江苏省连云港高二生物下学期阶段测试2025-2026学年苏教版选择性必修三第三章

**基本信息** 高二生物基因工程单元卷，含15道单选（30分）、5道多选（15分）、5道非选择（55分），原创题占比高，聚焦限制酶、PCR、载体构建等核心知识，结合t-PA蛋白改造、转基因微藻等真实科研情境，适配单元复习，培养科学思维与探究实践能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|15/30|限制酶特性、目的基因导入、PCR原理|原创题占40%，如第1题考查限制酶切割方式，第12题辨析基因工程应用误区| |多选|5/15|DNA粗提取、蛋白质工程、载体构建|结合实验分析，如第17题探究DNA提取操作，第19题分析蛋白酶改造的空间结构影响| |非选择|5/55|基因克隆、双酶切、蛋白质工程应用|综合性强，如23题以t-PA改造为情境整合PCR与筛选；25题结合微藻治理废水，体现科学探究与社会责任|

高二生物下学期阶段测试 第三章 基因工程 答案及解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C A B A B B B D A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A A D D B AB ACD ABD CD ACD 一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．【答案】C 【详解】A、限制酶的本质是蛋白质，基本单位是氨基酸，A错误； B、限制酶具有特异性，可识别特定的回文序列，DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，B错误； D、限制酶EcoRⅠ的切割方式为错位切，可产生黏性末端，D错误。故选C。 2．【答案】C 【详解】A、农杆菌在自然条件下感染双子叶植物或裸子植物，但不会感染大多数单子叶植物。农杆菌的Ti质粒上的T-DNA（可转移DNA）可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上，因此使用农杆菌转化法时需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA区域，A错误； B、显微注射法操作时要准确掌握母畜的发情期，使其排卵受精，将表达载体导入受精卵，最后再移植到处于相同发情周期的母畜子宫内（移入代孕受体母畜，而非最初提供受精卵的母畜），B错误； D、常用CaCl2处理细胞使之成为感受态细胞，细胞质膜对DNA的通透性发生改变，细胞更容易接受外来的DNA分子，利于完成转化过程，而CaCO3难溶于水，无法解离出足量游离的Ca2+,不能改变大肠杆菌细胞膜状态，无法制备感受态，D错误。故选C。 3．【答案】A 【详解】A、鉴定DNA时，需先将粗提取的丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴，直接将丝状物加到二苯胺试剂中会导致DNA无法充分溶解，显色效果差，A错误； B、新鲜洋葱、菠菜、猪肝的细胞中都含有大量核DNA，均可作为DNA粗提取的实验材料，B正确； C、DNA分子的磷酸基团带负电，在电场作用下会向与其所带电荷相反的正极移动，这是电泳分离DNA的原理，C正确； D、电泳过程中指示剂迁移速率快于DNA片段，待指示剂前沿接近凝胶边缘时停止电泳，凝胶中的核酸染料可结合DNA，在紫外灯下可观察到荧光条带，D正确。故选A。 4．【答案】B 【详解】A、若两种引物碱基序列互补，会形成引物二聚体，无法正常结合模板DNA；DNA聚合酶只能从引物的3′端开始催化子链延伸，A正确； B、碱基A与T之间通过2个氢键连接，G与C之间通过3个氢键连接，因此引物中G+C含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性越高，A+T含量越高则结合稳定性越低，B错误； C、复性温度需要根据引物的长度、碱基组成等合理设置，若60℃的复性温度过高，引物无法与模板DNA结合，后续延伸过程无法进行，就可能得不到子代DNA，C正确； D、TaqDNA聚合酶的活性需要Mg²⁺作为激活因子，反应缓冲液中的Mg²⁺能够激活TaqDNA聚合酶，保证扩增反应正常进行，D正确。故选B。 5．【答案】A 【详解】B、天然质粒通常不具备载体需要的全部条件（如合适的标记基因、足够的酶切位点等），因此基因工程中使用的质粒都是在天然质粒的基础上经过人工改造得到的，B错误； C、要利用同一种限制酶切割质粒和目的基因，能产生相同的末端，利用DNA连接酶将相同末端的质粒和目的基因连接起来形成重组质粒，C错误。 D、质粒载体除了含有启动子、终止子、标记基因、多种限制酶的切割位点，还要有复制原点，保证质粒在宿主细胞自主复制，D错误。故选A。 6．【答案】B 【详解】A、限制酶识别序列越短，在DNA分子中出现的概率越高，越容易将目的基因、载体切割成过多碎片，不利于基因工程操作，A错误； B、限制酶主要是从原核生物中分离纯化得到的，原核生物可通过限制酶切割外源DNA，保护自身遗传物质稳定，B正确； C、由题干中HindⅡ的识别序列可知，Y为C/T、R为A/G，说明该限制酶可识别多种核苷酸序列，因此一种限制酶并非只能识别一种核苷酸序列，C错误； D、BamHI和Sau3AI切割后产生的黏性末端相同，重组后的序列中仍存在GATC序列，Sau3AI可以识别并切割该序列，并非两种酶均不能识别，D错误。故选B。 7．【答案】B 【详解】A、利用定点诱变使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别，因此诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中，A正确； B、PCR的一轮循环一般可分为变性、复性、延伸三步，变性：90~95℃（双链解开） 复性（退火）：50~65℃（引物结合模板） 延伸：72℃左右（Taq 酶合成 DNA 链） 因此延伸温度 > 复性温度，B错误； C、诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性，由于密码子的简并性，该基因虽然发生了基因突变，但其控制的性状不变，C正确； D、诱变成功的质粒pUC18只有限制酶EcoRⅠ识别序列，没有限制酶Eam1105Ⅰ的识别序列，因此经过EcoRⅠ，Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳，只能产生1条条带，D正确。