2020版高考生物新金典大一輪復習 課后定時檢測案41 基因工程（含解析）新人教版

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1、課后定時檢測案41　基因工程 基礎對點練——考綱對點·夯基礎 1．下列關于基因工程的敘述，錯誤的是(　　) A．人目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物 B．限制性核酸內切酶和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的細胞和促進目的基因的表達 解析：人目的基因和受體細胞均可來自動植物或微生物，A正確；限制性核酸內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶，B正確；胰島素具有生物活性，胰島素原不具有生物活性，所以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，C正確；載體上的抗性基因是可用于

2、篩選含重組DNA的細胞，但不能促進目的基因的表達，D錯誤。故選D。 答案：D 2．關于蛋白質工程的說法，正確的是(　　) A．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作 B．蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子 C．對蛋白質的改造是通過直接改造相應的mRNA來實現的 D．蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是相同的 解析：由概念可知：蛋白質工程是在分子水平上對現有蛋白質的基因分子進行操作，改選基因即改選蛋白質，而且可以遺傳，故A錯誤；由概念可知：蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子，故B正確；對蛋白質的改造是通過直接改造現有蛋白質的基因來實

3、現的，故C錯誤；蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是不完全相同的，故D錯誤。故選B。 答案：B 3．下列有關生物技術安全性和倫理問題的觀點，不合理的是(　　) A．對于轉基因技術，我們應該趨利避害，理性看待 B．我國禁止生殖性克隆和治療性克隆 C．我國不發(fā)展、不生產、不儲存生物武器，并反對其擴散 D．對于基因檢測應該保護個人遺傳信息隱私權 答案：B 4．在DNA的粗提取實驗過程中，對DNA提取量影響較小的是(　　) A．使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂，釋放出DNA等核物質 B．攪拌時要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動 C．在析出DNA黏稠物時，要緩緩加入蒸餾水，直至黏稠物不再

4、增多 D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可將混合液再放入冰箱中冷卻 解析：A項的做法是為了充分釋放出核中的DNA分子，使進入濾液中的DNA盡量的多；C項是讓DNA充分沉淀，保證DNA的量；D項的道理同C項；而B項的操作并不能使DNA增多或減少。 答案：B 提能強化練——考點強化·重能力 5．[經典高考]北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復序列，該序列重復次數越多，抗凍能力越強，下圖是獲取轉基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關敘述正確的是(　　) A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序 B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成能表達的新基

5、因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白 C．過程②構成的重組質粒缺乏標記基因，需要轉入農桿菌才能進行篩選 D．應用DNA探針技術，可以檢測轉基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達 解析：過程①獲得的目的基因已不含非編碼區(qū)和內含子，因此不能用于比目魚基因組測序，A錯誤；多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成的新基因表達的是多個抗凍蛋白的重復序列，而不是抗凍蛋白中11個氨基酸的重復序列，因此不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白，B正確；導入農桿菌是為了擴增和更易導入番茄細胞，C錯誤；DNA探針技術不能檢測基因是否完全表達，目的基因的完全表達應該檢測表達產物蛋白質，D錯誤。 答案：B 6．如圖為某種質粒的

6、簡圖，小箭頭所指分別為限制性核酸內切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，P為轉錄的啟動部位。已知目的基因的兩端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，受體細胞為無任何抗藥性的原核細胞。下列有關敘述，正確的是(　　) A．將含有目的基因的DNA與質粒分別用EcoRⅠ酶切，在DNA連接酶作用下，生成由兩個DNA片段之間連接形成的產物有兩種 B．DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來，形成一個重組質粒時形成兩個磷酸二酯鍵 C．為了防止目的基因反向粘連和質粒自行環(huán)化，酶切時可選用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ D．能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細胞表明該目的基因已成功導入該細胞

7、解析：DNA連接酶只能將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，因此將含有目的基因的DNA與質粒分別用EcoRⅠ酶切，在DNA連接酶作用下，生成由兩個DNA片段之間連接形成的產物有3種，即質粒與質粒連接、目的基因與目的基因連接、目的基因與質粒連接，A錯誤；DNA連接酶的作用是將酶切后得到的具有相同末端的DNA片斷連接起來，形成一個重組質粒時形成4個磷酸二酯鍵，B錯誤；EcoRⅠ和BamHⅠ切割形成的黏性末端不同，而DNA連接酶只能將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，因此為了防止目的基因反向粘連和質粒自行環(huán)化，酶切時可選用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ，C正確；導入普通質粒的大腸桿菌和導入重組質

