2021高考生物复习：基因工程_跟踪训练

藏躲市安详阳光实验学校分层限时跟踪练39 基因工程(限时：45分钟)[基础练]扣教材练双基1．(2015·全国卷Ⅱ)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。

如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。

回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的______进行改造。

(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。

所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________。

(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过______________和______________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。

【解析】(1)从题中所述资料可知，将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后，该蛋白质的功能发生了改变，此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造，进而改变了蛋白质的结构，从而改变了蛋白质的功能。

(2)在蛋白质工程中，目的基因可以以P基因序列为基础，对生物体内原有P基因进行修饰，也可以通过人工合成法合成新的P1基因。

中心法则的内容如下图所示：由图可知，中心法则的全部内容包括：DNA以自身为模板进行的复制，DNA 通过转录将遗传信息传递给RNA，最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质；在某些病毒中RNA可自我复制(如烟草花叶病毒等)，在某些病毒中能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HIV)，这是对中心法则的补充。

(3)蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成DNA→表达出蛋白质，经过该过程得到的蛋白质，需要对其生物功能进行鉴定，以保证其发挥正常作用。

课时跟踪检测（四十一）基因工程一、题点练1. 下列有关限制性核酸内切酶的叙述, 正确的是( )A. 用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部, 获得一个目的基因时, 被水解的磷酸二酯键有2个B．限制性核酸内切酶识别序列越短, 则该序列在DNA中出现的概率就越大C. －CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D. 只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒, 才能形成重组质粒解析: 选B 用限制酶切割DNA分子中部获得一个目的基因时, 需剪切2次, 水解磷酸二酯键4个；限制酶识别序列越短, 则该序列在DNA中出现的概率就越大；－CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的黏性末端均有4个碱基；切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶, 如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系, 则两末端也可连接。

2. 下列关于载体的叙述, 错误的是( )A. 载体与目的基因结合后, 实质上就是一个重组DNA分子B．对某种限制酶而言, 载体最好只有一个切点, 但还要有其他多种酶的切点C. 目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒D．载体具有某些标记基因, 便于对其进行切割解析: 选D 标记基因的作用是用于受体细胞的鉴别和筛选。

3．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获取基因aB．用氯化钙溶液处理玫瑰叶肉细胞, 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导入玫瑰细胞的液泡中, 防止其经花粉进入野生玫瑰解析: 选A 将目的基因导入微生物细胞时, 用氯化钙溶液处理受体细胞, 可使其处于感受态, 利于目的基因的导入。

由于不知道标记基因, 用含四环素的培养基不一定能筛选出转基因玫瑰细胞。

将目的基因导入玫瑰叶肉细胞的叶绿体基因组中, 可防止其经花粉进入野生玫瑰, 液泡中无DNA。

高考生物基因工程专题训练在高考生物中，基因工程是一个重要且具有一定难度的专题。

基因工程作为现代生物技术的核心领域之一，不仅在科学研究中发挥着关键作用，也是高考中的重点考查内容。

基因工程，又称为重组 DNA 技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程的操作工具，包括限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体。

限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。

DNA 连接酶则能将切割后的 DNA 片段连接起来，形成重组 DNA 分子。

而运载体，常见的有质粒、噬菌体和动植物病毒等，它们能够将目的基因导入受体细胞。

在基因工程的操作步骤中，首先要获取目的基因。

这可以通过从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增，或者通过人工合成等方法来实现。

获取目的基因后，需要构建基因表达载体。

这是基因工程的核心步骤，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。

接下来是将基因表达载体导入受体细胞。

根据受体细胞的不同，导入的方法也有所不同。

例如，将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；导入动物细胞常用的方法是显微注射法；而导入微生物细胞则通常用感受态细胞法。

导入受体细胞后，还需要对目的基因进行检测与鉴定。

这包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出了 mRNA，以及检测目的基因是否翻译成蛋白质等。

基因工程在农业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用。

在农业方面，通过基因工程可以培育出抗虫、抗病、抗逆的农作物新品种，提高农作物的产量和品质。

例如，抗虫棉就是通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育而成的。

在医药领域，基因工程可以用来生产胰岛素、生长激素、干扰素等药物。

利用基因工程生产的药物具有成本低、效率高、质量好等优点。

2021年高考生物总复习第20讲基因突变和基因重组课时跟踪检测新人教版考点题号错题统计3、8、9、11、基因突变12、13、14、15基因重组1、5、6生物变异综合2、4、7、10解析：选B物变异的根本来源，基因重组是生物变异的重要来源；同源四倍体通过花药离体培养，形成的个体含两个染色体组，是单倍体而不是二倍体；染色体变异包括染色体的结构变异和染色体数目的变异。

