2012屆高三生物二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)3：基因工程

1、2012屆高三生物二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)3：基因工程一 、選擇題在基因工程操作中限制性核酸內(nèi)切酶是不可缺少的工具酶。下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的敘述錯(cuò)誤的是()A一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列B限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度和pH等因素的影響C限制性核酸內(nèi)切酶可以從某些原核生物中提取D限制性核酸內(nèi)切酶也可以識(shí)別和切割RNA已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如上圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長(zhǎng)度的DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，

2、經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的DNA片段種類數(shù)是() 線性DNA分子的酶切示意圖A3 B4 C9 D12質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，下表是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)，請(qǐng)根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長(zhǎng)情況，推測(cè)三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是()細(xì)菌在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)細(xì)菌在含四環(huán)素基上的生長(zhǎng)情況能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)A是c；是b；是aB是a和b；是a；是bC是a和b；

3、是b；是aD是c；是a；是b1 / 9下列敘述符合基因工程概念的是()AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上一對(duì)等位基因經(jīng)某種限制性核酸內(nèi)切酶切割后形成的DNA片段長(zhǎng)度存在差異，凝膠電泳分離酶切后的DNA片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜。根據(jù)該特性，就能將它作為標(biāo)記定位在基因組的某一位置上?，F(xiàn)有一對(duì)夫婦生了四個(gè)兒女，其中1號(hào)性狀特殊(如下圖)，由此可推知這四個(gè)兒女

4、的基因型(用D、d表示)正確的是(多選) ()A1號(hào)為XdXd B2號(hào)為XDYC3號(hào)為Dd D4號(hào)為DD下圖是獲得抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖?？敲顾乜剐曰?kanR)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下列敘述正確的是()A構(gòu)建重組質(zhì)粒過(guò)程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶B愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株C卡那霉素抗性基因(kanR)中有該過(guò)程所利用的限制性內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)D抗蟲棉有性生殖后代能保持抗蟲性狀的穩(wěn)定遺傳模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)的對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的概括性描述，模型構(gòu)建是生物學(xué)教學(xué)、研究和學(xué)習(xí)的一種重要方法。對(duì)下列兩個(gè)生物概念模型的

5、理解或者分析錯(cuò)誤的組合是 ()若圖1表示基因工程的操作流程圖，則C表示重組質(zhì)粒，D是受體細(xì)胞若圖1表示植物體細(xì)胞雜交過(guò)程，則A、B在融合前必須經(jīng)過(guò)特殊處理制備原生質(zhì)體，形成的C稱為雜種細(xì)胞，從C到D需要的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)若圖2中B是核移植技術(shù)，C是胚胎移植技術(shù)，則形成d的過(guò)程體現(xiàn)了高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞也具有全能性若圖2中B表示下丘腦，C表示垂體，切斷下丘腦與垂體的聯(lián)系，對(duì)胰島的影響比對(duì)甲狀腺、腎上腺的影響更大A B C D上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍，標(biāo)志著我國(guó)轉(zhuǎn)基

6、因研究向產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)又邁進(jìn)了一大步。以下與此有關(guān)的敘述中，正確的是()A所謂“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因B可將白蛋白基因?qū)肱５穆鸭?xì)胞中，通過(guò)組織培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因牛C人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白，是因?yàn)橹辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中才有人白蛋白基因D運(yùn)用基因工程技術(shù)讓牛合成人白蛋白，該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)敘述，正確的是()A人體細(xì)胞中凝血因子基因的堿基對(duì)數(shù)目，小于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍B可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子

7、導(dǎo)入羊的受精卵C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中D人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫训募?xì)胞核中，經(jīng)培育獲得一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中，在醫(yī)學(xué)研究及相關(guān)疾病治療方面都具有重要意義。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因?yàn)檫@種細(xì)胞具有全能性B采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測(cè)外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)C人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說(shuō)明遺傳密碼在不同種生物中可以通用D將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆

8、)，可以獲得多個(gè)具有外源基因的后代在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是()A用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNAB以4種脫氧核苷酸為原料人工合成C將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選D由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)mRNA如圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因。判斷下列說(shuō)法正確的是()A將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌B常用的方法是顯微注射法B將完成導(dǎo)入過(guò)程后的細(xì)菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長(zhǎng)的只是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌C將完成導(dǎo)入過(guò)程后的細(xì)菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能生長(zhǎng)的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A的細(xì)菌D目的

