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综合检测(一)专题1基因工程(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(共12个小题，每小题5分，共60分)1．(2012·德州高二检测)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】人的胰岛素原基因可在大肠杆菌细胞内表达，但大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器的加工，因此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；基因表达载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达。【答案】D2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，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】在基因工程的四个基本操作程序中，只有第三步将目的基因导入受体细胞不进行碱基互补配对。【答案】C3．有关基因工程的叙述中，错误的是()A．DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B．限制性核酸内切酶用于目的基因的获得C．目的基因需由载体导入受体细胞D．大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成【解析】DNA连接酶的作用是连接相同黏性末端的磷酸二酯键，而不是将碱基对之间的氢键连接。【答案】A4．(2012·上海高考)如图所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb＝1000对碱基)上相应的E－F区域(0.2kb)，那么所形成的重组质粒pZHZ2()A．既能被E也能被F切开B．能被E但不能被F切开C．既不能被E也不能被F切开D．能被F但不能被E切开【解析】用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb＝1000对碱基)上相应的E－F区域(0.2kb)，用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开，故本题选A。【答案】A5．(2013·菏泽四校联考)下列四条DNA片段，可以是由同一种限制酶切割而成的是()A．①②B．②③C．③④D．②④【解析】只有②和④两个黏性末端的碱基是互补的，可能是由同一种限制酶切割而成的。【答案】D6．下面是5种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端)限制酶1：——↓GATC——；限制酶2：——CATG↓——；限制酶3：——G↓GATCC——；限制酶4：——CCGC↓GG——；限制酶5：——↓CCAGG——。请指出下列哪组表达正确()A．限制酶2和4识别的序列都包含4个碱基对B．限制酶3和5识别的序列都包含5个碱基对C．限制酶1和3剪出的黏性末端相同D．限制酶1和2剪出的黏性末端相同【解析】限制酶2识别的序列为—CATG——GTAC—，限制酶4识别的序列为—CCGCGG——GGCGCC—，A项错误；同理B项错误；限制酶1剪出的黏性末端为——CTAG和GATC——，限制酶2剪出的黏性末端为—CATG—和—GTAC—，限制酶3剪出的黏性末端为—G—CCTAG和GATCC—G—，故C项正确。【答案】C7．(2012·上海高考)下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是()TSS：转录起始位点，TTS：转录终止位点，STC：起始密码子，SPC：终止密码子【解析】基因转录产物为mRNA，作为基因开始转录形成mRNA的转录起始位点和终止位点应在mRNA两端；作为起始密码子应在转录起始位点之后，终止密码子应在转录终止位点之前，这样才能保证翻译的正常开始和终止。【答案】B8．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因主要作用是()A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性B．有利于对目的基因是否导入进行检测C．加强质粒分子的感染性D．便于与外源基因连接【解析】抗生素抗性基因作为标记基因，有利于目的基因的检测与鉴定。【答案】B9．现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶KpnⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用EcoRⅠ单独酶切得到200bp和800bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和400bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()【解析】该DNA分子用限制酶KpnⅠ切割1次后长度不变，可知该DNA分子为环状结构，再根据“用EcoRⅠ单独酶切得到200bp和800bp两种长度的DNA分子”可知该DNA分子的酶切图谱为C项。【答案】C10．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。下图表示四种质粒和目的基因，其中，箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的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是()含目的基因的DNA片段【解析】由图可知，质粒B上无标记基因，不适合作为载体；质粒C、D的标记基因上都有限制性核酸内切酶的识别位点。质粒A有标记基因且MunⅠ的切点不在标记基因上，故A项正确。【答案】A11.如图为基因表达载体的模式图。下列有关基因工程中载体的说法，错误的是()A．基因工程的核心步骤是基因表达载体构建B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因【解析】由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，因此，基因表达载体的构建也会有所差别，不可能是千篇一律的。【答案】B12．(2013·临沂模拟)下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C．当得到可以在－70℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的【解析】基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，这样产生的改变才能遗传下去；蛋白质不是遗传物质，不可能自我复制；由于基因工程和蛋白质工程都是对基因进行操作，因此，基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的。【答案】C二、非选择题(共40分)13．(14分)(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题。(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。(2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是____________________________________。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】限制性核酸内切酶切割DNA分子形成的末端通常有两种，即黏性末端和平末端。为使载体和目的基因连接，二者必须具有相同的黏性末端，因而当使用除EcoRⅠ之外的其他酶进行切割时，应该产生相同的黏性末端。DNA连接酶的来源有两个：一是大肠杆菌，二是T4噬菌体。反转录是由RNA形成DNA的过程，获得大量反转录产物时常用PCR扩增技术。基因工程常用的载体是质粒，除此以外，λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为载体。如果用大肠杆菌作受体细胞，必须用钙离子处理，使其处于感受态(此状态吸收外源DNA的能力增强)。【答案】(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(3)E·coli(或大肠杆菌)T4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)λ噬菌体的衍生物动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱14．(14分)(2012·海南高考)已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题：(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的________序列，据此可利用________方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用________、________方法。(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用________酶和________酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗________的危害。(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子________(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。【解析】(1)在已知蛋白质的氨基酸序列的情况下，可根据氨基酸和碱基的对应关系，推出合成该蛋白质的基因序列，然后用DNA合成仪通过化学方法来合成目的基因。此外也可以从基因文库中获取目的基因，也可通过PCR方法获取目的基因。(2)构建重组质粒时，需要用限制酶将载体切开，并用DNA连接酶将目的基因连接到载体上，从而构建基因表达载体。(3)愈伤组织中含有丙种蛋白质，说明丙种蛋白质的基因得到了表达，在培养成的植株体内也含有丙种蛋白质，乙种昆虫食用丙种蛋白质后会死亡，则该植株可抵抗乙种昆虫的危害。(4)用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，仅仅在该叶片内的部分细胞中能合成丙种蛋白质，该植株的种子和其他的营养器官均不含有重组质粒，也就不含有丙种蛋白质的基因。【答案】(1)基因化学基因文库PCR(其他合理答案也可)(2)限制DNA连接(3)乙种昆虫(4)不含15．(12分)(2013·郑州高二联考)通过基因工程方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达，棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡。花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚胎细胞，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。请回答下列问题：(1)下列所示的黏性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。(2)利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即________________________。获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接________。(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是________。(4)基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子