通用版2021高考生物一轮复习第十单元难点突破练75集训基因工程的综合题型含解析

通用版2021高考生物一轮复习第十单元难点突破练75集训基因工程的综合题型含解析

难点突破练75 集训基因工程的综合题型 ‎1．用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是(　　)‎ A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B．图2中酶切产物可用于构建重组DNA C．泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物 D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA ‎2．(2020·济宁检测)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是(　　)‎ A．过程①所需的逆转录酶可取自于抗农药马拉硫磷小菜蛾的任一细胞 B．过程②利用PCR技术扩增目的基因需使用耐高温的解旋酶和引物对 C．过程③常用Ca2＋处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞 D．过程④可利用抗原—抗体杂交技术鉴定目的基因是否已导入受体细胞 ‎3．下图是构建基因表达载体的过程示意图，下列相关叙述不正确的是(　　)‎ 9‎ A．基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，是成功的关键 B．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代 C．一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码和终止密码等结构 D．基因表达载体中的标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞 ‎4．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某植物中找到了抗枯萎病的基因，用下图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．图中①②在基因工程中依次叫做基因表达载体、目的基因 B．形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶 C．由④培育至⑤的过程中，依次经历了脱分化、再分化过程 D．在⑤幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育出新品种 ‎5．在基因工程中利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是(　　)‎ A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体 C．图乙中的P1噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团 9‎ D．用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA ‎6．(2019·天津一中调研)chIL基因是蓝藻拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建缺失chIL基因的变异株，构建过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．chIL基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 B．①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶 C．构建的基因表达载体中应含有起始密码子和终止密码子 D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出所需变异株 ‎7．通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒(哺乳类感染病毒后基本无症状)的核酸完成如下实验，该实验不能说明(　　)‎ A．步骤①说明流感病毒的遗传物质是DNA片段 B．步骤②需要同种限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒 C．通过③和④产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果 D．步骤⑤说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞 ‎8．(2019·江西新余模拟)科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组，得到的重组质粒导入牛的受精卵中，使其发育为转基因牛，再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌，并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题：‎ 9‎ ‎(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的，图中①过程需要的酶是________。该过程所依据的碱基互补配对原则是___________________________(用字母和箭头表示)。‎ ‎(2)图1中的mRNA是从人体的________细胞中获取。‎ ‎(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如图3所示：‎ ‎①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落，而不能在培养基B上生长、繁殖，则所使用限制酶的切点是图2中的_____________，即目的基因插入了_______________中。‎ ‎②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落，而在培养基B上能生长、繁殖，则所使用限制酶的切点是图2中的________，即目的基因插入了____________________中。‎ ‎③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落，则所使用限制酶的切点是图2中的________________。‎ ‎9．(2019·河南中原名校质检)干旱会影响农作物产量，科学家们对此进行了研究。如图为用探针检验某一抗旱植物基因型的原理，相关基因用R和r表示。‎ ‎(1)基因R与r的本质区别是________________的不同。在利用PCR技术扩增R或r基因过程中，利用________________可寻找抗旱基因的位置并进行扩增。‎ ‎(2)若被检植物发生A现象，不发生B、C现象，则被检植物的基因型为________。‎ ‎(3)用从基因文库中获取目的基因的方法获取抗旱基因时需要用到限制酶，限制酶的具体作用部位是________。‎ 9‎ ‎(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，其依据主要是：当植物受到损伤时、伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的__________________________________________________________________________。‎ ‎(5)经检测，抗旱基因已经导入烟草细胞，但未检测出抗旱基因转录出的mRNA，从构建基因表达载体的角度推测，最可能的原因是________________________。‎ ‎10．糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一，注射胰岛素是目前治疗糖尿病最为有效的途径和手段，如何生产优质而不昂贵的人胰岛素，是当下医疗界和制药界急需攻克的科学难题。如图为利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请回答：‎ ‎(1)在基因表达载体中，________是RNA聚合酶识别和结合的部位，并驱动基因转录出mRNA。‎ ‎(2)图中细胞1是________细胞。过程③④⑤为________技术扩增目的基因，此过程必需的酶是______________________。过程③断开的是________。能否利用人的皮肤细胞来完成过程①，为什么？______________________________________________________________。‎ ‎(3)图中B的基本组成单位有________种；为便于重组DNA的鉴定和选择，图中C的组成必须有__________；将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。为使过程⑧更易进行，可用________处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或使大肠杆菌处于感受态细胞状态)。‎ ‎(4)若过程⑨发生了变异，则此变异为______________。过程⑩得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性，原因是大肠杆菌____________________________________________。