（15）基因工程——2024屆高考生物學核心考點小題限時練考試時間：25分鐘滿分：40分一、單項選擇題：本題共12小題，每題2分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.通過設計引物，運用PCR技術可以實現目的基因的定點誘變。如圖為基因工程中獲取突變基因的過程，其中引物1序列中含有一個堿基T不能與目的基因片段配對，但不影響引物與模板鏈的整體配對，反應體系中引物1和引物2的5'端分別設計增加限制酶a和限制酶b的識別位點。下列有關敘述正確的是()A.在PCR反應體系中還需要加入4種游離的脫氧核苷酸、解旋酶Taq、DNA聚合酶等B.第2輪PCR，引物1能與圖中②結合并且形成兩條鏈等長的突變基因C.引物中設計兩種限制酶識別位點有利于目的基因定向插入載體D.第3輪PCR結束后，含突變堿基對且兩條鏈等長的DNA占1/22.下圖1表示限制酶SpeⅠ、XbaⅠ的識別序列和切割位點，圖2表示基因P（960bp）、基因Q（840bp）的限制酶SpeⅠ或XbaⅠ的酶切圖譜和融合基因，圖3表示幾種基因經限制酶SpeⅠ或XbaⅠ處理后進行電泳（電泳條帶表示特定長度的DNA片段）得到的帶譜圖，下列相關分析錯誤的是()A.基因P經限制酶SpeⅠ處理后進行電泳的結果與圖3中的Ⅰ相同B.基因Q經限制酶XbaⅠ處理后進行電泳的結果與圖3中的Ⅱ相同C.融合基因經限制酶SpeⅠ處理后進行電泳的結果與圖3中的Ⅲ相同D.融合基因經限制酶XbaⅠ處理后進行電泳的結果與圖3中的Ⅳ相同3.研究人員利用農桿菌侵染水稻葉片，經組培、篩選，最終獲得了一株水稻突變體，利用不同的限制酶處理突變體的總DNA、電泳，得到如圖所示的放射性檢測結果(注：T-DNA上沒有所用限制酶的酶切位點)。對該實驗的分析錯誤的是()A.檢測結果時使用了放射性標記的T-DNA片段作探針B.該突變體產生的根本原因是T-DNA插入水稻核DNA中C.不同酶切顯示的雜交帶位置不同，說明T-DNA有不同的插入位置D.若野生型也出現雜交帶，則實驗樣本可能被污染，檢測結果不準確4.下列有關人胰島素基因表達載體的敘述，正確的是()A.表達載體中的胰島素基因可通過人肝細胞mRNA逆轉錄獲得B.表達載體的復制和胰島素基因的表達均起始于復制起點C.借助標記基因可將含胰島素基因的受體細胞篩選出來D.啟動子和終止密碼子均在胰島素基因的轉錄中起作用5.某同學擬用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA連接酶為工具，將目的基因（兩端含相應限制酶的識別序列和切割位點）和質粒進行切割、連接，以構建重組表達載體。限制酶的切割位點如圖所示。

下列重組表達載體構建方案合理且效率最高的是()A.質粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA連接酶連接B.質粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA連接酶連接C.質粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA連接酶連接D.質粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA連接酶連接6.如圖是利用基因工程培有抗蟲植物的示意圖。下列相關敘述不正確的是()A.①→②利用兩種不同限制酶處理，能避免含抗蟲基因的DNA片段自身環化B.②→③可用氯化鈣處理農桿菌，有助于促進重組Ti質粒轉入農桿菌細胞中C.③→④用農桿菌侵染植物細胞，重組Ti質粒整合到植物細胞的染色體上D.④→⑤利用植物組織培養技術，原理是植物細跑的全能性7.如圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。下列相關敘述正確的是()A.這三種方法都用到了酶，都是在體外進行的B.①②③堿基對的排列順序均相同C.圖示a、b三種方法均屬人工合成法D.方法a不遵循中心法則8.如圖表示基因程中目的基因的獲取示意圖，下列敘述不正確的是()A.