人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序优秀课堂检测

一、单项选择题（共44分，每道题4分，共11题）

1、PCR技术（荧光PCR法），又称qPCR法，是指在反应体系中加入荧光物质，通过专门仪器实现实时荧光检测，以荧光强度来测定PCR循环后产物中的核酸水平，是病毒核酸检测的主流方法。IgM和IgG均属于免疫球蛋白家族，是机体在抗原物质刺激下由浆细胞产生的抗体，IgM/IgG联合检测（胶体金法）是新冠抗体检测试剂盒主要采用的技术。下列说法不正确的是（       ）

A．利用PCR技术进行新冠病毒核酸检测的前提是新冠病毒的一段核酸序列已知

B．利用PCR技术扩增新冠病毒的核酸用到的酶有逆转录酶、Taq酶等

C．IgM/IgG检测试剂盒的原理是抗原—抗体特异性结合

D．利用IgM/IgG试剂盒检测为阳性，一定为新冠肺炎患者

2、伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。下列相关叙述正确的是（　　）

A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端

B．DNA连接酶、DNA聚合酶，RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键

C．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是平末端

D．E·coliDNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端

3、下列关于基因工程技术及应用叙述正确的是（       ）

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶，连接酶和运载体

B．基因治疗主要是针对有缺陷的细胞进行修复

C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D．只要目的基因进入受体细胞就能成功表达

4、为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C，拟将其与质粒重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是（       ）

A．用限制性内切核酸酶EcoR I和连接酶构建重组质粒

B．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞

C．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

D．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞

5、下图为真核生物核基因结构模式图，下列叙述正确的是（       ）

A．启动子编码起始密码子

B．cDNA文库和基因组文库的基因中均含有内含子

C．在转录完成后，RNA聚合酶从c~d区段脱落下来

D．细胞内DNA复制时，只复制编码区，不复制非编码区

6、研究人员利用早衰症患者成纤维细胞，通过基因工程技术修复了致病基因。原理如下：nCas9（一种核酸酶） 与腺嘌呤脱氨酶连接而构成的融合蛋白在SgRNA（单链向导RNA）的引导下与目标基因相应序列结合，腺嘌呤脱氨酶将目标基因特定位置上的腺嘌呤（A）脱氨基变成肌苷（Ⅰ），nCas9特异性地在非编辑链上产生一个切口，进而刺激细胞自身的碱基错配修复，即以含有肌苷（Ⅰ）的编辑链作为模板对非编辑链错配碱基进行修复，再经DNA复制，最终实现A/T碱基对替换为G/C碱基对。分析以上材料，下列说法错误的是（       ）

A．早衰症是基因突变引起的遗传病

B．SgRNA属于一种信使RNA

C．nCas9催化磷酸二酯键断裂实现切割非编辑链

D．导入成纤维细胞的重组载体上应有nCas9的基因、腺嘌呤脱氨酶基因、SgRNA基因

7、1949年A．凯尔纳偶然发现灰色链丝菌等微生物经紫外线（UV）照射后立即暴露在可见光下可减少死亡。实践证明这是微生物固有的DNA损伤修复功能，这一修复功能称为光复活。1958年R．L．希尔证明即使不经可见光照射，大肠杆菌也能修复它的由紫外线所造成的DNA损伤，这种修复功能称为暗复活。下列有关叙述错误的是（       ）

A．辐射会刺激细胞产生自由基，自由基攻击DNA是产生DNA损伤的原因之一

B．光复活可以解释自然界中灰色链丝菌等微生物基因突变率低的原因

C．上述发现有助于探究细胞衰老的原因

D．修复DNA损伤部位只需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶

8、引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，相关叙述正确的是（       ）

A．引物的碱基数量越少则退火温度越低、目标DNA获得率越高

B．根据需要可在引物的5’端添加限制酶识别序列、点突变序列等

C．两种引物的退火温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合

D．引物的GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增

9、dsRNA疫苗是一种新冠病毒疫苗，其制备步骤为:扩增新冠病毒靶向干扰基因，构建重组质粒，该载体导入大肠杆菌扩增并鉴定后，将其与腺病毒载体共同转入特定动物细胞，获得重组腺病毒疫苗。该疫苗在人体细胞内合成dsRNA，以干扰新冠病毒基因的表达，下列说法错误的是（       ）

A．构建重组质粒需用限制酶和DNA连接酶

B．该疫苗在人体细胞内合成dsRNA的过程需要消耗能量

C．该疫苗能诱导人体的特异性免疫发挥作用

D．可用PCR技术快速扩增靶向干扰基因

10、CRISPR/Cas系统是细菌在进化过程中形成的防御机制。当病毒入侵细菌时，细菌基因组中的CRISPR位点能转录与入侵病毒基因组序列相匹配的小分子RNA，然后CRISPR-RNA就能通过互补序列结合病毒基因组，并表达CRISPR相关核酸酶（Cas酶），进而切割病毒DNA以阻止病毒完成其功能。下列相关叙述错误的是（　　）

