高三生物一轮总复习 基因工程限时训练（含解析）新人教版选修3.doc

选修3现代生物科技专题学案42 基因工程题号1234567选项一、单项选择题1玉米的pepc酶固定co2的能力较水稻的强60倍。我国科学家正致力于将玉米的pepc基因导入水稻中，以提高水稻产量。下列各项对此研究的分析中正确的是()a核心步骤是构建玉米pepc基因表达载体b通常采用显微注射法将pepc基因导入水稻细胞c在受体细胞中检测到pepc酶则意味着此项研究取得成功d利用细胞培养技术将转基因水稻细胞培育成植株解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，a正确；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，b错误；只有目的基因在后代细胞中表达才能说明研究成功，c错误；利用组织培养技术将转基因水稻细胞培育成植株，d错误。答案：a2下列实践活动包含基因工程技术的是()a水稻f1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种b将含抗病基因的重组dna导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株c抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦d用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析：基因工程技术指是的基因拼接技术，只有b属于基因工程技术；水稻f1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种为单倍体育种。将高秆抗虫小麦与矮秆感病小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦为杂交育种。利用激光、射线等物理方法或化学试剂等引起基因突变属于诱变育种，用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆为诱变育种。答案：b3下列有关叙述正确的是()a人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程b人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列c人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因d人类的基因库仅含有男性的全部基因解析：人类基因组计划是测定人类基因组dna中脱氧核苷酸的排列顺序，a正确。人的1个染色体组是23条染色体(22条常染色体x或22常染色体y)，人类基因组计划测定的是24条染色体(22条常染色体xy)上的基因序列，b错误。人类基因组文库是指人类的全部基因，c错误。人类的基因库是指地球上所有人类所含的全部基因的总和，d错误。答案：a4下列有关基因工程的叙述正确的是()a用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的dna片段可获相同黏性末端b以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同c检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功d质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接解析：一种限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定切点上切割dna分子，故要获得相同粘性末端，用同种限制酶切割载体与含目的基因的dna片段即可，a正确。以蛋白质的氨基酸序列为依据推测其mrna，再根据推测的mrna碱基序列推测的目的基因，由于密码子的简并性和缺少基因内含子等与原基因不同，b错误。受体细胞中含有目的基因就标志着目的基因成功导入，基因工程是否成功还要看目的基因在受体细胞内是否稳定维持和表达，c错误。质粒上的抗生素抗性基因是作为标记基因有利于筛选含有目的基因的细胞，d错误。答案：a5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。已知限制酶的识别序列和切点是ggatcc，限制酶的识别序列和切点是gatc。根据图示判断下列操作中正确的是()a目的基因和质粒均用限制酶切割b目的基因和质粒均用限制酶切割c质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割d质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割解析：由题意可知，酶识别的序列中包含了酶的识别序列，故酶能产生切点的序列酶同样可以产生，但酶能产生的序列酶不一定能产生。质粒应用酶来切，若用酶来切，则两种标记基因都遭到破坏；目的基因应用酶来切，这样就可在目的基因两侧都可产生粘性末端。答案：d6以下各种酶与其作用部位相匹配的是()a淀粉酶肽键batp水解酶高能磷酸键c限制酶氢键d解旋酶磷酸二酯键解析：淀粉酶催化淀粉水解，淀粉中不含肽键，a错误；atp水解酶催化atp水解，导致远离腺苷的高能磷酸键断裂，b正确；限制酶作用的部位是磷酸二酯键，c错误；dna复制时，在解旋酶的催化作用下，氢键断裂，将两条链解开，d错误。答案：b7某线性dna分子含有5 000个碱基对(bp)，先用酶a切割，把得到的产物用酶b切割，得到的dna片段大小如下表。酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是()a酶切割产物(bp)b酶切割产物(bp)2 100；1 400；1 000；5001 900；200；800；600；1 000；300；200a.在该dna分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和3个ba酶与b酶切出的黏性末端能相互连接ca酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键d用a酶切割与线性dna相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物解析：a、a酶可以把原有dna切成4段，说明有该dna分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个；b酶把大小是2 100的dna切成大小分别为1 900和200两个片段，再把大小是1 400的dna切成大小分别为800和600两个片段，把500的dna切成300和200说明b酶在该dna分子上有3个切口，即b酶的识别序列有3个，a正确。由图可以看出a酶和b酶切割后产生的黏性末端相同，它们之间能相互连接，b正确。限制酶作用的化学键都是磷酸二脂键，c正确。a酶可以把原有线性dna切成4段，说明有该dna分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个，切割与线性dna相同碱基序列的环状质粒只能得到3种切割产物，d错误。