8、粒的大腸桿菌都能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長，因此能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細胞不一定含有目的基因，D錯誤。故選C。 答案：C 7．2018年1月30日，加拿大食品檢驗局批準了第三種耐褐變轉基因蘋果品種上市。研究人員通過RNA沉默技術，特異性降低蘋果細胞內多酚氧化酶基因的表達水平，使蘋果被切開后即使長時間暴露在空氣中也不會被氧化褐變。如圖是此過程原理示意圖，下列有關的敘述錯誤的是(　　) A．細胞內多酚氧化酶基因的表達包括圖示中的①②過程 B．將目的基因成功導入蘋果細胞中需限制酶、DNA連接酶和RNA聚合酶 C．“RNA沉默”的含義是mRNA不能翻譯產生多酚氧化酶 D．

9、目的基因的表達序列與多酚氧化酶基因的表達序列互補，且要同時在同一細胞內表達 解析：圖示中的①②過程分別為轉錄、翻譯，多酚氧化酶基因的表達指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的過程，需要經過轉錄、翻譯兩個過程，A項正確；將目的基因成功導入蘋果細胞中需要構建基因表達載體，該過程需要限制酶、DNA連接酶，不需要RNA聚合酶，B項錯誤；據圖可知，目的基因轉錄形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因轉錄形成的mRNA互補配對，形成RNA雙鏈，使mRNA不能與核糖體結合，從而阻止了翻譯過程，C項正確；使目的基因轉錄形成的mRNA和多酚氧化酶基因轉錄形成的mRNA互補配對，應使目的基因的表達序列與多酚氧化酶基因的

10、表達序列互補，且要同時在同一細胞內表達，D項正確。 答案：B 大題沖關練——綜合創(chuàng)新·求突破 8．干旱是影響植物生長發(fā)育的重要因素，脫落酸(ABA)在植物應對干旱逆境方面發(fā)揮重要的作用?？茖W家從堿蓬細胞克隆出ABA基因(圖甲)，將其與質粒(圖乙)重組，再轉入水稻植株內。分析并回答問題： (1)對獲取的ABA基因常用________技術來擴增數量，該過程需要DNA模板、________、________和________等物質。 (2)據圖分析，構建重組質粒的過程中，需要________酶處理ABA基因和質粒。常用________法將目的基因導入水稻愈傷組織的細胞中。要將成功導

11、入ABA基因并表達的水稻愈傷組織細胞篩選出來需________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)對目的基因可用PCR技術進行體外擴增；該技術所用原理是DNA復制，因此該過程需要條件有：DNA模板、原料(四種脫氧核苷酸)、酶(Taq酶)、引物等。(2)根據甲圖和乙圖可知，目的基因所在DNA片段和運載體質粒上都有共同的限制酶切點，可用EcoR

12、Ⅰ分別處理ABA基因和質粒，再用DNA連接酶連接獲得重組質粒；用農桿菌轉化法將目的基因導入水稻愈傷組織的細胞中。根據重組質粒中所含標記基因進行篩選，即在愈傷組織細胞的培養(yǎng)基上添加一定濃度的青霉素，能存活的細胞即是成功導入ABA基因并表達的細胞。 答案：(1)PCR(多聚酶鏈式反應)　四種脫氧核苷酸　Taq酶(耐高溫的DNA聚合酶)　引物 (2)EcoRⅠ　農桿菌轉化　在愈傷組織細胞的培養(yǎng)基上添加一定濃度的青霉素，能存活的細胞即是成功導入ABA基因并表達的細胞 9．[2019·湖南長郡月考]菊天牛是菊花的主要害蟲之一。科研人員將抗蟲基因轉入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉基因菊花的技術流

