2023屆一輪復習人教版基因工程作業(yè)

1、練案38選擇性必修3第十單元生物技術(shù)與工程第38講基因工程一、選擇題1.質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，以下關(guān)于質(zhì)粒的表達，錯誤的選項是（B ）A.質(zhì)粒是具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀的DNA分子B.質(zhì)粒存在于細菌擬核之中，與擬核一起控制細菌的生命活動C.作為載體的質(zhì)粒上有限制前的切割位點D.作為載體的質(zhì)粒存在特殊的標記基因解析由分析可知，質(zhì)粒是具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀的DNA分子，A正確；擬核 DNA是細菌的主要遺傳物質(zhì)，包含控制細菌生命活動的遺傳信息，沒有了它細菌就無法存活、 繁殖，質(zhì)粒DNA是獨立于原核細胞擬核DNA之外的遺傳物質(zhì)，使細菌表達一些特殊的性狀, 沒有了它細菌依然可以正常生活、繁

2、殖，B錯誤；作為載體的質(zhì)粒上有限制酶的切割位點， 這是質(zhì)粒作為運載體的條件之一，C正確；作為載體的質(zhì)粒存在特殊的標記基因，以便對目 的基因進行檢測，D正確。. OsGLOK EcCAT、EcGCL和TSR四個基因分別編碼四種不同的酶，研究人員將這 些基因分別與葉綠體轉(zhuǎn)運肽（引導合成的蛋白質(zhì)進入葉綠體）基因連接，構(gòu)建多基因表達載體 （載體中局部序列如以下圖所示），利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化水稻，在水稻葉綠體內(nèi)構(gòu)建了一條新 代謝途徑，提高了水稻的產(chǎn)量。以下表達正確的選項是（A ）I潮霉素抗性基圓一匚“飛川巾1卡那霉素抗性基因- T-DNA 注啟動子終止子 雙葉綠體轉(zhuǎn)運肽A.可用抗原一抗體雜交技術(shù)檢測四種

3、酶在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達量B.四個基因轉(zhuǎn)錄時都以DNA的同一條單鏈為模板C.應(yīng)選用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選被農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的水稻細胞D.四個基因都在水稻葉綠體內(nèi)進行轉(zhuǎn)錄翻譯解析可用抗原一抗體雜交技術(shù)檢測四種酶在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達量，雜交帶相對量 越多，說明目的基因翻譯成的蛋白質(zhì)含量越高，A正確；由題圖可知，在同一個TDNA中 OsGLOl啟動子啟動轉(zhuǎn)錄的方向與其他三個基因的不同，四個基因轉(zhuǎn)錄時不都以DNA的同 一條單鏈為模板，B錯誤；卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA 中，應(yīng)選用含潮霉素的培養(yǎng)基篩選被農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的水稻細胞，C錯誤；由題意知，利用農(nóng)桿 菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化水稻，可使目

4、的基因插入到水稻細胞中染色體的DNA上，所以與葉綠體轉(zhuǎn)運 肽基因連接的四個基因，在水稻細胞核內(nèi)進行轉(zhuǎn)錄，在核糖體中進行翻譯，D錯誤。. （2021.湖北省高三調(diào)研）以下圖是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖，載體質(zhì)粒具質(zhì)粒重組質(zhì)粒質(zhì)粒重組質(zhì)粒有四環(huán)素抗性基因（tet）和氨年青霉素抗性基因（amp，）,轉(zhuǎn)化大腸桿菌后，采用含有不同抗 生素的平板進行篩選，得到A、B、C、D四種菌落，其生長情況如下表（“ + ”代表生長，“一”代表不生長）。根據(jù)表中結(jié)果判斷，含有重組質(zhì)粒的菌落是（B ）平板類型菌落類無抗生素氨葦青霉素四環(huán)素氨年青霉素 十四環(huán)素菌落A+菌落B+菌落C+菌落D+ampA.菌落AB.菌

5、落BC.菌落CD.菌落D解析菌落A能在添加了四環(huán)素和氨芋青霉素的平板上生長，說明導入的是原始質(zhì)粒, 不含符合要求的重組質(zhì)粒，A不符合題意；菌落B在添加了四環(huán)素中的平板中均不能生長， 而在單獨添加氨羊青霉素的培養(yǎng)基中能生長，說明B菌落含有重組質(zhì)粒，B符合題意；菌落 C只能在無抗生素的平板上生長，在氨羊青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都不能夠生長，說明菌 落C沒有抗性基因，沒有導入質(zhì)粒，C不符合題意；菌落D在四環(huán)素中能生長，而在添加了 氨羊青霉素的培養(yǎng)基中不能生長，說明菌落D導入的是目的基因插入在氨芾青霉素抗性基因 （amp）中的質(zhì)粒，D不符合題意。.以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，正確的選項是（B ）A.蛋白

