【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因工程 作业

【生物】2020届 一轮复习 人教版 基因工程 作业

‎2020届 一轮复习 人教版 基因工程 作业 基础对点练——考纲对点·夯基础 ‎1．下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　)‎ A．人目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶 C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 解析：人目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物，A正确；限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，B正确；胰岛素具有生物活性，胰岛素原不具有生物活性，所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，C正确；载体上的抗性基因是可用于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。故选D。‎ 答案：D ‎2．关于蛋白质工程的说法，正确的是(　　)‎ A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 B．蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的 D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的 解析：由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，改选基因即改选蛋白质，而且可以遗传，故A错误；由概念可知：蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，故B正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，故C错误；蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，故D错误。故选B。‎ 答案：B ‎3．下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点，不合理的是(　　)‎ A．对于转基因技术，我们应该趋利避害，理性看待 B．我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆 C．我国不发展、不生产、不储存生物武器，并反对其扩散 D．对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权 答案：B ‎4．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是(　　)‎ A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出DNA等核物质 B．搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 C．在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多 D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却 解析：A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子，使进入滤液中的DNA尽量的多；C项是让DNA充分沉淀，保证DNA的量；D项的道理同C项；而B项的操作并不能使DNA增多或减少。‎ 答案：B 提能强化练——考点强化·重能力 ‎5．[经典高考]北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是(　　)‎ A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B．将多个抗冻基因编码区依次相连形成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白 C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 解析：过程①获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，A错误；多个抗冻基因编码区依次相连形成的新基因表达的是多个抗冻蛋白的重复序列，而不是抗冻蛋白中11个氨基酸的重复序列，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B正确；导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞，C错误；DNA探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D错误。‎ 答案：B ‎6．如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述，正确的是(　　)‎ A．将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种 B．DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键 C．为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ D．能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞 解析：DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，因此将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有3种，即质粒与质粒连接、目的基因与目的基因连接、目的基因与质粒连接，A错误；DNA连接酶的作用是将酶切后得到的具有相同末端的DNA片断连接起来，形成一个重组质粒时形成4个磷酸二酯键，B错误；EcoRⅠ和BamHⅠ切割形成的黏性末端不同，而DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，因此为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ，C正确；导入普通质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含青霉素的培养基中生长，因此能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞不一定含有目的基因，D错误。故选C。‎ 答案：C ‎7．2018年1月30日，加拿大食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市。研究人员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关的叙述错误的是(　　)‎ ‎ ‎ ‎ A．细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程 B．将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶 C．“RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶 D．目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达 解析：图示中的①②‎ 过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A项正确；将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶、DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B项错误；据图可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，形成RNA双链，使mRNA不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，C项正确；使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D项正确。‎ 答案：B 大题冲关练——综合创新·求突破 ‎8．干旱是影响植物生长发育的重要因素，脱落酸(ABA)在植物应对干旱逆境方面发挥重要的作用。科学家从碱蓬细胞克隆出ABA基因(图甲)，将其与质粒(图乙)重组，再转入水稻植株内。分析并回答问题：‎ ‎ ‎ ‎(1)对获取的ABA基因常用________技术来扩增数量，该过程需要DNA模板、________、________和________等物质。‎ ‎(2)据图分析，构建重组质粒的过程中，需要________酶处理ABA基因和质粒。常用________法将目的基因导入水稻愈伤组织的细胞中。要将成功导入ABA基因并表达的水稻愈伤组织细胞筛选出来需________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)对目的基因可用PCR技术进行体外扩增；该技术所用原理是DNA复制，因此该过程需要条件有：DNA模板、原料(四种脱氧核苷酸)、酶(Taq酶)、引物等。(2)根据甲图和乙图可知，目的基因所在DNA片段和运载体质粒上都有共同的限制酶切点，可用EcoRⅠ 分别处理ABA基因和质粒，再用DNA连接酶连接获得重组质粒；用农杆菌转化法将目的基因导入水稻愈伤组织的细胞中。根据重组质粒中所含标记基因进行筛选，即在愈伤组织细胞的培养基上添加一定浓度的青霉素，能存活的细胞即是成功导入ABA基因并表达的细胞。‎ 答案：(1)PCR(多聚酶链式反应)　四种脱氧核苷酸　Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)　引物 ‎(2)EcoRⅠ　农杆菌转化　在愈伤组织细胞的培养基上添加一定浓度的青霉素，能存活的细胞即是成功导入ABA基因并表达的细胞 ‎9．