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1、2022届 新高考一轮复习人教版 基因工程 作业一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1.（2020河北易县中学高三月考）现有一长度为3 000碱基对（bp）的线性DNA分子，用限制 性内切核酸酶酶切后进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1；用酶 B单独酶切，结果如图2；用酶H和酶B同时酶切，结果如图3o下列相关叙述正确的是（ ）2 ()0() bp1 ()0() bp2 ()0() bp60() bp400 bp图21 400 bp图360() bp 400 bpA.酶H有2个识别位点和切割位点B.酶B和酶H同时切割时，有3个识别位点和切割位点C.酶B和酶
2、H同时切割时，能产生完全相同的酶切片段D.酶B和酶H有相同的识别位点和切割位点答案B解析 由图1和该线性DNA分子的长度可知，酶H单独切割，能产生两个DNA片段，说 明酶H有1个识别位点和切割位点，A错误；根据图3和该线性DNA分子的长度可知，用 酶B和酶H同时切割，能产生四个DNA片段，即1个1 400 bp、2个600 bp和1个400 bp 的片段，说明两种酶同时使用时，有3个识别位点和切割位点，B正确；酶B和酶H同时切 割时，能产生长度相同的酶切片段，但是碱基序列是否相同不能确定，C错误；根据题图和 该线性DNA分子的长度分析可知，酶H有1个识别位点和切割位点，酶B有2个识别位点 和切
3、割位点，两种酶同时使用时，有3个识别位点和切割位点，说明酶B和酶H没有相同的 识别位点和切割位点，D错误。2.如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstI Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制性内切核酸酶。下列说法错误的是（）Pst I Sma I EcoR I 含抗原基 _lTTTTT17TTTTJ 因的抗卡那霉素基因Pst1Sm a I _ EcoR IA pa I质粒A.图示对质粒和目的基因切割用到了两种限制酶B.C.表达载体构建时需要用到限制酶Sma I抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D.除图示组成外，表达载体中还应
4、该含有启动子和终止子等结构答案c解析 为防止酶切后目的基因和质粒自身连接成环状，图示对质粒和目的基因切割用到了两 种限制酶，即R/I和EcoRl, A正确；抗卡那霉素基因作为标记基因，作用是筛选含有目 的基因的受体细胞，B正确；限制酶Sm。1的识别序列位于目的基因内部，因此表达载体构 建时不能用限制酶,应用限制酶Psfl、EcoR I , C错误；基因表达载体包括目的基因 （抗原基因）、标记基因（抗卡那霉素基因）、启动子和终止子等，D正确。3.利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如图所示）。图中引物为单 链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是（）川|lll
5、llllll川Hlllll111r 。变性56复性eI 11111 1g抽-一引物A .。延伸II - II11 -11II - - II11 iiii 11 ii inn I II II II I i lii iii ii iii ii ii ii iiiii口iiii11 ii ii .Q变性A.延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度B.设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自连C.复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物D.第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16答案D解析 PCR过程中，变性温度需要达到90 以上，复性需将温度下降到
6、50 左右，延伸需 将温度上升到72 左右，因此延伸的温度要大于复性温度而小于变性温度，A正确；设计引 物时，需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自连，B正确；复性的目的是使两种引物 通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，高温条件下，DNA变性，解聚为单链，因此复性 温度过高可能引起两种引物不能与两条单链DNA结合，进而导致PCR反应得不到任何扩增 产物，C正确；DNA复制为半保留复制，第四轮循环即DNA复制4次，共形成24= 16（个）DNA 分子，其中含有最初模板链的2个DNA分子中一个含有引物A,另一个含有引物B,其余 14个DNA分子均含有引物A和引物B,所以第四轮循环产物中同时含有
