苏教版 基因工程 单元测试
苏教版基因工程单元测试
基因工程�单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．基因治疗是指（）A. 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B. 运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常C. 对有基因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D. 把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的【答案】D【解析】基因治疗是将正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，而不是把有缺陷的基因切除，A错误；基因治疗没有采用人工诱变技术，B错误；基因治疗是将正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，并没有对有缺陷的基因进行修复，C错误；基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，D正确。
【点睛】解答本题关键能识记基因治疗的概念，明确基因治疗只是将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，并不是把有缺陷的基因切除，也没有对有缺陷的基因进行修复。
2．受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是（）A. AB. BC. CD. D【答案】B【解析】本题考查基因工程的基本操作程序，要求考生能根据受体细胞种类的不同，选择合适的方法将目的基因导入受体细胞内。
基因工程中，受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，棉花是开花植物，可利用花粉管通道法将目的基因导入棉花细胞，A正确；将目的基因导入微生物细胞时，Ca2+处理，将目的基因导入大肠杆菌细胞内，B错误；将目的基因导入动物细胞时，常用显微注射技术将目的基因导入动物受精卵中，C正确；玉米是单子叶植物，常用基因枪法将目的基因导入玉米细胞内，D正确。
3．蛋白质工程的基本操作程序正确的是（）①蛋白质分子结构合成；②DNA合成；③mRNA合成；④蛋白质的预期功能；⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列．A．①→②→③→④→⑤→① B．⑤→④→③→②→①→②C．④→①→⑤→②→③→① D．②→③→⑤→①→②→④【答案】C【解析】试题分析：蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，一般步骤进行。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、多选题（本大题共计2小题每题3分共计6分）1.俗话说“无酒不成席” 酒席上有些人喝了少量酒就脸红我们称为“红脸人” 有些人喝了很多酒脸色却没有多少改变我们称为“白脸人” “红脸人”体内只有乙醇脱氢酶（ADH）没有乙醛脱氢酶（ALDH）导致乙醛积累才会出现红脸乙醇进入人体后的代谢途径如下相关判断正确的是（）A. “红脸人”的基因型有4种B. 一对“白脸人”夫妇后代“白脸人”与“红脸人”的比可能为3∶1C. 老年人醉酒后较长时间才能恢复且肝脏、脑组织等容易受损伤这与酒精代谢有关酶的活性下降有关D. 若某正常乙醛脱氢酶基因复制时其中一条母链上的G被A所替代而另一条链正常则该基因连续复制n次后突变型该基因占的比例为1/2【答案】A, B, C, D【解析】解 A.依题意和图示分析可知“红脸人”为A_B_ 其基因型有4种 AABB、AaBB、AABb、AaBb A正确B.“白脸人”为aa__或A_bb 若一对“白脸人”夫妇的基因型分别为Aabb和aaBb 则二者的后代中“白脸人”与“红脸人”的比为3∶1 B正确C.老年人体内与与酒精代谢有关酶的活性下降导致醉酒后较长时间才能恢复且肝脏、脑组织等容易受损伤 C正确D.若某正常乙醛脱氢酶基因复制时其中一条母链上的G被A所替代而另一条链正常则该基因连续复制n次后产生的子代DNA中有一半是以正常链为模板合成一半是以突变后的单链为模板合成所以突变型该基因占的比例为1/2 D正确故选 ABCD2.下图是培育抗除草剂玉米的技术路线图含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达其产物能催化无色物质K呈现蓝色转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长下列相关叙述错误的是（）A. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B. 过程②用\ Ca^2+处理可提高转化成功率C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质KD. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织【答案】A, D【解析】解 A.若过程①使用两种限制酶且这两种限制酶切割产生的粘性末端不同才可以防止酶切产物自身环化 A错误B.过程②用 Ca^2+处理可增大农杆菌细胞膜的通透性从而提高转化成功率 B正确CD.过程③培养基中加入除草剂筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的未转化愈伤组织加入Ｋ物质筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织 C正确 D错误故选 AD二、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）3.限制酶 BamHⅠ和 BglⅡ是两种常见的工具酶它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT．研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因用BglⅡ切割质粒并连接得到重组质粒相关叙述正确的是（）A. 限制酶切开的是磷酸二酯键 DNA连接酶催化氢键的形成B. 目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是﹣CTAGGC. 分别用不同种限制酶切割保证了目的基因定向插入质粒D. 经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别【答案】D【解析】4.我国科学家把生长激素基因转入鲤鱼的受精卵内培育成胖鲤鱼这一过程中科学家利用的生物技术是（）A. 组织培养技术B. 转基因技术C. 发酵技术D. 克隆技术【答案】B【解析】我国科学家把生长激素基因通过生物技术转入鲤鱼的受精卵里该鱼卵发育成特大的胖鲤鱼胖鲤鱼的培育主要应用了转基因技术故选B5.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂用于降解某种农药的残留基本流程如下图所示下列叙述正确的是（）A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B. 过程②需使用限制酶、Taq酶以及DNA连接酶C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D. 过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】解分析图解图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA 过程②表示基因表达载体的构建过程③表示将目的基因导入受体细胞过程④表示通过筛选获得工程菌A.过程①表示通过反转录法合成目的基因该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸 A错误B.过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体是基因工程的核心步骤 B错误C.过程③常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 C错误D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 D正确故选 D6.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述错误的是（）A. 动物和微生物可以生产基因工程药物植物不能B. 三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C. 三类生物技术操作原理相同D. 三类生物技术操作中用到的工具酶相同【答案】A【解析】解 A.动物、植物和微生物都可以生产基因工程药物 A错误B.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管通道法等将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术将目的基因导入微生物细胞原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少最常用的原核细胞是大肠杆菌其转化方法是先用 Ca^2+处理细胞使其成为感受态细胞再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化过程 B正确C.三类操作的原理都是基因重组 C正确D.三类操作中用到的工具酶相同都是限制酶和DNA连接酶 D正确故选 A7.下列关于传统发酵技术的叙述错误的是（）A. 家庭制作果酒、泡菜、腐乳可以不用专门接种B. 制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种只有乳酸菌不能进行有氧呼吸C. 制作果酒、果醋、腐乳过程中所需温度最高的是果醋的制作D. 制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种只有毛霉是真核生物【答案】D【解析】家庭制作果酒、果醋、泡菜、腐乳可以不用专门接种用自然菌种故A正确制作果酒的酵母菌、制作果醋的醋酸菌、制作泡菜和腐乳酸菌中只有乳酸菌不能进行有氧呼吸故B正确制作果酒的适宜温度是18℃～25℃、制作果醋的适宜温度是30℃～35℃、制作泡菜的适宜温度是18℃～20℃、制作腐乳的适宜温度是15℃～18℃由此可见所需温度最高的是果醋的制作故C正确制作果酒、果醋、泡菜、腐乳的菌种中酵母菌和毛霉是真核生物故D错误8.下列关于转基因生物的安全性问题的叙述错误的是（）A. 转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全B. 食物安全是指转基因生物是否会产生出毒性蛋白或过敏蛋白C. 环境安全是指转基因生物是否对环境造成新污染或破坏D. 生物安全是指转基因生物是否会对生态系统的稳定性造成破坏【答案】D【解析】解 A、转基因生物的安全性问题主要包括食物安全、环境安全、生物安全 A 正确B、食物安全是指转基因生物是否会产生出毒性蛋白或过敏蛋白危害生物体健康同时也担心转基因农作物的营养成分会发生改变 B正确C 、环境安全是指转基因生物是否对环境造成新污染或破坏从而影响生态系统的稳定性 C正确D、生物安全是指担心转基因生物可能影响生物多样性从而对生物的多样性构成潜在的风险和威胁 D错误．故选 D．9.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较错误的是（）A. 基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造从而制造一种新的蛋白质B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C. 基因工程产生的变异是可遗传的蛋白质工程产生的变异是不可遗传的D. 基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则【答案】C【解析】解 A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造从而制造一种新的蛋白质 A正确B.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造而是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状合成新的蛋白质 B正确C.蛋白质工程的实质是改造基因基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 C错误D.基因工程遵循中心法则蛋白质工程也遵循中心法则 D正确故选 C10.下面是四种不同质粒的示意图其中ori为复制必需的序列 amp为氨苄青霉素抗性基因 tet为四环素抗性基因箭头表示限制酶的酶切位点下列有关叙述正确的是（）A. 基因amp和tet是一对等位基因常作为基因工程中的标记基因B. 质粒是指细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA和动植物病毒的DNAC. 限制酶的作用部位是DNA分子上两个特定的核苷酸之间的磷酸二酯键D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌该菌不能在含青霉素的培养基上生长【答案】C【解析】解 A.基因amp和tet在同一个DNA分子上不是一对等位基因 A错误B.质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA 动植物病毒的DNA不属于质粒 B错误C.限制性内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 C正确D.重组质粒4中氨苄青霉素抗性基因完好四环素抗性基因被破坏因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌该菌能在含青霉素的培养基上生长 D错误故选 C11.最早完成体外DNA重组的科学家是（）A. 伯格B. 帕米特C. 科恩D. 博耶【答案】A【解析】解 1972年美国斯坦福大学科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组 A正确故选 A12.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化图中依次表示限制性酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A. ①④③②B. ①④②③C. ①②④③D. ①②③④【答案】B【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂形成黏性末端因此作用于① DNA聚合酶用于DNA分子的复制能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来因此作用于④ DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键因此作用于② 解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开故作用于③故选 B13.蛋白质工程的实质是（）A. 改变氨基酸结构B. 改造蛋白质结构C. 改变肽链结D. 改造基因结构【答案】D【解析】解蛋白质工程是通过改造基因结构来改造蛋白质或制造一种新的蛋白质．因此蛋白质工程的实质是改造基因结构．故选 D．14.下列关于基因工程的叙述中正确的是（）①基因工程是人工进行基因重组的技术是在分子水平上定向改变生物的遗传物质②基因治疗是基因工程技术的应用③基因工程打破了物种与物种之间的界限④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量．A. ②③④B. ①②③C. ①②④D. ①③④【答案】B【解析】解①基因工程的操作水平属于分子水平其运用的原理为基因重组即是在分子水平上对生物遗传作人为干预①正确②基因治疗属于基因工程技术的应用②正确③基因工程打破了生殖隔离突破远缘杂交不亲和的障碍③正确④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、检测饮用水病毒含量但是不能改造变异的基因④错误．故选 B．15.蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢” 有着超强的抗张强度可制成防弹背心、降落伞绳等蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器下列有关乳腺生物反应器的说法错误的是（）A. 将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体B. 可通过显微注射技术将表达载体导入羊的乳腺细胞中C. 可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞DNA杂交检测目的基因是否导入D. 与乳腺生物反应器相比膀胱生物反应器不受转基因动物的性别、年龄的限制【答案】B【解析】解 A.将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体这样可以保证目的基因只在乳腺组织中表达 A正确B.可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中 B错误C.可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞DNA杂交检测目的基因是否导入 C正确D.与乳腺生物反应器（只能选雌性）相比膀胱生物反应器不受性别等限制受体来源更广泛 D正确故选 B16.如图为蛋白质工程操作的基本思路下列叙述正确的是（）A. 图中①代表转录②代表翻译④代表分子设计⑤代表DNA合成B. 蛋白质工程的目标是对基因的结构进行分子设计C. 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径是违背中心法则的D. 蛋白质工程是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质不需要对基因进行操作【答案】A【解析】A、图中①代表转录②代表翻译④代表根据蛋白质的结构进行氨基酸序列的分子设计⑤代表DNA合成 A正确B、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计通过基因合成或修饰实现 B错误C、蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列进而推测出脱氧核苷酸序列因此中心法则与蛋白质工程的基本途径相反但不违背中心法则 C错误D、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要可见蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计通过基因合成或改造实现 D错误故选A.三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）17.（1）动物细胞融合制备单克隆抗体将已免疫过的小鼠B淋巴细胞与________细胞采用不同于植物细胞融合的方法——________进行诱导促使二者进行融合然后通过筛选得到所需的杂交瘤细胞此时还需对此细胞进行________和________ 经多次筛选才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞然后进行体内或体外培养即可获得大量的单克隆抗体17.（2）基因工程制备单克隆抗体:科学家从某些无限增殖的细胞中分离出质基因中的无限增殖调控基因利用________将其与质粒进行结合形成重组质粒然后采用显微注射法将其导人经特定抗原刺激的B细胞中再进行检测、筛选得到________的重组细胞再经体外培养即可得到单克隆抗体17.（3）细胞核移植技术制备单克隆抗体:将无限增殖的细胞________ 对特定抗原刺激的B细胞________ 然后将二者重组形成重组细胞再进行筛选、体外培养即可获得所需的单克隆抗体【答案】（1）小鼠骨髓瘤灭活的病毒克隆化培养抗体检测【解析】（1）动物细胞融合制备单克隆抗体将已免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合动物细胞融合原理同植物原生质体融合方法类似常用的诱导因素有聚二乙醇（PEG）、灭火的病毒、电激等小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后形成的杂交细胞具有迅速大量繁殖的特点经过筛选后得到杂交瘤细胞此时还需对此细胞进行克隆化培养和抗体检测经多次筛选才可获去足量的能产生所需抗体的细胞然后再将其进行体内或体外培养即可获得大量单克隆抗体【答案】（2）限制酶和DNA连接酶既能大量增殖又能产生特定抗体【解析】（2）基因工程中质粒作为目的基因的运载体基因工程制备单克隆抗体科学家从某些无限增殖的细胞中分离出质基因中的无限增殖调控基因利用限制酶和DNA连接酶将其与质粒进行结合形成重组质粒然后利用显微注射法将其导人经特定抗原刺激的B细胞中再进行检测、筛选得到既能大量增殖又能产生特定抗体的重组细胞再经体外培养即可得到单克隆抗体【答案】（3）去核取核【解析】（3）细胞核移植技术制备单克隆抗体将无限增殖的细胞去核对特定抗原刺激的B细胞取核然后将二者重组形成重组细胞再进行筛选、体外培养即可获得所需的单克隆抗体18.（1）基因工程中所用的限制酶主要是从________中分离纯化出来的常用的运载体有________18.（2）用PCR技术扩增目的基因时需用________酶该酶从引物起始进行互补链合成时的温度是________18.（3）构建好的基因表达载体的组成应包括________18.（4）基因工程在原则上只能生产________的蛋白质蛋白质工程则可以通过________对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求【答案】（1）I加加原核生物, 质粒、动植物病毒和入噬菌体的衍生物【解析】（1）基因工程中所用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的常用的运载体有质粒、动植物病毒和入噬菌体的衍生物【答案】（2）热稳定DNA聚合酶（Taq酶）, 7075℃【解析】（2）用PCR技术扩增目的基因时需要高温解旋故所用的DNA聚合酶需要耐高温如Taq酶该酶从引物起始进行互补链合成时的温度是 70-75^\circ .【答案】（3）目的基因、启动子、终止子和标记基因等【解析】（3）基因表达载体的组成包括目的基因+启动子+终止子+标记基因其中启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位【答案】（4）自然界已存在, 基因修饰或基因合成【解析】（4）基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质蛋白质工程则可以通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求19.（1）使用方法一时在细菌细胞中合成的胰岛素原需在________（填“蛋白酶”“ DNA 酶”或“脂肪酶”）的作用下才能变成具有活性的胰岛素为使胰岛素基因能顺利进入细菌细胞应用________处理细菌细胞被处理后的细胞称为________细胞19.（2）方法二将目的基因导入受体细胞常用的方法是________ 要确保人胰岛素基因只在牛的乳腺细胞中表达应该采取的措施是在人胰岛素基因的首端加上________ 转基因动物进入泌乳期后可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品因而称为_____________________19.（3）用基因工程生产的胰岛素被注射到患者血液中容易被分解治疗效果会受到影响科学工作者以胰岛素的结构规律为基础对胰岛素基因进行修饰从而对传统胰岛素进行改造生产出不易被分解的高效胰岛素这属于生物工程中________的范畴【答案】（1）蛋白酶, \ Ca^2+（或\ CaCl_2）, 感受态【解析】解（1）细菌没有内质网和高尔基体其生产的胰岛素需在蛋白酶的加工修饰以后才能获得生物活性用 Ca^2+（或 CaCl_2）处理大肠杆菌使之处于一种能吸收环境中DNA的生理状态该状态细胞称作感受态细胞【答案】（2）显微注射法, 乳腺蛋白基因的启动子等调控组件, 乳腺生物反应器（或乳房生物反应器）【解析】（2）将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法转入胰岛素基因的牛可通过分泌乳汁来生产人的胰岛素在基因表达载体中人胰岛素基因首端必须含有乳腺蛋白基因的启动子等调控组件转基因动物进入泌乳期后可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品因而称为乳腺生物反应器【答案】（3）蛋白质工程【解析】（3）蛋白质工程是通过对基因改造来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活需求20.（1）A过程需要的酶有_________________20.（2）B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是________________20.（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外还必须加入________ 20.（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测 D过程应该用________________作为探针20.（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律①将转基因植株与非转基因植物杂交其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1②若该转基因植株自交则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为____________③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占 ________%20.（6）离体棉花叶片组织接种2~5d后发现其边缘局部污染原因可能是________________ 愈伤组织再分化成再生植株时愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根但分化出了芽其原因可能是____________________【答案】（1）限制性内切酶和DNA连接酶【解析】解（1）图中A为基因表达载体的构建过程该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒【答案】（2）具有标记基因, 能在宿主细胞中复制并稳定保存【解析】（2）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌其中“选择”体现了质粒作为运载体必须具有标记基因“培养”体现了质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存【答案】（3）卡那霉素【解析】（3）C过程为诱导选择既要诱导出愈伤组织还要进行筛选筛选出被含重组质粒的农杆菌侵染的叶片细胞淘汰掉普通细胞故应添加卡那霉素【答案】（4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因【解析】（4）如果要检测转基因是否成功 D过程最好采用放射性同位素标记的抗虫基因作为探针利用DNA分子杂交原理进行检测【答案】（5）3∶1, 100【解析】（5）假设A决定抗卡那霉素型 a决定卡那霉素敏感型①后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1 说明此杂交方式为测交将转基因植株与非转基因植株杂交抗卡那霉素型为显性杂合体（Aa）卡那霉素敏感型为隐性纯合子（aa）杂交后代表现型抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1 ②抗卡那霉素型植株是显性杂合体（Aa）该类型植株自交即Aa×Aa 后代性状分离比是抗卡那霉素型∶卡那霉素敏感型=3∶1③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占100%【答案】（6）外植体消毒不彻底, 培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低【解析】（6）外植体边缘局部污染说明消毒不彻底不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向生长素与细胞分裂素的比值高时有利于根的分化、抑制芽的形成比值低时有利于芽的分化、抑制根的形成21.（1）RACE技术（cDNA末端快速扩增技术）是一种基于PCR技术的利用低丰度的转录本（由一个基因转录形成的一种或多种mRNA）快速扩增cDNA的有效方法理论上通过此技术获取大量目的基因需经________和________两个基本过程21.（2）在大豆内过量表达转录因子WRH即可提高大豆含油量表明WRH基因在细胞内发挥的作用是______________________________________________21.（3）质粒PO具有四环素抗性基因（ let^r）和氨苄青霉素抗性基因（ amp^r）对其进行酶切时应注意____________________________________ 以便筛选重组DNA 研究。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）1.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是（）A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD2.吸食毒品会严重危害人体健康破坏人体的正常生理机能中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路” 通过多巴胺使此处的神经元兴奋传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂吸毒者把可卡因称作“快乐客” 如图是神经递质多巴胺的释放和转运机理 MNDA为细胞膜上的结构研究表明毒品可卡因能干扰多巴胺的回收并导致体内T细胞数目下降请据图分析下列说法正确的是（）A. MNDA的作用是识别多巴胺、作为\ Na^+通道B. 可卡因的作用机理是与多巴胺转运载体结合阻止多巴胺进入突触前膜从而干扰其回收C. 吸食可卡因的吸毒者容易受细菌、病毒感染而患病原因是可卡因会导致体内下细胞数目下降D. 可卡因既然可以干扰多巴胺回收说明兴奋在“瘾君子”的突触结构中可以双向传递【答案】A, B, C【解析】解 A.据图分析可知 MNDA是突触后膜上的受体其作用是识别多巴胺运输Na^+ A正确B.据图分析可卡因可与突触前膜上的多巴胺运载体结合阻止多巴胺回收进入突触前膜B正确C.根据题干信息可知可卡因能干扰多巴胺的回收并导致体内T细胞数目下降使人体的免疫能力降低因此吸食可卡因的吸毒者容易受细菌、病毒的感染而患病 C正确D.在正常人体内或者在“瘾君子”体内兴奋通过突触结构中的传递都是单向的 D错误故选 ABC3.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素故选 CD4.下列不属于非编码DNA的有（多选）（）A. Xist RNAB. rRNA基因C. 转座子D. 短重复序列E. tRNA基因【答案】C【解析】解 DNA序列中专门转录成非编码RNA的部分称为RNA基因或是非编码RNA基因非编码RNA基因用来生产tRNA（转移RNA）与rRNA（核糖体RNA）以及一些小RNA 如snoRNAs、microRNAs、siRNAs与piRNAs 较大的则有Xist、Evf、Air、CTN与PINK等故选 C5.下图是培育抗除草剂玉米的技术路线图含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达其产物能催化无色物质K呈现蓝色转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长下列相关叙述错误的是（）A. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B. 过程②用\ Ca^2+处理可提高转化成功率C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质KD. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织【答案】A, D【解析】解 A.若过程①使用两种限制酶且这两种限制酶切割产生的粘性末端不同才可以防止酶切产物自身环化 A错误B.过程②用 Ca^2+处理可增大农杆菌细胞膜的通透性从而提高转化成功率 B正确CD.过程③培养基中加入除草剂筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的未转化愈伤组织加入Ｋ物质筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织 C正确 D错误故选 AD二、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）6.下列哪组均为基因工程技术中常用的基因运载工具？（）A. 大肠杆菌、噬菌体B. 蓝藻、质粒C. 动物病毒、噬菌体D. 线粒体、质粒【答案】C【解析】略7.下列关于生物技术的安全性和伦理问题的叙述不正确的是（）A. 一旦发现转基因生物出现了安全性问题要马上停止实验并销毁重组生物B. 中国对克隆人的态度是不反对治疗性克隆可以有限制地进行克隆人的实验C. 对转基因植物外源DNA要进行认真选择避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质D. 对待生物武器的态度应明确而坚定即坚决禁止生物武器【答案】B【解析】解 A、一旦发现转基因生物出现了安全性问题要马上停止实验并销毁重组生物 A正确B、中国对克隆人的态度是不反对治疗性克隆禁止生殖性克隆人 B错误C 、对转基因植物外源DNA要进行认真选择避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质 C 正确D、对待生物武器的态度应明确而坚定即坚决禁止生物武器 D正确．故选 B．8.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂用于降解某种农药的残留基本流程如下图所示下列叙述正确的是（）A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B. 过程②需使用限制酶、Taq酶以及DNA连接酶C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D. 过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】解分析图解图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA 过程②表示基因表达载体的构建过程③表示将目的基因导入受体细胞过程④表示通过筛选获得工程菌A.过程①表示通过反转录法合成目的基因该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸 A错误B.过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体是基因工程的核心步骤 B错误C.过程③常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 C错误D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 D正确故选 D9.埃博拉病毒（EBV）是RNA病毒有很强的致死性研究证明该病毒外层的病毒糖蛋白（GP）能被宿主细胞灵敏识别媒体报道针对埃博拉病毒的首支疫苗已面市常见的疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等根据以上信息判断下列相关叙述错误的是（）A. 研发DNA疫苗时可利用EBV翻译GP的RNA逆转录来制备疫苗B. 以GP制备的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBV作为疫苗更安全C. 利用动物乳房反应器生产疫苗需选用乳腺蛋白基因的启动子连接目的基因D. 感染者接种疫苗后机体会不断地产生抗体消灭体内的EBV 从而起治疗作用【答案】D拉病毒的RNA逆转录合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗 A正确B.以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBV作为疫苗更安全其原因是GP蛋白自身没有感染能力但保留有抗原性 B正确C.用动物乳房反应器制备疫苗在目的基因导入受体细胞前基因的首段必须含有使其仅能在乳腺细胞中特异性表达的乳腺蛋白基因的启动子才能驱动转录过程 C正确D.疫苗的作用是预防不是治疗 D错误故选 D10.如图是细胞膜部分功能模式图据图分析下列说法错误的是（）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C. 胰岛素调控生命活动可用图中③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【答案】B【解析】功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能在生命起源过程中具有关键作用 A正确进入细胞的物质对细胞不一定都有利 B错误③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程胰岛素调控生命活动可用图中③表示 C 正确相邻的植物细胞可通过功能④（如胞间连丝）进行信息交流 D正确11.下列关于基因工程有关工具说法正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列B. 限制酶也可以识别和切割RNAC. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶D. 载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中使之稳定存在并表达【答案】D【解析】12.据研究新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程下列叙述中不正确的是（）A. 对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针B. 过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法C. PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关D. 使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的全部核苷酸序列以便合成引物【答案】D内有病毒存在 A正确B.过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法 B正确C.PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关 C正确D.使用PCR选择性扩增的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列便于根据这一序列合成引物不需要掌握S基因的全部序列 D错误故选 D13.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述错误的是（）A. 动物和微生物可以生产基因工程药物植物不能B. 三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C. 三类生物技术操作原理相同D. 三类生物技术操作中用到的工具酶相同【答案】A【解析】解 A.动物、植物和微生物都可以生产基因工程药物 A错误B.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管通道法等将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术将目的基因导入微生物细胞原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少最常用的原核细胞是大肠杆菌其转化方法是先用 Ca^2+处理细胞使其成为感受态细胞再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化过程 B正确C.三类操作的原理都是基因重组 C正确D.三类操作中用到的工具酶相同都是限制酶和DNA连接酶 D正确故选 A14.下列关于基因工程相关工具的说法正确的是（）A. DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上形成磷酸二酯键B. 现已分离出的限制酶有约4000种限制酶广泛分布在大多数由细胞构成的生物中C. 据酶的功能不同可以将DNA连接酶分为两类 E.coliDNA连接酶和\ T_4DNA连接酶D. 细菌质粒是独立于细菌拟核 DNA之外的双链 DNA分子用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的【答案】D【解析】解 A.DNA连接酶连接的是两个DNA片段 A错误B.限制酶主要存在于原核生物中 B错误C.据酶的来源不同可以将DNA连接酶分为两类 E.coliDNA连接酶和 T_4DNA连接酶 C错误D.细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的 D正确故选 D15.下列说法正确的是（）A. 蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质所以二者没有区别B. 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质C. 基因工程是蛋白质工程的关键技术D. 蛋白质工程是在蛋白质水平上直接改造蛋白质的【答案】C【解析】饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要基因工程是通过DNA重组技术定向改造生物的遗传特性以获得人类所需的生物类型或生物产品只能生产自然界已有的蛋白质 A错误B.改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质 B错误C.基因工程是关键技术是蛋白质工程的基础 C正确D.对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质 D错误故选 C16.下列关于基因工程技术的叙述正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达【答案】D【解析】大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成 A错误 PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸 B错误载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因 C错误抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达需要进行检测和鉴定 D正确17.限制酶 BamHⅠ和 BglⅡ是两种常见的工具酶它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT．研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因用BglⅡ切割质粒并连接得到重组质粒相关叙述正确的是（）A. 限制酶切开的是磷酸二酯键 DNA连接酶催化氢键的形成B. 目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是﹣CTAGGC. 分别用不同种限制酶切割保证了目的基因定向插入质粒D. 经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别【答案】D【解析】18.运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体分子制造出“导弹药物” 它可自动瞄准和攻击体内的靶组织或靶细胞（如癌细胞）．此技术是（）A. 基因工程B. 细胞工程C. 蛋白质工程D. 胚胎工程【答案】C【解析】解抗体属于蛋白质要将毒性肽融合进入抗体分子即实现对现有蛋白质的改造这需要采用蛋白质工程技术．故选 C．19.现有一长度为3.000碱基对(bp)的线性DNA分子用限制性内切酶酶切后进行凝胶电泳使降解产物分开用酶H单独酶切结果如图1 用酶B单独酶切结果如图2 用酶H和A. 酶H有2个识别位点和切割位点B. 酶B和酶H同时切割时会产生四个DNA片段C. 酶B和酶H同时切割时能产生完全相同的酶切片段D. 酶B只有1个识别位点和切割位点【答案】B【解析】解 A.长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子, 用酶H单独酶切结果如图1 由此判断酶H有1个识别位点和切割位点 A错误B.用酶B和酶H同时酶切结果得到3个DNA片段结果如图3 由于DNA碱基不会因为切割而变化这样分析得到1个1400bp片段 2个600bp片段和1个400bp片段这样两种酶共同切割就得到了4个片段 B正确C.酶B和酶H同时切割时能产生两个碱基数都是600bp的DNA分子但是不是完全相同的酶切片段因为DNA的组成不只由碱基的数量决定还与碱基的排列顺序有关 C错误D.用酶B单独酶切结果如图2 由此判断酶B有2个识别和切割位点 D错误故选 B三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）20.（1）据图可知植物细胞内不能积累大量赖氨酸的原因是赖氨酸通过________调节抑制了天冬氨酸激酶的活性使赖氨酸的产量下降若将经诱变处理的愈伤组织接种于________的培养基能筛选出相应突变体再通过培养该细胞系就能获得大量赖氨酸20.（2）除了诱变育种外还可以利用基因工程技术将细菌中已知序列的高赖氨酸蛋白结构基因（pLRP47）转入植物细胞获得高赖氨酸植物新品种如高赖氨酸玉米基本过程为①获取目的基因从细菌中提取mRNA 在逆转录酶的作用下形成互补的单链DNA 然后在________的催化下获得目的基因pLRP47 并利用PCR进行扩增②构建表达载体用限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于目的基因和质粒载体就可获得重组质粒作为目的基因的载体须具备的条件有能自我复制、抗性基因、________、不影响宿主细胞活性、具有控制质粒DNA转移的基因、能启动目的基因表达的序列等特征③农杆菌转化取经扩大培养的农杆菌培养液离心并用CaCl_2处理使其生理状态发生改变再与重组质粒混合等操作使目的基因导入农杆菌完成转化转化后的农杆菌要正常培养一段时间才能置于含特定抗生素的培养基上筛选正常培养一段时间的目的是________④植物细胞转化和再生植株用含重组质粒的农杆菌侵染玉米幼胚 pLRP47基因进入玉米细胞并整合到玉米染色体DNA上将被侵染的玉米幼胚放在含某种抗生素的培养基中除去________后继续培养获得试管苗试管苗需锻炼后才可移栽到大田锻炼时需逐渐降低湿度、________光照强度为了快速获得稳定遗传的转基因玉米可选择________培养获得的细胞系作为受体细胞【答案】负反馈, 不同浓度赖氨酸类似物/高浓度赖氨酸类似物【答案】DNA聚合酶, 多个限制性核酸内切酶识别序列, 让农杆菌恢复正常的生理状态表达抗生素抗性基因, 农杆菌, 增加, 花药离体【解析】21.（1）与体内DNA复制相比利用PCR技术大量扩增药用蛋白A基因时该技术的前提是要有一段________________________________________________________ 以便合成_____________________21.（2）为避免药用蛋白A基因与质粒任意拼接常用两种不同的限制酶分别切割药用蛋白A基因和质粒由图可知应在药用蛋白A基因两端添加________________酶切位点药用蛋白A基因与质粒拼接形成的重组质粒中标记基因是________________21.（3）该工程常用的受体细胞是_____________ 转基因动物分泌的乳汁中是否含药用蛋白A 可采用________________________技术检测21.（4）天然的药用蛋白A通常需要在低温条件下保存假设将蛋白A的第16位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性若要根据蛋白质工程的原理对蛋白A进行改造以提高其热稳定性具体思路是___________________________________________________________________________ _______________________________________【答案】（1）已知目的基因的核苷酸序列, 引物【解析】解（1）利用PCR技术大量扩增药用蛋白A基因时需要有一段已知目的基因以便合成引物【答案】（2）XhoⅠ和Hind Ⅲ, 抗卡那霉素基因【解析】（2）为避免药用蛋白A基因与质粒任意拼接常用两种不同的限制酶分别切割药用蛋白A基因和质粒切割后的质粒应包含抗卡那霉素基因和抗四环素基因所以应选择XhoⅠ和Hind Ⅲ酶切位点药用蛋白A基因与质粒拼接形成的重组质粒中标记基因是抗卡那霉素基因【答案】（3）受精卵, 抗原—抗体杂交【解析】（3）基因工程中一般常用受精卵细胞做受体细胞检测转基因动物分泌的乳汁中是否含药用蛋白A 可采用抗原—抗体杂交技术【答案】（4）找到第16位氨基酸中的碱基所在的基因位置参照密码子表将第16位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基【解析】（4）若要根据蛋白质工程的原理对蛋白A进行改造以提高其热稳定性则需要找到第16位氨基酸中的碱基所在的基因位置参照密码子表将第16位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基22.（1）在“筛选1”中需在农杆菌的培养基中添加________才能筛选出含重组Ti质粒的农杆菌在“筛选2”中个体水平上的检测可采用的指标是________22.（2）研究者将获得的P5CS基因利用PCR技术扩增该过程需设计合适的引物设计引物时需已知________ 为便于进行后续操作还需在引物中添加限制酶的识别序列 PCR 扩增时需要设计________种引物其原因是________PCR技术操作步骤中包括两次升温和一次降温其中降温的目的是________22.（3）用P5CS基因作为探针可检测转基因烟草细胞中是否含有________利用基因工程技术培育的耐早植株相比诱变育种和杂交育种其具有________等突出的优点【答案】四环素, 抗旱或耐旱【解析】【答案】P5CS基因两端的核苷酸序列, 2, 基因由两条反向平行的链构成且都作模板其上碱基序列不同, 使引物和模板链结合【答案】P5CS基因 P5CS基因的mRNA, 目的性强（可定向改造生物性状）和克服远缘杂交不亲和的障碍【解析】23.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌23.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________23.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________23.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）24.（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基因的上游和下游分别引入________24.（2）在造血稻米的培育过程中研究人员利用水稻外植体经脱分化形成愈伤组织愈伤组织是由具有________能力的________细胞组成若对水稻使用________法导入重组质粒则需要在愈伤组织中加入适量的酚类化合物目的是 ________以促进转化对于筛选后获得的转基因植株自交若某植株所结种子中具有重组人血清白蛋白的占________ 则判断该植株为T-DNA单拷贝插入（只插入了一个目的基因）24.（3）某些重组蛋白的使用不会发生药物引发的免疫排斥反应方法是通过设法除去该蛋白基因中与抗原决定有关的DNA序列而使该药物不含有________ 不对相应蛋白质直接进行改造而对其基因进行改造的原因是________【答案】（1）启动子和终止子【解析】（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基。
