（統(tǒng)考版）2023版高考生物一輪復(fù)習(xí)課后定時檢測案42基因工程

課后定時檢測案42基因工程[基礎(chǔ)對點練]——考綱對點·夯基礎(chǔ)1．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達2．在DNA的粗提取實驗中，對DNA提取量影響較小的是（）A．使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂并釋放出DNA等核物質(zhì)B．?dāng)嚢钑r要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動C．在析出DNA黏稠物時，要緩緩加入蒸餾水，直至黏稠物不再增多D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可將混合液再放入冰箱中冷卻[提能強化練]——考點強化·重能力3．[經(jīng)典高考]北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強，下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是（）①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成能表達的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達[大題沖關(guān)練]——綜合創(chuàng)新·求突破4．[2022·廣東汕頭市高三三模]葉綠體基因工程是指向葉綠體基因組中引入外源目的基因，并使之表達。Rubisco酶（簡稱R酶）是光合作用中CO2固定的關(guān)鍵酶，深紅紅螺菌的R酶活性是一般植物的4倍?？茖W(xué)家嘗試將該菌的Rubisco基因（簡稱R基因）導(dǎo)入玉米葉綠體，提高玉米R酶活性，進而提高玉米光合能力。RbcL基因位于葉綠體DNA上，其產(chǎn)物參與光合作用過程。（1）在構(gòu)建基因表達載體中，使用了玉米葉綠體特異性基因RbcL基因的啟動子和終止子，其目的是。在構(gòu)建該表達載體時，需要使用的工具酶有。（2）科學(xué)家試圖修改R基因中部分堿基，以改變R酶部分氨基酸序列，以進一步提高R酶的活性，該操作屬于工程。（3）獲得成功轉(zhuǎn)化R基因的玉米細胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株其中使用到三種培養(yǎng)基主要激素配方如下（NAA是一種生長素類似物，6－BA是一種細胞分裂素）。其中培養(yǎng)基A主要作用是，誘導(dǎo)培養(yǎng)物生根的培養(yǎng)基編號為。培養(yǎng)基編號ABCNAA（mg/L）6－BA（mg/L）5.[2022·天津高三三模]針對新冠病毒（SARS－CoV－2）的重組蛋白疫苗、核酸疫苗（包括DNA疫苗和RNA疫苗）等疫苗都在研發(fā)當(dāng)中。下圖為其中一種疫苗的研發(fā)思路，圖中①～⑦表示過程，箭頭表示NcoⅠ、SphⅠ、NheⅠ、BamHⅠ的酶切位點（四種酶的識別序列詳見表），標記基因SUC2控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培養(yǎng)基中的蔗糖生存。（1）圖中①過程需要使用酶先得到cDNA，再使用技術(shù)擴增得到S基因。（2）為使③過程順利進行，需先使用限制酶和切割質(zhì)粒B，選用兩種限制酶對新冠病毒的S基因進行切割的目的是_________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出1點即可）。（3）圖中表示篩選的過程是（填編號），為達到利用標記基因篩選的目的，普通的P型酵母菌應(yīng)該滿足的條件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為，刺激機體產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標。參加臨床試驗的志愿者需要滿足的條件之一是（選填“有”或“無”）SARS－CoV－2感染史，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．[2022·遼寧沈陽市高三三模]絞股藍細胞中含有抗煙草花葉病毒（TMV）基因，能合成抗TMV蛋白，使絞股藍葉片能抗TMV感染。科研人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將絞股藍細胞中的抗TMV基因轉(zhuǎn)入煙草細胞，培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖所示。請分析下圖并回答問題：（1）從絞股藍細胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA，合成目的基因。過程①需要的酶是。利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，反應(yīng)體系中除有緩沖液、原料（dNTP）、目的基因外，還應(yīng)含有。（2）由①獲得的目的基因在構(gòu)建表達載體時，應(yīng)在目的基因的首端和尾端分別添加，同時為了與表達載體連接，通常在兩端插入不同的限制性酶切位點，主要原因是。由圖可知，在過程③中應(yīng)將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA上，同時該片段中還應(yīng)有抗性基因。（3）將含抗TMV基因的煙草細胞經(jīng)⑤獲得再生植株的生物技術(shù)是。這項技術(shù)不僅能實現(xiàn)快速繁殖作物還能保持優(yōu)良品種的。（4）過程⑥在個體生物學(xué)水平鑒定，需要做實驗，可檢測植株是否具有抗性以及抗性的強度。7．超量表達P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的獲得與鑒定。在超量表達P基因載體的構(gòu)建中，所用DNA片段和Ti質(zhì)粒的酶切位點如圖1所示，P蛋白在玉米株系的表達量如圖2所示。回答下列問題：（1）強啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，能被識別并結(jié)合，驅(qū)動基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。為使P基因在玉米植株中超量表達，應(yīng)優(yōu)先選用酶組合，將片段和Ti質(zhì)粒切開后構(gòu)建重組表達載體。T-DNA在該實驗中的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）據(jù)圖2分析，選擇a1、a2、a3玉米株系，作為超量表達P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性研究的實驗材料，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課后定時檢測案421．