2021高考生物一轮复习课后限时集训39基因工程

1．下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是()A．DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合B．用限制性核酸内切酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子C．Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶D．在解离根尖分生区细胞时加入纤维素酶有利于提高解离的效果B[DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合形成磷酸二酯键，A错误；用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开2个切口，破坏四个磷酸二酯键，消耗4个水分子，B正确；Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温DNA聚合酶，C错误；在解离根尖分生区细胞时加入盐酸使植物细胞相互分散开，D错误。

]2．图1表示转基因抗病香蕉的培育过程，图2表示PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ和ApaⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。

则下列相关叙述错误的是()A．以上操作中用到了转基因技术、植物组织培养技术等B．利用基因工程培育转基因抗病香蕉的核心步骤是构建基因表达载体C．若重组质粒被PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ完全切割，则会得到2个黏性末端和1个平末端D．该抗病基因能在香蕉细胞中表达的理论基础是所有生物共用一套遗传密码C[根据图1分析可知，该图涉及的技术有转基因技术和植物组织培养技术，A正确；基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，B正确；结合以上分析可知，重组质粒上PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ的切割位点各一个，若被这三种酶完全切割，结合图2分析可知会得到4个黏性末端和2个平末端，C错误；该抗病基因能在香蕉细胞中表达，说明不同的生物共用一套遗传密码，D正确。

] 3．Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，可以利用PCR技术检测其转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系，下图为克隆猪的培育及Bcl-2基因转录水平检测流程。

下列有关叙述错误的是()A．图中A细胞为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞B．在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA存在差异C．图中过程X表示逆转录，获得的cDNA可用于克隆猪基因组的测序D．利用(Bcl-2 cDNA)/cDNA的比值可初步检测Bcl-2基因的转录水平C[核移植技术模拟自然的受精作用，受体细胞应选择减数第二次分裂中期的卵母细胞，A项正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，在早期胚胎发育的不同时期，细胞分化程度不同，提取的总mRNA存在差异，B项正确；通过逆转录获得的cDNA只是克隆猪DNA的一部分，不能用于克隆猪基因组的测序，C项错误；cDNA是由细胞中的mRNA逆转录获得，不同胚胎时期细胞的(Bcl-2 cDNA)/cDNA比值一定程度上可代表Bcl-2基因的转录水平，D项正确。

选修3现代生物科技专题学案42 基因工程一、单项选择题1．玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻的强60倍。

我国科学家正致力于将玉米的PEPC 基因导入水稻中，以提高水稻产量。

下列各项对此研究的分析中正确的是( ) A．核心步骤是构建玉米PEPC基因表达载体B．通常采用显微注射法将PEPC基因导入水稻细胞C．在受体细胞中检测到PEPC酶则意味着此项研究取得成功D．利用细胞培养技术将转基因水稻细胞培育成植株解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A正确；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，B错误；只有目的基因在后代细胞中表达才能说明研究成功，C错误；利用组织培养技术将转基因水稻细胞培育成植株，D错误。

答案：A2．下列实践活动包含基因工程技术的是( )A．水稻F1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株C．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析：基因工程技术指是的基因拼接技术，只有B属于基因工程技术；水稻F1上花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种为单倍体育种。

将高秆抗虫小麦与矮秆感病小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦为杂交育种。

利用激光、射线等物理方法或化学试剂等引起基因突变属于诱变育种，用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆为诱变育种。

答案：B3．下列有关叙述正确的是( )A．人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程B．人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列C．人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因D．人类的基因库仅含有男性的全部基因解析：人类基因组计划是测定人类基因组DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，A正确。

课后限时集训39 基因工程1．科学工作者将某种海蜇的DNA分子上一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因，转入到夹竹桃细胞中，培育出一种夜间发光的夹竹桃。

培育过程如图所示，回答有关问题。

(1)构建图中的重组Ti质粒，还需用到的基因工程基本工具是____________________。

作为受体农杆菌应________________，以方便筛选已导入重组Ti质粒的受体农杆菌。

在将重组Ti质粒转入农杆菌之前，先要用Ca2＋处理农杆菌，其目的是使其成为__________________细胞。

(2)图中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为______________。

转基因夹竹桃幼苗对青霉素__________(填“具有”或“不具有”)抗性，原因是____________________________。

(3)绿色荧光蛋白基因含有____________，因此在农杆菌细胞中不能正常表达，而在夹竹桃细胞中能正常表达。

[解析](1)构建图中的重组Ti质粒，还需用到的基因工程基本工具是限制性核酸内切酶(或限制酶)、DNA连接酶。

由于Ti质粒上含有抗青霉素基因，故作为受体农杆菌应不含抗青霉素基因(或对青霉素敏感)，以便根据质粒上的标记基因筛选导入重组质粒的农杆菌。

在将重组Ti质粒转入农杆菌之前，先要用Ca2＋处理农杆菌，其目的是使其成为感受态细胞，易于吸收周围环境中的外源DNA分子。

(2)图示中将绿色荧光蛋白基因导入夹竹桃细胞的方法称为农杆菌转化法。

根据图示可知目的基因插入在了质粒上的T­DNA片段，由于T­DNA可转移至受体细胞并且整合到受体细胞的染色体DNA上，所以插入在T­DNA中的目的基因被导入夹竹桃细胞并整合到了染色体DNA 上，而抗青霉素基因没有进入夹竹桃细胞，故转基因夹竹桃幼苗对青霉素不具有抗性。