苏教版 基因工程-单元测试
基因工程�单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．有关PCR，下列说法错误的是A．设计的引物要有两种B．设置循环变化的温度并由ATP为反应供能C．将不断消耗引物和原料D．原理是DNA双链复制，遵循碱基互补配对原则【答案】B【解析】PCR设计的引物要有两种, 将不断消耗引物和原料, 原理是DNA双链复制，遵循碱基互补配对原则, A、C、D正确；设置循环变化的温度由机器提供的热能，B错误。
【考点定位】 PCR2．下列关于基因工程的叙述，不正确的是（）A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因B．细菌拟核DNA是基因工程常用的运载体C．通常用同一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA和运载体DNAD．为培育成抗除草剂的作物新品种，可以不以受精卵为受体【答案】B【解析】试题分析：基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因，便于重组质粒的筛选，A错误；基因工程的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，其中细菌质粒是基因工程常用的运载体，B正确；通常用同一种限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA，以产生相同的黏性末端，C错误；为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时可以以受精卵为受体，也可以以体细胞为受体，再采用植物组织培养技术即可获得转基因植物，D错误。
考点：本题考查基因工程的原理及技术、基因工程的应用，要求考生识记基因工程的基本工具及操作步骤。
3．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。
这一过程涉及（）A．以RNA为模板合成DNA B．DNA以其一条链为模板合成RNAC．RNA的自我复制 D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质【答案】BD【解析】试题分析：目的基因在受体细胞中表达，涉及到遗传信息的转录和翻译。
而RNA的复制和逆转录是病毒生物发生。
2023-2024学年高中生物苏教版(2019)选择性必修3第三章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版（2019）高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计15小题每题3分共计45分）1.如图表示以菜花为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序下列相关叙述错误的是（）A. 步骤一中需加入洗涤剂目的是溶解细胞膜和DNAB. 步骤四中滴加蒸馏水并搅拌直至出现的絮状物不再增加C. 步骤七中可利用冷却的酒精或嫩肉粉来纯化DNAD. 步骤八中的DNA与二苯胺试剂沸水浴冷却后呈蓝色【答案】A【解析】解 A.步骤一中需加入洗涤剂和食盐洗涤剂溶解细胞膜食盐溶液能够溶解DNA并使研磨充分 A错误B.步骤四中滴加蒸馏水并搅拌直至出现的絮状物不再增加 B正确C.步骤七中可利用冷却的酒精或嫩肉粉来纯化DNA C正确D.步骤八中的DNA与二苯胺试剂沸水浴冷却后呈蓝色 D正确故选 A2.下列有关PCR的描述正确的是（）①是一种酶促反应②利用DNA的热变性原理③引物决定了扩增的特异性④扩增片段一般以2n的方式积累⑤扩增对象是氨基酸序列A. ①②③B. ①②③④C. ①③④⑤D. ②③④⑤【答案】A【解析】A. 都是分子水平上的操作B. 基因工程就是改造基因的分子结构C. 蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构D. 基因工程能创造出自然界根本不存在的基因蛋白质工程能创造出自然界根本不存在的蛋白质【答案】A【解析】解 A.基因工程和蛋白质工程操作的对象都是基因都属于分子水平上的操作 A正确B.基因工程是按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来加以修饰改造然后放到另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状而不是改造基因的分子结构 B错误C.蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质的改造 C错误D.基因工程不能产生自然界根本不存在的基因 D错误故选 A4.基因工程实施的最终目的是（）A. 提取生物体DNA分子B. 对DNA分子进行剪切C. 改造生物的遗传特性D. 对DNA分子进行改造【答案】C【解析】解基因工程的核心技术是DNA重组技术即利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因经过体外切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物该种生物就可以按人类设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状因此基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状所以基因工程实施的最终目的是定向改造生物的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品故选 C5.下列关于载体的叙述中错误的是（）A. 载体与目的基因结合后实质上就是一个重组DNA分子B. 在进行基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的C. 目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒D. 载体具有某些标记基因便于对其进行切割【答案】D【解析】6.下列各项中最能说明目的基因成功表达的是（）A. 抗虫棉体细胞中检测到Bt毒蛋白基因B. 大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的转录产物mRNAC. 酵母菌细胞中检测到人生长激素DNA序列D. 羊乳汁中提取到人干扰素【答案】D因完成了在受体细胞中的表达故选 D7.DNA粗提取与鉴定实验中有三次过滤（1）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液（2）过滤含黏稠物的0.14mol/L的NaCL溶液（3）过滤溶解有DNA的2mol/L的NaCL溶液以上三次过滤分别是为了获得（）A. 含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物、纱布上的DNAB. 含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物质、含DNA的滤液C. 含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液D. 含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液【答案】D【解析】（2）DNA在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最低因此过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液的目的是获得纱布上的粘稠物（1）（3）DNA在2mol/LNaCl溶液中的溶解度最高因此过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液的目的是获得含DNA的滤液故选 D8.关于磷酸二酯键的说法正确的是（）A. 只有目的基因中存在B. 只有质粒分子中存在C. DNA单链或双链分子都存在D. 只存在于双链DNA分子中【答案】C【解析】解核酸由核苷酸构成核苷酸通过磷酸二酯键形成核苷酸长链进而形成具有一定空间结构的核酸故DNA和RNA中均含有磷酸二酯键 C正确故选 C9.下列关于限制酶和DNA连接酶的叙述错误的是（）A. DNA连接酶可以恢复脱氧核苷酸的磷酸二酯键B. 它们的化学本质相同作用的化学键也相同C. 不同的限制酶切割后可能会产生相同的黏性末端D. 在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶【答案】D【解析】解 A.DNA连接酶可以恢复脱氧核苷酸的磷酸二酯键 A正确B.限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质作用的化学键也相同 B正确C.不同的限制酶切割后可能会产生相同的黏性末端 C正确D.DNA聚合酶用于连接单个脱氧核苷酸而DNA连接酶连接DNA片段因此在基因工程操作中不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶 D错误故选 D10.下列关于双链DNA的结构和复制的叙述正确的是（）A. DNA分子中磷酸、碱基、脱氧核糖交替排列构成基本骨架B. DNA分子中碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性C. DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶不能同时发挥作用【解析】解 A.DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替排列构成基本骨架 A错误B.DNA分子中碱基间的氢键使DNA分子具有较强的稳定性 B错误C.DNA分子复制是边解旋边复制的过程因此解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用 C错误D.噬菌体是病毒其侵染细菌时只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成而合成子代所需要的原料全部由宿主细胞提供 D正确故选 D11.如图为转基因抗虫烟草的培育流程则下列叙述正确的是（）A. 培育过程①需要使用纤维素酶和果胶酶B. 过程②将重组Ti质粒导入烟草细胞前需要使用CaCO_3处理农杆菌C. 培育过程③④仅通过调节生长调节剂可诱导愈伤组织再生出新植株D. 可通过观察害虫吞食转基因烟草后的存活情况进行个体水平检测【答案】D【解析】12.中国的“种痘之术”开创了人类天花病（天花病毒引起的疾病）预防之先河人们用痘痂作为痘苗通过鼻孔接种该法是用人工方法感染天花有一定危险性后来在不断实践的过程中发现如果用接种多次的痘痂作疫苗则毒性减弱接种后比较安全清代《种痘新法》描述了人痘苗的选育方法“其苗传种愈久药力提拔愈清人工之选炼愈熟火毒汰尽精气独存所以万全而无害也” 后来该法被牛痘接种法代替因为牛痘比人痘更加安全下列有关免疫预防的相关叙述不正确的是（）A. 痘苗的选育过程相当于病毒减毒B. 种痘成功后体内可产生相应的抗体C. 种痘成功后机体获得了免疫自稳能力D. 牛天花病毒和人天花病毒有相同抗原【答案】C【解析】解 A.痘苗的选育过程相当于对病毒减毒让其既可以引起机体产生特异性免疫又不会使机体患病 A正确B.种痘成功会引起机体的特异性免疫产生相应抗体 B正确C.免疫自稳指机体清除衰老、损伤的细胞器或细胞结构种痘成功后机体不能获得免疫自稳能力 C错误D.由于抗体具有特异性接种牛痘疫苗可预防天花所以牛痘病毒和天花病毒有相同抗原D正确故选 C13.某个DNA片段由1000对碱基组成 A+T占碱基总数的 54% 若该DNA片段复制3次B. 920个C. 1380 个D. 3220个【答案】D【解析】解由题意可知该DNA片段由1000对碱基即2000个碱基组成G+C=2000−2000×54%=920个 G=C=460个该DNA复制3次共形成 2^3=8个DNA分子共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 (2^3-1)\times 460=3220个故选 D14.基因工程的操作步骤正确的操作顺序是（）①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性要求④提取目的基因A. ③②④①B. ②④①③C. ④①②③D. ③④①②【答案】C【解析】基因工程的操作步骤是提取目的基因使目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性要求 C正确 A、B、D错误15.下列关于实验相关的叙述错误的是（）A. 探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时需进行预实验B. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要遗传物质C. 探究酵母菌细胞呼吸方式运用了对比实验法D. 口腔上皮细胞中的线粒体可被健那绿染液染成蓝绿色【答案】B【解析】解A.“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”可先进行预实验以便摸出最佳的生长素类似物浓度范围 A正确B.艾弗里的肺炎双球菌转化实验说明DNA是遗传物质 B错误C.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中采用了对比实验的方法 C正确D.口腔上皮细胞中的线粒体可被健那绿染液染成蓝绿色 D正确故选 B二、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）16.动物基因工程的一个重要应用是改善畜产品的品质其中为解决有些人对牛奶中乳糖不能完全消化甚至过敏等问题科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低但其他营养成分不受影响下列相关叙述合理的是（）A. 需要将肠乳糖酶基因和牛的乳腺蛋白基因启动子等组件重组在一起构建基因表达载体C. 该转基因牛的乳汁中其他成分不受影响的原因是肠乳糖酶基因只能催化乳糖水解D. 乳糖为动物特有的二糖其水解前后均能与斐林试剂在加热时发生反应产生砖红色沉淀【答案】A, D【解析】解 A.为使该转基因奶牛选择性地在乳腺细胞表达肠乳糖酶基因需要将肠乳糖酶基因和牛的乳腺蛋白基因启动子等组件重组在一起构建基因表达载体 A正确B.为获得该转基因奶牛需选用受精卵作受体细胞当向动物细胞导入目的基因时一般采用显微注射法 B错误C.该转基因牛的乳汁中其他成分不受影响的原因是肠乳糖酶具有特异性只能催化乳糖水解肠乳糖酶基因并没有催化能力 C错误D.乳糖为动物特有的二糖其水解后产物为葡萄糖和半乳糖乳糖、葡萄糖和半乳糖均为还原性糖均能与斐林试剂在加热时发生反应产生砖红色沉淀 D正确故选 AD17.如图为某种cDNA基因的制作流程图相关叙述错误的是（）A. 催化①②过程的酶都能促进双链间氢键的形成B. 核酸酶H能催化杂交双链上的磷酸二酯键断裂C. 该双链DNA上不含与RNA聚合酶结合的碱基序列D. 该双链DNA在PCR仪中扩增时需提供DNA连接酶【答案】A, B, D【解析】18.2018年1月30日加拿大食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市研究人员通过RNA沉默技术特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变如图是此过程原理示意图下列有关叙述正确的是（）A. 细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程B. 将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶C. “RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶D. 目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补且要同时在同一细胞内表达【答案】A, C, D酶基因控制多酚氧化酶合成的过程需要经过转录、翻译两个过程 A正确B、将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体该过程需要限制酶、DNA 连接酶不需要RNA聚合酶 B错误C、据图可知目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对形成RNA双链使mRNA不能与核糖体结合从而阻止了翻译过程 C正确D、要使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补且要同时在同一细胞内表达D正确19.新型冠状病毒(2019−nCOV)的检测可以采用实时荧光RT−PCR （逆转录聚合酶链式反应）的方法RT−PCR的具体过程如图下列叙述错误的是（）A. PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶B. 过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增理论上需要\ 2^n-2个引物BC. 该技术用于对某些微量RNA病毒的检测可提高检测的灵敏度D. PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合【答案】A, B【解析】解 A.PCR体系中需要的是耐高温的DNA聚合酶不是从受体细胞中提取的DNA 聚合酶 A错误B.过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增根据DNA分子半保留复制特点可知该过程理论上至少需要 2^n-1个引物B 因为PCR扩增DNA片段过程最高经过n次扩增形成的DNA分子数是 2^n个其中只有2条单链不含有引物 B错误C.利用实时荧光RT-PCR技术对某些微量RNA病毒进行检测时可提高检测的灵敏度是因为增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量（或浓度）便于检测 C正确D.PCR反应过程包括高温变性、低温复性、中温延伸所以PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合 D正确故选 AB20.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是（）A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）该基因工程的日的基因是________ 受体细胞是________21.（2）过程①需要的酶主要来自________生物过程②需先构建基因表达载体基因表达载体包括目的基因、复制原点、________ 水稻是单子叶植物将基因表达载体导入受体细胞常采用________法21.（3）八氢番茄红素合成酶是β-胡萝卜素生物合成途径上的第一种酶由此可以推测基因控制β-胡萝卜素合成的途径是基因通过控制________21.（4）过程③依据的原理是________ 脱分化阶段中细胞的同化类型属于________型【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】22.（1）三种方法中哪种方法得到的胰岛素需要进一步加工和修饰以使其获得生物活性？________ 方法二和方法三将目的基因导入受体细胞常用的方法是________22.（2）转胰岛素基因牛可通过分泌乳汁来生产人胰岛素在转入牛受精卵的基因表达载体中人胰岛素基因的首端必须含有________ 转入目的基因的牛受精卵要在________期取________细胞进行性别鉴定为提高胚胎的利用效率可以通过胚胎分割技术得到同卵双犊在分割时应将________均等分割22.（3）大肠杆菌和酵母菌均可作为生产胰岛素的工程菌该类工程菌的优点是________22.（4）用基因工程生产的胰岛素被注射到患者血液中容易被分解使治疗效果受到影工程中________的范畴【答案】方法一, 显微注射法【解析】由题干信息可知方法一（将胰岛素基因转入细菌细胞进行微生物培养提取胰岛素）得到的胰岛素需要进一步加工和修饰以使其获得生物活性因为受体细胞是细菌无内质网和高尔基体【答案】乳腺蛋白基因的启动子, 囊胚, 滋养层, 内细胞团【解析】转胰岛素基因牛可通过分泌乳汁来生产人胰岛素在转入牛受精卵的基因表达载体中人胰岛素基因的首端必须含有乳腺蛋白基因的启动子以启动目的基因的转录转入目的基因的牛受精卵要在囊胚期取滋养层细胞进行性别鉴定在分割时应将内细胞团进行均等分割【答案】单细胞、繁殖快【解析】工程菌的优点是单细胞、繁殖快【答案】蛋白质工程【解析】科学工作者通过对传统胰岛素进行改造生产出不易被分解的高效胰岛素这属于生物工程中蛋白质工程的范畴23.（1）蛋白质工程也被称为第二代基因工程其基本途径是从预期蛋白质功能出发通过________和________ 进而确定相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质23.（2）以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有修饰________基因或合成________基因23.（3）对天然蛋白质进行改造应该直接对蛋白质分子进行操作还是通过对基因的操作来实现？________ 原因是________【答案】设计预期的蛋白质结构, 推测应有的氨基酸序列【解析】蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质【答案】P, P_1【解析】以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有二修饰P基因合成P_1基因【答案】基因, 基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代【解析】对天然蛋白质进行改造应该通过对基因的操作来实现原因是基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代24. （1）可利用________技术在体外扩增人β-酪蛋白基因该技术每次循环可分为________三步24. （2）基因工程中最核心的步骤是________（填图中序号）进行①过程时为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接酶切时应进行的操作是________ 切割后用DNA连接酶将其连接起来24. （3）进行②过程时需要将早期胚胎培养到________期移植前需取________细胞对胚胎进行性别鉴定24. （4）可采用________技术检测转基因山羊的染色体DNA上是否插入目的基因对探针的处理通常是在含有目的基因的DNA片段上用________作标记【答案】【解析】【答案】【解析】【解析】【答案】【解析】25.（1）过程①中 PCR扩增sGFP的原理是________ 该过程除需要根据________设计特异性引物序列外为保证sCFP正确插入到质粒中还需要在引物的5ˊ端添加限制酶识别序列图中b链的黏性末端碱基序列（5ˊ→3ˊ）为________25.（2）过程①中若1个sGFP片段连续扩增4次则会形成________个两条链等长的sGFP片段25.（3）过程②需要的工具酶是________ 研究中将sGFP插入到构巢曲霉启动子和终止子之间的目的是________25.（4）过程③中需要配制细菌培养基配制时要在培养基灭菌并冷却到80℃左右后加入用________配制的适宜浓度的潮霉素溶液潮霉素不能与培养基一同灭菌的原因是________25.（5）选择过程③筛选培养得到的不同农杆菌菌落分别提取细菌质粒DNA 并用BamHI和HindIII完全酶切后电泳请在答题纸相应位置画出可能得到的电泳条带25.（6）将导入重组质粒的农杆菌加入大丽轮枝菌的孢子细胞悬液中在适宜条件完成转染后利用滤膜过滤得到孢子细胞再在真菌培养基上培养获得菌落最终通过检测________筛选出绿色荧光蛋白旺盛表达的大丽轮枝菌【答案】双链DNA复制, sGFP两端（3′端）核苷酸（或碱基）序列, AGCT【解析】【答案】8【解析】【答案】DNA连接酶, 保证sGFP能在大丽轮枝菌细胞中表达【解析】【答案】无菌水, 潮霉素在灭菌时结构被破坏【解析】【答案】【解析】【答案】大丽轮枝菌菌丝细胞中绿色荧光强度试卷第11页，总11页。
苏教版 基因工程- 单元测试
基因工程�单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．关于基因工程下列说法正确的有（）①不同的限制酶切的黏性末端一定不同②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工③限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列④我国转基因抗虫棉的抗虫基因来自于大肠杆菌⑤限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用部位相同⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上⑦质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的载体A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项【答案】B【解析】不同的限制酶切的黏性末端可能不同,①错误；基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，②正确；限制酶的切口不一定是GAATTC碱基序列，③错误；我国转基因抗虫棉的抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌，④错误；限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶均作用于脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，⑤正确；基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上，⑥正确；质粒是基因工程中常用的用作运载目的基因的载体，其他载体动植物病毒，噬菌体等，⑦错误；选B。
2．为基因工程的实施提供技术支持的不包括A. 工具酶的发现B. DNA指纹技术的发明C. 基因转移载体的发现D. PCR技术的发明【答案】B【解析】工具酶的发现可以为基因工程获取目的基因并构建基因表达载体，即为基因工裎的实施提供技术支持，A错误；DNA指纹技术的发明为身份验证提供了技术支持，与基因工程无关，B正确；基因转移载体的发现为目的基因导入受体细胞提供可能，即为基因工裎的实施提供技术支持，C错误；PCR技术的发明用于基因工程中目的基因的扩增，即为基因工裎的实施提供技术支持，D错误。
3．生物武器的危害有传染性强的特点,针对这一特点,下列哪项不是防护生物武器的有效措施?( )A.提前接种和个人防护B.发现病人,立即报告,及时隔离C.注意切断传播途径D.只注意环境消毒,不注意动植物灭菌【答案】D【解析】防止生物武器的危害,不但要进行环境消毒,也要对可能成为传播途径的动植物进行灭菌消毒。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计15小题每题3分共计45分）1. T_4DNA连接酶的功能是（）A. 只能连接黏性末端B. 只能连接平末端C. 能够连接DNA双链的氢键D. 既可以连接黏性末端又能连接平末端【答案】D【解析】解 T_4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来此外还可以连接平末端但连接平末端时的效率比较低 D正确故选 D2. 限制酶是一种核酸切割酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列下图为四种限制酶BamHⅠ EcoRⅠ HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列箭头表示每一种限制酶的特定切割部位其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为（）A. BamHⅠ和EcoRⅠ末端互补序列—AATT—B. BamHⅠ和HindⅢ末端互补序列—GATC—C. EcoRⅠ和HindⅢ末端互补序列—AATT—D. BamHⅠ和BglⅡ末端互补序列—GATC—【答案】D【解析】3.1972年美国学者伯格和杰克逊等人成功将猿猴病毒SV40基因组DNA与大肠杆菌λ噬菌体基因以及大肠杆菌乳糖操纵子成功在体外拼接下列说法正确的是（）A. 将目的基因与运载体结合时应该将目的基因插入到启动子和终止子之间B. 不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不相同C. 相同黏性末端连接形成的DNA片段一定会被原限制酶识别D. 酵母菌作为受体细胞的原因是有高尔基体能对脂质进行加工【答案】A【解析】解 A.只有将目的基因插入启动子和终止子之间目的基因才能表达 A正确B.限制酶甲识别GAATTC碱基序列并在GA之间切割限制酶乙识别CAATTG碱基序列在C与A之间切割形成的黏性末端是相同的 B错误C.限制酶甲与限制酶乙形成的黏性末端连接后形成的碱基序列为CAATTC 另一条链为GAATTG 不能被限制酶甲和乙识别 C错误D.高尔基体不能加工脂质 D错误故选 A4.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物被称为“活化石” 研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质使其更加适应现在的水域环境以下说法错误的是（）A. 该工程可以定向改变蛋白质分子的结构B. 改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C. 改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种D. 改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质【答案】D【解析】A、蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构 A正确B、改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的 B正确C、改造后的中华鲟具有新的性状但其和现有中华鲟仍是同一物种 C正确D、蛋白质工程改造的是基因可以遗传给子代因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质 D错误5.下列生物技术操作对生物遗传物质的改造不会遗传给子代的是（）A. 用经过修饰的腺病毒做载体将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者组织中B. 将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌C. 将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄获得耐寒的番茄植株D. 将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出快速生长的转基因鲤鱼【答案】A【解析】解 A.将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者的体细胞中使其正常表达该基因不在生殖细胞中不会遗传给子代 A符合题意B.将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌重组质粒能随细菌分裂而遗传给子代 B不符合题意C.将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄培育出的耐寒的番茄植株细胞中都含鱼的抗冻蛋白基因能遗传给子代 C不符合题意D.将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出转基因鲤鱼细胞中都含外源生长素基因能遗传给子代 D不符合题意故选 A6.下列关于基因工程应用的叙述正确的是（）A. 基因治疗就是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B. 青霉素不属于基因工程药物C. 用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒D. 基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型较大的动物【答案】B【解析】A、基因治疗是指把健康的外源基因导人到有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的 A错误B、青霉素是诱变育种形成的高产青霉菌再通过发酵工程生产的药物不是基因工程技术生产的药物 B正确C、用基因工程培育的抗虫植物能抗虫不能抗病毒 C错误D、基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面主要为了改善畜产品的品质而不是为了产生体型巨大的个体D错误7.如图为真核细胞内某基因（^15 N 标记）的结构示意图该基因全部碱基中A占15\% 下列说法正确的是（）A. 将该基因置于^14 \N 培养液中复制4次后含^14 \N 的DNA分子占1/8B. 该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上C. 该基因的一条核苷酸链中C+ G/A+ T为7: 3D. DNA解旋酶只作用于①部位限制性核酸内切酶只作用于②部位【答案】C【解析】 A 、将细胞置于^15 N 培养液中复制4次后共得到16个DNA分子根据DNA 分子半保留复制特点含^14 N 的DNA分子占100\% A错误B、真核细胞的基因主要位于细胞核内也可能位于叶绿体和线粒体内 B错误C 、该基因中碱基A占全部碱基的15\% 则T＝A＝15\% G＝C＝35\% 因此该基因中( C + G) ( A + T)＝7: 3 每条脱氧核苷酸链中的该比值与双链DNA分子中该比值相同 C正确D、DNA解旋酶作用于②氢键部位限制性核酸内切酶作用于①磷酸二酯键部位 D错误8.为什么可将人类基因转移至细菌以合成蛋白质（）A. 生物界决定氨基酸的遗传密码相同B. 生物的细胞组成相同C. 生物的核糖体相同D. 生物的tRNA相同【答案】A【解析】解生物界决定氨基酸的遗传密码具有通用性可以保证一种生物的基因在另一种生物细胞中表达 A正确故选 A9.下列有关基因工程的说法正确的是（）A. 基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体B. 目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等C. 基因工程运用基因突变的原理来培育新品种D. 成功地将目的基因导入受体细胞便完成了基因工程的工作【答案】B【解析】A、运载体不属于工具酶 A错误B、目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等运载体需要含有限制酶切点、标记基因等 B正确C、基因工程的原理是基因重组 C错误D、将目的基因导入受体细胞还需要对目的基因进行检测和鉴定 D错误10.用血红蛋白中\beta -珠蛋白的DNA做探针可以检测出的遗传病是（）A. 镰刀状细胞贫血症B. 白血病C. 坏血病D. 苯丙酮尿症【答案】A【解析】解 A、用\beta 一珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀型细胞贫血症 A正确B、用白血病患者的细胞分离出来的基因制备的DNA探针可以用来检测白血病 B错误C 、坏血病是由于缺乏维生素C导致的不能通过探针来检测 C错误D、用患苯丙酮尿症的细胞分离出来的基因制备的DNA探针可以用来检测苯丙酮尿症D错误．故选 A．11.图1、图2分别为某次基因工程中所使用的目的基因及质粒结构的示意图其中Pvu Ⅰ、Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ为目的基因及质粒上的限制酶识别位点 Ap为氨苄青霉素抗性基因lacZ为蓝色显色基因下列相关叙述错误的是（）A. 构建基因表达载体时需同时使用PvuⅠ和EcoRⅠ两种限制酶B. 可用Ap和lacZ基因所控制的性状筛选含有目的基因的受体菌C. 在含氨苄青霉素的选择培养基中存活的细菌一定都含有目的基因D. 对质粒进行一定的修饰改造有利于目的基因在受体菌中的表达【答案】C【解析】解 A.构建基因表达载体时需同时使用Pvu Ⅰ和EcoR Ⅰ两种限制酶 A正确B.若空白质粒（未插入目的基因的质粒）导入到受体菌由于其同时含有 Ap 和 lacZ 基因会使受体菌显蓝色并对氨苄青霉素产生抗性而含有目的基因的质粒能使受体菌对氨苄青霉素产生抗性但由于 lacZ 基因被破坏所以不会显蓝色因此用抗氨苄青霉素但不显蓝色的性状组合即可筛选出含有目的基因的受体菌 B正确C.若目的基因未插入质粒且这些空白质粒（未插入目的基因的质粒）被导入到受体菌中也会使受体菌获得抗性性状但此细菌内并没有携带目的基因 C错误D.对质粒进行一定的修饰改造有利于目的基因在受体菌中的表达 D正确故选 C12.SOD是一种抗氧化酶它能催化 O_2^-形成 H_2O_2 增强植物的抗逆性如图为培育农作物新品种的一种方式以下叙述正确的是（）A. ①过程中常用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞B. ②、③分别表示脱分化、再分化过程均无需严格的无菌操作就可以完成C. 该育种方式利用了细胞工程和基因工程能体现细胞的全能性D. SOD催化\ O_2^-形成\ H_2O_2的机制是为该反应提供能量【答案】C【解析】解A.①过程中最常用的方法是采用农杆菌转化法将SOD基因导入植物细胞 A错误B.②、③分别表示脱分化、再分化过程除了需要严格的无菌条件还需要适宜的温度、pH、一定的营养等条件 B错误C.该育种方式利用了细胞工程和基因工程从植物细胞培育成植物个体能体现细胞的全能性 C正确D.SOD是一种酶酶不能为化学反应提供能量只能降低化学反应的活化能 D错误故选 C13.猪胰岛素仅在β链羧基端的最后一个氨基酸与人胰岛素有差异曾有人用提取的猪胰岛素用于治疗人类糖尿病但未达到相应的效果目前大量获取人胰岛素的最佳做法是（）A. 水解猪胰岛素β链最后一个氨基酸再将苏氨酸与β链缩合获取人胰岛素B. 按照人胰岛素的氨基酸序列人工用化学方法合成人胰岛素C. 将人胰岛素基因导入酵母菌通过发酵从菌体中提取人胰岛素D. 从人的胰脏中提取胰岛素并在提取过程中加入胰蛋白酶抑制剂【答案】C【解析】根据题意和生产实际情况目前大量获取人胰岛素的最佳做法是通过基因工程手段将人胰岛素基因导入酵母菌并使该基因在酵母菌体内表达通过发酵从菌体中提取人胰岛素14.胰岛素可用于治疗糖尿病但胰岛素注射后易在皮下堆积需较长时间才能进入血液进入血液后又易被分解因此治疗效果受到影响如图是新的速效胰岛素的生产过程有关叙述错误的是（）A. 新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据B. 新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则C. 若用大肠杆菌生产新的胰岛素常用感受态法导入目的基因D. 新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构【答案】B【解析】A、构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键因此图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型 A正确B、新的胰岛素生产过程中涉及中心法则 B错误C、若要利用大肠杆菌生产新的胰岛素常用感受态法导入目的基因 C正确D、新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构 D正确15.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点下列相关叙述正确的是（）A. 有人设想的基因身份证就是一张记录了持卡人所有基因的磁卡B. 种植抗虫棉可以减少农药的使用量对环境没有任何负面影响C. 生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等制成的杀伤性武器D. 对待生物武器的态度应明确而坚定即坚决禁止生物武器【答案】D【解析】解 A.所谓的基因身份证是记录了持卡者的致病基因和易感基因的磁卡而不是记录其所有基因的磁卡 A错误B.种植抗虫棉可以减少农药的使用量保护环境但转基因植物可能会与野生植物杂交造成基因污染可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁 B错误C.生物武器是用致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等来形成杀伤力干扰素是免疫活性物质并非生物武器 C错误D.对待生物武器的态度应明确而坚定即坚决禁止生物武器 D正确故选 D二、多选题（本大题共计3小题每题3分共计9分）16.在基因工程操作中科研人员利用两种限制酶（R1和R2）处理基因载体进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果如图所示以下相关叙述中正确的是（）A. 电泳时核酸的移动方向是从负极到正极B. 该载体最可能为环形DNA分子C. 限制酶R1与R2的切点最短相距约200bpD. 两种限制酶在载体上识别的序列可能相同【答案】A, B, C【解析】17.如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达其产物能催化无色物质K呈现蓝色转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长下列相关叙述错误的是（）A. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B. 过程②用Ca^2+处理可提高转化成功率C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质KD. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织【答案】A, D【解析】18.在基因工程中使用的载体有很多种类型其中有一种穿梭载体它不仅具有细菌质粒的复制原点还有真核细胞的自主复制序列在细菌中主要用于克隆和扩增目的基因在酵母菌中主要用于基因表达分析下列相关叙述正确的是（）A. 穿棱载体在细菌和酵母菌中都能够复制B. 穿梭载体中通常插入抗生素合成基因便于进行目的基因的筛选C. 在细菌中进行克隆利用了细菌生理结构简单、生长繁殖快的优点D. 在酵母菌中的基因表达产物可被酵母菌中相应的细胞器进行修饰加工【答案】A, C, D【解析】解 A.根据题意可知穿梭载体不仅具有细菌质粒的复制原点还具有真核细胞的自主复制序列因此其在细菌和酵母菌中都能够复制 A正确B.穿梭载体中不能够插入抗生素合成基因因为抗生素会抑制细菌的生长和发育 B错误C.细菌生理结构简单、生长繁殖快因此常用于克隆和扩增目的基因 C正确D.酵母菌为真核生物在酵母菌中基因的表达产物可被酵母菌中相应的细胞器进行修饰加工以提高表达产物的生物活性 D正确故选 ACD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）19.（1）蛋白质工程也被称为第二代基因工程其基本途径是从预期蛋白质功能出发通过________和________ 进而确定相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质19.（2）以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有修饰________基因或合成________基因19.（3）对天然蛋白质进行改造应该直接对蛋白质分子进行操作还是通过对基因的操作来实现？________ 原因是________【答案】设计预期的蛋白质结构, 推测应有的氨基酸序列【解析】蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质【答案】P, P_1【解析】以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有二修饰P基因合成P_1基因【答案】基因, 基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代【解析】对天然蛋白质进行改造应该通过对基因的操作来实现原因是基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代20.（1）在乙肝疫苗的生产中应该选择________（填“抗原”或“抗体”）基因作为目的基因该目的基因在________催化下利用________技术进行扩增20.（2）乙肝疫苗的主要成份是乙型肝炎病毒HBV的包膜蛋白（糖蛋白）其编码基因位于HBV基因组的S区 S区编码三种不同的包膜蛋白其末端有226个氨基酸序列是相同的三种蛋白共同构成完整的乙肝疫苗颗粒由此推测基因组的S区有三个________和同一个________调控组件除上述调控组件和复制原点外构建表达载体还需要有________ 其作用是________20.（3）用基因工程生产乙肝疫苗时若选用细菌为受体细胞则不能得到引起免疫反应的基因表达产物其原因是①乙肝病毒属于动物病毒不适合寄生于原核生物②________【答案】（1）抗原, 热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）, PCR【解析】解（1）在乙肝疫苗的生产中应该选择相应抗原基因作为的目的基因该目的基因在热稳定的DNA聚合酶催化下利用PCR技术进行扩增【答案】（2）启动子, 终止子, 标记基因, 检测目的基因是否导入受体细胞【解析】（2）乙肝疫苗的主要成份是乙型肝炎病毒HBV的包膜蛋白（糖蛋白）其编码基因位于HBV基因组的S区 S区编码三种不同的包膜蛋白其末端有226个氨基酸序列是相同的三种蛋白共同构成完整的乙肝疫苗颗粒由此推测基因组的S区有三个启动子和同一个终止子调控组件除上述调控组件和复制原点外构建表达载体还需要有标记基因标记基因的作用是检测目的基因是否导入受体细胞以便把含有目的基因的受体细胞筛选出来【答案】（3）细菌不含内质网和高尔基体无法对蛋白质进一步加工【解析】（3）用基因工程生产乙肝疫苗时若选用细菌为受体细胞则不能得到引起免疫反应的基因表达产物其原因是①乙肝病毒属于动物病毒不适合寄生于原核生物②细菌不含内质网和高尔基体无法对蛋白质进一步加工21.（1）早熟基因和抗除草剂基因位于________（填“同源”、“非同源”）染色体上．植株M的一个细胞中最多含有________个抗除草剂基因．21.（2）抗除草剂基因在表达时 ________与DNA分子的某一启动部位相结合以其中的一条链为模板并通过________聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子．21.（3）亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有________种抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是________．F_2抗除草剂晚熟中纯合子的概率为________．21.（4）让植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓进行一次杂交请预测杂交结果并用遗传图解说明．【答案】非同源, 2【解析】解（1）根据试题分析早熟基因和抗除草剂基因位于非同源染色体上．植株M的基因型为AaB^+ B^- 它的细胞在有丝分裂后期含有2个抗除草剂基因．【答案】RNA聚合酶, 磷酸二酯键【解析】（2）抗除草剂基因在表达时 RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合以其中的一条链为模板并通过磷酸二酯键聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子．【答案】2, aaB^+ B^-, dfrac13【解析】（3）亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有AAB^-B^-、AaB^-B^-2种由于研究人员将一个抗除草剂基因(Bar)转入晚熟森林草莓的一条染色体上故亲本中抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是aaB^+ B^- 分析表中数据可知F_2的四种表现型个体比为9: 3: 3: 1 F_2抗除草剂晚熟草莓基因型为aaB^+ B^- 占F_2的\dfrac316 纯合子为aaB^+ B^+ 占\dfrac116 故F_2抗除草剂晚熟草莓中纯合子的概率为\dfrac116\div\dfrac316= \dfrac13．【答案】（4）【解析】（4）根据试题分析植株M的两对基因都杂合其基因型为AaB^-B^+ 植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓(aaB^-B^-)进行一次杂交后代早熟抗除草剂早熟不抗除草剂晚熟抗除草剂晚熟不抗除草剂= 1: 1: 1: 122.（1）外源基因除可以从________中获取外还可通过人工合成的方法获得试简述人工合成的具体操作过程 ________22.（2）将外源生长激素基因导入肉牛体内的过程中最核心的步骤是________ 将外源生长激素基因导入肉牛细胞内时采用的方法是________ 该过程最好选用________作为受体细胞22.（3）转基因肉牛胚胎在早期培养时需添加血清的原因是________ 为让移植胚胎容易成活应对受体牛进行________处理【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】23.（1）若人的生长激素基因序列已知可用________合成23.（2）为了提高重组DNA 的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、________、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的________等23.（3）为培育转基因克隆牛研究人员将重组DNA导入牛的胚胎干细胞筛选出含有________的胚胎干细胞再将胚胎干细胞核移植到________中该过程需借助________仪23.（4）重组细胞通过胚激活、________、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行________处理使受体具有合适的子宫环境【答案】化学方法（PCR技术）【解析】目的基因序列已知时可用化学方法或PCR技术合成【答案】载体的质量与浓度, 浓度和活性【解析】为了提高重组DNA的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、载体的质量与浓度、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的浓度和活性等【答案】人生长激素基因, 去核卵细胞, 显微操作【解析】培育克隆动物需要采用核移植技术即将含有人生长激素基因的胚胎干细胞的核移植到去核卵细胞中该过程需借助显微操作仪【答案】胚胎培养, 同期发情【解析】重组细胞通过胚激活、胚胎培养、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行同期发情处理使受体具有合适的子宫环境。
