2019-2020学年高中生物 专题1 基因工程综合检测一（含解斩）新人教版选修3）

专题综合检测一基因工程时间：90分钟满分：100分一、选择题(每小题2分，共20分)12019乌鲁木齐市第四中学高二期中基因工程是dna分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是()a限制酶作用能使碱基对之间的氢键断裂b载体与目的基因通常用同种限制酶处理c基因工程所用的工具酶包括限制酶和dna连接酶d带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测解析：限制酶作用能使dna两条链上特定的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，a错误；载体与目的基因通常用同种限制酶处理，以便形成相同的黏性末端，b正确；基因工程所用的工具酶包括限制性核酸内切酶(限制酶)、dna连接酶，c正确；带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测，如采用dna分子杂交技术，d正确。答案：a22019河北高二期末下列有关基因组文库和cdna文库的说法，正确的是()a基因组文库中的基因都可在不同物种间进行交流b基因组文库只包含生物的部分基因c构建cdna文库需要逆转录酶dcdna文库的基因中有内含子解析：从基因组文库中获取的基因只有部分可在物种间进行交流，a错误；基因组文库包含某种生物所有的基因，b错误；根据以上分析可知，构建cdna文库需要逆转录酶，c正确；cdna文库的基因是mrna经过逆转录形成的，无内含子，d错误。答案：c32019北京高二期末下列关于dna分子杂交和抗原抗体杂交的叙述，正确的是()adna分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交b抗原抗体杂交的原理为碱基互补配对原则cdna分子杂交可检测目的基因的存在和转录d抗原抗体杂交中目的基因产物常作为抗体解析：dna分子杂交是指两条核苷酸链的杂交，a正确；抗原抗体杂交的原理为抗体与抗原特异性结合，b错误；dna分子杂交可检测目的基因的存在，检测目的基因是否转录出了mrna，用分子杂交技术，c错误；抗原抗体杂交中目的基因产物常作为抗原，d错误。答案：a42019延安市宝塔区第四中学高二期末关于下图所示黏性末端的叙述中，正确的是()a与由相同限制酶切割产生b连接酶可催化与的拼接c经酶切形成需要消耗2个水分子d中的化学键均为相同化学键解析：a项和b项、与的末端不能进行碱基互补配对，不是由相同限制酶切割产生，不能由dna连接酶连接，a项、b项错误；经酶切形成打开两个磷酸二酯键，需要消耗2个水分子，c正确；中的化学键有氢键和磷酸二酯键，d错误。答案：c52019黄陵中学高新部高一期末在基因工程技术中，限制性核酸内切酶主要用于()a目的基因的提取和导入b目的基因的导入和检测c目的基因与运载体的结合和导入d目的基因的提取和运载体切割解析：目的基因的提取需要限制酶，而导入需要载体，a错误；目的基因的导入需要载体，目的基因的检测不需要限制酶，b错误；目的基因与运载体的结合即基因表达载体的构建需要限制酶，而导入不需要，c错误；获取目的基因需要限制酶切割dna分子，目的基因与运载体结合是基因表达载体构建过程，此时需要同一种限制酶切割目的基因和运载体，使它们露出相同的黏性末端或平末端，之后用dna连接酶连接成基因表达载体(重组dna分子)，d正确。答案：d6下列有关基因工程技术的叙述正确的是()a培育抗虫棉，导入抗虫基因时只能以受精卵为受体细胞b重组dna技术所用的工具酶是限制酶、dna连接酶、运载体c常选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快d目的基因导入受体细胞就能成功表达解析：植物细胞的全能性较高，目的基因可导入植物体细胞或受精卵，a错误；运载体不是工具酶，b错误；常用细菌作为受体细胞，原因是其繁殖快、代谢快，c正确；目的基因导入受体细胞后，不一定能成功表达，需要进行检测和鉴定，d错误。答案：c72019福建省泉州市泉港区第一中学高二期末下面关于多聚酶链式反应(pcr)的叙述正确的是()apcr过程中只需要两个引物分子bpcr的循环过程分为变性、复性和延伸三步cpcr扩增仪需保持在37c以维持taq酶最佳活性dpcr过程中边解旋边复制解析：pcr过程中需要两种引物，引物的数目需要根据扩增的次数确定，a错误；pcr的循环过程分为高温变性(dna双链打开)、复性(模板链与引物结合)和延伸(合成子链)三步，b正确；pcr扩增仪温度会达到9095 ，c错误；pcr过程中，在变性阶段打开双链，延伸阶段合成子链，故先解旋再复制，d错误。