解析：目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物，A正確；限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶，B正確；胰島素具有生物活性，胰島素原不具有生物活性，所以人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性，C正確；載體上的抗性基因可用于篩選含重組DNA的細胞，但不能促進目的基因的表達，D錯誤。答案：D2．解析：A項的做法是為了充分釋放出核中的DNA分子，使進入濾液中的DNA盡量的多；C、D項是讓DNA充分沉淀，保證DNA的量；B項的操作并不能使DNA增多或減少。答案：B3．解析：過程①獲得的目的基因已不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子，因此不能用于比目魚基因組測序，A錯誤；多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成的新基因表達的是多個抗凍蛋白的重復(fù)序列，而不是抗凍蛋白中11個氨基酸的重復(fù)序列，因此不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白，B正確；導(dǎo)入農(nóng)桿菌是為了擴增和更易導(dǎo)入番茄細胞，C錯誤；DNA探針技術(shù)不能檢測基因是否完全表達，目的基因的完全表達應(yīng)該檢測表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)，D錯誤。答案：B4．解析：（1）啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點，用于啟動基因的轉(zhuǎn)錄，而終止子是基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)束信號，故在構(gòu)建基因表達載體中，使用了玉米葉綠體特異性基因RbcL基因的啟動子和終止子，其目的是保證R基因可以在葉綠體中正常表達；表達載體構(gòu)建需用到的工具酶有限制酶（切割目的基因和運載體）和DNA連接酶（連接切割過的目的基因和運載體）。（2）結(jié)合分析可知，“修改R基因中部分堿基，以改變R酶部分氨基酸序列，以進一步提高R酶的活性”的目的是改造蛋白質(zhì)，故屬于蛋白質(zhì)工程，該工程是在基因水平進行的操作。（3）在植物組織培養(yǎng)過程中，生長素和細胞分裂素的比例影響細胞的分化：當(dāng)生長素與細胞分裂素的比例適中時，可誘導(dǎo)形成愈傷組織，故培養(yǎng)基A的主要作用是誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織；當(dāng)生長素的比例大于細胞分裂素比例時，可誘導(dǎo)生根，故誘導(dǎo)培養(yǎng)物生根的培養(yǎng)基編號為C。答案：（1）保證R基因可以在葉綠體中正常表達限制酶和DNA連接酶（2）蛋白質(zhì)（3）誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織C5．解析：（1）利用RNA得到相應(yīng)DNA的方法為逆轉(zhuǎn)錄，起作用的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶，在體外將DNA擴增的技術(shù)是PCR（多聚酶鏈式反應(yīng)）。（2）NcoⅠ的識別切割位點為C↓CATGG，NheⅠ的識別切割位點為G↓GATCC，C分子的兩端分別有－GATC和GTAC－序列，根據(jù)堿基互補配對原則，可知需要用限制酶NcoⅠ、NheⅠ切割質(zhì)粒B。由于同種限制酶切割得到的DNA片段兩端黏性末端相同，用DNA連接酶連接時可出現(xiàn)S基因自身環(huán)化以及S基因與運載體反向連接的現(xiàn)象，所以常選用兩種限制酶對新冠病毒的S基因進行切割，目的是防止S基因自身環(huán)化、防止S基因與運載體反向連接、防止運載體自身環(huán)化。（3）圖中表示篩選的過程是⑤（篩選含重組質(zhì)粒的P型酵母菌），其質(zhì)粒上的標記基因SUC2能控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培養(yǎng)基中的蔗糖生存，篩選時應(yīng)使用以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基。為達到利用標記基因篩選的目的，普通的P型酵母菌應(yīng)該滿足的條件是自身不能合成蔗糖酶（普通的P型酵母菌不能利用培養(yǎng)基中的蔗糖生存）。（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為抗原，刺激機體產(chǎn)生特異性免疫過程，機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標。參加臨床試驗的志愿者需要滿足無SARS－CoV－2感染史，即未感染過新冠病毒，因為有SARS－CoV－2感染史的志愿者血清中會存在一定量的相應(yīng)抗體，對試驗結(jié)果產(chǎn)生干擾。答案：（1）逆轉(zhuǎn)錄PCR（2）NcoⅠNheⅠ防止S基因自身環(huán)化、防止S基因與運載體反向連接、防止運載體自身環(huán)化（3）⑤不能合成蔗糖酶（4）抗原無有SARS－CoV－2感染史的志愿者血清中會存在一定量的相應(yīng)抗體，對試驗結(jié)果產(chǎn)生干擾6．解析：（1）過程①為逆轉(zhuǎn)錄出單鏈的DNA，在合成雙鏈DNA時，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶。利用PCR技術(shù)可以擴增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸外，還應(yīng)有引物和熱穩(wěn)定性的DNA聚合酶（Taq酶）。（2）為了使目的基因能正常表達，構(gòu)建基因表達載體時需要在目的基因的兩端添加啟動子和終止子。為了使目的基因能定向插入表達載體，避免自身環(huán)化，常常在目的基因的兩端插入不同的限制性酶切位點。圖中⑤過程在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，說明構(gòu)建的重組質(zhì)粒上含有的標記基因是卡那霉素抗性基因。（3）將離體的細胞培育成一個完整的植株采用的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。這種技術(shù)的繁殖方式為無性繁殖，能夠保持優(yōu)良品種的遺傳特性。（4）若從個體水平鑒定，可通過接種煙草花葉病毒（TMV）的方法來確定植株是否具有抗性以及抗性的強度。答案：（1）逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶引物和Taq酶（2）啟動子和終止子使目的基因能定向插入表達載體，避免自身環(huán)化卡那霉素（3）植物組織培養(yǎng)（或答：“微型繁殖技術(shù)”）遺傳特性（4）TMV接種7．解析：（1）強啟動子能驅(qū)動基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄，說明強啟動子能被RNA聚合酶識別并結(jié)合。為使P基因在玉米植株中超量表達，同時確保強啟動子和P基因不