1、1阶段质量检测(一) 基 因 工 程(时间：45 分钟，满分：100 分)一、选择题(每小题 3 分，共 45 分)1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多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，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，下列操作正确的是( )A提取矮牵牛蓝色花的 mRNA，经逆转录获得互补的
2、 DNA，再扩增基因 BB利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的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，然后感染并转入玫瑰细胞 3日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得 2008 年度诺贝尔化学奖。GFP 在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据 GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( )A作为标记基因，研究基因的表达B作为标记蛋白，研究细胞的转移C注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠D标记噬菌体外壳，示踪 DNA 路径4下列有关质粒的叙述，正确的是( )A质粒是广泛存在
3、于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNAC质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制D基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA、动植物病毒以及 噬菌体的衍生物5下列有关基因工程的叙述正确的是( )A用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的 DNA 片段可获得相同的黏性末端B以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功D质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基 因 连接6下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不正确的是( )2A将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注
4、射法B设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列C蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白 质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术D蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质7利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( )A用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合B用适当的化学物质处理受体细菌表面，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，并合成人的胰岛素8下列关于图中 P、Q、R、S、G 的描述，正确的是( )AP 代表的是质粒 RNA，S 代表的是外源 DNABQ 表示限制酶的
5、作用，R 表示 RNA 聚合酶的作用CG 是 RNA 与 DNA 形成的重组质粒DG 是转基因形成的重组质粒 DNA9下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是( )A目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒 DNA 中B检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录的方法都是分子杂交法C目的基因的鉴定通常是在个体水平上进行的D如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因首端含有启动子10科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要
6、意义。下列有关叙述错误的是( )A选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性B采用 DNA 分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达C人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用D将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代11某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，将基因 a 与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现 Amy 在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述不正确的是( )3A获取基因 a 的限制酶的作用部位是图中的B基因 a 进入马铃薯细胞后，可随 马铃薯 DNA 分子的复
7、制而复制，传给子代细胞C连接基因 a 与载体的 DNA 连接酶的作用部位是图中的D通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状12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实验13下图是四种不同质粒的示意图，其中 ori 为复制必需的序列， amp 为氨苄青霉素抗性基因， tet 为四环素抗性基因，箭头表示同
8、一种限制性核酸内切酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是( )A基因 amp 和 tet 是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因B质粒包括细菌细胞中能自我复制的小型环状的 DNA 和病毒中的 DNAC限制性核酸内切酶的作用部位是 DNA 分子中特定的两个核苷酸之间的氢键D用质粒 4 将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长14某线性 DNA 分子含有 3 000 个碱基对(bp)，先用限制酶 a 切割，再把得到的产物用限制酶 b 切割，得到的 DNA 片段大小如下表。限制酶 a 和 b 的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是( )4a 酶切割产物(bp) b 酶再次
