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2025届高三一轮复习生物新高考新教材考点规范练37基因工程及生物技术的安全性与伦理问题（Word版附解析）
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这是一份2025届高三一轮复习生物新高考新教材考点规范练37基因工程及生物技术的安全性与伦理问题（Word版附解析），共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.已知限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。若要利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙),下列分析合理的是( )
A.用EcRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B.用BglⅡ和EcRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D.用EcRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
2.(不定项选择题)为使玉米获得抗除草剂性状,需进行下图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化的愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述正确的是( )
A.筛选1需要用含抗生素的培养基筛选出成功导入基因表达载体的农杆菌
B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织
C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达
D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基中需添加植物激素
3.(2023新课标卷)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如下图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E.cli DNA连接酶连接
B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.cli DNA连接酶连接
二、非选择题
4.利用农杆菌转化法可培育转基因植物,请据此回答下列问题。
(1)培育转基因植物过程的核心步骤是 ,其目的是使目的基因在受体细胞中 ,并且遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)构建基因表达载体时,可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的 键。基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、 、复制原点等。
(3)组成基因表达载体的单位是 。基因表达载体中的启动子是 识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过 (填过程)合成mRNA。
(4)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体,应选用的Ti质粒是下图中的 。
注图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点。
5.下图为DNA的粗提取与鉴定实验的相关操作。分析回答下列问题。
(1)图中实验材料A可以是 等,研磨前加入的B应该是 。
(2)通过上图所示步骤得到滤液C后,离心,取上清液,并加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液的目的是 ,之后向白色丝状物所在试管中加入物质的量浓度为2 ml/L 的NaCl溶液的目的是 。
(3)在DNA的粗提取与鉴定实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的3种溶液中,经搅拌后过滤,获得如下表所示的3种滤液,含DNA最少的是滤液 。
6.新型的微生物蛋白农药是由微生物产生的一类蛋白质药物,能够激活农作物的防御系统,提高农作物抗病抗虫的能力。科研人员在某个真菌菌株上发现了激活蛋白AP45,并进行了相关研究(见下图)。请回答下列问题。
(1)图中①是 ;②是 。
(2)所设计的引物对,应与 能互补配对,但在 之间不应有能互补配对的核苷酸序列。
(3)据图分析,该实验以 基因作为标记基因。
(4)如果要利用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达,则需要以 为抗原,制备出其单克隆抗体。
(5)以此类激活蛋白制成的微生物蛋白农药并不会直接杀死害虫或者病原生物,是一种环境友好型的产品,具有 等优点。(答出1点即可)
7.虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成SOD的转基因酵母菌。请结合下图回答下列问题。
注Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位点。
(1)将图中的基因表达载体用HindⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到 种DNA片段。
(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,为了筛选出成功导入基因表达载体的酵母菌,使用的培养基 (填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶,理由是 。
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为 。
(4)利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经 获得所需的基因。
8.试管婴儿技术是指将不孕不育夫妇的精子和卵子在体外完成受精,并在试管中培养使其发育到桑葚胚或囊胚阶段,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。请回答下列问题。
(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是 。
(2)人的受精卵通过卵裂逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统,从细胞水平看,卵裂的分裂方式是 。
(3)精子和卵子在体外进行受精前精子需要事先经过 处理,卵子要培养到 (时期)。除此之外还用到 技术。
(4)试管婴儿技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是 。
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。
答案：
1.D 由图丙可知切割后目的基因插入的方向,因此只有用EcRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。
2.ABD 由题图可知,该基因工程的标记基因为氨苄青霉素抗性基因,因此筛选1需要用含氨苄青霉素的培养基筛选出成功导入基因表达载体的农杆菌,A项正确。由题意可知,报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,因此筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织,B项正确。含有内含子的报告基因只能在真核细胞中正确表达,因此该基因只能在愈伤组织中正确表达,不能在农杆菌中表达,C项错误。诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基中需添加生长素和细胞分裂素,D项正确。
