阶段综合测评3（第3-4章）-【成才之路·考案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

新 生物学 选择性必修3 材 习、究、练、测四位一体 芳案（三） 阶段综合测评（三） (第3~4章) 園 (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题（共20小题，每小题2分，共40分，在每小题给出的四个 选项中，只有一项符合题目要求) 5 如 1.下列关于限制酶的说法，正确的是 A.限制酶广泛存在于各种生物中，其化学本质是蛋白质 B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D.限制酶均特异性地识别含6个核苷酸的序列 2.下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是 A.DNA连接酶连接的是两个DNA片段碱基对之间的氢键 B.DNA连接酶连接的是DNA单链上的磷酸和脱氧核糖 C.DNA连接酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端 D.E.coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接 起来 3.以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验，下列相关叙述错误 的是 6 A.可将洋葱换成哺乳动物的血液进行该实验 B.向含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，有利于去除 杂质 铭 C.向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液， 有利于获得较纯净的DNA D.用二苯胺试剂鉴定DNA时进行沸水浴，有利于显色反应的 发生 4.在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增，PCR产物 般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是( A.PCR利用了DNA热变性的原理，通过调节温度来控制DNA双 链的解聚及与引物的结合 273 B.PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的 C.图2中泳道②可能是用XhoI处理得到的酶切产物 C.琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增的引物被核酸染料染色后， D.用XhoI和SalI同时处理该DNA,电泳后得到7种产物 可在紫外灯下检测出来 7.嵌合病毒是一种基因工程重组病毒，在制备技术上并不存在太大 D.DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小 问题，但作为重组病毒，在安全性上还有一定的风险，在自然条件 和构象有关 下，病毒之间自发产生重组，可能获得一些意想不到的新型病毒， 某实验小组利用如图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体， 它比母体毒株毒力更强，对生物体更具有威胁性。下列相关叙述 错误的是 ( 将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是 A.嵌合病毒的性状可由受体病毒和供体病毒的遗传物质共同 控制 氨苄青霉素抗性基因 B.若将嵌合病毒制成生物武器，则可能具有人类难以预防的特点 酶A 酶A 酶C pBR322 酶B C.若将嵌合病毒制成生物武器，则可能具有感染特定人群的特点 酶A 酶C酶郭目的基因 D.人体对入侵人体的嵌合病毒可能无法识别，致使其危害极大 启动子 四环素 抗性基因 8.我国科研人员将番木瓜环斑病毒(PRSV,一种单链RNA病毒)的 A.图中的质粒用酶A切割后，会产生8个游离的磷酸基团 复制酶基因转入番木瓜，培育出抗病毒番木瓜“华农一号”。“华 B.在构建重组质粒时，可用酶A和酶C切割质粒和目的基因 农一号”能产生与PRSV的RNA形成局部双链的RNA,阻止病毒 C.成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长 的复制。下列分析错误的是 () D.若用酶B和酶C切割，可以避免质粒的自身环化 A.培育抗病毒番木瓜“华农一号”需要用到植物组织培养技术 用XhoI和SalI两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在 B.培育“华农一号”时，可以用不同的限制酶切割质粒和目的基因 对应切割位点一定能切开)，酶切位点及酶切产物分离结果如图。 C.PCR扩增复制酶基因时，反应体系中需加入逆转录酶和耐高温 下列叙述错误的是 的DNA聚合酶 D.“华农一号”通过表达出复制酶使番木瓜获得对PRSV的抗性 Xho I Sal I Sal I Sal I Xho I 图1酶切位，点图 9.胰岛素可用于治疗糖尿病，我国科学家打破国外技术垄断，研发了 ①② 拥有自主知识产权的重组人胰岛素药物，下列叙述错误的是 A.用PCR技术扩增人胰岛素基因时，每次循环包括变性、复性、延 图2电泳结果示意图 伸三步 A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B.构建人胰岛素基因表达载体时，需使用限制性内切核酸酶和 B.图1中被酶切的DNA片段是双链DNA DNA连接酶 D274 C.大肠杆菌细胞经C2+处理后，更容易吸收重组的人胰岛素基因 Bgl II Sau3A 15.随着生物技术的进步，相关成果不断涌现，人们对它的安全性、 .3A 表达载体 目的 基因 -EcoR 与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增，下列叙述错 D.抗原一抗体杂交法不能检测人胰岛素基因表达载体是否导入 EcoR I EcoR I 误的是 ( →表示RNA -一表示3个酶切 重组DNA 大肠杆菌细胞 合酶的 位点有 本 移动方向 的排列顺序 A.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的 10.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血 甲 丙 发酵周期 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 A.用EcoR I切割 B.试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学 性弱的多肽药物，首先要做的是 B.