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2019年高考生物一輪復(fù)習(xí) 開(kāi)卷速查 基因工程 新人教版選修3 一、選擇題 1．圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是(　　) A．DNA連接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA連接酶 C．解旋酶、限制酶、DNA連接酶 D．限制酶、DNA連接酶、解旋酶 解析：使堿基對(duì)內(nèi)氫鍵斷裂的是解旋酶，限制酶將特定部位的相鄰兩脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)；連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。 答案：C 2．[xx江蘇省黃橋月考]花粉管通道法是指利用植物受精后花粉萌發(fā)形成的花粉管通道，將目的基因?qū)肷胁痪邆浼?xì)胞壁的合子，形成含有目的基因的胚。經(jīng)培養(yǎng)、篩選，可獲得有特定性狀的轉(zhuǎn)基因植株。下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　) A．為了減少盲目性，可以通過(guò)人工合成的途徑來(lái)獲得目的基因 B．目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，通過(guò)植物組織培養(yǎng)才能獲得相應(yīng)的植株 C．所得轉(zhuǎn)基因植株個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵，形成該植株時(shí)無(wú)脫分化過(guò)程 D．將目的基因?qū)肴~綠體DNA中，可避免目的基因通過(guò)花粉傳遞而造成“基因污染” 解析：利用花粉管通道法，將目的基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞是合子，可自然發(fā)育成植株。 答案：B 3．下圖為重組質(zhì)粒形成示意圖。將此重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，然后將大腸桿菌放在四種培養(yǎng)基中培養(yǎng)：a－無(wú)抗生素的培養(yǎng)基，b－含四環(huán)素的培養(yǎng)基，c－含氨芐青霉素的培養(yǎng)基，d－含四環(huán)素和氨芐青霉素的培養(yǎng)基。含重組質(zhì)粒的大腸桿菌能生長(zhǎng)的是(　　) A．a(chǎn)　　　　　　　　 B．a(chǎn)和c C．a(chǎn)和b D．b和c 解析：由于人的生長(zhǎng)激素基因插入抗四環(huán)素基因中，故質(zhì)粒中，抗氨芐青霉素基因完好，抗四環(huán)素基因受到了破壞，含重組質(zhì)粒的大腸桿菌能生長(zhǎng)在a－無(wú)抗生素的培養(yǎng)基和c－含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中，故B項(xiàng)正確 答案：B 4．下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是(　　) ① ② ③ ④ A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 解析：①是將一個(gè)DNA切成互補(bǔ)的兩個(gè)黏性末端，由限制性核酸內(nèi)切酶發(fā)揮作用；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)揮作用的(④是DNA復(fù)制)；DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接在一起(②)；解旋酶是將DNA分子雙鏈解成兩條互補(bǔ)的單鏈(③)。 答案：C 5．[xx北京師大附中質(zhì)量檢測(cè)]下圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的示意圖。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因。判斷下列說(shuō)法正確的是(　　) A．將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌B常用的方法是顯微注射法 B．將完成導(dǎo)入過(guò)程后的細(xì)菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長(zhǎng)的只是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌 C．將完成導(dǎo)入過(guò)程后的細(xì)菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能生長(zhǎng)的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A的細(xì)菌 D．目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 解析：將目的基因?qū)氲郊?xì)菌細(xì)胞中常用的方法是Ca2＋處理法，基因必須保持結(jié)構(gòu)的完整性才能得以表達(dá)，而抗氨芐青霉素基因結(jié)構(gòu)完整，能夠表達(dá)而使細(xì)菌具有對(duì)氨芐青霉素的抗性，在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能存活的是導(dǎo)入了質(zhì)粒A或?qū)肓酥亟M質(zhì)粒的細(xì)菌；由于將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氲劫|(zhì)粒的抗四環(huán)素基因上，破壞了抗四環(huán)素基因的完整性，導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌也沒(méi)有對(duì)四環(huán)素的抗性，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存活，能存活的是質(zhì)粒A，故C正確；目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是產(chǎn)生出人的生長(zhǎng)激素。 答案：C 6．[xx福州模擬]下圖是獲得抗蟲(chóng)棉的技術(shù)流程示意圖。卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下列敘述正確的是(　　) A．構(gòu)建重組質(zhì)粒過(guò)程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株 C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有該過(guò)程所利用的限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn) D．抗蟲(chóng)棉有性生殖后代能保持抗蟲(chóng)性狀的穩(wěn)定遺傳 解析：質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時(shí)需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細(xì)胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因不能有限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)；抗蟲(chóng)棉有性生殖后代可能會(huì)發(fā)生性狀分離，抗蟲(chóng)性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。 