高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程章末检测中图版选修3.docx

1、高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程章末检测中图版选修3第一单元 生物技术与生物工程 第一章 基因工程和蛋白质工程 章末检测A卷(时间：45分钟满分：100分)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难基因工程的基本工具1、413基因工程的一般程序2、3、816基因工程的应用5、6、715、17蛋白质工程9、1011、1214一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分)1关于限制性内切酶的说法中正确的是 ()。A限制性内切酶是一种酶，只识别GAATTC序列BEcoRI切割的是GA之间的氢键C限制性内切酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD限制性内切酶只存在于原核

2、生物中解析限制性内切酶是一类酶的总称，不同的限制性内切酶识别序列不同，其作用是切割外源DNA，保护自身DNA的安全。限制性内切酶切割的是磷酸二酯键，它不只存在于原核生物中。答案C2根据mRNA的信息推出并获取目的基因的方法是 ()。A用DNA探针测出目的基因B用mRNA探针测出目的基因C用mRNA反转录形成目的基因D用PCR技术扩增mRNA答案C3下列操作不属于重组质粒构建过程的是 ()。A用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端B用同一种限制酶切割目的基因露出黏性末端C将切下的目的基因片段插入质粒切口处D将重组DNA导入受体细胞中解析重组质粒的构建过程属于目的基因和载体的结合过程。答案D4基因工程

3、技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是()。A工具酶、目的基因、载体、受体细胞B重组DNA、RNA聚合酶、限制性内切酶、DNA连接酶C模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞D目的基因、限制性内切酶、载体、受体细胞解析基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因在体外剪切，并与特殊的运载工具进行重新组合，然后放到另一种生物的细胞(受体细胞)里，定向地改造生物的遗传性状。基因操作的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶，基因进入受体细胞的运输工具是载体。答案A5下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是 ()。A制造“工程菌”用于药品生产B创造“超级菌”分解石油、DDTC重组DNA

4、诱发受体细胞基因突变D导入外源基因纠正缺陷基因解析基因突变一般是有害的，故基因工程诱发受体细胞的基因突变一般对人类是不利的。答案C6下列说法不正确的是 ()。A干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白B基因治疗是治疗遗传病的最有效手段C体内基因治疗是基因治疗的一种形式D体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节解析人类的遗传病是很难用一般药物进行治疗的，基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两方式。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转

5、移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗是指直接向人体组织细胞中转入基因的治病方法。答案D7如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血干细胞改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中(已知血友病为伴X隐性遗传病) ()。A全部正常 B一半正常C全部有病 D不能确定解析基因治疗是对该女性血友病患者的造血干细胞进行改造，并没有改变她生殖细胞的遗传物质，所以她生的儿子全部有病。答案C8切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使该鲇鱼比同类个体大34倍，此项研究遵循的原理是 ()。A基因突变，DNARNA蛋白质B基

6、因工程，DNAtRNA蛋白质C细胞工程，DNARNA蛋白质D基因重组，DNAmRNA蛋白质解析目的基因导入受体细胞成功表达，同样遵循中心法则内容，经过转录、翻译形成相应表达产物。该过程遵循的原理是基因重组。答案D9蛋白质工程的基础是 ()。A基因工程 B细胞工程C发酵工程 D酶工程解析蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。答案A10蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是 ()。A氨基酸结构 B蛋白质空间结构C肽链结构 D基因结构解析蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，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的蛋白质，以满足人类的生产和

7、生活的需求。其目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，但因为基因决定蛋白质，因此对蛋白质的结构进行设计改造，归根结底，还需对相应的基因进行操作，按要求进行修饰加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。答案D11下列说法正确的是 ()。A蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有 区别B基因工程是蛋白质工程的关键技术C通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。其中基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础，因为对蛋白质

8、结构的改造是通过改造基因结构来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。答案B12下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是 ()。A蛋白质工程的实现需要多种学科技术的参与B蛋白质工程创造了新的基因C蛋白质工程被称为第二代基因工程D定点诱变技术用于蛋白质的“中改”解析蛋白质工程一般先创造出适合人类需求的新基因，然后表达出特定的蛋白质。基因工程是其中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。定点诱变技术用于蛋白质的“小改”。答案D二、非选择题(共5小题，共52分)13(10分)限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是G

9、ATC。在一个DNA片段M上有酶的一个切点，在另一个DNA片段N的两侧各有1个酶的切点。(1)请画出DNA片段M被限制酶切割后所形成的黏性末端。(2)请画出DNA片段N的两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。(3)实验证明：上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能连接起来。请回答：能连接起来的原因是什么？_。该连接过程需要在_作用下完成。解析本题考查限制性内切酶与DNA连接酶的作用和特点。限制性内切酶能识别DNA分子上特定的序列和切点并进行切割，限制性内切酶具有专一性，即一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列。被限制性内切酶切开的DNA两条单链切口，各含有几个伸出的、可互补配对的核苷酸，这

