高考生物（山东专用）复习专题22基因工程过关检测含答案

这是一份高考生物（山东专用）复习专题22基因工程过关检测含答案，共13页。试卷主要包含了选择题，三分别使用了S1核酸酶，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题（每小题只有一个选项符合题目要求）
1.下列关于凝胶电泳实验操作,叙述错误的是( )
A.应根据缓冲液pH的不同确定加样孔是靠近正极端还是负极端
B.接通电源后电泳一段时间,离加样孔越近的DNA分子越小
C.紫外灯照射下,凝胶上条带的荧光强度与DNA含量呈正相关
D.通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
答案 B
2.DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的相关叙述,正确的是( )
A.mRNA也是核酸,因此可直接用PCR扩增仪扩增
B.PCR的缓冲液中一般要添加ATP,以激活耐高温的DNA聚合酶
C.带电量相同的情况下,相对分子质量比较大的DNA片段距离加样孔越近
D.琼脂糖凝胶电泳中的电泳缓冲液中含指示剂,其可以在紫外灯下被检测出来
答案 C
3.图1、2中标注了相关限制酶的酶切位点(甲、乙、丙为引物)。下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述错误的是( )
A.若通过PCR获取该目的基因,应该选用引物甲和引物丙
B.图中质粒和目的基因构建表达载体,应选用BclⅠ和Hind Ⅲ剪切
C.若将基因表达载体导入受体细胞中,需选用Ca2+转化法
D.在受体细胞中,氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达
答案 D
4.某一质粒如图所示,Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因。有人将此质粒用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化后得到多种大肠杆菌,并利用培养基乙和丙筛选出导入重组质粒的大肠杆菌。下列叙述错误的是( )
注:影印接种指用灭菌后的“印章”在培养基中轻按一下,将乙中菌落按相同位置接种到培养基丙
A.如图所示的质粒中还应含有复制原点和终止子等结构
B.将经转化处理后的大肠杆菌菌液接种至培养基乙使用的是稀释涂布平板法
C.配制培养基乙时应加入氨苄青霉素
D.培养基丙中生长的菌落即为导入重组质粒的大肠杆菌
答案 D
5.20世纪60年代末美国微生物学家哈密尔顿·史密斯发现第一种限制性内切核酸酶,获得了开启DNA宝藏的钥匙,目前已发现的限制酶超过了4 000种,极大地推动了对DNA分子的研究和操作。表中列出了几种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述正确的是( )
A.表中的6种限制酶切割形成的末端中,既有黏性末端又有平末端
B.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端相互连接后,不能再被Sau3AⅠ切割
C.Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的末端相互连接后,可以重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割
D.分别用Sau3AⅠ和BglⅡ切割随机序列DNA,前者得到的片段长度明显短于后者
答案 D
6.如图是蛋白质工程中改造目的基因的一种技术路线。S1核酸酶可以去除双链DNA突出的单链区;外切核酸酶Ⅲ只能从DNA双链的3'末端逐个水解单核苷酸,可以产生不同长度的5'突出末端。下列叙述错误的是( )
A.步骤一需使用两种限制酶切割目的基因片段
B.步骤二、三分别使用了S1核酸酶、外切核酸酶Ⅲ
C.步骤四宜选用T4 DNA连接酶处理DNA片段
D.质粒载体2中目的基因片段N的长度有多种
答案 B
选择题（每小题有一个或多个选项符合题目要求）
7.引物在极大程度上决定了PCR的成败,下列关于引物的说法正确的有( )
A.PCR和生物体内的DNA合成都需要引物,PCR引物可为单链DNA
B.若引物的CG碱基含量相对较高,PCR复性步骤的温度需要适当升高
C.在PCR的复性步骤中,两种引物分别结合在模板链的3'端和5'端
D.若初始有10个胰岛素基因,PCR中进行10轮循环,至少需要20 460个引物分子
答案 ABD
8.基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速,如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径的部分过程。下列叙述错误的是( )
A.若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的,则该基因中不含启动子序列
B.扩增目的基因时,利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'端进行子链合成