3．(xx·太原调研)如果某一个基因的中部增添了1个脱氧核苷酸对，此基因表达不可能的结果是( )A．没有蛋白质产物B．翻译蛋白质时在增添位置终止C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D．翻译的蛋白质中，增添部位以后的氨基酸序列发生变化解析：选A 基因的中部增添了1个脱氧核苷酸对即发生了基因突变，使遗传信息发生了变化，可能导致翻译蛋白质时在增添位置终止(出现终止密码)，使所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸，也可能使翻译的蛋白质中，增添部位以后的氨基酸序列发生变化，但仍能进行突变点前的翻译，产生蛋白质，正确选项为A。

4．有关生物变异来源概念图的叙述不正确的是( )A．产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中④的改变B．图中⑤过程发生在减数第二次分裂时期C．表中的①②可分别表示为基因突变和基因重组D．③的结构改变不一定会造成生物性状的改变解析：选B 首先，要搜索有关生物变异的相关概念，找到概念间的关系；其次，要还原概念图中数字的含义；最后，联想相关知识，判断选项的正误。

可遗传的变异有3个来源，图中给出了染色体变异，则基因突变、基因重组就是①或②了，再根据①下的提示和②下的提示来判断二者的具体位置。

由“诱导因素”确定①是基因突变，由“自由组合”确定②是基因重组。

同理，可以确定③是“增添、缺失或替换”，④是氨基酸，⑤非姐妹染色单体的交叉互换。

非姐妹染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期。

5．已知Y染色体上有一个睾丸决定基因，它有决定男性第二性征的作用。

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________________________。

第21讲基因的表达1.下列有关遗传信息表达的叙述,正确的是( )A.转录时,DNA的编码链能与RNA形成DNA-RNA杂交区域B.翻译时,核糖体能够认读mRNA上决定氨基酸种类的密码C.原核细胞内,转录出的mRNA直接在核糖体上移动以便合成肽链D.真核细胞内,转录的同时核糖体进人细胞核中启动翻译过程2.如图所示,R环是由一条RNA链与双链DNA中的一条链杂交而组成的三链核酸结构,若基因转录所合成的 RNA链不能与模板链分开即可形成R环。

下列有关说法错误的是( )A.图示R环的形成发生在DNA解旋后B.R环中只有A—U碱基对,没有A—T碱基对C.R环的形成过程中有RNA聚合酶的参与D.R环中最多会出现8种核苷酸3.下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )A.转录过程需要4种脱氧核苷酸作为原料并消耗ATPB. 人体内一个基因的两条链可转录生成两种mRNAC.真核细胞翻译过程中所需氨基酸种类数与所需tRNA种类数不一定相等D.翻译过程中一个核糖体可同时合成多条多肽链4.如图为人体内蛋白质合成的部分过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是与蛋白质合成相关的三种重要结构。

下列叙述正确的是( )A.结构Ⅰ、Ⅲ都是以DNA上的基因区段为模板转录而来的B.图中结构Ⅱ在结构Ⅲ上移动的方向是从右向左C.结构Ⅰ所携带的氨基酸就是遗传密码GAA所对应的氨基酸D. —个结构Ⅲ上往往可以结合多个结构Ⅱ,多个结构Ⅱ共同合成一条肽链5.下列关于密码子的叙述,正确的是( )A.密码子存在于mRNA上,每个mRNA都有64种密码子B.一种密码子决定一种氨基酸,与一种反密码子的碱基互补C.同种mRNA在不同生物中的产物相同,表明密码子具有简并性D.起始密码子具有决定某种氨基酸与启动翻译过程的作用6.甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程的示意图,下列有关说法正确的是( )A.甲图所示过程叫做翻译,多个核糖体共同完成一条多肽链的合成B.甲图所示翻译过程的方向是从右到左C.乙图所示过程叫做转录,转录产物的作用一定是作为甲图中的模板D.甲图和乙图都发生了碱基配对并且碱基配对的方式相同7.如图为某细胞内基因表达过程的部分示意图。

课时跟踪检测〔十四〕基因重组和基因工程及其应用一、选择题1．俗话说：“一母生九子，连母十个样。

〞这种现象在遗传学上被称为“变异〞。

引起这种“变异〞的原因主要是( )A．自然选择 B．基因重组C．染色体变异 D．基因突变解析：选B 可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，“一母生九子，连母十个样〞表达了不同子代个体之间存在的差异，变异的主要来源是在有性生殖过程中控制不同性状的基因重新组合，即基因重组。

2．以下甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于( )A．基因重组，不可遗传变异B．基因重组，基因突变C．基因突变，不可遗传变异D．基因突变，基因重组解析：选D 甲图中，精原细胞的基因型为AA，却产生了基因型为a的精子，说明发生了基因突变；乙图中精原细胞的基因型为AaBb，产生了AB和ab的配子，说明两对基因之间发生了基因重组。

