2022版新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)評(píng)價(jià)38基因工程【含答案】VIP

2022版新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)課時(shí)評(píng)價(jià)38基因工程（含解析）一、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求。1．下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是()A．切割質(zhì)粒的限制性內(nèi)切核酸酶均特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列B．PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)C．載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因D．抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)D解析：限制性內(nèi)切核酸酶大多特異性識(shí)別6個(gè)核苷酸序列，A錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)中耐高溫的DNA聚合酶只是在延伸階段發(fā)揮催化作用，B錯(cuò)誤；載體質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇，而不是抗生素合成基因，C錯(cuò)誤；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不一定都能正常表達(dá)，D正確。2．從某海洋動(dòng)物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A．合成編碼目的肽的DNA片段B．構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C．依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽D．篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽C解析：本題考查蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)流程的相關(guān)知識(shí)。如果對(duì)多肽P1進(jìn)行改造，首先根據(jù)預(yù)期功能設(shè)計(jì)多肽的分子結(jié)構(gòu)，即根據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計(jì)多條模擬肽，再根據(jù)模擬肽的氨基酸序列合成編碼模擬肽的DNA片段，從而構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體，最后從表達(dá)產(chǎn)生的模擬肽中篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽。3．PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA片段，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似(如下圖所示)。圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。下列說法正確的是()A．從理論上推測，第一輪循環(huán)產(chǎn)物中就能得到含引物對(duì)的DNA片段B．至少完成兩輪循環(huán)，才能獲得兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段C．三個(gè)循環(huán)后可得到5種長度的DNA片段D．30次循環(huán)后，所有的DNA單鏈上都有引物C解析：利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程如下：從理論上推測，第一輪循環(huán)產(chǎn)物中只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時(shí)，兩種引物都含有，A錯(cuò)誤；由上圖可知，至少完成三輪循環(huán)，才能獲得兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段，B錯(cuò)誤；由上圖可知，三個(gè)循環(huán)后可得到5種長度的DNA片段，C正確；根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，30次循環(huán)后，有2條DNA單鏈上不含引物，D錯(cuò)誤。4．下圖是“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)操作步驟示意圖，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．圖1中的絲狀物含有DNAB．圖1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不溶C．圖2所示實(shí)驗(yàn)操作完成后，最好待試管溶液冷卻后觀察顏色變化D．圖2中的溶液b能夠溶解DNAB解析：圖1中的絲狀物含有DNA，A正確；圖1所示操作的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)溶于酒精，B錯(cuò)誤；圖2所示實(shí)驗(yàn)操作完成后，最好待試管溶液冷卻后觀察顏色變化，C正確；在圖2中的溶液b是氯化鈉溶液，能夠溶解DNA，D正確。5．(2020·北京卷)為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(HMA3)基因與外源高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中(如圖)。為檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因，同時(shí)避免內(nèi)源HMA3基因的干擾，在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，應(yīng)選擇的引物組合是()A．①＋③B．①＋②C．③＋②D．③＋④B解析：PCR擴(kuò)增時(shí)，由于子鏈延伸方向?yàn)?′端到3′端，因此應(yīng)在模板DNA兩條鏈的3′端分別設(shè)計(jì)一個(gè)引物，A錯(cuò)誤。為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者擴(kuò)增獲得的HMA3基因只要包含外源高效啟動(dòng)子序列，便可排除內(nèi)源HMA3基因的干擾。若用③＋②或③＋④引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增獲得的HMA3基因不包含外源高效啟動(dòng)子序列，C、D錯(cuò)誤。若用①＋②或①＋④引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增，獲得的HMA3基因符合要求，B正確。6．(2020·山東淄博模擬)研究人員利用農(nóng)桿菌侵染水稻葉片，經(jīng)組培、篩選最終獲得了一株水稻突變體。利用不同的限制酶處理突變體的總DNA、電泳、并與野生型的處理結(jié)果對(duì)比，得到圖示放射性檢測結(jié)果。