精品解析：陕西省西安中学2021-2022学年高二下学期期中生物试题（解析版）

西安中学2021—2022 学年度第二学期期中考试 高二生物试题 一、选择题 1. 基因工程操作中，需要筛选和获取目的基因。下列关于目的基因的说法，不正确的是（ ） A. 目的基因是指用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因 B. 目的基因都有自我复制能力 C. 可以根据相应的表达产物，从序列数据库中寻找目的基因 D. 目的基因可以人工合成，也可以利用PCR 快速获取或扩增 【1 题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】PCR 一般指聚合酶链式反应。 聚合酶链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA 片段的 分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA 复制，PCR 的最大特点是能将微量的DNA 大幅增加。 【详解】A、目的基因主要是能合成相关蛋白质的基因，如胰岛素基因，也可以是调控因子，A 正确； B、目的基因通常不具有自我复制能力，B 错误； C、我们可以根据目的基因的碱基序列、功能、表达产物等信息，从基因文库中寻找目的基因，C 正确； D、目的基因可以人工合成（如DNA 合成仪合成目的基因），也可以利用PCR 快速获取或扩增，D 正确。 故选B。 2. 限制性核酸内切酶是切割DNA 的工具。有关描述不符合事实的是（ ） A. 主要从原核生物中分离纯化出来 B. 能识别双链DNA 分子的特定的核苷酸序列 C. 使特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开 D. 切割产生的DNA 片段末端称为黏性末端 【2 题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】有关限制酶，考生可以从以下几方面把握：（1）主要从原核生物中分离纯化出来。（2）特点： 具有特异性，即能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷 酸之间的磷酸二酯键断裂。（3）作用结果：形成黏性末端和平末端两种。 【详解】A、限制酶主要来源于原核生物，A 正确； B、限制酶具有专一性，能识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，B 正确； C、限制酶能识别双链DNA 分子特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二 酯键断开，C 正确； D、限制酶切割产生的DNA 片段末端有两种形式，分别是黏性末端、平末端，D 错误。 故选D。 3. 下列有关基因表达载体的叙述，不正确的是（ ） A. 具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增 B. 具有启动子，作为多肽链合成的起始信号 C. 具有标记基因，有利于目的基因的初步检测 D. 具有目的基因，以获得特定的基因表达产物 【3 题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主 细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等 基本要素，并按照一定的程序进行操作。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工 程的第二步，也是基因工程的核心。其构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给 下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 【详解】A、基因表达载体必须使目的基因能够在受体细胞内进行扩增，因此具有复制原点，A 正确； B、基因表达载体必须使目的基因能够在受体细胞内进行表达，具有启动子（启动转录），作为RNA 合成 的起始信号，B 错误； C、具有标记基因，有利于目的基因的初步检测，如抗生素抗性基因，含目的基因的受体细胞在含抗生素 的培养基上能生长，C 正确； D、构建基因表达载体的目的是为了使目的基因在受体细胞内高效、稳定地表达，因此具有目的基因，以 获得特定的基因表达产物，D 正确。 故选B。 4. 下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ） A. DNA 连接酶使粘性末端的碱基进行碱基互补配对 B. 限制性核酸内切酶可用于目的基因的获得 C. 目的基因需由载体导入受体细胞 D. 化学方法合成目的基因不需要限制性核酸内切酶 【4 题答案】 【答案】A 【解析】 【分析】DNA 重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA 连接酶、运载体．限制 酶能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断裂； DNA 连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒． 作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组 后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细 胞分离出来。 【详解】A、DNA 连接酶将黏性末端的磷酸二酯键连接起来，A 错误； B、限制性核酸内切酶可用于目的基因的获得和基因表达载体的构建，B 正确； C、目的基因需要与运载体构建成基因表达载体，然后导入受体细胞，C 正确； D、化学方法合成目的基因不需要限制性核酸内切酶，D 正确。 故选A。 5. 下列关于cDNA 文库和基因组文库的说法中，不正确的是（ ） A. cDNA 文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因 B. 如果某种生物的cDNA 文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两 个基因的结构也完全相同 C. cDNA 文库中的基因都没有启动子 D. 一种生物的cDNA 文库可以有许多种，但基因组文库往往只有一种 【5 题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基 因文库只包含某种生物的部分基因，如：cDNA 文库。以mRNA 为模板，经反转录酶催化，在体外反转录 成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并 能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA 信息的cDNA 克隆集合称为该组织细胞的cDNA 文库。 【详解】A、由分析中定义可知，cDNA 文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物 的全部基因，A 正确； B、mRNA 是由基因中的外显子转录形成的，因此cDNA 文库中的基因不包含启动子和内含子等结构，与 该生物的基因组文库中的基因结构不同，B 错误； C、cDNA 文库中的基因都没有启动子，只包含基因中的外显子，C 正确； D、由于cDNA 文库中只含有某种生物的部分基因，因此该种基因文库可能有多种，而基因组文库中含有 某种生物的全部基因，因此只有一种，D 正确。 故选B。 6. 下列有关目的基因导入受体细胞的说法中，正确的是 A. 大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理 B. 