2024届人教版高考生物一轮复习基因工程及生物技术的安全性与伦理问题(1)作业含答案

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课时分层作业(三十八)　基因工程及生物技术的安全性与伦理问题(1)

1．(2022·广东广州一模)下列有关DNA聚合酶和DNA连接酶的叙述错误的是(　　)
A．二者的合成需要核糖体的参与
B．二者在酵母菌的细胞核和细胞质中均发挥作用
C．二者在大肠杆菌的拟核和线粒体均有分布
D．二者所催化的反应要消耗细胞代谢产生的能量
2．(2022·北京房山区二模)大肠杆菌的质粒—环状DNA是基因工程的常用载体，结构如图。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
3．(2022·湖北武汉高三模拟)自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。

注：PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠ为不同限制酶。
下列相关叙述错误的是(　　)
A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的
D．农杆菌可将Ti质粒上的T­DNA整合到白玫瑰染色体DNA上
4．(2022·江苏盐城三模)酵母菌报告基因的转录需要激活因子GAL4参与，它由结构功能相互独立的DNA结合域(AD)和转录激活域(BD)构成。AD、BD只有通过特定途径在空间上结合时，才能激活转录。为研究蛋白质X、Y能否特异性结合，科学家通过基因工程将蛋白质X、Y分别与酵母菌中报告基因表达所需AD、BD制成融合蛋白，通过报告基因表达情况进行分析，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．GAL4的化学本质是蛋白质
B．该技术操作的前提是阻断酵母菌原有的AD、BD结合途径
C．若报告基因成功表达，则表明蛋白质X、Y能特异性结合
D．AD与BD结合后，发挥类似于DNA聚合酶的作用
5．(2022·福建莆田高三质检)非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(ASFV)感染家猪和野猪引起的一种高致病性传染病。科研人员在病毒ASFV的K基因(大小为790 bp)中间插入荧光素酶基因(Gluc基因)和增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP基因)，从而构建可以进行快速观察及定量检测酶活性的重组病毒(ASFV－Gluc－EGFP)体系，如图1所示。回答下列问题：

图1
(1)构建重组病毒时用的HindⅢ和BamHⅠ都是________酶。
(2)为了初步鉴定重组病毒是否构建成功，科研人员提取病毒DNA，选用________(引物组合)进行PCR扩增，扩增结果有1、2两种类型，如图2所示。该实验结果表明Gluc基因和EGFP基因________(填“有”或“没有”)插入病毒ASFV的K基因。

M：指示分子大小的标准参照物
1：病毒ASFV的PCR产物
2：重组病毒的PCR产物
图2
(3)为了进一步验证重组病毒是否成功表达，科研人员将猪肺泡巨噬细胞(PAMS)培养一段时间后，平均分成A、B两组，其中A组接种病毒ASFV，B组接种________。支持“重组病毒成功表达”的实验结果为：____________________
____________________________________________________________________。
(4)同时，科研人员又分别测定了A、B两组的病毒数量变化，发现两者无显著差异，该结果表明______________________________________________。因此，该重组病毒体系的构建可为后续研究ASFV的致病机制及药物治疗奠定基础。

6．(2022·重庆一中模拟)生菜的颜色受两对等位基因A/a和B/b控制。野生生菜通常为绿色，遭遇逆境时合成花青素，使叶片变为红色，人工栽培的生菜品种在各种环境下均为绿色。用野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中有7/16的个体始终为绿色。育种工作者根据A/a、B/b的基因序列设计特异性引物，分别对F2中部分红色植株的DNA进行PCR扩增，结果如图所示。下列分析错误的是(　　)

A．人工栽培的生菜均为绿色的根本原因可能是不含有合成红色花青素的基因
B．基因型为A_B_的生菜可能为红色，红色生菜光合作用可能较弱
C．由图中扩增结果可知，编号1到8的红色生菜中杂合植株所占比例为3/8
D．F2中的红色生菜植株自交，若后代在适宜环境下生长发育，则绿色植株所占比例会增大
7．(2022·山东潍坊高三二模)修复DNA双链断裂的细胞通路在细胞生长、发育和癌变中具有关键作用，近年科学家在哺乳动物真核细胞内发现参与此通路的一种独特的 DNA聚合酶(Polθ)。当DNA 双链发生断裂时，某些酶会在断裂处将5′端链切割(原双链DNA两端的5′端因连有特殊物质“”而避免被切割)，形成局部单链 DNA(ssDNA 悬臂)。其上某些区域的碱基可互补配对，称为微同源区。DNA 发生双链断裂后，Polθ主要承担检测和修复 DNA 双链断裂的工作，如图1表示绿色荧光蛋白基因(GFP)在受体细胞中断裂后的修复过程。GFP含有6个碱基对的微同源区段。

