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2026江苏高考生物学的二轮专题
小专题3　基因工程(A练)
一、单项选择题:共3题,每题2分,共6分。
1.(2025·扬州期末)为了在实验室条件下更加快速高效地提取真菌DNA,某团队研究出了一种利用NaOH裂解细胞并快速提取DNA的方法,主要操作步骤如下图。下列相关叙述错误的是(　　)
A.将真菌经液氮冷冻后进行研磨,可充分破碎细胞,从而获得真菌粉末
B.NaOH溶液的碱性条件可以进一步破坏细胞结构,使DNA从细胞中释放出来
C.缓冲液除了中和碱性物质外,还具有维持DNA酶活性、促进微生物生长等功能
D.提取的DNA应避免暴露在高温、光照等条件下,以保持其稳定性
2.(2025·淮安月考)下列关于PCR的叙述错误的是 (　　)
A.用PCR方法扩增目的基因时需要知道基因的部分序列
B.设计的引物序列必须全部能够和模板DNA碱基互补
C.复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物
D.第四轮循环产物中含有两种引物的DNA片段所占比例为7/8
3.(2025·泰州二模)BMP2基因的表达与下游一段高度保守的2.1 kb调控片段有关。为探究该片段功能,研究人员设计3个截断体BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3对这段区域进行了全面覆盖,成功构建了含有不同目的片段的重组载体,导入相关受体并检测相关基因的表达活性,结果如图。下列分析不合理的是(　　)
A.BMP2-2.1 kb的DNA片段不具有增强BMP2基因表达的功能
B.调控区不同长度的片段对BMP2基因表达调控的效果可能是相反的
C.BMP2-2.1 kb的DNA片段中缺乏促进BMP2基因表达的相关碱基序列
D.BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA片段均具有增强BMP2基因表达的功能
二、多项选择题:共3题,每题3分,共9分。
4.(2025·常州三模)如图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列说法正确的有(　　)
A.花粉管通道法可适用获得转基因抗虫棉花
B.相比农杆菌转化法,花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作
C.必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法
D.外源DNA不需要构建基因表达载体,就能借助花粉管通道进入受体细胞并表达
5.(2025·启东期初质检)人胰岛素分子容易聚合导致药效降低,可采用PCR技术改造人胰岛素基因(下图),下列说法正确的是(　　)
A.可通过人工合成获取突变型目的基因
B.上述方法可将待突变序列改造成5'-AAGCCC-3'
C.需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D.通过电泳检测PCR产物,可确定基因是否改造成功
6.(2025·扬州期中)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后,拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上,静置一段时间,质粒分布在上清液中,利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物,电泳结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取质粒DNA
B.将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后,可用二苯胺试剂进行鉴定
C.凝胶中的DNA分子通过染色,可在紫外灯下被检测出来
D.根据电泳结果,质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点,有限制酶Ⅲ的切割位点
三、非选择题:共1题,共11分。除标注外,每空1分。
7.(11分)(2025·盐城二模)自然条件下,贝氏不动杆菌(Ab)可从环境中吸收DNA并整合到自身基因组中,该过程称为水平基因转移(HGT),科研人员尝试借助Ab的此项特性进行医学检测。请回答下列问题。
(1)与Ab相比,大肠杆菌需置于一定浓度的　　　溶液中处理后,才能吸收外源DNA,两者产生这种差异的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)下列有关过程属于HGT的有　　　　(2分)。
a.体外培养条件下R型细菌转化为S型细菌
b.大肠杆菌通过二分裂产生与亲代相同的子代
c.致癌病毒将病毒癌基因整合进入人的基因组
d.红薯进化过程中吸纳了土壤农杆菌的基因片段
(3)结肠癌常由KRAS基因中G12位点突变导致,科学家以其作为检测点,利用Ab制备生物传感器开展结肠癌检测。
注:KanR为卡那霉素抗性基因。
图1
注:Ⅱ为壮观霉素抗性基因。
图2
①G12位点突变使其原本编码的甘氨酸变为天冬氨酸,已知图1中a链为转录的模板链,甘氨酸的密码子为GGU、GGC、GGA、GGG,据此推测该基因编码链上的碱基变化情况是　　　　(只考虑单个碱基的改变)。
②如图1所示,将针对KRAS基因设计的表达载体导入结肠癌细胞后,需鉴定同源重组是否成功,应在含有　　　　的培养液中培养,筛选出转基因癌细胞。
③依据图1原理,构建图2所示的表达载体,导入Ab中获得传感器A,图2中Ⅲ对应的序列为　　　　　　;将传感器A与转基因癌细胞裂解液混合,一段时间后,观察传感器A在不同培养基中的生长情况,能证明传感器A发生特异性HGT的实验结果是 　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。
(4)肿瘤细胞可将DNA释放到肠腔中,临床检测时需将细菌传感器定植于待测者结肠处,一段时间后对粪便中的细菌进行培养,观察生长情况。
