第10章 第51讲 基因工程的基本工具和基本操作程序(Word练习)-【精讲精练】2026年高考生物一轮复习（人教版 单选）

一、选择题 1．下表为常用的限制性内切核酸酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是(　　) 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 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ C↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅡ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG 注：Y为C或T，R为A或G。 A．HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端 B．Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部 C．BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端 D．一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 解析　HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶沿着中轴线切口切开，切割后形成平末端，A正确；Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割位点在识别序列的外部，B正确；BamHⅠ限制酶识别GGATCC序列，Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割后形成相同的黏性末端GATC，C正确；HindⅡ能识别GTCAAC，也能识别GTTGAC，D错误。 答案　D 2．(2025·大连模拟)将溶葡球菌酶基因转入奶牛基因组中获得转基因牛，在其乳腺中表达的溶葡球菌酶可以有效预防由葡萄球菌引起的乳腺炎，使感染率下降。下列叙述错误的是(　　) A．上述操作至少需要三种分子工具：限制酶、DNA聚合酶、载体 B．可以通过PCR以及构建基因文库等方法来获取溶葡球菌酶基因 C．构建基因表达载体时，需加入乳腺细胞中特异表达的基因的启动子 D．溶葡球菌酶基因与奶牛DNA都为双螺旋结构是二者拼接的基础 解析　上述操作采用了基因工程技术，该技术至少需要三种分子工具：限制酶、DNA连接酶、载体，A错误；溶葡球菌酶基因为目的基因，获取目的基因的方法有PCR、构建基因文库等，B正确；要使目的基因只在乳腺组织中特异性表达，在构建基因表达载体时，需加入乳腺中特异表达的基因的启动子，C正确；不同DNA能相互拼接的基础是它们具有相同的化学组成(都是由脱氧核苷酸组成)和结构(双螺旋结构)，D正确。 答案　A 3．(2024·南通模拟)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增与电泳鉴定”的实验叙述错误的是(　　) A．选取细胞分裂旺盛的菜花表层花进行研磨是因为DNA含量高 B．研磨时需加入缓冲液，防止DNA在pH发生变化时降解或变性 C．在凝胶中，DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关 D．PCR产物出现拖尾可能是非特异性扩增过多，可适当降低退火温度 解析　新鲜的菜花DNA含量丰富，易获取，选取细胞分裂旺盛的菜花表层花进行研磨是因为DNA含量高，A正确；研磨时需加入缓冲液，稳定溶液pH，防止DNA在pH发生变化时降解或变性，B正确；电泳鉴定DNA利用了DNA在电场的作用下，会向着与它所带电荷相反方向的电极移动，因此在凝胶中，DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小、构象等有关，C正确；退火温度越低，引物和底物越容易结合，错配情况增多，造成PCR特异性降低，故PCR产物出现拖尾可能是非特异性扩增过多，可适当提高退火温度，D错误。 答案　D 4．基因工程中常采用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物，下列分析错误的是(　　) A．应该将抗虫基因插入农杆菌Ti质粒的T－DNA片段内 B．可以用农杆菌侵染水稻、玉米等单子叶植物 C．目的基因与Ti质粒的结合未涉及碱基互补配对原则 D．