浙科版高中生物选择性必修3阶段综合测评3(第四、五章)含答案

这是一份浙科版高中生物选择性必修3阶段综合测评3(第四、五章)含答案，共18页。

阶段综合测评(三)　(第四、五章)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题：本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．(2020·福建泉州高二期中)以下有关基因工程的叙述，不正确的是(　　)
A．基因工程的原理是通过对DNA分子操作实现基因重组
B．不同生物共用一套遗传密码为基因工程提供了理论依据
C．不同生物的DNA结构大致相同是重组DNA形成的保障
D．基因工程工具酶的发现为目的基因导入受体细胞创造了条件
D　[基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术，其原理是广义上的基因重组，A项正确。地球上几乎所有的生物体共用一套遗传密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达，B项正确。不同生物的DNA具有相同的结构和化学组成，因此不同生物的DNA能够连接在一起，C项正确。基因工程工具酶的发现为基因工程获取目的基因并构建基因表达载体提供了技术保障，D项错误。]
2．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
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、5或8个核苷酸组成，D错误。]
3．下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是(　　)
A．基因工程的载体都是质粒
B．限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列
C．噬菌体可以作为动物基因工程的载体
D．天然质粒均可以直接用作载体将目的基因送入受体细胞
B　[基因工程中最常用的载体是质粒，此外还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等；λ噬菌体的衍生物不可作为动物基因工程的载体；天然质粒往往不能直接作为载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造。]
4．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　)

A．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
C　[限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端或平末端，因此①符合；DNA聚合酶用于DNA分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此④符合；DNA连接酶能在具有相同或互补碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，因此②符合；解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开，因此③符合。]
5．(2020·哈尔滨三中高二期中)如图是某质粒示意图，其中ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制酶的切割位点。下列有关叙述正确的是(　　)

A．基因ampr和tet是一对等位基因，常作为基因工程的标记基因
B．质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动植物病毒的DNA
C．限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键
D．用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长
D　[等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，基因ampr和tet在同一个DNA分子上，所以基因ampr和tet不是一对等位基因，A项错误；质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，动植物病毒的DNA不属于质粒，B项错误；限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，C项错误；重组质粒4中，氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，因此用质粒4将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长，D项正确。]
6．图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙
A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团
B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C．用PstⅠ和HindⅢ切割，可以保证重组DNA序列的唯一性
D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
C　[图甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A错误；图乙中BamHⅠ切割位点在目的基因上，不能用该酶切割外源DNA，B错误；用PstⅠ和HindⅢ切割质粒切成两个片段，用PstⅠ和HindⅢ能将外源DNA切开，只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，从而保证重组DNA序列的唯一性，C正确；导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用PstⅠ和HindⅢ切割的，其中的ampr(氨苄青霉素抗性基因)已被破坏，D错误。]
7. 如图为农杆菌Ti质粒的T－DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后，T－DNA首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整合到染色体上，继而诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤。以下有关叙述不正确的是(　　)

A．Ti质粒存在于农杆菌的拟核DNA之外
B．植物肿瘤的形成与A、B两个基因的表达有关
C．清除植物肿瘤组织中的农杆菌后肿瘤不再生长
D．利用T－DNA进行转基因时需保留LB、RB序列
C　[Ti质粒是环状的DNA分子，存在于农杆菌的拟核DNA之外，A正确；A、B两个基因导入受体细胞的染色体上，进行表达，继而诱发细胞异常生长和分裂，形成植物肿瘤，B正确；农杆菌将自身Ti质粒的T－DNA整合到植物染色体上，诱发了植物肿瘤的形成，故清除肿瘤组织中的农杆菌后，肿瘤仍可继续生长，C错误；只有T－DNA保留LB、RB序列，T－DNA才能在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整合到染色体上，D正确。]
8．(2020·山东济南章丘四中质检)下列有关体内DNA复制与PCR比较的叙述，错误的是(　　)
A．二者子链的延伸方向相同，均为5′端→3′端
B．二者均需要解旋酶破坏氢键来实现解旋
C．体内DNA复制需要能量，PCR反应也需要能量
D．二者遵循的碱基互补配对方式相同
B　[DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时，子链的延伸方向相同，均为5′端→3′端，A正确；PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，在高温条件下氢键断裂，B错误；DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时都需要能量，但两者所需能量来源不同，C正确；DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时，遵循的碱基互补配对方式相同，D正确。]
9．通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述正确的是(　　)

