河北省滄州市獻縣求實高級中學2022-2023學年高二5月月考生物試題(解析版)_第1頁
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高級中學名校試卷PAGEPAGE1河北省滄州市獻縣求實高級中學2022-2023學年高二5月月考試題一、單項選擇題:1.限制性內切核酸酶可以在特異的位點將DNA分子剪切開。如圖為不同種限制酶識別的序列,箭頭所指的是酶切位點,下列敘述錯誤的是()A.能被BamHI識別的序列也一定能被Sau3AI識別B.一個DNA分子被EcoRI切成兩個片段時會發生8個氫鍵的斷裂C.質粒作為基因工程的常用載體,通常會有多種限制性內切核酸酶切割位點D.用BamHI切割的目的基因和用Sau3AI切割的質粒無法連接〖答案〗D〖祥解〗限制酶識別DNA分子中特定核苷酸序列,在特定的部位將兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。為避免目的基因和質粒的自身環化和隨意連接,可使用不同的限制酶切割目的基因和質粒。經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。【詳析】A、能被BamHI識別的序列中包含了被Sau3AI識別的序列,A正確;B、一個DNA分子被EcoRI切成兩個片段時,四個AT堿基對間的氫鍵斷裂,每個AT堿基對有2個氫鍵,一共會發生8個氫鍵的斷裂,B正確;C、質粒作為基因工程的常用載體,通常會有多種限制性內切核酸酶切割位點,以便于把目的基因插入,C正確;D、用BamHI切割的目的基因和用Sau3AI切割的質粒,其黏性末端是相同的,可以連接,D錯誤。故選D。2.質粒是基因工程中的“分子運輸車”,其結構與功能相適應,下列說法錯誤的是()A.質粒上含有一個或多個限制酶切割位點,便于外源DNA插入B.質粒可以攜帶外源DNA片段進入受體細胞并進行自我復制C.質粒上常具有某些特殊的標記基因D.目前常用的質粒主要來自于噬菌體或動植物病毒〖答案〗D〖祥解〗作為載體必須具備的條件:①要具有限制酶的切割位點;②要有標記基因(如抗性基因);③能在宿主細胞中穩定存在并復制;④是安全的,對受體細胞無害,而且要易從供體細胞分離出來。【詳析】A、質粒上含有一個或多個限制酶切割位點,能夠給外源DNA插入提供更多的選擇,便于外源DNA插入,A正確;B、質粒可以攜帶外源DNA片段進入受體細胞并進行自我復制,因此其可作為基因工程的載體,B正確;C、質粒上常具有某些特殊的標記基因,便于篩選含有目的基因的受體細胞,C正確;D、目前常用的質粒主要來自于原核生物,病毒不含質粒,D錯誤。故選D。3.基于聚合酶制造的PCR儀實際上是一個溫控設備,能在變性溫度、復性溫度、延伸溫度之間很好地進行切換,主要過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是()A.實施上述過程的前提是已知目的基因的一段核苷酸序列B.圖中a、b、c過程控制的溫度由高到低依次是過程a、c、bC.耐高溫的DNA聚合酶沿著5'→3'的方向合成互補子鏈D.c延伸過程中需要緩沖溶液、ATP和四種核糖核苷酸〖答案〗D〖祥解〗PCR原理:在高溫作用下,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實際上就是在體外模擬細胞內DNA的復制過程。【詳析】A、實施上述過程(PCR)的前提是已知目的基因的一段核苷酸序列,并以此設計引物進行擴增,A正確;B、PCR的基本環節包括變性a、復性b和延伸c,其中高溫變性使DNA雙鏈解開,溫度為90~95°C;復性使氫鍵形成,溫度為55~60°C;延伸合成子代DNA時溫度為70~75°C,故圖中a、b、c過程控制的溫度由高到低依次是a、c、b,B正確;C、引物與模板的3'端結合,耐高溫的DNA聚合酶進行DNA復制時會沿著子鏈的5'→3'方向延伸,C正確;D、PCR反應的產物是DNA,因此原料是四種游離的脫氧核苷酸,不是核糖核苷酸,且該過程不需要額外添加ATP,所需能量來自dNTP的水解,D錯誤。故選D。4.下列與DNA粗提取和鑒定有關的敘述,正確的是()A.DNA在2mol·L-1的NaCl溶液中溶解度較低B.利用DNA不溶于酒精,但某些蛋白質溶于酒精的原理,可分離DNA與蛋白質C.鑒定粗提取的DNA時,對照組與實驗組的區別是加不加二苯胺試劑D.電泳鑒定DNA時,應在凝膠載樣緩沖液中加入二苯胺作為染料〖答案〗B〖祥解〗DNA、RNA、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面存在差異,可以利用這些差異,選用適當的物理或化學方法對它們進行提取。