转基因是否成功，最简便的方法是观察该植物有没有抗虫性状 解析　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，因此应该将抗虫基因插入农杆菌Ti质粒的T－DNA片段内，A正确；若在单子叶植物的伤口处涂抹酚类化合物，则可以用农杆菌侵染水稻、玉米等单子叶植物，B正确；目的基因的黏性末端与质粒的黏性末端依赖碱基互补配对原则连接在一起，C错误；转基因是否成功，最简便的方法是从个体水平上观察该植物有没有抗虫性状，D正确。 答案　C 5．以菜花为材料提取DNA时，需将材料进行研磨，研磨液的成分常含有SDS(蛋白质变性剂)、EDTA(DNA酶抑制剂，稳定DNA活性)、Tris(缓冲剂)。下列有关叙述错误的是(　　) A．若选择鸡血细胞为材料，则省去了研磨过程 B．SDS可以使蛋白质变性，便于DNA与蛋白质分离 C．EDTA可以防止DNA水解成核糖核苷酸 D．Tris可以调节溶液中的pH 解析　鸡血细胞悬浮液作为实验材料，利用细胞吸水涨破的原理，省去了研磨过程，A正确；SDS是蛋白质变性剂，可使蛋白质结构变得松散，使染色体中DNA和蛋白质分离，B正确；DNA的基本单位是脱氧核苷酸，EDTA是DNA酶抑制剂，可以防止DNA水解成脱氧核苷酸，C错误；Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，D正确。 答案　C 6．(2025·荆州模拟)科学家将海鱼的抗冻蛋白基因用PCR方法扩增，下图甲是扩增的目的基因的示意图。为寻找合适的载体，科学家对某载体用EcoRⅠ和SmaⅠ两种限制酶进行酶切后，再利用琼脂糖凝胶电泳得到图乙所示图谱(其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果)。下列说法错误的是(　　) 甲 乙 A．应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增 B．扩增5次后有22个等长的目的基因片段 C．DNA分子经过染色可在自然光下观察得到图乙所示图谱 D．由图乙可知该载体DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个 解析　DNA聚合酶只能从引物的3′端开始延伸DNA链，因此应选用引物2和引物3对目的基因进行扩增，A正确；DNA分子在PCR仪中经过5次循环后会产生25＝32个，其中只有2个DNA分子含有最初的模板链，另仅含有第一次复制产生的单链参与形成的DNA分子有8个，因此经过5次复制产生等长的目的基因片段32－10＝22个，B正确；琼脂糖凝胶电泳染色剂自然光下很难看到，除非条带很亮，一般在紫外光下观察，C错误；当仅用一种限制酶切割载体时，图中的2号、3号仅产生一种长度的DNA片段，说明该DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个，D正确。 答案　C 7．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt)的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。相关说法不正确的是(　　) A．p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．可使用Bapt基因制成的探针检测过程⑤是否成功 D．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织阶段 解析　根据题干推测，p1301载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列，A正确；超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因，在含有潮霉素的培养基上，超表达载体能够存活，从而起到筛选作用，B正确；由于红豆杉细胞中本身存在Bapt基因，无论超表达载体是否成功导入，都能与Bapt基因探针形成杂交分子，因此不能通过Bapt基因探针来检测步骤⑤是否成功，C错误；工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得，只需要培养到愈伤组织阶段即可，D正确。 答案　C 8．科研人员通过PCR技术获得白蛋白启动子，将该启动子与Cre重组酶基因结合构建基因表达载体，培育出在肝细胞中特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列相关叙述错误的是(　　) A．将基因表达载体导入肝细胞经培育获得转基因小鼠 B．利用PCR技术获得白蛋白启动子需要两种引物 C．通过抗原—抗体杂交技术可检测Cre基因是否完成表达 D．