备考2021年高考生物一轮专题第37讲 基因工程
试卷更新日期：2020-11-04 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 下列有关基因工程的叙述，不正确的是（ ）A、基因工程是在分子水平上进行设计施工的 B、基因工程改造生物依据的原理是基因重组 C、基因工程中对DNA分子的“剪切”和“拼接”发生在生物体外 D、基因工程的最终目的是导入外源基因2. 下列关于DNA分子片段示意图的叙述，正确的是（ ）
A、某种限制性核酸内切酶可作用于①处 B、解旋酶可作用于②处 C、DNA连接酶可作用于③处 D、某种限制性核酸内切酶作用于②处得到的黏性末端序列是GAATTC3. 将外源基因导入受体细胞时，常用的运载体不包括（ ）A、质粒 B、噬菌体 C、动植物病毒 D、大肠杆菌4. 在基因工程中，所用物质与其发挥的作用对应正确的是（ ）A、限制酶——切断DNA碱基对间的氢键 B、DNA连接酶——形成双链DNA片段间的磷酸二酯键 C、钙离子——携带目的基因进入受体细胞 D、基因探针——检测目的基因是否翻译成蛋白质5. 下列各项中，a、b、c、d 代表的结构不正确的是（ ）
A、a 一质粒 DNA B、b 一限制性核酸内切酶 C、c 一DNA聚合酶 D、d —目的基因6. 我国科学家利用Bt毒蛋白基因培育出转基因抗虫棉。检测目的基因的探针是（ ）A、标记的含有Bt毒蛋白基因的DNA片段 B、Bt毒蛋白的特异性抗体 C、标记的Bt毒蛋白的特异性抗体 D、含有Bt毒蛋白基因的DNA片段7. 基因工程的正确操作步骤是（ ）①目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达 ④提取目的基因
A、③④②① B、④②①③ C、④①②③ D、③④①②8. 基因工程的核心是构建表达载体。下列各项中不是表达载体必须具备的条件是（ ）A、能在宿主细胞内自主复制 B、多个抗生素抗性基因 C、多个限制性核酸内切酶切割位点 D、具有控制质粒DNA转移的序列9. 基因工程应用广泛，成果丰硕。下列成果属于基因工程应用的是（ ）A、腺病毒载体重组新型冠状病毒疫苗的制备 B、白菜与甘蓝体细胞杂交育成白菜-甘蓝 C、人工诱变获得高产青霉素的青霉菌株 D、用单个细胞培养出可供移植的皮肤10. 科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸变为异亮氨酸。为此，操作正确的是（ ）A、直接改造上述两种蛋白质的空间结构 B、对指导上述两种酶蛋白合成的mRNA进行改造 C、利用诱变育种技术促使上述两种酶蛋白的基因突变 D、利用基因工程技术，对控制上述两种酶蛋白的基因进行改造11. 下列关于cDNA文库和基因组文库的说法，不正确的是（ ）A、从两种文库中分别获取一个基因且它们决定的性状相同，则两个基因结构也完全相同 B、cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因 C、cDNA文库中的基因在不同物种间可进行基因交流 D、cDNA文库中的基因没有启动子12. 下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）A、质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B、质粒是细菌细胞中能够自主复制的小型环状DNA分子 C、质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D、细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的13. 下列有关基因表达载体的叙述，不正确的是（ ）A、具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增 B、具有启动子，作为多肽链合成的起始信号 C、具有标记基因，有利于目的基因的初步检测 D、具有目的基因，以获得特定的基因表达产物14. 目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是（ ）①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的合成
④表达出蓝色荧光蛋白
A、①②③④ B、②①③④ C、②③①④ D、④②①③15. 土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒（如下图所示），在侵染植物细胞的过程中，其中的T-DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是（ ）
A、若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内，且要保证复制起始点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏 B、将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用Ca2+处理细菌 C、用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养成具有抗旱基因的植物 D、若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功16. ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因．为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因的变异株细胞．技术路线如图所示，对此描述错误的是（ ）
