（统考版）2023版高考生物一轮复习课后定时检测案42基因工程

课后定时检测案42基因工程[基础对点练]——考纲对点·夯基础1．下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达2．在DNA的粗提取实验中，对DNA提取量影响较小的是（）A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂并释放出DNA等核物质B．搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动C．在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却[提能强化练]——考点强化·重能力3．[经典高考]北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是（）①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B．将多个抗冻基因编码区依次相连形成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达[大题冲关练]——综合创新·求突破4．[2022·广东汕头市高三三模]叶绿体基因工程是指向叶绿体基因组中引入外源目的基因，并使之表达。Rubisco酶（简称R酶）是光合作用中CO2固定的关键酶，深红红螺菌的R酶活性是一般植物的4倍。科学家尝试将该菌的Rubisco基因（简称R基因）导入玉米叶绿体，提高玉米R酶活性，进而提高玉米光合能力。RbcL基因位于叶绿体DNA上，其产物参与光合作用过程。（1）在构建基因表达载体中，使用了玉米叶绿体特异性基因RbcL基因的启动子和终止子，其目的是。在构建该表达载体时，需要使用的工具酶有。（2）科学家试图修改R基因中部分碱基，以改变R酶部分氨基酸序列，以进一步提高R酶的活性，该操作属于工程。（3）获得成功转化R基因的玉米细胞，利用植物组织培养技术获得转基因植株其中使用到三种培养基主要激素配方如下（NAA是一种生长素类似物，6－BA是一种细胞分裂素）。其中培养基A主要作用是，诱导培养物生根的培养基编号为。培养基编号ABCNAA（mg/L）6－BA（mg/L）5.[2022·天津高三三模]针对新冠病毒（SARS－CoV－2）的重组蛋白疫苗、核酸疫苗（包括DNA疫苗和RNA疫苗）等疫苗都在研发当中。下图为其中一种疫苗的研发思路，图中①～⑦表示过程，箭头表示NcoⅠ、SphⅠ、NheⅠ、BamHⅠ的酶切位点（四种酶的识别序列详见表），标记基因SUC2控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。（1）图中①过程需要使用酶先得到cDNA，再使用技术扩增得到S基因。（2）为使③过程顺利进行，需先使用限制酶和切割质粒B，选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出1点即可）。（3）图中表示筛选的过程是（填编号），为达到利用标记基因筛选的目的，普通的P型酵母菌应该满足的条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为，刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是（选填“有”或“无”）SARS－CoV－2感染史，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·辽宁沈阳市高三三模]绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒（TMV）基因，能合成抗TMV蛋白，使绞股蓝叶片能抗TMV感染。科研人员利用转基因技术将绞股蓝细胞中的抗TMV基因转入烟草细胞，培育出了抗TMV的烟草，主要流程如图所示。请分析下图并回答问题：（1）从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，合成目的基因。过程①需要的酶是。利用PCR技术扩增目的基因时，反应体系中除有缓冲液、原料（dNTP）、目的基因外，还应含有。（2）由①获得的目的基因在构建表达载体时，应在目的基因的首端和尾端分别添加，同时为了与表达载体连接，通常在两端插入不同的限制性酶切位点，主要原因是。由图可知，在过程③中应将目的基因插入Ti质粒的T－DNA上，同时该片段中还应有抗性基因。（3）将含抗TMV基因的烟草细胞经⑤获得再生植株的生物技术是。这项技术不仅能实现快速繁殖作物还能保持优良品种的。（4）过程⑥在个体生物学水平鉴定，需要做实验，可检测植株是否具有抗性以及抗性的强度。7．超量表达P蛋白转基因玉米的获得与鉴定。在超量表达P基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示，P蛋白在玉米株系的表达量如图2所示。回答下列问题：（1）强启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被识别并结合，驱动基因的持续转录。为使P基因在玉米植株中超量表达，应优先选用酶组合，将片段和Ti质粒切开后构建重组表达载体。T­DNA在该实验中的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）据图2分析，选择a1、a2、a3玉米株系，作为超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性研究的实验材料，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课后定时检测案421．