专题05 基因工程（广东专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期中真题分类汇编

专题5 基因工程 考点概览 考点01 基因工程的操作程序 考点02 基因工程的应用 考点03 蛋白质工程的原理及其应用 基因工程的操作程序考点01 一、单选题 1．（23-24高二下·广东佛山·期中）“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（    ） 去杂质方式 沉淀质量（g） DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 二苯胺鉴定 离心 0.068 81.5 1.53 蓝色 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 （注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的（OD260/OD280为1．8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。） A．猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料 B．对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀 C．加入预冷的体积分数为95%酒精能析出DNA是由于DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精。 D．离心法可以获得更高纯度的DNA 2．（23-24高二下·广东深圳·期中）下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程，该过程中sgRNA（向导RNA）可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点。下列有关说法错误的是（    ） A．sgRNA能与靶基因上特定碱基序列互补起到指引作用 B．基因突变是不定向的，而基因编辑能定向改变基因结构 C．核酸内切酶Cas9可特异性识别核苷酸序列并断裂磷酸二酯键 D．使用该项基因编辑技术来预防人的某些遗传病时需经严格审查 3．（23-24高二下·广东深圳·期中）下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。下列有关说法正确的是（    ） 限制酶 AluⅠ BamHⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别序列 切割位点 AG↓CT TC↑GA G↓GATCC CCTAG↑G CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A．BamHⅠ切割的是氢键，AluⅠ切割的是磷酸二酯键 B．能被BamHⅠ切割的序列也能被Sau3AⅠ识别和切割 C．限制酶AluⅠ和SmaⅠ切割产生的末端属于黏性末端 D．上述限制酶切割产生的任意末端均可被T4DNA连接酶连接 4．（23-24高二下·广东深圳·期中）在以香蕉为实验材料进行DNA粗提取与鉴定的实验中，下列有关分析正确的是（    ） A．DNA粗提取的原理主要是DNA与蛋白质的酸碱性不同 B．向上清液中加入体积分数为75%的热酒精，有利于DNA析出 C．用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起的白色丝状物即为粗提取的DNA D．向DNA的丝状物加入二苯胺试剂，经沸水浴5min后就会呈现蓝色 5．（23-24高二下·广东佛山·期中）已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端） 限制酶1：—↓GATC—    限制酶2：—CATG↓— 限制酶3：—G↓GATCC—    限制酶4：—CCC↓GGG— 下列有关说法错误的是（    ） A．限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端 B．限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列 C．E.coliDNA连接酶可连接由限制酶3切出的黏性末端，也可连接由限制酶4切出的平末端 D．切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，以防止目的基因环化 6．（23-24高二下·广东清远·期中）新疆光照最多可达到18个小时以上，生产的棉花以绒长、品质好、产量高著称于世，其年产量超500万吨，占国内产量比重约87%，但在棉花在种植过程中常常会受到棉铃虫的侵袭，这会使棉花大量减产，早期农业科技工作者采用重组DNA技术获得抗虫棉新品种，下列关于基本工具的说法错误的是（    ） A．T4 DNA连接酶只能连接双链DNA片段的平末端 B．细菌细胞内含有的限制酶不能对自身DNA进行切割 C．限制酶切割DNA后不一定能产生黏性末端 D．质粒是基因工程中常用的载体 7．（23-24高二下·广东惠州·期中）下列关于载体的叙述中，错误的是（    ） A．基因工程中所用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等 B．质粒DNA上要至少有一个限制酶切割位点 C．质粒是一种裸露的、结构简单、能自我复制的单链DNA分子 D．质粒上要有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选 8．（23-24高二下·广东肇庆·期中）下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是（　　） A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核 B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同 C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精 D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色 9．（23-24高二下·广东·期中）现有一长度为 3000 碱基对（bp）的线性 DNA 分子，用限制酶酶切后进行凝胶电泳，使产物分开。用酶 H 单独酶切、用酶 B 单独酶切、用酶 H 和酶 B 同时酶切，结果如图（灰色条带表示产物，不同分子量的 DNA 片段位于不同条带）。下列相关叙述正确的是（    ） A．酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点 B．酶 H 有 2 个识别位点和切割位点 C．酶 B 有 3 个识别位点和切割位点 D．酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 3 个 DNA 片段 10．（23-24高二下·广东惠州·期中）某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法错误的（    ） a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp) 2100: 1400: 1000: 500 1900: 200: 800: 600: 1000: 500 A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的 B．a酶与b酶切割后形成的黏性末端不相同 C．a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键 D．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 11．（23-24高二下·广东茂名·期中）同尾限制酶简称同尾酶，指一类限制性核酸内切酶，它们的来源不同，能够对DNA切割产生相同的黏性末端，而其识别序列的特异性不同。下表中，属于同尾酶的组合是（    ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamH I G↓ GATCC Kpn I GGTAC↓ C EcoR I G↓ AATTC Sau3A I ↓GATC Hind II GTY↓RAC Sma I CCCT↓GGG （注：Y=C或T；R=A或G ） A．BamH I和Sau3A I B．EcoR I和Kpn I C．Sau3A I和Sma I D．Hind II和Sma I 12．（23-24高二下·广东佛山·期中）“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定；某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 去杂质方式 沉淀质量（g） DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 二苯胺鉴定 离心 0.068 81.5 1.53 蓝色 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 注：OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。 A．猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料 B．对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀 C．离心法可以获得更高纯度的DNA D．离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA 13．（23-24高二下·广东佛山·期中）“工欲善其事，必先利其器”。进行基因工程操作需要依靠三种分子工具。下列叙述正确的是（　　） A．这三种工具的化学本质都是蛋白质 B．这三种工具都来自原核生物，不能从其他生物中获取 C．这三种工具都能识别DNA分子的特定脱氧核苷酸序列 D．E。coliDNA连接酶不能连接具有平末端的DNA片段 14．（23-24高二下·广东·期中）在基因工程的操作中，需要三种工具，分别是“分子手术刀”、“分子缝合针”和“分子运输车”，关于这三种工具的叙述，不正确的是（    ） A．“分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶，可以断开 DNA 的磷酸二酯键 B．“分子缝合针”指的是 DNA 聚合酶，可以催化生成断裂的磷酸二酯键 C．“分子运输车”指的是载体，常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体 D．“分子手术刀”主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的 DNA 15．（23-24高二下·广东云浮·期中）下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（    ） A．DNA和蛋白质都不溶于酒精 B．DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液 C．提取DNA时，加入的酒精溶液应预冷 D．可用二苯胺试剂鉴定DNA 16．（23-24高二下·广东云浮·期中）下列有关基因工程操作工具的叙述，正确的是（    ） A．限制性内切核酸酶将DNA双链切割成两条单链 B．限制性内切核酸酶的基因只存在于微生物中 C．质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点 D．将动物基因转入大肠杆菌等宿主细胞内只能以病毒为载体 17．（23-24高二下·广东茂名·期中）“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程如下图。下列选项是某同学的总结，其中叙述错误的是（    ） A．①过程为裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B．②过程为分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C．③过程为沉淀：反复多次可以完全去除蛋白质杂质 D．④过程为鉴定：在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 18．（23-24高二下·广东茂名·期中）下图为借助CRISPR/Cas9基因编辑技术插入外源基因的过程图，其中PAM序列是一个短DNA序列，单链向导RNA可引导Cas9内切酶到特定的基因位点进行切割。下列叙述错误的是（    ）    A．Cas9内切酶能将脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B．细菌细胞中的限制酶也能起到类似Cas9内切酶的作用 C．Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关 D．双链DNA的断裂修复过程需要DNA聚合酶的催化 19．（23-24高二下·广东·期中）DNA粗提取与鉴定实验的相关操作如图所示，将步骤①充分搅拌后获得的黏稠不溶物进行步骤②的操作。下列相关叙述错误的是（    ） A．步骤①可去除混合物中不溶于酒精的蛋白质等物质 B．步骤②目的是使DNA溶解在溶液中 C．步骤①和步骤②所用的溶液浓度可能相同 D．步骤②黏稠物溶解后可用二苯胺试剂鉴定，但需要加热 20．（23-24高二下·广东广州·期中）在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。相关叙述不正确的是（　　） A．大肠杆菌中既有A也有B，单体a有4种，单体b有4种 B．④是脱水缩合，产生的H2O中H来源于氨基和羧基，O来源于羧基 C．人体细胞的遗传物质是A，A能与二苯胺沸水浴加热呈蓝色 D．C的多样性与单体c的空间结构、种类、数目和排列顺序有关 21．（23-24高二下·广东广州·期中）环境DNA（eDNA）是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合”，它涵盖的范围非常广泛，无论是土壤、空气、液体，甚至是排泄物，都可以从中找到可作为样品的eDNA，并利用PCR进行扩增。有关说法不正确的是（　　） A．DNA中碱基对特定的排列顺序代表了特定的遗传信息 B．PCR扩增微量的样品eDNA利用的原理是DNA半保留复制 C．PCR体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在复性过程中起作用 D．eDNA获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护 22．（23-24高二下·广东广州·期中）人凝血酶Ⅲ是一种分泌蛋白，可预防和治疗急慢性血栓。重组人凝血酶Ⅲ是世界上首个上市的动物乳腺生物反应器生产的重组蛋白药物。下列相关叙述错误的是（　　） A．可从人细胞中提取RNA后通过逆转录获取目的基因 B．目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子 C．用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞来获得转基因动物 D．若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性高的人凝血酶Ⅲ 23．（23-24高二下·广东佛山·期中）PCR定点突变技术是一种基因工程技术，它可以通过人工合成的引物，使目标DNA序列发生特定的突变，从而实现对基因的精确编辑。PCR定点突变技术的过程如图所示（图中对应的字母为引物，黑点为定点诱变的位点）。下列叙述错误的是（    ）    A．获得片段1所需要的引物为F和R_m，且2次循环即得片段1 B．获得片段2所需要的引物为R和F_m，且1次循环即得片段2 C．图中两种引物F_m和R_m之间，能够进行碱基互补配对 D．图中PCR扩增所需要的引物F和R最好不配对 24．（23-24高二下·广东佛山·期中）基因工程中，常用PCR特异性地快速扩增目的基因，PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程。下列有关PCR的叙述，错误的是（    ） A．DNA模板边解旋边合成子链 B．PCR的缓冲液中一般要添加Mg2+ C．PCR需要耐高温的DNA聚合酶但不需要解旋酶 D．复性过程中引物会通过碱基互补配对与模板链结合 25．（23-24高二下·广东深圳·期中）噬菌体展示技术（如下图所示）可将某些目标蛋白（如抗体、受体等）呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（    ） A．外源目的基因都能在噬菌体中获得有效的表达和展示 B．构建噬菌体展示库需要用到限制酶和DNA连接酶等工具 C．构建噬菌体展示库需将目标蛋白基因与噬菌体DNA进行重组并转染细菌 D．通过诱变处理及多轮筛选有可能获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 26．（23-24高二下·广东深圳·期中）多溴联苯醚（简称BDE-47）是一种电子垃圾分解后产生的环境污染物，会对人体神经系统、生殖系统等产生毒害。为提高好氧细菌对其的降解效率，将GB-2细菌内获取的BDE-47降解基因导入WT-G受体菌，构建成基因工程菌1、2、3，如图是对三种菌相关基因的电泳结果。下列有关叙述错误的是（    ） A．为获得GB-2菌应从多溴联苯醚污染区取样 B．可通过PCR技术获取和扩增BDE-47降解基因 C．凝胶中DNA分子迁移的速率仅与DNA分子大小和构象有关 D．由图可知，工程菌2降解BDE-47的能力较强，可用于扩大培养 27．（23-24高二下·广东深圳·期中）PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键，5'端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列，dNTP是DNA合成的原料，还可为DNA合成供能。下列相关说法正确的是（    ） A．图示过程表示复性，该过程所需温度比下一个环节高 B．引物是能与模板链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 C．耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5'端开始延伸DNA子链 D．经过1个循环后，两个子代DNA分子的脱氧核苷酸数量完全相同 28．（23-24高二下·广东佛山·期中）如图表示某质粒的结构示意图。下列叙述错误的是（　　）   A．构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间 B．由该质粒的限制酶识别位点可知，可选择EcoRI和HindⅢ切割质粒 C．启动子能与RNA聚合酶结合，驱动相关基因转录出相应的mRNA D．该质粒中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选 29．（23-24高二下·广东佛山·期中）水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术将相关基因导入水稻细胞中，建立水稻“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，减少使用氮肥的成本以及可能造成的环境污染。下列相关叙述正确的是（    ） A．用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，72℃左右复性，55℃左右延伸 B．将固氮基因导入水稻细胞可以用农杆菌转化法 C．可用PCR技术检测固氮基因在水稻细胞内是否表达 D．若检测到固氮基因表达产物，即说明转基因固氮水稻培育成功 30．（23-24高二下·广东深圳·期中）科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。已知GFP蛋白可在一定条件下发出绿色荧光。下列有关说法正确的是（    ） A．培育“报警器”需要导入天然大肠杆菌的目的基因只有GFP基因 B．转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工 C．当环境中没有四环素时，TetR基因表达产物TetR蛋白会明显增多 D．当环境中存在四环素时，TetR蛋白的抑制作用被解除，GFP蛋白表达 31．（23-24高二下·广东茂名·期中）PCR 技术不仅可用于基础研究，还适用于日常的临床诊断、法医学调查和农业生物技术研究。采用PCR方法进行研究，其反应程序如图所示。下列叙述不正确的是（    ）    A．PCR 反应中的每次循环的变性、复性、延伸过程，都涉及氢键的形成或断裂 B．延伸和后延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸 C．PCR应用于临床病原菌检测，所用的引物应该能与病原菌的两条单链DNA特异性结合 D．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 32．（23-24高二下·广东茂名·期中）哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是（    ） A．下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成 B．细胞Ш只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．受精时，精子发生顶体反应可阻止多精入卵 D．培育转基因动物通常选择细胞IV作为受体细胞 33．（23-24高二下·广东惠州·期中）用限制酶Spe Ⅰ和Hind Ⅲ切割质粒，用限制酶Hind Ⅲ和Xba Ⅰ切割目的基因，之后连接，构建基因表达载体。下列叙述错误的是（    ） 限制酶 Spe I Hind Ⅲ Xba I 识别序列             A．若该质粒导入微生物中可用感受态转化法 B．构建的基因表达载体除图示组成外，还需有启动子和终止子 C．表中限制酶的种类不能将目的基因剪切并插入质粒中 D．利用PCR技术获取目的基因时，引物的延伸方向是从5’端到3’端 34．（23-24高二下·广东惠州·期中）聚合酶链式反应（PCR）能实现对相应核苷酸序列的大量复制，相关叙述错误是（    ） A．该技术的原理是DNA的半保留复制 B．复性是为了使解旋后的两条链与引物碱基互补配对 C．该技术参与的组分有耐高温的DNA聚合酶，引物、4种脱氧核苷酸和解旋酶等 D．PCR技术的产物通常用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 35．（23-24高二下·广东肇庆·期中）限制酶 MunⅠ和限制酶 EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别如下：—C↓AATTG—和—G↓AATTC—如图表示某目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒过程，下列叙述错误的是（　　） A．用限制酶 EcoRⅠ切割目的基因，同时用限制酶 MunⅠ切割质粒 B．构建重组质粒时，会形成不止一种脱氧核苷酸序列（考虑DNA片段两两连接） C．将重组质粒同时用以上2种限制酶切割则会再形成1种长度的 DNA 片段 D．标记基因一般是抗生素基因或荧光标记基因，便于目的基因的筛选 36．（23-24高二下·广东肇庆·期中）科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将修饰后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误的是（　　） A．通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的遗传性状 B．在“基因敲除”中需要用到限制性内切核酸酶、DNA连接酶等 C．这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代 D．“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究 37．（23-24高二下·广东肇庆·期中）研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路，制备了一种膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．步骤①和步骤③所代表的操作分别是显微注射、胚胎移植 B．步骤③时一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚 C．用促性腺激素对供体雌性动物及代孕母体进行同期发情处理 D．膀胱生物反应器将会受到转基因动物的性别和年龄的限制 38．（23-24高二下·广东肇庆·期中）PCR是多聚酶链式反应的缩写。下列叙述错误的是（　　） A．RCR的原理是DNA半保留复制 B．利用PCR扩增目的基因需要解旋酶 C．PCR扩增目的基因需要合成引物 D．PCR可在短时间内大量扩增目的基因 39．（23-24高二下·广东肇庆·期中）在基因工程中涉及到DNA的提取、目的基因的扩增及电泳鉴定，下列有关叙述正确的是（    ） A．利用DNA不溶于酒精、不能溶于2mol/L的NaCl溶液的性质，可进行DNA的粗提取 B．待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率 C．在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下会逐渐产生砖红色沉淀 D．PCR过程中，耐高温的DNA聚合酶需先与启动子结合，继而从引物的3′端延伸子链 40．（23-24高二下·广东惠州·期中）限制酶Mun I和限制酶EcoRI的识别序列及其切割位点分别如下:-C↓AATTC-和-G↓AATTC-, 下图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程，下列相关叙述错误的是（    ） A．限制酶作用于特定位点的磷酸二酯键 B．每一种限制酶只能识别双链DNA 的特定核苷酸序列 C．限制酶MunI和限制酶EcoRI切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对 D．为了能够将目的基因拼接到质粒上，应同时用以上2种限制酶切割质粒 41．（23-24高二下·广东惠州·期中）下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（    ） A．DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B．将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色 C．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA 连接酶，该酶在延伸过程中起作用 D．电泳时分子的迁移速率与凝胶浓度、分子大小及构象有关，为便于观察，可在凝胶中添加核酸染料 42．（23-24高二下·广东茂名·期中）花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。某研究小组用花椰菜、紫罗兰两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生（图1）和鉴定（图2），最终获得高产抗病再生植株。下列相关说法不正确的是（    ）    A．花椰菜和紫罗兰之间存在生殖隔离 B．图1中，②常利用灭活的病毒来诱导原生质体融合 C．图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜 D．病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株 43．（23-24高二下·广东汕头·期中）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（   ）    A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种 B．A→B的②过程中耐高温DNA聚合酶能够在引物3’端延伸子链 C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞 D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法 44．（23-24高二下·广东·期中）pIJ702是一种常用质粒，其结构如图所示，tsr为硫链丝菌素（一种抗生素）抗性基因，SacⅠ、SphⅠ和BglⅡ分别为相应三种限制酶在pIJ702上的识别位点。以限制酶SacⅠ和SphⅠ切取目的基因，与质粒pIJ702上长度为0.4kb的SacⅠ/SphⅠ片段进行置换，构建重组质粒pZHZ8，再用限制酶BglⅡ切割两种质粒，得到DNA片段长度如表所示。下列相关叙述正确的是（    ） pIJ702 pZHZ8 BglⅡ 5.7kb 6.7kb A．限制酶SacⅠ和SphⅠ切割形成的末端一定相同 B．限制酶SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因长度为1.4kb C．上述目的基因中不含有限制酶BglⅡ的切割位点 D．含pZHZ8的细菌不能在含硫链丝菌素的培养基上生长 45．（23-24高二下·广东茂名·期中）研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了不同株系的拟南芥。下列相关表述正确的是（    ） A．构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA聚合酶 B．将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体 C．Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等 D．只要检测出拟南芥细胞中含有抗逆基因，就代表抗逆拟南芥培育成功 46．（23-24高二下·广东广州·期中）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）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，携带目的基因的受体菌在含Tet的培养基中能形成菌落 D．若用SalⅠ酶切，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 47．（23-24高二下·广东广州·期中）利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似。