1、第3章 第2节一、选择题1在转基因抗虫植物的培育过程中，不可以作为目的基因的是(B)A蛋白酶抑制剂基因B四环素抗性基因C淀粉酶抑制剂基因D植物凝集素基因解析：将蛋白酶抑制剂基因转移到植物体内表达的蛋白酶抑制剂，可以阻断或降低害虫消化道蛋白酶的活性，影响其消化功能，不能消化吸收营养物质，从而影响害虫的生命活动，A正确；将四环素抗性基因转移到植物体内表达的四环素可以抗菌，并不能抗虫，B错误；将淀粉酶抑制剂基因转移到植物体内表达淀粉酶抑制剂，可以抑制害虫消化道淀粉酶的活性，阻断害虫的能量来源，C正确；将植物凝集素基因转移到植物体内表达出的糖蛋白，可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合，影响其对营养物质的吸
2、收和利用，D正确。2人类基因组中有大量短串联重复序列(STR)，重复次数在不同个体间存在差异，具有高度多样性。提取某犯罪现场证据DNA及嫌疑人DNA，PCR扩增某基因座STR后电泳，结果如图所示，据此可排除嫌疑的是(C)A甲 B乙 C丙 D丁解析：据图分析，和证据DNA对照，甲、乙、丁的结果与证据DNA都有一致的条带，不能排除嫌疑，只有丙的结果与证据DNA有不一样的条带，可以排除嫌疑。3PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是(C)PCR过程需要的引物是人工合成的短单链核酸PCR过程不需要DNA聚合酶PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的P
3、CR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制ABCD解析：PCR过程需要的引物是人工合成的短单链核酸，正确；PCR过程需要耐高温的DNA聚合酶，错误；PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的，然后以单链DNA为模板进行复制，正确、错误。4在检测Bt抗虫蛋白基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子水平的是(A)A观察害虫吃棉叶是否死亡B检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带C检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带D检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带解析：A项属于个体生物学水平的鉴定；B、C两项利用分子杂交技
4、术，观察目的基因及目的基因转录形成的mRNA能否与DNA探针进行杂交形成杂交带，为分子水平的检测；D项利用抗原抗体杂交的原理，检测目的基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带，为分子水平的检测。5聚合酶链式反应是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关叙述不正确的是(C)A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B复性过程中引物与DNA模板链的结合是依据碱基互补配对原则完成的C延伸过程中需要加入DNA聚合酶、四种核糖核苷酸D与细胞内DNA复制相比，PCR所需酶的最适温度较高解析：延伸过程中耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸发挥作用，但这些物质是在反应开始前就加入的，C
5、项错误。6某研究小组为了研制预防甲型H1N1流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下图所示。下列有关叙述错误的是(B)A步骤所代表的过程是逆转录B步骤需使用限制性内切核酸酶和RNA连接酶C步骤可用Ca2处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态D检验H蛋白的免疫反应特性，可用H蛋白与甲型H1N1流感康复者的血清进行抗原抗体杂交解析：实验步骤RNADNA所代表的反应过程是逆转录，A正确；步骤构建基因表达载体使用的酶是限制酶和DNA连接酶，B错误；步骤将目的基因导入受体细胞，可用Ca2处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C正确；检验H
6、蛋白的免疫反应特性，可用H蛋白与甲型H1N1流感康复者的血清进行抗原抗体杂交，D正确。7如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是(A)A转化是指目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程B侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到的染色体DNA上C的染色体DNA上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D的构建需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶两种酶参与解析：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化，A正确；侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的TDNA整合到植物细胞的染色体DNA上，B错误；若受体细胞的染色体DNA上含抗虫基因，并不代表该基因就一定成
7、功表达，因此不能确定是否表现出抗虫性状，C错误；重组质粒的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与，D错误。8若要利用某目的基因(如图甲)和质粒载体(如图乙)构建重组DNA(如图丙)，限制性内切核酸酶的酶切位点分别是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是(D)A用EcoR切割目的基因和质粒载体B用Bgl和EcoR切割目的基因和质粒载体C用Bgl和Sau3A切割目的基因和质粒载体D用EcoR和Sau3A切割目的基因和质粒载体解析：用EcoR切割目的基因和质粒载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；用Bgl和E
