2023届 一轮复习 浙科版基因工程及生物技术的安全与伦理 作业（浙江版）

1、2023届 一轮复习 浙科版基因工程及生物技术的安全与伦理 作业(时间：40分钟)考点一基因工程的基本操作步骤1.下列有关基因工程的叙述，正确的是()A.DNA连接酶能将碱基互补的两个黏性末端的碱基对连接起来B.获得目的基因一定要使用限制性内切核酸酶C.限制性内切核酸酶可作为切割DNA分子的手术刀D.基因工程的产物都对人类有益答案C解析DNA连接酶不连接碱基对形成氢键，而是连接相邻脱氧核苷酸，形成磷酸二酯键；如果是采用化学合成法合成目的基因，可以不用限制性内切核酸酶；基因工程的产物对人类不一定是有益的。2.(2021浙江重点名校联考)为了增加牡丹的花色类型，研究者从某植物中克隆出花色基因C，拟

2、将其与质粒重组，再借助农杆菌导入牡丹中。下列操作与实验目的不符的是()A.用限制性内切核酸酶EcoR和DNA连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染牡丹的愈伤组织，将C基因导入细胞C.在培养基中添加青霉素，筛选被转化的牡丹细胞D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到牡丹染色体上答案C解析据图分析可知，在目的基因的两端，启动子和终止子之间都有EcoR的切割位点，因此可以用限制性内切核酸酶EcoR切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组质粒，A正确；农杆菌转化法是把目的基因导入植物细胞的常用方法，B正确；据图分析，此质粒上用于筛选的标记基因为潮霉素抗性基因，所以培养基中应加入潮霉素，而不

3、是青霉素，C错误；可利用C基因制备相应探针，用DNA分子杂交的原理检测C基因是否导入了植物细胞，D正确。3.(2021浙江名校联盟)如图是生产转基因抗虫棉技术的流程图。已知卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是()A.生产抗虫棉的整个过程中只需要基因工程操作即可B.卡那霉素抗性基因（kanR）中可能存在限制酶的酶切位点C.利用CaCl2处理的大肠杆菌将重组质粒导入离体棉花叶片组织细胞D.为检测抗虫基因是否成功表达，将“离体棉花叶片组织”放在含卡那霉素的培养基上培养答案B解析将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株的过程

4、中，还要用到植物组织培养技术，A错误；卡那霉素抗性基因（kanR）中可能存在限制酶的酶切位点，B正确；将重组质粒导入植物细胞常用农杆菌转化法，C错误；将离体棉花叶片组织放在含卡那霉素的培养基上培养，只能检测出含kanR质粒是否导入受体细胞，D错误。4.（2021杭州二中模拟）GDNF是一种神经营养因子，研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图1所示），经筛选得到的载体主要有三种。为鉴定这3种连接方式，选择限制性内切核酸酶对筛选的载体进行酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。若图2中第泳道显示所鉴定的载体是正向连接的，则鉴定时所选的限制性内切核酸酶是（）A.XhoB.Hp

5、a和BamHC.Hpa和XhoD.BamH和Xho答案B解析根据题意识图分析可知，经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接。识图分析可知，泳道仅有一种条带，属于载体自连；泳道有两种条带，且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同，为正向连接，则鉴定时所选的限制性内切核酸酶是Hpa和BamH酶切后的结果；泳道有两种条带，长度与BamH酶切后结果相同，为反向连接。综上所述，B正确，A、C、D错误。考点二DNA的粗提取和鉴定、PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定5.（2021北斗星盟）关于DNA的粗提取和

6、鉴定实验相关试剂的说法，正确的是（）A.二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色B.研磨液中的EDTA能使核蛋白变性并与DNA分离C.研磨液中的SDS能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解D.DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，且Na与DNA形成沉淀答案A解析二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色，A正确；研磨液中的SDS能使核蛋白变性并与DNA分离，B错误；研磨液中的EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，C错误；DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，且Na与DNA形成钠盐，D错误。考点三基因工程的应用与蛋白质工程6.（2021精诚联盟高三适应）2020

7、年5月22日国际医学权威期刊柳叶刀上发表了新冠病毒疫苗1期临床试验的成果。该试验是由陈薇院士等人领衔的团队开展的研究。试验中使用的疫苗是一种腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（基因重组疫苗），该疫苗接种108名健康的成年志愿者后，在志愿者体内均产生了特定的免疫应答。下列叙述正确的是（）A.该疫苗的制备不需要用到DNA连接酶B.志愿者接受重组新冠病毒疫苗的接种后，体内产生被动免疫C.主要通过检测志愿者体内新冠病毒的含量来评价试验的有效性D.相对于普通人来说，已对腺病毒具有免疫力的个体使用该疫苗的效果要差答案D解析需要用到DNA连接酶构建重组DNA分子，A错误；接种疫苗属于主动免疫，B错误；应以体内新冠病

