第3章 基因工程 B卷 能力提升卷-【学而思·高中同步双测卷】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程测试卷（人教版2019）

第3章 基因工程 B卷 能力提升卷 1.D 新鲜的洋葱、菜花、香蕉、猪肝等都含有DNA,能够作 为提取DNA的材料,A正确;DNA分子从细胞中被释放 出来且除去蛋白后是非常容易断裂的,如果太过剧烈的 搅拌,DNA链可能会被破坏,因此轻柔搅拌的目的是为 了获得较完整的DNA分子,B正确;在冷的95%酒精溶 液中DNA的溶解度最低,DNA的沉淀量最大,可用来进 一步纯 化 粗 提 取 的 DNA,C正 确;将 白 色 丝 状 物 溶 于 2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂,混匀后,在 沸水浴条件下,呈蓝色,D错误。故选D。 2.D 导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒,也可能为普通 质粒,A项错误;构建基因表达载体过程中需要限制酶和 DNA连接酶,不需要RNA聚合酶,B项错误;由于目的基 因要插入基因B中,即抗氨苄青霉素基因破坏,即工程菌 不能抗氨苄青霉素,因此不能用含氨苄青霉素的培养基检 测大肠杆菌中是否导入了重组质粒,C项错误;据分析可 知,在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培 养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌,D项 正确。 3.D 解此题要明确目的基因要从DNA片段上切下,质粒 只要切开。限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓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—G↓GATCC—,只能把它们切开,单 独使用时不能切断,所以目的基因用限制酶Ⅱ切割,质粒 用限制酶Ⅰ切割;因为 用 限 制 酶Ⅰ切 割 质 粒 时 破 坏 了 GeneⅡ,所以只能用GeneⅠ作为标记基因。 4.A 本题主要考查基因工程的相关问题。据“八氢番茄红 素合酶(基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(基因用 crtl表示)参与β-胡萝卜素的合成”可知,转基因技术的重 组质粒中的目的基因中含有基因psy和crtl,A正确;构 建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶,不需要核酸酶,B 错误;可通过农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细 胞,C错误;PCR技术可用于扩增特定基因,要检测目的 基因是否表达应该用抗原—抗体杂交法,D错误。 5.D 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力 (如抗除草剂、抗虫、抗病等),因此在转基因大豆的培育 过程中,有可能用到了抗虫、抗病等抗性基因提高大豆的 抗病虫能力,选项A正确;由于大豆细胞具有全能性,因 此无论是受精卵还是体细胞都可以作为受体细胞,使目 的基因导入后随之遗传,选项B正确;转基因大豆由于抗 逆能力提高,自身具有抗虫特性,因此可以减少杀虫农药 的使用量,降低生产成本,选项C正确;转基因大豆相比 普通大豆而言,其品质得到明显改良,可能转入了抗虫、 抗病等基因提高了抗逆性。转入固氮基因对于改善大豆 的品质没有明显作用,因此无须将固氮基因作为目的基 因,选项D错误。 6.C 题图所示结果中突变体出现放射性,说明使用了放射 性标记的T-DNA片段作探针进行检测,A正确;该突变 体产生的根本原因是T-DNA携带目的基因插入水稻的 核DNA中,B正确;不同酶切显示的杂交带位置不同,说 明不同酶切后带有T-DNA的片段长度不同(即不同的 酶切位点距离T-DNA的远近不同),C错误;由题图所示 的放射性检测结果可知,野生型无杂交带,若野生型也出 现杂交带,则实验样本可能被污染,检测结果不准确,D 正确。 7.C 将基因表达载体导入细菌B之前,一般要先用Ca2+ 处理细菌,使之处于感受态,从而能够吸收重组质粒,显 微注射法是将目的基因导入动物细胞常用的方法,A错 误;质粒A中含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因,而 重组质粒中抗四环素基因被破坏,只含抗氨苄青霉素基 因,则在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的是导入质 粒A或重组质粒的细菌,能在含有四环素的培养基上生 长的是导入了质粒 A的细菌,B错误,C正确;根据题干 信息分析,目的基因 (人的生长激素基因)成功表达的标 志是受体细胞能产生人的生长激素,D错误。 8.B 培育转基因羊作为乳腺生物反应器的过程中需将人 凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组 在一起构建成基因表达载体,再通过显微注射技术将含 有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中,A正确, B错误;培育该转基因羊的受体细胞为受精卵,故其产生 的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因,C正确;与乳 腺生物反应器(只能选雌性)相比,膀胱生物反应器不受 性别等限制,受体来源更广泛,D正确。 