1、(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)1.基因工程是在分子水平上进行的操作，该过程中科学家所用的“手术刀”、“缝合针”和常采用的“运输车”分别是()A限制酶、DNA连接酶、质粒B限制酶、DNA聚合酶、噬菌体CDNA连接酶、限制酶、动植物病毒DDNA连接酶、限制酶、质粒解析：选A。本题考查DNA重组技术的基本工具，基因工程中，“手术刀”是限制酶，“缝合针”是DNA连接酶，常用的载体是质粒。2.将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B每个重组质粒至少
2、含一个限制性核酸内切酶识别位点C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析：选C。将ada通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达，则每个大肠杆菌细胞中至少含有一个重组质粒，且每个质粒(重组质粒)至少含有一个限制酶识别位点，但每个限制酶识别位点只能插入一个ada，插入的ada成功表达，说明每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。故C错误。3.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是()A通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割Bb能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开Cc连接双链间的A和T，
3、使黏性末端处碱基互补配对Db代表的是限制性核酸内切酶，c代表的是RNA聚合酶解析：选A。b是限制性核酸内切酶，能识别特定的核苷酸序列并使DNA分子的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，而不是使氢键断开；c是DNA连接酶，能连接两个DNA片段。4.现有一长度为1000个碱基对的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR酶切后得到的DNA分子仍是1000个碱基对，用Kpm单独酶切得到400碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子，用EcoR、Kpn同时酶切后得到200碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()解析：选D。从图谱中可发现有链状DNA、环状
4、DNA，用EcoR酶切割后DNA的长度不变，此DNA应该为环状，用EcoR酶和Kpn酶切割后得到200碱基对和600碱基对两种长度的DNA分子，因此DNA上应该存在两个Kpn酶的切割位点。5.在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是()A用mRNA为模板逆转录合成DNAB以4种脱氧核苷酸为原料人工合成C将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D先建立基因文库，再从中筛选解析：选B。对于比较小，核苷酸序列已知的目的基因，其最佳方法是直接通过DNA合成仪用化学方法人工合成。6.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环：95
5、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过程的叙述中不正确的是()A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，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DPCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高解析：选C。本题考查PCR扩增过程。解题的关键是要全面理解PCR扩增过程。DNA分子被破坏是指DNA分子被解旋成两条长链，破坏的部位是连接两条长链之间的氢键，方法有多种，用解旋酶、高温等都可使DNA解旋。B项中引物有两种，
6、分别与模板DNA链3端的互补序列互补配对。C项中的原料不正确，合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸。PCR技术中DNA合成过程中的温度在7075 。7.在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要()DNA连接酶同一种限制酶RNA聚合酶具有标记基因的质粒目的基因4种脱氧核苷酸ABC D解析：选A。在基因工程的操作过程中，需要用同一种限制酶切割目的基因与载体，并用DNA连接酶将两者的黏性末端(或平末端)连接起来，所选择的质粒必须具有标记基因，以便进行目的基因的检测。8.在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是()一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
7、终止子的作用是使转录在所需要的地方停止所有基因表达载体的构建是完全相同的A BC D解析：选B。基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；不同基因表达载体构建时所用的限制酶是不同的，但操作过程基本相同。9.下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A需要限制酶和DNA连接酶B必须在细胞内进行C抗生素抗性基因可作为标记基因D启动子位于目的基因的首端解析：选B。基因表达载体构建是目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的
8、基因和标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因，如抗生素抗性基因)。.下图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的基因载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌后能正常表达。能表明目的基因已与载体结合，并被导入受体细胞的结果是()A在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上均能生长繁殖的细菌B在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能生长繁殖的细菌C在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖，但在含四环素的培养基上不能生长繁殖的细菌D在含氨苄青霉素的培养基上不能生长繁殖，但在含四环素的培养基上能生长繁殖的细菌解析：选C。由题图可知
9、，导入基因的结合点恰巧在质粒四环素抗性基因的位置，使得重组质粒中四环素抗性基因被破坏，则此抗性基因不能表达。因此，导入重组质粒的受体细胞，只能在含有氨苄青霉素的培养基上生长繁殖，而不能在含有四环素的培养基上生长繁殖。若某种限制性核酸内切酶的识别序列是CCTAGG，它在A和G之间切断DNA。下图表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述正确的是()A该正常基因中有4个CCTAGG序列B产生的DNA片段可用核糖核酸连接酶连接起来C用该酶处理得到图示基因片段要水解3个磷酸二酯键D若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG，用该酶处理后将产生5个片段解析：选D。该正常基因被切为4个片段，有3
10、个切点，应有3个CCTAGG序列；产生的DNA片段不能用核糖核酸连接，只能用DNA连接酶连接；用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键；若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG，则有4个切点，用该酶处理后将产生5个片段。.珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分，采用具有四环素抗性基因的质粒作为运载体，能使大肠杆菌生产出人的珠蛋白。下列叙述正确的是()A可从人的成熟的红细胞中提取DNA，直接分离目的基因B用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶处理获得重组质粒C用CaCl2处理大肠杆菌，有利于重组质粒导入大肠杆菌D可根据受体细胞是否具有四环素抗性来检测目的基因是否表达解析：选C。人的成熟红细胞
