四川省南充市西充中学2025-2026学年高二下学期人教版生物周练5

**基本信息** 聚焦基因工程主题，通过20道选择（40分）与3道综合题（50分），覆盖工具酶、操作步骤及转基因应用，结合PCR技术、蛋白质工程等科技情境，强化科学思维与探究实践，适配高中生物周测巩固需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|20/40|质粒结构、cDNA文库构建、限制酶作用|以抗冻番茄培育、抗体酶应用为情境，考查基础概念辨析| |综合题|3/50|双酶切原理、PCR引物设计、重组质粒筛选|结合干扰素生产、生长激素基因扩增等案例，突出实验分析与逻辑推理|

高2024级生物周练试题 一、选择题（每小题2分，共40分） 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ） A．基因工程是在细胞水平上进行设计和施工的，又叫重组DNA技术 B．DNA连接酶和DNA聚合酶催化的化学键分别是磷酸二酯键和氢键 C．不同的限制酶切割不同的DNA序列后一定产生不同的黏性末端 D．质粒是一种裸露的、结构简单的具有自我复制能力的环状DNA分子 2．cDNA文库是利用某一生物体特定发育时期细胞内的mRNA为模板，合成互补单链cDNA，再以单链cDNA为模板合成双链cDNA，将这些双链cDNA片段插入到适当的载体中，再转入宿主细胞所构建的文库。从cDNA文库中可筛选出所需要的目的基因片段。下列叙述错误的是（　　） A．构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶等多种酶 B．从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库完全相同 C．通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程 D．从cDNA文库中筛选出的目的基因与真核生物中的原基因不同 3．科学家提出了利用大肠杆菌生产人胰岛素（结构如图所示）的两种方法：AB 法根据胰岛素 A、B 两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA 片段，利用工程菌将分别合成的两条肽链混合后自然形成胰岛素；BCA 法利用胰岛 B 细胞中的 mRNA 得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉 C 肽段，从而获得胰岛素。下列相关说法错误的是（    ） A．AB 法中人工合成的两种 DNA 片段均有多种可能的序列 B．AB 法和 BCA 法获取的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子 C．AB 法和 BCA 法均利用了蛋白质工程 D．大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构 4．下列不属于获取目的基因的方法的是（　　） A．从基因组文库中获取目的基因 B．利用PCR技术体外扩增目的基因 C．利用逆转录法获取目的基因 D．利用DNA连接酶复制目的基因 5．抗体酶又称催化抗体，是一类免疫球蛋白，其结构如下图所示，它既具有相应的免疫活性，又能像酶那样催化某种化学反应。下列有关叙述错误的是（    ） A．抗体酶与抗原、底物的结合均具有专一性的特点 B．抗体酶可使药物的前体物质在肿瘤组织中水解为活性分子，从而起杀伤作用 C．抗体酶能阻止病毒与靶细胞结合的机理可能是选择性地使病毒外壳蛋白发生水解 D．可通过蛋白质工程对特异抗体的抗原结合位点进行空间改造，使其获得催化功能 6．重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增。从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方面具有广泛的应用前景，下图表示利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。下列叙述正确的是（    ） A．引物中G＋C的含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性越高 B．在第一阶段由于引物2和引物3发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中 C．引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生4种双链DNA分子 D．在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过3次复制 7．北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图。经检测，培育的抗冻番茄植株的基因组中含有2个抗冻基因，有关叙述正确的是（    ）    A．抗冻番茄植株自交后代中抗冻性状能稳定遗传的个体占1/4或7/16 B．①过程合成的目的基因中含有启动子和终止子，分别启动和终止翻译进程 C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D．在构建重组质粒时，应设法将目的基因插入T-DNA中 8．红梅杏是固原市的特色水果之一，带动了当地农民的收入。其色泽鲜艳、富含果糖和葡萄糖以及人体需要的微量元素、成熟期能保留足够的水分而口感鲜嫩，因此享誉全国。有人试图利用苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因培育抗虫红梅杏，以降低生产成本和环境污染，设计了如下图的方案。下列有关该研究说法错误的是（　　） A．通过基因工程技术培育的抗虫红梅杏，有利于保护环境 B．完成过程①→②一般选用双酶切法 C．在植株⑤中检测到Bt毒蛋白基因，就代表抗虫红梅杏已经培育成功 D．过程④→⑤依据了植物体细胞全能性的原理 9．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图所示。下列相关说法错误的是（　　）    A．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．p1301 载体上应含有增强 Bapt 基因表达的序列 D．可使用 Bapt 基因制成的探针检测过程⑤是否成功 10．花青素在植物抗逆和预防人类慢性疾病中起着重要作用。