2024屆 一輪復(fù)習 人教版 基因工程 作業(yè)（單選版）

基因工程(建議用時：40分鐘)一、選擇題：每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求。1．(2023·遼寧大連開學考)下列關(guān)于生物學中常見的幾種酶的敘述，正確的是()A．DNA連接酶將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間的堿基黏合形成氫鍵B．用限制酶從質(zhì)粒上切下一個目的基因需消耗4個水分子C．Taq酶是PCR擴增儀擴增DNA分子時常用的一種耐高溫的DNA連接酶D．在解離根尖分生區(qū)細胞時加入纖維素酶有利于提高解離的效果B解析：DNA連接酶是將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間黏合形成磷酸二酯鍵，堿基之間的氫鍵自動形成，A錯誤；用限制酶從質(zhì)粒上切下一個目的基因需打開2個切口，破壞4個磷酸二酯鍵，消耗4個水分子，B正確；Taq酶是PCR擴增儀擴增DNA分子時常用的一種耐高溫DNA聚合酶，C錯誤；在解離根尖分生區(qū)細胞時加入鹽酸使植物細胞相互分散開，纖維素酶可用于除去細胞壁，D錯誤。2．(2022·云南聯(lián)考)戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，ORF2基因編碼的結(jié)構(gòu)蛋白(pORF2)位于病毒表面，構(gòu)成病毒的衣殼。我國科研人員利用基因工程技術(shù)，在大腸桿菌中表達pORF2，制備戊型肝炎疫苗，過程如下圖。下列關(guān)于該疫苗的敘述，正確的是()A．過程①需要的酶是RNA聚合酶，原料是A、U、G、CB．重組基因表達載體上的啟動子需來源于戊型肝炎病毒C．過程⑤需要用聚乙二醇處理大腸桿菌使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)D．過程⑥大量制備pORF2蛋白前應(yīng)做相應(yīng)的檢測與鑒定D解析：戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，過程①是以病毒RNA為模板合成DNA，獲取目的基因的過程，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是四種脫氧核苷酸，A錯誤；啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其作用是供RNA聚合酶的識別、結(jié)合以驅(qū)動目的基因的轉(zhuǎn)錄，啟動子具有物種或組織特異性，構(gòu)建在大腸桿菌細胞內(nèi)特異表達pORF2蛋白的載體時，需要選擇大腸桿菌細胞的啟動子，而不能選擇其他物種和組織細胞的啟動子，B錯誤；將目的基因?qū)氪竽c桿菌前，需要先用Ca2+處理大腸桿菌，改變大腸桿菌細胞膜的透過性，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，C錯誤。3．(2021·江蘇卷)下圖是剔除轉(zhuǎn)基因植物中標記基因的一種策略，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．分別帶有目的基因和標記基因的兩個質(zhì)粒，都帶有T-DNA序列B．該方法建立在高轉(zhuǎn)化頻率基礎(chǔ)上，標記基因和目的基因須轉(zhuǎn)到不同染色體上C．若要獲得除標記基因的植株，轉(zhuǎn)化植株必須經(jīng)過有性繁殖階段遺傳重組D．獲得的無篩選標記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異D解析：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上，故分別帶有目的基因和標記基因的兩個質(zhì)粒，都帶有T-DNA序列，進而成功整合到受體細胞染色體上，A正確；該方法需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，在高轉(zhuǎn)化頻率的基礎(chǔ)上，將目的基因和標記基因整合到染色體上，由圖可知，標記基因和目的基因位于細胞中不同的染色體上，B正確；通過雜交分離結(jié)果可知，經(jīng)過有性繁殖階段遺傳重組后獲得了三種類型細胞，其中包括只含目的基因的，只含標記基因的和既含目的基因又含標記基因的，C正確；獲得的無篩選標記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了基因重組，D錯誤。4．不對稱PCR是利用不等量的一對引物來產(chǎn)生大量單鏈DNA的方法。這兩種引物分別為限制性引物與非限制性引物，其最佳比例一般為1∶50～1∶100，在PCR反應(yīng)的最初10～15個循環(huán)中，其擴增產(chǎn)物最初主要是雙鏈DNA，但當限制性引物消耗完后，非限制性引物引導(dǎo)的PCR就會產(chǎn)生大量的單鏈DNA。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．