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B卷一、单选题1.下列关于基因工程的叙述中，错误的是( )A.首先要获取目的基因，然后要让目的基因与运载体结合B.一般用同一种限制性内切酶切割质粒和获取目的基因C.目的基因导入受体细胞后可以随着受体细胞的繁殖而复制D.一次基因工程操作中，能够摄入重组DNA分子的受体细胞很多2.从某高等动物浆细胞（L）中提取全部的mRNA，并以此为模板合成相应的DNA单链（L-cDNA），提取来自同一个体的胰岛B细胞（P）的全部mRNA（P-mRNA）。下列叙述正确的是( )A.P-mRNA与L-cDNA进行分子杂交，均能发生
2、碱基互补配对B.限制酶能特异性识别RNA分子的某种特定核苷酸序列，破坏磷酸二酯键C.能与L-cDNA互补的P-mRNA中含有编码呼吸酶的mRNAD.浆细胞不能分泌胰岛素是因为缺乏编码胰岛素的相关基因3.下图是某转基因抗虫水稻培育流程图，下列有关分析错误的是( )A.过程依据细胞的全能性原理B.毒蛋白基因的获得需要RNA聚合酶C.过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性D.该基因工程成功的标志是毒蛋白基因在宿主细胞中稳定维持和表达其遗传特性4.以下列关于基因工程的应用及蛋白质工程的叙述，正确的是( )A.将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后形成乳腺生物反应器B.由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的
3、成分后可直接应用C.基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法D.蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质5.用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述错误的是( )A.过程指 mRNA 的反转录过程，需解旋酶和 DNA 聚合酶B.过程从 cDNA 中获得的 CarE 基因无启动子和内含子C.过程须用 Ca2+处理大肠杆菌，使其处于感受态状态D.过程得到的工程菌是指能使 CarE 基因高效表达的菌类细胞株系6.下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )A.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，获得抗虫矮秆小麦B.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 C.将
4、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7.作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素、检测有毒物质依此是下列哪项生物技术的应用( )基因工程 细胞工程 蛋白质工程A.B.C.D.8.如图为某生物工程操作流程模式图,下列说法正确的是( )A.若此图表示基因工程的操作流程,若A为质粒,则B表示重组DNA分子B.若此图表示动物细胞融合过程,则形成C(杂种细胞)的原理是细胞全能性C.若此图为试管牛生产的技术流程图,则获得A(精子)后可直接与B进行体外受精D.若此图为试管婴儿的培育过程,则包括体外受精、细
5、胞培养和胚胎移植等方面9.据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是( )A.为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶、同时切割二者B.限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键C.与启动子结合的应该是RNA聚合酶D.能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，也一定会有目的基因的表达产物10.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉.下列叙述不正确的是( )A.整个基因对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致毒蛋白的毒性丧失C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造成基因