9.B 据题干分析,该技术属于基因工程,所需工具是限制 性内切核酸酶、DNA连接酶和载体,A正确;将Ppc基因 导入植物的体细胞,之后再通过植物组织培养,也可使该 基因在各组织细胞中都表达,B错误;此技术一般形成的 是杂合子,然后利用花药离体培养形成单倍体植株,再用 秋水仙素处理,就可以快速获得纯合子,从而缩短育种周 期,C正确;欲知此技术是否成功,必须测定转基因植株 同化二氧化碳的速率,并与对照植物进行比较,D正确。 10.C ①过程产生的基因突变是随机的,A正确;②过程中 导入受体菌时,应用钙离子处理为一种能吸收周围环境 中DNA分子的生理状态,B正确;③过程筛选突变酶依 赖于抗原-抗体杂交,C错误;多次重复循环导致酶的 定向进化,使酶的活性越来越高,D正确。 11.A 题干所述为对现有蛋白质进行改造,属于蛋白质工 程的范畴,A正确;由题干信息可知,改造后的干扰素与 原干扰素相比,一个半胱氨酸变成了丝氨酸,氨基酸的 数目没有改变,B错误;蛋白质工程中,通过基因修饰或 基因合成,可以对现有蛋白质进行改造,也可以制造一 种新的蛋白质,C错误;蛋白质工程是根据人们对蛋白 质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造,最 终通过改造基因来完成,D错误。 12.C DNA 不溶于酒精,蛋 白 质 可 溶 于 酒 精,因 此 提 取 DNA时可加入酒精去除蛋白质等物质,A错误;从新鲜 棉叶中提取到的DNA纯度(相对值)最高,但提取率不 是最高,因此从新鲜棉叶中提取到的纯DNA的量不是 最多的,B错误;根据题图可知,从冷冻、液氮和硅胶干燥 7d后的棉叶中提取到的DNA纯度差异不大,但液氮处 理7d后的DNA提取率要明显高于其他两组,故若计划 一周后提取DNA,最好将棉叶保存在液氮中,C正确;硅 胶干燥7d处理后提取到的纯DNA量最少,用二苯胺试 剂鉴定,颜色最浅的不是从鲜叶中提取的DNA,D错误。 13.ABD 甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点,切割后 形成一个直链DNA,含2个游离的磷酸基团,A错误; BamHⅠ切割位点在目的基因上,不能用该酶切割外源 DNA,B错误;用PstⅠ和 HindⅢ切割质粒切成两个片 段,用PstⅠ和 Hind Ⅲ能将外源DNA切开,只有含目 的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组 质粒符合要求,从而保证重组DNA序列的唯一性,C正 确;导入目的基因的大肠杆菌,其重组质粒是用PstⅠ和 HindⅢ切割的,其中的ampr(氨苄青霉素抗性基因)已 被破坏,D错误。 14.C 引物A与引物B分别结合在目的片段序列的两端, 其碱基序列不同,A正确;过程Ⅱ为PCR的反应阶段,通 过控制温度的变化实现变性、退火、延伸,实现目标序列 的循环扩增,B正确;RT-PCR反应体系中应加入缓冲 液、引物、4种脱氧核苷酸、逆转录酶、耐高温的DNA聚 合酶等物质,而不是4种核糖核苷酸,C错误;RT-PCR 的前提条件是目的片段的特异性序列的确定,D正确。 15.C 该工程属于蛋白质工程,已经获得该目的基因片段, 不需要合成编码目的肽的DNA片段;需要构建含目的 肽的DNA片段的表达载体,但这不是第一步;蛋白质工 程的第一步是根据蛋白质的功能,设计P1 氨基酸序列, 从而推出其基因序列;该基因表达产物为一种抗菌性和 溶血性均较强的多肽P1,目前在P1 的基础上研发抗菌 性强但溶血性弱的多肽药物,而目的多肽是抗菌性强但 溶血性弱,所以必须对其改造,保持其抗菌性强,抑制其 溶血性。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —31— 16.ABC 由图可知,目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的 切割位点,因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基 因的外源DNA分子,质粒中含有限制酶 MunⅠ和限制 酶EcoRⅠ的切割位点,但EcoRⅠ的切割位点位于标记 基因中,用其切割会破坏标记基因,因此为保证重组质 粒表达载体的准确构建,应选用限制酶 MunⅠ切割质 粒,A正确;图中两种限制酶切割后形成的黏性末端的 碱基可以互补配对,B正确;限制酶的作用是使特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,C正确;将重组 质粒同时用2种限制酶切割会形成1种DNA片段,D 错误。 17.解析:(1)PCR技术的前提条件是要有一段已知目的基 因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。因此, 合成引物时主要依据目的基因(干扰素基因)两端的部 分核苷酸序列。同时,便于后续的剪切和连接,设计引 物时还需加上相关限制酶的识别序列,本题中限制酶 EcoRⅠ、BamH Ⅰ 的 识 别 序 列 分 别 是 GAATTC、 GGATCC。 (2)基因表达载体的组成有目的基因、启动子、终止子、 复制原点和标记基因等。用原核细胞作为受体细胞时, 常用Ca2+(CaCl2)处理,使其成为感受态。 (3)从愈伤组织细胞提取RNA后,经反转录获得DNA。 对PCR技术获得的较多的DNA片段进行检测筛选,未 能检测出干扰素基因,说明在愈伤组织细胞中不含干扰 素基因转录形成的RNA,可能是干扰素基因未能导入, 也可能是导入的干扰素基因未转录。 (4)单纯干扰素只起治疗的作用,而由转干扰素基因的 人参愈伤组织加工成的药物既有干扰素的治疗作用,又 有人参的滋补作用。 