答案：b82019辽宁高二期中下列有关基因治疗的叙述中，正确的是()a基因治疗可以治愈所有人类的遗传类疾病b对有基因缺陷的细胞提供营养，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的c运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的d用于治疗的基因有的是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又称自杀基因解析：目前在基因水平上治疗遗传病尚处于试验研究阶段，仍不能达到治愈所有人类遗传病，a错误；基因治疗只是把正常基因导入病人体内，没有对有基因缺陷的细胞额外提供营养，b错误；基因治疗是把正常基因导入病人体内，达到治疗疾病的目的，并没有切除基因，c错误；用于基因治疗的基因可以是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，导入受体细胞后诱导其编程性死亡，即自杀基因，d正确。答案：d9利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育出的抗虫棉是否成功，需要检测()a是否能分离到目的基因b是否有抗虫的性状出现c是否有抗生素产生d目的基因是否得到表达解析：能否分离出目的基因为基因导入是否成功的检测标志，a错误；抗虫棉培育成功的标志是目的基因成功表达，且表现出抗虫性状，b正确，d错误；抗虫棉是否表现抗虫性状与抗生素产生与否无关，c错误。答案：b102019辽源市田家炳高级中学高二期中下列关于基因工程及其产品的说法中，不正确的是()a基因工程的一项关键技术是构建基因表达载体b基因工程的优势是可定向地改造生物遗传性状c消费者对转基因产品应该有选择权d基因工程中产生的可遗传变异属于染色体变异解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，故a正确；基因工程可以按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状，故b正确；消费者对转基因产品应该有知情权和选择权，故c正确；基因工程中产生的可遗传的变异属于基因重组，故d错误。答案：d二、非选择题(每小题10，共80分)11胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体中后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易被分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，据图回答下列问题：(1)蛋白质工程的目标是根据人们对_的特定需求，对蛋白质的_进行分子设计。(2)人工合成的新的胰岛素基因在导入受体细胞前要先构建_，其目的是使目的基因在_中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够_。在这个过程中需要_酶的参与。成熟的基因表达载体除了含有新的胰岛素基因外，还必须有启动子、终止子以及_等。(3)在将基因表达载体导入大肠杆菌时，一般要用_处理该菌，使之成为_细胞，以便吸收周围环境中的dna分子。(4)在大肠杆菌中直接生产的胰岛素还不具有生物活性，原因是_。解析：(1)蛋白质工程的流程：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，然后导入受体细胞，可以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，在这个过程中需要dna连接酶和限制性核酸内切酶；基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成。(3)用ca2(或氯化钙)处理大肠杆菌，使之处于一种能吸收环境中dna的生理状态即感受态。(4)大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素原进行加工，因此不能产生具有活性的胰岛素。答案：(1)蛋白质功能结构(2)基因表达载体受体细胞表达和发挥作用限制酶和dna连接标记基因(3)ca2感受态(4)大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能加工出有活性的胰岛素122019天津高考模拟研究发现，从锥形蜗牛体内提取出的锥形蜗牛毒蛋白(conins gi)能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速的发挥作用，因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产为型号糖尿病治疗的新思路。