3.2 基因工程的基本额操作程序（分层培优训练）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

3．2基因工程的基本操作程序 （概念检测+基础训练+能力提升） 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 （1）DNA连接酶能将两碱基间的氢键连接起来（×） （2）E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端（×） （3）限制酶也可以识别和切割RNA（×） （4）质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体（√） （5）外源DNA必在位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制（×） （6）用PCR方法扩增目的基因时需要设计两种引物（√） （7）用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列（√） （8）为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体（×） （9）应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达（×） 1．PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 【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、若设计的引物与模板不完全配对，可适当降低PCR复性的温度，以便引物与模板链结合，A错误； B、耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的3＇端连接脱氧核苷酸，B错误； C、每次循环解旋后的两条单链分别与两种引物结合，故每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同，C正确； D、PCR循环过程，a为解旋需90℃以上，b为复性，温度需下降至50℃左右，c为延伸，需上升到72℃左，因此PCR循环过程控制的温度高低关系为a>c>b，D错误。 故选C。 2．下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（    ） A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制 C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③ D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 【答案】C 【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。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）：过程：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）：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、根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断，②链从 L 到 R 的方向为 5′→3′，图中①②链均可作为子链合成的模板，A错误； B、PCR 过程需要通过高温处理使双链中氢键断裂成为单链，而后通过降温使子链和引物之间形成双链结构，而后调节温度是子链沿着引物的3’端延伸，B错误； C、以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环产生的DNA分子数目为23=8，则需消耗 引物③的数目为（8×2-2）÷2=7，C正确； D、物质③的 5′端添加了某序列，至少需经 2 次循环才可获得以该序列为模板合成的双链DNA产物，D错误。 故选C。 3．RT-PCR 是将逆转录(RT)和PCR 相结合的技术，可用于获取目的基因，还可对甲流病毒等 RNA病毒进行检测。下列分析正确的是（    ） A．通过该技术获取的目的基因含有启动子和终止子序列 B．通过该技术检测甲流病毒时，PCR模板是甲流病毒的RNA C．RT-PCR 反应体系中需加入耐高温的逆转录酶 D．用RT-PCR检测甲流病毒时，一般还需利用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 【答案】D 【分析】RT-PCR是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成cDNA，再以cDNA为模板，在DNA聚合酶的作用下，扩增合成目的基因的过程。 【详解】A、RT-PCR是将逆转录（RT）和PCR相结合的技术，实质上是先提取mRNA，再进行逆转录得到cDNA，由于启动子序列和终止子序列并不转录，因此通过该技术获取的目的基因不含启动子和终止子序列，A错误； B、通过该技术检测甲流病毒时，PCR的模板是通过逆转录得到的cDNA，B错误； C、RT-PCR反应体系中除加入样品、dNTP、TaqDNA聚合酶、引物外还需加入逆转录酶，但不需要耐高温，C错误； D、通过该技术检测甲流病毒，先通过逆转录获得cDNA，再通过PCR对目标DNA进行扩增，最后需采用琼脂糖凝胶电泳的方法，通过比对电泳的结果进行鉴定，D正确。 故选D。 4．下图为pUC18质粒图谱，已知目的基因两侧的酶切位点为EcoRI和BamHI。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内，形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是（    ） （注：图中amp8为氨苄青霉素抗性基因、Ori为复制原点，LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色） A．用BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基 B．用EcoRI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 C．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含X-gal的培养基 D．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因、将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 【答案】D 【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钙离子处理法。（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——PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、单酶切可能导致目的基因反向插入或质粒自连，无法确保定向克隆，A错误； B、同理，单酶切无法避免自连，且LacZ基因未被完全破坏，无法有效筛选重组体，B错误； C、缺少氨苄青霉素筛选，无法排除未成功转化的细菌（不含质粒），C错误； D、双酶切（EcoRI和BamHI）确保目的基因定向插入LacZ基因内部，破坏其表达。重组质粒在含X-gal的培养基上呈白色，非重组质粒呈蓝色。氨苄青霉素筛选仅保留含质粒的细菌，D正确。 故选D。 5．由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P C．