資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
[基礎達標]
1．(2022·山東濟南模擬)下列關于生物學中常見的幾種酶的敘述，正確的是(　　)
A．DNA連接酶將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間的堿基黏合
B．用限制性內切核酸酶從質粒上切下一個目的基因需消耗4個水分子
C．利用PCR儀擴增DNA分子時常用一種耐高溫的DNA連接酶
D．在解離根尖分生區細胞時加入纖維素酶有利于提高解離的效果
2．某基因的上游有2段DNA序列，利用PCR技術進行基因擴增時，可以作為引物的是(　　)
A．引物Ⅰ　　　　　　　 B．引物Ⅱ
C．引物Ⅰ或引物Ⅱ均可 D．引物Ⅰ和引物Ⅱ都需要
3．(2022·泰安高三模擬)下圖表示應用基因工程技術生產干擾素的三條途徑，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．途徑甲中，過程Ⅰ應將干擾素基因和乳腺蛋白基因的啟動子重組
B．途徑乙中，過程Ⅱ一般所采用的方法是農桿菌轉化法
C．途徑丙中，過程Ⅱ可用Ca2＋處理大腸桿菌
D．三條途徑中，過程Ⅲ依據的生物學原理相同
4．(2022·海口高三模擬)超氧化物歧化酶(SOD)是一種源于生命體的活性物質，在生活實踐中有非常重要的應用價值。下圖為人工培育含SOD植物新品種的過程，相關敘述正確的是(　　)
A．①過程中最常用的方法是采用顯微注射技術將SOD基因導入植物細胞
B．②③分別表示脫分化、再分化過程，均無須嚴格的無菌操作就可以完成
C．SOD催化O2形成H2O2的機制是為該反應提供活化能
D．該育種方式利用了細胞工程和基因工程，能體現細胞的全能性
5．(2022·威海高三模擬)CCR5是HIV入侵人體輔助性T細胞的主要輔助受體之一。有科學家為了使嬰兒一出生就具有抵抗艾滋病的能力，通過基因編輯破壞了受精卵中的CCR5基因，該做法引起了民眾普遍的擔憂。下列各項不屬于擔憂依據的是(　　)
A．CCR5基因可能還參與了其他生理過程的調控
B．基因編輯技術有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預知的后果
C．被編輯個體受其他疾病感染的風險可能會提高
D．該技術雖然符合人類倫理道德，但可能存在潛在的安全風險
6．(2022·北京順義一模)現代生物技術造福人類的同時，也可能引起一系列的安全和倫理問題，下列說法不恰當的是(　　)
A．我國政府不支持任何生殖性克隆人實驗
B．我國主張全面禁止和徹底銷毀生物武器
C．只要有證據表明轉基因產品有害，就應禁止該技術的應用
D．我國已經對轉基因食品和轉基因農產品實施產品標識制度
7．葉綠體轉基因技術是將外源基因整合到葉綠體基因組中，該技術能有效改良植物的品質。為了防止轉基因作物的目的基因通過花粉轉移到自然界中其他植物體內，科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體基因組中，其原因最可能是(　　)
A．葉綠體基因組不會進入生殖細胞中
B．植物雜交的后代不會出現一定的性狀分離比
C．轉基因植物中的細胞質基因與其他植物的基因間不能通過花粉發生基因交流
D．轉基因植物與其他植物間不能通過花粉發生基因交流
8．(2021·高考全國卷甲改編)PCR技術可用于臨床的病原菌檢測。為檢測病人是否感染了某種病原菌，醫生進行了相關操作：①分析PCR擴增結果；②從病人組織樣本中提取DNA；③利用PCR擴增DNA片段；④采集病人組織樣本。回答下列問題：
(1)若要得到正確的檢測結果，正確的操作順序應該是________(用數字序號表示)。
(2)操作③中使用的酶是____________。PCR 反應中的每次循環可分為變性、復性、________三步，其中復性的結果是_________________________________
_____________________________________________________________。
(3)為了做出正確的診斷，PCR反應所用的引物應該能與__________特異性結合。
(4)PCR(聚合酶鏈式反應)技術是指______________________________。該技術目前被廣泛地應用于疾病診斷等方面。
