________、________技术。(4)阶段Ⅱ的核心过程是______，由耐盐水稻细胞培育成了耐盐水稻植株，说明植物细胞具有__________。解析：(1)基因工程的核心技术是基因表达载体的构造。(2)为保证目的基因的转录，目的基因上游应有启动子，下游应具终止子；将目的基