A、ch1L基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 B、①②过程中使用的限制性核酸内切酶的作用是将DNA分子的磷酸二酯键打开 C、①②过程都要使用DNA聚合酶 D、若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株17. 下图为希望导入植物细胞的重组DNA分子，箭头代表PCR扩增时子代DNA的延伸方向，T- DNA片段基因序列已知，设计四段T- DNA的引物A、B、C、D，若利用PCR技术扩增T- DNA片段和未知基因片段，可选择作为引物的分别是（ ）
A、A、D， B、C B、A、B， C、D C、B、D，A、C D、C、D，A、B18. 利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类需要的产品。下列各项中最能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是（ ）A、番茄细胞中检测到鱼的抗冻蛋白基因 B、大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA C、酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 D、山羊乳腺细胞中检测到人凝血酶DNA序列19. 下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（ ）A、不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同 B、PCR反应中周期性的温度设置是特定的，与扩增的目的基因和引物无关 C、在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体 D、质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的DNA上并表达20. 关于蛋白质工程的说法错误的是（ ）A、蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要 B、蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程 C、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 D、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21. 蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程.下列有关叙述错误的是（ ）
A、蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工修饰 B、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造 C、①②过程为转录和翻译 D、蛋白质工程是从④开始的22. 下列关于基因工程的说法，不正确的是（ ）A、基因工程技术可克服远缘杂交不亲合的障碍 B、限制酶和DNA连接酶作用对象都是磷酸二酯键 C、基因工程常用的运载体质粒存在于各种生物的细胞中 D、基因工程是一把双刃剑，既有有利的一面，也有不利的一面23. 下列关于基因身份证的有关叙述中，正确的是（ ）A、由于基因身份证反映了个人全部的遗传信息，因此能够准确地预测、预防和治疗遗传病 B、基因身份证能够反映个人的一些重要遗传信息，人们可以根据基因身份证的信息选择合适的职业等 C、基因身份证能够反映个人的某些遗传信息，但并不是基因身份证中所反映的遗传信息一定能够表现 D、人类蛋白质组计划已经启动，由于基因控制蛋白质的生物合成，蛋白质的结构和功能将全部可以通过基因身份证推测24. 基因敲除原理是用外源片段整合到活体细胞DNA的同源序列中，使某个基因被取代或破坏而失活，由于同源重组具有高度特异性和方向性，外源片段也具有可操作性，故该技术可使细胞的基因定点敲除。请推测下列与生物学事实不相符的是（ ）A、基因敲除技术是在DNA水平对细胞遗传信息进行改造的技术 B、基因敲除技术可使细胞的基因定点和定量改变的原理是基因突变 C、外源片段与活体细胞DNA的同源序列的碱基对越相似，基因敲除的成功率就越高 D、基因敲除技术将来有可能用到癌症的治疗25. 21世纪被认为是生物的世纪，目前基因芯片可以在很短时间内观察病变的细胞，并分析出数种由于基因突变而引起的疾病。下列与基因芯片有关的叙述中，不正确的是( )A、 利用基因芯片可以进行基因鉴定 B、基因芯片可以用于遗传病的检测，而基因治疗可用于遗传病的治疗 C、基因芯片可以改造变异基因 D、基因芯片技术能识别碱基序列二、综合题
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26. 为增加蓖麻种子的含油量，研究人员尝试将酶 D 基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入蓖麻细胞并获得了转基因蓖麻品种。酶 D 基因和转运肽基因所含的三种限制酶（ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ）的切点如下图所示。
