备考2024年高考生物一轮基础复习专题50 基因工程
试卷更新日期：2023-11-29 类型：一轮复习
一、选择题
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1. 下列有关基因工程的叙述，正确的是（ ）A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物都对人类有益 C、基因工程育种的优点之一是目的性强 D、基因工程产生的变异属于基因突变2. 下列关于基因工程的叙述中，不正确的是（ ）A、一种限制酶一般只能识别一种特定的核苷酸序列 B、基因工程依据的原理主要是基因突变 C、基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工 D、基因工程能够定向地改变生物的性状3. 以下事实与基因工程的诞生无关的是（ ）
①肺炎链球菌的转化实验②中心法则的确立③克隆羊“多利”的诞生④精子获能机理的揭示⑤遗传密码的破译⑥质粒、限制酶、连接酶及逆转录酶的发现⑦DNA合成仪的问世⑧体外重组DNA分子构建的成功⑨重组DNA进入受体细胞并成功表达
A、①⑥ B、③⑥ C、③④ D、④⑤4. 转基因技术利用人工方法将目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体的染色体上。该技术可以实现（ ）A、基因突变 B、基因重组 C、染色体结构变异 D、染色体数目变异5. 20世纪70年代，在生物化学、分子生物学和微生物等学科的基础上发展起来一种新的生物技术—基因工程。下列对基因工程的理解，最准确的是（ ）A、定向提取生物体的DNA分子 B、定向地改造生物的遗传性状 C、在生物体外对DNA分子进行改造 D、定向地对DNA分子进行人工剪切6. 基因工程技术也称为DNA重组技术，下列有关基因工程的说法错误的是（ ）A、基因工程的基本原理是基因重组 B、基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体 C、基因工程可以定向改造生物的性状 D、基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒7. 如图表示的是三种黏性末端，下列说法正确的是（ ）
A、甲、乙、丙黏性末端是由两种限制酶作用产生的 B、若甲中的G处发生突变，限制酶可能无法识别该切割位点 C、乙中的酶切位点在A与G之间 D、目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物8. 下图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶XhoⅠ和SalⅠ分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A、不同的限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同 B、限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ识别的核苷酸序列不同 C、泳道①②分别是限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ处理得到的产物 D、用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物9. 下列关于基因工程及操作步骤的叙述，错误的是（ ）A、与基因工程的操作有关的酶至少有两种 B、DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别 C、若受体细菌能表达质粒载体上的抗性基因，则表明重组质粒已成功导入 D、DNA连接酶和RNA聚合酶都可以作用于磷酸二酯键10. 大肠杆菌的质粒-环状DNA是基因工程的常用载体，结构如下图。下列叙述正确的是（ ）
A、①②③共同组成核糖核苷酸 B、质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则 C、DNA连接酶会使化学键④重新连接 D、若某种限制酶在质粒上只有一个酶切位点，则质粒被切为两个片段11. 基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是（ ）A、目的基因、限制酶、运载体、受体细胞 B、重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶 C、模板DNA、信使RNA、质粒受、体细胞 D、工具酶、目的基因、运载体、受体细胞12. 将山核桃miRNA169基因转入到拟南芥中，可促进拟南芥提前开花，部分流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A、过程①通常需要逆转录酶催化 B、过程②中可利用PCR技术扩增并筛选出目的基因 C、过程中转化农杆菌一般需要农杆菌的Ti质粒作为表达载体 D、过程④收获转化的种子需经植物组织培养才能获得提前开花的植株13. 下图表示某种质粒和人的胰岛素基因，其中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，E1表示某限制酶的切割位点，现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，下列选项中不可能出现的是（ ）
