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1、限时规范训练(三十九)一、选择题(本题共10小题，共60分)1.(2013哈尔滨质检)下列关于基因工程的说法中，正确的是( )A.基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的B.目前基因工程所有目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的C.只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功表达D.基因工程能使科学家打破物种界限，定向改造生物性状答案 D解析 基因工程的设计和施工都是在DNA分子水平上进行的；目的基因可以从供体细胞中直接分离得到，也可以通过反转录或由已知蛋白质的氨基酸序列推出信使RNA的碱基序列，进一步推出DNA的碱基序列，再合成DNA；受体细胞中含有目的基因，目的基因也不一定能
2、成功进行表达；基因工程能实现基因的种间转移，打破物种界限，定向改造生物性状。2.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )A. B.C.D.答案 C解析 是将一个DNA切成互补的两个黏性末端，由限制性核酸内切酶发挥作用；DNA聚合酶是在DNA复制时发挥作用的(是DNA复制)；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起()；解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链()。3.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GA
3、TC。根据图示判断下列操作正确的是( )A.目的基因和质粒均用限制酶切割B.目的基因和质粒均用限制酶切割C.质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D.质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割答案 D解析 质粒是小型环状DNA，基本的单位是脱氧核糖核苷酸；因为目的基因要切下，质粒只要切开，酶识别序列和切点是GATC，单独使用时可以把目的基因和质粒都切断，限制酶I的识别序列和切点是GGATCC，只能把它们切开，单独使用时不能切下，所以切目的基因用限制酶切割，质粒用限制酶切割；因为用限制酶切割质粒时破坏了Gene，所以只能用Gene作为标记基因。4.下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(
4、kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是( )A.构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B.愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C.卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点D.抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传答案 A解析 质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性核酸内切酶的切割位点；抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。5.(2
5、012广雅中学模拟)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是( )A.催化过程的酶是RNA聚合酶B.过程发生的变化是引物与单链DNA结合C.催化过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温D.如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%答案 B解析 由题意可知，分别表示逆转录、DNA的复制、DNA变性、引物结合到单链DNA及互补链的合成。过程由逆转录酶催化完成，A错；由以上分析知B正确；催化过程的酶都是DNA聚合酶，过程是在7075 的高温条件下进行的，只有该过程中的酶需耐高温，C错；在DNA分子中有T无U
6、，D错。6.(2012广东梅州质检二)应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中不正确的是( )A.图中过程需要的工具酶是限制性内切酶和DNA聚合酶B.图中过程需要的培养基中一定含有植物激素和无机养料C.将PrG导入到细胞，则最可能是效应B细胞D.图中过程中不是都发生了碱基互补配对现象答案 A解析 本题考查基因工程及细胞工程。基因工程中需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，故A不对；植物组织培养的培养基需加入无机矿质养料、有机物和植物激素，故B对；抗体是由浆细胞分泌的，故C对；过程是将重组质粒导入受体细胞不发生碱基互补配对
7、，故D对。本题难度中等。7.(2011江苏南通二模)我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒RNA的几个重要片段经某种处理后插入天花病毒DNA中，形成重组病毒疫苗。该疫苗在人体内具有复制能力，产生的抗原蛋白可以持续刺激免疫系统，使人产生较强的免疫能力。在该疫苗研制过程中( )使用了逆转录酶运用基因工程手段，用质粒作载体可利用培养的动物细胞培养天花病毒体现了天花病毒的间接使用价值A.B.C.D.答案 C解析 艾滋病病毒的遗传物质是RNA，科学家利用相应的RNA为模板逆转录合成DNA，再将其插入天花病毒DNA中制成重组病毒疫苗，即为相应的DNA疫苗；该技术属于基因工程技术，载体是天花病毒，而
8、不是质粒；病毒营寄生生活，不能独立代谢，所以要用相应的宿主活细胞来培养病毒；复制型艾滋病疫苗的研制体现了天花病毒的直接使用价值。8.(2012天津宝坻一模)下列有关基因工程的叙述，错误的是( )A.从基因组文库中获取的某种生物的部分基因，可以实现物种间的基因交流B.从cDNA文库中获取的目的基因，既无启动子，又无内含子C.用人的胰高血糖素基因制成的DNA探针，检测人胰岛B细胞中的mRNA，可形成杂交分子D.基因表达载体中的标记基因，不能含有限制酶的切割位点答案 C解析 人的胰高血糖素基因在胰岛A细胞中能转录出信使RNA，在胰岛B细胞中不转录。9.(2011陕西兴平一模)下图表示一项重要的生物技
