2019-2020年高考生物總復習 專題1 基因工程計時雙基練 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高考生物總復習 專題1 基因工程計時雙基練 新人教版選修3 一、選擇題(每小題5分，共40分) 1．天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B，而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術培育藍玫瑰，下列操作正確的是(　　) A．提取矮牽牛藍色花的mRNA，經逆轉錄獲得互補的DNA，再擴增基因B B．利用限制性核酸內切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因B C．利用DNA聚合酶將基因B與質粒連接后導入玫瑰細胞 D．將基因B直接導入大腸桿菌，然后感染并轉入玫瑰細胞 解析　此題考查基因工程及其應用的相關知識。獲取目的基因B，可先提取矮牽牛藍色花的mRNA，經逆轉錄獲得互補的DNA，再經PCR技術擴增，A項正確；基因文庫構建時是將目的基因與載體連接起來，形成重組載體，再導入受體菌中儲存和擴增，提取目的基因時不需使用限制酶，B項錯誤；連接目的基因與質粒的酶是DNA連接酶，C項錯誤；將目的基因導入植物細胞，常用農桿菌轉化法，不使用大腸桿菌，D項錯誤。 答案　A 2．下列關于cDNA文庫和基因組文庫的說法中，正確的是(　　) A．同一物種的cDNA文庫只有1種 B．某真核生物的cDNA文庫中的某基因一定比基因組文庫中的該基因短 C．可以利用反轉錄法獲取cDNA文庫和基因組文庫 D．只有cDNA文庫的基因可實現(xiàn)物種間的基因交流 解析　本題考查基因文庫，意在考查考生的理解能力。在同一個體的不同發(fā)育時期獲得的cDNA文庫不同，因此，一個物種可以有多個cDNA文庫，但一個物種的基因組文庫只有1個，A錯誤；cDNA文庫的基因是由mRNA經過逆轉錄獲得的，所以，cDNA文庫的基因和基因組文庫的基因相比，缺少基因中啟動子和內含子，因此，cDNA文庫的基因要短一些，B正確；只有cDNA文庫可通過反轉錄法進行構建，C錯誤；cDNA文庫的基因可實現(xiàn)物種間的基因交流，而基因組文庫的部分基因可實現(xiàn)物種間的基因交流。D錯誤。 答案　B 3．利用外源基因在受體細胞中表達，可生產人類所需的產品。下列選項中能說明目的基因完成表達的是(　　) A．棉花細胞中檢測到載體上的標記基因 B．山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素的基因 C．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因的mRNA D．酵母菌細胞中提取到人的干擾素 解析　基因的表達即控制蛋白質的合成，包括轉錄和翻譯，僅僅轉錄出mRNA還不能叫表達，只有合成了相應的蛋白質才能證明目的基因完成了在受體細胞中的表達。 答案　D 4．若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構建重組DNA(見圖丙)，限制性核酸內切酶的酶切位點分別是Bgl Ⅱ(A↓GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。下列分析合理的是(　　) A．用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌體載體 B．用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌體載體 C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌體載體 D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌體載體 解析　解答本題的關鍵是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌體載體，構建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動方向才一定與圖丙相同。 答案　D 5．在基因工程中，可依據(jù)受體細胞的類型及其生理特性來選擇合適的載體，既能高效地攜帶目的基因進入受體細胞，又能方便地進行檢測。已知有以下幾類含有不同標記基因的質粒，不可作為侵入大腸桿菌的載體的是(已知青霉素可殺死細菌，四環(huán)素不能殺死大腸桿菌)(　　) A. B. C. D. 解析　A質粒攜帶目的基因是否進入大腸桿菌，可用含有青霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，如果大腸桿菌不死亡，說明這些大腸桿菌已含有了A質粒上的標記基因表達出的性狀，進一步說明目的基因已被攜帶進入大腸桿菌細胞內。B質粒大腸桿菌含有抗四環(huán)素基因與否，都能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，所以不能用于對目的基因是否進入大腸桿菌的檢測。C和D質粒上的標記基因均可明顯指示目的基因是否進入大腸桿菌細胞內。 答案　B 6．如圖表示利用農桿菌轉化法獲得某種轉基因植物的部分操作步驟。以下說法錯誤的是(　　) A．利用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基可將含Ⅱ的細菌篩選出來 B．