2022年高考生物一轮考点精选练习38《基因工程》(含详解)

2022年高考生物一轮考点精选练习38《基因工程》一、选择题如图表示的是三种黏性末端，下列说法正确的是(　　)A.图中所示黏性末端是由同种限制酶切割形成B.若图甲中的G碱基处发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点C.图中所示黏性末端是限制酶断开氢键形成D.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是(　　)A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素下面关于基因工程的应用的说法错误的是(　　)A．抗虫基因作物的使用有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染B．基因工程生产药品具有高效率低成本的特点C．转基因食品都经过严格实验，安全性是毋庸置疑的D．把外源基因转入叶绿体DNA中有助于防止基因污染下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，正确的是(　　)A．同一物种的cDNA文库只有1种B．某真核生物的cDNA文库中的某基因一定比基因组文库中的该基因短C．可以利用反转录法获取cDNA文库和基因组文库D．只有cDNA文库的基因可实现物种间的基因交流下列关于基因工程应用的叙述，正确的是(　　)A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C．一种基因探针能检测水体中的所有病毒D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因A转移到玫瑰中，以培育蓝玫瑰，下列操作正确的是(　　)A.利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中选取基因AB.用氯化钙处理玫瑰叶肉细胞，使其处于感受态C.用含四环素的培养基筛选转基因玫瑰细胞D.将基因A导入玫瑰细胞液泡中，防止其经花粉进入野生玫瑰下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是(　　) A.蛋白质工程的基础是基因工程B.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则C.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构D.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是(　　)A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(　　)A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B．用PCR方法扩增目的基因时需要知道基因的全部序列C．PCR体系中G－C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度D．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知(　　)A．该生物的基因型本来是杂合的B．该生物与水母有很近的亲缘关系C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光基因工程为花卉育种提供了新的技术保障。如图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构，数字代表过程或方法)。下列说法正确的是(　　)A.①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B.②过程常用的方法是农杆菌转化法C.③、④过程为分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性D.转基因生物DNA上是否插入目的基因，可用抗原—抗体杂交技术检测iPS细胞是利用病毒将四个基因(Oct4、Sox2、Klf4和cMyc)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cMyc能够转录、翻译下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述，正确的是(　　)A．核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交 B．抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则C．核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录D．抗原—抗体杂交常以目的基因产物作为抗体为获得抗病的马铃薯往往采用转基因技术，将相关抗病基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。下列相关叙述，正确的是(　　)A．图中①过程涉及两种工具酶，目的基因插入的位置为TDNA所在的区段B．图中②过程，农杆菌需经镁离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态C．图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素，添加顺序对细胞的分化方向无影响D．检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用抗原—抗体杂交法下图表示人体肠道中大肠杆菌DNA复制过程的部分内容，引物酶能以DNA为模板合成RNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)A．图中②酶表示的是解旋酶B．图中共有五种碱基和五种核苷酸C．图中有两种基因工程涉及的工具酶D．RNA聚合酶具有①酶和引物酶的作用一、非选择题为增加菊花的花色类型，研究者从其他植物的cDNA文库中提取出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花细胞中。图3表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。请分析回答：(1)利用PCR技术扩增目的基因C的原理是__________。 (2)图2所示质粒被________________切割获得的产物可与图1所示基因C连接，理由是________________________________________________。(3)经BamHⅠ处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后，基因C不能表达，原因是质粒酶切部位的两端无________________，导致基因C不能________。(4)在添加四环素的固体培养基上，________(填“能”或“不能”)筛选出含有插入基因C的重组质粒的农杆菌单菌落，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。 2022年高考生物一轮考点精选练习38《基因工程》(含详解)答案解析一、选择题答案为：B；解析：产生甲黏性末端的限制酶的识别序列为，产生乙黏性末端的限制酶的识别序列为，产生丙黏性末端的限制酶的识别序列为，可见甲、乙、丙黏性末端是由3种限制酶作用产生的；限制酶具有专一性，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，如果甲中的G发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点；图中所示黏性末端是限制酶断开磷酸二酯键形成的；质粒是环状DNA分子，噬菌体和动植物病毒都没有细胞结构，它们都不属于原核生物。