(江苏专用)2020版高考生物总复习第37讲基因工程与蛋白质工程练习

1、第37讲基因工程与蛋白质工程一、单项选择题1.(2018江苏徐州考前模拟)下列有关基因工程技术的叙述,正确的是()A.不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同B.PCR中周期性的温度设置是特定的,与扩增的目的基因和引物无关C.在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体D.质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的DNA上并表达答案C不同的限制酶切割形成的黏性末端也可能相同,也可能不同,A错误;PCR中周期性的温度可在一定范围内设置,不是特定的,B错误;在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体,这样获得基因表达载体的概率更高,C正确;质粒本身也是DNA,也能自我复制,所以进入受体细胞以后

2、,既可以自己进行表达,也可以整合到体细胞的DNA上并表达,D错误。2.(2018江苏金湖中学考前模拟)iPS细胞是利用病毒将四个基因(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入动物体细胞使其转化为类似胚胎干细胞的一种细胞。在iPS细胞培育过程中()A.运用了基因工程、动物细胞培养等现代生物技术B.病毒的作用只是通过侵染将基因导入体细胞中C.使用的工具酶主要有DNA聚合酶和DNA连接酶D.仅有Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc能够转录、翻译答案A根据题干信息分析,在iPS细胞培育过程中,先利用基因工程技术获得含有四个基因的动物细胞,再利用动物细胞培养技术获得iPS细胞,A正确;病毒的作

3、用是通过侵染将基因导入体细胞,同时使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达,B错误;使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶,C错误;除了Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc能够表达(转录、翻译),动物体细胞中原来的许多基因也能够表达,D错误。13.如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图,含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的是()A.过程用两种限制酶就可防止酶切产物自身环化B.过程用Ca2+处理可提高转化成功率C.过程应在培养基中加入除草剂和物质KD.筛选得

4、到的A是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织答案A若过程使用两种限制酶,且这两种限制酶切割产生的黏性末端不同,才可以防止酶切产物自身环化,A错误;过程用Ca2+处理可增大农杆菌细胞膜的通透性,从而提高转化成功率,B正确;过程在培养基中加入除草剂筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的转化愈伤组织、农杆菌附着的未转化愈伤组织,加入K物质筛选出来的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和农杆菌附着的转化愈伤组织,C、D正确。4.(2018江苏海安高中月考)利用PCR技术将某DNA分子扩增n代的过程中,下列叙述错误的是()A.引物越短,PCR出来的非目标DNA就越多B.适温延伸过程

5、中,需要提供ATPC.引物中G/C含量越高,退火温度越高D.共有2n-1对引物参与子代DNA分子的合成答案B引物越短,PCR出来的非目标DNA就越多,A正确;适温延伸过程中,不需要提供ATP,B错误;引物中G/C含量越高,则DNA模板中G/C的含量也高,高温变性的温度就越高,退火温度也越高,C正确;PCR技术的原理是DNA复制,根据DNA分子半保留复制特点可知,共有2n-1对引物参与子代DNA分子的合成,D正确。25.(2018江苏镇江一模)下列有关现代生物技术叙述,正确的是()A.外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达B.进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是防止杂菌污染C.

6、生产中通常取囊胚的内细胞团细胞做DNA分析进行性别鉴定D.改变脱氧核苷酸的序列就可以合成自然界中不存在的蛋白质答案A启动子和终止子分别是转录开始和结束的DNA序列,外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达,A正确;进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是清除代谢废物,B错误;生产中通常取囊胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定,C错误;由于密码子的简并性等原因,改变目的基因中的碱基序列不一定能合成自然界中不存在的蛋白质,D错误。6.(2018江苏南京期中)如图为人-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图,表示基因的不同功能区。下列叙述错误的是()7.(2018江苏南师附中等四校联考)下

7、列关于对转基因生物安全性发生争论的原因中,错误的是()A.密码子位于mRNA上B.图中的核苷酸共有8种C.图中遵循的碱基配对原则为A与U配对,C与G配对D.图中-珠蛋白基因中不能编码-珠蛋白的序列是答案C密码子是mRNA上编码一个氨基酸的相邻的3个碱基,A正确;图中含有DNA和RNA,因此共有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸+四种核糖核苷酸),B正确;-珠蛋白基因的、区和mRNA形成的双链分子中的碱基配对类型有3种,即AU、TA、CG,C错误;图中和属于内含子,不能编码蛋白质,且和位于基因结构的非编码区,也不能编码蛋白质,因此图中-珠蛋白基因中不能编码-珠蛋白的序列是,D正确。A.对基因的结构和调控

