高中生物二轮复习专题练习6：基因工程

高中生物二轮复习专题练习6：基因工程

‎2020高三生物二轮复习专题练习6：基因工程 ‎ 一 ‎、选择题 下列叙述符合基因工程概念的是(　　)‎ A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上 在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是(　　)‎ A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C．将重组DNA分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是(　　)‎ A．需要限制酶和DNA连接酶 B．必须在细胞内进行 C．抗生素抗性基因可作为标记基因 D．启动子位于目的基因的首端 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是 ( )‎ ‎ ①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成 ‎ A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③‎ 科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入质粒中，然后导人棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)。导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子 (抗虫基因末端)，导人棉花受精卵，结果长成的植株，有抗虫能力。由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是 ( )‎ ‎ A．目的基因、启动子 ‎ B．目的基因、终止子 ‎ C．目的基因、启动子、终止子 第 8 页 共 8 页 ‎ D．目的基因、启动子、终止子、标记基因 下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是(　　)‎ A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制酶的活性受温度影响 C．限制酶能识别和切割RNA D．限制酶可从原核生物中提取 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 质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是(　　)‎ A.①是c；②是b；③是a B．①是a和b；②是a；③是b C．①是a和b；②是b；③是a D．①是c；②是a；③是b 下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　　)‎ 第 8 页 共 8 页 A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中 基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是。根据图示判断下列操作正确的是(　　)‎ A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 下列关于转基因植物的叙述，正确的是(　　)‎ A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达 D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题 采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊卵裂，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是(　　)‎ A．人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍 B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的卵裂 C．在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中 D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA 一 ‎、填空题 以下是有关DNA粗提取实验的材料：‎ 第 8 页 共 8 页 A．核酸极不稳定，在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备DNA时要加入DNA酶的抑制剂——柠檬酸钠，以除去Mg，防止DNA酶的激活。‎ B．核酸中的DNA和RNA在生物体内均以核蛋白的形式存在，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。‎ C．用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内；在DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，可将DNA分离出来；此时DNA十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。‎ D．DNA在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物。‎ E．实验材料与器械：柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14 mol/L NaCl溶液、1 mol/L NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。‎ 过滤的滤液→过滤的滤液→滤液稀释6倍→离心处理的沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上清液→提取出DNA→DNA鉴定。‎ 据以上材料回答下列问题：‎ ‎(1)研磨时，取10 g花椰菜，加入适量的石英砂、________和________。‎ ‎(2)将滤液稀释6倍，其目的是______________________________________________。‎ ‎(3)取沉淀物，置于2 mL 1 mol/L NaCl溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加入2 mL苯酚充分震荡后静置，待其分层后弃其上层的苯酚。该步骤的目的是除去________。‎ ‎(4)如何将剩余溶液中的DNA提取出来？‎ ‎(5)如何证明提取物是DNA分子？‎ 将动物致病菌的抗原基因导人马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。‎ 第 8 页 共 8 页 表1　引物对序列表 引物对A P1 AACTGAAATGTAGCTATC P2 TTAAGTCCATTACTCTAG 引物对B S1 GTCCGACTAGTGGCTGTG S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG 表2　几种限制酶识别序列及切割位点表 限制酶 AluⅠ EcoRⅠ Pst Ⅰ Sma Ⅰ 切割位点 AG↓CT TC↑GA G↓AATTC CTTAA↑G CTGCA↓G G↑ACGTC CCC↓GGG GGG↑CCC 请根据以上图表回答下列问题。‎ ‎ (1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是_________________________________________。‎ ‎ (2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?_________。‎ ‎ (3)图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?_________。‎ ‎ (4)为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为_________。‎ ‎ (5)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。‎ ‎ ①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到_________种DNA片段。‎ ‎ ②采用EoRⅠ和SmaⅠ酶切，得到_________种DNA片段。‎ 第 8 页 共 8 页 ‎2020高三生物二轮复习专题练习6：基因工程 答案解析 ‎ 一 ‎、选择题 解析：A属于动物细胞工程的内容，C属于微生物的发酵工程的内容，D是在自然状态下发生的，没有人为因素，故不属于基因工程。‎ 答案：B 解析：构建重组DNA分子时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞，则可导入其原生质体)，若导入的受体细胞是体细胞，经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。‎ 答案：A 解析：基因表达载体的构建是目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因，其中启动子位于目的基因首端使转录开始，终止子在目的基因之后。‎ 答案：B D D 解析：限制酶识别特定DNA序列但不能识别切割RNA序列。它主要从原核生物中提取，具有酶的特性，受温度的影响。‎ 答案：C 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 解析：对①细菌来说，能在含青霉素的培养基上生长，也能在含四环素的培养基上生长，说明抗青霉素基因和抗四环素基因没有被破坏，插入点是c；对②细菌来说，能在含青霉素的培养基上生长，说明其抗青霉素基因正常，不能在含四环素的培养基上生长，说明其抗四环素基因被破坏，插入点应为b；对③细菌来说，不能在含青霉素的培养基上生长，说明其抗青霉素基因被插入而破坏，故插入点为a。‎ 答案：A 第 8 页 共 8 页 解析：基因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中；基因诊断是让正常人的DNA与病人基因组中分离出的DNA进行杂交来诊断疾病；一种基因探针只能检测水体中的一种病毒；利用基因工程生产乙肝疫苗时的目的基因是乙肝病毒的核酸。‎ 答案：B D 解析：本题中要遵循一个原则：不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用酶Ⅰ切割质粒；而从目的基因右侧碱基序列可知只能用酶Ⅱ，切割目的基因才能得到含目的基因的DNA片段。‎ 解析：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。‎ 答案：A B 解析：人体细胞内遗传信息的表达过程中存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。‎ 一 ‎、填空题 (1)1 mol/L NaCl溶液　柠檬酸钠　(2)使DNA核蛋白的溶解度逐渐降低　(3)蛋白质　(4)向下层DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，此时用玻璃棒搅动，在玻璃棒上的成团物即是DNA。‎ ‎(5)用适量的浓硫酸处理提取物，再滴加二苯胺试剂数滴，如有蓝色物质出现即可证明提取物是DNA。‎ 第 8 页 共 8 页 解析：本题考查DNA的粗提取和鉴定。(1)从材料A中可以看出，DNA单独存在时不稳定，易被DNA酶分解，但柠檬酸钠可以防止DNA酶的激活，因此需要加入柠檬酸钠。因为DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低，所以开始提取时应该加入溶解度很大的1 mol/L NaCl溶液。‎ ‎(2)由材料B可知，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。因此，将1 mol/L NaCl溶液稀释6倍后，其浓度降低，从而降低DNA核蛋白的溶解度。(3)由材料C可知，用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内，因此除去苯酚层即可除去蛋白质。(4)由材料C可知，除去苯酚层后，在DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，可将DNA分离出来；此时DNA十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。(5)由材料D可知，DNA在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物，所以可以用适量的浓硫酸处理提取物，再滴加二苯胺试剂数滴，如有蓝色物质出现即可证明提取物是DNA。‎ (1)耐高温 (2)引物对B　(3)否 ‎ (4)农杆菌　(5)①2　②1 ‎ 第 8 页 共 8 页