内容正文:
高频考点强化练17 基因工程的工具和操作程序
一、选择题:本题共6小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(2025·辽宁模拟)如图为3种限制性内切核酸酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点,切出的断面为黏性末端)。下列叙述不正确的是( )
A.不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,体现了酶的专一性
B.限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对
C.限制性酶1和酶3剪出的黏性末端相同
D.能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2
2.(2025·唐山模拟)不同生物编码同种氨基酸时,对简并密码子的使用频率存在差异。为在棉花植株中准确高效表达苏云金杆菌的Bt抗虫蛋白,科研人员通过对Bt基因改造,将部分密码子改变为棉花偏爱的密码子。将改造后的Bt基因通过农杆菌转化法导入棉花叶圆片,以获得抗虫棉花植株。下列叙述错误的是( )
A.苏云金杆菌、农杆菌及棉花共用一套遗传密码
B.改造后的Bt基因编码的蛋白质中氨基酸序列发生改变
C.将基因导入棉花叶圆片后需经组织培养以获得转基因抗虫棉
D.通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来检测棉花抗虫特性以及抗性的程度
3.(2020·北京卷,T12)为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )
A.①+③ B.①+②
C.③+② D.③+④
4.(2025·青岛模拟)草鱼是我国养殖产量最大的水产品种之一,近日某科研团队找到并敲除控制草鱼肌间刺产生的关键基因B,成功培育出“无刺”草鱼,实验过程如图所示。下列说法错误的是( )
获取鱼刺并寻找与鱼刺发育相关的基因→找到有效候选基因近50个并用PCR扩增→发现关键基因B并用基因编辑技术使之失效→通过杂交育种获取遗传性状稳定的无刺鱼
A.可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的基因
B.PCR扩增时反应体系中需加入模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶、Mg2+等
C.利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼,通过一代杂交可获得遗传性状稳定的无刺鱼
D.养殖遗传性状稳定的无刺鱼时,应避免与野生鱼杂交,否则可能会造成生态威胁
5.(2025·昆明模拟)育种工作者将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因导入植物细胞中培育出某种抗虫农作物,部分流程如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.用PCR扩增目的基因时,可选择5'—CTACTG…—3'和5'—GCGGAT…—3'组合的引物
B.培养基A和培养基B分别添加的抗生素是潮霉素和氨苄青霉素
C.含有Bt抗虫蛋白基因的菌落是1、3和5
D.含有重组Ti质粒的农杆菌可将目的基因插入受体细胞的染色体DNA中
6.(2025·哈尔滨模拟)水稻是重要的粮食作物,培育转基因水稻,对创制高产优质新品种意义重大。为检测转基因水稻中的抗除草剂基因d是否会扩散到其他物种导致基因污染,令该转基因水稻与杂草A、B一起种植。取各种植物细胞的DNA经酶切、PCR后进行电泳,结果如图所示,下列有关说法错误的是( )
[注] A1、B1为对应植株的子一代。
A.由图可知,转基因水稻中的抗除草剂基因d通过基因交流转移到了杂草B1中
B.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草,从而产生“超级杂草”
C.电泳时,点样孔位于乙侧,电泳条带迁移的速度与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关
D.为避免培育过程中的基因污染,可将外源α⁃淀粉酶基因与目的基因一起转入水稻中
二、选择题:本题共3小题,在每小题给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求
7.TALEN是一种靶向基因操作技术,该技术利用了TAL靶向识别单元对靶向基因的识别作用和Fokl蛋白对靶向基因的切割作用,实现了对特定靶向基因的敲除。TAL靶向识别单元为间隔32个氨基酸的双连氨基酸(即两个相连的氨基酸)序列。不同的双连氨基酸分别与靶向基因中的A、T、C、G有恒定的对应关系,根据靶向基因的碱基序列可以设计出双连氨基酸序列。下列说法正确的是( )
A.该技术应该先推测出信使RNA序列,再推测出目的基因的核苷酸序列
B.在构建的基因表达载体中,启动子应位于基因的上游,它是RNA聚合酶识别和结合的部位
C.TALEN是一种靶向基因操作技术,其中Fokl蛋白实质上是一种限制酶
D.双连氨基酸能够与含氮碱基A、T、C、G之间发生碱基互补配对
8.OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶,研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接,构建多基因表达载体(载体中部分序列如图所示),利用农杆菌转化法转化水稻,在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径,提高了水稻的产量。下列叙述错误的是( )
A.可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B.四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D.四个基因都在水稻叶绿体内进行转录、翻译
9.(2025·赤峰模拟)为研究拟南芥的AtCIPK基因对烟草抗旱能力的影响,科研人员将该基因转入烟草得到甲、乙、丙三个转基因品种,变量处理后的第7天检测AtCIPK基因和抗干旱基因NtLE5的表达量,结果如表所示。下列分析错误的是( )
烟草
品种
AtCIPK基因
相对表达量
NtLE5基因的表达量
0天
7天
甲
5.31
1.01
1.81
乙
5.52
1.05
1.83
丙
7.05
1.26
3.08
丁
0
0.98
0.95
A.丁组与其他实验组在变量处理前都需要提供适宜光照和进行干旱处理
B.基因表达量的分析过程中不存在U—A碱基配对
C.除了检测基因的表达量外,还需进行个体水平的检测
D.AtCIPK基因的表达产物可能促进NtLE5基因的表达,从而提高植物对干旱的适应性
三、非选择题
10.(科学探究)(2021·河北卷,T24)采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内,进行后续处理(例如,收集植物组织器官异地妥善储存),可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力,研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物,并检测了相关指标。
回答下列问题:
(1)为获取YCF1基因,将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接,导入受体菌的群体中储存,这个群体称为_______。
(2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时,所需要的两种酶是________________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因,其作用是_________________________________________________。
(3)进行前期研究时,将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜,采用最多的方法是________________。研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系,采用不育株系作为实验材料的目的是________________________________。
(4)将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后测定植株干重(如图1)及不同器官中Cd含量(如图2)。据图1可知,与野生型比,转基因植株对Cd具有更强的_______(填“耐性”或“富集能力”);据图2可知,对转基因植株的_______进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析,转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是______________________________________________________________。相较于草本植物,采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于__________________________________________ _______(答出两点即可)。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
学科网(北京)股份有限公司
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