9、切割产物(bp)1 600；1 100；300 800；300A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 酶切出的黏性末端不能相 互连接Ca 酶与 b 酶切断的化学键不同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，序列会明显增多AGATCCTCTAGG15下表列举了部分限制酶及其识别的核苷酸序列和切点，有关叙述错误的是( )限制酶 识别的核苷酸序列和酶切位点ApaBciT130MvaBstOEco72PspOMA Apa与 PspOM识别的核苷酸序列相同，但两者切割 DNA 形成的黏性末端不同B不同限制酶可识
10、别相同的核苷酸序列，同一种限制酶也可识别不同的核苷酸序列C BciT130 将其识别的核苷酸序列切开后，形成的黏性末端都能连接在一起D Eco72切割的化学键和 RNA 聚合酶、DNA 聚合酶催化合成的 化学键相同二、非选择题(共 55 分)16(12 分)下图表示两种限制性核酸内切酶识别 DNA 分子的特定序列，并在特定位点对 DNA 进行切割的示意图，请回答以下问题：甲：5(1)图中甲和乙代表_。(2)EcoR、 Hpa代表_。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为_、_。甲中限制酶的切点是_之间，乙中限制酶的切点是_之间。(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_。
11、(5)如果甲中 G 碱基发生改变，可能发生的情况是_。17(10 分)除草剂草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。科学家从抗草甘膦的矮牵牛中分离克隆出 EPSP 合成酶基因，培育出了抗草甘膦的转基因大豆，从而大大降低了田间管理成本。抗草甘膦转基因大豆培 育过程如下图所示。请分析回答有关问题：(1)科学家在进行上述基因操作时，通常要用同一种_分别切割质粒和含目的基因的 DNA，质粒的黏性末端与目的基因两侧的黏性末端就可通过_而黏合。这一过程体现了质粒作为运载体必须具备的条件是_。(2)为了确定转基因大豆是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定大豆
12、植株的抗除草剂特性。(3)有人提出，种植上述转基因大豆，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物6种造成“基因污染” 。另一方观点认为，由于存在_，它们很难与其他植物杂交。18(13 分)科学家研究发现，一种植物激素油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现，用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如 P450)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答：(1)获得油菜素内酯基因的方法有_、_(举两种即可)。第步用 PCR 技术扩增基因时用到的耐高温
13、的酶通常是指_。步骤用到的酶有_。(2)图中导入重组质粒的方法是_。在导入之前应用_处理。(3)导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用_制成探针，检测是否导入了重组基因；在培养基中加入_可将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)请你为该课题命名：_。(5)请你说说该研究发现的生态学意义(至少写出三项)：_。19(10 分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条各含 72 个碱基的DNA 单链，两条链通过 18 个碱基对形成
14、部分双链 DNA 片段，再利用 Klenow 酶补平，获得双链 DNA，过程如下图。在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：(1)Klenow 酶是一种_酶，合成的双链 DNA 有_个碱基对。(2)获得的双链 DNA 经 EcoR(识别序列和切割位点G AATTC)和 BamH(识别序列和切割位点G GATTC)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行 DNA 测序验证。7大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_。设计 EcoR和 BamH双酶切的目的是_。要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有_。(3)经 DNA 测序表明，最
15、初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_。20(10 分)为探究 SHH 基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用 SHH 基因的非模板链转录合成的 RNA 作为探针，进行分子杂交实验，以检测 SHH 基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：( Amp 表示氨苄青霉素抗性基因； LacZ 基因被 SHH 基因插入后不表达)请回答：(1)重组载体中 SHH 基因转录合成 RNA 探针时，_(填“需要”或“不需要”)启动子。(2)步骤中，用 Ca2 处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡
16、，原因是这些细菌不含有_基因。(3)能表达 LacZ 基因的大肠杆菌在含有 IPTG 和 Xgal 的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_(填“蓝色”或“白色”)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与_形成杂交带，进而判断 SHH 基因的转录情况。答 案1选 D 载体不属于酶。不同的限制酶识别不同的核苷酸序列。天然质粒大多不符合要求，要进行改造。2选 A 获得目的基因通常有两种办法：如果目的基因的序列是已知的，可以用化学8方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因；如果目的基因的核苷酸序列是未知的，我们可以建立一个包括
17、目的基因在内的基因文库，把 DNA 分子的所有基因都包括在这个基因文库中，从基因文库中找到我们想要研究的目的基因。目的基因(基因 B)与质粒连接应用 DNA 连接酶，而非 DNA 聚合酶。不能将目的基因直接导入受体细胞，并且植物一般是用土壤农杆菌导入目的基因。由于 mRNA 是通过转录获得的，DNA、RNA 的碱基之间遵循碱基互补配对原则，所以在逆转录酶作用下，通过逆转录可以获得目的基因 B，再通过扩增获得大量的基因 B。3选 B 绿色荧光蛋白基因在基因工程中常作为标记基因，其产物可作为标记蛋白，用于研究细胞的转移。4选 B 质粒是独立存在于细菌 DNA 之外的小型环状 DNA 分子，不是细胞