9．(2021·高考全國卷乙)用DNA重組技術可以賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人類需要的生物產品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性內切核酸酶的切割位點如圖所示。
回答下列問題：
(1)常用的DNA連接酶有E.coli DNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中________________酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA連接酶連接。上圖中__________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA連接酶連接。
(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質粒載體片段之間形成的化學鍵是____________。
(3)DNA重組技術中所用的質粒載體具有一些特征。如質粒DNA分子上有復制原點，可以保證質粒在受體細胞中能____________；質粒DNA分子上有____________________________，便于外源DNA插入；質粒DNA分子上有標記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質粒載體的宿主細胞，方法是__________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)表達載體含有啟動子，啟動子是指______________________________
_________________________________________________________________
________________________。
10．(2021·湖北省選擇性考試模考改編)某實驗室需構建含增強型綠色熒光蛋白(eGFP)基因的表達載體用于科學研究。相關資料如下：
(1)雙鏈DNA的每一條鏈有兩個末端，分別是5′端和3′端，從左到右的5′—3′DNA鏈是編碼鏈，從左到右的3′—5′DNA鏈是模板鏈。
(2)增強型綠色熒光蛋白(eGFP)在自然光下顯示綠色，已知該基因的DNA編碼序列如下：5′ATGGTGAGC……AAGTAA3′。
(3)質粒載體中含有EcoRⅠ、Hind Ⅲ、BamHⅠ、XbaⅠ和NotⅠ等酶的酶切位點(這些酶各自的識別序列不同)，如下圖所示。
回答下列問題：
(1)增強型綠色熒光蛋白基因轉錄的mRNA堿基序列為__________________________________________________________________。
(2)通過PCR方法獲得eGFP目的片段，首先需要設計________(填“一對”或“一個”)引物，在體外選擇性擴增eGFP目的片段，PCR反應一般由超過90 ℃熱變性、50 ℃左右引物和模板配對、72 ℃左右延伸三個步驟，經過多次循環完成。延伸階段選用72 ℃是綜合考慮了兩個因素，這兩個因素是________________和________________。
(3)eGFP的PCR產物兩端分別含有BamHⅠ和NotⅠ的酶切位點，構建重組表達載體時，用這兩種酶酶切PCR產物和質粒載體。與單一酶酶切相比，該實驗采用的雙酶切方法的優點是___________________________(答一點即可)。
(4)將所構建的表達載體轉入大腸桿菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表達載體構建成功，可觀察到多個________單菌落。
11．(2022·山東濰坊一模)報告基因是指一類易于檢測且實驗材料本身不具備的基因。阿爾茨海默病(AD)是由淀粉樣前體蛋白(APP)過量表達導致的神經系統退變性疾病，用增強型綠色熒光蛋白(EGFP)基因作為報告基因，將EGFP基因與APP基因融合，可方便、經濟、快速地篩選出促進人APP基因mRNA降解的藥物。研究表明，EGFP基因與APP基因融合后，雖能全部轉錄但僅可合成EGFP。EGFP基因與APP基因融合過程如圖所示。
(1)APP751、EGFP基因的cDNA是以其mRNA為模板經________________過程形成的。
(2)據圖分析，Klenow酶的作用是_______________________________。
