高考生物复习微专题45 基因工程的操作工具和基本操作程序
试卷更新日期：2021-11-27 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 紫花苜蓿是一种重要的牧草。某研究团队拟将耐盐基因HALI导入紫花苜蓿中培育耐盐牧草。具体实验流程如图所示。下列操作错误的是（ ）
A、可选用氯化钙处理农杆菌，有利于重组Ti质粒导入农杆菌 B、将农杆菌与苜蓿愈伤组织一起培养一段时间后，往往需要添加适量抗生素抑制农杆菌生长 C、为确认转基因苜蓿是否培育成功，需对苜蓿植株进行耐盐检测 D、植物细胞具有全能性，所以诱导形成苜蓿幼苗的成功率与苜蓿愈伤组织的基因型无关2. 在表达 HIV 壳体蛋白转基因细胞的悬浮培养中，将源于水稻的一个富含甘氨酸序列的信号肽（GRP）连接在 MA 4-CA 融合基因的3'端，并将该融合基因转入枸杞细胞，建立利用转基因枸杞根系分泌表达 HIV 壳体蛋白（capsid，CA）的反应系统。临床实验证实，HIV壳体蛋白病毒样颗粒疫苗能够刺激机体产生特异的体液和细胞免疫。下列说法错误的是（ ）A、利用农杆菌将 MA4-CA 融合基因导入枸杞细胞的原理是其 Ti质粒可转移至受体细胞染色体 DNA 上 B、目的基因的PCR 鉴定时需要用放射性同位素等标记的 MA4-CA 融合基因作探针 C、枸杞根系分泌表达CA 的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养 D、经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上诱导出愈伤组织3. 构建基因表达载体时，可利用碱性磷酸单酯酶催化载体的5'-Р变成5'-0H，如图所示。将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5'-0H与3'-0H不能连接而形成切口（nick）。下列说法错误的是（ ）
A、经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化 B、外源DNA也必需用碱性磷酸单酯酶处理 C、T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端 D、重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA4. CRISPR-Cas9是大肠杆菌等细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御系统，可用来对抗入侵的部分病毒(DNA)及外源DNA。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。CRISPR-Cas9基因编辑技术是通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可以对目标DNA上几乎任何一个位置进行删除或添加特定的DNA片段，如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
A、大肠杆菌等细菌细胞内能合成与入侵病毒(DNA)及外源DNA互补的RNA序列 B、识别序列形成杂交区的过程与转录过程的碱基配对方式相同 C、Cas9能专一性破坏双链DNA分子中碱基之间的氢键来切割DNA分子 D、在被切割后的目标DNA中添加特定的DNA片段需要DNA连接酶5. 如图是有关真核细胞中某DNA片段和tRNA的图示，以下说法正确的是（ ）
A、某限制性核酸内切酶能识别图一中的碱基序列，并在切割后形成一个粘性末端 B、图二中的m表示氨基酸，该tRNA是由相应的基因转录而来 C、用PCR扩增技术扩增含有图一片段的DNA时，需加入DNA聚合酶使③断开 D、将图一DNA分子在含14N原料的条件下复制两次，子代DNA中不含有15N的DNA占3/46. 下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是（ ）A、基因工程可以使大肠杆菌发生基因突变，产生新基因、新性状 B、目的基因和质粒需用同一种限制酶切割，说明限制酶没有专一性 C、目的基因进入受体细胞后即可表达 D、质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物的细胞中7. 基因工程操作的基本程序可表示为“过程①→过程②目的基因与运载体结合→过程③→过程④”。下列对培育真核转基因生物相关操作的叙述，错误的是（ ）A、通过基因工程操作可直接定向地改变生物，培育新品种 B、过程①中必须用限制性核酸内切酶，而过程②中必须用DNA连接酶 C、过程②必须用质粒是为了过程③中能将目的基因成功导入受体细胞 D、过程④为目的基因的表达和检测，其中表达是通过转录、翻译实现8. 下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是（ ）A、用同种限制酶切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端 B、以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因一定与原基因的碱基序列相同 C、检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功 D、用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接9. 