3.C E.cli DNA连接酶不能连接具有平末端的DNA片段,A项错误。质粒用酶3切割产生平末端DNA片段,目的基因用酶1切割产生黏性末端DNA片段,平末端DNA片段和黏性末端DNA片段无法用DNA连接酶连接,B项错误。质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶能将目的基因和质粒连接起来,且避免了目的基因和质粒的自身环化,所以效率最高,C项正确。酶4会破坏抗生素抗性基因,不利于重组表达载体的筛选,D项错误。
4.答案 (1)基因表达载体的构建 稳定存在
(2)磷酸二酯 标记基因
(3)脱氧核苷酸 RNA聚合酶 转录
(4)甲
5.答案 (1)洋葱(菜花) 研磨液
(2)析出DNA,溶解部分杂质 使DNA溶解
(3)F
解析 (1)洋葱或菜花中DNA含量相对较高,可以作为提取DNA的材料;研磨前加入研磨液,可以瓦解细胞膜,有利于DNA的释放。(2)在含有DNA的滤液中,加入预冷的酒精溶液,可以使DNA析出,溶解部分杂质;DNA能溶于物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液。(3)在滤液D中,除去了较多的蛋白质等,则含DNA最多;在滤液E中,因DNA在物质的量浓度为0.14 ml/L的NaCl溶液中溶解度较低,此时DNA会从溶液中析出,则滤液中含DNA较少;在滤液F中,因DNA不溶于预冷的体积分数为95%的酒精溶液,则含DNA最少。
6.答案 (1)构建目的基因表达载体 目的基因的检测与鉴定
(2)目的基因 两种引物(或引物自身的不同片段或引物与非目的基因)
(3)青霉素抗性
(4)激活蛋白AP45(或目的蛋白)
(5)不会引起害虫或病原生物的抗药性(合理即可)
7.答案 (1)3
(2)不需要 成功导入基因表达载体的酵母菌含有URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中能够存活
(3)转化
(4)基因改造或合成
解析 (1)题图中基因表达载体含有1个Hind Ⅲ切割位点和2个ApaL Ⅰ切割位点,因此将题图中的基因表达载体用Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到3种DNA片段。(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中不能存活,成功导入基因表达载体的酵母菌含有URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中也能存活,故题图所示基因表达载体上的URA3基因相当于标记基因,便于鉴定并筛选出成功导入基因表达载体的酵母菌,使用的培养基不需要添加尿嘧啶。(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。(4)利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列,然后在原基因的基础上进行修饰或改造,甚至人工合成所需的基因。
8.答案 (1)受精作用
(2)有丝分裂
(3)获能 MⅡ期 胚胎移植
(4)前者主要用于治疗不孕不育夫妇的生育问题,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(5)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德1
物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液D
2
物质的量浓度为0.14 ml/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液E
3
预冷的体积分数为95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液F
1.已知限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。若要利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA(图丙),下列分析合理的是( )
A.用EcRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B.用BglⅡ和EcRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D.用EcRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
2.(不定项选择题)为使玉米获得抗除草剂性状,需进行下图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化的愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述正确的是( )
A.筛选1需要用含抗生素的培养基筛选出成功导入基因表达载体的农杆菌
B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织
C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达
D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基中需添加植物激素
3.(2023新课标卷)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接,以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如下图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是( )
A.质粒和目的基因都用酶3切割,用E.cli DNA连接酶连接
B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4 DNA连接酶连接
C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶连接
D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.cli DNA连接酶连接
二、非选择题
4.利用农杆菌转化法可培育转基因植物,请据此回答下列问题。
(1)培育转基因植物过程的核心步骤是 ,其目的是使目的基因在受体细胞中 ,并且遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)构建基因表达载体时,可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的 键。基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、 、复制原点等。
(3)组成基因表达载体的单位是 。基因表达载体中的启动子是 识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过 (填过程)合成mRNA。
(4)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体,应选用的Ti质粒是下图中的 。
注图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点。
5.下图为DNA的粗提取与鉴定实验的相关操作。分析回答下列问题。
(1)图中实验材料A可以是 等,研磨前加入的B应该是 。
(2)通过上图所示步骤得到滤液C后,离心,取上清液,并加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液的目的是 ,之后向白色丝状物所在试管中加入物质的量浓度为2 ml/L 的NaCl溶液的目的是 。