2023-2024学年高中生物苏教版(2019)选择性必修3第三章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版（2019）高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计20小题每题3分共计60分）1.如图表示蛋白质工程的操作过程下列说法不正确的是（）A. 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作B. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术C. a、b过程分别是转录、翻译D. 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因【答案】B【解析】A、蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作则需要预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能 A正确B、蛋白质工程是第二代基因工程技术 B错误C、a表示转录 b过程表示翻译 C正确D、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造可能构建出一种全新的基因 D正确2.图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图下列叙述不正确的是（）A.图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B.图1中完成过滤之后保留滤液C.图2中完成过滤之后弃去滤液D.含DNA的滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质【答案】A【解析】图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破图2中加入蒸馏水的目的是调节盐溶液的浓度使DNA析出 A错误图1中鸡血细胞破裂后DNA位于滤液中 B正确图2中析出的DNA在纱布上应弃去滤液 C正确嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶能使杂质蛋白分解 D正确故选A3.限制酶 BamHⅠ和 BglⅡ是两种常见的工具酶它们的识别序列及切割位点依次为G↓GA TCC和A↓GATCT．研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因用BglⅡ切割质粒并连接得到重组质粒相关叙述正确的是（）A. 限制酶切开的是磷酸二酯键 DNA连接酶催化氢键的形成B. 目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是﹣CTAGGC. 分别用不同种限制酶切割保证了目的基因定向插入质粒D. 经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别【答案】D【解析】4.甲胎蛋白（AFP）在肝癌及多种肿瘤中均可表现出较高浓度下图为甲胎蛋白的合成过程据图分析正确的是（）A. 进行①过程时需要解旋酶和RNA聚合酶参与B. ①和②过程的场所不同碱基配对方式相同C. 图中三个核糖体共同完成一条肽链的合成D. 与正常肝细胞相比肝癌细胞中AFP基因的表达程度可能增强【答案】D【解析】解A.①为转录过程需要RNA聚合酶参与但不需要解旋酶 A错误B.①转录过程中发生DNA与RNA的碱基配对②翻译过程中发生 mRNA与tRNA的碱基配对二者的碱基配对方式不完全相同 B错误C.图中每个核糖体独立完成一条肽链的合成 C错误D.甲胎蛋白在肝癌患者体内表现出较高浓度说明与正常肝细胞相比肝癌细胞中AFP基因的表达程度可能增强 D正确故选 D5.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中操作及分析正确的是（）A. 连续观察一个细胞能发现其核膜的消失和重现B. 制片时盖上盖玻片后直接用拇指按压盖玻片使细胞分散开C. 用碱性染料龙胆紫溶液染色使染色体着色D. 观察时发现视野中有许多细胞重叠此现象一定与解离时间无关【答案】C【解析】解 A.在解离过程中细胞已死亡 A错误B.制片时盖上盖玻片后在加载破片之后用拇指按压盖玻片使细胞分散开 B错误C.染色体容易被碱性染料龙胆紫染成深色 C正确D.观察时发现视野中有许多细胞重叠说明细胞没有充分分散此现象可能与解离时间有一定的关系 D错误故选 C6.下列关于“分子运输车”的叙述正确的是（）A. 常见种类只有质粒和动植物病毒B. 能够在受体细胞中进行自我复制但不能整合到染色体DNA上C. 质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接D. 在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的【答案】D【解析】基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等 A错误载体能够在受体细胞中进行自我复制也可能整合到染色体DNA上 B错误质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内 C错误在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的 D正确7.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述错误的是（）A. 动物和微生物可以生产基因工程药物植物不能B. 三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C. 三类生物技术操作原理相同D. 三类生物技术操作中用到的工具酶相同【答案】A【解析】解 A.动物、植物和微生物都可以生产基因工程药物 A错误B.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管通道法等将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术将目的基因导入微生物细胞原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少最常用的原核细胞是大肠杆菌其转化方法是先用 Ca^2+处理细胞使其成为感受态细胞再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化过程 B正确C.三类操作的原理都是基因重组 C正确D.三类操作中用到的工具酶相同都是限制酶和DNA连接酶 D正确故选 A8.甲醇酵母菌是基因工程中常用的受体菌它可以高效表达外源蛋白但自身蛋白分泌到培养基的较少研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母中并成功表达下列有关叙述错误的是（）A. 用两种酶切割目的基因和质粒可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化B. 常用显微注射法将胶原蛋白基因导入甲醇酵母中C. 与大肠杆菌相比甲醇酵母作受体菌所表达出的胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结构更相近D. 与其它酵母菌相比甲醇酵母作受体菌便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化【答案】B【解析】答案 B解析用两种酶切割目的基因和质粒可以防止目的基因的反向连接和质粒的自身环化 A选项叙述正确常用感受制备感受态细胞的方法将目的基因导入微生物细胞 B选项错误与大肠杆菌做受体相比甲醇酵母为真核生物表达出的胶原蛋白经过内质网和高尔基体的加工所以与人体产生的胶原蛋白结构更相近 c选项叙述正确与其他酵母菌相比甲醇酵母可以高效表达外源蛋白但自身蛋白分泌到培养基的较少便于目的蛋白的分离和纯化 D选项叙述正确考点基因工程9.基因工程打破了物种之间交流的界限为花卉育种提供了新的技术保障如图为花卉育种的过程（字母代表相应的物质或结构数字代表过程和方法）下列说法正确的是（）A. ①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B. 检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因采用抗原一抗体杂交技术C. ②过程所常用的方法是农杆菌转化法D. 经培育获得的转基因植株一定能表达出外源基因的性状【答案】C【解析】A、①过程是基因表达载体的构建需要的酶有限制酶和DNA连接酶 A错误B、检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因采用DNA分子杂交技术 B错误C、由于培育转基因植株所以②过程所常用的方法是农杆菌转化法 C正确D、经培育获得的转基因植株不一定能表达出外源基因的性状因此目的基因是否表达出相应性状还需进行个体生物学水平的鉴定 D错误故选C.10.下列关于酶的叙述正确的是（）A. 酶提供了反应过程所必需的化学能B. 酶既能作为催化剂也可以是其他酶促反应的底物C. 酶具有催化活性并且都能与双缩脲试剂反应呈现紫色D. 酶在催化化学反应前后本身的性质会发生改变【答案】B【解析】A、酶的作用是通过降低化学反应的活化能而对相应的化学反应起催化作用 A错误B、酶可以对相应的化学反应起催化作用当酶被水解时是反应的底物 B正确C、酶绝大多数是蛋白质少数是RNA 只有蛋白质能与双缩脲试剂反应呈现紫色 C错误D、酶作为有机催化剂与无机催化剂一样反应前后其本身的性质不变 D错误故选B11.最早完成体外DNA重组的科学家是（）A. 伯格B. 帕米特C. 科恩D. 博耶【答案】A【解析】解 1972年美国斯坦福大学科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组 A正确故选 A12.下列有关基因工程及其应用的相关叙述不正确的是（）A. 基因工程育种能够定向改造生物性状B. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C. 可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物D. 能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种【答案】B【解析】解 A.基因工程育种能够按照人们的意愿定向改造生物性状 A正确B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链之间形成磷酸二酯键进而将两个DNA片段相连 B错误C.转基因细菌含有特殊的基因使其可分解有毒有害的物质故可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物进而保护环境 C正确D.能够使植物体表达动物蛋白需要将动物蛋白基因导入植物细胞并使其在植物体内表达这种打破生殖隔离的育种方法是基因工程育种 D正确故选 B13.对禽流感的确诊先用PCR技术将标本基因大量扩增然后利用基因探针测知待测标本与探针核酸的碱基异同．右图P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置哪份标本最有可能确诊为禽流感（）A. MB. NC. QD. W【答案】C【解析】图中P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置 M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置其中Q的电泳位置与P最接近因此最有可能为禽流感14.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化图中依次表示限制性酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A. ①④③②B. ①④②③C. ①②④③D. ①②③④【答案】B【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂形成黏性末端因此作用于① DNA聚合酶用于DNA分子的复制能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来因此作用于④ DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键因此作用于② 解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开故作用于③故选 B15.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较错误的是（）A. 基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造从而制造一种新的蛋白质B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C. 基因工程产生的变异是可遗传的蛋白质工程产生的变异是不可遗传的D. 基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则【答案】C【解析】解 A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造从而制造一种新的蛋白质 A正确B.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造而是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状合成新的蛋白质 B正确C.蛋白质工程的实质是改造基因基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 C错误D.基因工程遵循中心法则蛋白质工程也遵循中心法则 D正确故选 C16.蛋白质工程的基本途径是（）A. 中心法则的简单逆转B. 根据功能需求和理论推测确定目的基因碱基序列并通过人工合成的方法合成或从基因库中获取并加以改造最终合成新的符合人类需求的蛋白质C. 从细胞中提取蛋白质并加以修饰最终形成新的自然界没有的蛋白质D. 只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造【答案】B【解析】解 A、蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转还需要对基因修饰或合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质 A错误B、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要 B正确C 、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造而非从细胞中提取蛋白质并加以修饰、改造C错误D、蛋白质工程的操作对象是基因而不是蛋白质 D错误．故选 B．17.下列有关组成生物体化合物的叙述正确的是（）A. 生物体内构成不同化合物的单体可能是相同的B. 所有细胞都含有磷脂其基本组成单位是甘油和脂肪酸C. 在细胞的各种生命活动中氨基酸的转运都由蛋白质承担D. 在供能不足时脂肪可以大量转化为糖类也可以分解供能【解析】选A18.我国科学家把生长激素基因转入鲤鱼的受精卵内培育成胖鲤鱼这一过程中科学家利用的生物技术是（）A. 组织培养技术B. 转基因技术C. 发酵技术D. 克隆技术【答案】B【解析】我国科学家把生长激素基因通过生物技术转入鲤鱼的受精卵里该鱼卵发育成特大的胖鲤鱼胖鲤鱼的培育主要应用了转基因技术故选B19.在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水 2、4、6号试管中分别加入2mL花生子叶匀浆样液然后在1∼4号试管中适量滴加斐林试剂 5、6号试管中合理滴加苏丹Ⅲ试剂摇匀预期观察到的实验现象是（）A. 1、3、5号试管内都不变色B. 3组实验中甲组和乙组的实验结果相同C. 4号试管内呈砖红色其余试管内都不变色D. 4号试管内呈橘黄色 6号试管内呈砖红色【答案】A【解析】解 A.1、3、5号试管中分别加入的是2mL蒸馏水所以适量滴加斐林试剂和苏丹Ⅲ试剂后 1、3、5号试管内都不变色 A正确B.2号试管室温条件下不变色 4号试管加入斐林试剂后水浴加热出现砖红色甲、乙两组实验结果不同 B错误C.1、3、5号试管内不变色 2号试管室温条件下不变色 4号试管内呈砖红色 6号试管呈现橘黄色 C错误D.4号试管内呈砖红色 6号试管内呈橘黄色 D错误故选 A20.以下有关基因工程的说法正确的是（）A. 目的基因是指重组DNA质粒B. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C. DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运載体D. 只要受体细胞中含有目的基因目的基因就一定能够表达【解析】目的基因和质粒重组才能构成重组DNA质粒 A错误限制酶具有专一性一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B正确运载体不是工具酶 C错误目的基因导入受体细胞后不一定能够成功表达 D错误二、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌21.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________21.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________21.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）22.（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基因的上游和下游分别引入________22.（2）在造血稻米的培育过程中研究人员利用水稻外植体经脱分化形成愈伤组织愈伤组织是由具有________能力的________细胞组成若对水稻使用________法导入重组质粒则需要在愈伤组织中加入适量的酚类化合物目的是 ________以促进转化对于筛选后获得的转基因植株自交若某植株所结种子中具有重组人血清白蛋白的占________ 则判断该植株为T-DNA单拷贝插入（只插入了一个目的基因）22.（3）某些重组蛋白的使用不会发生药物引发的免疫排斥反应方法是通过设法除去该蛋白基因中与抗原决定有关的DNA序列而使该药物不含有________ 不对相应蛋白质直接进行改造而对其基因进行改造的原因是________【答案】（1）启动子和终止子【解析】（1）要构建重组人乳铁蛋白基因、重组人溶菌酶基因表达的载体需在目的基因的上游和下游分别引入启动子和终止子从而保证目的基因正常的转录过程【答案】（2）分生, 薄壁, 农杆菌转化, 吸引农杆菌移向愈伤组织, 3/4【解析】（2）在造血稻米的培育过程中研究人员利用水稻外植体经脱分化形成愈伤组织愈伤组织是由具有分生能力的薄壁细胞组成的这些细胞的全能性较高若对水稻使用农杆菌转化法导入重组质粒则需要在愈伤组织中加入适量的酚类化合物这些酚类化合物能吸引农杆菌移向愈伤组织以促进转化对于筛选后获得的转基因植株自交若该植株为T-DNA单拷贝插入（只插入了一个目的基因）则相当于该植株为杂合子则其自交所结种子中具有重组人血清白蛋白的占3/4【答案】（3）（引起免疫排斥的）抗原, 蛋白质是由基因决定的（对蛋白质的结构进行设计改造必须通过基因来完成）【解析】（3）某些重组蛋白的使用不会发生药物引发的免疫排斥反应方法是通过设法除去该蛋白基因中与抗原决定有关的DNA序列而使该药物不含有（引起免疫排斥的）抗原进而无法使机体发生相应的免疫反应该方法没有对相应蛋白质直接进行改造而对其基因进行改造的原因是蛋白质是由基因控制合成的对基因的改造过程实现了对该基因控制合成的所有蛋白质的改造23.（1）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交得F_1 F_1自交产生 F_2 F_2中不能稳定遗传的占________ 选 F_2中的矮秆抗稻瘟病的水稻植株进行自交则所有子代中的ddRR和ddRr的比是________23.（2）若要在较短时间内获得上述新品种水稻可选图中________（填数字）途径所用的方法23.（3）图中⑦途径的常用方法是________ ⑧过程常用的试剂是________ 其作用的原理是________ 导致染色体不能移向细胞两极从而引起细胞内染色体数目加倍23.（4）③过程导入的外源DNA分子能整合到水稻的染色体DNA上其依据的分子基础是________________________________________________________（从DNA分子结构的角度去作答）23.（5）科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种应该选择图中________（填数字）表示的途径最为合理可行该技术手段依据的基本原理是________ 该技术获得的水稻新品种与野生水稻仍属于同一物种原因是________________________________________________【答案】（1）3/4, 3∶2【解析】解（1）以矮秆易感稻瘟病（ddrr）和高秆抗稻瘟病（DDRR）水稻为亲本进行杂交得到的 F_1的基因型为DdRr F_1自交产生 F_2 则 F_2中能稳定遗传的占1/2×1/2=1/4 所以 F_2中不能稳定遗传的占3/4 F_2中矮秆抗稻瘟病水稻的基因型及比例为1/3ddRR、2/3ddRr 选 F_2中的矮秆抗病水稻进行自交则所有子代中的ddRR所占比例=1/3+2/3×1/4=3/6 所有子代中的ddRr所占比例=2/3×1/2=2/6 因此所有子代中的ddRR和ddRr的比是3∶2【答案】（2）⑤⑦⑧【解析】（2）图中①②是人工诱变育种③④为基因工程育种⑤⑥为杂交育种⑤⑦⑧是单倍体育种⑨⑩为多倍体育种其中获得新品种水稻需要时间最短的是单倍体育种即⑤⑦⑧【答案】（3）花药离体培养, 秋水仙素, 抑制纺锤体形成【解析】（3）图中⑦表示获取单倍体植株常用的方法是花药离体培养⑧过程表示诱导染色体加倍常用的试剂是秋水仙素秋水仙素诱导染色体加倍的作用原理是抑制纺锤体形成使染色体加倍【答案】（4）二者均由四种脱氧核苷酸组成均是规则的双螺旋结构【解析】（4）外源DNA分子之所以能整合到水稻的染色体DNA上是因为二者均由四种脱氧核苷酸组成且均是规则的双螺旋结构【答案】（5）③④, 基因重组, 它们之间不存在生殖隔离【解析】（5）欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种只能通过基因工程育种的方法即③④途径利用的是基因重组原理将人体蛋白基因导入水稻细胞中获得的水稻新品种与野生水稻仍属于同一物种是因为它们之间不存在生殖隔离24.（1）以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为________工程已知t-PA基因序列已测出且第84位的半胱氨酸对应的模板链碱基序列为ACA 而丝氨酸对应的模板链碱基序列为AGA 因此要获得改造后的目的基因最好采用________法获得若t-PA基因可从cDNA文库中获取 cDNA文库中的基因________（填“含有”或“不含”）内含子序列24.（2）若用PCR技术扩增改良后的t-PA基因需要在PCR扩增仪中加入________种引物其作用是________ 在t-PA改良基因与质粒pCLY11构建基因表达载体时需要用限制酶________切割24.（3）以大肠杆菌作为受体细胞在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株原因是________ 这时需选择呈________色的菌落进一步培养检测和鉴定以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株【答案】（1）蛋白质, 化学合成（人工合成）, 不含【解析】解（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质以满足人类对生产和生活的需求已知目的基因序列时可采用化学合成的方法合成 cDNA文库中的基因不含内含子序列【答案】（2）2, "使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3端开始连接脱氧核苷酸", BglⅡ和XmaⅠ【解析】（2）用PCR扩增技术扩增基因时 PCR扩增仪中加入2种引物其作用是使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸由图根据改良基因的碱基序列可知在t-PA改良基因与质粒pCLY11构建基因表达载体时需要用限制酶BglⅡ和XmaⅠ切割【答案】（3）导入未连接目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长, 白【解析】（3）以大肠杆菌作为受体细胞在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株原因是导入未连接目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长区分重组质粒和原有质粒的一个标志可以观察mlacZ基因的表达情况由于重组质粒拼接了目的基因破坏了mlacZ基因因此在重组质粒中该基因不表达菌落呈现白色而原有基因由于该基因保存完整可以表达所以菌落呈现蓝色25.（1）腺病毒载体重组疫苗是将刺突蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内导入人体使体内产生刺突蛋白刺激人体产生抗体改造后的腺病毒载体应具备的条件是________________________________（至少答出两点）与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在______________________________25.（2）与体内DNA复制相比过程①所需酶具有的特点是________ 欲选择性扩增出S 基因的DNA 前提是要有一段________以便根据这一序列设计出特异性的________。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计16小题每题3分共计48分）1.下列哪项是反对克隆人的生物学家的观点（）A.克隆技术尚不成熟克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子B.可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念D.不能迁就于人的道德观念道德观念是可以改变的【答案】A【解析】A、B是从技术的角度阐述问题C、D是从伦理道德角度阐述问题前者是生物学家研究的范畴后者是伦理学家研究的范畴故选A2.依据人的胰高血糖素基因制成DNA探针对样品进行检测不能与探针形成杂交分子的是（）A. 胰岛A细胞的DNAB. 胰岛B细胞的DNAC. 胰岛A细胞的mRNAD. 胰岛B细胞的mRNA【答案】D【解析】解 A.胰岛A细胞中都含有全套遗传物质也包括胰高血糖素基因则用胰高血糖素基因探针能与胰岛A细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 A正确B.在同一个人所有的体细胞都是有同一个受精卵经过有丝分裂来的胰岛B细胞含有胰高血糖素基因用胰高血糖素基因探针能与胰岛B细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 B正确C.胰岛A细胞由于基因选择性表达胰高血糖素基因表达会产生相应的mRNA 进行碱基互补配对形成杂交分子 C正确D.胰岛B细胞中虽然也含有胰高血糖素基因但是胰高血糖素基因不能在胰岛B细胞中表达则形成的mRNA也不能与探针进行杂交 D错误故选 D3.我国科学家把生长激素基因转入鲤鱼的受精卵内培育成胖鲤鱼这一过程中科学家利用的生物技术是（）A. 组织培养技术B. 转基因技术C. 发酵技术D. 克隆技术【答案】B【解析】我国科学家把生长激素基因通过生物技术转入鲤鱼的受精卵里该鱼卵发育成特大的胖鲤鱼胖鲤鱼的培育主要应用了转基因技术故选B4.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图以下相关叙述不正确的是（）A. ①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化B. ②→③可用氯化钙处理农杆菌有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中C. ③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上D. ④→⑤用植物组织培养技术培养利用了植物细胞的全能性【答案】C【解析】解A.①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化 A正确B.②→③可用氯化钙处理农杆菌使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态这样有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 B正确C.③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上 C错误D.④→⑤用植物组织培养技术培养原理是植物细胞的全能性 D正确故选 C5.如图表示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正确的是（）A. 步骤①是基因工程核心的步骤B. ②③过程的完成需要限制酶和DNA聚合酶的参与C. ⑥可与多个核糖体结合并可以同时翻译出多种蛋白质D. 能在四环素的培养基存活的细菌一定含Ⅱ【答案】A【解析】解 A.基因工程的核心步骤是构建基因表达载体即步骤① A正确B.②是将目的基因导入农杆菌细胞③是采用农杆菌转化法将目的基因导入植株不需要限制酶和DNA聚合酶的参与 B错误C.⑥为mRNA 可与多个核糖体结合同时翻译出多条一种蛋白质 C错误D.含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来能在四环素的培养基存活的细菌不一定含Ⅱ D错误故选 A6.天然的玫瑰没有蓝色花这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B 而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B．现用基因工程技术培育蓝玫瑰下列操作正确的是（）A. 提取矮牵牛蓝色花的mRNA 经逆转录获得互补的DNA 再扩增基因BB. 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC. 利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D. 将基因B直接导入大肠杆菌然后感染并将入玫瑰细胞【答案】A【解析】解 A、是可行方案的前半部分后面应该包括把扩增到的基因B克隆到双元载体转基因到玫瑰花细胞的操作 A正确B、如果已经从基因文库中筛选出含有基因B的克隆可以用限制性核酸内切酶酶切获取基因B片段实际上对序列未知的情况下这样得到的序列比逆转录后扩增更少突变能更准确得到基因B的序列基因文库的序列含有内含子虽然都是植物但不一定有相同的转录后加工系统而且含有内含子的序列往往长很多不利于完成后面的克隆表达实验操作 B错误C 、通常用T4\, DNA连接酶将基因B与质粒连接利用DNA聚合酶来连接是不行的但如果把答案中的连接理解为重组克隆现在是有办法用DNA聚合酶克隆的但用这种方法一般是转到有修复缺刻功能细菌直接转玫瑰细胞不行 C错误D、基因B如果已经拿到并克隆到载体上也应该转化大肠杆菌后通过三亲本杂交或二亲本杂交把基因转入农杆菌或直接把DNA分子转入农杆菌．因为大肠杆菌不能完成感染并把基因转入玫瑰细胞 D错误．故选 A7.下列关于“分子运输车”的叙述正确的是（）A. 常见种类只有质粒和动植物病毒B. 能够在受体细胞中进行自我复制但不能整合到染色体DNA上C. 质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接D. 在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的【答案】D【解析】基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等 A错误载体能够在受体细胞中进行自我复制也可能整合到染色体DNA上 B错误质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内 C错误在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的 D正确8.基因工程打破了物种之间交流的界限为花卉育种提供了新的技术保障如图为花卉育种的过程（字母代表相应的物质或结构数字代表过程和方法）下列说法正确的是（）A. ①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B. 检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因采用抗原一抗体杂交技术C. ②过程所常用的方法是农杆菌转化法D. 经培育获得的转基因植株一定能表达出外源基因的性状【答案】C【解析】A、①过程是基因表达载体的构建需要的酶有限制酶和DNA连接酶 A错误B、检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因采用DNA分子杂交技术 B错误C、由于培育转基因植株所以②过程所常用的方法是农杆菌转化法 C正确D、经培育获得的转基因植株不一定能表达出外源基因的性状因此目的基因是否表达出相应性状还需进行个体生物学水平的鉴定 D错误故选C.9.基因工程是将目的基因通过一定过程转入到受体细胞经过受体细胞的分裂使目的基因的遗传信息扩大再进行表达从而培养成工程生物或生产基因产品的技术你认为不支持基因工程技术的理论有（）A. 遗传密码的通用性B. 不同基因可独立表达C. 不同基因表达互相影响D. DNA作为遗传物质能够严格地自我复制【答案】C【解析】解 A.遗传密码具有通用性这可以保证一种生物的基因在另一种生物细胞中表达 A正确B.基因可独立表达这可以保证基因的表达不受受体生物体内基因的影响 B正确C.基因可独立表达不受受体细胞中基因的影响 C错误D.DNA作为遗传物质能够严格地自我复制这可以保证目的基因在受体内其上的遗传信息扩大 D正确故选 C10.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂用于降解某种农药的残留基本流程如下图所示下列叙述正确的是（）A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B. 过程②需使用限制酶、Taq酶以及DNA连接酶C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D. 过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】解分析图解图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA 过程②表示基因表达载体的构建过程③表示将目的基因导入受体细胞过程④表示通过筛选获得工程菌A.过程①表示通过反转录法合成目的基因该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸 A错误B.过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体是基因工程的核心步骤 B错误C.过程③常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 C错误D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 D正确故选 D11.下图是利用生物工程技术培育转荧光蛋白基因克隆猪的过程下列叙述正确的是（）A. ①②过程都属于基因工程的范畴B. ③过程常用显微注射技术注射前需先用Ca^2+处理重组细胞C. ④过程胚胎须发育到囊胚或原肠胚阶段D. ⑤过程为胚胎移植技术可充分发挥雌雄优良个体的繁殖潜力【答案】D【解析】A、①过程属于细胞工程的范畴②过程属于基因工程 A错误B、③过程将基因表达载体导入动物细胞常用显微注射技术不需先用 C^2+处理重组细胞 B错误C、④过程重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期移植 C错误D、③过程为胚胎移植技术其优点是可充分发挥雌雄优良个体的繁殖潜力 D正确故选D.12.被限制酶错位切开的 DNA两条单链的切口带有几个伸出的核苷酸它们正好碱基互补配对这样的切口叫黏性末端如图①～⑥是多种限制酶识别序列及切割位点示意图据图分析下列叙述错误的是（）A. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端B. 不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端C. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端D. 限制酶只能识别“其中一条链上按\ 5^prime 到\ 3^prime 读取的序列与其互补链上按相同的\ 5^prime 到\ 3^prime读取的序列一致”的回文序列【答案】D【解析】解 A.由①②可知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端 A正确B.由③④可知不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 B正确C.由⑤知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 C正确D.由⑥可知 BbvCⅠ识别的就不是回文序列 D错误故选 D13.以下有关基因工程的说法正确的是（）A. 目的基因是指重组DNA质粒B. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C. DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运載体D. 只要受体细胞中含有目的基因目的基因就一定能够表达【答案】B【解析】目的基因和质粒重组才能构成重组DNA质粒 A错误限制酶具有专一性一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B正确运载体不是工具酶 C错误目的基因导入受体细胞后不一定能够成功表达 D错误14.蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢” 有着超强的抗张强度可制成防弹背心、降落伞绳等蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器下列有关乳腺生物反应器的说法错误的是（）A. 将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体B. 可通过显微注射技术将表达载体导入羊的乳腺细胞中C. 可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞DNA杂交检测目的基因是否导入D. 与乳腺生物反应器相比膀胱生物反应器不受转基因动物的性别、年龄的限制【答案】B【解析】解 A.将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体这样可以保证目的基因只在乳腺组织中表达 A正确B.可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中 B错误C.可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞DNA杂交检测目的基因是否导入 C正确D.与乳腺生物反应器（只能选雌性）相比膀胱生物反应器不受性别等限制受体来源更广泛 D正确故选 B15.SRY基因控制男性睾丸发育是决定人类男性性别的基因在进化上高度保守 SRY-PCR 技术是现阶段进行人类胚胎性别鉴定最准确的方法具有取样少、对胚胎损伤小、检测时间短等优点下列叙述错误的是（）A. SRY基因位于Y染色体上B. SRY-PCR前应制备足量的两种引物C. SRY-PCR利用了DNA热变性的原理D. 应将PCR产物与胚胎提取物进行抗原-抗体杂交以鉴定胚胎性别【答案】D【解析】解 A.SRY基因是决定人类男性性别的基因位于Y染色体上 A正确B.SRY-PCR前应制备足量的两种引物 B正确C.PCR利用了DNA热变性原理 C正确D.若PCR检测为阳性则为男性抗原-抗体杂交用于蛋白质 D错误故选 D16.下列有关叙述不正确的是（）A. C、H、O、N、P是DNA、质粒、胰岛素、NADPH共有的化学元素B. 糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制性内切酶都是具有识别作用的物质C. 结合水是细胞结构的重要组成成分D. 根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖【答案】A【解析】A、胰岛素的化学本质是蛋白质元素组成是C、H、O、N、S 不含有P A错误B、糖蛋白在细胞间的识别中具有重要作用抗体能特异性识别抗原并与之结合 RNA聚合酶、限制性内切酶都能识别相应的底物并起催化作用 B正确C、结合水是细胞结构的重要组成成分主要与细胞的其它物质结合在一起 C正确D、线粒体是有氧呼吸的主要场所根据细胞代谢需要线粒体可在细胞质基质中移动和增殖 D正确故选A.二、多选题（本大题共计4小题每题3分共计12分）17.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是（）A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD18.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素含目的基因X的菌落是4和6 CD错误故选 CD19.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是（）A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD20.下图是培育抗除草剂玉米的技术路线图含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达其产物能催化无色物质K呈现蓝色转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长下列相关叙述错误的是（）A. 过程①用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B. 过程②用\ Ca^2+处理可提高转化成功率C. 过程③应在培养基中加入除草剂和物质KD. 筛选得到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织【答案】A, D【解析】解 A.若过程①使用两种限制酶且这两种限制酶切割产生的粘性末端不同才可以防止酶切产物自身环化 A错误B.过程②用 Ca^2+处理可增大农杆菌细胞膜的通透性从而提高转化成功率 B正确CD.