(1)利用基因工程制造速效胰岛素过程中，构建的基因表达载体一般包括目的基因、启动子、_、标记基因和复制原点，标记基因的作用是_。(2)为了获得目的基因，可以通过提取分析毒蛋白中的_序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用dna合成仪直接合成。基因工程中需要dna连接酶，根据酶的来源不同分为两类，其中“缝合”双链dna片段平末端的是_。(3)将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用_处理大肠杆菌使之成为_细胞，再将重组表达载体dna分子溶于_中与该类细胞混合，在一定温度下促进细胞吸收dna分子完成转化过程。(4)经过目的基因的检测和表达，获得conins gi毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，导致这种差异的原因可能是_。解析：(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心内容，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子、终止子、标记基因和复制原点，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细胞筛选出来，所以说标记基因的作用是鉴别和筛选含有目的基因的细胞。(2)蛋白质的氨基酸序列就是蛋白质的组成分子，即氨基酸的排列顺序，为了获得目的基因，可以通过提取分析毒蛋白中的氨基酸序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用dna合成仪直接合成。基因工程中需要dna连接酶，根据酶的来源不同分为ecoli dna连接酶和t4dna连接酶两类，ecoli dna连接酶只能连接黏性末端，而t4dna连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端。(3)用ca2处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中dna分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用ca2处理大肠杆菌使之成为感受态细胞，再将重组表达载体dna分子溶于缓冲液中与该类细胞混合，在一定温度下促进细胞吸收dna分子完成转化过程。(4)大肠杆菌细胞内没有复杂的细胞器，不能对蛋白质进行加工，不能形成具有功能的蛋白质，获得conins gi毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，所以是大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未加工。答案：(1)终止子鉴别和筛选含有目的基因的细胞(2)氨基酸t4dna连接酶(3)ca2感受态缓冲液(4)大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未加工132019乌鲁木齐市第四中学高二期中某转基因抗病植物的培育过程如图1所示，图2表示pst、sma、ecor和apa四种限制酶的识别序列及酶切位点。请据图回答下列问题：(1)图中限制酶切割dna时破坏的是两个_之间的化学键。(2)在构建图1中的重组质粒时要保证目的基因被连接在质粒上特定的_和终止子之间才能保证目的基因在受体细胞中被成功_。(3)将抗病基因从含抗病基因的dna中切割下来，使用的限制酶是_，同时也应该用相同的酶对质粒进行切割，这样处理的原因是_。请写出单独用pst切割质粒后的片段：_。(4)转基因抗病植物的培育是否发生了可遗传变异？_。药物a会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，根据这一原理可以利用含药物a的培养基筛选已导入重组质粒的受体细胞。由此推断，重组质粒中应含有_基因作为标记基因。解析：(1)限制酶切割的是dna分子中特定的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)为了保证目的基因在受体细胞中能够成功表达(或转录)，在构建图1中的重组质粒时，目的基因上游和下游必须连接有特定的启动子和终止子。