用BglⅡ和EcoR I切割 诊断 A.合成编码目的肽的DNA片段 C.用BglⅡ和Sau3AI切割 C.我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验 B.构建含目的肽DNA片段的表达载体 D.用EcoR I和Sa3AI切割 D.生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备 C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽 13.大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变 扩散 D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第 16.下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是 11.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 一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的 ( 大引物，过程如图所示。下列有关叙述正确的是 和筛选。已知限制酶I的识别序列和切割位点是一GGATCC一；限 A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌 诱变引物 B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异 制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是一GATC一。据图判断下列操 第一轮PCR 作正确的是 ) 植株 PCR产物用作大引物 C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的 GATC GGATCC 〉CCTAGG CTAG 第二轮PCR 奶牛 Gene I Gene II 二 D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因 GGATCC目的基因GATC CCTACG☑ A.两轮PCR过程中退火时的温度一样 治疗 CTAG 注：Gene I和Gene II表示两种标记基因： ○表示限制酶仅有的识别序列放大 B.单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因重组 17.下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述中，错误的是（ C.第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR的产物DNA的两 A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法 A.质粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 条链 B.设计扩增目的基因的引物时，不必考虑表达载体的序列 B.质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶I切割 D.利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程 C.目的基因和质粒均用限制酶I切割 C.蛋白质工程是通过基因改造或基因合成，对现有蛋白质进行 14.基因工程产物不可能存在的安全性问题是 ( D.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 改造，或制造一种新蛋白质的技术 A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群被淘汰 12.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，如图表示限制性内切 D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B.转基因生物释放到环境中，可能会对生物多样性构成威胁 C.目的基因（如抗虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生 18.查尔酮异构酶(CH)普遍存在于高等植物中，有助于提高植物的 核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(AGATCT)、EcoR I(GAATTC) 毒性 耐盐碱性。科研人员构建了CI基因与质粒的重组表达载体， 和Sa3AI(GATC)。下列对目的基因和P1噬菌体载体的切 D.标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化 并将其导入酿酒酵母中，使酿酒酵母的耐盐碱性大大提高，下列 割操作最精确的是 的产物 叙述错误的是 D275 D276 Kpn I 启动子 Kpn I Pst I EcoR I 终止子 CHI st 复制原点 EcoR I 卡那霉素 抗性基因 注：EcoR I、pnI和PstI是三种限制酶，箭头表示酶的切割位 点。 疹 A.图示质粒上的卡那霉素抗性基因可作为标记基因 B.构建重组表达载体时，选择的限制酶是nI和PstI C.启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动CHⅢ基因 转录 D.可用适宜浓度的Mg2+溶液处理酿酒酵母，以提高转化效率 19.下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径，据图判断下列 说法错误的是 人的胰岛素基因 2 ② ⑥ 受体细胞A 受体细胞B 受体细胞C ③1 ⑤ 转基因羊 转基因莴苣 转基因大肠杆菌 ↓ 铭 乳汁中提取 体细胞中提取 培养液中提取 A.过程①需要限制酶和DNA连接酶 B.受体细胞A一般选用乳腺细胞 C.受体细胞B通常为莴苣的体细胞 D.三种方法得到的胰岛素结构不完全相同 20.