2025届高三一轮复习生物：基因工程大题专练

基因工程大题专练2024 3.(湖北华中师大一附中期中)中国T2DM(胰岛β细胞功能衰退型糖尿病)的发病率由1979年的1.00%上升到2019年的4.37%，补充胰岛素是控制和缓解病情的重要途径。胰岛素(由α、β两条多肽链组成)的生产由提取动物胰岛素发展到了利用基因工程生产重组人胰岛素。 (1)构建重组质粒时(如图所示)，为避免目的基因任意连接和载体的自身环化，应选用　　　　酶切处理目的基因和载体。构建完成的表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有　　　　　　　　等调控组件。 (2)利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因应从　　　　文库中获取，重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用　　　　酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。 (3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与　　　　　　　　的启动子等调控组件重组在一起，并选用　　　　为受体细胞。 (4)重组人胰岛素分子容易发生聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整，形成胰岛素类似物加以避免。请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→　　　　　　　　　　　　→构建表达载体，转基因获得胰岛素类似物。 4.(山西太原一模)Ⅰ.转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因，由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗，其培育过程如图所示(①至④代表过程，A至C代表结构或细胞)。请据图回答： (1)图中①过程用到的酶是　　　　，所形成的B叫　　　　　　　　。 (2)②过程常用　　　　处理农杆菌，使之成为　　　　细胞，以利于完成转化过程。 (3)图中③过程需要用到的激素有　。 Ⅱ.黄瓜花叶病毒(CMV)是能侵染多种植物的RNA病毒，可危害番茄的正常生长并造成减产，研究人员通过农杆菌介导将该病毒外壳蛋白的cDNA导入番茄植株，成功获得抗CMV的番茄植株。 (1)获得CMV的RNA后，需在　　　　的催化下才能合成CMV外壳蛋白的cDNA。 (2)获得cDNA后，需先通过一定方法将其插入农杆菌的　　　　　　　　片段中，然后将番茄子叶切段与该农杆菌共同培养，以实现番茄细胞的转化。 (3)将共同培养后的番茄外植体接种在含有卡那霉素和青霉素的选择培养基上培养一段时间，只有部分外植体生出愈伤组织。研究人员据此确定这些生出愈伤组织的外植体都已成功导入了cDNA，你认为他们作出以上判断的理由是________________________________________。 (4)要想确定转基因番茄已经成功表达出CMV外壳蛋白，需要进行　　　　　　　　实验。 (5)若要验证转基因番茄具有较好的抗CMV能力，请写出实验设计思路：　 _______________________________________。 转基因番茄自交，子代中抗性植株与敏感植株数量之比接近3∶1，由此可以得出的结论是_______________________________________(答出两点)。 1．2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取,产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。 (1)提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是                    。 (2)如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了30个循环后，理论上可以产生约为230 个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的________________,获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列___________(填“相同”或“不同”)。 (3)将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图l、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。 用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是___________ ，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是__________识别结合的位点。 (4)检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取                 技术。目的基因导入组织细胞后，通过             技术培育出青蒿幼苗。 2．为了研究如何提高油菜种子的含油量,研究者将转运肽基因与酶D基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜。请据图回答: (1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用　　　　的原理,使相应基因呈指数增加,此技术中最重要的酶是　　　　。三种限制性内切酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用　　　　和　　　　酶处理两个基因后,可得到两基因相连的融合基因。 (2)将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的　　　　中构建基因表达载体,说明此结构的两端有　　　　和　　　酶的切割序列。然后把重组质粒导入农杆菌中,为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是　　　,然后再利用液体培养基将该单菌落振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。 (3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是　　　　　　;进一步筛选后获得转基因油菜细胞,依据　　　　　原理,可将其培育成转基因油菜植株。 (4)用　　法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。 3．请据图回答与合成目的基因相关的问题: (1)图中方法可以获得大量目的基因,此种方法是　　　,该方法是一种在　　　复制特定DNA片段的核酸合成技术,原理是　　　。 (2)图中A是　　　,用图中技术扩增目的基因的前提,是要有　　　,根据这一序列合成A。 (3)过程①首先要将反应体系的温度升高到90~95 ℃,其目的是　　　,该反应体系中所用的酶B为　　　。 (4)过程②对DNA的一条单链进行n次循环的扩增,第n次时理论上至少需要　　　个图中的A。 4．如图是将某抗原基因导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图,图中BamHⅠ、EcoRⅠ、SmaⅠ、HindⅢ分别代表相应的限制酶。请据图回答: (1)获得抗原基因的途径可以是以抗原蛋白的mRNA为模板,在　　　　酶的催化下,获得所需基因。 (2)利用质粒作为运载体时,常常需要对天然质粒进行改造,若图中P为启动子,它是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的位点;青霉素抗性基因和四环素抗性基因可作为　　　基因,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)利用PCR技术扩增抗原基因时,需要在反应体系中添加的有　　　　　、成对的　　　　　　、4种dNTP和热稳定DNA聚合酶等,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。 (4)构建重组质粒时,一般使用BamHⅠ和HindⅢ对含抗原基因的DNA片段和质粒分别进行切割,而不单独使用EcoRⅠ切割,是由于BamHⅠ和Hind Ⅲ共同切割可以防止　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)筛选该工程菌时应进行两次筛选,先在添加　　　　　　的培养基中选出导入质粒的大肠杆菌单菌落,将单菌落分别接种到液体培养基中,培养一段时间后,取菌液在添加　　　　　　的平板上划线,将导入重组质粒的工程菌筛选出来。 5．转基因工程可以用来生产药物,如培育转基因羊,从羊的乳汁中获得人的胰岛素。回答下列相关问题。 (1)A为　　　　　　　　　,人的胰岛素基因可以从cDNA文库中获取,则在构建A时,需保证目的基因前后有　　　　　　　　,否则该基因无法正常转录;除了限制酶,构建A还需要的主要工具是　　　　　　　。 (2)限制酶主要从原核生物中获得,限制酶的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。图中质粒经EcoRⅠ和HindⅢ联合切割后形成a kb、b kb和c kb的三个片段;用Hind Ⅲ切割质粒及含目的基因的DNA片段,构建形成的A被EcoRⅠ切割后,形成a kb、d kb的两个片段,则目的基因的长度为　　　　　　kb。 (3)培育转基因羊并从乳汁中获得胰岛素,需要将构建的A导入羊的　　　　　　　中,经培养后,将早期胚胎再移植到受体子宫内,早期胚胎在受体子宫内成活的原因之一是受体对外来胚胎基本不发生　　　　　　　　反应。要从乳汁中获得胰岛素,在胚胎移植前还需要对胚胎进行性别鉴定,性别鉴定时利用的是　　　　　　　　　细胞。 6．有研究表明CDKN2B基因可能与小鼠的寿命有关,科学家将该基因导入小鼠体内,统计其寿命是否高于正常小鼠。基因工程的重要环节是构建基因表达载体,图1表示CDKN2B基因及相关限制酶酶切位点,该基因转录出的mRNA碱基序列与A链的碱基序列相同(T、U视为相同的碱基),图2为质粒简图。请回答下列问题: 图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 (1)科学家首先采用PCR技术对目的基因进行扩增。若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环,需要　　　　个引物,产物中共有　　　　个CDKN2B基因片段。 (2)科学家在构建基因表达载体过程中,单独使用限制酶Hind Ⅲ分别切割目的基因和载体后产生黏性末端。将携带CDKN2B基因的重组质粒成功导入细胞后,发现约一半的细胞中没有检测到CDKN2B蛋白,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。为了避免这种现象的发生,请提出改进措施:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。使用改进后的方法构建重组质粒后,筛选时在培养基中添加的抗生素为　　　　。 (3)若想让一个转入了目的基因的受精卵发育成多个个体,可以用　　　　技术,在操作时应选择发育良好和形态正常的　　　　期的胚胎,分割时还应注意做到　　　　　　　　。 7．[情境创新]科学家研究发现绒山羊的羊绒质量与毛角蛋白Ⅱ型中间丝基因(KIFⅡ)密切相关,获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的流程如图1所示。图2表示KIFⅡ基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程,A、B、C、D为四种识别切割序列完全不同的限制酶的酶切位点。已知质粒pZHZ1的长度为3.7 kb(1 kb=1 000对碱基),其中A~B区域长度为0.8 kb,B~C区域长度为0.2 kb,C~D区域长度为0.5 kb。请回答下列问题: (1)图1中构建的重组表达载体,目的基因的上游应有　　　　,它是　　　　酶识别和结合的部位,驱动基因的转录。 (2)在图1过程③中,用　　　　激素处理以获取更多的卵(母)细胞,这些卵(母)细胞需在体外培养到　　　　期,方可进行过程④的操作。 (3)图1中过程④采用的生物技术是　　　　,得到的重组细胞发育为早期胚胎后,可通过　　　　技术获得较多胚胎。 (4)现分别用限制酶A、D切割图2中重组质粒pZHZ2样品,结果被酶A切割成1.7 kb和3.4 kb两个片段,被酶D切割成1.9 kb和3.2 kb两个片段。据此判断KIFⅡ基因的大小为　　　　,并请将目的基因内部的酶D切割位点用相应的字母(D)标注在图3中。 9．用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,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。回答下列问题: (1)常用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。图中              酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA连接酶连接。