③表示PCR技術，用來擴增目的基因B.若獲取的目的基因相同，則圖中基因組文庫小于cDNA文庫C.要從基因文庫中得到所需的目的基因，可以根據目的基因的相關信息來獲取D.若基因比較小，核苷酸序列又已知，可以通過化學方法直接人工合成9.科學家將葡萄糖異構酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，結果它的最適溫度提高了10~12℃。據分析，脯氨酸替代甘氨酸后，由于引入了一個吡咯環側鏈，剛好填充了第138位甘氨酸附近的空洞，使蛋白質空間結構更具剛性，從而提高了酶的熱穩定性。下列說法正確的是()A.蛋白質工程和基因工程的根本區別是操作對象的差異B.對葡萄糖異構酶的改造需要以基因工程為基礎C.蛋白質工程操作過程中，不需要酶和載體作為工具D.經改造后的葡萄糖異構酶熱穩定性提高這一性狀不可遺傳10.已知生物體內有一種X蛋白，如果將X蛋白的某一個氨基酸替換，改變后的蛋白質（X1蛋白）不但保留X蛋白的功能，而且具有了酶的催化活性。下列說法正確的是()A.蛋白質工程和基因工程的根本區別是操作對象的差異B.可以通過對X蛋白基因進行改造或人工合成獲得X1蛋白基因C.蛋白質工程操作過程中，不需要酶和載體作為工具D.細胞內合成X1蛋白與X蛋白的過程中，遺傳信息的流向是相反的11.T4溶菌酶來源于T4噬菌體，是重要的工業用酶科學家通過一定技術使T4溶菌酶的第3位異亮氨酸變為半胱氨酸（異亮氨酸的密碼子是AUU、AUC、AUA,半胱氨酸的密碼子是UGUJJGC）,于是在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成一個二硫鍵，從而使T4溶菌酶的耐熱性得到了提高。下列敘述錯誤的是()A.對T4溶菌酶的改造屬于蛋白質工程的范疇B.上述改造通過至少替換T4溶菌酶DNA上的2個堿基對實現C.參與新的T4溶菌酶合成的tRNA種類會發生改變D.改造后的T4溶菌酶中的二硫鍵的作用類似于DNA中的氫鍵12.研究者從某微生物提取出抗旱基因，將其與載體DNA重組，再借助農桿菌導入玉米中增加玉米的抗旱性，如圖表示該轉基因玉米的培育過程，其中字母a、b表示具體的結構，數字①~④表示具體的過程，下列敘述正確的是()A.從微生物細胞中獲取的基因需要加工后才能作為目的基因導入玉米細胞中B.基因表達載體構建的過程需要DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶C.圖中b是愈傷組織，③與④過程中所需植物激素的含量、比例相同D.用抗原—抗體雜交的方法檢測沒有雜交帶出現，說明目的基因導入不成功二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有不止一個選項是符合題目要求的。全部選對得4分，選對但選不全得2分，有選錯得0分。13.圖1表示某種DNA分子上的多種限制酶切割位點，圖2表示EcoRⅠ、BamHⅠ、Sau3AⅠ三種限制酶的識別序列和切割位點，下列相關敘述錯誤的是()A.在使用限制酶切割DNA分子的同時，還必須用解旋酶解開DNA雙鏈B.獲取該目的基因可采用EcoRⅠ和BamHⅠ進行酶切C.Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切該DNA分子會產生相同的黏性末端D.能被Sau3AⅠ切割的序列也能被BamHⅠ切割14.菊花是一種雙子葉植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影響植物生長，還是多種植物病毒的傳播媒介。雪花蓮凝集素基因GNA的表達產物能有效抑制桃蚜生長。某科研團隊運用農桿菌轉化法獲得了轉GNA基因菊花。下列有關敘述正確的是()A.受體細胞可以選擇菊花葉片細胞或桃蚜細胞B.將目的基因GNA插入到Ti質粒的T-DNA上構建表達載體C.菊花外植體產生的酚類化合物能吸引農桿菌移向受體細胞D.應用抗蟲接種實驗，檢測轉基因菊花對桃蚜的抗性及抗性的程度15.