下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“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 277 目的基因（人的 22 生长激素基因) /目 结合 质粒A 导入 →细菌B 注· 重组质粒 转化的细菌 抗氨苄青霉素基因 检测、筛选 抗四环素基因 a,点为目的基因与 工程菌 质粒A的结合点 A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是用Ca2+处理细菌 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 生长的就是导入了重组质粒的细菌 D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的 培养基上生长 、非选择题（共5小题，共60分） ,（12分)根据基因工程的有关知识，请回答下列问题： (1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类 型有 和 (2)质粒载体用EcoR I切割后产生的片段如下： AATTC......G G...CTTAA 为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用 EoRI切割外，还可用另一种限制性内切核酸酶切割，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连接酶主要有两 类，即 DNA连接酶和 DNA连接酶。 (4)逆转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体 外获得大量逆转录产物，常采用PCR技术。 (5)基因工程中除质粒外， 和 也可作为载体。 278 (12分)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入Amp'或Tet中 会导致相应的基因失活(Amp'表示氨苄青霉素抗性基因，Tet表 示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH I酶切后，与 用BamH I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连 接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的 未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有 环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒 的大肠杆菌。请回答下列问题： 启动子 Bam HI Amp Tet 复制原点 终止子 (1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有 (答出两点即可)。而作为基因表达载体，除满足 上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠 杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能 区分的，其原因是 并且 和 的细胞也是不能区 分的，其原因是 在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组 质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有 的固体培 养基。 (3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复 制所需的原料来自 23.(12分)他汀类药物是目前应用广泛、效果理想的降脂药物，醇脱 氢酶是该药物催化合成过程中的关键酶。研究人员对酿酒酵母 醇脱氢酶基因进行PCR,并将其导人大肠杆菌BL-21中，构建重 24 组醇脱氢酶工程菌，利用LB培养基可大量生产醇脱氢酶。请回 答下列问题： (1)对酿酒酵母醇脱氢酶基因进行PCR时，需要先设计引物，引 物应选择图1中的 引物I 醇脱氢酶基因引物Ⅱ OH) OH P 引物ⅢΠ 图1 引物W (2)PCR反应过程如图2所示，其中58℃复性45s的目的是 耐高温的DNA聚合酶在图2中的 过程中发挥作用。 预变性 变性 94℃，5min94℃，30s 延伸 后延伸 复性/72℃.70s 72℃，10mim 58℃，459 -32次循环 图2 (3)pET-28b质粒（图3）中a区段表示的是 结构，a区 段的作用是 。 构建重组质粒时最好选用 限制酶 将重组质粒导入BL-21中后， 培养在含有 的LB固体培养基上，以达到 筛选的目的。 限制酶 识别序列 Nco I CCATGG Xho I CTCGAG EcoR I GAATTC a -Nco I Xho I pET-28b EcoR I 终止子 卡那霉素 抗性基因EcoR I 图3 D279 (4)通常采用 的方法，检测工程菌BL-21是2 否生产出了醇脱氢酶。 (12分)我国约在7000年前就开始种植水稻，现在水稻已经成 为我国广泛种植的重要作物。提高水分利用效率对于旱作水稻 的生产有重要意义。科学家从拟南芥中获取功能基因HARDY (HRD),并将其转入水稻中过量表达，提高了水稻的水分利用效 率。请回答下列问题： (1)科学家在获取拟南芥HRD基因过程中，采用了增强子作为 筛选工具。增强子是一段能增强与其相连基因转录的DNA 序列，将增强子插入基因组中可得到若干个突变株系。增强 子插入基因外部，可获得基因 突变株：增强子插人 基因内部，可获得基因 突变株 (2)提取拟南芥总RNA,经 过程获得总cDNA,利用PCR 技术选择性扩增HRD基因的cDNA。以上过程依次需要用 到 和 两种工具酶。 (3)将HRD基因的cDNA插入Ti质粒的 上构建重组载 体，利用农杆菌侵染水稻细胞并将HRD基因的cDNA整合到 水稻细胞染色体上。为了便于转基因植物的筛选，重组T质 粒中必须包括 (4)在干旱条件下，野生型(WT)和HRD基因增强表达的转基因 水稻植株A、B(HRDA、HRDB)的根生物量（根系干重）及叶 片蒸腾速率的测定结果如图所示。据图分析转基因水稻耐 旱能力增强的原因包括 和 0.4 03 2 0. WT HRDA HRDB WT HRDA HRDB 图 图2 280 5.(12分)在医药领域，单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发 挥重要作用，但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应 (HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交瘤抗体 进行改造，生产出效果更好的鼠一人嵌合抗体，主要流程如下图 所示。请回答下列问题： 鼠V基因 人C基因 L链嵌合基因 构 鼠V基因 建 人C基因 H链嵌合基因 鼠一人嵌合抗体 基因表达载体 转，染 鼠源V区 L链 达 人源C区 H链 Sp2/0细胞 鼠一人嵌合抗体 (1)抗体由两条L链和两条H链组成，每条链都含V区和C区， 其中决定抗体特异性的是 区。 (2)获取V基因和V.