【師說】2021高考生物全程復(fù)習(xí)構(gòu)想檢測：課時訓(xùn)練37基因工程

課時訓(xùn)練37基因工程一、選擇題(共10小題)1．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是()A．目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進目的基因的表達答案：D2.eq\a\vs4\al(2021·海淀模擬)下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述不正確的是()A．限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNAB．DNA連接酶可將末端堿基互補的兩個DNA片段連接C．DNA聚合酶能夠從引物末端延長DNA或RNAD．逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補的DNA答案：C3．下列信息中能為我們從基因文庫中獵取目的基因供應(yīng)依據(jù)的是()①基因的核苷酸序列②基因的功能③基因在染色體上的位置④基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA⑤基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)A．①②③④⑤ B．②③④⑤C．①④⑤ D．①②⑤解析：本題考查基因工程中目的基因的獵取的相關(guān)問題。要從基因文庫中得到我們需要的目的基因，需要依據(jù)目的基因的有關(guān)信息，例如，依據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，以及基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來獵取目的基因。答案：A4．下列有關(guān)基因表達載體的構(gòu)建的說法中，不正確的是()A．需要限制酶和DNA連接酶參與B．任何基因表達載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別C．可用抗生素基因作為標(biāo)記基因D．基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟解析：構(gòu)建基因表達載體時需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，以產(chǎn)生相同的黏性末端，然后用DNA連接酶連接；由于受體細(xì)胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同，因此，基因表達載體的構(gòu)建也會有所差別，不行能是千篇一律的；抗生素基因的作用是作為標(biāo)記基因，鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來；基因表達載體的構(gòu)建是整個基因工程的核心環(huán)節(jié)。答案：B5．下列技術(shù)依據(jù)DNA分子雜交原理的是()①用DNA分子探針診斷疾病②受精卵的形成③快速靈敏地檢測飲用水中病毒的含量④目的基因與載體結(jié)合成重組DNA分子A．②③B．①③C．③④D．①④答案：B6.eq\a\vs4\al(2021·長沙模擬)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較，不合理的是()A．基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上進展起來的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成C．當(dāng)?shù)玫娇梢栽冢?0℃D．基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的答案：C7.如圖為基因表達載體模式圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲表示啟動子，位于基因的首端，它是DNA聚合酶識別、結(jié)合的部位B．乙表示終止密碼子，位于基因的尾端，作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止C．丙表示目的基因，其作用是獲得人們所需要的性狀D．復(fù)制原點的存在有利于目的基因在宿主細(xì)胞中擴增解析：甲表示啟動子，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別、結(jié)合的部位，A項錯誤；乙表示終止子，位于基因的尾端，作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止，B項錯誤；丙表示標(biāo)記基因，其作用是鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，C項錯誤。答案：D8.eq\a\vs4\al(2021·東城模擬)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是－↓GATC－。依據(jù)圖示推斷下列操作正確的是()A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割C．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割解析：目的基因若用限制酶Ⅰ切割時，只能在目的基因的一側(cè)切開，而不能將其切下；質(zhì)粒若用限制酶Ⅱ切割，兩種標(biāo)記基因均將被破壞，所以只能用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒。答案：D9．MstⅡ是一種限制性內(nèi)切酶，它總是在CCTGAGG的堿基序列中切斷DNA。下圖顯示用MstⅡ處理后的突變型β血紅蛋白基因片段。鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本緣由是β血紅蛋白發(fā)生基因突變，使某一處CCTGAGG突變?yōu)镃CTGTGG。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．利用MstⅡ酶進行基因診斷，該過程是在細(xì)胞外進行的B．將MstⅡ酶用于基因診斷，若產(chǎn)生4個DNA片段，則β血紅蛋白基因是正常的C．在起初的正常β血紅蛋白基因中有4個CCTGAGG序列D．鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的成熟紅細(xì)胞中沒有MstⅡ酶的識別序列解析：基因診斷是具有放射性標(biāo)記的DNA片段作為基因探針和提取的DNA片段進行分子雜交來推斷基因是否正常的過程，這一過程是在體外進行的；含有3個CCTGAGG序列的正常β血紅蛋白基因，若用MstⅡ酶切割，可產(chǎn)生4個DNA片段；鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的成熟紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，沒有DNA，因此也就沒有MstⅡ酶的識別序列。答案：C10．下表為常用的限制性核酸內(nèi)切酶及其識別序列和切割位點(注：表中Y為C或T，R為A或G)。據(jù)表分析，可以得到的結(jié)論是()限制酶名稱識別序列和切割位點限制酶名稱識別序列和切割位點BamHⅠG↓GATCCKpnⅠGGTAC↓CEcoRⅠG↓AATTCSau3AⅠ↓GATCHindⅡGTY↓RACSmaⅠCCC↓GGGA.限制酶的切割位點在識別序列的中間B．限制酶切割后都形成黏性末端C．不同限制酶切割后形成的黏性末端都相同D．一種限制酶可能識別多種核苷酸序列解析：限制酶的切割位點有的在識別序列的中間，有的在兩端，故A錯；限制酶切割后，有的形成了黏性末端，有的形成了平末端，故B錯；不同限制酶切割后形成的黏性末端不肯定相同，故C錯；從表中的識別序列來看，HindⅡ可以識別多種核苷酸序列，故D正確。答案：D二、非選擇題(共4小題)11．如圖表示基因工程中目的基因的獵取示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①表示__________，②表示用__________切割，③表示__________。