6、質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作B.蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子C.對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實現(xiàn)的D.蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的解析由概念可知：蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的基因分子進行操作， 改造基因即改造蛋白質(zhì)，而且可以遺傳，故A錯誤；由蛋白質(zhì)工程的概念可知：蛋白質(zhì)工程 能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子，故B正確；對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改 造現(xiàn)有蛋白質(zhì)的基因來實現(xiàn)的，故C錯誤；蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是不 完全相同的，故D錯誤。.為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基

7、因C（圖1）,擬將其與質(zhì)EcoR I EcoR IEcoR I EcoR I圖2C基因粒（圖2）重組，再借助農(nóng)桿菌導入菊花中。圖1以下操作與實驗?zāi)康牟环氖牵ˋ.用限制性內(nèi)切核酸酶EcoR I和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰毎鸆.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞D.用PCR等技術(shù)檢測C基因是否整合到菊花染色體上解析目的基因C和質(zhì)粒都有可被&roRl切割的酶切位點，另外需要DNA連接酶將 切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來；愈傷組織全能性較高，是理想的植物受體細胞，將目的基 因?qū)胫参锸荏w細胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此

8、選擇培 養(yǎng)基中應(yīng)該加入潮霉素；使用PCR等技術(shù)可檢測目的基因是否整合到受體染色體上。6.根據(jù)某基因上游和下游的堿基序列，設(shè)計合成了用于該基因PCR的兩段弓【物（單鏈 DNA）o引物與該基因變性DNA（單鏈DNA）結(jié)合為雙鏈DNA的過程稱為復性。以下圖是兩引 物的Tm（引物熔解溫度，即50%的引物與其互補序列形成雙鏈DNA分子時的溫度）測定結(jié)果, 以下表達不正確的選項是（B ）ZQ腿/VNCI裁令ZQ腿/VNCI裁令A(yù).通常引物1和引物2不能有堿基互補配對關(guān)系B.兩引物分別是子鏈延伸的起點，并可以反復利用C.假設(shè)兩引物的脫氧核甘酸數(shù)相同，推測引物2的GC含量較高D.復性所需溫度與時間，取決于引物

9、的長度、堿基組成及其濃度等因素解析通常引物1和引物2不能有堿基互補配對關(guān)系，以免二者結(jié)合，A項正確；兩 引物參與子鏈的形成，不能反復利用，B項錯誤；假設(shè)兩引物的脫氧核甘酸數(shù)相同，引物2的 熔解溫度較高，推測GC含量較高，C項正確；結(jié)合以上分析可知，復性所需溫度與時間， 取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素，D項正確。.科研人員先分別PCR擴增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信號肽基因（編碼的肽鏈能 引導新合成的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移、分泌），再將它們拼接形成融合基因，并導入大腸桿菌生產(chǎn)尿酸酶。相關(guān)表達不正確的選項是（D ）A.擴增兩類基因時可以通過設(shè)計引物來控制兩類基因的拼接方向.構(gòu)建融合基因的目的是使大

10、腸桿菌能合成尿酸酶并分泌到細胞外C.融合基因?qū)氪竽c桿菌前需構(gòu)建基因表達載體，以保證目的基因正常表達和遺傳D.在導入融合基因前，應(yīng)先用NaCl處理大腸桿菌，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細胞解析擴增兩類基因時可以通過設(shè)計引物來控制兩類基因的拼接方向，A項正確；構(gòu) 建融合基因的目的是使大腸桿菌能合成尿酸酶并分泌到細胞外，B項正確；融合基因?qū)氪?腸桿菌前需構(gòu)建基因表達載體，以保證目的基因正常表達和遺傳，C項正確；在導入融合基 因前，應(yīng)先用CaCb處理大腸桿菌，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細胞，D項錯誤。8.加拿大食品檢驗局批準了第三種耐褐變轉(zhuǎn)基因蘋果品種上市。研究人員通過RNA沉 默技術(shù)，特異性降低蘋果細胞內(nèi)多酚氧化酶基因的

