第3~4章阶段性检测(原卷版 解析版)高中生物学人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

资源下载
  1. 二一教育资源

第3~4章阶段性检测(原卷版 解析版)高中生物学人教版(2019) 选择性必修3 生物技术与工程

资源简介

第3~4章阶段性检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.限制酶只存在于原核生物中,只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B.只有同种限制酶切割的末端才能连接,不同限制酶切割的末端不能连接
C.基因工程中,只能利用天然质粒,质粒上的标记基因用于重组DNA分子的筛选
D.质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外的环状双链DNA分子
2.(2025·九江高二月考)已知限制酶BamHⅠ和BglⅡ的识别位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是(  )
A.限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数量的核苷酸组成
B.上述两种限制酶切割出的末端只能用E.coli DNA连接酶进行“缝合”
C.上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后不会再被这两种限制酶识别
D.若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒,可提高重组质粒构建的成功率
3.如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是(  )
A.图示过程是基因工程的核心步骤,所需的限制性内切核酸酶均来自原核生物
B.图示中构建基因表达载体时,需用到EcoRⅠ、SmaⅠ两种限制性内切核酸酶
C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列并在特定的位点切割
D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
4.下列关于以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是(  )
A.鉴定时,两支试管中都应加入等量的NaCl溶液和二苯胺试剂
B.在切碎的洋葱中加入一定量的研磨液,充分研磨,过滤后弃去滤液
C.滤液中加入冷酒精后,用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
D.将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后振荡,观察颜色变化
5.利用PCR将某小段含目的基因的DNA分子扩增循环n次,则(  )
A.需要已知目的基因的全部序列以便设计引物
B.共需2n+1-2个引物参与子代DNA分子的合成
C.应向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶、缓冲液等
D.理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
6.如图为基因表达载体的模式图,下列叙述错误的是(  )
A.构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B.终止子位于基因的下游,使翻译在所需要的地方停止下来
C.构建成功后可使目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代
D.抗生素抗性基因作为标记基因
7.(2025·扬州高二月考)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述,错误的是(  )
A.将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液,可用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下鉴定DNA
B.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
C.根据电泳结果,质粒上一定没有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒,被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果
8.荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量,其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时,加入与某条模板链互补的荧光探针,当Taq DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。下列说法正确的是(  )
A.该技术的原理是DNA的半保留复制,需要用到解旋酶和Taq DNA聚合酶
B.该技术需要用到一对引物,且引物之间的碱基序列能互补
C.该技术中DNA聚合酶只能从引物的5′端开始延伸DNA链
D.若利用上述技术检测某基因的转录水平,则需要用到逆转录酶
9.科研人员通过PCR技术获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子,将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体,培育出在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是(  )
A.将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠
B.利用PCR技术获得白蛋白启动子需设计特异性的引物
C.基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码子和终止密码子等结构
D.通过PCR等技术检测目的基因是否完成表达
10.(2025·大同高二月考)人血白蛋白在临床上被广泛应用。我国科学家通过生物工程技术在水稻胚乳中提取到人血白蛋白,其流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.PCR扩增时需要DNA模板、引物、耐高温的RNA聚合酶等
B.过程①需用农杆菌转化法将人血白蛋白基因导入水稻胚乳细胞中
C.过程①需将目的基因与胚乳中特异性表达基因的启动子等调控元件重组
D.过程②改变生长素和细胞分裂素的浓度及比例不影响细胞的脱分化
11.(2025·绍兴高二月考)将苏云金杆菌的Bt抗虫蛋白基因(Bt基因)导入棉花细胞培育得到抗虫棉,但一段时间种植后发现其抗虫效果减弱。为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,以下采取的措施不正确的是(  )
A.转基因棉田周围种植非抗虫棉,可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B.转入多种抗虫基因能提高抗虫持久性,因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
C.为棉铃虫提供庇护所,可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例
D.提高Bt基因的表达量,可降低抗虫棉种植区棉铃虫的种群密度
