高中生物专项训练试题汇编47：基因工程(含答案详解)

高中生物专项训练试题汇编47：基因工程1．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如图。

为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是()①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点③酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同A．①③B．①④C．②③D．②④答案：A解析：为了防止Ti质粒被切成多个片段而失去应有功能，每种限制酶只有一个酶切位点，①正确；若编码蛋白质的序列中，有限制酶酶切位点，会使序列不能合成蛋白质，②错误；酶切后形成的黏性末端不同，保证了G基因不发生自身环化，③正确；若形成的黏性末端序列相同，会使Ti质粒发生自身环化，④错误，因此选择的原则是①③，故A项正确。

2．用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。

以下叙述不正确的是()A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B．图2中酶切产物可用于构建重组DNAC．泳道①是用SalⅠ处理得到的酶切产物D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA答案：D解析：分析图1可知，XhoⅠ有2个酶切位点，SalⅠ有3个酶切位点，这些酶切位点不重合，所以图1中两种限制酶识别的核苷酸序列不同，故A项正确，不符合题意。

图2中的酶切产物可与用同种限制酶处理的载体构建重组DNA，故B项正确，不符合题意。

由图2可知，泳道①得到了四种酶切产物，说明泳道①是由具有3个酶切位点的酶处理后得到的，即用SalⅠ处理得到的酶切产物，故C项正确，不符合题意。

限制酶识别的是双链DNA分子中某种特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA，不是识别单链DNA，故D项错误，符合题意。

3．(经典题，6分)如图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

以下相关叙述，正确的是()A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异答案：D解析：构建表达载体需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，故A项错误。

③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA不是整合到受体细胞的染色体上，而是整合到受体细胞染色体的DNA分子上，故B项错误。

染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，故C项错误。

若植株表现出抗虫性状，说明目的基因成功导入受体细胞并成功表达，该过程中发生了基因重组，为可遗传变异，故D项正确。

4.（2018北京模拟，6分）基因工程为花卉育种提供了新的技术保障。

如图为花卉育种的过程（字母代表相应的物质或结构，数字代表过程或方法）。

下列说法正确的是（）A.①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B.②过程常用的方法是农杆菌转化法C.③、④过程为分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性D.转基因生物DNA上是否插入目的基因，可用抗原—抗体杂交技术进行检测4.答案：B解析：①过程是构建基因表达载体，需要的酶有限制酶和DNA连接酶，故A项错误。

②过程是将基因表达载体导入到植物细胞中，采用最多的方法是农杆菌转化法，故B项正确。

由外植体培养为转基因植株的③、④过程为脱分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性，故C项错误。

检测目的基因是否插入到生物体内，应利用DNA分子杂交技术，故D项错误。

5．(2017北京理综，6分)为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是()A．用限制性核酸内切酶Eco RⅠ和连接酶构建重组质粒B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上5答案：C解析：用限制性核酸内切酶Eco RⅠ处理目的基因和质粒，可以使目的基因两侧和质粒产生相同的黏性末端，再用连接酶把切口连起来就能构建成重组质粒，故A项正确，不符合题意。

将目的基因导入植物受体细胞的常用方法就是农杆菌转化法，而愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，故B项正确，不符合题意。

质粒中只有潮霉素抗性基因，被转化的菊花细胞只对潮霉素具有抗性，在培养基中添加卡那霉素，不能筛选被转化的菊花细胞，故C项错误，符合题意。

检测目的基因是否整合到受体细胞的染色体上，可采用分子杂交技术，故D项正确，不符合题意。

6(2019汇编，6分)下列关于基因工程的叙述，正确的是()A．基因工程是细胞水平上的生物工程B．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因C．基因工程成功的原因之一是所有生物共用同一套遗传密码D．基因工程的产物对人类都是有益的答案：C解析：基因工程是在DNA分子水平上的操作，不是细胞水平上的生物工程，故A项错误。