例如,DNA不溶于酒精,但某些蛋白質溶于酒精,利用這一原理,可以初步分離DNA與蛋白質。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2mol/L的NaCl溶液。【詳析】A、DNA在2mol·L-1的NaCl溶液中溶解度較高,可用該濃度溶解DNA,A錯誤;B、DNA不溶于酒精,但某些蛋白質溶于酒精的原理,利用酒精可初步分離DNA與蛋白質,進行粗提取,B正確;C、鑒定粗提取的DNA時,對照組與實驗組的區別是加不加提取物,C錯誤;D、電泳鑒定DNA時,應在應在瓊脂糖溶液中加入核酸染料(如溴化乙錠),二苯胺是DNA檢測試劑,但不能用于電泳中,D錯誤。故選B5.北極比目魚體內有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復序列,該序列重復次數越多,抗凍能力越強。如圖是獲取轉基因抗凍番茄植株的過程示意圖。下列有關敘述錯誤的是()A.過程①獲取的目的基因含有啟動子和終止子B.過程②涉及磷酸二酯鍵的斷裂與形成C.農桿菌Ti質粒中T-DNA可將抗凍基因導入番茄細胞D.抗凍番茄植株中抗凍基因與比目魚體內抗凍基因堿基序列可能不同〖答案〗A〖祥解〗分析題圖:①表示反轉錄法獲取目的基因的過程;②表示基因表達載體的構建過程;之后采用農桿菌轉化法,將目的基因導入番茄組織塊;最后采用植物組織培養技術,將導入目的基因的番茄組織細胞培養成抗凍番茄植株。【詳析】A、因為cDNA是由成熟mRNA逆轉錄而來的,啟動子和終止子不能作為模板轉錄形成mRNA,因此過程①反轉錄法獲取的目的基因不含有啟動子和終止子,A錯誤;B、過程②指限制酶切割目的基因和質粒后用DNA連接酶連接,主要涉及的是磷酸二酯鍵的斷裂與形成,B正確;C、農桿菌Ti質粒中T-DNA可將抗凍基因導入番茄細胞并整合到番茄細胞的染色體上,C正確;D、抗凍番茄植株中抗凍基因經mRNA反轉錄形成,與比目魚體內抗凍基因堿基序列可能不同,D正確。故選A。6.科學家以質粒為載體,將金屬硫蛋白基因導入煙草細胞中,培育出了汞吸收能力極強的轉基因煙草。下列敘述錯誤的是()A.質粒作為載體必須具備的條件之一是具有標記基因B.構建基因表達載體時需要限制酶和DNA連接酶參與C.金屬硫蛋白基因插入啟動子和終止子之間以便表達D.培育轉基因煙草時選用的受體細胞一定是受精卵〖答案〗D〖祥解〗基因工程常用的工具有限制酶、DNA連接酶和載體。【詳析】A、質粒作為載體應具備的條件是能在受體細胞中復制并穩定存在;有一個或多個限制酶切割位點,具有標記基因,供重組DNA的選擇與鑒定,A正確;B、構建基因表達載體需要限制酶和DNA連接酶參與,B正確;C、金屬硫蛋白基因需插入啟動子和終止子之間才能轉錄出相應的mRNA,以便于基因表達,C正確;D、培育轉基因植物時選用的受體細胞可以是受精卵,也可以是體細胞,D錯誤。故選D。7.我國科學家利用蘇云金桿菌中的Bt基因培育出轉基因抗蟲棉,下列說法錯誤的是()A.科學家已對Bt基因的序列信息,表達產物等有了較為深入的了解B.篩選Bt基因后可以利用PCR技術對其進行大量的擴增C.培育轉基因抗蟲棉的核心工作是將Bt基因導入棉花細胞中D.檢查轉基因抗蟲棉是否培育成功首先要進行分子水平的檢測〖答案〗C〖祥解〗基因工程技術的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因導入受體細胞:根據受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA——分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質——抗原—抗體雜交技術。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳析】A、科學家已對Bt基因的序列信息、表達產物等有了較為深入的了解,基因工程中經常將其作為抗蟲基因導入植物體內,A正確;B、PCR技術可在體外大量擴增目的基因,因此篩選Bt基因后可以利用PCR技術對其進行大量的擴增,B正確;C、培育轉基因抗蟲棉的核心工作是構建基因表達載體,C錯誤;D、檢查轉基因抗蟲棉是否培育成功首先要進行分子水平的檢測,即檢測目的基因是否導入受體細胞及是否轉錄和翻譯,D正確。故選C。8.某實驗小組利用下圖所示質粒和目的基因來構建基因表達載體,將目的基因導入大腸桿菌細胞并表達。下列敘述正確的是()A.圖中的質粒用酶B切割后會產生4個游離的磷酸基團B.在構建重組質粒時可用酶A和酶C切割質粒和目的基因C.成功導入目的基因的大腸桿菌可在含四環素的培養基中生長D.