1、阶段质量检测(一)基因工程(时间：60分钟；满分：100分)一、选择题(每小题2.5分，共50分)120世纪70年代，科学家创立了一种新的生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是()A定向提取生物体的DNA分子B定向对DNA分子进行人工剪切C在生物体外对DNA分子进行改造D定向改造生物的遗传性状解析：选D基因工程是在生物体外通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”等过程，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性生殖，使重组基因在受体细胞内表达，创造出人类所需的基因产物，也就是定向地改造生物的遗传性状。2下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是()A将单个核苷酸加到某DNA片
2、段末端，形成磷酸二酯键B将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C连接两条DNA链上碱基之间的氢键D只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来解析：选BDNA聚合酶能将单个核苷酸加到某DNA片段末端形成磷酸二酯键。DNA连接酶能将两个双链DNA片段连接起来，重新形成磷酸二酯键。EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，又可以连接双链DNA片段的平末端。3下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，正确的是()A同一物种的cDNA文库只有1种B某真核生物的cDNA文库中的某基因一定比基因组文库中的该
3、基因短C可以利用反转录法获取cDNA文库和基因组文库D只有cDNA文库中的基因可实现物种间的基因交流解析：选BcDNA文库只包含某物种的部分基因，因此同一物种的cDNA文库不止1种；真核生物的基因组文库中的基因含有内含子、启动子等，而真核生物的cDNA文库的基因通过反转录法形成，其中不含有内含子、启动子等，因此某真核生物的cDNA文库中的某基因一定比基因组文库中的该基因短；可以利用反转录法获取cDNA文库，但不能获得基因组文库；cDNA文库的基因在以DNA为遗传物质的物种间可实现基因交流，基因组文库的部分基因也可在部分物种间实现基因交流。4下列有关质粒的叙述，正确的是()A质粒是存在于细菌中的
4、一种细胞器B质粒改造后可用作基因工程的载体C质粒上基因的表达不遵循中心法则D质粒一般具有合成抗生素的基因以便筛选受体细胞解析：选B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，一般含有抗生素抗性基因，而不是具有合成抗生素的基因。5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只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D载体必须具备的条件之一是有一个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接解析：选D载体不属于酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序
5、列。天然质粒大多不符合要求，需要进行改造。6下列关于基因工程的过程和应用的叙述，错误的是()A限制酶具有特异性，主要从原核细胞中分离纯化而来B基因工程操作的核心步骤是将目的基因导入受体细胞C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D将鱼的耐冻基因导入烟草和番茄体内，可能使烟草和番茄的抗寒能力提高解析：选B酶都具有特异性，限制酶主要从原核细胞中提取。基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤。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。将耐冻基因导入烟草和番茄体内，可以提高烟草和番茄的抗寒能力。7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，
6、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()A仅仅利用了基因工程技术B不需要乳腺蛋白基因的启动子C利用基因枪法将人的生长激素基因直接导入受精卵中D需要其进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”解析：选D培育转基因动物成为乳腺生物反应器时，除了采用基因工程技术，还需要采用细胞工程(动物细胞培养)和胚胎工程技术(胚胎移植)；乳腺生物反应器需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺组织中表达；基因枪法是将目的基因导入植物细胞的方法，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；乳腺生物反应器是从乳腺中获取药物，因此转基因动物需要进入泌乳期才能成为“
7、批量生产药物的工厂”。8有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是()A通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要B通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质C蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造D蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质解析：选D基因工程通常以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定都是人类需要的蛋白质；基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质，即使人工合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质；蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造；蛋白质工程通过改造原有的基
8、因，可以得到新的蛋白质。9人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以彻底消灭棉铃虫解析：选C苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合，导入棉花叶肉细胞后，需要经过检测、鉴定是否成功表达；抗虫棉在形成配子时，基因会发生分离，不一定能将抗虫性状完全地遗传下去；转基因抗虫棉种植时，棉铃虫食用后可大量死亡，但同时使棉铃虫的抗性不断加强，不可能彻底消
9、灭棉铃虫。10科学家把菠菜的基因植入猪的受精卵内，培育出不饱和脂肪酸含量高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现，它们体内的不饱和脂肪酸要比一般猪高大约20%。植入猪受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶FAD2，这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸。下列说法正确的是()A该实验的核心是将重组DNA导入猪的受精卵B受体细胞之所以选择受精卵是因为它全能性高C菠菜基因之所以能植入猪细胞，并大量复制的物质基础是菠菜和猪共用一套密码子D该实验植入菠菜基因的方法一般选用农杆菌转化法解析：选B该实验的核心是构建基因表达载体；由于受精卵全能性很高，故受体细胞一般选择受精卵；菠菜基因之所以能植入猪细胞，
