2024高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)作業(yè)44基因工程含解析

PAGEPAGE7課時(shí)作業(yè)44基因工程基礎(chǔ)鞏固1．(2024·河北定州中學(xué)月考)在基因工程操作過(guò)程中，DNA連接酶的作用是()A．將隨意兩個(gè)DNA分子連接起來(lái)B．將具有相同黏性末端的DNA分子連接，包括DNA分子的基本骨架和堿基對(duì)之間的氫鍵C．只連接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯鍵D．只連接具有相同黏性末端的DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵解析：DNA連接酶的作用是將兩個(gè)具有相同黏性末端的DNA片段連接起來(lái)，A錯(cuò)誤；DNA連接酶將具有相同的黏性末端的DNA分子連接，作用于脫氧核糖與磷酸之間的切口形成磷酸二酯鍵，B錯(cuò)誤，C正確；具有相同黏性末端的DNA分子堿基對(duì)之間的氫鍵可自動(dòng)生成，D錯(cuò)誤。答案：C2．(2024·北京朝陽(yáng)模擬)下圖表示三種黏性末端，下列說(shuō)法正確的是()A．甲、乙、丙由至少兩種限制酶作用產(chǎn)生B．乙中的酶切位點(diǎn)在A與G之間C．若甲中的G處發(fā)生突變，限制酶可能無(wú)法識(shí)別該切割位點(diǎn)D．構(gòu)建基因表達(dá)載體所需兩種工具酶分別作用于a處和b處解析：甲、乙、丙由至少三種限制酶作用產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；乙中的酶切位點(diǎn)在A與C之間，B錯(cuò)誤；若甲中的G處發(fā)生突變，導(dǎo)致基因中的核苷酸序列發(fā)生變更，限制酶可能無(wú)法識(shí)別該切割位點(diǎn)，C正確；限制酶和DNA連接酶都作用于a處，D錯(cuò)誤。答案：C3．(2024·安徽師大附中月考)我國(guó)科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞并勝利表達(dá)，培育出了抗蟲(chóng)棉。下列敘述不正確的是()A．構(gòu)建抗蟲(chóng)基因表達(dá)載體過(guò)程中須要限制酶和DNA連接酶B．重組DNA分子中替換一個(gè)堿基對(duì)，不肯定導(dǎo)致毒蛋白的毒性丟失C．抗蟲(chóng)棉有性生殖后代能保持抗蟲(chóng)性狀的穩(wěn)定遺傳D．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉若表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析：構(gòu)建基因表達(dá)載體須要限制酶對(duì)目的基因和運(yùn)載體切割，須要用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接，A正確；重組DNA分子中替換一個(gè)堿基對(duì)，由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，原有蛋白質(zhì)可能不會(huì)發(fā)生變更，B正確；抗蟲(chóng)棉有性生殖因?yàn)榛蛑亟M，后代抗蟲(chóng)性狀不肯定能穩(wěn)定遺傳，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉假如表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀說(shuō)明基因重組勝利，發(fā)生了可遺傳的變異，D正確。答案：C4．(2024·北京朝陽(yáng)模擬)關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是()A．設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列B．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列C．PCR體系中肯定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D．PCR反應(yīng)中溫度的周期性變更是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)解析：設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)須要考慮目的基因的序列和自身的序列；PCR體系中要添加具有熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶；PCR反應(yīng)中溫度的周期性變更是為了使DNA變性、復(fù)性，提高DNA聚合酶的活性。答案：B5．(2024·河北石家莊一中模擬)如圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物的過(guò)程，相關(guān)敘述不正確的是()A．A通常為受精卵，則通過(guò)②過(guò)程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因綿羊體細(xì)胞中都含有目的基因B．通過(guò)①過(guò)程形成重組質(zhì)粒只須要兩種工具C．轉(zhuǎn)基因作物的培育屬于無(wú)性生殖D．通過(guò)①③過(guò)程產(chǎn)生的抗蟲(chóng)棉須要檢驗(yàn)抗蟲(chóng)效果解析：獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，通常以受精卵作為受體細(xì)胞，含有目的基因的受精卵通過(guò)有絲分裂和細(xì)胞分化發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，A正確；通過(guò)①過(guò)程形成重組質(zhì)粒須要限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體(質(zhì)粒)等工具，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因作物的培育必需借助植物組織培育技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)，屬于無(wú)性生殖，C正確；通過(guò)①③過(guò)程產(chǎn)生的抗蟲(chóng)棉，還須要在個(gè)體水平上檢驗(yàn)抗蟲(chóng)效果，D正確。答案：B6．(2024·天津紅橋質(zhì)檢)利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類干擾素，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．用適當(dāng)?shù)拿笇?duì)運(yùn)載體與人類干擾素基因進(jìn)行切割與連接B．用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)處理受體細(xì)菌表面，將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌C．通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌D．