下列关于基因文库的叙述，不正确的是（ ）A、玉米基因组文库中的基因与其cDNA文库中的基因相同 B、多肉植物珍珠吊兰的基因组文库包含了该生物所有的基因 C、利用cDNA文库可研究某个基因在不同组织中的表达情况 D、可以从小鼠肝脏细胞的cDNA文库中获取ATP合成酶基因10. 下列不属于基因工程基本工具的是( )A、限制酶 B、DNA连接酶 C、运载体 D、RNA聚合酶11. 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12. 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13. 下列关于基因文库的叙述，正确的是（ ）A、可以根据目的基因的有关信息，从基因文库中获取目的基因 B、基因组文库中基因不具有内含子，部分基因文库中具有 C、基因组文库中基因不具有启动子，部分基因文库中具有 D、基因组文库中基因可以在物种间交流，部分基因文库不可以14. 用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（ ）
A、图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B、图2中酶切产物可用于构建重组DNA C、泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物 D、图中被酶切的DNA片段是单链DNA15. 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二、实验探究题
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16. 某园林花卉只有红色和白色两种花色。研究人员利用农杆菌转化法将外源基因D转入到该植物细胞中，最终获得了能开蓝花的植株。下图为Ti质粒和目的基因的部分结构模式图，以及限制酶1、酶2、酶3的酶切位点。请回答：
(1)、基因D导入农杆菌之前需要用提前处理农杆菌，使其成为感受态细胞。Ti质粒中的抗生素抗性基因（填“能”或“不能”）用来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌，原因是。(2)、tms、tmr分别表示生长素基因和细胞分裂素基因，若两种基因随T-DNA转移到植物细胞中，可能会对愈伤组织的增殖和分化产生影响，若要保留tms、tmr，则需要选择限制酶对Ti质粒和基因D进行切割，若要剔除tms、tmr，则需要选择限制酶对Ti质粒和基因D进行切割。(3)、研究人员将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入（填“高渗”或“低渗”溶液，用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得了有活力的原生质体，经聚乙二醇诱导融合后，获得杂种细胞，再采用技术，成功培育出开粉色花的植株。17. 如图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究，分析回答下列问题。
(1)、a过程表示基因工程，则其核心步骤是。该过程所使用的工具酶有。(2)、b过程可增加ES细胞的数量，若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至(时)期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物 ， 该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)、上述研究过程中使用的技术有(至少3个)。若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用技术。三、综合题
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18. 2020年的诺贝尔生理学或医学奖授予Harvey J. Alter博士、Michael Houghton博士和 Charles M.Rice博士，以表彰他们对丙肝病毒的重要发现。丙肝病毒（HCV）是一种RNA病毒，人们将得到的HCV的多个抗原基因首尾相连，连接在同一调控组件下，可构成HCV融合基因。经基因工程产生出的HCV融合抗原可用于制作第三代HCV抗体检测试剂。回答下列问题：
(1)、获得融合基因，即以相关的RNA为模板合成cDNA然后拼接起来，这个过程需要的酶有。 其次要利用PCR技术扩增融合基因，即先根据融合基因的核苷酸序列，设计并合成引物，若该融合基因的序列为
（虚线处省略了部分核苷酸序列），则PCR设计应选用的两种引物的部分序列应分别为：① 5' —AACTAT—3'，②。引物能与变性的融合基因单链结合，在催化作用下延伸，如此循环多次。 (2)、构建表达载体，如图所示，表达载体上除了标注的DNA片段外，在融合基因上游还必须拥有 ， 其作用是(3)、用含的培养基筛选出能生长的菌落。(4)、抗原蛋白是的产物，将抗原蛋白注射到动物体内，通过免疫过程产生抗体，可制作出第三代HCV抗体检测试剂。