9、基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)二 、填空題2007年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了美國(guó)科學(xué)家馬里奧·R·卡佩奇和奧利弗·史密西斯、英國(guó)科學(xué)家馬丁·J·埃文斯，獎(jiǎng)勵(lì)他們創(chuàng)造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式。所謂“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干細(xì)胞上通過(guò)基因重組的辦法進(jìn)行基因修飾，即將胚胎干細(xì)胞中的某基因改掉，然后將“修飾”后的胚胎干細(xì)胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠。這種嵌合體小鼠長(zhǎng)大后，體內(nèi)同時(shí)存在被“修飾”過(guò)的基因和未被“修飾”的基因。如果某些小鼠的生殖細(xì)胞恰巧被“修飾”過(guò)，則它們就會(huì)生出基因完全被“修

10、飾”過(guò)的小鼠。據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：(1)切割目的基因時(shí)，如圖所示，該限制酶能識(shí)別的堿基序列是_，切點(diǎn)在_之間。(2)將目的基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞后，胚胎干細(xì)胞能夠發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，所依據(jù)的生物學(xué)原理是_。胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的條件下可以增殖而不發(fā)生_，但通過(guò)體外定向誘導(dǎo)，能培育出人造_。(3) 從胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)化到獲得目的基因純合子，并配合基因檢測(cè)，最少需要代。育種過(guò)程是：檢測(cè)目的基因_從中選出目的基因純合的個(gè)體。(4)基因敲除技術(shù)中存在著一個(gè)難以克服的缺陷：敲除了某個(gè)基因后，可能不會(huì)產(chǎn)生容易識(shí)別的表型改變，因此就不能獲知該基因的功能，請(qǐng)你分析原因：_。以下是有關(guān)DNA粗提取實(shí)驗(yàn)的材料：A核

11、酸極不穩(wěn)定，在較為劇烈的化學(xué)、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制備DNA時(shí)要加入DNA酶的抑制劑檸檬酸鈉，以除去Mg，防止DNA酶的激活。B核酸中的DNA和RNA在生物體內(nèi)均以核蛋白的形式存在，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。C用苯酚處理，可使蛋白質(zhì)變性，且留在苯酚層內(nèi)；在DNA溶液中加入2.5倍體積、濃度為95%的酒精，可將DNA分離出來(lái)；此時(shí)DNA十分黏稠，可用玻璃棒攪成團(tuán)取出。DDNA在強(qiáng)酸環(huán)境下，水解產(chǎn)生脫氧核糖等小分子物質(zhì)，它與二苯胺酸性溶液反應(yīng)，能生

12、成藍(lán)色化合物。E實(shí)驗(yàn)材料與器械：檸檬酸鈉溶液、石英砂、0.14 mol/L NaCl溶液、1 mol/L NaCl溶液、蒸餾水、苯酚、95%酒精、二苯胺試劑、濃硫酸、花椰菜、研缽、燒杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉網(wǎng)、酒精燈、吸管、試管等。過(guò)濾的濾液過(guò)濾的濾液濾液稀釋6倍離心處理的沉淀物沉淀物再溶解加苯酚靜置后去上清液提取出DNADNA鑒定。據(jù)以上材料回答下列問(wèn)題：(1)研磨時(shí)，取10 g花椰菜，加入適量的石英砂、_和_。(2)將濾液稀釋6倍，其目的是_。(3)取沉淀物，置于2 mL 1 mol/L NaCl溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加入2 mL苯酚充分震蕩后靜置，待其分層后棄其上層的苯酚

13、。該步驟的目的是除去_。(4)如何將剩余溶液中的DNA提取出來(lái)？(5)如何證明提取物是DNA分子？2012屆高三生物二輪復(fù)習(xí)專題練習(xí)3：基因工程答案解析一 、選擇題解析：限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別并且切割特定的DNA序列。酶容易受到溫度和pH等環(huán)境因素的影響。限制性核酸內(nèi)切酶可以在原核生物中提取。答案：DC解析：限制性內(nèi)切酶具有專一性，據(jù)題干信息可知，三個(gè)切點(diǎn)都是該酶的切點(diǎn)，若線性DNA分子在三個(gè)切點(diǎn)都被切斷，則得a、b、c、d；有一個(gè)切點(diǎn)被切斷，得ab、cd，或abc、d，或a、bcd；有兩個(gè)切點(diǎn)被切斷，得a、b、cd，若ab、c、d，或a、bc、d。因此，共得到不同長(zhǎng)度的DNA片段有9種。解