受體細(xì)菌內(nèi)能合成人類干擾素說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)解析：須要用限制酶對(duì)運(yùn)載體與含有人類干擾素基因的DNA分子進(jìn)行切割，并用DNA連接酶將兩者連接形成重組DNA分子，A正確；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)菌時(shí)，須要細(xì)菌細(xì)胞處于感受態(tài)，即用CaCl2處理細(xì)菌細(xì)胞使之處于易于汲取四周環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)，B正確；通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢驗(yàn)重組DNA是否表達(dá)，而用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌，C錯(cuò)誤；受體細(xì)菌內(nèi)能合成人類干擾素，說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)，D正確。答案：C實(shí)力創(chuàng)新7．(2024·河北石家莊二中模擬)蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項(xiàng)生物工程，下圖示意蛋白質(zhì)工程流程，圖中A、B在遺傳學(xué)上的過(guò)程及有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，正確的是()A．轉(zhuǎn)錄和翻譯蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造B．翻譯和轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)自然的蛋白質(zhì)C．翻譯和轉(zhuǎn)錄蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造D．轉(zhuǎn)錄和翻譯蛋白質(zhì)工程可以生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)解析：過(guò)程A表示以DNA的一條鏈為模板合成mRNA，在遺傳學(xué)上稱為轉(zhuǎn)錄；過(guò)程B表示以mRNA為模板合成多肽鏈，在遺傳學(xué)上稱為翻譯；蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿意人類的生產(chǎn)和生活需求，因此蛋白質(zhì)工程可以生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，綜上分析，A、B、C三項(xiàng)均錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。答案：D8．(2024年高考·江蘇卷)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某探討小組安排通過(guò)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用于重金屬?gòu)U水的凈化處理。PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提取mRNA，通過(guò)________獲得________用于PCR擴(kuò)增。(2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2)，為便利構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中須要增加適當(dāng)?shù)腳_______位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)須要避開(kāi)引物之間形成________，而造成引物自連。(3)圖中步驟1代表________，步驟2代表退火，步驟3代表延長(zhǎng)，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。(4)PCR擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過(guò)高會(huì)破壞________的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，長(zhǎng)度相同但________的引物須要設(shè)定更高的退火溫度。(5)假如PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，則可以實(shí)行的改進(jìn)措施有________(填序號(hào)：①上升退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計(jì)引物)。解析：(1)PCR技術(shù)可在體外對(duì)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，模板可以是mRNA經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA。(2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2)時(shí)，需在引物中增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶的識(shí)別序列，便于目的基因與質(zhì)粒的連接。為了避開(kāi)引物自連，設(shè)計(jì)引物時(shí)須要避開(kāi)引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)依據(jù)PCR的過(guò)程可知，圖中步驟1為變性，步驟2為退火(復(fù)性)，步驟3為延長(zhǎng)，這三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。(4)退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，過(guò)高的退火溫度會(huì)破壞引物與模板的堿基配對(duì)。因G、C之間的氫鍵數(shù)多于A、T之間的氫鍵數(shù)，故GC含量高的引物須要設(shè)定更高的退火溫度。(5)假如PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，可能的緣由是退火溫度過(guò)高使擴(kuò)增效率降低，也可能是未依據(jù)目的基因兩端的核苷酸序列來(lái)設(shè)計(jì)引物，因此可以實(shí)行的措施是降低退火溫度、重新設(shè)計(jì)引物等。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄cDNA(2)限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補(bǔ)配對(duì)(3)變性(4)引物與模板GC含量高(5)②③9．(2024年高考·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅲ)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動(dòng)子的下游干脆接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙，緣由是________。(2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲得DNA片段B或D的過(guò)程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為_(kāi)_______，加入了________作為合成DNA的原料。