基因时，通常先从生长状态良好的杂交瘤细 胞中提取 ,再通过逆转录法来合成。图中的Sp2/0 细胞最可能是 细胞。 (3)为了便于嵌合基因与载体连接，需在扩增嵌合基因时在引物 的 端加上特定的限制酶切割位点，且常在两条引物 上设计加入不同的限制酶切割位点，主要目的是 (4)上述基因表达载体中，除含有嵌合基因外，还应含有启动子 和 (答出两个即可)。蛋白去乙酰化酶抑制剂，Kdm4d是去甲基化酶，能去除组蛋白甲基化位点H3K9me3中 的甲基，结合题图可知，图中的化学方法能提高胚胎发育率和妊娠率的机制分别是：曲 古抑菌素A通过提高组蛋白的乙酰化水平，调节重构胚相关基因的表达，Kdm4d的 mRNA表达Kdm4d能降低组蛋白的甲基化水平，调节重构胚相关基因的表达，进而提高 胚胎发育率和妊娠率。(4)胚胎移植前，为避免发生免疫排斥，为即将移入的胚胎提供 合适的生理环境，需要对代孕母猴进行同期发情处理：克隆猴的成功培育，说明重构胚 具有发育成完整个体的能力；克隆小猴的性别与提供细胞核的个体性别相同，即与图中 的胎儿猴相同。 考案（三） 1.B限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；限制酶具有专一性，即一种限 制酶只能识别一种双链DNA分子的特定的核苷酸序列，B正确：限制酶切割DNA后会 形成黏性末端或平末端，C错误：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数 限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，D错误。 2.DDNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；DNA连接酶连接的 是DNA双链片段两个脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，B、C错误；E.coli DNA连接酶 既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，D正确。 3.A哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等，提取不到DNA,不宜作为该实验 的材料，A错误：在2mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度较大，进而可去除不溶的杂 质，B正确；DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，向含DNA的滤液中加入预冷的体 积分数为95%的酒精溶液，有利于获得较纯净的DNA,C正确；DNA与二苯胺试剂在沸 水浴下反应呈蓝色，D正确。 4.CPCR的过程包括：高温变性（解链）低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条 链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过调节温 度来控制DA双链的解聚及与引物的结合，A正确；由于引物的序列具有特异性，所以 PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的，B正确：凝胶中的DNA分子通过染 色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，所以琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增 的产物(DNA)被核酸染料染色后，可在紫外灯下检测出来，C错误：DNA分子在凝胶中 的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁移速度 越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在 琼脂糖中的移动速率越小，D正确。 5.D质粒中含有2个酶A的酶切位点，所以切割后会产生4个游离的磷酸基团，A错误； 如果用酶A和酶C同时切割质粒，会破坏质粒的两个标记基因，B错误：根据B项分析可 知，需要用酶B和酶C切割质粒和目的基因，导致四环素抗性基因被破坏，所以不能在含 四环素的培养基中生长，C错误；若用酶B和酶C切割，产生不同的黏性末端，可以避免 质粒自身的环化，D正确。 6.D酶具有专一性，且由图2可知，这两种限制酶识别并切割不同的核苷酸序列，A正确： 限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，作用的部位是磷酸二酯键，故图1中 被酶切的DNA片段是双链DNA,B正确；分析图1可知，限制酶hoI有两处切割位点， 切割后产生3个DNA片段，泳道②可能是用XhoI处理得到的酶切产物，C正确：由题干 信息“限制酶在对应切割位点一定能切开”可知，用XhoI和SalI同时处理该DNA得到 6个DNA片段，电泳后得到6种产物，D错误。 7.D由于嵌合病毒是一种基因工程重组病毒，所以嵌合病毒的遗传物质含有受体病毒和 供体病毒的遗传物质，因此其性状可由受体病毒和供体病毒的遗传物质共同控制，A正 确：嵌合病毒可能携带一些受害国家的科研人员不太了解的抗原，进而难以预防，B正 确；若将嵌合病毒制成生物武器，则可能具有感染特定人群的特点，C正确；嵌合病毒对 人体而言依然属于抗原，可以识别，D错误。 8.D培育抗病毒番木瓜“华农一号”需要用到植物组织培养技术，将含有目的基因的番木 瓜细胞培育成完整植株，A正确：培育“华农一号”时，可以用不同的限制酶切割质粒和目 的基因，能有效避免质粒和目的基因自身环化及反向连接，B正确；据题意可知，该复制 酶基因为一段单链RNA,需逆转录后才能进行PCR,PCR扩增时需加入耐高温的DNA聚 合酶完成子链的延伸，故PCR扩增复制酶基因时，反应体系中需加入逆转录酶和耐高温 的DNA聚合酶，C正确：据题意可知，“华农一号”通过转录出相应的RNA与PRSV的复 制酶基因(RNA)互补配对，从而抑制其翻译过程，进而不能表达出复制酶，阻止病毒的复 制，使番木瓜获得对PRSV的抗性，D错误。 2 9.D用PCR技术扩增人胰岛素基因时，扩增的过程：目的基因DNA受热变性后解旋为单 链，引物与单链相应互补序列结合：然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行 延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。