1、2022届高考生物一轮复习 同步检测第十单元生物技术与工程 第38讲 基因工程能力提升A卷一、单选题1.基因工程是将目的基因通过一定过程,转入受体细胞,经过受体细胞的分裂,使目的基因的遗传信息扩大,再进行表达,从而培养成工程生物或生产基因产品的技术,有关说法不正确的是()A.不同基因可独立表达且遗传密码具通用性B.基因工程是分子水平上定向变异C.基因工程实施必须具有工具酶、目的基因、运载体、受体细胞D.用基因工程的方法培养的抗虫植物也能抗病毒2.下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( )A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B. 蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子C
2、. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应mRNA来实现的D. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的3.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种 可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高 30 多倍。 标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。下列有关的叙述中，正确的是( )A.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B.转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物C.人们只在转基因牛的乳汁中获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D.运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术
3、将导致定向变异4.据研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程。下列叙述中错误的是（ ）A对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针B使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的核苷酸序列C过程通常是将S基因和质粒连接以构建重组表达载体DS基因与培养的动物细胞核DNA整合是其稳定遗传的关键5.基因工程是在DNA分子水平上进行设计操作的,在基因工程操作的基本步骤中,一定不进行碱基互补配对的是( )A.利用PCR技术扩增目的基因B.目的基因与运载体的黏性末端结合C.抗原抗体杂交检测目的基因表达D.DNA探针检
4、测受体细胞的目的基因6.植物的基因工程中常用农杆菌转化法，农杆菌的特点是其细胞内的Ti质粒上的T-DNA片段能够转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。下列说法错误的是( )A.一般情况下农杆菌不能感染的植物是双子叶植物，利用农杆菌在自然条件下感染植物的特点，能将目的基因导入植物细胞B.将携带外源基因的DNA片段插入T-DNA片段中可将目的基因导入植物细胞C.根据T-DNA的这一特点，推测该DNA片段上可能含有控制DNA连接酶、限制酶合成的基因D.植物基因工程中除了采取农杆菌转化法之外，还可以采取基因枪法、花粉管通道法等7.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是(
5、 )A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C.将重组DNA分子导入烟草原生质体D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞8.下图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图。下列叙述正确的是( )A.过程选择囊胚的任何细胞作受体细胞是因为其具有发育全能性B.过程中可通过基因探针筛选含有目的基因的受体细胞C.过程中导入囊胚的细胞数不同，子代小鼠的性状一定不同D.过程中为提高成功率，需对代孕母鼠进行超数排卵处理9.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述，正确的是( )A.PCR技术在基因工程中可用于任何
6、目的基因的获取，且能迅速获得大量目的基因B.采用反转录的方法得到的目的基因含有内含子C.马铃薯的叶肉细胞可以作为受体细胞D.抗性基因是基因表达载体必不可少的组成部分10.科学家在河南华溪蟹体内找到了金属硫蛋白基因,并以质粒为载体,采用转基因方法培育出了吸收汞能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法正确的是( )A.金属硫蛋白基因需插入质粒中,才能转移到受体细胞中B.为培育出转基因烟草植株,应选择的受体细胞一定是烟草的受精卵C.同种限制酶既可以切割目的基因,又可以切割质粒,因此不具有专一性D.转基因烟草与原烟草相比,基因组成发生变化,导致两者出现生殖隔离11.科学家在某种农杆菌中找到了抗枯
7、萎的基因，并以质粒为运载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关说法正确的是( )A.质粒是最常用的运载体之一，质粒的存在与否对宿主细胞生存有决定性的作用B.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因C.该种抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达，是因为两者的DNA结构相同D.为保证金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞12.基因工程的问世使生物科学进入了一个新的发展时期，下列有关基因工程的说法，错误的是( )A.DNA是遗传物质的发现及DNA双螺旋结构的确定是基因工程诞生的理论基础B.要使目的基因以唯一的方向接入质粒，需要用两种限
8、制酶分别切割C.可用果胶酶去除大肠杆菌的细胞壁，从而有利于重组质粒进入细胞D.利用DNA分子杂交技术可以检测目的基因是否导入受体细胞二、填空题13.甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，得到了转基因植株。回答下列问题：（1）用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜_（填“受伤的”或“完好的”）叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的理由是_。（2）若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中_已转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为11
9、，则说明甜蛋白基因已经整合到_（填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”）中。（3）假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产，若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗，应选用_作为外植体进行组织培养。（4）通常，基因工程操作主要有4个步骤，即目的基因获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因此，基因工程的含义可概括为_。14.选修3：现代生物科技专题枯草杆菌蛋白酶广泛用于洗涤、制革、食品以及医疗等行业中。某研究小组利用蛋白质工程技术提高了枯草杆菌蛋白酶的催化活性。回答下列问题：（1）蛋白质工程是指通过 或 ，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人