载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 【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、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误； B、要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，而EcoRV切割后的末端是平末端，无法完成上述过程，B错误； C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有表达MT基因的启动子和终止子，C正确； D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基因的质粒），D错误。 故选C。 6．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述错误的是（　　） A．①→②过程可用不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA B．②→③过程可用Ca2+处理农杆菌细胞 C．③→④过程是将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 D．④→⑤过程体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的培养条件不同 【答案】C 【分析】图示是利用基因工程培育抗虫植物的示意图，其中①为质粒，作为运载体；②为重组质粒；③为含有重组质粒的农杆菌；④为含有目的基因的植物细胞；⑤为转基因植株。 【详解】A、①→②过程是构建基因表达载体，可用相同或不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA，Ti质粒和含抗虫基因的DNA能产生相同的末端即可，A正确； B、②→③过程是将重组Ti质粒转入农杆菌，农杆菌是细菌，可用Ca2+处理农杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组Ti质粒转入农杆菌，B正确； C、③→④过程是将重组Ti质粒导入植物细胞，重组Ti质粒上的T−DNA才能整合到受体植物细胞的染色体DNA上，C错误； D、④→⑤过程是植物组织培养，体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的光照、营养条件等不同，D正确。 故选C。 7．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是（　　） A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质 C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法 D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞 【答案】A 【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，其依据主要是：当植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的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。 【详解】A、由于农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，故将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，A正确； B、原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，故生产的蛋白质可能没有生物活性，B错误； C、将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术，C错误； D、植物病毒只侵染植物细胞，不侵染大肠杆菌，D错误。 故选A。 8．借助DNA分子杂交技术进行遗传病基因诊断的一般流程为：制作能与目的基因特异性结合的DNA探针→DNA分子杂交实验→结果分析。下图是某单基因遗传病家系图谱，若要借助DNA分子杂交技术进一步确定该遗传病的遗传方式（不考虑X、Y同源区段），只要设计哪种探针对哪一成员进行检测即可达到目的？（    ） A．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 B．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 C．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 D．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 【答案】A 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】Ⅰ-1和Ⅰ-2患病，生下Ⅱ-4正常，说明该病为显性，若位于常染色体上，则Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型为Aa、Aa，若位于X染色体上，则基因型为XAY、XAXa，因此可以与Ⅰ-1结合，且探针应为与正常基因结合的DNA探针，这样若有结合的条带就说明为常染色体遗传，若无结合的条带，则在X染色体上。 故选A。 9．下图表示用荧光PCR法检测目的DNA的过程。在PCR反应体系中，加入足量与目的DNA部分序列互补的探针，探针包含一段脱氧核苷酸单链和发光基团，在完整的探针中发光基团不发光。在PCR过程中，当子链延伸到探针处时，TaqDNA聚合酶催化探针水解并释放发光基团，此时发光基团能发光。下列叙述错误的是（　　） A．PCR的每一次循环包含变性复性和延伸三步 B．探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同 C．TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化氢键的形成 D．经历相同的循环次数，起始目的DNA量越多荧光强度越强 【答案】C 【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。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）。 【详解】A、PCR技术的基本过程包括变性、复性、延伸，每一次循环也都包含这三个步骤，A正确； B、根据题意可知在PCR过程中，当子链延伸到探针处时探针被TaqDNA聚合酶催化水解，说明探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同，B正确； C、TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化磷酸二酯键的形成，C错误； D、起始目的DNA量越多，探针与目标DNA结合就越多，经历相同的循环次数后，形成的游离的发光基团就越多，荧光强度越强，D正确。 故选C。 10．普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： (1)将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶 对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是 。 (2)图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保 。 (3)将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用 处理农杆菌，使细胞处于一种 的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 (4)在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中 （填“一定”或“不一定”）含有改良基因，原因是 。 (5)图2中愈伤组织经 过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是 。 