答案：A 7．以下為形成cDNA過(guò)程和PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．催化①過(guò)程的酶是RNA聚合酶 B．④過(guò)程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合 C．催化②⑤過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫 D．如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則一個(gè)雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40% 解析：由題意可知，①②③④⑤分別表示逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA變性、引物結(jié)合到單鏈DNA及互補(bǔ)鏈的合成。①過(guò)程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A錯(cuò)；由以上分析知B正確；催化②⑤過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，過(guò)程⑤是在70～75 ℃的高溫條件下進(jìn)行的，只有該過(guò)程中的酶需耐高溫，C錯(cuò)；在DNA分子中有T無(wú)U，D錯(cuò)。 答案：B 8．[xx豫南九校模擬]應(yīng)用生物工程技術(shù)培育人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品，提高了經(jīng)濟(jì)效率。下圖表示培育生物新品種的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是(　　) A．圖中①過(guò)程需要的工具酶是限制酶和DNA聚合酶 B．圖中⑤過(guò)程需要的培養(yǎng)基中一定含有植物激素和無(wú)機(jī)養(yǎng)料 C．將PrG導(dǎo)入到細(xì)胞Ⅱ，則Ⅱ最可能是效應(yīng)B細(xì)胞 D．圖中①～⑤過(guò)程中不是都發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象 解析：本題考查基因工程及細(xì)胞工程?；蚬こ讨行枰墓ぞ呙甘窍拗泼负虳NA連接酶，故A不對(duì)；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需加入無(wú)機(jī)礦質(zhì)養(yǎng)料、有機(jī)物和植物激素，故B對(duì)；抗體是由漿細(xì)胞分泌的，故C對(duì)；過(guò)程①重組載體的構(gòu)建發(fā)生了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，過(guò)程②③④⑤均不發(fā)生，故D對(duì)。本題難度中等。 答案：A 9．[xx杭州名校聯(lián)考]下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是(　　) A. B. C. D. 解析：A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列，不能復(fù)制；B項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長(zhǎng)；C項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；D項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞。 答案：C 10．下圖表示細(xì)胞膜上乙酰膽堿(一種神經(jīng)遞質(zhì))受體基因的克隆技術(shù)操作過(guò)程，下列相關(guān)分析中正確的是(　　) A．獲得該mRNA的最佳材料是受精卵 B．構(gòu)建基因表達(dá)載體最可能使用的載體是大腸桿菌 C．完成過(guò)程①②必不可少的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶 D．探針篩選的目的是淘汰被感染的細(xì)菌，獲得未被感染的細(xì)菌 解析：該受體基因在神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)，獲得該mRNA的最佳材料是神經(jīng)細(xì)胞；構(gòu)建基因表達(dá)載體最可能使用的載體是質(zhì)粒；探針篩選的目的是檢測(cè)是否存在cDNA。 答案：C 第Ⅱ卷　非選擇題 二、非選擇題 11．如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過(guò)程，據(jù)圖回答： (1)在基因工程中，A→B為_(kāi)_____________技術(shù)，利用的原理是______________，其中①為_(kāi)_____________過(guò)程。 (2)加熱至94 ℃的目的是使DNA中的______________鍵斷裂，這一過(guò)程在細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)______________的作用來(lái)完成的。 (3)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板互補(bǔ)結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板鏈延伸，最終合成兩個(gè)DNA分子，此過(guò)程中原料是__________，遵循的原則是______________。 (4)目的基因?qū)刖d羊受體細(xì)胞常用____________技術(shù)。 (5)B→D為抗蟲(chóng)棉的培育過(guò)程，其中④過(guò)程常用的方法是______________，要確定目的基因(抗蟲(chóng)基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定工作，請(qǐng)寫(xiě)出在個(gè)體生物學(xué)水平上的鑒定過(guò)程：______________。 解析：(1)A→B為體外DNA復(fù)制即PCR技術(shù)，與體內(nèi)DNA復(fù)制原理相同，解旋方式不同，PCR技術(shù)是用高溫變性使其解旋。 (2)94 ℃時(shí)DNA雙鏈解旋，破壞的是兩條鏈之間的氫鍵，與在細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制解旋時(shí)解旋酶起相同作用。 (3)PCR技術(shù)與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程原理是相同的，即堿基互補(bǔ)配對(duì)，原料均為4種脫氧核苷酸。 (4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育中目的基因的導(dǎo)入常用顯微注射技術(shù)。 (5)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其優(yōu)點(diǎn)是能將外源基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞的染色體DNA分子上；在個(gè)體水平上鑒定，即通過(guò)生物體所體現(xiàn)的性狀來(lái)判斷，抗蟲(chóng)棉應(yīng)具有的性狀為害蟲(chóng)吞食后死亡。 答案：(1)PCR　DNA復(fù)制　變性 (2)氫　解旋酶 (3)4種脫氧核苷酸　堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 (4)顯微注射 (5)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲(chóng)的存活情況，以確定性狀 12．