A．CRISPR位点的转录和翻译场所相同

B．CRISPR/Cas的发现有助于对基因进行定点编辑

C．CRISPR/Cas系统可抵御各种病毒的入侵

D．Cas酶可能作用于磷酸二酯键

11、生物工程中，所用物质与其发挥的作用不能对应的是（       ）

A．限制酶——识别 DNA 分子特定核苷酸序列并断开磷酸二酯键

B．载体——携带目的基因导入受体细胞

C．标记基因——鉴别筛选目的基因是否导入受体细胞

D．钙离子——增大植物细胞的通透性

二、非选择题（共4道题，共56分）

12、基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达 抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育具 有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：

(1)制备基因疫苗的基因可以从基因文库中获取，与基因组文库中的基因相比， cDNA文库中的基因在结构上的特点是_______，构建cDNA文库第一步需要______酶。

(2)若将构建好的基因表达载体导入牛的受精卵中，最常用的方法是____技术。

(3)接种口蹄疫基因疫苗的牛若在接种前感染过该病毒，可能会存在“预存免疫”而降低疫苗的免疫效果，其原因是_________。

(4)胚胎工程最后一道工序是_________。为提高胚胎的利用率，可以选用发育良好、形态正常的_____进行_____。

13、名患儿中有 14 名免疫系统 得到了修复，还有很多基本治愈。这是基因治疗的典型成功案例。理论上， 基因治疗可以 治愈很多人类遗传疾病。但实际上， 科研人员实施安全有效的基因治疗却并非易事，他们 面临许多挑战， 首先要明确疾病的遗传基础， 其次要寻找合适的载体作用于机体的发病组 织，同时还要能避免意外的后果。经过科研人员的不懈努力和探索，基因治疗技术进步明显，终于顺利地获得了临床批准。根据以上材料， 回答以下问题：

(1)基因治疗属于_______（生物技术）的应用范畴，这种技术的生物学原理是________________________。

(2)对遗传病患者实施基因治疗，获得目的基因后，需构建包括_____________   （至少答三个）的基因表达载体。

(3)基因治疗常选用逆转录病毒作为目的基因载体， 但需敲除病毒的包装蛋白基因，原因 是____________________________________________。

(4)构建基因表达载体后， 可______________________ ；也可在体外将基因表达载体导入 受体细胞， 形成______________________ ，体外培养后再输回患者体内。

(5)从遗传物质变化和免疫调节角度看，基因治疗可能导致的意外后果分别是___________。

14、疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措，我国科学家研发了多种新冠疫苗，其中重组腺病毒疫苗研发策略是：将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中，形成表达S蛋白的重组腺病毒，注射到健康人体内，腺病毒可侵染人体细胞，达到预防新冠病毒感染的效果。回答下列问题：

(1)与直接将S蛋白注射到体内作为疫苗相比，重组腺病毒疫苗的优点是可以引起人体产生_____________免疫，更有效清除病毒。

(2)为了构建重组腺病毒DNA，需要将S蛋白基因插入腺病毒DNA中，由于腺病毒DNA分子较大，传统的限制性核酸内切酶和DNA连接酶处理效率较低，所以采取如图1所示方法获得重组腺病毒DNA。将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，据图推测，最终重组线性DNA分子的筛选过程中，应在培养基中加入_____________（用字母表示即可）。

(3)生产疫苗的过程是将上述重组线性DNA分子（不编码病毒复制必需的E1蛋白）导入到293细胞系（该细胞系可表达人体细胞没有的E1蛋白），最终包装成完整的腺病毒。重组DNA分子中缺失E1基因的意义是______________。

(4)为了检测疫苗的效果，科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后，感染新冠病毒，一段时间后检测新冠病毒含量，结果如图2所示，说明重组腺病毒疫苗_______________，且效果最好的免疫方式是______________。

(5)作为符合新冠疫苗的接种对象，你可以采取哪些行动响应国家疫苗接种的政策？ _____________（两方面）。

15、R-7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA，可与某些mRNA尾端的一段非编码序列（3'-UTR）结合，进而影响基因的表达。为研究R-7是否影响家蚕基因B（调控家蚕眼睛发育）的表达，科研人员将基因B中对应3'-UTR的DNA片段与荧光素酶基因（该基因的表达不受R-7的影响）重组，如图甲所示，将该重组载体导入家蚕胚胎细胞并观察其表达，结果如图乙所示。请回答下列问题：

(1)基因工程中限制性内切核酸酶切割后产生的片段，其末端类型有______________和______________。

(2)图甲中对应3'-UTR的DNA片段应插入到位点______________，原因是______________。基因工程的核心步骤是_____________，其目的是______________。

(3)科研人员从图乙所示的实验组和对照组细胞中提取蛋白质，经处理检测后获得相对荧光值（在适宜条件下，荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光）。实验组为将重组载体导入含R-7的家蚕胚胎细胞中，对照组1为将含有荧光素酶基因的表达载体（不含对应3'-UTR的DNA片段）导入含R-7的家蚕胚胎细胞中，则对照组2应为_______________。由结果可推知R-7通过______________进而抑制基因B的表达。