若用酶B和酶C切割可以避免質粒和目的基因反向連接〖答案〗D〖祥解〗分析題圖:圖中質粒和外源DNA都含有限制酶A、B、C的識別序列和切割位點,若用酶A切割會同時破壞質粒上的兩個抗性基因。【詳析】A、質粒中含有1個酶B的酶切位點,所以切割后會產生2個游離的磷酸基團,A錯誤;B、如果用酶A和酶C同時切割質粒,會破壞質粒上的兩個抗性基因(標記基因),應使用酶B和酶C切割質粒和目的基因,B錯誤;C、根據B項詳析,用酶B和酶C切割質粒和目的基因,會導致四環素抗性基因被破壞,所以大腸桿菌不能在含四環素的培養基中生長,C錯誤;D、若用酶B和酶C切割,產生不同的黏性末端,可避免質粒自身環化,D正確。故選D。9.我國科學家將含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由該受精卵發育而成的羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可以治療血友病。下列敘述錯誤的是()A.凝血因子基因與乳腺蛋白基因的啟動子重組在一起B.該羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因C.該羊被稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器D.這項研究說明人和羊共用一套遺傳密碼〖答案〗B〖祥解〗將含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,運用了基因工程技術,由該受精卵發育而成的羊能分泌含人的凝血因子的乳汁,說明目的基因在受體細胞中表達,涉及遺傳信息的轉錄和翻譯等過程。【詳析】A、科學家將人凝血因子基因與乳腺蛋白基因的啟動子連接在一起,從而使人凝血因子基因只在乳腺細胞中特異表達,進而使羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子,A正確;B、該羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子,但不含人的凝血因子基因,B錯誤;C、由于人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中,因此該轉基因山羊稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器,C正確;D、由該受精卵發育而成的羊能表達人的凝血因子基因,說明人和羊共用一套遺傳密碼,D正確。故選B。10.新冠肺炎疫情蔓延對我國生物安全防御體系建設提出了新的要求,引起了全社會對生物安全形勢的高度關注。以下選項中不會給我國帶來生物安全風險的是A.人類及動植物中可能爆發的重大疫病B.在全國范圍內大面種植轉基因農作物C.保護沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性D.收集我國公民及生物資源的遺傳信息〖答案〗C〖祥解〗生物安全一般是指由現代生物技術開發和應用對生態環境和人體健康造成的潛在威脅,及對其所采取的一系列有效預防和控制措施。【詳析】A、人類及動植物中可能爆發的重大疫病,會影響生態環境以及人類的生存和發展,會給我國帶來生物安全風險,A正確;B、在全國范圍內大面種植轉基因農作物,而轉基因生物可能對生態系統的穩定性和人類生活環境造成破壞,B正確;C、保護沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性,有利于保護生態系統的穩定性,不會給我國帶來生物安全風險,C錯誤;D、收集我國公民的遺傳信息,可能會造成基因歧視,帶來許多不公平的社會問題,遺傳信息的濫用還會導致社會和政治事件的發生,會給我國帶來生物安全風險,D正確。故選C。11.在克隆人的問題上,中國政府的態度是()①禁止生殖性克隆人②不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗③不反對治療性克隆④不反對生殖性克隆和治療性克隆A.①② B.①②③C.②③④ D.①②③④〖答案〗B【詳析】在克隆人的問題上,中國政府的態度是:禁止生殖性克隆人,堅持四不原則(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗),不反對治療性克隆,故選B。12.第三代試管嬰兒技術包括胚胎植入前遺傳學診斷。在胚胎移植前,取胚胎細胞的遺傳物質進行分析,篩選出健康胚胎進行移植。下列有關說法錯誤的是A.獲取的精子一般要放在培養液培養一段時間才能用于受精B.胚胎植入前遺傳學診斷過程需要進行羊膜腔穿刺取羊水細胞C.胚胎移植的生理學基礎之一是母體子宮對植入胚胎基本無免疫排斥反應D.試管嬰兒技術的成熟并不意味著大家可以隨意選擇和定制孩子〖答案〗B〖祥解〗胚胎移植的生理學基礎有:①動物發情排卵后,同種動物的供、受體的生理變化是相同的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境;②早期胚胎在一定時間內處于游離狀態,這就為胚胎的收集提供了可能;③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應,這為胚胎在受體的存活提供了可能;④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系,但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。試管嬰兒技術是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通過培養發育為早期胚胎后,再經移植后產生后代的技術,試管嬰兒技術的成熟并不意味著就可以隨意選擇和定制孩子。【詳析】A.在體外受精前,要對精子進行獲能處理,A正確;B.胚胎植入前,可直接進行遺傳學診斷,不需要從羊水中獲取細胞,B錯誤;C.胚胎移植的生理學基礎之一是母體子宮對植入胚胎基本無免疫排斥反應,這為胚胎在受體的存活提供了可能,C正確;D.試管嬰兒技術的成熟是可以得到健康的胚胎,而不是隨意定制,D正確。13.基因編輯包括多種在活細胞內改造DNA的轉基因技術,可以通過定向斷裂基因位點,并插入外源基因,達到替換原有基因的目的,也可以對原有基因進行定點修飾。下列相關推測合理的是()A.目的基因經過基因編輯后長度會增加B.基因編輯是在細胞水平上進行的一種生物技術C.基因編輯技術需要用限制酶切割DNAD基因編輯技術安全無風險〖答案〗C〖祥解〗基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程,其中轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程,該過程主要在細胞核中進行,需要RNA聚合酶參與;翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質的過程,該過程發生在核糖體上,需要以氨基酸為原料,還需要酶、能量和tRNA等。【詳析】A、基因編輯技術的內容包括通過定向斷裂基因位點、插入外源基因,進而達到替換原有基因的目的,也可以對原有基因進行定點修飾,據此可推測,目的基因經過基因編輯后長度可能會增加,但也可能會減少,A錯誤;B、基因編輯是在分子水平上進行的一種生物技術,B錯誤;C、基因編輯技術的內容包括通過定向斷裂基因位點、插入外源基因或原有基因進行定點修飾,因而基因編輯技術需要用限制酶切割DNA,C正確;D、基因編輯技術通過改造基因的堿基序列實現,且可能存在脫靶現象,因而該技術風險較大,甚至會使改造的基因無法表達,D錯誤。故選C。二、多項選擇題:14.下列說法不正確的是()A.轉基因植物的目的基因通過花粉的傳播轉移到其他植物體內,從而打破生態平衡B.動物體細胞克隆成功的原因之一是卵細胞中的調節蛋白替換了體細胞中的蛋白因子,因此核DNA被重新編排C.胚胎干細胞具有全能性,在適當條件下,可被誘導分化為多種細胞、組織D.雜交育種過程中,有時會遇到因胚發育中止而得不到可育的種子,可利用人工培養基培養離體胚獲得植株〖答案〗ABC〖祥解〗花粉中含有精子,幾乎不含細胞質,而受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞,所以科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中后,就不會通過花粉轉移到自然界中的其他植物。【詳析】A、轉基因植物的目的基因通過花粉的傳播轉移到其他植物體內,可能造成基因污染,可能打破生態平衡,A錯誤;B、動物體細胞克隆成功的原因之一是卵細胞中的調節蛋白替換了體細胞中的蛋白因子,激活了細胞核的全能性,但并未引起核DNA重新編排,B錯誤;C、胚胎干細胞具有發育的全能性,在適當條件下,可被誘導分化為多種細胞和組織,C錯誤;D、雜交育種過程中,有時會遇到因胚發育中止而得不到可育的種子,可將胚離體培養直接得到胚狀體進而形成植株的方法,D正確。故選ABC。15.炭疽桿菌造成感染者死亡率極高的主要原因是它能產生兩種成分為蛋白質的肉毒素。有科學家將該菌的大型環狀DNA分子破壞,該菌仍能產生肉毒素。據此下列對炭疽桿菌的敘述正確的是()A.炭疽桿菌合成的肉毒素屬于次級代謝產物B.控制肉毒素合成的基因位于炭疽桿菌的擬核中C.如將炭疽桿菌用于軍事用途或恐怖活動,不屬于生物武器D.將蠟狀桿菌改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌需要通過轉基因技術〖答案〗AD〖祥解〗初級代謝產物是指微生物通過代謝活動所產生的、自身生長和繁殖所必需的物質,次級代謝產物是指微生物生長到一定階段才產生的化學結構十分復雜、對該微生物無明顯生理功能,或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質.【詳析】A、抗生素、毒素、色素不是微生物生長和繁殖所必需的物質,屬于次級代謝產物,A正確;B、科學家將該菌的大型環狀DNA分子破壞,該菌仍能產生肉毒素,可見控制肉毒素合成的基因不位于炭疽桿菌的擬核中,B錯誤;C、生物武器種類:包括致病菌、病毒、生化毒劑,以及經過基因重組的致病菌等,如將炭疽桿菌用于軍事用途或恐怖活動,則屬于生物武器,C錯誤;D、基因控制生物的性狀,將蠟狀桿菌改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌實現了定向改造,該過程需要通過轉基因技術實現,D正確。故選AD。16.近年誕生的具有劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術可簡單、準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列,可人為選擇DNA上的目標位點進行切割(如圖)。下列正確的是()A.向導RNA可在解旋酶催化下,以核糖核苷酸為原料合成B.Cas9蛋白的作用是破壞DNA特定位點脫氧核苷酸之間的氫鍵C.向導RNA中的識別序列可與目標DNA單鏈特定區域進行堿基互補配對D.該技術由于存在脫靶等風險,可能會帶來一系列安全性及倫理問題〖答案〗CD〖祥解〗轉錄是在細胞核內,以DNA一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成RNA的過程。翻譯是在核糖體中以mRNA為模板,按照堿基互補配對原則,以tRNA為轉運工具、以細胞質里游離的氨基酸為原料合成蛋白質的過程。題圖分析:通過向導RNA中20個堿基的識別序列與剪切點附近序列互補配對,引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。【詳析】A、向導RNA通過轉錄過程形成,可在RNA聚合酶的催化下,以核糖核苷酸為原料合成,A錯誤;B、根據題意可知,Cas9蛋白的作用是破壞DNA特定序列中脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵,B錯誤;C、結合圖示可以看出,向導RNA中的識別序列可與目標DNA單鏈特定區域進行堿基互補配對,進而使相關蛋白質在特定部位發揮作用,C正確;D、該技術由于需要定向改造,且識別序列可能會識別多個部位的相關序列,因而可能存在脫靶風險,進而可能會帶來一系列安全性及倫理問題,D正確。故選CD。17.利用基因工程可以賦予生物新的遺傳特性,下列說法正確的是()A.基因工程實現的原因之一是不同生物的DNA結構相同B.基因工程中的“分子工具”指的是限制酶、DNA聚合酶C.基因工程可以按照人們的愿望定向改造生物D.基因工程中使用的限制酶主要來自于原核生物〖答案〗ACD〖祥解〗基因工程是指按照人們的意愿,進行嚴格的設計,并通過體外DNA重組和轉基因等技術,賦予生物以新的遺傳特性,從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。基因工程至少需要三種工具:限制性核酸內切酶(限制酶)、DNA連接酶、載體(常用的載體有質粒、噬菌體和動植物病毒)。【詳析】A、不同的生物DNA都具有獨特的雙螺旋結構,是基因工程得以實現的原因之一,A正確;B、基因工程中的“分子工具”指的是限制酶、DNA連接酶和載體,B錯誤;C、基因工程可以按照人們的意愿定向的改造生物的遺傳性狀,產生出人類所需要的基因產物,C正確;D、目前,基因工程中使用的限制酶主要是從原核生物中分離純化獲得的,D正確。故選ACD。18.下列有關基因工程的成果及應用的說法,正確的是()A.基因工程可實現基因在不同種生物之間轉移B.利用基因工程技術,將人產生胰島素的基因轉入大腸桿菌后,大腸桿菌內表達出的胰島素與人的胰島素結構相同C.基因工程在給人類生產和生活帶來益處的同時,也使人們產生關于其安全性方面的擔憂D.基因工程在農業上的應用主要是培育高產、穩產、品質優良和具有抗逆性的農作物〖答案〗ACD〖祥解〗基因工程是指按照人們的意愿,進行嚴格的設計,并通過體外DNA重組和轉基因等技術,從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。【詳析】A、基因工程能定向改造生物的性狀,通過基因在不同種生物之間轉移實現,如抗蟲植物,A正確;B、利用基因工程技術,將人的產生胰島素的基因轉入大腸桿菌后,大腸桿菌內表達出的胰島素與人的胰島素結構有差別,因為大腸桿菌屬于原核生物,無內質網與高爾基體,無法對胰島素進行加工,B錯誤;C、基因工程在給人類生產和生活帶來益處的同時,也使人們產生關于其安全性方面的擔憂,因此國家制定了相關的法律、法規對基因工程的產品進行規范,C正確;D、基因工程在農業上的應用主要是培育高產、穩產、品質優良和具有抗逆性的農作物,進而使基因工程技術更好服務于生產,D正確。故選ACD。三、非選擇題:19.蚊子是瘧原蟲的中間宿主,瘧原蟲需要在蚊子體內繁殖到一定階段才具備傳染性。某科研團隊通過基因工程改造過的蚊子會在其內臟中產生抗菌肽,可一定程度地破壞瘧原蟲的細胞膜,以達到抗瘧疾的作用。(1)可通過PCR反應擴增能產生抗菌肽的目的基因,其原理為___________。下圖是將PCR產物進行瓊脂糖凝膠電泳的結果,據此推斷下圖中___________(“A”或“B”)DNA片段的分子量更大。實驗結果顯示,除目的基因的電泳條帶外,凝膠上還出現一條異常條帶,從引物設計角度分析,出現該異常條帶的原因可能是___________。除上述方法外,還可以通過___________來獲取目的基因。(2)常用____________法將目的基因導入蚊子細胞中;檢測目的基因是否成功導入并翻譯,需事先用___________作抗原制備抗體。(3)轉入抗菌肽基因后同時造成蚊子的壽命減短,分析發現轉基因蚊子體內的S基因在實驗中被破壞,若利用基因敲除技術探究S基因是否與蚊子的壽命縮短有關,請寫出你的實驗思路:___________。〖答案〗(1)①.DNA半保留復制②.A③.引物與非目的序列有同源性##容易形成二聚體④.基因文庫##反轉錄##人工合成(2)①.顯微注射②.抗菌肽(3)敲除正常蚊子的S基因,與未敲除S基因的正常蚊子做對照實驗,比較其壽命的長短〖祥解〗將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞的方法為顯微注射法;將目的基因導入細菌的方法為感受態細胞法。【小問1詳析】可通過PCR反應擴增產生抗菌肽的目的基因,PCR擴增的原理是DNA半保留復制,PCR過程中所用的酶是耐高溫DNA聚合酶(Taq酶)。通常情況下若對PCR產物進行瓊脂糖凝膠電泳檢測,線狀雙鏈DNA分子在一定濃度瓊脂糖凝膠中的遷移速率與DNA分子大小相關,分子越大則所受阻力越大,也越難于在凝膠孔隙中蠕行,因而遷移得越慢。所以根據圖推測DNA片段A的分子量更大。科學設計引物是PCR能否成功的關鍵。若對PCR產物進行瓊脂糖凝膠電泳檢測,結果發現除了目的基因的電泳條帶外,凝膠上還出現一條或多條異常條帶,從引物角度分析,出現異常條帶原因可能是引物過短導致引物的特異性下降,即引物與非目的序列有同源性,錯誤配對導致擴增片段出錯。本題中科學家獲取目的基因的方法是PCR擴增,現在常用PCR技術特異性地快速擴增目的基因,但是除上述方法外還可以用構建基因文庫的方法來獲取目的基因,也可以通過逆轉錄合成目的基因,或者通過DNA合成儀用化學方法直接合成目的基因。【小問2詳析】將目的基因轉入動物細胞的方法使顯微注射法,檢測目的基因是否成功導入并翻譯,可用抗原抗體進行雜交,即用抗菌肽做抗原制備抗體,再從蚊子細胞中提取蛋白質,進行抗原抗體雜交,若出現雜交帶,則說明目的基因成功翻譯。【小問3詳析】探究S基因是否與蚊子的壽命縮短有關,可設計對照實驗,自變量為是否含有S基因,即對照組為不敲除S基因的正常蚊子,實驗組為敲除S基因的正常蚊子,比較兩組蚊子的壽命長短,確定壽命長短是否與S基因有關。20.利用轉基因的工程菌生產藥用蛋白,近些年在我國制藥行業中異軍突起。圖1是基因工程常用的一種質粒;圖2是利用該質粒構建的一種基因表達載體。各限制酶質粒上分別只有一處識別序列,將質粒和重組質粒用相應的限制酶酶切后,得到的DNA片段長度如表中數據。請回答下列問題:質粒重組質粒BglⅡ6.0kb7.1kbClaⅠ6.0kb2.3kb,4.8kbPstⅠ6.0kb1.5kb,5.6kb(1)在基因工程中作為載體的質粒應具備的基本條件有___,而作為基因表達載體,除滿足上述基本條件外,還需具有__。(2)為了獲得更多的目的基因,可用PCR擴增,PCR的原理是_____。PCR反應體系中加入dNTP后,這些物質既可以作為_____,也可以為反應提供____。(3)PCR中通常會得到不同的DNA產物,常采用_____法鑒定,不同DNA片段因_____等不同,在電場中的遷移速率也不同,因而可以形成不同條帶。(4)已知質粒被切除的片段長度為0.5kb,則與質粒結合的目的基因長度為_______kb。質粒上ClaⅠ與PstⅠ區域之間的長度為2.4kb(如圖1所示),結合圖2分析,目的基因上ClaⅠ、PstⅠ兩種限制酶的切割位點分別為______(在a、b兩點中選填)。(5)培養受體菌時,在培養基中應加入適量的_____,可以將導入重組質粒和普通質粒的受體菌都篩選出來。〖答案〗(1)①.在受體細胞中能自我復制(或整合到受體DNA上,隨受體DNA同步復制)、具有標記基因、有一個至多個限制酶切割位點②.啟動子和終止子)(2)①.DNA的半保留復制②.原料③.能量(3)①.瓊脂糖凝膠電泳②.相對分子質量、所帶電荷(4)①.1.6②.a和b(5)氨芐青霉素〖祥解〗基因工程技術的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步強,基因表達截體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。(3)將目的基因導入受體細胞:根據受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定分子水平上的檢測。【小問1詳析】作為載體的質粒應具備的基本條件:在受體細胞中能自我復制(或整合到受體DNA上,隨受體DNA同步復制)、具有標記基因、有一個至多個限制酶切割位點。作為基因表達載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動子和終止子。【小問2詳析】PCR的原理是DNA的半保留復制,PCR反應體系中加入dNTP后,這些物質既可以作為原料,也可以為反應提供能量。【小問3詳析】PCR中通常會得到不同的DNA產物,常采用瓊脂糖凝膠電泳法鑒定,不同DNA片段因相對分子質量、所帶電荷等不同,在電場中的遷移速率也不同,因而可以形成不同條帶。【小問4詳析】)根據表格信息,質粒為6.0kb,減去被切除的長度為0.5kb的片段,則剩余的為5.5kb,而重組質粒為7.1kb,說明插入的目的基因長度為7.1-5.5=1.6(kb);質粒上含抗四環素基因的ClaⅠ與PstⅠ區域長度為2.4kb,減去被切取的片段長度為0.5kb后為1.9kb,插入的目的基因長度為1.6kb,所以重組質粒上含抗四環素基因的ClaⅠ與PstⅠ區域長度為1.9+1.6=3.5(kb),又根據表格信息,通過ClaⅠ切割重組質粒,產生了2.3kb片段,通過PstⅠ切割重組質粒,產生了1.5kb片段。設PstⅠ切割位點為a,ClaⅠ切割位點為b,則會出現圖3中所示結果,而2.3+1.5=3.83.8>3.6,說明a為ClaⅠ切割位點、b為PstⅠ切割位點,反之則不成立。【小問5詳析】培養受體菌時,在培養基中應加入適量的氨芐青霉素,可以將導入重組質粒和普通質粒的受體菌都篩選出來。21.水蛭素為水蛭蛋白的重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。研究人員運用蛋白質工程對水蛭素基因進行改造,獲得了抗凝血能力較高的水蛭素。(1)蛋白質工程是指以________及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活的需要。蛋白質工程的基本思路如下圖所示,在生產過程中,物質b可能不同,卻合成了相同的物質a,原因是________。(2)在未知水蛭素三維結構和功能關系的情況下,可以通過易錯PCR技術引入隨機突變,再進行定向篩選,易錯PCR與普通PCR相似,每次循環也包括了________三步,但可通過改變PCR反應條件來提高堿基錯配的幾率。在PCR反應體系中,Mg2+可以提高已發生錯配區域的穩定性,Mn2+可以降低DNA聚合酶對底物的專一性,據此分析,與普通PCR相比,易錯PCR的反應體系中應________。通過多輪的易錯PCR及篩選,可以獲取所需的水蛭素基因。(3)研究人員對比改造前后的兩種水蛭素,發現改造后的水蛭素的第35位氨基酸發生了替換,其抗凝血能力升高,推測原因是________。〖答案〗(1)①.蛋白質分子的結構規律②.密碼子具有簡并性(2)①.變性、復性、延伸②.提高Mg2+和Mn2+濃度(3)組成水蛭素的氨基酸種類改變導致其空間結構發生改變〖祥解〗PCR全稱為聚合酶鏈式反應,是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術,利用的原理是DNA復制,需要條件有模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩定DNA聚合酶(Taq酶),過程包括:①高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);②低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。【小問1詳析】蛋白質工程是在基因工程的基礎上,延伸出來的第二代基因工程,是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活的需要。蛋白質工程的基本途徑是:從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因),據此推測,圖中的物質a是多肽鏈,物質b是mRNA,由于密碼子的簡并性,即一種氨基酸可能由一個或多個密碼子決定,故在生產過程中,mRNA可能不同,卻合成了相同的多肽鏈。【小問2詳析】PCR每次循環包括:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復性:引物結合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈。易錯PCR與普通PCR相似,每次循環也包括了變性、復性、延伸三步。DNA聚合酶負責將堿基與模板鏈正確地互補配對,Mn2+可以降低DNA聚合酶對底物的專一性,也就是說Mn2+能提高堿基與模板鏈的錯配,增加其突變率;非互補的堿基對由于氫鍵不易形成,穩定性差,Mg2+可以提高已發生錯配區域的穩定性,因此與普通PCR相比,易錯PCR的反應體系中應適當提高Mg2+濃度,提高Mn2+濃度。【小問3詳析】改造后的水蛭素的第35位氨基酸發生了替換,即組成水蛭素的氨基酸種類發生了改變,進而導致水蛭素的空間結構發生改變,功能也就發生改變。22.野化單峰駱駝原產于北非和亞洲西部及南部,多年前野生單峰駱駝就已經滅絕,僅圈養條件下還有部分馴養單峰駱駝存在。近幾年,在我國戈壁無人區,科學家又發現了野化單峰駱駝小種群,由于數量極少,科學家欲通過胚胎移植等方法拯救野化單峰駱駝,技術流程如圖所示。回答問題:(1)為了讓野化單峰駱駝母本提供更多優質的卵母細胞,需給野化單峰駱駝母本注射______________激素;對受體野化單峰駱駝也要注射相關激素以達到_____________的生理狀態。(2)若通過染色體測定對野化單峰駱駝進行性別鑒定,選擇滋養層細胞而不選擇內細胞團細胞的原因是______________________,測定的結果是看滋養層細胞中_______________。(3)在進行過程b或d之前是否需要對受體進行免疫檢測,并請說明原因。____________________________________________________。(4)過程e需在培養基中加入___________。有科學家用干細胞成功克隆出了活體小鼠,若將這一技術用于克隆人,從倫理方面來講,克隆人存在的問題有__________________(答兩點)。〖答案〗(1)①.促性腺②.同期發情(2)①.滋養層細胞將來發育成胎盤和胎膜,而內細胞團將來發育成個體組織、器官,若取內細胞團細胞做鑒定,對個體生長、發育的影響較大②.有無Y染色體(3)不需要,受體對移入子宮的早期胚胎基本上不發生免疫排斥反應(4)①.分化誘導因子②.克隆人嚴重地違反了人類倫理道德,是克隆技術的濫用;克隆人沖擊了現有的婚姻、家庭和兩性關系;克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人等〖祥解〗題圖分析:圖中a表示體外受精的過程,b表示胚胎移植過程,c表示胚胎分割技術,d表示分割后胚胎移植;e為動物細胞培養技術,為干細胞培養,該過程通過誘導可分化成多種組織、細胞,因為胚胎干細胞具有發育的全能性。【小問1詳析】為了讓野化單峰駱駝母本提供更多優質的卵母細胞,需給野化單峰駱駝母本注射促性腺激素,促其超數排卵,以便為獲得更多胚胎做準備;對受體野化單峰駱駝也要注射相關激素進行同期發情處理,以便為移入的胚胎提供相同的生理環境,便于胚胎的成活。【小問2詳析】若通過染色體測定對野化單峰駱駝進行性別鑒定,需要選擇滋養層細胞而不選擇內細胞團細胞的原因是內細胞團將來發育成個體的各種組織和器官(或完整的胚胎),而滋養層細胞將來發育成胎盤和胎膜,若取內細胞團細胞做鑒定,則可能影響內細胞團的正常發育,

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