广东东莞市东华高级中学2025-2026学年高二下学期5月生物周测

**基本信息** 以基因工程技术应用为核心，整合细胞学说、PCR技术等基础与前沿内容，通过双向启动子、t-PA蛋白改造等情境考查科学思维与探究实践能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|16题/40分|生命系统层次、基因工程工具酶、PCR原理、细胞结构|结合经典实验（如细胞学说建立）与现代技术（如乳腺生物反应器），辨析易混概念| |填空题|2题/32分|基因表达载体构建、PCR定点突变、转基因检测|以重金属修复拟南芥、纤维素酶改造为科研情境，考查实验设计（如引物设计）与结果分析（如抗原-抗体杂交）|

高二生物周测（5.13日） 一、单选题（1-12题，每题2分；13-16题，每题4分，共40分） 1．下列有关生命系统及细胞学说的叙述，正确的是（    ） A．新冠肺炎病毒不属于细胞层次但属于个体层次，可在没有细胞的培养基上进行培养 B．罗伯特虎克用显微镜观察到不同的活细菌为细胞学说的建立奠定了一定的基础 C．魏尔肖对细胞学说进行补充并提出所有的细胞都来源于先前存在的细胞 D．细胞学说主要阐明了动植物的统一性和多样性，它的建立标志着生物学的研究进入细胞水平 2．1973年科学家利用质粒作为基因工程的载体，实现外源基因在原核细胞中成功表达，至此基因工程正式问世。下列不属于基因工程问世的基础理论（技术）的是（    ） A．艾弗里等人证明DNA可以在同种生物的不同个体之间转移 B．沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出复制假说 C．科学家在细菌中发现了第一个限制性内切核酸酶并简称限制酶 D．穆里斯等人发明了PCR技术，为获取目的基因提供了有效手段 3．基因工程和蛋白质工程的应用非常广泛。下列说法错误的是（    ） A．可将抗除草剂基因导入玉米的叶绿体基因组中来防止基因污染 B．将编码牛凝乳酶的基因导入黑曲霉后，可批量生产牛凝乳酶 C．用乳腺生物反应器生产干扰素时，干扰素基因只在乳腺细胞中表达 D．蛋白质工程操作时是直接替换干扰素中的部分氨基酸，以延长其保存时间 4．基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法错误的是（　　） A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定的核苷酸序列 B．用作载体的质粒上常含有抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 C．T4 DNA连接酶可以催化磷酸二酯键的形成，从而将两个DNA片段相连 D．限制酶切割DNA一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 5．下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是（　　） A．原核生物细胞不含线粒体，因此不能进行有氧呼吸 B．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质 C．蓝细菌（蓝藻）无叶绿体，但含有光合色素，能进行光合作用 D．原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，且核糖体的形成都与核仁有关 6．在生物学实验室里，某研究性学习小组开展“不同生物细胞形态与结构的观察”活动，依次完成了以下操作：①用光学显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞；②观察人的口腔上皮细胞临时装片；③查阅19世纪施莱登和施旺的经典实验论文；④对比分析病毒与上述细胞的结构差异。下列说法错误的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮细胞和人的口腔上皮细胞都具有细胞膜、细胞质、细胞核且遗传物质都是DNA B．病毒在生命系统的结构层次中属于个体水平 C．若在显微镜下观察到某个口腔上皮细胞位于视野右下方，要将该细胞移至视野中央，可将装片向右下方移动 D．施莱登和施旺运用不完全归纳法得出一切动植物都是由细胞构成的 7．关于“DNA的粗提取与鉴定”和“琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物”实验，下列说法错误的是（　　） A．DNA粗提取实验所用的研磨液中含有抑制DNA酶活性的物质 B．DNA鉴定过程中，DNA的双螺旋结构会发生改变 C．凝胶载样缓冲液中的指示剂可使DNA在紫外灯下被检测出来 D．若PCR过程中复性温度过低，电泳时可能会出现非特异性条带 8．基因工程中，目的基因的获取方法有多种，如从基因文库中获取、PCR扩增、人工合成等。下列叙述错误的是（    ） A．构建cDNA文库时，需提取受体细胞的mRNA进行反转录 B．PCR扩增目的基因时，需要根据目的基因的核苷酸序列来设计引物 C．人工合成目的基因适用于目的基因序列较短且已知全部核苷酸序列的情况 D．从基因组文库中获取的目的基因可能含内含子，而cDNA文库中的目的基因不含内含子 9．PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示3个步骤。下列相关叙述正确的是（　　） A．a、b、c分别表示变性、复性、延伸，对应温度依次降低 B．c过程从引物的5＇端开始连接4种脱氧核苷酸 C．