下列有关利用PCR从DNA中间扩增目的基因的说法，错误的是（　　） A．PCR原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理 B．第三轮循环产物中同时含有两种引物的DNA片段所占的比例为3/4 C．引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 D．PCR过程包括变性、复性和延伸，延伸方向是从母链的5'端到3'端 48．（23-24高二下·广东广州·期中）“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（　　） A．单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选出的是杂交瘤细胞 B．基因工程中通过标记基因筛选出的细胞，还必须进行分子水平的检测 C．植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选 D．用选择培养基对微生物进行筛选时，实验组接种微生物，对照组不接种微生物 49．（23-24高二下·广东·期中）琼脂糖凝胶电泳可以根据DNA片段的大小（常以碱基对数计）对其进行分离，提取某哺乳动物和其母本以及几只可能为其父本的待测定雄性个体的DNA，经处理后进行PCR扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，其中M代表母本，C代表该哺乳动物，F1~F4代表待测雄性个体。下列相关叙述错误的是（    ） A．PCR扩增技术利用了DNA热变性和半保留复制的原理 B．凝胶中DNA的迁移速率与DNA分子的大小和构象有关 C．由结果可知，PCR扩增后的产物中仅有12个DNA片段 D．由结果推测，待测雄性个体中的F2是该哺乳动物的父本 50．（23-24高二下·广东茂名·期中）科学家提取苏云金杆菌的Bt抗虫蛋白基因导入棉花细胞，成功培育出转基因抗虫棉。下列叙述错误的是（    ） A．将Bt基因导入棉花细胞采用我国科学家独创的花粉管通道法 B．Bt抗虫蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消化系统与其碱性环境有关 C．Bt基因能在棉花中表达说明细菌和棉花共用一套遗传信息 D．PCR扩增Bt基因时，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶 51．（23-24高二下·广东汕头·阶段练习）实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（    ）    A．做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针 B．如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒 C．RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增 D．还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 二、非选择题 52．（23-24高二下·广东广州·期中）土壤盐渍化会影响水稻生长发育，研究人员将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中，培育耐盐碱水稻新品种，其操作流程及可能用到的限制酶如图所示，其中TetR为四环素抗性基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，①~⑦表示操作过程。回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 -G↓GATCC- -T↓GATCA- -CCC↓GGG- -↓GATC- (1)过程①PCR扩增OsMYB56基因时加入的酶催化 键的形成，还需要添加引物，应选用引物组合 。 ①5'-CTTGGATGAT-3' ②5'-TAAGTTGTCT-3' ③5'-TAGTAGGTTC-3' ④5'-TCTGTTGAAT-3' ⑤5'-ATTCAACAGA-3' ⑥5'-ATCATCCAAG-3' (2)Ti质粒中启动子的功能是 。为了筛选出含重组质粒的根瘤农杆菌，根瘤农杆菌应在添加 的选择培养基上培养。 (3)过程③应选用限制酶 切割质粒，利用所选限制酶进行操作的优势是 ，切割后需要用 酶（填具体名称）进行连接才能获得重组质粒。 (4)在分子检测中，研究人员对转基因水稻DNA进行PCR，再对PCR产物进行 鉴定。若要鉴定OsMYB56基因是否表达，从分子水平上检测的方法是 技术。 53．（23-24高二下·广东广州·期中）某病毒B对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。请回答： (1)过程①一般采用 法将基因A导入工程菌内。过程②基因A能在工程菌内表达产生蛋白A的原因是 。 (2)过程③处理的目的是 。过程⑤常用 诱导细胞融合。 (3)图中经筛选1得到的杂交瘤细胞具有的特点是 ，筛选2的方法是 。 (4)为了得到大量的抗病毒B的单克隆抗体，可将杂交瘤细胞接种到适宜的动物细胞培养液中进行培养，但杂交瘤细胞的接种量会影响单克隆抗体的产量。为了探究培养液中杂交瘤细胞的最佳接种量，请写出实验思路： 。 54．（23-24高二下·广东惠州·期中） 图1 中的三个 DNA 片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3A Ⅰ三种限制酶的识别序列与切割位点，图2为某种表达载体的示意图(载体上的 EcoR Ⅰ、Sau3A Ⅰ的切点是唯一的)。 根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)经 BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是 。 (2)若某人利用图2所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图3 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有 ，不能表达的原因是 。 (3)DNA 连接酶是将两个DNA 片段连接起来的酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 。 (4)为了检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR 方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 (填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR 模板。 55．（23-24高二下·广东佛山·期中）科学家利用基因工程改造的大肠杆菌基因组生产人胰岛素，如图是运用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。回答下列问题：    (1)适合作为目的基因的载体需要满足一些条件，根据基因表达载体的组成分析，图中质粒没有标出的结构是 ，该结构的作用是 。 (2)大肠杆菌内目的基因转录时，转录的模板是 （填“a链”或“b链”），目的基因表达产物没有生物学活性的原因是 。 (3)某同学尝试用PCR扩增目的基因。PCR利用的原理是 ，一次PCR一般要经历30次循环，每次循环的步骤是 。 (4)在PCR反应体系中，主要成分有缓冲液、4种脱氧核苷酸、两种引物、 等。其中引物的作用是 。 (5)PCR的产物一般通过 来鉴定。影响DNA分子在凝胶中的迁移速率的因素有 等（例举出2点即可）。 56．（23-24高二下·广东佛山·期中）马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力，导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因（S-RNase）控制的，我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯，为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9（主要由Cas9和向导RNA组成）基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图，回答下列问题： (1)用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同，因此首先要确定马铃薯S-RNase基因中的待编辑序列，可以通过PCR技术扩增S-RNase基因，作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据 设计引物，引物的作用是 。 (2)CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，若马铃薯S-RNase基因序列为5'-AGGA……ACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为 ；Cas9蛋白可催化 （填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。 (3)欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是 。 (4)实验发现，CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在脱靶效应，即基因编辑时，不仅对目标基因进行了修改，还对其他无关基因进行了不必要的编辑，造成非目标基因突变。造成“脱靶”最可能的原因是 。 57．（23-24高二下·广东佛山·期中）近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。微藻细胞能积累油脂可以用于生产生物柴油。研究人员利用RT—PCR技术（将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段）获得油料作物紫苏DGATI基因，将其导入四尾栅藻，获得转基因产油微藻。操作过程如图1。 注：克隆质粒主要用于目的基因的大量复制；LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色。 (1)RT-PCR过程所需要的酶主要有 和TaqDNA聚合酶，其中TaqDNA聚合酶需要 （离子）的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过 鉴定，鉴定的结果显示 条带（填数字）说明扩增成功。 (2)DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经 处理后的大肠杆菌细胞，并接种到添加 的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为 的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 (3)用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到 ，并导入到四尾栅藻。 (4)研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。 结果显示： 。 58．（23-24高二下·广东深圳·期中）B基因存在于水稻基因组中，该基因可在体细胞和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，科学家设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题： 注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光 (1)从水稻体细胞中提取总RNA，在 酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列；再与Luc基因组装成融合基因，构建B-Luc融合基因需要的工具酶有 。 (2)融合基因必须连接到T-DNA中的启动子和终止子之间，其中启动子是 识别并结合的位点。表达载体中卡那霉素抗性基因的作用是 。 (3)过程①常对农杆菌进行 溶液处理，使其处于能 的生理状态。若借助Luc基因的表达产物来完成图中第二次鉴定筛选，则筛选的具体方法是 。 (4)从转基因水稻植株的未成熟种子中分离出胚，观察到其细胞内仅含一个染色体组，科学家据此判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的。已知正常情形下的水稻卵细胞在未受精时，不能继续发育形成胚；由此说明B基因的表达能使卵细胞 。实验结果发现该转基因水稻产生的所有卵细胞并不都含有B基因，出现该结果的可能原因是 。 59．（23-24高二下·广东·期中）肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关，肝纤维化是指肝细胞外基质的病理性沉积，沉积物中型胶原蛋白是主要成分。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，大量产生I型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。型胶原蛋白由α1和α2两条肽链组成，并分别由COL1Al和COLIA2编码。本研究旨在通过基因工程技术用人COLIA1启动子序列调控增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的表达，在LX-2细胞（永生化的人肝星状细胞）中建立一个人肝星状细胞活化的可视化报告系统。 (1)研究过程中应将LX-2细胞置于含 的气体条件下培养。 (2)研究人员构建了如图1所示的基因表达载体，其中Kozak序列能增强EGFP巷因的表达，已知EGFP基因的α链为转录的模板链，则应将图2中EGFP基因的 （“A”或“B”）端与Kozak序列连接，除图1中所示元件外，基因表达载体还应具备 （至少答两点）等元件。    (3)使用慢病毒包装系统将基因表达载体导入LX-2细胞中，并筛选得到了荧光强度最强的细胞株（LX-2-CE）进行扩大培养用于后续研究。为验证LX-2-CE能通过EGFP表达来反映细胞表达COLIA1能力的改变，本研究选取了已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯对LX-2-CB进行处理。实验分组中，阴性对照组为 ，阳性对照组为加10μg/L的TGF-β1诱导处理的LX-2-CE，实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与10μg/L的TGF-β1共处理的LX-2-CE。实验结束后，对各组LX-2-CE进行荧光检测。若实验组的荧光强度均 （“低于”或“高于”）阳性对照组的荧光强度，说明LX-2-CE荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用。实验中10μg/L的1TGF-β1的作用是 。 (4)系列实验结果表明，外源性COLIA1启动子调控的EGFP的表达能在一定程度上反映内源性COL1Al启动子调控的COLIA1的表达水平的变化。请你推测该人肝星状细胞活化的可视报告系统建立的意义是 。 60．（23-24高二下·广东·期中）某科研小组欲用图1所示的质粒构建人胰岛素基因表达载体，让其在大肠杆菌中表达出人胰岛素前体物质，对人胰岛素基因所在的DNA片段进行测序，发现其两端附近无限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点。已知人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因。请回答下列问题： (1)可采用 来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过 进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则原因可能是 （答出一点）。 (2)为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基，序列为5'- -3'。 (3)图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是 。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入经 处理后的 （填“不抗氨苄青霉素”“不抗四环素”或“不抗氨苄青霉素和四环素”）的受体大肠杆菌中。 61．（23-24高二下·广东肇庆·期中）鲸死亡后会沉入海底，俗称“鲸落”。“鲸落”后期会形成一个以厌氧菌和硫细菌等为主体的生态系统。厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食，同时产生一些硫化氢等硫化物。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐，并以该过程中释放的能量合成有机物。请回答相关问题： (1)培养微生物的培养基中一般都会含有水、无机盐、氮源和碳源，培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源是 。硫细菌属于 （填“自养或“异养”）生物，因此培养基中的成分需要特殊配制，主要体现在 ，这种培养基可以用来专一性培养硫细菌，所以属于 培养基。 (2)科学家欲研究死鲸的遗传属性，在“鲸落”中提取到了死鲸的DNA,然后可以用PCR技术对其DNA进行扩增，在扩增死鲸DNA的过程中，除了要加入死鲸的DNA作模板外，还需要加入 （至少答三种）等物质。 (3)为了统计“鲸落”中含有微生物的数量，需将“鲸落”提取物加水稀释，然后将稀释水样用涂布器分别涂布到培养基进行培养后计数，这种方法称为 。下面所示的四种菌落分布情况中，不可能由该方法得到的是 。与实际活菌数相比，该方法的统计结果一般偏小，原因是 。 62．（23-24高二下·广东肇庆·期中）B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2N）和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。 (1)B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中______。 A．含B基因的染色体缺失 B．DNA聚合酶失活 C．B基因发生基因突变 D．B基因的启动子无法启动转录 (2)从水稻体细胞或 中提取总RNA，构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因（表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光）连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建重组表达载体。 (3)在过程①、②转化筛选时，过程 中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上，过程 在培养基中应加入卡那霉素。图中基因表达载体构建与转化的过程中，目标基因共经过 次拼接。 (4)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明 。 63．（23-24高二下·广东肇庆·期中）应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题： (1)在培育转人生长激素基因牛过程中，进行基因表达载体构建时，人生长激素基因的上游必须含有 。①过程需要的工具酶是 ，③过程培养到桑葚胚或囊胚阶段，可以采用 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。 (2)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是 细胞，Ⅲ代表的细胞具有 的特点。 (3)在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的技术是 。 64．（23-24高二下·广东肇庆·期中）东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品。发酵过程中常因霉菌等大量繁殖导致酸菜腐败发臭。黑龙江大学科研人员从酸菜中分离出具有高效抗菌活性的乳酸菌用于发酵，将白菜腌制成了口感好、保质期长的“黑大酸菜”。回答下列问题： (1)为获得具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种，需要从市售保质期 （填“较长”或“较短”）的酸菜中进行筛选。 (2)通常可利用 法对培养基进行灭菌分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 。 (3)筛选出的乳酸菌能分泌一种新型的细菌素（多肽），因而具高效抑菌活性。研究人员从该种乳酸菌中提取细菌素基因，利用基因工程技术获得了高效表达细菌素的工程菌。 ①利用PCR技术扩增细菌素基因时，经过4轮循环，消耗引物的个数是 。 ②一般用 的方法对扩增产物进行检测，结果如下图： 注：电泳图谱中1号为DNA标准样 2号PCR的模板是“未转化”的受体菌DNA 3号PCR的模板是“已转化”的受体菌DNA 4号对应的PCR体系未加模板DNA 设置4号的目的是 （答出1点即可），电泳结果表明 。 ③进一步通过检测与鉴定最终获得了高效表达细菌素的工程菌。 65．（23-24高二下·广东肇庆·期中）人乳铁蛋白（hLTF）是一种铁结合的糖蛋白、具有抑菌、提高免疫力等重要功能。研究者通过转基因技术培育能生产hLTF的奶牛，从牛奶中分离提纯hLTF，回答下列问题。 (1)从原核生物中获取的质粒不适用于直接构建真核生物的表达载体，其启动子需要进行替换才有可能在真核细胞中表达，主要原因是 。 (2)研究人员采用小鼠乳清酸蛋白基因的启动子和终止子来替换pA质粒中的部分序列，再拼接hLTF基因，最终形成pW2-hLTF重组质粒，过程如下图：   科学家常用PCR特异性地快速扩增目的基因，其原理是 。 PCR扩增过程中每次循环一般可分为 。在扩增小鼠乳清酸蛋白基因的启动子、终止子和hLTF基因时，均需引入限制酶的识别序列和切割位点，以便剪接到质粒的指定位置。据图分析，PCR扩增小鼠乳清酸蛋白基因的启动子所需的两种引物应分别包含 （限制酶）的识别序列。 (3)构建基因表达载体过程中，将修饰后的hLTF基因插入重组质粒的启动子和终止子之间后，不一定能获得所需要的基因表达载体，原因是 。 (4)经检测筛选所获得的基因表达载体pW2-hLTF通过 的方法导入到奶牛的受精卵细胞中，以获得能产生hLTF的转基因奶牛。 66．（23-24高二下·广东广州·期中）异丁醇具有燃值高、能量密度高等优点，其开发和利用对优化我国能源结构和保护环境有非常重要的战略意义。基于酿酒酵母的发酵途径（图甲）和图乙的质粒，研究者构建了一种表达载体pUC18，用于过表达ILV2、ILV5、ILV3、AR010基因，以实现异丁醇的大规模生产。已知氨苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成。据此回答下列问题： (1)图乙质粒上有多个限制酶切位点，作用是 。研究人员先用pUC18转化经 处理（处理方法）的大肠杆菌，以便筛选、鉴定扩增重组质粒。重组质粒上有 ，所以能在大肠杆菌中扩增。 (2)将环状载体pUC18导入酿酒酵母时，一般会将其进行酶切得到线性化载体，随后再将其导入受体细胞。根据所学的知识推测酶切得到线性化载体的目的是 。 (3)提取成功构建的表达载体并导入不能合成组氨酸的酿酒酵母菌株，将菌株接种在培养基中以获得单菌落，培养基中必须要添加的物质有 （用下列字母填写：a．组氨酸、b．氨苄青霉素、c琼脂）。 (4)异丁醇的大量积累会伤害细胞，研究人员给该工程菌导入一个经改造的光敏蛋白基因，使工程菌对特定的蓝光敏感。进行不同的光照处理，使其在异丁酵产生阶段和生长繁殖阶段进行切换，结果如下图丙所示。 注：5 / 10/ 20h pulse分别代表在黑暗条件下每隔5、10、20h发出15s和65s的蓝光脉冲30min ①对照组的酵母菌需要导入 。 ②以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行发酵时，若想进一步提高其异丁醇产量，综合图甲和图乙信息，分别写出进一步优化菌株和工艺的措施 。 67．（23-24高二下·广东清远·期中）研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转入溶菌酶基因山羊，以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，过程如下图所示。其中编号①～⑨表示过程；质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸)，基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。 限制酶 BamHⅠ BglⅡ HindⅢ XbaⅠ 识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA (1)过程②需要的限制酶是 ； (2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞，质粒S中用作标记基因的是 。为达到筛选目的，培养基的营养成分中应不含有 。将成纤维细胞培养一段时间后观察，筛选出 (选填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。 (3)过程④常用 法，过程⑨为胚胎移植，图中早期胚胎的 (结构)将发育成转基因羊。 68．（23-24高二下·广东茂名·期中）重组人血小板生成素（rhTPO）是一种新发现的造血生长因子，下图为科学家通过培育出转基因山羊生产rhTPO的过程。其中编号①-⑨表示过程，A表示含有rhTPO基因的DNA，四种限制性内切核酸酶的识别序列及切割位点见下表，请回答下列问题： 限制酶 BglⅡ BamHI HindⅢ XbaI 识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTTT ↓CTAGA    (1)②过程需要的限制性内切核酸酶是 （从题干表格中选取）。为了使目的基因能够表达，构建重组质粒时，目的基因的上游必须有 ，其为 酶的识别和结合部位。 (2)体外受精时需要将卵母细胞培养至 期。将重组质粒导入受精卵的方法是 。 (3)为使受体母羊更好的接受植入的胚胎，需提前对其进行 处理；培育转基因羊的过程，用到的胚胎工程技术有 （写出两种）。 69．（23-24高二下·广东云浮·期中）通过基因工程技术由大肠杆菌合成的人生长激素可用于治疗缺乏生长激素的垂体性侏儒症病人。如图1为通过基因工程技术生产人生长激素的过程。回答下列问题： (1)图1中①过程中可从人的垂体细胞中提取到生长激素mRNA的原因是 ，②过程为 。 (2)图1中的A为 ，利用PCR获取大量A的过程，若将一个A扩增3次，共需要引物 个。 (3)⑤过程可以先用 处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。 (4)图2为图1中B的结构示意图，启动子是一段有 。由图2分析可知，若要成功构建基因表达载体，要在A的上游和下游分别添加 、 限制酶的识别位点（假设A的内部不存在相关限制酶的识别位点）。 70．（23-24高二下·广东茂名·期中）2023年6月，云开山国家级自然保护区和华南农业大学按照紫荆木的生境，选择在云开山保护区的适生区域进行了22株人工培育实生苗的野外回归前期实验。为探究紫荆木原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组进行了如下图的实验探究： (1)植物细胞壁的主要成分为 ，在获取悬浮原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。 (2)①过程去壁处理前，要对外植体 处理后才可接种培养；②过程称为 ，在该过程中所用到的关键植物激素有 。 (3)LEA蛋白在植物遭受如盐害等胁迫时可起到很大的保护作用，某研究团队将耐盐酵母LEA蛋白基因NLEAs作为目的基因构建基因表达载体导入紫荆木培育转耐盐基因紫荆植株。将NLEAs基因导入紫荆细胞，常采用 法，获得含NLEAs基因的紫荆组织细胞后，可通过 技术，得到转基因紫荆幼苗。如何鉴定转耐盐基因紫荆植株是否培育成功？ 。 71．（23-24高二下·广东深圳·期中）东方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 iv：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 72．（23-24高二下·广东茂名·期中）人参有较好的滋补作用，干扰素对一些疾病有一定治疗效果。科研人员欲按下图1（①～④表示相关操作）所示流程，制备能合成干扰素的人参愈伤组织。含干扰素基因的DNA片段及相关酶切位点如图2所示。回答下列问题： 注：BamHⅠ识别的序列是G↓GATCC；Sau3AⅠ识别的序列是↓GATC，EcoRⅠ识别的序列是C↓AATTC。 (1)操作①利用PCR技术扩增干扰素基因时需要用到 酶，设计 种引物序列的依据是 。 (2)据图分析，操作②构建重组基因表达载体时，需要将干扰素基因插入Ti质粒的 上，最好选择用 切割干扰素基因和质粒。重组基因表达载体上未标注出的必需元件是 。 (3)步骤③可用 处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入受体细胞。步骤④常用 技术检测是否成功表达出干扰素。将转干扰素基因的人参愈伤组织加工制成的药物可能比单纯干扰素的疗效好，理由是 。 73．（23-24高二下·广东东莞·期中）“中天杨”是由我国科学家采用生物转基因技术，历经8年时间培育成功的抗盐碱、耐干旱的杨树新品种。该品种以八里庄杨为实验材料，经转mtl-D基因培育获得。如图为培育“中天杨”的操作流程，①-⑥表示操作过程，该过程中可能用到的限制酶如表所示。回答下列问题。 注：Ti质粒中的Tetr为四环素抗性基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因。 限制酶 BelI EcoRI XbaI Sau3AI BamHI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC T↓CTAGA ↓GATC G↓GATCC (1)与杂交育种相比，基因工程育种的优点有 （填序号）。 ①操作方法简便 ②目的性强，能定向改造生物性状 ③育种周期短 ④不受生殖隔离限制，能克服远缘杂交不亲和障碍 ⑤安全性高，对生态没有威胁 (2)过程②需要的工具酶是 。 (3)培育转基因杨树的核心工作是 。在进行该工作时，应在mt-D基因的两侧添加限制酶 的识别序列。 (4)将目的基因导入受体细胞除图示方法外，还有 。为了确认目的基因在植物细胞中是否成功表达，从分子水平通常使用 法进行检测。 基因工程的应用考点02 一、单选题 1．（23-24高二下·广东深圳·期中）病毒可以使人患病并危及生命安全，但合理利用病毒，也可以造福人类。下列有关病毒的应用实践，应当禁止的是（    ） A．利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝 B．用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物 C．将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌 D．对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗 2．（23-24高二下·广东深圳·期中）研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路，制备了一种膀胱生物反应器，用其获得具有特殊功能的人体蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．步骤①常用的方法是显微注射法，正常体细胞也可作为受体细胞 B．步骤②是早期胚胎培养，在胚胎发育的卵裂阶段，有机物总量减少 C．步骤③移植所用的胚胎一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚 D．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器一定会受动物性别、年龄等的限制 3．（23-24高二下·广东佛山·期中）熊猫是我国的国宝。由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率低，限制大熊猫数量的增长。科学家尝试采用细胞工程技术来克隆大熊猫。下列相关叙述正确的是（　　） A．克隆动物主要应用体外受精和胚胎移植技术 B．克隆动物的性状与提供卵母细胞的供体基本相同 C．尝试克隆大熊猫违背了我国政府提倡的“四不原则” D．通常胚胎细胞核移植和体细胞核移植难易程度不同 4．（23-24高二下·广东佛山·期中）水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是（    ） A．E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录 B．GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量 C．在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色 D．转基因斑马鱼逃逸可能引起生物安全问题 5．（23-24高二下·广东·期中）生物技术的安全性与伦理性问题是社会需要关注的热点问题之一、下列相关叙述错误的是（    ） A．转基因作为一种技术本身是中性的，我们需要理性地看待转基因技术 B．生殖性克隆人的技术已完全成熟，但会带来一些伦理道德问题，大多数人对此技术持否定态度 C．生物武器的致病能力强、攻击范围广，我国反对生物武器及其技术的扩散 D．基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑婴儿 6．（23-24高二下·广东茂名·期中）下列关于生物科学技术的有关叙述，正确的是（    ） A．“试管婴儿”和“设计试管婴儿”在我国都是被法律明文禁止的 B．用秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株的过程没有用到植物组织培养技术 C．植物组织培养根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能发生突变和基因重组 D．动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术都能形成杂种细胞和杂种个体 二、非选择题 7．（23-24高二下·广东汕头·期中）基因工程是新品种花卉培育中的一种重要技术手段。研究发现普通矮牵牛花因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花，研究人员尝试将从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F35H基因转入普通矮牵牛中，以期获得蓝色矮牵牛新品种，该过程所用质粒与含转座酶F35H基因的DNA片段上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。限制酶BamHI、Sau3AI、HindIII识别的碱基序列和酶切位点分别为、、。请回答下列问题：    (1)质粒是独立于 之外，具有自我复制能力的环状双链DNA分子，图1质粒中没有显示的结构是 ，启动子的功能是 。 (2)若用只用Hind III切割含目的基因的DNA片段，有可能会带来的不良影响是 。在用图1和图2中质粒和转座酶F35H基因构建基因表达载体时，最好选用 限制酶来切割质粒和含目的基因的DNA片段。 (3)将构建好的重组质粒转入土壤农杆菌，最终成功导入蓝色素基因的农杆菌，在含氨苄青霉素培养基、含四环素培养基、同时含氨苄青霉素和四环素的培养基上的生存状况应该是 。 (4)检测转座酶F35H基因是否在普通矮牵牛细胞中成功表达，常采用的检测技术是 。 8．（23-24高二下·广东·期中）科学家利用乳腺生物反应器首次从小鼠的乳汁中获得了一种医用蛋白——组织型纤溶酶原激活物（tPA），其部分流程如图所示，其中BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ代表相应限制酶的切割位点且三种限制酶产生的黏性末端不同。回答下列问题： (1)基因工程的基本操作程序中核心步骤是 。图示过程需要选用的限制酶是 。科学家将tPA基因与小鼠乳清酸蛋白（WAP）基因的启动子等调控元件重组在一起构建基因表达载体，其目的是 。 (2)过程①常用的方法是 ，细胞②表示 。重组载体中tPA基因的下游应该具有终止子，终止子的作用是 。 (3)tPA是一种糖蛋白，可以静脉注射用于溶解血块，一般不用“工程菌”来生产tPA，推测其主要原因是 。 蛋白质工程的原理及其应用考点03 一、单选题 1．（23-24高二下·广东深圳·期中）基于AI（人工智能）的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度“学习算法”来预测新型蛋白质的结构及功能。下列有关说法错误的是（    ） A．AI预测新型蛋白质结构和功能的原理是中心法则 B．AI可能帮助人们快速、深入了解蛋白质结构与功能的关系 C．AI有可能帮助人们高效地设计出自然界中原来没有的蛋白质 D．人们可通过基因改造或合成新基因来获得AI所设计的蛋白质 2．（23-24高二下·广东汕头·期中）T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列叙述正确的是（　　） A．该方法得到的T4溶菌酶不需要进行结构和催化功能的鉴定 B．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响 C．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变 D．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造 3．（23-24高二下·广东·期中）科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列相关叙述错误的是（    ） A．改造后的T4溶菌酶肽键数不变但空间结构发生改变 B．参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变 C．T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反 D．对T4溶菌酶的改造应直接对蛋白质分子进行操作 二、非选择题 4．（23-24高二下·广东东莞·期中）图1表示利用基因工程制备某种病毒单克隆抗体的操作流程，过程①的mRNA序列为：5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'。图2表示遗传信息传递过程中发生碱基配对的部分片段示意图。请回答下列问题： (1)图1中，过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的 细胞中提取。过程②需要的酶是 。在重组质粒中，目的基因两侧必须具有 的核苷酸序列，以保证目的基因在受体细胞中成功表达。过程①—⑦中遵循碱基互补配对原则的有 ，需要依赖于生物膜的结构特点而完成的是 。 (2)科研人员发现，某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比mRNA正常编码的氨基酸数少了2 个。检测发现，目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换，该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中，则目的基因中发生了替换的碱基对是 （请将转录模板链碱基写在前面，已知起始密码子是AUG，终止密码子是UAA、UAG、UGA）。 (3)图1过程⑥中核糖体的运动方向为 （选填“从左往右”或“从右往左”），图2所示物质彻底水解，可获得 种不同的小分子物质。 (4).筛选出单克隆抗体后，为满足生产上的需要对其进行改良，这种技术属于 工程，该工程的起点是 。 5．（23-24高二下·广东茂名·期中）2022年8月，九价HPV疫苗的使用人群扩展到9~45岁适龄女性。研究发现，人类99.7%的宫颈癌是由人乳头瘤病毒（HPV）持续感染引起的。科研人员将HPV病毒表面L1衣壳蛋白基因构建重组质粒，导入大肠杆菌制备HPV疫苗，过程如下图所示。请回答下列问题： (1)构建重组质粒之前，可利用PCR技术扩增L1基因，此时需要在反应体系中添加的有机物有 、 、模板DNA和dNTP等。图b的启动子的作用是 。 (2)为构建重组HPV疫苗，科研人员将L1基因插入质粒中，最好选择限制酶 进行共同切割，原因是 （答出2点即可）。重组质粒导入大肠杆菌后，可用添加 的选择性培养基筛选。 (3)有人认为，与传统的减毒或灭活疫苗相比，重组疫苗安全性更高，试从疫苗的成分角度推测其这一观点的合理性： 。 (4)HPV疫苗也可能通过蛋白质工程来生产。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，通过 对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。 试卷第1页，共3页 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题5 基因工程 考点概览 考点01 基因工程的操作程序 考点02 基因工程的应用 考点03 蛋白质工程的原理及其应用 基因工程的操作程序考点01 一、单选题 1．（23-24高二下·广东佛山·期中）“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（ ） 去杂质方式 沉淀质量（g） DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 二苯胺鉴定 离心 0.068 81.5 1.53 蓝色 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 （注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的（OD260/OD280为1．8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。） A．猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料 B．对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀 C．加入预冷的体积分数为95%酒精能析出DNA是由于DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精。 D．离心法可以获得更高纯度的DNA 【答案】B 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、DNA粗提取与鉴定的实验中，应选择富含DNA的材料，猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料，A正确； B、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，而不是DNA的沉淀，B错误； C、加入预冷的体积分数为95%酒精的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，所以能析出DNA，C正确； D、据表分析：离心的OD260/OD280（1.53）大于4℃冰箱静置的OD260/OD280（1.41），即离心法可以获得的DNA的纯度高于4℃冰箱静置，D正确。 故选B。 2．（23-24高二下·广东深圳·期中）下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程，该过程中sgRNA（向导RNA）可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点。下列有关说法错误的是（ ） A．sgRNA能与靶基因上特定碱基序列互补起到指引作用 B．基因突变是不定向的，而基因编辑能定向改变基因结构 C．核酸内切酶Cas9可特异性识别核苷酸序列并断裂磷酸二酯键 D．使用该项基因编辑技术来预防人的某些遗传病时需经严格审查 【答案】C 【分析】用sgRNA可指引内切核酸酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而在Ⅰ、Ⅱ之间和Ⅱ、Ⅲ之间切割，被剪下的Ⅱ被水解，Ⅰ和Ⅲ连接形成新的B基因。 【详解】A、sgRNA指引内切核酸酶Cas9结合到特定的靶位点，所以sgRNA能与靶基因上特定碱基序列互补，A正确； B、由于sgRNA指引内切核酸酶Cas9结合到特定的靶位点，所以基因编辑能定向改变基因，而基因突变是不定向的，B正确； C、Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键，但不具有特异性，而sgRNA具有特异性识别的作用，C错误； D、基因编辑技术存在一定的风险，一是基因组编辑技术本身存在着识别准确性等方面的问题；二是对人类基因进行“改造”时要严格遵守法律法规，不能违反人类的伦理道德，因此使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需要经过严格的审批，D正确。 故选C。 3．（23-24高二下·广东深圳·期中）下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。下列有关说法正确的是（ ） 限制酶 AluⅠ BamHⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别序列 切割位点 AG↓CT TC↑GA G↓GATCC CCTAG↑G CCC↓GGG GGG↑CCC ↓GATC CTAG↑ A．BamHⅠ切割的是氢键，AluⅠ切割的是磷酸二酯键 B．能被BamHⅠ切割的序列也能被Sau3AⅠ识别和切割 C．限制酶AluⅠ和SmaⅠ切割产生的末端属于黏性末端 D．上述限制酶切割产生的任意末端均可被T4DNA连接酶连接 【答案】B 【分析】限制性内切核酸酶，简称限制酶： （1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来； （2）特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且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裂； （3）结果：形成黏性末端或平末端。 【详解】A、BamHⅠ切割的是磷酸二酯键，AluⅠ切割的是磷酸二酯键，A错误； B、BamHⅠ的识别序列是GGATCC，Sau3AⅠ的识别序列是GATC，前者的识别序列比后者长，且包括后者的识别序列，所以能被BamHⅠ切割的序列也能被Sau3AⅠ识别和切割，B正确； C、限制酶AluⅠ和SmaⅠ切割产生的末端属于平末端，C错误； D、T4DNA连接酶既可以缝合双链DNA片段互补的黏性末端，又可以缝合双链DNA片段的平末端，只是连接平末端的效率相对较低，但上述限制酶切割产生的末端，如AluⅠ产生的末端和BamHⅠ产生的末端，不可被T4DNA连接酶连接，D错误。 故选B。 4．（23-24高二下·广东深圳·期中）在以香蕉为实验材料进行DNA粗提取与鉴定的实验中，下列有关分析正确的是（ ） A．DNA粗提取的原理主要是DNA与蛋白质的酸碱性不同 B．向上清液中加入体积分数为75%的热酒精，有利于DNA析出 C．用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起的白色丝状物即为粗提取的DNA D．向DNA的丝状物加入二苯胺试剂，经沸水浴5min后就会呈现蓝色 【答案】C 【分析】1、DNA的粗提取：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 2、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、DNA粗提取的原理是DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，DNA析出，从而分离蛋白质和DNA，A错误； B、向上清液中加入体积分数为95%的冷酒精，有利于DNA析出，B错误； C、用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起的白色丝状物即为粗提取的DNA，C正确； D、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，可用二苯胺沸水浴鉴定DNA，将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，D错误。 故选C。 5．（23-24高二下·广东佛山·期中）已知4种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点如下：（↓表示酶切位点，切出的断面为黏性末端或平末端） 限制酶1：—↓GATC— 限制酶2：—CATG↓— 限制酶3：—G↓GATCC— 限制酶4：—CCC↓GGG— 下列有关说法错误的是（ ） A．限制酶1和限制酶2切出不同的黏性末端 B．限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列 C．E.coliDNA连接酶可连接由限制酶3切出的黏性末端，也可连接由限制酶4切出的平末端 D．切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，以防止目的基因环化 【答案】C 【分析】限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且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裂。 【详解】A、限制酶1的黏性末端是-GATC，限制酶2的黏性末端是-CATG，两者不同，A正确； B、限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶 1 识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶 3 所识别的 DNA 序列，B正确； C、E.coliDNA连接酶只可连接由限制酶3切出的黏性末端，不可连接由限制酶4切出的平末端，C错误； D、为了防止目的基因环化，切割目的基因时尽量选择产生不同末端的限制酶，D正确。 故选C。 6．（23-24高二下·广东清远·期中）新疆光照最多可达到18个小时以上，生产的棉花以绒长、品质好、产量高著称于世，其年产量超500万吨，占国内产量比重约87%，但在棉花在种植过程中常常会受到棉铃虫的侵袭，这会使棉花大量减产，早期农业科技工作者采用重组DNA技术获得抗虫棉新品种，下列关于基本工具的说法错误的是（ ） A．T4 DNA连接酶只能连接双链DNA片段的平末端 B．细菌细胞内含有的限制酶不能对自身DNA进行切割 C．限制酶切割DNA后不一定能产生黏性末端 D．质粒是基因工程中常用的载体 【答案】A 【分析】两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：相同点：都缝合磷酸二酯键。不同点：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。 【详解】A、T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低，A错误； B、限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割，然而，原核生物中不存在该酶的识别序列，或者识别序列已经被修饰，因此限制酶不会切割原核生物自身的DNA，这种机制确保了细菌自身的DNA不会被误切，同时也能够抵御外源DNA的入侵，B正确； C、限制酶切割DNA后不一定能产生黏性末端，也可能是平末端，C正确； D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，质粒是基因工程中常用的载体，D正确。 故选A。 7．（23-24高二下·广东惠州·期中）下列关于载体的叙述中，错误的是（ ） A．基因工程中所用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等 B．质粒DNA上要至少有一个限制酶切割位点 C．质粒是一种裸露的、结构简单、能自我复制的单链DNA分子 D．质粒上要有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选 【答案】C 【分析】运载体： （1）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。） （2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。 （3）天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。 【详解】A、基因工程常用的运载体包括质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等，A正确； B、质粒DNA上具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接，B正确； C、质粒是一种裸露的、结构简单、能自我复制的双链DNA分子，C错误； D、作为载体的质粒存在特殊的标记基因，以便对重组DNA分子的筛选，D正确。 故选C。 8．（23-24高二下·广东肇庆·期中）下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是（ ） A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核 B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同 C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精 D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色 【答案】B 【分析】提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。此外，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步地分离。 【详解】A、做DNA粗提取和鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血，原因是哺乳动物的成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不含DNA，并不是其他动物红细胞均不含细胞核，A错误； B、由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，根据此原理可以对DNA粗提取，B正确； C、在对DNA提纯时，由于DNA不溶于酒精，而某些蛋白质可以溶于酒精，因此可以使用酒精提纯，C错误； D、DNA溶液中加入二苯胺试剂必须在沸水浴条件下才呈现蓝色，D错误。 故选B。 9．（23-24高二下·广东·期中）现有一长度为 3000 碱基对（bp）的线性 DNA 分子，用限制酶酶切后进行凝胶电泳，使产物分开。用酶 H 单独酶切、用酶 B 单独酶切、用酶 H 和酶 B 同时酶切，结果如图（灰色条带表示产物，不同分子量的 DNA 片段位于不同条带）。下列相关叙述正确的是（ ） A．酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点 B．酶 H 有 2 个识别位点和切割位点 C．酶 B 有 3 个识别位点和切割位点 D．酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 3 个 DNA 片段 【答案】A 【分析】据图分析，用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点；用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点。 【详解】A、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明酶 B 和酶 H 有一个相同的识别位点和切割位点，再结合 H 和酶 B 同时酶切的结果分析，酶H的切割位点在两个酶B切割位点中间，因此酶 B 和酶 H 没有相同的识别位点和切割位点，A正确； B、用酶 H 单独酶切出现2000kb和1000kb两个片段，说明DNA分子上有一个酶H位点，B错误； C、用酶 B 单独酶切出现2000kb、600kb、400kb，说明DNA分子上有两个酶B位点，C错误； D、酶 B 和酶 H 同时酶切时，得到 4 个 DNA 片段，分别是1400kb、2个600kb、400kb，D错误。 故选A。 10．（23-24高二下·广东惠州·期中）某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法错误的（ ） a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp) 2100: 1400: 1000: 500 1900: 200: 800: 600: 1000: 500 A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的 B．a酶与b酶切割后形成的黏性末端不相同 C．a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键 D．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个 【答案】B 【分析】分析题图：a酶和b酶识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。分析表格：a酶可以把原有DNA切成4段，说明有该DNA分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个；b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，且a酶和b酶的识别位点不同，说明b酶的识别序列有2个。 【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且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裂，A正确； B、a酶与b酶切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B错误； C、限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，C正确； D、a酶可以把原有DNA切成4段，说明a酶的识别序列有3个，b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，说明有2个位点，在该DNA分子中，a酶和b酶的识别序列分别有3个和2个，D正确。 故选B。 11．（23-24高二下·广东茂名·期中）同尾限制酶简称同尾酶，指一类限制性核酸内切酶，它们的来源不同，能够对DNA切割产生相同的黏性末端，而其识别序列的特异性不同。下表中，属于同尾酶的组合是（ ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamH I G↓ GATCC Kpn I GGTAC↓ C EcoR I G↓ AATTC Sau3A I ↓GATC Hind II GTY↓RAC Sma I CCCT↓GGG （注：Y=C或T；R=A或G ） A．BamH I和Sau3A I B．EcoR I和Kpn I C．Sau3A I和Sma I D．Hind II和Sma I 【答案】A 【分析】根据题意可知，切割出相同的黏性末端的限制酶称为同尾酶。 【详解】A、BamH I和Sau3A I限制酶切割后形成的黏性末端分别是、，属于同尾酶，A正确； B、EcoR I和Kpn I限制酶切割后形成的黏性末端分别是、，不属于同尾酶，B错误； C、Sma I限制酶切割后形成的末端是平末端，Sau3A I限制酶切割后形成的是黏性末端，不属于同尾酶，C错误； D、Hind II和Sma I限制酶切割后形成的末端均是平末端，且末端序列不同，不属于同尾酶，D错误。 故选A。 12．（23-24高二下·广东佛山·期中）“DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定；某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 去杂质方式 沉淀质量（g） DNA浓度（ng/μL） OD260/OD280 二苯胺鉴定 离心 0.068 81.5 1.53 蓝色 4℃冰箱静置 0.1028 336.4 1.41 注：OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。 A．猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料 B．