10、并大量复制的物质基础是它们的遗传物质都是DNA，都具有双螺旋结构；由于受体细胞为动物细胞，故该实验植入菠菜基因的方法一般选用显微注射法。11中美科学家通过改变一种名为NR2B的基因研制出了转基因超级小鼠HobbieJ, HobbieJ比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于HobbieJ产生过程的叙述，错误的是()ANR2B基因可通过PCR技术进行扩增B改变后的NR2B基因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵内C通常采用显微注射法将带有改变后的NR2B基因的重组质粒导入小鼠受精卵内D可采用基因探针检测改变后的NR2B基因是否导入小鼠体内解析：选BPCR技术可在体外大
11、量扩增目的基因；改变后的NR2B基因作为目的基因，需要与载体结合后才可导入小鼠受精卵内；将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；可采用基因探针检测改变后的NR2B基因是否导入小鼠体内。12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解析：选D蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构；改造蛋白质是通过改造基因结构实现的；改造后的中华鲟具有新的性
12、状，但其和现有中华鲟仍是同一物种；蛋白质工程改造的是基因，基因可以遗传给后代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质。13应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的，这里的基因探针是指()A人工合成的免疫球蛋白的DNA分子B人工合成的苯丙氨酸羟化酶的DNA分子C用放射性同位素或荧光分子等标记的蛋白质分子D用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子解析：选D基因探针是用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子。基因探针用于基因诊断，利用DNA分子杂交原理，可以鉴定被检测标本上的遗传信息。14下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()A我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集
13、素基因培育出来的B可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，与调节渗透压的基因无关解析：选C我国转基因抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的，抗虫的基因还有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。利用调节细胞渗透压的基因，可以提高作物的抗盐碱和抗旱能力。15下列对如图所示黏性末端的说法正确的是()A甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的B图乙中的酶切位点在A与G之间C如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点D构建基因表达载体所用限制
14、性核酸内切酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处解析：选C据图分析，甲、乙、丙黏性末端是由3种限制性核酸内切酶作用产生的；图乙中的酶切位点在C与A之间；酶的作用具有专一性，如果甲中G发生突变，则限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点；限制性核酸内切酶能破坏磷酸二酯键，DNA连接酶可恢复磷酸二酯键，它们都作用于a处。16甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法错误的是()A甲方法可建立该细菌的基因组文库B乙方法可建立该细菌的cDNA文库C甲方法要以脱氧核苷酸为原料D乙方法需要逆转录酶参与解析：选C甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细菌所有的基因，可以建立基
15、因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因；而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。17如图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法错误的是()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Ca、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解析：选B蛋白质工程中了解蛋白质分子结构，如蛋白质的空间结构、氨基酸的排列顺序等，对于合成或改造基因至关重要；蛋白质工程的进行离不开基因工程，对蛋白质的改造是通过对基因的改造来完成的；图中a、b过程分别是转录
16、、翻译过程；蛋白质工程中可根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因。18PCR技术通过对目的基因进行扩增，可以得到大量的目的基因。下面对该技术的叙述，错误的是()A遵循的基本原理是DNA半保留复制和碱基互补配对原则B扩增仪内必须加入引物、原料和热稳定性DNA聚合酶、解旋酶C扩增过程温度发生周期性变化，DNA的空间结构可恢复D呈指数式扩增，约为2n(n为扩增次数)解析：选BPCR反应中DNA解旋需加热至9095 ，引物结合到互补DNA链需冷却至5560 ，热稳定性DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成需加热至7075 。此过程不需加入解旋酶，解旋过程通过高温条件实现。19如图所示是利用基因
17、工程生产可食用疫苗的部分过程，其中Pst、Sma、EcoR、Apa为四种限制性核酸内切酶。下列有关叙述正确的是()A一种限制性核酸内切酶不止识别一种特定的脱氧核苷酸序列B表达载体构建时需要用到Sma、Pst限制性核酸内切酶C抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞中表达D除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等解析：选D限制性核酸内切酶具有特异性，即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割；用Sma限制性核酸内切酶切割会破坏目的基因，因此表达载体构建时需要用EcoR、Pst限制性核酸内切酶；抗卡那霉素基因的主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞；基
18、因表达载体的组成包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等，因此除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等。20北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连形成的基因不再是抗冻基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：选B过程为反转录过程获得目的基因，缺少
19、相应内含子，所以用这种方法获得的基因不能用于比目鱼基因组测序。将多个抗冻基因编码区依次相连形成的基因不再是抗冻基因，得到的蛋白质抗冻性并不增强。重组质粒上有标记基因，并不是转入农杆菌才能筛选，而是用农杆菌转化法，有利于重组质粒导入受体细胞。应用DNA探针技术，可以检测目的基因是否在受体细胞中存在，并不能检测其是否表达。二、非选择题(除注明外，每空1分，共50分)21(11分)(全国卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。图(a)图(b)根据基
20、因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。图(c)(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。解析：(1)由题图可知，BamH和Sau3A两种限制性内切酶的共同识别序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamH酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3A酶切后的产物连