18、器。真核细胞的核内 DNA 或细菌拟核的 DNA 都不能作为基因工程的载体。5选 A 用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的 DNA 片段可获得相同的黏性末端，以便载体与目的基因连接。由于一个氨基酸可能对应多个密码子，故以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列可能不同。目的基因导入受体细胞后稳定维持和表达其遗传性状标志着基因工程育种已经成功。质粒上的抗生素抗性基因作为标记基因，可用作重组 DNA 的鉴定和选择。6选 B 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法；所设计引物应能与表达载体两端的序列互补配对；蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基
19、因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术；通过蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质。7选 C 检测重组 DNA 是否已导入受体细菌，需要对载体的标记基因 进行检测，检测目的基因的表达产物是检测目的基因是否表达的常用方法。8选 D 质粒是小型环状 DNA 分子，因此 P 是质粒 DNA，S 是外源 DNA，G 是质粒和外源 DNA 通过 DNA 连接酶连接而成的重组质粒；质粒和外源 DNA 需经过同一种限制性核酸内切酶切割出相同的黏性末端。9选 A 目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入到核 DNA 中；检测目的基因用的方法是 DNA 分子杂交法，检测 mRN
20、A 用到的是 DNARNA 分子杂交法；基因能成功表达，说明其首端含有启动子。10选 B 受精卵的全能性最高；采用 DNA 分子杂交技术可检测受体细胞是 否含目的基因；人的生长激素基因能在小鼠细胞中表达，说明生物共用一套遗传密码；通过克隆产生的细胞相同。11选 C DNA 连接酶和限制酶的作用部位都是磷酸二酯键，即图中部位。12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，使其细胞从常态转化为感受态细胞；9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。13选 D 质粒
21、上不含等位基因；质粒是细胞染色体(拟核)外能够自主复制的很小的环状 DNA 分子；限制性核酸内切酶的作用部位是 DNA 分子中特定的两个相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是氢键。14选 D 由表中信息可知，a 酶的识别序列有 2 个，b 酶的识别序列是 1 个。a 酶与b 酶切断的化学键相同。a 酶与 b 酶切出的黏性末端可以互补。15选 C Apa与 PspOM识别的序列都是 ，由于切点不同，形成的黏性末端GGGCCCCCCGGG也就不同；从表格第二栏中的信息可知，B 正确； BciT130可识别 和 序列，CCATGGGGTACC CCTAGGGGATCC经切割后形成的黏性末端不能互连； E
22、co72切割的是磷酸二酯键，RNA 聚合酶、DNA 聚合酶催化合成的也是磷酸二酯键。16解析：从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的 DNA 片段，在相应的限制酶(EcoR、 Hpa)的作用下，在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末端是黏性末端；后者是 在 识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平末端。答案：(1)有特殊脱氧核苷酸序列的 DNA 片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端 平末端 G、A T、A(4)能识别双链 DNA 分子上特定的脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将 DNA 分子切开(5)限制酶不能识别切割位点17解析：在构建基因表达载体时，要用
23、限制酶分别切割目的基因和运载体。检测目的基因是否导入或表达可用 DNA 分子杂交的方法。不同物种之间存在着生殖隔离。答案：(1)限制酶(限制性核酸内切酶) 碱基互补配对 具有一个或多个限制酶切点(2)EPSP 合成酶基因(目的基因) 喷施除草剂(草甘膦) (3)生殖隔离18解析：(1)油菜素内酯基因是目的基因，获得目的基因的方法有：从 cDNA 文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用 PCR 技术扩增等。PCR 技术中耐高温的酶是 DNA 聚合酶( Taq 酶)。步骤用到的是对质粒进行剪切和拼接，要用到限制酶和 DNA连接酶。(2)将重组质粒导入受体细菌中，采用 Ca2 转化法，
24、导入前应用 CaCl2溶液处理，使受体菌成为感受态细胞，增加受体细菌细胞膜的通透性。(3)对目的基因检测和筛选中应用红霉素抗性基因制作成探针，检测是否导入重组基因；筛选出含有目的基因的细胞可在培养基中加入红霉素。(4)课题命名可以是：探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解。(5)该项研究的意义：加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康。10答案：(1)从 cDNA 文库中获取、从基因文库中获取、人工合成目的基因或利用 PCR 技术扩增(任答两种即可) DNA 聚合酶 限制酶和 DNA 连接酶(2)Ca2 转化法 氯化钙溶液(3)红霉素抗性基因 红霉素(4)探究油菜素内酯
25、能否促进土壤中农药的分解(5)加速农药的分解，降低植物体内的农药含量，有利于环境保护和人体健康19解析：(1)由题干信息可知， Klenow 酶是一种 DNA 聚合酶。合成的双链 DNA 中碱基对数为 727218126。(2)大肠杆菌繁殖快，遗传物质相对较少，是作为基因工程理想的受体细胞。双酶切可防止目的基因和载体任意连接。(3)由题干信息可知，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基现象。答案：(1)DNA 聚合 126 (2)繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少(答案合理也给分) 保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接) 标记基因 (3)合成的核苷酸单链仍较
26、长，产生缺失碱基的现象20解析：(1)重组载体中 SHH 基因表达需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用 Ca2 处理后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达 LacZ 基因的大肠杆菌在含有 IPTG和 Xgal 的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中 LacZ 基因被 SHH 基因插入后不表达，重组菌在含有 IPTG 和 Xgal 的培养基上会形成白色菌落。(4)判断 SHH 基因的转录情况，也就是判断 SHH 基因是否转录出 mRNA。答案：(1)需要(2)感受态 Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH 转录的 mRNA(只写 mRNA 不给分)
