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 高中生物选择性必修三章末检测
第3章 基因工程
一、选择题(本题共20小题，每小题2分；共40分。每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的)
1、在基因工程中，为将目的基因导入植物受体细胞常采用土壤农杆菌转化法，在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物，下列分析错误的是( )
A．Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，是基因工程中重要的载体
B．用Ca2＋处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法
C．含有重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞，可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物
D．若能够在植物细胞中检测到抗虫基因，则说明重组质粒成功地导入了受体细胞
2、如图是DNA结构模式图，下列推测不正确的是( )
A．限制酶将a处切断，一定形成相同的黏性末端
B．DNA连接酶将a处连接会脱去一分子水
C．DNA复制时需要解旋酶切断b处，基因工程操作中不需要
D．b处的化学键是氢键
3、科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品种，下列相关叙述错误的是( )
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．可用较高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完全未知的，可用PCR技术得到大量目的基因
4、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是( )
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合
D．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择
5、PCR技术的原理类似于细胞内DNA的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增几百万倍。下列关于PCR技术的推测，不可能的是( )
A．PCR技术在短时间内将目的基因扩增几百万倍，因而对基因工程的操作有极大帮助
B．用PCR技术扩增目的基因，需要模板、原料、酶和能量等条件
C．用PCR技术扩增目的基因，也遵循碱基互补配对原则
D．如果一个目的基因(双链DNA片段)在PCR仪中经n次循环可得到目的基因(2n－1)个
6、PCR又称聚合酶链式反应，现在已成为分子生物学实验中的一种常规手段，它可以在体外很短的时间内将DNA大量扩增。你认为下列符合在体外进行PCR反应条件的一组是( )
①稳定的缓冲溶液环境 ②DNA模板 ③引物 ④4种脱氧核苷酸 ⑤耐高温的DNA聚合酶 ⑥解旋酶 ⑦限制性内切核酸酶 ⑧温控设备
A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥⑦⑧
C．③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧
7、埃博拉病毒(EBOV)呈纤维状，EBOV衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白)，其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。2014年首个埃博拉疫苗成功通过临床试验，接受疫苗的志愿者均产生了抗体，且未出现严重副作用。疫苗种类有：灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等。下列相关叙述错误的是( )
A．可利用埃博拉病毒的RNA逆转录合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗
B．以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的埃博拉病毒作为疫苗更安全
C．为了获取乳汁中含有GP蛋白的转基因牛，必须使目的基因的首段含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的启动子
D．产GP蛋白的转基因牛是否培育成功，可通过抗原—抗体杂交技术从个体水平进行检测
8、在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要( )
①DNA连接酶 ②限制性内切核酸酶 ③RNA聚合酶 ④具有标记基因的质粒 ⑤目的基因 ⑥四种脱氧核苷酸
A．③⑥ B．②④
C．①⑤ D．①②④
9、人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得，生产流程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．构建重组表达载体时需要用DNA聚合酶和DNA连接酶
B．检测目的基因是否已转录出mRNA，可采用分子杂交技术
C．将重组表达载体导入受精卵之前用CaCl2处理，有利于提高转化效率
D．若在母羊的体细胞中检测到htPA基因，说明目的基因成功表达
10、下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是( )
A．切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶
B．抗虫基因表达载体中要有起始密码子
C．抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受体细胞
D．抗虫基因的表达开始于复制原点
11、抗菌肽对治疗癌症有一定作用，如图表示抗菌肽的合成过程。下列相关说法正确的是( )
→→→→→
A．用PCR技术克隆目的基因不需要DNA解旋酶
B．基因表达载体包含起始密码子和终止密码子
C．用显微注射法导入基因表达载体
D．筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质
12、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。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
13、如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．过程A需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出mRNA
B．过程B需要用Ca2＋处理，以提高番茄细胞壁的通透性
C．抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达
D．转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
14、1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )
①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共用一套遗传密码 ③烟草体内合成了荧光素 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同
A．①③ B．②③
C．①④ D．①②③④
15、转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是( )
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
16、从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是( )
A．合成编码目的肽的DNA片段
B．构建含目的肽DNA片段的表达载体
C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
17、科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析不正确的一项是( )
A．这些鸡是基因工程的产物
B．这种变异属于可遗传的变异
C．该过程属于蛋白质工程技术
D．该种变异属于定向变异
18、动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。其大致过程如下图所示，下列有关说法错误的是( )
A．重组质粒只具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因
B．④通常采用显微注射技术
C．可以从转基因母牛乳汁中提取药物
D．该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
19、下列有关转基因植物的说法，不正确的是( )
A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱能力
B．由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用
C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值
D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等
20、干扰素是动物体内的一种糖蛋白，可以用于治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计的新的干扰素的生产流程图，据图分析下列叙述错误的是( )
A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B．图中新的干扰素基因必须加上启动子和终止子才能表达
C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构
D．图中各项技术并没有涉及基因工程技术
二、非选择题(本大题包括5个小题，共60分)
21、(13分)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有____(答出两点即可)。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_________________；并且________和______________
的细胞也是不能区分的，其原因是________________。
在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自________。
22、(10分)抗菌肽具有热稳定性以及广谱抗细菌等特点，其广泛的生物学活性显示了在医学上良好的应用前景。科研工作者将若干编码抗菌肽(ABP)序列按照首尾相连的方式插在质粒PLG339的布康唑抗性基因内部，形成长度为4 800 bp(1bp为一个碱基对)的重组质粒PLG339－nABP，相关过程如图1所示。已知重组质粒中，每个编码ABP序列中都含有限制酶AccⅢ的一个切点，基因trpA的表达产物可使细胞利用无机氮源合成色氨酸(色氨酸是微生物生长必需的氨基酸)。请据图回答下列问题：
(1)质粒PLG339的基本单位是____________________。
(2)若PLG339－nABP经限制酶AccⅢ处理后，产生66 bp和4 140 bp两种长度的DNA片段，单个抗菌肽(ABP)最多由________个氨基酸构成(不考虑终止密码)。
(3)现有大肠杆菌和酵母菌两种菌群，可作为导入PLG339－nABP的受体细胞是____________，理由是______________。
(4)若选定的受体细胞为trpA基因缺陷型，则需采用两步法筛选含重组质粒的细胞。第一步筛选的固体培养基在营养成分上的要求是________，不含色氨酸；第二步采用“影印法”，将第一步所得菌落转移到新的培养基上进行培养，该培养基中应添加________。通过对照，最终选出能在第一步培养基上生长，而不能在第二步培养基上生长的菌落即为符合要求的成功导入重组质粒的细胞。
(5)在测试转基因表达产物ABP对金黄色葡萄球菌的杀菌效果时获得了如图2所示的结果，据此可获得的结论是ABP抑菌效果与ABP的________和金黄色葡萄球菌的______________有关。
23、(13分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，使用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________(填写字母，单选)。
A．人血细胞启动子
B．水稻胚乳细胞启动子
C．大肠杆菌启动子
D．农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是___________________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是______。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与____的生物学功能一致。
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