14、析：對(duì)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，能在含青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，也能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明抗青霉素基因和抗四環(huán)素基因都沒(méi)有被破壞，插入點(diǎn)是c；對(duì)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明其抗氨芐青霉素基因正常，不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明其抗氨芐四環(huán)素基因被破壞，插入點(diǎn)應(yīng)為b；對(duì)細(xì)菌來(lái)說(shuō)，不能在含青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明其抗氨芐青霉素基因被插入而破壞，故插入點(diǎn)為a。答案：A解析：A屬于動(dòng)物細(xì)胞工程的內(nèi)容，C屬于微生物的發(fā)酵工程的內(nèi)容，D是在自然狀態(tài)下發(fā)生的，沒(méi)有人為因素，故不屬于基因工程。答案：BCD解析：質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時(shí)需要用同一種限制性內(nèi)切酶切割，切出的黏性末端相同，可用DNA連接酶連

15、接；愈傷組織由相同的細(xì)胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因不能有限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)，標(biāo)記基因被切斷后就不能再表達(dá)，從而失去作用；抗蟲棉為雜合子，其有性生殖后代可能會(huì)發(fā)生性狀分離，抗蟲性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。答案：AB 解析：“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白質(zhì)。動(dòng)物細(xì)胞的全能性較難實(shí)現(xiàn)，用牛的卵細(xì)胞不能培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因牛。轉(zhuǎn)基因牛的細(xì)胞中都含有人白蛋白基因，人們只在轉(zhuǎn)基因牛的乳汁中才能獲取人白蛋白，是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谵D(zhuǎn)基因牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá)。答案：D解析：人體細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的表達(dá)過(guò)程中mRNA上存在終止密碼子等不編碼氨

16、基酸的情況，因此，細(xì)胞中凝血因子基因的堿基對(duì)數(shù)目應(yīng)大于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍；在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的體細(xì)胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。答案：BBB解析：在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是以4種脫氧核苷酸為原料，人工合成目的基因；以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA是獲得真核生物目的基因的常用方法；將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選，檢測(cè)目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞。解析：若導(dǎo)入了質(zhì)粒，由于含有抗四環(huán)素基因，細(xì)菌可在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。答案：C二 、填空題 (1)GAATTCG和A(2)細(xì)胞全能性分化組織或器官(3)2選擇目的基因

17、進(jìn)入生殖細(xì)胞的個(gè)體交配(4)許多基因在功能上是多余的，敲除后，其他基因可以提供同樣的功能解析: 本題以新信息為載體考查基因工程的操作及其應(yīng)用。（1）限制酶識(shí)別的堿基序列為回文序列，兩條鏈的序列正好相反。由題圖可知，限制酶識(shí)別的堿基序列為GAATTC，且在G和A之間切開(kāi)。（2）胚胎干細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體，體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞的全能性；胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下一般不發(fā)生分化，但在一定誘導(dǎo)條件下，可以定向分化形成一定的組織或器官供移植所用。（3）基因工程育種過(guò)程為：檢測(cè)目的基因選擇目的基因進(jìn)入生殖細(xì)胞的個(gè)體交配（第一代）從中選出目的基因純合的個(gè)體（第二代），所以如果配合基因檢測(cè)，共需要兩代。（4）因基因和性狀

18、之間的關(guān)系并不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，有的性狀是由多對(duì)基因控制，有的基因之間可以互補(bǔ)，敲除了某個(gè)基因后，可能產(chǎn)生不易識(shí)別的表型改變，因此就不能獲知該基因的功能。 (1)1 mol/L NaCl溶液檸檬酸鈉(2)使DNA核蛋白的溶解度逐漸降低(3)蛋白質(zhì)(4)向下層DNA溶液中加入2.5倍體積、濃度為95%的酒精，此時(shí)用玻璃棒攪動(dòng)，在玻璃棒上的成團(tuán)物即是DNA。(5)用適量的濃硫酸處理提取物，再滴加二苯胺試劑數(shù)滴，如有藍(lán)色物質(zhì)出現(xiàn)即可證明提取物是DNA。解析：本題考查DNA的粗提取和鑒定。(1)從材料A中可以看出，DNA單獨(dú)存在時(shí)不穩(wěn)定，易被DNA酶分解，但檸檬酸鈉可以防止DNA酶的激活，因此需要加入檸檬酸鈉。因?yàn)镈NA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低，所以開(kāi)始提取時(shí)應(yīng)該加入溶解度很大的1 mol/L NaCl溶液。(2)由材料B可知，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L Na