新课标2023版高考生物一轮总复习课时验收评价五十二全面落实“基因工程及生物技术的安全性与伦理问题”的主干知识

这是一份新课标2023版高考生物一轮总复习课时验收评价五十二全面落实“基因工程及生物技术的安全性与伦理问题”的主干知识，共8页。试卷主要包含了菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜等内容，欢迎下载使用。
课时验收评价（五十二） 全面落实“基因工程及生物技术的安全性,与伦理问题”的主干知识1．若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，其原因不包括(　 )A．目的基因无法插入受体细胞DNAB．目的基因无法复制C．目的基因无转录所需的启动部位D．目的基因与受体细胞遗传信息传递方式不同解析：选D　不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点，无表达所需的启动子。2．下列有关生物技术与伦理的说法错误的是(　 )A．生命科学的发展必须受伦理的规范和制约B．实施生命科学研究必须遵循：自主、不伤害、善行和公正的原则C．关注伦理问题，就是完全限制生命科学的发展D．对于生物技术应科学地控制，合理地使用，使它的发展对人类最有益解析：选C　关注伦理问题，并不是完全限制生命科学的发展。对于生物技术，人类所面临的关键问题是如何科学地进行控制，并合理地使用，使它的发展对人类最有益。3．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，有广阔的发展前景。下列关于蛋白质工程的叙述正确的是(　 )A．由于需要对蛋白质直接改造，因此操作更难B．由于蛋白质不能遗传，因此蛋白质工程的产物不能大量生产C．蛋白质工程也需要设计出相应的基因D．蛋白质工程发展得已经非常成熟，在各个领域有广泛应用解析：选C　蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，是在分子水平上对基因分子直接进行操作，使其遗传物质发生改变，可以遗传给下一代，A、B错误；蛋白质工程对基因分子直接进行操作，需要推测出应有的氨基酸序列，设计出相应的基因，C正确；蛋白质工程的发展并不成熟，仍需一段时间提升，其目前并不能在各个领域广泛应用，D错误。4．菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长，还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列有关叙述错误的是(　 )A．受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞B．将目的基因GNA插入到Ti质粒的T­DNA上构建表达载体C．菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞D．应用抗虫接种实验，检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度解析：选A　分析题意可知，科学家将目的基因导入了菊花细胞，故受体细胞可以选择菊花叶片细胞，但不能选择桃蚜细胞，A错误；基因工程中构建表达载体时，由于T­DNA可以转移到受体细胞内，所以可以将目的基因GNA插入到Ti质粒的T­DNA上，B正确；菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞，有利于目的基因成功导入，C正确；已知雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长，故应用抗虫接种实验，检测转GNA基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度，D正确。5．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别为：— AATTG—和— AATTC—。如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程，下列相关叙述错误的是(　 )A．用限制酶EcoRⅠ切割目的基因，同时用限制酶MunⅠ切割质粒B．两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对C．限制酶能使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开D．将重组质粒同时用2种限制酶切割则会形成2种DNA片段解析：选D　由图可知，目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子；质粒中含有限制酶MunⅠ和EcoRⅠ的切割位点，但EcoRⅠ的切割位点位于标记基因中，用其切割会破坏标记基因，因此为保证重组质粒表达载体的准确构建，应选用限制酶MunⅠ切割质粒，A正确。将重组质粒同时用2种限制酶切割，则会形成3种DNA片段，D错误。6．利用人胰岛B细胞构建cDNA 文库，然后通过核酸分子杂交技术从中筛选目的基因，筛选过程如图所示。下列说法错误的是(　 )A．该文库保存的人类基因没有完整的基因结构B．探针通常用荧光或者放射性同位素进行标记C．不能用PCR技术从该文库筛选出目的基因D．该基因文库还可能存在呼吸酶的相关基因解析：选C　由于cDNA文库是以mRNA为模板，经逆转录酶催化，在体外逆转录成cDNA，所以形成的cDNA中只包含基因结构中编码区的部分序列，即该文库保存的人类基因没有完整的基因结构，A正确；探针是可以与被检测的目的基因序列进行碱基互补配对的带标记的单链DNA片段，标记可以是荧光或者放射性同位素，B正确；凡是在胰岛B细胞内表达的基因，都可以用PCR技术从该文库筛选出目的基因，C错误；由于呼吸酶基因在胰岛B细胞内能够表达，所以该基因文库还可能存在呼吸酶的相关基因，D正确。7．(2022·海淀区二模)OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接，构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示)，利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是(　 )A．可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量B．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞D．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译解析：选A　可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；由题图可知，在同一个T­DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时并不都以DNA的同一条单链为模板，B错误；卡那霉素抗性基因不在T­DNA中，而潮霉素抗性基因在T­DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误；由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。