A．在PCR反应体系中还需要加入4种游离的脱氧核苷酸、解旋酶、Taq DNA聚合酶等
B．第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
C．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体
D．第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2
C　[在PCR反应体系中还需要加入4种游离的脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶等，不需要解旋酶，PCR技术利用高温引起DNA双链解旋，A错误；第2轮PCR，引物1能与图中②结合但形成的DNA两条链长度不同，B错误；引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体，避免发生自身环化，C正确；第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，占2/8＝1/4，D错误。]
10．下列关于基因文库的叙述，不正确的是(　　)
A．构建基因组文库时需要使用限制酶和DNA连接酶
B．水稻基因组文库中的每个受体菌都含有水稻全部的基因
C．可从牛垂体细胞的cDNA文库中获取生长激素基因
D．cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流
B　[构建基因组文库时，需用限制酶切割DNA和载体，然后用DNA连接酶将切割的DNA片段分别和载体连接起来，导入受体菌中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA序列，A正确、B错误；生长激素由垂体细胞产生并分泌，因此可从牛的垂体细胞的cDNA文库中获取生长激素基因，C正确；cDNA文库是根据mRNA序列进行逆转录而建立的，其中保存的基因在任何物种体内都能连续编码相应的氨基酸，从而合成出正常的蛋白质，故不同物种之间可以通过cDNA文库进行基因交流，D正确。]
11．下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，不正确的是(　　)
A．cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因
B．cDNA文库中的基因都没有启动子
C．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
D．一种生物的基因组文库只有一种，但cDNA文库可以有许多种
C　[由定义可知，cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因，A正确；cDNA文库中的基因不包含启动子和内含子等结构，与该生物的基因组文库中的基因结构不同，B正确、C错误；由于cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，因此该种基因文库可能有多种，而基因组文库中含有某种生物的全部基因，因此只有一种，D正确。]
12．如图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是(　　)

A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的上游，是RNA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
B　[构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确。用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的，B错误。启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C正确。抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。]
13．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是(　　)
A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法
B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质
C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法
D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞
A　[原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，故生产的蛋白质可能没有生物活性；将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术；植物病毒只侵染植物细胞。]
14．科学家运用转基因技术，将苏云金杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是(　　)
A．用苏云金杆菌直接感染大白菜就可得到转基因大白菜
B．DXT基因能在大白菜细胞中正常表达
C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为载体
D．转基因大白菜能抵抗各种病虫害
B　[由于生物间存在生殖隔离，细菌感染时并不把遗传物质传递给受感染生物；抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，说明DXT基因在大白菜细胞中得到了正常表达；在转基因植物培育过程中，载体常用土壤农杆菌的Ti质粒；苏云金杆菌的抗虫基因编码的蛋白质具有毒杀鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫的特性，并不能抵抗各种病虫害。]
15．乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内，培育转基因延熟番茄，延长其储藏期。反义基因的作用机制如下图所示，下列说法错误的是(　　)