图中                    酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。 (2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是              。 (3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能               ;质粒DNA分子上有    ,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是                。 (4)表达载体含有启动子,启动子是指                                      。 10．凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶,研究人员利用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。如图表示在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上EcoRⅠ、BamHⅠ、PstⅠ三种限制酶的切割位点。请回答下列问题: (1)为了尽快获得大量的凝乳酶基因,可通过　　　　　　　　　技术进行扩增,该技术的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)根据图中三种限制酶的切割位点分析,为了避免质粒和目的基因的反向连接,最适宜用来切割外源DNA和质粒的限制酶是　　　　　　　　,将切割后的质粒和目的基因连接起来需要　　　　　　　　酶。 (3)若所用受体微生物为大肠杆菌,则将重组质粒导入大肠杆菌时,需要先制备感受态细胞,通常用　　　　　　　　　处理大肠杆菌,使其处于一种能　　　　　　　　　　　　　　　　的生理状态。 (4)据图分析可知,含有重组质粒的微生物能够在含有　　　　　　　　　的培养基上生存,但不能在含有　　　　　　　　　　　　　　的培养基上生存。(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素和氨苄青霉素”) 11．水稻矮缩病毒能使水稻出现矮缩症状。某科研团队发现,水稻矮缩病毒的功能与其合成的P蛋白有关。为了探究P蛋白的作用机理,该团队决定构建转P基因水稻。回答下列问题。 (1)构建重组DNA分子。P基因序列较短且序列已知,适合用　　　　　　　　　　　　法进行制备。获取P基因后可与农杆菌的　　　　　　　　相连接,连接效率与下列哪几项因素有关?　　　　。 A.P基因的浓度　　　B.质粒的浓度　　　C.黏性末端情况　　　D.DNA连接酶的活性 (2)用农杆菌侵染愈伤组织。选择野生水稻的叶片作为　　　　　　　　,消毒后诱导其经历　　　　　　　　过程形成愈伤组织。加入含　　　　　　　　的农杆菌,待转化完成后加入一定量植物细胞不敏感的抗生素,其目的是　                                                      。 (3)经植物组织培养得到完整植株。将愈伤组织进行　　　　　　　　培养以分散成单个细胞,克隆培养后,筛选含　　　　　　　　的植物细胞,经过培养得到转基因植株。愈伤组织的细胞容易受到培养条件和诱变因素的影响发生突变,原因是其处于　　　　　　　　　　　　的状态。 (4)推测转P基因水稻　　　　(填“更难”或“更易”)出现矮缩症状。进一步研究表明,P蛋白能与水稻细胞的Os蛋白互作,导致水稻合成的乙烯增多,进而引发一系列症状。下列措施中能够降低水稻矮缩病毒带来的影响的有哪几项?　　　　。 A.提高乙烯含量 B.敲除水稻的Os基因 C.过量表达P蛋白 D.用乙烯合成抑制剂处理水稻 基因工程的操作专题 1.(云南昆明“三诊一模”)2020年3月16日，中国科学家陈薇院士团队研制的重组新冠疫苗通过临床研究注册审评，获批进入临床试验。重组新冠疫苗的制备流程如图。回答下列问题。 (1)步骤②需要　　　　作为原料。步骤③需要的工具酶主要是　　　　。 (2)被用作载体的Ad5应具有的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1点即可)。 (3)步骤④是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为　　　　，刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是　　　　(填“有”或“无”)SARS－CoV－2感染史，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，需进一步试验，请写出试验思路：　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(山东等级考试二模，23)大肠杆菌β­半乳糖苷酶(Z酶)可催化底物(X­gal)水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中，lacZ′ 编码Z酶氨基端的一个片段(称为α­肽)，该质粒结构及限制酶识别位点如图甲所示。已知α­肽、缺失α­肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。 (1)限制酶能催化双链DNA分子中　　　　(填化学键名称)的断裂。本实验可使用限制酶　　　　处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段，再通过DNA连接酶连接，获得含目的基因的重组质粒。 (2)用重组质粒转化大肠杆菌，然后将大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的固体培养基上进行培养，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不具有　　　　，在该培养基上不能生长。从功能上划分，该培养基属于　　　　培养基。 (3)当上述培养基中含有X­gal时，生长出的菌落有蓝色和白色两种类型，其中含有重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为　　　　，这是因为_________________________________ ________________________________________________________________________。 为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是______________________________________。 