对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀 C．离心法可以获得更高纯度的DNA D．离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA 【答案】B 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、DNA粗提取与鉴定的实验中，应选择富含DNA的材料，猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料，A正确； BC、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，离心法可以获得更高纯度的DNA，B错误，C正确； D、离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA，D正确。 故选B。 13．（23-24高二下·广东佛山·期中）“工欲善其事，必先利其器”。进行基因工程操作需要依靠三种分子工具。下列叙述正确的是（ ） A．这三种工具的化学本质都是蛋白质 B．这三种工具都来自原核生物，不能从其他生物中获取 C．这三种工具都能识别DNA分子的特定脱氧核苷酸序列 D．E。coliDNA连接酶不能连接具有平末端的DNA片段 【答案】D 【分析】DNA连接酶：根据酶的来源不同分为两类：E．coliDNA连接酶、T4DNA连接酶；这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。 【详解】A、这三种工具分别为限制酶、DNA连接酶和载体，其中载体的化学本质是DNA，A错误； B、这三种工具主要来自原核生物，T4DNA连接酶来自T4噬菌体，B错误； C、限制酶识别DNA分子的特定核苷酸序列，质粒和DNA连接酶不能识别特定的脱氧核苷酸序列，C错误； D、E.coliDNA连接酶不能连接具有平末端的DNA片段，T4DNA连接酶可以，D正确。 故选D。 14．（23-24高二下·广东·期中）在基因工程的操作中，需要三种工具，分别是“分子手术刀”、“分子缝合针”和“分子运输车”，关于这三种工具的叙述，不正确的是（ ） A．“分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶，可以断开 DNA 的磷酸二酯键 B．“分子缝合针”指的是 DNA 聚合酶，可以催化生成断裂的磷酸二酯键 C．“分子运输车”指的是载体，常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体 D．“分子手术刀”主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的 DNA 【答案】B 【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且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裂；（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。 【详解】A、“分子手术刀”是限制性内切核酸酶（限制酶/限制性核酸内切酶），能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割使磷酸二酯键断裂，A正确； B、“分子缝合针”是DNA连接酶，能将具有相同末端的DNA片段连接起来，B错误； C、基因工程中的“运输车”即运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体，其中质粒是基因工程中最常用的运载体，C正确； D、“分子手术刀”，主要来自于原核生物，它一般不会切割该生物自己的DNA，可能是不含有该序列或者含有该序列，但被修饰，D正确。 故选B。 15．（23-24高二下·广东云浮·期中）下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（ ） A．DNA和蛋白质都不溶于酒精 B．DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液 C．提取DNA时，加入的酒精溶液应预冷 D．可用二苯胺试剂鉴定DNA 【答案】A 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，因此可初步分离DNA与蛋白质，A错误； B、DNA可以溶于2mol/L的NaCl溶液，B正确； C、由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取与鉴定的实验中， 95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子，C正确； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D正确。 故选A。 16．（23-24高二下·广东云浮·期中）下列有关基因工程操作工具的叙述，正确的是（ ） A．限制性内切核酸酶将DNA双链切割成两条单链 B．限制性内切核酸酶的基因只存在于微生物中 C．质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点 D．将动物基因转入大肠杆菌等宿主细胞内只能以病毒为载体 【答案】C 【分析】1、基因工程的工具： （1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且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裂。 （2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 （3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。 2、作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因）③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。 【详解】A、限制性核酸内切酶将一个DNA双链片段切割成两个DNA分子片段，而不是切割成两条单链，A错误； B、限制性核酸内切酶主要来源于微生物，故限制性核酸内切酶的基因主要存在于微生物体内，B错误； C、质粒是一种常用的运载体，必须具备的条件之一是：具有一个或多个限制酶的切割位点，以便与外源基因连接，C正确； D、常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒，可用质粒和噬菌体的衍生物作为载体，将动物基因转入大肠杆菌等宿主细胞内，D错误。 故选C。 17．（23-24高二下·广东茂名·期中）“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程如下图。下列选项是某同学的总结，其中叙述错误的是（ ） A．①过程为裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B．②过程为分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C．③过程为沉淀：反复多次可以完全去除蛋白质杂质 D．④过程为鉴定：在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 【答案】C 【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、①过程为裂解过程，称取样品放入研钵中，倒 入研磨液，充分研磨，使细胞破裂释放出DNA等物质，A正确； B、②过程为分离过程，在漏斗中垫上纱布，将研磨液过滤到烧杯中，在 4 ℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液，可去除混合物中的多糖、蛋白质等，B正确； C、③过程为沉淀，在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置 2〜3 min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌， 卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。反复多次可以提高DNA的纯度，但无法完全去除蛋白质杂质，C错误； D、④过程为鉴定，在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂，D正确。 故选C。 18．（23-24高二下·广东茂名·期中）下图为借助CRISPR/Cas9基因编辑技术插入外源基因的过程图，其中PAM序列是一个短DNA序列，单链向导RNA可引导Cas9内切酶到特定的基因位点进行切割。下列叙述错误的是（ ） A．Cas9内切酶能将脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B．细菌细胞中的限制酶也能起到类似Cas9内切酶的作用 C．Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关 D．双链DNA的断裂修复过程需要DNA聚合酶的催化 【答案】D 【分析】分析题图：图为CRISPR/Cas9基因编辑的工作原理，CRISPR-Cas9基因编辑系统中向导RNA的碱基序列可以人为任意设计，当其与靶DNA上某序列发生局部互补结合时，Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切断此处的DNA序列。 【详解】A、核酸内切酶Cas9的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，故Cas9内切酶断裂的是脱氧核苷酸链特定部位的磷酸二酯键，A正确； B、核酸内切酶Cas9的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，与细菌细胞内的限制酶的作用相似，B正确； C、向导RNA通过碱基互补与目标DNA的单链结合，从而使Cas9内切酶可以定点切割，因此Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关，C正确； D、双链DNA的断裂修复过程需要DNA连接酶的催化形成磷酸二酯键，D错误。 故选D。 19．（23-24高二下·广东·期中）DNA粗提取与鉴定实验的相关操作如图所示，将步骤①充分搅拌后获得的黏稠不溶物进行步骤②的操作。下列相关叙述错误的是（ ） A．步骤①可去除混合物中不溶于酒精的蛋白质等物质 B．步骤②目的是使DNA溶解在溶液中 C．步骤①和步骤②所用的溶液浓度可能相同 D．步骤②黏稠物溶解后可用二苯胺试剂鉴定，但需要加热 【答案】A 【分析】①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的； ②DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离； ③DNA在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、DNA不容易酒精溶液，加入95%的酒精，目的是让DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质，A错误； B、DNA可溶解在2mol⋅L−1NaCl溶液中，步骤②目的是使DNA溶解在2mol⋅L−1NaCl溶液中，而部分蛋白质发生盐析，B正确； C、步骤①和步骤②所用的NaCl溶液浓度可能相同，均为2mol⋅L−1NaCl，C正确； D、步骤②黏稠物溶解后可用二苯胺试剂鉴定，但需要加热，冷却后呈蓝色，D正确。 故选A。 20．（23-24高二下·广东广州·期中）在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，A、B、C是生物大分子。相关叙述不正确的是（ ） A．大肠杆菌中既有A也有B，单体a有4种，单体b有4种 B．④是脱水缩合，产生的H2O中H来源于氨基和羧基，O来源于羧基 C．人体细胞的遗传物质是A，A能与二苯胺沸水浴加热呈蓝色 D．C的多样性与单体c的空间结构、种类、数目和排列顺序有关 【答案】D 【分析】题图分析：由题干可知A、B、C都是生物大分子，据图中A→B→C的关系，推测A是DNA，B是mRNA，C是蛋白质；单体a表示脱氧核苷酸，单体b表示核糖核苷酸，单体c表示氨基酸；元素X表示N、P，元素Y表示N；①-③依次表示DNA复制，转录和翻译。 【详解】A、由题干可知A、B、C都是生物大分子，据图中A→B→C的关系，推测A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，大肠杆菌中既有A（DNA）也有B（RNA），单体a（脱氧核苷酸）有4种，单体b（核糖核苷酸）有4种，A正确； B、C是蛋白质，④是脱水缩合，氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的H来源于氨基和羧基中的H，O来源于羧基，B正确； C、人体细胞的遗传物质是A（DNA），DNA能与二苯胺沸水浴加热呈蓝色，C正确； D、C（蛋白质）结构的多样性与单体c（氨基酸）的种类、数目和排列顺序及多肽链的空间结构有关，D错误。 故选D。 21．（23-24高二下·广东广州·期中）环境DNA（eDNA）是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合”，它涵盖的范围非常广泛，无论是土壤、空气、液体，甚至是排泄物，都可以从中找到可作为样品的eDNA，并利用PCR进行扩增。有关说法不正确的是（ ） A．DNA中碱基对特定的排列顺序代表了特定的遗传信息 B．PCR扩增微量的样品eDNA利用的原理是DNA半保留复制 C．PCR体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在复性过程中起作用 D．eDNA获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护 【答案】C 【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。 【详解】A、DNA 中碱基对特定的排列顺序代表了特定的遗传信息，这是 DNA 作为遗传物质的重要特点，A正确； B、PCR 扩增微量的样品 eDNA 利用的原理是 DNA 半保留复制，通过多次循环来实现 DNA 片段的大量扩增，B正确； C、PCR 体系中需加入耐高温的 DNA 聚合酶，该酶在延伸过程中起作用，而不是复性过程，C错误； D 、eDNA 获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护，这是 eDNA 技术的重要应用方向，D正确。 故选C。 22．（23-24高二下·广东广州·期中）人凝血酶Ⅲ是一种分泌蛋白，可预防和治疗急慢性血栓。重组人凝血酶Ⅲ是世界上首个上市的动物乳腺生物反应器生产的重组蛋白药物。下列相关叙述错误的是（ ） A．可从人细胞中提取RNA后通过逆转录获取目的基因 B．目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子 C．用显微注射技术将表达载体导入乳腺细胞来获得转基因动物 D．若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性高的人凝血酶Ⅲ 【答案】C 【分析】利用基因工程技术，还可以让哺乳动物批量生产药物。科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。 【详解】A、可从人细胞中提取RNA后利用逆转录PCR技术获取目的基因，此时获得的目的基因没有启动子、终止子等，A正确； B、动物乳腺生物反应器需要使目的基因在乳腺细胞表达，目的基因的上游需连接在乳腺细胞中特异表达基因的启动子，B正确； C、动物受精卵全能性最高，用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物，在乳腺细胞表达特定的基因是启动子的作用，并非将目的基因导入乳腺细胞，C错误； D、大肠杆菌是原核生物，不具有加工分泌蛋白的内质网和高尔基体，若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性高的人凝血酶Ⅲ，D正确。 故选C。 23．（23-24高二下·广东佛山·期中）PCR定点突变技术是一种基因工程技术，它可以通过人工合成的引物，使目标DNA序列发生特定的突变，从而实现对基因的精确编辑。PCR定点突变技术的过程如图所示（图中对应的字母为引物，黑点为定点诱变的位点）。下列叙述错误的是（ ） A．获得片段1所需要的引物为F和R_m，且2次循环即得片段1 B．获得片段2所需要的引物为R和F_m，且1次循环即得片段2 C．图中两种引物F_m和R_m之间，能够进行碱基互补配对 D．图中PCR扩增所需要的引物F和R最好不配对 【答案】B 【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理为DNA复制。该过程的前提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。其过程为：a、高温变性：DNA解旋过程；b、低温复性：引物结合到互补链DNA上；c、中温延伸：合成子链，PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】A、根据图示过程可知，获得片段1所需要的引物为F和R-m，且2次循环即得片段1，A正确； B、获得片段2所需要的引物为R和F-m，且2次循环即得片段2，B错误； C、结合题图分析，引物F-m和R-m之间，能够进行碱基互补配对，C正确； D、图中PCR扩增所需要的引物F和R最好不配对，以防引物自连，从而不能与模板结合，D正确。 故选B。 24．（23-24高二下·广东佛山·期中）基因工程中，常用PCR特异性地快速扩增目的基因，PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程。下列有关PCR的叙述，错误的是（ ） A．DNA模板边解旋边合成子链 B．PCR的缓冲液中一般要添加Mg2+ C．PCR需要耐高温的DNA聚合酶但不需要解旋酶 D．复性过程中引物会通过碱基互补配对与模板链结合 【答案】A 【分析】PCR技术： （1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术； （2）原理：DNA复制； （3）前提条件：已知目的基因两端的核苷酸序列，以便合成一对引物； （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）； （5）过程：① 高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上； ③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】A、PCR过程中，DNA模板因高温变性解旋后，再合成子链，A错误； B、真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+，B正确； C、PCR过程中利用DNA的热变性原理，温度超过90℃氢键断裂，双链打开，因此PCR过程中不需要解旋酶，但需要耐高温的DNA聚合酶，C正确； D、复性是指温度降至50℃左右，引物与模板根据碱基互补配对形成氢键而结合，D正确。 故选A。 25．（23-24高二下·广东深圳·期中）噬菌体展示技术（如下图所示）可将某些目标蛋白（如抗体、受体等）呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ） A．外源目的基因都能在噬菌体中获得有效的表达和展示 B．构建噬菌体展示库需要用到限制酶和DNA连接酶等工具 C．构建噬菌体展示库需将目标蛋白基因与噬菌体DNA进行重组并转染细菌 D．通过诱变处理及多轮筛选有可能获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 【答案】A 【分析】噬菌体属于DNA病毒，是由蛋白质外壳和内部遗传物质构成。题中技术的原理是将目标基因与噬菌体DNA重组，并使目标蛋白表达于外壳上，进行筛选和鉴定。 【详解】A、有些真核细胞蛋白质功能的实现需要复杂的生物膜系统进行折叠、组装、加工等，而噬菌体及其宿主细胞细菌结构简单，很难进行有效表达和展示，A错误； B、建立噬菌体展示库需要切割目的基因和病毒载体，然后将二者连接起来，需限制酶和DNA连接酶等，B正确； C、噬菌体专性寄生在大肠杆菌等细菌细胞内，因此可用细菌作为宿主细胞培养噬菌体，C正确； D、诱变的原理是基因突变，具有不定向性，所以通过图中诱变处理及筛选最终可获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。 故选A。 26．（23-24高二下·广东深圳·期中）多溴联苯醚（简称BDE-47）是一种电子垃圾分解后产生的环境污染物，会对人体神经系统、生殖系统等产生毒害。为提高好氧细菌对其的降解效率，将GB-2细菌内获取的BDE-47降解基因导入WT-G受体菌，构建成基因工程菌1、2、3，如图是对三种菌相关基因的电泳结果。下列有关叙述错误的是（ ） A．为获得GB-2菌应从多溴联苯醚污染区取样 B．可通过PCR技术获取和扩增BDE-47降解基因 C．凝胶中DNA分子迁移的速率仅与DNA分子大小和构象有关 D．由图可知，工程菌2降解BDE-47的能力较强，可用于扩大培养 【答案】C 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、GB-2细菌内具有BDE-47降解基因，若要获得GB-2菌，应该到特定的环境中取样，即从多溴联苯醚污染区取样，A正确； B、PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的计数，所以可通过PCR技术获取和扩增BDE-47降解基因，B正确； C、凝胶中DNA分子迁移的速率不仅与DNA分子大小和构象有关，还与凝胶的浓度有关，C错误； D、由图可知，与阳性对照相比较，工程菌2含有降解基因，工程菌2降解BDE-47的能力较强，可用于扩大培养，D正确。 故选C。 27．（23-24高二下·广东深圳·期中）PCR引物的3'端为结合模板DNA的关键，5'端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列，dNTP是DNA合成的原料，还可为DNA合成供能。下列相关说法正确的是（ ） A．图示过程表示复性，该过程所需温度比下一个环节高 B．引物是能与模板链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 C．耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5'端开始延伸DNA子链 D．经过1个循环后，两个子代DNA分子的脱氧核苷酸数量完全相同 【答案】B 【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在体外复制特定DNA的核酸合成技术。 2、原理：DNA复制。 3、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、引物、热稳定DNA聚合酶（Tag 酶）。 【详解】A、图示环节为引物与模板碱基互补配对，表示的是复性环节，复性的下一环节为延伸，复性的温度比延伸的温度低，A错误； B、引物是能与模板链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，B正确； C、耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA子链，C错误； D、由于两个引物均不在该片段的端点，因此一个循环后，子代DNA双链的脱氧核苷酸数量不相同，D错误。 故选B。 28．（23-24高二下·广东佛山·期中）如图表示某质粒的结构示意图。下列叙述错误的是（ ） A．构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间 B．由该质粒的限制酶识别位点可知，可选择EcoRI和HindⅢ切割质粒 C．启动子能与RNA聚合酶结合，驱动相关基因转录出相应的mRNA D．该质粒中标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选 【答案】B 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【详解】A、构建基因表达载体时目的基因插入在启动子和终止子之间，才能进行转录，A正确； B、由该质粒的限制酶识别位点可知，用EcoRI切割质粒时会破坏复制原点，因此应选择AluI和HindⅢ切割质粒，B错误； C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动相关基因转录出相应的mRNA，C正确； D、该质粒中的标记基因的作用是可用于目的基因的检测与鉴定，鉴定和选择出含有目的基因的受体细胞，D正确。 故选B。 29．（23-24高二下·广东佛山·期中）水稻根部一般没有根瘤菌，在种植时常需要施加氮肥。科学家想利用基因工程技术将相关基因导入水稻细胞中，建立水稻“小型化肥厂”，让水稻直接固氮，减少使用氮肥的成本以及可能造成的环境污染。下列相关叙述正确的是（ ） A．用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，72℃左右复性，55℃左右延伸 B．将固氮基因导入水稻细胞可以用农杆菌转化法 C．可用PCR技术检测固氮基因在水稻细胞内是否表达 D．若检测到固氮基因表达产物，即说明转基因固氮水稻培育成功 【答案】B 【分析】PCR技术的原理是DNA的半保留复制，一个循环包括变性、复性、延伸三个过程。 【详解】A、用PCR仪扩增固氮基因时设置90℃以上变性，50℃左右复性，72℃左右延伸，A错误； B、将目的基因导入植物细胞可以用农杆菌转化法和花粉管通道法，B正确； C、检测固氮基因在水稻细胞内是否表达应用抗原-抗体杂交的方法，C错误； D、若检测到固氮基因表达产物不一定能够固氮，若要检测转基因固氮水稻是否培育成功，应将种子种于缺氮的培养液，若无缺乏症，则可证明转基因成功，D错误。 故选B。 30．（23-24高二下·广东深圳·期中）科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。已知GFP蛋白可在一定条件下发出绿色荧光。下列有关说法正确的是（ ） A．培育“报警器”需要导入天然大肠杆菌的目的基因只有GFP基因 B．转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工 C．当环境中没有四环素时，TetR基因表达产物TetR蛋白会明显增多 D．当环境中存在四环素时，TetR蛋白的抑制作用被解除，GFP蛋白表达 【答案】D 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、题干信息：天然大肠杆菌不具备题图中所示基因，要检测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，根据题图分析可知，必须导入天然大肠杆菌的目的基因有TetR基因和GFP基因，A错误； B、转基因工程菌是大肠杆菌，为原核生物，无内质网，B错误； C、题图可知，四环素抑制TetR蛋白发挥抑制作用，但并不影响TetR基因的表达，可见当环境中没有四环素时，TetR基因表达产物TetR蛋白的量是正常的，C错误； D、题图可知，TetR蛋白可以抑制启动子2发挥作用，而四环素又可以抑制该过程，当环境中存在四环素时，启动子2的抑制作用被解除，GFP蛋白表达，D正确。 故选D。 31．（23-24高二下·广东茂名·期中）PCR 技术不仅可用于基础研究，还适用于日常的临床诊断、法医学调查和农业生物技术研究。采用PCR方法进行研究，其反应程序如图所示。下列叙述不正确的是（ ） A．PCR 反应中的每次循环的变性、复性、延伸过程，都涉及氢键的形成或断裂 B．延伸和后延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸 C．PCR应用于临床病原菌检测，所用的引物应该能与病原菌的两条单链DNA特异性结合 D．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 【答案】B 【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应，是在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA的复制。 2、PCR技术的条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 3、PCR技术共包括三步： ①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）； ②低温复性：引物结合到互补链DNA上； ③中温延伸：合成子链。 【详解】A、PCR 反应中的每次循环的变性过程DNA分子双链解螺旋，氢键断裂；复性时，引物与模板链通过形成氢键相结合；延伸过程中，游离的脱氧核糖核苷酸与模板链通过形成氢键相结合，游离的脱氧核苷酸固定在模板链上。每次循环的变性、复性、延伸过程都重复以上过程，因此，都涉及氢键的形成或断裂，A正确； B、PCR技术合成的是DNA分子，因此，延伸和后延伸过程中需要DNA聚合酶、4种脱氧核糖核苷酸，不需要ATP（四种dNTP即可以提供能量又可以原料），B错误； C、PCR技术中所使用的引物是根据一段已知的病原菌的基因序列合成的，因此，PCR应用于临床病原菌检测，所用的引物能与病原菌的两条单链DNA特异性结合，C正确； D、后延伸过程是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，D正确。 故选B。 32．（23-24高二下·广东茂名·期中）哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程，只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下图为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ） A．下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成 B．细胞Ш只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 C．受精时，精子发生顶体反应可阻止多精入卵 D．培育转基因动物通常选择细胞IV作为受体细胞 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知：图中细胞Ⅰ为卵原细胞，细胞Ⅱ为经过复制的初级卵母细胞，细胞Ⅲ可表示次级卵母细胞，细胞Ⅳ是经过受精作用形成的受精卵，受精卵进行的是有丝分裂。 