【答案】(1) XmaⅠ和BglⅡ 使用这两种酶切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端 (2)插入的改良基因可以正常表达 (3) Ca2+ 能吸收周围环境中DNA分子 (4) 不一定 若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长 (5) 再分化 生长素和细胞分裂素的比例不同 【分析】构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达 【详解】（1）根据改良基因两侧的黏性末端可知，将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶XmaⅠ和BglⅡ对农杆菌的Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端。 （2）图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达。 （3）将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 （4）在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中不一定含有改良基因，原因是若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长。 （5）图2中愈伤组织经再分化过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是生长素和细胞分裂素的比例不同。 11．生长激素制剂是治疗垂体性侏儒症的特效药。人们从450升大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万头动物的全部产量。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入大肠杆菌中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题：    (1)图1通过 过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增。图1中基因工程的核心步骤是 （填序号）。 (2)若利用图3过程获取和扩增A基因，需要选择的一对引物是 。图3中的基因表达时， （填“a”或“b”）链作为转录的模板链。 (3)要使A基因能正确与图2中的质粒拼接在一起，需要在所选引物的 端分别增加相应的限制酶的酶切位点。分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加 （填限制酶名称）的识别序列。 (4)科学家将A基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为 的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物 ，则转基因动物培育成功。 【答案】(1) 逆转录/反转录 ④ (2) 引物2和引物3 b (3) 5' AluI、HindII (4) XX 乳腺中可表达出生长激素 【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，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）由RNA→DNA的过程是逆转录过程，故图1中的目的基因是由mRNA经过逆转录过程获得的；图1中基因工程的核心步骤是过程④基因表达载体的构建。 （2）DNA分子中，游离的磷酸端是5'端，游离的羟基端是3'端，由于需要在引物的3'端延伸子链，因此选择引物2和引物3；转录过程中，mRNA的延伸方向为5′一3'，DNA中模板链的方向与之相反，因此图3中的基因表达时b链作为转录的模板链。 （3）由于子链沿着5’→3'的方向延伸，为保证准确复制，需要在所选引物的5′端分别增加相应的限制酶的酶切位点；转录方向是向右的，所以基因A在连接图2载体时，上游应靠近启动子，下游靠近终止子，而图2中不能选EcoRI酶切割质粒，会破坏复制原点，为了防止目的基因的反向连接，所以应该在目的基因上游添加AluI酶识别序列，下游添加HindII酶识别序列。 （4）目的基因要只在乳腺细胞表达，需要将基因A与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为XX（雌性的性染色体组成）的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物乳腺中可表达出生长激素，则转基因动物培育成功。 1．PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 【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、若设计的引物与模板不完全配对，可适当降低PCR复性的温度，以便引物与模板链结合，A错误； B、耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的3＇端连接脱氧核苷酸，B错误； C、每次循环解旋后的两条单链分别与两种引物结合，故每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同，C正确； D、PCR循环过程，a为解旋需90℃以上，b为复性，温度需下降至50℃左右，c为延伸，需上升到72℃左，因此PCR循环过程控制的温度高低关系为a>c>b，D错误。 故选C。 2．下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（    ） A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制 C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③ D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 【答案】C 【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。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）：过程：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）：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、根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断，②链从 L 到 R 的方向为 5′→3′，图中①②链均可作为子链合成的模板，A错误； B、PCR 过程需要通过高温处理使双链中氢键断裂成为单链，而后通过降温使子链和引物之间形成双链结构，而后调节温度是子链沿着引物的3’端延伸，B错误； C、以 1 个 DNA 为模板经 3 次循环产生的DNA分子数目为23=8，则需消耗 引物③的数目为（8×2-2）÷2=7，C正确； D、物质③的 5′端添加了某序列，至少需经 2 次循环才可获得以该序列为模板合成的双链DNA产物，D错误。 故选C。 3．RT-PCR 是将逆转录(RT)和PCR 相结合的技术，可用于获取目的基因，还可对甲流病毒等 RNA病毒进行检测。下列分析正确的是（    ） A．通过该技术获取的目的基因含有启动子和终止子序列 B．通过该技术检测甲流病毒时，PCR模板是甲流病毒的RNA C．RT-PCR 反应体系中需加入耐高温的逆转录酶 D．用RT-PCR检测甲流病毒时，一般还需利用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 【答案】D 【分析】RT-PCR是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成cDNA，再以cDNA为模板，在DNA聚合酶的作用下，扩增合成目的基因的过程。 【详解】A、RT-PCR是将逆转录（RT）和PCR相结合的技术，实质上是先提取mRNA，再进行逆转录得到cDNA，由于启动子序列和终止子序列并不转录，因此通过该技术获取的目的基因不含启动子和终止子序列，A错误； B、通过该技术检测甲流病毒时，PCR的模板是通过逆转录得到的cDNA，B错误； C、RT-PCR反应体系中除加入样品、dNTP、TaqDNA聚合酶、引物外还需加入逆转录酶，但不需要耐高温，C错误； D、通过该技术检测甲流病毒，先通过逆转录获得cDNA，再通过PCR对目标DNA进行扩增，最后需采用琼脂糖凝胶电泳的方法，通过比对电泳的结果进行鉴定，D正确。 