3.(福建福州适应性练习)乙烯具有促进果实成熟的作用，ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞内合成乙烯的两个关键酶。利用反义基因技术(原理如图1)，可以抑制这两个基因的表达，从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反义基因表达载体的结构示意图。 图1　反义基因技术 图2　反义基因表达载体 (1)图2中的2A11为特异性启动子，则2A11应在番茄的　　　　(填器官名称)中表达。 (2)从番茄成熟果实中提取　　　　作为模板，利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因，对它们进行拼接构成融合基因并扩增。 (3)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的酶切位点，ACC合成酶基因两端含SacⅠ和Xba Ⅰ的酶切位点，用限制酶　　　　对上述两个基因进行切割后，再将它们拼接成融合基因，相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶　　　　　　　　　　　　进行切割，以确保融合基因能够插入载体中。 (4)为了实现图1中反义基因的效果，应将融合基因　　　　(填“正向”或“反向”)插入启动子2A11的下游即可构成反义融合基因。 (5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时，　　　　(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段作探针进行检测，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.(辽宁锦州联合校期末)通过把编码乙型肝炎病毒表面抗原的基因定向插入酵母菌细胞中，使之充分表达，再经纯化可制得乙型肝炎疫苗。回答下列问题： (1)人体接种乙型肝炎疫苗后，该疫苗可作为　　　　刺激机体发生特异性免疫反应。乙型肝炎疫苗先后需要接种多次，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)如果已知乙型肝炎病毒表面抗原的氨基酸序列，则可以推测出相应目的基因的核苷酸序列，但推测出的目的基因核苷酸序列并不是唯一的，其原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)将编码乙型肝炎病毒表面抗原的基因导入酵母菌细胞之前需要构建基因表达载体，这一过程中需要的工具酶主要有　　　　　　　　　　　　。构建的基因表达载体中，编码乙型肝炎病毒表面抗原的基因应该位于　　　　　　　　　　　　之间。 (4)将编码乙型肝炎病毒表面抗原的基因导入酵母菌细胞时，使该基因在酵母菌细胞中得以稳定遗传的关键是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 PCR技术的运用专题 1.(江西南昌四校联考)2019年6月17日，新华社报道了屠呦呦及其团队经过多年攻坚，在“抗疟机理研究”“抗药性成因”“调整治疗手段”等方面取得新突破。之后屠呦呦团队提出应对“青蒿素抗药性”难题的切实可行的治疗方案。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，让青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中过量表达，其过程如图： 重组质粒青蒿 (1)图中酶1是　　　　，酶2是　　　　。利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90～95 ℃，目的是破坏DNA分子中的　　　　键。在构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入Ti质粒的　　　　　　　　。 (2)检验目的基因是否整合到青蒿基因组，可以将放射性同位素标记的　　　　制成基因探针，与青蒿基因组DNA杂交。理论上，与野生青蒿相比，该探针与转基因青蒿DNA形成的杂交带的量　　　　(填“较多”或“较少”)。 (3)据图分析，农杆菌的作用是　　　　　　　　　　　。为准确判断该课题组的研究目的是否达到，必须检测转基因青蒿植株中的　　　　　　　　。 2.(四川大数据统一监测)如图是利用转基因技术生产干扰素的简化流程。回答下列问题： (1)进行Ⅰ过程的前提是要根据干扰素基因的　　　　　　　　设计引物。 (2)Ⅰ过程需加热至90～95 ℃，然后冷却至55～60 ℃，如此操作的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。据图可知，欲获得干扰素基因，至少需要复制　　　　次。 (3)图中A的名称是　　　　，A上与RNA聚合酶识别和结合的部位称为　　　　。 (4)为检测干扰素基因在酵母菌细胞中是否转录，可用　　　　　　　　　　　　　　　　作探针，与从细胞中提取的　　　　进行分子杂交。 3.(广东省六校联考)现有甲、乙两种双子叶植物，植物甲因含有抗旱基因而具有极强的抗旱性，植物乙抗旱性低。若将该抗旱基因转移至植物乙中，有可能提高后者的抗旱性。目前，基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶，它可对自身DNA序列进行甲基化修饰。回答下列问题： (1)为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因的mRNA，然后经　　　　过程获得cDNA。基因工程的核心步骤是_____________________________________________。 (2)使用PCR技术扩增抗旱基因时，可选择图中A、B、C、D四种单链DNA片段中的　　　　作为引物，此过程还需要　　　　酶，但不需要解旋酶，而是利用　　　　使DNA解旋。 (3)原核细胞中的限制酶可切割外源DNA，但不破坏自身DNA，其原因可能是①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (4)在大田里栽培转基因植物时，要求转基因植物与传统作物之间间隔足够远的距离，以免________________________________________________________________________。 4.(广东珠海质量监测)变异链球菌在牙面的黏附、集聚是龋齿发生的先决条件。转基因防龋疫苗是通过基因工程技术，将变异链球菌中与龋齿发生密切相关的抗原基因(PAcA基因)转入植物的表达载体中，利用植物生物反应器生产的基因工程疫苗。