可以利用不對稱PCR來制備探針B．復(fù)性溫度過高可能導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴增產(chǎn)物C．用不對稱PCR方法擴增目的基因時需知道基因的全部序列D．因為雙鏈DNA和單鏈DNA的分子量大小不同，可通過電泳方法將其分離C解析：探針即是單鏈DNA，根據(jù)題意可知不對稱PCR可用來合成大量的單鏈DNA，A正確；復(fù)性溫度過高會導(dǎo)致引物無法與模板結(jié)合，從而無擴增產(chǎn)物形成，B正確；PCR時不需要知道擴增基因的全部序列，只需要知道兩端的部分序列即可，C錯誤；單鏈DNA和雙鏈DNA的分子量不同，電泳可以將其分離，D正確。5．(2023·廣東廣州模擬)自然界中很少出現(xiàn)藍色的花，天然藍色花產(chǎn)生的主要原因是花瓣細胞液泡中花青素在堿性條件下顯藍色。我國科學家利用鏈霉菌的靛藍合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)構(gòu)建基因表達載體(如下圖所示)，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入白玫瑰中，在細胞質(zhì)基質(zhì)中形成穩(wěn)定顯色的靛藍。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．上述獲得藍色玫瑰的方案中無需轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因B．將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠC．sfp和idgS基因具有各自的啟動子，表達是相互獨立進行的D．農(nóng)桿菌可將Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色體DNA上B解析：靛藍能夠穩(wěn)定顯色，不受pH的影響，故本題方案中無需轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因，A正確；將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，則會將終止子一同切除，故只能用BamHⅠ，B錯誤；sfp和idgS基因具有各自的啟動子，表達是相互獨立進行的，C正確；將目的基因?qū)胫参锛毎刹捎棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，故農(nóng)桿菌可將Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色體DNA上，D正確。6．(2022·山東臨沂三模)脫氧核苷三磷酸(dNTP)和雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP，ddN-Pα～Pβ～Pγ)的結(jié)構(gòu)均與核苷三磷酸(NTP)類似，僅是所含五碳糖的羥基(—OH)數(shù)目不同。在DNA復(fù)制時，ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點，從而終止DNA片段延伸?，F(xiàn)有一些序列為5′—GACTATGATCGTA—3′的DNA分子單鏈片段，將其作為模板與引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg2+及緩沖溶液加入反應(yīng)管中，底物中僅有一種被32P標記。通過PCR獲得被32P標記且3′端為堿基A的不同長度子鏈DNA。下列敘述錯誤的是()A．dNTP作PCR的原料時也可為DNA復(fù)制提供能量B．反應(yīng)底物是dCTP、dGTP、dTTP、dATP和γ位32P標記的ddATPC．ddNTP與dNTP競爭的延長位點是脫氧核苷酸鏈的3′末端D．實驗結(jié)束后最多可得到4種被32P標記的子鏈DNAB解析：分析題意可知，dNTP水解可得到脫氧核苷酸，同時水解化學鍵可釋放能量，故作PCR的原料時也可為DNA復(fù)制提供能量，A正確；題干中要對模板DNA分子單鏈片段通過PCR進行擴增，且要獲得堿基A的不同長度的DNA分子，說明需要ddATP作為競爭底物參與PCR過程，則反應(yīng)底物是dCTP、dGTP、dTTP、dATP和α位32P標記的ddATP，B錯誤；DNA復(fù)制時，由5′端向3′端延伸，因此ddNTP與dNTP競爭的延長位點是脫氧核苷酸鏈的3′末端，C正確；分析題意可知，5′—GACTATGATCGTA—3′的DNA分子單鏈片段共有4個堿基“A”，內(nèi)部有4個堿基“T”，因此利用PCR反應(yīng)體系，最多可得到4種被32P標記的子鏈DNA，D正確。7．20世紀70年代，科學家發(fā)明了雙脫氧終止法對DNA進行測序。其原理如圖，在4個試管中分別加入4種脫氧核苷三磷酸(dNTP)和1種雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)；ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點，并終止DNA片段的延伸。