高中生物二轮复习专题练习4：基因工程

高中生物二轮复习专题练习4：基因工程

‎2020届高三生物二轮复习专题练习4：基因工程 ‎ 一 ‎、选择题 下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　　)‎ 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 1970年，特明和巴尔德摩证实了RNA病毒能依赖RNA合成DNA的过程，并发现了催化此过程的酶。下面为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请根据图解分析，下列说法不正确的是(　　)‎ A．催化①过程的酶是逆转录酶 B．从图示可以看出要将碱基对之间的氢键断开可以用核酸酶H和高温处理 C．从图中信息分析可知，②⑤过程为DNA复制，催化⑤过程的酶能耐高温 D．如果RNA单链中有碱基100个，其中A占25%，U占15%，则通过该过程合成的一个双链DNA片段中有胞嘧啶30个 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 如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是(　　)‎ A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法 第 7 页 共 7 页 B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌 C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌 D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长 在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关限制性核酸内切酶的叙述错误的是(　　)‎ A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性核酸内切酶的活性受温度和pH等因素的影响 C．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取 D．限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是(　　)‎ ‎①检测受体细胞中是否有目的基因 ‎②检测受体细胞中是否有致病基因 ‎③检测目的基因是否转录出了mRNA ‎④检测目的基因是否翻译成蛋白质 A．①②③ B．②③④‎ C．①③④ D．①②④‎ 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 第 7 页 共 7 页 一对等位基因经某种限制性核酸内切酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，凝胶电泳分离酶切后的DNA片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。根据该特性，就能将它作为标记定位在基因组的某一位置上。现有一对夫妇生了四个儿女，其中1号性状特殊(如下图)，由此可推知这四个儿女的基因型(用D、d表示)正确的是(多选) (　　)‎ A．1号为XdXd B．2号为XDY C．3号为Dd D．4号为DD 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载体质粒中，然后导入棉花的卵裂中，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)，导入棉花卵裂，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)，导入棉花卵裂，结果长成的植株有抗虫能力。由以上过程推知，作为重组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 D．目的基因、启动子、终止子、标记基因 科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是 (　　)‎ A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代 采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，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分子导入羊的受精卵 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 第 7 页 共 7 页 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 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。‎ 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。‎ 第 7 页 共 7 页 ‎ (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。‎ 科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如图所示：‎ ‎(1)细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是____________________________________。‎ ‎(2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是________，这种导入方法较经济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是________。‎ ‎(3)上述基因工程中的核心步骤是________，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以________给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。‎ ‎(4)利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有________和__________等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比，杂交育种和诱变育种方法主要具有_______的优点。‎ 第 7 页 共 7 页 ‎2020届高三生物二轮复习专题练习4：基因工程 答案解析 ‎ 一 ‎、选择题 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 解析：由题干可知通过反转录过程合成的一条双链DNA片段中有胞嘧啶60个。核酸酶H和高温都可以解开螺旋。‎ 答案：D 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：若导入了质粒，由于含有抗四环素基因，细菌可在含有四环素的培养基上生长。‎ 答案：C 解析：限制性核酸内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。限制性核酸内切酶可以在原核生物中提取。‎ 答案：D 解析：目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原－抗体杂交。‎ 答案：C 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。‎ 第 7 页 共 7 页 CD　‎ D 解析：基因表达载体的构建是基因工程的基本步骤也是核心，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。重组载体组成应有：目的基因、启动子、终止子和标记基因。‎ B　‎ 解析：人体细胞内遗传信息的表达过程中mRNA上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。‎ 答案：B 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)耐高温 (2)引物对B　(3)否 ‎ (4)农杆菌　(5)①2　②1‎ 解析：细菌的基因能在棉花细胞内表达的原因是不同的生物共用一套遗传密码；将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；检测目的基因是否导入受体细胞的方法是DNA分子杂交法；基因工程的核心是基因表达载体的构建，当导入受体细胞后，目的基因可以随着载体的复制而遗传给下一代。‎ 答案：(1)它们共用一套遗传密码　(2)农杆菌转化法　DNA分子杂交技术　(3)基因表达载体的构建　遗传　(4)目的性强　克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种的生殖隔离界限)　操作简便易行. ‎ 第 7 页 共 7 页