1、章末综合检测(一) (时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括20小题，每题2.5分，共50分)1下列有关基因工程的叙述，正确的是()ADNA连接酶能将碱基互补的两个粘性末端的碱基对连接起来B获得目的基因一定要使用限制性核酸内切酶C目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物D基因工程的产物都对人类有益解析：选C。DNA 连接酶不连接碱基对形成氢键，而是连接相邻脱氧核苷酸，形成磷酸二酯键；如果是采用化学方法合成目的基因，可以不用限制性核酸内切酶；基因工程的产物对人类不一定是有益的。2下列关于DNA连接酶的叙述正确的是()催化相同粘性末端的DNA片段之间的连接催化不同粘性末端的DNA片段
2、之间的连接催化两个粘性末端互补碱基间氢键的形成催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成ABCD解析：选D。在DNA重组技术中，两个DNA片段必须有相同的粘性末端才能互补配对进行结合，具有相同粘性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链上的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成。3基因工程中要把所需目的基因从供体细胞中分离出来，这要利用限制性核酸内切酶，有一种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列，并在G和A之间进行切割，这是利用了酶的()A高效性B专一性C多样性D催化活性受温度影响解析：选B。一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定
3、的位点切割是酶专一性的体现。4基因工程技术中常用的质粒其本质是什么分子？一般取自何类生物()A蛋白质、噬菌体B蛋白质、动物细胞CDNA、细菌细胞DDNA、植物细胞答案：C5在基因工程中，切割载体和含有目的基因的DNA片段一般需使用()A同种限制性核酸内切酶B两种限制性核酸内切酶C同种连接酶D两种连接酶解析：选A。当使用同种限制性核酸内切酶时，在载体和目的基因中才会产生相同的粘性末端，从而进行不同片段或相同DNA分子片段之间的碱基互补配对。6现有一长度为1 000个碱基对(bp)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1 000 bp，用Kpn单独酶切得到400 bp和
4、600 bp两种长度的DNA分子，用EcoR、Kpn同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。下图中表示该DNA分子的酶切图谱正确的是()解析：选D。该DNA分子用限制性核酸内切酶EcoR酶切前后长度不变，数量不变，说明其为环状结构，进一步根据题目所给实验数据可推断该DNA分子酶切图谱如图D所示。7抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()A可以抵抗所有的病毒B对病毒的抗性具有局限性或特异性C可以抗害虫D可以稳定遗传，不会变异解析：选B。抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，不可以抗虫。抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性。8某研究所的研究人员将生长激素
5、基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。 下列叙述正确的是() A导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒BDNA连接酶和RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶C可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌解析：选D。导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒；DNA连接酶和限制性核酸内切酶是构建该重组质粒必需的工具酶；因为目的基因要插入到基因B(B是抗氨苄青霉素基因
6、)中，所以不可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，但可以用含链霉素的培养基来检测。9下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。有关叙述错误的是()A重组质粒构建过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B图中愈伤组织分化产生的再生植株基因型一般都相同C卡那霉素抗性基因中含有相关限制性核酸内切酶的识别位点D转基因抗虫棉有性生殖的后代不能稳定保持抗虫性状解析：选C。重组质粒构建过程中需要限制性核酸内切酶切出相同的粘性末端，再经DNA连接酶接合在一起形成重组质粒，故A正确；细胞分化的过程不会改变遗传物质，故形成的再生植株的基因型一般是相同的，故B正确；卡那霉素抗性基因是作为标记基因利用的，
7、其中不可能含有相关限制性核酸内切酶的识别位点，故C错；转基因抗虫棉植株相当于杂合子，其后代会发生性状分离，故D正确。10基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙)。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl (AGATCT)、EcoR (GAATTC)和Sau3A (GATC)。下列分析合理的是()A用EcoR 切割目的基因和Pl噬菌体载体B用Bgl 和EcoR 切割目的基因和Pl噬菌体载体C用Bgl 和Sau3A 切割目的基因和Pl噬菌体载体D用EcoR 和Sau3A 切割目的基因和Pl噬菌体载体解析：选D。从图甲和图丙中RNA聚合酶的移动方向看，切割下来的目的
8、基因左边应该连接到载体的下部，而切下来的右边则应该连接到上部，再形成图丙的重组DNA，根据这个原则，应该选择用EcoR 和Sau3A 切割目的基因和Pl噬菌体载体，这样也可以避免目的基因和载体自身环化的问题。11如图是某转基因抗虫水稻培育流程简图。下列有关分析错误的是() A该过程涉及基因工程技术 B毒蛋白基因在转基因抗虫水稻中的表达需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶 C可用带荧光标记的毒蛋白抗体检测毒蛋白基因是否在水稻细胞中表达 D转基因抗虫水稻的种植可能导致昆虫群体抗毒蛋白基因频率增加解析：选B。限制性核酸内切酶和DNA连接酶用于形成重组DNA，而当目的基因导入受体细胞后，其表达只是受到受