在4個試管中DNA鏈將會分別在A、G、C及T位置中止，并形成不同長度的DNA片段。這些片段隨后可被電泳分開并顯示出來。下列說法中錯誤的是()A．這種測序方法需要引物和耐高溫的DNA聚合酶B．電泳圖譜中的箭頭所指的DNA片段以鳥嘌呤結(jié)尾C．測得未知DNA的序列為5′—GATTCGAGCTGA—3′D．ddNTP與dNTP競爭的延長位點是核苷酸鏈的3′末端C解析：這種測序方法需要引物和耐高溫的DNA聚合酶，A正確；電泳圖譜中的箭頭所指的DNA片段以鳥嘌呤結(jié)尾，B正確；測得未知DNA的序列為5′-TCAGCTCGAATC－3′，C錯誤；ddNTP與dNTP競爭的延長位點是核苷酸鏈的3′末端，D正確。8．研究表明，服用α-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。人參是一種名貴藥材，具有較好的滋補作用。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(guān)的操作。若限制酶EcoRⅠ識別G↓AATTC，BamHⅠ識別G↓GATCC。下列選項錯誤的是()A．步驟①中，利用PCR技術(shù)擴增干擾素基因時，設(shè)計引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列B．在過程③中T-DNA整合到受體細胞的染色體DNA上C．科研人員在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是方便后續(xù)的剪切和連接D．過程④中，科研人員最終未能檢測出干擾素基因，其原因可能是干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細胞B解析：步驟①中，利用PCR技術(shù)擴增干擾素基因時，設(shè)計引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩端的部分核苷酸序列，A正確；在過程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌，而在侵染人參愈傷組織細胞時，T-DNA整合到受體細胞的染色體DNA上，B錯誤；由于需要用EcoRⅠ、BamHⅠ兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，因此科研人員還在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后續(xù)的剪切和連接，C正確；干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷組織細胞或?qū)肴藚⒂鷤M織細胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄，這會導(dǎo)致通過該方法不能檢測出干擾素基因，D正確。二、非選擇題9．(2021·遼寧卷)PHB2蛋白具有抑制細胞增殖的作用。為初步探究某動物PHB2蛋白抑制人宮頸癌細胞增殖的原因，研究者從基因數(shù)據(jù)庫中獲取了該蛋白的基因編碼序列(簡稱phb2基因)，大小為0.9kb(1kb＝1000堿基對)，利用大腸桿菌表達該蛋白?；卮鹣铝袉栴}。(1)為獲取phb2基因，提取該動物肝臟組織的總RNA，再經(jīng)____________過程得到cDNA，將其作為PCR反應(yīng)的模板，并設(shè)計一對特異性引物來擴增目的基因。(2)圖1為所用載體圖譜示意圖，圖中限制酶的識別序列及切割位點見下表。為使phb2基因(該基因序列不含圖1中限制酶的識別序列)與載體正確連接，在擴增的phb2基因兩端分別引入________和__________兩種不同限制酶的識別序列。經(jīng)過這兩種酶酶切的phb2基因和載體進行連接時，可選用______________(填“E．coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。圖1表相關(guān)限制酶的識別序列及切割位點名稱識別序列及切割位點名稱識別序列及切割位點HindⅢA↓AGCTTTTCGA↑AEcoRⅠG↓AATTCCTTAA↑GPvuⅡCAG↓CTGGTC↑GACPstⅠCTGC↓AGGA↑CGTCKpnⅠG↓GTACCCCATG↑GBamHⅠG↓GATCCCCTAG↑G注：箭頭表示切割位點(3)轉(zhuǎn)化前需用CaCl2處理大腸桿菌細胞，使其處于__________的生理狀態(tài)，以提高轉(zhuǎn)化效率。(4)將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，隨機挑取菌落(分別編號為1、2、3、4)培養(yǎng)并提取質(zhì)粒，用(2)中選用的兩種限制酶進行酶切，酶切產(chǎn)物經(jīng)電泳分離，結(jié)果如圖2，________號菌落的質(zhì)粒很可能是含目的基因的重組質(zhì)粒。