抗菌素抗性基因常常作为重组质粒上的标记基因，目的是筛选出含有目的基因的受体细胞，故B项错误。

基因工程成功的原因之一是所有生物共用同一套遗传密码，这样一种生物的基因可以在另一种生物体内表达，故C项正确。

基因工程的产物对人类不一定是有益的，也可能会产生食品安全问题、生物安全问题和环境安全问题，故D项错误。

7(多选)(2019汇编，6分)下列有关基因工程中操作工具的叙述，正确的是()A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制酶可用于提取目的基因，主要存在于微生物体内C．DNA连接酶的本质是一种分泌蛋白，可用于目的基因与运载体的结合D．DNA复制时，DNA连接酶可催化子链上的核苷酸之间形成磷酸二酯键E．DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而不能将双链DNA片段的平末端连接起来F．质粒都含有标记基因和限制酶识别位点，故常作为基因工程的载体G．某种细菌质粒可作为基因工程的载体，则该质粒是由DNA分子与蛋白质构成的答案：AB解析：限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，故A项正确。

限制酶可用于提取目的基因和切割载体，主要从原核生物中分离纯化出来，故B项正确。

DNA 连接酶可分为E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，可用于连接目的基因和运载体形成重组质粒，但其不是分泌蛋白，故C项错误。

DNA复制时，催化子链上的核苷酸之间形成磷酸二酯键的是DNA聚合酶，故D项错误。

DNA连接酶中的T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端，只不过连接平末端的效率较低，故E项错误。

天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，因此质粒不一定都含有限制酶切割位点和标记基因，故F项错误。

质粒是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的小型双链环状DNA分子，不含蛋白质，故G项错误。

8(经典题，6分)如图为DNA分子的某一片段，其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()A．解旋酶、限制酶、DNA连接酶B．解旋酶、限制酶、DNA酶C．解旋酶、限制酶、DNA聚合酶D．解旋酶、DNA连接酶、限制酶答案：A解析：分析题图可知，①是氢键，是解旋酶的作用位点，②是磷酸二酯键，限制酶可将其切开，DNA连接酶可作用于③，将两个DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来，故A项正确。

9(2017江苏单科，8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。

如图是PCR扩增过程示意图，请回答下列问题：①从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过____________获得__________________用于PCR扩增。

②设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的____________________________位点。

设计引物时需要避免引物之间形成______________________，而造成引物自连。

③图中步骤1代表________________，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。

④PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。

退火温度过高会破坏__________________的碱基配对。

退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但________________的引物需要设定更高的退火温度。

⑤如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有______(填字母：A.升高退火温度B．降低退火温度C．重新设计引物)。

答案：①逆转录(1分)cDNA(1分)②限制性核酸内切酶(限制酶)(1分)碱基互补配对(1分) ③变性(1分)④引物与模板(1分)GC含量高(1分)⑤BC(1分)解析：①PCR扩增目的基因，首先要有目的基因作为模板，所以从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA，通过逆转录获得cDNA，从而用于PCR扩增。

②构建重组质粒，首先要用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA片段和质粒，所以位于目的基因两端的引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。

设计的引物之间不能有碱基互补配对，否则会造成引物自连，而不能与模板相连。

③图中步骤1、2、3分别代表变性、退火、延伸，这三个步骤组成一轮循环。

④退火表示引物与模板相连，若退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。

由于G—C之间有三个氢键，A—T之间有两个氢键，所以G—C含量越高的引物，退火温度越高。

⑤PCR反应得不到任何扩增产物，可能是退火温度过高，导致引物与模板不能相连；也可能是引物间相互配对，引物自连，不能与模板相连。

因此，可通过降低退火温度或重新设计引物进行改进。

10(2016江苏单科，9分)如表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。

请回答下列问题：①用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用____________________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过________________酶作用后获得重组质粒。

为了扩增重组质粒，需将其转入处于____________态的大肠杆菌。

②为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加______________，平板上长出的菌落，常用PCR 鉴定，所用的引物组成为图2中__________________________。

③若Bam H Ⅰ酶切的DNA 末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA 末端连接，连接部位的6个碱基对序列为______________，对于该部位，这两种酶__________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。