8、毒的抗体水平来评价试验的有效性，C错误；该疫苗是一种腺病毒载体重组新冠病毒疫苗，已对腺病毒具有免疫力的个体会启动二次免疫反应，快速的破坏腺病毒而导致其携带的新冠病毒相关基因不能很好的表达，D正确。7.为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138号的甘氨酸替换为脯氨酸，致使该酶最适反应温度提高了1012 。下列叙述不正确的是（）A.应直接将蛋白质分子的甘氨酸替换为脯氨酸B.可通过基因修饰的方法对葡萄糖异构酶进行改造C.该技术能按照人类的需求生产出蛋白质D.该项技术要先预测蛋白质的功能再设计蛋白质的结构答案A解析为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138号的甘氨酸替换为脯氨酸，应对葡萄糖异构酶的基因

9、进行修饰，A错误，B正确；该技术能按照人类的需求生产出新的蛋白质，C正确；该项技术要先根据蛋白质的功能设计蛋白质的结构，D正确。8.（2021全国乙卷，38改编）用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。回答下列问题：（1）常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是。（3）DNA重

10、组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能；质粒DNA分子上有，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是。（4）表达载体含有启动子，启动子是指_。答案（1）EcoR、PstEcoR、Sma、Pst、EcoR（2）磷酸二酯键（3）自我复制限制酶切割位点用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞（4）RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列解析（1）由题图可以看出，EcoR、Sma、Pst、EcoR切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性

11、末端和平末端，E.coliDNA连接酶可用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。（2）DNA连接酶催化DNA链的5端与另一DNA链的3端生成磷酸二酯键。（3）复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中进行自我复制。质粒上有限制酶切割位点，该位点可被限制酶切开并使外源目的基因插入其中。若质粒DNA分子上有某种抗生素抗性基因，则可以用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。（4）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。9.PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探

12、究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因），大小为0.9 kb（1 kb1 000碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题：（1）为获取phb2基因，提取该动物肝脏组织的mRNA，再经过程得到cDNA，将其作为PCR反应的模板，并设计一对特异性引物来扩增目的基因。（2）图1为所用载体图谱示意图，图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因（该基因序列不含图1中限制酶的识别序列）与载体正确连接，在扩增的phb2基因两端分别引入和两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时，可选用（

13、填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）。图1相关限制酶的识别序列及切割位点注：箭头表示切割位点（3）转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞，使其处于的生理状态，以提高转化效率。（4）将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（2）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如图2中号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。图2注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2 kb的DNA分子条带未出现在图中答案（1）逆转录（2）EcoR PvuT4DNA连接酶（3）感受态（4）3解析（1）利用RNA获得c

14、DNA的过程称为逆转录。（2）根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间。可从图中看出，两者之间存在三种限制酶切割位点，但是由于Kpn在质粒上不止一个酶切位点，所以应该选择EcoR和Pvu两种不同限制酶的识别序列；根据Pvu的酶切序列，切出了平末端，所以构建基因表达载体时，应该用T4DNA连接酶连接质粒和目的基因。（3）转化时用CaCl2处理大肠杆菌细胞，使其处于感受态的生理状态，以提高转化效率。（4）由于这些菌落都可以生长在含有氨苄青霉素的培养基中，因此都含有质粒，重组质粒包含了目的基因和质粒，如果用EcoR和Pvu两种酶切割重组质粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条

15、条带，由于phb2基因大小为0.9 kb，所以对应电泳图是菌落3。10.（2021诸暨市高三适应）如图所示为质粒B和一个含目的基因的DNA片段示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因（能使含该基因的大肠杆菌菌落呈蓝色）。图中EcoR、Pvu为两种限制酶，括号内的数字表示限制酶切割位点与复制原点的距离。请据图分析并回答问题：（1）外源基因在受体细胞中能启动表达的关键是载体上具有识别和结合的部位。（2）将用限制酶切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶连接后，导入大肠杆菌。为了便于筛选，作为受体细胞的大肠杆菌自身（填“含”或“不含”）lacZ基因和（填“有”或“没有”）氨苄青霉素抗性。导入后应从两个角度对受体细胞进行筛选。（3）将获得的重组质粒用EcoR完全酶切并进行电泳观察，若出现长度为3.1 kb和 kb的片段，则载体和目的基因反向连接。若出现长度为 kb和 kb的片段，则载体和目