圖2注：M為指示分子大小的標準參照物；小于0.2kb的DNA分子條帶未出現(xiàn)在圖中(5)將純化得到的PHB2蛋白以一定濃度添加到人宮頸癌細胞培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24小時后，檢測處于細胞周期(示意圖見圖3)不同時期的細胞數(shù)量，統(tǒng)計結(jié)果如圖4。分析該蛋白抑制人宮頸癌細胞增殖可能的原因是將細胞阻滯在細胞周期的________(填“G1”“S”或“G2/M”)期。解析：(1)利用RNA獲得cDNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄。(2)根據(jù)啟動子和終止子的生理作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動子和終止子之間。從圖中看出，兩者之間存在三種限制酶切點，但是KpnⅠ在質(zhì)粒上不止一個酶切位點，所以應(yīng)該選擇EcoRⅠ和PvuⅡ兩種不同限制酶的識別序列；根據(jù)PvuⅡ的酶切序列，切出了平末端，所以構(gòu)建基因表達載體時，應(yīng)該用T4DNA連接酶連接質(zhì)粒和目的基因。(3)轉(zhuǎn)化時用CaCl2處理大腸桿菌細胞，使其處于感受態(tài)的生理狀態(tài)，以提高轉(zhuǎn)化效率。(4)由于這些菌落都可以生長在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中，因此都含有質(zhì)粒，重組質(zhì)粒包含了目的基因和質(zhì)粒，如果用EcoRⅠ和PvuⅡ兩種酶切割重組質(zhì)粒電泳后將獲得含有質(zhì)粒和目的基因兩條條帶，由于phb2基因大小為0.9kb，所以對應(yīng)電泳圖是菌落3。(5)比較圖4中G1期和S期細胞減少，而G2期細胞數(shù)目明顯增多，說明了G1期和S期細胞可以進入G2期，而G2期的細胞沒有能夠完成分裂進入G1期，因此PHB2蛋白應(yīng)該作用于G2/M期。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)EcoRⅠPvuⅡT4DNA連接酶(3)感受態(tài)(4)3(5)G2/M10．神經(jīng)纖毛蛋白-1(NRP-1)能在腫瘤細胞內(nèi)表達，是血管內(nèi)皮生長因子的新型受體，通過參與多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)來促進腫瘤血管的生成。研究人員從腫瘤細胞中擴增出NRP-1基因并將其導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)進行發(fā)酵培養(yǎng)，分離提純相應(yīng)NRP-1，并將其免疫小鼠，為靶向治療乳腺癌(MCF7)提供抗NRP-1的單克隆抗體(NRP-1MAb)。(1)利用PCR技術(shù)可以從腫瘤細胞的基因組中分離擴增得到完整的NRP-1基因，其原因是使用__________________的引物可以從模板DNA中擴增出該基因。該技術(shù)可用于基因工程四個基本步驟中的____________________________步驟。(2)NRP-1基因表達載體的構(gòu)建如圖1所示。表達載體上除了標注的DNA片段外，在NRP-1基因上游還必須擁有的DNA片段(箭頭所示)是__________，其作用是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究人員將分離提純的NRP-1免疫小鼠后，取其脾臟中B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，在該培養(yǎng)基上不能存活的是________________________________________。選取檢測抗體陽性的雜交瘤細胞進行體外培養(yǎng)時需要的氣體環(huán)境是_________________________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，NRP-1在MCF7細胞中高表達。將MCF7細胞制成單細胞懸液，等量注入4組裸鼠右前腋下，接種后3天開始給藥NRP-1MAb(低劑量1mg/kg；中劑量5mg/kg；高劑量10mg/kg)，共給藥7次。每隔5天測算一次腫瘤的體積，如圖2所示。分析上圖可得出的結(jié)論是__________________________________________________________________________________________________。(5)由題中信息推測NRP-1MAb抑制腫瘤的作用機理是：NRP-1MAb與NRP-1特異性結(jié)合，阻斷了______________________________，抑制了腫瘤血管生成，進而降低了腫瘤的體積。解析：(1)利用PCR技術(shù)可以獲取目的基因，所以利用PCR技術(shù)可以從腫瘤細胞的基因組中分離擴增得到完整的NRP-1基因，其原因是使用與NRP-1基因兩端特異性結(jié)合的引物可以從模板DNA中擴增出該基因。在檢測與鑒定中，鑒定是否成功插入和轉(zhuǎn)錄需要