對(duì)該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是(注：T-DNA上沒有所用限制酶的酶切位點(diǎn))()A．檢測結(jié)果時(shí)使用了放射性標(biāo)記的T-DNA片段作探針B．該突變體產(chǎn)生的根本原因是T-DNA插入水稻核DNA中C．不同酶切顯示的雜交帶位置不同，說明T-DNA有不同的插入位置D．若野生型也出現(xiàn)雜交帶，則實(shí)驗(yàn)樣本可能被污染，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確C解析：題圖結(jié)果突變體中出現(xiàn)放射性，說明使用了放射性標(biāo)記的T-DNA片段作探針對(duì)目的基因進(jìn)行檢測，A正確；該突變體產(chǎn)生的根本原因是T-DNA攜帶目的基因插入水稻的核DNA中，B正確；不同酶切雜交帶位置不同，說明不同酶切后帶有T-DNA的片段長度不同(不同的酶切位點(diǎn)距離T-DNA的遠(yuǎn)近不同)，C錯(cuò)誤；由題圖放射性檢測結(jié)果可知，野生型無放射性雜交條帶，若野生型也出現(xiàn)雜交帶，則實(shí)驗(yàn)樣本可能被污染，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，D正確。7．2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶博士和詹妮弗·杜德納博士，因她們發(fā)現(xiàn)了CRISPR/Cas9這一犀利的基因編輯技術(shù)。CRISPR/Cas9是大腸桿菌等細(xì)菌在長期演化過程中形成的一種適應(yīng)性免疫防御系統(tǒng)，可用來對(duì)抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA。其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)是通過設(shè)計(jì)向?qū)NA中20個(gè)堿基的識(shí)別序列，可以對(duì)目標(biāo)DNA上幾乎任何一個(gè)位置進(jìn)行刪除或添加特定的DNA片段，如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．大腸桿菌等細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)能合成與入侵病毒(DNA)及外源DNA互補(bǔ)的RNA序列B．識(shí)別序列形成雜交區(qū)的過程與轉(zhuǎn)錄過程的堿基配對(duì)方式相同C．Cas9能專一性破壞雙鏈DNA分子中堿基之間的氫鍵來切割DNA分子D．在被切割后的目標(biāo)DNA中添加特定的DNA片段需要DNA連接酶C解析：CRISPR/Cas9是大腸桿菌等細(xì)菌在長期演化過程中形成的一種適應(yīng)性免疫防御系統(tǒng)，可用來對(duì)抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA，其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割，說明大腸桿菌等細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)能合成與入侵病毒(DNA)及外源DNA互補(bǔ)的RNA序列，A正確；識(shí)別序列形成雜交區(qū)的過程是RNA與DNA上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，存在U—A、G—C、C—G、A—T堿基對(duì)，轉(zhuǎn)錄過程是DNA上堿基序列與RNA上堿基序列的互補(bǔ)配對(duì)，存在T—A、G—C、C—G、A—U堿基對(duì)，故與轉(zhuǎn)錄過程的堿基配對(duì)方式相同，B正確；由題圖可知，Cas9能特異性地切斷目標(biāo)DNA上的磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；在被切割后的目標(biāo)DNA中添加特定的DNA片段需要DNA連接酶構(gòu)建磷酸二酯鍵，D正確。二、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)符合題目要求。8．下圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)可食用疫苗的部分過程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內(nèi)切核酸酶。下列說法錯(cuò)誤的是()A．圖示過程是基因工程的核心步驟B．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaⅠC．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來D．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)密碼和終止密碼等結(jié)構(gòu)BD解析：題圖過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，是基因工程中的核心步驟，A正確；構(gòu)建過程中需要將目的基因完整切割下來，此時(shí)要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ，B錯(cuò)誤；抗卡那霉素基因是標(biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞，C正確；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等，D錯(cuò)誤。9．(2020·山東青島模擬)下圖為農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA區(qū)段結(jié)構(gòu)示意圖。農(nóng)桿菌附著植物細(xì)胞后，T-DNA首先在農(nóng)桿菌中從右邊界到左邊界被剪切、復(fù)制，然后進(jìn)入植物細(xì)胞并整合到染色體DNA上，繼而誘發(fā)細(xì)胞異常生長和分裂，形成植物腫瘤。以下有關(guān)敘述正確的是()A．Ti質(zhì)粒存在于農(nóng)桿菌的擬核DNA之外B．植物腫瘤的形成與A、B兩個(gè)基因的表達(dá)有關(guān)C．清除植物腫瘤組織中的農(nóng)桿菌后腫瘤不再生長D．利用T-DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)基因時(shí)需保留LB、RB序列ABD解析：Ti質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA分子，存在于農(nóng)桿菌的擬核DNA之外，A正確；A、B兩個(gè)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的染色體上，進(jìn)行表達(dá)，繼而誘發(fā)細(xì)胞異常生長和分裂，形成植物腫瘤，B正確；農(nóng)桿菌將自身Ti質(zhì)粒的T-DNA整合到植物染色體DNA上，誘發(fā)了植物腫瘤的形成，故清除腫瘤組織中的農(nóng)桿菌后，腫瘤仍可繼續(xù)生長，C錯(cuò)誤；只有T-DNA保留LB、RB序列，T-DNA才能在農(nóng)桿菌中從右邊界到左邊界被剪切、復(fù)制，然后進(jìn)入植物細(xì)胞并整合到染色體DNA上，D正確。三、非選擇題10．