7、引物A和引物B的 DNA片段所占的比例为14/16 = 7/8, D错误。4.荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量。其原理是在PCR体系中每加入一 对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针（探针是指以放射性同位素、生物素或荧 光染料等进行标记的已知核昔酸序列的核酸片段），当Taq DNA聚合酶催化子链延伸至探针 处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。 下列相关叙述错误的是（）A.引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则B.反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关C.若用cDNA（部分基因文库）作模板，上述技术
8、也可检测某基因的转录水平D. ZqDNA聚合酶催化DNA的合成方向总是从子链的3/端向5，端延伸 答案D解析 引物与探针的本质都是核甘酸序列，二者均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配 对原则，A正确；题干中提出“每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探 针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态 模板DNA含量呈正相关，B正确；由于cDNA是以某基因转录形成的mRNA为模板逆转录 形成的，能反映细胞转录的基因种类和水平，所以若用cDNA作模板，上述技术也可检测某 基因的转录水平，C正确；由题图可知，7?zq DNA聚合酶催化DNA的合成方向总
9、是从子链 的5端向3端延伸，D错误。5 .动物生物反应器的研究开发重点是动物血液反应器和动物乳腺反应器，即把人体相关基因 整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的药 用蛋白质。以下相关说法错误的是（）A.在制备乳腺生物反应器时需将目的基因导入受精卵中B.将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建表达载体C.实验过程中采用显微注射的方法导入目的基因D.获得的转基因动物只有乳腺细胞内具有目的基因答案D解析 转基因动物的所有细胞中都含有目的基因，只是在乳腺细胞中表达，D错误。6 . （2021 .海南海口高三模拟）科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链第
10、29位氨基酸，从而 避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述不正确的是（）A.胰岛素的本质是蛋白质，不宜口服使用B.可通过测定DNA的序列确定突变是否成功C.对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程D.该过程的操作对象是胰岛素分子答案D解析 胰岛素的本质是蛋白质，只能注射，不宜口服使用，A正确；基因突变是指DNA分子 中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，因此可通过测定DNA的 序列确定突变是否成功，B正确；根据蛋白质工程的概念可知，对胰岛素结构的改造属于蛋 白质工程，C正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，蛋白质 工程的操作对象是基因，D错误。7
11、 .目前广泛应用的新型冠状病毒检测方法是实时荧光RTPCR技术。RTPCR是将RNA 逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如图所示。下列说法错 误的是()A.与该mRNA结合的引物，可以是A也可以是B8 .引物A与引物B的基本单位都是脱氧核甘酸C.过程H通过控制温度的变化实现目标序列的循环扩增D.该反应体系中应加入逆转录酶、ZqDNA聚合酶等物质答案A解析 通过图示可知，与该mRNA结合的引物是A引物，A错误；弓I物A与弓I物B是一段 DNA序列，其基本单位都是脱氧核甘酸，B正确；过程H为PCR的反应阶段，通过控制温 度的变化实现变性、复性、延伸，实现目标序列的循