Ⅲ是農桿菌，通過步驟③將目的基因導入植株 C．⑥可與多個核糖體結合，并可以同時翻譯出多種蛋白質 D．①過程的完成需要限制酶和DNA連接酶的參與 解析?、奘且粋€mRNA分子，可與多個核糖體結合形成多聚核糖體，由于翻譯的模板是同一個mRNA分子，故翻譯出的是同一種蛋白質。 答案　C 7．為獲得抗病的馬鈴薯往往采用轉基因技術，將相關抗病基因轉移到馬鈴薯體內。其過程大致如下圖所示。下列相關敘述，正確的是(　　) A．圖中①過程涉及兩種工具酶，目的基因插入的位置為TDNA所在的區(qū)段 B．圖中②過程，農桿菌需經鎂離子溶液處理，處理后的細胞處于感受態(tài) C．圖中③④過程，所用培養(yǎng)基中應添加兩種激素，添加順序對細胞的分化方向無影響 D．檢測相關抗病基因是否在受體細胞內轉錄，可采用抗原—抗體雜交法 解析　本題考查基因工程的知識，意在考查考生的理解能力。圖中②過程，農桿菌需經鈣離子溶液處理，B錯誤；植物組織培養(yǎng)所用激素的先后使用順序及其比例都會影響細胞的分化方向，C錯誤；檢測相關基因是否在受體細胞內轉錄，可采用DNA—RNA雜交法，而抗原—抗體雜交法檢測的是目的基因是否翻譯為蛋白質，D錯誤。 答案　A 8．(多選)右圖表示細胞膜上乙酰膽堿(一種神經遞質)受體基因的克隆技術操作過程，下列相關分析中錯誤的是(　　) A．獲得該mRNA的最佳材料是受精卵 B．構建基因表達載體最可能使用的載體是大腸桿菌 C．完成過程①②必不可少的酶分別是逆轉錄酶、DNA聚合酶 D．探針篩選的目的是淘汰被感染的細菌，獲得未被感染的細菌 解析　該受體基因在神經細胞中表達，獲得該mRNA的最佳材料是神經細胞。構建基因表達載體最可能使用的載體是質粒。探針篩選的目的是檢測是否存在cDNA。 答案　ABD 二、非選擇題(共60分) 9．(15分)(xx北京四中期中)科學家從某細菌中提取抗鹽基因，轉入煙草并培育成轉基因抗鹽煙草。下圖是轉基因抗鹽煙草的培育過程，含目的基因的DNA和質粒上的箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請分析回答下列問題： (1)①過程獲得的抗鹽基因可用PCR技術進行擴增，該技術必須用________酶，所需的原料是________。 (2)已知幾種限制酶識別序列及其切割位點如表： 用圖中的質粒和目的基因構建重組質粒，不能使用SmaⅠ酶切割，原因是____________________________。圖中①②過程為防止質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，應選用_____________酶對外源DNA、質粒進行切割。 (3)圖中⑤、⑥依次表示組織培養(yǎng)過程中抗鹽煙草細胞的________、________過程。 (4)為確定轉基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標記的________作探針進行分子雜交檢測，又要在個體水平上鑒定，后者具體過程是 _____________________________________________________。 解析　理解轉基因技術的步驟、成果是解題的關鍵。(1)PCR技術所需的原料是合成DNA的四種脫氧核苷酸。根據(jù)PCR反應原理，每次循環(huán)可分為在95 ℃時進行變性，在55 ℃時進行復性，在72 ℃時延伸，該過程需要耐熱的DNA聚合酶。(2)從圖中信息可知，SmaⅠ酶的切割位點位于目的基因和M抗生素抗性基因上。分析抗鹽基因的DNA片段，可知該DNA含四種限制酶切點，其中Sma Ⅰ 位于目的基因上，不宜采用。EcoR Ⅰ 位于目的基因兩側，若用EcoRⅠ切割則目的基因會自身環(huán)化。BamHⅠ與HindⅢ位于目的基因兩端，且質粒中也有相應的適合的切割位點，因此用BamHⅠ和HindⅢ才能完整地切下該抗鹽基因，同時保證目的基因與質粒連接方式的唯一性，防止自身環(huán)化。(3)轉基因后的植物細胞，經脫分化產生愈傷組織，經再分化形成根、芽等，進而產生新的植株。 答案　(1)耐熱的DNA聚合　四種脫氧核苷酸 (2)SmaⅠ會破壞質粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因　BamHⅠ和HindⅢ (3)脫分化　再分化 (4)抗鹽基因(或目的基因)　將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態(tài) 10. (15分)隨著科學技術的發(fā)展，人們可以根據(jù)需求來改造生物的性狀。如圖是利用奶牛乳汁生產人類血清白蛋白的圖解，據(jù)圖回答問題。 (1)在此過程中涉及的細胞水平現(xiàn)代生物技術手段主要有_____、________。 (2)在②進入③之前要用________、________和DNA連接酶等工具來構建基因表達載體。基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，其中既可以連接雙鏈DNA平末端又能連接互補的黏性末端的是________DNA連接酶。能實現(xiàn)②進入③的常用方法是____________。 (3)圖中①一般經________或________處理可以得到③，從③到④的過程中一般利用去核后未受精的卵細胞作為受體，而不用普通的體細胞，原因是___________________________________________。 (4)把⑤送入⑥的最佳時期是________或________。 (5)如果②的數(shù)量太少，常用________的方法。如果基因較小，核苷酸序列又已知，也可以通過________用化學方法直接人工合成。要實現(xiàn)⑦批量生產血清白蛋白，則要求③的性染色體組成是________。 答案　(1)核移植技術　動物細胞培養(yǎng) (2)限制酶　運載體　T4　顯微注射法 (3)胰蛋白酶　膠原蛋白酶　卵細胞大，易操作，分化程度低，體細胞的細胞核在卵細胞質中才能表現(xiàn)出全能性 (4)桑椹胚　囊胚 (5)PCR技術擴增　DNA合成儀　XX 11．(15分)(xx山西四校聯(lián)考)口蹄疫是由RNA病毒引起的一種偶蹄動物傳染病。科學家嘗試利用轉基因番茄來生產口蹄疫疫苗(主要成分：該病毒的一種結構蛋白VP1)，過程如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題： (1)在上述實驗過程中所涉及的生物技術工程有________、________，如圖所示②成功構建重組質粒的過程中，需要用到的工具酶有________和________。 (2)⑤過程代表的是________，經過該過程形成的細胞具有________________________的特點，⑥過程所用的兩種重要的植物激素是________和________。 (3)若要檢測轉化成功的番茄植株，除檢測標記基因產物外，還可采用________技術檢測目的基因在番茄體內是否轉錄。 (4)該過程運用的原理有________、________等。 (5)在該過程中，研究人員首先獲取了目的基因，并采用________技術對目的基因進行擴增，該技術需要的條件是________、酶、原料、模板；然后構建基因表達載體，基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有________。 答案　(1)基因工程　植物細胞工程(或植物組織培養(yǎng))　限制性核酸內切酶　DNA連接酶 (2)脫分化　分裂能力強，分化程度低　細胞分裂素　生長素 (3)分子雜交 (4)基因重組　植物細胞的全能性 (5)PCR(聚合酶鏈式反應)　引物　標記基因 12．(15分)下圖是我國利用基因工程方法生產人生長激素的示意圖。圖中的質粒是基因工程中常選用的載體——pBR322質粒，ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四環(huán)素抗性基因，限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同。據(jù)圖回答下列問題： (1)為了使目的基因和質粒定向連接并且有利于受體細胞的篩選，③過程采用的酶是__________，④過程采用的酶是________。 (2)為了提高⑤過程的成功率，常用________溶液處理大腸桿菌。作為受體的大腸桿菌細胞內，應不含________________________基因，以利于篩選出含重組質粒的受體菌。 (3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同時對質粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切斷且每次機會相等，則形成的DNA片段有________種，其中含有完整四環(huán)素抗性基因的DNA片段占________。 (4)按照圖示的操作，將三角瓶中的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，然后分別接種到乙和丙兩個培養(yǎng)基的相同位置，一段時間后，菌落的生長狀況如圖所示。接種到甲培養(yǎng)基上的目的是篩選________的大腸桿菌。 (5)能否利用人的皮膚細胞來完成①過程？________。為什么？_________________________________________________________。 解析　本題考查基因工程的知識，意在考查考生的知識運用能力。②③④過程需要的酶分別為逆轉錄酶、限制酶、DNA連接酶；ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四環(huán)素抗性基因，都是質粒上的標記基因。標記基因在受體細胞內不存在，如在受體細胞中存在，就起不到標記基因的作用；限制酶PstⅠ和HindⅢ在切割質粒時，分別破壞青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，因此在切割質粒時，這兩種酶不能同時使用，只能使用PstⅠ酶和EcoRⅠ酶，或HindⅢ酶和EcoRⅠ酶，根據(jù)③過程的提示，已使用了PstⅠ酶，所以切割質粒時只能使用PstⅠ酶和EcoRⅠ酶；用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同時對質粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切斷且每次機會相等，則切割產生的DNA片段有6種，有HindⅢ酶參與切割的話，四環(huán)素抗性基因會被破壞。 答案　(1)PstⅠ酶和EcoRⅠ酶　DNA連接酶 (2)CaCl2　青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性 (3)6　1/6 (4)含四環(huán)素抗性基因 (5)不能　人的皮膚細胞內存在生長激素基因，但由于基因的選擇性表達，人的皮膚細胞內不能生成人生長激素mRNA