过程③培养基中加入除草剂筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的未转化愈伤组织加入Ｋ物质筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织 C正确 D错误故选 AD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）用化学合成方法得到抗虫基因B 在________酶的作用下将目的基因与农杆菌的________构建成重组DNA分子为提高形成重组DNA分子的成功率可选择________以防止自身环化和反向连接21.（2）将转化后的农杆菌与水稻幼苗叶片共培养一段时间后取出幼苗叶片转移至含抗生素的发芽培养基上每隔3天换一次培养基直至培养基不产生________ 待长出________后分株转移至生根培养基提取再生植株的DNA 采用________技术鉴定遗传物质是否成功重组21.（3）科研人员发现培育出的抗虫品种自交的后代中抗虫植株均有某抗病性状原因可能是①________②________【答案】限制性核酸内切酶和DNA连接（酶）, Ti质粒, 不同的限制性核酸内切酶【解析】【答案】农杆菌, 丛状苗, PCR扩增相关基因（或核酸分子杂交、或PCR）【解析】【答案】该抗虫品种是抗病基因纯合子, 抗虫基因与抗病基因位于同一条染色体上【解析】22.（1）图中结构P、T是基因成功转录的保证则结构P是__________22.（2）图中结构属于目的基因的是_________ 构建基因表达载体时常需要使用限制酶和DNA连接酶其中既能连接黏性末端又能连接平末端的酶是___________酶22.（3）构建重组质粒后将该愈伤组织浸入含有上述质粒的________菌液中通过该菌的转化作用使目的基因进入愈伤组织并插入到细胞的染色体DNA上22.（4）为检测转基因番茄中tms基因是否转录出mRNA 首先要从该组织中提取出mRNA 然后将_______作为探针根据是否形成_______进而判断tms基因是否转录出mRNA【答案】（1）启动子【解析】解（1）图中结构P、T是基因成功转录的保证由于T是终止子则结构P是启动子【答案】（2）tms、tmr, \ T_4DNA连接酶【解析】（2）图中结构属于目的基因的是tms和tmr 分别编码产物控制合成生长素和编码产物控制合成细胞分裂素构建基因表达载体时常需要使用限制酶和DNA连接酶其中既能连接黏性末端又能连接平未端的酶是 T_4DNA连接酶【答案】（3）农杆菌【解析】（3）构建重组质粒后将该愈伤组织浸入含有上述质粒的农杆菌菌液中通过该菌的转化作用使目的基因进入愈伤组织并插入到细胞的染色体DNA上【答案】（4）放射性同位素等标记的tms基因, 杂交带【解析】（4）为检测转基因番茄中tms基因是否转录出mRNA 根据分子杂交原理首先要从该组织中提取出mRNA 然后将放射性同位素等标记的tms基因作为探针根据是否形成杂交带进而判断tms基因是否转录出mRNA23.（1）为实现hLTF基因的大量扩增可利用图1中的引物________组合进行PCR．为保证hLTF基因和表达载体的充分连接 PCR扩增时应在基因上、下游引物的________端分别添加相应的酶切位点且常在两条引物上设计加入不同的限制酶酶切位点主要目的是________23.（2）Cre/loxp位点特异性重组系统可实现转基因受体细胞染色体（DNA）上基因的定点整合和重组重组酶Cre能识别特异的DNA序列即loxP位点使loxP位点间的基因序列被删除或重组 Cre/loxp介导三种不同的重组反应（如图2）①loxP位点是一段DNA序列包括两个反向重复序列和一个不对称的间隔区组成反向重复序列是Cre重组酶的特异识别位点而间隔区域决定了loxP位点的方向 Cre酶能特异性地识别反向重复序列并在特定位置切开磷酸二酯键其功能类似于基因工程中的________酶②如果三种重组反应均发生在染色体上可能会导致染色体上基因的________ 重组反应的结果取决于________23.（3）构建乳腺生物反应器的方法有多种一是通过转基因技术将重组基因导入到受精卵中使其生长发育成转基因动物二是通过转基因体细胞核移植技术生产克隆动物作为生物反应器两种方法获得的胚胎都要借助________技术和________技术才能获得转基因动物个体【答案】②③, 5′, 使DNA片段能定向插入表达载体减少自连【解析】PCR技术扩增目的基因过程中引物与模板链的3′端结合子链从5′端开始延伸所以选择的引物应该是②③ 为保证hLTF基因和表达载体的充分连接 PCR扩增时应在基因上、下游引物的5′端分别添加相应的酶切位点且常在两条引物上设计加入不同的限制酶酶切位点主要目的是使DNA片段能定向插入表达载体减少自连【答案】限制, 缺失、倒位和易位, loxP位点的位置、同一染色体（DNA）上loxP位点。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）1.如图是细胞膜部分功能模式图据图分析下列说法错误的是（）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C. 胰岛素调控生命活动可用图中③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【答案】B【解析】功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能在生命起源过程中具有关键作用 A正确进入细胞的物质对细胞不一定都有利 B错误③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程胰岛素调控生命活动可用图中③表示 C 正确相邻的植物细胞可通过功能④（如胞间连丝）进行信息交流 D正确2.下列有关基因工程的叙述中正确的是（）A. 限制酶都来源于原核生物可用于切割获取目的基因B. 基因工程的原理是利用物理或化学因素诱导基因突变C. 基因工程所使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶、载体D. 基因工程在细胞水平对生物体的遗传性状进行定向改造【答案】A【解析】解 A.限制酶主要来源于原核生物可用于切割获取目的基因以及切割运载体 A 正确B.基因工程的原理是基因重组 B错误C.基因工程的基本操作工具是限制酶、DNA连接酶、载体 C错误D.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的 D错误故选 A3.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系下列相关叙述不正确的（）A. 可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞B. 含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株C. 可用一定浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D. 如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的可用PCR技术得到大量目的基因【答案】D【解析】解 A.农杆菌转化法常用来转化植物细胞可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞 A正确B.棉花细胞具有全能性含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株 B正确C.一定浓度的盐水浇灌可以从性状表现层次鉴定棉花植株的耐盐性 C正确D.PCR技术要求知道目的基因的部分核苷酸序列 D错误故选 D4.已知生物体内有一种蛋白质（P）该蛋白质是一种转运蛋白由305个氨基酸组成如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸 240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能而且具有了酶的催化活性下列叙述正确的是（）A. 从上述资料可知若要改变蛋白质的功能可以考虑对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行改造B. 直接对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行修饰改造是蛋白质工程的范畴C. 改变后的蛋白质（P1）与蛋白质（P）的结构相同功能不同D. 蛋白质工程已被广泛发展应用极大的满足了人类生产生活的需要【答案】A【解析】解 A.结构决定功能若要改变蛋白质的功能可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造 A正确B.蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造而不是对蛋白质的结构进行直接改造 B错误C.改变后的蛋白质（P1）与蛋白质（P）的结构和功能都不同 C错误D.目前蛋白质工程成功的例子不多尚未广泛应用 D错误故选 A5.现有一长度为3.000碱基对(bp)的线性DNA分子用限制性内切酶酶切后进行凝胶电泳使降解产物分开用酶H单独酶切结果如图1 用酶B单独酶切结果如图2 用酶H和酶B同时酶切结果如图3 下列相关叙述正确的是（）A. 酶H有2个识别位点和切割位点B. 酶B和酶H同时切割时会产生四个DNA片段C. 酶B和酶H同时切割时能产生完全相同的酶切片段D. 酶B只有1个识别位点和切割位点【答案】B【解析】解 A.长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子, 用酶H单独酶切结果如图1 由此判断酶H有1个识别位点和切割位点 A错误B.用酶B和酶H同时酶切结果得到3个DNA片段结果如图3 由于DNA碱基不会因为切割而变化这样分析得到1个1400bp片段 2个600bp片段和1个400bp片段这样两种酶共同切割就得到了4个片段 B正确C.酶B和酶H同时切割时能产生两个碱基数都是600bp的DNA分子但是不是完全相同的酶切片段因为DNA的组成不只由碱基的数量决定还与碱基的排列顺序有关 C错误D.用酶B单独酶切结果如图2 由此判断酶B有2个识别和切割位点 D错误故选 B6.下列说法正确的是（）A. 蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质所以二者没有区别B. 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质C. 基因工程是蛋白质工程的关键技术D. 蛋白质工程是在蛋白质水平上直接改造蛋白质的【答案】C【解析】解 A.蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要基因工程是通过DNA重组技术定向改造生物的遗传特性以获得人类所需的生物类型或生物产品只能生产自然界已有的蛋白质 A错误B.改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质 B错误C.基因工程是关键技术是蛋白质工程的基础 C正确D.对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质 D错误故选 C7.基因工程的操作步骤正确的操作顺序是（）①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性要求④提取目的基因A. ③②④①B. ②④①③C. ④①②③D. ③④①②【答案】C【解析】基因工程的操作步骤是提取目的基因使目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性要求 C正确 A、B、D错误8.基因工程产物可能存在着一些安全性问题但不必担心（）A. 三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交进而导致自然种群被淘汰B. 运载体的标记基因可能指导合成有利于抗性进化的产物C. 目的基因本身编码的产物可能会对人体产生毒性D. 目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内从而可能打破生态平衡【答案】A【解析】解 A、三倍体转基因鲤鱼不能产生可育配子不能与正常鲤鱼杂交 A错误B、运载标记基因（如抗生素基因）多为抗生素基因可能指导合成有利于抗性进化的产物 B正确C 、目的基因如杀虫基因本身编码的产物可能会对人体产生毒性 C正确D、目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内造成基因污染 D正确．故选 A．9.埃博拉病毒（EBV）是RNA病毒有很强的致死性研究证明该病毒外层的病毒糖蛋白（GP）能被宿主细胞灵敏识别媒体报道针对埃博拉病毒的首支疫苗已面市常见的疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等根据以上信息判断下列相关叙述错误的是（）A. 研发DNA疫苗时可利用EBV翻译GP的RNA逆转录来制备疫苗B. 以GP制备的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBV作为疫苗更安全C. 利用动物乳房反应器生产疫苗需选用乳腺蛋白基因的启动子连接目的基因D. 感染者接种疫苗后机体会不断地产生抗体消灭体内的EBV 从而起治疗作用【答案】D【解析】解 A.疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等因此可以利用埃博拉病毒的RNA逆转录合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗 A正确B.以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBV作为疫苗更安全其原因是GP蛋白自身没有感染能力但保留有抗原性 B正确C.用动物乳房反应器制备疫苗在目的基因导入受体细胞前基因的首段必须含有使其仅能在乳腺细胞中特异性表达的乳腺蛋白基因的启动子才能驱动转录过程 C正确D.疫苗的作用是预防不是治疗 D错误故选 D10.依据人的胰高血糖素基因制成DNA探针对样品进行检测不能与探针形成杂交分子的是（）A. 胰岛A细胞的DNAB. 胰岛B细胞的DNAC. 胰岛A细胞的mRNAD. 胰岛B细胞的mRNA【答案】D【解析】解 A.胰岛A细胞中都含有全套遗传物质也包括胰高血糖素基因则用胰高血糖素基因探针能与胰岛A细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 A正确B.在同一个人所有的体细胞都是有同一个受精卵经过有丝分裂来的胰岛B细胞含有胰高血糖素基因用胰高血糖素基因探针能与胰岛B细胞中解旋后的DNA单链发生碱基互补配对形成杂交分子 B正确C.胰岛A细胞由于基因选择性表达胰高血糖素基因表达会产生相应的mRNA 进行碱基互补配对形成杂交分子 C正确D.胰岛B细胞中虽然也含有胰高血糖素基因但是胰高血糖素基因不能在胰岛B细胞中表达则形成的mRNA也不能与探针进行杂交 D错误故选 D11.限制酶 BamHⅠ和 BglⅡ是两种常见的工具酶它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT．研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因用BglⅡ切割质粒并连接得到重组质粒相关叙述正确的是（）A. 限制酶切开的是磷酸二酯键 DNA连接酶催化氢键的形成B. 目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是﹣CTAGGC. 分别用不同种限制酶切割保证了目的基因定向插入质粒D. 经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别【答案】D【解析】12.下列关于基因工程技术的叙述正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达【答案】D【解析】大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成 A错误 PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸 B错误载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因 C错误抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达需要进行检测和鉴定 D正确13.有关限制性内切酶HindⅢ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG 相关叙述正确的是（）A. 两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率相同B. 两种限制酶切割形成的黏性末端都是—AGCTC. 分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒D. 两种限制性核酸内切酶的切点均位于识别序列的外部【答案】A【解析】解 A.两种限制酶的识别序列均为6个所以在DNA中出现的概率相同 A正确B.两种限制酶切割形成的黏性末端分别为—AGCT和—TCGA B错误C.两种限制酶切割形成的黏性末端不同无法形成重组质粒 C错误D.两种限制性核酸内切酶的切点均位于识别序列的内部 D错误故选 A14.下列关于基因工程有关工具说法正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列B. 限制酶也可以识别和切割RNAC. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶D. 载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中使之稳定存在并表达【答案】D【解析】二、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）15.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是（）A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD16.吸食毒品会严重危害人体健康破坏人体的正常生理机能中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通路” 通过多巴胺使此处的神经元兴奋传递到脑的“奖赏中枢”使人感到愉悦因而多巴胺被认为是引发“奖赏”的神经递质目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂吸毒者把可卡因称作“快乐客” 如图是神经递质多巴胺的释放和转运机理 MNDA为细胞膜上的结构研究表明毒品可卡因能干扰多巴胺的回收并导致体内T细胞数目下降请据图分析下列说法正确的是（）A. MNDA的作用是识别多巴胺、作为\ Na^+通道B. 可卡因的作用机理是与多巴胺转运载体结合阻止多巴胺进入突触前膜从而干扰其回收C. 吸食可卡因的吸毒者容易受细菌、病毒感染而患病原因是可卡因会导致体内下细胞数目下降D. 可卡因既然可以干扰多巴胺回收说明兴奋在“瘾君子”的突触结构中可以双向传递【答案】A, B, C【解析】解 A.据图分析可知 MNDA是突触后膜上的受体其作用是识别多巴胺运输Na^+ A正确B.据图分析可卡因可与突触前膜上的多巴胺运载体结合阻止多巴胺回收进入突触前膜B正确C.根据题干信息可知可卡因能干扰多巴胺的回收并导致体内T细胞数目下降使人体的免疫能力降低因此吸食可卡因的吸毒者容易受细菌、病毒的感染而患病 C正确D.在正常人体内或者在“瘾君子”体内兴奋通过突触结构中的传递都是单向的 D错误故选 ABC17.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是（）A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD18.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素含目的基因X的菌落是4和6 CD错误故选 CD19.科学家以正常人及某种病患者的相应mRNA为模板合成了cDNA 已知该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人不同 cDNA中只有一个位点的碱基发生改变对比结果见下表以下有关分析不合理的是（）A. cDNA所含的碱基数等于96B. 合成cDNA时需要RNA聚合酶C. 患者第94号位点的碱基对替换D. 患者相应氨基酸密码子为CAU【答案】A, B, C, D【解析】解编码32号氨基酸的碱基序列位于cDNA的94~96位点该患者相应蛋白质中只有32号氨基酸与正常人的不同由精氨酸替换成组氨酸 cDNA中只有一个位点的碱基发生改变A.患者相应蛋白质中至少含有32个氨基酸则以相应mRNA为模板合成的cDNA中至少含有的碱基数为96 A错误B.RNA聚合酶催化转录过程 B错误C.患者第95号位点的碱基对替换 C错误D.根据表中的密码子可推知决定氨基酸的遗传密码由CGC变成了CAC D错误故选 ABCD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）20.（1）构建人免疫蛋白转基因小鼠时为避免小鼠细胞自身Ig基因表达而产生的免疫排斥要选择自身Ig基因缺陷的小鼠_______细胞作为受体细胞并通过______操作导入重组DNA 将经筛选后受体细胞进行________、再将胚胎移植到_________处理的代孕鼠子宫内经代孕母鼠分娩后培育、筛选获得人免疫蛋白（Ig）转基因小鼠20.（2）制备单克隆抗体时取经抗原免疫的转基因小鼠脾细胞和________ 电刺激使之融合筛选出杂交细胞后进行抗体检验然后______培养能产生抗体的阳性细胞并再次进行抗体检验筛选出的阳性克隆可称为单抗细胞株20.（3）检测受体细胞是否合成抗体的方法是________ 基因工程制备的单抗与杂交瘤技术制备的单抗相比最突出的优点是________A.纯度高B.亲合力强C.非异源性D.稳定性高【答案】（1）受精卵, 显微注射, 胚胎体外培养, 同期发情【解析】解（1）构建人免疫蛋白转基因小鼠时选择自身Ig基因缺陷的小鼠的受精卵作为受体细胞通过显微注射导入重组DNA 将经筛选好的受体细胞进行胚胎体外培养经胚胎移植到代孕母鼠（需同期发情处理）体内分娩后培育、筛选获得人免疫蛋白（Ig）转基因小鼠【答案】（2）骨髓瘤细胞, 克隆【解析】（2）制备单克隆抗体时取经抗原免疫的转基因小鼠脾细胞和骨髓瘤细胞电刺激使之融合筛选出杂交细胞后进行抗体检验然后克隆培养能产生抗体的阳性细胞并再次进行抗体检验筛选出的阳性克隆可称为单抗细胞株【答案】（3）抗原抗体杂交, C【解析】（3）检测受体细胞是否合成抗体的方法是抗原抗体杂交基因工程制备的单抗与杂交瘤技术制备的单抗相比最突出的优点是不具有特异细胞的抗原性、能避免产生排斥反应21.（1）图1中过程①需要的酶是________ 所用的mRNA只能从病毒感染者的________细胞中提取过程②需要的酶是________ 在重组质粒中目的基因两侧必须具有________ 的核苷酸序列以保证目的基因在受体细胞中成功表达过程③⑤⑦中需要依赖于生物膜的结构特点而完成的是________21.（2）图2所示物质可存在于图1中的过程________（填序号）该物质彻底水解可获得________种不同的小分子物质21.（3）为扩增目的基因某同学设计了如下六种PCR引物其中可选用的引物是________①5′﹣ATCTATGCGCTCATCAG﹣3′②5′﹣GACTACTCGCGTATCTA﹣3′③5′﹣CGCAGCAATGAGTAGCG﹣3′④5′﹣GCGATGAGTAACGACGC﹣3′⑤5′﹣TAGATACGCGAGTAGTC﹣3′⑥5′﹣CGCTACTCATTGCTGCG﹣3′21.（4）科研人员发现某次制备获得的单克隆抗体比mRNA序列编码的抗体种少了两个氨基酸检测发现目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换该对碱基对应于mRNA已知序列中则发生替换的碱基对是________（请将模板链碱基写在前面已知起始密码子是AUG 终止密码子是UAA、UAG、UGA）【答案】逆转录酶, 浆（效应B）, 限制酶和DNA连接酶, 启动子和终止子, ⑦【解析】【答案】①④, 8【解析】【答案】①⑥【解析】【答案】G﹣C（或G+C）【解析】22.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌22.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________22.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________22.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）23.（1）用轮状病毒的抗原E蛋白获得E基因（目的基因）过程需要借助________工程构建完整的表达载体必须要含有________和目的基因等结构23.（2）生产疫苗时可用微生物做受体细胞则应采用 Ca^2+ 处理微生物细胞使受体细胞处于________ 从而将表达载体导入受体细胞疫苗药物生产也可用乳腺生物反应器那么导入目的基因的方法应采用________23.（3）对健康幼儿进行该传染病免疫预防时可选用基因工程生产的________作疫苗对该传染病疑似患者确诊时可以从疑似患者体内分离出病毒与________比较或用________进行特异性结合检测【答案】（1）蛋白质, 启动子、终止子、标记基因【解析】解（1）蛋白质工程的基本程序之一是根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列因此用轮状病毒的抗原E蛋白获得E基因（目的基因）过程需要借助蛋白质工程基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等结构【答案】（2）感受态, 显微注射【解析】（2）将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法即用 Ca^2+ 处理微生物细胞使受体细胞处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态从而将表达载体导入受体细胞将目的基因导入动物细胞常用显微注射法【答案】（3）E蛋白, 已知病毒进行核酸序列, 抗E蛋白的抗体【解析】（3）对健康幼儿进行该传染病免疫预防时可选用基因工程生产的E蛋白作疫苗对该传染病疑似患者确诊时可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较或采用抗原—抗体杂交法即用抗E蛋白的抗体进行特异性结合检测24.（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后分别含有________、________个游离的磷酸基团用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒不能使用SmaⅠ切割原因是_____________________________24.（2）与只使用EcoRⅠ相比较使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_________________________________________________ 24.（3）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________________________________________24.（4）基因工程的操作步骤中没有涉及碱基互补配对的是_____________________ 将。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计15小题每题3分共计45分）1.下表为常用的限制性核酸内切酶（限制酶）及其识别序列和切割位点由此推断以下说法中错误的是（）A. HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端B. Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部C. Sau3AⅠ限制酶不可切割BamHⅠ酶的识别序列D. BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端【答案】C【解析】解 A.由表中的信息可知 HindⅡ限制酶在DNA一侧上的识别的碱基序列为GTY↓RAC 在其互补链上的识别位点为CAR↑YTG 所以其切出的两条链的末端是齐的为平末端 SmaⅠ限制酶在两条DNA链上识别的碱基序列分别为CCC↓GGG和GGG↑CCC 所以它切出的末端也为平末端 A正确B.Sau3AⅠ限制酶识别的碱基序列为↓GATC 其切点在GATC序列之前切点位置没有在识别序列中所以说该限制酶的切割位点在识别序列的外部 B正确C.BamHⅠ限制酶识别的碱基序列为G↓GATCC Sau3AⅠ酶的识别序列为↓GATCG↓GATCC序列中包含↓GATC序列故Sau3AⅠ限制酶可切割BamHⅠ酶的识别序列 C错误D.BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切出的黏性末端均为GATC 所以它们切割后形成相同的黏性末端 D正确故选 C2.下列关于限制酶的说法不正确的是（）A. 限制酶广泛存在于各种生物中微生物中很少分布B. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C. 不同的限制酶切割DNA的切点不同D. 限制酶的作用是用来提取目的基因【答案】A【解析】解 A.限制酶主要存在于微生物中 A错误B.限制酶具有专一性即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B正确C.限制酶具有专一性不同的限制酶切割DNA的切点不同 C正确D.限制酶的作用是用来提取目的基因 D正确故选 AB. 限制酶C. 目的基因D. 基因运载体【答案】C【解析】解 DNA重组技术至少需要三种工具限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体 C不符合题意故选 C4.为提高小麦的抗旱能力育种人员将从某种微生物中获得的抗旱基因E转入小麦幼胚组织细胞中培育出了转基因抗旱小麦下列相关叙述错误的是（）A. 可提取该微生物的抗旱基因E的mRNA来合成cDNAB. 可通过农杆菌转化法将抗旱基因E转入受体细胞C. 可通过花粉管通道法直接将抗旱基因E转入受体细胞D. 可在个体水平检测转基因抗旱小麦的抗旱水平【答案】C【解析】解 A.mRNA可反转录后合成cDNA A正确B.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法因此可通过农杆菌转化法将抗旱基因E转入受体细胞 B正确C.要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达不管采用什么导入方法都需要构建重组载体才能实现因此不能通过花粉管通道法直接将抗旱基因E转入受体细胞 C错误D.个体水平可检测转基因抗旱小麦的抗旱水平 D正确故选 C5.1987年美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞获得高水平的表达长成的植物通体光亮堪称自然界的奇迹这一研究成果表明（）①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同②萤火虫与烟草植物共用一套密码子③烟草体内合成了萤光素④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同A. ①和③B. ②和③C. ①和④D. ①②③④【答案】D【解析】美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞中并得以表达说明萤火虫的荧光素基因与烟草细胞的DNA进行了重组也说明它们的DNA结构基本相同①正确“获得高水平的表达”“长成的植物通体光亮” 说明在烟草植物细胞中合成了萤火虫的荧光素这个事实说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子萤火虫和烟草植物合成蛋白质的原理基本相同都要经过转录和翻译两步因此②③④正确 D正确故选DB. 核酸分子杂交可检测目的基因是否存在C. 核酸分子杂交可检测是否进行翻译D. 核酸分子杂交可检测目的基因是否发生突变【答案】C【解析】A、核酸分子杂交遵循碱基互补配对原则 A正确B、DNA分子杂交技术可检测目的基因是否存在 B正确C、核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录抗原﹣抗体杂交可检测是否进行翻译 C 错误D、核酸分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D正确7.基因工程中需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒便于重组和筛选已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是限制酶Ⅱ的识别序列和切点是据图判断下列操作正确的是（）A. 质粒用限制酶Ⅰ切割目的基因用限制酶Ⅱ切割B. 质粒用限制酶Ⅱ切割目的基因用限制酶Ⅰ切割C. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割D. 目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割【答案】A【解析】解限制酶Ⅰ只能切割限制酶Ⅱ不仅能切割也能切割据题图可知目的基因两端都有限制酶Ⅱ的识别序列（切点是）可见只有用限制酶Ⅱ才能将目的基因切割下来质粒上GeneⅠ和Gene Ⅱ表示两种标记基因分别有限制酶Ⅱ的识别序列和限制酶Ⅰ、Ⅱ的识别序列如果用限制酶Ⅱ切割则GeneⅠ和GeneⅡ都被破坏造成重组质粒无标记基因用限制酶Ⅰ切割则破坏GeneⅡ保留GeneⅠ其产生的黏性末端和切割后目的基因的黏性末端相同可以连接形成重组DNA故选 A8.下列有关动物基因工程的说法错误的是（）A. 将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低C. 利用基因工程得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题【答案】D【解析】解 A.将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度 A正确B.将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低 B正确C.利用基因工程技术得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题 C正确D.培育“超级小鼠”所用的受体细胞是小鼠的受精卵而体细胞一般不能表达全能型不适合作受体细胞 D错误故选 D9.科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工程实施该工程的最终目的是（）A. 定向地改造生物的遗传性状B. 定向地对DNA分子进行人工“剪切”C. 在生物体外对DNA分子进行改造D. 定向提取生物体内的DNA分子【答案】A【解析】解基因工程通过对生物体的基因进行修饰改造使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状产生人类所需要的基因产物可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状 A正确故选 A10.下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述正确的是（）A. 基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因B. 种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量C. 转基因作物被动物食用后目的基因会转入动物体细胞中D. 转入外源基因的甘蔗不存在安全性问题【答案】B【解析】A、基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因 A错误B、种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量 B正确C、动物取食转基因作物后要经过消化吸收才进入细胞因此目的基因不可能直接进入动物体细胞中 C错误D、转入外源基因的甘蔗也可能会通过花粉扩散外源基因有可能造成“基因污染” 因此存在安全性问题 D错误11.SOD是一种抗氧化酶它能催化 O_2^-形成 H_2O_2 增强植物的抗逆性如图为培育农作物新品种的一种方式以下叙述正确的是（）A. ①过程中常用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞B. ②、③分别表示脱分化、再分化过程均无需严格的无菌操作就可以完成C. 该育种方式利用了细胞工程和基因工程能体现细胞的全能性D. SOD催化\ O_2^-形成\ H_2O_2的机制是为该反应提供能量【答案】C错误B.②、③分别表示脱分化、再分化过程除了需要严格的无菌条件还需要适宜的温度、pH、一定的营养等条件 B错误C.该育种方式利用了细胞工程和基因工程从植物细胞培育成植物个体能体现细胞的全能性 C正确D.SOD是一种酶酶不能为化学反应提供能量只能降低化学反应的活化能 D错误故选 C12.以下蛋白质工程中目前已成功的是（）A. 对胰岛素进行改造生产速效型药品B. 蛋白质工程应用于微电子方面C. 生产体外耐储存的干扰素D. 用蛋白质工程生产血红蛋白【答案】A【解析】A、通过对胰岛素进行改造已经使其成为速效性药品 A正确B、通过蛋白质工程方法制造成电子元件正在探索中 B错误C、室温下可保存半年的干扰素目前还没实现 C错误D、血红蛋白是天然蛋白质不是蛋白质工程制造的 D错误13.下列关于DNA分子结构的叙述正确的是（）A. DNA分子缺失碱基对时嘧啶碱基所占比例不变B. DNA分子中每个脱氧核糖均与一个磷酸分子相连接C. 碱基序列及基本骨架共同决定了DNA分子的特异性D. DNA分子中碱基和磷酸交替连接构成了DNA分子的基本骨架【答案】A【解析】解 A.根据碱基互补配对原则A=T C=G可知嘧啶碱基与嘌呤碱基都占总碱基数的50% DNA分子缺失碱基对时嘌呤与嘧啶都缺失不影响嘧啶碱基或嘌呤碱基所占比例 A正确B.通常情况下 DNA分子中每个脱氧核糖上连接2个磷酸和一个碱基位于两条链两端的脱氧核糖连接着一个磷酸和一个碱基 B错误CD.DNA分子中的磷酸分子和脱氧核糖通过交替连接排列在分子外侧构成基本骨架与DNA分子的特异性无关碱基对排列顺序的多样性是DNA分子结构具有多样性的原因CD错误故选 A14.下图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程下列叙述错误的是（）A. 通过Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育种方法是单倍体育种④的叶肉细胞中没有同源染色体B. Ⅴ过程需要用秋水仙素处理秋水仙素处理后着丝粒不能一分为二细胞中的染色体加C. 由③培育出的⑥是四倍体该个体体细胞中的染色体组数目最多有8个D. 图中农作物①和②两个品种培养出④⑤⑥⑦四个品种的育种方式中不包括诱变育种【答案】B【解析】15.下列生物技术操作对生物遗传物质的改造不会遗传给子代的是（）A. 用经过修饰的腺病毒做载体将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者组织中B. 将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌C. 将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄获得耐寒的番茄植株D. 将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出快速生长的转基因鲤鱼【答案】A【解析】解 A.将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者的体细胞中使其正常表达该基因不在生殖细胞中不会遗传给子代 A符合题意B.将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌重组质粒能随细菌分裂而遗传给子代 B不符合题意C.将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄培育出的耐寒的番茄植株细胞中都含鱼的抗冻蛋白基因能遗传给子代 C不符合题意D.将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出转基因鲤鱼细胞中都含外源生长素基因能遗传给子代 D不符合题意故选 A二、多选题（本大题共计3小题每题3分共计9分）16.如图为某种cDNA基因的制作流程图相关叙述错误的是（）A. 催化①②过程的酶都能促进双链间氢键的形成B. 核酸酶H能催化杂交双链上的磷酸二酯键断裂C. 该双链DNA上不含与RNA聚合酶结合的碱基序列D. 该双链DNA在PCR仪中扩增时需提供DNA连接酶【答案】A, B, D【解析】17.在基因工程中使用的载体有很多种类型其中有一种穿梭载体它不仅具有细菌质粒的复制原点还有真核细胞的自主复制序列在细菌中主要用于克隆和扩增目的基因在酵母菌中主要用于基因表达分析下列相关叙述正确的是（）A. 穿棱载体在细菌和酵母菌中都能够复制B. 穿梭载体中通常插入抗生素合成基因便于进行目的基因的筛选C. 在细菌中进行克隆利用了细菌生理结构简单、生长繁殖快的优点D. 在酵母菌中的基因表达产物可被酵母菌中相应的细胞器进行修饰加工【答案】A, C, D【解析】解 A.根据题意可知穿梭载体不仅具有细菌质粒的复制原点还具有真核细胞的自主复制序列因此其在细菌和酵母菌中都能够复制 A正确C.细菌生理结构简单、生长繁殖快因此常用于克隆和扩增目的基因 C正确D.酵母菌为真核生物在酵母菌中基因的表达产物可被酵母菌中相应的细胞器进行修饰加工以提高表达产物的生物活性 D正确故选 ACD18.下图是利用基因工程技术构建重组表达载体的过程示意图其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制酶下列相关叙述正确的是（）A. 需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ来切割质粒B. 表达载体中的抗青霉素基因在受体细胞中能复制C. 表达载体中抗原基因的终止子位于抗青霉素基因的下游D. 表达载体中目的基因的上游有启动子和复制原点【答案】A, B, D【解析】解 A.限制酶SmaⅠ的识别序列位于目的基因上因此需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ来切割质粒 A正确B.表达载体中的抗青霉素基因是标记基因能够在受体细胞中复制 B正确C.表达载体中抗原基因的终止子位于抗青霉素基因的上游 C错误D.表达载体中目的基因的上游有启动子和复制原点 D正确故选 ABD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）19.（1）通过基因改造获得抗虫烟草过程中为大量获得抗虫基因可选择图1中引物________（用图中罗马数字表示）组合进行PCR扩增扩增时为确保抗虫基因和表达载体充分连接常在基因上、下游引物的________端添加不同的限制酶切位点其目的是________19.（2）loxP是一种含34个碱基对的小型DNA片段由一个不对称的间隔区和两个反向重复序列组成 Cre酶能特异性地识别反向重复序列并于特定位置切开磷酸二酯键类似于基因工程中的________酶从遗传学角度分析 Cre酶改变质粒的原理是________ 19.（3）通常用________法把携带抗虫基因的重组质粒甲导入烟草细胞经检测导入成功后抗除草剂基因即失去用途继续留在烟草体内可能会引发的生物环境安全问题是________19.（4）经Cre酶处理后质粒中的两个loxP序列分别被切开得到图2右侧的两个环状DNA分子由于________ 抗除草剂基因不再表达之后会在培养过程中消失【答案】II、III, "5", 减少DNA自连使抗虫基因能定向插入表达载体【解析】【答案】限制, 基因重组【解析】【答案】农杆菌转化, 抗除草剂基因可能转移到杂草中造成基因污染【答案】质粒乙的抗除草剂基因前没有启动子【解析】20.（1）蛋白质工程也被称为第二代基因工程其基本途径是从预期蛋白质功能出发通过________和________ 进而确定相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质20.（2）以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有修饰________基因或合成________基因20.（3）对天然蛋白质进行改造应该直接对蛋白质分子进行操作还是通过对基因的操作来实现？________ 原因是________【答案】设计预期的蛋白质结构, 推测应有的氨基酸序列【解析】蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列据此获得基因再经表达、纯化获得蛋白质【答案】P, P_1【解析】以P基因序列为基础获得P_1基因的途径有二修饰P基因合成P_1基因【答案】基因, 基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代【解析】对天然蛋白质进行改造应该通过对基因的操作来实现原因是基因控制蛋白质的合成并且基因能遗传给下一代21.（1）若人的生长激素基因序列已知可用________合成21.（2）为了提高重组DNA 的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、________、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的________等21.（3）为培育转基因克隆牛研究人员将重组DNA导入牛的胚胎干细胞筛选出含有________的胚胎干细胞再将胚胎干细胞核移植到________中该过程需借助________仪21.（4）重组细胞通过胚激活、________、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行________处理使受体具有合适的子宫环境【答案】化学方法（PCR技术）【解析】目的基因序列已知时可用化学方法或PCR技术合成【答案】载体的质量与浓度, 浓度和活性【解析】为了提高重组DNA的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、载体的质量与浓度、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的浓度和活性等【答案】人生长激素基因, 去核卵细胞, 显微操作【解析】培育克隆动物需要采用核移植技术即将含有人生长激素基因的胚胎干细胞的核移植到去核卵细胞中该过程需借助显微操作仪【答案】胚胎培养, 同期发情【解析】重组细胞通过胚激活、胚胎培养、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行同期发情处理使受体具有合适的子宫环境22.（1）早熟基因和抗除草剂基因位于________（填“同源”、“非同源”）染色体上．植株M的一个细胞中最多含有________个抗除草剂基因．22.（2）抗除草剂基因在表达时 ________与DNA分子的某一启动部位相结合以其中的一条链为模板并通过________聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子．22.（3）亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有________种抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是________．F_2抗除草剂晚熟中纯合子的概率为________．22.（4）让植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓进行一次杂交请预测杂交结果并用遗传【答案】非同源, 2【解析】解（1）根据试题分析早熟基因和抗除草剂基因位于非同源染色体上．植株M的基因型为AaB^+ B^- 它的细胞在有丝分裂后期含有2个抗除草剂基因．【答案】RNA聚合酶, 磷酸二酯键【解析】（2）抗除草剂基因在表达时 RNA聚合酶与DNA分子的某一启动部位相结合以其中的一条链为模板并通过磷酸二酯键聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子．【答案】2, aaB^+ B^-, dfrac13【解析】（3）亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有AAB^-B^-、AaB^-B^-2种由于研究人员将一个抗除草剂基因(Bar)转入晚熟森林草莓的一条染色体上故亲本中抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是aaB^+ B^- 分析表中数据可知F_2的四种表现型个体比为9: 3: 3: 1 F_2抗除草剂晚熟草莓基因型为aaB^+ B^- 占F_2的\dfrac316 纯合子为aaB^+ B^+ 占\dfrac116 故F_2抗除草剂晚熟草莓中纯合子的概率为\dfrac116\div\dfrac316= \dfrac13．