13、程，請據圖回答下列問題： (注：卡那霉素抗性基因KanR為標記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感) (1)質粒是基因工程中最常用的載體，其化學本質是________________。 (2)限制酶M和N切割后產生的相同黏性末端是______，連接它們所需要的基本工具是________。 (3)為了促進對重組質粒的吸收，可用________處理土壤農桿菌，使其處于感受態(tài)。 (4)將愈傷組織轉移到添加一定濃度植物激素、營養(yǎng)物質以及________的固體培養(yǎng)基中，在適宜條件下進行培養(yǎng)，篩選轉基因菊花。 (5)用PCR方法檢測轉基因菊花是否含有目的基因時，需根據抗蟲基因(目的

14、基因)兩端的部分堿基序列設計特異引物，若其中一種引物共用了31個，則目的基因最多擴增了________次。 (6)將轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實驗結果如表所示。請據表回答： 組別 處理 菊天牛死亡率(%) 實驗組 飼喂轉基因菊花植株的嫩莖及葉片與人工飼料混合物 53.33 對照組 13.33 ①對照組應飼喂______________與人工飼料混合物。 ②實驗結果顯示______________差異顯著，說明轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。 解析：(1)質粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程采用的運載體。(2)根據圖

15、示限制酶M和N的識別序列可知，它們切割產生的黏性末端都是GATC(CTAG)；DNA連接酶能將具有相同黏性末端的DNA片段連接形成重組DNA分子。(3)將目的基因導入微生物細胞(農桿菌)時，常采用感受態(tài)細胞法，即用Ca2＋(或CaCl2)處理農桿菌細胞，使其處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)。(4)由圖可知，標記基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基來篩選轉基因菊花。(5)用PCR方法檢測轉基因菊花是否含有目的基因時，需根據抗蟲基因(目的基因)兩端的部分堿基序列設計特異引物，假設目的基因擴增了n次，則需要引物的對數為2n－1，已知其中一種引物共用了31個，則2n－1＝31，

16、n＝5。 (6)①實驗設計要遵循對照原則和單一變量原則，本實驗的目的是探究轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲的作用，可見自變量為是否加入轉基因菊花嫩莖及葉片，因此對照組應飼喂等量的非轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物。 ②據表分析，實驗組與對照組菊天牛死亡率差異顯著，說明轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。 答案：(1)環(huán)狀DNA (2)GATC　DNA連接酶 (3)氯化鈣溶液(Ca2＋) (4)卡那霉素 (5)5 (6)等量非轉基因菊花嫩莖及葉片　實驗組與對照組菊天牛死亡率 10．[2019·江西新余模擬]科學家將人的生長激素基因與pBR322質粒進行重組，得到的重組質粒導

17、入牛的受精卵，使其發(fā)育為轉基因牛，再通過細胞工程培育為轉基因克隆牛。pBR322質粒含有兩個抗生素抗性基因和5個限制酶切點(如圖2)。將重組質粒導入大腸桿菌，并成功地在大腸桿菌中得以表達。請據圖回答問題。 (1)圖1中顯示的人的生長激素基因是通過人工合成的，圖中①過程需要的酶是________。該過程所依據的堿基互補配對原則是__________________________(用字母和箭頭表示)。 (2)圖1中的mRNA是從人體的____________細胞中獲取。 (3)重組質粒形成與否需要鑒定和篩選，方法是將重組質粒的DNA分子導入大腸桿菌，通過含抗生素的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，觀察大

18、腸桿菌的生長、繁殖情況進行判斷，如圖3所示： ①如果受體菌在培養(yǎng)基A上能生長、繁殖形成菌落，而不能在培養(yǎng)基B上生長、繁殖，則使用限制酶a的切點是圖2中的__________________，即目的基因插入了____________________中。 ②如果受體菌在培養(yǎng)基A上不能生長、繁殖形成菌落，而在培養(yǎng)基B上能生長、繁殖，則使用限制酶a的切點是圖2中的________，即目的基因插入了______________中。 ③如果受體菌在培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B上都能生長、繁殖形成菌落，則使用限制酶a的切點是圖2中的____________。 解析：(1)根據圖1分析，目的基因是通過mRN