12.科学家运用蛋白质工程对绿色荧光蛋白进行改造获得黄色荧光蛋白,荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究领域有着重要的作用。下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是(  )
A.蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质
B.蛋白质工程最终还是要通过改造或合成基因来完成
C.蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质结构出发最终推测出脱氧核苷酸序列
D.基因定点突变技术可帮助改造生产新的蛋白质
13.下列关于转基因产品及其安全性的叙述,正确的是(  )
A.转基因食品生产的都是自然界中存在的物质,安全检测是不必要的
B.转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染
C.种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.我国通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全
14.以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。如图是应用生物技术培育试管动物、克隆动物和获得组织细胞的流程,其中序号代表相关的过程。下列叙述正确的是(  )
A.过程①将人工采集的精子和卵细胞共同培养,便可完成体外受精过程
B.我国不允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿,解决不孕不育的生育问题
C.我国不允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆,获得治疗性细胞、组织
D.过程⑧胚胎移植前,不需要为防止免疫排斥而进行免疫检查
15.如同发明炸药时没有想把炸药用于人类互相残杀的战争中一样,科学家在创造转基因技术时,也不是为了用于战争,但却无法抵挡新技术在军事方面的运用,生物武器就这样出现了。下列关于生物武器的说法,错误的是(  )
A.生物武器难以检测,用其进行杀伤时可能并不会被马上察觉
B.生物武器没有明确的标识,潜在危害大
C.依靠科学力量和人类的文明合作,生物武器也会受到限制
D.生物武器适应能力强,不受地形、风向等多种条件的影响
16.常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是(  )
A.启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游
B.细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
C.乳腺生物反应器的构建需要将组织特异性启动子与目的基因连接
D.盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
17.科学家运用基因工程技术,将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中,培育出山羊乳腺生物反应器,使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述正确的是(  )
A.可用显微注射法将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B.在该转基因羊中,人凝血因子存在于乳腺细胞,而不存在于其他细胞
C.人凝血因子基因开始转录后,DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
18.CRISPR/Cas9是近年来生物学科研的热门技术,该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示,当细菌感知到噬菌体侵入时,会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9蛋白切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述,错误的是(  )
A.gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸
B.噬菌体DNA与gRNA的结合遵循碱基互补原则
C.Cas9蛋白可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D.光学显微镜下可观察到图中的现象
19.随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物安全性的关注与日俱增,下列叙述正确的是(  )
A.转基因生物不会对生物多样性构成威胁,也不会影响生态系统的稳定性
B.只要有证据表明某转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.我国为保证转基因产品的安全性,减少了农业转基因技术研发
D.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有可能会出现意想不到的后果
20.(2025·苏州高二月考)下列关于试管婴儿、设计试管婴儿技术及安全伦理的叙述,错误的是(  )
A.试管婴儿、设计试管婴儿技术在生物学上所依据的原理都是无性生殖
B.试管婴儿、设计试管婴儿技术对人类的作用是不同的
C.设计试管婴儿形成的胚胎需经遗传学分析后植入母体孕育
D.不符合遗传要求的胚胎如何处理会引起道德伦理之争
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(14分)(2024·黑吉辽,25)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题:
注:F1~F3,R1~R3表示引物;T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)(2分)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是______________________。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是________________________________。
(2)(2分)本操作中获取目的基因的方法是________________和________________________。
(3)(2分)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是____________________________________,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是_____________________________。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用________基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是________________和________________。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是__________(单选)。
