新高考2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專練103基因工程

專練103基因工程1．下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是()A．若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性內(nèi)切核酸酶，則肯定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B．抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個(gè)穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系，抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明肯定是抗鹽性的變更與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無關(guān)C．抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株，其DNA檢測(cè)均含目的基因，抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明肯定是前者表達(dá)了抗性蛋白而后者只表達(dá)抗性基因RNAD．已知不同分子量DNA可分開成不同條帶，相同分子量的為一條帶。用某種限制性內(nèi)切核酸酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后，出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上肯定至少3個(gè)被該酶切開的位置2．[2024·新課標(biāo)卷]某同學(xué)擬用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA連接酶為工具，將目的基因(兩端含相應(yīng)限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn))和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是()A．質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA連接酶連接B．質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA連接酶連接C．質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA連接酶連接D．質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA連接酶連接3．[2024·浙江6月]某探討小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將綠色熒光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。試驗(yàn)得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3－GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設(shè)計(jì)了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是()A．Gata3基因的啟動(dòng)子無法限制GFP基因表達(dá)B．翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號(hào)條帶的小鼠是野生型，4號(hào)條帶的小鼠是Gata3－GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子4．在天花病毒的第四代疫苗探討中，可利用天花病毒蛋白的亞單位(在感染和致病過程中起重要作用的成分)制作疫苗。注射該疫苗可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生識(shí)別天花病毒的抗體。下列分析錯(cuò)誤的是()A．可通過基因工程途徑生產(chǎn)這種疫苗B．天花病毒蛋白的亞單位是該病毒的遺傳物質(zhì)C．該方法制備的疫苗不會(huì)在機(jī)體內(nèi)增殖D．天花病毒蛋白的亞單位是疫苗中的抗原物質(zhì)5．下列關(guān)于DNA的提取和DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定的敘述，正確的是()A．利用DNA和蛋白質(zhì)在冷酒精中溶解性的差異可以初步分別DNA與蛋白質(zhì)B．在提取白色絲狀物時(shí)雙向攪拌比單向攪拌更有利于獲得結(jié)構(gòu)完整的DNAC．PCR試驗(yàn)中運(yùn)用的微量離心管、槍頭、蒸餾水和移液器等在運(yùn)用前都必需進(jìn)行濕熱滅菌處理D．電泳鑒定DNA利用了DNA在電場(chǎng)中會(huì)向著它所帶電荷相同的電極移動(dòng)的原理6．[2024·全國(guó)乙卷]GFP是水母體內(nèi)存在的能發(fā)綠色熒光的一種蛋白?？蒲腥藛T以GFP基因?yàn)椴牧?，利用基因工程技術(shù)獲得了能發(fā)其他顏色熒光的蛋白。豐富了熒光蛋白的顏色種類。回答下列問題。(1)構(gòu)建突變基因文庫(kù)?？蒲腥藛T將GFP基因的不同突變基因分別插入載體，并轉(zhuǎn)入大腸桿菌制備出GFP基因的突變基因文庫(kù)。通常，基因文庫(kù)是指________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)構(gòu)建目的基因表達(dá)載體。科研人員從構(gòu)建的GFP突變基因文庫(kù)中提取目的基因(均為突變基因)構(gòu)建表達(dá)載體，其模式圖如下所示(箭頭為GFP突變基因的轉(zhuǎn)錄方向)。圖中①為________；②為________，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；圖中氨芐青霉素抗性基因是一種標(biāo)記基因，其作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)目的基因的表達(dá)?？蒲腥藛T將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，發(fā)覺大腸桿菌有的發(fā)綠色熒光，有的發(fā)黃色熒光，有的不發(fā)熒光。請(qǐng)從密碼子特點(diǎn)的角度分析，發(fā)綠色熒光的可能緣由是________________(答出1點(diǎn)即可)。(4)新蛋白與突變基因的關(guān)聯(lián)性分析。將上述發(fā)黃色熒光的大腸桿菌分別純化后，對(duì)其所含的GFP突變基因進(jìn)行測(cè)序，發(fā)覺其堿基序列與GFP基因的不同，將該GFP突變基因命名為YFP基因(黃色熒光蛋白基因)。若要通過基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細(xì)胞中表達(dá)，試驗(yàn)思路是______________________________________________________________________________________________________________________________________。7．[2024·全國(guó)甲卷]接種疫苗是預(yù)防傳染病的一項(xiàng)重要措施，乙肝疫苗的運(yùn)用可有效阻擋乙肝病毒的傳播，降低乙型肝炎發(fā)病率。乙肝病毒是一種DNA病毒。重組乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技術(shù)獲得的乙肝病毒表面抗原(一種病毒蛋白)。回答下列問題。(1)接種上述重組乙肝疫苗不會(huì)在人體中產(chǎn)生乙肝病毒，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)制備重組乙肝疫苗時(shí)，須要利用重組表達(dá)載體將乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)導(dǎo)入酵母細(xì)胞中表達(dá)。重組表達(dá)載體中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是________。能識(shí)別載體中的啟動(dòng)子并驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄的酶是________________________________________________________________________。(3)目的基因?qū)虢湍讣?xì)胞后，若要檢測(cè)目的基因是否插入染色體中，須要從酵母細(xì)胞中提取________進(jìn)行DNA分子雜交，DNA分子雜交時(shí)應(yīng)運(yùn)用的探針是________________________________________________________________________。