6、污染D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素的抗性来确定的11.科学家已经运用基因工程技术,让奶牛合成并分泌人的抗体.下列叙述正确的是( )该技术将导致定向变异DNA连接酶把目的基因与运载体的黏性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料受精卵是理想受体A.B.C.D.12.若利用细菌大量生产人胰岛素,则下列叙述不正确的是( )A.需有适当运载体将人胰岛素基因导入细菌B.需有适当的酶对运载体与人胰岛素基因进行切割与黏合C.重组后的DNA须在细菌体内转录、翻译成人胰岛素D.人胰岛素基因与运载体DNA混合后,只得到一种DNA分子(重组DNA)二、填空题13.阅读下
7、列材料，完成1、2题。材料：染色体变异和基因突变均可能引起生物性状的改变，近年来，定点突变技术发展迅速，CRISPR/Cas9基因编辑技术可以看成是基因工程的升级版，该技术自问世以来取得了不少成果，相关研究表明，电离辐射能导致染色体片段断裂。1.某二倍体植物的花色、叶形、茎形分别由三对等位基因控制遗传，基因型和表现型关系如表所示。回答下列问题：基因显性纯合杂合隐性纯合A/a红花红花白花B/b窄叶窄叶宽叶C/c粗茎中粗茎细茎（1）某红花窄叶植株与某白花宽叶植株杂交，F1均为红花窄叶，F1自交后代中红花窄叶红花宽叶白花窄叶白花宽叶9331，控制花色和叶形的基因的遗传遵循_定律，F2中红花宽叶植株自
8、交后代中，表现型为红花宽叶植株的概率为_。（2）某红花细茎植株与某白花粗茎植株杂交，F1均为红花中粗茎，F1自交后代中红花细茎红花中粗茎白花粗茎121，F2中红花中粗茎植株与白花粗茎杂交后代的表现型及比例为_。（3）研究发现，电离辐射能使C/c基因所在的染色体片段发生断裂，可随机结合在B/b所在染色体的末端，形成末端易位，仅一条染色体发生这种易位的植株不可育。先将基因型为BbCc的植株在幼苗时期用电离辐射处理，再将该植株自交并观察后代的表现型及比例，从而判定该植株是否发生了易位及易位的类型（不考虑基因突变和片段交换）。若子代的表现型有_种，则该植株没有发生染色体易位；若_，则该植株仅有一条染色
9、体发生末端易位；若子代的表现型及比例为_，则C/c基因所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在b基因所在的染色体上，c基因连在B基因所在的染色体上；若子代的表现型及比例为_，则C/c基因所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在B基因所在的染色体上，c基因连在b基因所在的染色体上。2.科学家在嗜热链球菌基因组上整合了特定CRISPR序列后，发现该菌能抵抗某种病毒，研究发现其原理是CRISPR/Cas9系统转录出的CRISPR RNA可以识别病毒的DNA序列，而Cas9能破坏病毒的遗传物质。然而该技术也存在诸多问题，比如CRISPR RNA识别病毒DNA序列时不严格，可能出现严重的“脱靶效应”。请
10、回答下列问题：（1）基因工程中选择特殊的限制酶作为“剪刀”，是因为其具备_特定DNA序列的能力。（2）构建基因表达载体时，应该使用_种限制酶处理_和_。（3）实际操作中，常用两种限制酶切割目的基因和运载体，该操作比只使用一种限制酶好的理由是_。（4）为了使细菌能稳定获得对病毒的免疫力，在构建表达载体时应该包含_这个部分。“2007年，科学家在嗜热链球菌基因组上整合了特定CRISPR序列后，发现该菌能抵抗某种病毒”，这句话表达了类似于基因工程_这一步骤。CRISPR RNA识别病毒DNA序列时可能出现严重“脱靶”，“脱靶”的机理可能是_。14. 新冠病毒是一种RNA病毒，其主要通过其表面刺突蛋白
11、（S蛋白）与人体细胞上的“血管紧张素转化酶2（ACE2）”受体结合实现感染。各类新冠病毒疫苗的研发都是基于这个主要的理论基础，即以S蛋白基因为靶点，通过表达S蛋白，诱导人体产生免疫能力，从而实现预防感染的目的。以下是两条疫苗研究技术路线：A.疫苗研究技术路线1：体外表达疫苗重组疫苗。提取新冠病毒RNA，获取S蛋白基因，构建S蛋白基因表达载体，导入酿酒酵母，合成并分泌S蛋白质（疫苗），注射人体，产生免疫。B.疫苗研究技术路线2：体内表达疫苗病毒载体疫苗。提取新冠病毒RNA，获取S蛋白基因，将 S蛋白基因转入复制缺陷型腺病毒的基因组内，获得疫苗。接种该疫苗后，腺病毒载体会进入人体细胞，由于基因缺陷
