2023版高考生物一轮总复习课时质量评价40基因工程

课时质量评价（四十）

（建议用时：40分钟）

一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。

1.（2021•山东济宁模拟）荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量。其原理

是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当相关酶催

化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有

一个荧光分子生成。下列叙述正确的是（）

A.引物是单钻JJNA,引物的减基序列均相同

B.DNA合成方向是从子链的3,端向5,端

C.达到设定荧光强度所经过的循环次数与其起始模板数星无关

D.该项技术结合逆转录可用于检测某种细胞中不同基因的转录水平

D解析：引物是单链的DNA或RNA,扩增不同的DNA,所用引物的减基序列不相同，A

错误：DNA合成方向是从子链的T端向3'端，B错误；由荧光定量PCR技术原理分析可知，

达到设定荧光强度所经过的循环次数与其起始模板量呈负相关，C错误：cDNA是以mRNA为

模板逆转录形成的，故若以cDNA为模板，该项技术便可用于检测某种细胞中不同基因的转

录水平，D正确。

2.（2021•江苏卷）下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误

的是（）

A.分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-INA序列

B.该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上

C.若要获得除标记基因内植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组

D.获得的无筛选标记转基囚植株发生了染色体结构变异

D解析：农杆菌中的Ti质粒上的T-DXA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色

体的DNA上，故分别带有目的基因和标记其因的两个质粒，都带有T-DNA序列，进而成功整

合到受体细胞染色体上，A正痈：该方法需要利用农杆菌转化法，在高转化频率的基础上，

将目的基因和标记基因整合到染色体上，由图可知，标记基因和目的基因位于细胞中不同的

1

染色体上，B止确；通过杂交分离结果可知，经过有性繁殖阶段遗传里组后获得了三种类型

细胞，其中包括只含目的基因1勺，只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的，C正确；

获得的无筛选标记转基因植株发生/基因重组，D错误。

3.人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，然而为心梗患者注射

大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血，其原因是t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。

研究证实，通过某技术，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，可制造出性能优异的改良

1-PA蛋白，进而显著降低出血副作用。下列叙述正确的是（）

A.该技术的关键是知道t-PA蛋白基因的分子结构

B.该技术生产改良1-PA蛋白的过程遵循中心法则

C.该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质

D.该技术制造出的蛋白质在自然界早已存在

B解析：将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸需要采用蛋白质工程技术，该技术的

关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构，A错误：该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心

法则，B正确；该技术是在基因分子水平上通过改造基因来实现对蛋白质的改造，C错误；

该技术制造出的蛋白质是自然界不存在的蛋白质，D错误。

4.不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别

为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1：50-1：100,在PCR反应的最初10〜

15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA,但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引

导的PCR就会产生大量的单链DNA。下列相关说法错误的是（）

A.可以利用不对称PCR来制备探针

B.复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物

C.用不对称PCR方法扩增目的基因时需知道基因的全部序列

D.因为双链DNA和单链DMA的分子量入小不同，可通过电泳方法将共分离

C解析•：探针即是单链DNA,根据题意可知不对称PCR可用来合成大量的单链DNA,A

正确；复性温度过高会导致引物无法与模板结合，从而无扩增产物形成，B正确：PCR时不

需要知道扩增基因的全部序列，只需要知道两端的部分序列即可，C错误；单链DNA利双链

DNA的分子量不同，电泳可以将其分离，D正确。

5.大肠杆菌pUCl18质粒是基因工程中常用的一种运栽体，具有氨节青霉素抗性基因，

该质粒中某限制酶的唯一切点位于JacZ基因中。在特定的选择培养基中，若/acZ基因没有

被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若/acZ基因被破坏，则菌落呈白色。关于图中操作的说

法正确的是（）

2

氨带育乂，基闪nn

试管2

试管3

（扩大培养一

重组细菌）＜

选择培养基

A.试管1中应加入限制酹处理

B.试管2中用Ca”处理，将重组载体导入不含/acZ基因的大肠杆菌中

C.若大肠杆菌的菌落为蓝色，则质粒未导入大肠杆菌

D.培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量卡那霉素

B解析：试管1中应加入DNA连接的处理，A错误：试管2中用C/—处理，使大肠杆

菌处于感受态，这样可符重组载体导入不含/acZ基因的大肠杆菌中，B正确；若大肠杆菌

的菌落为蓝色，则导入大肠杆菌的是普通质粒，C错误：由题F信息可知，标记基因是经苦

青霉素抗性基因，因此培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量的氨芾青霉素，D错误。

6.（2021•北京名校模拟）0sG£〃l、EcCAT.反C6Z和£S7?四个基因分别编码四种不同的

胸，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构

建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示）。利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿

体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正说的是（）

1郎隘|~0%怕於应。%EcGCl.*TSR用|J潴核-

注：◎后动子。终止子阿叶绿体转运肽

A.可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量

B.四个基因转录时以DNA的同一条单链为模板

C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞

D.四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译

A解析：可用抗原一抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对

量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确：由题图可知，在同一个T-DNA中

OsGL（A启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，所以四个基因转录时不以DNA的同

一条单链为模板，B错误：卡那霉素抗性基因不在T-DKA中，而潮霉素抗性基因在T-D\A中，

应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误；由题意知，利用农杆菌转

化法转化水稻，可使目的基因插入水稻细胞染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接

的四个基因，在水稻细胞孩内进行转录，在核鼬体中进行翻译，D错误。

7.20世纪70年代，科学家发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如图，在4

个试管中分别加入4种脱氧核甘三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核仃三磷酸（ddNTP）：ddNTP可

以与dNTP竞争核甘酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4个试管中DNA链将会分别

在A、G、C及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示

3

出来。卜列说法中错误的是（

0未知序列I

+

IdATP、dGTP、dCTP、dTfF~|

1111

+ddATP+ddCTP+ddGTP+ddTTP

A.这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶

B.电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟喋吟结尾

C.测得未知DNA的序列为5'—GATTCGAGCTGA-3;

D.ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核甘酸链的3'末端

C解析：这种测序方法需要引物和耐高温的DKA聚合酶，A正确：电泳图谱中的箭头

所指的DNA片段以鸟嚓吟结尾,B正确；测得未知DNA的序列为5'-TCAGCTCGAATC-3,,

C错误：ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核甘酸链的3'末端，D正确。

8.研究表明，服用a-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿痫的治疗中有一定疗效。人参

是一种名贵药材，具有较好的滋补作用。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织

细胞的流程，①〜④表示相关的操作。若限制酶反小I识别GIMTTC,及就1I识别GIGATCCo

下列选项错误的是（）

含干犹索基因的DNA片段

①PCR扩增

干扰素基因

EcoRI

氏imHI----------------------------1BamH1

士办工②1

启动子I

标记基因

能合成干扰素的一检测、筛选人参愈伤

人参愈伤组织细胞"®组织细胞一

A.步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基

因两端的部分核苜酸序列

B.在过程③中T-DMA整合到受体细胞的染色体DNA上

C.科研人员在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是方便后续

4

的剪切和连接

D.过程④中，科研人员最终未能检测出干扰素基因，其原因可能是干扰素基因未能导

入人参愈伤组织细胞

B解析：步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干

扰素基因两端的部分核甘酸序列，A正确：在过程③将重组质粒导入根痛农杆菌，而在侵染

人参愈伤组织细胞时，T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上，B错误：由于需要用AoR1、

Bank\I两种限制酶切割目的基因和质粒，因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了

GAATTC和GGATCC序列，以便于后续的剪切和连榜,CF确:干扰素基因未能导入人参愈伤

组织细胞或导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录，这会导致通过该方法不能检测出

干扰素基因，D正确。

二、非选择题

9.（2021・辽宇卷）PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物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，亥蛋白的基因编码序列（简称

0/力2基因），大小为0.9kb（lkb=1000碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问

题：

（1）为获取p/ib2基因，提双该动物肝脏组织的总RNA,再经过程得到cDNA,

将其作为PCR反应的模板，并设计•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。为使力力2

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/力仞基因两端

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（填“E.coliDNA连接筋”或“T4DNA连

接酶”）»