A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B.将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C.将1~1 362基因序列改变为棉花细胞偏好的密码子的基因序列
D.用1~1 362合成基因序列和1 363~1 848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
22.(16分)(2025·泰安高二检测)大肠杆菌β-半乳糖苷酶(Z酶)可催化底物(X-gal)水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中,LacZ′编码Z酶氨基端的一个片段(称为α-肽),该质粒结构及限制酶的识别位点如图甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性,共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。回答下列问题:
(1)实验中使用限制酶破坏了pUC18质粒和DNA片段的____________键。限制酶主要来源于原核生物,不能切割原核生物自身DNA分子的原因是____________________________
__________________________________________________________________________。
(2)为保证能通过菌落的颜色辨别出含重组质粒的大肠杆菌,本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是________________________________。用重组质粒转化改造后的大肠杆菌,将其接种到含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上进行培养,含重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为______,原因是_______________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)(6分)科学家检测了291种没有经过人工转基因操作的栽培番薯,发现这些番薯都含有农杆菌的部分基因,并且在番薯的根、茎、叶等器官中都检测到了相关基因的表达。但是,科学家在番薯的近缘野生种中却没有发现这些基因,产生这种现象的原因可能是_________
________________________。这一事实对我们认识有关转基因食品的安全性启示:_____
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
23.(10分)(2025·盐城高二月考)利用PGD/PGS技术检测的试管婴儿已在我国诞生。PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因;PGS是指在胚胎植入前进行染色体异常检测。通过比对、分析,从而有助于避免遗传物质异常的胚胎产生。回答下列问题:
(1)(2分)试管婴儿的培育需经过体外受精、________________、____________以及在母体中发育和产出(分娩)等过程。
(2)设计试管婴儿时,为了筛选的需要,胚胎移植时常采用______(填“1”“2”或“多”)个胚胎进行移植。
(3)(4分)利用________(填“PGD”或“PGS”)技术可以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿。为了避免某些遗传疾病的发生,有时需对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效、最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是从被测囊胚的____________(部位)取出几个细胞,提取DNA;然后利用PCR扩增______基因;最后选择出与特异性探针出现______(填“阳”或“阴”)性反应的男性胚胎。
(4)设计试管婴儿也引起了人们的广泛争议,我国已建立了相应的法律体系和制度条文,以避免该技术________。
第3~4章阶段性检测
一、选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求。)
1.下列有关基因工程的叙述,正确的是(  )
A.限制酶只存在于原核生物中,只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B.只有同种限制酶切割的末端才能连接,不同限制酶切割的末端不能连接
C.基因工程中,只能利用天然质粒,质粒上的标记基因用于重组DNA分子的筛选
D.质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外的环状双链DNA分子
答案 D
解析 限制酶大多来自原核生物,只能识别DNA分子的特定核苷酸序列,A错误;不同限制酶切割的黏性末端如果相同也能连接,B错误;天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,C错误;质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA和真核细胞细胞核之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子,D正确。
题点 重组DNA技术的基本工具综合分析
2.(2025·九江高二月考)已知限制酶BamHⅠ和BglⅡ的识别位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是(  )
A.限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数量的核苷酸组成
B.上述两种限制酶切割出的末端只能用E.coli DNA连接酶进行“缝合”
C.上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后不会再被这两种限制酶识别
D.若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒,可提高重组质粒构建的成功率
答案 B
解析 不同限制酶识别序列有差异,限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数量的核苷酸组成,A正确;上述两种限制酶切割出的末端为黏性末端,能用E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶进行“缝合”,B错误;上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后形成的序列为,不会再被这两种限制酶识别,C正确;若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒,可形成不同的末端,能避免目的基因和质粒自身环化和反向连接,从而提高重组质粒构建的成功率,D正确。
题点 限制酶的类型及识别序列
3.如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是(  )
A.图示过程是基因工程的核心步骤,所需的限制性内切核酸酶均来自原核生物
B.图示中构建基因表达载体时,需用到EcoRⅠ、SmaⅠ两种限制性内切核酸酶
C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列并在特定的位点切割