12、，腺病毒本身无法复制，但其内的S蛋白基因会启动产生S蛋白，这种S蛋白会从细胞内转移到细胞外，诱导人体产生免疫。据上述材料结合所学知识，回答下列问题：（1）两条技术路线中，获取S蛋白基因的方法是：提取病毒RNA，通过 过程合成S蛋白基因，再用PCR技术扩增S蛋白基因。设计扩增S蛋白基因所需的引物时，不可以将一端引物设计为含GAATTC序列，理由是： 。（2）技术路线1中，常使用两种酶切割载体。这里的酶是 ；与单酶切相比，优点是： 。体外表达技术在疫苗领域已经非常成熟，但由于S蛋白中含有受体酵母菌自身分泌的内源蛋白，所以 比较复杂；（3）技术路线2中，相当于把人体细胞当作了疫苗工厂，大大简化了疫苗
13、生产过程。无法自我复制的腺病毒也会被人体免疫机制清理掉，提高了疫苗的 。但是绝大多数人成长过程中曾感染过腺病毒，短期内体内可能存在能中和腺病毒载体的 ，从而 （用“加强/降低”作答）疫苗效果，这就是预存免疫。15.丙肝病毒（HCV）是一种RNA病毒， HCV感染会使人患上慢性肝炎，由于HCV基因组的高频突变、包膜蛋白的糖基化、病毒颗粒被脂类分子包裹、非中和性抗体干扰等因素的影响，如何诱导产生能够中和全部7个病毒亚型的抗体一直是HCV疫苗研发的最大难点，目前还没有针对HCV的预防性疫苗上市。（1）丙肝病毒（HCV）的基因是指 。（2）在基因重组疫苗生产过程中，若已经提取HCV表面抗原的mRNA，
14、则应在 酶作用下合成HCV表面抗原的cDNA作为目的基因。cDNA与人体细胞中的DNA相比，其基因结构的主要区别是 。（3）获得HCV表面抗原基因后，常利用PCR技术进行扩增，前提是 ，以便合成引物。为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需要在引物的5端加上 。（4）基因重组疫苗中的目的基因能够在受体细胞中表达的理论基础是 。想要检测受体细胞是否表达出HCV表面抗原蛋白，可以在分子水平使用 法检测。（5）注射疫苗是预防慢性肝炎的有效途径，但是并不意味着接种了丙肝病毒疫苗的人将来不会成为慢性肝炎患者。可能的原因有 (写出1条即可)。参考答案1.答案：D解析：首先要获取目的基因，然后要让目的基因
15、与运载体结合，构建基因表达的载体；正确。同一种限制性内切酶切割质粒和获取目的基因，形成相同基因工程操作中，有重组DNA分子的受体细胞、非重组DNA分子的受体细胞、不含运载体的受体细胞；错误。2.答案：C解析：3.答案：B解析：本题考查基因工程的知识。过程是植物组织培养，依据细胞的全能性原理，A正确；毒蛋白基因的获得需要限制酶，RNA聚合酶是催化RNA合成的酶，B错误；过程所依据的理论基础之是DNA分子结构的相似性，C正确；该基因工程的目的就是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定存在并高效表达其遗传特性，D正确。4.答案：D解析：A.将某蛋白基因导入牛的受精卵中可获得乳腺生物反应器，故A错误；B.大肠杆
16、菌是低等原核生物，只能表达出多肽链之类的原始产物，不能对这些原始产物进行加工修饰，所以由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后不可直接应用，故B错误；C.基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而不是利用基因工程产品治疗人类疾病，故C错误；D.蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质，故D正确。5.答案：A解析：A.过程表示通过反转录过程合成目的基因，需要反转录酶，故A错误；B.目的基因是通过逆转录法获得的，该方法获得的目的基因不含启动子和内含子，因此过程从cDNA中获取的CarE基因中无启动子和内含子，故B正确；C.将目的基
17、因导入微生物细胞时采用感受态转化法，感受态细胞可用CaCl2溶液制备，故C正确；D.过程需要进行筛选，得到能使CarE基因高效表达的菌类细胞株系，故D正确。6.答案：C解析：7.答案：B解析：8.答案：D解析：若此图表示基因工程的操作流程，若A为质粒，则B表示目的基因，C表示重组DNA分子，A错误。若此图表示动物细胞融合过程，则形成C(杂种细胞)的原理是细胞膜的流动性，B错误。若此图为试管牛生产的技术流程图，获得A(精子)后还需获能处理，才能受精，C错误。若此图为试管婴儿的培育过 程，则包括体外受精、细胞培养和胚胎移植等方面，D正确。9.答案：D解析：A、限制酶和酶识别的核苷酸序列不同，所以用