11、表達水平，使蘋果被切開后即使長時間暴 露在空氣中也不會被氧化褐變。如圖是此過程原理示意圖，以下有關(guān)表達不正確的選項是（B ）多酚類物質(zhì)|多酚氧化酶黑色素（致蘋 果切口褐變） AGTG TCAC GTGT CCAGA小N AGUGUCACGUGUCCAGArt/ （iMly mly、一TCAC AGTG CACA GGTCTUCACAGUGCACAGGUCU r/ （Imix llkix麗 i目的基因A.細胞內(nèi)多酚氧化酶基因的表達包括圖示中的過程B.將目的基因成功導入蘋果細胞中需限制酶、DNA連接酶和RNA聚合酶C. “RNA沉默”的含義是mRNA不能翻譯產(chǎn)生多酚氧化酶D.目的基因的表達序列與多

12、酚氧化酶基因的表達序列互補，且要同時在同一細胞內(nèi)表 達解析圖示中的過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯，多酚氧化酶基因的表達指多酚氧化酶基 因控制多酚氧化酶合成的過程，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個過程，A項正確；將目的基因成功 導入蘋果細胞中需要構(gòu)建基因表達載體，該過程需要限制酶、DNA連接酶，不需要RNA聚 合酶，B項錯誤；據(jù)圖可知，目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因轉(zhuǎn)錄形成的 mRNA互補配對，形成RNA雙鏈，使mRNA不能與核糖體結(jié)合，從而阻止了翻譯過程，C 項正確；使目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA和多酚氧化酶基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA互補配對，應(yīng) 使目的基因的表達序列與多酚氧化酶基因的表達序列互補，且要

13、同時在同一細胞內(nèi)表達，D 項正確。9.圖1、圖2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中局部操作步驟示意圖，以下表達不正確的選項是（A ）雞血細胞液DNA濃鹽溶液圖1圖2A.圖1、2中加入蒸儲水稀釋的目的相同B.圖1中完成過濾之后保存濾液C.圖2中完成過濾之后棄去濾液D.在圖1雞血細胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)解析題圖1中加入蒸儲水的目的是使雞血細胞吸水漲破，題圖2中加入蒸儲水的目 的是稀釋NaCl溶液，使DNA析出；題圖1中加入蒸鐳水后，DNA存在于濾液中；題圖2 中加入蒸儲水后，NaCl溶液濃度降低，DNA析出，所以棄去濾液；嫩肉粉主要成分是蛋白 酶，雞血細胞液中加入少許嫩肉粉可將蛋白質(zhì)

14、水解成小分子肽或氨基酸，有利于除去蛋白質(zhì)。.（不定項X2021 .山東德州高三二模）戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，其基因組中 ORF2基因編碼的pORF2蛋白是戊型肝炎病毒的外表抗原。我國科研人員利用基因工程， 將編碼pORF2的DNA導入大腸桿菌細胞，最終從大腸桿菌中提取pORF2蛋白并制成疫 苗。以下分析正確的選項是（CD ）A.利用特定引物對病毒RNA進行PCR擴增即可獲得目的基因B.戊型肝炎病毒與大腸桿菌遺傳物質(zhì)相同所以能實現(xiàn)基因的重組C.構(gòu)建基因表達載體時，需將編碼pORF2的DNA與啟動子連接D.利用該方法獲得的疫苗不會誘發(fā)細胞免疫但可以產(chǎn)生記憶細胞解析需先將病毒的RNA逆轉(zhuǎn)錄成D

15、NA,再根據(jù)DNA序列設(shè)計出特異性的引物進行 PCR擴增目的基因，A錯誤；戊型肝炎病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA, B錯誤；基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因等局部，要使目的基因在 受體細胞中特異性表達，在構(gòu)建基因表達載體時，需將目的基因pORF2的DNA與啟動子等 調(diào)控組件重組在一起，C正確；該蛋白疫苗不會侵染細胞，不產(chǎn)生細胞免疫，但疫苗屬于抗 原，會刺激機體產(chǎn)生體液免疫，可以產(chǎn)生記憶細胞（記憶B細胞），D正確。.（不定項）如圖為某種質(zhì)粒的簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切核酸酶EcoRi、 BamH I的酶切位點，P為轉(zhuǎn)錄的啟動部位。目的基因的兩端有Eco