A．有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的
B．乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的
C．乙烯是乙烯生物合成酶基因的表达产物，可促进果实成熟
D．因为mRNA形成双链后无法进行翻译，所以无乙烯生物合成酶生成
C　[由题图可以看出，有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的，A项正确；反义mRNA能够与有意义mRNA进行杂交形成双链，并且有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的，所以乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的模板链的序列是互补的，B项正确；乙烯生物合成酶基因的表达产物可以控制乙烯的合成，乙烯不是其表达产物，C项错误；翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，题图中两种mRNA杂交在一起进而阻断了乙烯生物合成酶基因的有意义mRNA的翻译过程，D项正确。]
16．新型冠状病毒是一种RNA病毒，其基因编码的结构蛋白一共有5种，分别是S蛋白、核衣壳蛋白N、膜蛋白M、小膜蛋白E和血凝素酯酶HE。新型冠状病毒主要通过S蛋白和人类细胞表面受体ACE2蛋白结合，激活细胞内吞并启动病毒复制程序。下列说法错误的是(　　)
A．通过药物引起人类ACE2蛋白基因突变，是一个好的防治思路
B．S蛋白的结构与功能很可能是疫苗研发与药物开发中必须关注的重点
C．新冠肺炎患者确诊可以通过核酸检测和抗体检测来实现，但核酸检测更可信
D．如果开发新型冠状病毒“重组病毒载体疫苗”的话，选择病毒载体时“安全性”十分重要
A　[通过药物引起人类ACE2蛋白基因突变，会影响细胞的正常代谢，A错误；新型冠状病毒主要通过S蛋白和人类细胞表面受体ACE2蛋白结合，激活细胞内吞并启动病毒复制程序，了解S蛋白的结构与功能有利于疫苗研发与药物开发，B正确；抗体检测会出现假阳性，用核酸检测更可信，C正确；开发新型冠状病毒“重组病毒载体疫苗”时要考虑病毒载体的“安全性”，D正确。]
17．下列关于PCR操作过程的叙述，错误的是(　　)
A．PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃下储存
C．将PCR所用的缓冲液和酶从冰箱中拿出，放在高温环境中迅速融化
D．在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
C　[为了避免外源DNA等因素的影响，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌，A正确；PCR所用的缓冲液和酶一般需要分装成小份，并在－20 ℃下储存，使用前，将PCR所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化，B正确，C错误；为避免试剂的交叉污染，在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，D正确。]
18．关于DNA片段的扩增及电泳鉴定实验的叙述，错误的是(　　)
A．PCR过程需要TaqDNA聚合酶
B．PCR过程通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合
C．PCR扩增区域由两种引物来决定
D．电泳时，DNA的迁移速率与凝胶的浓度有关，与DNA分子的大小无关
D　[PCR反应需要高温使DNA变性解旋，所以复制过程中要用耐高温的DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)，A正确；PCR过程通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合，B正确；PCR过程中DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此DNA复制需要引物，由于DNA的两条模板链反向平行，所以复制时需要两种引物，且PCR扩增区域由这两种引物来决定，C正确；电泳时，DNA的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，D错误。]
19．下列有关动物基因工程的说法，错误的是(　　)
A．动物基因工程技术可以提高动物的生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低
C．用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的是调节因子，不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成
D．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题
C　[转基因动物作为器官移植的供体时，导入的调节因子也属于目的基因，可抑制抗原的合成。]
20．(2020·陕西西安期末)蛋白质工程是基因工程的延伸，下列关于蛋白质工程的说法，正确的是(　　)
A．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质
B．通过蛋白质工程改造后的性状不能遗传给后代
C．蛋白质工程不需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础
D　[蛋白质工程可以制造新的蛋白质，A错误；蛋白质工程需要对基因进行改造或合成新的基因，改造后的性状可以遗传给后代，B错误；要对蛋白质进行改造，最终需要通过基因工程来实现，所以需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶，C错误；蛋白质工程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，D正确。]
21．下列哪项明显体现出了转基因产品引发的食品安全问题(　　)
A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大
B．β­胡萝卜素基因转入水稻得到转基因大米，其产量高，营养丰富
C．转基因植物合成的某些新蛋白质，引起极个别人过敏
D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并在乳汁中提取
C　[转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大，这是基因工程在提高动物生长速度方面的应用实例，A不符合题意；β­胡萝卜素基因转入水稻得到转基因大米，其产量高，营养丰富，这是基因工程在改良植物的品质方面的应用实例，B不符合题意；转基因植物合成的某些新蛋白质，引起极个别人过敏，会引发食品安全问题，C符合题意；让转基因牛为人类生产凝血因子，并在乳汁中提取，这是基因工程在生产药物方面的应用实例，D不符合题意。]
22．基因污染是指外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中，并成为后者基因的一部分。下列有关基因污染的叙述，错误的是(　　)
A．基因污染是一种不能扩散的污染
B．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性
C．转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草”
D．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
A　[基因污染会随着被污染生物的繁殖而不断扩散，A错误；转基因生物具有某些特殊性质，其在某地区生存条件下的竞争能力较强，可能成为“外来物种”，威胁生态系统中其他生物的存在，从而影响生态系统的稳定性，B正确；转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使杂草成为难以用除草剂除掉的“超级杂草”，C正确；杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，具有新性状，可能破坏生态系统的稳定性，D正确。]
23．(2020·山东威海一模)CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使婴儿一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因，该做法引起了民众普遍的担忧。下列各项不属于担忧依据的是(　　)
A．CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控
B．基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果
C．被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高
D．该技术虽然符合人类伦理道德，但可能存在潜在的安全风险
D　[CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控，破坏CCR5基因后其他生理过程可能会受到影响，从而引发民众的担忧，A不符合题意；基因编辑技术有可能因编辑对象错误(脱靶)造成不可预知的后果，从而引发民众的担忧，B不符合题意；被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高，从而引发民众的担忧，C不符合题意；该技术不符合人类伦理道德，D符合题意。]
24．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DNA重组技术时，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，生物武器也可被适当发展
D．生物武器适应能力强，具有强大的感染力和致病力
C　[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，A正确；生物武器没有明确的标识，潜在危害大，B正确；我们对待生物武器的态度是坚决禁止生物武器，C错误；生物武器适应能力强，具有强大的感染力和致病力，D正确。]
25．下列关于现代生物工程技术安全性评价的叙述，正确的是(　　)
A．由于存在生殖隔离，大量种植转基因抗除草剂农作物一定不存在安全性问题
B．在转基因生物的研究过程中，转基因的受体细胞通常限制在遗传上有特定缺陷的生物上
C．用蛋白质工程按照人类需求生产出自然界中没有的蛋白质不存在安全性问题
D．在任何情况下都不发展、不生产生物武器，但可储存少量的生物武器用于研究
B　[种植转基因抗除草剂农作物可能存在安全性问题，如造成“基因污染”，形成“超级杂草”等，A错误；在转基因生物或其产品的研究过程中，转基因的受体细胞通常限制在遗传上有特定缺陷的生物上，B正确；蛋白质工程是第二代基因工程，也可能存在安全性问题，C错误；在任何情况下都不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D错误。]
二、非选择题：本题共5小题，共50分。
26．(10分)根据基因工程的有关知识，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EcoR Ⅰ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连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反(逆)转录作用的模板是________，产物是__________。若要在体外获得大量反(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。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是_______________________________________________
___________________________________________________________________。
[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连接酶的来源有两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E.coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4 DNA连接酶。(4)反(逆)转录是由RNA形成DNA的过程，若要在体外获得大量反转录产物，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，λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为载体。(6)如果用大肠杆菌作为受体细胞，必须用Ca2＋处理，使其处于感受态(此状态吸收外源DNA的能力增强)。
[答案]　(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)大肠杆菌(E.coli) 　T4　(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　(5)噬菌体(λ噬菌体的衍生物) 　动植物病毒　(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
27．(10分)如图1表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢l号”的主要培育流程，请据图回答下列问题。