【详解】A、据图可知，减数第一次分裂完成需要促性腺激素处理，下丘脑合成的促性腺激素释放激素作用于垂体，使得垂体分泌促性腺激素，因此下丘脑、垂体参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成，A正确； B、结合题图可知，细胞Ш为次级卵母细胞在精子的作用下才能完成减数第二次分裂，产生成熟的卵细胞，从而形成受精卵，即受精作用促进次级卵母细胞完成减数第二次分裂，B正确； C、受精时，发生透明带反应和卵细胞膜反应可阻止多精入卵，C错误； D、基因工程通常选择受精卵（细胞IV）作为受体细胞，D正确。 故选C。 33．（23-24高二下·广东惠州·期中）用限制酶Spe Ⅰ和Hind Ⅲ切割质粒，用限制酶Hind Ⅲ和Xba Ⅰ切割目的基因，之后连接，构建基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） 限制酶 Spe I Hind Ⅲ Xba I 识别序列          A．若该质粒导入微生物中可用感受态转化法 B．构建的基因表达载体除图示组成外，还需有启动子和终止子 C．表中限制酶的种类不能将目的基因剪切并插入质粒中 D．利用PCR技术获取目的基因时，引物的延伸方向是从5’端到3’端 【答案】C 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、若该质粒导入微生物中可用Ca2+处理使其成为感受态，容易吸收周围的DNA分子，A正确； B、构建的基因表达载体除图示抗性基因、复制原点和目的基因外，还需有启动子和终止子，B正确； C、Spe I和Xba I切割后的黏性末端相同，因此可将质粒用Spe I和Hind Ⅲ切割，目的基因用Xba I和Hind Ⅲ切割，并用DNA连接酶连接形成重组DNA，C错误； D、利用PCR技术获取目的基因时，引物的延伸方向是从5’端到3’端，D正确。 故选C。 34．（23-24高二下·广东惠州·期中）聚合酶链式反应（PCR）能实现对相应核苷酸序列的大量复制，相关叙述错误是（ ） A．该技术的原理是DNA的半保留复制 B．复性是为了使解旋后的两条链与引物碱基互补配对 C．该技术参与的组分有耐高温的DNA聚合酶，引物、4种脱氧核苷酸和解旋酶等 D．PCR技术的产物通常用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 【答案】C 【分析】PCR是利用DNA在体外95℃左右高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着5'-3'的方向合成互补链。 【详解】A、PCR反应的原理是DNA的半保留复制，A正确； B、复性是为了使解旋后的两条链与引物碱基互补配对，B正确； C、该技术不需要解旋酶，C错误； D、常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，属于按相对分子质量大小分离DNA的凝胶电泳技术，D正确。 故选C。 35．（23-24高二下·广东肇庆·期中）限制酶 MunⅠ和限制酶 EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别如下：—C↓AATTG—和—G↓AATTC—如图表示某目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒过程，下列叙述错误的是（ ） A．用限制酶 EcoRⅠ切割目的基因，同时用限制酶 MunⅠ切割质粒 B．构建重组质粒时，会形成不止一种脱氧核苷酸序列（考虑DNA片段两两连接） C．将重组质粒同时用以上2种限制酶切割则会再形成1种长度的 DNA 片段 D．标记基因一般是抗生素基因或荧光标记基因，便于目的基因的筛选 【答案】D 【分析】分析题图：图中质粒上存在两个限制酶的切割位点，而限制酶EcoRⅠ的识别序列存在于标记基因中，使用该种限制酶会导致标记基因失活，因此应选择限制酶MunⅠ切割质粒；目的基因两侧是限制酶EcoRⅠ的识别序列，因此选用限制酶EcoRⅠ切割外源DNA获得目的基因。 【详解】A、由图可知，目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子，质粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位点，但EcoRⅠ的切割位点位于标记基因中，用其切割会破坏标记基因，因此为保证重组质粒表达载体的准确构建，应选用限制酶MunⅠ切割质粒，A正确； B、DNA拼接时最多考虑DNA片段两两连接时，可能形成不拼接两种核苷酸序列，目的基因与目的基因同方向拼接和不同方向拼接两种，质粒与质粒同方向拼接和不同方向拼接两种，质粒与目的基因同方向拼接和不同方向拼接两种，共8种，B正确； C、限制酶MunⅠ切割质粒后与目的基因连接形成重组质粒，连接处形成—CAATTC—和—GAATTG—的新序列，都不能被 2 种限制酶识别、切割，但EcoRⅠ能识别标记基因的相应序列并切割， 使环状重组质粒断裂形成1种长度的DNA片段，C正确； D、标记基因一般是抗生素抗性基因或荧光标记基因，便于目的基因的筛选，D错误。 故选D。 36．（23-24高二下·广东肇庆·期中）科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将修饰后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误的是（ ） A．通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的遗传性状 B．在“基因敲除”中需要用到限制性内切核酸酶、DNA连接酶等 C．这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代 D．“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究 【答案】C 【分析】根据题干信息，“基因敲除”技术用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，实质采用基因工程的技术，原理是基因重组，涉及到限制酶和DNA连接酶。 【详解】A、依题干信息可知，“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，可以定向改变生物体的某一基因，定向改变生物体的遗传性状，A正确； B、根据题干信息“用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中”，则需要限制酶和DNA连接酶，B正确； C、这种嵌合体小鼠长大后，体内存在人类囊肿性纤维化病的致病基因，属于杂合体，可能会遗传给后代，C错误； D、“基因敲除”技术成功的培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠，可作为实验材料利于人类对遗传病进行研究，D正确。 故选C。 37．（23-24高二下·广东肇庆·期中）研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路，制备了一种膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A．步骤①和步骤③所代表的操作分别是显微注射、胚胎移植 B．步骤③时一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚 C．用促性腺激素对供体雌性动物及代孕母体进行同期发情处理 D．膀胱生物反应器将会受到转基因动物的性别和年龄的限制 【答案】A 【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。动物乳腺生物反应器选择的宿主细胞是雌性个体。 【详解】A、①表示将基因表达载体通过显微注射法导入受精卵，②表示早期胚胎培养，③表示胚胎移植，A正确； B、步骤③属于胚胎移植，一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，原肠胚不适合移植，B错误； C、用雌激素对供体雌性动物及代孕母体进行同期发情处理，C错误； D、膀胱生物反应器与转基因动物的年龄相关，但与性别无关，不同性别的生物都有膀胱，D错误。 故选A。 38．（23-24高二下·广东肇庆·期中）PCR是多聚酶链式反应的缩写。下列叙述错误的是（ ） A．RCR的原理是DNA半保留复制 B．利用PCR扩增目的基因需要解旋酶 C．PCR扩增目的基因需要合成引物 D．PCR可在短时间内大量扩增目的基因 【答案】B 【分析】PCR是利用DNA在体外95。C高温时变成单链，低温时引物与单链碱基互补配对的原则结合，再调温至DNA聚合酶最适反应温度，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖的方向合成互补链。 【详解】A、PCR的原理是DNA半保留复制，可在PCR仪中自动完成，A正确； B、DNA在体外95。C高温时变成单链即变性，不需要解旋酶，B错误； C、PCR扩增时需要引物与模板链碱基互补配对，故PCR扩增目的基因需要合成引物，C正确； D、PCR的优点是可在短时间内大量扩增目的基因，D正确。 故选B。 39．（23-24高二下·广东肇庆·期中）在基因工程中涉及到DNA的提取、目的基因的扩增及电泳鉴定，下列有关叙述正确的是（ ） A．利用DNA不溶于酒精、不能溶于2mol/L的NaCl溶液的性质，可进行DNA的粗提取 B．待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率 C．在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下会逐渐产生砖红色沉淀 D．PCR过程中，耐高温的DNA聚合酶需先与启动子结合，继而从引物的3′端延伸子链 【答案】B 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、利用DNA不溶于酒精（但细胞中的某些蛋白质溶于酒精）、但能溶于2mol/L的NaCl溶液的性质，可进行DNA的粗提取，A错误； B、DNA分子具有可解离的基团，在一定 的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电 荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着 与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳；在凝胶中电泳时，待测样品中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，B正确； C、在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下无色的溶液会逐渐产生蓝色，C错误； D、PCR过程中，目的基因DNA 受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然 后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下从引物的3′端延伸子链；启动子是RNA聚合酶的结合位点不是DNA聚合酶的结合位点，D错误。 故选B。 40．（23-24高二下·广东惠州·期中）限制酶Mun I和限制酶EcoRI的识别序列及其切割位点分别如下:-C↓AATTC-和-G↓AATTC-, 下图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程，下列相关叙述错误的是（ ） A．限制酶作用于特定位点的磷酸二酯键 B．每一种限制酶只能识别双链DNA 的特定核苷酸序列 C．限制酶MunI和限制酶EcoRI切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对 D．为了能够将目的基因拼接到质粒上，应同时用以上2种限制酶切割质粒 【答案】D 【分析】据图分析：图示过程表示基因表达载体的构建，图中质粒上存在两个限制酶的切割位点，而限制酶EcoRⅠ的识别序列存在于标记基因中，使用该种限制酶会导致标记基因失活，因此应选择限制酶MunⅠ切割质粒。 【详解】A、限制酶的作用是使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，并具有专一性，A正确； B、每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，B正确； C、由题干信息给出的两种酶的识别序列可知，两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对，C正确； D、为了避免目的基因自身环化、避免载体自身环化、避免目的基因反向连接到载体上，应同时用以上2种限制酶切割质粒，D错误。 故选D。 41．（23-24高二下·广东惠州·期中）下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ） A．DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B．将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色 C．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA 连接酶，该酶在延伸过程中起作用 D．电泳时分子的迁移速率与凝胶浓度、分子大小及构象有关，为便于观察，可在凝胶中添加核酸染料 【答案】D 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。 【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误； B、将丝状物溶于2mol/L的5mL的NaCl溶液中，然后向试管中加入4mL的二苯胺试剂，沸水浴加热5min，试管冷却后溶液呈现蓝色，B错误； C、PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，C错误 ； D、DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D正确。 故选D。 42．（23-24高二下·广东茂名·期中）花椰菜（2n=18）种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，紫罗兰（2n=14）具有一定的抗病性。某研究小组用花椰菜、紫罗兰两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生（图1）和鉴定（图2），最终获得高产抗病再生植株。下列相关说法不正确的是（ ） A．花椰菜和紫罗兰之间存在生殖隔离 B．图1中，②常利用灭活的病毒来诱导原生质体融合 C．图2中属于杂种植株的是4和5，1可能是花椰菜 D．病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，可筛选抗病性强的杂种植株 【答案】B 【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 2、根据图谱分析，4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，说明是杂种细胞，而1、2、3号个体只有花椰菜中的蛋白质，说明不是杂种细胞。 【详解】A、花椰菜和紫罗兰是两个不同的物种，因此它们之间存在生殖隔离，A正确； B、灭活的病毒通常用于动物细胞的融合，B错误； C、根据图谱分析4号和5号个体含有紫罗兰和花椰菜两种类型的蛋白质，是杂种细胞，而1号个体只有1种蛋白质，且与Ⅰ花椰菜的条带相同，很可能是花椰菜，C正确； D、将病菌悬浮液均匀喷施于杂种植株叶片上，一段时间后，测定病斑面积占叶片总面积的百分比，百分比越大，说明抗病性能越弱，故可以筛选出抗病性强的杂种植株，D正确。 故选B。 43．（23-24高二下·广东汕头·期中）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（ ） A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种 B．A→B的②过程中耐高温DNA聚合酶能够在引物3’端延伸子链 C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞 D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法 【答案】C 【分析】基因工程中获取并扩增目的基因的方法——PCR技术：原理：DNA双链复制原理；物质条件：一段已知核苷酸序列的引物，含目的基因的DNA模板，四种原料即dATP、dTTP、dGTP、dCTP和具有热稳定性的DNA聚合酶。 【详解】A、分析题图可以看出，图中A→B过程为PCR技术，原料是四种脱氧核苷酸，需要两种引物，A正确； B、PCR技术的原理是DNA复制，子链合成的方向为5’→3’，A→B的②过程中耐高温DNA聚合酶能够在引物3’端延伸子链，B正确； C、B→C为转基因绵羊的培育过程，培育转基因动物时，常用受精卵作为受体细胞，C错误； D、培育转基因植物时，目的基因导入受体细胞时，常用农杆菌转化法，D正确。 故选C。 44．（23-24高二下·广东·期中）pIJ702是一种常用质粒，其结构如图所示，tsr为硫链丝菌素（一种抗生素）抗性基因，SacⅠ、SphⅠ和BglⅡ分别为相应三种限制酶在pIJ702上的识别位点。以限制酶SacⅠ和SphⅠ切取目的基因，与质粒pIJ702上长度为0.4kb的SacⅠ/SphⅠ片段进行置换，构建重组质粒pZHZ8，再用限制酶BglⅡ切割两种质粒，得到DNA片段长度如表所示。下列相关叙述正确的是（ ） pIJ702 pZHZ8 BglⅡ 5.7kb 6.7kb A．限制酶SacⅠ和SphⅠ切割形成的末端一定相同 B．限制酶SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因长度为1.4kb C．上述目的基因中不含有限制酶BglⅡ的切割位点 D．含pZHZ8的细菌不能在含硫链丝菌素的培养基上生长 【答案】B 【分析】据表可知，重组质粒pZHZ8比原质粒大1.0kb，而使用SacⅠ和SphⅠ切取质粒会置换下0.4kb的片段，说明目的基因长度为1.4kb。 【详解】A、不同限制酶的识别位点一般不同，限制酶SacⅠ和SphⅠ切割形成的末端一般不同，A错误； B、由题干可知，质粒pIJ702上具有长度为0.4kb的SacⅠ/sphⅠ片段，使用SacⅠ和SphⅠ切取质粒会置换下0.4kb的片段，而BglⅡ在原质粒和重组质粒上的切割片段相差1.0kb，所以推测目的基因的片段长度应该为1.0+0.4=1.4kb，B正确； C、在表格中可以反应出重组质粒可以被BglⅡ限制酶切割，切割后称为一条线段，但原有质粒上的相关片段已经被SacⅠ和SphⅠ置换为目的基因，因此推测目的基因中也含有1个BglⅡ切割位点，C错误； D、含pZHZ8的细菌含有硫链丝菌素抗性基因，能在含硫链丝菌素的培养基上生长，D错误。 故选B。 45．（23-24高二下·广东茂名·期中）研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了不同株系的拟南芥。下列相关表述正确的是（ ） A．构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA聚合酶 B．将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体 C．Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等 D．只要检测出拟南芥细胞中含有抗逆基因，就代表抗逆拟南芥培育成功 【答案】B 【分析】农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的） 1、农杆菌转化法的具体过程： （1）利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。 （2）将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。 （3）利用土壤农杆菌感染植物细胞，该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。 （4）含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后，可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上，这段基因中包含了目的基因。 2、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。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。 3、农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。 4、转化：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，A错误； B、利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，故将抗逆蛋白基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体，B正确； C、Ti质粒标记基因是DNA片段，不含尿嘧啶，C错误； D、只有拟南芥具有抗逆性才能代表抗逆拟南芥培育成功，含有抗逆基因若不表达，也不会形成抗逆植株，D错误。 故选B。 46．（23-24高二下·广东广州·期中）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）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，携带目的基因的受体菌在含Tet的培养基中能形成菌落 D．若用SalⅠ酶切，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 【答案】C 【分析】分析题图，图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。 【详解】A、若用HindⅢ酶切，由于只有一种酶，则目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确； B、若用PvuⅠ酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因（TetR），因此在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因，B正确； C、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，C错误； D、若用SalⅠ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，可通过琼脂糖凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否，D正确。 故选C。 47．（23-24高二下·广东广州·期中）利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似。下列有关利用PCR从DNA中间扩增目的基因的说法，错误的是（ ） A．PCR原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理 B．第三轮循环产物中同时含有两种引物的DNA片段所占的比例为3/4 C．引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 D．PCR过程包括变性、复性和延伸，延伸方向是从母链的5'端到3'端 【答案】D 【分析】1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链； 2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 【详解】A、PCR是在体外模拟细胞内DNA的复制过程，原理是DNA半保留复制和DNA的热变性原理，A正确； B、DNA复制为半保留复制，第三轮循环即DNA复制3次，共形成23=8个DNA分子，其中含有最初模板链的2个DNA分子含有引物A或引物B，其余6个DNA分子均含有引物A和引物B，所以第三轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为6/8=3/4，B正确； C、DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链，引物是一段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，C正确； D、PCR过程包括变性、复性和延伸，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链，因此延伸方向是从母链的3'端到5'端，D错误。 故选D。 48．（23-24高二下·广东广州·期中）“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（ ） A．单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选出的是杂交瘤细胞 B．基因工程中通过标记基因筛选出的细胞，还必须进行分子水平的检测 C．植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选 D．用选择培养基对微生物进行筛选时，实验组接种微生物，对照组不接种微生物 【答案】D 【分析】1、标记基因的作用：鉴定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。 2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选出的是杂交瘤细胞，第二次筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体的杂交瘤细胞，A正确； B、基因工程中通过标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒，如只含有普通质粒，因此还必须进行分子水平的检测，B正确； C、植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需要进行筛选，选出杂种细胞，C正确； D、用选择培养基对微生物进行筛选时，实验组和对照组均接种相同数量的微生物，若实验组菌落数少于对照组，说明选择培养基具有筛选作用，D错误。 故选D。 49．（23-24高二下·广东·期中）琼脂糖凝胶电泳可以根据DNA片段的大小（常以碱基对数计）对其进行分离，提取某哺乳动物和其母本以及几只可能为其父本的待测定雄性个体的DNA，经处理后进行PCR扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，其中M代表母本，C代表该哺乳动物，F1~F4代表待测雄性个体。下列相关叙述错误的是（ ） A．PCR扩增技术利用了DNA热变性和半保留复制的原理 B．凝胶中DNA的迁移速率与DNA分子的大小和构象有关 C．由结果可知，PCR扩增后的产物中仅有12个DNA片段 D．由结果推测，待测雄性个体中的F2是该哺乳动物的父本 【答案】C 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、PCR扩增利用了DNA热变性（高温条件下DNA解旋）和半保留复制的原理，A正确； B、琼脂糖凝胶电泳可以根据DNA片段的大小对其进行分离，凝胶中DNA的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，B正确； C、由题图可知，每个样本的DNA电泳后都得到2个电泳条带，说明有2种大小不同的DNA片段，不一定只有2个，即PCR扩增后的产物中不一定仅有12个DNA片段，C错误； D、该哺乳动物与F2具有一条相同的电泳条带，根据该结果推测F₂是其父本，D正确。 故选C。 50．（23-24高二下·广东茂名·期中）科学家提取苏云金杆菌的Bt抗虫蛋白基因导入棉花细胞，成功培育出转基因抗虫棉。下列叙述错误的是（ ） A．将Bt基因导入棉花细胞采用我国科学家独创的花粉管通道法 B．Bt抗虫蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消化系统与其碱性环境有关 C．Bt基因能在棉花中表达说明细菌和棉花共用一套遗传信息 D．PCR扩增Bt基因时，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶 【答案】C 【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。反应缓冲液中一般还要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶。 【详解】A、我国科学家独创的花粉管通道法将Bt基因导入棉花细胞，A正确； B、Bt抗虫蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消化系统与其碱性环境有关，Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，B正确； C、Bt基因能在棉花中表达说明细菌和棉花共用一套遗传密码，C错误； D、用PCR扩增Bt基因时，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶，D正确。 故选C。 51．（23-24高二下·广东汕头·阶段练习）实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A．做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针 B．如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒 C．RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增 D．还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 【答案】B 【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。 