16、R I、BamH I的酶 切位點，受體細胞為無任何抗藥性的原核細胞。以下有關(guān)表達，錯誤的選項是（ABD ）A.將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoR I酶切，在DNA連接酶作用下，生成 由兩個DNA片段連接形成的產(chǎn)物有兩種B. DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來，形成一個重組質(zhì)粒時形成 兩個磷酸二酯鍵C.為了防止目的基因反向粘連和質(zhì)粒自行環(huán)化，酶切時可選用的酶是EcoRi和 BamH ID.能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細胞說明該目的基因已成功導入該細胞解析根據(jù)題意，目的基因的兩端有瓦oRl、的酶切位點，將含有目的基因 的DNA用EcoRi酶切，會得到目的基因片段；根據(jù)質(zhì)

17、粒的簡圖可知，將質(zhì)粒用EcoRi酶 切，會得到與質(zhì)粒周長等長的鏈狀DNA；因此將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoR 酶切，在DNA連接酶作用下，可生成目的基因一目的基因片段、目的基因質(zhì)粒片段、質(zhì) 粒一質(zhì)粒片段三種產(chǎn)物，A錯誤；DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來形 成一個重組質(zhì)粒，該過程形成四個磷酸二酯鍵，B錯誤；EcoRl和瓦zmHl的識別序列不同， 獲取目的基因和切割質(zhì)粒時，同時選用EcoR I和&根HI切割，目的基因兩端形成的末端不 同，切割開的質(zhì)粒兩端形成的末端不同，再用DNA連接酶連接，可以防止目的基因反向連 接和質(zhì)粒自身環(huán)化，C正確；題圖顯示，在構(gòu)建基因表達載體

18、的過程中質(zhì)粒中的青霉素抗性 基因和四環(huán)素抗性基因都不會被破壞，因此能在含青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中生長的受體細 胞不能說明目的基因已成功導入該細胞，D錯誤。12.（不定項）（2021.河北張家口高三一模）2020年諾貝爾化學獎授予新型基因編輯技術(shù) CRISPR/Cas9o研究發(fā)現(xiàn)：很多細菌的細胞里有一種適應(yīng)力免疫系統(tǒng)叫做CRISPR,它可以 使細菌偵測到病毒DNA并消滅它。在病毒感染細菌后，細菌通過一種向?qū)NA把Cas9蛋 白引導到外源DNA并與之結(jié)合，而后利用Cas9蛋白的DNA內(nèi)切酶將病毒DNA剪斷， 從而阻斷病毒在細菌體內(nèi)的繁殖。圖示利用改造后的CRISPR/Cas9技術(shù)，研究人員能高精

19、度 修改動物、植物和微生物的DNAo以下分析正確的選項是（ACD ）（I鏈Cas9蛋白/目標DNA7即向?qū)NAIHiiiiiiiikiiik tiiiiiiiiiiiiiiifTTT目A重新連接A.向?qū)NA與目標DNA片段結(jié)合時遵循堿基互補配對原那么B.利用該技術(shù)進行基因編輯時，只能切除原有DNA片段不能插入新的DNA片段C.通過CRISPR/Cas9技術(shù)可以敲除突變的基因而到達根除致病基因的目的D. Cas9蛋白剪切DNA片段的精確性隨著向?qū)NA長度的延長而增加解析CRISPR相當于細菌細胞中的免疫系統(tǒng)，向?qū)NA與目標DNA片段結(jié)合時遵循堿基互補配對原那么，A正確；利用該技術(shù)進行基因

20、編輯時，既能切除原有DNA片段，又 能插入新的DNA片段，B錯誤；通過CRISPR/Cas9技術(shù)可以敲除突變的基因而到達根除致 病基因的目的，C正確；向?qū)NA與目標DNA結(jié)合的前提條件是RNA序列與DNA序列 精準結(jié)合，如果向?qū)NA過短，那么基因組中能與之結(jié)合的DNA序列就會越多，出現(xiàn)Cas9 結(jié)合剪切多個基因的現(xiàn)象，因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精確性隨著向?qū)NA長度的延 長而增加，D正確。二、非選擇題.（2022廣東四校聯(lián)考）奶酪是一種常見的食品，傳統(tǒng)的方法是從未斷奶的小牛的胃黏 膜里提取牛凝乳酶,它能水解多肽鏈中苯丙氨酸和甲硫氨酸之間的肽鍵以促使牛奶凝結(jié)來生 產(chǎn)奶酪，此方法產(chǎn)量低