A、
B、
C、
D、
14. 将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，有效地提高了番茄的耐寒能力。能最终鉴定转基因番茄培育是否成功的方法是( )A、在试验田中观察番茄的耐寒能力 B、检测番茄的体细胞中是否存在鱼的抗冻蛋白 C、检测鱼的抗冻蛋白基因是否转录出了mRNA D、检测番茄体细胞中是否有鱼的抗冻蛋白基因15. 人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程：甲生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙种生物细胞获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是（ ）A、①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C B、②要用限制酶切断质粒DNA，目的基因导入乙种生物细胞后一定会表达甲种生物的蛋白质 C、质粒一般存在于原核生物细菌中，真核生物酵母菌也具有 D、④过程用的原料和工具中不含有A、U、G、C16. 下列不属于利用基因工程技术生产药物的是（ ）A、从酵母菌体内获得干扰素 B、从奶牛乳腺分泌的牛奶中获得人胰岛素 C、从大肠杆菌体内获得白细胞介素 D、从毛霉菌体内获得蛋白酶和脂肪酶17. 阅读如下资料，判断下列各项描述不合理的是（ ）资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
A、甲属于基因工程，乙属于蛋白质工程 B、甲中将目的基因导入小鼠受精卵中常用显微注射法 C、乙中通过对基因改造实现了对蛋白质的改造 D、从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种直接利用氨基酸制造出来的新蛋白质18. 研究人员将人溶菌酶基因转入小鼠受精卵，从该受精卵发育而成的雌鼠的乳汁中，获得大量的人溶菌酶。下列叙述错误的是（ ）A、该雌鼠的卵原细胞中含有人溶菌酶基因 B、该雌鼠分泌的乳汁中含有人溶菌酶基因 C、人溶菌酶基因可在该雌鼠乳腺细胞中表达 D、人和鼠mRNA上CUU密码子决定的氨基酸种类相同19. 下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（ ）A、花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中 B、只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白，就代表转基因抗虫棉培育成功 C、Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔 D、干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素20. 人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则呈白色。下列有关叙述正确的是（ ）
A、过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcoRV B、质粒用限制酶BamHI和EcoRV切割后产生4个游离的磷酸基团 C、过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以筛选蓝色的大肠杆菌菌落 D、基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染，安全性高二、多项选择题