每次循环一般可以分 为变性、复性和延伸三步，A正确；在构建人胰岛素基因表达载体时，首先用一定的限制 性内切核酸酶切割含有目的基因的DNA片段和载体，再利用DNA连接酶将目的基因片 段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子，B正确；大肠杆菌细胞经 C2+处理后，细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，更容易吸收重组的 人胰岛素基因表达载体，C正确；抗原一抗体杂交法可以检测人胰岛素基因是否在大肠 杆菌中翻译成胰岛素，若抗原一抗体杂交结果为阳性，说明人胰岛素基因在大肠杆菌中 表达，进而可以说明人胰岛素基因表达载体导入了大肠杆菌细胞中，D错误。 10.C紧扣蛋白质工程的基本思路进行分析。由题可知，多肽P1为抗菌性和溶血性均较 强的多肽，要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽，即在P1的基础上设计出自然界原本 不存在的蛋白质，用蛋白质工程技术可以实现。蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋 白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应 的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得需要的蛋白质。故要想在P1的基 础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1的氨基酸序列设计出 多条模拟肽，然后进行改造，从而确定抗菌性强但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。 11.A由题图信息可知，限制酶I只能切割一GGATCC一，限制酶Ⅱ不仅能切割 GATC一，也能切割一GGATCC一。据题图可知，目的基因两端都有限制酶Ⅱ的识别 序列（切割位点是一GATC一）可见只有用限制酶Ⅱ才能将目的基因切割下来。质粒上 Gene I和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶Ⅱ的识别序列和限制酶I、Ⅱ的识 别序列；如果用限制酶Ⅱ切割，则Gene I和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基 因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留Gene I,其产生的黏性末端和切割后目的基 因的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA,A正确。 12.D用EoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连 接时可能会发生反向连接，A错误；用BglⅡ和EcoR I切割目的基因会产生两种DNA 片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且含有目的基因的片段与载体结合时容 易发生反向连接，B错误；用BglⅡ和S3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产 生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C错误：只有用EcoR I和Sa3AI切割目的 基因和P1噬菌体载体，才能产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，且目的基因插入 载体后，RNA聚合酶的移动方向与图丙相同，D正确。 13.D为了使引物与模板链准确配对，引物设计时应考虑不同的退火温度，第二轮P℃R的 退火温度应该比第一轮高，A错误；单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因突变，B 错误：除第一轮产物用作第二轮PCR扩增的大引物外，第二轮PCR仍需加人的引物是 另一种侧翼引物，以便进行另一条链的延伸，C错误：蛋白质工程是指通过基因改造或 基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，利用该技术将某功能蛋白 的结构改变属于蛋白质工程，D正确。 14.A三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常的配 子，因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交没有后代，也就不会导致自然种群被淘汰」 A项符合题意。 15.B转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基 因技术在微生物领域的应用，A正确：“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断，试 管婴儿技术不需要，B错误：我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验， C正确：生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散，D正确。 16.D将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过 分裂将胰岛素基因传给后代，A不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经 植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植 物传给后代，B不符合题意；将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的 奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因，可以遗传给后代，C不符合题意；该患者进行基因 治疗时，只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给 后代，D符合题意。故选D。 17.B将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法，A正确：设计引物时应当考 虑表达载体的序列，以保证扩增后，目的基因能与切割后的表达载体相连接，B错误：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，通过改造或 3 29 合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质的技术，C正确；通过蛋白质工程 可合成自然界不存在的蛋白质，D正确。 