10、种切口就是黏性末端。黏性末端之间，只要切口处伸出的核苷酸间存在互补，就能在DNA连接酶的作用下连接起来。虽然限制性内切酶I和限制性内切酶识别的序列和切点是不同的，但是形成的黏性末端是相同的，存在着互补关系，因此在DNA连接酶的作用下是可以连接起来的。答案(1)(2)(3)因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的) DNA连接酶14(10分)转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被广泛应用。我国是植物油消费大国，每年都从国外进口大量的转基因植物油。(1)在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的工具酶是_。在重组载体中，目的基因的首端必须含

11、有_。(2)请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用的方法：_。若受体细胞为植物体细胞可采用_技术获得转基因植物体，该技术所依据的原理是_ _。(3)若要检测中获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因，可采用_技术。(4)若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其设计流程应从预期的_出发，设计预期的_结构，推测出应有的_序列，然后找到相对应的_序列，再用转基因技术改变现有性状。答案(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶启动子(2)农杆菌转化法(或基因枪法或花粉管通道法) 植物组织培养 植物细胞全能性 (3)DNA分子杂交(4)蛋白质功能 蛋白质 氨基酸脱氧核苷酸15(10分)干扰素是人或动物

12、的某些淋巴细胞受到病原微生物的诱导刺激后产生的蛋白质，现已广泛用于病毒性疾病和某些癌症的治疗，我国已能利用基因工程和微生物发酵的方法生产干扰素。根据下面的干扰素生产过程示意图，回答问题。(1)过程1表示可以通过人工合成方法获得干扰素基因。其主要步骤可概括为：由干扰素中_顺序推导出_顺序，再进一步推导出_顺序。人工合成的干扰素基因在实验室可通过_技术进行人工扩增。(2)过程2需要的工具酶有_。(3)欲将大肠杆菌b筛选出来，应利用重组载体(重组DNA分子)上的_。(4)干扰素不能在高温环境中保存，其原因是_。解析(1)过程1表示基因工程提取目的基因的人工合成方法，由蛋白质中氨基酸顺序来推导出信使R

13、NA以及DNA的碱基序列，从而来合成干扰素基因。(2)DNA人工扩增技术，即PCR技术。(3)载体有三个特点，一是在受体细内能稳定生存，二是有多种限制酶的切割位点，三是有标记基因便于筛选、检测。(4)由题干信息知：干扰素是人或动物的某些淋巴细胞受到病原微生物的诱导刺激后产生的蛋白质。蛋白质必须在适宜的条件才有活性，高温一般会导致变性(空间结构被破坏)而失活。答案(1)氨基酸mRNA中核糖核苷酸(碱基)基因中脱氧核苷酸(碱基)PCR(2)限制性内切酶和DNA连接酶(3)标记基因(4)干扰素是蛋白质，高温下会变性(空间结构被破坏)16(10分)番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因

14、工程技术，通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长。这种转基因番茄已于1993年在美国上市。请回答下列问题。(1)促进果实成熟的重要激素是_。(2)在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基因的“针线”是_，基因的“运载工具”是_。(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是_。解析能够促进果实成熟的植物激素主要是乙烯。在基因操作中，基因的“剪刀”是限制酶，基因的“针线”是DNA连接酶，基因的“运载工具”是载体。基因工程的主要优点是目的性强，可定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的障碍。答案(1)乙烯(2)限制酶DNA连接酶载体

15、(3)目的性强，可定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的障碍17(12分)人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测并开展治疗研究。(1)目的基因的获取方法通常包括_和_。(2)上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对，这种变异被称为_。(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的P53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成_个片段，而患者的则被切割成长度为_对碱基和_对碱基的两种片段。(4)如果某人的P53基因部分区域经限制酶

16、E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是_(以P表示正常基因，P表示异常基因)。(5)请写出一种治疗该类疾病的治疗方案。_ 。解析本题考查基因工程及其应用的相关知识。(1)目的基因的获取方法有直接分离和人工合成两种；(2)仔细对比正常人与患者的基因序列可知是CG碱基对变为了TA碱基对，这种变化属于基因突变；(3)正常人P53基因被两个限制酶E完全切割后可产生三个片段，患者P53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变，且突变点位于识别位点内，这样患者就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分别为290170460对碱基，220对碱基；(4)

17、正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段，290对碱基、170对碱基和220对碱基，患者产生两个片段460对碱基和220对碱基，则该人的基因型应为PP。(5) 该类疾病可利用基因治疗的方法进行治疗。答案(1)直接分离人工合成(2)见下图基因碱基对的替换(基因突变)(3)3460220(4)PP(5)可利用基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等基因治疗的方法进行治疗(合理即可)B卷(时间：45分钟满分：100分)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难基因工程的基本工具512基因工程的一般程序1、2、3、4、1314基因工程的应用7、86、9、15蛋白质工程10、111617一、选择题(共12小题

