人教版(选择性必修三)高中生物分层训练AB卷第3章 基因工程（A卷·知识通关练）（2份打包，原卷版+教师版）

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第3章 基因工程（A卷·知识通关练）

核心知识1．基因工程的基本工具

1．(2022春·陕西渭南·高二统考期末)下列关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是(    )

A．基因的“分子手术刀”——解旋酶

B．基因的“分子针线”——限制性核酸内切酶

C．基因的“分子搬运工”——动植物病毒

D．目的基因——DNA连接酶

2．(2022春·吉林·高二校联考期末)下列关于限制性内切核酸酶的叙述，正确的是(    )

A．限制性内切核酸酶主要从真核生物中提取

B．限制性内切核酸酶能识别和切割RNA

C．限制性内切核酸酶能识别任意的核苷酸序列

D．限制性内切核酸酶切割DNA后可以形成黏性末端或平末端

3．(2022春·吉林·高二校联考期末)下列关于DNA连接酶的说法，正确的是(    )

A．都能连接黏性末端和平末端

B．作用于DNA的氢键

C．DNA连接酶和DNA聚合酶作用的部位相同

D．都是从原核生物中分离出来的

4．(2022秋·河北张家口·高二张家口市第一中学校考期中)质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法正确的是(    )

A．质粒不仅存在于细菌中，也存在于某些病毒中

B．细菌的基因只存在于质粒上

C．质粒为小型环状DNA分子

D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一

核心知识2．DNA粗提取的原理与操作方法

5．(2022春·江苏苏州·高二苏州中学校考期末)下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，正确的是(　　)

A．可以用菜花、洋葱、猪血、猪肝等实验材料粗提取DNA

B．在研磨液中加入等体积预冷的酒精以溶解DNA获取滤液

C．粗提得到的DNA白色丝状物可用玻棒沿一个方向搅拌卷起

D．使用二苯胺试剂能有效测定不同提取液中DNA的纯度差别

6．(2022春·江苏南通·高二金沙中学校考期中)下列关于“洋葱细胞 DNA 粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是(    )

A．从相同质量根和叶中提取得到的 DNA 总量相同

B．将洋葱细胞置于蒸馏水中使其吸水涨破释放 DNA

C．析出 DNA 过程中快速搅拌可以加快 DNA 的析出

D．DNA 的盐溶液中滴加二苯胺试剂沸水浴条件下呈蓝色

核心知识3．PCR获取目的基因

7．(2022秋·广东清远·高二校考期末)下列有关PCR技术的说法，正确的是(    )

A．用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列

B．PCR技术的原理是DNA分子半保留复制

C．退火过程中引物与模板链的结合不遵循碱基互补配对原则

D．PCR过程中不需要酶的参与

8．(2022春·河北石家庄·高二统考期末)RT-PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的PCR相结合的技术，可利用此技术获取目的基因，具体过程如图所示。以下说法错误的是(    )

A．设计扩增目的基因的引物时需已知一段目的基因序列

B．GC含量高的引物在与模板链结合时，需要更高的温度

C．过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、耐高温的DNA聚合酶和引物A等

D．过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上需要2n-1个引物B

核心知识4．基因工程的基本操作程序

9．(2022春·陕西西安·高二校考期末)利用转基因技术获得能生产凝乳酶的工程菌，将牛凝乳酶基因导入大肠杆菌基因组的方法是(    )

A．农杆菌转化法   B．花粉管通道法    C．显微注射法    D．感受态细胞法

10．(2022春·吉林·高二校联考期末)基因工程中要使目的基因在受体细胞中稳定存在并能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体，构建过程如图。有关说法不正确的是(    )

A．构建重组质粒a是基因工程的核心步骤

B．重组质粒a形成过程中，需要BamHI酶和DNA连接酶

C．用含有氨苄青霉素的培养基筛选转化成功的大肠杆菌

D．图中大肠杆菌感受态细胞可通过Ca2+处理法获得

11．(2022春·广东佛山·高二统考期末)羧酸酯酶(CarE)可分解马拉硫酸类农药以降低环境污染，下图为利用基因工程技术生产CarE制剂的流程示意图。下列叙述正确的是(    )

A．过程①获取目的基因的方法比直接从生物体获取的成功率高

B．过程②所用的引物常为一段与目的基因互补的核糖核苷酸单链

C．过程③使用的方法常为显微注射，使重组表达载体进入受体细胞

D．过程④完成后的工程菌细胞中检测到CarE基因说明转基因成功

核心知识5．基因工程的应用

12．(2022春·陕西西安·高二校考期中)有关基因工程的成果及应用的说法正确的是(    )

A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒

B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物

C．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践

D．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、品质优良和具有抗逆性的农作物

13．(2022春·陕西渭南·高二统考期末)采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中，下列有关叙述不正确的是(    )

A．人凝血因子基因与载体的结合通常涉及碱基互补配对

B．该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因

C．该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法

D．将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器

核心知识6．蛋白质工程

14．(2022春·重庆·高二校联考期末)下列关于蛋白质工程的说法，错误的是(    )

A．蛋白质工程以基因工程为基础，属于第二代基因工程

B．蛋白质工程是根据蛋白质功能的特定需求，利用酶的专一性对蛋白质的氨基酸序列直接改造

C．蛋白质工程常用到基因的定点突变技术从分子水平进行碱基的替换

D．蛋白质工程难度很大的主要原因是蛋白质的功能必须依赖复杂的空间结构

15．(2022春·陕西西安·高二校考期末)蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是(    )

