小测卷（五十）基因工程的基本工具与基本操作程序（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考生物高三一轮总复习高效讲义（人教版 不定项）

小测卷(五十)　基因工程的基本工具与基本操作程序 1.解析：选C。 由图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A正确；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；DNA连接酶将两个DNA片段连接为一个DNA分子，作用部位是a处(磷酸二酯键)，C错误；切割甲的限制酶的识别序列为GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。 2.解析：选D。 破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂，方便研磨，低温可以降低DNA酶的活性，防止DNA被降解，A正确；DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精，据此推测，溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质，B正确；DNA容易吸附在玻璃表面，使用塑料离心管可减少提取过程中DNA的损失，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定，C正确；鉴定絮状物中的DNA时，需用2 mol·L－1NaCl溶液溶解DNA，向溶液中加入二苯胺试剂后，需要置于沸水中加热，D错误。 3.解析：选B。 低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有些蛋白质不溶于酒精，在体积分数为95%的冷酒精中与DNA一块析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。 4.解析：选B。 限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，A错误；携带外源DNA片段的质粒可在受体细胞中进行复制，质粒可以作为目的基因的载体，B正确；T4 DNA连接酶能连接双链DNA片段的平末端，C错误；在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，D错误。 5.解析：选B。 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，其在原核细胞中的主要作用是切割外源DNA使之失效，从而达到保护自身的目的，A错误；将外源基因导入受体细胞，常常需要将目的基因与载体结合构建基因表达载体，常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，B正确；作为载体的质粒上有限制酶的切割位点，这是质粒作为载体的条件之一，C错误；DNA连接酶连接的是磷酸二酯键，D错误。 6.解析：选C。 PCR测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)，A正确；电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤(G)结尾，B正确；由图可知测得未知DNA的序列为5′－TCAGCTCGAATC－3′，C错误；ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3′末端，D正确。 7.解析：选B。 琼脂糖凝胶电泳可根据DNA分子大小、电荷等对DNA混合物进行分离、鉴定，A正确；双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，B错误；为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，该染料能够与DNA分子结合，C正确；凝胶中的DNA分子经染色后，对波长为300 nm的紫外光吸收性强，可在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D正确。 8.解析：选B。 sgRNA指引核酸内切酶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。Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键，sgRNA具有特异性识别的作用，B错误。由于sgRNA指引核酸内切酶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，C正确。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查，D正确。 9.解析：选D。 重组质粒pMA5­SPN­leudh除图中标注外，还应该具有终止子、复制原点等结构，A正确；NdeⅠ和BamHⅠ两种酶切割形成的黏性末端不同，构建重组质粒用NdeⅠ和BamHⅠ两种酶有助于目的基因正确插入，B正确；KanR和AmpR为标记基因，图中KanR和AmpR存在于质粒中的作用是便于重组DNA分子的筛选，C正确；限制酶和DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键，D错误。 10.解析：选D。 据图可知，最好选用XbaⅠ、HindⅢ酶切割S基因的cDNA和Ti质粒，既能保证目的基因与载体产生相同的黏性末端，又不破坏目的基因，A正确；在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，既要让农杆菌Ti质粒上的T­DNA 整合到植物细胞的染色体中，又要避免农杆菌的大量繁殖，因此培养基中通常加入抗生素，既能抑制农杆菌生长，又能根据标记基因筛选转化细胞，B正确；用于扩增S基因的引物需满足的条件是两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补配对，以保证子链从5′端向3′端延伸，C正确；若检测出目的基因所表达的性状，则说明重组质粒已经成功导入西红柿细胞，D错误。 