9、体细胞的限制，与这两种酶无关。12如图表示化学方法合成目的基因I的过程。据图分析下列叙述正确的是()A过程需要DNA连接酶B过程需要DNA限制性核酸内切酶C目的基因I的碱基序列是已知的D若某质粒能与目的基因I重组，则该质粒与I的碱基序列相同解析：选C。过程和是两条DNA单链在部分能够碱基互补的区域进行碱基互补配对，不需要DNA连接酶和限制性核酸内切酶；只有知道目的基因的碱基序列后才能用化学方法合成目的基因。13下列关于基因工程的叙述，错误的是()A受体细胞主要有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生
10、物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：选D。载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但由于它和目的基因是相互独立的，并不能促进目的基因的表达。14利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A在受体细胞中检测到了外源基因B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其转录成的mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的分解产物氨基酸D转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌细胞中检测到了人胰岛素原解析：选D。目的基因在受体细胞中存在并不意味着目的基因一定表达，所以需要进行筛选。此题一定要注意题干中的“目的基因完
11、成了在受体细胞中表达”，意指目的基因的终产物而不是中间物质。15番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述中，错误的是()A运载工具是质粒B受体细胞是番茄细胞C目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D目的基因的表达延缓了细胞的软化解析：选C。抗软化番茄的培育是以质粒作载体，将目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)与质粒结合形成重组DNA，利用含重组DNA的土壤农杆菌转化法去感染普通番茄，目的基因进入
12、普通番茄细胞中染色体的DNA上，从而使多聚半乳糖醛酸酶基因不能表达。16目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定关键步骤的是()A检测受体细胞是否有目的基因B检测受体细胞是否有致病基因C检测目的基因是否转录mRNAD检测目的基因是否翻译蛋白质解析：选A。目的基因的检测包括：首先检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针，使DNA探针与基因组DNA杂交；其次检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交；最后检测目的基因是否翻译了蛋白质，方法是进行抗原抗体杂交。其中第一步是目的基因
13、能否在真核生物中稳定遗传的关键。17利用细菌大量生产人类干扰素，下列有关叙述错误的是()A用适当的酶对载体与人类干扰素基因进行切割与黏合B用Ca2处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌C通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌D重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人类干扰素解析：选C。在构建基因表达载体时，要对含有目的基因的DNA分子和载体进行同种限制性核酸内切酶的切割和DNA连接酶的黏合，A项正确；因为受体细胞是细菌，通常对其进行Ca2处理至感受态，以便更好地导入目的基因，B项正确；通常采用标记基因来检测重组DNA是否导入受体细胞，C项错误；重组DNA进入
14、细胞后，其上的目的基因会随着DNA的复制而复制，并表达(转录和翻译)出相应的基因产物人类干扰素，D项正确。18治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是()A口服化学药物B注射化学药物C利用辐射或药物诱发致病基因突变D采用基因治疗法纠正或补偿缺陷基因带来的影响解析：选D。遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，用正常的目的基因去纠正或补偿缺陷基因，这是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的基因，但在一般情况下，突变大多是有害的，很可能引起另一种新的疾病。A、B选项只能治标，不能治本。19目前研究人员运用基因工程技术，已经能让羊合成并由乳腺分泌抗体，下列
15、相关叙述中正确的是()该技术能定向改变生物的遗传性状DNA连接酶把目的基因与载体的粘性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供信息受精卵是理想的受体ABCD解析：选B。基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，所以可以定向改造生物的遗传性状。在基因操作中，DNA连接酶连接的不是目的基因与载体的粘性末端的碱基对，而是目的基因与载体DNA两条链的骨架，即磷酸二酯键。由蛋白质中的氨基酸序列可推知mRNA的核苷酸序列，进而推测得到DNA的核苷酸序列，再用化学合成法获得目的基因。用动物细胞作受体细胞时，一般采用其受精卵，因为体细
16、胞的全能性受到严格限制。20某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp)，先用限制性核酸内切酶a切割，再把得到的产物用限制性核酸内切酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制性核酸内切酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是()a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)2 100；1 400；1 000；5001 900；200；800；600；1 000；500A在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个Ba酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接Ca酶与b酶切断的化学键相同D用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后， 序列会明