相比利用大腸桿菌作受體細胞生產重組人胰島素，用酵母菌生產的優點是：酵母菌表達得到的胰島素原中二硫鍵的結構與位置是正確的，不需要加工處理。下列說法正確的是()A.利用酵母菌生產重組人胰島素時，質粒、噬菌體、動植物病毒均可作載體B.構建基因表達載體時，應選用在人體胰島B細胞中特異性表達的基因的啟動子C.酵母菌作受體細胞，其表達物的后期加工更容易，可能與其含有內質網、高爾基體有關D.利用大腸桿菌和酵母菌來生產重組人胰島素時都用到了發酵工程16.人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補作用，干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。如圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細胞的流程。①~④表示相關的操作，EcoRⅠ、BamHⅠ為限制酶，它們的識別序列及切割位點如表所示。下列說法正確的是()A.過程①依據的原理是DNA半保留復制B.在過程③中T-DNA整合到受體細胞的染色體DNA上C.為方便后續的剪切和連接，可在兩種引物的一端分別加上GAATTC和GGATCC序列D.過程④中，科研人員最終未能檢測出干擾素基因，其原因可能是干擾素基因未能導入人參愈傷組織細胞

答案以及解析1.答案：C解析：在PCR反應體系中還需要加入4種游離的脫氧核苷酸、TaqDNA聚合酶等，不需要加入解旋酶，A錯誤；由圖可知，②是第二輪PCR形成的，在第3輪PCR，引物1能與圖中②結合并且形成兩條鏈等長的突變基因，B錯誤;引物中設計兩種限制酶識別位點，經限制酶切割后可以產生兩種不同的黏性末端，幫助目的基因定向定點插入載體，避免發生自身環化和反向連接，C正確；在第3輪PCR結束后，共產生8個DNA分子，含突變堿基對且兩條鏈等長的DNA有2個，所以占比為1/4，D錯誤。2.答案：C解析：根據圖2所示，基因P上有限制酶SPeⅠ的一個酶切位點，基因P的總長度960bp，所以經酶切后可以得到兩個小于960的片段，符合圖3中的Ⅰ，A正確。根據圖2所示，基因0上有限制酶XbaⅠ的一個酶切位點，基因P的總長度為840bP，所以經酶切后可以得到兩個小于840的片段，符合圖3中的ⅡB正確。融合基因中沒有限制酶SPeⅠ和限制酶XbaⅠ的酶切位點，所以用這兩種端處理都不會斷開，因此處理之后只有一個片段，符合圖3中的Ⅳ,C錯誤，D正確。3.答案：C解析：題圖所示結果中突變體出現放射性，說明使用了放射性標記的T-DNA片段作探針進行檢測，A正確；該突變體產生的根本原因是T-DNA攜帶目的基因插入水稻的核DNA中，B正確；不同酶切顯示的雜交帶位置不同，說明不同酶切后帶有T-DNA的片段長度不同（即不同的酶切位點距離T-DNA的遠近不同），C錯誤；由題圖所示的放射性檢測結果可知，野生型無雜交帶，若野生型也出現雜交帶，則實驗樣本可能被污染，檢測結果不準確，D正確。4.答案：C解析：由于基因的選擇性表達，在人的肝細胞中沒有胰島素基因轉錄形成的mRNA，所以表達載體中的胰島素基因不能通過人肝細胞mRNA逆轉錄獲得，A錯誤；表達載體的復制起始于復制起點，胰島素基因的表達起始于啟動子，B錯誤；標記基因的作用是鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來，C正確；啟動子在基因的轉錄過程中起作用，終止密碼子在基因的翻譯過程中起作用，D錯誤。5.答案：C解析：只用一種限制酶切割質粒和目的基因，會使質粒和目的基因發生自身環化或者使目的基因在質粒中反向連接，A錯誤；用酶1切割目的基因，產生的是黏性末端，用酶3切割質粒，產生的是平末端，無法連接，B錯誤；質粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可使用T4DNA連接酶連接，使目的基因定向插到質粒中，C正確；酶2和酶4切割后產生的黏性末端相同，易導致目的基因和質粒自身環化或者使目的基因在質粒中反向連接，并且用酶4切割會破壞標記基因，D錯誤。6.答案：C解析：①→②利用兩種不同限制酶處理，能避免含抗蟲基因的DNA片段自身環化，A正確;②→③可用氯化鈣處理農桿菌，使之處于易吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態，這樣有助于促進重組質粒轉入農桿菌細胞中，B正確：③→④用農桿菌侵染植物細胞，重組Ti質粒上的T-DNA片段整合到植物細胞的染色體DNA上，C錯誤;④→⑤利用植物組織培養技術，原理是植物細胞的全能性，D正確。7.答案：A解析：這三種方法都是在體外進行的，且都用到了酶，方法a需要逆轉錄酶和DNA聚合酶，方法b需要限制酶，方法c需要DNA聚合酶，A正確；方法a得到的目的基因中不含有內含子、啟動子、終止子等調控序列，因此①②③堿基對的排列順序不都相同，B錯誤;圖示方法a和c屬于人工合成法，而方法b是從供體細胞的DNA中直接分離出目的基因，C錯誤：逆轉錄過程也遵循中心法則，因此，方法a遵循中心法則，D錯誤。8.答案：B解析：PCR技術是體外進行DNA復制的技術，可用來擴增目的基因，A正確；基因組文庫包含了一種生物所有的基因，CDNA文庫只包含了一種生物的部分基因，故基因組文庫大于cDNA文庫，B錯誤；可以根據目的基因的核苷酸序列、功能等信息從基因文庫中獲取所需的目的基因，C正確；如果基因比較小，且核苷酸序列已知，可以通過化學方法直接人工合成，D正確。9.答案：B解析：蛋白質工程和基因工程都要對基因進行操作，其操作對象相同，A錯誤；對葡萄糖異構酶的改造屬于蛋白質工程，需要以基因工程為基礎，B正確；蛋白質工程要通過基因工程實施，需要酶和載體作為工具，C錯誤；蛋白質工程由于是對基因進行改造，遺傳物質發生改變，屬于可遺傳的變異，D錯誤。10.答案：B解析：蛋白質工程和基因工程的操作對象都是基因，A錯誤；蛋白質工程的操作對象是基因，需要酶和載體作為工具，C錯誤；細胞內合成X1蛋白與X蛋白的過程中，遺傳信息的流向是相同的，均為DNA→RNA→蛋白質，D錯誤。11.答案：C解析：對蛋白質分子的設計和改造是通過蛋白質工程來實現的，故對T4溶菌酶的改造屬于蛋白質工程的范疇，A正確；根據題意，要將T4溶菌酶的異亮氨酸變為半胱氨酸，只改變一個氨基酸，發生的是堿基的替換，兩種氨基酸最接近的密碼子是AUU和UGU，或AUC和UGC，仍然相差兩個堿基，由于DNA是雙鏈結構，故對應的DNA上的堿基至少要替換2個堿基對，B正確；改造前組成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸，改造后組成T4溶菌酶的氨基酸中也可能仍含有異亮氨酸，因此參與其合成的tRNA種類可能不變，C錯誤；改造后的T4溶菌酶多了一個二硫鍵，二硫鍵使T4溶菌酶的耐熱性提高，DNA分子中氫鍵越多，熱穩定性越強，二者作用類似，D正確。12.答案：A解析：從微生物細胞中獲取基因后，一般需要將目的基因與載體的啟動子等調控組件結合在一起后，再導入玉米細胞，A正確；基因表達載體構建的過程需要DNA連接酶、限制酶，不需要DNA聚合酶，B錯誤；③④分別表示脫分化、再分化過程，這兩個過程中都需要生長素和細胞分裂素，但二者的含量、比例不相同，C錯誤；用抗原—抗體雜交的方法檢測沒有出現雜交帶，可能是導入的目的基因沒有表達，也可能是目的基因導入不成功，D錯誤。13.答案：AD解析：在使用限制酶切割DNA分子時，不需要用解旋酶解開DNA雙鏈，A錯誤；EcoRⅠ和BamHⅠ的酶切位點位于目的基因的兩側，獲取該目的基因可采用EcoRⅠ和BamHⅠ進行酶切，B正確；Sau3AⅠ和BamHⅠ識別的堿基序列不同，但Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切后產生的黏性末端相同，C正確；Sau3AⅠ和BamHⅠ識別的序列不同，BamHⅠ識別的序列能被Sau3AⅠ識別，但Sa3AI識別的序列不一定能被BamHⅠ識別，所以能被Sau3AⅠ切割的序列不一定能被BamHⅠ切割，D錯誤。14.答案：BCD解析：由題意可知，某科研團隊運用農桿菌轉化法獲得了轉GNA基因菊花，故受體細胞可以選擇菊花葉片細胞，但不能選擇桃蚜細胞，A錯誤；T-DNA是可轉