8.D导人含有卡那霉素抗性基因质粒的微生物可以在含有卡那霉素的培养基中生长， 所以卡那霉素抗性基因可作为标记基因，A正确：构建基因表达载体，需要利用相同的 限制酶来切割含有目的基因的DNA分子和载体质粒，由于含有CHI基因的DNA分子 和载体质粒上都具有KpnI、PstI的切割位点，所以选择的限制酶是KnI和PstI (不能选EcoR I,切点在启动子之前)，B正确：启动子作为RNA聚合酶识别和结合的 部位，驱动CH基因转录，C正确：为了提高基因表达载体导人酵母细胞的转化效率，常 采用的方法是用Ca2+(CaCl2溶液)处理酵母细胞，D错误。 9.B过程①为形成重组质粒的过程，需要限制酶和DNA连接酶，A正确：将目的基因导 入动物细胞得到转基因动物时，受体细胞一般选用动物的受精卵，B错误：受体细胞B 通常是莴苣的体细胞，目的基因导入该细胞后，需对该细胞进行组织培养，形成转基因 植株，C正确；大肠杆菌因无内质网、高尔基体等细胞器，无法对核糖体合成的多肽链进 行相关加工，形成的胰岛素结构与另外两种方法得到的不完全相同，D正确。 0.A将基因表达载体导人细菌B之前，一般要先用C2+处理细菌，使之处于感受态，从 而能够吸收重组质粒，A正确；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错误；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。 1.（1)黏性末端平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoR I切割产生的末端相同 (3)E.coli T4 (4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA) (5)噬菌体动植物病毒 【解析】(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子形成黏性末端和平末端。(2)为使载体 和目的基因连接，两者必须具有相同的黏性末端。(3)DNA连接酶主要有两类：一类是 从大肠杆菌中分离得到的，称为E.coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来 的，称为T4DNA连接酶。(4)逆转录是由RNA形成DNA的过程，若要在体外获得大 量逆转录产物，常用PCR技术进行扩增。(5)基因工程常用的载体是质粒，除此以外， 噬菌体和动植物病毒也可作为载体。 2.(1)能自我复制、具有标记基因 (2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含 有插入了目的基因的重组质粒（或含有重组质粒）二者均含有氨苄青毒素抗性基因， 在该培养基上均能生长四环素 (3)受体细胞 【解析】（1)质粒作为载体应具备的基本条件：有一个至多个限制酶切割位点，供外源 DNA片段（基因）插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随 染色体DNA同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择等。(2)在培养 基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠 杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质 粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素 抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重 组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些 噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自受体细胞。 3.(1)引物Ⅱ、引物Ⅲ (2)使引物与模板结合延伸和后延伸 (3)启动子与RNA聚合酶结合，启动转录NcoI和hoI卡那霉素 (4)抗原一抗体杂交 【解析】（1)PCR过程中，子链延伸方向为5'→3'，因此选用的引物为引物Ⅱ、引物Ⅲ。 (2)PCR过程中复性的目的是使引物与模板的碱基之间形成氢键从而结合；耐高温的 DNA聚合酶的作用为催化形成磷酸二酯键，延伸子链，因此耐高温的DNA聚合酶在延 伸和后延伸过程中起作用。(3)目的基因要插入启动子和终止子之间，所以区段为启 动子，启动子的作用是与RNA聚合酶结合，启动转录；构建重组质粒时最好选用限制酶 NcoI和XhoI,以避免破坏标记基因（卡那霉素抗性基因），若只选其中一个有可能出 4 现目的基因的倒接或质粒的重新拼接；由于标记基因是卡那霉素抗性基因，故需要培养 在含有卡那霉素的LB固体培养基上，以达到筛选的目的。(4)抗原与抗体的结合具有 特异性，由于醇脱氢酶的本质是蛋白质，故检测醇脱氢酶是否产生，通常采用抗原一抗 体杂交法。 24.(1)激活失活 (2)逆转录逆转录酶耐高温的DNA聚合酶 (3)T-DNA标记基因 (4)根生物量增加，吸水能力增强蒸腾速率下降，失水减少 【解析】(1)增强子能增强与其相连基因的转录，所以插入基因外部（启动子的上游） 可促进基因转录获得基因激活突变株。增强子属于调控序列，插入内部不起作用，甚至 有可能破坏基因，获得基因失活突变株。(2)RNA经过逆转录可获得cDNA,逆转录要 用到逆转录酶，PCR扩增要用到耐高温的DNA聚合酶。(3)将HRD基因的cDNA插入 Ti质粒的T-DNA上构建重组载体，Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到受体细胞的 染色体DNA上，这样利用农杆菌侵染水稻细胞可将HRD基因的cDNA整合到水稻细胞 染色体DNA上。重组Ti质粒应包含标记基因，其作用是方便重组DNA的检测与鉴定。 (4)由图1可知，转基因水稻的根生物量多于非转基因水稻，吸水能力增强了，同时由图 2可知，转基因水稻蒸腾速率小于非转基因水稻，失水减少，从而使得转基因水稻抗旱 能力增强」 25.(1)V (2)mRNA骨髓瘤 (3)5'使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连 (4)标记基因、终止子、复制原点 【解析】(1)抗体由两条L链和两条H链组成，每条链都含V区和C区，其中决定抗 体特异性的是V区。(2)获取V基因和V:基因时，通常先从生长状态良好的杂交瘤 细胞中提取mRNA,再通过逆转录法来合成。图中的Sp2/0细胞最可能是骨髓瘤细胞。 (3)为了便于嵌合基因与载体连接，需在扩增嵌合基因时在引物的5'端加上特定的限 制酶切割位点，为了使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连，常在两条引物上设计 加入不同的限制酶切割位点。