故选D。 4．下图为pUC18质粒图谱，已知目的基因两侧的酶切位点为EcoRI和BamHI。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内，形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是（    ） （注：图中amp8为氨苄青霉素抗性基因、Ori为复制原点，LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色） A．用BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基 B．用EcoRI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 C．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含X-gal的培养基 D．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因、将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 【答案】D 【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钙离子处理法。（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——PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、单酶切可能导致目的基因反向插入或质粒自连，无法确保定向克隆，A错误； B、同理，单酶切无法避免自连，且LacZ基因未被完全破坏，无法有效筛选重组体，B错误； C、缺少氨苄青霉素筛选，无法排除未成功转化的细菌（不含质粒），C错误； D、双酶切（EcoRI和BamHI）确保目的基因定向插入LacZ基因内部，破坏其表达。重组质粒在含X-gal的培养基上呈白色，非重组质粒呈蓝色。氨苄青霉素筛选仅保留含质粒的细菌，D正确。 故选D。 5．由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P C．载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 【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、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误； B、要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，而EcoRV切割后的末端是平末端，无法完成上述过程，B错误； C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有表达MT基因的启动子和终止子，C正确； D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基因的质粒），D错误。 故选C。 6．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述错误的是（　　） A．①→②过程可用不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA B．②→③过程可用Ca2+处理农杆菌细胞 C．③→④过程是将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 D．④→⑤过程体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的培养条件不同 【答案】C 【分析】图示是利用基因工程培育抗虫植物的示意图，其中①为质粒，作为运载体；②为重组质粒；③为含有重组质粒的农杆菌；④为含有目的基因的植物细胞；⑤为转基因植株。 【详解】A、①→②过程是构建基因表达载体，可用相同或不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA，Ti质粒和含抗虫基因的DNA能产生相同的末端即可，A正确； B、②→③过程是将重组Ti质粒转入农杆菌，农杆菌是细菌，可用Ca2+处理农杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组Ti质粒转入农杆菌，B正确； C、③→④过程是将重组Ti质粒导入植物细胞，重组Ti质粒上的T−DNA才能整合到受体植物细胞的染色体DNA上，C错误； D、④→⑤过程是植物组织培养，体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的光照、营养条件等不同，D正确。 故选C。 7．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是（　　） A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质 C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法 D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞 【答案】A 【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，其依据主要是：当植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的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。 【详解】A、由于农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，故将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，A正确； B、原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，故生产的蛋白质可能没有生物活性，B错误； C、将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术，C错误； D、植物病毒只侵染植物细胞，不侵染大肠杆菌，D错误。 故选A。 8．借助DNA分子杂交技术进行遗传病基因诊断的一般流程为：制作能与目的基因特异性结合的DNA探针→DNA分子杂交实验→结果分析。下图是某单基因遗传病家系图谱，若要借助DNA分子杂交技术进一步确定该遗传病的遗传方式（不考虑X、Y同源区段），只要设计哪种探针对哪一成员进行检测即可达到目的？（    ） A．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 B．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 C．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 D．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 【答案】A 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】Ⅰ-1和Ⅰ-2患病，生下Ⅱ-4正常，说明该病为显性，若位于常染色体上，则Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型为Aa、Aa，若位于X染色体上，则基因型为XAY、XAXa，因此可以与Ⅰ-1结合，且探针应为与正常基因结合的DNA探针，这样若有结合的条带就说明为常染色体遗传，若无结合的条带，则在X染色体上。 故选A。 9．下图表示用荧光PCR法检测目的DNA的过程。