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专题过关检测练
题组 1
1.酒精是生物实验室中常见的试剂,许多生物学实验都需要用到。下列有关叙述
正确的是( )
A.在色素的提取和分离实验中,利用不同色素在无水乙醇中溶解度不同而实现色
素分离
B.在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,两次用到酒精的目的是一致的
C.检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数50%的酒精洗去浮色
D.在DNA粗提取与鉴定实验中,利用体积分数为95%的酒精提取DNA
答案 C
2.当苹果削好皮或切开后放置一会儿,切口面的颜色就会由浅变深,最后变成深
褐色。发生色变反应主要是因为这些植物体内存在着酚类化合物。酚类化合物
易被氧化成醌类化合物,即发生变色反应变成黄色,随着反应的量的增加颜色就
逐渐加深,最后变成深褐色。氧化反应的发生是由于与空气中的氧接触和细胞中
酚氧化酶的释放。下图是培育抗褐变的转基因苹果的过程,下列叙述不正确的是
( )
A.要想获得抗褐变的转基因苹果,目的基因可选择抑制酚氧化酶表达的基因
B.实施步骤①是需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与
C.步骤④阶段使用的MS培养基中要加入植物激素和卡那霉素等物质
D.为了评估目的基因抑制苹果褐变的效果,可与导入含pBI121质粒的植株作对照
答案 B北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
3.HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋
白基因特异性表达后分泌至输卵管内,参与构成鸡蛋清的蛋白质。如图是利用基
因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。几种可供选择的限制酶识
别序列如下,下列叙述正确的是( )
A.①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶、4种游离的核糖核苷酸等组分
B.目的基因与鸡卵清蛋白基因启动子拼接前应先在目的基因两端分别引入
EcoRⅠ和HindⅢ的识别序列,拼接前载体用MfeⅠ和HindⅢ切割
C.利用PCR扩增目的基因时,反应缓冲溶液中一般要加入Mg2+的目的是维持渗透
压稳定
D.利用鸡输卵管生物反应器生产HA蛋白可以大规模用于禽流感疫苗的制备
答案 D
4.CRISPR-Cas系统包含CRISPR基因和Cas基因(CRISPR关联基因)两部分,其中
CRISPR是细菌等原核生物基因组内的一段重复序列,当病毒入侵后,某些细菌能
够把病毒基因的一小段存储到CRISPR,Cas基因则位于CRISPR基因附近或分散于
基因组其他地方,该基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作
用,CRISPR-Cas系统的组成如图所示,现在CRISPR-Cas9(由一条单链向导RNA和
内切核酸酶Cas9组成)已发展成为对靶向基因进行特定修饰的第三代基因编辑技
术。下列相关描述错误的是( )
A.CRISPR-Cas系统在基因编辑过程中起到限制酶的作用北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
B.该实例说明寄生物与寄主之间存在协同进化
C.内切核酸酶Cas9具有专一性
D.CRISPR基因经过转录翻译之后可以与内切核酸酶Cas9对目的基因进行切割
答案 D
5.乳酸菌是乳酸的传统生产菌,但耐酸能力较差,影响产量;酿酒酵母耐酸能力较
强,但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因(LDH)导
入酿酒酵母,获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为通过双酶切构建重组质粒
的过程。GTG为原核生物偏好的起始密码子编码序列,ATG为真核生物偏好的起始
密码子编码序列。下列说法正确的是( )
A.引物2的3'端序列应包含XbaⅠ的识别序列
B.重组质粒以能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体
C.进行PCR时,缓冲液中一般要添加Ca2+来激活相关酶
D.引物1的5'端序列应考虑将GTG改为ATG
答案 D
6.研究发现,若将第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA),
则可增强抗菌肽的抑菌性。抗菌肽基因的部分碱基序列及可供选择的引物如图1
所示,箭头下方的数字代表碱基序号。现利用重叠延伸PCR技术对抗菌肽基因进