（4)基因表达载体中，除含有嵌合基因外，还应含有启动 子和标记基因、终止子、复制原点。 考案（四） 1.B酸笋中化学元素的种类不受温度的影响，A不符合题意：温度会影响酶的活性，低温 抑制酶活性，高温破坏酶结构从而使酶失活，B符合题意：温度影响的是微生物利用笋的 营养物质发酵产生乳酸的速率，不是笋细胞产生乳酸的速率，C不符合题意：氨基酸脱水 缩合的速率受温度的影响，氨基酸脱水缩合的方式不受温度影响，D不符合题意。 2.B酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，A正确；腐乳 和果醋都是在有氧条件下发酵产生的传统食品，B错误：乳酸菌是厌氧菌，水封泡菜坛的 目的是隔绝空气，确保坛内乳酸菌发酵处于无氧环境，C正确：制作泡菜时，如果盐水浓度 过高，乳酸菌会通过渗透作用失水，抑制乳酸菌生长，制作的泡菜会“咸而不酸”，D正确。 3.B配制固体培养基时，不需要在无菌的环境中进行，因为培养基配制好之后要进行灭 菌，A错误；在涂布时吸取的菌液不超过0.1L,平板上的菌落数应介于30~300个，因 此，涂布用的菌浓度应控制在300~3000个/mL,B正确：平板划线法只能对微生物进行 分离，不能计数，从土壤中分离能分解聚丙烯的细菌，可采用稀释涂布平板法进行分离与 计数，C错误；纯化培养时，在培养皿皿底做标记后倒置在恒温培养箱中静置培养，这样 方便观察，D错误。 4.D动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添 加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养不能加入抗生素，B错 误；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；可用 湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D 正确。 5.A发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误；发酵过程中乙醇浓度过高会抑 制酿酒酵母的活性，B正确；生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行 无氧呼吸产生酒精，C正确；渗透压也会影响酵母细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗 透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。 6.D原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩，A错误；过程②（诱导芽分化）时，需要提 高细胞分裂素的比例，B错误；秋水仙素不能诱导细胞壁再生，此时细胞壁已经形成，C D29 错误；原生质体无细胞壁，但由于含有一整套的遗传物质，故具有全能性，D正确。 7.D甲→乙是组织细胞的分离，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解细胞间蛋白质，制备 细胞悬液，A正确：丙过程还未分瓶，属于原代培养，培养基中需要添加血清，B正确：在 丙和丁过程中会出现细胞贴壁和接触抑制的现象，C正确；丁过程已经分瓶培养，属于传 代培养，丁过程并没有体现动物细胞的全能性，D错误。 8.B细胞分化形成的多种细胞中DNA相同，但RNA不完全相同，蛋白质也不完全相同， B错误。 9.D①是从小鼠脾中获得的能产生特定抗体的B淋巴细胞，A错误：②中应该使用能促 进细胞融合的促融剂，如聚乙二醇等，B错误；③同时具有从脾中分离出的B淋巴细胞和 骨髓瘤细胞的特性，C错误：④是经筛选培养获得的能产生特异性抗体的细胞群，D 正确。 10.C体外受精主要包括：卵母细胞的采集并培养到减数分裂Ⅱ中期、精子的采集和获能 受精，在体外完成早期胚胎培养，再移植到代孕个体子宫内，C符合题意。 11.D子代动物的遗传性状与供体基本一致，A错误；核移植过程中需要处于MⅡ期的去 核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期（桑葚胚或囊胚等时期）进 行胚胎移植，B错误；过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物 性状，C错误；过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3 是转基因，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。 12.A处于减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞才具备与精子受精的能力，A错误：显微注射法是 将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法，B正确：早期胚胎和囊胚期的内细胞 团可用于干细胞的研究，C正确：胚胎移植前需要对代孕母畜进行同期发情处理，D 正确。 13.A一个DNA分子中，可能存在一个至多个酶与酶b的识别序列，A正确；由图可知， 酶与酶b的识别序列虽然不同，但切出的黏性末端相同，相同的黏性末端能相互连 接，B错误；酶与酶b切断的化学键均为相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误； 质粒为小型环状DNA分子，用酶切割有3个识别位点的质粒，可得到3种切割产物， D错误。 14.B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的RNA,说明目的基因已经成功导入受体细胞并 转录，A不符合题意：氨苄青霉素抗性基因属于标记基因，水稻细胞中检测到氨苄青霉 素抗性基因不一定能说明目的基因成功导人受体细胞，B符合题意；抗棉铃虫基因属于 目的基因，棉花细胞是受体细胞，棉花细胞中检测到抗棉铃虫基因，说明目的基因成功 导入受体细胞，C不符合题意：鲤鱼细胞中检测到人的生长激素，即目的基因在受体细 胞中翻译出了蛋白质，说明目的基因已经在受体细胞中完成了表达，D不符合题意。 15.C过程①合成人生长激素基因的过程是逆转录过程，需要用到逆转录酶，A正确；过程 ③是将重组质粒导人细菌B中，故用C+处理细菌B,使其处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态，重组质粒容易进人，B正确；成功导入了重组质粒的细菌B,因目 的基因插入质粒后，破坏了四环素抗性基因，所以在含有四环素的培养基上不能生长，C 错误：检测生长激素基因是否成功表达用抗原一抗体杂交技术，D正确。 