(3)現(xiàn)通過(guò)基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細(xì)胞增殖的作用，某同學(xué)做了如下試驗(yàn)：將肯定量的含T淋巴細(xì)胞的培育液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為比照，培育并定期檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度，結(jié)果如圖2。①由圖2可知：當(dāng)細(xì)胞濃度達(dá)到a時(shí)，添加蛋白乙的培育液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加，此時(shí)若要使T淋巴細(xì)胞接著增殖，可采納的方法是__________________。細(xì)胞培育過(guò)程中，培育箱中通常要維持肯定的CO2濃度，CO2的作用是________________。②僅依據(jù)圖1、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少________(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所編碼的肽段，則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。解析：(1)若在啟動(dòng)子的下游干脆接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，則轉(zhuǎn)錄出的mRNA上缺少起始密碼子，故不能翻譯出蛋白乙。(2)運(yùn)用PCR技術(shù)獲得DNA片段時(shí)，應(yīng)在PCR反應(yīng)體系中添加引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、4種脫氧核苷酸作為原料。(3)T淋巴細(xì)胞濃度之所以不再增加，是因?yàn)榧?xì)胞間出現(xiàn)接觸抑制，因此若要使T淋巴細(xì)胞接著增殖，須要對(duì)貼滿瓶壁的細(xì)胞運(yùn)用胰蛋白酶處理，然后分瓶培育，即細(xì)胞傳代培育。細(xì)胞培育過(guò)程中，培育箱中通常要維持肯定的CO2濃度，以維持培育液的pH。據(jù)圖分析，蛋白丙與比照接近說(shuō)明B、D片段對(duì)于T淋巴細(xì)胞增殖不是特別重要，蛋白甲和乙對(duì)T淋巴細(xì)胞的增殖都有較大影響，甲、乙兩種蛋白中共同的片段是C，所以缺少C片段會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖的效果。答案：(1)編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG，轉(zhuǎn)錄出的mRNA無(wú)起始密碼子(2)模板4種脫氧核苷酸(3)①進(jìn)行細(xì)胞傳代培育維持培育液的pH②C10．(2024·陜西西工大附中適應(yīng)性訓(xùn)練)絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒(TMV)基因，可以合成一種抗TMV蛋白，葉片對(duì)TMV具有抗感染性。煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物，由于TMV的感染會(huì)導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。探討人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖所示。(1)科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，然后合成目的基因。圖中過(guò)程①表示______，獲得的DNA必需在兩側(cè)添加________和______。(2)過(guò)程③構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，必需運(yùn)用________和________兩種工具酶。(3)由圖分析，在過(guò)程③構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)當(dāng)含有卡那霉素抗性基因作為_(kāi)_______，重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是__________________________。(4)在過(guò)程⑤培育基中除含有卡那霉素及植物必需的各種養(yǎng)分成格外，還必需添加________，以保證受體細(xì)胞能培育成再生植株。(5)過(guò)程⑥可實(shí)行________的方法，檢測(cè)植株是否合成了抗TMV蛋白。在個(gè)體水平的鑒定過(guò)程中，可通過(guò)________的方法來(lái)確定植株是否具有抗性。解析：(1)利用mRNA獲得目的基因的方法是逆轉(zhuǎn)錄法，目的基因的兩端要分別有啟動(dòng)子和終止子。(3)質(zhì)粒上的抗性基因常用作標(biāo)記基因。(5)常用抗原－抗體雜交的方法檢測(cè)是否合成了特定的蛋白質(zhì)；常用接種試驗(yàn)從個(gè)體水平上檢測(cè)植株是否具有抗病性。答案：(1)逆(反)轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子終止子(2)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)DNA連接酶(3)標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(4)植物激素(生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)(5)抗原—抗體雜交接種煙草花葉病毒11．(2024·靖江模擬)很多大腸桿菌的質(zhì)粒上含有l(wèi)acZ基因，其編碼的產(chǎn)物β－半乳糖苷酶在X－gal和IPTG存在的條件下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落呈現(xiàn)白色?；蚬こ讨谐＠迷撛韽膶?dǎo)入質(zhì)粒的受體細(xì)胞中篩選出真正導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞，過(guò)程如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是____________________________________________。(2)限制酶EcoRⅠ的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是—G↓AATTC—，SmaⅠ的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是—CCC↓GGG—。圖中目的基因被切割下來(lái)和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接相應(yīng)的末端，連接的末端序列是__________，連接過(guò)程中須要的基本工具是________。(3)轉(zhuǎn)化過(guò)程中，大腸桿菌應(yīng)先用________處理，使其處于能汲取四周DNA的狀態(tài)。(4)菌落顏色為白色的是________，緣由是________。(5)菌落③中的目的基因是否表達(dá)，可采納的檢測(cè)方法是________。解析：(1)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用。(2)依據(jù)限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ的識(shí)別序列、切割位點(diǎn)和圖解推斷，圖中目的基因被切割下來(lái)和質(zhì)粒連接之前，需在目