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2026届高考生物一轮基础复习训练56
基因工程的基本工具与基本操作程序
一、单项选择题
1.（2025·山西吕梁开学模拟）DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 所有的限制酶都具有专一性，不同限制酶切割产生的黏性末端都不同
B. 限制酶和DNA连接酶分别能催化磷酸二酯键的断裂和形成
C. 限制酶识别序列越短，则相应酶切位点在DNA中出现的概率越小
D. DNA连接酶可以将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构
2.（2025·北京西城开学模拟）用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性内切核酸酶分别处理同一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DNA
C. 泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA
3.如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是（　　）
A. 甲、乙、丙都属于黏性末端
B. 甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能
C. DNA连接酶的作用位点在乙图中b处
D. 切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子
4.（2025·甘肃白银模拟）酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶(LDH)基因导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为乳酸脱氢酶基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置。下列分析错误的是（　　）
A. 构建基因表达载体时，需用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶
B. 若从图中的DNA片段中直接获取LDH基因，则被破坏的磷酸二酯键共有4个
C. 用PCR技术扩增LDH基因时，变性后需要先升温后降温
D. 用PCR技术扩增LDH基因时，图中的2、3分别是两种引物结合的位置
5.（2025·安徽合肥模拟）科研人员将寒带地区海鱼中的抗冻基因转入千禧果细胞中，成功培育出抗冻千禧果。下图为培育过程中使用的Ti质粒示意图，其中Vir区的基因活化能促进T-DNA的加工和转移，下列叙述正确的是（　　）
A. 构建基因表达载体时，最好选择限制酶Ⅱ和Ⅲ来切割质粒
B. 利用PCR扩增抗冻基因，需提前检测抗冻基因的全部碱基序列
C. Vir区的基因活化促进抗冻基因整合到千禧果细胞的染色体DNA上
D. 利用含卡那霉素的培养基可筛选出成功导入抗冻基因的千禧果细胞
6.（2025·云南文山模拟）除草剂的有效成分草甘膦能够专一性抑制EPSP合成酶的作用，从而使植物多种代谢途径受影响而导致植物死亡。培育抗草甘膦作物是解决办法之一，下列关于转入外源EPSP合成酶基因使矮牵牛抗草甘膦流程的叙述正确的是（　　）
A. 可以通过mRNA在逆转录酶的作用下构建DNA，从而获取EPSP合成酶基因
B. 用限制酶和DNA连接酶处理目的基因和Ti质粒，仅涉及磷酸二酯键的断裂和形成
C. 基因表达载体组件中的起始密码子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录
D. 目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，农杆菌的转化能使植物细胞都培育出转基因植株
7.（2024·山东高考）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（　　）
A. 整个提取过程中可以不使用离心机
B. 研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C. 鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
8.（2024·黑吉辽高考）关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是（　　）
A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C. 在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快
D. 琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
9.（2025·福建厦门模拟）BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ三种限制酶的识别序列和切割位点依次为5′－G↓GATCC－3′、5′－↓GATC－3′、5′－CCC↓GGG－3′。如图表示某DNA片段的部分碱基序列，已知其余序列不含这三种限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（　　）
A. 若用SmaⅠ完全切割该DNA，则其产物的长度为634 bp、896 bp、758 bp
B. 若虚线方框内的碱基对被T—A替换，则用SmaⅠ完全切割该DNA可产生3种片段
C. 若用MboⅠ和BamHⅠ切割该DNA，可形成相同的黏性末端
D. 用SmaⅠ切割该DNA产生的片段，用E.coli DNA连接酶重新将其连接效率较高
10.（2025·江苏南通模拟）引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，相关叙述正确的是（　　）
A. 引物的碱基数量越少，则复性温度越低、目标DNA获得率越高
B. 根据需要可在引物的5′端添加限制酶识别序列、点突变序列等
C. 两种引物的复性温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合
D. 引物的G—C含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
11.（2023·湖北卷）用氨苄青霉素抗性基因(Amp )、四环素抗性基因(Tet )作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　）
A. 若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同
B. 若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因
C. 若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D. 若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落
