【走向高考】2022屆高考生物一輪復(fù)習(xí)習(xí)題：選修3-專題1基因工程

選修三專題一一、選擇題1．(2021·江蘇鹽城質(zhì)檢)抗菌肽對治療癌癥有肯定作用，下圖表示抗菌肽合成過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()eq\x(\a\al(克隆目,的基因))?eq\x(\a\al(導(dǎo)入畢,赤酵母菌))?eq\x(\a\al(篩選,菌種))?eq\x(\a\al(甲醇誘導(dǎo),抗菌肽表達(dá)))?eq\x(\a\al(分別,純化))?eq\x(\a\al(功能,爭辯))A．用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B．基因表達(dá)載體含有啟動子和終止子C．篩選菌種時用基因探針檢測相關(guān)蛋白質(zhì)D．分別純化的目的是獲得較純潔的抗菌肽答案C解析檢測相關(guān)蛋白質(zhì)利用抗原抗體雜交法。2.(2022·無錫調(diào)研)一環(huán)狀DNA分子，設(shè)其長度為1，已知某種限制性核酸內(nèi)切酶在該分子上有3個酶切位點，如圖中A、B、C三處。假如該DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產(chǎn)生0.2、0.3、0.5三種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有多個上述DNA分子，若在每個分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷；則從理論上講，經(jīng)該酶切后，這些DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的線狀DNA的種類數(shù)是()A．4 B．8C．6 D．7答案C解析本題考查限制酶的作用，在此環(huán)狀DNA上可以切1～3個位點，切1個位點得到長度為1的片段，切2個位點可以得到長度為0.5、0.2、0.8、0.3、0.7共5種片段，切3個位點可以得到0.2、0.3、0.5共3種長度的片段，總共能獲得6種不同的DNA片段。3．(2021·汕頭質(zhì)檢)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因動物的描述，不正確的是()A．可將外源生長激素基因?qū)雱游锛?xì)胞內(nèi)，提高動物的生長速率B．可將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，降低乳汁中乳糖的含量，進(jìn)而改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)C．可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制成乳腺生物反應(yīng)器，使哺乳動物的產(chǎn)奶量增加D．可以利用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體答案C解析可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制成乳腺生物反應(yīng)器，使哺乳動物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”，選項C錯誤。4.如圖表示化學(xué)方法合成目的基因Ⅰ的過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A．過程①需要DNA連接酶B．過程②需要限制性核酸內(nèi)切酶C．目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的D．若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組，則該質(zhì)粒與Ⅰ的堿基序列相同答案C解析DNA連接酶是將兩個DNA分子的黏性末端或平末端的”縫隙”連接起來，而過程①是兩條鏈的堿基互補配對，不需要DNA連接酶，A項錯誤；限制性核酸內(nèi)切酶是用來切割DNA的，而過程②不需要，B項錯誤；當(dāng)某質(zhì)粒與目的基因用限制酶切割后有互補的黏性末端，就可以形成重組DNA分子，D項錯誤。5．(2022·海淀期末)下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述，不正確的是()A．收集大量的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的信息，以便分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系B．可以猜測具有肯定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和生物功能C．依據(jù)特定的生物功能，設(shè)計蛋白質(zhì)的氨基酸序列和空間結(jié)構(gòu)D．依據(jù)人們的需要，直接對氨基酸的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計答案D解析蛋白質(zhì)工程是依據(jù)以下思路進(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基序列→制造出自然界不存在的蛋白質(zhì)，因此A、B、C項正確；蛋白質(zhì)工程是通過對基因的改造來實現(xiàn)對蛋白質(zhì)的改造，而不是直接對氨基酸的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新設(shè)計，D項錯誤。二、非選擇題6．很多大腸桿菌的質(zhì)粒上含有l(wèi)acZ基因，其編碼的產(chǎn)物β－半乳糖苷酶在X－gal和IPTG存在下，可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落呈現(xiàn)白色?；蚬こ讨谐＠迷撛韽膶?dǎo)入質(zhì)粒的受體細(xì)胞中篩選出真正導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞，過程如下圖所示。請據(jù)圖回答：(1)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是______________________________。(2)限制酶EcoRⅠ的識別序列和切割位點是－G↓AATTC－，SmaⅠ的識別序列和切割位點是－CCC↓GGG－。圖中目的基因被切割下來和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接相應(yīng)的末端，連接的末端序列是__________，連接過程中需要的基本工具是__________。(3)轉(zhuǎn)化過程中，大腸桿菌應(yīng)先用________處理，使其處于能吸取四周DNA的狀態(tài)。(4)菌落顏色為白色的是________，緣由是__________________________________________________________________________________________________________。(5)菌落③中的目的基因是否表達(dá)，可接受的檢測方法是______________________。答案(1)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用(2)－TTAADNA連接酶(3)Ca2＋(4)菌落③lacZ標(biāo)記基因區(qū)插入外源基因后被破壞，不能表達(dá)出β－半乳糖苷酶，故菌落為白色(5)抗原—抗體雜交解析(1)基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用。(2)依據(jù)限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ的識別序列和切割位點和圖解推斷，圖中目的基因被切割下來和質(zhì)粒連接之前，需在目的基因的右側(cè)連接相應(yīng)的末端，連接的末端序列是－TTAA，連接過程中需要的基本工具是DNA連接酶。(3)轉(zhuǎn)化過程中，大腸桿菌應(yīng)先用Ca2＋處理，使其處于能吸取四周DNA的狀態(tài)。(4)由于lacZ標(biāo)記基因區(qū)插入外源基因后被破壞，不能表達(dá)出β－半乳糖苷酶，故菌落③為白色菌落。(5)可接受抗原—抗體雜交的方法檢測菌落③中的目的基因是否表達(dá)。7．依據(jù)基因工程的有關(guān)學(xué)問，回答下列問題：(1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有________和________。(2)質(zhì)粒運載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：eq\a\vs4\al(AATTC……G,G……CTTAA)為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必需具有的特點是________。(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即________DNA連接酶和________DNA連接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是________，產(chǎn)物是________。