研究推测拟南芥中AtMYBL2 基因缺失与植株花青素合成量显著增加有关。研究者在验证该推测的过程中，利用基因工程设计了重组DNA(质粒三)。下列分析错误的是（    ） A．“质粒二”利用BamH I酶开环 B．该基因工程中, “目的基因”是 AtMYBL2 基因 C．构建质粒三时，最好在 A、B 两端分别加 BamHⅠ酶、Ec l酶的识别序列 D．对于培育成功的拟南芥转基因植株， “发卡”在细胞内可以阻止翻译过程 11．图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法。下列叙述正确的是（    ） A．图1中4种基因经Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞染色体上，促使iPS细胞形成 B．图2中的卵母细胞培养至MII期再显微操作去核，获得的重构胚激活后诱导分化 C．上述两种方法均用到动物细胞培养及核移植技术，但得到的组织器官不完全相同 D．图1的成纤维细胞和图2的体细胞诱导分化过程选择了完全相同的基因进行表达 12．如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其连接成环并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列叙述正确的是（    ） A．农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其拟核上 B．将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C．利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D．若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-1个引物 13．农杆菌中含有一个大型的Ti质粒，若想用基因工程并通过农杆菌向某种双子叶植物中导入抗旱基因，下列分析不合理的是（　　） A．将重组Ti质粒导入农杆菌之前，可以用CaCl2溶液处理农杆菌 B．若能够在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功 C．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，要保证复制原点、启动子和终止子不被破坏 D．要将抗旱基因插入到Ti质粒的T-DNA上才能转移到双子叶植物的染色体上 14．下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 TetR 表示四环素抗性基因，AmpR 表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是（　　） A．要将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 HindⅢ 和 BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和目的基因 B．图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点 C．为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交技术 D．该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植 15．为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（长度大约为260bp）转入A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1~4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗病基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．目的基因的筛选与获取是培育转基因A植物的核心步骤 B．构建表达载体时应选用BamHⅠ和HindⅢ这两种限制酶 C．受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上进行 D．由图3电泳结果可知，4号植株的转基因获得成功 16．将某外源基因与质粒结合形成重组质粒的过程如图。下列说法错误的是（　　） A．氨苄青霉素抗性基因可作为筛选重组DNA的标记基因 B．用不同限制酶分别切割含目的基因的DNA 和质粒也能产生相同黏性末端 C．构建重组质粒时，除了需 BamHI酶外，还需 DNA 连接酶 D．图中方法可保证目的基因定向与质粒相连形成重组质粒 17．除草剂有效成分草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，从而扰乱生物体的正常氮代谢。但作为一种非选择性除草剂，草甘膦对农作物同样具有杀伤作用，这大大限制了其在农业生产中的应用，培育抗草甘膦作物将会解决这一难题。下列说法错误的是（    ） A．长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草抗除草剂基因频率增大，降低除草剂的效果 B．根据草甘膦的作用机理，可通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达获得抗草甘膦作物 C．可通过蛋白质工程直接替换EPSP合酶个别氨基酸，使草甘膦无法与EPSP酶结合 D．在培育抗草甘膦作物时，为避免外源基因流入杂草，最好将外源基因插入细胞质基因组 18．(24-25高二下·广西玉林七校·期中)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是（　　） A．应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体 B．乳腺生物反应器的优点在于可以生产大量的丁酰胆碱酯酶 C．该过程中丁酰胆碱酯酶基因表达载体的受体细胞的性染色体组成只能是XX D．常通过显微注射法将丁酰胆碱酯酶基因导入山羊的乳腺细胞来获得转基因山羊 19．(24-25高二下·四川成都蓉城联考·期中)研究人员用图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒（图中标注了相关限制酶切割位点），将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。