(1)、研究人员需使用工具酶 ClaI 和处理酶 D 基因和转运肽基因，以得到（填图中字母）端相连的融合基因。(2)、将上述融合基因插入如图所示 Ti 质粒的 T－DNA 中，构建 ， 并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含的固体培养基上培养得到单菌落，再利用液体培 养基振荡培养，可以得到用于转化的浸染液。(3)、研究人员通过技术将获得的转基因蓖麻细胞培育成转基因蓖麻植株；使用技术可在分子水平检测转基因蓖麻中的融合基因是否成功表达。27. 凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。
(1)、 科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过方法来获取目的基因。获得目的基因后，常利用（填写中文名称）在体外将其大量扩增，该技术的应用的原理是。(2)、构建重组DNA分子（如图所示）最好选用酶和酶同时切，理由是。（答出两点）(3)、工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组的酵母菌来生产，酵母菌作为受体细胞的优势是。(4)、研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是。28. 在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
(1)、获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和。(2)、①过程需要的酶有、。(3)、重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有、终止子和等，这样才能构成一个完整的基因表达载体。(4)、如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的 ， 使目的基因进入受体细胞C2 ， 并将其插入到受体细胞C2中上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣，这个过程称为。经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。29. 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，它是一种抗病毒的特效药。中国“干扰素之父”侯云德院士利用基因工程的方法获得了人干扰素a-lb，用于临床疾病的治疗。回答下列相关问题。(1)、获得基因工程用的干扰素基因，需从细胞的细胞质中获得mRNA，经逆转录获得cDNA，该基因中不包括正常干扰素基因的片段，再利用PCR技术扩增干扰素基因，扩增干扰素基因的前提是 ， 以便合成引物。(2)、大肠杆菌和酵母菌均可作为基因工程的受体菌，生产干扰素a-lb时宜选用后者，原因是。(3)、有人尝试让植物细胞产生干扰素，探索发现水稻胚？L细胞作为反应器的效果比较好。若用农杆菌转化法进行目的基因的导入，添加一定量的酚类物质效果更好，原因是。在用农杆菌Ti质粒构建基因表达载体时，应将干扰素基因插入T-DNA片段（填“内”或“外”），Ti质粒上的T-DNA的作用是。鉴定水稻胚乳细胞中干扰素基因是否表达可采用的方法是。30. 研究人员利用基因工程借助大肠杆菌生产人的生长激素。回答下列问题。(1)、借助PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，原因之一是利用了酶。(2)、要使目的基因在大肠杆菌细胞内稳定存在并表达，需要借助质粒载体，原因是。将目的基因导入大肠杆菌，常用处理细胞，使其成为感受态。(3)、研究人员在大肠杆菌提取液中未能检测到生长激素，但在细胞中检测到生长激素基因，推测可能是转录或翻译过程出错，通过实验进行判断的方法及预期结果是。(4)、能否利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白？请做出判断并说明理由。31. 禾谷镰刀菌可侵染小麦等作物，使其产量和品质下降。研究者通过构建融合基因 Ve-FG 并转化拟南芥，以期实现转基因植物抗禾谷镰刀菌的目的。(1)、利用 PCR 技术，将野生番茄的抗黄萎病基因 Ve 与禾谷镰刀菌的识别基因 FG 进行重组，构建融合基因 Ve-FG（如图 1）。
① 设计 3 对引物。其中引物 2 的一部分序列与 C 片段一部分序列互补，另一部分序列与片段一部分序列互补。
② 通过 PCR 分别克隆A、C、P 片段。克隆 A 片段应选用的引物是。
③ 以 A、C、P 片段为进行延伸，将 A、P、C 片段拼接，再以引物 1、4 进行 PCR，扩增融合基因 Ve-FG。
(2)、用将 Ve-FG 与质粒连接，构建重组质粒（如图 2，图中潮霉素抗性基因只在植物细胞中表达）。将农杆菌与重组质粒混合，一段时间后涂布到含有的平板培养基上进行筛选。用含重组质粒的农杆菌转化拟南芥，几周后收获种子，种在含有潮霉素的培养基上，获得转基因拟南芥株系 1 和株系 2。(3)、分别提取株系 1 和 2、非转基因拟南芥植株叶片中的 DNA 作为模板，PCR 扩增 Ve-FG 基因后进行电泳，结果如图 3。
① 电泳时应以为阳性对照。
② 成功导入 Ve-FG 基因的是。
③ 株系 1 可抗潮霉素，但电泳结果无阳性条带，原因可能是。
(4)、为检验融合基因 Ve-FG 的功能，以导入 Ve-FG 基因的植株为实验组，导入空白质粒的植株为对照组，分别接种。一段时间后观察发现，与对照植株相比，实验组整体长势更旺盛，叶片萎蔫程度、叶片变黄程度也较轻，这表明。