【详解】A、PCR 需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本DNA混合，故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确； B、若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，B错误； C、PCR扩增必须以 DNA为模板，RNA 不能作为 PCR 扩增的模板，所以需要将样本中的 RNA 反转录为 DNA后再进行扩增，C正确； D、RNA病毒的检测方法有：①RNA 检测，即检测病毒的遗传物质 RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。 故选B。 二、非选择题 52．（23-24高二下·广东广州·期中）土壤盐渍化会影响水稻生长发育，研究人员将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中，培育耐盐碱水稻新品种，其操作流程及可能用到的限制酶如图所示，其中TetR为四环素抗性基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，①~⑦表示操作过程。回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ 识别位点及切割位点 -G↓GATCC- -T↓GATCA- -CCC↓GGG- -↓GATC- (1)过程①PCR扩增OsMYB56基因时加入的酶催化 键的形成，还需要添加引物，应选用引物组合 。 ①5'-CTTGGATGAT-3' ②5'-TAAGTTGTCT-3' ③5'-TAGTAGGTTC-3' ④5'-TCTGTTGAAT-3' ⑤5'-ATTCAACAGA-3' ⑥5'-ATCATCCAAG-3' (2)Ti质粒中启动子的功能是 。为了筛选出含重组质粒的根瘤农杆菌，根瘤农杆菌应在添加 的选择培养基上培养。 (3)过程③应选用限制酶 切割质粒，利用所选限制酶进行操作的优势是 ，切割后需要用 酶（填具体名称）进行连接才能获得重组质粒。 (4)在分子检测中，研究人员对转基因水稻DNA进行PCR，再对PCR产物进行 鉴定。若要鉴定OsMYB56基因是否表达，从分子水平上检测的方法是 技术。 【答案】(1) 磷酸二酯 ①④ (2) RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录 四环素 (3) BclⅠ和SmaⅠ 防止酶切后的质粒、目的基因自身环化；保证OsMYB56基因和酶切后的质粒定向连接 T4DNA连接酶 (4) 琼脂糖凝胶电泳 抗原一抗体杂交 【分析】PCR技术可特异性的扩增DNA片段，关键在于引物可以和特定DNA片段的3'端特异性结合，使耐高温的DNA聚合酶沿引物的3'端延伸子链。基因表达载体一般包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等元件。 【详解】（1）DNA分子由2条链构成，每一条链都有3'端与5'端，-OH端为3'，磷酸基团的末端为5'，因此OsMYB56基因游离的磷酸基团侧为5'端，羟基端为3'端。过程①PCR扩增OsMYB56基因时加入的酶是Taq,该酶能催化磷酸二酯键的形成。在进行PCR操作时，引物应分别与基因两条链的3'端根据碱基互补配对原则结合，根据图中两端序列，通常选择5′-CTTGGATGAT-3′（上面链的引物）和5′-TCTGTTGAAT-3′（下面链的引物）作为引物对，①④正确。 （2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录。标记基因可用于重组DNA分子的筛选，质粒上有TetR为四环素抗性基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因标记基因，但AmpR为氨苄青霉素抗性基因被限制酶切割失活，故应在添加四环素的选择培养基上培养。 （3）据图可知，质粒中的两个标记基因TetR和AmpR中都含有限制酶BamHⅠ识别序列，如果用限制酶BamHⅠ，会破坏质粒中的两个标记基因，为防止质粒自身环化，保证OsMYB56和酶切后的质粒定向连接，需要用双酶切，因此过程③可以选择限制酶BclⅠ和SmaⅠ。酶切后的质粒和目的基因片段，通过T4DNA连接酶作用后获得重组质粒。 （4）PCR的产物用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，分子水平检测OsMYB56基因是否表达，可以检测基因是否转录形成RNA或翻译成蛋白质，因此方法如下;可以提取细胞的mRNA，逆转录得到cDNA后进行PCR扩增；根据OsMYB56基因设计探针进行核酸分子杂交检测OsMYB56基因或者其转录出的mRNA；通过抗原一抗体杂交技术检测OsMYB56基因表达的蛋白质。 53．（23-24高二下·广东广州·期中）某病毒B对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。请回答： (1)过程①一般采用 法将基因A导入工程菌内。过程②基因A能在工程菌内表达产生蛋白A的原因是 。 (2)过程③处理的目的是 。过程⑤常用 诱导细胞融合。 (3)图中经筛选1得到的杂交瘤细胞具有的特点是 ，筛选2的方法是 。 (4)为了得到大量的抗病毒B的单克隆抗体，可将杂交瘤细胞接种到适宜的动物细胞培养液中进行培养，但杂交瘤细胞的接种量会影响单克隆抗体的产量。为了探究培养液中杂交瘤细胞的最佳接种量，请写出实验思路： 。 【答案】(1) 感受态细胞 生物共用一套遗传密码 (2) 将蛋白A注射到小鼠体内，使之发生免疫反应 灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法 (3) 既能大量增殖，又能产生足够数量的抗体 抗体检测 (4)将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的若干组，在不同组中接种不同量的杂交瘤细胞，一定且相同时间后测定各培养液中的相应抗体含量 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。即过程①一般采用感受态细胞法将基因A导入工程菌内。因为生物共用一套遗传密码，所以基因A能在工程菌内表达产生蛋白A。 （2）过程③将蛋白A注射到小鼠体内，使之发生免疫反应；过程⑤诱导动物细胞融合的常用方法有灭活病毒诱导法、PEG融合法、电融合法。 （3）筛选1得到的杂交瘤细胞具有的特点是既能大量增殖，又能产生足够数量的抗体。筛选2的方法是抗体检测，所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性。 （4）为了探究培养液中杂交瘤细胞的最佳接种量，则实验的自变量是杂交瘤细胞的接种量，因变量是抗体的含量，则实验思路如下：将适宜的动物细胞培养液分为体积相同的若干组，在不同组中接种不同量的杂交瘤细胞，一定且相同时间后测定各培养液中的相应抗体含量。 54．（23-24高二下·广东惠州·期中） 图1 中的三个 DNA 片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3A Ⅰ三种限制酶的识别序列与切割位点，图2为某种表达载体的示意图(载体上的 EcoR Ⅰ、Sau3A Ⅰ的切点是唯一的)。 根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)经 BamH Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是 。 (2)若某人利用图2所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图3 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有 ，不能表达的原因是 。 (3)DNA 连接酶是将两个DNA 片段连接起来的酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 。 (4)为了检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR 方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 (填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR 模板。 【答案】(1) Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2) 甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录 (3)T4DNA连接酶 (4)核DNA 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）分析图解可知，限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切割后形成的黏性末端相同，因此经BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。 （2）在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端，这样的基因才能表达；图中甲和丙均不符合，甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，所以不能在宿主细胞中表达目的基因产物。 （3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。 （4）PCR是多聚酶链式反应的缩写，是一种在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，核DNA位于染色体上，若利用PCR方法检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，则应分别以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。 55．（23-24高二下·广东佛山·期中）科学家利用基因工程改造的大肠杆菌基因组生产人胰岛素，如图是运用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。回答下列问题： (1)适合作为目的基因的载体需要满足一些条件，根据基因表达载体的组成分析，图中质粒没有标出的结构是 ，该结构的作用是 。 (2)大肠杆菌内目的基因转录时，转录的模板是 （填“a链”或“b链”），目的基因表达产物没有生物学活性的原因是 。 (3)某同学尝试用PCR扩增目的基因。PCR利用的原理是 ，一次PCR一般要经历30次循环，每次循环的步骤是 。 (4)在PCR反应体系中，主要成分有缓冲液、4种脱氧核苷酸、两种引物、 等。其中引物的作用是 。 (5)PCR的产物一般通过 来鉴定。影响DNA分子在凝胶中的迁移速率的因素有 等（例举出2点即可）。 【答案】(1) 终止子 终止基因的转录 (2) b链 大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网、高尔基体，不能对表达产物进行加工 (3) DNA的半保留复制 变性→复性→延伸 (4) 耐高温的DNA聚合酶、模板DNA 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 (5) 琼脂糖凝胶电泳 凝胶的浓度、DNA分子大小、DNA的构象、电泳槽的电压等 【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板（克隆或基因组DNA）的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。 【详解】（1）根据题意可知，图中质粒没有标出的结构是终止子，终止子是终止基因的转录，使转录过程在该部位停止。 （2）根据目的基因转录方向，再结合子链延伸方向为5‘→3’，因而可判断，大肠杆菌内目的基因转录时，转录的模板是b链。大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网、高尔基体，不能对表达产物进行加工，因此目的基因表达产物没有生物学活性。 （3）PCR利用了DNA的半保留复制在体外扩增DNA片段，一次PCR一般要经历30次循环，每次循环的步骤是变性→复性→延伸。 （4）在PCR反应体系中，主要成分有缓冲液、4种脱氧核苷酸、两种引物、TaqDNA聚合酶、模板DNA等。其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，引物的设计需要根据模板DNA两端的序列进行设计。 （5）PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。影响DNA分子在凝胶中的迁移速率的因素有凝胶的浓度、DNA分子大小、DNA的构象、电泳槽的电压等，进而将不同的DNA分离开来。 56．（23-24高二下·广东佛山·期中）马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力，导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因（S-RNase）控制的，我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯，为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9（主要由Cas9和向导RNA组成）基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图，回答下列问题： (1)用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同，因此首先要确定马铃薯S-RNase基因中的待编辑序列，可以通过PCR技术扩增S-RNase基因，作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据 设计引物，引物的作用是 。 (2)CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，若马铃薯S-RNase基因序列为5'-AGGA……ACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为 ；Cas9蛋白可催化 （填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。 (3)欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是 。 (4)实验发现，CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在脱靶效应，即基因编辑时，不仅对目标基因进行了修改，还对其他无关基因进行了不必要的编辑，造成非目标基因突变。造成“脱靶”最可能的原因是 。 【答案】(1) S-RNase基因的脱氧核苷酸序列 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷 (2) 5'-AGGT······TGGT-3'/3'-TGGT······AGGT-5' 磷酸二酯键 (3)让该植株自交，观察能否产生种子（或观察该植株能否自交产生种子 ） (4)非基因编辑对象也可能含有与向导RNA配对的碱基序列，造成向导RNA与之结合而脱靶 【分析】结合题干背景分析题图，CRISPR/Cas9基因编辑技术可以定点敲除目标基因。向导RNA是一条单链RNA，能够引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。而通过人为设计向导RNA中碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割。 【详解】（1）利用PCR技术进行扩增S-RNase基因需要根据S-RNase基因的脱氧核苷酸序列设计引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 （2）CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是向导RNA与目标DNA发生碱基互补配对，所以设计的向导RNA中相应的序列应为5'-AGGT······TGGT-3'。Cas9蛋白可催化核苷酸之间的磷酸二酯键的水解，剪切特定DNA片段。 （3）二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，导致无法使用种子种植马铃薯。因此欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是让其自交，看是否能产生种子。 （4）CRISRP/Cas9基因编辑技术中向导RNA能特异性识别结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白到相应位置剪切DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑，非基因编辑对象也可能含有与向导RNA配对的碱基序列，若向导RNA的序列越短，越容易造成向导RNA选错对象与之错误结合而脱靶。 57．（23-24高二下·广东佛山·期中）近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。微藻细胞能积累油脂可以用于生产生物柴油。研究人员利用RT—PCR技术（将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段）获得油料作物紫苏DGATI基因，将其导入四尾栅藻，获得转基因产油微藻。操作过程如图1。 注：克隆质粒主要用于目的基因的大量复制；LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色。 (1)RT-PCR过程所需要的酶主要有 和TaqDNA聚合酶，其中TaqDNA聚合酶需要 （离子）的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过 鉴定，鉴定的结果显示 条带（填数字）说明扩增成功。 (2)DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经 处理后的大肠杆菌细胞，并接种到添加 的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为 的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 (3)用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到 ，并导入到四尾栅藻。 (4)研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。 结果显示： 。 【答案】(1) 逆转录酶/反转录酶 Mg2+ 琼脂糖凝胶电泳 1 (2) Ca2+ 氨苄青霉素和X-gal 白色 (3)重组质粒 (4)转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于转基因组 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）RT-PCR过程是将RNA反转录合成cDNA，再以cDNA为模板，PCR扩增合成目的片段的过程，所需要的酶主要有逆转录酶（催化RNA→cDNA过程）和TaqDNA聚合酶（耐高温）；其中TaqDNA聚合酶需要Mg2+的激活，扩增得到DGAT1基因，PCR扩增得到的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳鉴定；扩增时需要加入特异性的引物，若能扩增出目的基因，则鉴定的结果显示1条带。 （2）DGAT1基因与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经 Ca2+处理后的大肠杆菌细胞，此时大肠杆菌处于容易吸收外周围DNA的状态；同时接种到添加氨苄青霉素（重组质粒上含有该标记基因）和X-gal的培养基上培养，若质粒上插入了目的基因，则LacZ基因被破坏，由题干信息可知，LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因或该基因被破坏，则菌落则呈白色，所以一段时间后，挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 （3）用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到重组质粒，并导入到四尾栅藻。 （4）研究人员培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，图示自变量是四尾栅藻类型，因变量是油脂含量，结果显示转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于转基因组。 58．（23-24高二下·广东深圳·期中）B基因存在于水稻基因组中，该基因可在体细胞和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，科学家设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题： 注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光 (1)从水稻体细胞中提取总RNA，在 酶的催化下构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列；再与Luc基因组装成融合基因，构建B-Luc融合基因需要的工具酶有 。 (2)融合基因必须连接到T-DNA中的启动子和终止子之间，其中启动子是 识别并结合的位点。表达载体中卡那霉素抗性基因的作用是 。 (3)过程①常对农杆菌进行 溶液处理，使其处于能 的生理状态。若借助Luc基因的表达产物来完成图中第二次鉴定筛选，则筛选的具体方法是 。 (4)从转基因水稻植株的未成熟种子中分离出胚，观察到其细胞内仅含一个染色体组，科学家据此判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的。已知正常情形下的水稻卵细胞在未受精时，不能继续发育形成胚；由此说明B基因的表达能使卵细胞 。实验结果发现该转基因水稻产生的所有卵细胞并不都含有B基因，出现该结果的可能原因是 。 【答案】(1) 逆转录 限制酶、DNA连接酶 (2) RNA聚合酶 作为标记基因，检测B-Luc融合基因是否成功导入（农杆菌） (3) Ca2＋/CaCl2/钙离子/氯化钙 吸收周围环境中的DNA分子 检测加入荧光素的水稻幼苗细胞中是否发出荧光存活 (4) 不经受精而直接发育成胚 B基因仅整合水稻的一条染色体上，因此减数分裂形成的卵细胞中仅有部分卵细胞含有B基因（或转基因水稻形成卵细胞的过程中B基因发生了突变或丢失） 【分析】基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、 DNA 连接酶、运载体。基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 【详解】（1）从水稻的体细胞中提取 RNA ，通过逆转录产生 DNA ，从而构建 cDNA 文库，该过程需要逆转录酶的催化，进而获得 B 基因编码蛋白的序列。在构建重组表达载体时，即B-Luc融合基因形成过程中，重组常用的工具酶有限制酶和 DNA 连接酶。 （2）启动子是启动转录的序列，含有RNA聚合酶的结合位点。标记基因的作用：是为了鉴定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，图中卡那霉素抗性基因的作用是作为标记基因，检测B-Luc融合基因是否导入农杆菌细胞。 （3）由图可知，过程①为农杆菌转化法，是将目的基因导入受体细胞中的常用方法，常对农杆菌进行CaCl2处理成感受态细胞，即容易吸收周围环境中DNA分子的状态，便于转化。B 基因与 Luc 基因连接形成 B-Luc融合基因，即可通过 Luc 基因表达，故借助Luc基因的表达产物来完成图中第二次鉴定筛选，则具体方法是检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光。 （4）转基因植株含有促进 B 基因在卵细胞转录的启动子，推测转基因植株分离出的只含一个染色体组的胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而非转基因水稻卵细胞中 B 基因不能转录，卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明 B 基因表达能使卵细胞不经受精作用直接发育成胚。实验结果发现该转基因水稻产生的所有卵细胞并不都含有B基因，出现该结果的可能原因是B基因仅整合水稻的一条染色体上，因此减数分裂形成的卵细胞中仅有部分卵细胞含有B基因（或转基因水稻形成卵细胞的过程中B基因发生了突变或丢失）。 59．（23-24高二下·广东·期中）肝纤维化与肝细胞癌的发生密切相关，肝纤维化是指肝细胞外基质的病理性沉积，沉积物中型胶原蛋白是主要成分。研究发现活化的人肝星状细胞会大量合成和分泌型胶原蛋白沉积在肝小叶的窦间隙，大量产生I型胶原蛋白是肝星状细胞活化的标志之一。型胶原蛋白由α1和α2两条肽链组成，并分别由COL1Al和COLIA2编码。本研究旨在通过基因工程技术用人COLIA1启动子序列调控增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因的表达，在LX-2细胞（永生化的人肝星状细胞）中建立一个人肝星状细胞活化的可视化报告系统。 (1)研究过程中应将LX-2细胞置于含 的气体条件下培养。 (2)研究人员构建了如图1所示的基因表达载体，其中Kozak序列能增强EGFP巷因的表达，已知EGFP基因的α链为转录的模板链，则应将图2中EGFP基因的 （“A”或“B”）端与Kozak序列连接，除图1中所示元件外，基因表达载体还应具备 （至少答两点）等元件。 (3)使用慢病毒包装系统将基因表达载体导入LX-2细胞中，并筛选得到了荧光强度最强的细胞株（LX-2-CE）进行扩大培养用于后续研究。为验证LX-2-CE能通过EGFP表达来反映细胞表达COLIA1能力的改变，本研究选取了已知具有潜在抗肝纤维化作用的药物青蒿琥酯对LX-2-CB进行处理。实验分组中，阴性对照组为 ，阳性对照组为加10μg/L的TGF-β1诱导处理的LX-2-CE，实验组为加入不同浓度青蒿琥酯与10μg/L的TGF-β1共处理的LX-2-CE。实验结束后，对各组LX-2-CE进行荧光检测。若实验组的荧光强度均 （“低于”或“高于”）阳性对照组的荧光强度，说明LX-2-CE荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用。实验中10μg/L的1TGF-β1的作用是 。 (4)系列实验结果表明，外源性COLIA1启动子调控的EGFP的表达能在一定程度上反映内源性COL1Al启动子调控的COLIA1的表达水平的变化。请你推测该人肝星状细胞活化的可视报告系统建立的意义是 。 【答案】(1)95%空气和5%CO2 (2) B 复制原点、标记基因、终止子等 (3) 无诱导处理的LX-2-CE 低于 活化LX-2-CE，模拟人肝纤维化 (4)为抗肝纤维化药物的研究提供新的细胞模型 【分析】1、动物细胞培养需要营养、无菌无毒条件、适宜温度、渗透压、pH，95%空气和5% CO2等条件。 2、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。重组质粒应具备目的基因、启动子、终止子、复制远点、标记基因等结构。 【详解】（1）LX-2细胞为动物细胞，动物细胞培养的气体条件为95%空气和5%CO2，其中O2是细胞代谢所必需的，O2的作用是供细胞呼吸利用。 （2）基因表达载体所需要的工具酶为限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶，启动子在基因的上游，紧挨转录的起始位点， α链为转录的模板链，该链在启动子及Kozak序列后的方向应为3'→5'，因此EGFP基因的B端与Kozak序列连接，基因表达载体应具备目的基因、启动子、复制原点、标记基因、终止子等结构。 （3）由于阳性对照组为加10μg/L的TGF-β1诱导处理的LX-2-CE，阴性对照应为无TGF-β1诱导处理的LX-2-CE，基因工程检测基因是否转录出mRNA应该用DNA分子杂交的方法，检测基因是否翻译出蛋白质应该用抗原—抗体杂交技术。根据实验设计分析可知，10 μg/L的TGF-β1可以活化LX-2-CE，模拟人肝纤维化，同时若LX-2-CE荧光强度的改变可以反应青蒿琥酯的潜在抗肝纤维化作用，则实验组的荧光强度应该低于阳性对照组的荧光强度。 （4）根据题干可知该人肝星状细胞活化的可视报告系统建立的意义是为抗肝纤维化药物的研究提供新的细胞模型。 60．（23-24高二下·广东·期中）某科研小组欲用图1所示的质粒构建人胰岛素基因表达载体，让其在大肠杆菌中表达出人胰岛素前体物质，对人胰岛素基因所在的DNA片段进行测序，发现其两端附近无限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点。已知人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因。请回答下列问题： (1)可采用 来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过 进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则原因可能是 （答出一点）。 (2)为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基，序列为5'- -3'。 (3)图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是 。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入经 处理后的 （填“不抗氨苄青霉素”“不抗四环素”或“不抗氨苄青霉素和四环素”）的受体大肠杆菌中。 【答案】(1) PCR技术 琼脂糖凝胶电泳 胰岛素基因纯度不够 (2)GGATCC (3) 用以检测目的基因是否导入受体细胞 Ca2+ 不抗氨苄青霉素和四环素 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）可采用PCR技术来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则可能是胰岛素基因纯度不够，PCR扩增时形成了非目的片段。 （2）人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因，为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，应在配对到①链的引物5'端添加BamHI识别序列，添加的6个碱基序列为5'-GGATCC-3'。 （3）图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是用以检测目的基因是否导入受体细胞。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入经钙离子处理后的不抗氨苄青霉素和四环素的受体大肠杆菌中，以利用质粒上的标记基因筛选得到导入成功的受体细胞。 61．（23-24高二下·广东肇庆·期中）鲸死亡后会沉入海底，俗称“鲸落”。“鲸落”后期会形成一个以厌氧菌和硫细菌等为主体的生态系统。厌氧菌以“鲸落”肌肉中的脂肪为食，同时产生一些硫化氢等硫化物。硫细菌将硫化物氧化成硫酸盐，并以该过程中释放的能量合成有机物。请回答相关问题： (1)培养微生物的培养基中一般都会含有水、无机盐、氮源和碳源，培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源是 。硫细菌属于 （填“自养或“异养”）生物，因此培养基中的成分需要特殊配制，主要体现在 ，这种培养基可以用来专一性培养硫细菌，所以属于 培养基。 (2)科学家欲研究死鲸的遗传属性，在“鲸落”中提取到了死鲸的DNA,然后可以用PCR技术对其DNA进行扩增，在扩增死鲸DNA的过程中，除了要加入死鲸的DNA作模板外，还需要加入 （至少答三种）等物质。 (3)为了统计“鲸落”中含有微生物的数量，需将“鲸落”提取物加水稀释，然后将稀释水样用涂布器分别涂布到培养基进行培养后计数，这种方法称为 。下面所示的四种菌落分布情况中，不可能由该方法得到的是 。与实际活菌数相比，该方法的统计结果一般偏小，原因是 。 【答案】(1) 脂肪 自养 碳源必须是含碳无机物（或碳酸盐），同时加入硫化物 选择 (2)引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (3) 稀释涂布平板法 D 当两个或两个以上活菌相连时，培养基上只观察到一个菌落 【分析】微生物生长所需要营养成分包括碳源、氮源、水和无机盐等，对于异养微生物，需要添加有机碳源。自养微生物的培养不需要添加含碳有机物。选择培养基是人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度．pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长的培养基。微生物接种的方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。 【详解】（1）由题干可知培养“鲸落”群落中厌氧菌的碳源是脂肪，硫细菌能利用无机物合成有机物，故属于自养生物，因此培养基中的成分需要特殊配制，主要体现在碳源必须是含碳无机物（或碳酸盐），同时加入硫化物，这种可以将硫细菌选择出来的培养基属于选择培养基。 （2）对鲸DNA扩增可以使用PCR技术，在扩增死鲸DNA的过程中，除了要加入死鲸的DNA作模板外，还需要加入引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸等物质。 （3）使用涂布器涂布的接种微生物方法称为稀释涂布平板法。稀释涂布平板法需将微生物接种在固体培养基上以形成均匀分布的菌落，而平板划线法接种的微生物在划线的起始部分菌落连在一起生长，由图可知，A、B、C均形成了均匀分布的单个菌落，属于稀释涂布平板法接种的，而D中菌落是连在一起生长的，是通过平板划线法接种的，所以D符合题意，ABC不符合题意。故选D。稀释涂布平板法计数得到的活菌数比真实结果偏小，原因是当两个或以上活菌相连时，培养基上只观察到一个菌落。 62．（23-24高二下·广东肇庆·期中）B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2N）和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。 (1)B基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中______。 A．含B基因的染色体缺失 B．DNA聚合酶失活 C．B基因发生基因突变 D．B基因的启动子无法启动转录 (2)从水稻体细胞或 中提取总RNA，构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因（表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光）连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建重组表达载体。 (3)在过程①、②转化筛选时，过程 中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上，过程 在培养基中应加入卡那霉素。图中基因表达载体构建与转化的过程中，目标基因共经过 次拼接。 (4)从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明 。 【答案】(1)D (2)精子 (3) ② ① 3 (4)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）A、通过题干信息可知，B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2N）和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录，说明含B基因的染色体未缺失，A错误； B、基因表达过程中的转录需要RNA聚合酶，不是DNA聚合酶，B错误； C、通过题干信息可知，B基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2N）和精子中正常表达，但在卵细胞中不转录，说明含B基因没有发生突变，C错误； D、B基因在卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中不能启动转录，D正确。 故选D。 （2）通过题干信息可知，水稻的体细胞和精子中B基因可表达，故可从水稻的体细胞和精子中提取RNA。通过逆转录产生DNA，从而构建cDNA文库，进而获得B基因编码蛋白的序列。 （3）图示中过程①表示筛选含有目的基因的重组质粒的农杆菌，图示中质粒有抗卡那霉素标记基因和抗潮霉素标记基因，如果选择培养基中加入的是卡那霉素，起作用的是抗卡那霉素标记基因；过程②表示用含有重组质粒的农杆菌转化水稻细胞的过程，该过程将其T-DNA整合到水稻细胞染色体DNA上；图中基因表达载体构建与转化的过程中，目标基因首先需要与运载体结合，此后需要与Ti质粒结合，最后整合到宿主细胞的染色体上，故共有3次拼接。 （4）转基因植株含有促进B基因在卵细胞转录的启动子，推测转基因植株分离出的只含一个染色体组的胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而非转基因水稻卵细胞中B基因不能转录，卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明B基因表达能使卵细胞不经受精作用直接发育成胚。 63．（23-24高二下·广东肇庆·期中）应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题： (1)在培育转人生长激素基因牛过程中，进行基因表达载体构建时，人生长激素基因的上游必须含有 。①过程需要的工具酶是 ，③过程培养到桑葚胚或囊胚阶段，可以采用 技术，培育出多头相同的转基因犊牛。 (2)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是 细胞，Ⅲ代表的细胞具有 的特点。 (3)在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的技术是 。 【答案】(1) 启动子 限制酶和DNA连接酶 胚胎分割 (2) 浆 既能无限增殖又能产生特定抗体的特点 (3)植物组织培养 【分析】分析题图：图示①表示基因表达载体的构建；②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中；③表示目的基因的检测与鉴定；④表示目的基因导入植物细胞；⑤表示植物的组织培养技术。 【详解】（1）进行基因表达载体构建时，人生长激素基因，也就是目的基因的上游必须含有启动子，下游含有终止子。①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶。③过程包含早期胚胎培养和胚胎移植等，为了培育出多头相同的转基因犊牛，可以将培养到桑椹胚/桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，在移植到多头受体母牛体内完成后期发育。 （2）能分泌抗体的是浆细胞，所以Ⅱ最可能是浆细胞；Ⅲ代表的细胞具有既能无限增殖又能产生特定抗体的特点。 （3）在抗虫棉培育过程中，⑤过程用到的技术是植物组织培养，该技术的原理是利用植物细胞的全能性，首先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化过程产生胚状体或丛芽，最终培育出完整的转基因抗虫棉植株。 64．（23-24高二下·广东肇庆·期中）东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品。发酵过程中常因霉菌等大量繁殖导致酸菜腐败发臭。黑龙江大学科研人员从酸菜中分离出具有高效抗菌活性的乳酸菌用于发酵，将白菜腌制成了口感好、保质期长的“黑大酸菜”。回答下列问题： (1)为获得具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种，需要从市售保质期 （填“较长”或“较短”）的酸菜中进行筛选。 (2)通常可利用 法对培养基进行灭菌分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是 。 (3)筛选出的乳酸菌能分泌一种新型的细菌素（多肽），因而具高效抑菌活性。研究人员从该种乳酸菌中提取细菌素基因，利用基因工程技术获得了高效表达细菌素的工程菌。 ①利用PCR技术扩增细菌素基因时，经过4轮循环，消耗引物的个数是 。 ②一般用 的方法对扩增产物进行检测，结果如下图： 注：电泳图谱中1号为DNA标准样 2号PCR的模板是“未转化”的受体菌DNA 3号PCR的模板是“已转化”的受体菌DNA 4号对应的PCR体系未加模板DNA 设置4号的目的是 （答出1点即可），电泳结果表明 。 ③进一步通过检测与鉴定最终获得了高效表达细菌素的工程菌。 【答案】(1)较长 (2) 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） 由根瘤菌繁殖形成的单菌落 (3) 30 琼脂糖凝胶电泳 判断 PCR反应体系是否受到污染/排除 PCR反应体系对实验结果的干扰/排除外源DNA的污染 目的基因已成功导入受体细胞 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1） 具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种，能够较好的杀灭杂菌，故具有较长的保质期，故为获得具有高效抗菌活性的乳酸菌菌种，需要从市售保质期较长的酸菜中进行筛选。 （2）培养基灭菌的方法通常是高压蒸汽灭菌(湿热灭菌)；由根瘤菌繁殖形成的单菌落是单个根瘤菌繁殖而来，属于纯培养物。 （3） ①引物需要与模板链的3'端结合，保证子链从5'向3'延伸，DNA分子中-OH端是3'端，故利用PCR技术扩增细菌素基因时，应选择的一对引物，经过4轮循环，得到24=16个DNA分子，共32条链，其中有2条链为模板链，故需要的引物的数目为=32-2=30条。 ②琼脂糖凝胶电泳可以对PCR的产物进行鉴定；4号对应的PCR体系未加模板DNA，该反应体系中设置4号的目的是判断 PCR反应体系是否受到污染(“排除 PCR反应体系对实验结果的干 扰”、“排除外源DNA的污染”)； 据电泳结果可知，只有3号有相应的条带，而2号和4号均没有，3号PCR的模板是“已转化”的受体菌DNA，则可说明目的基因已成功导入受体细胞。 65．（23-24高二下·广东肇庆·期中）人乳铁蛋白（hLTF）是一种铁结合的糖蛋白、具有抑菌、提高免疫力等重要功能。研究者通过转基因技术培育能生产hLTF的奶牛，从牛奶中分离提纯hLTF，回答下列问题。 (1)从原核生物中获取的质粒不适用于直接构建真核生物的表达载体，其启动子需要进行替换才有可能在真核细胞中表达，主要原因是 。 (2)研究人员采用小鼠乳清酸蛋白基因的启动子和终止子来替换pA质粒中的部分序列，再拼接hLTF基因，最终形成pW2-hLTF重组质粒，过程如下图： 科学家常用PCR特异性地快速扩增目的基因，其原理是 。 PCR扩增过程中每次循环一般可分为 。在扩增小鼠乳清酸蛋白基因的启动子、终止子和hLTF基因时，均需引入限制酶的识别序列和切割位点，以便剪接到质粒的指定位置。据图分析，PCR扩增小鼠乳清酸蛋白基因的启动子所需的两种引物应分别包含 （限制酶）的识别序列。 (3)构建基因表达载体过程中，将修饰后的hLTF基因插入重组质粒的启动子和终止子之间后，不一定能获得所需要的基因表达载体，原因是 。 (4)经检测筛选所获得的基因表达载体pW2-hLTF通过 的方法导入到奶牛的受精卵细胞中，以获得能产生hLTF的转基因奶牛。 【答案】(1)原核生物和真核生物的RNA聚合酶所识别和结合的启动子有所不同 (2) 体外DNA复制 变性——复性——延伸三个基本步骤 NruⅠ和MluⅠ (3)hLTF基因两端被同一种限制酶切割成相同的末端，可能会反向连接到质粒上 (4)显微注射 【分析】因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）由于原核生物和真核生物的RNA聚合酶所识别和结合的启动子有所不同，因此从原核生物中获取的质粒不适用于直接构建真核生物的表达载体，其启动子需要进行替换才有可能在真核细胞中表达； （2）PCR特异性地快速扩增目的基因，其原理是体外DNA复制， PCR扩增过程中每次循环一般可分为变性——复性——延伸三个基本步骤；启动子插入了NruⅠ和MluⅠ序列之间，因此PCR扩增小鼠乳清酸蛋白基因的启动子所需的两种引物应分别包含NruⅠ和MluⅠ的识别序列； （3）从图中看出，hLTF基因和表达载体均采用MluⅠ切割，hLTF基因两端被同一种限制酶切割成相同的末端，可能会反向连接到质粒上，因此将修饰后的hLTF基因插入重组质粒的启动子和终止子之间后，不一定能获得所需要的基因表达载体； （4）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 因此经检测筛选所获得的基因表达载体pW2-hLTF通过显微注射的方法导入到奶牛的受精卵细胞中，以获得能产生hLTF的转基因奶牛。 66．（23-24高二下·广东广州·期中）异丁醇具有燃值高、能量密度高等优点，其开发和利用对优化我国能源结构和保护环境有非常重要的战略意义。基于酿酒酵母的发酵途径（图甲）和图乙的质粒，研究者构建了一种表达载体pUC18，用于过表达ILV2、ILV5、ILV3、AR010基因，以实现异丁醇的大规模生产。已知氨苄青霉素能抑制细菌细胞壁的形成。据此回答下列问题： (1)图乙质粒上有多个限制酶切位点，作用是 。研究人员先用pUC18转化经 处理（处理方法）的大肠杆菌，以便筛选、鉴定扩增重组质粒。重组质粒上有 ，所以能在大肠杆菌中扩增。 (2)将环状载体pUC18导入酿酒酵母时，一般会将其进行酶切得到线性化载体，随后再将其导入受体细胞。根据所学的知识推测酶切得到线性化载体的目的是 。 (3)提取成功构建的表达载体并导入不能合成组氨酸的酿酒酵母菌株，将菌株接种在培养基中以获得单菌落，培养基中必须要添加的物质有 （用下列字母填写：a．组氨酸、b．氨苄青霉素、c琼脂）。 (4)异丁醇的大量积累会伤害细胞，研究人员给该工程菌导入一个经改造的光敏蛋白基因，使工程菌对特定的蓝光敏感。进行不同的光照处理，使其在异丁酵产生阶段和生长繁殖阶段进行切换，结果如下图丙所示。 注：5 / 10/ 20h pulse分别代表在黑暗条件下每隔5、10、20h发出15s和65s的蓝光脉冲30min ①对照组的酵母菌需要导入 。 ②以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行发酵时，若想进一步提高其异丁醇产量，综合图甲和图乙信息，分别写出进一步优化菌株和工艺的措施 。 【答案】(1) 便于插入多种外源基因 Ca2+处理 原核生物的复制原点 (2)线性化载体能整合到酿酒酵母染色体DNA，从而能更稳定存在并发挥功能 (3)bc (4) 不含光敏蛋白基因的空载体 敲除该工程菌的ADHs和ALDs基因，在黑暗条件下每隔10h发出15s和65s的蓝光脉冲30min 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）图中质粒作为载体将ILV2、ILV5、ILV3、AR010基因送入受体细胞中，所以质粒DNA分子上多个限制酶切位点，其作用是供外源DNA片段（基因）插入；受体细胞不同，目的基因导入的方法也不一样，将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，本题中是将ILV2、ILV5、ILV3、AR010基因导入大肠杆菌，因此先用CaCl2(Ca2＋)溶液处理大肠杆菌细胞，使其处于感受态的生理状态，以提高转化效率；将重组质粒导入大肠杆菌，由于重组质粒上有原核生物复制原点，所以能在大肠杆菌中扩增。 （2）环状DNA分子首尾相接，而与环状载体相比，线性化较体能更稳定地存在并发挥功能，所以线性化载体整合到酿酒酵母染色体DNA上，能更稳定存在并发挥功能。 （3）载体中含有组氨酸合成酶基因，则成功转化的受体细胞能够自行合成组氨酸，载体中含有氨苄青霉素抗性基因，将菌株接种在不含组氨酸、含氨苄青霉素的培养基中，可以筛选出成功转化的酿酒酵母，该过程称为微生物的选择培养。选择培养使用的培养基为固体培养基，因此需要加入琼脂。 （4）①对照组为没有经过自变量处理的组，因此对照组的酵母菌需要导入不含光敏蛋白基因的空载体。②分析甲图可知E酶和F酶可催化丙酮酸转化为乙醇和乙酸，从而降低异丁醇的产量，所以可以敲除该工程菌的ADHs和ALDs基因，提高异丁醇产量，分析丙图可知在黑暗条件下每隔10h发出15s和65s的蓝光脉冲30min的一组异丁醇产量最高，所以可以在黑暗条件下每隔10h发出15s和65s的蓝光脉冲30min，来提高异丁醇产量。 67．（23-24高二下·广东清远·期中）研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转入溶菌酶基因山羊，以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，过程如下图所示。其中编号①～⑨表示过程；质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸)，基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。 限制酶 BamHⅠ BglⅡ HindⅢ XbaⅠ 识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA (1)过程②需要的限制酶是 ； (2)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞，质粒S中用作标记基因的是 。为达到筛选目的，培养基的营养成分中应不含有 。将成纤维细胞培养一段时间后观察，筛选出 (选填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。 (3)过程④常用 法，过程⑨为胚胎移植，图中早期胚胎的 (结构)将发育成转基因羊。 【答案】(1)BamHⅠ、HindIII (2) 基因Leu、基因GFP 亮氨酸 不显示 (3) 显微注射 内细胞团 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）过程②是获取目的基因，据图分析，B形成的黏性末端GATCC…与BamHⅠ的识别序列一致，黏性末端AGCTT…与HindⅢ的识别序列一致，故物质 B 是用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割的结果。 （2）为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞，质粒S中用作标记基因的是基因Leu（通过亮氨酸含量进行比较）和基因GFP（控制合成绿色荧光蛋白）；据（1）分析可知，用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割质粒S和目的基因，形成的重组质粒 T是（Leu+XbaⅠ+B），不含有基因GFP，无法控制合成绿色荧光蛋白，而标记基因 Leu 控制合成亮氨酸，为达到筛选目的，培养基的营养成分中应不含有亮氨酸，将成纤维细胞培养一段时间后观察，含重组质粒T的成纤维细胞可以合成亮氨酸而存活，只需要筛选出不显示绿色荧光的细胞用于过程⑤即可。 （3）过程④是将目的基因导入受体细胞，动物常用显微注射法；过程⑨为胚胎移植，是将早期胚胎移植到受体子宫内的过程，早期胚胎中的内细胞团具有全能性，将发育成转基因羊。 68．（23-24高二下·广东茂名·期中）重组人血小板生成素（rhTPO）是一种新发现的造血生长因子，下图为科学家通过培育出转基因山羊生产rhTPO的过程。其中编号①-⑨表示过程，A表示含有rhTPO基因的DNA，四种限制性内切核酸酶的识别序列及切割位点见下表，请回答下列问题： 限制酶 BglⅡ BamHI HindⅢ XbaI 识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTTT ↓CTAGA (1)②过程需要的限制性内切核酸酶是 （从题干表格中选取）。为了使目的基因能够表达，构建重组质粒时，目的基因的上游必须有 ，其为 酶的识别和结合部位。 (2)体外受精时需要将卵母细胞培养至 期。将重组质粒导入受精卵的方法是 。 (3)为使受体母羊更好的接受植入的胚胎，需提前对其进行 处理；培育转基因羊的过程，用到的胚胎工程技术有 （写出两种）。 【答案】(1) BamHⅠ、HindⅢ 启动子 RNA聚合 (2) MⅡ（减数第二次分裂中） 显微注射法 (3) 同期发情 体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）据图可知，目的基因两侧的黏性末端分别是GATC-和AGCT-，故应选择BamHⅠ和HindⅢ限制酶进行切割；基因表达载体构建时，上游有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，目的基因的下游有终止子，能够结束基因的转录。 （2）体外受精时，卵母细胞培育到减数第二次分裂中期才具有受精能力；将重组质粒导入受精卵的常用方法是显微注射法。 （3）为使受体母羊更好的接受植入的胚胎，需提前对其进行同期发情处理；结合题图可知，培育转基因羊的过程，用到的胚胎工程技术体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。 69．（23-24高二下·广东云浮·期中）通过基因工程技术由大肠杆菌合成的人生长激素可用于治疗缺乏生长激素的垂体性侏儒症病人。如图1为通过基因工程技术生产人生长激素的过程。回答下列问题： (1)图1中①过程中可从人的垂体细胞中提取到生长激素mRNA的原因是 ，②过程为 。 (2)图1中的A为 ，利用PCR获取大量A的过程，若将一个A扩增3次，共需要引物 个。 (3)⑤过程可以先用 处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。 (4)图2为图1中B的结构示意图，启动子是一段有 。由图2分析可知，若要成功构建基因表达载体，要在A的上游和下游分别添加 、 限制酶的识别位点（假设A的内部不存在相关限制酶的识别位点）。 【答案】(1) 人的生长激素基因在垂体细胞中选择性表达 逆转录 (2) 生长激素基因 14 (3)Ca2+ (4) 特殊结构的DNA片段 Alu Ⅰ Hind Ⅱ 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）人的生长激素基因在垂体细胞中选择性表达，故在人的垂体细胞中可以提取生长激素mRNA。②过程是以mRNA为模板合成DNA的过程，为逆转录。 （2）图1中的A为生长激素基因，利用PCR扩增时需要2种引物，若将一个生长激素基因扩增3次，共得到8=23个DNA，新合成的子链均需要含有引物，共需要引物2×8－2（两条母链）＝14个。 （3）⑤过程为将重组的表达载体导入大肠杆菌细胞，可用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 （4）启动子是一段有特殊结构的DNA片段。基因表达载体上除目的基因外，还需要有启动子、终止子、复制原点和标记基因。由题图2可知BamH Ⅰ会破坏标记基因、EcoR Ⅰ会破坏复制原点，故不选用这两种限制酶，结合启动子启动的转录方向，为保证目的基因的正确连接与转录，应在目的基因A的上游添加Alu Ⅰ的识别位点、下游添加Hind Ⅱ的识别位点。 70．（23-24高二下·广东茂名·期中）2023年6月，云开山国家级自然保护区和华南农业大学按照紫荆木的生境，选择在云开山保护区的适生区域进行了22株人工培育实生苗的野外回归前期实验。为探究紫荆木原生质体的培养条件和植株再生能力，某研究小组进行了如下图的实验探究： (1)植物细胞壁的主要成分为 ，在获取悬浮原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。 (2)①过程去壁处理前，要对外植体 处理后才可接种培养；②过程称为 ，在该过程中所用到的关键植物激素有 。 (3)LEA蛋白在植物遭受如盐害等胁迫时可起到很大的保护作用，某研究团队将耐盐酵母LEA蛋白基因NLEAs作为目的基因构建基因表达载体导入紫荆木培育转耐盐基因紫荆植株。将NLEAs基因导入紫荆细胞，常采用 法，获得含NLEAs基因的紫荆组织细胞后，可通过 技术，得到转基因紫荆幼苗。如何鉴定转耐盐基因紫荆植株是否培育成功？ 。 【答案】(1)纤维素和果胶 (2) 消毒 再分化 生长素和细胞分裂素 (3) 农杆菌转化法 植物组织培养 移栽转耐盐基因紫荆植株至盐碱地或移栽后用一定浓度的盐水浇灌转耐盐基因紫荆植株，观察其是否正常生长 【分析】1、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 2、植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞可以经过脱分化，即失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞，进而形成不定形的薄壁组织团块，这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，制备原生质体时，常用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。 （2）外植体来自野外生存着的个体，携带有各种微生物，因此，在去壁处理前，要对外植体进行消毒处理后才可接种培养，防止微生物污染愈伤组织。 愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。愈伤组织经②过程后，长出了芽，因此，②过程为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。 （3）受体细胞为植物细胞时，可用农杆菌转化法把基因表达载体导入受体细胞。已分化的植物细胞在体外条件下经植物组织培养技术可发育成幼苗。因此，获得含NLEAs基因的紫荆组织细胞后，可通过植物组织培养技术，得到转基因紫荆幼苗。要鉴定转耐盐基因紫荆植株是否培育成功，可以鉴定转基因作物是否有耐盐性。因此，可移栽转耐盐基因紫荆植株至盐碱地或移栽后用一定浓度的盐水浇灌转耐盐基因紫荆植株，观察其是否正常生长以。 71．（23-24高二下·广东深圳·期中）东方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 iv：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 【答案】(1)转录 (2) ad C 在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡 (3) 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 18 【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 2、基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，东方果蝇中dsx基因（DNA）通过转录形成前体RNA。 （2）①用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，这一对引物位于基因上游和下游，根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是ad。 ②RTA基因表达出的蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡，由此可知，雌蝇特异性致死的原因是转基因雌蝇个体中含有完整的RTA基因，能成功表达出蓖麻毒素A（RTA），由此判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为C。而在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡，因此雄性个体不会致死。 （3）①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。 ②由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，则18℃组雌性个体不会致死，雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 72．（23-24高二下·广东茂名·期中）人参有较好的滋补作用，干扰素对一些疾病有一定治疗效果。科研人员欲按下图1（①～④表示相关操作）所示流程，制备能合成干扰素的人参愈伤组织。含干扰素基因的DNA片段及相关酶切位点如图2所示。回答下列问题： 注：BamHⅠ识别的序列是G↓GATCC；Sau3AⅠ识别的序列是↓GATC，EcoRⅠ识别的序列是C↓AATTC。 (1)操作①利用PCR技术扩增干扰素基因时需要用到 酶，设计 种引物序列的依据是 。 (2)据图分析，操作②构建重组基因表达载体时，需要将干扰素基因插入Ti质粒的 上，最好选择用 切割干扰素基因和质粒。重组基因表达载体上未标注出的必需元件是 。 (3)步骤③可用 处理根瘤农杆菌以便将基因表达载体导入受体细胞。步骤④常用 技术检测是否成功表达出干扰素。将转干扰素基因的人参愈伤组织加工制成的药物可能比单纯干扰素的疗效好，理由是 。 