8、机制等的了解仍相当有限3B.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”答案D对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限,这是对转基因技术存在争议的原因之一,A正确;所转移的基因有不少是异种生物之间的基因,这是对转基因技术存在争议的原因之一,B正确;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,这是对转基因技术存在争议的原因之一,C正确;在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体,人们可以根据需要选择使用,不可能是争论的原因,D错误。8.(2019江苏南通模拟)以下有关基因工程的叙

9、述,正确的是()A.利用PCR技术可以大量扩增目的基因B.目的基因导入受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法C.只能用一种限制酶分别切割运载体和目的基因,便于两者连接D.利用运载体上标记基因的相关特性就可检测出目的基因已导入受体细胞并成功表达答案A利用PCR技术可以大量扩增目的基因,A正确;目的基因导入植物受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法,而导入动物细胞运用显微注射法,导入微生物细胞运用钙离子处理法,B错误;只用一种限制酶分别切割运载体和目的基因容易导致目的基因和运载体的反向连接,C错误;利用运载体上标记基因的相关特性只能确定目的基因是否导入受体细胞,而要检测出目的基因已导入受体细胞并成功表达一

10、般运用抗原抗体杂交的方法,D错误。9.(2018江苏前黄高中等五校调研)在应用农杆菌侵染植物叶片获得耐旱基因植株的实验步骤中,不需要的是()A.将耐旱基因导入农杆菌并通过农杆菌侵染植物叶片细胞B.利用标记基因和选择培养基的作用筛选导入耐旱基因的细胞C.用PEG诱导转基因细胞的原生质体融合后培养出愈伤组织D.将转基因幼苗栽培在干旱环境中以检验植株的耐旱性4答案C应用农杆菌侵染植物叶片获得耐旱基因植株,需要将耐旱基因导入农杆菌并通过农杆菌侵染植物叶片细胞;利用标记基因和选择培养基的作用筛选导入耐旱基因的细胞;该过程不涉及细胞融合,不需要使用促融剂聚乙二醇;将转基因幼苗栽培在干旱环境中,在个体水平检

11、验植株的耐旱性。10.(2018江苏扬州中学月考)微生物常被用于基因工程中。下列相关叙述正确的是()A.从耐热的细菌中获取PCR所需的DNA连接酶B.大肠杆菌、酵母菌等是基因工程常用的载体C.作为运载体的DNA分子需具有合成抗生素的基因D.常利用土壤农杆菌将目的基因导入植物细胞答案D从耐热的细菌中获取PCR所需的热稳定DNA聚合酶(Taq酶),A错误;基因工程常用的载体是质粒、动植物病毒、噬菌体衍生物等,大肠杆菌和酵母菌是常用受体菌,B错误;基因工程的运载体需要标记基因,如抗生素抗性基因,C错误;农杆菌转化法是目的基因导入植物细胞的常用方法,D正确。二、多项选择题11.(2018江苏姜堰中学阶

12、段测试)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是()A.过程需使用逆转录酶B.过程需使用解旋酶和PCR获取目的基因C.过程使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D.过程可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞答案AD过程表示利用mRNA通过反转录法合成目的基因,逆转录过程中需要逆转录酶的催化,A正确;过程表示利用PCR技术对目的基因进行扩增,该过程中不需要利用解旋酶,解旋是通过高温解链实现的,B错误;感受态细胞法利用的是CaCl2溶液,C错误;过程可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞,D正确。512.(2018江苏盐城三模)下列物质或过

13、程可能影响磷酸二酯键数目变化的是()A.限制性核酸内切酶B.构建基因表达载体C.遗传信息的翻译D.染色体的结构变异答案ABDDNA中含有磷酸二酯键,限制性核酸内切酶可以断裂磷酸二酯键,使磷酸二酯键数目减少,A正确;构建基因表达载体指将目的基因与运载体连接,磷酸二酯键数目会增加,B正确;遗传信息的翻译产物是蛋白质,不涉及磷酸二酯键数目的变化,C错误;染色体包括DNA和蛋白质,染色体的结构变异分为染色体片段的缺失、重复,会导致DNA片段的缺失、重复,则磷酸二酯键数目会发生变化,D正确。13.(2018江苏南通、徐州等六市二模)据报道,研究人员将口蹄疫病毒结构蛋白VP1的某一活性肽基因片段导入胡萝卜