D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
答案 D
解析 图示过程表示基因表达载体的构建,这是基因工程的核心步骤,所需的限制性内切核酸酶一般来自原核生物,A错误;由于SmaⅠ的识别序列位于目的基因上,若使用该限制性内切核酸酶,将破坏目的基因,所以此表达载体构建时需要用到EcoRⅠ、PstⅠ限制性内切核酸酶,B错误;限制性内切核酸酶具有特异性,即一种限制性内切核酸酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割,C错误;卡那霉素抗性基因作为标记基因,主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞,D正确。
题点 基因表达载体的构建过程及实例分析
4.下列关于以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是(  )
A.鉴定时,两支试管中都应加入等量的NaCl溶液和二苯胺试剂
B.在切碎的洋葱中加入一定量的研磨液,充分研磨,过滤后弃去滤液
C.滤液中加入冷酒精后,用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
D.将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后振荡,观察颜色变化
答案 A
解析 鉴定时,NaCl溶液和二苯胺试剂都作为无关变量,应严格控制等量,A正确;在切碎的洋葱中加入一定量研磨液,充分研磨,DNA溶解在滤液中,过滤后不能丢弃滤液,B错误;DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,因此在溶有DNA的上清液中加入体积分数为95%的冷酒精后,静置2~3 min,可析出较纯净的DNA,用玻璃棒沿一个方向搅拌起丝状物,这样可以进一步纯化DNA,但不会使DNA的提取量增加,C错误;将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后,需要沸水浴加热观察染色变化,D错误。
题点 DNA的粗提取与鉴定的方法步骤
5.利用PCR将某小段含目的基因的DNA分子扩增循环n次,则(  )
A.需要已知目的基因的全部序列以便设计引物
B.共需2n+1-2个引物参与子代DNA分子的合成
C.应向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶、缓冲液等
D.理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
答案 B
解析 PCR过程中,知道部分序列就可以设计引物,A错误;PCR技术的原理是DNA半保留复制,根据DNA分子半保留复制特点可知,共有2n-1对引物参与子代DNA分子的合成,每对引物包含2个,即共需2n+1-2个引物,B正确;PCR是利用高温进行解旋,不需要加入解旋酶,C错误;第4轮循环产物共得到24=16个DNA片段,其中亲本的2个模板链不含引物,故含两种引物的DNA片段占14/16=7/8,D错误。
题点 PCR的综合分析
6.如图为基因表达载体的模式图,下列叙述错误的是(  )
A.构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B.终止子位于基因的下游,使翻译在所需要的地方停止下来
C.构建成功后可使目的基因在受体细胞中稳定存在,并遗传给下一代
D.抗生素抗性基因作为标记基因
答案 B
解析 终止子位于基因的下游,其作用是使转录在所需要的地方停止,B错误。
题点 基因表达载体的组成及其作用
7.(2025·扬州高二月考)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述,错误的是(  )
A.将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液,可用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下鉴定DNA
B.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理
C.根据电泳结果,质粒上一定没有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的切割位点,而有限制酶Ⅲ的切割位点
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒,被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果
答案 C
解析 由于DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度较大,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,所以将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下进行鉴定,A正确;因为质粒的本质是环状的DNA,限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理后电泳只有一条条带,可能是该限制酶在质粒上有一个切割位点,也可能没有切割位点,C错误;凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒,被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果,D正确。
题点 DNA的粗提取与鉴定的拓展应用
8.荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量,其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时,加入与某条模板链互补的荧光探针,当Taq DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。下列说法正确的是(  )
A.该技术的原理是DNA的半保留复制,需要用到解旋酶和Taq DNA聚合酶
B.该技术需要用到一对引物,且引物之间的碱基序列能互补
C.该技术中DNA聚合酶只能从引物的5′端开始延伸DNA链
D.若利用上述技术检测某基因的转录水平,则需要用到逆转录酶
答案 D
解析 PCR技术的原理是DNA的半保留复制,其中双链分开靠加热,不需要解旋酶,子链延伸需要耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶),A错误;PCR技术用到的引物之间的碱基序列不能互补,否则会影响引物与模板链的结合,B错误;DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸DNA链,C错误;若用上述技术检测某基因的转录水平,则需要先由该基因转录出的mRNA逆转录形成cDNA,再用cDNA为模板进行PCR的扩增,因此要用到逆转录酶,D正确。
题点 PCR的综合分析
9.科研人员通过PCR技术获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子,将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体,培育出在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是(  )
A.将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠
B.利用PCR技术获得白蛋白启动子需设计特异性的引物
C.基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码子和终止密码子等结构
D.通过PCR等技术检测目的基因是否完成表达
答案 B
解析 通常将该表达载体导入小鼠的受精卵以获得转基因小鼠,A错误;基因表达载体一般包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等结构,C错误;基因表达的产物为蛋白质,可以用相应抗体进行抗原—抗体杂交,检测目的基因是否完成表达,D错误。
题点 基因工程的基本操作程序其他综合
10.(2025·大同高二月考)人血白蛋白在临床上被广泛应用。我国科学家通过生物工程技术在水稻胚乳中提取到人血白蛋白,其流程如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.PCR扩增时需要DNA模板、引物、耐高温的RNA聚合酶等
B.过程①需用农杆菌转化法将人血白蛋白基因导入水稻胚乳细胞中
C.过程①需将目的基因与胚乳中特异性表达基因的启动子等调控元件重组
D.过程②改变生长素和细胞分裂素的浓度及比例不影响细胞的脱分化
答案 C
解析 PCR扩增时需要DNA模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、脱氧核苷酸等,A错误;过程①可用农杆菌转化法将含有人血白蛋白基因的基因表达载体导入水稻细胞中,通过植物组织培养获得转基因水稻植株,其受体细胞并不是特定的胚乳细胞,B错误;过程①在构建基因表达载体时,需将目的基因与胚乳中特异性表达基因的启动子等调控元件重组,从而使目的基因在水稻的胚乳细胞中特异性表达,C正确;过程②进行植物组织培养,主要包括脱分化和再分化,生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,改变它们的浓度及比例对脱分化和再分化均有影响,D错误。
题点 基因工程的基本操作程序其他综合
11.(2025·绍兴高二月考)将苏云金杆菌的Bt抗虫蛋白基因(Bt基因)导入棉花细胞培育得到抗虫棉,但一段时间种植后发现其抗虫效果减弱。为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,以下采取的措施不正确的是(  )
A.转基因棉田周围种植非抗虫棉,可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B.转入多种抗虫基因能提高抗虫持久性,因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
C.为棉铃虫提供庇护所,可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例
D.提高Bt基因的表达量,可降低抗虫棉种植区棉铃虫的种群密度
答案 A
解析 基因突变可以自发发生且具有不定向性,突变频率与环境没有直接关系,所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉,不能降低棉铃虫抗性基因的突变率,A错误;因为棉铃虫基因突变频率低且具有不定向性,因此转入多种抗虫基因能避免单一抗虫基因频率上升,进而提高抗虫持久性,B正确;为棉铃虫提供庇护所,可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例,增加抗性棉铃虫和敏感型棉铃虫交流的机会,进而提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,C正确;提高Bt基因的表达量,即提高抗虫棉中Bt抗虫蛋白的含量,能高效杀死棉铃虫,进而可降低抗虫棉种植区棉铃虫的种群密度,提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,D正确。
题点 转基因植物
12.科学家运用蛋白质工程对绿色荧光蛋白进行改造获得黄色荧光蛋白,荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究领域有着重要的作用。下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是(  )
A.蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质
B.蛋白质工程最终还是要通过改造或合成基因来完成
C.蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质结构出发最终推测出脱氧核苷酸序列
D.基因定点突变技术可帮助改造生产新的蛋白质
答案 C
解析 蛋白质工程生产蛋白质的基本思路: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→获得所需要的蛋白质,C错误。
题点 蛋白质工程的应用
13.下列关于转基因产品及其安全性的叙述,正确的是(  )
A.转基因食品生产的都是自然界中存在的物质,安全检测是不必要的
B.转基因玉米在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染
C.种植转基因植物不会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.我国通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全
答案 B
解析 转基因食品通常导入了外来基因,由于基因间的互作机制等原因,安全检测是必要的,A错误;转基因玉米由于导入了抗虫基因,故其在环境保护上的重要作用是减少了农药使用对环境造成的污染,B正确;种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性,故应在种植时划分区域,注意其与非转基因植物的距离等,C错误;保证转基因产品的安全应是趋利避害,不能因噎废食,故不能通过减少农业转基因技术的研发来保证转基因产品的安全,D错误。
题点 转基因产品的安全性综合
14.以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。如图是应用生物技术培育试管动物、克隆动物和获得组织细胞的流程,其中序号代表相关的过程。下列叙述正确的是(  )
A.过程①将人工采集的精子和卵细胞共同培养,便可完成体外受精过程
B.我国不允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿,解决不孕不育的生育问题
C.我国不允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆,获得治疗性细胞、组织
D.过程⑧胚胎移植前,不需要为防止免疫排斥而进行免疫检查
答案 D
解析 人工采集的精子需要获能处理,卵子需要培养到MⅡ中期,才能进行体外受精,A错误;我国允许利用过程①③⑦⑩产生试管婴儿,解决不孕不育的生育问题,B 错误;我国允许利用过程②③⑥⑨进行治疗性克隆来获得治疗性细胞、组织,C错误。
题点 生物技术安全性与伦理问题的综合
15.如同发明炸药时没有想把炸药用于人类互相残杀的战争中一样,科学家在创造转基因技术时,也不是为了用于战争,但却无法抵挡新技术在军事方面的运用,生物武器就这样出现了。下列关于生物武器的说法,错误的是(  )
A.生物武器难以检测,用其进行杀伤时可能并不会被马上察觉
B.生物武器没有明确的标识,潜在危害大
C.依靠科学力量和人类的文明合作,生物武器也会受到限制
D.生物武器适应能力强,不受地形、风向等多种条件的影响
答案 D
解析 生物武器的传播受地形、风向等多种条件的影响,D错误。