21、接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。答案：(11分)(1)Sau3A(2分)两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2分) (2)甲和丙(2分) 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(合理即可)
22、(2分)(3)Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(合理即可)22(9分)如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：(1)图中cDNA文库_基因组文库(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)过程需要_的切割，B过程是_。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法。目的基因获取之后，需要进行_，其组成必须有_以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。(4)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是_，其能否在此植物体内稳定遗传可以用_技术进行检测。解析：(1)cDNA文库小于基因组文库。(2)获取目的基因需要限制酶，反
23、转录法获得目的基因需要逆转录酶。(3)若要短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法。基因表达载体的构建必须有目的基因、标记基因、启动子和终止子，基因表达载体的构建是基因工程的核心。(4)将目的基因导入某双子叶植物细胞常采用的方法是农杆菌转化法，目的基因只有整合到植物细胞的染色体上才能在植物体内稳定遗传，可通过DNA分子杂交的方法对目的基因是否整合到染色体上进行检测。答案：(9分)(1)小于(2)限制酶反转录(3)PCR技术基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因(2分)(4)农杆菌转化法DNA分子杂交23(10分)苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功
24、效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶，有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。据图示回答下列问题：(1)过程中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为_。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为_。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_键。(2)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为_，除此外还可以利用的方法有_。对过程操作前，需先用Ca2处理农杆菌，使其成为_细胞。(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原抗体杂交技术进行检测的原因是_，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的_含量或测定细胞中C
25、HS含量进行鉴定。解析：(1)过程中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒需要DNA连接酶。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，称为T4DNA连接酶，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为EcoliDNA连接酶。DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法，图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞采用的是农杆菌转化法。将目的基因导入微生物细胞需要采用感受态细胞法，即需先用Ca2处理农杆菌，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原抗体杂交技术进行检
26、测，因为转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定。答案：(10分)(1)DNA连接酶Ecoli DNA连接酶磷酸二酯(2)农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法感受态(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物(2分)黄酮类化合物(2分)24.(10分)复合型免疫缺陷症(SCID)患者失去ada基因。利用基因疗法将人正常ada基因转入患者自身T细胞，可改善患者的免疫功能。如图显示该基因疗法的两个关键步骤。回答下列问题：(1)图中所示获取正常ada基因的方法是_。若要大量获取该基因，可通过PCR技术进行扩增，
27、与细胞内DNA复制过程相比，PCR技术的不同点有：_(答出两点)。(2)步骤是_。在该步骤中，病毒作为_起作用，需使用的工具酶有_。(3)完成步骤后，在体外将人正常ada基因导入患者自身的T细胞。此后，在将T细胞重新输入患者体内之前，还必须完成哪两项操作？_。解析：据图可知，为从基因文库中获取目的基因，为基因表达载体的构建，需用到限制酶和DNA连接酶。在体外将人正常ada基因导入患者的T细胞后，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。答案：(10分)(1)从基因文库中获取PCR技术通过高温解旋，使用的是热稳定DNA聚合酶，引物不同，先解旋后复制(答出两点即可)(2分)(2)基因表达
28、载体的构建载体限制酶和DNA连接酶(2分)(3)筛选成功转移(表达)的细胞，扩增培养该细胞(3分)25(10分)请回答有关下图的问题：(1)图甲中所示的生物工程为_。该工程是指以_作为基础，通过_修饰或基因合成，对现有_进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。(2)图甲中所示过程叫_，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是_(请将模板碱基写在前)。(3)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号1代表的是_；在图甲中过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体_的精子。解析：(1)蛋白质工程是以蛋白质分子的空间结构规律及其与生物功能的关
29、系作为基础，通过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，以满足人类的生产和生活需要。图甲中所示的生物工程为蛋白质工程。(2)图甲中表示逆转录过程，该过程遵循的碱基互补配对原则为UA、AT、CG、GC，而翻译过程中遵循的碱基互补配对原则为UA、AU、CG、GC，前者不同于翻译过程的是AT。(3)制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子，图乙中序号1代表的是启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子。答案：(10分)(1)蛋白质工程蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系(2分)基因蛋白质(2)逆转录AT(3)乳腺蛋白基因的启动子(2分)X
