（江蘇專版）2020版高考生物一輪復習 課時跟蹤檢測（四十二）基因工程（含解析）.doc

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基因工程 一、選擇題 1．在某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉入該生物體內后，結果可以檢測到綠色熒光。由此可知(　　) A．該生物的基因型本來是雜合的 B．該生物與水母有很近的親緣關系 C．綠色熒光蛋白基因在該生物體內得到了表達 D．改變綠色熒光蛋白基因的1個核苷酸對，就不能檢測到綠色熒光 解析：選C　該生物原來沒有熒光表現，加入熒光基因后，表現出熒光現象，但不能確定該生物原來的基因型；基因工程可以實現不同生物間的基因重組，因此，該生物與水母不一定有很近的親緣關系；該生物出現熒光現象，說明綠色熒光蛋白基因在該生物體內得到了表達；由于密碼子的簡并性，改變綠色熒光蛋白基因的1個核苷酸對，有可能檢測到綠色熒光。 2．(2019南通考前卷)iPS細胞是利用病毒將四個基因(Oct4、Sox2、Klf4和cMyc)導入動物體細胞使其轉化為類似胚胎干細胞的一種細胞。在iPS細胞培育過程中(　　) A．運用了基因工程、動物細胞培養(yǎng)等現代生物技術 B．病毒的作用只是通過侵染將基因導入體細胞中 C．使用的工具酶主要有DNA聚合酶和DNA連接酶 D．僅有Oct4、Sox2、Klf4和cMyc能夠轉錄、翻譯 解析：選A　根據題干信息分析，在iPS細胞培育過程中，先利用基因工程技術獲得含有四個基因的動物細胞，再利用動物細胞培養(yǎng)技術獲得iPS細胞；病毒的作用是通過侵染將基因導入體細胞，同時使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并表達；使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶；除了Oct4、Sox2、Klf4和cMyc能夠表達(轉錄、翻譯)，動物體細胞中原來的許多基因也能夠表達。 3．下列關于核酸分子雜交和抗原—抗體雜交的敘述，正確的是(　　) A．核酸分子雜交是指兩條脫氧核苷酸鏈的雜交 B．抗原—抗體雜交的原理為堿基互補配對原則 C．核酸分子雜交可檢測目的基因的存在和轉錄 D．抗原—抗體雜交常以目的基因產物作為抗體 解析：選C　核酸分子雜交可以是兩條脫氧核苷酸鏈的雜交，也可以是 DNA單鏈和RNA的雜交；抗原—抗體雜交的原理是抗體能與對應的抗原發(fā)生特異性結合；核酸分子雜交可檢測目的基因的存在和轉錄；抗原—抗體雜交中目的基因產物常作為抗原。 4．(2019揚州一模)某種線性DNA含有限制性核酸內切酶EcoRⅠ的1個酶切位點。該DNA樣品(甲)經EcoRⅠ酶切后，在DNA連接酶催化下形成產物乙。則反應液中產物乙共有(　　) A．1種　　　　　　　　　　 B．2種 C．3種 D．4種 解析：選C　分析題圖和題意可知，線性DNA含有限制性核酸內切酶EcoRⅠ的1個酶切位點，因此經過該酶切割后會形成兩個相同的黏性末端，切割后形成的兩個DNA片段若分別用a和b表示，由于a和b具有相同的黏性末端，因此利用DNA連接酶催化后，能夠產生aa連接、bb連接、ab連接3種產物。 5．下列關于基因工程應用的敘述，正確的是(　　) A．基因治療就是把缺陷基因誘變成正常基因 B．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交 C．一種基因探針能檢測水體中的所有病毒 D．原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良 解析：選B　基因治療是把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療的目的，并不是把缺陷基因誘變成正?；?；基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子作探針，利用DNA分子雜交的原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的；基因探針具有專一性，一般來說，一種基因探針只能檢測水體中的一種相應的病毒；原核生物的基因也是DNA，可以用于真核生物的遺傳改良。 6．如圖表示利用細菌中抗蟲基因培育抗蟲玉米的過程，其中①～⑧表示操作步驟，a、b表示相關分子，c～e表示培養(yǎng)過程，其中d過程表示細菌與玉米細胞混合培養(yǎng)。下列有關敘述正確的是(　　) A．圖中需要用到限制酶的是步驟①②③ B．圖中導入目的基因的是步驟④ C．步驟⑤的主要目的是擴增目的基因 D．脫分化和再分化的步驟分別是⑦和⑧ 解析：選C　圖中需要用到限制酶的是步驟①②，步驟③需要用到DNA連接酶；步驟④⑤⑥表示將目的基因通過農桿菌轉化法導入玉米細胞，步驟④僅僅是將目的基因轉入細菌；步驟⑦表示植物組織培養(yǎng)過程，包括脫分化和再分化，步驟⑧表示植物的生長發(fā)育過程。 7．小鼠雜交瘤細胞表達的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應，為了克服這個缺陷，可選擇性擴增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達。下列相關敘述正確的是(　　) A．設計擴增目的基因的引物時不必考慮表達載體的序列 B．用PCR方法擴增目的基因時需要知道基因的全部序列 C．PCR體系中G－C堿基對含量將影響使DNA解鏈的所需溫度 D．PCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶 解析：選C　設計擴增目的基因的引物時，要考慮表達載體相關序列，從而保證目的基因能與表達載體相連接及正常表達；用PCR方法擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物，但不需要知道基因的全部序列；在每個雙鏈DNA分子中，堿基對A與T之間有2個氫鍵，C與G之間有3個氫鍵， 且DNA分子含有的氫鍵數越多，其熱穩(wěn)定性就越高，因此PCR體系中G－C堿基對含量將影響DNA解鏈的溫度；PCR體系中一定要添加耐高溫的熱穩(wěn)定DNA聚合酶，而從受體細胞內提取的DNA聚合酶不耐高溫。 8．(2018北京高考)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內切酶分別處理同一DNA片段，酶切位點及酶切產物分離結果如圖。以下敘述不正確的是(　　) A．圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同 B．圖2中酶切產物可用于構建重組DNA C．泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產物 D．圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA 解析：選D　通過圖1可知，兩種限制性核酸內切酶切割DNA分子的不同部位，說明兩種限制性核酸內切酶識別的核苷酸序列不同；圖2中的酶切產物是DNA分子片段，可用于構建重組DNA；觀察圖1可知，該DNA片段有3個SalⅠ酶切位點，故用SalⅠ處理后，可形成4個DNA分子片段，電泳后出現4條電泳帶，與電泳條帶①對應；限制性核酸內切酶作用的是雙鏈DNA片段，因此圖中被酶切的DNA片段應是雙鏈DNA。 9．(2019南通二模，多選)據報道，研究人員將口蹄疫病毒結構蛋白VP1的某一活性肽基因片段導入胡蘿卜愈傷組織細胞培育轉基因胡蘿卜，用于生產可直接口服的口蹄疫疫苗。下列相關敘述正確的是(　　) A．胡蘿卜愈傷組織細胞可利用胡蘿卜體細胞誘導脫分化獲得 B．可將活性肽基因片段直接導入胡蘿卜愈傷組織細胞 C．可利用PCR、DNA分子雜交等技術鑒定目的片段是否已整合到胡蘿卜染色體中 D．轉基因是否成功需要對愈傷組織再分化形成的植株進行活性肽含量測定 解析：選ACD　可利用胡蘿卜韌皮部的一些細胞，放入含有植物激素、無機鹽和糖類等物質的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，這些離體的植物組織細胞，經過脫分化，可以形成愈傷組織；外源基因如果直接導入受體細胞，將無法進行自我復制以及基因的表達，因此活性肽基因片段必須要經由運載體導入胡蘿卜愈傷組織細胞，才能表達；可利用PCR、DNA分子雜交等技術鑒定目的片段是否已整合到胡蘿卜染色體中；如果轉基因成功，轉基因胡蘿卜就會進行基因表達產生相應的VP1的某一活性肽，否則就不會產生或產生量少，因此對愈傷組織再分化形成的植株進行活性肽含量測定，就可知道轉基因是否成功。 10．(多選)利用基因工程技術生產羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如圖所示，下列有關敘述正確的是(　　) A．過程①需使用逆轉錄酶 B．過程②利用PCR擴增CarE基因需使用解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶 C．過程③可用NaCl溶液處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞 D．過程④可利用DNA分子雜交法鑒定目的基因是否已導入受體細胞 解析：選AD　利用PCR擴增基因時，通過高溫使DNA解旋，不需要解旋酶，但需要耐高溫的DNA聚合酶；用CaCl2溶液處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細胞。 11．(2019蘇錫常鎮(zhèn)一模，多選)從唾液腺細胞中提取全部mRNA，以此為模板合成相應的單鏈DNA(TcDNA)，利用該TcDNA與來自同一個體漿細胞中的全部mRNA(JmRNA)進行分子雜交。下列有關敘述錯誤的是(　　) A．TcDNA分子中嘌呤堿基與嘧啶堿基數目相等 B．唾液腺細胞中的RNA與TcDNA都能進行分子雜交 C．唾液腺細胞不能分泌抗體是因為缺乏編碼抗體的相關基因 D．能與TcDNA互補的JmRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA 解析：選ABC　TcDNA分子是單鏈的，因此其分子中的嘌呤堿基與嘧啶堿基數目不一定相等；TcDNA是以從唾液腺細胞中提取全部mRNA為模板合成的，而唾液腺細胞中還有rRNA、tRNA，因此唾液腺細胞中的RNA與TcDNA并不能都進行分子雜交；唾液腺細胞不能分泌抗體是因為編碼抗體的相關基因沒有表達；由于所有細胞中呼吸酶基因都表達，因此能與TcDNA互補的JmRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA。 二、非選擇題 12．(2018天津高考)甲型流感病毒為RNA病毒，易引起流感大規(guī)模流行。我國科學家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法，主要環(huán)節(jié)如下。 (1)改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細胞內的增殖能力。以病毒RNA為模板，逆轉錄成對應DNA后，利用________技術擴增，并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比，改造后的基因表達時不能合成完整長度的________，因此不能產生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構建重組質粒，并保存。 (2)構建適合改造病毒增殖的轉基因宿主細胞。