8．(2022·临沂模拟)矮牵牛花瓣紫色的深浅由花青素的含量高低决定，花青素由查耳酮合酶(CHS)催化合成。为获得紫色更深的矮牵牛，科研人员将CHS基因导入野生型紫花矮牵牛叶肉细胞中，得到的转基因植株花色反而出现了浅紫色。下列叙述正确的是(　 )A．可以从矮牵牛的幼嫩叶肉细胞中用逆转录酶和PCR技术相结合，获取CHS基因B．农杆菌转化法和基因枪法都可以将获得的CHS基因直接导入叶肉细胞中完成转化过程C．可以用同位素标记的CHS基因检测目的基因是否成功导入叶肉细胞D．转基因植株花色为浅紫色的原因可能是CHS基因与载体反向连接，转录出的mRNA与内源基因的mRNA互补解析：选D　CHS基因只在花瓣细胞中表达，因此可以从矮牵牛的花瓣细胞中用逆转录酶和PCR技术相结合，获取CHS基因，A错误；将目的基因导入受体细胞前都需要先构建基因表达载体，因此农杆菌转化法和基因枪法都不可以将获得的CHS基因直接导入叶肉细胞中完成转化过程，B错误；叶肉细胞本身就含有CHS基因，因此不可以用同位素标记的CHS基因检测目的基因是否成功导入叶肉细胞，C错误。9．科学研究发现Notch基因编码一类高度保守的细胞表面受体，通过与其相应的配体结合调控细胞增殖、分化和凋亡等。为了研究Notch基因表达产物的功能，科学家构建含Notch基因的重组质粒，并在大肠杆菌中表达。下列相关分析错误的是(　 )A．可以用逆转录的方法和PCR技术获得Notch基因B．利用PCR技术扩增目的基因时，高温代替了解旋酶的功能C．可通过核酸分子杂交的方法判断导入的基因是否成功表达D．基因表达载体的构建是基因工程的核心解析：选C　获取目的基因的方法有从基因文库中获取、利用PCR扩增、人工合成等，故可以用逆转录的方法和PCR技术获得Notch基因，A正确；利用PCR技术扩增目的基因时，高温变性可以将DNA双链打开，代替解旋酶的功能，B正确；判断导入的基因是否成功表达，需要用抗原—抗体杂交技术，C错误。10．(2022·滨州一模)构建基因表达载体时，可利用碱性磷酸单酯酶催化载体的5′­P变成5′­OH，如图所示。将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5′­OH与3′­OH不能连接而形成切口(nick)。下列说法错误的是(　 )A．经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化B．外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理C．T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端D．重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA解析：选B　将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5′­OH与3′­OH不能连接而形成切口(nick)，因此经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化，A正确；外源DNA不能用碱性磷酸单酯酶处理，如用碱性磷酸单酯酶处理，载体与外源DNA不能连接形成重组DNA，B错误；T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，C正确；DNA是半保留复制，重组DNA经过2次复制，可得到2个不含nick的子代DNA，D正确。11．转基因小鼠肿瘤模型的建立为肿瘤研究带来了巨大变化，转基因动物模型也成为致癌性研究的重要选择之一，应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可。目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体，使精子携带外源基因进入卵细胞。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法错误的是(　 )A．PCR扩增外源基因时，应根据外源基因设计引物碱基序列B．导入外源基因的精子即可完成转化C．②采用体外受精技术，受精的标志是观察到两个极体D．②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清解析：选D　②为体外受精过程，③为早期胚胎培养过程，前者在获能溶液或专用的受精溶液中进行，后者在发育培养基中进行，这两个过程所用培养液的成分不完全相同，D错误。12．胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新的速效胰岛素的生产过程，下列有关叙述错误的是(　 )A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据B．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则C．新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构D．若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌解析：选B　新的胰岛素生产过程中涉及转录、翻译过程，所以涉及中心法则，B错误。13．幽门螺杆菌是一种很容易传染的细菌，尤其是家庭内部成员之间，发生交叉感染的概率很高。幽门螺杆菌感染与胃炎、消化道溃疡、胃癌等主要上消化道疾病密切相关。某高校研发的幽门螺杆菌疫苗为基因工程疫苗，其有效成分是该菌表面的一种蛋白质。请回答下列有关问题：(1)细菌表面的蛋白质可作为________，刺激人体的免疫系统产生相关生理反应。(2)在疫苗的制备过程中，可通过细菌表面蛋白质的氨基酸序列推测出目的基因的______________序列，人工合成该目的基因，再利用__________技术对目的基因进行扩增。(3)基因工程的核心步骤是________________的构建，该过程构建的产物中除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和____________。(4)目的基因进入受体细胞，并在受体细胞内稳定维持并表达的过程，称为________。利用动物乳腺生物反应器生产该疫苗时，需用____________技术将目的基因导入动物的受精卵中，再利用胚胎工程将受精卵培育成转基因动物，若该转基因动物的乳腺细胞没有分泌出目标蛋白质，其原因可能是___________________________________________________(答出两点即可)。解析：(1)细菌表面的蛋白质可作为抗原，刺激人体的免疫系统产生相关特异性免疫。(2)在疫苗的制备过程中，可通过细菌表面蛋白质的氨基酸序列推测出目的基因的脱氧核苷酸序列，人工合成该目的基因，再利用PCR技术对目的基因进行扩增。