(4)若要通過試驗(yàn)檢測(cè)目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出試驗(yàn)思路。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。8．[2024·湖南卷]水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是________________，物質(zhì)b是________。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，緣由是________________。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延長(zhǎng)，基因工程中獲得目的基因的常用方法有____________、________________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是________________________。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推想兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的________(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和自然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫出試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專練103基因工程1．D2．C只用一種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，會(huì)使質(zhì)粒和目的基因發(fā)生自身環(huán)化或者使目的基因在質(zhì)粒中反向連接，A錯(cuò)誤；用酶1切割目的基因，產(chǎn)生的是黏性末端，用酶3切割質(zhì)粒，產(chǎn)生的是平末端，無法連接，B錯(cuò)誤；質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可運(yùn)用T4DNA連接酶連接，使目的基因定向插到質(zhì)粒中，C正確；酶2和酶4切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，易導(dǎo)致目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化或者使目的基因在質(zhì)粒中反向連接，并且用酶4切割會(huì)破壞標(biāo)記基因，D錯(cuò)誤。3．B分析題圖可知，啟動(dòng)子在左側(cè)，GFP基因整合Gata3基因的右側(cè)，啟動(dòng)子啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄后，可以使GFP基因轉(zhuǎn)錄，Gata3基因的啟動(dòng)子能限制GFP基因的表達(dá)，A錯(cuò)誤；因啟動(dòng)子在左側(cè)，轉(zhuǎn)錄的方向向右，合成的mRNA從左向右為5′→3′，剛好是翻譯的方向，所以翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正確；整合GFP基因后，核酸片段變長(zhǎng)，2號(hào)個(gè)體只有大片段，所以是Gata3－GFP基因純合子，4號(hào)個(gè)體只有小片段，是野生型，C錯(cuò)誤；若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，雜合子和Gata3－GFP基因純合子均能擴(kuò)出條帶，僅有Gata3基因時(shí)無法擴(kuò)出條帶，不利于區(qū)分雜合子和純合子，D錯(cuò)誤。4．B5．ADNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可利用這個(gè)特性將DNA與蛋白質(zhì)分別，A正確；在提取白色絲狀物時(shí)用玻璃棒輕輕單向攪拌更有利于獲得結(jié)構(gòu)完整的DNA，B錯(cuò)誤；PCR試驗(yàn)中運(yùn)用的微量離心管、槍頭、蒸餾水在運(yùn)用前都必需進(jìn)行濕熱滅菌處理，移液器不須要進(jìn)行濕熱滅菌處理，C錯(cuò)誤；電泳鑒定DNA利用了DNA在電場(chǎng)中會(huì)向著它所帶電荷相反的電極移動(dòng)的原理，D錯(cuò)誤。6．(1)將含有某種生物不同基因的很多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因(2)終止子啟動(dòng)子RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(3)密碼子具有簡(jiǎn)并性(4)選擇合適的運(yùn)載體，利用合適的限制酶和DNA連接酶將YFP基因和運(yùn)載體連接起來，構(gòu)建基因表達(dá)載體，之后將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌，檢測(cè)其是否會(huì)發(fā)黃色熒光解析：(1)將含有某種生物不同基因的很多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫(kù)。(2)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必需有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等，且基因的轉(zhuǎn)錄方向?yàn)閺膯?dòng)子到終止子，故圖中①為終止子，②為啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是一段有特別結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所須要的蛋白質(zhì)。標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來，如抗生素基因就可以作為這種基因。(3)正常狀況下，GFP突變基因應(yīng)當(dāng)不發(fā)綠色熒光，而大腸桿菌有的發(fā)綠色熒光，從密碼子特點(diǎn)的角度分析，緣由是密碼子具有簡(jiǎn)并性，即一種氨基酸可能由一個(gè)或多個(gè)密碼子確定。(4)基因工程探討中常用的真核表達(dá)系統(tǒng)有酵母表達(dá)系統(tǒng)、昆蟲細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)。要通過基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細(xì)胞中表達(dá)，可將構(gòu)建好的表達(dá)載體(含有目的基因YFP)導(dǎo)入酵母菌中進(jìn)行表達(dá)，假如酵母菌發(fā)出黃色熒光，說明YFP基因能在真核細(xì)胞中表達(dá)，反之則不能在真核細(xì)胞中表達(dá)。7．(1)重組乙肝疫苗成分為蛋白質(zhì)，無法獨(dú)立在宿主體內(nèi)增殖(2)篩選RNA聚合酶(3)基因組DNA被標(biāo)記的目的基因的單鏈DNA片段(4)從轉(zhuǎn)基因酵母菌中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，視察是否有雜交帶出現(xiàn)解析：(1)重組乙肝疫苗的成分是乙肝病毒表面的一種病毒蛋白。蛋白質(zhì)注入人體后，無法完成病毒遺傳物質(zhì)的復(fù)制與蛋白質(zhì)的合成，無法獨(dú)立增殖。(2)抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，用于轉(zhuǎn)化細(xì)胞的篩選。RNA聚合酶能識(shí)別啟動(dòng)子并驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄。(3)目的基因?qū)虢湍讣?xì)胞后，若要檢測(cè)目的基因是否插入染色體中，可采納DNA分子雜交技術(shù)，即將酵母細(xì)胞中的基因組DNA提取出來，在含有乙肝病毒表面抗原基因的DNA片段上用放射性同位素等作標(biāo)記，以此作為探針，使探針與基因組DNA雜交，假如顯示出雜交帶，就表明目的基因已插入染色體DNA中。(4)若要通過試驗(yàn)檢測(cè)目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白，應(yīng)從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。8．(1)氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡(jiǎn)并性(2)從基因文庫(kù)中獲得目的基因通過DNA合成儀用化學(xué)方法干脆人工合成DNA雙鏈復(fù)制(3)種類提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞(4)取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