11、中无细胞核和其他细胞器，因而无DNA分子供提取；用限制性核酸内切酶切割质粒使其露出黏性末端，用DNA连接酶连接目的基因可获得重组质粒；根据受体细胞是否具有四环素抗性判断目的基因是否导入受体细胞，而导入的目的基因是否表达需通过检测是否有珠蛋白产生。.下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达()A将目的基因直接打上放射性标记，导入受体细胞后用检测仪跟踪B在含某种抗生素的培养基中培养导入了重组质粒的大肠杆菌C利用相应的DNA探针与受体细胞DNA分子进行杂交D提取受体细胞蛋白质，利用抗原抗体特异性反应进行检测解析：选A。目的基因是已经合成的一段有效DNA片段，不能再加入任何物质或成分，因而
12、不能打上放射性标记，需要用质粒上的特殊基因作标记基因，来检测目的基因是否导入受体细胞。.北极比目鱼有抗冻基因，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。下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成能表达的新基因，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。将多个抗冻基因编码区相连成能表达的新基因，合成的蛋白质为新的蛋白质，不能
13、得到抗冻蛋白，故选项B正确；过程是利用反转录法合成目的基因，由于没有非编码区和编码区中的内含子，不能用于比目鱼基因组测序；用作运载体的质粒，必须具有标记基因才能便于检测和筛选；应用DNA探针技术，可检测转基因抗冻番茄中目的基因的存在和转录，但不能检测是否成功表达，故选项A、C、D错误。.(2012江苏百校联考)下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中错误的是(多选)()A获得该mRNA的最佳材料是受精卵B构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌C完成过程必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶D探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌解析
14、：选ABD。该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。.下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D如果转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题解析：选A。若转入到油菜的抗除草剂基因存在于油菜的染色体上，则可能通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会导致昆虫群体抗性基因频率增加；因生物体共用一套遗传密码，动物的生长激素基因转入植
15、物后可表达；如果转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一定的安全性问题。.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。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是()A步骤所代表的过程是逆转录B步骤需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶C步骤可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从感受态恢复到常态D检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应试验解析：选C。由图可知，步骤所代表的过程是逆转录；步骤需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶；步骤可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从常态转化为感受态细
16、胞；检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应实验。.基因剔除技术能使生物个体所有细胞内的某个基因不表达或失去活性。此技术可实现()A特异性删除基因组中某个DNA片段B产生新的等位基因，从而产生新的基因型C剔除小鼠的胰岛素基因，研究糖尿病的有效治疗手段及药物D剔除小鼠的原癌基因，防止细胞发生癌变解析：选C。本题考查有关基因的技术，属于考纲规定的获取信息等能力层次。剔除技术只是让某个基因不表达或失活，而不是删除；此技术与产生新的等位基因以及基因型没有关系；剔除胰岛素基因，细胞不能合成胰岛素，为研究糖尿病的治疗手段和药物创造了基础，故C项正确。上海医学遗传研
17、究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是()A人白蛋白基因开始转录时，在DNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNAB所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因C人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的，在其他细胞中则是杂合的D如果人白蛋白基因的序列是已知的，可以用化学方法合成该目的基因解析：选D。人白蛋白基因开始转录时
18、，在RNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA；所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因更多地进行转录、翻译，产生更多的人白蛋白；人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。.科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转入马铃薯中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及()A目的基因进入受体细胞后，随着马铃薯的DNA分子的复制而复制并传给子代细胞B基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径C目的基因不需要整合到马铃薯的DNA分子中D目的基因来自细菌，
19、可以不需要载体直接导入受体细胞解析：选A。目的基因进入受体细胞后，应随受体的DNA分子复制而复制，并传给子代细胞，故A正确；目的基因导入受体细胞，不能改变受体细胞原有的代谢，故B错误；目的基因若不整合到受体细胞的DNA中，是无法进行复制并传递给后代的，故C错误；没有载体，目的基因无法导入受体细胞并稳定保存下来，故D错误。.下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确的是()A器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题B猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似C灵长目动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪D无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗
20、原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因解析：选C。猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长目动物，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抵制抗原决定基因的表达。.关于蛋白质工程的说法，正确的是()A蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析：选B。本题考查对蛋白质工程的理解。所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以
21、期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。.下列哪项不是蛋白质工程的研究内容()A分析蛋白质分子的精细结构B对蛋白质进行有目的的改造C分析氨基酸的化学组成D按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质解析：选C。本题考查蛋白质工程的原理。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界中不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括组成蛋白质的氨基酸的化学成分分析。.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基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C
