专题九 作业(三) 限制酶的选取与基因表达载体的构建（Word练习）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 河北专用）

专题九 作业（三） 限制酶的选取与基因表达载体的构建 一、选择题 1．如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列，为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列(　 ) A．NdeⅠ和BamHⅠ B．NdeⅠ和XbaⅠ C．XbaⅠ和BamHⅠ D．EcoRⅠ和KpnⅠ 解析：选A　构建重组质粒时，要将目的基因插入到启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用Nde Ⅰ和BamH Ⅰ切割质粒，因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入Nde Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶的识别序列。 2．(2023·济南一模)基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程中的重要技术。下图为利用PCR技术进行定点突变的流程，相关叙述错误的是(　 ) A．由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成 B．酶A应为耐高温的DNA聚合酶，从4种引物中应该选择引物1和4进行PCR C．可以将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应，进而缩短实验时间 D．利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起 解析：选C　基因控制蛋白质的合成，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成，A正确；酶A要在高温条件下延伸DNA，所以酶A应为耐高温的DNA聚合酶，由图可知，要得到两条链一样长的DNA单链，应选择引物1和引物4，B正确；由图可知，引物2和引物3存在互补配对片段，置于同一个反应系统时它们会发生结合而失去作用，C错误；图示的过程为重叠延伸PCR技术，利用重叠互补引物可将两个不同的基因拼接到一起，D正确。 3．自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中的花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是(　 ) A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因 B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的 D．农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上 解析：选B　蓝色玫瑰细胞质基质中的靛蓝能够稳定显色是由基因控制的，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A正确；将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，则会将终止子1一同切除，故只能用BamHⅠ，B错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D正确。 二、非选择题 4．许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从受体细胞中筛选出导入重组质粒的细胞，过程如图所示。请据图回答： (1)基因工程中，基因表达载体的组成主要包括复制原点、启动子、终止子、__________、__________。 (2)限制酶EcoRⅠ的识别序列和切割位点是—G↓AATTC—，SmaⅠ的识别序列和切割位点是—CCC↓GGG—，图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是______________，连接过程中需要的基本工具是______________。 (3)转化过程中，大肠杆菌应先用Ca2＋处理，使其处于能吸收周围环境中______________的状态。 (4)菌落颜色为白色的是________________，原因是______________________________。 (5)检测菌落③中的目的基因是否表达，可采用的方法是______________。 解析：(1)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。(2)根据限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ的识别序列、切割位点和图解判断，图中目的基因被切割下来后在与质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接相应的末端，连接的末端序列是—TTAA，连接DNA片段过程中需要的基本工具是DNA连接酶。(3)转化过程中，大肠杆菌应先用Ca2＋处理，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态。(4)由于lacZ标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出β-半乳糖