通用版高考生物学一轮复习课时突破练54 基因工程的基本工具与操作程序(含解析）
文档属性
| 名称 | 通用版高考生物学一轮复习课时突破练54 基因工程的基本工具与操作程序(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 427.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-10-20 10:27:09 | ||
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文档简介
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通用版高考生物学一轮复习
课时突破练54 基因工程的基本工具与操作程序
必备知识基础练
一、单项选择题
考点1 基因工程的基本工具
1.(2024江苏南通模拟)如图所示三个DNA片段依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。下列有关叙述错误的是( )
A.三种限制酶切割产生的末端的长度大小相同
B.这三种限制酶切割后形成的都是黏性末端
C.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端不能彼此连接
D.图中的DNA片段被EcoRⅠ切割后,会增加两个游离的磷酸基团
2.(2024辽宁锦州二模)同尾酶是一类识别不同核苷酸序列但切割后产生相同黏性末端的限制酶,依靠同尾酶的这种特性,可以根据需要将不同的DNA片段进行灵活重组。下列叙述正确的是( )
A.产生限制酶的生物大多没有核膜包被的细胞核
B.限制酶能识别DNA和RNA中特定的核苷酸序列
C.限制酶可为磷酸二酯键水解提供所需活化能
D.同尾酶是一类限制酶,每种限制酶都存在其同尾酶
考点2 基因工程的基本操作程序
3.(2025山东青岛一模)野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一种盐敏感型作物,为提高水稻的抗盐碱胁迫能力,研究者将野生大豆的SAMS基因转入水稻细胞内,从而培养出转基因水稻株系,具体过程如图。下列说法错误的是( )
A.图示过程中发生了两次转化
B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固体培养基
C.Ⅰ中的筛选可使用PCR技术
D.获得的转基因水稻苗都具备抗盐碱能力
4.(2025山东青岛一模)采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是( )
A.若PCR的模板是mRNA,完成扩增只需要逆转录酶
B.预变性有利于模板DNA充分解聚为单链
C.复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加
D.一个DNA模板完成第20轮循环需要(220-2)个引物
考点3 实验:DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定
5.(2022山东)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
6.(2025山东济南1月期末)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.PCR复性温度应低于模板DNA的解链温度,以免引物与模板链解链
B.实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C.扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D.待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
关键能力提升练
二、不定项选择题
7.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将如图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A.进行PCR扩增的依据是DNA半保留复制的原理
B.进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)
C.利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列
D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
8.(2025八省联考云南卷)Hv-Lv肽链是抗体与抗原识别并结合的关键结构。为筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,将编码Hv-Lv肽链的DNA片段与丝状噬菌体固有外壳蛋白pⅧ的基因连接并一起表达,最后用固定化抗原筛选(过程如图)。
下列说法正确的是( )
A.Hv-Lv DNA片段上游需要设计并连接启动子
B.Hv-Lv DNA片段上无需连接标记基因
C.目标是获得能耐受多次冲洗的噬菌体
D.实验过程须严格遵循生物防护措施
三、非选择题
9.(2024河北)新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病,我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN,使其在水稻胚乳特异表达,制备获得r2HN疫苗,并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题。
(1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图1所示。其中GtP为启动子,若使r2HN仅在水稻胚乳表达,GtP应为 启动子。Nos为终止子,其作用为 。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点。因此,可选择限制酶 和 对r2HN基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建。
图1
(2)利用 方法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN表达情况,可通过PCR技术检测 ,通过 技术检测是否翻译出r2HN蛋白。
(3)获得转基因植株后,通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后,r2HN纯合体植株的占比为 。选择纯合体进行后续研究的原因是 。
(4)制备r2HN疫苗后,为研究其免疫效果,对实验组鸡进行接种,对照组注射疫苗溶剂。检测两组鸡体内抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)水平,结果如图2所示。据此分析,获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的 免疫和 免疫。
图2
(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是 。(答出两点即可)
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.B 6.D 7.ACD 8.ABD
9.答案 (1)水稻胚乳中特异表达的基因的 终止转录过程 HindⅢ EcoRⅠ
(2)农杆菌转化 r2HN基因是否转录出了mRNA 抗原—抗体杂交
(3)1/4 遗传性状稳定
(4)体液 细胞
(5)成本低、生物安全性较高、提取和处理目标产物容易(答出两点即可)
解析 (1)由题意可知,若使r2HN基因仅在水稻胚乳表达,GtP(启动子)应为水稻胚乳中特异表达的基因的启动子。Nos为终止子,其作用为终止转录过程。GtP内部含有KpnⅠ的酶切位点,用KpnⅠ酶切会破坏启动子,Nos下游含有SacⅠ的酶切位点,用SacⅠ酶切会使目的基因无法插入启动子和终止子之间,进而无法表达,故构建基因表达载体时,可选择限制酶HindⅢ和EcoRⅠ对r2HN基因与载体进行酶切。(2)水稻是单子叶植物,可用农杆菌转化法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN基因表达情况,可通过PCR技术检测r2HN基因是否转录出了mRNA,通过抗原—抗体杂交技术检测r2HN基因是否翻译出r2HN蛋白。(3)选择单一位点插入目的基因的植株(用AO表示)进行自交一代,根据分离定律,r2HN纯合体植株(AA)占1/4,无r2HN基因的纯合体植株(OO)占1/4,杂合体植株(AO)占1/2。由于纯合体植株遗传性状稳定,故选择r2HN纯合体植株进行后续研究。(4)通过体液免疫,机体可产生较多抗体,通过细胞免疫,机体可产生较多细胞毒性T细胞。由题图可知,实验组的抗体和CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)的相对值明显高于对照组,因此获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的体液免疫和细胞免疫。(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗,具有生产成本低、生物安全性较高、提取和处理目标产物容易等优点。