11.解析：选A。 据题图可知，目的基因的左端是限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点—G↓GATCC—，目的基因右端是限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点—↓GATC—，只有用限制酶Ⅱ才能同时将目的基因切割下来；GeneⅠ和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶Ⅱ的识别序列和限制酶Ⅰ的识别序列；如果用限制酶Ⅱ切割，则GeneⅠ和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶Ⅰ切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneⅠ，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA，故质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割，A错误。用限制酶切割获得目的基因时，会切开两个切口，断裂四个磷酸二酯键，需要消耗4个水分子，B正确。限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割后获得的黏性末端相同，都是－CTAG，C正确。质粒中标记基因的作用是用来筛选含有目的基因的受体细胞，D正确。 12.解析：(1)通过PCR扩增可获取更多RST1基因，在反应体系中加入引物的作用是与目的基因的模板链配对(结合)，使Taq DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，延伸子链。该耐盐基因(RST1)编码链首端到末端(其中一条链)的序列为5′­ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG­3′。涉及的引物需要和模板链发生碱基互补配对，根据碱基互补配对原则可知，六种PCR引物，其中可选用的引物是②④。(2)若PCR反应未得到任何扩增产物，则可能的原因是①复性温度过高(使引物无法和模板链结合)、②Taq DNA聚合酶失活(无法催化子链延伸)、 ④变性温度过低(模板链无法解开)、⑥Mg2＋浓度过低(导致Taq DNA聚合酶无法被激活)。(3)为将图中质粒A和RST1基因正确连接构建重组质粒B，设计RST1基因的引物时，由于目的基因中间有BclⅠ的识别序列，因此不能在引物中设计该序列，而只能选择与该引物能产生相同黏性末端的引物BamHⅠ，即需要在两种引物的5′端分别添加BamHⅠ、SmaⅠ酶的识别序列，同时需要选用BclⅠ、SmaⅠ酶切割质粒A(质粒的切割不能用BamHⅠ)，这样设计酶切后的载体和目的基因片段会出现相同的黏性末端，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。为了筛选出转入了重组质粒的受体细胞，由于重组质粒中含有抗四环素的标记基因，而普通质粒中含有两种抗性基因，因此，为了筛选出成功导入目的基因的受体细胞，应首先在筛选平板培养基添加四环素，再将平板上长出的菌落通过影印接种法接种到添加氨苄青霉素的培养基上继续培养观察，则在氨苄青霉素的培养基上无法生长的即为目的菌。(4)从平板上长出的菌落若提取重组质粒B利用Sau3AⅠ进行酶切，由于重组质粒中有BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ和重组的接口处相应的序列5′­TGATCC­3′各一个，且Sau3AⅠ对其中的三种序列均可切割，只是不能对SmaⅠ的序列进行切割，因此最多可以得到3种大小不同的DNA片段。(5)图2是对重组质粒测序的部分序列，若目的基因与质粒正确连接(启动子顺时针转录)，则图中连接处的序列为5′­TGATCC­3′，因此对应的是图中的Q3。 答案：(1)与目的基因的模板链配对(结合)，使Taq DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，延伸子链　②④　(2)①②④⑥　(3)BamHⅠ、SmaⅠ　BclⅠ、SmaⅠ　DNA连接　四环素　氨苄青霉素　(4)3　(5)Q3 13.解析：(1)耐高温的DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此PCR扩增需要引物。引物与目的基因所在DNA分子遵循碱基互补配对原则，所以扩增LEA基因时，需要在引物的5′端添加限制酶的识别序列。由于Luc中存在BamHⅠ识别序列，BamHⅠ会将Luc切断；用一种酶切会导致载体、LEA自身环化及LEA反向连接，因此选择的限制酶是EcoRⅤ和XbaⅠ。(2)根据已知序列，由于引物只能引导子链从5′→3′延伸，根据碱基互补配对原则，用PCR扩增时的两个引物对应的序列为：5′­GATATCATGGGC­3′和5′­TCTAGACTAGTG­3′。扩增次数与得到等长DNA片段数之间的关系为2n－2n，得到等长的8条DNA片段，2n－2n＝8，应该扩增4次。(3)①在分子水平上采用抗原—抗体杂交技术进行检测。②根据检测结果，转基因A植株的AC酶变高了，转基因B植株的ATGL酶变低了，可以推测在干旱胁迫的环境下，LEA通过促进AC的表达使植物油脂增加；VOC通过抑制ATGL的表达减弱油脂的分解。 