答案为：D；解析：基因的表达即控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，仅仅转录出mRNA还不能叫表达，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。答案为：C；解析：抗虫基因作物可以减少农药的使用，因而能降低生产成本和减少农药对环境的污染，A正确。用基因工程的方法能够高效率地生产出高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素等，B正确。转基因食品的安全问题我们应客观对待，进一步研究，C错误。把外源基因导入叶绿体DNA中，可避免外源基因通过花粉向相邻同种非转基因植物或其他植物扩散，从而防止基因污染，D正确。答案为：B；解析：本题考查基因文库，意在考查考生的理解能力。在同一个体的不同发育时期获得的cDNA文库不同，因此，一个物种可以有多个cDNA文库，但一个物种的基因组文库只有1个，A错误；cDNA文库的基因是由mRNA经过逆转录获得的，所以，cDNA文库的基因和基因组文库的基因相比，缺少基因中启动子和内含子，因此cDNA文库的基因要短一些，B正确；只有cDNA文库可通过反转录法进行构建，C错误；cDNA文库的基因可实现物种间的基因交流，而基因组文库的部分基因可实现物种间的基因交流，D错误。答案为：B；解析：基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的，并不是把缺陷基因诱变成正常基因；基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的；基因探针具有专一性，一般来说，一种基因探针只能检测水体中的一种相应的病毒；原核生物的基因也是DNA，可以用于真核生物的遗传改良。答案为：A； 解析：矮牵牛中有控制蓝色色素合成的基因A，利用DNA分子杂交技术，可以从矮牵牛的基因文库中选取目的基因(基因A)；将目的基因导入植物细胞时，常采用农杆菌转化法，不能使用Ca2＋处理法；根据标记基因来筛选转基因玫瑰细胞，而标记基因不一定是四环素抗性基因；玫瑰细胞液泡中没有DNA，不能将目的基因导入液泡中，应将目的基因导入叶绿体或线粒体中，以防止其经花粉进入野生玫瑰。答案为：C；解析：蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造，或合成新的蛋白质，故蛋白质工程的基础是基因工程；蛋白质工程遵循的原理包括中心法则；蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质分子的改造的；蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。答案为：A；解析：此题考查基因工程及其应用的相关知识。获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再经PCR技术扩增，A正确；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组载体，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制酶，B错误；连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶，C错误；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌，D错误。答案为：C；解析：设计扩增目的基因的引物时，要考虑表达载体相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达；用PCR方法扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，但不需要知道基因的全部序列；在每个双链DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，且DNA分子含有的氢键数越多，其热稳定性就越高，因此PCR体系中G－C碱基对含量将影响DNA解链的温度；PCR体系中一定要添加耐高温的热稳定DNA聚合酶，而从受体细胞内提取的DNA聚合酶不耐高温。答案为：C；解析：该生物原来没有荧光表现，加入荧光基因后，表现出荧光现象，但不能确定该生物原来的基因型；基因工程可以实现不同生物间的基因重组，因此，该生物与水母不一定有很近的亲缘关系；该生物出现荧光现象，说明绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达；由于密码子的简并性，改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，有可能检测到绿色荧光。答案为：B；解析：①过程是基因表达载体的构建，需要的酶有限制酶和DNA连接酶；②过程常用的方法是农杆菌转化法；③、④过程为脱分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性，运用了植物组织培养技术；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，应采用DNA分子杂交技术检测。答案为：A；解析：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；病毒的作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；使用的工具酶是限制酶和DNA连接酶；除了Oct4、Sox2、Klf4和cMyc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。答案为：C；解析：核酸分子杂交可以是两条脱氧核苷酸链的杂交，也可以是 DNA单链和RNA的杂交；抗原—抗体杂交的原理是抗体能与对应的抗原发生特异性结合；核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录；抗原—抗体杂交中目的基因产物常作为抗原。答案为：A；解析：本题考查基因工程的知识，意在考查考生的理解能力。图中②过程，农杆菌需经钙离子溶液处理，B错误；植物组织培养所用激素的先后使用顺序及其比例都会影响细胞的分化方向，C错误；检测相关基因是否在受体细胞内转录，可采用DNA—RNA杂交法，而抗原—抗体杂交法检测的是目的基因是否翻译产生蛋白质，D错误。答案为：D；解析：图中②酶能催化合成DNA片段，属于DNA聚合酶，A错误；图中有DNA和RNA两种核酸，因此图中共含有A、T、C、G、U五种碱基和四种脱氧核苷酸、四种核糖核苷酸，B错误；图中只有DNA连接酶是基因工程中涉及的工具酶，基因工程中涉及的另一种工具酶是限制酶，C错误；RNA聚合酶具有催化合成RNA的功能和解旋的功能，图中①酶为解旋酶，引物酶能以DNA为模板合成RNA，D正确。一、非选择题答案：(1)DNA双链复制(2)BamHⅠ和Sau3AⅠ　两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(3)启动子和终止子　转录(4)不能　含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有抗四环素基因，在含四环素的培养基上均能生长解析：(1)利用PCR技术扩增目的基因C的原理是DNA双链复制。(2)据图3可知，由于BamHⅠ和Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端，因此图2所示质粒被BamHⅠ和Sau3AⅠ切割获得的产物可与图1所示基因C连接。(3)据图可知，经BamHⅠ处理后构建的重组质粒导入菊花细胞后，基因C不能表达，原因是质粒酶切部位的两端无启动子和终止子，导致基因C不能转录。(4)由于含质粒的农杆菌和含重组质粒的农杆菌均含有抗四环素基因，在含四环素的培养基上均能生长，所以在添加四环素的固体培养基上，不能筛选出含有插入基因C的重组质粒的农杆菌单菌落。