12、环扩增，C正确；RTPCR反应体系中 应加入缓冲液、弓|物、四种脱氧核糖核甘酸、逆转录酶、hqDNA聚合酶等物质，D正确。 二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。8.(2021 山东枣庄三中模拟)某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp),先用限制酶a切害人 再把得到的产物用限制酹b切割，得到的DNA片段大小如表。限制酶a和b的识别序列和 切割位点如图所示。下列叙述正确的是()a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)2 100； 1 400； 1 000； 5001 900； 200； 800； 600； 1 000； 500a酶b酶IIAGATCT GGATCC
13、TCTAGA CCTAGG ttA. a酶与b酶切断的化学键相同B. a酶与b酶切出的黏性末端能相互连接C.仅用b酶切割，则得到2个DNA分子产物D.限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子 答案ABD解析 限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键，A正确；由图可以看出，a酶和b酶切割后产 生的黏性末端互补，它们之间能相互连接，B正确；由表格可以看出，b酶把大小为2 100bp 的DNA片段切成大小分别为1 900 bp和200 bp的两个DNA片段，把大小为1 400 bp的 DNA片段切成大小分别为800bp和600bp的两个DNA片段，说明b酶在该DNA分子上有 2个切割位点，因此
14、仅用b酶切割，可得到3个DNA分子产物，C错误；限制酶将一个DNA 分子片段切成两个片段需消耗两个水分子，D正确。9.利用PCR技术将某小段DNA分子扩增n次，下列有关该过程的相关说法正确的是() A.测定DNA分子两端的核甘酸序列，以便设计引物对B.共有(2- 1)对引物参与子代DNA分子的合成C.向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等D.保持反应体系温度恒定，确保扩增的正常进行答案AB解析 利用PCR技术扩增DNA时需要引物的参与，因此需要测定DNA分子两端的核甘酸 序列，以便设计引物对，A正确；DNA分子复制方式为半保留复制，扩增次后，有(2-2) 个DNA分子是重新合成的，且每个DNA
15、分子含1对引物，而含最初模板链的2个DNA分 子中含有1对引物，因此扩增次后共有(2-1)对引物参与子代DNA分子的合成，B正确； PCR技术中DNA双链解开不需要解旋酶，且利用PCR扩增DNA分子是在较高温度下进行 的，因此需要耐高温的DNA聚合酶，C错误；PCR扩增的过程一般为高温变性、低温复性、 中温延伸，可见整个过程中不需要保持恒温，D错误。三、非选择题10 . (2020江苏苏锡常镇高三一模)CTAB法是一种提取植物DNA的方法。CTAB是一种阳离 子去污剂，能与核酸形成复合物，在高盐(mol/LNaCI)浓度下可溶，在低盐0.5 mol/LNaCl) 浓度下，复合物就因溶解度降低而
16、沉淀，而大部分的蛋白质及多糖等仍溶解于溶液中。通过 有机溶剂抽提，去除蛋白质等杂质后，加入异丙醇获得的沉淀物为CTAB与核酸复合物，用 体积分数为75%的乙醇洗涤可去除CTABo请回答下列问题：(l)CTAB提取液中，NaCl浓度为mol/L的目的是。步骤中用体 积分数为75%的乙醇洗涤沉淀物的目的是去除 o用体积分数为75%的乙醇洗涤后的沉淀物中含有RNA,为得到较为纯净的DNA,可先用 溶液溶解，然后加入 酶，然后再重复步骤，最后在上清液中加入一定体积的、冷却的，可以得到较纯净的DNA。答案溶解CTAB与核酸复合物CTAB (2)2 mol/L的Na。RNA体积分数为95% 的乙醇解析 根
17、据题干信息“CTAB能与核酸形成复合物，在高盐(mol/LNaCI)浓度下可溶可知， NaCI浓度为1.4 mol/L的目的是溶解CTAB与核酸复合物。根据题干信息“用体积分数为75% 的乙醇洗涤可去除CTAB”可知，步骤中用体积分数为75%的乙醇洗涤沉淀物的目的是去 除CTAB。(2)由于DNA在2 mol/L的NaCI溶液中溶解度较大，所以为了得到较为纯净的DNA, 可以先用2 mol/L的NaCI溶液溶解，然后加入RNA酶，将RNA水解，重复步骤，由于 DNA分子不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，所以最后在上清液中加入一定体积 的、冷却的体积分数为95%的乙醇，可以得到较纯净的D
18、NA。11 .研究表明，是一种原癌基因，它表达的H蛋白在多种恶性肿瘤特别是乳腺癌 细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长，目前已 成为有效的生物治疗手段。胞外区 X跨膜区 U胞内区原癌基因的作用是 (2)H蛋白是一个跨膜蛋白，结构如图所示。制备免疫小鼠用的H蛋白(抗原)时，应构建胞外 区基因，转入原核细胞表达并提纯。选择胞外区的原因是 o为了扩增出大量胞外区需要用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、复性、延伸等步骤， 复性的目的是 o设计引物是PCR技术的关键步骤之一，某同学设计的两组引物如下表所示。(填“引物对A”或“引物对B”)设 计不合理，并说出不