答案:(1)干 扰 素 基 因 两 端 的 部 分 核 苷 酸 序 列 GAATTC GGATCC (2)复制原点 Ca2+(CaCl2) (3)反转录 导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能 转录(或干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞) (4)药物既有干扰素治疗的作用,又有人参的滋补作用 18.解析:(1)B基因不能在水稻卵细胞中转录,若含B基因 的染色体缺失或B基因突变,这种变异只发生在少数细 胞中,那么大部分的卵细胞中仍会有B基因的转录,A、 C错误;DNA聚合酶能催化DNA的合成,若失活则不 能进行DNA的复制,不会影响转录过程,B错误;若B 基因启动 子 无 法 启 动 转 录,则 转 录 过 程 无 法 进 行,D 正确。 (2)若要获得B基因编码蛋白的序列,可通过建立部分 基因文库(cDNA文库)的方法,从含有B基因转录产物 mRNA的细胞中(即体细胞或精子中)获取总RNA。 (3)过程①为重组质粒导入农杆菌,过程②为含有重组 质粒的农杆菌侵染水稻细胞,过程②中的T-DNA能整 合到植物的染色体DNA上;过程①在培养时培养基中 应加入卡那霉素,用于筛选含重组质粒的农杆菌,不含 重组质粒的农杆菌由于没有卡那霉素抗性基因,因此不 能在含卡那霉素的培养基中生长。 (4)获得转基因植株的过程中,鉴定筛选方式有DNA分 子杂交法、DNA-RNA分子杂交法、抗原—抗体杂交 法、个体接种实验,故可以用B基因中编码蛋白的序列 制备探针进行DNA分子杂交,因转基因植株中只含有 B基因中编码蛋白的序列,故不能选用随机断裂的B基 因制备探针,A错误,C正确;转基因植株中含有Luc基 因所有序列,故可以Luc基因为模板设计探针,B正确; 荧光素是一种吸附指示剂,可对进入细胞中的外来物质 进行检测,若卵细胞中含有外源基因片段即目的基因片 段,则与其连接的Luc基因表达产生的荧光素酶能催化 荧光素产生荧光,卵细胞就会发出荧光,D正确。 (5)由题意可知,转基因植株未受精的卵细胞可发育成 胚,而正常植株未受精的卵细胞不会发育为胚,可知转 入的B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。 答案:(1)D (2)精子 cDNA (3)② ① (4)BCD (5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发 育成胚 19.解析:(1)据图分析,鱼的抗冻蛋白基因(目的基因)上具 有三种限制酶切割位点,PstⅠ酶的切割位点位于目的 基因的两侧,SmaⅠ酶的切割位点位于目的基因的左侧, 而 AluⅠ酶的切割位点位于目的基因的中央,因此不宜 选用 AluⅠ酶;质粒上有 PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四 种限制酶切割位点,因此应该选择PstⅠ、SmaⅠ分别切割目 的基因和质粒,切割后目的基因所在的 DNA 产生4种 DNA片段,质粒产生2种DNA片段。 (2)图中①~④分别表示:基因表达载体的构建、目的基 因导入受体细胞、脱分化、再分化。基因工程的核心步 骤是基因表达载体的构建,即图中的①步骤,目的是使 目的基因稳定存在并能遗传下去,使目的基因能表达及 发挥作用;基因表达载体中的启动子是 RNA聚合酶识 别和结合的位点;T4DNA连接酶可以连接平末端。 (3)将目的基因导入番茄细胞等植物细胞常用农杆菌转 化法,利用载体 Ti质粒中含有 T-DNA,可以将目的基 因整合到宿主细胞的染色体上。 答案:(1)PstⅠ、SmaⅠ 4 2 (2)① 使目的基因稳定存在并能遗传下去,使目的基 因能表达及发挥作用 RNA聚合酶 T4DNA连接酶 (3)农杆菌转化法 T-DNA 20.解析:(1)CRISPR—Cas9基因编辑复合体中Cas9蛋白 是由相应基因指导,在细胞的核糖体中合成的,其工作 原理是特 异 性 地 切 断 目 标 DNA 的 磷 酸 二 酯 键;向 导 RNA中的识别序列与目标DNA的识别遵循碱基互补 配对原则,该复合体中,决定其在DNA上切割位点的是 向导RNA中的识别序列。 (2)这种细胞定向清除肿瘤的新基因序列,然后再把这 些细胞注入患者的血液,以达到杀死癌细胞的目的。这 些细胞可以杀死癌细胞可判断其应该是人体的T淋巴 细胞,这种治疗方法属于体外基因治疗。 (3)分 析 上 述 信 息 可 知,与 早 期 基 因 工 程 相 比, CRISPR—Cas9基因编辑技术可以对特定位点进行编 辑,故其最明显的优势是可人为地选择DNA上的目标 位点进行切割,目的性更强。 答案:(1)核糖体 磷酸二酯键 碱基互补配对 向导 RNA中的识别序列 (2)T淋巴细胞 体外 (3)CRISPR—CaS9基因编辑技术可人为地选择 DNA 上的目标位点进行切割,目的性更强 21.解析:(1)根据分析可知,PCR反应体系中除含缓冲液、 模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引 物以外,还应含有热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)。为 了扩增目的基因的片段,根据图示可知需要在引物A和 D作用下 以 目 的 基 因 的 两 条 链 为 模 板 合 成 子 代 目 的 基因。 (2)由题图可知,过程①②是将目的基因和载体分别切 割并连接形成重组质粒,即基因表达载体的构建过程。 重组质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因,其作用 是有利于筛选出含有目的基因的细胞。根据题意可知, 氨苄青 霉 素 不 能 有 效 杀 死 小 鼠 细 胞,而 一 定 浓 度 的 G418能有效杀死不具有 Neor的小鼠细胞,因此应选择 Neor作为标记基因,即质粒上Neor不能用限制酶切割, 则过程①应选用Ⅰ和Ⅱ两种限制酶,题图中③处的培养 液应添加G418以便于起到筛选的作用。 (3)经处理形成的细胞乙与受精卵类似,应用早期胚胎 培养技术可以使其发育成桑葚胚。再将桑葚胚通过胚 胎移植技术移入代孕小鼠子宫内继续发育,进行该操作 前需对受体小鼠进行同期发情处理,以保证供体与受体 处于相同或相近的生理状态。 答案:(1)热稳定的DNA聚合酶(或Taq酶) A和D (2)基因表达载体的构建 Ⅰ和Ⅱ G418 (3)受精卵 胚胎移植 同期发情 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —41— ·37· ·38· ·39· 第3章 基因工程 B卷 能力提升卷 (时间:75分钟 满分:100分) 一、选择题:本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项 中,只有一个选项是最符合题目要求的。 1.下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述,错误的是 ( ) A.新鲜的洋葱、菜花、香蕉、猪肝等可作为提取DNA的材料 B.DNA析出过程中,搅拌操作要轻柔并沿一个方向搅拌以防DNA断裂 C.预冷的酒精溶液可用来进一步纯化粗提取的DNA D.将白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂,混匀后 呈蓝色 2.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞 内,产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:A是抗链霉素基因, B是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入基因B中,而大肠杆菌不带有 任何抗性基因。下列叙述正确的是 ( ) A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶 C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.在含氨苄青霉素培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的 可能是符合生产要求的大肠杆菌 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—。根据下图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 4.缺乏维生素 A容易导致出现夜盲症、营养不良等,甚至能够威胁生命。 而β-胡萝卜素可以在人体内转化成维生素A。科学家尝试通过转基因技 术生产富含β-胡萝卜素的大米,八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示) 和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtl表示)参与β-胡萝卜素的合成。下列 分析正确的是 ( ) A.重组质粒中的目的基因含有基因psy和crtl B.构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶 C.可通过显微注射法将目的基因导入水稻受体细胞 D.PCR既可扩增特定基因也可检测目的基因的表达 5.转基因食品已大量进入我们的日常生活, 如转基因西红柿、转基因草莓等,涉及的 问题甚 至 关 系 到 国 家 之 间 的 贸 易 竞 争。 下列关于转基因大豆的叙述不正确的是 ( ) A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因 B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞 C.转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低 D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一 6.研究人员利用农杆菌侵染水稻叶片,经组培、筛选, 最终获得了一株水稻突变体,利用不同的限制酶 处理突变体的总DNA、电泳,得到如图所示的放射 性检测结果(注:T-DNA上没有所用限制酶的酶 切位点)。对该实验的分析错误的是 ( ) A.检测结果时使用了放射性标记的 T-DNA 片段作探针 B.该突变体产生的根本原因是T-DNA插入水稻核DNA中 C.不同酶切显示的杂交带位置不同,说明T-DNA有不同的插入位置 D.若野生型也出现杂交带,则实验样本可能被污染,检测结果不准确 7.如图是将人的生长激素基因导入细 菌B制造“工程菌”的示意图。已知 细菌B细胞内不含质粒A,也不含质 粒A上的基因。判断下列说法正确 的是 ( ) A.将重组质粒导入细菌B常用的方 法是显微注射法 B.将完成导入过程后的细菌涂布在 含有氨苄青霉素的培养基上,能生 长的只是导入了重组质粒的细菌 C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的只 是导入了质粒A的细菌 D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含氨苄青霉素的培养基上生长 8.采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝 血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述,不正确的是 ( ) A.