高温能激活TaqDNA聚合酶，PCR反应体系中无须加入Mg2+ D．若1个DNA进行6轮循环，则需要消耗63个引物Ⅰ 10．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的构建 B．不同基因表达载体的构建方法是不同的 C．图中启动子位于基因的上游，是DNA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 11．将目的基因导入受体细胞是基因工程的重要操作，下列方法的选择中正确的是（    ） A．常用Ca2+处理小鼠受精卵使其易吸收周围环境中的DNA分子 B．可用花粉管通道法将目的基因导入玉米的茎尖分生区细胞中 C．常用显微注射法将目的基因导入大肠杆菌细胞中 D．农杆菌转化法需先将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA中 12．玉米螟是我国玉米的主要害虫。研究人员通过基因工程育种将抗虫基因cry1Ab13和抗除草剂基因Bar一起转入玉米中以提升其抗虫和抗除草剂的能力，过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．需在步骤①获取的cry1Ab13基因两端添加BamHI识别的碱基序列 B．步骤②应将cry1Ab13基因插入表达载体的启动子1和终止子1之间 C．步骤③时应先用Ca2+处理农杆菌，使它处于一种能吸收周围环境中DNA的生理状态 D．步骤⑤为再分化，所得转基因玉米通过喷除草剂筛选出的个体均能稳定遗传抗虫性状 13．双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶，同时驱动两个基因的转录。研究人员构建了含双向启动子的基因表达载体，以检测双向启动子的作用效果。LUC基因编码荧光素酶，可催化底物产生荧光。GUS基因编码β-葡萄糖苷酶，催化底物生成蓝色物质，且β-葡萄糖苷酶稳定性比荧光素酶高。下列说法错误的是（    ） A．为排除载体干扰，对照组应设置不含双向启动子的空载质粒转化相同受体细胞 B．为连入GUS基因，需用Age I和Sal I酶切已整合双向启动子及LUC基因的质粒 C．若出现蓝色但未检测到荧光，说明双向启动子未发挥驱动双向转录的作用 D．GUS基因和LUC基因转录的模板链不是所在T-DNA的同一条链 14．某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法错误的是（　　） A．启动子1、2是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B．转基因工程菌中TetR基因表达的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达 C．转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工 D．当环境中存在四环素时，会抑制大肠杆菌在一定条件下发出绿色荧光 15．一种天然蛋白t-PA能有效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药，而注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造获得t-PA改良基因，再通过基因工程的方法最终获得性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是（    ） A．上述对t-PA基因进行改造的过程利用了基因突变的原理 B．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma Ⅰ和Nhe Ⅰ切割质粒 C．使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接 D．含重组质粒的受体细胞在含新霉素的培养基上能存活且呈蓝色 16．抗体由4条肽链构成，结构分为可变区（V区）和恒定区（C区，是抗体分子中相对较为保守的区域，在不同物种间的差异较大），与抗原特异性结合的区域为CDR区，位于Ⅴ区中。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。科学家对鼠源杂交抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，主要流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的C区决定 B．鼠源单抗易引发人体免疫排斥反应与其可变区有关 C．构建鼠—人嵌合抗体表达载体时需限制酶和DNA聚合酶 D．鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程，图中转染细胞的方法可能是显微注射法 二、填空题（每空2分，共32分） 17（14分）．随着工业发展，土壤和水体中重金属（如镉、铅、汞）污染日益严重，威胁生态环境和人类健康。某科研团队利用基因工程技术，将重金属螯合蛋白基因（MT基因）和重金属诱导表达的启动子（OS）一起导入拟南芥细胞，培育出能高效吸收并富集镉离子Cd2+的转基因拟南芥，用于重金属污染土壤的修复，其核心流程如图1。 注：LB是T-DNA的左边界；RB是T-DNA的右边界；NeoR是新霉素抗性基因；AmpR是氨苄青霉素抗性基因。 (1)构建基因表达载体时需要的酶是______，启动子的作用是______。 (2)根据图2，MT基因的模板链是______（填“a”或“b”）链，利用PCR扩增MT基因时，需要设计引物在基因的上游和下游分别添加BamHI、XmaI的识别位点，其中一个引物序列为5′—GGATCCATGTTT—3′，另一个引物的序列是5′—________—3′（填12个碱基）。 (3)利用农杆菌转化法将MT基因和OS导入拟南芥中，需要在培养基中添加_______，筛选转化成功的拟南芥愈伤组织。检测转基因拟南芥是否成功表达MT蛋白，可采用_______技术。为研究转基因拟南芥对Cd2+的耐受力，实验思路为：将转基因拟南芥幼苗分别移入________的完全培养基中，观察拟南芥的生长状态。 18（18分）．PCR定点突变技术是常用的基因定点突变技术，通过设计含有非特异性配对碱基的引物，再通过PCR将突变位点引入产物中。如图为利用重叠延伸PCR技术进行定点突变，实现对纤维素酶基因（最终获得优良的突变型纤维素酶）进行改造的过程。回答下列问题： (1)上述研究属于蛋白质工程的范畴，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。与基因工程相比，蛋白质工程可以生产______的蛋白质。 (2)获得优良的突变型纤维素酶的正确顺序是______（填序号）。 ①纤维素酶功能分析和结构设计 ②借助定点突变改造纤维素酶基因序列 ③设计纤维素酶蛋白氨基酸序列和基因序列 ④利用基因工程技术合成突变型纤维素酶 (3)结合图示分析，PCR1过程中的产物AB是依赖引物______扩增的结果。引物b和引物c中含有非特异性配对的碱基，其作用是______。图中引物b与引物c的碱基序列______（填“相同”或“不相同”），合成的DNA分子经混合、变性、杂交后选取通过引物b和引物c延伸形成的两条链杂交在一起的片段，它们能杂交在一起的原因是______，最后利用引物______进行PCR3扩增，得到大量含有突变位点的DNA片段（AD）。 (4)若PCR3过程中引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因：______（写1点）。 (5)在获取优良的突变型纤维素酶的过程中，科学家是通过对基因的操作来实现的，而不是直接对天然的纤维素酶进行操作，主要原因是______（写1点）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 周测参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D D B C B C A D C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D D C D A D 7．C【详解】DNA粗提取实验的研磨液中含有可抑制DNA酶活性的物质，避免DNA被DNA酶降解，A正确；DNA鉴定需在沸水浴条件下与二苯胺试剂反应，高温会使DNA的双螺旋结构解开，结构发生改变，B正确；凝胶电泳中是核酸染料结合DNA后，可使DNA在紫外灯下被检测出来；凝胶载样缓冲液中的指示剂仅用于指示电泳的迁移进度，无法让DNA在紫外灯下被检测，C错误；PCR过程中若复性温度过低，引物易与模板DNA的非特异性位点结合，引发非特异性扩增，电泳时就会出现非特异性条带，D正确。 8．A【详解】构建cDNA文库时，需要提取的是目的基因供体细胞的mRNA进行反转录，而非受体细胞的mRNA，A错误；PCR扩增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，需依据该序列设计能与目的基因两端互补配对的引物，B正确；当目的基因序列较短，且其全部核苷酸序列已知时，可通过化学方法直接人工合成目的基因，C正确；基因组文库包含生物的全部基因组序列，真核生物的基因中含有内含子；而cDNA是由mRNA反转录得到的，mRNA成熟过程中已经剪切掉了内含子对应的转录序列，因此cDNA文库中的目的基因不含内含子，D正确。 9．D【详解】PCR的3个步骤依次是a变性（高温，95℃左右，双链解旋）、b复性（退火，55℃左右，引物结合模板）、c延伸（72℃左右，Taq酶合成DNA），对应温度是先升高、再降低、再升高，不是依次降低，A错误；c是延伸过程，DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链，B错误；TaqDNA聚合酶是耐热的DNA聚合酶，在PCR反应体系中需要加入Mg2+来激活该酶的活性，C错误；1个DNA进行n轮循环，最终得到2ⁿ个DNA分子，每个DNA复制时都需要2个引物（引物Ⅰ和引物Ⅱ），若1个DNA进行6轮循环，共合成26=64个DNA分子，其中只有最初的模板DNA分子不需要引物Ⅰ和引物Ⅱ，所以需要消耗引物Ⅰ和引物Ⅱ的数量都是64-1=63，D正确。 10．C【详解】基因工程的核心步骤确实是基因表达载体的构建，只有构建好合适的表达载体，才能将目的基因导入受体细胞并使其稳定存在和表达，A正确；不同的目的基因、不同的受体细胞，对应的基因表达载体构建方法是不同的，比如针对原核生物和真核生物的载体，在元件选择和构建策略上有差异，B正确；图中的启动子位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，而不是DNA聚合酶。DNA聚合酶主要参与DNA复制过程，RNA聚合酶负责启动转录过程，C错误；抗生素抗性基因作为标记基因，可以通过在培养基中添加相应抗生素，筛选出导入了目的基因的受体细胞，D正确。 11．