请回答下列相关问题： (1)转基因植物的制备 单一使用PAcA基因，机体的免疫应答不理想，霍乱毒素中有增强机体免疫应答的氨基酸序列(CTB)，将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA－CTB)基因，作为　　　　与Ti质粒的T－DNA拼接，构建表达载体。用　　　　法导入离体的黄瓜叶肉细胞中，经植物组织培养获得转基因植株。 (2)转基因植株目的基因的PCR鉴定与检测 已知PAcA－CTB基因部分序列如下(左侧为基因的首端)： 5′—CCGTGT……ATGCCT—3′ 3′—GGCACA……TACGGA—5′ 根据上述序列选择引物　　　　(填字母)对目的基因进行PCR扩增。 A.引物：5′－GGCACA－3′ B.引物：5′－AGGCAT－3′ C.引物：5′－CCGUGU－3′ D.引物：5′－CCGTGT－3′ 反应结束后，通过电泳检测PCR产物，结果如下图(1号来自未转化植株，2号是含PAcA－CTB基因的质粒，3～8号来自转基因植物)，从结果可以看出，　　　　号植物含有PAcA－CTB基因。若获得的转基因植物并没有产生相应的基因工程疫苗，根据中心法则分析，其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 3.(湖北华中师大一附中期中)答案　(1)SmaⅠ、PstⅠ　启动子、终止子、复制原点 (2)cDNA　蛋白　(3)奶牛乳腺蛋白基因　受精卵　(4)找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因) 解析　(1)外源DNA分子中含有限制酶SmaⅠ、PstⅠ、AluⅠ的识别序列和切割位点，其中限制酶AluⅠ的切割位点位于目的基因上，因此不能用该酶进行切割；若只用PstⅠ切割会导致目的基因和载体自身环化或反向连接，因此构建重组质粒时，应选用限制酶SmaⅠ、PstⅠ处理目的基因和载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。(2)将真核基因导入原核生物时，一般从cDNA文库中获取目的基因；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用蛋白酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，并选用受精卵为受体细胞。(4)题述设想需要采用蛋白质工程技术，因此基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→构建表达载体，转基因获得胰岛素类似物。 4.(山西太原一模)答案　Ⅰ.(1)DNA连接酶　基因表达载体(或重组质粒)　(2)CaCl2溶液(或Ca2＋)　感受态　(3)生长素和细胞分裂素 Ⅱ.(1)逆转录酶　(2)Ti质粒的T－DNA　(3)重组表达载体同时含有卡那霉素抗性基因和青霉素抗性基因，只有成功导入了重组质粒的外植体才能在含有卡那霉素和青霉素的选择培养基上生出愈伤组织　(4)抗原—抗体杂交　(5)用CMV分别感染转基因番茄与未转基因的番茄，一段时间后观察结果，分析两组番茄的抗性　目的基因已经整合到受体细胞的染色体上、获得的转基因亲本为杂合子 解析　Ⅰ.(1)①表示基因表达载体的构建过程，需用DNA连接酶将目的基因和运载体(质粒)连接形成重组质粒。B是基因表达载体，由启动子、终止子、目的基因和标记基因等部分构成。(2)②过程表示将目的基因导入微生物细胞，常用CaCl2溶液或Ca2＋处理微生物细胞(农杆菌)，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，以利于重组质粒进入微生物细胞(农杆菌)，完成转化过程。(3)图中③过程为脱分化，需要用到的激素有生长素和细胞分裂素。 Ⅱ.(1)以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，该过程需要逆转录酶的催化。(2)农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，因此获得cDNA后，需先通过一定方法将其插入农杆菌Ti质粒的T－DNA片段中，然后将番茄子叶切段与该农杆菌共同培养，以实现番茄细胞的转化。(3)重组表达载体同时含有卡那霉素抗性基因和青霉素抗性基因，只有成功导入了重组质粒的外植体才能在含有卡那霉素和青霉素的选择培养基上生出愈伤组织，据此可知生出愈伤组织的外植体都已成功导入了cDNA。(4)检测目的基因是否表达产生相应的蛋白质，需要进行抗原—抗体杂交实验。(5)若要验证转基因番茄具有较好的抗CMV能力，可用CMV分别感染转基因番茄与未转基因的番茄，一段时间后观察结果，分析两组番茄的抗性。转基因番茄自交，子代中抗性植株与敏感植株数量之比接近3∶1，符合基因分离定律，由此可以得出的结论是目的基因已经整合到受体细胞的染色体上、获得的转基因亲本为杂合子。 1. (1)DNA半保留复制(2)cDNA文库(或部分基因文库) 不同 (3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 RNA聚合酶 (4)抗原抗体杂交  植物组织培养 【解析】(1)提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是DNA半保留复制。 (2)如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了30个循环后，理论上可以产生约为230个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的cDNA文库，用该方法获得的cDNA中不含内含子区段及启动子、终止子区段，基因结构与青蒿细胞中该基因碱基序列不同。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是RNA聚合酶识别结合的位点。 (4)检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取抗原抗体杂交技术。目的基因导入组织细胞后，通过植物组织培养技术培育出青蒿幼苗。 2.(1)DNA复制　耐高温的DNA聚合酶　ClaⅠ　DNA连接 (2)T-DNA　XbaⅠ　SacⅠ　将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上 (3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞　细胞具有全能性　(4)抗原—抗体杂交 【解析】【解题思路】(1)PCR技术是在体外进行的DNA复制,该技术需要使用耐高温的DNA聚合酶。使用相同的限制酶处理两个基因片段可以获得相同的黏性末端,从而使两个基因的末端可以互补配对,因此,应使用限制酶ClaⅠ,再使用DNA连接酶将黏性末端连接起来。(2)应将得到的融合基因插入Ti质粒的T-DNA上(T-DNA可转移至受体细胞的DNA上)。融合基因两端有XbaⅠ和SacⅠ的识别序列,因此,也应使用这两种酶切割T-DNA,以获得相同的黏性末端,这样有利于融合基因与T-DNA连接。Ti质粒上有标记基因,即四环素抗性基因,如果将重组质粒导入了受体细胞,并且四环素抗性基因成功表达,那么将导入了重组质粒的农杆菌接种到含有四环素的培养基上,若培养后出现菌落,就说明该菌落中导入了融合基因。(3)剪取油菜叶片放入侵染液中一段时间,这样做的目的是利用农杆菌将重组质粒导入油菜细胞。将油菜的一个细胞培育成完整植株,需要利用植物组织培养技术,这一技术的原理是植物细胞具有全能性。(4)基因表达最终合成相应蛋白质,因此,检测目的基因是否成功表达需要检测是否合成了相应蛋白质,可采用抗原—抗体杂交的方法。 3.(1)PCR技术　生物体外　DNA双链复制　(2)引物　一段目的基因的已知核苷酸序列　(3)使目的基因DNA受热变性后解链为单链　热稳定DNA聚合酶(Taq酶)　(4)2n-1 【解析】【解题思路】(1)图中方法为PCR技术扩增目的基因,该技术是生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术,原理是DNA双链复制。(2)图中A为引物,该物质的合成需要有一段目的基因的已知核苷酸序列,然后根据这一序列合成引物。(3)过程①升温到90~95 ℃,目的是使目的基因受热变性后解链为单链,酶B为热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(4)过程②对单链DNA进行n次循环的扩增,第n次时理论上至少需要2n-1个引物。 4.(1)反转录(2)RNA聚合酶识别和结合　标记　便于受体细胞的鉴定和筛选 (3)抗原基因　引物　(4)质粒和目的基因自身环化,防止目的基因与质粒反向连接(5)青霉素　四环素 【解析】(1)以mRNA为模板合成DNA的过程需要反转录酶的催化。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合位点;标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。(3)除了题中所述成分,PCR过程中还需添加抗原基因作为模板以及人工合成的成对引物。(4)单独用EcoRⅠ处理,目的基因两端以及质粒上会出现相同的黏性末端,有可能导致目的基因和质粒自身环化,也有可能导致目的基因与质粒反向连接。使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种酶切割,可防止质粒和目的基因自身环化,防止目的基因与质粒反向连接。(5)筛选该工程菌时,可先在添加了青霉素的培养基中培养该工程菌,选出导入质粒的大肠杆菌单菌落,将单菌落通过液体培养基扩大培养,一段时间后,取各组菌液分别在添加了四环素的平板上划线,无菌落产生的平板对应的菌液中的菌种即为所需工程菌。 【备注】【命题意图】本题考查基因工程的相关知识,综合考查考生的识记能力、理解能力。 5.(1)基因表达载体(或重组质粒)　启动子和终止子　DNA连接酶 (2)能够识别特定的核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开　d-b-c (3)受精卵　免疫排斥　滋养层 【解析】(1)cDNA文库中的基因是通过反转录的方法获取的,不含启动子和终止子,因此在构建A基因表达载体时,还需要在胰岛素基因前后加上启动子和终止子。图中显示构建基因表达载体的工具有运载体质粒、限制酶,因此还需要DNA连接酶。(2)限制酶的特点是能够识别特定的核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。分析图形可知,A比质粒多的部分即是导入的目的基因,则目的基因的长度为(a+d)-(a+b+c)=d-b-c(kb)。(3)培育转基因羊需要将构建的A导入受精卵,在对早期胚胎进行性别鉴定时,应选择滋养层的细胞。胚胎移植过程中受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,这是移植胚胎成活的生理学基础。 【备注】【命题意图】本题考查基因工程和胚胎工程,意在考查考生运用知识分析解决问题的能力。 6.(1)30　16　(2)部分基因首端与质粒的终止子相连,尾端与启动子相连　同时用PstⅠ、EcoRⅠ分别对目的基因和载体进行酶切　四环素　(3)胚胎分割　桑椹胚或囊胚　将囊胚的内细胞团均等分割 【解析】(1)在PCR技术中,以一个DNA分子为模板,每经历一次循环,消耗1对(两个)引物,产物中有2个DNA分子,故4次循环消耗引物共1+2+4+8=15对,即30个,产物中共有16条DNA分子。(2)根据题干信息可知,目的基因两侧都有Hind Ⅲ酶的切点,在与载体连接时,由于目的基因两侧的黏性末端相同,可能会出现部分基因首端与质粒的终止子相连,尾端与启动子相连的情况,造成目的基因无法正常转录。为避免这一现象的发生,可采用不同的限制酶(PstⅠ、EcoRⅠ)对目的基因和载体进行酶切,使得目的基因定向插入载体。使用改进后的方法构建的重组质粒上的抗青霉素基因被破坏,故在筛选时使用的培养基应为添加了四环素的培养基。(3)若想让一个转入了目的基因的受精卵发育成多个个体,可采用胚胎分割技术。在操作时应选择发育良好和形态正常的囊胚或桑椹胚期的胚胎,并且应注意将囊胚的内细胞团均等分割。 7.(1)启动子　RNA聚合　(2)促性腺　减数第二次分裂中　(3)细胞核移植　胚胎分割　(4)1.6 kb　如图 【解析】(1)构建重组表达载体时,目的基因应该插在启动子和终止子之间。RNA聚合酶与上游的启动子结合,驱动转录的开始。(2)用促性腺激素处理成年母绒山羊,使其进行超数排卵,可以获取更多的卵(母)细胞,将这些卵(母)细胞在体外培养到减数第二次分裂中期,再去除细胞核以用于体细胞核移植。(3)图1中过程④将含有目的基因的成纤维细胞利用细胞核移植技术与去核的卵母细胞融合,得到的重组细胞发育为早期胚胎后,再通过胚胎分割技术可以获得较多胚胎。(4)用限制酶A、D分别切割重组质粒pZHZ2均可得到两个片段,说明目的基因内部有限制酶A、D的识别位点。因为质粒pZHZ1中A~B区域长度为0.8 kb,B~C区域长度为0.2 kb,C~D区域长度为0.5 kb,质粒pZHZ1的长度为3.7 kb,所以质粒pZHZ1中D~A区域的长度为3.7-0.8-0.2-0.5=2.2 (kb)。由重组质粒pZHZ2被酶A切割成1.7 kb和3.4 kb两个片段可知,重组质粒pZHZ2的长度为5.1 kb,目的基因KIFⅡ长度为5.1-2.2-0.8-0.5=1.6 (kb)。