‎ ‎(5)目的基因在受体细胞中是否能转录出mRNA，可用______________技术来检测。‎ ‎11．(2019·湖南株洲月考)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答下列问题：‎ ‎(注：卡那霉素抗性基因KanR为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感。)‎ 9‎ ‎(1)质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是_____________________________。‎ ‎(2)如图分别为限制酶M和N的识别序列及切割位点，则限制酶M和N切割后产生的相同黏性末端是____________，连接它们所需要的基本工具是______________。‎ ‎(3)为了促进对重组质粒的吸收，可用____________处理土壤农杆菌，使其处于感受态。‎ ‎(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及________的固体培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。‎ ‎(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物，若其中一种引物共用了31个，则目的基因最多扩增了_____次。‎ ‎(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如表所示。请据表回答：‎ 组别 处理 菊天牛死亡率(%)‎ 实验组 饲喂转基因菊花植株的嫩茎及叶片与人工饲料混合物 ‎53.33‎ 对照组 ‎13.33‎ ‎①对照组应饲喂________________________________________与人工饲料混合物。‎ ‎②实验结果显示______________________________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。‎ ‎12．(2019·苏州调研)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗，其技术流程如图1；图2表示目的基因及限制酶切点；图3表示质粒，据图回答：‎ 9‎ ‎(1)重组细胞的细胞核来自_______________________________________________细胞。‎ ‎(2)将基因导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞具有________。‎ ‎(3)步骤③导入的目的基因是_________________________________________________。‎ ‎(4)从基因组数据库中查询干扰素基因的核苷酸序列，以便根据其序列设计合成引物用于PCR扩增，PCR扩增过程至少第____轮循环后才能获得纯目的基因片段(仅含引物之间的序列)。‎ ‎(5)对干扰素基因片段和质粒进行双酶切时，可选用限制酶的组合为_________________或__________________________________________________________________________。‎ ‎(6)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察，选择发________色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达，可以采用______________________________的方法。‎ 9‎ 答案精析 ‎1．D　[限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知XhoⅠ和SalⅠ两种酶分别切割时，识别的序列不同，A项正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的末端，再用DNA连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B项正确；SalⅠ将DNA片段切成4段，XhoⅠ将DNA片段切成3段，根据电泳结果可知泳道①为SalⅠ酶切产物分离结果，泳道②为XhoⅠ酶切产物分离结果，C项正确；限制酶切割双链DNA，酶切后的DNA片段仍然是双链DNA，D项错误。]‎ ‎2．C ‎3．C　[基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心；构建基因表达载体的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；一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。]‎ ‎4．C　5.D　6.C ‎7．A　[步骤①说明流感病毒的遗传物质是RNA，A项错误；步骤②是基因表达载体的构建，需要同种限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒，B项正确；据题意可知，两种流感病毒单独存在时不能使猪患流感，但是通过③和④产生的活病毒可使猪患流感，故可能是不同病毒间核酸重组的结果，C项正确；经过步骤⑤猪患流感，说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞，D项正确。]‎ ‎8．(1)逆转录酶　A→T、U→A、G→C、C→G　(2)垂体　(3)①切点3或切点4或切点5　抗四环素基因　②切点1　抗氨苄青霉素基因　③切点2‎ ‎9．(1)脱氧核苷酸排列顺序(或碱基对排列顺序)　引物　(2)RR　(3)磷酸二酯键　(4)Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上　(5)基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子 9‎ 解析　(1)等位基因的本质区别是脱氧核苷酸(或碱基对)的排列顺序不同。用PCR技术扩增R或r基因时，需要用引物寻找抗旱基因的位置。(2)被检植物发生A现象，不发生B、C现象，即单链DNA分子与r探针没有形成杂交斑，所以被检植物不含有r基因，其基因型为RR。(3)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(4)农杆菌转化法的原理是：如果将目的基因插入到Ti质粒中的T－DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可使目的基因进入植物细胞，并将其整合到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。(5)基因表达载体上与转录直接有关的是目的基因首端的启动子。‎ ‎10．(1)启动子　(2)胰岛B　PCR　Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)　氢键　不能，皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA　(3)4　标记基因　Ca2＋(或CaCl2溶液)　(4)基因突变　没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工　(5)DNA分子杂交 ‎11．(1)环状DNA　(2)GATC(CTAG)　DNA连接酶　(3)氯化钙溶液(或Ca2＋)　(4)卡那霉素　(5)5　(6)①等量相同比例的非转基因菊花植株的嫩茎及叶片　②实验组与对照组菊天牛死亡率 解析　(1)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程中最常用的载体。(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知，它们切割产生的黏性末端都有GATC(CTAG)；DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子。(3)将目的基因导入微生物细胞(农杆菌)时，常采用感受态细胞法，即用Ca2＋(或氯化钙溶液)处理农杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。(4)由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花。(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物，假设目的基因扩增了n次，则需要引物的数目为2n－1，已知其中一种引物共用了31个，则2n－1＝31，n＝5。 (6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用，可见自变量为是否加入转基因菊花植株的嫩茎及叶片，因此对照组应饲喂等量相同比例的非转基因菊花植株的嫩茎及叶片与人工饲料混合物。②据表分析，实验组与对照组菊天牛死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。‎ ‎12．(1)(干扰素基因缺失小鼠的)上皮　(2)全能性　(3)干扰素基因　(4)3　(5)HindⅢ和PstⅠ　EcoRⅠ和PstⅠ　(6)绿　抗原—抗体杂交 9‎