切割pcDNA 3.1質粒獲得APP751基因時，研究人員沒有選擇直接用HindⅢ、Xba Ⅰ同時切割，而是歷經①→②→③的復雜過程，原因是____________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)COS 7細胞來源于非洲綠猴腎成纖維細胞，培養這類細胞時，為保證細胞生長，應在合成培養基中添加____________________。
[素養提升]
12．(不定項)chl L基因是藍細菌擬核DNA上控制葉綠素合成的基因。為研究該基因對葉綠素合成的控制，需要構建該種生物缺失chl L基因的變異株細胞。技術路線如下圖所示，下列對此描述不正確的是(　　)
A．chl L基因的基本組成單位是脫氧核酸
B．①②過程要使用限制酶和DNA連接酶
C．該項技術操作成功的標志是受體細胞中chl L 基因表達
D．若操作成功，可用含紅霉素的培養基篩選出該變異株
13．(不定項)(2022·青島高三模擬)某實驗小組利用下圖所示質粒和目的基因來構建基因表達載體，將目的基因導入大腸桿菌細胞并表達。下列敘述正確的是(　　)
A．圖中的質粒用酶A切割后，會產生4個游離的磷酸基團
B．在構建重組質粒時，可用酶A和酶C切割質粒和目的基因
C．成功導入目的基因的大腸桿菌可在含四環素的培養基中生長
D．若用酶B和酶C切割，可以避免質粒的自身環化
14．(不定項)(2022·山東濱州一模)構建基因表達載體時，可利用堿性磷酸單酯酶催化載體的5′－P變成5′－OH，如下圖所示。將經過該酶處理的載體與外源DNA連接時，由于5′－OH與3′－OH不能連接而形成切口(nick)。下列說法錯誤的是(　　)
A．經堿性磷酸單酯酶處理的載體不會發生自身環化
B．外源DNA也必須用堿性磷酸單酯酶處理
C．T4 DNA連接酶可連接黏性末端和平末端
D．重組DNA經過2次復制可得到不含nick的子代DNA
15．(不定項)八氫番茄紅素合酶(其基因用psy表示)和胡蘿卜素脫飽和酶(其基因用crtⅠ表示)參與β 胡蘿卜素的合成。pmi為磷酸甘露醇異構酶基因，它編碼的蛋白質可使細胞在特殊培養基上生長。科學家將psy和crtⅠ基因轉入水稻，使水稻胚乳中含有β 胡蘿卜素，由此生產出的大米稱為“黃金大米”。相關敘述正確的是(　　)
A．psy和crtⅠ基因中含有構建基因表達載體使用的限制酶的識別序列
B．黃金大米培育過程中構建基因表達載體時可用pmi基因作為標記基因
C．若檢測出水稻細胞中含有psy和crtⅠ基因，說明黃金大米培育成功
D．黃金大米可能會威脅環境和糧食安全，是否推廣種植仍值得商榷
16．(2022·山東日照一模)四尾柵藻生長周期短、適應性強，是一種高潛力生物柴油新型原料，但油脂產量低。研究人員從含油量高的紫蘇中提取DGAT1(催化油脂合成的關鍵酶)基因，并成功導入四尾柵藻細胞內，獲得轉基因的產油四尾柵藻。其制備流程如圖，圖中AmpR表示氨芐青霉素抗性基因，LacZ基因可使細菌分解培養基中的物質X gal，進而使菌落呈現藍色，無該基因或該基因被破壞，菌落呈白色。回答下列問題：
(1)從高表達的紫蘇組織細胞中提取總的RNA，經逆轉錄獲得cDNA，用于PCR擴增。該過程獲得cDNA的原理是________________________________。
(2)PCR擴增DGAT1基因時，使反應體系中的模板cDNA解旋為單鏈的條件是________。在DNA延伸的過程中，使用Taq DNA聚合酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是______________________________________。
(3)構建的pMD19 DGAT1導入經CaCl2溶液處理的感受態大腸桿菌細胞中，并通過____________(方法)接種到含________________的培養基中培養。一段時間后，挑選________色的菌落以提取質粒pMD19 DGAT1。
(4)用限制酶BamH Ⅰ和Xba Ⅰ切割pMD19 DGAT1和pBI121，將其連接成重組表達載體pBI121－DGAT1，并將其導入四尾柵藻細胞中。與單酶切相比，雙酶切的優點是____________________。