将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起 构建成基因表达载体 B.将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺 生物反应器 C.该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因 D.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源 更广泛 9.在高光强、高温和高氧分压的条件下,高粱由于含有磷酸烯醇式丙酮酸羧 化酶(Ppc),其利用CO2 的能力远远高于水稻。从高粱的基因组中分离 出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因),培育出转基因水稻,从而提 高水稻的光合效率。下列说法不正确的是 ( ) A.在此过程中会用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体等工具 B.Ppc基因导入受精卵是关键,否则不能达到该基因在各组织细胞都表 达的目的 C.此技术与花药离体培养技术相结合,可快速获得纯合子,缩短育种 周期 D.此项技术是否成功必须测定转基因植株与对照植株同化CO2的速率 10.从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率 往往较低。科研人员通过如图所示的流程改造天然酶,以改进酶的功 能。对这一改造过程的分析,不合理的是 ( ) A.①过程产生的基因突变是随机的 B.②过程中受体菌应处理为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 C.③过程筛选突变酶依赖于抗生素 D.多次重复循环导致酶的定向进化 11.干扰素是动物体内的一种蛋白质,可用于治疗病毒的感染和癌症,但干 扰素在体外保存很困难,若将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,则 在-70℃的条件下可保存半年。下列叙述正确的是 ( ) A.题干所述对干扰素进行改造的过程属于蛋白质工程的范畴 B.改造后的干扰素保存时间延长与该干扰素中氨基酸的种类和数量发 生改变有关 C.通过该过程制造的蛋白质都是自然界中已经存在的蛋白质 D.该过程能够实现对蛋白质的结构进行设计和改造,不需要依赖基因 12.研究人员比较了不同贮藏条件对提取 棉叶DNA得到的产物中DNA的纯度 及棉叶DNA提取率(提取率越高,获得 的纯DNA越多)的影响,实验结果如图 所示。下列有关叙述正确是 ( ) A.提取DNA时可加入酒精,使不溶于 酒精的蛋白质等物质析出 B.几组处理中,从新鲜棉叶中提取到的 DNA纯度最高,提取到的纯 DNA 的量也最多 C.采样后,若计划于一周之后提取棉叶 DNA,最好将棉叶保存在液氮中 D.用二苯胺试剂鉴定,颜色最浅的是从鲜叶中提取的DNA 二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题给出的四个选项 中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对 但不全的得2分,有选错的得0分。 13.图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点,ampr表示氨 苄青霉素抗性基因,neor表示新霉素抗性基因。下列叙述不正确的是 ( ) A.图甲中的质粒用BamHⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团 B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA C.用PstⅠ和 HindⅢ切割,可以保证重组DNA序列的唯一性 D.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 14.目前广泛应用的新型冠状病毒检测方法是实时荧光RT-PCR技术。 RT—PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相 结合的技术,具体过程如图所示,下列说法不正确的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 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依据是 。科研人 员还在两种引物的一端分别加上 和 序列,以 便于后续基因的剪切和连接。 (2)过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有 , 过程③中需先用 处理根瘤农杆菌,以便将基因表达载体导入 细胞。 (3)过程④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后,先通过 过程获得DNA,再进行PCR扩增,若最终未能检测出干扰素基 因,其可能原因是 。 (4)科研人员认为,由转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单 纯干扰素的疗效要好,其依据是 。 18.(14分)B基因存在于水稻基因组中,其仅在体细胞(2n)和精子中正常 表达,但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计 了如下实验。 据图回答: (1)B基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中 。 A.