2021-2021学年高中生物 第一单 元第一章 基因工程和蛋白质工程单元检测 中图版选修3.doc

生物中图版选修3第一单元第一章基因工程和蛋白质工程单元检测（时间：45分钟，满分：100分）一、选择题（每小题3分，共60分）1 （2009重庆高考理综）下表有关基因表达的选项中，不可能的是（）基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白2 2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（）A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间分布3 限制性内切酶的特点是（）A只能识别GAATTC序列B识别特定的核苷酸序列和在特定的位点上把双链DAN分子“切割”开C识别黏性末端D切割质粒DNA的标记基因4 DNA黏性末端之间的关系是（）A没有关系B有两个碱基互补配对C只有一端碱基互补配对D两个黏性末端的碱基都互补配对5 在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（）A不易破碎B减少提取过程中DNA的损失C增加DNA的含量D容易洗刷6 20世纪70年代，一种新兴的生物技术基因工程创立了，实施该工程的最终目的是（）A定向提取生物体的DNA分子B定向地对DNA分子进行人工剪切C在生物体外对DNA分子进行改造D定向地改造生物的遗传性状7 下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物B限制性内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达8 下列哪项不是基因工程中用作运载目的基因的载体（）A细菌质粒 B噬菌体C动植物病毒 D细菌核区的DNA9 下列选项中不属于质粒作为基因载体的理由的是（）A能自主复制B有一个或多个限制酶酶切位点C具有标记基因D它是环状DNA10 DNA连接酶“缝合”的部位是（）A碱基对之间的氢键B碱基与脱氧核糖C磷酸与碱基DDNA双链上的磷酸与脱氧核糖11 切取昆虫的荧光素酶基因，用某种方法将此基因转移到植物中，从而使植物也能够发光。此项研究遵循的原理是（）A基因突变 B人工诱变C细胞工程 D基因工程12 治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）A口服化学药物B注射化学药物C利用辐射或药物诱发致病基因突变D采用基因治疗法替换致病基因13 下列关于质粒的叙述，正确的是（）A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子C质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的14 下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法错误的是（）AX是能合成胰岛素原的细菌细胞B质粒一般具有多个标记基因和多个限制性内切酶的切点C形成重组DNA分子只需要DNA连接酶 D该细菌的性状被定向改造15 苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，某杀虫性物质主要是一类伴孢晶体蛋白，共有126个氨基酸。若想通过基因工程技术将控制该蛋白质合成的抗虫基因提取出来，需要下列哪类酶（）ADNA聚合酶BDNA连接酶C限制性内切酶D伴孢晶体蛋白酶16 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内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A BC D17 上海医学遗传研究所成功地培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。转基因动物是指（）A提供基因的动物B基因组中增加外源基因的动物C能产生白蛋白的动物D能表达基因信息的动物18 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第m位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是（）A蛋白质工程 B基因工程C细胞工程 D胚胎工程19 下列各项应用中不属于基因工程的是（）A转基因抗虫棉的培育成功B将玉米植物的叶绿体移入大豆植物体内使其光合效率提高C利用工程菌生产胰岛素D利用重组人干扰素治疗病毒感染、肿瘤等20 有关基因工程和操作工具的叙述，正确的是（）A限制性内切酶主要从原核生物中分离得到B基因工程中常以抗生素抗性基因作为目的基因C利用显微注射法将人的生长激素基因直接导入小鼠的受精卵，培育超级小鼠DDNA探针可用于检测苯丙酮尿症和21三体综合征二、非选择题（共40分）21 （10分）人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。（1）目的基因的获取方法主要有_和_。（2）上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈发生改变的碱基对；这种变异被称为_。（3）已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成_个片段；而患者的则被切割成长度为_对碱基和_对碱基的两种片段。（4）如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是_（以P表示正常基因，P表示异常基因）。22 （10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）将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。（2）图中表示Hind与BamH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Bst与BamH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）图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中_对TDNA的降解。（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_。（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_基因频率的增长速率。23 （10分）基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论技术的发展运用。请回答下列问题。（1）获取目的基因的方法有_、_和_。（2）水母发光蛋白由236个氨基酸构成，现已将编码这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，应用在转基因技术中。这种蛋白质的作用是_。（3）目的基因能够与质粒整合到一起，原因是_。（4）转基因植物中可以被删除的多余基因是_。（填编号）A目的基因 B显性基因C隐性基因 D标记基因24 （10分）逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供_等物质基础才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平上分析原因是_。（2）进行基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒载体结合的“缝纫针”是_。将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明_。