(3)根据以上分析可知，切割图示目的基因和质粒采用的限制酶都是pst和ecor，这样才能使得质粒和目的基因的两端具有相同的黏性末端，便于二者进行正确的拼接。根据图2分析限制酶的识别序列和切割位点可知，单独用pst切割质粒后的片段为：和。(4)转基因技术的原理是基因重组，属于可遗传变异；根据题意分析，欲利用含药物a的培养基筛选已导入抗病基因(目的基因或重组质粒)的香蕉细胞，则重组质粒中应含有抗药物a基因作为标记基因。答案：(1)脱氧(核糖)核苷酸(2)启动子转录(或表达)(3)pst和ecor用相同的酶切割质粒才能产生与目的基因相同的末端，便于二者进行拼接和(4)是抗药物a142019河北高二期末利用转基因技术使外源dna片段在组织或器官中特异性表达的转基因生物叫生物反应器。请回答下列问题：(1)利用转基因动物生产生长激素时，若要使生长激素在动物的乳汁中批量生产，应选择性染色体组成为_的哺乳动物的_作为受体细胞。(2)外源基因在血液中表达的转基因动物叫血液生物反应器，血液生物反应器中的转基因产物应从_中提取。不宜用血液生物反应器生产动物激素，原因是_。(3)叶绿体生物反应器是通过将目的基因导入叶绿体基因组实现的，叶绿体基因组有基因区和基因间隔区，为了保证原有基因的功能不受影响，外源基因应导入_区。叶绿体基因工程能避免外源基因随花粉扩散，原因是_。解析：(1)只有雌性动物具有分泌乳汁的功能，因此若要使生长激素在动物的乳汁中批量生产，应选择性染色体组成为xx的哺乳动物的受精卵作为受体细胞。(2)血液生物反应器中外源基因在血液中表达，因此应该在血液或血浆中提取转基因产物；由于外源基因表达的动物激素可能影响受体动物的生理代谢，所以不宜用血液生物反应器生产动物激素。(3)已知叶绿体基因组有基因区和基因间隔区，为了保证原有基因的功能不受影响，则外源基因应导入基因间隔区；由于花粉中不含叶绿体，因此也不含已导入叶绿体的外源基因，所以叶绿体基因工程能避免外源基因随花粉扩散。答案：(1)xx受精卵(2)血清或血浆外源基因表达的动物激素可能影响受体动物的生理代谢(3)基因间隔花粉中不含叶绿体，因此也不含已导入叶绿体的外源基因152019江苏高二期末中科院动物研究所利用crispr/cas9技术，向猪的基因组内插入一个解耦联蛋白基因(ucp1)经过基因改造的猪瘦肉率高、脂肪少、抗寒能力强。下图是基因改造过程中涉及的相关限制酶及酶切位点。请回答下列问题：(1)图中的抗生素抗性基因的作用是作为_基因，以便于筛选。为了获取重组质粒，除了使用限制酶外，还需使用_酶。(2)重组质粒上应有_识别和结合的部位，以驱动解耦联蛋白基因(ucp1)转录，该部位称为_。(3)在构建基因表达载体过程中，为避免出现质粒和目的基因自身环化，常用_两种限制酶同时切割质粒和ucp1基因。(4)获得目的基因后，常采用pcr技术扩增目的基因，在此过程中，由于dna聚合酶不能从头开始合成dna单链，只能从_端延伸dna单链，因此需要加入引物。(5)科研人员通过_法，将基因表达载体导入猪的受精卵中。可通过_技术，来检测ucp1基因是否已导入到猪受精卵细胞。解析：(1)图中的抗生素抗性基因作为标记基因，以便筛选含有目的基因的受体细胞。为了获取重组质粒，除了使用限制酶外，还需使用dna连接酶将目的基因与质粒连接。(2)重组质粒的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等，其中的启动子是rna聚合酶识别和结合的部位，驱动解耦联蛋白基因(ucp1)转录出mrna。(3)图中质粒上和含ucp1基因的外源dna中含有的酶切位点相同，而且在ucp1基因的两端分别存在bamh和hind的识别位点，因此在构建基因表达载体过程中，使用bamh和hind这两种限制酶同时切割质粒和含ucp1基因的外源dna，可以避免出现质粒和目的基因(ucp1基因)自身环化。(4)利用pcr技术扩增目的基因的过程中，由于dna聚合酶只能从3端延伸dna单链，因此需要加入引物。(5)将基因表达载体导入猪的受精卵中，应采用显微注射法。ucp1基因属于目的基因，检测目的基因是否己导入到猪受精卵细胞中，应采用dna分子杂交技术。答案：(1)标记dna连接(2)rna聚合酶启动子(3)bamh和hind(4)3(5)显微注射dna分子杂交162019浙江高二期中嗜热土壤芽孢杆菌产生的葡萄糖苷酶(bglb)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，利用大肠杆菌表达bglb酶，开展了以下试验。(图中启动子与rna聚合酶结合，终止子是给予rna聚合酶转录终止信号的dna序列)(1)_扩增bglb基因时，选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组dna作模板。