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课时突破练54 基因工程的基本工具与操作程序
必备知识基础练
一、单项选择题
考点1 基因工程的基本工具
1.(2024江苏南通模拟)如图所示三个DNA片段依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。下列有关叙述错误的是( )
A.三种限制酶切割产生的末端的长度大小相同
B.这三种限制酶切割后形成的都是黏性末端
C.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端不能彼此连接
D.图中的DNA片段被EcoRⅠ切割后,会增加两个游离的磷酸基团
2.(2024辽宁锦州二模)同尾酶是一类识别不同核苷酸序列但切割后产生相同黏性末端的限制酶,依靠同尾酶的这种特性,可以根据需要将不同的DNA片段进行灵活重组。下列叙述正确的是( )
A.产生限制酶的生物大多没有核膜包被的细胞核
B.限制酶能识别DNA和RNA中特定的核苷酸序列
C.限制酶可为磷酸二酯键水解提供所需活化能
D.同尾酶是一类限制酶,每种限制酶都存在其同尾酶
考点2 基因工程的基本操作程序
3.(2025山东青岛一模)野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一种盐敏感型作物,为提高水稻的抗盐碱胁迫能力,研究者将野生大豆的SAMS基因转入水稻细胞内,从而培养出转基因水稻株系,具体过程如图。下列说法错误的是( )
A.图示过程中发生了两次转化
B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固体培养基
C.Ⅰ中的筛选可使用PCR技术
D.获得的转基因水稻苗都具备抗盐碱能力
4.(2025山东青岛一模)采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是( )
A.若PCR的模板是mRNA,完成扩增只需要逆转录酶
B.预变性有利于模板DNA充分解聚为单链
C.复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加
D.一个DNA模板完成第20轮循环需要(220-2)个引物
考点3 实验:DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定
5.(2022山东)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
6.(2025山东济南1月期末)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验,下列说法错误的是( )
A.PCR复性温度应低于模板DNA的解链温度,以免引物与模板链解链
B.实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C.扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D.待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
关键能力提升练
二、不定项选择题
7.农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将如图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A.进行PCR扩增的依据是DNA半保留复制的原理
B.进行PCR扩增需要解旋酶、引物、四种脱氧核苷三磷酸(dNTP)
C.利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列
D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置
8.(2025八省联考云南卷)Hv-Lv肽链是抗体与抗原识别并结合的关键结构。为筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,将编码Hv-Lv肽链的DNA片段与丝状噬菌体固有外壳蛋白pⅧ的基因连接并一起表达,最后用固定化抗原筛选(过程如图)。
下列说法正确的是( )
A.Hv-Lv DNA片段上游需要设计并连接启动子
B.Hv-Lv DNA片段上无需连接标记基因
C.目标是获得能耐受多次冲洗的噬菌体
D.实验过程须严格遵循生物防护措施
三、非选择题
9.(2024河北)新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病,我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN,使其在水稻胚乳特异表达,制备获得r2HN疫苗,并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题。
(1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图1所示。其中GtP为启动子,若使r2HN仅在水稻胚乳表达,GtP应为 启动子。Nos为终止子,其作用为 。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点。因此,可选择限制酶 和 对r2HN基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建。
图1
(2)利用 方法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN表达情况,可通过PCR技术检测 ,通过 技术检测是否翻译出r2HN蛋白。
(3)获得转基因植株后,通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后,r2HN纯合体植株的占比为 。选择纯合体进行后续研究的原因是 。
(4)制备r2HN疫苗后,为研究其免疫效果,对实验组鸡进行接种,对照组注射疫苗溶剂。检测两组鸡体内抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)水平,结果如图2所示。据此分析,获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的 免疫和 免疫。
图2
(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是 。(答出两点即可)
参考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.B 6.D 7.ACD 8.ABD
9.答案 (1)水稻胚乳中特异表达的基因的 终止转录过程 HindⅢ EcoRⅠ
(2)农杆菌转化 r2HN基因是否转录出了mRNA 抗原—抗体杂交
(3)1/4 遗传性状稳定
(4)体液 细胞
(5)成本低、生物安全性较高、提取和处理目标产物容易(答出两点即可)
解析 (1)由题意可知,若使r2HN基因仅在水稻胚乳表达,GtP(启动子)应为水稻胚乳中特异表达的基因的启动子。Nos为终止子,其作用为终止转录过程。GtP内部含有KpnⅠ的酶切位点,用KpnⅠ酶切会破坏启动子,Nos下游含有SacⅠ的酶切位点,用SacⅠ酶切会使目的基因无法插入启动子和终止子之间,进而无法表达,故构建基因表达载体时,可选择限制酶HindⅢ和EcoRⅠ对r2HN基因与载体进行酶切。(2)水稻是单子叶植物,可用农杆菌转化法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN基因表达情况,可通过PCR技术检测r2HN基因是否转录出了mRNA,通过抗原—抗体杂交技术检测r2HN基因是否翻译出r2HN蛋白。(3)选择单一位点插入目的基因的植株(用AO表示)进行自交一代,根据分离定律,r2HN纯合体植株(AA)占1/4,无r2HN基因的纯合体植株(OO)占1/4,杂合体植株(AO)占1/2。由于纯合体植株遗传性状稳定,故选择r2HN纯合体植株进行后续研究。(4)通过体液免疫,机体可产生较多抗体,通过细胞免疫,机体可产生较多细胞毒性T细胞。由题图可知,实验组的抗体和CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)的相对值明显高于对照组,因此获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的体液免疫和细胞免疫。(5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗,具有生产成本低、生物安全性较高、提取和处理目标产物容易等优点。
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