21、且昂貴。如今科學家將編碼牛凝乳酶的基因?qū)氪竽c桿菌中，實現(xiàn)牛 凝乳酶的批量生產(chǎn)，極大的滿足了奶酪生產(chǎn)的需求。請回答相關(guān)問題：（1）科學家利用基因工程生產(chǎn)出大量的牛凝乳酶，該工程是在（DNA）分子 水平上進行 設(shè)計和施工的，其核心步驟是一基因表達載體的構(gòu)建。使大腸桿菌產(chǎn)生牛凝乳配的目的基因最好從cDNA文庫 填（“cDNA文庫” / “基 因組文庫”）中獲取，原因是 大腸桿菌是原核生物，cDNA文庫中沒有內(nèi)含子，基因結(jié)構(gòu)與 原核細胞的基因結(jié)構(gòu)更接近。（3）利用圖示目的基因和質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒，最好選用 Ncol和Xhol （填限制性內(nèi)切核 酸酶名稱）切割，理由是目的基因不會被破壞、一防止目的基因或

22、載體自身的黏性末端連接、 防止目的基因與載體反向連接_。假設(shè)要初步篩選出導入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，要在含.氨葦 青霉素_填（“氨葦青霉素” / “四環(huán)素”）的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)?？拱比斍嗝顾鼗蛸|(zhì)粒Eco RiNco抗四環(huán)素基因 XholNcol EcoRi Xhol I 七J llllllllllllilllllllllll EjRI白而翥茵 注：箭頭表示酶切位點（4）最后進行凝乳酶活性檢測：將適量的大腸桿菌表達出的凝乳酶的提取物加入脫脂奶粉 溶液中，37 保溫一段時間，可觀察到/兌脂奶粉溶液有明顯的凝結(jié)現(xiàn)象。解析（1）基因工程是指按照人們的意愿，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特 性，從而

23、創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，DNA屬于分子水平，所以該工 程是在分子水平上進行設(shè)計和施工的，基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。（2）大腸 桿菌是原核生物，cDNA文庫中沒有內(nèi)含子，基因結(jié)構(gòu)與原核細胞的基因結(jié)構(gòu)更接近，所以 使大腸桿菌產(chǎn)生牛凝乳酶的目的基因最好從cDNA文庫中獲取。（3）根據(jù)圖示可知，EcoRI的 識別序列在目的基因內(nèi)部，用其切割會破壞目的基因的完整性，假設(shè)用同一種限制酶切割載體 和目的基因，容易導致目的基因或載體的自體連接、以及目的基因與載體反向連接，所以可 用Neo I和X/2O I切割目的基因和載體，既保證目的基因不會被破壞、又能防止目的基因或 載體

24、自身的黏性末端連接、以及防止目的基因與載體反向連接。由于Neol和X/zoI的識別 序列在抗四環(huán)素基因上，所以構(gòu)建的基因表達載體上抗四環(huán)素基因被破壞，但抗氨羊青霉素 基因完整，故含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌會表現(xiàn)出抗氨葦青霉素，所以假設(shè)要初步篩選出導入重 組質(zhì)粒的大腸桿菌，要在含氨羊青霉素的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。（4）凝乳酶能水解多肽鏈中苯丙 氨酸和甲硫氨酸之間的肽鍵以促使牛奶凝結(jié)，所以可將適量的大腸桿菌表達出的凝乳酶的提 取物加入脫脂奶粉溶液中，37 保溫一段時間，可觀察到脫脂奶粉溶液有明顯的凝結(jié)現(xiàn)象， 說明表達形成的凝乳酶具有活性。. （2021 福建漳州高三下學期第一次質(zhì)檢）白葉枯病是造成我國重要糧食作物水稻 嚴重減產(chǎn)的重要原因之一。某科研團隊將白葉枯病抗性基因Xa21與質(zhì)粒重組（圖1）,利用人 工破損處理的水稻幼苗細胞借助根癌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得抗白葉枯病的水稻品種，其中根癌農(nóng) 桿菌侵染植物細胞過程如圖2所示，不同種限制酶識別序列不同。請回答：EcoR I Xa21 基因 EcoRiEcoR I Xa21 基因 EcoRiSma IEcoR I Hind Id BamH