图1

图2
(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫作________；其中________(填标号)是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是____________、________________。
(2)“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有________________、________________。
(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)中________________上。
(4)图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(部分基因及部分限制酶作用位点)，组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造，据图分析：
①人工改造质粒时，要使抗虫基因表达，还应插入__________，其作用是
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②人工改造质粒时，先用限制酶Ⅰ处理，可以去除质粒上的________________基因和________________基因(填图2质粒上的基因名称)，保证重组质粒进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；然后再用限制酶Ⅱ分别切割经过改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，那么成功导入抗虫基因的水稻胚细胞将不能在含________(填抗生素名称)的培养基上生长。
[解析]　(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做转化；其中①过程表示基因表达载体的构建，这是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶。(2)分析图1可知，“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术(转基因技术)、植物组织培养技术。(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)中染色体的DNA上。(4)①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。②图2中看出，tms基因能够编码吲哚乙酸，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长。因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证T－DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因(或外源DNA)准确插入。
[答案]　(1)转化　①　限制性内切核酸酶(限制酶)　DNA连接酶　(2)基因工程技术(转基因技术) 　植物组织培养技术　(3)染色体的DNA　(4)①启动子　为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录　②tms　tmr　四环素
28．(8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：

(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过________获得________用于PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的________________位点。设计引物时需要避免引物之间形成________________，而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表________，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。
(4)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有________(填序号：①升高退火温度　②降低退火温度　③重新设计引物)。
[解析]　(1)目的基因的获取：从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过逆转录获得cDNA用于PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便基因与载体相连构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制性内切核酸酶的切割位点。为了避免引物自连，设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。
(3)根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性，步骤2为退火，步骤3为延伸，这三个步骤组成一轮循环。
(4)如果PCR反应得不到任何扩增产物，可能的原因是退火温度过高，或者设计的引物不合适，不能与模板碱基配对。因此可采取的改进措施有降低退火温度、重新设计引物等。
[答案]　(1)逆转录　cDNA　(2)限制性内切核酸酶　碱基互补配对　(3)变性　(4)②③
29．(9分)人体内的t－PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。
(1)为心梗患者注射大剂量的基因工程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，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t－PA基因进行改造，再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t－PA突变蛋白，该工程技术称为________________。
(2)若获得的t－PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶________和________切开，才能与t－PA突变基因高效连接。