19、A逆轉錄形成的，需要逆轉錄酶的催化；RNA中的堿基是A、U、C、G，DNA中的堿基是A、T、C、G，所以配對方式是A→T、U→A、G→C、C→G。(2)根據題意，生長激素基因是目的基因，該基因表達產物由垂體細胞分泌，所以需要從垂體細胞中提取相應的mRNA。(3)①根據題意，受體菌能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，所以限制酶切點位于抗四環(huán)素基因內部，由圖可知，是切點3、4、5。②根據題意，受體菌不能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存，所以限制酶切點位于抗氨芐青霉素基因內部，由圖可知，是切點1。③根據題意，受體菌能在含青霉素的培養(yǎng)基上生存，也能在含四環(huán)素的

20、培養(yǎng)基上生存，所以這兩個基因都沒有被破壞，由圖可知，是切點2。 答案：(1)逆轉錄酶　A→T　U→A　G→C　C→G (2)垂體 (3)①切點3或切點4或切點5　抗四環(huán)素基因?、谇悬c1　抗氨芐青霉素基因　③切點2 11．大腸桿菌pUC18質粒是基因工程中常用的運載體，某限制酶在此質粒上的唯一酶切位點位于LacZ基因中，如果沒有插入外源基因，LacZ基因便可表達出β-半乳糖苷酶，當培養(yǎng)基中含有IPTG和X-gal時，X-gal便會被β-半乳糖苷酶水解成藍色，大腸桿菌將形成藍色菌落，反之，則形成白色菌落。如圖表示利用此質粒實施基因工程的主要流程。 (1)已獲得的目的基因可利用____

21、____技術進行擴增。 (2)目的基因插入質粒構建重組質粒的過程中，需要DNA連接酶恢復________鍵。 (3)將試管Ⅰ中的物質和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是__________________；大腸桿菌需事先用Ca2＋進行處理，目的是________________________________________________。 (4)將試管Ⅱ中的菌液接種于選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)基中應含有大腸桿菌必需的營養(yǎng)物質，如________和生長因子，還應加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素，其中加入氨芐青霉素的作用是篩選出_______________________________

22、___________。 (5)若觀察到培養(yǎng)基上出現________色菌落，則說明大腸桿菌中已成功導入了重組質粒。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則不利于重組質粒的篩選，原因是______________________________________________。 解析：(1)PCR技術能在短時間內大量擴增目的基因，所以已獲得的目的基因可利用PCR技術進行擴增。(2)DNA連接能將雙鏈DNA片斷“縫合”起來，恢復被限制酶切開的磷酸二酯鍵。(3)試管Ⅰ中含有重組質粒，將試管Ⅰ中的物質和大腸桿菌共同置于試管Ⅱ的目的是使目的基因進入受體細胞(大腸桿菌)內，并在受體細胞內維持穩(wěn)

23、定和表達，即進行轉化；大腸桿菌需事先用Ca2＋進行處理，增大細胞壁的通透性，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)。(4)培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基必需的營養(yǎng)物質包括碳源、氮源、無機鹽、水和生長因子，由于是選擇培養(yǎng)基，還應加入IPTG、X-gal以及氨芐青霉素；由于質粒上含有氨芐青霉素抗性基因，因此導入質粒的大腸桿菌能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長，所以培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素的作用是篩選出導入pUC18質粒的大腸桿菌。(5)分析題圖：大腸桿菌pUC18質粒含有氨芐青霉素抗性基因和LacZ基因，由于限制酶在此質粒上的唯一酶切位點位于LacZ基因中，所以構建成功的重組質粒上的LacZ基因被破壞，不能產生β-半乳糖苷酶，若大腸桿菌中已成功導入了重組質粒，則其在含有IPTG和X-gal的培養(yǎng)基中形成白色菌落。如果作為受體細胞的大腸桿菌也含有LacZ基因，則無論大腸桿菌中是否導入重組質粒，都會表達出β-半乳糖苷酶，故均會呈現藍色菌落。 答案：(1)PCR (2)磷酸二酯 (3)進行轉化　使大腸桿菌細胞處于感受態(tài) (4)碳源、氮源、無機鹽、水　導入pUC18質粒的大腸桿菌 (5)白　無論大腸桿菌是否導入重組質粒，均會呈現藍色菌落 9