图I

表相关限制酶的识别序列及切割位点

识别序列及识别序列

名称名称

切割位点及切割位点

A1AGCTTG1AATTC

必77dHi£coRI

TTCGAtACTTAAtG

5

CAGICTGCTGC\AG

PvuWPstI

GTCtGACGAtCGTC

G1GTACCGIGATCC

KpnIBank\I

CCATGtGCCTAGtG

注：箭头表示切割位点

（3）转化前需用CaCL处理大肠杆菌细胞，使其处于的生现状态，以提高转

化效率。

（4）将转化后的大肠杆菌接种在含氨羊青霉素的培养基上进行培养，随机挑I仅菌落（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,号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。

注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中

（5）将纯化得到的P1IB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中，培养24小时后,

检测处于细胞周期（示意图见图3）不同时期的细胞数量，统计结果如图4。分析该蛋白抑制

人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的（填或“GJM”）

期。

M期（分裂期）

困Gi期笏期DG/M期

50

20

10

0n

S期对照PHB2

图3图4

注：间期包括G,期、S期和G，期注：GJM、表示G，和M

解析：（D利用RNA获得cDNA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。从图中看出，两者之间存在三种限制酶切点,

但是KpnI在质粒上不止一个酶切位点，所以应该选择反苏I和两种不同限制酶的识

别序列；根据/VuII的酹切序列，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CaCk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节青霉素的培养基中，因

此都含有质粒，重组质粒包含了目的基因和质粒，如果用反出【和尸加1［两种萌切割重组质

6

粒电泳后将获得含有质粒和口的基因两条条带，由于加〃2基因大小为0.9kb,所以对应电

泳图是菌落3。(5)比较图4中G期和S期细胞减少，而G?期细胞数目明显增多，说明了G

期和S期细胞可以进入3期，而J期的细胞没有能够完成分裂进入G期，因此PHB2蛋白应

该作用于G./M期。

答案：⑴逆转录⑵反。RIPvuWT4DNA连接酶⑶感受态(4)3(5)G/M

10.(2021•山东烟台模拟)神经纤毛蛋白-l(NRP-l)能在肿瘤细胞内表达，是血管内皮

生长因子的新型受体，通过参与多种信号转导来促进肿瘤血管的生成。研究人员从肿瘤细胞

中扩增出八册1基因并将其导入人•肠杆菌体内进行发醉培养，分离提纯相应NRP-1,并将其

免疫小鼠，为靶向治疗乳腺癌(MCF7)提供抗NRPT的单克隆抗体(NRP-lMAb)。

对照组

基因即*1mg/kgNBP-IMAb

-*-5mg/kgNRP-IMAb

((\止)■*-10mg/kgNRP-1MAh

H表达载体j终止于爱BOO

蚀制原点n至looo

更500

记基因0

381318232833

时间/天

图I

(1)利用PCR技术可以从肿瘤细胞的基囚组中分离扩增得到完整的A俨1基囚，其原囚

是使用的引物可以从模板DNA中扩增出该基因。该技术可用于基

因工程四个基本步骤中的步骤o

⑵用01基因表达载体的构建如图1所示。表达载体上除了标注的DNA片段外，在NRP

-1基因上游还必须拥有的DNA片段(箭头所示)是__________，其作用是

(3)研究人员将分离提纯的NRP-1免疫小鼠后，取其脾脏中B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融

合，用特定的选择培养基进行筛选，在该培养基上不能存活的是

。选取检测抗体阳性的杂交瘤细胞进行体外培

养时需要的气体环境是o

(4)研究发现，NRP-1在MCF7细胞中高表达。将MCF7细胞制成单细胞悬液，等量注入4

组裸鼠右前腋下，接种后3天开始给药NRP-lMAb(低剂量1mg/kg；中剂量5mg/kg：高剂

量10mg/kg),共给药7次。每隔5天测算一次肿瘤的体积，如图2所示。分析上图可得出

的结论是_________________________

_______________________________________________________________________0

(5)由题中信息推测NRP-IMAb抑制肿瘤的作用机理是：NRP-IMAb与NRP-1特异性结合,

阻断了,抑制了肿瘤血管生成，进而降低了肿瘤的体积。

解析：(1)利用PCR技术可以获取目的基因，所以利用PCR技术可以从肿瘤细胞的基因

组中分离扩增得到完整的NRP-1基因，其原因是使用与NRP-1