【答案】（4）【解析】（4）根据试题分析植株M的两对基因都杂合其基因型为AaB^-B^+ 植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓(aaB^-B^-)进行一次杂交后代早熟抗除草剂早熟不抗除草剂晚熟抗除草剂晚熟不抗除草剂= 1: 1: 1: 123.（1）核移植取干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞的细胞核移植到________中得到重组细胞23.（2）早期胚胎培养得到ES细胞将核移植得到的重组细胞在发育培养液中培养至囊胚阶段取其________细胞即为ES细胞23.（3）将目的基因导人ES细胞构建包括________、启动子、终止子、复制原点的________ 用________法将其导入ES细胞将目的基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞的理由是________23.（4）为检测干扰素基因的表达情况可采用________方法若有杂交带出现表明目的基因已成功表达【答案】去核卵母细胞【解析】核移植取干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中得到重组细胞【答案】内细胞团【解析】囊胚分为滋养层和内细胞团其中内细胞团细胞称为ES细胞因此将核移植得到的重组细胞在发育培养液中培养至囊胚阶段取其内细胞团细胞即为ES细胞【答案】干扰素基因, 基因表达载体, 显微注射, ES细胞具有全能性可诱导分化形成任何组织细胞因﹣﹣干扰素基因、启动子、终止子、复制原点等将目的基因导入动物细胞常利用显微注射技术法由于ES细胞具有全能性而上皮细胞是高度分化的细胞不具有全能性因此将目的基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞【答案】抗原一抗体杂交【解析】检测目的基因的表达情况可采用抗原﹣抗体杂交方法即从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行抗原﹣抗体杂交若有杂交带出现表明目的基因已成功表达。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计15小题每题3分共计45分）1.基因工程的设计施工是在什么水平上进行的（）A. 细胞B. 细胞器C. 原子D. 分子【答案】D【解析】解基因工程又叫DNA重组技术是指按照人们的意愿进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品由此可见基因工程的操作对象是基因属于分子水平 D正确故选 D2.某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1 科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物下一步要做的是（）A. 合成编码多肽P1的DNA片段B. 构建含目的肽DNA片段的表达载体C. 设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构D. 利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测【答案】C【解析】解蛋白质工程过程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）因此预期蛋白质功能的下一步要做的是设计预期的蛋白质结构即设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构故选 C3.下列有关基因工程中限制性内切酶的描述错误的是（）A. 一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B. 限制性内切酶的活性受温度影响C. 限制性内切酶能识别和切割RNAD. 限制性内切酶可从原核生物中提取【答案】C【解析】略4.下图表示在不同条件下酶催化反应的速率（或生成物量）变化下列有关叙述中不正确的是（）A. 图①虚线表示酶量增加一倍时底物浓度和反应速率的关系B. 图②虚线表示增加酶浓度其他条件不变时生成物量与反应时间的关系C. 图③表示底物充足且酶活性较高的条件下反应速率与时间的关系D. 若图②中的实线表示\ Fe^3+的催化效率则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率【答案】C【解析】5.下图表示利用小鼠胚胎干细胞（ES细胞）做的研究下列相关说法正确的是（）A. a过程表示基因工程其核心步骤是将目的基因导入受体细胞B. b过程可增加ES细胞的数量并且维持细胞不分化的状态C. c过程表示早期胚胎培养发育到囊胚期的细胞尚未发生细胞分化具有发育的全能性D. d过程移入代孕小鼠的胚胎能够存活是因为胚胎尚未与母体建立组织上的联系处于游离状态【答案】B【解析】解 A.a过程表示基因工程核心步骤是构建基因表达载体 A错误B.b过程动物细胞培养可增加ES细胞的数量且细胞维持不分化状态 B正确C.c过程表示早期胚胎培养发育到囊胚期细胞开始分化 C错误D.d过程移入代孕小鼠的胚胎能够存活的原因是代孕小鼠没有对胚胎产生排异反应 D 错误故选 B6.我国上海研究所合成一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物——脑啡呔多糖（类似人类中的糖蛋白）如要采用基因工程和发酵技术让微生物来生产脑啡呔多糖应选哪种微生物为受体细胞（）A. 大肠杆菌B. 大肠杆菌质粒C. \ T_4噬菌体D. 酵母菌【答案】D【解析】解 A.大肠杆菌属于原核细胞原核细胞内无内质网、高尔基体等细胞器只有核糖体因此只能合成相应的蛋白质而无法添加糖基 A错误B.大肠杆菌质粒的化学本质是环状的DNA 无法合成糖蛋白 B错误C.噬菌体属于病毒没有细胞结构因此不能合成糖蛋白 C错误D.酵母菌为真核细胞在核糖体中合成蛋白质在内质网中完成蛋白质的糖基化等修饰 D 正确故选 D7.关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述不正确的是（）A. 基因治疗是治疗遗传病的最有效手段B. 基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因C. 基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造D. 进行基因治疗时基因的受体细胞是受精卵【答案】D【解析】A、基因治疗是治疗遗传病的最有效手段 A正确B、基因治疗时可只对患者有缺陷的细胞输人正常基因 B正确C、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中使该基因的表达产物发挥功能从而达到治疗疾病的目的由此可见基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造 C正确D、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中使该基因的表达产物发挥功能从而达到治疗疾病的目的因此基因治疗时基因的受体细胞是有缺陷的细胞而不是受精卵 D错误8.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂用于降解某种农药的残留基本流程如下图所示下列叙述正确的是（）A. 过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B. 过程②需使用限制酶、Taq酶以及DNA连接酶C. 过程③需要使用NaCl溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D. 过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】解分析图解图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA 过程②表示基因表达载体的构建过程③表示将目的基因导入受体细胞过程④表示通过筛选获得工程菌A.过程①表示通过反转录法合成目的基因该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸 A错误B.过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体是基因工程的核心步骤 B错误C.过程③常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 C错误D.过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞 D正确故选 D9.树突状细胞是一种免疫细胞 TLR是位于其细胞表面的一种识别病毒的重要受体能有效激发T细胞应答其途径如图所示下列相关叙述错误的是（）A. TLR是一种蛋白质B. 树突状细胞主要激发体液免疫C. 树突状细胞能识别抗原D. 图中体现了细胞间的信息交流【答案】B【解析】A、由题干信息“TLR是位于其细胞表面的一种识别病毒的重要受体” A正确B、树突状细胞能有效激发T细胞应答也参与体液免疫 B错误C、树突状细胞与巨噬细胞功能类似 C正确D、树突状细胞激发T细胞应答 D正确10.育种的方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种等下面对这五种育种方法的叙述正确的是（）A. 涉及的原理有基因突变、基因重组和染色体数目变异B. 都不可能产生定向的可遗传的变异C. 都不能通过产生新基因从而产生新的性状D. 都在细胞水平上进行操作【答案】A【解析】解 A.诱变育种涉及的原理是基因突变杂交育种和基因工程育种涉及的原理是基因重组单倍体育种和多倍体育种涉及的原理是染色体变异 A正确B.基因工程育种产生的变异是定向的 B错误C.基因突变可以产生新基因 C错误D.基因工程育种是在基因即分子水平上进行的操作 D错误故选 A11.如图表示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正确的是（）A. 步骤①是基因工程核心的步骤B. ②③过程的完成需要限制酶和DNA聚合酶的参与C. ⑥可与多个核糖体结合并可以同时翻译出多种蛋白质D. 能在四环素的培养基存活的细菌一定含Ⅱ【答案】A【解析】解 A.基因工程的核心步骤是构建基因表达载体即步骤① A正确B.②是将目的基因导入农杆菌细胞③是采用农杆菌转化法将目的基因导入植株不需要限制酶和DNA聚合酶的参与 B错误C.⑥为mRNA 可与多个核糖体结合同时翻译出多条一种蛋白质 C错误D.含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来能在四环素的培养基存活的细菌不一定含Ⅱ D错误故选 A12.下列观点中不支持“转基因生物存在生物安全问题”的是（）A. 转基因植物可能扩散到野外变成杂草而破坏生态平衡B. 转基因生物可能成为外来物种而威胁其他生物的生存C. 转基因生物的外源基因可能与病毒杂交重组出有害的病原体D. 转基因农作物需要在一定的水肥条件下才能表现出新的性状【答案】D【解析】解 A、转基因植物具备特定性状可能扩散到野外变成杂草而破坏生态平衡故A正确．B、转基因生物有可能成为“入侵的外来物种” 威胁生态系统中其他生物的生存杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因可能破坏生态系统的稳定性故B正确．C 、转基因生物的外源基因与感染转基因生物的细菌、病毒杂交重组出有害的病原体故C正确．D、转基因生物需要在一定的水肥条件下才能表现新性状说明基因工程不存在安全性问题故D错误．故选D．13.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较不合理的是（）A. 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造从而制造一种新的蛋白质B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C. 当得到可以在﹣70℃条件下保存半年的干扰素后在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下干扰素可以大量自我合成D. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的【答案】C【解析】解 A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造从而制造一种新的蛋白质 A正确B.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造而是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状合成新的蛋白质 B正确C.干扰素的成分是糖蛋白不能自我复制 C错误D.蛋白质工程的实质是改造基因基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 D正确故选 C14.钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖．在某种生物中检测不到绿色荧光将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后结果可以检测到绿色荧光．由此可知（）A. 该生物的基因型是杂合的B. 该生物与水母有很近的亲缘关系C. 绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达D. 改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对就不能检测到绿色荧光【答案】C【解析】解 A、在某种生物中检测不到绿色荧光将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后结果可以检测到绿色荧光表明该生物是隐性纯合子故A错误B、基因工程可实现不同物种间的基因重组所以不能判断该生物与水母有很近的亲缘关系故B错误C 、在该生物体内检测到了绿色荧光蛋白这是绿色荧光蛋白基因在该生物体内表达的结果故C正确D、密码子具有兼并性所以改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对生物性状并不一定改变仍有可能能检测到绿色荧光故D错误．故选 C．15.下列关于基因工程中操作工作的叙述正确的是（）A. 切开DNA分子的酶为限制性核酸内切酶简称内切酶B. 将两个DNA片段连接为一个DNA的酶为DNA聚合酶C. 质粒是常用的运载体D. 抗虫棉的抗虫性状一定能稳定遗传【答案】C【解析】解 A.切开DNA分子的酶为限制性核酸内切酶简称限制酶 A错误B.将两个DNA片段连接起来的酶是DNA连接酶 B错误C.质粒是常用的运载体 C正确D.抗棉虫的抗虫性状受多种因素影响不一定能够遗传下去 D错误故选 C二、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）16.菊花是一种双子叶植物易感桃蚜桃蚜不但直接影响植物生长还是多种植物病毒的传播媒介雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花下列有关叙述正确的是（）A. 受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞B. 将目的基因GNA插入到Ti质粒的T﹣DNA上构建表达载体C. 菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞D. 应用抗虫接种实验检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度【答案】B, C, D【解析】17.缺乏维生素A容易导致夜盲症或营养不良甚至能够威胁到生命而β﹣胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A 科学家尝试通过转基因技术生产富含β﹣胡萝卜素的大米八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtⅠ表示）参与β﹣胡萝卜素的合成 pmi为磷酸甘露醇异构酶基因它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长根据以上信息分析下列叙述错误的是（）A. pmi基因作为标记基因可以鉴别受体细胞中是否含有目的基因B. psy基因和crtⅠ基因的序列中可以含有用到的限制酶的识别序列C. 可通过基因枪法将目的基因导入水稻的受体细胞D. PCR技术可检测目的基因是否表达出相应的蛋白质【答案】B, D【解析】18.新型冠状病毒(2019−nCOV)的检测可以采用实时荧光RT−PCR （逆转录聚合酶链式反应）的方法RT−PCR的具体过程如图下列叙述错误的是（）A. PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶B. 过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增理论上需要\ 2^n-2个引物BC. 该技术用于对某些微量RNA病毒的检测可提高检测的灵敏度D. PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合【答案】A, B【解析】解 A.PCR体系中需要的是耐高温的DNA聚合酶不是从受体细胞中提取的DNA 聚合酶 A错误B.过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增根据DNA分子半保留复制特点可知该过程理论上至少需要 2^n-1个引物B 因为PCR扩增DNA片段过程最高经过n次扩增形成的DNA分子数是 2^n个其中只有2条单链不含有引物 B错误C.利用实时荧光RT-PCR技术对某些微量RNA病毒进行检测时可提高检测的灵敏度是因为增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量（或浓度）便于检测 C正确D.PCR反应过程包括高温变性、低温复性、中温延伸所以PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合 D正确故选 AB19.科学家在实验过程中得到组氨酸缺陷型大肠杆菌突变株（his^﹣）继续培养该突变株时在个别培养基上得到了功能恢复型大肠杆菌（his^+）下表是 his^+和 his^﹣的相关基因中控制某氨基酸的突变位点的碱基对序列下列叙述正确的是（）部分密码子组氨酸 CAU、CAC 色氨酸 UGG 苏氨酸 ACC、ACU、ACA、ACG 终止密码UGA、UAA、UAGA. 在his^+→his^﹣过程中基因中核苷酸的种类和数量均未发生改变B. 个别培养基上长出了his^+菌落体现了基因突变的低频性和不定向性C. his^+菌株控制产生组氨酸所需的酶中一定含有苏氨酸D. his^﹣菌株中控制有关酶的基因突变后导致翻译提前终止【答案】A, B, D【解析】20.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是（）A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）图1中利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时应选用的引物是________ 图2重组质粒中未标注出的必需元件还有________ 构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶有________21.（2）将拟南芥醛缩酶基因导入烟草叶绿体基因组时一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上通过轰击进入叶绿体中这种方法称为________ 叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区其原因是________ 21.（3）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是________ 该项技术用到的基因探针的制作方法是在________上用放射性同位素等做标记21.（4）若拟南芥醛缩酶基因在烟草叶绿体中成功表达其活性是野生型烟草的1.4～1.9倍在高CO_2浓度下可达2.2倍说明拟南芥醛缩酶通过________来提高光合效率【答案】引物甲、引物丙, 复制原点, HindIII和BclI【解析】【答案】基因枪法, 避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响【解析】【答案】DNA分子杂交技术, 含有目的基因的DNA单链片段【解析】【答案】促进暗反应中CO_2的固定（利用）【解析】22.（1）在基因工程中②被称为________ 在②进入③之前要用________等工具来构建基因表达载体22.（2）图中①一般经________处理可以得到③ 从③到④过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体而不用普通的体细胞原因是①________ ②________22.（3）⑥是⑤生出的后代那么⑥的遗传性状和________最相似为什么？22.（4）要实现⑥大批量生产血清白蛋白则要求③的性染色体是________【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】23.（1）目的基因在________（设备）中扩增时应加入的原料有________23.（2）目的基因转移进入受体细胞前应构建基因表达载体其目的是________23.（3）为检测目的基因在受体细胞中是否转录可用________作探针与从受体细胞中提取的mRNA杂交若显示出________ 说明目的基因已转录23.（4）提外地培养患者细胞时应按细胞所需营养物质的________配制培养基并保证被培养的细胞处于________的环境同时为细胞提供适宜的温度、pH和气体等条件还要定期更换培养液避免________【答案】PCR扩增仪, dCTP、dATP、dGTP、dTTP【解析】目的基因在PCR扩增仪中扩增时应加入的原料有dCTP、dATP、dGTP、dTTP 及耐热的DNA聚合酶等【答案】使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代同时使目的基因能够表达和发挥作用【解析】构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代同时使目的基因能够表达和发挥作用【答案】放射性同位素标记目的基因, 杂交带【解析】为检测目的基因在受体细胞中是否转录可用放射性同位素标记目的基因作探针与从受体细胞中提取的mRNA杂交若显示出杂交带说明目的基因已转录【答案】种类和数量, 无菌无毒, 细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害【解析】体外培养患者细胞时应按细胞所需营养物质的种类和数量配制培养基并保证被培养的细胞处于无菌无毒的环境同时为细胞提供适宜的温度、pH和气体等条件还要定期更换培养液避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害24.（1）利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是________ 新冠病毒是RNA病毒所以需对样本进行________处理后再PCR扩增如果样本存在目标病原体则会因为________的特异性扩增出相应的目标基因片段由此判断是否为阳性24.（2）荧光PCR法又称qPCR法是指在在反应体系中加入________ 通过专门仪器实现实时荧光检测以________来测定PCR循环后产物中核酸水平24.（3）IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体 lgM/lgG检测试剂盒的原理是________ 通过检测人体内相应抗体间接证明感染与否被病毒感染后机体会产生一系列的变化来抵御这种入侵其中IgM 和IgG的含量会发生如图所示变化要通过对COVID-19患者研究发现病毒侵入人体后大约需要5~7天产生IgM抗体 IgG 抗体在感染后10~15天时产生通过检测外周血中IgM和IgG 不仅可以鉴别感染与否还可以辨别检测者是近期感染或者是既往感染当核酸检测结果为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断检测者为________ 已治愈的患者检测结果应为________【答案】（1）新冠病毒的核酸序列已知, 反（逆）转录, 引物【解析】解（1）PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列则利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的核酸序列已知新冠病毒为RNA病毒需要先通过逆转录处理获得目的基因再进行PCR扩增若样本存在目标病原体根据引物的特异性扩增相应目的基因片段由此判断是否为阳性【答案】（2）荧光物质, 荧光强度【解析】（2）荧光PCR法是指在反应体系加入荧光物质通过专门仪器实现实时荧光检测以荧光强度来测定PCR循环后产物中核酸水平【答案】（3）抗原抗体特异性结合, 近期感染, 核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）【解析】（3）根据题述 lgM/lgG联合检测是新冠病毒抗体检测试剂盒主要技术其原理是抗原抗体特异性结合当核酸检测为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断出患者体内有病毒存在为近期感染已治愈的患者核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）25.（1）从图示流程可知目的基因可以从________中获取获取的目的基因可以利用________大量扩增此过程中使用的酶的特点是________25.（2）基因工程的核心是________ 为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒扩增的bgIB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列25.（3）大肠杆菌不能降解纤维素但通过基因工程可获得降解纤维素的能力用大肠杆菌________（填“能”或“不能”）生产人的糖蛋白原因是________【答案】（1）基因组文库或cDNA文库, PCR技术, 耐高温（热稳定性高）【解析】解（1）从图示流程可知过程A是从基因组文库中获取目的基因过程C是从cDNA文库中获取目的基因 PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术采用该技术能在短时间内获得大量目的基因 dNTP（dATP、dTTP、dCTP、dGTP）不仅是PCR的原料同时还能提供能量使用的Taq酶耐高温【答案】（2）基因表达载体的构建, NdeⅠ, BamHⅠ【解析】（2）基因工程的核心是基因表达载体的构建由于目的基因bgIB基因不含上述质粒中限制酶识别序列为使PCR扩增的目的基因bgIB基因插入该质粒的启动子与终止子之间扩增的bgIB基因两端需分别引入 NdeⅠ和 BamHⅠ限制酶的识别序列【答案】（3）不能, 糖蛋白是在内质网和高尔基体上加工完成的内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中大肠杆菌不存在这两种细胞器【解析】（3）有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中大肠杆菌中不存在这两种细胞器因此不可能在大肠杆菌中生产这种糖蛋白。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）1.蛋白质工程中要对蛋白质结构进行设计改造必须通过基因修饰或基因合成来完成而不直接改造蛋白质的原因是（）A. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶B. 改造基因易于操作且改造后能够遗传C. 人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化操作难度大【答案】B【解析】蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造原因是（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的改造了基因即对蛋白质进行了改造而且改造过程的蛋白质可以遗传下去如果对蛋白质直接进行改造即使改造成功被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作难度要小得多故选 B2.被限制酶错位切开的 DNA两条单链的切口带有几个伸出的核苷酸它们正好碱基互补配对这样的切口叫黏性末端如图①～⑥是多种限制酶识别序列及切割位点示意图据图分析下列叙述错误的是（）A. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端B. 不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端C. 不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端D. 限制酶只能识别“其中一条链上按\ 5^prime 到\ 3^prime 读取的序列与其互补链上按相同的\ 5^prime 到\ 3^prime读取的序列一致”的回文序列【答案】D【解析】解 A.由①②可知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生不同的黏性末端 A正确B.由③④可知不同的限制酶可能识别不同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 B正确C.由⑤知不同的限制酶可能识别相同的DNA序列切割产生相同的黏性末端 C正确D.由⑥可知 BbvCⅠ识别的就不是回文序列 D错误故选 D3.下列说法正确的是（）A. 蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质所以二者没有区别B. 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质C. 基因工程是蛋白质工程的关键技术D. 蛋白质工程是在蛋白质水平上直接改造蛋白质的【答案】C【解析】解 A.蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要基因工程是通过DNA重组技术定向改造生物的遗传特性以获得人类所需的生物类型或生物产品只能生产自然界已有的蛋白质 A错误B.改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质 B错误C.基因工程是关键技术是蛋白质工程的基础 C正确D.对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质 D错误故选 C4.下列关于基因工程有关工具说法正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列B. 限制酶也可以识别和切割RNAC. 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶D. 载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中使之稳定存在并表达【答案】D【解析】5.如图是细胞膜部分功能模式图据图分析下列说法错误的是（）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C. 胰岛素调控生命活动可用图中③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【答案】B【解析】功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能在生命起源过程中具有关键作用 A正确进入细胞的物质对细胞不一定都有利 B错误③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程胰岛素调控生命活动可用图中③表示 C 正确相邻的植物细胞可通过功能④（如胞间连丝）进行信息交流 D正确6.下列关于基因工程技术的叙述正确的是（）A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达【答案】D【解析】大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成 A错误 PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸 B错误载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因 C错误抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达需要进行检测和鉴定 D正确7.下面是四种不同质粒的示意图其中ori为复制必需的序列 amp为氨苄青霉素抗性基因 tet为四环素抗性基因箭头表示限制酶的酶切位点下列有关叙述正确的是（）A. 基因amp和tet是一对等位基因常作为基因工程中的标记基因B. 质粒是指细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA和动植物病毒的DNAC. 限制酶的作用部位是DNA分子上两个特定的核苷酸之间的磷酸二酯键D. 用质粒4将目的基因导入大肠杆菌该菌不能在含青霉素的培养基上生长【答案】C【解析】解 A.基因amp和tet在同一个DNA分子上不是一对等位基因 A错误B.质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA 动植物病毒的DNA不属于质粒 B错误C.限制性内切酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 C正确D.重组质粒4中氨苄青霉素抗性基因完好四环素抗性基因被破坏因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌该菌能在含青霉素的培养基上生长 D错误故选 C8.下列关于生物武器及其使用的叙述不正确的是（）A. 生物武器传播途径包括直接传播、食物传播、生活必需品传播和施用者人体传播B. 炭疽杆菌产生的肉毒杆菌毒素能够引起肌肉麻痹C. 天花病毒能作为危害极强的生物武器是因为现在的年轻人对其无特异性免疫能力D. 《基因工程安全管理办法》中强调在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器【答案】C【解析】解 A、生物武器传播途径包括直接传播、食物传播、生活必需品传播和施用者人体传播 A正确B、炭疽杆菌产生的肉毒杆菌毒素属于神经毒素能够引起肌肉麻痹 B正确C 、天花病毒能作为危害极强的生物武器是因为人类从未接触过该病毒可以让大批被感染者突然发病引起严重后果而不是对其无特异性免疫能力 C错误D、《基因工程安全管理办法》中强调在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器D正确．故选 C．9.下列有关基因工程及其应用的相关叙述不正确的是（）A. 基因工程育种能够定向改造生物性状B. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C. 可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物D. 能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种【答案】B【解析】解 A.基因工程育种能够按照人们的意愿定向改造生物性状 A正确B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链之间形成磷酸二酯键进而将两个DNA片段相连 B错误C.转基因细菌含有特殊的基因使其可分解有毒有害的物质故可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物进而保护环境 C正确D.能够使植物体表达动物蛋白需要将动物蛋白基因导入植物细胞并使其在植物体内表达这种打破生殖隔离的育种方法是基因工程育种 D正确故选 B10.埃博拉病毒（EBV）是RNA病毒有很强的致死性研究证明该病毒外层的病毒糖蛋白（GP）能被宿主细胞灵敏识别媒体报道针对埃博拉病毒的首支疫苗已面市常见的疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等根据以上信息判断下列相关叙述错误的是（）A. 宿主细胞灵敏识别病毒与细胞膜表面的糖蛋白有关B. 研发疫苗时可利用EBOV翻译GP的RNA进行翻译来制备DNA疫苗C. 以GP制备的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBOV作为疫苗更安全D. 研究者可依据碱基互补配对原则合成探针进行EBOV感染者的筛查【答案】B【解析】解 A.机体感染EBOV后能被相应细胞表面的糖蛋白识别 A正确B.疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等因此可以利用EBOV的RNA逆转录合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗 B错误C.以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的EBOV作为疫苗更安全 C正确D.人工合成能与EBOV的特定RNA序列互补的核酸序列进行筛查能判断一个人是否携带EBOV D正确故选 B11.关于基因工程的叙述错误的是（）A. 利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状B. 在细胞水平上设计施工需要限制酶、DNA连接酶和运载体C. 打破物种界限获得人们需要的生物类型或生物产品D. 抗虫烟草的培育种植降低了生产成本减少了环境污染【答案】B【解析】解 A.基因工程是指按照人类的愿望将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增并表达产生所需蛋白质的技术可定向改造生物的遗传性状 A 正确B.基因工程是在分子水平上设计施工的 B错误C.基因工程可在不同生物间进行故可打破物种界限获得人们需要的生物类型或生物产品 C正确D.抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用降低了生产成本减少了环境污染 D正确故选 B12.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系下列相关叙述不正确的（）A. 可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞B. 含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株C. 可用一定浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D. 如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的可用PCR技术得到大量目的基因【答案】D【解析】解 A.农杆菌转化法常用来转化植物细胞可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞 A正确B.棉花细胞具有全能性含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株 B正确C.一定浓度的盐水浇灌可以从性状表现层次鉴定棉花植株的耐盐性 C正确D.PCR技术要求知道目的基因的部分核苷酸序列 D错误故选 D13.下列关于基因工程相关工具的说法正确的是（）A. DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上形成磷酸二酯键B. 现已分离出的限制酶有约4000种限制酶广泛分布在大多数由细胞构成的生物中C. 据酶的功能不同可以将DNA连接酶分为两类 E.coliDNA连接酶和\ T_4DNA连接酶D. 细菌质粒是独立于细菌拟核 DNA之外的双链 DNA分子用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的【答案】D【解析】解 A.DNA连接酶连接的是两个DNA片段 A错误B.限制酶主要存在于原核生物中 B错误C.据酶的来源不同可以将DNA连接酶分为两类 E.coliDNA连接酶和 T_4DNA连接酶 C错误D.细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的 D正确故选 D14.据研究新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程下列叙述中不正确的是（）A. 对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针B. 过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法C. PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关D. 使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的全部核苷酸序列以便合成引物【答案】D【解析】解 A.对疑似病人进行核酸检测时以S基因单链作为探针若出现杂交链则细胞内有病毒存在 A正确B.过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法 B正确C.PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关 C正确D.使用PCR选择性扩增的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列便于根据这一序列合成引物不需要掌握S基因的全部序列 D错误故选 D二、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）15.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是（）A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD16.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素含目的基因X的菌落是4和6 CD错误故选 CD17.2020年诺贝尔化学奖授予新型基因编辑技术CRISPR/Cas9 研究发现很多细菌的细胞里有一种适应力免疫系统叫做CRISPR 它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它在病毒感染细菌后细菌通过一种向导RNA把Cas9蛋白引导到外源DNA并与之结合而后利用Cas9蛋白的DNA内切酶活性将病毒DNA剪断从而阻断病毒在细菌体内的繁殖图示利用改造后的CRISPR/Cas9技术研究人员能高精度修改动物、植物和微生物的DNA 下列分析正确的是（）A. 向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则B. 利用该技术进行基因编辑时只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C. 通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加【答案】A, C, D【解析】解 A.向导RNA与目标DNA片段结合时遵循碱基互补配对原则 A正确B.利用该技术进行基因编辑时既能切除原有DNA片段又能插入新的DNA片段 B错误C.通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的 C正确D.向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合如果向导RNA过短则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多出现Cas9结合剪切多个基因的现象因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加 D正确故选 ACD18.真核细胞中 RNA分子由细胞核进入细胞质需要多种RNA转运蛋白参与在肿瘤细胞中 RNA转运蛋白往往过量表达下列说法不正确的是（）A. 真核细胞中细胞核是代谢和遗传的主要场所B. RNA转运蛋白的研究可为肿瘤诊断、治疗等提供新的思路C. RNA转运蛋白在核糖体上合成主要存在于核膜上D. RNA可分为mRNA、tRNA、rRNA三类因此RNA转运蛋白有3种【答案】A, C, D【解析】解 A.真核细胞中细胞核是遗传和代谢的控制中心遗传主要场所也在细胞核但代谢的主要场所在细胞质 A错误B.在肿瘤细胞中 RNA转运蛋白往往过量表达因此研究RNA转运蛋白可为肿瘤诊断、治疗等提供新的思路 B正确C.RNA转运蛋白在核糖体上合成但核孔是RNA进出的通道因此RNA转运蛋白主要存在于核孔 C错误D.RNA可分为mRNA、tRNA、rRNA三类但每一类又有很多种因此RNA转运蛋白有很多种 D错误故选 ACD19.如图为某些生物学概念间的关系其中Ⅰ代表整个大圆Ⅱ包含Ⅳ．下列各项符合图示关系的是（）A. Ⅰ体液Ⅱ细胞外液Ⅲ细胞内液Ⅳ组织液B. Ⅰ突触Ⅱ突触前膜Ⅲ突触后膜Ⅳ突触间隙C. Ⅰ免疫细胞Ⅱ淋巴细胞Ⅲ吞噬细胞ⅣT细胞D. Ⅰ免疫Ⅱ特异性免疫Ⅲ非特异性免疫Ⅳ细胞免疫【答案】A, C, D【解析】A、Ⅰ体液包括Ⅱ细胞外液和Ⅲ细胞内液 A正确B、Ⅱ突触前膜不是包含关系C、Ⅰ免疫细胞包括Ⅱ淋巴细胞和Ⅲ吞噬细胞 C正确D、Ⅰ免疫包括Ⅱ特异性免疫和Ⅲ非特异性免疫 D正确三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）20.（1）构建cDNA文库需要用________酶才能完成从cDNA文库中提取的OsAQP基因与从基因组文库中提取的基因在结构上主要区别是________20.（2）将OsAQP基因导入拟南芥细胞之前需要与Ti质粒的________部分连接这是利用Ti质粒________的特性20.（3）通过转基因得到拟南芥植株若干如何检测转基因拟南芥耐盐性是否增强？写出简要的实验思路及预期结果和结论 ________________【答案】逆转录, 从cDNA文库中提取的基因不包含启动子、终止子、内含子等结构【解析】cDNA是指以mRNA为模板逆转录获得的部分DNA 逆转录过程与HIV增殖中的逆转录过程相似需要逆转录酶逆转录得到的基因与基因组文库中获取的基因相比缺少内含子、启动子、终止子等结构【答案】T﹣DNA, T﹣DNA容易转移到植物细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上【解析】Ti质粒上的T﹣DNA容易转移到部分植物细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上这正是农杆菌转化法的依据【答案】实验思路将转基因拟南芥植株编为甲组将生长状况相同的非转基因拟南芥编为乙组用一定浓度的盐溶液浇灌两组拟南芥将两组拟南芥置于适宜且相同的环境中培养观察两组拟南芥的生活状态 , 结果及结论若甲组生长正常乙组生长不良或死亡说明转基因拟南芥的耐盐性增强若甲乙两组的生活状态相同且生长不良说明转基因拟南芥的耐盐性并未增强【解析】检测拟南芥的耐盐性是否增强属于个体水平的检测直接施与相应的条件与对照组对比即可得出结论具体的实验思路为将转基因拟南芥植株编为甲组将生长状况相同的非转基因拟南芥编为乙组用一定浓度的盐溶液浇灌两组拟南芥将两组拟南芥置于适宜且相同的环境中培养观察两组拟南芥的生活状态若甲组生长正常乙组生长不良或死亡说明转基因拟南芥的耐盐性增强若甲乙两组的生活状态相同且生长不良说明转基因拟南芥的耐盐性并未增强21.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌21.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________21.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________21.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）22.（1）在基因工程中一般常用的运载体是________（至少答出两种）而跳跃基因技术能够更有效地使引入动物细胞的基因进行稳定表达为使跳跃基因在特定的时间和空间表达构建的表达载体中需要有合适的_____________22.（2）进行PCR扩增在反应体系加热到90~ 95℃时跳跃基因双链间的________打开在退火的过程中需要一段_____________以便合成引物延伸的过程中在__________酶的作用下形成_____________键22.