答案：(1)5′端　EcoRⅤ和XbaⅠ　Luc中存在BamHⅠ识别序列，BamHⅠ会将Luc切断；用一种酶切会导致载体、LEA自身环化及LEA反向连接　(2)5′­GATATCATGGGC­3′和5′­TCTAGACTAGTG­3′　4　(3)①抗原—抗体杂交　②在干旱胁迫的环境下，LEA通过促进AC的表达使植物油脂增加；VOC通过抑制ATGL的表达减弱油脂的分解 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 小测卷(五十)　基因工程的基本工具与基本操作程序 【选择题】每小题5分 1.如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是(　　) A.甲、乙、丙都属于黏性末端 B.甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能 C.DNA连接酶的作用位点在乙图中b处 D.切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 2.不同生物的DNA的提取方法有所不同，DNA提取的原理和实验流程大致相同(如图所示)。下列说法错误的是(　　) A.破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂和降低DNA酶的活性 B.溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质 C.DNA粗提取时离心需使用塑料离心管，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定 D.鉴定絮状物中的DNA时，需用2 mol·L－1NaCl溶液溶解DNA后加入二苯胺试剂直接观察 3.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　) A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质 4.下列有关重组DNA技术的基本工具的叙述，正确的是(　　) A.限制酶能够识别RNA分子的特定核苷酸序列 B.携带外源DNA片段的质粒可在受体细胞中进行复制 C.DNA连接酶不能连接双链DNA片段的平末端 D.天然的质粒可以直接用作基因工程的载体 5.限制酶、DNA连接酶等的发现为DNA分子的切割、连接及基因表达载体的构建创造了条件。下列关于重组DNA技术基本工具的叙述，正确的是(　　) A.限制酶在原核细胞内的主要作用是切割修剪自身的DNA B.噬菌体、动植物病毒均可作为载体将外源基因导入受体细胞 C.用作载体的质粒DNA分子上可以不含有限制酶切割位点 D.DNA连接酶可连接DNA分子两条链中碱基对之间的氢键 6.20世纪70年代Fred sanger 发明了双脱氧终止法对DNA进行测序，其原理如图：在4支试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸(dNTP)和1种双脱氧核苷三磷酸(ddNTP); ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸，在4支试管中DNA链将会分别在A、G、C、T位置终止，并形成不同长度的DNA片段，这些片段可被电泳分开并显示出来。下列说法中错误的是(　　) A.这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶 B.电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾 C.测得未知DNA的序列为5′－GATTCGAGCTGA－3′ D.ddNTP 与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3′端 7.DNA琼脂糖凝胶电泳的分子筛效应是指作为支持介质的琼脂糖，具有网络结构，使大分子物质在通过时受到较大阻力，借此分离不同大小的DNA片段。下列说法错误的是(　　) A.琼脂糖凝胶电泳可用于分离、鉴定DNA分子的混合物 B.双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越大 C.凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA的检测 D.凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来 8.下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程，该过程中用sgRNA指引核酸内切酶Cas9结合到特定的靶位点。下列说法错误的是(　　) A.sgRNA能与靶基因上特定碱基序列互补 B.Cas9可特异性识别并断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 C.基因突变是不定向的，而基因编辑能定向改变基因 D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些疾病时需经严格审查 9.利用枯草芽孢杆菌的发酵可以生产亮氨酸脱氢酶。在启动子和亮氨酸脱氢酶基因之间插入信号肽基因(SPN)并将重组质粒导入枯草芽孢杆菌构建工程菌，可提高亮氨酸脱氢酶的生产水平。重组质粒的构建如图所示，KanR为卡那霉素抗性基因，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，图中各限制酶切割产生的黏性末端不同。下列叙述错误的是(　　) A.重组质粒pMA5­SPN­leudh除图中标注外，还应具有终止子、复制原点等结构 B.构建重组质粒用NdeⅠ和BamHⅠ两种酶有助于正确插入目的基因 C.图中KanR和AmpR存在于质粒中的作用是便于重组DNA分子的筛选 D.图中各限制酶切开的是氢键和磷酸二酯键，切下的DNA片段拼接需依靠DNA连接酶 10.