专题9 专题强化训练36 基因工程(一)-【备考最优解】2026版高考二轮专题复习·生物学（多选版教用课件）

专题强化训练36　基因工程(一) 1 1．(2025·湖北武汉高三调研)PCR的每轮循环可以分为变性、复性、延伸三步。引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值。下列叙述正确的是(　　) A．引物与模板链的结合属于延伸过程 B．变性过程的温度一般要低于复性过程的 C．复性过程的温度应设置为略低于Tm值 D．引物的Tm值越接近，引物之间越容易结合 C 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 专题强化训练 解析：引物与模板链的结合属于复性过程，A错误； 变性过程的温度一般要高于复性过程的，B错误； 由题意可知，引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值，复性过程的温度应设置为略低于Tm值，C正确； PCR过程中，引物之间的结合主要取决于序列的互补性，而不仅仅是Tm值，D错误。 4 5 6 7 8 1 9 10 11 2 3 专题强化训练 2．(2025·江苏南通高三二模)南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验，主要实验流程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨 B．过程②过滤后弃去滤液，取纱布上的丝状物 C．过程⑤加入酒精后，也可将溶液倒入离心管离心后取上清液 D．过程⑥中A、B试管均会出现蓝色，但B试管中蓝色更深 A 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨，有利于DNA的释放，A正确； 过程②过滤后，纱布上的物质为残留的组织和细胞结构，DNA在滤液中，应取滤液，B错误； DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，过程⑤加入酒精后，蛋白质溶解，DNA析出，因此离心后应弃上清液取沉淀物，C错误； 在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会呈现蓝色，B试管中有DNA，会变蓝，A试管中无DNA，不变蓝，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 3．(2025·江苏苏锡高三一模)关于“琼脂糖凝胶电泳”的实验，下列叙述正确的是(　　) A．根据待分离DNA片段的大小，需用无菌水配制质量分数为0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B．向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C．将PCR产物和电泳缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 D 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：配制琼脂糖溶液时，应该用电泳缓冲液而不是无菌水，A错误； 将琼脂糖加入电泳缓冲液中，在沸水浴或微波炉中加热至琼脂糖熔化，稍冷却后，再加入适量的核酸染料，B错误； PCR产物和凝胶载样缓冲液混合，而不是和电泳缓冲液混合，然后用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔，C错误； 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 4．(2025·东北三省高三质检)关于DNA片段的扩增及电泳鉴定的实验，下列叙述错误的是(　　) A．配制PCR反应体系时，要加入等量的4种核糖核苷酸和2种引物 B．电泳缓冲液在电泳过程中能维持合适的pH，并具有一定的导电性 C．在电场强度一定的条件下，长度大的DNA片段的迁移速率较慢 D．在凝胶中添加核酸染料有利于在紫外灯下观察PCR产物的电泳结果 A 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：PCR的原理是DNA半保留复制，因此配制PCR反应体系时，需加入4种脱氧核苷酸的等量混合液以及分别与两条模板链结合的2种引物，A错误； 电泳缓冲液的作用是在电泳过程中维持合适的pH，并使溶液具有一定的导电性，利于核酸迁移，B正确； 在电场强度一定的条件下，DNA片段长度越长，迁移速率越慢，C正确； 琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 5．(2025·湖北协作体高三一模)萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程(又称为第二代基因工程)对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，正确的是(　　) A．通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列 B．改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 C．可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质 D．改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能 D 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：基因突变通常是不定向的，A错误； 改造天然荧光素酶所用的基因表达载体必须包含启动子和终止子，B错误； 检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法为抗原—抗体杂交，C错误； 改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光需利用ATP，是将化学能转化为光能，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 6．(2025·河北石家庄高三质检)研究人员将胰岛素B链的第28位氨基酸替换为天冬氨酸，抑制了胰岛素聚合，从而获得速效胰岛素类似物。下列叙述正确的是(　　) A．该产品是通过直接改造胰岛素来生产的 B．改变氨基酸的种类不会影响胰岛素的空间结构 C．可通过定向诱导胰岛素基因碱基增添达到改造目的 D．胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程相反 D 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：改造胰岛素的过程实质是改造胰岛素基因的过程，A错误； 氨基酸的种类、数目及排列顺序影响蛋白质的空间结构，B错误； 可通过定向诱导胰岛素基因碱基替换达到第28位氨基酸替换为天冬氨酸的目的，C错误； 胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质合成过程相反，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 7．(2025·湖南多校高三联考)某基因表达载体构建过程中，需将目的基因1和目的基因2按照下图所示导入整合区域。用产生不同黏性末端的四种限制酶将目的基因1和目的基因2切割，先后插入ZS质粒时，最佳的限制酶使用方案是(　　) A．①③　 B．①④　　 C．②③　 D．②④ D 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：若使用①③或①④，目的基因1两端都是酶1切割产生的黏性末端，将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时，目的基因1可能会因为两端黏性末端相同而反向插入，A、B不符合题意。 ②中目的基因1两端分别是酶1和酶2切割产生的黏性末端；③中目的基因2两端分别是酶1和酶4切割产生的黏性末端，将目的基因2插入ZS质粒时，可能会将目的基因1切除，C不符合题意。 ④中目的基因2两端分别是酶3和酶4切割产生的黏性末端，与②中产生的黏性末端不同，将目的基因1和目的基因2先后插入ZS质粒时，目的基因不会反向插入，所以该方案可行，D符合题意。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 8．(2025·辽宁高三开学考)木聚糖酶是一种应用广泛的水解酶，研究人员通过替换木聚糖酶中的9个氨基酸并增加一个二硫键，成功构建了该酶的突变体。与天然的木聚糖酶相比，突变体的最大酶活性较之前提升1.81倍，酶的最适温度提高了5 ℃。下列说法错误的是(　　) A．改造木聚糖酶可通过改造或合成基因来完成 B．可利用基因的定点突变技术获取该酶的突变体 C．探究该酶的突变体的最适温度时，需先进行预实验 D．在相同温度下，突变体降低活化能的作用必然更显著 D 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：温度是影响酶活性的重要因素，在低温时酶活性较低，温度过高会使酶变性失活，此条件下突变体降低活化能的作用未必更显著，相同温度但不同pH条件下，突变体的酶活性未必优于天然的木聚糖酶，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 9．(多选)蛋白A是动物细胞分泌的一种优质蛋白，为使得大肠杆菌具备合成蛋白A的能力，研究人员进行了如图1所示的操作，图2表示3种限制酶的切割位点。下列叙述正确的是(　　) A．利用PCR扩增基因A应选择的一对引物是引物2和引物3 B．为使扩增出的目的基因带有限制酶的识别序列， 上游引物序列为5′……GGATCCATTACGGATCG……3′ C．抗生素M应为氯霉素，在该平板上能生长的菌落就是 含有重组质粒的大肠杆菌 D．从动物细胞提取DNA扩增获得的基因A正确导入大肠 杆菌后能正常表达出蛋白A AB 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：分析题图1可知，扩增基因A应选择引物2和引物3，A正确； 由于目的基因需要插入载体的启动子和终止子之间，故需要的限制酶为BamHⅠ和SalⅠ，为使扩增出的目的基因带有限制酶的识别序列应将其添加在引物的5′端，结合图1和图2分析可知，上游引物序列是5′……GGATCCAT-TACGGATCG……3′，B正确； 图1中目的基因插入质粒时，四环素抗性基因被破坏，所以制备含抗生素M的培养基时，抗生素M是氯霉素，但能在该平板上生长的菌落可能是含有空载质粒的大肠杆菌，C错误； 从动物细胞提取DNA扩增获得的基因A直接导入原核生物中转录翻译，没有相应的加工过程，所以不能正确表达出分泌蛋白A，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 10．(多选)(2025·江苏苏州九校高三联考)基因芯片的测序原理是先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA的单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如下图所示。 下列叙述错误的是(　　) A．上述测序方法是基于DNA—DNA分子杂交实现的 B．应洗去未与探针结合的待测DNA分子再检测荧光 C．只对探针进行荧光标记也能得到与上图同样的效果 D．根据图示结果可推出待测序列为5′—ATACGTTAGATC—3′ CD 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：用已知序列的探针与待测DNA单链杂交以推出该DNA单链的序列，由题图中探针序列可知，题述测序方法是基于DNA—DNA分子杂交实现的，A正确； 若不洗去未与探针结合的待测DNA分子，会干扰与探针结合的待测DNA分子的荧光检测，所以检测荧光前应洗去未结合的待测DNA分子，B正确； 由题干可知，若给探针标记荧光，则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针，C错误； 根据题图可知，待测DNA单链可与1～5探针结合，1～5探针的碱基序列连在一起是5′—ATACGTTAGATC—3′，则待测序列为5′—GATCTAACGTAT—3′，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 11．(多选)大熊猫轮状病毒主要感染幼龄大熊猫，可收集其粪便进行PCR快速检测，琼脂糖凝胶电泳结果如下图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．添加反应组分时，每添加一种试剂后都要更换枪头 B．得到的双链DNA扩增5次的过程中共需30个引物 C．“－”组和“＋”组均为对照组，但对照的作用不同 D．可推测1号和2号样本感染了轮状病毒，需进行治疗 ACD 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 解析：为防止试剂污染，添加反应组分时，每添加一种试剂后都要更换枪头，A正确。 DNA扩增采用半保留复制，双链DNA扩增n次，产生2n个DNA分子，除最初模板链不需要引物外，新合成链都需引物，扩增5次产生25＝32个DNA分子，需引物25×2－2＝62(个)，B错误。 “－”组(无菌水)是空白对照，用于检测反应体系是否受污染；“＋”组(轮状病毒样本)是阳性对照，用于确定检测方法的可靠性，二者对照作用不同，C正确。 由题图可知，1号和2号样本电泳结果与“＋”组(轮状病毒样本)相似，说明感染了轮状病毒，需进行治疗，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 11 2 3 1 专题强化训练 $