18、限制酶和酶同时切割目的基因和质粒可防止二者任意结合，A正确；B、限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，前者是切割磷酸二酯键，后者是连接磷酸二酯键，B正确；C、启动子和终止子都是一段有特殊结构的DNA片段，其中启动子是RNA聚合酶的结合位点，能启动转录过程，而终止子能终止转录过程，C正确；D、重组DNA分子上的抗性基因可用于目的基因的检测与鉴定，但是有目的基因也不一定表达，D错误故选：D10.答案：D解析：转基因棉花是否具有抗虫特性是通过让棉铃虫食用棉花的叶片来检测的.检测棉花对抗生素的抗性是用来确定目的基因是否进入了受体细胞.11.答案：D解析：转基因技术产生的变异都属于定向变异.DN
19、A连接酶连接的是目的基因和运载体的磷酸和脱氧核糖之间的化学键,而不是碱基对之间的氢键.根据蛋白质中的氨基酸序列可以人工合成目的基因.转基因动物的获取必须要用受精卵作为受体细胞.12.答案：D解析：人胰岛素基因与运载体DNA混合后,可能得到三种DNA分子,即外源DNA自连接产物、重组DNA,运载体DNA自连接产物.13.答案：1.（1）基因的自由组合；5/6（2）红花中粗茎白花粗茎=11（3）6；无子代；窄叶细茎窄叶中粗茎宽叶粗茎=121窄叶粗茎窄叶中粗茎宽叶细茎=1212.（1）识别和切割（2）同；运载体；目的基因（3）避免目的基因在运载体上反接，避免目的基因或者运载体自身环化，而不能有效地实
20、现目的基因与运载体的结合（合理即可）（4）复制原点；构建表达载体；CRISPR RNA识别病毒DNA序列时并未严格按照碱基互补配对（合理即可）解析：本题考查基因的自由组合定律、染色体变异等相关知识。（1）根据题意，F1自交后代红花窄叶红花宽叶白花窄叶白花宽叶=9331，说明A/a、B/b基因的遗传遵循基因的自由组合定律。F1红花窄叶植株的基因型为AaBb，F1中红花宽叶植株的基因型及比例为AAbbAabb=12，故F2中红花宽叶植株自交后代表现型为红花宽叶植株的概率为1/31+2/33/4=5/6。（2）根据题意，F1均为红花中粗茎，F1自交后代红花细茎红花中粗茎白花粗茎121，说明F1红花中
21、粗茎的基因型为AaCc，且基因A、c位于同一条染色体上，基因a、C位于另一条同源染色体上。F2中红花中粗茎植株（AaCc）与白花粗茎植株（aaCC）杂交后代的表现型及比例为红花中粗茎（AaCc）白花粗茎（aaCC）=11。（3）根据（1）（2）分析，C/c基因和B/b基因遵循基因的自由组合定律。将基因型为BbCc的植株在幼苗时期用电离辐射处理后，再让该植株自交。若子代的表现型有32=6种，则该植株没有发生染色体易位；若无子代出现，说明该植株仅有一条染色体发生末端易位；若子代的表现型及比例为窄叶细茎窄叶中粗茎宽叶粗茎=121，则C/c所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在b基因所在的染色体上，
22、c基因连在B基因所在的染色体上；若子代的表现型及比例为窄叶粗茎窄叶中粗茎宽叶细茎=121，则C/c所在染色体片段均发生了易位，且C基因连在B基因所在的染色体上，c基因连在b基因所在的染色体上。2.本题考查基因工程的原理和步骤，以及信息获取和综合运用能力。（1）限制酶能特异性地识别DNA中的特定序列并从特定位点切割。（2）构建基因表达载体就是将运载体和目的基因片段连接起来，为了保证连接时末端顺利结合，目的基因和运载体应该有相同的末端，所以可以使用同种限制酶来达到这个目的。（3）实际操作中，由于目的基因和运载体自身的两个末端完全相同，会出现目的基因、运载体自身环化，以及目的基因在运载体上反向连接等
23、问题，故采取两种不同的限制酶分别作用于目的基因和运载体的两端，末端不同更能保证目的基因和运载体的正确结合。（4）让细菌稳定获得该性状即能正常遗传，所以遗传物质要能正常地复制下去，即必须有复制原点。“基因组上整合了特定CRISPR序列”这句话体现了将外源CRISPR序列和基因组片段结合，本质上类似于目的基因和运载体的DNA片段间的结合，属于基因工程中的构建表达载体的步骤。CRISPR/Cas9技术最大的问题在于其碱基识别可能会出错，这个过程可能类似于DNA复制中的自发突变，识别错误的“脱靶”将导致其他DNA片段被错误的攻击。14.答案：（1）逆转录 引物会与自身碱基互补配对，无法与模板链结合（引物与引物之间也可以形成双链， 引物会与自身碱基互补配对，降低引物与模板间结合的效率）（2）限制性核酸内切酶 避免目的基因与质粒（运载体）的反向链接物，或者目的基因自身连接物与质粒自身连接物 提纯（3）安全性 抗体 降低解析：15.答案：（1）具有遗传效应的RNA片段（2）逆转录（或反转录）（1分）；没有启动子和内含子（3）有一段已知目的基因的核苷酸序列；限制酶切位点（4）所有生物共用一套遗传密码子；抗原-抗体杂交（5）丙肝病毒发生变异，使注射过的疫苗失去作用；相应的抗体和记忆细胞在体内存活时间有限（任答其中一项即可，其他合理答案酌情给分）解析：