紫色西红柿经基因编辑后可产生比普通西红柿多9倍的花青素(紫色)。紫色花青素能降低人类患心脏病、糖尿病的风险。如图是花青素基因(S)的cDNA(cDNA为某种生物发育的某个时期的mRNA经反转录产生的互补DNA)和Ti质粒图。下列叙述错误的是(　　) A.据图可知，最好选用XbaⅠ、HindⅢ酶切割S基因的cDNA和Ti质粒 B.在用农杆菌侵染后，常要使用一些抗生素，其目的一是抑制农杆菌生长，二是筛选转化细胞 C.用于扩增S基因的引物需满足的条件是两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补配对 D.若检测出标记基因所表达的性状，则说明重组质粒已经成功导入西红柿细胞 11.在基因工程中，已知限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是—↓GATC—。根据下图判断，下列叙述错误的是(　　) A.质粒和目的基因都用限制酶Ⅱ切割 B.用限制酶切割获得目的基因时，需要消耗4个水分子 C.限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割后获得的黏性末端相同 D.质粒中标记基因便于筛选出含有目的基因的细胞 【非选择题】 12.(20分)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系，为解决我国粮食问题做出了重要贡献。若测得某耐盐基因(RST1)编码链首端到末端(其中一条链)的序列为5′­ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG­3′。图1为构建重组质粒的过程示意图， BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶(四种酶的识别序列详见表)。请回答下列问题。 限制酶 识别序列及切割位点(5′→3′) BamHⅠ G↓GATCC BclⅠ T↓GATCA SmaⅠ CCC↓GGG Sau3AⅠ ↓GATC (1)为获取更多RST1基因，可通过PCR扩增，在反应体系中加入引物的作用是________________________________________________________________________。 某同学设计了如下六种PCR引物，其中可选用的引物是______(填序号)。(4分) ① 5′­GACTACTCGCGCATCTA­3′ ② 5′­ATCTACGCGCTCATCCG­3′ ③ 5′­GCGATGAGTAACGACGC­3′ ④ 5′­CGCTACTCATTGCTGCG­3′ ⑤ 5′­TAGATGCGCGAGTAGGC­3′ ⑥ 5′­CGCAGCAATGAGTAGCG­3′ (2)若PCR反应未得到任何扩增产物，主要原因有________(填序号)。(2分) ①复性温度过高 ②Taq DNA聚合酶失活 ③设计的引物过短 ④变性温度过低 ⑤模板受到污染 ⑥Mg2＋浓度过低 (3)为将图中质粒A和RST1基因正确连接构建重组质粒B，设计RST1基因的引物时，在两种引物的5′端分别添加____________酶的识别序列，选用____________酶切割质粒A，酶切后的载体和目的基因片段通过__________酶作用后获得重组质粒。为了筛选出转入了重组质粒的受体细胞，应首先在筛选平板培养基添加__________，再将平板上长出的菌落通过影印接种法接种到添加________的培养基上继续培养观察。(10分) (4)从平板上长出的菌落若提取重组质粒B利用Sau3AⅠ进行酶切，最多可以得到________种大小不同的DNA片段。(2分) (5)图2是对重组质粒测序的部分序列，若目的基因与质粒正确连接(启动子顺时针转录)，则图中连接处的序列正确的是______(填序列编号)。(2分) 13.(15分)为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对甘蓝型油菜油脂的积累机制，科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因(Luc)构建成基因表达载体甲，基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙，相关序列及酶切位点如图所示(箭头表示转录方向)。 (1)利用PCR扩增LEA基因时，需要在引物的______(填“3′端”或“5′端”)添加限制酶识别序列，添加序列对应的限制酶是________， 选择上述酶的依据是__________________________。(6分) (2)为了构建基因表达载体甲，依据图中已知碱基序列，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为____________________________，扩增__________代后会得到等长的8条DNA片段。(4分) (3)乙酰­CoA羧化酶基因(AC)是油脂合成过程的关键酶基因，甘油三酯酯酶基因(ATGL)是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植物A、B，在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植物和正常植物，分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平，结果如下图。(5分) ①在分子水平上，用__________________方法检测AC酶和ATGL酶的含量可得到上述结果。 ②基于以上研究，干旱胁迫基因LEA和VOC在甘蓝型油菜油脂积累中的机制是 ________________________________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $