选修3 第一讲 课时跟踪检测

(限时：20分钟　满分：60分)

一、选择题(每小题4分，共20分)

1．在基因工程操作中性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关性核酸内切酶的叙述错误的是(　　)

A．一种性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B．性核酸内切酶的活性受温度和pH等因素的影响

C．性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取

D．性核酸内切酶也可以识别和切割RNA

解析：性核酸内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。性核酸内切酶可以在原核生物中提取。

答案：D

2．(2011·常州模拟)上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是(　　)

A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因

B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛

C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因

D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异

解析：“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。

答案：D

3．以下有关蛋白质工程的叙述，不正确的是(　　)

A．蛋白质工程发展的基础是基因工程

B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程

C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现

D．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

解析：蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制造新的蛋白质。

答案：D

4．(2011·苏州模拟)基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心。下列说法不正确的是(　　)

A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰

B．运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物

C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性

D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡

解析：三倍体转基因鲤鱼不能与正常鲤鱼杂交，即使能杂交后代也是不育的，不会导致自然种群被淘汰。

答案：A

5．下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是(　　)

A．构建重组质粒过程中需要性内切酶和DNA连接酶

B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株

C．卡那霉素抗性基因(kanR)中有该过程所利用的性内切酶的识别位点

D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传

解析：质粒与目的基因结合时需要用同一种性内切酶切割，切出的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同的细胞形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有性内切酶的切割位点，标记基因被切断后就不能再表达，从而失去作用；抗虫棉为杂合子，其有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。

答案：A

二、非选择题(共40分)

6．(14分)(2011·南京模拟)目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示。

(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于________。

(2)pBR322分子中有单个EcoRⅠ酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。

(3)pBR322分子中另有单个的BamHⅠ酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复________键，成功地获得了重组质粒。说明________________________________________________。

(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是____________，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是________________。

解析：(1)质粒上的抗性基因可作标记基因，便于鉴定受体细胞中是否导入目的基因。

(2)在目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，即目的基因两侧有—GAATTC—。

(3)DNA连接酶能连接磷酸二酯键。经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种酶BglⅡ处理得到的目的基因能连接起来，说明这两种酶切割获得的黏性末端相同。

(4)图二中的菌落能抗氨苄青霉素，将灭菌绒布按到图二中培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到图三含四环素的培养基上培养，仍能生长的也能抗四环素，空圈为不能抗四环素的(只能抗氨苄青霉素)。图三结果显示，多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素，又能抗四环素，说明导入的是pBR322质粒，而不是重组质粒(重组质粒的四环素抗性基因被切断，不能表达，因此含重组质粒的大肠杆菌抗氨苄青霉素)。

答案：(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)

(2)

(3)磷酸二酯　两种酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同

(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素　pBR322 质粒

7．(14分)土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T—DNA片段才能转入植物细胞的基因组。结构及转化过程如右图所示，回答相关问题：

(1)从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于________细胞，其质粒是能够自主________的环状DNA分子。

(2)为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即去除瘤基因，将抗旱基因转移至________，然后在一定条件下将外植体在含________的稀释培养基上培养，此时修饰的T－DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。

(3)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，其特点是______________________________________，

通过产生不定芽和体细胞胚再长出整个植物。

(4)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在________水平对转基因植

物与非转基因植物进行比较；为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严

格的________。

解析：(1)土壤农杆菌属于原核细胞，其质粒能够自主复制。

(2)目的基因要插入T－DNA上，外植体与含目的基因的土壤农杆菌混合培养，修饰的T－DNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。

(3)愈伤组织是高度液泡化的、没有分化的活的薄壁细胞团。

(4)对转基因植物进行鉴定，转基因植物与非转基因植物进行比较，是在个体水平(表现型)。导入目的基因的转基因植物是杂合子，为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的自交。

答案：(1)原核　复制

(2)T－DNA　土壤农杆菌

(3)相对没有分化的活的薄壁细胞团

(4)个体水平(表现型)　自交

8．(12分)对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶上的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析以下问题：

(1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的________内合成的。

(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________。

(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？说明理由。

(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。

解析：在生物体的各种成分中，蛋白质的功能最多，大多数的酶化学本质都是蛋白质，它是在核糖体中合成的。将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入到玉米体内，属于基因工程范畴，它的原理是基因重组。对于抗虫玉米只是用基因工程转入特定的基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进程，变异个体会越来越适应环境，故也要防治害虫。对于转基因生物的安全性问题，是一个开放性的题目，可以根据教材中的观点给出支持自己观点的论据即可。

答案：(1)核糖体　(2)基因重组　(3)不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫。　(4)(答案不唯一)如：①有必要。这种转基因玉米果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患；②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已经破坏，因此不会对人的消化造成影响。