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21. 下列有关基因工程的说法中，正确的是（）A、基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向地改造生物，培育出新品种 B、基因工程的操作步骤是提取目的基因、目的基因与运载体结合、导入目的基因 C、基因工程产生的变异属于基因突变 D、对于基因工程或分子生物学实验室向外排放转基因细菌等必须严加管制22. 下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息，将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述正确的是（ ）
注：AmpR：氨苄青霉素抗性基因，TetR：四环素抗性基因
A、应选择的限制酶组合是酶F和酶G B、所选用的受体菌不能含有Amp8和TetR基因 C、用含氨苄青霉素的培养基就能筛选出含重组质粒的受体菌 D、同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后可得到3个条带23. 原核细胞中存在多个R—M系统以对抗外来DNA入侵，每个R—M系统由一个限制酶和相对应的甲基化酶组成，甲基化酶可在特定序列上对DNA进行甲基化，保护其不被限制酶降解。限制性内切核酸酶Sal I和Xho I识别序列与切割位点如图。用Sal I切割目的基因两侧，用Xho I切割载体质粒，再用DNA连接酶处理可形成重组质粒。下列说法错误的是（ ）
A、限制酶催化DNA链中相邻核苷酸之间磷酸二酯键的断裂 B、重组质粒上有1个限制酶SalI和1个限制酶XhoI的识别序列 C、DNA特定序列的甲基化可能导致基因的表达发生可遗传的改变 D、R—M系统中的限制酶和甲基化酶分别对细菌内源性和外源性DNA起作用24. 某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，将青蒿素合成过程中的某一关键酶基因fps在野生青蒿中过量表达，其过程如下图所示。有关叙述正确的是（ ）
A、也可用PCR技术直接扩增RNA来获取目的基因 B、酶1、酶2和酶3作用的化学键都是磷酸二酯键 C、本过程中，可以采用一种、两种甚至四种酶2 D、通过PCR技术可检测fps基因是否表达出蛋白质25. 科研人员分别将蛋白 C基因和蛋白 G（葡萄糖转运蛋白）基因与空质粒连接，构建表达载体。将空质粒和上述两种表达载体分别转入三组蛋白G缺陷细胞，在三种不同浓度的葡萄糖间隔刺激下，测定三组细胞的葡萄糖转运速率，结果如下图。下列分析正确的是（ ）
A、实验结果推测蛋白C与葡萄糖转运过程无关 B、I组实验的目的是排除空质粒对实验结果的影响 C、II、III组葡萄糖转运速率随葡萄糖浓度增加而减小 D、实验结果表明蛋白 C的转运功能强于蛋白 G三、非选择题
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26. 表观遗传调节异常是肿瘤发生发展的重要因素之一，N6-甲基腺苷（m6A）是真核生物mRNA上最常见的一种修饰。研究发现，胃癌细胞中存在m6A去甲基化酶（ALKBH5）过表达和STC2（癌症相关基因）mRNA的m6A修饰水平降低的异常现象。科研人员利用基因工程技术实现ALKBH5基因沉默和STC2基因的过表达，以研究ALKBH5介导的m6A甲基化修饰对胃癌细胞迁移的影响。
注：A、B、C、D为四种引物序列；BamHⅠ、HindⅢ、SacⅠ为限制酶
(1)、已知STC2基因的α链为转录的模板链，据图1分析，利用PCR扩增目的基因时，需要在引物的5'端添加BamHI识别序列和强启动子序列，在引物的5'端添加SacI识别序列。(2)、为确保目的基因正确插入质粒，需要选择限制酶切割质粒。将重组质粒导入大肠杆菌体时，可利用潮霉素和卡那霉素筛选出导入重组质粒的大肠杆菌，试简要表述筛选思路：。(3)、研究人员分别用不同方式处理胃癌细胞，并测得胃癌细胞迁移标志蛋白含量如下：
根据结果推测ALKBH5基因影响胃癌迁移的机理是。
27. 由新型冠状病毒引起的新型冠状病毒肺炎正在世界蔓延。人们期盼通过安全有效的新冠疫苗来遏制这场大流行。下表为三种新冠病毒疫苗的研发方法及技术路线：方法
技术路线
基因工程疫苗
S蛋白基因→基因表达载体→大肠杆菌→S蛋白→人体
腺病毒载体重组疫苗
S蛋白基因→腺病毒基因表达载体→人体
mRNA疫苗
S蛋白基因→基因表达载体→大肠杆菌→mRNA→人体
回答下列问题：
(1)、在制备疫苗的过程中，常采用技术获取和扩增新冠病毒的S蛋白基因，扩增时，除了模板、四种脱氧核苷酸，还需要加入和引物。当该过程消耗了62个引物时，则进行了轮DNA复制。(2)、基因工程疫苗研制过程中，常用大肠杆菌作为受体细胞的原因是。若目的基因进入受体细胞稳定存在并表达 ， 则说明目的基因完成了转化，从分子水平的角度可用进行检测。(3)、腺病毒载体疫苗是将S蛋白基因重组到改造后的腺病毒内，改造后的腺病毒载体应具备的条件是。（写出两点）(4)、以S蛋白作为抗原制备单克隆抗体用于治疗，单克隆抗体制备过程中需要对培养细胞进行筛选，第一次筛选的目的是得到杂交瘤细胞，该细胞的特点是。(5)、有人说“新冠病毒是RNA病毒，易发生变异，病毒变异后现用新冠疫苗便失去其功能”，请依据免疫学原理进行评价：。28. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，原本只能从血清中提取，现利用基因工程的方法生产HAS。请结合相关知识回答下列问题。