18、，每小题4分，共48分)1下列关于基因工程的叙述，错误的是 ()。A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。答案D2基因工程是在DNA分子水平上

19、进行设计施工的。在基因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是 ()。A人工合成目的基因B目的基因与载体结合C将目的基因导入受体细胞D目的基因的检测和表达解析合成目的基因及其与载体的结合都进行碱基互补配对，目的基因的检测和表达也有碱基互补配对。答案C3下列技术中不是依据DNA分子杂交原理的是 ()。A检测目的基因是否导入了受体细胞B检测目的基因是否转录出了mRNAC检测目的基因是否翻译合成蛋白质D快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量解析DNA分子杂交就是不同来源的DNA分子的单链按碱基互补配对原则结合在一起，形成杂合双链的过程。B项也是利用了分子杂交技术(DNA与mRNA之间杂交)。检测目的基因是否翻

20、译合成蛋白质依据的是抗原抗体杂交原理，未用到DNA分子杂交原理。答案C4如图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表 ()。A不能合成胰岛素的细菌B能合成抗体的人类细胞C能合成胰岛素的细菌D不能合成抗生素的人类细胞解析考查识图能力，此题中目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是细菌，通过载体将目的基因导入受体细胞后，带有胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中可能会产生人的胰岛素。答案C5已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子

21、上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 ()。A3 B4 C9 D12解析经过同一种限制性内切酶的切割后可产生片段a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd共九种不同长度的DNA片段。答案C6目前，植物基因工程技术主要应用于以下哪些方面(多选) ()。A提高农作物的抗逆性 B生产某些天然药物C改良农作物的品质 D作器官移植的供体解析D项为动物基因工程技术的重要应用。答案ABC7基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，该诊断技术依据的原理是 ()。A基因工程生产药物 B导入正常基因

22、CDNA分子杂交 D用“工程菌”治疗疾病解析基因诊断是利用DNA分子作探针，检测标本的遗传信息，从而达到检测疾病的目的，其原理是DNA分子杂交。答案C8能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 ()。A单倍体育种 B杂交育种C基因工程育种 D多倍体育种解析本题考查对基因工程育种的理解。要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基因工程技术才能实现。答案C 9育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面有关说法正确的是 ()。A涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异B都不可能产生定向的可遗传变异C都在细胞的

23、水平上进行操作D都不能通过产生新基因从而产生新性状解析杂交育种原理是基因重组，单倍体育种原理是染色体变异，诱变育种原理是基因突变，多倍体育种原理是染色体变异，基因工程育种原理是基因重组。答案A10T4溶菌酶的稳定性大大提高的根本原因是 ()。A控制T4溶菌酶合成的基因的一个位点发生突变B控制T4溶菌酶合成的mRNA上的密码子发生变化CT4溶菌酶中一个氨基酸发生了替换DT4溶菌酶中的第3位氨基酸由异亮氨酸变为半胱氨酸解析T4溶菌酶是一种蛋白质，其稳定性提高的原因是其分子结构的改变。蛋白质的合成受基因控制，所以蛋白质改变的根本原因是基因的改变。题目中B、C、D的内容都是T4溶菌酶稳定性改变的原因，

24、但不是根本原因。答案A11猪的胰岛素用于人体时降血糖的效果不明显，原因是猪胰岛素分子有一个氨基酸与人的不同，为了使猪胰岛素用于人类糖尿病，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是 ()。A对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换B将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C将猪和人胰岛素混合在一起治疗糖尿病D根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素解析由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人类的不同，所以在蛋白质工程中的蛋白质分子设计中，只需要替换这一氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素生方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。答案A12据图所示，下列

25、有关工具酶功能的叙述错误的是 ()。A限制性内切酶可以切断a处BDNA聚合酶可以连接a处C解旋酶可以使b处解开DDNA连接酶可以连接c处解析限制性内切酶切割DNA分子时破坏的是DNA链中的磷酸二酯键，如图a处。DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键，因此DNA聚合酶可以连接a处。解旋酶解开两个碱基对之间的氢键，即使b处解开。DNA连接酶连接的是两个相邻的脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，如a处。而图示的c处连接的是同一个脱核苷酸内的磷酸和脱氧核糖。答案D二、非选择题(共5小题，共52分)13(10分)请回答下列有关基因工程的相关问题。(1)在该技

26、术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_为模板，_成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成_。(2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、_。 (3)假设以大肠杆菌质粒作为载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶，连接产物至少有_种环状DNA分子，它们分别是_。答案(1)信使RNA(mRNA)逆转录(反转录)双链DNA(目的基因)(2)动植物细胞(3)3载体自连的、目的基因片段自连的、载体与目的基因片段相连的环状DNA分子14(10分)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。3种限制性核酸内切酶识别序列与酶切位点(1)将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。(2)图中表示 Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得_种重组质粒；如果换用Bst 与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得_种重组质粒。 (3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的_。(4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中_对TDNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，