9、术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是( )A.a的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构B.只要能获得相同的黏性末端，可以用不同种b切割a和dC.c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对D.若要获得未知序列的d，可到基因库中寻找答案 B解析 质粒的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成的结构；不同种b(限制酶)切割a和d，只要黏性末端处碱基互补配对就能用DNA连接酶连接；c(DNA连接酶)连接磷酸二酯键，双链间的A和T互补配对，不需酶连接；若要获得未知序列的d(目的基因)，可到基因组文库中寻找。10.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a转到马
10、铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法正确的是( )A.基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞C.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D.目的基因导入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达答案 D解析 培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞；目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；目的基因导入成功后，不抑制细胞原有的代谢途径。二、非选择题(本题共3小题，共40分)11.(10分)(原创题)某竹芋科植物果实中含有一种甜蛋白，其甜度为蔗糖的三千倍，是理想的甜味剂。某生
11、物研究小组试图把甜蛋白基因(目的基因)导入黄瓜中，以改良黄瓜的品质。获得转基因黄瓜植株的研究流程如下：请回答：(1)通过步骤可人工合成目的基因，在步骤中先以mRNA为模板在_酶的作用下合成cDNA(互补DNA)，然后通过一系列实验从中筛选出甜蛋白基因。此外，还可以根据_推测出甜蛋白基因的核苷酸序列，再用化学方法合成目的基因。(2)通过_技术，可以获得大量的目的基因。该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，根据这一序列合成_，为RNA聚合酶提供吸附位点。(3)导入了目的基因的黄瓜叶片组织细胞经过步骤_和_后形成了完整的植株，说明_。(4)黄瓜植株中是否含有甜蛋白，可以通过_技术进行检测。
12、最终检测发现黄瓜中含有较多的甜蛋白，但植株叶片中没有，原因是_ _。答案 (1)逆转录 甜蛋白的氨基酸序列(2)PCR 引物(3)脱分化 再分化 植物细胞具有全能性(4)抗原抗体杂交 甜蛋白基因选择性表达解析 (1)mRNA在逆转录酶的作用下合成cDNA，然后再从中筛选出甜蛋白基因。还可以根据甜蛋白的氨基酸序列推测出甜蛋白的核苷酸序列，再通过化学方法进行合成目的基因。(2)可以采用PCR技术大量扩增目的基因，在使用该技术之前，需要合成相应的引物。(3)由于植物细胞具有全能性，因此，含有目的基因的细胞通过脱分化和再分化可以形成完整的植株。(4)植株中是否表达出甜蛋白，可以通过抗原抗体杂交技术进行
13、检测。由于基因的选择性表达，甜蛋白出现在不同部位的细胞中。12.(15分)(2012山东省潍坊市光华中学高三月考)科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的人的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如下图所示。请据图回答下列问题。(1)过程采用的方法是_，过程之前需用_处理目的基因和质粒。(2)过程需事先对大肠杆菌用_处理，使其处于感受态，接着_，从而完成转化过程。(3)过程动物细胞培养中使用的工具酶是_，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养液中通常需加入_。(4)过程一般先将生长激素基因导入奶牛的_，然后进行_，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊。答案 (1)反(逆)转
14、录 同一种限制酶(2)Ca2+ 将重组表达载体溶于缓冲液与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子(3)胰蛋白酶 动物血清、血浆(4)受精卵 早期胚胎培养解析 过程是由mRNA到DNA的过程，为反转录法，过程是将质粒和目的基因拼接在一起，在拼接前要用同一种限制酶对目的基因和质粒进行切割，以形成相同的黏性末端。过程是将重组质粒导入大肠杆菌细胞，需要事先用Ca2处理，使之成为感受态细胞，接着将重组质粒与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子。过程是将目的基因导入动物细胞，在对细胞进行培养中使用的工具酶是胰蛋白酶，在培养中要加入动物血清、血浆等物质，满足动物细胞的营
15、养需求。过程将生长激素基因导入奶牛的受精卵中，然后进行早期胚胎培养，胚胎移植，就可以生下转基因牛犊了。13.(15分)(原创题)土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T-DNA片段才能转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如图所示，回答相关问题：(1)质粒是基因工程中常用的运载体，是一种小型环状的_；从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于_生物，在基因工程中常作为_细胞。(2)在基因工程操作过程中，作为基因表达载体的Ti质粒，除了目的基因之外，还必须有_、_以及_等。(3)为了使某种
16、植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即去除瘤基因，将抗旱基因转移至_，然后在一定条件下将外植体置于含有_的稀释培养基上培养，此时修饰的T-DNA转入植物细胞并整合到植物细胞的基因组中。(4)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，此过程叫做_，愈伤组织再通过_过程产生胚状体或丛芽，进而发育成完整的植株。(5)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以利用_方法来检测目的基因是否翻译成蛋白质；也可以直接在_水平对转基因植物与非转基因植物进行比较。答案 (1)DNA分子 原核 受体(2)启动子 终止子 标记基因
17、(3)T-DNA 土壤农杆菌(4)脱分化 再分化(5)抗原抗体杂交 个体解析 (1)质粒是能够自主复制的小型环状DNA分子，土壤农杆菌属于原核生物，在基因工程中常作为受体细胞。(2)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等部分。(3)将外植体与含目的基因的土壤农杆菌混合培养，修饰的T-DNA转入植物细胞并整合到植物细胞的基因组中。(4)植物组织培养中形成愈伤组织的过程叫做脱分化，愈伤组织通过再分化过程形成胚状体或丛芽。(5)对转基因植物进行鉴定，根据检测的内容不同，采取的方法也不同，如果检测目的基因是否翻译成蛋白质，可以采用抗原抗体杂交法，转基因植物与非转基因植物进行比较，是在个体水平(表现型)上的检测。6