生物《创新设计--2012高考总复习》：选修三：现代生物科技专题--基因工程：精品练习

生物《创新设计--2012高考总复习》：选修三：现代生物科技专题--基因工程：精品练习选修三现代生物科技专题专题一基因工程一、选择题(每小题5分，共65分)1．(2010·苏州模拟)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．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②解析：①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(④是DNA复制)；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起(②)；解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链(③)。答案：C2．(2010·苏北四市三模)(多选)可以用于重组DNA技术的酶是()A．DNA聚合酶B．限制性核酸内切酶C．DNA连接酶D．反转录酶解析：DNA重组技术会用DNA聚合酶(实现目的基因的扩增，如PCR)、限制性核酸内切酶(目的基因的切割和运载体的切割)、DNA连接酶(目的基因与运载体的连接)、反转录酶(目的基因的获取)。答案：ABCD3．(2010·苏、锡、常、镇学情调查二)下列DNA片段能够用DNA连接酶连接起来的是()…GC…CG①G…TGCAC…②GT……GC③…CTGCA…G④GC…CG…⑤…G…CTTAA⑥A．①和⑤B．①和⑤、②和④C．①和③D．①和③、④和⑥解析：黏性末端如果碱基数目相同且能够互补配对即可用DNA连接酶相连；平末端则碱基相同且两条链序列相反即可用DNA连接酶连接，具备这个特点的只有①和⑤。答案：A4．(2010·南通一模)下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是()A．从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应B．限制性内切酶的活性受温度、pH的影响C．一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D．限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小解析：限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大。答案：D5．(2010·南京三模)下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是()A．染色体和质粒的化学本质都是DNAB．染色体和质粒都只存在于原核细胞中C．染色体和质粒都与生物的遗传有关D．染色体和质粒都可作为基因工程的常用载体解析：染色体由DNA和蛋白质构成；原核生物没有染色体；质粒可以做为基因工程的载体，而染色体不行。答案：C6．(2010·杭州质检一)下图表示一项重要的生物技术，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．要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d，可到基因文库中寻找解析：从图示看，a中含有胸腺嘧啶，故其基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成；DNA连接酶缝合目的基因和载体质粒之间的缝隙，使两者之间形成磷酸二酯键；若要获得未知序列的目的基因，可从基因文库中寻找；若要获得相同的黏性末端，可以用不同种的限制性核酸内切酶处理，如识别↓GATC的限制性核酸内切酶和识别G↓GATCC的限制性核酸内切酶处理目的基因和载体质粒就可以形成相同的黏性末端。答案：B7．(2010·诸暨模拟)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()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，DNA连接酶以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；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。答案：B8．(2010·南京市第一次调研)科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是()A．质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B．将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶C．用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D．通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因解析：质粒在某些真核细胞中也有，如酵母菌；将目的基因连接到质粒上，不但要用到DNA连接酶，在连接之前要用同一种限制酶处理以得到相同的黏性末端；植物的体细胞都具有全能性，因此都可以作为受体细胞；由于重组质粒只结合在某条染色体上，因此有的配子就没有目的基因。答案：D9．(2010·福州模拟)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：A10．(2010·汕头模拟)蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A．基因工程原则上能生产任何蛋白质B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程解析：蛋白质工程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，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。答案：B11．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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。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Ⅱ切割B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割解析：本题中要遵循一个原则：不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用酶Ⅰ切割质粒；而从目的基因右侧碱基序列可知只能用酶Ⅱ，切割目的基因才能得到含目的基因的DNA片段。答案：D12．(2010·盐城二模)细胞通过DNA损伤修复可使DNA在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复。下图为其中的一种方式——切除修复过程示意图。下列有关叙述不正确的是()A．图示过程的完成需要限制酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等的共同作用B．图中二聚体的形成可能受物理、化学等因素的作用所致C．图示过程涉及到碱基互补配对原则D．DNA损伤修复降低了突变率，保持了DNA分子的相对稳定性解析：图示过程不需要解旋酶的作用。答案：A13.(2010·南京三模)已知正常的β­珠蛋白基因(以βA表示)经MstⅡ限制酶切割后可得到长度为1.15kb和0.2kb的两个片段(其中0.2kb的片段通常无法检测到)，异常的β珠蛋白基因(以βS表示)由于突变恰好在MstⅡ限制酶切割点上，因而失去了该酶切位点，经MstⅡ限制酶处理后只能形成一个1.35kb的DNA片段，如图1；现用MstⅡ限制酶对编号为1、2、3的三份样品进行处理，并进行DNA电泳，结果如图2，则1、2、3号样品的基因型分别是(以βA、βS表示相关的基因)()A．βSβS、βAβS、βAβAB．βAβA、βAβS、βSβSC．βAβS、βSβS、βAβAD．βAβS、βAβA、βSβS解析：由题图2可知有4个DNA片段，由于βS较βA长，在电泳过程中，迁移速率较慢，由此可得1号的是由两段1.35kb的DNA片段组成，其基因型为βSβS,2号是由一段1.35kb的DNA片段和1.15kb的DNA片段，其基因型为βAβS，3号两段1.15kb的DNA片段组成，其基因型为βAβA。答案：A二、非选择题(共35分)14．(15分)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在－70℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：――→设计――→推测――→合成(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产________的蛋白质，不一定符合________需要。而蛋白质工程是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________或________，对现有蛋白质进行________，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的________结构。(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。原因是：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题综合了蛋白质工程与基因工程的异同，并考查了蛋白质工程的原理及在生产实践中的应用。蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。基因工程遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列→创造出自然界不存在的蛋白质。答案：(1)预期蛋白质的功能蛋白质三维结构应有的氨基酸序列相应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在人类生产和生活基因修饰基因合成改造(3)空间(或高级)(4)应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造第一，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；其次，对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多15．(20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。(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ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BstⅠ与BamHⅠ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③的Ti质粒调控合成的vi