（3）基因工程中经常使用PCR技术扩增目的基因。PCR技术虽好，但存在费时费力的缺点，要不停地进行加热、冷却，使DNA反复打开双链结构进行复制，这种需要能量、时间、复杂设备的“热循环”，只能在实验室环境下进行，极大地影响了它的应用。最近有人将其发展为能在常温、常压下双链解旋的技术，有效克服了上述缺点。你猜想新技术可能用到了_，原因是_。预测这项技术的应用（列举一例）：_。（4）科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为_。A基因工程 B蛋白质工程C基因突变 D细胞工程参考答案1 解析：抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞中存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核，无兔血红蛋白基因，所以不能表达产生兔血红蛋白。答案：D2 解析：将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。答案：C3 解析：限制性内切酶有许多种，但是每一种限制性内切酶都具有专一性，能识别特定的核苷酸序列和在特定的位点上把双链DNA分子“切割”开。答案：B4 答案：D5 答案：B6 答案：D7 解析：大肠杆菌为原核生物，只有核糖体，没有内质网、高尔基体等复杂细胞器，所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中不能合成有活性的胰岛素。载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用，有利于含重组DNA的细胞的筛选，但并不能促进目的基因的表达。答案：D8 解析：质粒是基因工程最常用的载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外能够自我复制的小型的环状DNA分子。噬菌体或其他一些病毒也是目前所用的载体。答案：D9 解析：质粒作为载体的基本条件是能自我复制且在宿主细胞内稳定存在，具有一个或多个限制酶酶切位点，具有标记基因，而与它的结构没有必然联系。答案：D10 答案：D11 解析：将动物的某种基因转移到植物细胞中，属于基因工程的应用。答案：D12 解析：白化病、苯丙酮尿症等是遗传病，根治遗传病的最好方法是基因治疗。答案：D13 解析：从两个方面分析：（1）质粒是小型环状DNA分子，它存在于细菌细胞内，但它不是细菌细胞中的细胞器；（2）质粒是一种重要的载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒。答案：B14 解析：将胰岛素基因导入细菌细胞属于基因工程，能定向改造细菌的性状；由于细菌没有内质网和高尔基体等细胞器，受体细菌只能合成没有生物功能的胰岛素原；获得目的基因需要限制性内切酶，而目的基因与载体拼接需要 DNA连接酶，因此形成重组DNA分子需要两种工具酶。答案：C15 解析：苏云金杆菌是原核生物，提取目的基因一般采用的是限制性内切酶。 答案：C16 答案：C17 解析：转基因动物乳汁中能产生药物蛋白是因为通过基因工程的操作使该动物的基因组中增加了外源基因， 即白蛋白基因。白蛋白基因能够在该动物中表达产生白蛋白，这是人类利用基因工程定向改造生物性状的一个实例。答案：B18 解析：本题考查蛋白质工程的有关知识。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改造， 所得到的已不是天然蛋白质。答案：A19 解析：转基因抗虫棉是利用基因工程把苏云金杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞中获得抗虫棉。将玉米植物的叶绿体移入大豆植物体内使其光合效率提高不属于基因工程。利用工程菌生产胰岛素是利用基因工程把人胰岛素基因导入大肠杆菌获得工程菌。将人干扰素基因导入酵母菌等受体细胞中能生产出重组人干扰素，治疗病毒感染、肿瘤等。答案：B20 解析：限制性内切酶主要从原核生物中分离得到，基因工程中常用抗生素抗性基因作为标记基因。利用显微注射法将重组DNA导入小鼠的受精卵，目的基因才能够得以表达。DNA探针可用于检测苯丙酮屎症，但不能用于检测21三体综合征。答案：A21解析：（1）获取目的基因的方法主要包括从供体细胞中分离的直接获得与人工合成的间接获得两种方法。（2）根据比对，患者发生改变的碱基对为CGTA，这是一个碱基对的替换，属于基因突变。（3）在正常人的p53基因中，有2个限制酶E的识别位点，而患者由于发生了一个碱基对的替换，只有一个限制酶E的识别位点，被分割为含290170460对碱基和含220对碱基的两个片段。（4）出现170、220、290个碱基对的片段，说明含有P，而出现460个碱基对的片段，则说明也含P，故该人的基因型为PP。答案：（1）直接分离法人工合成法（2）见下图基因碱基对的替换（基因突变）（3）3460220（4）PP22 解析：（1）用Hind、BamH完全酶切后，应有4种DNA片段。（2）用Hind与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程中，获得的黏性末端有两种，所以形成的重组质粒也有两种，而Bst与BamH酶切后，形成的黏性末端相同，所以可形成1种重组质粒。（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制。（4）vir蛋白与TDNA结合在一起，使DNA水解酶不能分解。（5）人类肠上皮细胞表面无相应特异性受体，所以毒素蛋白对人类影响小。（6）为降低害虫种群中抗性基因频率的增长速率，往往将转基因作物与非转基因作物混合播种。答案：（1）4（2）21（3）复制（4）DNA水解酶（5）表面无相应的特异性受体（6）抗性23 解析：（1）获取目的基因的方法有鸟枪法、反转录法及化学合成法等。（2）作为标记基因，其作用是用于目的基因的检测。（3）应从结构上分析不同DNA的相同之处。（4）标记基因是为了便于检测而加入的，对转基因已成功的植物而言是多余的基因。答案：（1）鸟枪法反转录法化学合成法（2）使目的基因的转移易被检测出来（3）目的基因和质粒的化学本质都是DNA，黏性末端可通过碱基互补配对连接起来（4）D24 解析：（1）病毒是寄生的，必须利用宿主细胞的酶、ATP等才能进行代谢。逆转录病毒的RNA为单链，且碱基数目少，结构不稳定，易发生基因突变。（2）基因工程中的“缝纫针”是DNA连接酶，受体细胞进入患者体内后，症状明显缓解说明目的基因已在患者细胞中得到表达。（3）在常温、常压下，DNA双链可解旋，说明可能用到了细胞内存在的酶（解旋酶），因为酶的催化反应绝大多数是在常温、常压下进行的。该技术可用于DNA鉴定、环境监测等。（4）基因工程是指将目的基因导入适宜的生物体内，使其表达产生所需蛋白质的技术，通过基因工程生产的蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质。而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改造，所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其控制合成的干扰素也不是天然干扰素，而是经过改造的、具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。答案：（1）酶、ATP、代谢原料、核糖体RNA不如双链DNA稳定（2）DNA连接酶目的基因随受体细胞DNA复制而复制，并在子细胞中表达（3）细胞内的酶（DNA解旋酶）酶的催化反应绝大多数在常温、常压下进行医生能用小型设备在手术时对病人血样进行实时检测；法医在犯罪现场对疑犯DNA进行即时检测；环保人员实时对污水致病微生物进行快速检测（任举一例，答案合理即可）（4）B8