科學(xué)家通過(guò)基因工程方法，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)，并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá)，從而培育出了能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株——抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如圖所示： (1)基因工程的操作程序主要包括的四個(gè)步驟是________________、________________、________________、________________。 (2)Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒，其上有T－DNA，能把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中是利用了T－DNA____________________的特點(diǎn)。 (3)Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞中并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過(guò)程，在基因工程中稱為_(kāi)_______________。 (4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法有很多種，該題中涉及的是________________。 (5)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是________________________，這需要通過(guò)檢測(cè)才能知道，檢測(cè)采用的方法是__________________________________。 解析：農(nóng)桿菌侵染雙子葉植物后，其Ti質(zhì)粒上的T－DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上，因此可將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞。 答案：(1)目的基因的獲取　基因表達(dá)載體的構(gòu)建　將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞　目的基因的檢測(cè)與鑒定　(2)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上　(3)轉(zhuǎn)化　(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　(5)目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA上　DNA分子雜交技術(shù) 13．多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損。成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期?？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如下圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)____________獲取PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是____________。 (2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有____________的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，理由是____________。之后，還需將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞____________現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。 (3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與____________互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)。若____________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。 (4)將轉(zhuǎn)入反向鏈接PG基因的番茄細(xì)胞培育成完整的植株，需要用________技術(shù)；其中，愈傷組織經(jīng)________形成完整植株，此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加________。 解析：(1)PG的mRNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，逆轉(zhuǎn)錄為PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中，目的是大量復(fù)制目的基因。(2)根據(jù)圖示，PG基因插在四環(huán)素抗性基因中間，在BamHⅠ酶作用下，四環(huán)素抗性基因被破壞了，即重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四環(huán)素抗性基因，故含有PG基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。若將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，可通過(guò)觀察細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)根據(jù)圖示，導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出PG反義RNA，天然PG基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生正常的RNA，這兩種RNA能互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制了PG基因的正常表達(dá)。若番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長(zhǎng)，則確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。(4)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將該轉(zhuǎn)基因番茄培育成植株。其中，愈傷組織經(jīng)再分化形成完整植株。此過(guò)程除營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還必須向培養(yǎng)基中添加植物激素。 答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄法　大量復(fù)制目的基因(或克隆目的基因)　(2)卡那霉素　重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞　是否發(fā)生質(zhì)壁分離　(3)天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA　番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長(zhǎng)　(4)植物組織培養(yǎng)　再分化(或細(xì)胞增殖和分化)　植物激素(生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)