行改造以获得抑菌性更强的抗菌肽,过程如图2所示,其中Ⅰ为转录模板链,引物
上的“ ”代表突变位点。改造过程中PCR2所使用的引物组合为( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
图1
图2
A.引物1和引物4 B.引物2和引物6
C.引物2和引物4 D.引物3和引物5
答案 B
7.(不定项)像BclⅠ(-T↓GATCA-)、BglⅡ(-A↓GATCT-)、MboⅠ(-↓GATC-)这
样,识别序列不同,但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图
表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不同的限制酶对质粒和目的基因进行
切割,并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是( )
选项 切割质粒 切割目的基因 结果分析
BclⅠ和 BclⅠ和 形成的重组质粒的碱基排列顺序不一
A
BglⅡ BglⅡ 定相同
BclⅠ和 切割后的质粒不可自我环化,切割后的
B MboⅠ
BglⅡ 目的基因可以自我环化
BclⅠ和 形成的重组质粒可被MboⅠ再次切开,
C MboⅠ
BglⅡ 但可能无法被BclⅠ和BglⅡ再次切开
切割后的质粒可以自我环化,切割后的
D MboⅠ MboⅠ
目的基因也可以自我环化北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
答案 B
8.(不定项)自然界中很少出现蓝色的花,天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞
液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因
(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如图,PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、
SacⅠ为不同限制酶),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳
定显色的靛蓝。下列说法不正确的是( )
A.上述获得蓝色玫瑰的方案中需转入能调控液泡pH的基因
B.将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C.sfp和idgS基因表达时分别以T-DNA的不同链为模板进行转录
D.农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰细胞质基因组中防止基因扩散
答案 ABD
9.γ-氨基丁酸是人体大脑皮层主要的抑制性递质。γ-氨基丁酸的摄入可以维
持大脑稳定的神经传递,此外γ-氨基丁酸还具有降低血压、减轻焦虑和抑制糖
尿病等功能,因此被用作食品添加剂或膳食补充剂。利用微生物法制备γ-氨基
丁酸具有安全和高效的优点,具有广阔的应用前景。
(1)γ-氨基丁酸由突触前膜释放,与后膜上受体结合后使后膜对离子的通透性发
生改变,此时突触后膜膜两侧的电位为 。
(2)γ-氨基丁酸是以L-谷氨酸作为前体物质,在谷氨酸脱羧酶催化下合成的。研
究人员尝试通过加强谷氨酸脱羧酶的过量表达来实现γ-氨基丁酸的高效生产。
具体操作过程如下:
Ⅰ.获取谷氨酸脱羧酶基因并进行PCR扩增。PCR扩增时需要 酶,每次
循环一般可以分为 三步。
Ⅱ.重组质粒的构建和鉴定。将谷氨酸脱羧酶基因和质粒分别用限制性内切核酸
酶NcoⅠ和KpnⅠ进行双酶切,混合后使用DNA连接酶连接,得到构建的重组质粒,
如图1。然后通过酶切法对构建的重组质粒进行鉴定,结果如图2所示。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
图2中泳道1、2分别是用限制性内切核酸酶KpnⅠ酶切质粒、重组质粒的结果。
若已知目的基因片段已整合到质粒上,请在下图泳道3中绘制出用限制性内切核
酸酶NcoⅠ和KpnⅠ双酶处理重组质粒所得的电泳结果。
注:M 、M 表示标准参照
1 2
Ⅲ.重组质粒的转化、鉴定与表达。将鉴定后的重组质粒转化至大肠杆菌感受态
细胞中。将转化后的细胞涂布于含有 的抗性平板上,培养得到阳
性转化菌落。将转化后的大肠杆菌细胞接种至培养液中,在适宜条件培养。培养
液中需要加入碳源、氮源等营养成分,氮源的主要作用是
(答出1点即可)。
IV.菌株产γ-氨基丁酸能力的比较。一段时间后检测发酵液中γ-氨基丁酸的含
量。若要证明加强谷氨酸脱羧酶的过量表达能实现γ-氨基丁酸的高效生产,则
实验结果应该是 。
答案 (1)外正内负 (2)Ⅰ.耐高温的DNA聚合酶 变性、复性和延伸北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
Ⅱ.