答案：d二、非选择题8土壤农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能侵染双子叶植物和裸子植物，其细胞中含有一种特殊质粒叫ti质粒，图甲表示ti质粒的结构，图乙表示ti质粒的转化过程，请据图回答相关问题：(1)利用图甲所示ti质粒构建的基因表达载体，需要具有复制起始位点、启动子、标记基因、_和_，其中_是rna聚合酶的识别位点；而ti质粒中tdna的作用是_。(2)要检测目的基因是否成功表达，可以直接在_水平上对转基因植物与非转基因植物进行比较。(3)将图乙中的外植体置于一个选择培养基中进行筛选，筛选的过程利用了基因表达载体中的_；由图可知，筛选是在外植体经_(过程)培养成_之后进行的，筛选之后经过再分化培育成新的植株，最后再对植株进行分子特性鉴定，该鉴定过程需要用到dna分子杂交技术、_技术和_技术。答案： (1)终止子目的基因启动子将目的基因转移到受体细胞中，并整合到受体细胞染色体的dna上(2)个体生物学(3)标记基因脱分化愈伤组织分子杂交抗原抗体杂交 9(2015新课标卷)已知生物体内有一种蛋白质(p)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将p分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(p1)不但保留p的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以p基因序列为基础，获得p1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析：(1)由题干信息可知改造蛋白质的功能，可通过改变蛋白质的结构实现。(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得p1基因的途径有修饰现有(p)基因或合成新(p1)基因。中心法则的全部内容包括：dna的复制、rna的复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定，看是否达到人们的需求。答案：(1)氨基酸序列(或结构)(2)pp1dna和rnadnarna、rnadna、rna蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质结构推测氨基酸序列功能10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：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)(1)质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是_，此外还可用噬菌体、动植物病毒作用为载体。(2)下图限制酶m和n切割产生的黏性末端是_，连接它们所需要的基本工具是_。(3)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用_处理；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，实验结果如下表所示。组别死亡率/%实验组转基因植株160.00转基因植株253.33对照组13.33请据表回答：对照组应饲喂等量的_。据表分析，_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。解析：(1)质粒是细菌体内的小型环状dna分子，在基因工程中常被用作载体。(2)限制酶m识别的位点是ag，限制酶n识别的位点是gg，但二者切割产生的黏性末端是均是gatc(ctag)。限制酶切割的是dna分子中的磷酸二酯键，因此，连接它们所需要的基本工具是dna连接酶。(3)将目的基因导入植物细胞时，常采用感受态细胞法即用ca2(或cacl2)处理农杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中dna分子的感受态细胞。(4)由于菊花叶片对卡那霉素高度敏感，故将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及卡那霉素的固体培养基中，在适宜条件下进行培养，可筛选出抗卡那霉素的转基因菊花。(5)pcr扩增dna的原理是：先将含有所需扩增分析序列的靶dna双链经热变性处理解开为两个寡聚核苷酸单链，然后加入一对根据已知dna序列由人工合成的与所扩增的dna两端邻近序列互补的寡聚核苷酸片段作为引物，即左右引物。若其中一种引物共用了31个，则目的基因最多扩增了(2532)5次。(6)该实验的对照方式为空白对照，因此对照组就饲喂非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。分析表格中的数据可知，转基因菊花对菊天年的毒杀作用明显高于对照组。答案：(1)小型环状dna(2)gatc(ctag)dna连接酶(3)ca2(或“cacl2”)(4)卡那霉素(5)5(6)非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物实验组与对照组死亡率11多聚半乳糖醛酸酶(pg)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，pg合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少pg基因的表达，可延长果实保质期。科学家将pg基因反向接到ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如下图。据图回答下列问题：(1)若已获取pg的mrna，可通过_获取pg基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是_。(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有_的培养基进行筛选，理由是_。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞_现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)由于导入的目的基因能转录出反义rna，且能与_互补结合，因此可抑制pg基因的正常表达。若_，则可确定转基因番茄培育成功。(4)将转入反向链接pg基因的番茄细胞培育成完整的植株，需要用_技术；其中，愈伤组织经_形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加_。解析：(1)pg的mrna在逆转录酶的作用下，逆转录为pg基因。重组质粒转移到大肠杆菌中，目的是大量复制目的基因。(2)根据图示，pg基因插在四环素抗性基因中间，在bamh酶作用下，四环素抗性基因被破坏了，即重组质粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四环素抗性基因，故含有pg基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选。若将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，可通过观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)根据图示，导入的目的基因能转录出pg反义rna，天然pg基因