17．(2021·廣東省適應性考試模考)CRISPR/Cas9基因編輯技術可以按照人們的意愿精準剪切、改變任意靶基因的遺傳信息，對該研究有突出貢獻的科學家被授予2020年諾貝爾化學獎。我國科學家領銜的團隊利用CRISPR/Cas9等技術，將人的亨廷頓舞蹈病致病基因(HTT基因)第1外顯子(其中含150個CAG三核苷酸重復序列)“敲入”豬基因組內，獲得了人—豬“鑲嵌”HTT基因，利用胚胎工程技術成功地構建了亨廷頓舞蹈病的動物模型。回答下列問題：
(1)PCR技術是獲得人HTT基因常用的方法，制備PCR反應體系時，向緩沖溶液中分別加入人HTT基因模板、4種脫氧核糖核苷酸及________等，最后補足H2O。
(2)CRISPR/Cas9基因編輯技術中，SgRNA是根據靶基因設計的引導RNA，準確引導Cas9切割與SgRNA配對的靶基因DNA序列，由此可見，Cas9在功能上屬于______________酶。與CRISPR/Cas9相比，限制酶的特性決定了其具有______________的局限性。
(3)在實驗過程中，為確認實驗豬細胞基因組內是否含有人—豬“鑲嵌”HTT基因，常用的檢測手段包括PCR技術及________________。
(4)含有“敲入”序列的豬胚胎成纖維細胞在體外培養時通過細胞分裂，數量不斷增加，當細胞貼壁生長到表面相互接觸時，細胞停止分裂增殖，這種現象稱為________。貼滿瓶壁的細胞常用________進行消化處理，以便進行傳代培養。
(5)將含有“敲入”序列的豬胚胎成纖維細胞的細胞核導入去核的卵母細胞的過程，稱為________。此后進行體外胚胎培養并移植到代孕母豬體內，最終獲得亨廷頓舞蹈病動物模型。
參考答案
1解析：選B。黏性末端與黏性末端之間的互補配對的堿基自動形成氫鍵，DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵，A錯誤；切下一個目的基因需要打開2個切口，水解4個磷酸二酯鍵，故需消耗4個水分子，B正確；利用PCR儀擴增DNA分子時常用耐高溫的DNA聚合酶，C錯誤；對根尖分生區細胞進行解離時用解離液處理，不需要纖維素酶，D錯誤。
2解析：選A。引物設計應避免1條引物內的互補性堿基超過3個，如果不遵循這個法則，那么可能出現使引物不能與其目標序列結合的二級結構。引物Ⅰ堿基序列CGACTGATTA中互補性堿基不超過3個，所以可以作為PCR技術的引物，引物Ⅱ堿基序列AACTGCAGTT中前5個堿基與后5個堿基倒過來正好完全互補配對，所以引物Ⅱ不適宜作為PCR技術的引物，A符合題意。
3答案：D
4答案：D
5解析：選D。CCR5基因除了控制T細胞上與HIV識別的受體之外，可能還參與其他生理過程的調控，編輯受精卵中的CCR5基因，有可能影響其他生理過程，A不符合題意；有可能因編輯對象錯誤(脫靶)造成不可預知的后果，B不符合題意；基因編輯技術的遺傳學原理是使基因發生定向突變，有可能引發其他疾病，C不符合題意；該技術不符合人類倫理道德，存在潛在的安全風險，D符合題意。
6解析：選C。對于轉基因產品，我們應該客觀公正地看待它，有益的要進行推廣，有害的要禁止，但不能禁止該技術的應用，C不恰當。
7答案：C
8答案：(1)④②③①　(2)耐高溫的DNA聚合酶　延伸　引物通過堿基互補配對與單鏈DNA結合　(3)病原菌DNA　(4)根據DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術
9答案：(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ　EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ　(2)磷酸二酯鍵　(3)自我復制　一個至多個限制酶切割位點　用添加特定抗生素的選擇培養基培養已轉化處理的宿主細胞　(4)位于基因的上游、一段有特殊序列結構的DNA片段，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA
10答案：(1)5′AUGGUGAGC……AAGUAA3′　(2)一對　防止DNA變性　保證Taq酶所需溫度條件　(3)防止目的基因與質粒任意連接　(4)綠色熒光