A．分析蛋白质的三维结构

B．对基因的结构进行分子设计

C．获取编码蛋白质的基因序列信息

D．获得满足人类生产和生活需求的蛋白质

16．(2022春·陕西·高二校考期末)如图表示蛋白质工程的操作过程，下列相关叙述错误的是(    )

A．蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因

B．蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列

C．蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作

D．蛋白质工程可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质

17．(2022春·江苏连云港·高二统考期中)科研人员通过观察老年(65岁～79岁)14例、高龄(80岁～89岁)16例及长寿老人(≥90岁)12例，肝、脾组织基因组DNA含量的变化及差异，探讨衰老进程中DNA含量变化的规律，并为今后的衰老相关研究提供实验数据。实验的主要操作步骤如下：

一、称取组织100mg放入-80℃冰箱；

二、将组织放入1.5ml离心管，同时加入样品裂解液，并用微量电动匀浆器充分匀浆；

三、加入蛋白酶，56℃消化48h，90℃高温蛋白质变性1h；

四、加入______酶和缓冲液，37℃水浴锅中放置1h，以去除样品中的RNA；

五、加入等体积的冷乙醇，离心取______；

六、缓冲液溶解DNA，进行DNA的含量和纯度检测。

实验结果如下表：

(注：表中0D260反映溶液中核酸的浓度，0D280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8。若比值大于1.8表示存在RNA残留，若小于1.8表示存在蛋白质污染)请据表回答：

(1)补全实验步骤四______，步骤五______。

(2)与肝组织相比，从脾组织中提取的DNA中含有的______杂质更多，因此在提取脾组织中DNA时，上述实验流程可以怎样改进_______。

(3)无论肝组织还是脾组织中，高龄组DNA含量总比老年组少，说明在一定年龄范围内，DNA含量_______，说明DNA含量减少可能是______的分子基础。但长寿老人比高龄组的DNA含量显著增高，科学家推测可能长寿老人体内存在长寿基因，保持了对DNA______，减少了DNA的损伤，从而延缓了细胞的衰老。

(4)下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤，请补全相关内容：取两支20mL的试管，各加入______(填2mol/LNaCl或蒸馏水)溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的溶液中。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于______中加热5min。待试管冷却后，预测含有DNA的试管颜色变为______。

18．(2022秋·辽宁大连·高三统考期末)某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。回答下列问题：

(1)制备重组质粒常用同种限制酶的原因是能产生_____。为了使质粒DNA与目的基因能连接形成重组质粒，还需要在混合物中加_____。

(2)培养基中除了加入大肠杆菌所必需的营养物质外，还需要添加_____以便筛选导入目的基因的大肠杆菌。

(3)为了使大肠杆菌处于一种能_____的生理状态，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞。

(4)将质粒和目的基因的混合物与上述处理后的大肠杆菌混匀，制备转基因大肠杆菌，取0．1ml上述溶液采用_____法接种于培养基表面，在37℃下倒置培养16 h。经培养后，分别统计转目的基因大肠杆菌的菌落数和总菌落数，并计算转化效率。理论上转目的基因受体菌的菌落呈现_____色，原因是_____。实验中实际转化效率介于50%～85．7%，原因是_____。

19．(2022春·河北沧州·高二任丘市第一中学校考期末)人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题：

(1)一个基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、复制原点、___________、___________等。若选用牛作为转基因动物可将人乳铁蛋白基因与___________的启动子等调控组件重组在一起，可通过_____________方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成转基因动物。

(2)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是___________。据图分析，筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含______________(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行，原因是_____________________。

(3)若要检测转基因动物DNA上是否插入了目的基因，检测方法是采用____________技术，该技术需要用___________来解旋，在复性过程中，__________会结合到互补的DNA模板链上，在延伸阶段，____________酶会发挥作用。

(4)利用转基因大肠杆菌(工程菌)不能生产有活性的人乳铁蛋白，这是因为______________。

20．(2022秋·江苏苏州·高三统考期中)甜玉米与普通玉米相比，甜玉米中可溶性糖向淀粉的转化较慢含可溶性糖量高，汁多质脆，富含多种维生素。为了使甜玉米更富有生产应用价值，科研人员通过转基因技术培育出了超量表达P蛋白转基因甜玉米。在超量表达P基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示，P蛋白在玉米株系的表达量如图2所示。回答下列问题：

(1)组成强启动子的基本单位是______________，它驱动基因的持续转录。为使P基因在玉米植株中超量表达，应优先选用______________酶组合，将片段和Ti质粒切开后构建重组表达载体。

(2)外植体经______________形成的玉米愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入______________进行筛选，最终获得多个玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对a1、a2、a3、a4，四株甜玉米株系的蛋白质表达量进行测定结果如图2，______________(填“能”或“不能”)说明a4株系未导入重组质粒，原因是______________。

(3)真核基因的编码区含有内含子和外显子，下图3为淀粉酶合成基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接(切去内含子对应序列)和加工后方能用于翻译。

科研人员通过降低调控淀粉酶合成基因的表达实现提高甜玉米中可溶性糖的含量，吗啉反义寡核苷是RNA剪接抑制剂，注入植物细胞内会使基因表达受阻。为验证吗啉反义寡核苷能阻止前体RNA上内含子1的对应序列被剪切，科研人员将吗啉反义寡核苷酸导入玉米的受精卵作为实验组，设计相关实验，请完成下列表格：

(4)某次实验结果电泳发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因有______________(至少答出两点)。