(3)绿色荧光蛋白基因来自真核生物，含有内含子，转录后需要将内含子转录的部分在细胞核进行剪切，而农杆菌为原核生物，不具备该剪切功能，因此在农杆菌细胞中不能正常表达，而在夹竹桃细胞中能正常表达。

第39讲基因工程测控导航表知识点题号1.基因工程基本工具1,2,3,4,52.基因工程的基本操作程序及应用6,7,93.蛋白质工程84.PCR技术105.综合考查11,12,13,14一、选择题1.下列有关限制性核酸内切酶识别的叙述,不正确的是( D )A.从反应类型来看,限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应B.限制性核酸内切酶的活性会受温度、pH等外界条件的影响C.一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D.限制性核酸内切酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越小解析:限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。

其作用对象是磷酸二酯键,能使其断裂,即催化一种水解反应;酶的活性受温度、pH的影响;一种酶只能识别一种特定的核苷酸序列,序列越短,出现该序列的几率就越大。

2.人们常选用带有一个抗生素抗性基因的细菌质粒作为载体,该抗性基因的主要作用是( B )A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否导入进行检测C.加强质粒分子的感染性D.便于与外源基因连接解析:抗生素抗性基因是标记基因,标记基因的作用是利于鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

3.下列四条DNA分子,彼此间具有互补黏性末端的一组是( D )A.①②B.②③C.③④D.②④解析:②中的GGTA与④中的CCAT互补配对,其余均不能互补配对。

4.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次为( D )A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B.限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶C.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶D.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶解析:①是氢键,是解旋酶作用的位点,②是磷酸二酯键,是限制性核酸内切酶作用的位点,③是断裂开的磷酸二酯键,是DNA连接酶作用的位点。

5.限制性核酸内切酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。

课后限时集训(三十九) 基因工程(建议用时：40分钟)1．(2020·赣州市高三模拟)滨藜在含盐量0.6%以上的条件下生长，是耐盐碱基因开发的理想材料。

若将滨藜的耐盐碱基因转移到水稻等农作物体内，将会大大提高水稻等农作物的种植面积。

回答下列问题：(1)从滨藜中获得耐盐碱基因需要用________酶处理，然后与含四环素抗性基因的Ti质粒连接构建________，并导入农杆菌。

在含有四环素的固体培养基中培养，目的是___________________________________________________。

(2)用农杆菌感染时，应优先选用水稻________(填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用这种叶片的理由是____________________________________。

(3)导入耐盐碱基因的植株细胞经过________形成愈伤组织，然后________形成胚状体，继续发育形成转基因水稻幼苗。

(4)将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液(含盐量0.6%以上)中培养，进行耐盐实验，用非转基因幼苗作为对照。

培养30天后观察两者的存活率差异。

若__________________________________，则说明转基因植株获得了耐盐特性。

[解析](1)使用限制酶从滨藜中获得耐盐碱基因，与含抗生素抗性基因的Ti 质粒连接构建基因表达载体(或重组质粒)，并导入农杆菌，将其在含有四环素的固体培养基中培养，目的是筛选出导入重组质粒的农杆菌。

(2)当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，因此用农杆菌感染时，优先选用水稻受伤的叶片。

(3)含有目的基因的植物细胞先脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成根、芽和胚状体，然后继续发育形成转基因幼苗。

(4)将生长至4叶期的转基因水稻幼苗转入含盐量0.6%以上的环境中培养，进行实验，用非转基因幼苗作为对照。

第二单元现代生物科技第1讲基因工程考纲研读备考定位考纲要求核心素养1.简述基因工程的诞生。

2.简述基因工程的原理及技术。

3.举例说出基因工程的应用。

4.简述蛋白质工程。

5.活动：DNA的粗提取和鉴定。

6.活动：利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA 片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。

1.生命观念——结构决定功能：基因的结构与功能。

2.理性思维——建立模型：理解基因工程的操作流程。

3.科学探究——解决问题：基因工程的应用和蛋白质工程。

学会细胞中的DNA的提取和鉴定方法，学习PCR技术原理和操作。

考点一基因工程的操作工具基础梳理1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。

(2)操作环境：体外。

(3)操作水平：分子水平。

(4)原理：基因重组。

(5)受体：表达目的基因。

(6)本质：性状在受体体内表达。

(7)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。

2．DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③结果：产生黏性末端或平末端。

(2)DNA连接酶①种类： 常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌T 4噬菌体功能 只缝合黏性末端缝合黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA 片段。