10、类的生产和生活的需要。（2）目的基因的获得是利用基因工程改造蛋白质的第一步，目前常用的获取目的基因的方法有 、 和 。（3）为使目的基因与质粒连接，通常会用两种不同的 对质粒和目的基因两侧进行切割，其目的是 。再用 处理形成重组质粒。（4）研究小组将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现该酶的催化活性大幅度提高。其原因可能是 。15.CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，对该研究有突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9等
11、技术，将的人亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）第1外显子（其中含150个CAG三核苷酸重复序列）“敲入”猪基因组内，获得了人猪“镶嵌”HTT基因，利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。回答下列问题：(1)PCR技术是获得人HTT基因常用的方法，制备PCR反应体系时，向缓冲溶液中分别加入人HTT基因模板、4种脱氧核糖核苷酸及_等，最后补足H2O。(2)CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列，由此可见，Cas9在功能上属于_酶。与CRISPR/Cas9相比，限制酶的特性决定了其具有_的局限性
12、。(3)在实验过程中，为确认实验猪细胞基因组内是否含有人猪“镶嵌”HTT基因，常用的检测手段包括PCR技术及_。(4)含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞在体外培养时通过细胞分裂，数量不断增加，当细胞贴壁生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖，这种现象称为_。贴满瓶壁的细胞常用_进行消化处理，以便进行传代培养。(5)将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞的过程，称为_。此后进行体外胚胎培养并移植到代孕母猪体内，最终获得亨廷顿舞蹈病动物模型。参考答案1.答案：D解析：2.答案：B解析：蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白质的改造，可生产出自然界中没有的蛋白质，蛋白质工程的流程
13、和天然蛋白质合成的过程是相反的。3.答案：D解析：A、基因的表达是指控制合成人白蛋白，A错误；B、转基因动物是指动物细胞中转入了其他生物某些基因的动物，B错误；C、由于受体细胞是受精卵细胞，转基因牛的所有细胞中都有人白蛋白基因，C错误；D、基因工程能定向的改造生物的性状，该过程可导致定向变异，D正确。故选：D。4.答案：B解析：5.答案：C解析：利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA的双链复制，DNA复制过程中遵循碱基互补配对，A不符合题意；目的基因与运载体的粘性末端之间的碱基通过碱基互补配对连接在一起，形成基因表达载体，B不符合题意；抗原与抗体都不含碱基，所以抗原抗体杂交不存在碱基互补配对
14、，C符合题意；用DNA探针检测目的基因时需要进行碱基互补配对，D不符合题意。6.答案：A解析：本题考查植物基因工程。一般情况下农杆菌不能感染的植物是大多数单子叶植物，利用农杆菌在自然条件下感染植物的特点，能将目的基因导入植物细胞，A错误;在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的特点，因此将携带外源基因的DNA片段插入T-DNA片段内部，可将目的基因导入植物细胞，B正确;根据T-DNA的转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制DNA连接酶、限制酶合成的基因，C正确；植物基因工程中除了采取农杆菌转化法之外，还可采取基因枪法、花粉管通道法等，D正
15、确。7.答案：A解析：本题考查基因工程相关知识。限制性核酸内切酶只能切割特定的脱氧核酸序列,而烟草花叶病毒的核酸是核糖核酸,A错误;构建基因表达载体时,需要用限制酶切割得到抗除草剂基因和切开载体,再用DNA连接酶将两者连接形成重组DNA,B正确;基因表达载体构建好之后,需要将重组DNA分子导入受体细胞(烟草原生质体),C正确;基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定,可以用含有除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,D正确。本题选A。8.答案：B解析：A、囊胚中的细胞分为内细胞团细胞和滋养层细胞，其中只有内细胞团细胞具有发育的全能性，A错误；B、过程中可通过基因探针筛选含有目的基因的受体细胞，B正确
16、；C、过程中导入囊胚的细胞数不同，子代小鼠的性状可能不同，C错误；D、过程中为提高成功率，需对代孕母鼠进行同期发情处理，D错误。故选：B。9.答案：C解析：10.答案：A解析：11.答案：B解析：12.答案：C解析：本题主要考查基因工程的理论基础、操作工具和操作过程等内容。DNA是遗传物质的发现、DNA双螺旋结构以及中心法则的确定，是基因工程诞生的理论基础，A正确；用两种识别序列不同的限制酶同时切割目的基因和载体，可以避免自身环化和反向连接，B正确；大肠杆菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，果胶酶不能将其水解，基因工程中也不需要去除大肠杆菌的细胞壁，C错误；利用DNA分子杂交技术可以检测目的基因是否导
17、入受体细胞，D正确。13.答案：（1）受伤的；叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞（2）甜蛋白基因；核基因组（3）茎尖（4）按照人们的愿望进行设计，并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出符合人们需要的新生物类型解析：（1）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，优先选用黄瓜受伤的叶片。（2）若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，说明目的基因甜蛋白基因在受体细胞中能够完成表达；若甜蛋白基因整合到线粒体基因组或叶绿体基因组中，在遗传时遵循母系遗传，后代的表现型与母本相同，不会出现11的性状分离比，所
18、以子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为11，说明甜蛋白基因已经整合到核基因组中。（3）植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，因此应选用茎尖作为外植体进行组织培养。（4）基因工程是指按照人们的愿望，进行严格设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出符合人们需要的新生物类型。14.答案：（1）基因修饰 基因合成（2）从基因文库中获取 利用PCR技术扩增 人工合成（3）限制性核酸内切酶 避免质粒的自我连接、目的基因的自我连接，确保目的基因的插入方向 DNA连接酶（4）改变了蛋白酶的空间结构，提高了酶与底物的亲和力解析：（1）蛋白质工程是指通过基因修饰
19、或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。 （2）获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （3）为使目的基因与质粒连接，通常会用两种不同的限制性核酸内切酶对质粒和目的基因两侧进行切割，其目的是避免质粒的自我连接、目的基因的自我连接，确保目的基因的插入方向。再用DNA连接酶处理形成重组质粒。 （4）研究小组将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现该酶的催化活性大幅度提高，其原因可能是改变了蛋白酶的空间结构，提高了酶与底物的亲和力。 15.答案：(1)引物和Taq酶(2)限制性核酸内切；作用对象单一(3)基因探针技术(4)接触抑制；胰蛋白酶(5)核移植解析：
