第一章 基因工程 同步测试苏教版选修3.docx

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第一章基因工程同步测试苏教版选修3

第一章　基因工程同步测试（苏教版选修3）

1.下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是（　　）

A．DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组DNA

B．限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子

C．Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶

D．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种

解析　DNA连接酶连接的是磷酸二酯键；DNA分子是双链，因此切割DNA分子产生两个片段时需要两分子的水；Taq酶是热稳定DNA聚合酶，是连接单个脱氧核苷酸的，不是DNA连接酶；植物杂交育种是借助有性生殖实现，纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体应用于细胞工程。

答案　B

2.对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的限制有密切关系。

下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是（　　）

A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限

B.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移

C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的

D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”

解析　在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，人们可以根据需要选择使用，不可能是争论的原因。

答案　D

3.下列关于基因成果的概述，错误的是（　　）

A.在医药卫生方面，主要用于治疗疾病

B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物

C.在畜牧养殖业上培育出了体型巨大，品质优良的动物

D.在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化

解析　基因成果在医药卫生方面，主要用于生产药物。

答案　A

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（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

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。

答案　A

5.右图表示细胞膜上乙酰胆碱（一种神经递质）受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中正确的是（　　）

A．获得该mRNA的最佳材料是受精卵

B．构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌

C．完成过程①②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA

聚合酶

D．探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌

解析　该受体基因在神经细胞中表达，获得该mRNA的最佳材料是神经细胞。

构建基因表达载体最可能使用的载体是质粒。

探针筛选的目的是检测是否存在cDNA。

答案　C

6.如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。

下列说法错误的是（　　）

A.图示过程是基因工程的核心步骤

B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ

C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来

D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构

解析　图示过程为重组DNA分子的构建过程，是基因工程中的核心步骤。

构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。

抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。

重组DNA分子包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。

答案　B

7.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。

但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。

下列有关叙述，正确的是（多选）（　　）

A.人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍

B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵

C.在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中

D.人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA

解析　人体细胞内遗传信息的表达过程中mRNA上存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中。

答案　BD

8.下列哪些是转基因食物潜在的安全隐患（多选）（　　）

A.转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质

B.转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原

C.某些转基因生物可以合成白细胞介素－2，进入人体增强相应细胞的免疫力

D.某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分的改变

解析　转基因生物可引发食物安全性问题的主要理由如下：

对食物的安全性检测不够；出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变等。

因此A、B、D三项都属于转基因食物潜在的安全隐患，C项是转基因技术在制药方面的应用。

答案　ABD

9.回答有关基因工程的问题。

（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生　　　　末端。

若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生　　　　（相同、不同）黏性末端的限制酶。

（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是　　　　。

在用表达载体转化大肠杆菌时，常用　　　　处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为　　　　。

为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成　　　　，常用抗原—抗体杂交技术。

（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的　　　　中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的　　　　上。

解析　

（1）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：

黏性末端和平末端。

当限制酶在它识别序列的中心轴两侧将DNA切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线切开时，产生的是平末端。

要使目的基因和质粒直接进行连接，应使用同种限制酶切割目的基因和质粒，使二者产生相同黏性末端。

（2）一个重组DNA分子的组成，除含有目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因。

启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合部位，可以驱动目的基因转录出mRNA。

在用表达载体转化大肠杆菌时，为便于表达载体进入，常用CaCl2处理大肠杆菌。

要检测目的基因是否转录出对应的mRNA，可采用分子杂交技术，即用目的基因片段作探针，与mRNA杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA。

（3）运用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，要先将目的基因插入农杆菌Ti质粒的TDNA中，然后将该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上。

答案　

（1）平　相同　

（2）驱动胰岛素基因转录出mRNA　CaCl2溶液（或Ca2＋）　分子杂交技术　蛋白质

（3）TDNA　染色体DNA

10.请据图回答下列问题：

（1）在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是__________。

转基因牛可通过分泌乳汁来产生人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被____________识别并结合从而启动转录过程。

（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________________细胞，Ⅲ代表的细胞具有__________________和________________的特点。

（3）在抗虫棉培育过程中，需将抗虫基因（Bt毒蛋白基因）插入到Ti质粒的________上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。

要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用________方法进行检测。

解析　

（1）②过程是将重组基因表达载体导入受体细胞的过程，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。

在转录过程中，RNA聚合酶识别基因序列上首端的启动子并与之结合开始转录，故基因的首端要有启动子。

（2）浆细胞能分泌特异性抗体，但不能无限增殖，故导入prG的浆细胞既能分泌特异性抗体，又能无限增殖。

（3）农杆菌中的Ti质粒上的T—DNA可转移到受体细胞中并整合到受体细胞的染色体DNA上，故将抗虫基因插入到Ti质粒的T—DNA上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。

可利用能与抗虫基因表达的蛋白质发生特异性结合的抗体，发生抗原—抗体反应，对目的基因表达的产物进行检测。

答案　

（1）显微注射法　启动子　RNA聚合酶

（2）效应B（浆）　无限增殖　产生特异性抗体

（3）T—DNA　抗原—抗体杂交

11.人外周血单核细胞能合成白介素2（IL～2）。

该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解。

研究人员将IL－2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL－2生理功能、且不易降解的IL－2－HSA融合蛋白。

其技术流程如图。

请回答下列问题。

（1）培养人外周血单核细胞的适宜温度为　　　　℃；图中②表示　　　　过程。

（2）表达载体1中的位点　　　　，应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。

（3）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与IL－2蛋白对应的碱基序列不能含有　　　　（起始、终止）密码子，才能成功表达出IL－2－HSA融合蛋白。

（4）应用　　　　　　杂交技术可检测酵母菌是否表达出IL－2－HSA融合蛋白。

解析　

（1）人体的体温是37℃左右，因此培养人体细胞的最适宜温度就是37℃。

由mRNA到cDNA过程是逆转录过程。

（2）根据图解可知目的基因的两端分别是由限制酶EcoRI、BglⅡ切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表达载体1中的位点a具有EcoRI的识别位点，因此位点a应为限制酶BglⅡ的识别位点，才能成功构建表达载体2。

（3）mRNA中如果含有终止密码子，则会导致翻译终止，不能合成出目的蛋白。

（4）抗原、抗体的结合具有特异性，抗原—抗体杂交技术可以迅速检测出酵母菌是否表达出IL－2－HSA融合蛋白。

答案　

（1）37（或36.5±0.5）　反（或逆）转录　

（2）a

（3）终止　（4）抗原—抗体

12.ch1L基因是蓝细菌（蓝藻）DNA上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞。

技术路线如图甲所示，请据图分析回答问题。

（1）与真菌相比较，蓝细菌在结构上最主要的特点是　　　　，在功能上最主要的特点是_____________________________________________________________________________。

（2）①②过程中均使用的工具酶有________________________________________________________________________