将发育到桑葚胚时期的重构胚向受体进行移植 解析　将该表达载体导入受精卵以获得转基因小鼠，A错误；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端(子链的5′端)开始延伸DNA，因此PCR过程中需要添加引物才能完成复制过程，要合成两条子链，需要两种引物，B正确；Cre基因完成表达的产物是蛋白质，故可通过抗原—抗体杂交技术进行检测，C正确；胚胎移植需要胚胎发育至桑葚胚或囊胚阶段，D正确。 答案　A 9．(2024·吉林四平高三联考)科学家利用PCR技术扩增人乳头瘤病毒HPV－16L1基因，构建了含HPV－16L1基因的表达载体pBI－L1，经根瘤农杆菌介导转化，获得了转基因烟草植株。该技术利用转基因烟草作为生物反应器，生产出了纯度较高的HPV－16L1蛋白。下列说法不正确的是(　　) A．利用PCR扩增HPV－16L1基因的前提是已知该基因的一段碱基序列 B．构建表达载体pBI－L1时必须使用同种限制酶以确保正确连接 C．必须选用烟草的受精卵作为受体细胞才能保证每个细胞中含有目的基因 D．可以用抗原—抗体杂交法检测再生植株是否表达出HPV－16L1蛋白 解析　利用PCR扩增HPV－16L1基因的前提是已知该基因的一段碱基序列，根据该序列制作引物，A正确；用两种不同限制酶，可保证目的基因和载体定向连接，且不发生自身环化，B正确；除选用烟草的受精卵作为受体细胞外，也可选用烟草的根尖分生区细胞作为受体细胞，然后通过植物组织培养使每个细胞中均含有目的基因，C错误；分子水平对目的基因进行检测，可根据抗原—抗体杂交技术检测相应蛋白质，D正确。 答案　C 10．查尔酮异构酶(CHI)普遍存在于高等植物中，有助于提高植物的耐盐碱性。科研人员构建了CHI基因与质粒的重组表达载体，并将其导入酿酒酵母中，使酿酒酵母的耐盐碱性大大提高，下列叙述不正确的是(　　) 注：EcoRⅠ、KpnⅠ和PstⅠ是三种限制酶，箭头表示酶的切割位点。 A．图示质粒上的卡那霉素抗性基因可作为标记基因 B．构建重组表达载体时，选择的限制酶是KpnⅠ和PstⅠ C．启动子作为DNA聚合酶识别和结合的部位，驱动CHI基因转录 D．可用适宜浓度的Ca2＋溶液处理酿酒酵母，以提高转化效率 解析　导入含有卡那霉素抗性基因质粒的微生物可以在含有卡那霉素的培养基中生长，所以卡那霉素抗性基因可作为标记基因，A正确；构建基因表达载体，需要利用相同的限制酶来切割含有目的基因的DNA分子和载体质粒，由于含有CHI基因的DNA分子和载体质粒上都具有KpnⅠ、PstⅠ酶的切割位点，选择的限制酶是KpnⅠ和PstⅠ(不能选EcoRⅠ，切点在启动子之前)，B正确；启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动CHI基因转录，C错误；为了提高基因表达载体导入酵母细胞的转化效率，常采用的方法是用Ca2＋(CaCl2溶液)处理酵母细胞，D正确。 答案　C 二、非选择题 11．(2024·沈阳模拟)人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙型肝炎的最有效方法。如图为利用基因工程技术生产乙肝疫苗的流程和作用机理，质粒中lacZ基因可用于“蓝白斑”筛选，含有lacZ基因的细菌可分解X－gal而使菌落显现蓝色，不含lacZ基因的细菌菌落则呈白色。回答下列问题： (1)图中质粒除含有青霉素抗性基因和lacZ基因外，还应含有启动子、________等元件；其中启动子的作用是_____________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (2)获取乙肝病毒基因后，需用PCR技术进行扩增和琼脂糖凝胶电泳进行检测。PCR反应体系中需加入________种引物和HBsAg基因。 (3)根据质粒和HBsAg基因所在DNA上酶切位点的分布情况可知，若过程a用一种限制酶，应选择________。实际操作中，通常选用两种限制酶，其目的是____________________ ______________________________________________________________________________。 (4)重组质粒导入后，还需检测工程菌是否合成了相应蛋白质，从分子水平上检测该蛋白质常采用的方法是____________。以上检测可使用单克隆抗体检测试剂盒，利用单克隆抗体制备检测试剂盒的优点是_______________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 解析　(1)质粒是常用的基因工程载体，除含有标记基因外，还含有启动子、终止子和复制原点等元件；其中启动子能与RNA聚合酶识别、结合，并驱动(或启动)基因的转录。