（图甲为获取的含HAS基因的DNA片段及酶切位点：图乙是三种限制酶的识别序列：图丙为质粒结构示意图）
(1)、科研人员利用人肝细胞中的构建出文库，通过该方法合成的DNA含量较少，可通过PCR进行扩增获取较多的DNA分子，根据该基因的序列（5'CTAGGTCGAAATTC…TCTCCAACGATCGG3'），应选择作为PCR的引物。A．引物Ⅰ是5′-CTAGGTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-CCGATCGTTGGAGA-3'
B．引物Ⅰ是5′-CTAGGTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-TCTCCAACGATCGG-3'
C．引物Ⅰ是5′-GATCCAGCTTTAAG-3'，引物Ⅱ是5'-AGAGGTTGCTAGCC-3
D．引物Ⅰ是5′-GATCCAGCTTTAAG-3'，引物Ⅱ是5′-CCGATCGTTGGAGA-3'
为使HSA基因能与质粒正确连接根据图甲、乙、丙，应选择的限制酶切割目的基因。
(2)、PCR扩增结束后需要对PCR产物进行检测，常采用电泳的方法。PCR产物加到加样孔中，加样孔一端应朝向电极的极。电泳一段时间后进行检测，若电泳带有条，且与DNAMarker对比，产物大小正确，表明PCR扩增成功。(3)、目的基因与质粒连接后可以导入到不同的受体细胞中进行表达。若导入到原核生物大肠杆菌中，可用CaCl2处理大肠杆菌，使之成为细胞，有利于重组质粒的导入。但由于原核细胞中缺少等细胞器，不能对表达产物进行加工，可能会影响蛋白质的功能。若将重组质粒导入到真核细胞，如小鼠细胞中，则可避免上述问题的产生。现利用小鼠乳腺作为生物反应器生产该蛋白，可将重组质粒通过法导入小鼠的细胞中，然后将转化的细胞进行培养，由于无法进行全体外胚胎培养，成为胚胎工程中获得转基因小鼠的唯一方法。利用技术检测小鼠乳腺分泌物，可以判断目的基因是否表达。29. 含有pRiA4质粒的发根农杆菌能诱导植物体长出发根，特别适合规模化生产从根中提取的物质如丹参酮，为了探究MYB98基因（丹参酮合成调控基因）对产量的影响，研究人员进行了如下操作：
(1)、上图所示的“重组”步骤中，目的基因应选择____。A、丹参酮合成基因 B、链霉素抗性基因 C、潮霉素抗性基因 D、MYB98基因(2)、要确定图中的“导入”是否成功，应（“立即”或“培养一段时间后”）将含发根农杆菌的菌液 ， 再涂布接种于添加了的固体培养基上，从而筛选出特定的农杆菌。可借助技术检测目的基因是否在发根农杆菌中完成转录。(3)、图中的目的基因在丹参的细胞中进行表达，该转基因即获得了成功。丹参酮具有抑菌消炎等功能，其作为丹参的（“初级代谢产物”、“次级代谢产物”），并非丹参生命活动必需的物质。(4)、取丹参植株叶片组织，用酶解法得到大量单个细胞进行植物组织培养，该过程需要经历愈伤组织阶段，得到的成活后代中，有一些植株茎秆特别粗壮，科研人员认为其很可能是多倍体，可通过方法进行鉴定。30. R-7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA，可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3'-MTR)结合，进而影响基因的表达。为研究R-7是否影响家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育)的表达，科研人员将基因B中对应3'-MTR的DNA片段与荧光素酶基因(R-7不影响荧光素酶基因的表达)重组，如图1所示。将该重组载体导入家蚕胚胎细胞并检测其表达情况，结果如图2所示。请回答下列问题：
(1)、要想短时间内获得大量目的基因，需要用到的技术是 ， 该技术的原理是(2)、图1中对应3'-MTR的DNA片段应插入到位点 ， 原因是。基因工程的核心步骤是。(3)、科研人员从图2所示的实验组和对照组细胞中提取蛋白质，经处理检测后获得相对荧光值(在适宜条件下，荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光)。实验组为将重组载体导入含R-7的家蚕胚胎细胞中，对照组1为将含有荧光素酶基因的表达载体(不含对应3'-MTR的DNA片段)导入含R-7的家蚕胚胎细胞中，则对照组2应为。由结果推知R-7通过进而抑制基因B的表达。