解析：目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物，A正确；限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，B正确；胰岛素具有生物活性，胰岛素原不具有生物活性，所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，C正确；载体上的抗性基因可用于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。答案：D2．解析：A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子，使进入滤液中的DNA尽量的多；C、D项是让DNA充分沉淀，保证DNA的量；B项的操作并不能使DNA增多或减少。答案：B3．解析：过程①获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，A错误；多个抗冻基因编码区依次相连形成的新基因表达的是多个抗冻蛋白的重复序列，而不是抗冻蛋白中11个氨基酸的重复序列，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B正确；导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞，C错误；DNA探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D错误。答案：B4．解析：（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于启动基因的转录，而终止子是基因转录的结束信号，故在构建基因表达载体中，使用了玉米叶绿体特异性基因RbcL基因的启动子和终止子，其目的是保证R基因可以在叶绿体中正常表达；表达载体构建需用到的工具酶有限制酶（切割目的基因和运载体）和DNA连接酶（连接切割过的目的基因和运载体）。（2）结合分析可知，“修改R基因中部分碱基，以改变R酶部分氨基酸序列，以进一步提高R酶的活性”的目的是改造蛋白质，故属于蛋白质工程，该工程是在基因水平进行的操作。（3）在植物组织培养过程中，生长素和细胞分裂素的比例影响细胞的分化：当生长素与细胞分裂素的比例适中时，可诱导形成愈伤组织，故培养基A的主要作用是诱导脱分化形成愈伤组织；当生长素的比例大于细胞分裂素比例时，可诱导生根，故诱导培养物生根的培养基编号为C。答案：（1）保证R基因可以在叶绿体中正常表达限制酶和DNA连接酶（2）蛋白质（3）诱导脱分化形成愈伤组织C5．解析：（1）利用RNA得到相应DNA的方法为逆转录，起作用的酶为逆转录酶，在体外将DNA扩增的技术是PCR（多聚酶链式反应）。（2）NcoⅠ的识别切割位点为C↓CATGG，NheⅠ的识别切割位点为G↓GATCC，C分子的两端分别有－GATC和GTAC－序列，根据碱基互补配对原则，可知需要用限制酶NcoⅠ、NheⅠ切割质粒B。由于同种限制酶切割得到的DNA片段两端黏性末端相同，用DNA连接酶连接时可出现S基因自身环化以及S基因与运载体反向连接的现象，所以常选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割，目的是防止S基因自身环化、防止S基因与运载体反向连接、防止运载体自身环化。（3）图中表示筛选的过程是⑤（筛选含重组质粒的P型酵母菌），其质粒上的标记基因SUC2能控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存，筛选时应使用以蔗糖为唯一碳源的培养基。为达到利用标记基因筛选的目的，普通的P型酵母菌应该满足的条件是自身不能合成蔗糖酶（普通的P型酵母菌不能利用培养基中的蔗糖生存）。（4）重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫过程，机体免疫系统产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足无SARS－CoV－2感染史，即未感染过新冠病毒，因为有SARS－CoV－2感染史的志愿者血清中会存在一定量的相应抗体，对试验结果产生干扰。答案：（1）逆转录PCR（2）NcoⅠNheⅠ防止S基因自身环化、防止S基因与运载体反向连接、防止运载体自身环化（3）⑤不能合成蔗糖酶（4）抗原无有SARS－CoV－2感染史的志愿者血清中会存在一定量的相应抗体，对试验结果产生干扰6．解析：（1）过程①为逆转录出单链的DNA，在合成双链DNA时，需要的酶是逆转录酶和DNA聚合酶。利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、四种脱氧核苷酸外，还应有引物和热稳定性的DNA聚合酶（Taq酶）。（2）为了使目的基因能正常表达，构建基因表达载体时需要在目的基因的两端添加启动子和终止子。为了使目的基因能定向插入表达载体，避免自身环化，常常在目的基因的两端插入不同的限制性酶切位点。图中⑤过程在含有卡那霉素的培养基上培养，说明构建的重组质粒上含有的标记基因是卡那霉素抗性基因。（3）将离体的细胞培育成一个完整的植株采用的技术是植物组织培养技术。这种技术的繁殖方式为无性繁殖，能够保持优良品种的遗传特性。（4）若从个体水平鉴定，可通过接种烟草花叶病毒（TMV）的方法来确定植株是否具有抗性以及抗性的强度。答案：（1）逆转录酶和DNA聚合酶引物和Taq酶（2）启动子和终止子使目的基因能定向插入表达载体，避免自身环化卡那霉素（3）植物组织培养（或答：“微型繁殖技术”）遗传特性（4）TMV接种7．解析：（1）强启动子能驱动基因的持续转录，说明强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。为使P基因在玉米植株中超量表达，同时确保强启动子和P基因不