题点 对生物武器的威胁不能掉以轻心
16.常见的启动子可分为三类:组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异性启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述错误的是(  )
A.启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段,位于基因的上游
B.细胞分化与组织特异性启动子的调控有关,与组成型启动子无关
C.乳腺生物反应器的构建需要将组织特异性启动子与目的基因连接
D.盐诱导型启动子在高盐环境中被激活,可增加农作物的抗逆性
答案 B
解析 根据“组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达”可知,细胞分化过程与组成型启动子有关,B错误;乳腺生物反应器的构建需要将组织特异性启动子与目的基因连接,保证目的基因在乳腺细胞中特异性表达,C正确。
题点 基因工程的基本操作程序前两步综合
17.科学家运用基因工程技术,将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中,培育出山羊乳腺生物反应器,使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述正确的是(  )
A.可用显微注射法将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B.在该转基因羊中,人凝血因子存在于乳腺细胞,而不存在于其他细胞
C.人凝血因子基因开始转录后,DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
答案 A
解析 将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,因此可用显微注射的方法将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵,A正确;在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于所有细胞中,但只在乳腺细胞中表达,B错误;人凝血因子基因开始转录后,RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA,C错误;科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达,D错误。
题点 转基因动物
18.CRISPR/Cas9是近年来生物学科研的热门技术,该技术源于细菌的一种防御机制。如图所示,当细菌感知到噬菌体侵入时,会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9蛋白切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述,错误的是(  )
A.gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸
B.噬菌体DNA与gRNA的结合遵循碱基互补原则
C.Cas9蛋白可破坏DNA分子的磷酸二酯键
D.光学显微镜下可观察到图中的现象
答案 D
解析 gRNA为RNA,最多含有4种核糖核苷酸,DNA含有4种脱氧核苷酸,故gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核苷酸,A正确;噬菌体DNA与gRNA的结合具有特异性,在结合时遵循碱基互补原则,B正确;Cas9蛋白能切断目标DNA,其作用相当于限制酶,故Cas9蛋白可破坏DNA分子的磷酸二酯键,C正确;该过程属于分子水平的改变,光学显微镜下无法观察到该现象,D错误。
题点 基因工程的综合应用
19.随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物安全性的关注与日俱增,下列叙述正确的是(  )
A.转基因生物不会对生物多样性构成威胁,也不会影响生态系统的稳定性
B.只要有证据表明某转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.我国为保证转基因产品的安全性,减少了农业转基因技术研发
D.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,有可能会出现意想不到的后果
答案 D
解析 转基因生物可能会对生物多样性构成威胁,也可能会影响生态系统的稳定性,A错误。
题点 对转基因产品安全性的争论综合
20.(2025·苏州高二月考)下列关于试管婴儿、设计试管婴儿技术及安全伦理的叙述,错误的是(  )
A.试管婴儿、设计试管婴儿技术在生物学上所依据的原理都是无性生殖
B.试管婴儿、设计试管婴儿技术对人类的作用是不同的
C.设计试管婴儿形成的胚胎需经遗传学分析后植入母体孕育
D.不符合遗传要求的胚胎如何处理会引起道德伦理之争
答案 A
解析 试管婴儿是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎,经胚胎移植后产生后代的技术,属于有性生殖,A错误;设计试管婴儿可用于疾病治疗,试管婴儿用于解决不孕不育问题,B正确。
题点 试管婴儿技术与设计试管婴儿技术
二、非选择题(本题包括3小题,共40分。)
21.(14分)(2024·黑吉辽,25)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作。回答下列问题:
注:F1~F3,R1~R3表示引物;T-DNA-LB表示左边界;T-DNA-RB表示右边界;Ori表示复制原点;KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)(2分)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是______________________。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精,其目的是________________________________。
(2)(2分)本操作中获取目的基因的方法是________________和________________________。
(3)(2分)穿梭质粒中p35s为启动子,其作用是____________________________________,驱动目的基因转录;插入两个p35s启动子,其目的可能是_____________________________。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用________基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用的引物是________________和________________。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是__________(单选)。
A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B.将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达
C.将1~1 362基因序列改变为棉花细胞偏好的密码子的基因序列
D.用1~1 362合成基因序列和1 363~1 848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