(3)将连接好的DNA分子导入大肠杆菌中，对大肠杆菌接种培养。在培养基中除了加入水、碳源、氮源等营养物质外，还应加入________进行选择培养，以筛选成功导入pCLY11的细菌。配制好的培养基通常采用________法进行灭菌。
(4)对培养得到的菌落进行筛选，其中菌落为________色的即为含t－PA突变基因重组DNA分子的大肠杆菌。得到的大肠杆菌能否分泌t－PA突变蛋白，可通过该细胞产物能否与____________特异性结合进行判定。
[解析]　(1)对天然的t－PA基因进行改造，以制造出性能优异的t－PA突变蛋白的技术称为蛋白质工程。
(2)如图所示，由于目的基因的两端的碱基序列分别是CCGG、CTAG，所以应用XmaⅠ和BglⅡ两种限制酶切割，以便于把目的基因连接到质粒pCLY11上。
(3)由题图可知，将连接好的DNA分子导入大肠杆菌中，含t－PA突变基因重组DNA分子的细胞具有新霉素抗性，在培养基中应加入新霉素进行选择培养，以筛选成功导入pCLY11的细菌。配制好的培养基通常采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌。
(4)由于限制酶切割质粒破坏了mlacZ基因，所以含t－PA突变基因重组DNA分子的细胞所长成的菌落呈白色。检查t－PA突变蛋白可用t－PA蛋白抗体，观察能否发生特异性结合进行判定。
[答案]　(1)蛋白质工程
(2)XmaⅠ　BglⅡ
(3)新霉素　高压蒸汽灭菌
(4)白　t－PA蛋白抗体
30．(13分)(2020·山东等级考)水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因(Wx基因)启动子序列的定点编辑，从而获得了3个突变品系。
(1)将能表达出基因编辑系统的DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需的酶是__________________________， 重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为________。
(2)根据启动子的作用推测，Wx基因启动子序列的改变影响了________________________，从而改变了 Wx基因的转录水平。与野生型水稻相比，3个突变品系中Wx基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“发生”或“不发生”)改变，原因是________________________
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)为检测启动子变化对Wx基因表达的影响，科研人员需要检测Wx基因转录产生的mRNA(Wx mRNA)的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经________过程获得总 cDNA。通过PCR技术可在总cDNA中专一性的扩增出 Wx基因的cDNA，原因是______________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)各品系Wx mRNA量的检测结果如图所示，据图推测糯性最强的品系为________，原因是_____________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。

[解析]　(1)将目的基因与Ti质粒构建基因表达载体时，需要限制酶的切割，将目的基因插入载体时需要DNA连接酶的连接，重组载体进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程叫作转化。
(2)根据题意分析可知，启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，如果启动子序列改变将会影响RNA聚合酶与之结合和识别，进而影响基因的转录水平，在真核生物中，编码蛋白质的序列是基因中编码区，编码区中不包括启动子序列，因此直链淀粉合成酶的基因碱基序列中不含有启动子，因此3个突变品系中Wx基因中控制合成直链淀粉酶的氨基酸序列不发生改变。
(3)以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，利用PCR技术扩增Wx基因的cDNA，需要以Wx基因合成的引物，这样引物能够在总cDNA中与Wx基因的cDNA特异性结合，从而利用PCR扩增技术转移性扩增出Wx基因的cDNA。
(4)识图分析可知，图中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少，那么合成的直链淀粉酶最少，直链淀粉合成量最少，因此该水稻胚乳中含的直链淀粉比例最小，糯性最强。
[答案]　(1)限制性内切核酸酶和DNA连接酶　转化
(2)RNA聚合酶与启动子的识别和结合　不发生　编码直链淀粉合成酶的碱基序列中不含启动子　(3)逆转录(或反转录)　 引物是根据Wx基因的一段已知序列设计合成的(或引物能与Wx基因的cDNA特异性结合)　(4)品系3　品系3的Wx mRNA的含量最少，控制合成的直链淀粉合成酶最少，直链淀粉合成量最少，糯性最强