(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，必须含有目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)目的基因进入受体细胞，并在受体细胞内稳定维持并表达的过程，称为转化。利用动物乳腺生物反应器生产该疫苗时，需用显微注射技术将目的基因导入动物的受精卵中，再利用胚胎工程将受精卵培育成转基因动物，若该转基因动物的乳腺细胞没有分泌出目标蛋白质，其原因可能是目的基因未导入受体细胞、目的基因不能在转基因生物的乳腺细胞内表达。答案：(1)抗原　(2)脱氧核苷酸　PCR　(3)基因表达载体　标记基因　(4)转化　显微注射　目的基因未导入受体细胞、目的基因不能在转基因生物的乳腺细胞内表达14. (2022·烟台二模)长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用，以腺病毒为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞，实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。(1)腺病毒的遗传物质为DNA，其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒，科研人员首先构建了含S基因的重组质粒，如图1所示。在构建含S基因的重组质粒时，通过________________________的方法可鉴定重组质粒是否插入了S基因。将图1中含S基因的重组质粒用__________酶切割后，获得改造后的腺病毒DNA；将其导入A细胞(A细胞含有E3基因，可表达E3蛋白)，如图2所示。腺病毒DNA在A细胞内能够____________________________________________，从而产生大量重组腺病毒，腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。(2)综合上述信息，从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点：________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出2点)。(3)用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞，使S蛋白在血管细胞中大量表达。对正常人、糖尿病患者及二者转入S基因后血管细胞中能促进细胞衰老的I蛋白进行检测，结果如图3所示(颜色越深代表表达量越高)。可用________________方法检测I蛋白的表达量，实验结果显示______________血管细胞中I蛋白表达量最高，推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是________________________________________________________________________。解析：(1)在构建含S基因的重组质粒时，通过设计S基因特异的引物进行PCR的方法可鉴定重组质粒是否插入了S基因。根据图1中限制酶的切割位点可知，图1中含S基因的重组质粒用PacⅠ酶切割后，获得改造后的腺病毒DNA；腺病毒DNA在A细胞内能够复制并指导腺病毒外壳蛋白的合成从而产生大量重组腺病毒，腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。(2)综合上述信息，从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点是重组腺病毒只能在A细胞中复制，即使侵染其他细胞，也不能复制；重组腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上；腺病毒是人工改造的载体，不含致病基因。(3)检测I蛋白的表达量可用抗原—抗体杂交的方法，图3中显示糖尿病患者血管细胞中I蛋白表达量最高，推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是S蛋白通过降低I蛋白的含量，抑制高血糖引发的血管细胞衰老。答案：(1)设计S基因特异的引物进行PCR　PacⅠ　复制并指导腺病毒外壳蛋白的合成　(2)重组腺病毒只能在A细胞中复制，即使侵染其他细胞，也不能复制；重组腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上；腺病毒是人工改造的载体，不含致病基因　(3)抗原—抗体杂交　糖尿病患者(或“2组”)　S蛋白通过降低I蛋白的含量，抑制高血糖引发的血管细胞衰老15．(2022·济宁模拟)基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请据此回答下列问题：(1)构建含X的基因表达载体时，应选择图1中的______限制酶。(2)酶切后的载体和基因X进行连接，可产生3种连接产物：单个载体自连，基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物，选择EcoRⅠ酶和HindⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是____________、__________、____________。(3)在培养大鼠神经干细胞的过程中，可使用________________________酶将细胞分散开。分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为____________。(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，为了检测基因X是否转录出mRNA，可用____________技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行________培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。解析：(1)根据题意和图示分析可知：由于基因X两边都有BamHⅠ限制酶识别序列，所以构建含基因X的表达载体时，需选择图1中的BamHⅠ限制酶进行酶切。(2)图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是载体自连、反向连接、正向连接。(3)进行动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。在适宜环境中培养，细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上，称为贴壁生长。(4)为了检测基因X是否转录出mRNA，可用PCR技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制，换瓶后进行传代培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。答案：(1)BamHⅠ　(2)载体自连　反向连接　正向连接　(3)胰蛋白酶或胶原蛋白　细胞贴壁　(4)PCR　传代