答案 (1)去除蛋白质,提高DNA纯度 溶解蛋白质等物质,析出不溶于酒精的DNA (2)PCR技术扩增 人工合成 (3)RNA聚合酶识别并结合的部位 提高基因转录的概率(确保目的基因在受体细胞中能够转录) (4)HygBR (5)F3 R2 (6)D
解析 (4)结合基因表达载体的示意图,根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置,用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。(6)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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是用1~1 362合成基因序列和1 363~1 848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白,将1~1 362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列,未产生新的蛋白质,不属于蛋白质工程。A、B、C不符合题意,D符合题意。
题点 基因工程的综合应用
22.(16分)(2025·泰安高二检测)大肠杆菌β-半乳糖苷酶(Z酶)可催化底物(X-gal)水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中,LacZ′编码Z酶氨基端的一个片段(称为α-肽),该质粒结构及限制酶的识别位点如图甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性,共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。回答下列问题:
(1)实验中使用限制酶破坏了pUC18质粒和DNA片段的____________键。限制酶主要来源于原核生物,不能切割原核生物自身DNA分子的原因是____________________________
__________________________________________________________________________。
(2)为保证能通过菌落的颜色辨别出含重组质粒的大肠杆菌,本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是________________________________。用重组质粒转化改造后的大肠杆菌,将其接种到含氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上进行培养,含重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为______,原因是_______________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)(6分)科学家检测了291种没有经过人工转基因操作的栽培番薯,发现这些番薯都含有农杆菌的部分基因,并且在番薯的根、茎、叶等器官中都检测到了相关基因的表达。但是,科学家在番薯的近缘野生种中却没有发现这些基因,产生这种现象的原因可能是_________
________________________。这一事实对我们认识有关转基因食品的安全性启示:_____
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)磷酸二酯 原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰
(2)编码α-肽的DNA序列(LacZ′)缺失,其他序列正常 白色 目的基因与质粒连接时LacZ′基因被破坏,不能合成α-肽,Z酶无活性,不能催化底物(X-gal)水解 (3)栽培番薯中“天然”转入的农杆菌基因促进了一些性状的产生 物种间基因转移的现象在自然界中原本就是存在的,转基因技术是人类对作物更为准确的定向改造,及对自然界中生物进化规律的学习和模仿
解析 (1)限制酶能催化双链DNA分子中磷酸二酯键的断裂。限制酶只能识别特定的序列并进行切割,原核生物DNA分子中可能并不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰无法识别,因此限制酶不能切割原核生物自身DNA分子。(2)已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性,共同存在时就会表现出Z酶活性,为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌,本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是编码α-肽的DNA序列缺失,其他序列正常。从图中可知,质粒和目的基因只能用限制酶SalⅠ处理, 该过程中质粒的LacZ′基因被破坏,不能合成α-肽,不能催化底物(X-gal)水解产生蓝色物质,故菌落呈白色。(3)科学家检测了291种没有经过人工转基因操作的栽培番薯,发现这些番薯都含有农杆菌的部分基因,番薯的近缘野生种中却没有发现这些基因,可能是栽培番薯在生长繁殖的过程中,“天然”转入了农杆菌的部分基因,并对该基因进行了表达,出现了相关的一些性状。
题点 基因工程的综合应用
23.(10分)(2025·盐城高二月考)利用PGD/PGS技术检测的试管婴儿已在我国诞生。PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因;PGS是指在胚胎植入前进行染色体异常检测。通过比对、分析,从而有助于避免遗传物质异常的胚胎产生。回答下列问题:
(1)(2分)试管婴儿的培育需经过体外受精、________________、____________以及在母体中发育和产出(分娩)等过程。
(2)设计试管婴儿时,为了筛选的需要,胚胎移植时常采用______(填“1”“2”或“多”)个胚胎进行移植。
(3)(4分)利用________(填“PGD”或“PGS”)技术可以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿。为了避免某些遗传疾病的发生,有时需对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效、最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是从被测囊胚的____________(部位)取出几个细胞,提取DNA;然后利用PCR扩增______基因;最后选择出与特异性探针出现______(填“阳”或“阴”)性反应的男性胚胎。
(4)设计试管婴儿也引起了人们的广泛争议,我国已建立了相应的法律体系和制度条文,以避免该技术________。
答案 (1)早期胚胎培养 胚胎移植 (2)多 (3)PGD 滋养层 被测(SRY) 阳 (4)被滥用
解析 (1)试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎,再经胚胎移植后产生后代的技术,故试管婴儿的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在母体中发育和产出(分娩)等过程。(3)PGD是指胚胎植入前的基因诊断,主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因,因此利用PGD技术可以筛选不携带地中海贫血基因的试管婴儿。
题点 试管婴儿技术与设计试管婴儿技术

展开更多......

收起↑

资源预览