設計合成一種特殊tRNA的基因，其產物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對結合，并可攜帶一個非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與________連接后導入宿主細胞。提取宿主細胞的________進行分子雜交鑒定，篩選獲得成功表達上述tRNA的轉基因宿主細胞。 (3)利用轉基因宿主細胞制備疫苗。將(1)中的重組質粒導入(2)中的轉基因宿主細胞，并在補加______________的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，則該宿主細胞能利用上述特殊tRNA，翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產生大量子代病毒，用于制備疫苗。特殊tRNA基因轉錄時，識別其啟動子的酶是________(單選)。 A．病毒的DNA聚合酶 B．宿主的DNA聚合酶 C．病毒的RNA聚合酶 D．宿主的RNA聚合酶 (4)上述子代病毒不能在正常宿主細胞中增殖，沒有致病性，因此不經滅活或減毒即可制成疫苗。與不具侵染性的流感病毒滅活疫苗相比，該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起________免疫，增強免疫保護效果。 解析：(1)體外進行DNA擴增采用的技術手段是多聚酶鏈式反應(PCR技術)。將基因內個別編碼氨基酸的序列改造成編碼終止密碼子的序列后，在翻譯時終止密碼子提前出現，不能合成完整長度的多肽(或蛋白質)。(2)為了使目的基因能夠在受體細胞中穩(wěn)定存在并正常表達，需要將目的基因與載體(運載體)連接后導入受體細胞。利用分子雜交技術，鑒定篩選獲得成功表達目的RNA的細胞時，需提取宿主細胞的總RNA。(3)將(1)中的重組質粒導入(2)中的轉基因宿主細胞，宿主細胞內由于沒有Uaa，翻譯將會在終止密碼子處停止，將不能翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，所以要想翻譯出完整蛋白，需要在培養(yǎng)基中加入Uaa。轉錄時，識別啟動子的酶為RNA聚合酶，因為轉錄在宿主細胞中進行，所以轉錄用的酶為宿主細胞的RNA聚合酶。(4)不具有感染性的滅活病毒不能進入人體細胞內，只會引發(fā)體液免疫，而減毒的活疫苗雖然不能在人體細胞內正常增殖，但可以侵入人體細胞，能引起人體產生細胞免疫，增強免疫保護效果。 答案：(1)PCR　多肽(或蛋白質)　(2)載體　總RNA (3)非天然氨基酸(Uaa)　D　(4)細胞 13．人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補作用?？诜粮蓴_素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。下圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細胞的流程，①～④表示相關的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶，它們的識別序列及切割位點如下表所示。請回答下列問題： (1)步驟①中，利用PCR技術擴增干擾素基因時，設計引物序列的主要依據是______________________________?？蒲腥藛T還在兩種引物的一端分別加上______________和________________序列，以便于后續(xù)基因的剪切和連接。 (2)過程②所構建的基因表達載體中未標注出的必需元件還有________，過程③中需先用________處理根瘤農桿菌，以便將基因表達載體導入細胞。 (3)過程④中，科研人員提取愈傷組織細胞的RNA后，先通過________過程獲得DNA，再進行PCR擴增，若最終未能檢測出干擾素基因，其可能原因是_______________________ ________________________。 (4)科研人員認為，將轉干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好，其依據是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)PCR技術的前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物。因此，合成引物時主要依據目的基因(干擾素基因)兩端的部分核苷酸序列。同時，便于后續(xù)的剪切和連接，設計引物時還需加上相關限制酶的識別序列，本題中限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的識別序列分別是GAATTC、GGATCC。(2)基因表達載體的組成有目的基因、啟動子、終止子、復制原點和標記基因等。用原核細胞作為受體細胞時，常用Ca2＋(CaCl2)處理，使其成為感受態(tài)。(3)從愈傷組織細胞提取RNA后，經逆轉錄獲得DNA。PCR技術獲得較多的DNA片段進行檢測篩選，不能檢測出干擾素基因，說明在愈傷組織細胞中不含干擾素基因轉錄形成的RNA，可能是干擾素基因未能導入，也可能是導入的干擾素基因未轉錄。(4)單純干擾素只起治療的作用，而轉干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物既有干擾素的治療作用，又有人參的滋補作用。 答案：(1)干擾素基因兩端的部分核苷酸序列　GAATTC　GGATCC　(2)復制原點　Ca2＋(CaCl2)　(3)逆轉錄　導入人參愈傷組織細胞的干擾素基因未能轉錄(或干擾素基因未能導入人參愈傷組織細胞)　(4)藥物既有干擾素治療的作用，又有人參的滋補作用