通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中 C. 将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞维持稳定和表达的过程，称为转化 D. 可用基因枪法将目的基因导入动物受精卵中 【6 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】1、将目的 基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通 道法等； 2、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵； 3、将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较 少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组 表达载体DNA 分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA 分子，完 成转化过程。 【详解】A、大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理，使其成为感受态细胞，A 错误； B、目的基因需要和运载体结合后形成重组DNA 分子才能注入，B 错误； C、目的基因导入受体细胞，并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化， C 正确； D、基因枪法是将目的基因导入植物细胞的方法，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，D 错误； 故选C。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需 要注意的细节问题，能结合所学的知识准确判断各选项。 7. 基因工程的基本操作步骤如下图所示，其中甲、乙、丙表示结构，①表示过程。下列相关叙述正确的是 A. 甲、乙分别表示含有抗性基因的质粒、受体细胞 B. ①过程表示用有抗生素的培养基筛选含目的基因的受体细胞 C. 丙可以是单细胞、器官、植物或动物等 D. 若要使丙表达人的蛋白质，则乙是能分裂的人体细胞 【7 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A、甲为运载体，可能是质粒，也可能是噬菌体或动植物病毒，A 错误； B、①为筛选含有目的基因的受体细胞的过程，由于标记基因不一定是抗性基因，因此该过程不一定是用 含有抗生素的培养基来筛选含目的基因的受体细胞，也可能是通过荧光标记来筛选含目的基因的受体细胞， B 错误； C、基因工程的受体细胞可以是微生物细胞、植物细胞或动物细胞，因此丙可以是单细胞、器官、植物或 动物等，C 正确； D、若要使丙表达人的蛋白质，则乙应该是其他生物的细胞，D 错误。 故选C 8. 如图为某一重组质粒示意图，下列叙述错误的是（ ） A. 用限制酶EcoRV 处理该质粒得到的分子共含有4 个游离的磷酸基团 B. 同时用限制酶EcoRV 和BamHI 处理该质粒可得到3 个双链DNA 片段 C. 在获得目的基因时应该使用的限制酶是BamHI D. 将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的基因的细胞 【8 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】 构建基因表达载体其目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的 基因能够表达和发挥作用。 【详解】A、限制酶EcoRV 在图中含有两个切点，用限制酶EcoRV 处理该质粒可得到2 个线形DNA 分子， 每个线形DNA 分子含有两个游离的磷酸基团，共含有4 个游离的磷酸基团，A 正确； B、限制酶EcoRⅤ和BamHⅠ酶在图中共含有3 个切点，同时用它们处理该质粒可得到3 个双链DNA 分子， B 正确； C、在获得该重组质粒时，不应该使用限制酶BamHⅠ，若使用该限制酶，则会破坏目的基因，C 错误； D、重组质粒含有卡那霉素抗性基因，故将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的 基因的细胞，D 正确。 故选C。 9. 科研人员通过PCR 获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子，将该启动子与Cre 重组酶基因结合构 建表达载体，培育出在肝细胞特异性表达Cre 重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是 A. 将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠 B. PCR 获得白蛋白启动子需设计特异性的引物 C. 构建该表达载体需要限制酶和DNA 聚合酶 D. 通过核酸分子杂交技术检测目的基因是否完成表达 【9 题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】将该表达载体导入受精卵以获得转基因小鼠，A 错误；PCR 技术需设计特异性的引物，B 正确； 构建该表达载体需要限制酶和DNA 连接酶，C 错误；检测目的基因是否完成表达常用抗原抗体杂交技术， D 错误。 10. 多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA 片段的技术，PCR 一般经历下列过程：95℃下使模 板DNA 变性→55℃下复性→72℃下引物链延伸。下列有关PCR 过程的叙述中不正确的是（ ） A. 变性过程中破坏的是DNA 分子内碱基对之间的氢键，在细胞中也可利用解旋酶实现 B. 复性过程中引物与DNA 模板链的结合遵循碱基互补配对原则 C. 延伸过程中需要耐热的DNA 聚合酶、四种核糖核苷酸、一定的缓冲液 D. m 个DNA 分子经过n 轮循环后，理论上一共可以得到m·2n个DNA 分子 【10 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】阅读题干可知，本题的知识点是PCR 反应的原理、DNA 分子体内复制与多聚酶链式反应扩增 DNA 片段的异同点等，先梳理相关知识点，然后分析选项进行解答。 【详解】A、多聚酶链式反应扩增DNA 片段时，DNA 变性过程是通过控制温度打开双链DNA 分子中的氢 键形成单链结构，而在细胞内是通过DNA 解旋酶完成的，A 正确； B、复性过程中，引物的核苷酸序列上的碱基与单链DNA 分子上的核苷酸序列的碱基的结合，遵循碱基互 补配对原则，B 正确； C、延伸过程中需要耐热的DNA 聚合酶、四种脱氧核苷酸、一定的缓冲液，C 错误； D、PCR 技术的原理是双链DNA 分子的复制，因此m 个DNA 分子经过n 轮循环后，理论上一共可以得到 m·2n个DNA 分子，D 正确。 故选C。 11. 用XhoI 和SalI 两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA 片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。 以下叙述不正确的是（ ） A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA C. 泳道①中是用SalI 处理得到的酶切产物 D. 图中被酶切的DNA 片段是单链DNA 【11 题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】【分析】该题考查DNA 的结构、限制酶的特点和功能等。