Ⅲ.氨苄青霉素 合成微生物细胞中的含氮物质(如核酸、蛋白质、磷脂等)的原
料 Ⅳ.重组菌发酵液中的GABA含量远高于原始菌的发酵液
10.猪大肠杆菌会引起仔猪发生肠炎、肠毒血症等疾病。LTB和ST1是猪源大肠
杆菌肠毒素基因。研究人员通过重组PCR技术构建了LTB-ST1融合基因,其表达
产物LTB-ST1融合蛋白可有效预防仔猪黄痢,该融合基因构建过程如图所示。请
回答下列问题:
(1)重组PCR技术依据的生物学原理是 。
(2)PCR1和PCR2是在两个不同反应体系中进行的,两个反应体系中加入的物质中
不同的是 。PCR1和PCR2的目的是
,从而有利于LTB基因和ST1基因融合。
(3)在②过程中,PCR1和PCR2产物的作用是作为 。
(4)引物的作用是 。
(5)定点突变是指使基因特定位点发生碱基对的增添、缺失或者替换。重组PCR
技术不仅可用于构建融合基因,还可用于基因定点突变。请结合下图,说明利用
重组PCR技术进行基因内部定点突变的方法: 。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
答案 (1)DNA半保留复制 (2)模板、引物 扩增出末端部分碱基序列互补配对
的LTB和ST1基因 (3)模板、引物 (4)使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的
3'端开始连接脱氧核苷酸 (5)根据突变位点的碱基序列设计引物b和引物c,进
行重组PCR
题组 2
1.下列有关“DNA粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,正
确的是( )
A.将洋葱研磨液离心后保留沉淀物并加入冷酒精静置后,可收集到DNA
B.将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后,溶液即可变为蓝色
C.在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混
匀
D.待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需停止电泳并取出凝胶置于紫外灯下观察
和照相
答案 D
2.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其过程如
图所示。下列叙述正确的是( )北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
A.应选择引物2和引物3进行PCR扩增
B.设计的引物中GC碱基含量越高,变性的温度越高
C.PCR产物是包含未知序列的链状DNA分子
D.整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温的DNA聚合酶及逆转录酶
答案 C
3.瘦素是一种由脂肪组织分泌的肽类激素,参与脂肪代谢的调节。科研人员在P
载体上插入了绿色荧光蛋白(GFP)基因,并进一步构建瘦素基因真核表达载体,检
测瘦素基因在小鼠成纤维细胞中的表达情况,为肥胖患者的治疗提供新思路。瘦
素基因及P载体的结构如图所示,在P载体上瘦素基因与GFP基因共用启动子和
终止子,GFP基因能在真核细胞中表达,且能根据荧光的强弱来判断瘦素基因在细
胞内的表达强度。HindⅢ、BamHⅠ、XhoⅠ表示3种限制酶且切割DNA产生的黏
性末端不同。据此回答下列问题:
(1)运用PCR技术扩增瘦素基因时,需要的原料是
。若瘦素基因两端没有合适的限制酶酶切位点,为使瘦素基因能正确插入P载体
中,应在图中引物1和2的 (填“3'”或“5'”)端分别添加
(从“HindⅢ”“BamHⅠ”“XhoⅠ”中选)的识别序列。
(2)启动子可以被 酶识别和结合,从而启动转录。结合题图分析,瘦
素基因真核表达载体进行表达时,先合成 (填“瘦素“或“GFP”)。
(3)Kanr/Neor是一种抗性基因,在真核细胞中的表达具有新霉素抗性,而在原核细
胞中的表达则具有卡那霉素抗性。同种基因在真核、原核细胞中表达结果不同,
可能的原因是 (答一点即可)。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(4)为检测瘦素基因是否在受体细胞中成功表达出瘦素,除了根据荧光的强度来
进行判断,还可用的鉴定方法是 (从分子水平作答)。