在PCR反应体系中，加入足量与目的DNA部分序列互补的探针，探针包含一段脱氧核苷酸单链和发光基团，在完整的探针中发光基团不发光。在PCR过程中，当子链延伸到探针处时，TaqDNA聚合酶催化探针水解并释放发光基团，此时发光基团能发光。下列叙述错误的是（　　） A．PCR的每一次循环包含变性复性和延伸三步 B．探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同 C．TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化氢键的形成 D．经历相同的循环次数，起始目的DNA量越多荧光强度越强 【答案】C 【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。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）。 【详解】A、PCR技术的基本过程包括变性、复性、延伸，每一次循环也都包含这三个步骤，A正确； B、根据题意可知在PCR过程中，当子链延伸到探针处时探针被TaqDNA聚合酶催化水解，说明探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同，B正确； C、TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化磷酸二酯键的形成，C错误； D、起始目的DNA量越多，探针与目标DNA结合就越多，经历相同的循环次数后，形成的游离的发光基团就越多，荧光强度越强，D正确。 故选C。 10．普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： (1)将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶 对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是 。 (2)图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保 。 (3)将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用 处理农杆菌，使细胞处于一种 的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 (4)在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中 （填“一定”或“不一定”）含有改良基因，原因是 。 (5)图2中愈伤组织经 过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是 。 【答案】(1) XmaⅠ和BglⅡ 使用这两种酶切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端 (2)插入的改良基因可以正常表达 (3) Ca2+ 能吸收周围环境中DNA分子 (4) 不一定 若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长 (5) 再分化 生长素和细胞分裂素的比例不同 【分析】构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达 【详解】（1）根据改良基因两侧的黏性末端可知，将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶XmaⅠ和BglⅡ对农杆菌的Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割质粒可产生与改良基因两端相同的黏性末端。 （2）图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保插入的改良基因可以正常表达。 （3）将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 （4）在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中不一定含有改良基因，原因是若农杆菌细胞中导入的是未携带改良基因的质粒，其只要含氨苄青霉素抗性基因，也能在含氨苄青霉素的培养基中生长。 （5）图2中愈伤组织经再分化过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是生长素和细胞分裂素的比例不同。 11．生长激素制剂是治疗垂体性侏儒症的特效药。人们从450升大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万头动物的全部产量。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入大肠杆菌中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题：    (1)图1通过 过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增。图1中基因工程的核心步骤是 （填序号）。 (2)若利用图3过程获取和扩增A基因，需要选择的一对引物是 。图3中的基因表达时， （填“a”或“b”）链作为转录的模板链。 (3)要使A基因能正确与图2中的质粒拼接在一起，需要在所选引物的 端分别增加相应的限制酶的酶切位点。分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加 （填限制酶名称）的识别序列。 (4)科学家将A基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为 的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物 ，则转基因动物培育成功。 【答案】(1) 逆转录/反转录 ④ (2) 引物2和引物3 b (3) 5' AluI、HindII (4) XX 乳腺中可表达出生长激素 【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，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）由RNA→DNA的过程是逆转录过程，故图1中的目的基因是由mRNA经过逆转录过程获得的；图1中基因工程的核心步骤是过程④基因表达载体的构建。 （2）DNA分子中，游离的磷酸端是5'端，游离的羟基端是3'端，由于需要在引物的3'端延伸子链，因此选择引物2和引物3；转录过程中，mRNA的延伸方向为5′一3'，DNA中模板链的方向与之相反，因此图3中的基因表达时b链作为转录的模板链。 （3）由于子链沿着5’→3'的方向延伸，为保证准确复制，需要在所选引物的5′端分别增加相应的限制酶的酶切位点；转录方向是向右的，所以基因A在连接图2载体时，上游应靠近启动子，下游靠近终止子，而图2中不能选EcoRI酶切割质粒，会破坏复制原点，为了防止目的基因的反向连接，所以应该在目的基因上游添加AluI酶识别序列，下游添加HindII酶识别序列。 （4）目的基因要只在乳腺细胞表达，需要将基因A与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为XX（雌性的性染色体组成）的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物乳腺中可表达出生长激素，则转基因动物培育成功。 试卷第2页，共15页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3．