C.导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D.利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
答案 CD
三、非选择题
9.目前科学家可利用基因工程改造的大肠杆菌生产人胰岛素,如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。据图回答下列问题:
(1)启动子的作用是 ,除图中标出的结构外,质粒作为载体还需具备的结构有 。
(2)PCR遵循的原理为 ,因此在基因工程中PCR的作用是 。为保证目的基因与载体的正向连接,在设计PCR引物时,应在引物的 (填“3'”或“5'”)端添加限制酶 (填种类)的识别序列。根据上述信息,写出上游引物的15个碱基序列:5'- -3'。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质。筛选导入重组质粒的大肠杆菌时,在添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上应选择白色的菌落,原因是 (答出2点)。
答案 (1)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出mRNA 终止子 (2)DNA半保留复制(和DNA热变性) 获取和扩增目的基因 5' XhⅠ和MunⅠ CTCGAGATGCCAATC (3)只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长;目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解
10.为改善番茄口感和品质,科研人员将甜蛋白基因导入番茄植株,获取转基因番茄,如图所示,回答下列问题:
(1)强启动子是一段有特殊结构的DNA片段,能被 识别并结合,驱动基因的持续转录。为使甜蛋白基因在番茄植株中超量表达,应选用限制酶 和 切割图中的质粒和DNA片段。
(2)已知转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3',得出甜蛋白基因以 (填“A”或“B”)链为转录模板链。
(3)过程①称为 。T-DNA的作用是将甜蛋白基因导入番茄细胞并 。
(4)过程②将重组质粒导入农杆菌之前,一般先用 处理农杆菌,目的是 。过程③将农杆菌与番茄愈伤组织共培养后,在过程④的培养基中添加 以便筛选出含目的基因的番茄植株。
答案 (1)RNA聚合酶 BamHⅠ SmaⅠ (2)B (3)基因表达载体的构建 整合到其染色体DNA上 (4)Ca2+ 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 四环素
专题过关检测（二）
一、选择题（每小题只有一个选项符合题目要求）
1.常见的启动子可分为三类:组织特异型启动子,调控基因只在某些特定的部位中表达;组成型启动子,驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;诱导型启动子,通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。下列叙述正确的是( )
A.启动子是一段有特殊序列的DNA片段,是DNA聚合酶识别和结合的部位
B.细胞分化与组织特异型启动子的调控有关,与组成型启动子无关
C.乳腺生物反应器的构建需要将组成型启动子与目的基因连接
D.某植物在长日照下开花,与诱导型启动子被激活有关
答案 D
2.二倍体马铃薯受核糖核酸酶基因(S-RNase)影响,普遍存在自交不亲和的现象——自交不产生种子。我国科研人员通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因,获得了自交亲和的二倍体。如图是该技术的原理:由一条单链向导RNA引导内切核酸酶Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。下列叙述错误的是( )
A.向导RNA和S-RNase基因识别结合的碱基互补配对方式与目标DNA双链中的碱基互补配对方式相同
B.Cas9蛋白可催化磷酸二酯键水解,剪切特定DNA片段
C.可让马铃薯自交看能否产生种子,从个体水平上检测该基因编辑技术是否成功
D.向导RNA的序列越短,该基因编辑技术在编辑对象时出错的概率就越高
答案 A
3.DNA分子杂交技术的原理是当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条游离的单链,如图所示。关于DNA分子杂交技术的应用,下列相关叙述正确的是( )
A.杂合双链区的一条链的序列是5'-GATACC-3',那么另一条链的序列是5'-CTATGG-3'
B.该技术可用来比较不同物种DNA分子的差异,以分析生物亲缘关系的远近
C.通过设计一种DNA引物与DNA的其中一条链结合,经PCR技术可大量扩增目的基因
D.通过设计含有目的基因片段的DNA探针,可检测特定细胞中是否合成了目的蛋白
答案 B
二、选择题（每小题有一个或多个选项符合题目要求）
4.琼脂糖凝胶电泳可用于鉴别DNA分子的长度,如图为琼脂糖凝胶电泳图像,图中显示了空载体(不含目的基因X的质粒载体)和重组载体(含有目的基因X的质粒载体)在限制酶的作用下呈现的线性DNA的电泳结果。SalⅠ和XhⅠ为两种限制酶,且切割DNA均形成黏性末端,下列说法错误的是( )