下列叙述正确的是（　　）    A．构建重组质粒的过程应选用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶 B．使用DNA聚合酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组 C．利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物乙和引物丙 D．含有重组质粒的大肠杆菌不能在添加氨苄青霉素的培养基上生存 20．(24-25高二下·四川眉山眉山县级学校·期末)转基因技术诞生以来，发展迅速，广泛应用于农牧业增产、医药研发、物种保护和 食品生产等方面。下列有关基因工程的应用说法正确的是（　　） A．可通过诱变获得高产青霉素的转基因青霉菌，培育该菌株大量生产青霉素 B．药用蛋白基因导入哺乳动物基因组，其乳腺就是一个生物反应器，分泌的乳汁中 含有大量药用蛋白 C．工厂化生产的重组凝乳酶是基因工程和发酵工程结合的产物 D．将基因工程生产的肠乳糖酶添加在牛奶中可提高人分解乳糖的能力 班级 姓名 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 二、综合题（每空2分，共50分） 21．（14分）人干扰素（IFN）是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时，每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子，而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产，在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。回答下列问题∶ (1)基因工程的一般步骤包括∶目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、 四个步骤。 (2)构建重组质粒时，需要分别对质粒和含目的基因的片段进行双酶切，双酶切的优点是 。经过酶切处理的干扰素基因与质粒在DNA连接酶作用下形成重组DNA，为了提高获得重组DNA的效率，除了考虑适宜的外界条件、目的基因和质粒的浓度和DNA连接酶活性外，还需考虑 （至少答两点）。 (3)图中四环素抗性基因的作用是 。 (4)干扰素基因在工程菌中也能合成人体所需的干扰素，说明生物界中几乎所有生物 。 (5)天然的干扰素在体外保存相当困难，为了生产出耐储存干扰素，科学家可通过蛋白质工程获得这种新药，具体流程是∶从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构 → →使用工程菌获得耐储存的干扰素。 22．生长激素制剂是治疗垂体性侏儒症的特效药。图1是通过基因工程将人的生长激素基因A导入大肠杆菌中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题： (1)使用PCR技术获取和扩增A基因，PCR技术要在缓冲体系中添加模板、4种脱氧核苷酸、两种引物、_________ _、__________等。扩增目的基因时，需要从图3中选择的一对引物是__________ 。 (2)要使A基因能正确与图2中的质粒拼接在一起，需要在所选引物的__________端分别增加相应的限制酶的酶切位点。分析图2和图3，若使用“双酶切”法同时处理质粒和目的基因，需在目的基因的上、下游分别添加 、 （填限制酶名称）的识别序列。用“双酶切”法同时处理质粒和目的基因的优点 有 。（答2点） (3)图3中的基因表达时，__________（填“a”或“b”）链作为转录的模板链。 23．（每空2分，共20分）科学家将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因（Pin-Ⅱ）通过农杆菌导入杨树细胞，培育成了抗虫杨树。如图表示利用含目的基因的DNA分子和Ti质粒构建基因表达载体的过程，图中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，NeoR表示新霉素抗性基因，箭头表示限制酶的酶切位点，相关酶的识别序列如表所示，图中所示引物表示与相应链结合。回答下列问题： (1)EcoRⅠ识别的碱基序列是5′-GAATTC-3′，该序列中有 个嘌呤。为使目的基因与质粒高效重组，双酶切最好选用 。 (2)利用PCR技术进行目的基因的扩增，应选择的一对引物分别是 ，引物的作用为 ，并在引物的 端添加相应酶切位点。PCR过程除需要模板和引物外，还需要 （写两点）。若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板，进行第4次循环时，需要消耗引物 个。 (3)为将表达载体导入农杆菌，可使用 对农杆菌进行处理提高导入的成功率，筛选成功导入重组质粒的农杆菌表现为：在含有氨苄青霉素的培养基中 （填“能”或“不能”）正常生长，在含有新霉素的培养基中 （填“能”或“不能”）正常生长。成功导入目的基因的杨树细胞只能表现出新霉素抗性，原因是 。 参考答案 1-5.DBCDD 6-10.A DBDB 11-15.BBBBC 16-20.DCDDC 21.【答案】(1)目的基因的检测与鉴定 (2) 防止质粒和目的基因的自身环化及反向连接 质粒的纯度、黏性末端的种类和长度、DNA连接酶浓度 (3)作为标记基因，筛选重组质粒 (4)都共用一套遗传密码 (5) 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 22.【答案】(1) Mg2+ 耐高温的DNA聚合酶 引物2和引物3 (2) 5' AluI HindⅢ 防止目的基因和质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接 (3)b 【23.答案】(1) 6/六 KpnI和HindⅢ (2) 引物2和引物3 在DNA聚合酶的催化下，在引物的3′端连接上脱氧核苷酸 5′ 耐高温（Taq）DNA聚合酶、Mg2+、dNTP、缓冲液等 16 (3) Ca2+ 不能 能 只有T-DNA区段会导入植物受体细胞，氨苄青霉素抗性基因不会导入受体细胞中 ( 6 ) 学科网（北京）股份有限公司 $