【答案】(1) 耐高温的DNA聚合（或TaqDNA聚合、Taq） 2/二/两 干扰素基因两端的部分核苷酸序列 (2) T－DNA BamHⅠ、EcoRⅠ 复制原点 (3) Ca2+（或CaCl2） 抗原—抗体杂交 该药物既能发挥干扰素的治疗作用，又有人参的滋补作用 【分析】分析题图，图中过程①表示利用PCR技术扩增目的基因，过程②表示基因表达载体的构建，过程③表示将重组质粒导入根瘤农杆菌，过程④表示目的基因的检测和鉴定。 【详解】（1）操作①利用PCR技术扩增干扰素基因时由于所需温度较高，故需要用到耐高温的DNA聚合（或TaqDNA聚合、Taq）酶；PCR扩增时需要一对引物，设计引物序列的依据是干扰素基因两端的部分核苷酸序列。 （2）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，因此构建重组基因表达载体时，需要将干扰素基因插入Ti质粒中的T-DNA上；用同一种限制酶切割质粒或目的基因，会造成目的基因和质粒自连以及反向连接，因此常选用两种不同的限制酶切割质粒和目的基因，使用Sau3AⅠ切割时会把BamHⅠ识别的位点也切开，使两端的黏性末端相同，故据图可知，最好选择用BamHI、EcoRI切割干扰素基因和质粒；重组基因表达载体上需要包含启动子、终止子、标记基因、复制原点和限制酶的酶切位点，图中未标注出的是复制原点。 （3）可用Ca2+（或CaCl2）处理根瘤农杆菌，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的状态，以便将基因表达载体导入受体细胞；抗原与抗体的结合具有特异性，常用抗原—抗体杂交技术检测是否成功表达出目标蛋白，即干扰素；将转干扰素基因的人参愈伤组织加工制成的药物可能比单纯干扰素的疗效好，这是因为该药物既能发挥干扰素的治疗作用，又有人参的滋补作用。 73．（23-24高二下·广东东莞·期中）“中天杨”是由我国科学家采用生物转基因技术，历经8年时间培育成功的抗盐碱、耐干旱的杨树新品种。该品种以八里庄杨为实验材料，经转mtl-D基因培育获得。如图为培育“中天杨”的操作流程，①-⑥表示操作过程，该过程中可能用到的限制酶如表所示。回答下列问题。 注：Ti质粒中的Tetr为四环素抗性基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因。 限制酶 BelI EcoRI XbaI Sau3AI BamHI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC T↓CTAGA ↓GATC G↓GATCC (1)与杂交育种相比，基因工程育种的优点有 （填序号）。 ①操作方法简便 ②目的性强，能定向改造生物性状 ③育种周期短 ④不受生殖隔离限制，能克服远缘杂交不亲和障碍 ⑤安全性高，对生态没有威胁 (2)过程②需要的工具酶是 。 (3)培育转基因杨树的核心工作是 。在进行该工作时，应在mt-D基因的两侧添加限制酶 的识别序列。 (4)将目的基因导入受体细胞除图示方法外，还有 。为了确认目的基因在植物细胞中是否成功表达，从分子水平通常使用 法进行检测。 【答案】(1)②③④ (2)限制酶和DNA连接酶 (3) 基因表达载体的构建 XbaI、BclI (4) 花粉管通道法 抗原-抗体杂交 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1） 与杂交育种相比，基因工程育种的操作方法较复杂，容易造成基因污染进而对生态产生威胁，但基因工程育种的目的性强，能定向改变生物性状，且育种周期短，不受生殖隔离限制，能克服远缘杂交不亲和障碍。 （2）过程①以RNA为模板合成DNA并进行PCR，该过程需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶。过程②是将目的基因与Ti质粒进行连接，需要限制酶切割目的基因和Ti质粒，然后利用DNA连接酶将二者进行连接。 （3）基因表达载体的构建是基因工程的核心工作，在进行基因表达载体的构建时，应选择两种限制酶切割目的基因和Ti质粒，在mtl-D基因的两侧添加限制酶XbaⅠ、BclⅠ的识别序列。Sau3AI可识别BamHI的识别、切割序列，导致复制原点被破坏。 （4）图中利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，除此方法外，还有花粉管通道法等。为了确认目的基因在植物细胞中是否成功表达，通常用抗原—抗体杂交法从分子水平进行检测。 基因工程的应用考点02 一、单选题 1．（23-24高二下·广东深圳·期中）病毒可以使人患病并危及生命安全，但合理利用病毒，也可以造福人类。下列有关病毒的应用实践，应当禁止的是（    ） A．利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝 B．用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物 C．将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌 D．对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗 【答案】A 【分析】动物细胞融合技术：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术，融合后形成的杂交细胞具有两个或多个细胞的遗传信息。 【详解】A、利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝，会导致物种多样性降低，应当禁止，A正确； B、用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物，如单克隆抗体，不应禁止，B错误； C、将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌，不应禁止，C错误； D、对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗，注射后，使机体获取免疫能力，不应禁止，D错误。 故选A。 2．（23-24高二下·广东深圳·期中）研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路，制备了一种膀胱生物反应器，用其获得具有特殊功能的人体蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．步骤①常用的方法是显微注射法，正常体细胞也可作为受体细胞 B．步骤②是早期胚胎培养，在胚胎发育的卵裂阶段，有机物总量减少 C．步骤③移植所用的胚胎一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚 D．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器一定会受动物性别、年龄等的限制 【答案】B 【分析】动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。动物乳腺生物反应器选择的宿主细胞是雌性个体。 【详解】A、步骤①常用的方法是显微注射法，由于动物体细胞的全能性受到限制，所以正常体细胞不可以作为受体细胞，A错误； B、步骤②是早期胚胎培养，随着卵裂的进行，卵裂期细胞的体积变小，卵裂期的胚胎体积基本不变或略有减小，细胞数目增多，细胞的体积变小，有机物总量下降，B正确； C、步骤③属于胚胎移植，一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，原肠胚不适合移植，C错误； D、与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器与转基因动物的年龄相关，但与性别无关，不同性别的生物都有膀胱，D错误。 故选B。 3．（23-24高二下·广东佛山·期中）熊猫是我国的国宝。由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率低，限制大熊猫数量的增长。科学家尝试采用细胞工程技术来克隆大熊猫。下列相关叙述正确的是（　　） A．克隆动物主要应用体外受精和胚胎移植技术 B．克隆动物的性状与提供卵母细胞的供体基本相同 C．尝试克隆大熊猫违背了我国政府提倡的“四不原则” D．通常胚胎细胞核移植和体细胞核移植难易程度不同 【答案】D 【分析】动物细胞核移植：是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成一个新的个体。用核移植方法得到的动物称为克隆动物。 【详解】A、克隆动物没有应用体外受精技术，A错误； B、克隆动物的性状与提供细胞核的供体基本相同，B错误； C、“四不原则”是关于禁止生殖性克隆人的态度，尝试克隆大熊猫没有违背我国政府提倡的“四不原则”，C错误； D、通常胚胎细胞核移植和体细胞核移植难易程度不同，体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，D正确。 故选D。 4．（23-24高二下·广东佛山·期中）水中雌激素类物质（E物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列分析错误的是（    ） A．E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录 B．GFP基因表达时需要消耗氨基酸、脱氧核苷酸和酶以及能量 C．在被E物质污染的水体中转基因斑马鱼的幼体会显绿色 D．转基因斑马鱼逃逸可能引起生物安全问题 【答案】B 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录，E物质可以影响RNA聚合酶与启动子结合，驱动GFP基因的转录，A正确； B、基因的表达包括转录和翻译过程，其中转录的产物是RNA，翻译的产物是蛋白质，故GFP基因表达时需要消耗氨基酸、核糖核苷酸以及能量，B错误； C、 在被E物质污染的水体中，绿色荧光蛋白（GFP）表达后会使透明的斑马鱼幼体显出绿色，C正确； D、转基因斑马鱼逃逸可能带来生物安全问题，如可能导致生物多样性降低等，D正确。 故选B。 5．（23-24高二下·广东·期中）生物技术的安全性与伦理性问题是社会需要关注的热点问题之一、下列相关叙述错误的是（    ） A．转基因作为一种技术本身是中性的，我们需要理性地看待转基因技术 B．生殖性克隆人的技术已完全成熟，但会带来一些伦理道德问题，大多数人对此技术持否定态度 C．生物武器的致病能力强、攻击范围广，我国反对生物武器及其技术的扩散 D．基因编辑技术可用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑婴儿 【答案】B 【分析】目前关于转基因技术安全性的争论主要集中在食物安全、生物安全和环境安全三个方面。中国政府对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆。生物武器的种类包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，具有传染性强、污染面广的特点。 【详解】A、转基因作为一种技术本身是中性的，我们需要理性地看待转基因技术，使其在生产生活中发挥最大的作用，A正确； B、生殖性克隆人的技术尚未完全成熟，我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但是不反对生殖性克隆用于进行治疗，B错误； C、生物武器的种类包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，具有致病能力强、攻击范围广的特点，我国反对生物武器及其技术的扩散，C正确； D、基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑设计婴儿，D正确。 故选B。 6．（23-24高二下·广东茂名·期中）下列关于生物科学技术的有关叙述，正确的是（    ） A．“试管婴儿”和“设计试管婴儿”在我国都是被法律明文禁止的 B．用秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株的过程没有用到植物组织培养技术 C．植物组织培养根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能发生突变和基因重组 D．动物细胞融合技术与植物体细胞杂交技术都能形成杂种细胞和杂种个体 【答案】B 【分析】可遗传变异的三个来源中，基因重组只能发生在有性生殖过程中，而基因突变和染色体变异均可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。 【详解】A、试管婴儿技术可解决不孕夫妇的生育问题，目前并未被禁止，A错误； B、幼苗发育成植株，不需要采用植物组织培养技术，B正确； C、由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，细胞进行有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中，C错误； D、动物细胞融合只能形成杂种细胞，不能形成杂种个体，D错误。 故选B。 二、非选择题 7．（23-24高二下·广东汕头·期中）基因工程是新品种花卉培育中的一种重要技术手段。研究发现普通矮牵牛花因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花，研究人员尝试将从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F35H基因转入普通矮牵牛中，以期获得蓝色矮牵牛新品种，该过程所用质粒与含转座酶F35H基因的DNA片段上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。限制酶BamHI、Sau3AI、HindIII识别的碱基序列和酶切位点分别为、、。请回答下列问题：    (1)质粒是独立于 之外，具有自我复制能力的环状双链DNA分子，图1质粒中没有显示的结构是 ，启动子的功能是 。 (2)若用只用Hind III切割含目的基因的DNA片段，有可能会带来的不良影响是 。在用图1和图2中质粒和转座酶F35H基因构建基因表达载体时，最好选用 限制酶来切割质粒和含目的基因的DNA片段。 (3)将构建好的重组质粒转入土壤农杆菌，最终成功导入蓝色素基因的农杆菌，在含氨苄青霉素培养基、含四环素培养基、同时含氨苄青霉素和四环素的培养基上的生存状况应该是 。 (4)检测转座酶F35H基因是否在普通矮牵牛细胞中成功表达，常采用的检测技术是 。 【答案】(1) 真核细胞的细胞核或原核细胞拟核DNA 复制原点 RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录 (2) 自身环化，不利于与质粒连接；目的基因与质粒反向连接 HindⅢ和Sau3AⅠ (3)能在含氨苄青霉素的培养基上生存，但是不能在含四环素培养基和同时含两种抗生素的培养基上生存 (4)抗原-抗体杂交技术 【分析】基因工程的基本操作程序： 1、目的基因的获取：原核基因采取直接分离获得、真核基因是人工合成，人工合成目的基因的常用方法有反转录法、化学合成法、PCR技术扩增目的基因。 2、基因表达载体的构建。 3、将目的基因导入受体细胞。 4、目的基因的检测和表达。 【详解】（1）质粒是独立于真核细胞的细胞核或原核细胞拟核之外，具有自我复制能力的环状双链DNA分子。基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，基因表达载体上包括：目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因等，根据图1所示，质粒中含有标记基因、启动子、终止子，没有标注出来的结构是复制原点。启动子的作用是启动转录，是RNA聚合酶识别并结合的部位。 （2）若用只用HindⅢ切割含目的基因的DNA片段，则可能导致目的基因自身环化，不利于与质粒连接；目的基因与质粒反向连接。由图1和图2可知，用图中质粒和转座酶F35H基因构建基因表达载体时，最好选用HindⅢ和Sau3AⅠ限制酶来分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，因为质粒和目的基因都有这两种限制酶识别位点，并且切割后产生的黏性末端不同，不会出现自身环化现象，有利于质粒和目的基因结合。 （3）构建好的重组质粒上，含有氨苄青霉素抗性基因，但四环素抗性基因受损，因此成功导入蓝色色素基因的农杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生存，但是不能在含四环素培养基和同时含两种抗生素的培养基上生存。 （4）目的基因是否成功在宿主细胞中转录，可采用PCR等技术检测，检测目的基因是否在宿主细胞中成功表达，可采用抗原-抗体杂交技术。 8．（23-24高二下·广东·期中）科学家利用乳腺生物反应器首次从小鼠的乳汁中获得了一种医用蛋白——组织型纤溶酶原激活物（tPA），其部分流程如图所示，其中BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ代表相应限制酶的切割位点且三种限制酶产生的黏性末端不同。回答下列问题： (1)基因工程的基本操作程序中核心步骤是 。图示过程需要选用的限制酶是 。科学家将tPA基因与小鼠乳清酸蛋白（WAP）基因的启动子等调控元件重组在一起构建基因表达载体，其目的是 。 (2)过程①常用的方法是 ，细胞②表示 。重组载体中tPA基因的下游应该具有终止子，终止子的作用是 。 (3)tPA是一种糖蛋白，可以静脉注射用于溶解血块，一般不用“工程菌”来生产tPA，推测其主要原因是 。 【答案】(1) 基因表达载体的构建 BamHI、HindⅢ 保证tPA基因在乳腺细胞中能特异 表达 (2) 显微注射法 雌性小鼠受精卵 使目的基因的转录在所需要的地方停止 (3)细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞 器,产生的药物蛋白可能没有活性,而乳腺细胞具有这些细 胞器且有较强的分泌能力 【分析】题图分析，图中过程①表示将目的基因导入受 体细胞的过程，该过程中的受体细胞是受精 卵，采用的方法是显微注射技术，利用了受精卵的全能性，因而更容易获得转基因动物。 【详解】（1）基因工程的基本操作程序中核心步骤是基因表达载体的构建； 因三种限制酶产生的黏性末端不同，据图可知，选用BamHI和HindⅢ两种限制 酶才能使tPA基因与质粒具有相同黏性末端,并且不破坏 目的基因； 小鼠乳清酸蛋白(WAP)基因能在小鼠的乳腺 细胞中特异表达，将其启动子与tPA基因构成重组基因,以保证tPA基因在乳腺细 胞中能特异表达，从而生产tPA。 （2）过程①是交将重组持粒导入小鼠细胞，常用的方法是显微注射法，细胞②表示雌性小鼠受精卵细胞。 基因下游终止子的作用是使目的基因的转录在所需要的地方停下来。 （3）一般不用“工程菌”来生产tPA，推测其主要原因是细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，产生的药 物蛋白可能没有活性，而乳腺细胞具有这些细胞器且有较强的分泌能力，故常用乳腺生物反应器来生产tPA。 【点睛】本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要 求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握 各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题 图，再结合所学的知识准确答题。 蛋白质工程的原理及其应用考点03 一、单选题 1．（23-24高二下·广东深圳·期中）基于AI（人工智能）的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度“学习算法”来预测新型蛋白质的结构及功能。下列有关说法错误的是（    ） A．AI预测新型蛋白质结构和功能的原理是中心法则 B．AI可能帮助人们快速、深入了解蛋白质结构与功能的关系 C．AI有可能帮助人们高效地设计出自然界中原来没有的蛋白质 D．人们可通过基因改造或合成新基因来获得AI所设计的蛋白质 【答案】A 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上只能生产自然界已有的蛋白质。 2、蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 【详解】A、AI可基于大量的生物信息数据和复杂的算法，并根据氨基酸序列预测蛋白质的三维结构，进而预测新型蛋白质的功能，这个过程与中心法则无关，A错误； B、AI的蛋白质设计方法可用来预测新型蛋白质的结构及功能，可能能帮助人们快速、深入了解蛋白质结构与功能的关系，B正确； C、AI的蛋白质设计方法可用来预测新型蛋白质的结构及功能，AI有可能帮助人们高效地设计出自然界中原来没有的蛋白质，C正确； D、对蛋白质的改造是通过改造或合成基因来完成的，所以人们可通过基因改造或合成新基因来获得AI所设计的蛋白质，D正确。 故选A。 2．（23-24高二下·广东汕头·期中）T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列叙述正确的是（　　） A．该方法得到的T4溶菌酶不需要进行结构和催化功能的鉴定 B．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响 C．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变 D．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造 【答案】B 【分析】蛋白质工程的基本途径：从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 【详解】A、该方法得到的T4溶菌酶需要进行结构和催化功能的鉴定，A错误； B、结构决定功能，若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响，B正确； C、由题意可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类及空间结构均发生了改变，C错误； D、T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，酶大多是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类，D错误。 故选B。 3．（23-24高二下·广东·期中）科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列相关叙述错误的是（    ） A．改造后的T4溶菌酶肽键数不变但空间结构发生改变 B．参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变 C．T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反 D．对T4溶菌酶的改造应直接对蛋白质分子进行操作 【答案】D 【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。 【详解】A、改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸，氨基酸总数不变，且发生替换的两个氨基酸R基上都不含羧基或氨基，所以肽键数不变，改造后的T4溶菌酶结构中形成一个二硫键，空间结构发生改变，A正确； B、改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸，改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中也可能仍含有异亮氨酸，因此参与其合成的tRNA种类可能不变，B正确； C、天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，T4溶菌酶耐热性改造设计思路与天然蛋白质的合成方向相反，C正确； D、对T4溶菌酶的改造过程通过直接改造T4溶菌酶的相关基因实现，D错误。 故选D。 二、非选择题 4．（23-24高二下·广东东莞·期中）图1表示利用基因工程制备某种病毒单克隆抗体的操作流程，过程①的mRNA序列为：5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'。图2表示遗传信息传递过程中发生碱基配对的部分片段示意图。请回答下列问题： (1)图1中，过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的 细胞中提取。过程②需要的酶是 。在重组质粒中，目的基因两侧必须具有 的核苷酸序列，以保证目的基因在受体细胞中成功表达。过程①—⑦中遵循碱基互补配对原则的有 ，需要依赖于生物膜的结构特点而完成的是 。 (2)科研人员发现，某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比mRNA正常编码的氨基酸数少了2 个。检测发现，目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换，该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中，则目的基因中发生了替换的碱基对是 （请将转录模板链碱基写在前面，已知起始密码子是AUG，终止密码子是UAA、UAG、UGA）。 (3)图1过程⑥中核糖体的运动方向为 （选填“从左往右”或“从右往左”），图2所示物质彻底水解，可获得 种不同的小分子物质。 (4).筛选出单克隆抗体后，为满足生产上的需要对其进行改良，这种技术属于 工程，该工程的起点是 。 【答案】(1) 浆 限制酶和DNA连接酶 启动子和终止子 ①②④⑥ ⑦ (2)G – C (3) 从左向右 6 (4) 蛋白质 预期的蛋白质功能 【分析】基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）图①为逆转录，需要逆转录酶。利用 mRNA 获得目的基因后，必须再表达产生相应的抗体，因此只能从病毒感染者的浆细胞中提取对应的 mRNA。①为逆转录，②为构建基因表达载体，③是将目的基因导入受体细胞，④为目的基因的转录，⑤是 mRNA 通过核孔进入细胞质，⑥为翻译过程，⑦是抗体的分泌，过程②需要的酶是DNA连接酶和限制酶。在重组质粒中，目的基因两侧必须具有启动子和终止子的核苷酸序列，以保证目的基因在受体细胞中成功表达。过程①—⑦中遵循碱基互补配对原则的有①②④⑥，其中⑦依赖于膜的流动性。 （2）根据题干信息，目的基因转录mRNA序列为：5'-AUCUAUGCGCUCAUCAG…（中间省略3n个核苷酸序列）…CGCAGCAAUGAGUAGCG-3'。AUG 为翻译起点，UGA 为翻译终点，因单克隆抗体比原抗体缺少2个氨基酸，说明翻译提前终止。从终止密码子反向前推，第二个密码子 CAG 突变为终止密码子UAG ，RNA中的碱基C变为U，即DNA分子中的碱基对 G - C 被替换为 A - U。故目的基因中发生了替换的碱基对是G – C。 （3）由图可知，多肽链的长度是左边短，右边长，故核糖体的运动方向是从左到右的。图2为DNA片段，该物质彻底水解，可以获得4种碱基，一种磷酸分子，一种脱氧核糖，共6种。 （4）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。为满足生产上的需要对筛选出单克隆抗体进行改良，这种技术属于蛋白质工程，蛋白质工程的起点是预期的蛋白质功能。 5．（23-24高二下·广东茂名·期中）2022年8月，九价HPV疫苗的使用人群扩展到9~45岁适龄女性。研究发现，人类99.7%的宫颈癌是由人乳头瘤病毒（HPV）持续感染引起的。科研人员将HPV病毒表面L1衣壳蛋白基因构建重组质粒，导入大肠杆菌制备HPV疫苗，过程如下图所示。请回答下列问题： (1)构建重组质粒之前，可利用PCR技术扩增L1基因，此时需要在反应体系中添加的有机物有 、 、模板DNA和dNTP等。图b的启动子的作用是 。 (2)为构建重组HPV疫苗，科研人员将L1基因插入质粒中，最好选择限制酶 进行共同切割，原因是 （答出2点即可）。重组质粒导入大肠杆菌后，可用添加 的选择性培养基筛选。 (3)有人认为，与传统的减毒或灭活疫苗相比，重组疫苗安全性更高，试从疫苗的成分角度推测其这一观点的合理性： 。 (4)HPV疫苗也可能通过蛋白质工程来生产。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，通过 对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。 【答案】(1) 耐高温的DNA聚合酶 引物 RNA聚合酶识别和结合部位 (2) BamHI、HindⅢ 不会导致标记基因都被破坏/避免目的基因自身环化/避免载体自身环化/避免目的基因反向连接到载体上/BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控 氨苄青霉素 (3)传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒核酸，无侵染能力 (4)改造或合成基因 【分析】基因表达载体的结构：启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；终止子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA分子的筛选；目的基因；复制原点。 【详解】（1）利用PCR技术扩增目的基因，需要往反应体系中添加模板DNA、四种脱氧核苷酸、分别与两条模板链结合的2种引物、Taq酶（或热稳定DNA聚合酶）等。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位。 （2）构建重组质粒时选择的限制酶应该能在目的基因两端产生不同的黏性末端，这样可以保证目的基因以正确的方向插入到质粒中，还可以避免目的基因和载体自身环化等，所以应该在目的基因两端各选择一个限制酶的切割位点。BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控，Sau3AI在载体上没有相关酶切位点，因此要选用BamHI、HindⅢ。含有重组质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，能够在含有氨苄青霉素的培养基上存活并繁殖形成菌落。 （3）传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒结构，无侵染能力，但有抗原特性，可刺激机体产生抗体和记忆细胞。 （4）蛋白质工程是通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。 试卷第1页，共3页 78 / 84 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$