(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因思维辨析 易错整合，判断正误。

(1)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × ) (2)限制酶也可以识别和切割RNA( × )(3)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶( × ) (4)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因( × ) (5)每个质粒DNA 分子上至少含一个限制酶识别位点( √ ) 延伸探究下图中的图1和图2分别表示的是EcoR Ⅰ限制酶和Sma Ⅰ限制酶的作用示意图，据图分析：(1)请说出Eco R Ⅰ限制酶和Sma Ⅰ限制酶识别的碱基序列及切割的位点。

2021届高考生物一轮复习同步锁定特训复习点：基因工程1．请回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：(1)构建基因表达载体时，可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的________键。

基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、________、复制原点等。

(2)组成基因表达载体的单位是________。

基因表达载体中的启动子是________识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过________(填过程)合成mRNA。

(3)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA，获得含目的基因的片段。

若利用该片段构建基因表达载体，应选用的Ti质粒是如图中的________。

注：图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点。

2．几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。

通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。

回答下列问题：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________________。

提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是____________________。

(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是________________________________________________________________________。

(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是________________________________________________________________________(答出两点即可)。

(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是________________________。

基因工程1.(2020山东临沂一中月考)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白。

某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。

PCR扩增过程示意图图像如下所示,请回答下列问题。

(1)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。

设计引物时需要避免引物之间形成,造成引物自连。

(2)图中步骤1代表,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。

(3)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。

退火温度过高会破坏的碱基配对。

退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但的引物需要设定更高的退火温度。

(4)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有(填序号)。

①升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物2.(2020山东青岛二模)质粒P含有氨苄青霉素抗性基因(Amp r)和四环素抗性基因(Tet r),外源DNA的插入会导致插入部位基因的失活。

重组人干扰素a-1b是我国第一个国内批准生产的基因工程药物。

下图所示为利用质粒P和人干扰素基因构建基因表达载体P1的示意图。

回答下列问题。

位点(1)据图分析,为便于过程①所获得的目的基因片段能够顺利与质粒P连接,需要在目的基因片段加上序列。

成功导入P1的受体菌落具有的抗药性特点为。

(2)过程③用到的酶为。

为了保证目的基因能够正常表达,在构建P1时需要将目的基因插入之间。

(3)科学家最早就是利用基因工程方法在大肠杆菌和酵母菌细胞内获得了干扰素,利用大肠杆菌作为受体菌的优点是。

(4)若要检测是否表达出干扰素,可用(物质)对工程菌中提取的蛋白质进行检测。

3.识图作答。

(1)PCR技术的中文名称为,加热使DNA双链打开,这一步是打开氢键,在细胞中是在酶的作用下进行的。

(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中的原料是,遵循的原则是。

选修三第一讲基因工程一、选择题1.(2010·盐城质检)对基因组文库的描述，不．正确的是()A.含有某种生物的全部基因B.基因中含有启动子和内含子C.文库的基因是通过受体菌承载的D.文库中的全部基因可以在物种间交流解析：基因文库的含义是指将含有某种生物不同基因的许多的DNA片段，导入受体菌的群体中通过克隆而储存，这样含有这种生物的不同基因受体菌群体便构成了基因文库。

由于基因文库中的基因都是将基因导入受体菌内，所以不能在物种间交流。

答案：D2.限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。

下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点Bam HⅠEco RⅠHindⅢBglⅡ↓↓↓↓GGATCC GAATTC AAGCTT AGATCTCCTAGG CTTAAG TTCGAA TCTAGA↑↑↑↑切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()A.Bam HⅠ和Eco RⅠB.Bam HⅠ和HindⅢC.Bam HⅠ和BglⅡD.Eco RⅠ和HindⅢ解析：只有黏性末端相同才可互补，Bam HⅠ和BglⅡ切出的末端相同。

答案：C3.近年来基因工程的发展非常迅猛，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法中不．正确的是()A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B.用DNA探针检测病毒性肝炎C.用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D.用基因替换的方法治疗21三体综合征解析：镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的疾病，用β­珠蛋白的DNA探针可以检测到；用DNA 探针也可以很方便地检测出肝炎患者的病毒；半乳糖血症是由于体内缺少半乳糖苷转移酶，将带有半乳糖苷转移酶的基因导入半乳糖血症患者的体内，可以治疗这种疾病；21三体综合征是由于患者多了一条21号染色体，不能用基因替换的方法治疗。

答案：D4.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。

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课时考点训练1．（2013年高考安徽卷)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。

下列叙述正确的是( )A．根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B．外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D．放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置2．（2012年高考新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。