(2)如图为质粒限制性核酸内切酶切图谱，为使获得的bglb基因与质粒载体连接，bglb基因两端需分别含有_和_不同限制酶的识别序列。(3)将重组dna分子导入受体细胞，为了促进该过程，应该用氯化钙处理大肠杆菌，其目的是_。(4)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_。(5)下列有关限制性核酸内切酶的叙述中正确的是()a用限制性核酸内切酶切割一个dna分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个b限制性核酸内切酶识别的序列越短，则该序列在dna中出现的概率就越大ccatg和ggatcc序列被限制性核酸内切酶切出的黏性末端碱基数不同d只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒解析：(1)pcr技术可在体外大量扩增目的基因。(2)图中质粒上有多个限制性核酸内切酶的切割位点，但用pst切割会破坏抗生素抗性基因(标记基因)，用kpn切割会破坏复制原点，用xba切割会去除终止子，用ecor切割会破坏终止子，用hind切割会破坏启动子，为使获得的bglb基因与质粒载体连接，为了防止目的基因和运载体自身环化，应该用两种限制酶切割，则bglb基因两端需分别含有nde和bamh不同限制酶的识别序列。(3)将重组dna分子导入受体细胞，为了促进该过程，应该用氯化钙处理大肠杆菌，其目的是增加大肠杆菌细胞壁的通透性，是大肠杆菌处于感受态。(4)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的bglb酶。(5)用限制性核酸内切酶切割一个dna分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有4个，a错误；限制性核酸内切酶识别的序列越短，则该序列在dna中出现的概率就越大，b正确；catg和ggatcc序列被限制性核酸内切酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，c错误；用不同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，也能形成重组质粒，d错误。答案：(1)pcr(2)ndebamh(3)增加大肠杆菌细胞壁的通透性(4)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的bglb酶(5)b172019湖北高二期末某植物抗虫基因转录的mrna下游序列已知，但其上游序列未知。现利用pcr技术扩增该基因，简要流程如下图所示，其中表示有关过程，表示有关物质。请回答下列问题：(1)过程反应体系中需要加入_酶，生成杂合双链物质。(2)利用dna末端转移酶催化过程，使cdna单链左侧末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列aaa(a)n，进而利于过程扩增获得目的基因序列。在过程反应体系中还需要添加新的引物，新引物的碱基序列应该是_。(3)得到物质后，通常还需在其两端增加_序列，以便切割后与相应的运载体重组。将基因表达载体导入大肠杆菌之前，还需用_处理大肠杆菌。(4)在利用pcr技术扩增某dna中的某一目的基因时，需要用到的酶是_，依据的原理是_。解析：(1)过程以mrna为模板合成dna属于逆转录过程，需要逆转录酶催化，生成杂合双链物质(一条脱氧核苷酸链，一条核糖核苷酸链)。(2)利用dna末端转移酶催化过程，使cdna单链左侧末端增加aaa(a)n，故在过程pcr反应体系中还需要添加新的引物，即与左侧aaa(a)n互补的ttt(t)n作为引物。(3)得到物质即目的基因后，通常还需在其两端增加限制酶序列，以便利用限制酶和dna连接酶构建基因表达载体。将基因表达载体导入大肠杆菌之前，还需用钙离子处理大肠杆菌，使其处于感受态。(4)pcr扩增时需要耐高温的dna聚合酶参与，pcr的原理是dna双链复制。答案：(1)逆转录(2)ttt(t)n(3)限制酶识别ca2(cacl2溶液)(4)热稳定dna聚合酶(taq酶)dna双链复制(dna复制)182019河北开滦第二中学高二期末某植物细胞中含有抗烟草花叶病毒(tmv)基因，可以合成一种抗tmv蛋白，使叶片对tmv具有抗感染性。烟草是重要的经济作物，由于tmv的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗tmv的烟草，主要流程如下图所示：(1)过程涉及有_酶。获得的dna必须在两侧添加_。(2)