第3章 基因工程（测试卷）-2022-2023学年高二生物单元复习（人教版2019选择性必修3）

第3章   基因工程

单元测试卷

一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的

1.腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是(　　)。

A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一

B.加入连接肽需要通过改造基因实现

C.获得N1的过程需要进行转录和翻译

D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境

2.将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是（    ）

A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键

C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产

3.抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制

B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分

C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制

D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市

4.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（    ）

A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解

B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀

C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色

D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质

5.下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（    ）

A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-DNA序列

B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上

C．若要获得除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组

D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异

6.某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（    ）

A．增加模板DNA的量 B．延长热变性的时间

C．延长延伸的时间 D．提高复性的温度

7.关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　）

A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液

B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA

C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离

D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质

8.我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（    ）

A．“引子”的彻底水解产物有两种

B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA

C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列

D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别

9.粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（    ）

A．加入适量的木瓜蛋白酶

B．37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟

C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精

D．加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度0．14mol/L

10.下列有关基因工程的叙述,正确的是(　　)。

A.大肠杆菌质粒上具有控制质粒DNA转移的基因

B.基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定存在和高效复制

C.用氯化钙处理植物细胞,可使其成为能吸收周围环境中DNA分子的生理状态

D.将乙肝抗原导入酵母菌可以获得能生产乙肝疫苗的工程菌

11.采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述不正确的是(　　)。　

A.将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器

B.将人凝血因子基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起构建成基因表达载体

C.该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因

D.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛

12.已知生物体内有一种转运蛋白 Y,由 300 个氨基酸组成。如果将 Y 中 157 位的 L 异亮氨酸变成亮氨酸,261 位的酪氨酸变成丝氨酸,改变后的蛋白质 Y1 不但保留了原有 Y 的功能,且具备了催化活性。下列说法正确的是(　　)。

A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异

B.可以通过对 Y 蛋白基因进行修饰或人工合成获得 Y1 蛋白基因

C.蛋白质工程操作过程中,不需要酶和载体作为工具

D.细胞内合成 Y1 蛋白与 Y 蛋白的过程中,遗传信息的流向是相反的

13.图甲表示某环型 DNA 分子经限制性内切核酸酶(EcoRⅠ)完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使其酶切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果(kb 即千个碱基对)。下列叙述错误的是(　　)

A.该 DNA 分子全长至少为 7 kb,该 DNA 分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点

B.适当缩短反应时间,得到图乙结果的可能性越大

C.限制性内切核酸酶的化学本质都是蛋白质

D.适当增加EcoRⅠ浓度,更可能得到图乙的结果

14.大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得,第一轮加诱变引物和侧翼引物,第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物,过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)

A.第一轮PCR过程中退火所用的温度与第二轮PCR退火的温度不一样

B.PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上才能表达出相应的性状,该定点诱变产物需具备启动子、终止子等结构才能进行转录和翻译

C.第二轮PCR所用的引物是第一轮PCR的产物DNA的两条链

D.将某功能蛋白的第17位Cys( UGU)改造成Ser(UCU),属于蛋白质工程

15.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法错误的是(　　)。

A.进行PCR扩增的依据是DNA分子双链复制的原理

B.进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶,不需要解旋酶

C.利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列

D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置

二、填空题（本大题共4小题，共55分）16.（每空1分，共11分）某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N蛋白胞外段，制备相应的单克隆抗体，增加其对N蛋白胞外段特异性结合的能力。

Ⅰ．N蛋白胞外段抗原制备，流程如图1

(1)构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是___________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体___________（填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”）。

(2)质粒在包装细胞内组装出由___________组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化N蛋白胞外段。

Ⅱ．N蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2

(3)用N蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用___________酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体的___________中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。

(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96孔板，进行___________培养。用___________技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集___________，提取单克隆抗体。

(5)利用N蛋白胞外段抗体与药物结合，形成___________，实现特异性治疗

17.(每空2分，共14分）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:

(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占_________

(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理___________________________________（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺）

(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中____________（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）

(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______（填“能”或“否”），用文字说明理由___________________________________

18.（每空2分，共18分）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题:

(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是_______，物质b是_______。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是_______________________。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有___________、__________和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是____________________。

(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是___________________

(4) 若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路______________________________________

19.（每空2分，共12分）“绿水逶迤去，青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业）为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。

回答下列问题：

(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对________________，利用PCR技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。

(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是________________，终止子的作用是________________。

(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是________________，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。

(4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了________________，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于________________，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。