22、一种基因探针能检测水体中的各种病毒D利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中答案：B.关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是()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基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质解析：选A。基因工程的操作对象是基因，属于分子水平；蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子，二者都属于分子水平的操作。二、非选择题(本题包括4小题，共50分).(10分)为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对
23、大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对)第一步水解产物(单位bp)第二步水解产物(单位bp)A酶切割2100将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割1900200140080060010001000500500B酶切割2500将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割1900600130080050012001000200经A酶和B酶同时切割19001000800600500200(1)该实验设计主要体现了_原则。(2)由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为_个和_个。(3)根据表中
24、数据，请在下图中标出相应限制酶的酶切位点并注明相关片段的大小。_解析：(1)分析表格中实验设计过程，发现实验设计体现了单一变量的原则(对照原则)。(2)经A酶切割，可形成4个片段(2100、1400、1000、500 bp)，即A酶的识别序列有3个；经B酶切割，可形成3个片段(2500、1300、1200 bp)，即B酶的识别序列有2个。(3)经A、B酶同时切割，可形成6个片段，即有5个识别序列，又结合计算推导，可得出：答案：(1)对照(单一变量)(2)32(3).(14分)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。右图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图
25、回答下列问题：(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和_。(2)过程需要的酶有_、_。(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和_，这样才能构成一个完整的基因表达载体。(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的_，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中_上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用_法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。解析：(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有
26、的物种中分离和人工合成。(2)过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制酶和DNA连接酶。(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原抗体杂交法。答案：(1)(用逆转录等方法进行)人工合成(2)限制酶DNA连接酶(3)标记基因(4)转化作用染色体DNA抗原抗体杂交.(14分)苏云金芽孢杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。
27、(1)将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。(2)图中表示Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得_种重组质粒；如果换用Bst与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得_种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的_。(4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中_对TDNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只与某些昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体结合，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_。(6)生产上常将上述转基因作物
28、与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_基因频率的增长速率。解析：本题考查基因工程的相关知识。(1)若假设DNA可表示为，则由于上述两种酶形成的黏性末端不一样，所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有四种，即a、b、c、d。(2)同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因，即AB和BA，所以重组质粒有两种。Bst与BamH 酶切割的末端一样，同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因，所以只能形成一种重组质粒。(3)质粒要进行复制才能表达出更多的产物，所以重组之后要能复制。(4)酶具有专一性，对TDNA的降解酶为DNA水解酶。(5)生物细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆
29、虫肠上皮细胞表面的特异性受体，所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。(6)自然选择是普遍存在的，纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增长。所以混合种植的目的是降低害虫的抗性基因频率的增长速率。答案：(1)4(2)21(3)复制(4)DNA水解酶(5)表面无相应的特异性受体(6)抗性.(12分)回答下列有关基因工程的问题。基因工程中使用的限制酶，其特点是_。下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别位点，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。(2)将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X1混合连接，连接后获得的质粒类型有_。(可多选)AX1 BX2CX3 DX4(
30、3)若将上图所示X1、X2、X3、X4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有_、_。(4)如果X1用E1酶切，产生850对碱基和3550对碱基两种片段：那么质粒X2(Tcr基因的长度为1200对碱基)用E2酶切后的片段长度为_对碱基。(5)若将外源的Tcr基因两端用E2切开，再与用E2切开的X1混合连接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含X4的细胞数与含X1的细胞数之比为13，增大DNA连接酶用量能否提高上述比值？_。原因是_。解析：(1)基因工程中使用的限制酶，其特点是特异性地识别和切割DNA。(2)用限制酶E1切开
31、质粒X1后，质粒X1暴露出两个黏性末端，Apr被切下。两端用E1切开的Tcr基因含有与上述切割后的质粒X1，Apr含有相同的黏性末端，混合后可形成X1、X2和X3。(3)含质粒X1的细胞可在含青霉素培养基上生长，含质粒X2的细胞可在含四环素培养基上生长；含质粒X3的细胞不含抗性基因，不能在两种培养基上生长；不含有质粒的细胞也不能在两种培养基上生长。(4)X2的长度为120035504750，用E2酶切后质粒由环状变为链状。(5)两段DNA黏性末端相同，DNA连接酶对DNA片段没有选择性，故增大DNA连接酶用量不能提高上述比例。答案：(1)特异性地识别和切割DNA(2)ABC(3)无质粒细胞含X3的细胞(4)4750(5)不能DNA连接酶对DNA片段没有选择性或两段DNA末端相同