图1
(1)DNA双链因________键断裂而断开，两ssDNA悬臂微同源区结合依赖________。
(2)在 GFP的修复过程中，Polθ的作用具体体现在________，此时微同源区的单链片段相当于该过程中的________，科研人员发现 Polθ基因在肿瘤细胞中高表达，主要用于发挥此项作用。
(3)核糖核苷酸替换是基因组中最常见的 DNA 核苷酸损伤，即 DNA 某条链的部分脱氧核苷酸被核糖核苷酸取代。科学家将 10 个核糖核苷酸序列替换到原 GFP基因上游的非模板链，模板链进行两个碱基替换，如图2所示，将其导入受体细胞设法使其重复上述实验过程，结果仍出现了绿色荧光。

图2
①请阐述上述过程受体细胞中仍出现绿色荧光的机制：____________________
____________________________________________________________________。
②上述过程说明 Polθ还具有类似于________酶的作用，科研人员发现 Polθ基因在正常细胞中表达，主要用于发挥此作用。
(4)结合上述信息，请利用Polθ抑制剂和单克隆抗体为研发癌症的靶点治疗提供新思路_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。课时分层作业(三十八)
1．C　[DNA聚合酶和DNA连接酶的本质都是蛋白质，合成场所都是核糖体，A正确；DNA聚合酶和DNA连接酶可参与DNA复制，DNA复制的场所主要是细胞核，在细胞质的线粒体内也能进行，因此二者在酵母菌的细胞核和细胞质中均发挥作用，B正确；大肠杆菌为原核生物，不含线粒体，C错误；二者所催化的反应为DNA复制，要消耗细胞代谢产生的能量，D正确。]
2．B　[①②③共同组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸，A错误；质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，B正确；DNA连接酶使DNA片段重新连接，这过程形成磷酸二酯键，且磷酸二酯键是由磷酸基团与3号碳原子相连，C错误；限制酶识别特定序列并在特定位点切割，环状质粒上若只有一个限制酶切位点，则质粒被切割为1个完整的DNA链状片段，D错误。]
3．B　[靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；将sfp基因插入Ti质粒时使用限制酶PmeⅠ，会将终止子一同切除，故只能用BamHⅠ，B错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T­DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。]
4．D　[蛋白质X、Y分别结合在AD、BD上形成融合蛋白，说明AD、BD都是蛋白质，即GAL4的化学本质是蛋白质，A正确；要研究蛋白质X、Y能否特异性结合，应该先阻止AD与BD的特异性结合，B正确；若报告基因成功表达了，说明AD与BD结合了，进而说明蛋白质X、Y能特异性结合，C正确；AD与BD结合后，激活的是转录过程，因此发挥的是类似于RNA聚合酶的作用，D错误。]
5．(1)限制性内切核酸(或限制)　(2)引物1和引物4(或引物4和引物1)　有　(3)重组病毒　B组可观察到绿色荧光，检测到荧光素酶有活性；A组无荧光，荧光素酶无活性　(4)Gluc基因和EGFP基因的插入不影响病毒的复制
6．C　
7．(1)磷酸二酯　碱基互补配对原则　(2)催化合成DNA子链　引物
(3)GFP基因断裂后，模板链的碱基替换部位被切除，Polθ以含核糖核苷酸的片段为模板合成出正确的模板链，进而表达出绿色荧光蛋白GFP　逆转录　(4)将能特异性识别肿瘤细胞的单克隆抗体与Polθ抑制剂结合，抗体与肿瘤细胞特异性结合后释放Polθ抑制剂，特异性抑制肿瘤细胞DNA断裂后的修复