D【详解】Ca2+处理法仅适用于原核细胞制备感受态细胞，使其易于吸收外源DNA；小鼠受精卵为动物细胞，常用显微注射法导入目的基因，A错误；花粉管通道法是利用植物授粉后形成的花粉管通道，将目的基因导入胚囊中的受精卵或早期胚细胞，无法用于导入茎尖分生区细胞，B错误；大肠杆菌为原核生物，常用Ca2+处理成感受态细胞导入目的基因；显微注射法是将目的基因导入动物细胞的常用方法，C错误；农杆菌的Ti质粒上的T-DNA具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特点，因此农杆菌转化法需先将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，D正确。 12．D【详解】由图可知，表达载体上只有BamHI的酶切位点，因此要将cry1Ab13基因插入到表达载体中，需在cry1Ab13基因的两端添加BamHI的酶切位点，这样才能用BamHI切割目的基因和表达载体，进而构建重组表达载体，A正确；启动子是驱动基因转录的关键元件，终止子使转录在所需的地方停止下来，目的基因应插在启动子下游、终止子上游，由图可知，应将cry1Ab13基因插入表达载体的启动子1和终止子1之间，若插入启动子2和终止子2之间，可能会破坏Bar基因，且启动子2和终止子2之间无BamHI的酶切位点，B正确；用Ca2+处理农杆菌，可使其处于吸收周围DNA的生理状态，便于重组表达载体的导入，C正确；步骤⑤为再分化，所得转基因玉米通过喷除草剂筛选出的个体，只是筛选出了抗除草剂的个体，但不一定能稳定遗传抗虫性状，因为可能存在杂合子等情况，D错误。 13．C【详解】本实验目的是检测双向启动子的功能，设置不含双向启动子的空载质粒转化相同受体细胞作为对照，可以排除载体本身对实验结果的干扰，A正确；根据图示结构，GUS基因的插入位点位于Age I（左侧）和Sal I（右侧）之间，向已整合双向启动子和LUC基因的质粒插入GUS基因，需要用Age I和Sal I双酶切质粒得到对应插入位点，B正确；题干明确说明β-葡萄糖苷酶（GUS基因产物）稳定性远高于荧光素酶（LUC基因产物），若双向启动子正常驱动双向转录，也会因为荧光素酶不稳定降解失活，导致检测不到荧光，因此不能直接得出“双向启动子未发挥双向驱动作用”的结论，C错误；双向启动子向两个相反方向分别驱动GUS和LUC转录，转录方向相反，因此两个基因转录的模板链不是T-DNA的同一条链，D正确。 14．D【详解】启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程，A正确；由图可知，TetR基因表达产生的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达，B正确；大肠杆菌是原核生物，原核生物没有内质网等复杂的细胞器，C正确；从图中可以看出，当环境中存在四环素时，四环素与TetR蛋白结合，使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除，从而GFP基因能够表达，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光，D错误。 15．A【详解】蛋白质工程中，我们通过人工定点突变（比如 PCR 定点诱变）对天然基因的碱基序列进行改造，这本质上是定向的基因突变，因此该过程利用了基因突变的原理，A正确；根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaⅠ酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为BglⅡ酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11，B错误；T4DNA连接酶能连接黏性末端，还可以连接平末端，使用T4DNA连接酶能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接，C错误；t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落，D错误。 16．D【详解】由图可知，鼠—人嵌合抗体含有4条肽链，因此至少含有4个游离氨基，抗体与抗原特异性结合的区域为CDR区，位于V区中，因此抗体特异性由肽链的V区决定，A错误；恒定区是抗体分子中相对较为保守的区域，在不同物种间的差异较大，鼠源单抗易引发人体免疫排斥反应可能与其恒定区有关，B错误；构建鼠—人嵌合抗体表达载体时需限制酶（切割目的基因和运载体）和DNA连接酶（连接切割后的目的基因和运载体），C错误；鼠—人嵌合抗体是对鼠源抗体改造，即对蛋白质改造，属于蛋白质工程；将基因表达载体导入动物细胞常用显微注射法，D正确。 17．(1)限制酶、DNA连接酶 RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录 (2)b CCCGGGACTTCA (3)新霉素 抗原-抗体杂交 含有不同浓度Cd2+ 18．(1)一种新的蛋白质或改造现有 (2)①③②④ (3)a和引物b 引入定点突变的位点 不相同 引物b和引物c中分别含有引起基因定点突变的一小段碱基序列，这两段序列的碱基能互补配对 a和引物d (4)退火（复性）温度过低、引物特异性不高 (5)纤维素酶具有十分复杂的空间结构，而纤维素酶基因的结构相对简单，更容易改造；纤维素酶改良基因（改造后的纤维素酶基因）可以遗传给下一代，而突变型纤维素酶不能遗传（写1点且合理即可） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $