2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题质量检测（一）

2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题质量检测（一）

专题质量检测(一) (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．下列关于限制酶和 DNA 连接酶的叙述，正确的是( ) A．DNA 连接酶可以恢复 DNA 分子中的氢键 B．在基因工程操作中可以用 DNA 聚合酶代替 DNA 连接酶 C．其化学本质都是蛋白质 D．它们不能被反复利用 解析：限制酶和 DNA 连接酶的化学本质都是蛋白质，作用前后没有发生变化，可 以被反复利用。DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两个 DNA 分子片段连接起 来，DNA 聚合酶是通过形成磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸连接起来。 答案：C 2．下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A．限制酶只在获取目的基因时才会使用 B．重组质粒的形成是在细胞内完成的 C．目的基因导入不同受体细胞的方法都相同 D．通过基因工程育种可以定向改造生物体的性状 解析：构建基因表达载体时常用同种限制酶切割目的基因和质粒，A 错误；重组 质粒的形成是在生物体外完成的，B 错误；目的基因导入不同受体细胞的方法不同， C 错误；基因工程育种可以定向改造生物体的性状．D 正确。 答案：D 3．下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是( ) A．通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类目前还很少 B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性 C．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属 于蛋白质工程 D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂 解析：通过对基因结构的改造产生新型蛋白质的种类不多，A 正确；蛋白质工程 可以改变蛋白质的活性，如β干扰素的抗病毒活性，B 正确；将人的胰岛素基因导 入大肠杆菌体内，使其产生大量胰岛素属于基因工程，C 错误；蛋白质工程可以通 过改造胰岛素基因来对胰岛素进行改造和修饰，从而合成速效型胰岛素制剂，D 正确。 答案：C 4．报道称某生物制品公司将人的乙肝抗原基因导入酵母菌，生产出乙型肝炎疫苗， 该疫苗致使婴儿接种后发生疑似预防接种异常反应，并已出现死亡病例。下列关 于此乙肝疫苗的说法正确的是( ) A．乙肝抗原基因可从酵母菌基因文库中获得 B．转基因过程中用到的质粒是一种类似于染色体的链状 DNA C．转基因酵母菌生产乙肝疫苗的理论基础之一是生物共用一套遗传密码 D．将乙肝抗原基因导入酵母菌时常使用显微注射技术 解析：A 错误，乙肝抗原基因不存在于酵母菌中，应从乙肝病毒基因文库中获得。 B 错误，质粒的化学本质是环状 DNA，并非链状。C 正确，因为生物共用一套遗 传密码，所以乙肝抗原基因导入酵母菌后才会得以表达。D 错误，将目的基因导 入微生物细胞时常使用感受态细胞法。 答案：C 5．chlL 基因是蓝藻拟核 DNA 上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿 素合成的控制，需要构建缺失 chlL 基因的蓝藻细胞。技术路线如图所示，对此技 术描述中，正确的是( ) A．②过程共形成 2 个磷酸二酯键 B．①②过程都需要使用限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 C．该项技术操作成功的标志是目的基因的表达 D．红霉素抗性基因是标记基因，用于筛选含有 chlL 基因的受体细胞 解析：②过程为红霉素抗性基因与重组质粒 1 结合，该过程中重组质粒 1 与红霉 素抗性基因有两个切口需要连接，故共形成 4 个磷酸二酯键，A 项错误。①过程 需要用同种限制酶切割质粒和 chlL 基因，然后用 DNA 连接酶连接 chlL 基因和质 粒，B 项正确。该技术是为了获得缺失 chlL 基因的蓝藻细胞，故该技术成功的标 志是蓝藻细胞无 chlL 基因控制的性状即蓝藻不能合成叶绿素，C 项错误。红霉素 抗性基因不属于标记基因，红霉素抗性基因可插入到蓝藻拟核 DNA 以破坏蓝藻拟 核 DNA 上的 chlL 基因，最终可获得缺失 chlL 基因的蓝藻细胞，D 项错误。 答案：B 6．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：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。 答案：C 7．限制酶 MunⅠ和限制酶 EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓TTAAG— 和—G↓AATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位 为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒的 是( ) 解析：用限制酶 MunⅠ切割 A 质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的 基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体。B 项中质粒没有标记基 因，不适于作为目的基因的载体。C、D 质粒含有标记基因，但用限制酶切割后会 被破坏，因此不适于作为目的基因的载体。 答案：A 8．下列物质或过程不影响磷酸二酯键数目变化的是( ) A．RNA 聚合酶、逆转录酶、Taq 酶 B．DNA 聚合酶、DNA 连接酶、DNA 酶 C．遗传信息的翻译、PCR 中 DNA 解链 D．cDNA 文库的构建、基因突变过程 解析：RNA 聚合酶、逆转录酶和 Taq 酶的作用都会导致磷酸二酯键的数目增加， A 错误；DNA 聚合酶和 DNA 连接酶的作用都会导致磷酸二酯键的数目增加，而 DNA 酶的作用会导致磷酸二酯键的数目减少，B 错误；遗传信息的翻译会增加肽 键的数目，PCR 中 DNA 解链会减少氢键的数目，这两个过程都不会影响磷酸二酯 键的数目，C 正确；cDNA 文库的构建需要使用逆转录酶，这会导致磷酸二酯键的 数目增多，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，其中增添和缺失会 导致磷酸二酯键的数目改变，D 错误。 答案：C 9．人们利用基因工程的方法，用大肠杆菌生产人类胰岛素，这一过程不涉及 ( ) A．用适当的酶对胰岛素基因与运载体进行切割并拼接 B．把重组后的 DNA 分子导入受体细胞内 C．检测重组 DNA 分子是否导入受体细胞内并表达出相应的性状 D．检测目的基因是否发生结构上的改变 解析：在基因工程中，需要用限制酶和 DNA 连接酶将目的基因和运载体进行切割 和拼接；基因表达载体构建后，需要将目的基因导入受体细胞；目的基因导入受 体细胞中需要对目的基因进行检测和鉴定；基因工程中不需要对目的基因的结构 进行检测。 答案：D 10．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 Pl。目前在 Pl 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 Pl 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 解析：根据题意，要在 Pl 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，应利用 蛋白质工程，首先要做的是依据 Pl 氨基酸序列设计多条模拟肽，然后筛选出具有 优良活性的模拟肽作为目的肽，根据目的肽合成编码目的肽的 DNA 片段作为目的 基因，最后利用基因工程技术获取该目的肽。 答案：C 11 ． 限 制 酶 HindⅢ 和 XhoⅠ 的 识 别 序 列 及 切 割 位 点 分 别 是 下列相关叙述正确的是( ) A．所有限制酶的识别序列均为 6 个核苷酸 B．这两种限制酶切割形成的黏性末端相同，都是—AGCT C．分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒 D．实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果 解析：有的限制酶的识别序列为 4、5 或 8 个核苷酸；这两种限制酶的识别序列均 为 6 个，切出的黏性末端分别为—AGCT 和—TCGA，无法连接形成 DNA 片段， 实验中可通过控制反应时间、酶浓度等控制切割效果。 答案：D 12．为了构建重组质粒 pZH22，可利用限制酶 E、F 切割含目的基因的 DNA 片段 和质粒 pZHZ1，然后用相应的酶连接。据图分析，下列叙述中错误的是( ) A．基因工程的核心就是构建重组 DNA 分子 B．质粒 pZHZ2 上存在 RNA 聚合酶结合的位点 C．重组质粒 pZHZ2 只能被限制酶 G、H 切开 D．质粒 pZHZ1、pZHZ2 复制时一定会用到 DNA 聚合酶 解析：基因工程的核心是基因表达载体的构建，A 正确；天然质粒能独立进行 DNA 复制和基因表达，所以质粒上存在启动子即 RNA 聚合酶的结合位点，B 正确；重 组质粒中仍然含有限制酶 E、F 的切割位点，还能被限制酶 E、F 切开，C 错误； 质粒的化学本质是 DNA，DNA 复制时需要 DNA 聚合酶的催化，D 正确。 答案：C 二、非选择题(共 3 小题，共 40 分) 13．(13 分)大豆花叶病毒(RNA 病毒)是世界性大豆病害，是造成大豆减产的重要 原因。某科研小组制备了大豆花叶病毒的空衣壳蛋白(CP 蛋白)，生产过程大致如 下，请回答问题： (1)图中的①是指__________________________________________。 (2)过程Ⅱ中应用的酶是________。此过程中，先要在大豆花叶病毒的基因文库中 查找________________的核苷酸序列，以便合成特异性引物。 (3)在上述生产流程中，________(填序号)是基因工程生产 CP 蛋白的核心步骤。为 检测样液中是否含有有效成分，在Ⅶ可使用____________进行检测。 解析：(1)因为通过Ⅰ过程获得的是 cDNA，所以①是 RNA，过程Ⅰ是逆转录。(2) 过程Ⅱ是 PCR 扩增，在该技术中需要用到耐高温的 DNA 聚合酶。在该过程中， 需要先知道目的基因，即 CP 蛋白基因的核苷酸序列，才能合成特异性引物。(3) 在基因工程中基因表达载体的构建，即步骤Ⅲ是核心步骤。为了检测样液中是否 含有有效成分，在Ⅶ过程中可以用抗原—抗体杂交，即使用 CP 蛋白的抗体进行检 测，如果出现了杂交带说明含有有效成分。 答案：(1)RNA (2)热稳定性 DNA 聚合酶(Taq 酶) CP 蛋白基因(控制 CP 蛋白合成的 RNA 片段) (3)Ⅲ CP 蛋白的抗体 14．(12 分)白僵菌可感染农业害虫，但由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感且杀死害虫 的能力较弱，科研人员对其进行基因工程改造，流程如图所示(其中 Bar 基因表示 草丁膦抗性基因)，请回答有关问题： (1)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白，能有效杀死害虫。已知该基因的全部序列，科 研人员可通过________法或 PCR 技术获得大量毒蛋白基因片段。据图分析，将毒 蛋白基因和质粒连接获得重组质粒 1 的过程需要用到的工具酶是________。 (2)将重组质粒 2 与感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒 2 在白僵菌细胞 内被修复。一段时间后用含有________的平板培养基进行筛选，获得含有 Bar 基 因的重组白僵菌。 (3)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫，记录单 位时间内的____________，以判断重组白僵菌的杀虫效果。 解析：(1)根据题意可知，已知该基因的全部序列，可通过人工合成法(或化学合成 法)或 PCR 技术获得大量毒蛋白基因片段。据图分析。将毒蛋白基因和质粒连接获 得重组质粒 1 的过程需要用到的工具酶是 NcoⅠ、BamHⅠ和 DNA 连接酶。(2)将 重组质粒 2 与用钙离子处理后处于感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒 2 在白僵菌细胞内被修复，一段时间后用含有草丁膦的平板培养基进行筛选，获得 含有 Bar 基因的重组白僵菌。(3)科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此 饲喂饥饿处理的害虫，记录单位时间内的死亡害虫数，以判断重组白僵菌的杀虫 效果。 答案：(1)人工合成(或“化学合成”) NcoⅠ、BamHⅠ和 DNA 连接酶(限制酶和 DNA 连接酶) (2)草丁膦 (3)死亡害虫数 15．(15 分)为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶 D 基因与位于叶绿体膜 上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。请回答下列问题： (1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，从陆地棉和拟南芥的________中获取 酶 D 基因和转运肽基因，所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图甲所 示。则用________和________酶处理两个基因后，可得到________端与________ 端(填图中字母)相连的融合基因。 (2)将上述融合基因插入如图乙所示 Ti 质粒的 TDNA 中，构建_____________并导 入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含________的固体培养基上筛选培养得到含 融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。 (3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是__________。 (4)进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过植物组织培养技术，可培育成 转基因油菜植株。用____________技术在分子水平上可检测转基因油菜植株中的 融合基因是否成功转录。 解析：(1)研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用 PCR 法从陆地棉基因文库 中获取酶 D 基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因。酶 D 基因的 A 端和转运 肽基因的 D 端都含有限制酶 ClaⅠ的切割位点，因此可以用 ClaⅠ限制酶和 DNA 连接酶处理两个基因后，得到 A、D 端相连的融合基因。(2)农杆菌中的 Ti 质粒上 的 TDNA 可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的 DNA 上。根据农杆 菌的这一特点，如果将目的基因插入到 Ti 质粒的 TDNA 上，通过农杆菌的转化 作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的 DNA 上。因此，将上述融合 基因插入图乙所示 Ti 质粒的 TDNA 中，构建基因表达载体并导入农杆菌中。由 图可知，标记基因是四环素抗性基因，因此将获得的农杆菌接种在含四环素的固 体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的浸 染液。(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将 融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜。(4)检测目的基因是否转 录出了 mRNA 可以采用分子杂交技术。 答案：(1)基因文库 ClaⅠ DNA 连接 A D (2)基因表达载体(或“重组质粒”) 四环素 (3)利用农杆菌将融合基因导入油菜 细胞 (4)分子杂交