2基因工程的基本操作程序 （概念检测+基础训练+能力提升） 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 （1）DNA连接酶能将两碱基间的氢键连接起来（ ） （2）E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端（ ） （3）限制酶也可以识别和切割RNA（ ） （4）质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体（ ） （5）外源DNA必在位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制（ ） （6）用PCR方法扩增目的基因时需要设计两种引物（ ） （7）用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列（ ） （8）为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体（ ） （9）应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达（ ） 1．PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 2．下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（    ） A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制 C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③ D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 3．RT-PCR 是将逆转录(RT)和PCR 相结合的技术，可用于获取目的基因，还可对甲流病毒等 RNA病毒进行检测。下列分析正确的是（    ） A．通过该技术获取的目的基因含有启动子和终止子序列 B．通过该技术检测甲流病毒时，PCR模板是甲流病毒的RNA C．RT-PCR 反应体系中需加入耐高温的逆转录酶 D．用RT-PCR检测甲流病毒时，一般还需利用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 4．下图为pUC18质粒图谱，已知目的基因两侧的酶切位点为EcoRI和BamHI。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内，形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是（    ） （注：图中amp8为氨苄青霉素抗性基因、Ori为复制原点，LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色） A．用BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基 B．用EcoRI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 C．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含X-gal的培养基 D．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因、将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 5．由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P C．载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 6．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述错误的是（　　） A．①→②过程可用不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA B．②→③过程可用Ca2+处理农杆菌细胞 C．③→④过程是将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 D．④→⑤过程体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的培养条件不同 7．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是（　　） A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质 C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法 D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞 8．借助DNA分子杂交技术进行遗传病基因诊断的一般流程为：制作能与目的基因特异性结合的DNA探针→DNA分子杂交实验→结果分析。下图是某单基因遗传病家系图谱，若要借助DNA分子杂交技术进一步确定该遗传病的遗传方式（不考虑X、Y同源区段），只要设计哪种探针对哪一成员进行检测即可达到目的？（    ） A．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 B．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 C．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 D．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 9．下图表示用荧光PCR法检测目的DNA的过程。在PCR反应体系中，加入足量与目的DNA部分序列互补的探针，探针包含一段脱氧核苷酸单链和发光基团，在完整的探针中发光基团不发光。在PCR过程中，当子链延伸到探针处时，TaqDNA聚合酶催化探针水解并释放发光基团，此时发光基团能发光。下列叙述错误的是（　　） A．PCR的每一次循环包含变性复性和延伸三步 B．探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同 C．TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化氢键的形成 D．经历相同的循环次数，起始目的DNA量越多荧光强度越强 10．普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： (1)将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶 对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是 。 (2)图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保 。 (3)将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用 处理农杆菌，使细胞处于一种 的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 (4)在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中 （填“一定”或“不一定”）含有改良基因，原因是 。 (5)图2中愈伤组织经 过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是 。 11．生长激素制剂是治疗垂体性侏儒症的特效药。人们从450升大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万头动物的全部产量。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入大肠杆菌中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题：    (1)图1通过 过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增。图1中基因工程的核心步骤是 （填序号）。 (2)若利用图3过程获取和扩增A基因，需要选择的一对引物是 。图3中的基因表达时， （填“a”或“b”）链作为转录的模板链。 (3)要使A基因能正确与图2中的质粒拼接在一起，需要在所选引物的 端分别增加相应的限制酶的酶切位点。