答案 (1)4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)/4种脱氧核苷酸 5' HindⅢ、BamHⅠ
(2)RNA聚合 瘦素 (3)转录后的加工不同或翻译后的加工不同 (4)抗原—抗
体杂交
4.γ-氨基丁酸是人体大脑皮层主要的抑制性神经递质。γ-氨基丁酸的摄入可
以维持大脑稳定的神经传递,此外γ-氨基丁酸还具有降低血压、减轻焦虑和抑
制糖尿病等功能,因此被用作食品添加剂或膳食补充剂。利用微生物法制备γ-
氨基丁酸具有安全和高效的优点,具有广阔的应用前景。
(1)γ-氨基丁酸由突触前膜释放,与后膜上受体结合后使后膜对离子的通透性发
生改变,此时突触后膜膜两侧的电位为 。
(2)γ-氨基丁酸是以L-谷氨酸作为前体物质,在谷氨酸脱羧酶催化下合成γ-氨
基丁酸。研究人员尝试通过使谷氨酸脱羧酶的过量表达来实现γ-氨基丁酸的高
效生产。具体操作过程如下:
Ⅰ.获取谷氨酸脱羧酶基因并进行PCR扩增。PCR扩增时需要
酶,每次循环一般可以分为 三步。
Ⅱ.重组质粒的构建和鉴定。将谷氨酸脱羧酶基因和质粒分别用限制性内切核酸
酶NcoⅠ和KpnⅠ进行双酶切,混合后使用DNA连接酶连接,得到构建的重组质粒,
如图1。然后通过酶切法对构建的重组质粒进行鉴定,结果如图2所示。
图2中泳道1、2分别是用限制性内切核酸酶KpnⅠ酶切质粒、重组质粒的结果。
若已知目的基因片段已整合到质粒上,请在图2泳道3中绘制出用限制性内切核
酸酶NcoⅠ和KpnⅠ双酶处理重组质粒所得的电泳结果。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
注:M1、M2表示标准参照
Ⅲ.重组质粒的转化、鉴定与表达。将鉴定后的重组质粒转化至大肠杆菌感受态
细胞中。将转化后的细胞涂布于含有 的抗性平板上,培养得到阳性
转化菌落。将转化后的大肠杆菌细胞接种至培养液中,在适宜条件培养。培养液
中需要加入碳源、氮源等营养成分,氮源的主要作用是
(答出1点即可)。
Ⅳ.菌株产γ-氨基丁酸能力的比较。一段时间后检测发酵液中γ-氨基丁酸的含
量。若要证明谷氨酸脱羧酶的过量表达能实现γ-氨基丁酸的高效生产,则实验
结果应该是
。
答案 (1)外正内负 (2)Ⅰ.耐高温的DNA聚合 变性、复性和延伸
Ⅱ.
Ⅲ.氨苄青霉素 合成微生物细胞中的含氮物质(如核酸、蛋白质、磷脂等)的原
料 培养重组菌发酵液中的γ-氨基丁酸含量远高于原始菌的发酵液
5.透明质酸(HA)是一种糖胺聚糖,主要存在于皮肤、眼睛和关节等组织,有保湿、
润滑作用,被广泛应用于医药、化妆品领域。HA可通过动物组织提取和微生物发
酵获得,利用生物工程技术对微生物改造是提高HA产率的一条重要途径。回答下
列问题:北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)透明质酸合成酶HAS3基因长度为1 662 bp,用PCR技术扩增该基因并插入图
(a)所示的质粒,目的基因插入质粒不宜同时选用的限制酶是 ,
因为 。
(2)三个不同实验小组的PCR产物电泳检测结果如图(b),泳道 的电泳条
带不含目的基因HAS3序列扩增产物,原因是
。
(3)科研人员在前期研究的基础上,通过在谷氨酸棒状杆菌中导入不同来源的HA
合成酶基因,构建了三株不同工程菌(分别记为A、B、C),基于HA产量初步筛选
后并进行了放大发酵,结果如下。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
①不同菌株合成HA产量及菌体数量如图(c)所示,其中菌株 合成HA效果
最好。
②选出菌株后进行放大发酵如图(d)。菌体数量变化规律为 ,
其原因是
。以HA产量为目标,结束发酵的最佳时间为 。
答案 (1)SpeⅠ和XbaⅠ 酶切后产生的黏性末端相同 (2)3 产物条带位于
1 000 bp附近,而目的基因长度为1 662 bp (3)①C ②先升高再降低 前期
营养物质充裕,后期营养物质不足、空间受限、代谢产物积累 40 h
6.人乳铁蛋白是母乳中的重要抗菌蛋白。科研人员利用基因工程技术构建含人
乳铁蛋白基因的重组质粒,如图为质粒和人乳铁蛋白基因示意图,Tetr表示四环素
抗性基因,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、BclⅠ、NotⅠ、Sau3AⅠ表