（3）HIV中含有这类跳跃基因能将其复制并插入T细胞染色体上使T细胞产生更多病毒颗粒推测此过程可能涉及到的酶有__________________（至少答出两种）在进化过程中许多动物形成了减少HIV跳跃基因移动的生理功能系统这样的系统可以看成动物________的一部分【答案】（1）质粒、动植物病毒或λ噬菌体衍生物, 启动子和终止子【解析】解（1）人工改造过的质粒、动植物病毒或λ噬菌体衍生物是基因工程中常用的运载体而跳跃基因技术能够更有效地使引入动物细胞的基因进行稳定表达为使跳跃基因在特定的时间和空间表达构建的表达载体中需要有合适的启动子来启动转录也要有合适的终止子来终止转录【答案】（2）氢键, 已知跳跃基因的核苷酸序列, Taq（热稳定的DNA聚合酶或耐热的DNA聚合酶）, （3′ 5′）磷酸二酯【解析】（2）如果某种跳跃基因用于基因治疗需要进行 PCR 扩增在反应体系加热到90~ 95℃时实现热解旋跳跃基因双链间的氢键打开在退火的过程中需要一段已知目的基因（跳跃基因）的核苷酸序列以便合成引物延伸的过程在热稳定的DNA聚合酶即Taq酶的作用下形成3′ 5′—磷酸二酯键【答案】（3）逆转录酶、DNA聚合酶（逆转录酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶）, 免疫系统【解析】（3）HIV中含有这类跳跃基因能将其复制并插入T细胞染色体上使T细胞产生更多病毒颗粒此过程可能涉及到逆转录过程需要逆转录酶还有DNA合成需要的DNA聚合酶在进化过程中许多动物形成了减少HIV跳跃基因移动的生理功能系统这样的系统起到了防卫的作用可以看成动物免疫系统的一部分23.（1）以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为________工程已知t-PA基因序列已测出且第84位的半胱氨酸对应的模板链碱基序列为ACA 而丝氨酸对应的模板链碱基序列为AGA 因此要获得改造后的目的基因最好采用________法获得若t-PA基因可从cDNA文库中获取 cDNA文库中的基因________（填“含有”或“不含”）内含子序列23.（2）若用PCR技术扩增改良后的t-PA基因需要在PCR扩增仪中加入________种引物其作用是________ 在t-PA改良基因与质粒pCLY11构建基因表达载体时需要用限制酶________切割23.（3）以大肠杆菌作为受体细胞在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株原因是________ 这时需选择呈________色的菌落进一步培养检测和鉴定以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株【答案】（1）蛋白质, 化学合成（人工合成）, 不含【解析】解（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质以满足人类对生产和生活的需求已知目的基因序列时可采用化学合成的方法合成 cDNA文库中的基因不含内含子序列【答案】（2）2, "使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3端开始连接脱氧核苷酸", BglⅡ和XmaⅠ【解析】（2）用PCR扩增技术扩增基因时 PCR扩增仪中加入2种引物其作用是使DNA聚合酶（Taq酶）从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸由图根据改良基因的碱基序列可知在t-PA改良基因与质粒pCLY11构建基因表达载体时需要用限制酶BglⅡ和XmaⅠ切割【答案】（3）导入未连接目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长, 白【解析】（3）以大肠杆菌作为受体细胞在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株原因是导入未连接目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长区分重组质粒和原有质粒的一个标志可以观察mlacZ基因的表达情况由于重组质粒拼接了目的基因破坏了mlacZ基因因此在重组质粒中该基因不表达菌落呈现白色而原有基因由于该基因保存完整可以表达所以菌落呈现蓝色。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计15小题每题3分共计45分）1.T4溶菌酶在温度较高时易失去活性科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键提高了T4溶菌酶的耐热性．下列说法正确的是（）A. T4溶菌酶低温处理后恢复到最适温度较处理前酶的活性明显降低B. T4溶菌酶在温度较高时易失去活性是因为肽链断裂C. 蛋白质工程可以制造新蛋白质或改造现有蛋白质D. 耐热的T4溶菌酶是一种直接制造出的新蛋白质【答案】C【解析】解 A、该题是对T4溶菌酶的基因进行改造提高了T4溶菌酶的耐热性并不是对T4溶菌酶进行低温处理 A错误B、T4溶菌酶在温度较高时易失去活性是因为高温破坏肽链的空间结构不破坏肽键 B 错误C 、根据蛋白质工程的定义蛋白质工程可以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造或制造一种新的蛋白质C正确D、蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造其实质是基因的改造 D错误．故选 C．2.经反复实验新冠疫苗已经上市疫苗接种将有序推进首先对重点人群进行接种下列叙述错误的是（）A. 制备疫苗时可对病毒进行灭活或减毒处理B. 疫苗接种后可刺激机体产生相应抗体和记忆细胞C. 首先对重点人群接种因为他们接触新冠病毒的机会多D. 接种新冠疫苗后机体患病风险降低可不采取防护措施【答案】D【解析】解 A.制备疫苗时可对病毒进行灭活或减毒处理 A正确B.疫苗接种后可刺激机体的体液免疫产生相应抗体和记忆细胞 B正确C.首先对重点人群接种因为他们接触新冠病毒的机会多 C正确D.接种新冠疫苗后机体患病风险降低但任何疫苗的保护效果都不能达到100% 接种疫苗后仍需采取防护措施 D错误故选 D3.研究者将含有铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA分别进行杂交结果如表所示下列叙述正确的是（）A. 乳铁蛋白肽基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达B. 人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达C. 表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列相同D. 乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是mRNA片段【答案】B【解析】A、分析表格数据乳铁蛋白肽基因探针只在乳腺细胞中出现杂交带说明乳铁蛋白肽基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达 A错误B、人干扰素基因探针在多种细胞中出现杂交带人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达 B正确C、两种基因探针所含的脱氧核苷酸的种类可能相同可能核苷酸的数量和排列顺序不同 C错误D、乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是有遗传效应的DNA片段 D错误4.蛋白质工程的基本途径是（）A. 中心法则的简单逆转B. 确定目的基因的碱基序列后通过人工合成的方法获取C. 只是依据中心法则逆推其过程不需要中心法则D. 只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造【答案】B【解析】解 A、蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转 A错误B、蛋白质工程中首先根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列再通过人工合成的方法获取 B正确C 、蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转之后还需要根据中心法则来合成蛋白质C错误D、蛋白质工程的操作对象是基因而不是蛋白质 D错误．故选 B．5.下列新品种是利用分子生物学和基因工程的手段将某种生物的基因转移到相应生物体内而获得的是（）A. 高产青霉素菌株B. 高产优质杂交水稻C. “太福一号”小麦D. 转基因抗冻番茄【答案】D【解析】培育高产青霉素菌株采用的是诱变育种法原理是基因突变 A错误BC、培育高产优质杂交水稻和培育“太福一号”小麦都采用的是杂交育种的方法原理是基因重组 BC错误D、转基因抗冻番茄是利用分子生物学和基因工程的手段将抗冻基因转移到番茄细胞内而获得的 D正确6.下列有关基因工程及其应用的相关叙述不正确的是（）A. 基因工程育种能够定向改造生物性状B. DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C. 可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物D. 能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种【答案】B【解析】解 A.基因工程育种能够按照人们的意愿定向改造生物性状 A正确B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链之间形成磷酸二酯键进而将两个DNA片段相连 B错误C.转基因细菌含有特殊的基因使其可分解有毒有害的物质故可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物进而保护环境 C正确D.能够使植物体表达动物蛋白需要将动物蛋白基因导入植物细胞并使其在植物体内表达这种打破生殖隔离的育种方法是基因工程育种 D正确故选 B7.下列关于基因工程成果的概述错误的是（）A. 在医药卫生方面主要用于诊断治疗疾病和生产药物B. 在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化C. 在畜牧业方面主要通过克隆培育出体型巨大、品质优良的动物D. 在农业方面主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物【答案】C【解析】A、在医药卫生方面主要用于诊断治疗疾病和生产药物 A正确B、在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化 B正确C、在畜牧业方面主要是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物 C错误D、在农业方面主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物 D正确8.下列关于基因工程中操作工作的叙述正确的是（）A. 切开DNA分子的酶为限制性核酸内切酶简称内切酶B. 将两个DNA片段连接为一个DNA的酶为DNA聚合酶C. 质粒是常用的运载体D. 抗虫棉的抗虫性状一定能稳定遗传【答案】C【解析】解 A.切开DNA分子的酶为限制性核酸内切酶简称限制酶 A错误B.将两个DNA片段连接起来的酶是DNA连接酶 B错误C.质粒是常用的运载体 C正确D.抗棉虫的抗虫性状受多种因素影响不一定能够遗传下去 D错误故选 C9.下列关于植物、动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述错误的是（）A. 动物和微生物可以生产基因工程药物植物不能B. 三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C. 三类生物技术操作原理相同D. 三类生物技术操作中用到的工具酶相同【答案】A【解析】解 A.动物、植物和微生物都可以生产基因工程药物 A错误B.将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管通道法等将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术将目的基因导入微生物细胞原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少最常用的原核细胞是大肠杆菌其转化方法是先用 Ca^2+处理细胞使其成为感受态细胞再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子完成转化过程 B正确C.三类操作的原理都是基因重组 C正确D.三类操作中用到的工具酶相同都是限制酶和DNA连接酶 D正确故选 A10.科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工程实施该工程的最终目的是（）A. 定向地改造生物的遗传性状B. 定向地对DNA分子进行人工“剪切”C. 在生物体外对DNA分子进行改造D. 定向提取生物体内的DNA分子【答案】A【解析】解基因工程通过对生物体的基因进行修饰改造使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状产生人类所需要的基因产物可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状 A正确故选 A11.现有甲、乙两种植株（均为二倍体纯种）其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株但乙种植株很适宜在盐碱地种植要利用甲、乙两种植株各自优势培育出高产、耐盐的植株有多种生物技术手段可以利用下列所采用的技术手段中不可行的是（）A. 利用植物体细胞杂交技术可获得满足要求的四倍体杂种目的植株B. 将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中可培育出目的植株C. 两种植株杂交后得到的\ F_1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株D. 诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗幼苗用秋水仙素处理可培育出目的植株【答案】C【解析】解 A.甲、乙两种植株均为二倍体纯种利用植物体细胞杂交技术可获得满足要求的四倍体杂种目的植株 A不符合题意B.基因工程技术可克服远缘杂交不亲和的障碍定向改造生物的遗传特性因此将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中可培育出目的植株 B不符合题意C.甲乙两植株之间存在生殖隔离因此两者不能杂交即使能杂交也不能产生可育后代 C 符合题意D.诱导两种植株的花粉融合并培育成二倍体幼苗用秋水仙素处理可形成可育四倍体后代 D不符合题意故选 C12.有关限制性内切酶HindⅢ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG 相关叙述正确的是（）A. 两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率相同B. 两种限制酶切割形成的黏性末端都是—AGCTC. 分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒D. 两种限制性核酸内切酶的切点均位于识别序列的外部【答案】A【解析】解 A.两种限制酶的识别序列均为6个所以在DNA中出现的概率相同 A正确B.两种限制酶切割形成的黏性末端分别为—AGCT和—TCGA B错误C.两种限制酶切割形成的黏性末端不同无法形成重组质粒 C错误D.两种限制性核酸内切酶的切点均位于识别序列的内部 D错误故选 A13.下列哪项是对待生物技术的理性态度（）A. 转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计不存在负面影响B. 转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用同时也存在一定风险C. 克隆技术如果被不合理利用将给社会造成灾难应禁止任何克隆研究D. 转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝应停止转基因研究【答案】B【解析】解 A、转基因技术存在负面影响 A错误B、转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用同时也存在一定风险 B正确C 、克隆技术中治疗性克隆可用于治疗白血病等 C错误D、转基因技术有其优点和缺点应正确判断不能因噎废食 D错误．故选 B．14.下列有关基因工程中限制性内切酶的描述错误的是（）A. 一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B. 限制性内切酶的活性受温度影响C. 限制性内切酶能识别和切割RNAD. 限制性内切酶可从原核生物中提取【答案】C【解析】略15.如图曲线表示物质M生成物质N的化学反应在无催化剂条件下和有酶催化条件下的能量变化过程．下列相关叙述不正确的是（）A. ac段表示在无酶催化条件下使物质M生成物质N反应发生需要的活化能B. bc段表示有催化剂条件下使物质M生成物质N反应发生需要的活化能C. ab段可表示有酶催化条件下所降低的活化能D. 若将酶催化改为无机催化剂催化该反应则b在纵轴上将向下移动【答案】D【解析】解 A、ac段表示在无酶催化条件下使物质M生成物质N反应发生需要的活化能 A正确B、bc段表示在有酶催化条件下使物质A生成物质P反应发生需要的活化能 B正确C 、ab段表示在有酶催化条件下使物质M生成物质N反应发生酶所降低的活化能 C 正确D、若将酶催化改为无机催化剂催化该反应因为无机催化剂降低的活化能比有机催化剂的少故b在纵轴上将向上移动 D错误．故选 D．二、多选题（本大题共计5小题每题3分共计15分）16.下图是利用基因工程技术构建重组表达载体的过程示意图其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制酶下列相关叙述正确的是（）A. 需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ来切割质粒B. 表达载体中的抗青霉素基因在受体细胞中能复制C. 表达载体中抗原基因的终止子位于抗青霉素基因的下游D. 表达载体中目的基因的上游有启动子和复制原点【答案】A, B, D【解析】解 A.限制酶SmaⅠ的识别序列位于目的基因上因此需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ来切割质粒 A正确B.表达载体中的抗青霉素基因是标记基因能够在受体细胞中复制 B正确C.表达载体中抗原基因的终止子位于抗青霉素基因的上游 C错误D.表达载体中目的基因的上游有启动子和复制原点 D正确故选 ABD17.新型冠状病毒(2019−nCOV)的检测可以采用实时荧光RT−PCR （逆转录聚合酶链式反应）的方法RT−PCR的具体过程如图下列叙述错误的是（）A. PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶B. 过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增理论上需要\ 2^n-2个引物BC. 该技术用于对某些微量RNA病毒的检测可提高检测的灵敏度D. PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合【答案】A, B【解析】解 A.PCR体系中需要的是耐高温的DNA聚合酶不是从受体细胞中提取的DNA 聚合酶 A错误B.过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增根据DNA分子半保留复制特点可知该过程理论上至少需要 2^n-1个引物B 因为PCR扩增DNA片段过程最高经过n次扩增形成的DNA分子数是 2^n个其中只有2条单链不含有引物 B错误C.利用实时荧光RT-PCR技术对某些微量RNA病毒进行检测时可提高检测的灵敏度是因为增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量（或浓度）便于检测 C正确D.PCR反应过程包括高温变性、低温复性、中温延伸所以PCR技术是利用DNA的热变性原理由PCR仪自动控制DNA的解聚与结合 D正确故选 AB18.缺乏维生素A容易导致夜盲症或营养不良甚至能够威胁到生命而β﹣胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A 科学家尝试通过转基因技术生产富含β﹣胡萝卜素的大米八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtⅠ表示）参与β﹣胡萝卜素的合成 pmi为磷酸甘露醇异构酶基因它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长根据以上信息分析下列叙述错误的是（）A. pmi基因作为标记基因可以鉴别受体细胞中是否含有目的基因B. psy基因和crtⅠ基因的序列中可以含有用到的限制酶的识别序列C. 可通过基因枪法将目的基因导入水稻的受体细胞D. PCR技术可检测目的基因是否表达出相应的蛋白质【答案】B, D【解析】19.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素含目的基因X的菌落是4和6 CD错误故选 CD20.发现真核生物中编码A蛋白的基因上游有能够增强基因表达的DNA序列被称为增强子增强子的作用机理如图下列相关叙述正确的是（）A. 增强子通过控制激活因子的合成发挥作用B. 增强子的核苷酸序列改变将引起A蛋白空间结构的改变C. 图中“？”处代表RNA聚合酶增强子可以增强其与启动子的结合D. 增强子发挥作用时需要依赖染色质的缠绕使其与A蛋白基因相互靠近【答案】C, D【解析】三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）艾滋病病毒的遗传物质是________ 因为________ 所以至今还未研发出有效预防支滋病的疫苗21.（2）基因编辑时若要去除基因中的部分序列则可能用到的酶有________21.（3）基因编辑时将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是________ 用受精卵作为受体细胞的原因是________21.（4）基因编辑婴儿的诞生过程用到的生物工程技术有________ 该项研究引发社会各界的诸多争议请你从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法________【答案】RNA, RNA是单链结构不稳定容易突变【解析】艾滋病病毒的遗传物质是RNA 由于RNA是单链结构不稳定容易突变所以至今还未研发出有效预防支滋病的疫苗【答案】限制酶和DNA连接酶【解析】基因编辑时若要去除基因中的部分序列则可能用到的酶有限制酶和DNA连接酶【答案】显微注射法, 受精卵分化程度低全能性高【解析】基因编辑时将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是显微注射法用受精卵作为受体细胞的原因是受精卵分化程度低全能性高并且含有供发育的营养物质【答案】早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术, 违背了医疗实验伦理的规范没有遵守科学伦理可能危及科学与社会的关系损害中国的国际科学声誉可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究【解析】基因编辑婴儿的诞生过程用到的生物工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法是违背了医疗实验伦理的规范没有遵守科学伦理可能危及科学与社会的关系损害中国的国际科学声誉可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究22.（1）若人的生长激素基因序列已知可用________合成22.（2）为了提高重组DNA 的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、________、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的________等22.（3）为培育转基因克隆牛研究人员将重组DNA导入牛的胚胎干细胞筛选出含有________的胚胎干细胞再将胚胎干细胞核移植到________中该过程需借助________仪22.（4）重组细胞通过胚激活、________、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行________处理使受体具有合适的子宫环境【答案】化学方法（PCR技术）【解析】目的基因序列已知时可用化学方法或PCR技术合成【答案】载体的质量与浓度, 浓度和活性【解析】为了提高重组DNA的形成效率需要考虑的因素包括人生长激素基因的质量与浓度、载体的质量与浓度、粘性末端的碱基序列、DNA连接酶的浓度和活性等【答案】人生长激素基因, 去核卵细胞, 显微操作【解析】培育克隆动物需要采用核移植技术即将含有人生长激素基因的胚胎干细胞的核移植到去核卵细胞中该过程需借助显微操作仪【答案】胚胎培养, 同期发情【解析】重组细胞通过胚激活、胚胎培养、胚胎移植等可获得转基因克隆动物在胚胎移植前应对受体母牛进行同期发情处理使受体具有合适的子宫环境23.（1）利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是________ 新冠病毒是RNA病毒所以需对样本进行________处理后再PCR扩增如果样本存在目标病原体则会因为________的特异性扩增出相应的目标基因片段由此判断是否为阳性23.（2）荧光PCR法又称qPCR法是指在在反应体系中加入________ 通过专门仪器实现实时荧光检测以________来测定PCR循环后产物中核酸水平23.（3）IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体 lgM/lgG检测试剂盒的原理是________ 通过检测人体内相应抗体间接证明感染与否被病毒感染后机体会产生一系列的变化来抵御这种入侵其中IgM 和IgG的含量会发生如图所示变化要通过对COVID-19患者研究发现病毒侵入人体后大约需要5~7天产生IgM抗体 IgG 抗体在感染后10~15天时产生通过检测外周血中IgM和IgG 不仅可以鉴别感染与否还可以辨别检测者是近期感染或者是既往感染当核酸检测结果为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断检测者为________ 已治愈的患者检测结果应为________【答案】（1）新冠病毒的核酸序列已知, 反（逆）转录, 引物【解析】解（1）PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列则利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的核酸序列已知新冠病毒为RNA病毒需要先通过逆转录处理获得目的基因再进行PCR扩增若样本存在目标病原体根据引物的特异性扩增相应目的基因片段由此判断是否为阳性【答案】（2）荧光物质, 荧光强度【解析】（2）荧光PCR法是指在反应体系加入荧光物质通过专门仪器实现实时荧光检测以荧光强度来测定PCR循环后产物中核酸水平【答案】（3）抗原抗体特异性结合, 近期感染, 核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）【解析】（3）根据题述 lgM/lgG联合检测是新冠病毒抗体检测试剂盒主要技术其原理是抗原抗体特异性结合当核酸检测为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断出患者体内有病毒存在为近期感染已治愈的患者核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）24.（1）图1中利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时应选用的引物是________ 图2重组质粒中未标注出的必需元件还有________ 构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶有________24.（2）将拟南芥醛缩酶基因导入烟草叶绿体基因组时一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上通过轰击进入叶绿体中这种方法称为________ 叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区其原因是________ 24.（3）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是________ 该项技术用到的基因探针的制作方法是在________上用放射性同位素等做标记24.（4）若拟南芥醛缩酶基因在烟草叶绿体中成功表达其活性是野生型烟草的1.4～1.9倍在高CO_2浓度下可达2.2倍说明拟南芥醛缩酶通过________来提高光合效率【答案】引物甲、引物丙, 复制原点, HindIII和BclI【解析】【答案】基因枪法, 避免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响【解析】【答案】DNA分子杂交技术, 含有目的基因的DNA单链片段【解析】【答案】促进暗反应中CO_2的固定（利用）【解析】25.（1）腺病毒载体重组疫苗是将刺突蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内导入人体使体内产生刺突蛋白刺激人体产生抗体改造后的腺病毒载体应具备的条件是________________________________（至少答出两点）与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在______________________________25.（2）与体内DNA复制相比过程①所需酶具有的特点是________ 欲选择性扩增出S 基因的DNA 前提是要有一段________以便根据这一序列设计出特异性的________25.（3）过程②构建的重组腺病毒其S基因应插入腺病毒载体的________之间要检测③是否表达出S蛋白从分子水平角度可用________技术25.（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是________________________________【答案】（1）具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因, 持续表达抗原免疫应答更持久【解析】解（1）改造后的腺病毒载体应具备的条件是具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在持续表达抗原免疫应答更持久【答案】（2）耐高温, 已知目的基因的核苷酸序列, 引物【解析】（2）过程①利用的是PCR技术其基本原理是DNA分子的双链复制在PCR过程中所需酶具有的明显特点是耐高温 PCR技术扩增S基因前提条件是利用S基因中的已知的碱基序列来制备特异性的引物【答案】（3）启动子和终止子, 抗原—抗体杂交【解析】（3）为了能够使外源基因进行表达构建基因表达载体时要将目的基因插入到运载体的启动子和终止子之间要检测③是否表达出S蛋白可用抗原—抗体杂交技术进行检测【答案】（4）重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达S蛋白基因【解析】（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力无须反复多次加强免疫原因是抗原蛋白基因在宿主。
2023-2024学年高中生物苏教版(2019)选择性必修3第三章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版（2019）高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计12小题每题3分共计36分）1.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）A. 能复制B. 有多个限制酶切位点C. 它是环状DNAD. 具有标记基因【答案】C【解析】2.DNA粗提取实验中应尽可能避免DNA断裂和降解下列相关操作可达到此目的的是（）A. 以菜花为材料进行研磨时可以适当加热以促进DNA溶解B. 向DNA溶液中迅速加入蒸馏水使DNA快速析出C. 以血液为实验材料时可加入柠檬酸钠D. 向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌【答案】D【解析】3.下列关于基因工程应用的叙述正确的是（）A. 基因治疗就是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B. 青霉素不属于基因工程药物C. 用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒D. 基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型较大的动物【答案】B【解析】A、基因治疗是指把健康的外源基因导人到有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的 A错误B、青霉素是诱变育种形成的高产青霉菌再通过发酵工程生产的药物不是基因工程技术生产的药物 B正确C、用基因工程培育的抗虫植物能抗虫不能抗病毒 C错误D、基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面主要为了改善畜产品的品质而不是为了产生体型巨大的个体D错误4.基因工程实施的最终目的是（）A. 提取生物体DNA分子B. 对DNA分子进行剪切C. 改造生物的遗传特性D. 对DNA分子进行改造【答案】C【解析】解基因工程的核心技术是DNA重组技术即利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因经过体外切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物该种生物就可以按人类设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状因此基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状所以基因工程实施的最终目的是定向改造生物的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品故选 C5.生物科技在人类生活中的应用非常广泛给人类社会和生活带来巨大变革下列科技成果中根据基因重组原理进行的是（）A. 科学家将苏云金杆菌的某些基因导入棉花体内培育出抗虫棉B. 科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒C. 科学家通过试管内完成受精作用培育出试管婴儿D. 科学家运用植物组织培养获得珍贵蝴蝶兰品种【答案】A【解析】A、将苏云金杆菌的某些基因导入棉花体内培育出抗虫棉应用的转基因技术原理是基因重组 A正确B、返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于诱变育种利用的原理无是基因突变 B错误C、在试管内完成受精作用培育出试管婴儿原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性 C正确D、运用植物组织培养获得珍贵蝴蝶兰品种属于组织培养原理是细胞的全能性 D错误6.下图表示优质玉米的培育过程请据图判断下列说法中错误的是（）A. B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变B. C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞团C. 植株F一般不能直接应用于扩大种植D. 植株A和F体细胞中的染色体组数相同【答案】D【解析】A．B→C为脱分化过程该过程中细胞的全能性增大C→E为再分化过程该过程中细胞的全能性降低 A正确B．C试管中形成的是愈伤组织愈伤组织由高度液泡化的薄壁细胞组成 B正确C．F为单倍体植株高度不育因此一般不能直接应用于扩大种植 C正确D．A是正常的二倍体植株而F是花药离体培养获得的单倍体植株两者体细胞中的染色体组数不同 D错误故选D7.动物基因工程前景广阔最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器以生产所需要的药品如转基因动物生产人的生长激素科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时下列说法错误的是（）A. 利用基因工程将人的生长激素导入到受体哺乳动物体内B. 需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起C. 利用显微注射法将人的生长激素基因导入受精卵中D. 受体动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”【答案】A【解析】解 A.利用基因工程将人的生长激素基因导入到受体哺乳动物体内而不是生长激素 A错误B.构建重组质粒需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起 B正确C.将重组质粒导入动物受精卵常通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物 C正确D.由于转入的目的基因在乳腺中可以高效表达利用乳腺可以分泌蛋白的特性（人的生长激素属于分泌蛋白）所以在进入泌乳期能大量产生人的生长激素 D正确故选 A8.与基因工程相比细胞工程特点是（）A. 获得目的基因的产物B. 形成前所未有的新杂交物种C. 产生的变异具有不定向性D. 技术内容相对较少【答案】B【解析】解 A.基因工程的目的是获取目的基因的产物 A错误B.细胞工程可以通过植物体细胞杂交技术形成新的杂交种如白菜甘蓝等 B正确C.基因工程可以产生定向的变异细胞工程只是在细胞水平或细胞器水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品也是定向的 C错误D.细胞工程的相关技术包括植物细胞工程的植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术动物细胞工程的动物细胞培养技术等基因工程的相关技术即转基因技术细胞工程的技术内容相对较多 D错误故选 B9.下列叙述中错误的是（）A. 腐乳制作过程中加入的香辛料也有杀菌作用B. 固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C. 醋酸菌在氧气、糖充足条件下可将葡萄汁中的糖分解成醋酸D. 采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质【答案】B【解析】A、腐乳制作过程中加入的香辛料也有杀菌作用 A正确B、固定化细胞能催化一系列的酶促反应固定化酶只能催化一种酶促反应 B错误C、醋酸菌在氧气、糖充足条件下可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 C正确D、采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质 D正确10.为获得抗病毒的马铃薯植株采用转基因技术将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内下列相关叙述正确的是（）A. 该转基因马铃薯植株产生的配子中一定含有目的基因B. 将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或显微注射法C. 由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株的过程需要生根培养基D. 转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化即可形成抗病毒马铃薯植株【答案】B【解析】A、由于导入受体细胞的目的基因只位于一条染色体上该转基因马铃薯通过减数分裂产生的配子中可能含有目的基因也可能不含目的基因 A错误B、将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或用显微注射法 B正确C、由愈伤组织产生胚状体自身具有生根发芽功能因此再萌发形成完整植株不需要生根培养基 C错误D、转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化、再分化过程可形成抗病毒马铃薯植株D错误11.下列生物技术操作对生物遗传物质的改造不会遗传给子代的是（）A. 用经过修饰的腺病毒做载体将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者组织中B. 将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌C. 将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄获得耐寒的番茄植株D. 将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出快速生长的转基因鲤鱼【答案】A【解析】解 A.将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者的体细胞中使其正常表达该基因不在生殖细胞中不会遗传给子代 A符合题意B.将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌重组质粒能随细菌分裂而遗传给子代 B不符合题意C.将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄培育出的耐寒的番茄植株细胞中都含鱼的抗冻蛋白基因能遗传给子代 C不符合题意D.将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出转基因鲤鱼细胞中都含外源生长素基因能遗传给子代 D不符合题意故选 A12.苏云金杆菌在农业害虫防治中发挥了巨大的作用其杀虫原理是通过产生Bt抗虫蛋白破坏鳞翅目等害虫的消化系统从而将其杀死下列说法错误的是（）A. 可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌发酵生产制成微生物农药B. 利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治有利于环境保护C. 若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法D. 可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因【答案】C【解析】解 A.可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌发酵生产制成微生物农药 A正确B.生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治有利于环境保护 B正确C.对害虫体内的苏云金杆菌进行计数不能用平板划线法平板划线法只能用来分离纯化C错误D.可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因 D正确故选 C二、多选题（本大题共计3小题每题3分共计9分）13.缺乏维生素A容易导致夜盲症或营养不良甚至能够威胁到生命而β﹣胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A 科学家尝试通过转基因技术生产富含β﹣胡萝卜素的大米八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtⅠ表示）参与β﹣胡萝卜素的合成 pmi为磷酸甘露醇异构酶基因它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长根据以上信息分析下列叙述错误的是（）A. pmi基因作为标记基因可以鉴别受体细胞中是否含有目的基因B. psy基因和crtⅠ基因的序列中可以含有用到的限制酶的识别序列C. 可通过基因枪法将目的基因导入水稻的受体细胞D. PCR技术可检测目的基因是否表达出相应的蛋白质【答案】B, D【解析】14.人类某单基因遗传病的致病基因a位于常染色体上该基因和正常基因A中的某一特定序列经限制酶BclⅠ切割后会产生大小不同的片段（bp表示碱基对）如图1所示据此可进行基因诊断图2为某家庭该病的遗传系谱图下列相关叙述正确的是（）A. 基因a中的BclⅠ酶切位点比A基因中的少B. Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段C. Ⅱ-2的基因诊断中只出现99bp和43bp片段D. Ⅰ-1与Ⅱ-3基因诊断中片段完全相同的概率是2/3【答案】A, B, D【解析】解 A.a基因中的特定序列经限制酶BclⅠ切割后产生一种片段 A基因中的特定序列经限制酶BclⅠ切割后可产生两种大小不同的片段故基因a中的BclⅠ酶切位点比A基因中的少 A正确B.Ⅱ-1的基因型为aa 故基因诊断中只出现142bp片段 B正确C.Ⅱ-2的基因型为AA或Aa 故基因诊断可能会出现99bp和43bp片段或99bp、43bp 片段和142bp片段 C错误D.Ⅰ-1的基因型为Aa Ⅱ-3的基因型为AA或Aa 且出现的比例为1∶2 故Ⅰ-1与Ⅱ-3的基因型相同的概率为2/3 基因诊断中片段完全相同的概率是2/3 D正确故选 ABD15.人类免疫缺陷病毒（HIV）有高度变异性感染机体后可损伤多种免疫细胞并通过多种机制选避免疫系统识别和攻击下列相关叙述正确的是（）A. HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感B. HIV的高度变异性致使疫苗效果难以持久C. 被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白利于病毒逃避免疫系统识别和攻击D. HIV破坏免疫系统机体无体液免疫应答不能通过检测抗体来诊断HIV感染【答案】A B C【解析】三、解答题（本大题共计4小题每题10分共计40分）16.（1）该转基因水稻培育过程中选取目的基因用到的限制酶是________ 这么操作的优点是________ （回答3点）16.（2）PCR是获取大量目的基因的一种方法反应体系的成分中有两种引物对两种引物的设计要求之一是两种引物之间不能碱基互补配对试分析原因________ 下图展示了用PCR 技术从DNA分子中获取铁合蛋白基因的过程 A、B．C、D是四种引物选择图中的________引物通过PCR三次循环就可将铁合蛋白基因分离出来16.（3）图中④⑤⑥过程属于________技术制备的培养基是由无机营养成分、有机营养成分、________四部分组成【答案】（1）BamHⅠ和HindⅢl（2分）防止目的基因被破坏、防止目的基因和π质粒自身环化、避免目的基因和π质粒反向连接（或防止目的基因和T质粒之间的任意连接）（3分）【解析】1）图中①过程为基因表达载体的构建若选用ECORⅠ会破坏目的基因由于目的基因两侧的酶切位点被HindlⅢl、BamHⅠ识别且质粒中也存在同样的酶切位点则所选用的限制酶为BamHⅠ和HindⅢl 使用不同的限制酶切割目的基因和质粒可以避免目的基因和质粒任意连接（避兔目的基因和质粒的自身环化和反向连接）【答案】（2）防止引物之间结合形成双链降低引物与DNA模板链结合的效率（3分）B和c（2分）【解析】（2）两种引物之间若能碱基互补配对会导致引物结合形成双链降低引物与DNA模板链结合的效率要扩增目的基因只能选择引物B和c.【答案】（3）植物组织培养（2分）激素、琼脂（3分）【解析】（3）据图分析④⑤⑥过程属于植物组织培养制备的培养基是由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成【考点】PCR技术基因工程和植物组织培养技术17.（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为_____________________ 选择两种限制酶的优势是可避免_____________________17.（2）可通过______________技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是_______________________________________ 体外扩增时使用的酶具有的显著特点是_________________________________17.（3）将重组质粒导入经_______________（过程）培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用________________法【答案】（1）SmaⅠ和PstⅠ, 质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【解析】解（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为SmaⅠ和PstⅠ选择两种限制酶的优势是可避免质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【答案】（2）PCR, 体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋, 耐高温（或具有热稳定性）【解析】（2）可通过PCR技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋体外扩增时使用的酶具有的显著特点是耐高温（或具有热稳定性）【答案】（3）脱分化, 农杆菌转化【解析】（3）将重组质粒导入经脱分化培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用农杆菌转化法18.（1）利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是________ 新冠病毒是RNA病毒所以需对样本进行________处理后再PCR扩增如果样本存在目标病原体则会因为________的特异性扩增出相应的目标基因片段由此判断是否为阳性18.（2）荧光PCR法又称qPCR法是指在在反应体系中加入________ 通过专门仪器实现实时荧光检测以________来测定PCR循环后产物中核酸水平18.（3）IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体 lgM/lgG检测试剂盒的原理是________ 通过检测人体内相应抗体间接证明感染与否被病毒感染后机体会产生一系列的变化来抵御这种入侵其中IgM 和IgG的含量会发生如图所示变化要通过对COVID-19患者研究发现病毒侵入人体后大约需要5~7天产生IgM抗体 IgG 抗体在感染后10~15天时产生通过检测外周血中IgM和IgG 不仅可以鉴别感染与否还可以辨别检测者是近期感染或者是既往感染当核酸检测结果为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断检测者为________ 已治愈的患者检测结果应为________【答案】（1）新冠病毒的核酸序列已知, 反（逆）转录, 引物【解析】解（1）PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列则利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的核酸序列已知新冠病毒为RNA病毒需要先通过逆转录处理获得目的基因再进行PCR扩增若样本存在目标病原体根据引物的特异性扩增相应目的基因片段由此判断是否为阳性【答案】（2）荧光物质, 荧光强度【解析】（2）荧光PCR法是指在反应体系加入荧光物质通过专门仪器实现实时荧光检测以荧光强度来测定PCR循环后产物中核酸水平【答案】（3）抗原抗体特异性结合, 近期感染, 核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）【解析】（3）根据题述 lgM/lgG联合检测是新冠病毒抗体检测试剂盒主要技术其原理是抗原抗体特异性结合当核酸检测为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断出患者体内有病毒存在为近期感染已治愈的患者核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）19.（1）腺病毒载体重组疫苗是将刺突蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内导入人体使体内产生刺突蛋白刺激人体产生抗体改造后的腺病毒载体应具备的条件是________________________________（至少答出两点）与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在______________________________19.（2）与体内DNA复制相比过程①所需酶具有的特点是________ 欲选择性扩增出S 基因的DNA 前提是要有一段________以便根据这一序列设计出特异性的________19.（3）过程②构建的重组腺病毒其S基因应插入腺病毒载体的________之间要检测③是否表达出S蛋白从分子水平角度可用________技术19.（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是________________________________【答案】（1）具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因, 持续表达抗原免疫应答更持久【解析】解（1）改造后的腺病毒载体应具备的条件是具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在持续表达抗原免疫应答更持久【答案】（2）耐高温, 已知目的基因的核苷酸序列, 引物【解析】（2）过程①利用的是PCR技术其基本原理是DNA分子的双链复制在PCR过程中所需酶具有的明显特点是耐高温 PCR技术扩增S基因前提条件是利用S基因中的已知的碱基序列来制备特异性的引物【答案】（3）启动子和终止子, 抗原—抗体杂交【解析】（3）为了能够使外源基因进行表达构建基因表达载体时要将目的基因插入到运载体的启动子和终止子之间要检测③是否表达出S蛋白可用抗原—抗体杂交技术进行检测【答案】（4）重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达S蛋白基因【解析】（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力无须反复多次加强免疫原因是抗原蛋白基因在宿主细胞内能持续表达。