(2)由于DNA的两条模板链反向螺旋，且子链总是沿着5′→3′方向延伸，所以PCR反应体系中需加入两种引物。(3)过程a是构建基因表达载体，若用一种限制酶切割，根据HBsAg基因两端的限制酶序列可知，应选用BamHⅠ切割才能获得目的基因，同时质粒上含有BamHⅠ识别位点。但由于切开的目的基因两端的黏性末端相同，以及质粒的两个黏性末端相同，因此用同种限制酶切割，容易导致HBsAg基因和质粒的自身环化以及HBsAg基因和质粒反向连接，因此为防止HBsAg基因和质粒的自身环化、防止HBsAg基因和质粒反向连接，实际中通常选用两种限制酶切割。(4)若要检测工程菌是否合成了相应蛋白质，可从工程菌中提取出总蛋白(或蛋白质)，用该蛋白的特异性抗体进行抗原—抗体杂交。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可以大量制备(或能准确识别抗原的细微差异、与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备)的优点。 答案　(1)终止子(和复制原点)　与RNA聚合酶识别、结合，并驱动(或启动)基因的转录 (2)两 (3)BamHⅠ　防止HBsAg基因和质粒自身环化、防止HBsAg基因和质粒反向连接 (4)抗原—抗体杂交　能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 12．土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研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，培育出了耐盐碱水稻新品种。其操作流程及可能用到的限制酶如下图所示，图中Bar为抗除草剂基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。请分析回答下列问题： 限制酶 SacⅠ SmaⅠ 识别序列和 切割位点 —GAGCT↓C— —CCC↓GGG— 限制酶 BamHⅠ BclⅠ 识别序列和 切割位点 —G↓GATCC— —T↓GATCA— (1)过程①利用PCR技术扩增并改造OsMYB56基因需要添加引物，为了构建基因表达载体时用相同限制酶切割后的质粒和OsMYB56基因能正确连接，应选用的引物组合为_____。 A．5′－CCCGGG…－3′和5′－GGATCC…－3′ B．5′－GAGCTC…－3′和5′－GGATCC…－3′ C．5′－GAGCTC…－3′和5′－TGATCA…－3′ D．5′－CCCGGG…－3′和5′－TGATCA…－3′ (2)根据基因表达载体的结构组成分析，Ti质粒中的CaMV 53S是________。 (3)为筛选出含重组T－DNA的水稻愈伤组织细胞，应在添加________的选择培养基上培养。诱导水稻愈伤组织细胞再分化发育成植株的培养过程中，________(填“需要”或“不需要”)给予光照。 (4)为确定转基因耐盐碱水稻是否培育成功，可用____________________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐碱性。经检测，科研人员发现部分获得耐盐碱基因OsMYB56的水稻幼苗不具有耐盐碱能力，原因可能是______________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 解析　(1)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，根据图中序列，应选用的引物组合为5′－GAGCTC…－3′和5′－GGATCC…－3′，B符合题意，A、C、D不符合题意。故选B。(2)根据基因表达载体的结构组成分析，在每个目的基因的前面要有启动子，后面要有终止子，因此CaMV 53S是启动子。(3)据图可知，目的基因和质粒连接后，T－DNA上只保留了抗除草剂基因，为了筛选出含重组质粒的受体细胞，应在添加除草剂的选择培养基上培养。诱导水稻愈伤组织细胞再分化发育成植株的培养过程中，需要给予光照。(4)从个体水平鉴定水稻植株的耐盐碱性，可用一定浓度的盐水浇灌。经检测，科研人员发现部分获得耐盐碱基因OsMYB56的水稻幼苗不具有耐盐碱能力，原因可能是虽然获得了相应的基因，但耐盐碱基因OsMYB56转录或翻译异常(或表达异常)，导致水稻幼苗不具有耐盐碱能力。 答案　(1)B (2)启动子 (3)除草剂　需要 (4)一定浓度的盐水浇灌　虽然获得了相应的基因，但耐盐碱基因OsMYB56转录或翻译异常(或耐盐碱基因OsMYB56表达异常) 学科网（北京）股份有限公司 $$