8、coR切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且目的基因插入载体后，RNA聚合酶的移动方向与图丙不符，B错误；用Bgl和Sau3A切割目的基因和质粒载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误；只有用EcoR和Sau3A切割目的基因和质粒载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样目的基因插入载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。9限制性内切核酸酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性内切核酸酶可以对不同的核苷酸序列进行剪切。现用3种不同的限制性内切核酸酶对一个6.2kb(千碱基对)大小的线性DNA进行剪切后，用琼脂糖凝胶电
9、泳分离各核酸片段，实验结果见下表。3种不同的限制性内切核酸酶在此DNA片段上的切点位置是图中的(D)解析：限制性内切核酸酶具有特异性，一种限制性内切核酸酶只能识别特定的DNA序列并进行剪切，且不同的限制性内切核酸酶可以对不同的核苷酸序列进行剪切。根据表格可知，A酶有2个切点、B酶有1个切点、C酶有2个切点。B、C两项中B酶有两个切点，是错误的；A选项中A酶切割形成的片段分别是1.0 kb、3.5 kb、1.7 kb，不符合表中数据；D选项三种酶切割后形成的片段长度与表中数据相符，故D正确。10(不定项)下列关于PCR操作过程的叙述，正确的是(ABD)APCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液
10、以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌BPCR利用了DNA的热变性原理CPCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化D在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换解析：为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌，A项正确。PCR利用了DNA的热变性原理，B项正确。缓冲液和酶应分装成小份，在20 储存，使用前，将所需试剂从冰箱取出，放在冰块上缓慢融化，C项错误。在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，以免其他成分的污染，D项正确。11(不定项)天然的玫瑰没有蓝色花，
11、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碱基序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作错误的是(BCD)A提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得cDNA，再扩增基因BB利用限制性内切核酸酶从开蓝色花的矮牵牛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，然后感染玫瑰细胞解析：提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到cDNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；基因文库中保存的是各基因片段，提取时无须使用限制性内切核酸酶，B错误；目的基因与质粒连接用的是DNA连接酶，而DNA聚合酶是在DNA复制中用到的酶，C错
12、误；目的基因需要和载体连接后形成重组质粒，再导入农杆菌，而不是大肠杆菌，D错误。12研究者利用生物技术培育出了乳铁蛋白肽和人干扰素的双转基因奶牛新品种，现分别将含有乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段制成探针，分别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RNA进行杂交，结果如下表所示。下列说法正确的是(ABD)探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未出现杂交带未出现杂交带人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带A乳铁蛋白肽基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达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种类不同D
13、乳铁蛋白基因和人干扰素基因都是有遗传效应的DNA片段解析：由题意可知，利用乳铁蛋白肽基因探针分别与不同细胞中的RNA进行杂交，发现只有乳腺细胞能出现杂交带，说明该基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，A正确；利用人干扰素基因探针分别与不同细胞中的RNA进行杂交，发现三种细胞都能出现杂交带，说明该基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达，B正确；两种基因探针所含的脱氧核苷酸的种类相同，C错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，D正确。二、非选择题13如图所示为培育二倍体转基因抗虫玉米的两种思路。EcoR、Sma、BamH为限制酶(箭头所指为酶切位点)。回答下列问题：(1)据图，获取目的基因时不能选择S
