2023版高考生物一轮总复习第14单元基因工程生物技术的安全性与伦理问题课后提能演练
展开选择性必修3 第十四单元
A组 基础巩固练
1．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )
A．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
B．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
C．解旋酶、DNA连接酶、限制酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】B 【解析】①处为氢键，是解旋酶的作用部位；②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。
2．如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是( )
A．甲、乙、丙都属于黏性末端
B．甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能
C．DNA连接酶的作用位点在乙图中b处
D．切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子
【答案】C 【解析】由图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A正确；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；DNA连接酶将两个DNA片段连接为一个DNA分子，作用部位是磷酸二酯键，C错误；切割甲的限制酶的识别序列为：GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为：GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。
3．下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是( )
A．目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒DNA中
B．检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用PCR等技术
C．目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的
D．如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子
【答案】A 【解析】目的基因在真核细胞中稳定遗传的关键是目的基因是否插入转基因生物的染色体DNA上，A错误；通过抗原抗体杂交可以检测目的基因是否翻译成了蛋白质，检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用PCR等技术，B正确；目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的，如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等，C正确；如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子，D正确。
4．下列是“肝脏细胞DNA粗提取”实验的两个关键操作步骤，相关叙述错误的是( )
步骤1：向8 g猪肝中加入25 mL 0.1 mol/L NaCl－0.05 mol/L柠檬酸钠缓冲液→冰浴、研磨、离心→步骤2：取沉淀，加入40 mL缓冲液、20 mL异戊酸，振匀后，缓慢加固体NaCl使用溶液浓度达到2 mol/L，再离心
A．步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持pH的稳定
B．步骤1中，冰浴处理的主要原理是低温下DNA酶容易变性
C．步骤2中，异戊醇的作用可能是使与DNA结合的蛋白质因变性而沉淀
D．步骤2中，离心后应取上清液，因为DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度比较大
【答案】B 【解析】步骤1中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持pH的稳定，A正确；低温不会使酶变性失活，只能降低酶的活性，B错误；步骤2中，异戊醇的作用可能是使与DNA结合的蛋白质因变性而沉淀，C正确；DNA在2 mol/L的NaCl溶液中的溶解度比较大，因此加固体NaCl使溶液浓度达到2 mol/L后再离心过滤取上清液，D正确。
5．(2020年北京卷)生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是( )
A．人类及动植物中可能爆发的重大疫病
B．保护沿海滩涂红树林中的生物多样性
C．全球气候变暖导致生态环境发生改变
D．收集我国公民及生物资源的遗传信息
【答案】B
B组 能力提升练
6．科研人员利用基因工程技术构建蜂鸟的基因组文库，研究β－球蛋白基因的功能，流程如图1所示。
(1)首先需要用同种________处理蜂鸟的DNA和质粒，并用DNA连接酶处理，得到__________，再与经________处理得到的感受态大肠杆菌混合。将混合物接种到添加______________的培养基上培养，一段时间后，选择颜色为________(填“白色”或“蓝色”)的菌落进一步培养，获得导入蜂鸟DNA片段的大肠杆菌。用上述方法可以获得导入蜂鸟不同基因的大肠杆菌，构建出蜂鸟的________。
(2)科研人员可从获得的大肠杆菌中提取________，利用图2中的________引物组合进行PCR，以进一步研究蜂鸟β－球蛋白基因的功能。
(3)导入大肠杆菌的蜂鸟β－球蛋白基因并未表达正常功能的蛋白质，可能的原因是____________________。(写出一项即可)
【答案】(1)限制酶 重组质粒 Ca2＋ 氨苄青霉素和X 白色 基因文库 (2)DNA B和D (3)大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工
7．凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，请据图回答下列问题：
(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过________技术，需要用到的一种重要酶是____________和________种引物。构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是______________。
(2)据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本淘汰的原因是__________________。
(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质，分析推测哪一代疫苗有利于运输及其原因：____________________。
(4)外源DNA进入机体后，如果整合到人体基因组中可能会引起________或________发生突变而导致机体癌变，这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患，目前正在研究中。
【答案】(1)PCR 耐高温的DNA聚合酶 2 限制酶与DNA连接酶 (2)有引起血源性疾病的嫌疑 (或病毒有可能恢复致病性) (3)第三代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗的本质是DNA，第二代疫苗的本质是蛋白质，DNA稳定性比蛋白质高 (4)原癌基因 抑癌基因
8．科学家提出，将蓝细菌中的ictB基因导入水稻细胞内，可以提高水稻的产量。请回答下列相关问题：
(1)基因工程最核心的步骤是________________，这个过程需要________酶和________酶参与催化。
(2)若用农杆菌转化法将表达载体导入受体细胞，则必须将ictB基因插入农杆菌的________质粒的________内部，再将含有目的基因的农杆菌和水稻愈伤组织混合处理。
(3)要检测ictB基因是否成功导入水稻细胞，可以用________________技术进行检测。
(4)要确认高产水稻是否培育成功，必须要对培育出的水稻做什么检测？________________。
【答案】(1)基因表达载体的构建 限制 DNA连接 (2)Ti T－DNA (3)PCR (4)检测水稻是否增产
9．如图为利用PCR技术检测受检人是否携带HIV(属逆转录病毒)的示意图。请回答：
(1)组成HIV的遗传物质的单体是________。HIV携带者T细胞的核DNA能指导合成HIV的蛋白质，原因是____________________。
(2)设计图中所示的引物时，应满足以下要求：
①引物自身不能存在互补配对序列，原因是避免引物自身通过折叠形成双链区；
②引物之间不能存在________________，原因是避免两引物结合成双链；
③__________________________________。
(3)在PCR反应体系中，除具备缓冲液、模板DNA分子和引物外，还应有________(填序号)。
①Taq酶 ②dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)
③四种碱基 ④ATP ⑤氨基酸
(4)利用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，需使用DNA连接酶来构建基因表达载体。常用DNA连接酶中既能连接黏性末端又能连接平末端的是__________，DNA连接酶催化形成的化学键是____________。基因表达载体必须有RNA聚合酶识别和结合的部位，该部位称为________。
【答案】(1)核糖核苷酸 HIV的RNA逆转录出的DNA能整合到T细胞的核DNA中，且能被正常转录和翻译(合理即可) (2)②互补配对序列 ③引物只能和HIV的RNA逆转录出的DNA进行序列互补配对 (3)①②
(4)T4 DNA连接酶 磷酸二酯键 启动子
10．下图是利用转基因技术培育抗病小麦的过程。请据图回答问题。
(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有____________、________和________等。
(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是____________________________________________。
(3)在步骤⑤⑥中都需用________处理。为了确认目的基因通过⑦导入植物细胞后是否转录，通常采用____________技术进行检测；验证目的基因导入受体细胞后是否成功表达，通常采用____________法从分子水平进行检测。
(4)假设该抗病基因D，通过基因工程导入小麦后连接到小麦的一条染色体上，则该小麦进行减数分裂的细胞在联会时有________个D基因。
【答案】(1)启动子 终止子 标记基因 (2)获取大量重组质粒(让目的基因扩增) (3)Ca2＋ PCR 抗原－抗体杂交
(4)2