12.不同生物的DNA的提取方法有所不同，DNA提取的原理和实验流程大致相同(如图所示)。下列说法错误的是（　　）
A. 破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂和降低DNA酶的活性
B. 溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质
C. DNA粗提取时离心需使用塑料离心管，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定
D. 鉴定絮状物中的DNA时，需用2 mol·L-1NaCl溶液溶解DNA后加入二苯胺试剂直接观察
13.（2025·广东广州一模）为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作（如图所示）。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是（　　）
A. T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上
B. 利用物质K和抗生素进行筛选1，可获得农杆菌的蓝色菌落
C. 利用物质K和除草剂进行筛选2，更易于获得抗除草剂的转基因植株
D. 愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中，需要添加植物激素
14.（2025·辽宁沈阳模拟）PCR和琼脂糖凝胶电泳是基因工程中常用的两种技术，下列对其中所用试剂和操作的叙述正确的是（　　）
A. PCR扩增时加入的各物质中仅有脱氧核苷酸会被消耗
B. 在PCR过程中，变性、复性、延伸三个阶段的温度依次降低
C. 琼脂糖凝胶电泳需要将DNA和含有指示剂的电泳缓冲液混合后注入加样孔
D. 当DNA分子较大时可适当降低凝胶浓度或增大电压以提高电泳速度
15.若要利用某目的基因(见图甲)和质粒载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列叙述正确的是（　　）
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
二、非选择题
16.（2024·甘肃卷）源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶(如下图)，研究了三种酶混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。
(1) 过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是________________________。高产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了________________________。
(2) 过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是________________________。
(3) 过程⑤在基因工程中称为________________________，该过程需要的主要酶有________________________。
(4) 过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有________________________。该过程用Ca 处理细胞，使其处于一种________________________的生理状态。
(5) 课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原因是________________________（答出两点）。
17.为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系，若测得某耐盐基因(RST1)编码链首端到末端(其中一条链)的序列为5′-ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG-3′。图1为构建重组质粒的过程示意图，BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶(四种酶的识别序列详见表)。请回答下列问题。
限制酶 识别序列及切割位点(5′→3′)
BamHⅠ G↓GATCC
BclⅠ T↓GATCA
SmaⅠ CCC↓GGG
Sau3AⅠ ↓GATC
(1) 为获取更多RST1基因，可通过PCR扩增，在反应体系中加入引物的作用是________________________。某同学设计了如下六种PCR引物，其中可选用的引物是______（填序号）。
① 5′-GACTACTCGCGCATCTA-3′
② 5′-ATCTACGCGCTCATCCG-3′
③ 5′-GCGATGAGTAACGACGC-3′
④ 5′-CGCTACTCATTGCTGCG-3′
⑤ 5′-TAGATGCGCGAGTAGGC-3′
⑥ 5′-CGCAGCAATGAGTAGCG-3′
(2) 若PCR反应未得到任何扩增产物，主要原因有________（填序号）。
① 复性温度过高
② Taq DNA聚合酶失活
③ 设计的引物过短
④ 变性温度过低
⑤ 模板受到污染
⑥ Mg 浓度过低
(3) 为将图中质粒A和RST1基因正确连接构建重组质粒B，设计RST1基因的引物时，在两种引物的5′端分别添加____________酶的识别序列，选用____________酶切割质粒A，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。为了筛选出转入了重组质粒的受体细胞，应首先在筛选平板培养基添加__________，再将平板上长出的菌落通过影印接种法接种到添加________的培养基上继续培养观察。
(4) 从平板上长出的菌落若提取重组质粒B利用Sau3AⅠ进行酶切，最多可以得到________种大小不同的DNA片段。
(5) 图2是对重组质粒测序的部分序列，若目的基因与质粒正确连接(启动子顺时针转录)，则图中连接处的序列正确的是______（填序列编号）。
一、单选题
1. B
2. D
3. C
4. B
5. C
6. A
7. D
8. A
9. B
10. B
11. D
12. C
13. B
14. D
15. B
二、非选择题
16. (1) 只有能分解纤维素的菌株才能生长；纤维素酶活性（或产酶能力）
(2) Taq DNA聚合酶
(3) 基因表达载体的构建；限制酶和DNA连接酶
(4) 繁殖快、遗传稳定、易培养；能吸收外源DNA（感受态）
(5) 不同生物质原料结构差异、酶活性差异（或酶比例不同）
17. (1) 与模板链结合并引导DNA合成；②④
(2) ①②③⑥
(3) BamHI和BclI；BamHI和Sau3AI；DNA连接酶；氨苄青霉素；四环素
(4) 4
(5) ②

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