14、ma的原因是_Sma破坏目的基因的结构_。对获取的抗虫基因常采用PCR技术来扩增数量，该过程所依据的原理是_DNA半保留复制_，扩增过程还需要加入_热稳定DNA聚合(或Taq酶)_酶。(2)操作表示_再分化_过程，操作常用的方法是_用一定浓度的秋水仙素处理幼苗_。(3)思路2所用的育种方法是_单倍体育种_。与思路1相比，思路2的最大优点是获得的转基因抗虫玉米_都是纯合子(或后代不发生性状分离)_。解析：(1)题图显示目的基因中存在Sma的酶切位点。若使用Sma切割外源DNA，则会破坏目的基因的结构，因此获取目的基因时不能选择Sma。PCR技术扩增目的基因所依据的原理是DNA半保留复制，扩增过程
15、还需要加入热稳定DNA聚合酶(或Taq DNA聚合酶)。(2)思路2是将重组质粒导入由花粉经过脱分化形成的愈伤组织中，由该愈伤组织形成单倍体玉米苗2，再经过人工诱导，使其染色体加倍，最终得到纯合的玉米株3，因此操作表示再分化过程，操作常用的方法是用一定浓度的秋水仙素处理幼苗。(3)结合(2)的分析可知，思路2所用的育种方法是单倍体育种。思路1是将重组质粒导入玉米的受精卵中，由该受精卵发育成的植株不一定都是纯合子。可见，与思路1相比，思路2的最大优点是获得的转基因抗虫玉米都是纯合子(或后代不发生性状分离)。14青蒿素是有效的抗疟疾药物，但野生黄花蒿中青蒿素的产量较低。为缓解青蒿素供应不足的状况，
16、科学家将基因tms和tmr导入黄花蒿的愈伤组织，获得了黄花蒿的冠瘿组织，改造过程用到的部分结构如图所示，回答下列问题：(1)科学家将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞常用的方法是_农杆菌转化法_。(2)图中结构P、T是基因成功转录的保证，其中结构P位于基因的首端，其作用是_RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录_。为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来，图中还缺少的结构是_标记基因_。构建重组DNA的目的是_使目的基因在冠瘿组织中稳定存在和表达，并能遗传给下一代_。(3)要检测目的基因是否插入冠瘿组织细胞的染色体DNA上，可采用_DNA分子杂交_技术。该技术的原理是_碱
17、基互补配对_。(4)与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快，原因可能是_基因tms和tmr编码的产物分别控制合成了生长素和细胞分裂素，促进了冠瘿组织的生长_。解析：(1)黄花蒿愈伤组织细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。(2)题图中结构P启动子、T终止子是基因成功转录的保证，其中结构P位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录。标记基因可用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来，题图中基因表达载体中缺少标记基因。构建重组DNA是为了使目的基因在冠瘿组织中稳定存在和表达，并能遗传给下一代。(3)要检测目的基因是否插入冠瘿组织细胞的染色体
18、DNA上，可采用DNA分子杂交技术进行检测，若出现杂交带，说明目的基因已经成功导入受体细胞。该技术的原理是碱基互补配对。(4)由题意可知，“科学家将基因tms和tmr导入黄花蒿的愈伤组织，获得了黄花蒿的冠瘿组织”，基因tms和tmr编码产物分别控制合成生长素和细胞分裂素，其促进了冠瘿组织的生长，故与愈伤组织相比，冠瘿组织的生长速度更快。15变异链球菌在牙面上的黏附、集聚是龋齿发生的先决条件。转基因防龋疫苗是通过基因工程技术，将变异链球菌中与龋齿发生密切相关的抗原基因(PAcA基因)转入植物细胞中，利用植物生物反应器生产的基因工程疫苗。请回答下列相关问题：(1)转基因植物的制备单一使用PAcA基
19、因，机体免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列(CTB)，将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcACTB)基因，作为_目的基因_与Ti质粒的TDNA拼接，构建表达载体，此过程需要的酶是_限制性内切核酸酶和DNA连接酶_，用_农杆菌转化_法导入离体的黄瓜叶肉细胞中，经植物组织培养获得转基因植株。相关基因能否在黄瓜细胞中稳定遗传的关键是_相关基因是否整合到黄瓜的DNA分子上_。此基因工程疫苗起抗原作用的是_蛋白质_(填“基因”或“蛋白质”)。(2)转基因植株目的基因的PCR鉴定与检测已知PAcACTB基因部分序列如下(左侧为基因的首端)：5CCGTGTATGCCT33GGC
20、ACATACGGA5根据上述序列，选择引物_BD_(填字母)进行PCR。A引物：5GGCACA3B引物：5AGGCAT3C引物：5CCGUGU3D引物：5CCGTGT3反应结束后，电泳检测PCR产物，结果如图所示(1来自未转化植株，2是含PAcACTB基因的质粒，38来自转基因植物)，从结果可以看出，_3、5、8_号植物中含有PAcACTB基因。若获得的转基因植物没有产生相应的基因工程疫苗，根据中心法则分析，其可能的原因是_目的基因(PAcACTB基因)没有转录或转录的mRNA没有翻译_。解析：(1)由题意可知，单一使用PAcA基因，机体免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列
21、(CTB)，将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcACTB)基因，作为目的基因与Ti质粒的TDNA拼接，构建表达载体，此过程需要的酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶。将目的基因导入植物细胞中常用农杆菌转化法。相关基因能否在黄瓜细胞中稳定遗传的关键是相关基因是否整合到黄瓜的DNA分子上。此基因工程疫苗起抗原作用的是基因的表达产物蛋白质。(2)由题目已知PAcACTB基因部分序列如下(左侧为基因的首端)：5CCGTGTATGCCT33GGCACATACGGA5在PCR过程中，子链的合成方向是从5端到3端，因此应该选择B、D选项的引物进行PCR。从结果可以看出，3、5、8号植物中含有PAcACTB基因。若获得的转基因植物没有产生相应的基因工程疫苗，可能的原因是目的基因(PAcACTB基因)没有转录或转录的mRNA没有翻译。