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常接受________技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，______和______也可作為運載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般狀況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，緣由是________。答案(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同(3)大腸桿菌T4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)λ－噬菌體的衍生物動植物病毒(6)未處理的大腸桿菌吸取質(zhì)粒(外源DNA)的力量極弱解析(1)DNA分子經(jīng)限制性內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式，即黏性末端和平末端。(2)若用不同的酶切割目的基因，形成的末端肯定要與EcoRI切割運載體產(chǎn)生的末端相同，這樣才能相互互補連接。(3)依據(jù)酶的來源，可將DNA連接酶分為大腸桿菌DNA連接酶和T4DNA連接酶兩類。(4)以mRNA為模板，合成互補的DNA，稱為反轉(zhuǎn)錄；通過PCR技術(shù)，可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因。(5)基因工程中常用的運載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動植物病毒等。(6)大腸桿菌細(xì)胞外有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，能阻擋其他物質(zhì)的進(jìn)入，只能通過Ca2＋處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于能吸取四周環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞。8．(2021·常州質(zhì)檢)如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，ampR為青霉素抗性基因，tetR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動子，T為終止子，ori為復(fù)制原點。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在內(nèi)的多種酶的酶切位點。據(jù)圖回答：(1)將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRⅠ酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有________、________、________三種。(2)用上述3種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化試驗。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培育基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是________；若接種到含青霉素的培育基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是__________________。(3)目的基因表達(dá)時，RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點是________，其合成的產(chǎn)物是________。(4)在上述試驗中，為了防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化，酶切時應(yīng)選用的酶是________。答案(1)目的基因—載體連接物載體—載體連接物目的基因—目的基因連接物(2)載體—載體連接物目的基因—載體連接物、載體—載體連接物(3)啟動子mRNA(4)EcoRⅠ和BamHⅠ(不能只答一種酶)解析將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRⅠ酶切，所產(chǎn)生的黏性末端相同，用DNA連接酶處理后，不同的片段隨機結(jié)合，由兩個DNA片段之間連接可形成3種不同的產(chǎn)物。將這3種連接產(chǎn)物導(dǎo)入受體菌后，可依據(jù)不同連接產(chǎn)物所攜帶抗性基因的差異選擇不同的選擇培育基進(jìn)行篩選。由圖示和題目中供應(yīng)的信息可知，同時應(yīng)用EcoRⅠ和BamHⅠ進(jìn)行酶切可有效防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化。9．(2021·江西聯(lián)考)如圖表示基因工程中目的基因的獵取示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中①表示________，②表示用________切割，③表示________。(2)構(gòu)建基因文庫時，需要將cDNA或肯定大小范圍的DNA片段分別與________連接起來，導(dǎo)入________儲存。(3)若獵取的目的基因相同，則圖中基因組文庫________(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文庫。(4)除圖中所示方法外，目的基因還可以通過________________________的方法獵取。答案(1)反轉(zhuǎn)錄限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)PCR擴增(2)載體受體菌的群體中(3)大于(4)人工合成解析(1)mRNA是通過反轉(zhuǎn)錄形成cDNA的。切割DNA的酶是限制性核酸內(nèi)切酶。無論是cDNA還是從生物材料中獵取的DNA分子都可以通過PCR技術(shù)獲得大量的目的基因。(2)將某生物的cDNA或肯定大小范圍的DNA分子分別與載體連接起來，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，各個受體菌中含有這種生物的不同基因，這個受體菌群體組成了基因文庫。(3)由圖示可知，mRNA是DNA上的基因選擇性轉(zhuǎn)錄獲得的產(chǎn)物，因此二者對應(yīng)的文庫大小狀況是基因組文庫大于cDNA文庫。(4)目的基因可以從自然界已有的物種中分別出來，也可以通過人工合成的方法獵取。10．(2021·日照)如圖是從酵母菌中獵取棉株需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)學(xué)問及相關(guān)信息回答下列問題。(1)圖中cDNA文庫________(填“大于”、“等于”或者“小于”)基因組文庫。(2)①過程提取的DNA需要________的切割，B是________過程。(3)為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用________擴增的方法，其原理是____________________。(4)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA具有________________________的特點。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是______________________，可以用________技術(shù)進(jìn)行檢測。(5)假如要想使該酶活性更高或具有更強的耐受性，需要對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，這要利用基因工程的延長——蛋白質(zhì)工程。首先要設(shè)計預(yù)期的________，再推想應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的________。答案(1)小于(2)限制酶反轉(zhuǎn)錄(3)PCR技術(shù)DNA雙鏈復(fù)制(4)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上目的基因是否整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上DNA分子雜交(5)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸序列解析(1)一個基因組文庫中包含了一種生物全部的基因，而一個cDNA文庫中只包含了一種生物的一部分基因，故cDNA文庫小于基因組文庫。(2)從酵母菌中提取目的基因，需用限制性核酸內(nèi)切酶；以mRNA為模板合成cDNA的過程屬于反轉(zhuǎn)錄。(3)PCR技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，其依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(4)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上T－DNA具有可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上的特點。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上，可以用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測。(5)蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。11．現(xiàn)代生物技術(shù)并不是各自獨立的，而是相互聯(lián)系、相互滲透的。下圖表示利用乳