(2)構(gòu)建基因文庫時，需要將cDNA或肯定大小范圍的DNA片段分別與__________連接起來，導(dǎo)入__________儲存。(3)若獵取的目的基因相同，則圖中基因組文庫__________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文庫。(4)除圖中所示方法外，目的基因還可以通過____________________________的方法獵取。解析：(1)mRNA是通過反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸內(nèi)切酶。無論是cDNA還是從生物材料中獵取的DNA分子都可以通過PCR技術(shù)獲得大量的目的基因。(2)將某生物的cDNA或肯定大小范圍的DNA分子分別與載體連接起來，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，各個受體菌中含有這種生物的不同基因，這個受體菌群體組成了基因文庫。(3)由圖示可知，mRNA是DNA上的基因選擇性轉(zhuǎn)錄獲得的產(chǎn)物，因此二者對應(yīng)的文庫大小狀況是基因組文庫大于cDNA文庫。(4)目的基因可以從自然界已有的物種中分別出來，也可以通過人工合成的方法獵取。答案：(1)反轉(zhuǎn)錄限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)PCR擴增(2)載體受體菌的群體中(3)大于(4)人工合成12．如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答：(1)在基因工程中，A→B為________技術(shù)，利用的原理是________，其中①為________過程。(2)加熱至94℃(3)當(dāng)溫度降低時，引物與模板末端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板鏈延長，最終合成兩條DNA分子，此過程中原料是______________，遵循的原則是________________。(4)目的基因?qū)刖d羊受體細(xì)胞常用________________技術(shù)。(5)B→D為抗蟲棉的培育過程，其中④過程常用的方法是________，要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體生物學(xué)水平上的鑒定過程：________________________________________________________________________。解析：(1)A→B為體外DNA復(fù)制即PCR技術(shù)，與體內(nèi)DNA復(fù)制原理相同，解旋方式不同，PCR技術(shù)是用高溫變性使其解旋。(2)94℃答案：(1)PCRDNA復(fù)制DNA解旋(2)氫解旋酶(3)4種脫氧核苷酸堿基互補配對原則(4)顯微注射(5)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀看害蟲的存活狀況，以確定性狀13．抗草胺磷(一種除草劑)轉(zhuǎn)基因大豆的培育過程如圖所示。(1)用________處理，獲得上圖中的來自矮牽牛的抗草胺磷基因、含有抗四環(huán)素基因的質(zhì)粒。其中質(zhì)粒上“抗四環(huán)素基因”的作用是________________________。(2)圖中①應(yīng)為________________________________________________________________________。(3)部分農(nóng)桿菌不能在培育基(含四環(huán)素)上生長的緣由是________________________________________________________________________。(4)在A→D過程中，A→B過程中恒溫箱中________(填“避光”或“光照”)培育，留意觀看、記錄________________的生長狀況。(5)轉(zhuǎn)抗草胺磷基因成功的大豆植株內(nèi)，抗草胺磷基因能夠高效表達，其高效表達的觀看指標(biāo)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)(多選)從某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列動身，利用________方法獲得目的基因，通過基因工程可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)。下列有關(guān)基因工程中運載體的描述，正確的是________。A．能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存是運載體的必備條件之一B．一種運載體只能運載一種目的基因C．使用的運載體有質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物和動植物病毒等D．基因表達載體的構(gòu)建是一樣的，不因受體細(xì)胞種類、目的基因?qū)敕椒ǖ牟煌兴町惔鸢福?1)同一種限制酶供重組質(zhì)粒的鑒定和選擇(2)重組質(zhì)粒(3)重組質(zhì)粒未導(dǎo)入農(nóng)桿菌(4)避光愈傷組織(5)大豆植株對草胺磷有抗性(6)人工合成AC14.eq\a\vs4\al(2022·天津卷)嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β－葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗：Ⅰ.利用大腸桿菌表達BglB酶(1)PCR擴增bglB基因時，選用________________基因組DNA作模板。(2)下圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜bglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴增的bglB基因重組進該質(zhì)粒，擴增的bglB基因兩端需分別引入________和________不同限制酶的識別序列。(3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達載體后則獲得了降解纖維素的力量，這是由于________________________________________________________________________。Ⅱ.溫度對BglB酶活性的影響(4)據(jù)圖1、2可知，80℃A．50℃ B．60C．70℃ D．Ⅲ.利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性在PCR擴增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率，經(jīng)過篩選，可獲得能表達熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。(5)(多選)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌相比，上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其緣由是在PCR過程中________。A．僅針對bglB基因進行誘變B．bglB基因產(chǎn)生了定向突變C．bglB基因可快速積累突變D．bglB基因突變不會導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目轉(zhuǎn)變解析：Ⅰ.考查基因工程和現(xiàn)代生物技術(shù)在實踐中的應(yīng)用。(1)bglB基因存在于嗜熱土壤芽孢桿菌基因組中，故應(yīng)以該菌的基因組DNA為模板進行基因擴增，就可從中選出bglB基因。(2)目的基因與質(zhì)粒進行重組時，需將目的基因插入到啟動子和終止子之間，且應(yīng)靠近啟動子和終止子，結(jié)合題圖可知，應(yīng)在擴增的bglB基因兩端分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識別序列，使目的基因插入到啟動子和終止子之間。(3