2023-2024学年高中生物苏教版(2019)选择性必修3第三章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版（2019）高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计12小题每题3分共计36分）1.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）A. 能复制B. 有多个限制酶切位点C. 它是环状DNAD. 具有标记基因【答案】C【解析】2.DNA粗提取实验中应尽可能避免DNA断裂和降解下列相关操作可达到此目的的是（）A. 以菜花为材料进行研磨时可以适当加热以促进DNA溶解B. 向DNA溶液中迅速加入蒸馏水使DNA快速析出C. 以血液为实验材料时可加入柠檬酸钠D. 向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌【答案】D【解析】3.下列关于基因工程应用的叙述正确的是（）A. 基因治疗就是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B. 青霉素不属于基因工程药物C. 用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒D. 基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型较大的动物【答案】B【解析】A、基因治疗是指把健康的外源基因导人到有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的 A错误B、青霉素是诱变育种形成的高产青霉菌再通过发酵工程生产的药物不是基因工程技术生产的药物 B正确C、用基因工程培育的抗虫植物能抗虫不能抗病毒 C错误D、基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面主要为了改善畜产品的品质而不是为了产生体型巨大的个体D错误4.基因工程实施的最终目的是（）A. 提取生物体DNA分子B. 对DNA分子进行剪切C. 改造生物的遗传特性D. 对DNA分子进行改造【答案】C【解析】解基因工程的核心技术是DNA重组技术即利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因经过体外切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物该种生物就可以按人类设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状因此基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状所以基因工程实施的最终目的是定向改造生物的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品故选 C5.生物科技在人类生活中的应用非常广泛给人类社会和生活带来巨大变革下列科技成果中根据基因重组原理进行的是（）A. 科学家将苏云金杆菌的某些基因导入棉花体内培育出抗虫棉B. 科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒C. 科学家通过试管内完成受精作用培育出试管婴儿D. 科学家运用植物组织培养获得珍贵蝴蝶兰品种【答案】A【解析】A、将苏云金杆菌的某些基因导入棉花体内培育出抗虫棉应用的转基因技术原理是基因重组 A正确B、返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于诱变育种利用的原理无是基因突变 B错误C、在试管内完成受精作用培育出试管婴儿原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性 C正确D、运用植物组织培养获得珍贵蝴蝶兰品种属于组织培养原理是细胞的全能性 D错误6.下图表示优质玉米的培育过程请据图判断下列说法中错误的是（）A. B→E过程中细胞全能性的高低发生了改变B. C试管中形成的是高度液泡化的薄壁细胞团C. 植株F一般不能直接应用于扩大种植D. 植株A和F体细胞中的染色体组数相同【答案】D【解析】A．B→C为脱分化过程该过程中细胞的全能性增大C→E为再分化过程该过程中细胞的全能性降低 A正确B．C试管中形成的是愈伤组织愈伤组织由高度液泡化的薄壁细胞组成 B正确C．F为单倍体植株高度不育因此一般不能直接应用于扩大种植 C正确D．A是正常的二倍体植株而F是花药离体培养获得的单倍体植株两者体细胞中的染色体组数不同 D错误故选D7.动物基因工程前景广阔最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器以生产所需要的药品如转基因动物生产人的生长激素科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时下列说法错误的是（）A. 利用基因工程将人的生长激素导入到受体哺乳动物体内B. 需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起C. 利用显微注射法将人的生长激素基因导入受精卵中D. 受体动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”【答案】A【解析】解 A.利用基因工程将人的生长激素基因导入到受体哺乳动物体内而不是生长激素 A错误B.构建重组质粒需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起 B正确C.将重组质粒导入动物受精卵常通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物 C正确D.由于转入的目的基因在乳腺中可以高效表达利用乳腺可以分泌蛋白的特性（人的生长激素属于分泌蛋白）所以在进入泌乳期能大量产生人的生长激素 D正确故选 A8.与基因工程相比细胞工程特点是（）A. 获得目的基因的产物B. 形成前所未有的新杂交物种C. 产生的变异具有不定向性D. 技术内容相对较少【答案】B【解析】解 A.基因工程的目的是获取目的基因的产物 A错误B.细胞工程可以通过植物体细胞杂交技术形成新的杂交种如白菜甘蓝等 B正确C.基因工程可以产生定向的变异细胞工程只是在细胞水平或细胞器水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品也是定向的 C错误D.细胞工程的相关技术包括植物细胞工程的植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术动物细胞工程的动物细胞培养技术等基因工程的相关技术即转基因技术细胞工程的技术内容相对较多 D错误故选 B9.下列叙述中错误的是（）A. 腐乳制作过程中加入的香辛料也有杀菌作用B. 固定化酶的优势在于能催化一系列的酶促反应C. 醋酸菌在氧气、糖充足条件下可将葡萄汁中的糖分解成醋酸D. 采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质【答案】B【解析】A、腐乳制作过程中加入的香辛料也有杀菌作用 A正确B、固定化细胞能催化一系列的酶促反应固定化酶只能催化一种酶促反应 B错误C、醋酸菌在氧气、糖充足条件下可将葡萄汁中的糖分解成醋酸 C正确D、采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质 D正确10.为获得抗病毒的马铃薯植株采用转基因技术将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内下列相关叙述正确的是（）A. 该转基因马铃薯植株产生的配子中一定含有目的基因B. 将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或显微注射法C. 由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株的过程需要生根培养基D. 转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化即可形成抗病毒马铃薯植株【答案】B【解析】A、由于导入受体细胞的目的基因只位于一条染色体上该转基因马铃薯通过减数分裂产生的配子中可能含有目的基因也可能不含目的基因 A错误B、将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或用显微注射法 B正确C、由愈伤组织产生胚状体自身具有生根发芽功能因此再萌发形成完整植株不需要生根培养基 C错误D、转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化、再分化过程可形成抗病毒马铃薯植株D错误11.下列生物技术操作对生物遗传物质的改造不会遗传给子代的是（）A. 用经过修饰的腺病毒做载体将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者组织中B. 将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌C. 将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄获得耐寒的番茄植株D. 将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出快速生长的转基因鲤鱼【答案】A【解析】解 A.将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者的体细胞中使其正常表达该基因不在生殖细胞中不会遗传给子代 A符合题意B.将治疗乙型肝炎的重组人干扰素a-1b基因转入大肠杆菌筛选获得基因工程菌重组质粒能随细菌分裂而遗传给子代 B不符合题意C.将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄培育出的耐寒的番茄植株细胞中都含鱼的抗冻蛋白基因能遗传给子代 C不符合题意D.将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵培育出转基因鲤鱼细胞中都含外源生长素基因能遗传给子代 D不符合题意故选 A12.苏云金杆菌在农业害虫防治中发挥了巨大的作用其杀虫原理是通过产生Bt抗虫蛋白破坏鳞翅目等害虫的消化系统从而将其杀死下列说法错误的是（）A. 可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌发酵生产制成微生物农药B. 利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治有利于环境保护C. 若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法D. 可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因【答案】C【解析】解 A.可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌发酵生产制成微生物农药 A正确B.生物防治是利用一种生物对付另外一种生物的方法利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治有利于环境保护 B正确C.对害虫体内的苏云金杆菌进行计数不能用平板划线法平板划线法只能用来分离纯化C错误D.可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因 D正确故选 C二、多选题（本大题共计3小题每题3分共计9分）13.缺乏维生素A容易导致夜盲症或营养不良甚至能够威胁到生命而β﹣胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A 科学家尝试通过转基因技术生产富含β﹣胡萝卜素的大米八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtⅠ表示）参与β﹣胡萝卜素的合成 pmi为磷酸甘露醇异构酶基因它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长根据以上信息分析下列叙述错误的是（）A. pmi基因作为标记基因可以鉴别受体细胞中是否含有目的基因B. psy基因和crtⅠ基因的序列中可以含有用到的限制酶的识别序列C. 可通过基因枪法将目的基因导入水稻的受体细胞D. PCR技术可检测目的基因是否表达出相应的蛋白质【答案】B, D【解析】14.人类某单基因遗传病的致病基因a位于常染色体上该基因和正常基因A中的某一特定序列经限制酶BclⅠ切割后会产生大小不同的片段（bp表示碱基对）如图1所示据此可进行基因诊断图2为某家庭该病的遗传系谱图下列相关叙述正确的是（）A. 基因a中的BclⅠ酶切位点比A基因中的少B. Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段C. Ⅱ-2的基因诊断中只出现99bp和43bp片段D. Ⅰ-1与Ⅱ-3基因诊断中片段完全相同的概率是2/3【答案】A, B, D【解析】解 A.a基因中的特定序列经限制酶BclⅠ切割后产生一种片段 A基因中的特定序列经限制酶BclⅠ切割后可产生两种大小不同的片段故基因a中的BclⅠ酶切位点比A基因中的少 A正确B.Ⅱ-1的基因型为aa 故基因诊断中只出现142bp片段 B正确C.Ⅱ-2的基因型为AA或Aa 故基因诊断可能会出现99bp和43bp片段或99bp、43bp 片段和142bp片段 C错误D.Ⅰ-1的基因型为Aa Ⅱ-3的基因型为AA或Aa 且出现的比例为1∶2 故Ⅰ-1与Ⅱ-3的基因型相同的概率为2/3 基因诊断中片段完全相同的概率是2/3 D正确故选 ABD15.人类免疫缺陷病毒（HIV）有高度变异性感染机体后可损伤多种免疫细胞并通过多种机制选避免疫系统识别和攻击下列相关叙述正确的是（）A. HIV感染人群比健康人群更易患甲型H1N1流感B. HIV的高度变异性致使疫苗效果难以持久C. 被HIV潜伏感染的细胞表面没有HIV蛋白利于病毒逃避免疫系统识别和攻击D. HIV破坏免疫系统机体无体液免疫应答不能通过检测抗体来诊断HIV感染【答案】A B C【解析】三、解答题（本大题共计4小题每题10分共计40分）16.（1）该转基因水稻培育过程中选取目的基因用到的限制酶是________ 这么操作的优点是________ （回答3点）16.（2）PCR是获取大量目的基因的一种方法反应体系的成分中有两种引物对两种引物的设计要求之一是两种引物之间不能碱基互补配对试分析原因________ 下图展示了用PCR 技术从DNA分子中获取铁合蛋白基因的过程 A、B．C、D是四种引物选择图中的________引物通过PCR三次循环就可将铁合蛋白基因分离出来16.（3）图中④⑤⑥过程属于________技术制备的培养基是由无机营养成分、有机营养成分、________四部分组成【答案】（1）BamHⅠ和HindⅢl（2分）防止目的基因被破坏、防止目的基因和π质粒自身环化、避免目的基因和π质粒反向连接（或防止目的基因和T质粒之间的任意连接）（3分）【解析】1）图中①过程为基因表达载体的构建若选用ECORⅠ会破坏目的基因由于目的基因两侧的酶切位点被HindlⅢl、BamHⅠ识别且质粒中也存在同样的酶切位点则所选用的限制酶为BamHⅠ和HindⅢl 使用不同的限制酶切割目的基因和质粒可以避免目的基因和质粒任意连接（避兔目的基因和质粒的自身环化和反向连接）【答案】（2）防止引物之间结合形成双链降低引物与DNA模板链结合的效率（3分）B和c（2分）【解析】（2）两种引物之间若能碱基互补配对会导致引物结合形成双链降低引物与DNA模板链结合的效率要扩增目的基因只能选择引物B和c.【答案】（3）植物组织培养（2分）激素、琼脂（3分）【解析】（3）据图分析④⑤⑥过程属于植物组织培养制备的培养基是由无机营养成分、有机营养成分、激素、琼脂四部分组成【考点】PCR技术基因工程和植物组织培养技术17.（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为_____________________ 选择两种限制酶的优势是可避免_____________________17.（2）可通过______________技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是_______________________________________ 体外扩增时使用的酶具有的显著特点是_________________________________17.（3）将重组质粒导入经_______________（过程）培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用________________法【答案】（1）SmaⅠ和PstⅠ, 质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【解析】解（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为SmaⅠ和PstⅠ选择两种限制酶的优势是可避免质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【答案】（2）PCR, 体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋, 耐高温（或具有热稳定性）【解析】（2）可通过PCR技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋体外扩增时使用的酶具有的显著特点是耐高温（或具有热稳定性）【答案】（3）脱分化, 农杆菌转化【解析】（3）将重组质粒导入经脱分化培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用农杆菌转化法18.（1）利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是________ 新冠病毒是RNA病毒所以需对样本进行________处理后再PCR扩增如果样本存在目标病原体则会因为________的特异性扩增出相应的目标基因片段由此判断是否为阳性18.（2）荧光PCR法又称qPCR法是指在在反应体系中加入________ 通过专门仪器实现实时荧光检测以________来测定PCR循环后产物中核酸水平18.（3）IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体 lgM/lgG检测试剂盒的原理是________ 通过检测人体内相应抗体间接证明感染与否被病毒感染后机体会产生一系列的变化来抵御这种入侵其中IgM 和IgG的含量会发生如图所示变化要通过对COVID-19患者研究发现病毒侵入人体后大约需要5~7天产生IgM抗体 IgG 抗体在感染后10~15天时产生通过检测外周血中IgM和IgG 不仅可以鉴别感染与否还可以辨别检测者是近期感染或者是既往感染当核酸检测结果为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断检测者为________ 已治愈的患者检测结果应为________【答案】（1）新冠病毒的核酸序列已知, 反（逆）转录, 引物【解析】解（1）PCR扩增技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列则利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的核酸序列已知新冠病毒为RNA病毒需要先通过逆转录处理获得目的基因再进行PCR扩增若样本存在目标病原体根据引物的特异性扩增相应目的基因片段由此判断是否为阳性【答案】（2）荧光物质, 荧光强度【解析】（2）荧光PCR法是指在反应体系加入荧光物质通过专门仪器实现实时荧光检测以荧光强度来测定PCR循环后产物中核酸水平【答案】（3）抗原抗体特异性结合, 近期感染, 核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）【解析】（3）根据题述 lgM/lgG联合检测是新冠病毒抗体检测试剂盒主要技术其原理是抗原抗体特异性结合当核酸检测为阳性 lgM（+）lgG（-）时可判断出患者体内有病毒存在为近期感染已治愈的患者核酸检测为阴性 lgM（-）和lgG（+）19.（1）腺病毒载体重组疫苗是将刺突蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内导入人体使体内产生刺突蛋白刺激人体产生抗体改造后的腺病毒载体应具备的条件是________________________________（至少答出两点）与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在______________________________19.（2）与体内DNA复制相比过程①所需酶具有的特点是________ 欲选择性扩增出S 基因的DNA 前提是要有一段________以便根据这一序列设计出特异性的________19.（3）过程②构建的重组腺病毒其S基因应插入腺病毒载体的________之间要检测③是否表达出S蛋白从分子水平角度可用________技术19.（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是________________________________【答案】（1）具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因, 持续表达抗原免疫应答更持久【解析】解（1）改造后的腺病毒载体应具备的条件是具有一个至多个酶切位点能自我复制具有标记基因与基因工程疫苗相比腺病毒载体重组疫苗的优点体现在持续表达抗原免疫应答更持久【答案】（2）耐高温, 已知目的基因的核苷酸序列, 引物【解析】（2）过程①利用的是PCR技术其基本原理是DNA分子的双链复制在PCR过程中所需酶具有的明显特点是耐高温 PCR技术扩增S基因前提条件是利用S基因中的已知的碱基序列来制备特异性的引物【答案】（3）启动子和终止子, 抗原—抗体杂交【解析】（3）为了能够使外源基因进行表达构建基因表达载体时要将目的基因插入到运载体的启动子和终止子之间要检测③是否表达出S蛋白可用抗原—抗体杂交技术进行检测【答案】（4）重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达S蛋白基因【解析】（4）腺病毒载体疫苗注入人或动物体内能够产生S蛋白其原理是重组腺病毒能够转化到受体细胞中并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力无须反复多次加强免疫原因是抗原蛋白基因在宿主细胞内能持续表达。
苏教版高中生物三第一章基因工程单元测试
苏教版高中生物三第一章基因工程单元测试一、单选题1.蛋白质工程直截了当需要进行操作的对象是（）A.氨基酸结构 B.蛋白质空间结构 C.肽链结构 D.基因结构2.右图为表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()。
A.氨苄青霉素抗性基因 B.启动子 C.限制酶 D.DNA连接酶3.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.选用细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁育快D.只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达4.猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度成效不明显，缘故是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同．为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病，用蛋白质工程的蛋白分子设计的最佳方案是（）A.对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换 B.将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C.将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D.依照人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素5.在受体细胞中能检测出目的基因是由于()A.质粒与目的基因重组后能够复制 B.目的基因上具有标记基因C.质粒上具有某些标记基因D.以上都不正确6.下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（）A.基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的能够不是天然存在的蛋白质C.基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作D.基因工程完全不同于蛋白质工程7.下列关于基因工程的说法正确的是（）A.若要生产转基因水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞中B.质粒是最常用的载体之一，它也可能从真核生物中猎取C.能够利用基因工程培养生物的新物种D.外源基因能够从基因库中直截了当猎取8.与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是（）A.反转录酶 B.RNA聚合酶 C.DNA 连接酶 D.解旋酶9.在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效地携带目的基因进入受体细胞，又能方便地进行检测．已知有以下几类含有不同标记基因的质粒，不可做为侵入大肠杆菌的载体的是（已知青霉素可杀死大肠杆菌，四环素不能杀死大肠杆菌）（）A.B.C.D.10.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。
2023-2024学年高中生物苏教版(2019)选择性必修3第三章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版（2019）高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计13小题每题3分共计39分）1.下列有关图中曲线的叙述正确的是（）A. 绿叶中色素的提取和分离实验中四种光合色素均可用层析液提取制备B. 光合色素在层析液中的溶解度越高在滤纸条上扩散的速度越慢C. 光波长由450nm转为500nm后叶绿体类囊体薄膜上的ATP产量将会增多D. 光波长由550nm转为670nm后叶绿体中\ C_3的含量将会减少【答案】D【解析】解 A.提取色素用有机溶剂如无水乙醇或丙酮分离色素用层析液 A错误B.光合色素在层析液中的溶解度越高在滤纸条上随层析液扩散的速度越快 B错误C.由图可知光照由450nm转为500nm后叶绿素b和类胡萝卜素吸收的光能减少而叶绿素a不吸收此段波长的光使光反应强度减弱叶绿体类囊体薄膜上的ATP产量将会减少 C错误D.光照由550nm转为670nm后叶绿素a吸收的光能增多光反应增强 C_3消耗量增加而 C_3生成量不变故 C_3量会减少 D正确故选 D2.多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术该过程一般经历下述三十多次循环95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）下列有关PCR过程的叙述不正确的是（）A. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键B. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成C. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度更高【答案】C【解析】A．95℃下使模板DNA变性是使DNA分子两条链碱基对之间的氢键断裂从而解链解旋酶的作用部位就是氢键 A正确B．引物是单链的DNA片段因此引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成 B正确C．PCR技术实际上就是DNA的复制因此用的原料是脱氧核苷酸 C错误D．细胞内DNA复制是生物体内完成的因此最适温度就是生物体的体温而PCR技术的温度是不断循环变化的总体来说PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高D正确故选C3.在“DNA粗提取与鉴定”实验中将获得的含有DNA的黏稠物（含较多物质）分别处理如下(1)放入2 mol /L的氯化钠溶液中搅拌后过滤得到黏稠物A和滤液a(2)放入O.14 mol /L的氯化钠溶液中搅拌后过滤得到黏稠物B和滤液b(3)放入冷却的95\% 的酒精溶液中搅拌后过滤得到黏稠物C和滤液c．以上过程获得的滤液和黏稠物中因为只含有少量DNA而可以丢弃的是（）A. AbCB. ABcC. AbcD. abc【答案】C【解析】解 (1)由于DNA可以溶于氯化钠溶液中在2 mol /L的氯化钠溶液中DNA的溶解度较高搅拌过滤后 DNA存在于得到滤液a 而黏稠物A只含有少量DNA而可以丢弃(2)DNA在O.14 mol /L的氯化钠溶液中溶解度最低此时DNA会从溶液中析出搅拌过滤后得到黏稠物B主要就是DNA 因此滤液b可以丢弃(3)由于DNA不溶于酒精而其它杂质可以溶于酒精因此放入冷却的95\% 的酒精溶液中搅拌过滤后 DNA存在于黏稠物C中滤液c可以丢弃．故选 C．4.下列有关生物实验的叙述正确的是（）A. 制备纯净细胞膜的实验选用美西螈胚胎细胞作为实验材料B. 低温诱导染色体数目加倍实验用卡诺氏液固定细胞形态C. 观察植物细胞有丝分裂的实验常在一个视野中就可观察到各时期的细胞D. 探究酵母菌种群数量变化的实验先将培养液滴加在计数室再盖盖玻片【答案】B【解析】 A 、制备纯净细胞膜的实验选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料因为该细胞不含细胞核和细胞器不存在内膜系统的干扰 A错误B、低温诱导染色体数目加倍实验用卡诺氏液固定细胞形态 B正确C 、观察植物细胞有丝分裂的实验中视野中观察到的绝大多数细胞都处于分裂间期因此在一个视野中难以观察到各个时期的细胞 C错误D、探究酵母菌种群数量变化的实验先盖盖玻片后滴加培养液 D错误5.将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞可以提高玉米中的赖氨酸含量更换赖氨酸形成过程中的天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的个别氨基酸使两种酶的活性提高也可以提高玉米中的赖氨酸含量以上两种技术分别属于（）A. 基因工程、基因工程B. 蛋白质工程、蛋白质工程C. 蛋白质工程、基因工程D. 基因工程、蛋白质工程【答案】D【解析】解将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞属于基因工程富含赖氨酸的蛋白质是自然界中已有的蛋白质基因工程只是把该蛋白质基因从一种生物转入玉米体内并使之合成该蛋白质更换赖氨酸合成过程中的天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的个别氨基酸是对自然界中已有的蛋白质进行改造属于蛋白质工程故选 D6.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验操作的说法中正确的是（）A. 该实验中有两次加入蒸馏水均是为了析出DNAB. 该实验中多次要求用玻璃棒单向搅拌目的是搅拌均匀C. 该实验中有3次过滤过滤时使用尼龙布层数与DNA的存在状态有关D. 实验3次加入NaCl溶液第二次的目的是析出DNA【答案】C【解析】两次加蒸馏水第一次是为了使细胞吸水破裂释放出DNA 第二次是为了降低NaCl溶液的浓度从而析出DNA 故A项不正确该实验操作中6次用到玻璃棒搅拌除最后一步未强调方向外其余均要求单向搅拌其目的是防止DNA细丝被打碎 B项不正确该实验中有3次过滤过滤时使用尼龙布层数与DNA存在状态有关 C项正确实验中3次加入NaCl溶液均是为了溶解DNA 其中第二次加入NaCl溶液溶解DNA后再用蒸馏水调节NaCl溶液的浓度至0.14mol/L DNA才析出 D项不正确故选C7.下列关于PCR技术的叙述正确的是（）A. PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B. 该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C. 该技术需要一对特异性的引物要求一对引物的序列是互补的D. 该技术应用体内DNA双链复制原理也需要模板、原料、能量、酶等条件【答案】D【解析】8.现代农业生物技术的发展带来了社会效益和生态效益下列说法错误的是（）A. 抗逆转基因作物对环境条件依赖性强B. 金大米有助于减轻或消除人群缺乏维生素A的状况是因为金大米富含beta 胡萝卜素C. 转基因向日葵种子中脂肪酸的含量高于普通向日葵D. 高维生素含量的转基因作物有益于人类的健康【答案】A【解析】 A 、抗逆转基因植物在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 A错误B、金大米有助于减轻或消除人群缺乏维生素A的状况是因为金大米富含\beta 胡萝卜素 B正确C 、转基因向日葵种子中脂肪酸的含量高于普通向日葵 C正确D、高维生素含量的转基因作物有益于人类的健康 D正确9.将一个DNA未标记的精原细胞放入含 ^14C的培养液中培养该细胞进行了两次连续的分裂下列有关叙述错误的是（）A. 连续两次分裂将形成4个子细胞B. 分裂两次形成的子细胞染色体数量均减半C. 分裂两次形成的子细胞中的DNA可能只含^14 \CD. 第一次分裂产生的子细胞中的DNA都有一条链含^14 \C【答案】B【解析】解 A.精原细胞可以进行有丝分裂和减数分裂因此题干中的两次连续分裂可能是两次有丝分裂也可能是一次减数分裂无论是哪种分裂方式都能形成4个子细胞 A正确B.若是两次有丝分裂染色体数量并不减半 B错误C.若是有丝分裂连续分裂两次根据半保留复制可知子代细胞有可能只含^14 C C正确D.无论是哪种分裂方式 DNA都只复制一次因此子细胞中DNA分子都有一条链含^14 C D正确故选 B10.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图以下相关叙述不正确的是（）A. ①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化B. ②→③可用氯化钙处理农杆菌有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中C. ③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上D. ④→⑤用植物组织培养技术培养利用了植物细胞的全能性【答案】C【解析】解A.①→②利用两种不同限制酶处理能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化 A正确B.②→③可用氯化钙处理农杆菌使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态这样有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 B正确C.③→④用农杆菌侵染植物细胞重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上 C错误D.④→⑤用植物组织培养技术培养原理是植物细胞的全能性 D正确故选 C11.柳穿鱼是一种园林花卉它的花有2种形态结构左右对称的（品种A）和中心对称的（品种B）花形态结构与Lcyc 基因的表达与否直接相关已知品种A和B的Lcyc的基因相同品种A的Lcyc基因表达品种B的Lcyc基因由于甲基化修饰不表达品种A与品种B杂交 F_1的花左右对称 F_1自交产生的 F_2中大部分植株的花左右对称少部分植株的花中心对称下列相关说法错误的是（）A. Lcyc基因的DNA甲基化修饰可能阻碍了RNA聚合酶发挥作用B. 品种A与品种B的花形态结构不同是因为Lcyc基因碱基序列不同C. \ F_2中少部分植株的花中心对称说明甲基化修饰的Lcyc基因可以遗传D. \ F_1的花左右对称的原因是来自品种A的Lcyc基因表达品种B的Lcyc基因不表达【答案】B【解析】解 A.品种B的Lcyc基因由于甲基化修饰不表达可能是因为基因的甲基化阻碍了转录过程中RNA聚合酶发挥作用导致Lcyc基因不表达 A正确B.品种A与品种B的Lcyc基因相同基因的碱基序列相同 B错误C. F_2中少部分植株的花中心对称说明甲基化修饰的Lcyc基因可以遗传 C正确D. F_1的花左右对称的原因是来自品种A的Lcyc基因表达品种B的Lcyc基因不表达 D 正确故选 B12.下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述正确的是（）A. 随NaCl溶液浓度增大 DNA的溶解度逐渐增大B. 新鲜的猪血细胞是用于DNA粗提取的理想材料C. 在酒精溶液中某些蛋白质的溶解度大于DNA的溶解度D. 在50sim 60\^circ C 水浴中 DNA遇二苯胺试剂后即呈蓝色【答案】C【解析】解 A、DNA在氯化钠溶液中的溶解度是随着氯化钠的浓度变化而改变的．当氯化钠的物质的量浓度为0.14 mol /L时 DNA的溶解度最低高于或低于该浓度 DNA的溶解度都会升高 A错误B、由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器因此不含有DNA 因此DNA粗提取与鉴定的实验不能用猪血细胞做实验材料 B错误C 、DNA分子在酒精中的溶解度很低而蛋白质分子在酒精中的溶解度较高 C正确D、二苯胺鉴定DNA分子时需要水浴加热 D错误．故选 C．13.下列关于基因工程应用的叙述正确的是（）A. 基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B. 原核基因不能导入真核生物细胞内C. 一种基因探针能检测水体中的各种病毒D. 基因诊断的基本原理是DNA分子杂交【答案】D【解析】解 A.基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中弥补或置换缺陷基因 A错误B.原核基因可以导入真核生物细胞内 B错误C.一种基因探针只能检测水体中的一种病毒具有特异性 C错误D.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 D正确故选 D二、多选题（本大题共计3小题每题3分共计9分）14.将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中可获得抗棉铃虫的转基因棉其过程如图所示下列相关叙述正确的是（）A. 过程①需要用同种限制酶切割含Bt基因的DNA和Ti质粒B. 可使用含卡那霉素的培养基来筛选含重组质粒的农杆菌C. 过程③将棉花细胞与农杆菌混合培养能使T-DNA进入棉花细胞D. 过程④和过程⑤的培养基中添加的激素的浓度不同【答案】A, B, C, D【解析】解 A.过程①用同种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA 可获得相同的黏性末端以构建基因表达载体 A正确B.重组质粒含完整的卡那霉素抗性基因故应使用含卡那霉素的选择培养基筛选含重组质粒的农杆菌 B正确C.过程③将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养其目的是利用含重组质粒的农杆菌将T-DNA导入棉花细胞中 C正确D.过程④和过程⑤的培养基中添加的激素的浓度不同即生长素与细胞分裂素的比例不同 D正确故选 ABCD15.基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程该过程中用SgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点下列相关叙述错误的是（）A. SgRNA的全部碱基序列与靶基因序列完全互补B. 核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C. 根据上述处理前后生物体的功能变化可推测B基因的功能D. 使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时可以无需审批【答案】A, D【解析】解 A.据图分析可知 SgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补 A错误B.核酸内切酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 B正确C.通过破坏B基因后观察生物体的功能变化可推测B基因的功能 C正确D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要审批 D错误故选 AD16.生物学家为探究DNA复制方式是半保留复制还是全保留复制将 ^15N标记的大肠杆菌放到只含 ^14N的培养基中培养通过CsCl密度梯度离心技术分别将细胞分裂产生的第一代和第二代细胞中的 ^14N-DNA及 ^15N^14N-DNA分离开来该技术用紫外光源照射离心管透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带下列有关DNA复制的说法正确的是（）A. 根据第一代细胞只出现一条居中的DNA带可以排除DNA的复制方式是全保留复制B. 如果是半保留复制则第二代DNA分子离心后可以得到两条宽度相同的DNA带C. 如果是半保留复制随着复制代数的增加位于离心管上部的密度带宽度逐渐变大D. 探究DNA复制方式的方法与分离细胞器的方法相同【答案】A, B, C【解析】解 A.如果是全保留复制则第一代DNA分子离心后就可以得到两条DNA带如果是半保留复制则第一代DNA分子离心后就可以得到一条DNA带 A正确B.如果是半保留复制第二代DNA分子有四个其中有两个是只含 ^14N 另外两个同时含^14N和 ^15N B正确C.如果是半保留复制则只含 ^14N的密度带比例随着复制代数的增加宽度逐渐变大 C正确D.探究DNA复制的方法是密度梯度离心技术而分离细胞器用的是差速离心法 D错误故选 ABC三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）17.（1）质粒的化学本质是________17.（2）利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是形成重组质粒即_______________ 将目的基因导入受体细胞的方法是_________________17.（3）将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来使用的限制酶是______________ 图中一个质粒被限制酶PstⅠ SmaⅠ、EcoRⅠ同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为________________个请写出单独用ApaⅠ切割质粒后的片段__________________________________________________17.（4）转基因抗病香蕉的培育是否发生了染色体（数目）的变异?