(3)在DNA的粗提取与鉴定实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的3种溶液中,经搅拌后过滤,获得如下表所示的3种滤液,含DNA最少的是滤液 。
6.新型的微生物蛋白农药是由微生物产生的一类蛋白质药物,能够激活农作物的防御系统,提高农作物抗病抗虫的能力。科研人员在某个真菌菌株上发现了激活蛋白AP45,并进行了相关研究(见下图)。请回答下列问题。
(1)图中①是 ;②是 。
(2)所设计的引物对,应与 能互补配对,但在 之间不应有能互补配对的核苷酸序列。
(3)据图分析,该实验以 基因作为标记基因。
(4)如果要利用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达,则需要以 为抗原,制备出其单克隆抗体。
(5)以此类激活蛋白制成的微生物蛋白农药并不会直接杀死害虫或者病原生物,是一种环境友好型的产品,具有 等优点。(答出1点即可)
7.虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用。研究人员培育了能合成SOD的转基因酵母菌。请结合下图回答下列问题。
注Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位点。
(1)将图中的基因表达载体用HindⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到 种DNA片段。
(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,为了筛选出成功导入基因表达载体的酵母菌,使用的培养基 (填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶,理由是 。
(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为 。
(4)利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经 获得所需的基因。
8.试管婴儿技术是指将不孕不育夫妇的精子和卵子在体外完成受精,并在试管中培养使其发育到桑葚胚或囊胚阶段,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。请回答下列问题。
(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是 。
(2)人的受精卵通过卵裂逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统,从细胞水平看,卵裂的分裂方式是 。
(3)精子和卵子在体外进行受精前精子需要事先经过 处理,卵子要培养到 (时期)。除此之外还用到 技术。
(4)试管婴儿技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,二者在对人类作用上的区别是 。
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。
答案：
1.D 由图丙可知切割后目的基因插入的方向,因此只有用EcRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。
2.ABD 由题图可知,该基因工程的标记基因为氨苄青霉素抗性基因,因此筛选1需要用含氨苄青霉素的培养基筛选出成功导入基因表达载体的农杆菌,A项正确。由题意可知,报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色,因此筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织,B项正确。含有内含子的报告基因只能在真核细胞中正确表达,因此该基因只能在愈伤组织中正确表达,不能在农杆菌中表达,C项错误。诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基中需添加生长素和细胞分裂素,D项正确。
3.C E.cli DNA连接酶不能连接具有平末端的DNA片段,A项错误。质粒用酶3切割产生平末端DNA片段,目的基因用酶1切割产生黏性末端DNA片段,平末端DNA片段和黏性末端DNA片段无法用DNA连接酶连接,B项错误。质粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4 DNA连接酶能将目的基因和质粒连接起来,且避免了目的基因和质粒的自身环化,所以效率最高,C项正确。酶4会破坏抗生素抗性基因,不利于重组表达载体的筛选,D项错误。
4.答案 (1)基因表达载体的构建 稳定存在
(2)磷酸二酯 标记基因
(3)脱氧核苷酸 RNA聚合酶 转录
(4)甲
5.答案 (1)洋葱(菜花) 研磨液
(2)析出DNA,溶解部分杂质 使DNA溶解
(3)F
解析 (1)洋葱或菜花中DNA含量相对较高,可以作为提取DNA的材料;研磨前加入研磨液,可以瓦解细胞膜,有利于DNA的释放。(2)在含有DNA的滤液中,加入预冷的酒精溶液,可以使DNA析出,溶解部分杂质;DNA能溶于物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液。(3)在滤液D中,除去了较多的蛋白质等,则含DNA最多;在滤液E中,因DNA在物质的量浓度为0.14 ml/L的NaCl溶液中溶解度较低,此时DNA会从溶液中析出,则滤液中含DNA较少;在滤液F中,因DNA不溶于预冷的体积分数为95%的酒精溶液,则含DNA最少。
6.答案 (1)构建目的基因表达载体 目的基因的检测与鉴定
(2)目的基因 两种引物(或引物自身的不同片段或引物与非目的基因)
(3)青霉素抗性
(4)激活蛋白AP45(或目的蛋白)
(5)不会引起害虫或病原生物的抗药性(合理即可)
7.答案 (1)3
(2)不需要 成功导入基因表达载体的酵母菌含有URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中能够存活
(3)转化
(4)基因改造或合成
解析 (1)题图中基因表达载体含有1个Hind Ⅲ切割位点和2个ApaL Ⅰ切割位点,因此将题图中的基因表达载体用Hind Ⅲ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到3种DNA片段。(2)作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中不能存活,成功导入基因表达载体的酵母菌含有URA3基因,在不含尿嘧啶的培养基中也能存活,故题图所示基因表达载体上的URA3基因相当于标记基因,便于鉴定并筛选出成功导入基因表达载体的酵母菌,使用的培养基不需要添加尿嘧啶。(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。(4)利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列,然后在原基因的基础上进行修饰或改造,甚至人工合成所需的基因。
8.答案 (1)受精作用
(2)有丝分裂
(3)获能 MⅡ期 胚胎移植
(4)前者主要用于治疗不孕不育夫妇的生育问题,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(5)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德1
物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液D
2
物质的量浓度为0.14 ml/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液E
3
预冷的体积分数为95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液F
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