11解析：(1)以mRNA為模板獲得cDNA的過程稱為逆轉錄。(2)由圖分析可得，①是用限制酶XbaⅠ來切割，得到兩個黏性末端，而Klenow酶將Xba Ⅰ切割獲得的黏性末端催化產生平末端，③是用限制酶Hind Ⅲ切割，得到含黏性末端的目的基因，可與④切割后的C1質粒構建成基因表達載體。若直接用Hind Ⅲ、Xba Ⅰ同時切割，產物兩端都是黏性末端，而經過①→②→③可使目的基因兩端分別為平末端和黏性末端，才能與被Sma Ⅰ與Hind Ⅲ酶切的載體連接。(3)細胞在體外培養時，培養基中應含有細胞所需要的各種營養物質，將細胞所需的營養物質按種類和所需量嚴格配制而成的培養基，稱為合成培養基。在使用合成培養基培養題述細胞時，通常要加入血清等一些天然成分。
答案：(1)逆轉錄　(2)將Xba Ⅰ切割獲得的黏性末端催化產生平末端　若直接用Hind Ⅲ、Xba Ⅰ同時切割，產物兩端都是黏性末端，而經過①→②→③可使目的基因兩端分別為平末端和黏性末端，才能與被Sma Ⅰ與Hind Ⅲ酶切的載體連接　(3)血清
12解析：選AC。基因的本質是DNA，DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，A錯誤；①過程是chl L基因與質粒重組，②過程是紅霉素抗性基因和重組質粒1重組，并且破壞chl L基因，故①②過程要使用限制酶和DNA連接酶，B正確；因最終得到的是無chl L基因的變異株細胞，故操作成功的標志不是chl L基因表達，C錯誤；若操作成功，變異株細胞含紅霉素抗性基因，對紅霉素有抗性，同時無chl L基因，D正確。
13解析：選AD。限制酶每一次切割后會得到兩個單核苷酸鏈的黏性末端，會有2個游離的磷酸基團，而圖中的質粒含有2個酶A切割的切割位點，則會產生4個游離的磷酸基團，A正確；在構建重組質粒時，可用酶B和酶C切割質粒和目的基因，假如用酶A切割質粒會破壞兩個標記基因，B錯誤；用酶B和酶C切割質粒時四環素抗性基因被破壞，成功導入目的基因的大腸桿菌可在含氨芐青霉素的培養基中生長，C錯誤；用兩種限制酶切割可以避免質粒自身環化、反向連接等問題，D正確。
14解析：選B。從題圖中并不能得出外源DNA也必須用堿性磷酸單酯酶處理的結論，B錯誤。
15解析：選BD。psy和crtⅠ基因中不應含有構建基因表達載體使用的限制酶的識別序列，否則在構建基因表達載體時會被限制酶切割，A錯誤；由題干信息可知，pmi編碼的蛋白質可使細胞在特殊培養基上生長，因此構建基因表達載體時可用pmi基因作為標記基因，B正確；若檢測出水稻胚乳細胞中含有β 胡蘿卜素才說明黃金大米培育成功，僅檢測出含有psy和crtⅠ基因不能說明其培育成功，C錯誤；轉基因生物可能存在食品安全、生物安全和環境安全等方面的問題，是否推廣種植仍值得商榷，D正確。
16解析：(1)cDNA是通過逆轉錄獲得的，在逆轉錄酶作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對原則合成cDNA。(2)PCR技術中的變性是采用超過90 ℃高溫使雙鏈DNA解聚為單鏈。酶大多數是蛋白質，需要適宜的溫度發揮催化作用，在PCR中，加熱的溫度會超過90 ℃，此時的大腸桿菌DNA聚合酶會變性失活，而Taq DNA聚合酶是耐高溫的DNA聚合酶，不會變性失活。(3)構建的pMD19 DGAT1導入經CaCl2溶液處理的感受態大腸桿菌細胞中，基因中含有LacZ基因的大腸桿菌可以分解培養基中的物質X gal來使菌落呈現藍色，通過稀釋涂布平板法將大腸桿菌細胞接種到含氨芐青霉素和X gal的培養基中培養，LacZ基因成功表達的菌落呈現藍色，因為導入目的基因時破壞了LacZ基因，所以成功導入目的基因的大腸桿菌菌落呈現白色，故一段時間后，挑選白色的菌落以提取質粒pMD19 DGAT1。(4)采用雙酶切，切割后的載體末端不同，故可以控制目的基因插入方向，避免載體自身環化，提高重組效率。
答案：(1)在逆轉錄酶作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對原則合成cDNA　(2)加熱至超過90 ℃　Taq DNA聚合酶熱穩定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下失活　(3)稀釋涂布平板法　X gal和氨芐青霉素　白　(4)使DGAT1基因能定向插入表達載體，避免載體自身環化
17答案：(1)引物和耐高溫的DNA聚合酶　(2)限制性內切核酸　作用對象單一　(3)基因探針技術　(4)接觸抑制　胰蛋白酶　(5)核移植
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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