酶D将重组质粒pZHZ2切割成1.9 kb和3.2 kb两个片段,且原来C~D区域长度为0.5 kb,目的基因的长度为1.6 kb,说明目的基因内部的酶D切割位点与质粒上原来的C点之间的距离为1.9-0.5=1.4 (kb),与质粒上A点的距离为0.8+(1.6-1.4)=1.0 (kb)。 9. (1)EcoRI、PstI    EcoRI、PstI、SmaI和EcoRV(2)磷酸二酯键 (3)复制   限制酶的切割位点   用含抗生素的培养基培养(3)RNA聚合酶识别、结合和驱动转录一段DNA序列 【解析】(1)由图可以直接看出,EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端;E·coliDNA连接酶可用于连接黏性末端,T4DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。(2)DNA连接酶催化形成磷酸二酯键。(3)复制原点是在基因组上复制起始的一段序列,可以保证质粒在宿主细胞中复制。质粒上有限制酶的切割位点,可被限制酶切开并使目的基因插入其中。采用在含有特定抗生素的选择培养基上进行选择培养的方法可将含质粒载体的细胞筛选出来。(4)启动子是RNA 聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列。 10.(1)PCR　DNA双链复制(2)BamHⅠ和PstⅠ　DNA连接(3)Ca2+吸收周围环境中DNA分子(4)氨苄青霉素　四环素 【解析】(1)PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术,可以在短时间内大量扩增目的基因。该技术的原理是DNA双链复制。(2)据图可知,在目的基因内部有EcoRⅠ的酶切位点,故不可选择EcoRⅠ;若仅选择BamHⅠ或PstⅠ,可能会发生自身环化和反向连接;若选择BamHⅠ和PstⅠ进行双酶切,就可以避免出现这两个问题。将切割后的质粒和目的基因连接起来需要DNA连接酶。(3)制备大肠杆菌感受态细胞的方法是:用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。(4)由图可知,BamHⅠ和PstⅠ进行双酶切后会破坏质粒中的抗四环素基因,但不会破坏抗氨苄青霉素基因,因而含有重组质粒的微生物能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长,但不能在含有四环素的培养基上生长。 11.(1)化学合成(或人工合成)　Ti质粒　ABCD　(2)外植体　脱分化重组DNA分子(或重组质粒)　杀死农杆菌　(3)液体悬浮　P基因　不断增殖  (4)更易　BD 【解析】(1)若目的基因的序列较短且已知,则可以用化学合成的方法进行制备。将P基因导入植物细胞时采用的是农杆菌转化法,需将P基因与农杆菌的Ti质粒进行连接,连接效率受P基因的浓度、质粒的浓度、黏性末端情况和DNA连接酶的活性等多种因素的影响。(2)抗生素能够抑制细菌生长,转化完成后加入抗生素是为了杀死农杆菌。(3)经液体悬浮培养,愈伤组织可分散成单个细胞,克隆培养后,筛选出的含P基因的细胞经培养得到的植株即转P基因植株。愈伤组织细胞具有分裂能力,处于不断增殖状态的细胞容易受培养条件和诱变因素的影响而发生突变。(4)据题干“水稻矮缩病毒的功能与其合成的P蛋白有关”推测,转P基因水稻更易出现矮缩症状。据题干分析,降低P蛋白、Os蛋白和乙烯的含量都可以降低水稻矮缩病毒带来的影响。敲除水稻的Os基因可使水稻不能产生Os蛋白,从而不能与P蛋白互作,使水稻合成的乙烯减少;另外,还可以用乙烯合成抑制剂抑制水稻合成乙烯,故B、D符合题意。 基因工程的操作专题 1.答案　(1)脱氧核苷酸　Taq酶　(2)能自我复制(或有一个或多个限制酶切割位点、有标记基因位点、对受体细胞无害)　(3)基因表达载体的构建(4)抗原　无　有SARS－CoV－2感染史的志愿者血清中存在一定量的相应抗体，会对试验结果产生干扰(5)给不同组志愿者分别注射不同剂量的疫苗，一段时间后采集血样并检测相应抗体的水平 解析　(1)步骤②为逆转录过程，合成的产物是cDNA，因此需要脱氧核苷酸作为原料。步骤③为利用PCR技术扩增获得S蛋白基因的过程，该过程需要的酶是Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)。(2)Ad5作为载体应具有的特点是能自我复制、有多个限制酶切割位点、有标记基因、在宿主细胞中可以存活并表达、对宿主细胞无害等。(3)步骤④为构建目的基因表达载体的过程，即重组新冠疫苗的过程。(4)重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白可作为抗原，刺激机体产生特异性免疫过程，使机体免疫系统产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足无SARS－CoV－2感染史的条件，即未感染过新冠病毒的志愿者，因为感染过新冠病毒的人体内含有相应的记忆细胞，若注射疫苗，则会出现二次免疫的特征，即体内的记忆细胞会迅速增殖分化，产生大量的浆细胞，浆细胞合成并分泌大量的抗体，从而导致无法检测出该疫苗的真正效果。(5)实验目的为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，根据实验目的可知，该实验的自变量为疫苗的注射剂量，因变量为抗体产生量，因此设计实验如下：将同性别且年龄相当的志愿者随机分成若干组，然后给不同组别的志愿者注射不同剂量的疫苗，一段时间之后，检测志愿者体内的抗体产生量，作好记录并进行比较、分析，从而得出结论。 2.答案　(1)磷酸二酯键　SalⅠ(2)氨苄青霉素抗性　选择 (3)白色　目的基因与质粒连接后使lacZ′ 被破坏，不能合成α­肽　编码α­肽的DNA序列缺失，其他序列正常 解析　(1)限制酶能催化双链DNA分子中特定部位磷酸二酯键的断裂，将DNA断开。从图中可知，酶HindⅢ可破坏目的基因，而质粒和目的基因两侧都有酶SalⅠ识别位点，因此本实验可使用限制酶SalⅠ处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段。 (2)重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不具有氨苄青霉素抗性，在含氨苄青霉素培养基上不能生长。从功能上划分，该培养基属于选择培养基，选择了含重组质粒的大肠杆菌。 (3)从图中可知，重组质粒是用酶SalⅠ分别处理过的质粒和目的基因片段形成的，重组质粒的lacZ′基因被破坏，不能合成β­半乳糖苷酶(Z酶)，不能催化底物(X­gal)水解产生蓝色物质，故呈菌落白色。已知α­肽、缺失α­肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性，为保证能通过菌落颜色辨别出含有重组质粒的大肠杆菌，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是编码α­肽的DNA序列缺失，其他序列正常。 