①为实现上述目的,对图2所示表达载体进一步改造(如图3)。同时改造Ab中可降解外来DNA的CRISPR系统,其中的核酸内切酶由一条单链向导RNA引导定位,使Ab获得切割　　　　(选填“正常”“突变”或“正常和突变”)KRAS序列的能力。
图3
②若传感器可在添加　　　　的培养基中形成菌落,说明待测者患有结肠癌。
参考答案
一、单项选择题
1.C　解析 将真菌经液氮冷冻后进行研磨,可以获得已经充分破碎细胞的真菌粉末,有利于提取DNA,A项正确;NaOH溶液呈碱性,可破坏细胞膜进而快速提取DNA,B项正确;缓冲液除了中和碱性物质之外,还可维持DNA稳定性,C项错误;高温、光照等可能会使DNA断裂,提取的DNA应避免暴露在高温、光照等条件下,以保持其稳定性,D项正确。
2.B　解析 用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列,只需知道目的基因两端的核苷酸序列,从而根据这段序列合成引物,A项合理;设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连,不需全部能够和模板DNA碱基互补,B项错误;复性温度过高会导致引物无法与模板DNA结合,子链不能延伸,C项正确;DNA复制为半保留复制,DNA复制n次,共形成2n个DNA,不同时含有两种引物的DNA有2个,含有两个DNA两种引物的DNA片段所占比例为(24-2)÷24=7/8,D项正确。
3.C　解析 BMP2-2.1 kb的DNA片段与对照无效片段的结果相似,不具有增强BMP2基因表达的功能,A项合理;截断的片段可增加表达,而完整片段无法增加表达,说明调控区不同长度的片段对BMP2基因表达调控的效果可能是相反的,B项合理;3个截断体对2.1 kb这段区域进行了全面覆盖,说明BMP2-2.1 kb的DNA片段中包含了截断片段的所有碱基序列,由截断的片段基因表达活性增加说明其含有促进BMP2基因表达的相关碱基序列,则BMP2-2.1 kb的DNA片段没有缺乏相关序列,C项不合理;BMP2-1、BMP2-2和BMP2-3的DNA片段均提高了BMP2基因的表达活性,可推知三种片段均有增强BMP2基因表达的功能,D项合理。
二、多项选择题
4.ABC　解析 花粉管通道法是一种常用的植物基因转移方法,适用于多种植物,包括棉花,A项正确;花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成,而农杆菌转化法还需要对成功导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养获得转基因植物,故花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作,B项正确;授粉过程需要在雌蕊成熟后,因此,花粉管通道法也应该必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法,C项正确;要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达,不管采用什么导入方法,都需要构建重组载体才能实现,外源DNA也需要构建基因表达载体,才能借助花粉管通道进入受体细胞并表达,D项错误。
5.ABC　解析 原始基因与改造后的基因大小是相同的,故不能通过电泳检测PCR产物来确定基因是否改造成功,应采用测序的方法来确定,D项错误。
6.BC　解析 蛋白质可溶于酒精,而DNA不溶于酒精,A项错误;质粒的本质是环状的DNA,限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带,可能是该质粒上有一个切割位点,也可能没有切割位点,D项错误。
三、非选择题
7.答案 (1)CaCl2　二者的遗传物质不同
(2)acd
(3)G→A　卡那霉素　KRAS片段1　在含卡那霉素的培养基中能形成菌落,在含壮观霉素的培养基中不能形成菌落
(4)正常　卡那霉素
解析 (1)Ca2+可以增大细胞膜的通透性,大肠杆菌需置于一定浓度的CaCl2溶液中,可更好地吸收外源DNA;贝氏不动杆菌(Ab)与大肠杆菌的DNA不同,两者具有不同功能的根本原因是二者的遗传物质不同。
(2)体外培养条件下R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的DNA整合到R型细菌中,属于HGT,a正确;大肠杆菌通过二分裂产生与亲代相同的子代,没有实现外源DNA的转移,不属于HGT,b错误;致癌病毒将病毒癌基因整合进入人的基因组,实现了外源基因的整合,属于HGT,c正确;红薯进化过程中吸纳了土壤农杆菌的基因片段,进行了DNA的整合,属于HGT,d正确。
(3)①已知图1中a链为转录的模板链,模板链上为CTG,编码链为GAC,模板链转录出来的密码子为GAC,对照甘氨酸的密码子,应是密码子的中间碱基由G变为A,因此该基因编码链上的碱基变化情况是G→A。
②发生同源重组后,KRAS基因两端插入表达载体的两端,且G12突变位点替换成了卡那霉素抗性基因,因此应在含有卡那霉素的培养液中培养,筛选出转基因癌细胞。
③结合图2启动子方向与图1的箭头方向可知,该过程中Ⅲ对应的应是KRAS片段1,Ⅰ是KRAS片段2,两者之间需要插入标记基因,可选择壮观霉素抗性基因;将传感器A与转基因癌细胞裂解液混合,若传感器A具有吸收特定DNA片段的能力,发生特异性HGT,则转基因癌细胞裂解液中的卡那霉素抗性基因会进入传感器A且能替换壮观霉素抗性基因,则在含卡那霉素的培养基中能形成菌落,在含壮观霉素的培养基中不能形成菌落。
(4)①正常的KRAS序列和G12位点突变的肿瘤细胞突变基因均具有KRAS片段1和KRAS片段2,为避免正常的KRAS序列的影响,需改造菌体使其仅能降解正常的KRAS序列。
②若患有结肠癌,肠腔中存在含突变基因的DNA片段,会将传感器中的KanR抑制基因替换,从而解除对卡那霉素抗性基因表达的抑制,同时诱导物激活诱导型启动子,启动卡那霉素抗性基因的表达,在该培养基上细菌可以生长繁殖,使传感器可在卡那霉素培养基中形成菌落。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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