分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加 （填限制酶名称）的识别序列。 (4)科学家将A基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为 的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物 ，则转基因动物培育成功。 1．PCR仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c表示过程。下列叙述正确的是（    ）    A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR复性的温度 B．耐高温的DNA聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸 C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同 D．PCR循环过程控制的温度高低关系为a>b>c 2．下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（    ） A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制 C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③ D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 3．RT-PCR 是将逆转录(RT)和PCR 相结合的技术，可用于获取目的基因，还可对甲流病毒等 RNA病毒进行检测。下列分析正确的是（    ） A．通过该技术获取的目的基因含有启动子和终止子序列 B．通过该技术检测甲流病毒时，PCR模板是甲流病毒的RNA C．RT-PCR 反应体系中需加入耐高温的逆转录酶 D．用RT-PCR检测甲流病毒时，一般还需利用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定 4．下图为pUC18质粒图谱，已知目的基因两侧的酶切位点为EcoRI和BamHI。现需将目的基因插入质粒的LacZ基因内，形成重组质粒并导入受体细胞。下列限制酶组合选择及后续处理最合适的是（    ） （注：图中amp8为氨苄青霉素抗性基因、Ori为复制原点，LacZ表达产物可使X-gal的培养基呈现蓝色） A．用BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素的培养基 B．用EcoRI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 C．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因，将细胞涂布于含X-gal的培养基 D．用EcoRI和BamHI酶切质粒和目的基因、将细胞涂布于含氨苄青霉素和X-gal的培养基 5．由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体P C．载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 6．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述错误的是（　　） A．①→②过程可用不同的限制酶分别切割Ti质粒和含抗虫基因的DNA B．②→③过程可用Ca2+处理农杆菌细胞 C．③→④过程是将重组Ti质粒整合到受体植物细胞的染色体DNA上 D．④→⑤过程体现了植物细胞的全能性，不同阶段所需的培养条件不同 7．下列有关将目的基因导入受体细胞的叙述，正确的是（　　） A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 B．原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物活性的蛋白质 C．基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法 D．可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入Ca2＋处理后的大肠杆菌细胞 8．借助DNA分子杂交技术进行遗传病基因诊断的一般流程为：制作能与目的基因特异性结合的DNA探针→DNA分子杂交实验→结果分析。下图是某单基因遗传病家系图谱，若要借助DNA分子杂交技术进一步确定该遗传病的遗传方式（不考虑X、Y同源区段），只要设计哪种探针对哪一成员进行检测即可达到目的？（    ） A．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 B．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-1 C．与正常基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 D．与致病基因结合的DNA探针、Ⅰ-2或Ⅱ-3 9．下图表示用荧光PCR法检测目的DNA的过程。在PCR反应体系中，加入足量与目的DNA部分序列互补的探针，探针包含一段脱氧核苷酸单链和发光基团，在完整的探针中发光基团不发光。在PCR过程中，当子链延伸到探针处时，TaqDNA聚合酶催化探针水解并释放发光基团，此时发光基团能发光。下列叙述错误的是（　　） A．PCR的每一次循环包含变性复性和延伸三步 B．探针和引物在目的DNA单链上的结合位点不同 C．TaqDNA聚合酶沿着子链5′→3′的方向催化氢键的形成 D．经历相同的循环次数，起始目的DNA量越多荧光强度越强 10．普通水稻含铁量极低，研究人员通过改良相关基因，培育出了铁含量比普通水稻高60%的转基因水稻。图1为改良基因及Ti质粒的示意图，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，图2为后续培养过程。回答下列问题： (1)将改良基因和农杆菌的Ti质粒连接时，需用限制性内切核酸酶 对Ti质粒进行切割，选用上述酶进行切割的理由是 。 (2)图1中构建的基因表达载体，改良基因的上下游序列需具备启动子和终止子，以确保 。 (3)将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用 处理农杆菌，使细胞处于一种 的生理状态，从而易于重组Ti质粒导入。 (4)在含氨苄青霉素的培养基中能够生长的农杆菌细胞中 （填“一定”或“不一定”）含有改良基因，原因是 。 (5)图2中愈伤组织经 过程形成转基因水稻苗，培养基2与培养基3的区别是 。 11．生长激素制剂是治疗垂体性侏儒症的特效药。人们从450升大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万头动物的全部产量。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入大肠杆菌中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题：    (1)图1通过 过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增。图1中基因工程的核心步骤是 （填序号）。 (2)若利用图3过程获取和扩增A基因，需要选择的一对引物是 。图3中的基因表达时， （填“a”或“b”）链作为转录的模板链。 (3)要使A基因能正确与图2中的质粒拼接在一起，需要在所选引物的 端分别增加相应的限制酶的酶切位点。分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加 （填限制酶名称）的识别序列。 (4)科学家将A基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，导入性染色体组成为 的哺乳动物受精卵中，然后将其处理并输送入受体动物体内，使其生长发育成转基因动物，若该动物 ，则转基因动物培育成功。 试卷第2页，共15页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$