DNA 一般是双螺旋结构；限制酶可以 识别特定的脱氧核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。 【详解】限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知XhoI 和SalI 两种酶分别切割时，识别的序列不同，A 正确；同种限制酶切割出的DNA 片段，具有相同的粘性 末端，再用DNA 连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B 正确；Sal I 将DNA 片段切成4 段，Xho I 将DNA 片段切成3 段，根据电泳结果可知泳道①为Sal I，泳道②为Xho I，C 正确；限制酶切割双链 DNA，酶切后的DNA 片段仍然是双链DNA，D 错误，所以选D。 【点睛】注意图1 两种限制酶的识别位点数量，Sal I 有3 个识别位点，能将DNA 片段切成4 段，Xho I 有 2 个识别位点，能将DNA 片段切成3 段。 12. 为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与 载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是（ ） A. 用限制酶BsaB I 和DNA 连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA 融合基因 B. 与只用Kpn I 相比，Kpn I 和Xho I 处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C. 将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D. 用PCR 技术可检测GNA 和ACA 基因是否导入棉花细胞中 【12 题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】 1、基因工程又称基因拼接技术和DNA 重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学 的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA 分子，然后导入活细胞， 以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了 有力的手段。 2、基因工程的基本操作程序：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的 基因的检测和表达。 【详解】A、雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）均有BsaB I 酶切位点，所以用限制 酶BsaB I 和DNA 连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA 融合基因，A 不符合题意； B、图中质粒与ACA-GNA 上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnI 相比，KpnI 和XhoⅠ处理融合 基因和载体可保证基因转录方向正确，B 不符合题意； C、由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因，故将棉花细胞接种在含卡那霉素的培养基上可筛选出转基因 细胞，C 符合题意； D、根据GNA-ACA 融合基因的两端序列设计合适的引物，可以利用PCR 技术检测GNA 和ACA 基因是否 导入棉花细胞中，D 不符合题意。 故选C。 13. 为培育抗旱玉米，研究人员构建了含有抗旱基因E 的重组Ti 质粒，采用农杆菌转化法将基因E 转入玉 米幼胚组织细胞中，筛选出抗旱的转基因玉米。下列相关叙述错误的（ ） A. 利用基因E 的mRNA 反转录为cDNA，通过PCR 可获得大量目的基因 B. 将重组Ti 质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌 C. 用农杆菌转化法将E 基因转入玉米幼胚组织细胞后经组织培养获得转基因植株 D. 重组Ti 质粒进入玉米幼胚组织细胞后与染色体整合并通过细胞增殖遗传给后代 【13 题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】1、将目的基因导入受体细胞时根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物 细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注 射法，将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 2、目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基因常用 DNA 分子杂交技术，②检测目的基因是否转录出了mRNA，常用分子杂交技术，③检测目的基因是否翻 译成蛋白质，常用抗原抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、提取该微生物mRNA，在反转录酶的催化作用下，反转录为cDNA，再通过PCR 可获得大量 目的基因，A 正确； B、农杆菌经钙离子处理后，成为感受态，使其易于吸收周围的DNA 分子，所以将重组质粒置于经CaCl2 处理的农杆菌悬液中，可获得转化的农杆菌，B 正确； C、用农杆菌转化法将E 基因转入玉米幼胚组织细胞后经过组织胚可以获得转基因植株，C 正确； D、重组Ti 质粒进入玉米幼胚组织细胞后整合到DNA 上，并通过细胞增殖遗传给后代，D 错误。 故选D。 14. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是 （ ） A. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤ B. 代表中心法则内容的是①② C. ①代表转录,②代表翻译,④代表分子设计,⑤代表DNA 合成 D. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计 【14 题答案】 【答案】D 【解析】 【分析】本题考查蛋白质工程的基本思路，旨在考查考生的识记能力，属于考纲理解能力的考查。天然蛋 白质合成的过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径与之相反，即从预期的蛋白质功能出发 →设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)。 【详解】代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，A 正确；代表中心法则内容的是①②，B 正确；①代表 转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA 合成，C 正确；蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构 进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，D 错误。 【点睛】解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的知识，熟记教材相关知识是解题关键。 15. 蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完