[2019·湖南长郡月考]菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答下列问题：‎ ‎ ‎ ‎(注：卡那霉素抗性基因KanR为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感)‎ ‎(1)质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是________________。‎ ‎(2)限制酶M和N切割后产生的相同黏性末端是______，连接它们所需要的基本工具是________。‎ ‎ ‎ ‎(3)为了促进对重组质粒的吸收，可用________处理土壤农杆菌，使其处于感受态。‎ ‎(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及________的固体培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。‎ ‎(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物，若其中一种引物共用了31个，则目的基因最多扩增了________次。‎ ‎(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如表所示。请据表回答：‎ 组别 处理 菊天牛死亡率(%)‎ 实验组 饲喂转基因菊花植株的嫩茎及叶片与人工饲料混合物 ‎53.33‎ 对照组 ‎13.33‎ ‎①对照组应饲喂______________与人工饲料混合物。‎ ‎②实验结果显示______________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。‎ 解析：(1)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程采用的运载体。(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知，它们切割产生的黏性末端都是GATC(CTAG)；DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子。(3)将目的基因导入微生物细胞(农杆菌)时，常采用感受态细胞法，即用Ca2＋(或CaCl2)处理农杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。(4)由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花。(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物，假设目的基因扩增了n次，则需要引物的对数为2n－1，已知其中一种引物共用了31个，则2n－1＝31，n＝5。 (6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用，可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片，因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。‎ ‎②据表分析，实验组与对照组菊天牛死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。‎ 答案：(1)环状DNA ‎(2)GATC　DNA连接酶 ‎(3)氯化钙溶液(Ca2＋)‎ ‎(4)卡那霉素 ‎(5)5‎ ‎(6)等量非转基因菊花嫩茎及叶片　实验组与对照组菊天牛死亡率 ‎10．[2019·江西新余模拟]‎ 科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组，得到的重组质粒导入牛的受精卵，使其发育为转基因牛，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌，并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题。‎ ‎(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中①过程需要的酶是________。该过程所依据的碱基互补配对原则是__________________________(用字母和箭头表示)。‎ ‎(2)图1中的mRNA是从人体的____________细胞中获取。‎ ‎(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如图3所示：‎ ‎①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落，而不能在培养基B上生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的__________________，即目的基因插入了____________________中。‎ ‎②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落，而在培养基B上能生长、繁殖，则使用限制酶a的切点是图2中的________，即目的基因插入了______________中。‎ ‎③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落，则使用限制酶a的切点是图2中的____________。‎ 解析：(1)根据图1分析，目的基因是通过mRNA逆转录形成的，需要逆转录酶的催化；RNA中的碱基是A、U、C、G，DNA中的碱基是A、T、C、G，所以配对方式是A→T、U→A、G→C、C→G。(2)根据题意，生长激素基因是目的基因，该基因表达产物由垂体细胞分泌，所以需要从垂体细胞中提取相应的mRNA。(3)①根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，不能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于抗四环素基因内部，由图可知，是切点3、4、5。②‎ 根据题意，受体菌不能在含青霉素的培养基上生存，能在含四环素的培养基上生存，所以限制酶切点位于抗氨苄青霉素基因内部，由图可知，是切点1。③根据题意，受体菌能在含青霉素的培养基上生存，也能在含四环素的培养基上生存，所以这两个基因都没有被破坏，由图可知，是切点2。‎ 答案：(1)逆转录酶　A→T　U→A　G→C　C→G ‎(2)垂体 ‎(3)①切点3或切点4或切点5　抗四环素基因　②切点1　抗氨苄青霉素基因　③切点2‎ ‎11．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体，某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和Xgal时，Xgal便会被β半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。如图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。‎ ‎(1)已获得的目的基因可利用________技术进行扩增。‎ ‎(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复________键。‎ ‎(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是__________________；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，目的是________________________________________________。‎ ‎(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，如________和生长因子，还应加入IPTG、Xgal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出__________________________________________。‎ ‎(5)若观察到培养基上出现________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是______________________________________________。‎ 解析：(1)PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因，所以已获得的目的基因可利用PCR技术进行扩增。(2)DNA连接能将双链DNA片断“缝合”‎ 起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。(3)试管Ⅰ中含有重组质粒，将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是使目的基因进入受体细胞(大肠杆菌)内，并在受体细胞内维持稳定和表达，即进行转化；大肠杆菌需事先用Ca2＋进行处理，增大细胞壁的通透性，使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。(4)培养大肠杆菌的培养基必需的营养物质包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，由于是选择培养基，还应加入IPTG、Xgal以及氨苄青霉素；由于质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此导入质粒的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，所以培养基中加入氨苄青霉素的作用是筛选出导入pUC18质粒的大肠杆菌。(5)分析题图：大肠杆菌pUC18质粒含有氨苄青霉素抗性基因和LacZ基因，由于限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，所以构建成功的重组质粒上的LacZ基因被破坏，不能产生β半乳糖苷酶，若大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，则其在含有IPTG和Xgal的培养基中形成白色菌落。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，都会表达出β半乳糖苷酶，故均会呈现蓝色菌落。‎ 答案：(1)PCR ‎(2)磷酸二酯 ‎(3)进行转化　使大肠杆菌细胞处于感受态 ‎(4)碳源、氮源、无机盐、水　导入pUC18质粒的大肠杆菌 ‎(5)白　无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落