19、合理的理由： 引物对APi AAGCCGGGCGCGCCCGGAAP2 TTCGGCCCGCGTTATGCGCG引物对BS1 GTCCGCTAGTGGCTGTGS2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG制备抗H蛋白单克隆抗体时，需将H蛋白注射到小鼠体内。这样做的目的是。制备抗H蛋白单克隆抗体时，需要用到细胞融合技术，该技术的主要优点是(4)治疗乳腺癌时，方法之一是单独使用抗H蛋白单克隆抗体，试写出治疗乳腺癌的另一种疗 效高、毒副作用小、不损伤正常细胞的方法：答案（1）调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程（2）由于抗体主要存在于细胞外液中, 制备获得的抗体作用于该抗原的胞外区 引物与模板发生碱
20、基互补配对 引物对A引物Pi 自身碱基互补配对，引物P和P2部分发生碱基互补配对（3）使小鼠体内产生相应的B淋巴 细胞突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能（4）将该单克隆抗体与抗癌药物结合构建 “生物导弹”，注入体内，杀死癌细胞12 .如图是将乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程 图。巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母，能将甲醇作为其唯一碳源。该酵母菌体内无SnaB I Avril Sac 15皿天然质粒，科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质 粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达
21、。已 知当甲醇作为唯一碳源时，该酵母菌中A0X1基因受到诱导而表达5，AOX1和3rA0Xl（TT） 分别是基因A0X1的启动子和终止子。请分析回答下列问题：碗/n：rAOXl(TT5AOX1：VAOX1卡拉霉 素抗性 基因氨节青 霉素抗 性基因乙肝患者 阳性血清 乙肝焉毒DNA PCR技术 A B 厌Ag基因图2 恒云瞥一qn叽g0 5AOX1 3AOX1 母细胞 养重组质粒大肠杆菌 V 重组DNA（1）为实现HBsAg基因和PPIC9K质粒重组，应该选择 切割质粒,并在HBsAg基因两侧的A和B位置接上，这样设计的优点是（2）酶切获取基因后，需用 将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒
22、，并将其导入大肠杆菌以获取 o步骤3中应选用限制酶 来切割重组质粒以获得重组DNA,然后再将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入 以便筛选；若要检测转化后的细胞中是否含有HBsAg基因转录产物，可以用 方法进行检测。转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入 以维持其生活,同时诱导HBsAg基因表达。答案（l）SwBl和A“H 相应的限制酶识别序列 确保定向连接（或避免质粒和目的基因 自身环化及反向连接）（2）DNA连接酶大量重组质粒（3）Bg/II （4）卡拉霉素PCR （5） 甲醇解析 图中质粒含有SwB I、Avril. BglI
23、I. Sac I 4种限制酶切割位点，其中SacI位于 启动子上位于终止子上。如果将基因和pPIC9K质粒重组，只能用限制酶SmBI 和切割质粒，所以应在/BsAg基因两侧的A和B位置接上I、限制酶的识 别序列。这两种限制酶切割产生的黏性末端不同，这样可以避免质粒和目的基因自身环化， 还可以防止目的基因和质粒反向连接。（2）获取目的基因后，需要用DNA连接酶将目的基因 和载体连接形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取大量重组质粒。（3）步躲3是要获取含 有5, A0X1-3 A0X1段基因，应选用限制酶3g/n来切割重组质粒获得重组DNA,然后 将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。（4）5 A0X13 A0X1段基因含有卡拉霉素抗性基因， 因此在培养基中加入卡拉霉素以便筛选导入重组质粒的目的菌。检测目的基因是否转录应该 用PCR技术。（5）巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，同 时甲醇能诱导A0X1基因表达。所以转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中 加入甲醇以维持其生活，同时诱导“BsAg基因表达。