16.B面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进 纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖，适宜温度为 28~32℃，适宜pH为4.0~5.0，B错误：本生产过程要使面包酵母增殖，应当在有氧环 境下进行，C正确；在121℃、100kPa条件下处理15~30mim,可将培养基彻底灭菌，以 避免培养基上的微生物影响实验结果，D正确。 17.C将流水充分冲洗后的外植体，用酒精消毒30s,然后立即用无菌水冲洗2~3次，再 用次氯酸钠溶液处理30m后，立即用无菌水清洗2~3次，A错误：诱导愈伤组织形成 的过程是脱分化过程，在此期间一般不需要光照，B错误；培养过程中有脱分化和再分 化过程，故培养过程中需要根据生长发育进程更换不同的培养基，以满足不同时期对营 养物质的需求，C正确：试管苗移栽时，应将根部的培养基处理干净，D错误。 18.D植物的分生区附近（如茎尖）的病毒极少，几乎不含病毒，因此对茎尖进行植物组织 培养，可以获得脱毒植株，A正确：在植物组织培养中，需要用体积分数为70%的酒精和 质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液对甲进行消毒处理，保证植物组织培养的成功，B 正确；A、C两个过程属于植物组织培养，都经过脱分化形成愈伤组织和再分化形成根 芽，最终发育成植株，C正确：方法一获得的无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种 病毒，方法二获得的抗病毒草莓需要通过接种病毒检测，D错误。 19.D构建新的干扰素模型的主要依据是干扰素的预期功能，A正确；新的干扰素基因必 须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达，B正确：设计新的干扰素的实质是对干 5 A ◆296 扰素基因的结构进行改造，C正确；题图中从“人工合成DNA”到“在受体细胞中表达” 运用了基因工程技术，D错误。 0.C野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某 种氨基酸，只能在完全培养基上生长，根据题干信息和图形分析，图中①②④为完全培 养基，③为基本培养基，A错误：紫外线可以提高基因突变的频率，大肠杆菌没有染色 体，无法发生染色体变异，B错误：由图可知，B接种后在平板上形成均匀的菌落分布， 为稀释涂布平板法，接种前需对菌液进行稀释，C正确；从图中可看出，D在基本培养基 中无法生长，在完全培养基中可生长，说明D是氨基酸营养缺陷型菌落，可挑取D菌落 进行纯化培养，D错误。 1.（1)被有机磷农药污染的前 (2)检测培养基灭菌是否合格 (3)血细胞计数板稀释涂布平板 (4)①有机磷农药被消耗完②丙分解有机磷农药的效率高 【解析】(4)能降解有机磷农药的微生物是以有机磷农药为物质和能量来源的微生 物，在相同浓度有机磷农药的培养液中生长的时间越短，说明利用资源的速度越快，分 解有机磷农药的效率越高。 2.(1)纤维素酶和果胶酶PEG(聚乙二醇)杂种细胞再生成细胞壁愈伤组织 (2)细胞分裂素 (3)融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性 【解析】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需要用纤维 素酶和果胶酶将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG(聚乙二 醇)。原生质体融合成功的标志是杂种细胞再生成细胞壁；图中X经过离体培养，可以 形成试管苗，所以X是愈伤组织。(2)植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当 生长素与细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素。 (3)由于融合原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全能性，所以可选用融 合原生质体作为人工诱变获得抗盐植株的材料。 3.(1)显微注射法 (2)防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害：使培养液有充足的营养供应 (3)低体细胞分化程度高，体现全能性困难 (4)①B骨髓瘤②取克隆动物A的组织细胞，提取蛋白质进行抗原一抗体杂交 【解析】(2)动物细胞培养过程中需要定期更换培养液，因为一方面要保证为细胞提 供充足营养，另一方面防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(4)对M蛋白鉴定 的方法是提取细胞中的蛋白质进行抗原一抗体杂交。 4.(1)蒽蛋白质、核酸 (2)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色界定目的基因，为DNA聚合酶提供结 合位点并使DNA聚合酶能够从引物的3'端连接脱氧核苷酸变性 (3)菌株B整合了菌株A对蒽高降解的基因，发生了转化 【解析】(1)研究人员成功地从环境样品中分离得到能降解蒽的菌株A和B,所以蒽 为细菌生长提供碳源，碳源在菌株A和B内的代谢产物可以参与合成蛋白质、核酸等 生物大分子。(2)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色，所以二苯胺试剂可以作为 鉴定DNA的试剂。在PCR获取目的基因时，引物的作用是界定目的基因，为DNA聚合 酶提供结合位点并使DNA聚合酶能够从引物的3'端连接脱氧核苷酸。PCR的每次循 环一般包括变性、复性、延伸三步，其中变性过程是利用高温将双链解开，所需温度最 高。(3)分析表格可知：混合接种相对于单独接种对蒽的降解率更高，有可能是因为菌 株B整合了菌株A对蒽高降解的基因，发生了转化。 5.(1)结构简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作2使目的基因 和质粒正确连接 (2)DNA连接酶将质粒和目的基因连接在一起 (3)Ca2+使受体细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于基因 表达载体导入受体细胞 (4)导入重组质粒和（空）质粒导入重组质粒（基因表达载体）的大肠杆菌菌落为白 色，而导入（空）质粒的大肠杆菌菌落为蓝色 【解析】(4)因培养基中添加了氨苄青霉素和X-l,因此能在该培养基上长出菌落的 大肠杆菌是导入了重组质粒的大肠杆菌和导入了（空）质粒的大肠杆菌。导入了重组 质粒的大肠杆菌因LcZ基因被破坏，不能产生B-半乳糖苷酶，菌落为白色，导入了 (空)质粒的大肠杆菌LacZ基因没有被破坏，产生了B-半乳糖苷酶，能够分解X-gl产 生蓝色物质，使菌落呈现蓝色。