14、愈伤组织细胞培育转基因胡萝卜,用于生产可直接口服的口蹄疫疫苗。相关叙述正确的是()A.胡萝卜愈伤组织细胞可利用胡萝卜体细胞诱导脱分化获得B.可将活性肽基因片段直接导入胡萝卜愈伤组织细胞C.可利用PCR、DNA分子杂交等技术鉴定目的片段是否已整合到胡萝卜染色体中D.转基因是否成功需要对愈伤组织再分化形成的植株进行活性肽含量测定答案ACD可利用胡萝卜韧皮部的一些细胞,放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养。这些离体的植物组织细胞,经过脱分化,可以形成愈伤组织,A正确;外源基因如果直接导入受体细胞,无法进行自我复制以及基因的表达,因此活性肽基因片段必须要经由运载体导入胡萝卜愈伤组织细胞,

15、才能表达,B错误;可利用PCR、DNA分子杂交等技术鉴定目的片段是否已整合到胡萝卜染色体中,C正确;如果转基因成功,转基因胡萝卜就会进行基因表达产生相应的VP1的某一活性肽,否则就不会产生或产生量少。因此对愈伤组织再分化形成的植株进行活性肽含量测定,就可知道转基因是否成功,D正确。三、非选择题14.(2018江苏南京、盐城一模)为研究肝癌致病机理,科研工作者利用下图所示的差异杂交法和基因工程获取相关癌基因以做进一步研究。请据图回答问题:6图1图2图3(1)图1中,A过程需要用酶,D过程需要回收(填“未杂交”或“杂交”)的含32P的cDNA单链,继而通过人工合成,获得,并用其构建基因文库。(2)

16、从图1构建的基因文库中获取的目的基因,一般还需进行人工改造后才能用于基因表达载体的构建,改造内容除了在基因两端添加限制酶的识别序列外,还需添加,以便其随载体导入受体细胞后,能正常调控表达过程。(3)图2为改造后的目的基因。图3为两种质粒,其中Ampr为氨苄青霉素抗性基因,Tetr为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,其表达产物可使底物X-Gal呈蓝色。EcoR(0.7kb)、Not(1.2kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离(1kb=1000个碱基对)。图3中能作为载体的最理想的质粒是(填“X”或“Y”),用选定的质粒与图2的目的基因构建基因表达载体时,应选用的限制酶是。为筛选

17、出成功导入目的基因的受体细胞,培养基中应适量添加。若用EcoR完全酶切上述中获得的重组质粒,并进行电泳观察,可出现四种长度不同的片段,其长度分别为1.7kb、5.3kb、。7答案(1)逆转录未杂交双链cDNA(2)启动子和终止子(3)XNot四环素和X-Gal3.1kb和3.9kb解析(1)据图可知,图1为构建基因文库的过程,其中需要单链mRNA通过A过程形成杂交双链分子,需要逆转录酶,D过程需要回收未杂交的含32P的cDNA单链,继而通过人工合成,获得双链cDNA,并用其构建基因文库。(2)基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等。其中启动子与终止子能正常调控表达过程,使基

18、因表达开始或终止。因此从图1构建的基因文库中获取的目的基因,人工改造后才能用于基因表达载体的构建,改造内容除了在基因两端添加限制酶的识别序列外,还需添加启动子和终止子。(3)质粒X既有四环素抗性基因(Tetr),又有蓝色显色基因(lacZ),便于对目的基因进行检测和筛选。因此能作为载体的最理想的质粒是X,Not的切割位点位于目的基因的两侧,不会破坏目的基因,而EcoR的切割位点位于基因的中间,会破坏目的基因,因此用选定的质粒与图2的目的基因构建基因表达载体时,应选用的限制酶是Not,为筛选出成功导入目的基因的受体细胞,培养基中应适量添加四环素和X-Gal。若用EcoR完全酶切上述中获得的重组质

19、粒,并进行电泳观察,可出现四种长度不同的片段,分析重组质粒,合并重复的长度可知其长度分别为1.7kb、5.3kb、3.1kb和3.9kb。15.(2018江苏南通、泰州一模)乙型脑炎和伪狂犬病是猪的两种常见传染病。如图是利用基因工程技术生产能同时预防这两种病疫苗的流程图,其中PrM为乙型脑炎的特异性抗原基因,PK、gG、gD为伪狂犬病的主要抗原基因,TK为伪狂犬病的毒性基因,pgG为启动子,BamH和EcoR为两种限制酶,其识别序列及切割位点分别是GGATCC、GAATTC。请回答下列问题:(1)过程所需的酶有和。下列四种引物中适用于过程的一对引物是。P1:5TTGGATCCATGGAAGGCTCAATCATGTG38P2:5CACAAGCTTAGATGACGTATCCAAGGAG3P3:5TACGGTACCTTA