(2020·山東卷)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)?？蒲腥藛T將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動(dòng)子序列的定點(diǎn)編輯，從而獲得了3個(gè)突變品系。(1)將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需的酶是______________________，重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為________。(2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測，Wx基因啟動(dòng)子序列的改變影響了____________________________，從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比，3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變，原因是________________________。(3)為檢測啟動(dòng)子變化對(duì)Wx基因表達(dá)的影響，科研人員需要檢測Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA，經(jīng)__________過程獲得總cDNA。通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性地?cái)U(kuò)增出Wx基因的cDNA，原因是________________________。(4)各品系WxmRNA量的檢測結(jié)果如圖所示，據(jù)圖推測糯性最強(qiáng)的品系為________，原因是________________________。解析：(1)構(gòu)建重組載體所需的工具酶是限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶，重組載體進(jìn)入受體細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，可驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，若啟動(dòng)子序列改變，將會(huì)影響RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合，從而影響基因的轉(zhuǎn)錄。由題意知，3個(gè)突變品系發(fā)生改變的部位是Wx基因的啟動(dòng)子，而啟動(dòng)子位于基因的非編碼區(qū)，編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列(即編碼區(qū))中不含啟動(dòng)子，故3個(gè)突變品系合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列不發(fā)生改變，只是Wx基因的表達(dá)水平發(fā)生了改變。(3)檢測時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄過程獲得總cDNA。利用cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增前需根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)特定引物，從而專一性地?cái)U(kuò)增出Wx基因的cDNA。(4)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉，由于直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)，因此Wx基因表達(dá)量最少即WxmRNA量最少的品系3糯性最強(qiáng)。答案：(1)限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化(2)RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合不發(fā)生編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動(dòng)子(3)反轉(zhuǎn)錄引物是根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合)(4)品系3品系3的WxmRNA最少，控制合成的直鏈淀粉合成酶最少，直鏈淀粉合成量最少，糯性最強(qiáng)11．(2020·天津卷)1型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識(shí)別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長期少量吸收胰島素抗原，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識(shí)別該抗原后應(yīng)答減弱，從而緩解癥狀。科研人員利用1型糖尿病模型小鼠進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原，為此構(gòu)建重組表達(dá)載體，技術(shù)路線如下。據(jù)圖回答：(1)為使人胰島素在乳酸菌中高效表達(dá)，需改造其編碼序列。下圖是改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個(gè)核苷酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有________個(gè)。(2)(多選)在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，確保等比例表達(dá)A、B肽鏈。下列有關(guān)分析正確的是________。A．引入短肽編碼序列不能含終止子序列B．引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列C．引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列D．引入短肽不能改變?cè)艘葝u素抗原性(3)在重組表達(dá)載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶僅有圖示的酶切位點(diǎn)。用這兩種酶充分酶切重組表達(dá)載體，可形成________種DNA片段。(4)檢測轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn)，信號(hào)肽—重組人胰島素分布在細(xì)胞壁上。由此推測，信號(hào)肽的合成和運(yùn)輸所經(jīng)歷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)依次是_______________________。(5)(多選)用轉(zhuǎn)化的乳酸菌飼喂1型糖尿病模型小鼠一段時(shí)間后，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰島素抗原，能夠特異性識(shí)別它的免疫細(xì)胞有________。A．B細(xì)胞B．T細(xì)胞C．吞噬細(xì)胞D．漿細(xì)胞解析：(1)分析題圖，可轉(zhuǎn)化為下表：改造前單鏈TTTGTGAACCAACAC改造后單鏈TTTGTCAACCAACAT密碼子改變改變改造前單鏈CTGTGCGGCTCACAC改造后