含B基因的染色体缺失 B.DNA聚合酶失活 C.B基因发生基因突变 D.B基因的启动子无法启动转录 (2)从水稻体细胞或 中提取总RNA,构建 文库,进而 获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能 催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白 质各自的功能),然后构建重组表达载体。 (3)在过程①、②转化筛选时,过程 中T-DNA整合到受体细 胞染色体DNA上,过程 在培养基中应加入卡那霉素。 (4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的是 (多选)。 A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交 B.以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交 C.以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA 杂交 D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 (5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色 体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵 细胞在未受精时不进行发育,由此表明 。 19.(12分)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提 高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、 AluⅠ四种限制性内切核酸酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过 程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番 茄培育过程中的相关步骤,甲、乙表示相关结构或细胞。请据图作答: (1)在构建重组DNA时,可用一种或多种限制性内切核酸酶进行切割,为了 避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实验中应该 选用限制性内切核酸酶 分别对鱼抗冻蛋白基 因和质粒进行切割,切割后产生的DNA片段分别为 、 种。 (2)基因工程中核心步骤是 (填序号),该步骤的目的是 。 为了使目的基因正常表达,其首端必须有启动子,它是 识别和结合的部位。若限制酶切出了平末端,要选择 (填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)进行连接。 (3)图中将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞的方法称为 。 它是利用载体Ti质粒中含有 ,可以将目的基因整 合到宿主细胞的染色体上。 20.(12分)CRISPR—Cas9是细菌和古细菌 在长期演化过程中形成的一种适应性免 疫防御机制,可用来对抗入侵的病毒及 外源DNA,受此机制启发,科学家研发了 CRISPR—Cas9基因编辑技术,这是一种 对靶向基因进行特定DNA修饰的技术,其原理是由一个向导RNA分 子引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向 导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的任一目标位点 进行切割(见图)。 (1)CRISPR—Cas9基因编辑复合体中Cas9蛋白是由相应基因指导,在 细胞的 中合成的,其工作原理是特异性地切断目标 DNA的 (填具体部位);向导RNA中的识别序列与 目标DNA的识别遵循 原则,该复合体中,决定其在DNA 上切割位点的是 。 (2)中国科学家从肺癌患者血液中提取某种细胞,利用CRISPR—Cas9基因 编辑技术加入一个帮助这种细胞定向清除肿瘤的新基因序列,然后再把这 些细胞注入患者的血液,以达到杀死癌细胞的目的。这些细胞应该是人体 的 ,这种治疗方法属于 (填“体内”或“体外”)基因治疗。 (3)分析上述信息可知,CRISPR—Cas9基因编辑技术与早期基因工程 相比最明显的优势是 。 21.(12分)研究人员利用小鼠的单倍体ES细胞(只有一个染色体组),成功 培育出转基因小鼠。其主要技术流程如图所示,请分析回答下列问题: 注:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制酶。箭头指向的位置为限制酶的切割位 点:Ampr是氨苄青霉素抗性基因,Neor是G418抗性基因。 (1)利用PCR技术可以扩增目的基因,PCR反应体系中除含缓冲液、模 板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物外,还应含有 ;引物应选用下图中的 (填图中字母)。 (2)在基因工程操作步骤中,过程①②称为 。已知 氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞,而一定浓度的G418能有效杀死不 具有 Neor 的小鼠细胞。结合上图推测,过程①选用的2种限制酶是 (填图中的编号),③处的培养液应添加 (填“氨苄 青霉素”或“G418”)。 (3)细胞乙与 类似,图中桑葚胚需通过 技术移入代孕 小鼠子宫内继续发育,进行该操作前需对受体小鼠进行 处理。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