17、显增多解析：选B。限制性核酸内切酶是通过切割DNA分子主链上的磷酸二酯键，而将DNA分子切开的。由a、b酶切割后得到的DNA片段知该DNA片段上有a、b酶识别的序列分别有3个、2个；两种酶切割DNA得到的粘性末端均为GATC，故可以相连；两种酶切割的粘性末端相连接后得到的序列为，故用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)21(12分)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：(1)在进行基因工程操作时，若要从植
18、物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是_。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_。(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是_(答出两点即可)。(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是_。(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_。解析：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料
19、，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA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的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解(2)在逆转录酶的作用下，以
20、mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA(3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常22(12分)转基因生物可作为生物反应器，用来生产人们所需的药用蛋白，如激素、抗体、疫苗、酶等，甲图是通过生物工程培育能产生人胰岛素的烟草的过程。甲(1)构建表达载体的A过程中，可选用不同限制性核酸内切酶，如乙图所示过程，采用EcoR 和EcoR 酶切含有目的基因的DNA和质粒，这样可以防止酶切产物在加入DNA连接酶后，出现_。(2)D过程采用的方法是_。E过程体现的生物学原理是_。(3)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，F过程应该用_
21、作为探针。解析：(1)用不同的限制性核酸内切酶切割，形成的粘性末端不同，再用DNA连接酶连接，可以防止质粒和外源DNA片段自身环化。(2)目的基因导入植物细胞常用的是农杆菌转化法。植物组织培养的理论基础是细胞的全能性。(3)检测目的基因是否导入受体细胞应用放射性同位素标记的人胰岛素基因作探针。答案：(1)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(2)农杆菌转化法细胞全能性(3)放射性同位素(荧光)标记的人胰岛素基因23(13分)我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重(以克表示的一千粒种子的重量)增加，同时茎秆变得粗壮
22、，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上。如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答：(1)上图所示流程中步骤是实验所用技术的核心步骤。此步骤使_和_构成重组质粒。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用_处理该细菌，以增加该细菌_的通透性。(3)每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含_个限制性核酸内切酶识别位点。(4)过程应用的主要生物技术是_，原理是_。在该技术过程中，以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导_，才能得到水稻新品种植株。(5)从变异类型上分析，该水稻的新性状的出现应该属于可遗传变异中的_。解析：基因工程操作的核心步骤是
23、把目的基因和载体连接成重组DNA分子，这里的目的基因是突变的IPA1基因，载体则用Ti质粒。用氯化钙处理细菌，增大细菌细胞壁的通透性，可以提高导入重组DNA分子的成功率。形成的重组质粒中至少含有一个限制性核酸内切酶的识别位点，且每个限制性核酸内切酶识别位点只能插入一个目的基因。利用细胞的全能性，把已经导入了目的基因的受体细胞通过植物组织培养可以形成完整的新品种植株，这种新品种植株中的新性状的出现属于基因重组。答案：(1)突变的IPA1基因 Ti质粒 (2)氯化钙 细胞壁(3)1(4)植物组织培养 植物细胞的全能性 愈伤组织(5)基因重组24(13分)我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年
24、诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用_技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供_、_等条件。(2)图2中的为_，形成过程中需要_等酶；棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成的主要原因是_。(3)若不能在含有抗生素Kan的培养基
25、上生存，则原因是_。(4)由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？(试举一例)_。解析：(1)PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板(目的基因)、原料(四种脱氧核苷酸)、引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)图2中的为构建的基因表达载体(重组质粒)，形成过程中需要限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接。由于切割棉花FPP合成酶基因和质粒后，具有相同的粘性末端，两者能够连接成基因表达载体。(3)重组质粒中含有标记基因，若不能在含抗生素Kan的培养基上生长，说明重组质粒未导入农杆菌。(4)据图分析可知，FPP在ADS基因表达的情况下，生成青蒿素，在SQS基因表达的情况下，生成其他萜类化合物，因此要提高青蒿素的产量，可以通过抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)等途径。答案：(1)PCR引物热稳定的DNA聚合酶(2)基因表达载体(重组质粒)限制性核酸内切酶和DNA连接酶切割后具有相同的粘性末端(3)重组质粒没有导入农杆菌(4)抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)