3．以下各项中属于基因重组的是( )A．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型D．基因型为Cc的紫花豌豆自交后代出现开白花豌豆解析：选C 杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎符合基因的别离定律；基因重组发生在减数分裂过程中，雌雄配子随机结合产生不同类型的子代属于受精作用；YyRr 自交后代出现不同于亲本的新类型，实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重组；基因型为Cc的个体自交后代发生性状别离，实质是等位基因的别离，不属于基因重组。

4．基因突变、基因重组和染色体变异三者的共同点是( )A．都能产生可遗传的变异B．都能产生新的基因C．产生的变异均对生物不利D．产生的变异均对生物有利解析：选A 基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异；只有基因突变才能产生新基因；基因突变和染色体变异大都对生物体有害；变异是不定向的，有害有利取决于环境。

5．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是( )A．非同源染色体之间自由组合，导致基因重组B．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变C．非同源染色体某片段移接，导致染色体构造变异D．染色体不别离或不能移向两极，导致染色体数目变异解析：选A 在减数第一次分裂后期，非同源染色体之间自由组合，导致基因重组；有丝分裂和减数分裂的间期，都能发生碱基对的增添、缺失或替换，进而引起基因突变；非同源染色体某片段移接，属于染色体构造变异，可发生在有丝分裂和减数分裂过程中；染色体数目的变异也可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。

2021年高考生物总复习第36讲基因工程真题演练（含解析）新人教版1．(xx·大纲全国高考)下列实践活动包含基因工程技术的是( )花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种A．水稻F1B．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C．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：选C A项属于单倍体育种，原理是染色体变异，不包含基因工程技术；B项属于杂交育种，原理是基因重组，不包含基因工程技术；C项中将含有目的基因的重组DNA导入受体细胞，属于基因工程，原理是基因重组，包含基因工程技术；D项属于诱变育种，原理是基因突变，不包含基因工程技术。

2．(xx·广东高考)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。

目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是( ) A．合成编码目的肽的DNA片段B．构建含目的肽DNA片段的表达载体C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽解析：选C 由题意可知，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段；需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序列；该基因表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1，而目的肽是抗菌性强但溶血性弱的药物，所以必须对其进行改造，保持其抗菌性，抑制其溶血性。

3．(xx·安徽高考)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的细菌菌落位置解析：选D 通过菌落数只能大约推测出活菌数，不能准确计算活菌数；外源DNA可以随质粒复制而复制，依赖于质粒上的复制原点，而启动子和终止子与基因表达有关；DNA杂交是利用碱基互补配对原则进行的；因为放射性标记的DNA探针能与相应的DNA杂交，产生放射自显影，而只有特定的DNA 才与探针相结合，所以可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置。

藏躲市安详阳光实验学校基因工程一、选择题1．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解析：选C 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。

2．(2019·南通考前卷)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、翻译解析：选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；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。

3．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解析：选C 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。

2021年高考生物一轮总复习 10.3.7基因工程随堂高考分组集训（含解析）1. [xx·重庆高考]如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

以下相关叙述，正确的是( )A. ②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B. ③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C. ④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D. ⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析：②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与，A错误；③侵染植物细胞后，通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并整合到④的染色体上，B错误；④的染色体上含有目的基因(抗虫基因)但不一定表达，C错误；基因工程依据的原理是基因重组，基因重组属于可遗传变异，D正确。

答案：D2. [xx·江苏高考改编]下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( )A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达解析：本题考查基因工程相关内容。

每种限制酶分别识别特定的核苷酸序列，大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶识别的核苷酸序列由4、5或8个核苷酸组成。

故A项错误。

PCR技术中温度在90～95 ℃时，DNA解旋为单链；温度为55～60 ℃时，引物与作为模板的单链DNA上特定部位相互配对，引物与单链相应互补序列结合，温度为70～75 ℃，4种脱氧核苷酸在DNA聚合酶作用下，合成新的DNA链，故B项错误。

作为标记基因的通常是抗生素抗性基因，故C项错误。

抗虫基因成功导入受体细胞，也未必能正常表达，是否表达需要分子水平和个体水平上的检测和鉴定，故D项正确。

答案：D3. [xx·广东高考改编]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①不需使用逆转录酶B. 过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C. 过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D. 过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞解析：由mRNA形成cDNA需要逆转录酶，A不正确；②过程需要使用限制酶和PCR技术获得并扩增目的基因，B错误；过程③使用的感受态细胞可用CaCl2溶液制备，C错误；工程菌是指用基因工程方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系，所以过程④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。