______________ 卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长根据这一原理可以利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞由此推断重组质粒中应含有_______________基因作为标记基因【答案】（1）DNA【解析】解（1）质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子【答案】（2）基因表达载体的构建, 农杆菌转化法【解析】（2）基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步也是基因工程的核心将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法【答案】（3）PstⅠ和EcoRⅠ, 3个和4,【解析】（3）由图甲可知 PstⅠ和EcoRⅠ可完整切割抗病基因图中一个质粒被限制酶PstⅠ SmaⅠ、EcoRⅠ同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为3个和4个由图乙可知单独用ApaⅠ切割质粒后的片段为【答案】（4）否, 抗卡那霉素【解析】（4）转基因抗病香蕉的培育没有发生了染色体数目变异卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长根据这一原理可以利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞由此推断重组质粒中应含有抗卡那霉素基因作为标记基因18.（1）过程②代表的是________ 过程③构建A基因重组载体时目的基因的首端必须含有启动子启动子的作用是________18.（2）过程④一般选用_______（填“植物细胞”“人体细胞”或“微生物”）作为受体细胞原因是________18.（3）在给小鼠皮下注射A蛋白时要重复注射几次的目的是________18.（4）在将Ⅹ进行扩大培养之前至少需要经过两次筛选第一次是用________培养基进18.（5）该实验操作过程中用到的技术有________等【答案】（1）提取目的（A）基因,它是RNA聚合酶识别和结合的部位可驱动基因转录出mRNA【解析】分析题图图示为疫苗生产和抗体制备的流程其中①表示逆转录过程②是获取目的基因（A基因）的过程③是基因表达载体的构建过程④是将目的基因导入受体细胞的过程⑤是从小鼠皮下获取已经免疫的B细胞的过程⑥表示B细胞的增殖和分化过程⑦是细胞融合过程 X为杂交瘤细胞（1）由以上分析可知②是获取目的基因（A基因）的过程启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位可驱动基因转录出mRNA【答案】（2）微生物,微生物多为单细胞具有繁殖快、遗传物质相对较少等特点【解析】（2）④是将目的基因导入受体细胞的过程一般选用微生物作为受体细胞因为微生物多为单细胞具有繁殖快遗传物质相对较少等特点【答案】（3）通过二次免疫增加小鼠体内浆细胞的数量（产生足够量的浆细胞）【解析】（3）因为二次免疫过程可以增加小鼠体内的浆细胞数因此在给小鼠皮下注射A蛋白时要重复注射几次【答案】（4）选择【解析】（4）在单克隆抗体的制备过程中至少需要经过两次筛选第一次是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞（5）基因工程、动物细胞融合、动物细胞培养（或基因工程、动物细胞工程）【解析】（5）分析图解可知该过程中首先利用基因工程技术获得A蛋白然后利用动物细胞融合技术获得重组细胞X 再利用动物细胞培养技术对X细胞进行培养19.（1）根据上述专利摘要本发明中所用的人胰岛素基因是采用________的方法获得的并采用PCR技术扩增人胰岛素基因在PCR扩增仪中添加模板、引物、4种脱氧核苷酸、________以及酶促反应所需的离子等物质19.（2）构建的基因表达载体中应含有下列哪些结构？________ （多选／填编号）①终止密码子②内含子滞留序列③ CaMV^35S启动子④果实专一性启动子2A12⑤标记基因⑥终止子⑦引物⑧复制原点⑨内质网滞留序列⑩目的基因19.（3）本发明中应用农杆菌转化法将目的基因导人西瓜细胞中所使用的载体是________19.（4）根据农杆菌可将目的基因导入西瓜植株的机理试推测农杆菌不能将目的基因导入小麦的原因 __________________________________________ 若想将目的基因导入小麦中从理论上分析你认为该怎样做？________________________________________ 19.（5）请从人体相关生理过程分析吃这种转基因西瓜能否治疗人类的Ⅰ型糖尿病？为什么？【答案】（1）人工合成, 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）【解析】解（1）据题意知人胰岛素基因是人工合成的采用PCR技术扩增目的基因需要添加模板、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）以及酶促反应所需的离子等物质【答案】（2）③④⑤⑥⑧⑩【解析】（2）根据题干信息“在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列避免胰岛素在植物细胞中的降解将该基因置于 CaMV^35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入西瓜中”可知构建的基因表达载体应包含③ CaMV^35S启动子、④果实专一性启动子2A12、⑤标记基因、⑥终止子、⑧复制原点、⑩目的基因【答案】（3）农杆菌的Ti质粒【解析】（3）应用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞所用的载体时农杆菌的Ti质粒【答案】（4）单子叶植物（小麦）受到损伤时伤口处不会分泌酚类化合物吸引农杆菌, 人为添加酚类化合物（添加趋化和诱导物质一般为乙酰丁香酮）【解析】（4）在农杆菌转化法中用含有基因表达载体的农杆菌感染西瓜植株的损伤部位伤口处的西瓜植株细胞会分泌大量的酚类化合物吸引农杆菌移向这些细胞从而将目的基因导入西瓜植株细胞而单子叶植物（小麦）受到损伤时伤口处不会分泌酚类化合物吸引农杆菌可人为的添加酚类化合物吸引农杆菌移向小麦的损伤细胞部位从而将目的基因导入小麦植株的细胞【答案】（5）不能胰岛素的化学本质是蛋白质易被消化道内的蛋白酶水解成氨基酸不能起到治疗疾病的作用【解析】（5）胰岛素可降低血糖但胰岛素的化学本质是蛋白质口服会在消化道内被分解为氨基酸不能达到治疗糖尿病的目的故胰岛素不能口服20.（1）利用PCR技术扩增干扰素基因时设计引物的前提是已知鸡干扰素基因两端的部分_______________________ 扩增所用的酶为______________________ 为保证鸡干扰素基因与农杆菌Ti质粒连接需要用相同的____________剪切鸡干扰素基因和_______________________20.（2）图中的抗四环素基因在步骤②中作为____________________ 步骤③中需先用_______________处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞20.（3）步骤④中科研人员证实鸡干扰素基因成功导入后可用____________________技术鉴定目的基因是否转录用____________________技术鉴定目的基因是否翻译【答案】（1）核苷酸序列, Taq酶（热稳定DNA聚合酶）, 限制酶, 农杆菌Ti质粒【解析】解（1）利用PCR技术扩增干扰素基因时已知鸡干扰素基因两端的部分核苷酸序列是设计引物的前提扩增所用的酶为Taq酶（热稳定DNA聚合酶）为保证鸡干扰素基因与农杆菌Ti质粒连接需要用相同的限制酶剪切鸡干扰素基因和农杆菌Ti质粒【答案】（2）标记基因, \ Ca^2+【解析】（2）基因表达载体必需具备的成分有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点图中的抗四环素基因在步骤②中作为标记基因步骤③中需先用 Ca^2+处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞【答案】（3）分子杂交, 抗原—抗体杂交【解析】（3）步骤④中科研人员证实鸡干扰素基因成功导入后可用分子杂交技术鉴定目的基因是否转录用抗原—抗体杂交技术鉴定目的基因是否翻译21.（1）获得某种病毒的蛋白质外壳基因可以使用限制酶处理该酶的作用是____________________________________________________ 在获取病毒的蛋白质外壳基因后为了增加其数量可以采用_____________技术该技术的原理是_________________________21.（2）利用病毒的蛋白质外壳基因和农杆菌的________质粒构建基因表达载体在将病毒的蛋白质外壳基因导入马铃薯细胞之前可以在细胞周围施用酚类化合物该物质的作用是___________________________________________________________21.（3）在检测马铃薯细胞是否转入病毒的蛋白质外壳基因时可以采用如图所示的方法进行检测该检测方法称为______________技术所使用的基因探针为利用___________________基因的一条链进行放射性同位素标记如果出现图中所示的结果则说明_________________________________【答案】（1）能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开, PCR, DNA双链复制【解析】解（1）一种限制酶能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开在体外可以采用PCR技术对目的基因进行扩增【答案】（2）Ti, 吸引农杆菌移向马铃薯细胞以便农杆菌的Ti质粒上的T-DNA转移至受体细胞【解析】（2）农杆菌转化法是利用农杆菌的Ti质粒作为目的基因的载体酚类化合物能吸引农杆菌移向马铃薯细胞以便农杆菌的Ti质粒上的T-DNA转移至受体细胞【答案】（3）DNA分子杂交, 病毒的蛋白质外壳（或“目的”）, 受体细胞中已经成功导入了病毒的蛋白质外壳基因【解析】（3）图示检测目的基因的方法为DNA分子杂交法。
2023-2024学年高中生物苏教版选修3第1章 基因工程单元测试(含答案解析)
2023-2024学年苏教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）1.生物技术运用于战争或恐怖活动则后果将更为可怕下列关于生物武器及相关约定的阐述中错误的是（）A. 生物武器的类型包括致病菌、病毒、生物毒剂及基因重组的致病菌等B. 转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点C. 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点D. 我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散【答案】C【解析】解 A、生物武器的类型包括致病菌、病毒、生物毒剂及基因重组的致病菌等 A 正确B、转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点 B正确C 、生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点但容易受地形、风向等多种自然条件影响 C错误D、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散 D正确．故选 C．2.最早完成体外DNA重组的科学家是（）A. 伯格B. 帕米特C. 科恩D. 博耶【答案】A【解析】解 1972年美国斯坦福大学科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组 A正确故选 A3.据研究新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程下列叙述中不正确的是（）A. 对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针B. 过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法C. PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关D. 使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的全部核苷酸序列以便合成引物【答案】D【解析】解 A.对疑似病人进行核酸检测时以S基因单链作为探针若出现杂交链则细胞内有病毒存在 A正确B.过程③将S基因导入动物细胞常用显微注射法 B正确C.PCR扩增DNA时所需要的引物的数量与PCR的循环次数有关 C正确D.使用PCR选择性扩增的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列便于根据这一序列合成引物不需要掌握S基因的全部序列 D错误故选 D4.蛋白质工程中要对蛋白质结构进行设计改造必须通过基因修饰或基因合成来完成而不直接改造蛋白质的原因是（）A. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶B. 改造基因易于操作且改造后能够遗传C. 人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化操作难度大【答案】B【解析】蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造原因是（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的改造了基因即对蛋白质进行了改造而且改造过程的蛋白质可以遗传下去如果对蛋白质直接进行改造即使改造成功被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作难度要小得多故选 B5.利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示下列相关叙述错误的是（）A. 过程①②都在体外进行二者需要的原料相同B. 当大肠杆菌处于感受态时才能进行过程③C. 工程菌合成的羧酸酯酶的空间结构与小菜蛾合成的羧酸酯酶的空间结构相同D. 在稻田中使用工程菌会改变大肠杆菌种群的基因库【答案】C【解析】解 A. 图中过程①表示通过逆转录法合成相应的DNA 过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩増二者都在体外进行需要的原料都是脱氧核糖核苷酸 A正确B.过程③将目的因导入受体细胞前常用 Ca^2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子 B正确C.小菜蛾合成的羧酸酯酶需要经过内质网和高尔基体的加工与利用工程菌制备的羧酸酯酶的空间结构不相同 C错误D.在稻田中使用工程菌会改变大肠杆菌种群的基因库 D正确故选 C6.蛋白质工程是新崛起的一项生物工程又称第二代基因工程如图示意蛋白质工程流程图中①、②在遗传学上依次表示（）A. 转录和翻译B. 翻译和转录C. 复制和转录D. 传递和表达【答案】A【解析】解据图分析转录是指在细胞核内以DNA一条链为模板按照碱基互补配对原则合成RNA的过程翻译是指在细胞质中以信使RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程．故选 A．7.如图是细胞膜部分功能模式图据图分析下列说法错误的是（）A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C. 胰岛素调控生命活动可用图中③表示D. 相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流【答案】B【解析】功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能在生命起源过程中具有关键作用 A正确进入细胞的物质对细胞不一定都有利 B错误③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程胰岛素调控生命活动可用图中③表示 C 正确相邻的植物细胞可通过功能④（如胞间连丝）进行信息交流 D正确8.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵培育出了转基因羊但人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中下列叙述正确的是（）A. 如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知可用人工合成的方法获得该目的基因B. 人凝血因子基因进入羊受精卵后其传递和表达不再遵循中心法则C. 人凝血因子基因存在于该羊的乳腺细胞而不存在于其他体细胞中D. 该过程所用的运载体质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器【答案】A【解析】解 A.已知人凝血因子基因的核苷酸序列时可用人工合成的方法获得该目的基因 A正确B.细胞中凝血因子基因进入羊受精卵细胞后传递和表达遵循中心法则 B错误C.人凝血因子基因进入羊受精卵后经分裂分化而使人凝血因子基因存在于所有体细胞中 C错误D.该过程所用的运载体质粒是广泛存在于细菌细胞质中的能自我复制的双链环状DNA分子 D错误故选 A9.科学家将含有人的胰岛素基因的DNA片段注入牛的受精卵中该受精卵发育的牛能分泌人的胰岛素．下列对这一过程的叙述不正确的是（）A. 如果用逆转录法人工合成人的胰岛素基因应从人的胰腺组织中获得相应的mRNAB. 人的胰岛素基因能够在牛的细胞内复制、转录、翻译C. 该牛称为“克隆牛” 其细胞内会发生RNA的复制D. 该过程定向地改造了生物的遗传性状【答案】C【解析】解 A、逆转录法需要模板而人体中胰岛B细胞中会含有转录出的RNA A正确B、人的胰岛素基因导入到牛的细胞中可以发生复制、转录和翻译但不会发生逆转录和RNA的复制 B正确C 、此牛为基因工程的产物是由受精卵发育而成的属于有性生殖而非“克隆牛” C错误D、该过程能使牛分泌出人的胰岛素即定向地改变了牛的遗传性状 D正确．故选 C．10.我国科学家把生长激素基因转入鲤鱼的受精卵内培育成胖鲤鱼这一过程中科学家利用的生物技术是（）A. 组织培养技术B. 转基因技术C. 发酵技术D. 克隆技术【答案】B【解析】我国科学家把生长激素基因通过生物技术转入鲤鱼的受精卵里该鱼卵发育成特大的胖鲤鱼胖鲤鱼的培育主要应用了转基因技术故选B11.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较错误的是（）A. 基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造从而制造一种新的蛋白质B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C. 基因工程产生的变异是可遗传的蛋白质工程产生的变异是不可遗传的D. 基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则【答案】C【解析】解 A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质而蛋白质工程可以通过对基因改造实现对现有蛋白质改造从而制造一种新的蛋白质 A正确B.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造而是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状合成新的蛋白质 B正确C.蛋白质工程的实质是改造基因基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 C错误D.基因工程遵循中心法则蛋白质工程也遵循中心法则 D正确故选 C12.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化图中依次表示限制性酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A. ①④③②B. ①④②③C. ①②④③D. ①②③④【答案】B【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂形成黏性末端因此作用于① DNA聚合酶用于DNA分子的复制能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来因此作用于④ DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键因此作用于② 解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开故作用于③故选 B13.现有一长度为3.000碱基对(bp)的线性DNA分子用限制性内切酶酶切后进行凝胶电泳使降解产物分开用酶H单独酶切结果如图1 用酶B单独酶切结果如图2 用酶H和酶B同时酶切结果如图3 下列相关叙述正确的是（）A. 酶H有2个识别位点和切割位点B. 酶B和酶H同时切割时会产生四个DNA片段C. 酶B和酶H同时切割时能产生完全相同的酶切片段D. 酶B只有1个识别位点和切割位点【答案】B【解析】解 A.长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子, 用酶H单独酶切结果如图1 由此判断酶H有1个识别位点和切割位点 A错误B.用酶B和酶H同时酶切结果得到3个DNA片段结果如图3 由于DNA碱基不会因为切割而变化这样分析得到1个1400bp片段 2个600bp片段和1个400bp片段这样两种酶共同切割就得到了4个片段 B正确C.酶B和酶H同时切割时能产生两个碱基数都是600bp的DNA分子但是不是完全相同的酶切片段因为DNA的组成不只由碱基的数量决定还与碱基的排列顺序有关 C错误D.用酶B单独酶切结果如图2 由此判断酶B有2个识别和切割位点 D错误故选 B14.限制酶是一类核酸切割酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列下图为四种限制酶 BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的识别序列箭头表示每种限制酶的特定切割部位其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补结合其正确的末端互补序列是什么（）A. BamHⅠ和EcoRⅠ末端互补序列为—AATT—B. BamHⅠ和HindⅢ末端互补序列为—GATC—C. BamHⅠ和BglⅡ末端互补序列为—GATC—D. EcoRⅠ和BglⅡ末端互补序列为—AATT—【答案】D【解析】解限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并在不同的位点进行切割产生的黏性末端一般是不同的但只要切下后产生的黏性末端的游离碱基互补即可互补结合由图示可知 BamHⅠ和BglⅡ都可切割出游离末端—GATC 故末端互补序列为一GATC— C正确故选 C二、多选题（本大题共计2小题每题3分共计6分）15.基因工程是一种DNA操作技术其表达载体的构建和检测筛选是两个重要步骤下图1为某种质粒简图箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点已知目的基因X 的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点图2表示运用影印培养法（指在一系列平板培养基的相同位置上接种并培养出相同菌落的一种微生物培养方法）检测表达载体是否导入大肠杆菌下列有关叙述错误的是（）A. 同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒可避免酶切后质粒的自身环化B. 转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经\ Ca^2+处理的大肠杆菌混合C. 培养基A和培养基B分别含有四环素和青霉素D. 从筛选结果分析含目的基因X的菌落是1、2、3、5【答案】C, D【解析】解 A.为避免酶切后质粒的自身环化可同时使用EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒 A 正确B.转化方法是将质粒表达载体溶于缓冲液后与经 Ca^2+处理的大肠杆菌混合 B正确CD.用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶对质粒进行切割时会破坏四环素抗性基因但不会破坏青霉素抗性基因因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有青霉素的培养基上能生存但不能在含有四环素培养基上生存所以培养基A和培养基B分别含有青霉素、四环素含目的基因X的菌落是4和6 CD错误故选 CD16.养蚕业中雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好但大规模鉴别雌雄是非常困难的研究发现家蚕染色体上的基因 B能使蚕卵呈黑色不含基因B的蚕卵呈白色科研人员用Ⅹ射线处理雌蚕甲最终获得突变体丁流程如图所示由此可实现多养雄蚕下列有关叙述正确的是（）A. X射线处理既可能引起基因突变也可能引起染色体结构变异B. 使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态可区分乙、丙个体C. 让突变体丁与基因型为 bbZZ的雄蚕杂交可实现对子代的大规模性别鉴定D. ③过程中丙与基因型为 bbZZ的雄蚕杂交子代中有\ 1/2的个体基因型为\ bbZW^B 【答案】A, B, C【解析】解 A.由过程①和过程②可知 X射线处理既可能引起基因突变也可能引起染色体结构变异 A正确B.染色体结构变异可以在光学显微镜下观察到乙、丙个体染色体结构不同因此使用光学显微镜观察细胞中染色体形态可区分乙、丙个体 B正确C.突变体丁（ bbZW^B）与bbZZ的雄蚕杂交后代的雌蚕都有 W^B基因使得蚕卵呈黑色因此可实现对子代的大规模性别鉴定 C正确D.③过程中丙（ bZW^B）与bbZZ的雄蚕杂交子代的情况为1/4 bbZW^B、1/4bbZZ、1/4 bZW^B、1/4bZZ 子代中 bbZW^B的概率为1/4 D错误故选 ABC三、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）17.（1）重组质粒T除含有目的基因外还必须有________、________和________等17.（2）图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌而是先将其导入人肠杆菌日的是________17.（3）在步骤⑤⑥中都需用________处理为了确认目的基因通过⑦导入植物细胞后是否转录通常采用________法进行检测验证日的基因导入受体细胞后是否成功表达通常采用________法从分子水平进行检测【答案】（1）启动子, 终止子, 标记基因【解析】解（1）基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等【答案】（2）获取大量重组质粒（让目的基因扩增）【解析】（2）由图可知将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌而是先将其导入大肠杆菌目的是获取大量重组质粒（让目的基因扩增）【答案】（3） \ Ca^2+ , 分子杂交, 抗原-抗体杂交【解析】（3）步骤⑤⑥都是将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法即用Ca^2+处理微生物细胞使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态检测目的基因是否转录通常采用分子杂交法进行检测验证目的基因导入受体细胞后是否成功表达通常采用抗原-抗体杂交法从分子水平进行检测18.（1）质粒的化学本质是________18.（2）利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是形成重组质粒即_______________ 将目的基因导入受体细胞的方法是_________________18.（3）将抗病基因从含抗病基因的DNA中切割下来使用的限制酶是______________ 图中一个质粒被限制酶PstⅠ SmaⅠ、EcoRⅠ同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为________________个请写出单独用ApaⅠ切割质粒后的片段__________________________________________________18.（4）转基因抗病香蕉的培育是否发生了染色体（数目）的变异?______________ 卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长根据这一原理可以利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞由此推断重组质粒中应含有_______________基因作为标记基因【答案】（1）DNA【解析】解（1）质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子【答案】（2）基因表达载体的构建, 农杆菌转化法【解析】（2）基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步也是基因工程的核心将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法【答案】（3）PstⅠ和EcoRⅠ, 3个和4,【解析】（3）由图甲可知 PstⅠ和EcoRⅠ可完整切割抗病基因图中一个质粒被限制酶PstⅠ SmaⅠ、EcoRⅠ同时切割后得到的DNA片段和黏性末端分别为3个和4个由图乙可知单独用ApaⅠ切割质粒后的片段为【答案】（4）否, 抗卡那霉素【解析】（4）转基因抗病香蕉的培育没有发生了染色体数目变异卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长根据这一原理可以利用含卡那霉素的培养基筛选已导入重组质粒的香蕉细胞由此推断重组质粒中应含有抗卡那霉素基因作为标记基因19.（1）速效胰岛素的获得是科学家将胰岛素B链的第28与第29个氨基酸调换顺序后实现的该过程中需要对________（填“胰岛素”“胰岛素基因”或“胰岛”）进行定向改造19.（2）利用转基因技术实现胰岛素的批量生产其关键操作环节是基因表达载体的构建该过程中使用的限制酶主要是从________生物中分离纯化获得的含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列但具有不同的催化功能甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰利用限制酶切割外源 DNA 但不会破坏细胞自身的 DNA 其原因可能是________、________19.（3）对于胰岛素基因的获取一是通过从________细胞中提取合成的胰岛素 mRNA 经过________过程合成二是通过分析胰岛素的________序列进行人工合成利用上述两种方法获得的基因结构________（填“相同”或“不同”）19.（4）为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内一般需要用 CaCl_2 处理大肠杆菌细胞使之成为________细胞而将重组的 DNA 导入动物细胞目前最有效的方法是________【答案】（1）胰岛素基因【解析】解（1）根据题意速效胰岛素是科学家将胰岛素B链的第28个和第29个氨基酸调换顺序后获得的该过程中需要先对胰岛素基因进行定向改造然后再通过基因工程生产速效胰岛素【答案】（2）原核, 细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列, （甲基化酶）对细胞自身的DNA分子进行了修饰（DNA分子被修饰不能被限制酶识别和切割）【解析】（2）基因工程的关键操作环节是基因表达载体的构建该过程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列但具有不同的催化功能甲基化酶可以对 DNA序列进行修饰利用限制酶切割外源 DNA 但不会破坏细胞自身的 DNA 其原因可能是细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列或者DNA分子被修饰不能被限制酶识别和切割【答案】（3）胰岛B, 逆转录, 氨基酸, 不同【解析】（3）对于胰岛素基因（目的基因）的获取一是通过提取胰岛B细胞中的胰岛素mRNA 经过反转录过程合成之后通过PCR技术大量扩增二是通过分析胰岛素的氨基酸序列进行人工合成因为密码子具有简并性利用上述两种方法获得的基因结构是不同的【答案】（4）感受态, 显微注射法【解析】（4）为了将改造后的分子顺利导入大肠杆菌体内一般需要用 CaCl_2 处理大肠杆菌使之成为感受态细胞易于吸收目的基因20.科学家在进行图中①操作时要用________分别切割运载体和目的基因还要用________将运载体和目的基因连接起来形成________20.经过②操作将目的基因导入________ 然后经过组织培养形成抗虫棉植株质粒是存在于________能够自主复制的很小的环状DNA分子20.下列是几种氨基酸对应的密码子据此推断图中合成的多肽前三个氨基酸的种类（按前后顺序排列）________ 〔提示几种氨基酸对应密码子甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）〕20.经过培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株经过分析该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段因此可以把它看作是杂合子理论上在该转基因植株自交产生的 F_1中仍具有抗虫特性的植株占总数的________ 将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后后代往往有很多植株不再具有抗虫特性原因是________ 要想获得纯合子常采用的方法是________【答案】同一种限制性核酸内切酶, DNA连接酶, 重组质粒【解析】切割运载体和目的基因要用同一种限制性核酸内切酶使运载体和目的基因形成相同的黏性末端用DNA连接酶将运载体和目的基因连接起来形成重组质粒【答案】受体细胞, 拟核或细胞核外【解析】将目的基因导入受体细胞经过组织培养形成抗虫棉植株作为运载体必须具有标记基因以便于进行筛选能在宿主细胞中复制并稳定保存才能表达一定的性状【答案】甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸【解析】如图Ⅳ合成多肽的起始密码子是AUG 所以第一个氨基酸是甲硫氨酸其余两个依次是丙氨酸和丝氨酸【答案】3/4, 发生性状分离, 连续自交【解析】该抗虫棉植株是杂合子根据基因分离定律则自交产生的 F_1中具有抗虫特性的植株占总数的3/421.（1）从拟南芥细胞中获得IRT1基因的mRNA得到cDNA 依据的原理是________________________________________________________________ 该cDNA不包括基因中的________________________部分21.（2）基因表达载体的构建是基因工程的核心构建成的基因表达载体中 IRT1基因和FER1基因的首端需加上________（填“拟南芥”或“木薯”）细胞中能表达基因的启动子标记基因的作用是________21.（3）将目的基因导入木薯细胞中采用最多的是________法生产实践发现损伤的木薯植物更容易被转化原因是_____________________________ 带有目的基因的细胞经过______________________技术培育成转基因植物21.（4）IRT1基因和FER1基因已经整合到基因组中的转基因植株内但运输铁的能力没有提高根据中心法则的内容分析最可能的原因是__________________________________________________【答案】（1）在逆转录酶的作用下以mRNA为模板按照碱基互补配对原则可以合成cDNA, 启动子和内含子【解析】解（1）从拟南芥细胞中获得IRT1基因的mRNA 逆转录得到cDNA 依据的原理是在逆转录酶的作用下以mRNA为模板按照碱基互补配对原则可以合成cDNA 但是cDNA不包括基因中的启动子和内含子【答案】（2）木薯, 鉴别和筛选出含有目的基因的细胞【解析】（2）从拟南芥中获得得IRT1基因和FER1基因是逆转录出来得cDNA 而后导入到木薯细胞中所以需要加上木薯细胞中能表达基因的启动子标记基因的作用是鉴别和筛选出含有目的基因的细胞【答案】（3）农杆菌转化, 伤口处细胞分泌的酚类化合物利于农杆菌的侵染, 植物组织培养【解析】（3）基因工程中导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化生产实践发现损伤的木薯植物更容易被转化原因是伤口处细胞分泌的酚类化合物利于农杆菌的侵染带有目的基因的细胞经过植物组织培养技术培育成转基因植物【答案】（4）IRT1基因未表达（未转录或未翻译）【解析】（4）IRT1基因和FER1基因已经整合到基因组中的转基因植株内但运输铁的能力没有提高所以最可能的原因是IRT1基因未成功表达。
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2017届人教版选修1 基因工程单元测试(建议用时：45分钟)A组基础达标1．(2017·江西省赣州市一模)植物组织培养技术被广泛应用于无病毒植株培育、育种及获得细胞产物的工厂化生产等。
结合下图中番茄植株的培育过程，回答相关问题：(1)①过程中通常使用____________酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液浓度不宜过小，以防止细胞原生质体________。
(2)铺平板类似于微生物接种，平板培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有________的作用。
(3)图中属于再分化的过程是________(填序号)。
(4)多倍体番茄植株所结果实中维生素含量更高，若想培育多倍体番茄，可选择在图中的过程③中添加________(物质)进行处理，也可以选择在过程⑥中添加一定浓度的________(物质)进行处理。
(5)植物组织培养技术不仅可以保持优良品种的________特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(6)“人工种子”由胚状体，包埋胚状体的胶质以及人造种皮等3部分组成，包埋胚状体的胶质中富含有机营养，这是因为胚状体在萌发初期不能进行________，为了满足胚状体代谢的需求，“人造种皮”则必须具有良好的透水、________的性能。
【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常使用纤维素酶和果胶酶来获取植物细胞原生质体，此处使用的外界溶液不宜过小，以防止细胞原生质体渗透吸水涨破。
(2)培养基中添加蔗糖的目的除了调节渗透压外，还有提供营养的作用。
(3)由愈伤组织形成试管苗的过程需经过再分化，即图示的⑨⑩。
(4)若想培育多倍体番茄，可在培养基中添加聚乙二醇，促使植物体细胞融合；也可以在植物体细胞脱分化后进行有丝分裂时，用秋水仙素处理，使得染色体加倍。
(5)植物组织培养技术属于无性繁殖，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
(6)胚状体在萌发初期不能进行光合作用，因此包埋胚状体的胶质中富含有机营养，以供胚状体在萌发初期细胞生命活动的需要。
胚状体细胞要进行细胞呼吸等代谢活动，因此“人造种皮”则必须具有良好的透水、透气的性能。
【答案】(1)纤维素酶和果胶(答纤维素酶也可)吸水涨破(或破裂)(2)提供营养(3)⑨⑩(答⑨或⑩均可)(4)聚乙二醇秋水仙素(5)遗传(6)光合作用透气2．鼠源单克隆抗体用于疾病的治疗时，易发生不良反应，科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源单克隆抗体的改造，生产出对人体不良反应小、效果更好的单克隆抗体。
请回答：(1)鼠源单克隆抗体是将经过免疫的小鼠________细胞与骨髓瘤细胞融合，然后筛选出____________________________的杂交瘤细胞，并通过体内或体外培养生产的抗体。
(2)动物细胞融合常用________诱导，细胞融合体现了细胞膜的________。
在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入________等天然成分，将其置于95%空气加5% CO2的气体环境中，CO2的作用是________________。
(3)基因拼接用到的工具有________和________。
(4)单克隆抗体的优点是________________。
【解析】(1)单克隆抗体是将经过免疫的小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，然后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，并通过体内或体外培养生产的抗体。
(2)动物细胞融合常用灭活的病毒诱导，该过程体现了细胞膜的流动性，在体外培养杂交瘤细胞时，培养液中通常加入动物血清等天然成分，将其置于95%空气加5% CO2的气体环境中，CO2的作用是维持培养液的pH。
(3)基因工程中构建基因表达载体时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。
(4)单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高，并可大量制备。
【答案】(1)B淋巴既能无限增殖，又能产生所需抗体(2)灭活的病毒(或聚乙二醇)流动性血清(或血浆)维持培养液的pH(3)限制性核酸内切酶(或限制酶)DNA连接酶(4)特异性强，灵敏度高，可以大量制备3．如图为人类“治疗性克隆”的大致过程，A、B、C代表过程，甲、乙代表细胞发育的时期。
请据图回答问题。
(1)上图A、B过程用到的生物技术分别是________、________，甲称作________。
(2)乙是具有________和________的胚胎干细胞。
(3)相同的胚胎干细胞，通过C过程“克隆”可得到不同细胞，如胰岛细胞、血细胞、心肌细胞等，上述“克隆”过程是胚胎干细胞________和________的结果。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是________。
【解析】(1)图中A表示体细胞核移植技术、B表示早期胚胎培养技术，甲为囊胚。
(2)乙取自囊胚的内细胞团，为胚胎干细胞，在体外培养条件下可以只分裂不分化，在分化诱导因子作用下可以分化发育成为特定的组织器官，具有自我更新能力和分化发育的潜能。
(3)胚胎干细胞经过C过程可形成不同的组织细胞，这是胚胎干细胞分裂和分化的结果。
(4)上述方法克隆的器官遗传物质主要来自患者的体细胞，用这些器官进行移植时不会发生免疫排斥反应。
【答案】(1)核移植早期胚胎培养(动物细胞培养)(顺序不能改变)囊胚(2)自我更新(或自我维持)分化发育潜能(3)细胞分裂细胞分化(4)无排斥反应4．(2017·江西吉安段考)现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛的细胞组成则表示为B细胞核、B细胞质。
请据此回答问题：(1)如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养，然后再从培养细胞中取出____________注入B品种牛的________卵母细胞中，经过某些刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为________，将该胚胎移入代孕母牛的________中，通过培育可得到克隆牛。
(2)一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较困难，原因之一是卵母细胞的数量________，为解决这一问题，可以用________激素处理B品种母牛。
(3)克隆牛的产生说明________具有全能性。
克隆牛的性状主要表现________品种牛的特征。
由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自________个亲本，细胞质来自________性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成________(填“相同”或“不同”)。
【解析】(1)动物克隆所用的方法是核移植，也就是把动物体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，然后重组细胞经过某些刺激和培养后可形成重组胚胎，再将该胚胎移入代孕母牛的子宫中最终发育成克隆动物。
(2)限制获取大量克隆动物的原因之一是卵母细胞数量有限，因而生产上常用促性腺激素处理供体使之产生更多的卵母细胞。
(3)克隆动物技术的成功也说明了动物细胞核具有全能性，克隆动物的遗传特性和供核个体基本一致。
杂交牛是通过有性生殖产生的，子代的遗传物质来自双亲，而克隆牛子代的遗传物质主要来自供核个体，故两者的遗传物质是不相同的。
【答案】(1)细胞核去核重组胚胎子宫(2)有限促性腺(3)动物细胞核A两雌不同5．根据植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题。
(1)细胞膜从功能上来说，它是一层________膜。
从结构上来说，细胞膜具________特点。
(2)从AaBb培育出AAaaBBbb常用的化学药剂作用部位是________，其作用的时期是________。
则AAaaBBbb是________倍体。
(3)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能否得到杂种植株？为什么？__________。
(4)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段是________，依据的原理是________，其中过程②称为________，与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为________，过程④相当于________，⑤过程涉及的分裂方式为________。
(5)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于________倍体植株。
【解析】(2)从AaBb培育出AAaaBBbb为多倍体育种，需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，AAaaBBbb属于四倍体。
(3)由于番茄和马铃薯属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离，所以传统的有性杂交不能得到杂种植株。
(4)将杂种细胞培育成杂种植株利用的是植物组织培养技术，其原理是植物细胞的全能性；图中的过程②是将马铃薯细胞的原生质体和番茄细胞的原生质体进行融合，形成融合的原生质体；过程③是诱导融合的原生质体形成细胞壁，这与细胞内的高尔基体有重要关系；过程④是将高度分化的细胞诱导成未分化的愈伤组织，为脱分化过程；⑤过程为再分化，此过程的细胞分裂为有丝分裂。
(5)马铃薯为四倍体，含有四个染色体组，番茄为二倍体，含有两个染色体组，“番茄—马铃薯”含有二者的染色体，共六个染色体组，为六倍体。
【答案】(1)选择透过性流动性(2)萌发的种子或幼苗有丝分裂前期四(3)不能，不同种的植物存在生殖隔离(4)植物组织培养细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂(5)六B组能力提升6．(2017·石家庄高三模拟)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备，已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。
用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如下图所示：(1)过程③常用的方法是____________________。
(2)向小鼠体内注射抗原蛋白，使小鼠产生________免疫。
从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是________，细胞Ⅱ应具有的特点是______________________。
(3)体外培养细胞Ⅱ，首先应保证其处于________的环境，其次需要提供充足的营养和适宜的温度。
培养箱充入二氧化碳的作用是_______________。
(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测。
(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的__________________作为疫苗。
【解析】(1)基因工程中将目的基因导入动物细胞，常用显微注射法。
(2)向小鼠体内注射了抗原后，刺激小鼠将发生特异性免疫中的体液免疫。
从小鼠体内分离出能产生抗体的细胞，即已免疫的B细胞，也称浆细胞。
通过基因工程技术导入了无限增殖调控基因后，再经过检测，得到的该细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体。
(3)动物细胞培养需要满足无菌无毒的环境，充足营养和适宜的pH，其中二氧化碳的作用就是维持培养液的pH。