A.凝胶中DNA分子的迁移速率仅取决于DNA分子的大小
B.该质粒上SalⅠ和XhⅠ的识别序列和切割位点均相同
C.目的基因X的长度是2 kbp,空载体的长度为5 kbp
D.限制酶识别的DNA序列均由6个核苷酸组成
答案 ABD
5.水蛭素是一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质。若用赖氨酸(密码子为AAA、AAG)替换水蛭素第47位的天冬酰胺(密码子为AAC、AAU),可以提高它的抗凝血活性。某科研团队运用重叠延伸PCR技术在水蛭素基因的第47位点引入特定突变后(原理见图),合成了大量抗凝血活性增强的水蛭素。下列相关叙述正确的是( )
A.若原基因拟突变位点的碱基对为A—T,则让其突变为T—A后即能达到目的
B.除图示物质外,过程②、③和⑤还需提供含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸
C.过程②和③可在同一反应容器内同时进行,过程⑤的引物可使用引物1和引物4
D.突变后的水蛭素基因需要与载体结合,并将其导入受体细胞内进行表达,才能获得相应的蛋白质产品
答案 ABD
三、非选择题
6.甜菜碱是重要的渗透调节物质。马铃薯自身不能积累甜菜碱,利用基因工程技术,可以把与甜菜碱合成相关的关键酶BADH(甜菜碱醛脱氢酶)基因转入农作物,使其积累甜菜碱,将有可能达到增强农作物抵抗逆境的目的。

(1)根据BADH基因的序列,甲同学设计了特异性引物进行PCR扩增以获取目的基因,他的引物设计如下(只标注了引物的部分碱基序列)
引物1:5'-CAAGACCT-3',引物2:5'-ACCTCTTA-3'
两个引物设计不合理,说明理由: 。
(2)马铃薯外植体经 形成愈伤组织,将其放入成功转入图1所示表达载体的农杆菌液中浸泡后,再在培养基中加入 从而筛选出。
(3)图中所示的基因表达载体需含有启动子,它是 识别并结合的位点。现有两种启动子:组成型启动子和逆境诱导型启动子。组成型启动子能够持续、高效地启动目的基因在植物各种组织中的表达,因此也会增加物质和能量的消耗,阻碍植物的生长发育。选择逆境诱导型启动子(目的基因只有在逆境诱导下才能表达)的优点是 。
(4)为了检测目的基因是否成功导入,以马铃薯细胞提取的DNA为模板,PCR扩增 片段,电泳结果如图2(1为空白对照,2、3为转基因马铃薯植株)。与3号相比,2号马铃薯株系抵抗逆境能力没有增强,可利用PCR技术检测BADH基因是否表达,则此次PCR过程第一阶段需要增加 过程。
答案 (1)引物1和引物2会因局部发生碱基互补配对而失效 (2)脱分化 潮霉素 (3)RNA聚合酶 避免外源基因持续大量表达,减少物质和能量的消耗 (4)BADH基因 PCR技术检测BADH基因是否转录出mRNA
7.为探索植物在盐胁迫下的应激机制以及抗逆性适应机理,科研人员以小麦耐盐突变体RH8706-49和拟南芥为实验材料,构建TaRSTR基因的过表达载体(如图1所示)并转化拟南芥幼苗,以检测TaRSTR基因在盐胁迫下的作用。已知载体涉及的四种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。
回答下列问题:
(1)从耐盐突变体小麦根细胞中提取总RNA经过 过程得到TaRSTR基因cDNA。为防止目的基因和质粒自身环化,过程②要选择的限制酶是 。
(2)过程②是培育转基因植物的核心工作,其目的是 ,构建的TaRSTR基因过表达载体包含目的基因、启动子和终止子等必需元件,其中启动子是 的部位。
(3)过程③常用 法转化拟南芥幼苗,在筛选含有TaRSTR基因的拟南芥幼苗时,除必要的营养物质,还需要在培养基中添加 。
(4)为了检测TaRSTR基因在盐胁迫下的表达量,在175 mml/L的NaCl胁迫0、1、6、24、72 h时分别取转基因拟南芥的叶片和根,分析TaRSTR基因在胁迫不同时间点的叶片和根中的表达量,其结果如图2所示。结果表明在盐胁迫条件下,TaRSTR基因在叶片和根中表达的共同点是 。
(5)研究发现转基因拟南芥根细胞中的Ca2+浓度远高于野生型拟南芥(非转基因)。图3为含有TaRSTR基因拟南芥耐盐性机理,请简要叙述该耐盐机理: 。
答案 (1)逆转录 HindⅢ、XhⅠ (2)让目的基因(TaRSTR基因)在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代 RNA聚合酶识别和结合 (3)农杆菌转化 卡那霉素 (4)在盐胁迫初期即被诱导表达(或1 h时表达量最高) (5)细胞中较高的Ca2+浓度,促使细胞质中多余的Na+通过液泡膜上的N蛋白进入液泡,提升根细胞吸水能力,同时通过细胞膜上的S蛋白使Na+排到细胞外限制酶
识别序列和
切割位点
限制酶
识别序列和
切割位点
BamHⅠ
5'-G↓GATCC-3'
BglⅡ
5'-A↓GATCT-3'
Sau3AⅠ
5'-↓GATC-3'
KpnⅠ
5'-GGTAC↓C-3'
Acc65Ⅰ
5'-G↓GTACC-3'
EcRⅠ
5'-G↓AATTC-3'
限制酶
Hind Ⅲ
BamH Ⅰ
Xh Ⅰ
Bgl Ⅱ
识别序
列及切
割位点
A↓AGCTT
G↓GATCC
C↓TCGAG
A↓GATCT