示不同的限制酶,对应箭头指向位置为相应限制酶的切割位点(不考虑其他未知
的酶切位点)。请回答下列问题:北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)为了获取更多人乳铁蛋白基因,可利用PCR技术对其进行扩增。为保证扩增效
率等,至少需加入 种引物,合成引物时需要已知
。
(2)构建重组质粒时,技术人员仅使用了Sau3AⅠ一种限制酶以及 酶
即实现了人乳铁蛋白基因与质粒的重新连接,说明
。
(3)为构建含人乳铁蛋白基因的重组质粒,可以用 处理大肠杆菌,使细胞
处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,并在含 (填“四环素”
或“氨苄青霉素”)的培养基中培养大肠杆菌,判断重组质粒是否导入成功。
(4)人乳铁蛋白是一种分泌蛋白,通过转基因大肠杆菌不能生产有活性的人乳铁
蛋白,其原因是
。
答案 (1)2/二/两 (人乳铁蛋白)基因的相应碱基序列 (2)DNA连接 Sau3AⅠ
可以识别BamHⅠ、BclⅠ的切割位点并切割产生相同的黏性末端 (3)Ca2+ 氨
苄青霉素 (4)大肠杆菌为原核生物,没有内质网和高尔基体,缺乏加工人乳铁蛋
白的能力
7.如图为利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
注:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;
否则菌落为白色。
回答下列问题:
(1)不能选用限制酶 切割目的基因和质粒。
(2)为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可在引物1上添加限制酶
的识别序列,在引物2上添加限制酶 的识别序列。已知胰岛素基因左端
①处的碱基序列为5'-CCTTTCAGCTCA-3',则引物1设计的序列是5'-
-3'。
(3)构建好的基因表达载体导入大肠杆菌后,将大肠杆菌放在添加了氨苄青霉素、
X-gal等成分的固体培养基上培养,直到形成菌落。添加氨苄青霉素可筛选出
的大肠杆菌,培养基上 (填“白”或“蓝”)色菌落的大肠杆菌即为目的
菌,原因是
。
答案 (1)SalⅠ、NheⅠ、EcoRⅠ (2)XhoⅠ MunⅠ CTCGAGCCTTTCAGCTCA
(3)含(空)质粒和含重组质粒 白 目的基因的插入破坏了LacZ基因的结构,使
其不能正常表达并形成β-半乳糖苷酶,底物X-gal也就不会被分解
8.番茄不耐寒,冬季容易冻坏,难以储藏。我国科研人员从某植物中提取了一种
抗冻基因AtCOR15a,经过一系列过程获得转基因抗冻的番茄新品种,操作流程如
图1。回答下列问题:北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
(1)用PCR技术扩增AtCOR15a基因时需要添加引物,引物的作用是
。
(2)如果要将AtCOR15a基因与质粒构建重组DNA分子,一般采用双酶切法,据图1
分析选用的两种限制酶组合是
。
(3)图1中是采用 法将目的基因转移到番茄细胞中,并将其整合到
该细胞的 上的。
(4)为了提高AtCOR15a基因的表达能力,可将AtCOR15a基因与外源强启动子连接,
如图2所示。
利用PCR检测上述连接是否正确,可选择的引物组合是 (填字母),该PCR
反应体系中需加入 酶。
A.①+② B.①+③ C.②+③ D.③+④
(5)为了进一步提高番茄的储藏时间,可从该植物体内提取ErsI基因(乙烯受体基
因),按照如图3所示流程将ErsI基因重新导回该植物,使转录产物与植物体内原
有ErsI基因的mRNA互补配对,致使该植物原有ErsI基因翻译受抑制。已知限制北京曲一线图书策划有限公司 高考项目部
酶EcoRⅠ和XhoⅠ、BamHⅠ切割后露出的黏性末端碱基序列不同,据图3分析,
提取的目的基因A、B两端需分别添加 的识别序列。推测该方法提
高番茄储藏时间的机理是
。
答案 (1)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2)HindⅢ和
BamHⅠ (3)农杆菌转化 染色体DNA (4)B Taq DNA聚合(耐高温的DNA聚
合) (5)XhoⅠ和EcoRⅠ 抑制乙烯受体基因的表达(翻译),从而无法正常识别
乙烯信号,进而延缓成熟