3.答案　(1)果实　(2)RNA　(3)Xba Ⅰ　BamH Ⅰ和Sac Ⅰ　(4)反向　(5)不能　番茄细胞内本来就存在ACC氧化(合成)酶基因，能与ACC氧化(合成)酶基因探针发生分子杂交 解析　(1)番茄食用的是果实，因此，启动子2A11应在番茄的果实中表达。(2)从番茄成熟果实中提取RNA作为模板，利用反转录法合成ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因。(3)使用限制酶Xba Ⅰ对合成出的ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因进行切割后，两种基因有相同的黏性末端，可将二者拼接形成融合基因。相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶BamH Ⅰ和Sac Ⅰ进行切割，然后再连接，可以确保融合基因能够插入载体中。(4)为了实现图1中反义基因的效果，应将融合基因反向插入启动子2A11的下游。(5)番茄细胞内本来就存在ACC氧化(合成)酶基因，能与ACC氧化(合成)酶基因探针发生分子杂交，因此，不能用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因作为探针进行检测。 4.答案　(1)抗原　使人体产生更多的抗体和记忆细胞　(2)决定氨基酸的密码子具有简并性(或决定一种氨基酸的密码子往往不是只有一种)　(3)限制酶和DNA连接酶　启动子和终止子　(4)确保编码乙型肝炎病毒表面抗原的基因插入到酵母菌细胞的染色体DNA上 解析　(1)乙型肝炎疫苗可作为抗原引起人体产生特异性免疫反应。乙型肝炎疫苗需先后接种多次的目的是使人体产生更多的抗体和记忆细胞，以发挥最大的免疫效果。(2)由于mRNA上的密码子具有简并性，根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA的核苷酸序列不是唯一的，所以推测出的基因的核苷酸序列不是唯一的。(3)在构建基因表达载体过程中，需要用限制酶切割目的基因片段与载体，再用DNA连接酶把目的基因与载体连接起来。构建的基因表达载体中，启动子和终止子分别是基因表达中转录起始和终止的调控序列，目的基因需要插在启动子和终止子之间。(4)真核细胞分裂时细胞质DNA随机分配，应将目的基因插入到酵母菌细胞的染色体DNA上，以确保目的基因在酵母菌细胞中稳定遗传。 PCR技术运用专题 1.(1)逆转录酶　限制酶　氢　T－DNA(2)fps基因　较多(3)感染植物，将目的基因转移到受体细胞中　青蒿素产量 解析　(1)据图示可知，酶1促进逆转录的过程，故为逆转录酶，酶2用于切割目的基因和质粒，故为限制性内切核酸酶(限制酶)。利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90～95 ℃，目的是破坏DNA分子中的氢键。构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入Ti质粒的T－DNA。(2)检验目的基因是否整合到青蒿基因组，可用DNA分子杂交法，即将fps基因制成基因探针，与青蒿基因组DNA杂交。与野生青蒿相比，该探针与转基因青蒿DNA形成的杂交带的量较多。(3)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，由图可知，农杆菌的作用是感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。为准确判断该课题组的研究目的是否达到，必须检测转基因青蒿植株中的青蒿素产量，若产量增高，则说明达到了目的。 2.答案　(1)一段核苷酸序列　(2)使DNA解链，然后使引物结合到互补DNA链上　3　(3)重组质粒　启动子　(4)放射性同位素、生物素或荧光染料等标记的干扰素(目的)基因　mRNA 解析　(1)进行PCR的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成一对引物，因此进行Ⅰ过程的前提是要根据干扰素基因的一段核苷酸序列设计引物。(2)PCR过程中需加热至90～95 ℃，目的是使DNA双链解旋，然后冷却至55～60 ℃，目的是使引物结合到互补DNA链上。根据PCR复制的特点，结合图示可知，图示中干扰素基因的两条链均应是第二次复制才能形成的子链，所以至少需要复制三次才能形成图中的干扰素基因。(3)图中A是干扰素基因和质粒连接形成的重组质粒(或基因表达载体)，A上与RNA聚合酶识别和结合的部位称为启动子。(4)基因转录的产物包括mRNA，由于转录过程中遵循碱基互补配对原则，因此为检测干扰素基因在酵母菌细胞中是否转录，可用放射性同位素、生物素或荧光染料等标记的干扰素(目的)基因作探针，与从细胞中提取的mRNA进行分子杂交。 3.答案　(1)逆转录　构建基因表达载体(2)B、C　Taq　高温 (3)①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列　②甲基化酶对细胞自身的DNA进行甲基化修饰，限制酶无法识别修饰后的DNA序列 (4)目的基因随花粉传播到传统植物中，造成基因污染 解析　(1)从植物甲细胞中提取目的基因的mRNA，需通过逆转录获得cDNA。基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。(2)DNA合成的方向为5′→3′，因此使用PCR技术扩增抗旱基因时，应选用图中的B、C作为引物，该过程需要Taq酶，不需要解旋酶，而是利用高温使DNA解旋。(3)原核细胞中的限制酶可切割外源DNA，但不破坏自身的DNA，可能的原因是细胞自身DNA分子中没有该限制酶的识别序列；甲基化酶对细胞自身的DNA进行甲基化修饰，限制酶无法识别修饰后的DNA序列。(4)在大田里栽培转基因植物时，要求转基因植物和传统作物之间间隔足够远的距离，以免目的基因随花粉传播到传统植物中，造成基因污染。 4.答案(1)目的基因　农杆菌转化(2)BD　3、5、8　目的基因(PAcA－CTB基因)没有转录或转录的mRNA没有翻译 解析　(1)将CTB基因与PAcA基因连接成嵌合(PAcA－CTB)基因，作为目的基因与Ti质粒的T－DNA拼接，构建表达载体。将基因表达载体导入离体的黄瓜叶肉细胞中可以用农杆菌转化法。(2)PCR技术中，子链合成的方向是从5′到3′，因此应该选择引物B、D。1号来自未转化植株，2号是含PAcA－CTB基因的质粒，3～8号来自转基因植物，从结果可以看出，3、5、8号植物含有PAcA－CTB基因。若获得的转基因植物并没有产生相应的基因工程疫苗，根据中心法则分析，可能的原因是目的基因(PAcA－CTB基因)没有转录或转录的mRNA没有翻译。 $$