故选B。 8．【答案】B 【详解】分析图1可知，重组质粒被EcoR I酶切后，得到5.8kb的片段，说明重组质粒中只有一个EcoR I的酶切位点；重组质粒被BamH I酶切后产生3.8kb和2.0kb两种片段，说明重组质粒中有2个BamH I的酶切位点：重组质粒被EcoR I和HindIII酶切后，产生4.5kb和1.3kb两种片段，说明重组质粒中有EcoR I和HindIII酶切位点，且两种酶切位点之间的片段为4.5kb和1.3kb。结合图2分析可知，重组质粒①符合上述分析的结果，重组质粒②中EcoR I和HindIII酶切位点之间的片段为2.3kb和3.5kb,不符合图1酶切的结果。由于使用EcoRⅠ和HindⅢ进行切割时，目的基因正向插入和反向插入的结果不同，所以可以用这两种酶切割进行判断，B正确，故选B。 9．【答案】D 【详解】A、改良的A基因两端限制酶切割产生的黏性末端是CCGG（XmaI识别切割产生）和CTAG（NheI识别序列为GCTAGC ，不匹配 ，应是BglII识别切割产生），所以需选用限制酶Xmal和BglII切割，A错误； B、连接黏性末端的是DNA连接酶，Taq酶用于PCR扩增，B错误； C、普通质粒和重组质粒都含氨苄青霉素抗性基因，均能在平板上生长，故无法筛选出导入重组质粒的大肠杆菌，C错误； D、因为LacZ基因编码产生的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色，而构建重组质粒破坏了LacZ基因，故含重组质粒的大肠杆菌无法产蓝色物质，菌落为白色，D正确。 故选D。 10．【答案】A 【详解】A、基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子、复制原点组成，A正确； B、构建载体需要限制酶和DNA连接酶，B错误； C、③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到染色体上，C错误； D、染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，D错误。故选A。 11.【答案】A 【详解】A、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，A正确； 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，而后调节温度使子链沿着引物的3′端延伸，B错误； C、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，C错误； 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A。 12.【答案】A 【详解】A、①将目的基因导入微生物细胞中采用Ca2+处理法；②目的基因导入植物细胞采用农杆菌转化法；③目的基因导入动物细胞采用显微注射法。故选A。 13【答案】D 【详解】A、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的空间结构进行设计，不是肽键的结构和氨基酸的物理性质与结构，A错误； B、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够，B错误； C、新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，蛋白质工程仍需要基因修饰或基因合成等手段，EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将还需要借助基因工程手段改造蛋白质，使得产品更优良，C错误； D、蛋白质工程和基因工程的实质都是改造基因，操作对象都是基因，D正确。故选D。 14【答案】D 【详解】A、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。依题意，改良后的药物t-PA蛋白将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸改良而来，因此，制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程，A正确； B、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。因此，利用重组pCLY11质粒也可获得牛乳腺生物反应器，B正确； C、t-PA改良基因的黏性末端如图所示，则所选的限制酶所获得的切口应与t-PA改良基因的黏性末端相同，因此需选用限制酶XmaI和BglⅡ切开质粒pCLY11，C正确； D、结合图示可知，限制酶XmaI和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏新霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，没有相应产物，因而菌落呈现白色，D错误。故选D。 15.【答案】B 【详解】B、基因工程原则上只能生产自然界中已经存在的蛋白质，但是蛋白质工程不仅能更充分利用自然界中存在的蛋白质，还能在分子水平上对蛋白质进行在设计和改造，进而创造出自然界中不存在的蛋白质，B错误；故选B。 二、多项选择题：本部分包括5小题，每小题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全得1分，错选或不答的得0分。 16【答案】AB 【详解】A、使用两种不同的限制酶（BamH I和EcoR Ⅰ）切割目的基因和质粒，可以产生不同的黏性末端（或平末端），从而避免目的基因与质粒反向连接，EcoR Ⅴ会破坏目的基因的完整性，不可选，A错误； B、农杆菌的T-DNA主要用于将外源基因导入植物细胞，而非大肠杆菌，B错误； C、质粒上含有青霉素抗性基因和LacZ基因。添加青霉素可筛选出含有质粒的大肠杆菌；添加X-gal可通过蓝白斑筛选区分重组质粒（LacZ被破坏，菌落白色）和非重组质粒（LacZ正常，菌落蓝色），C正确； D、在含青霉素和X-gal的培养基上，白色菌落表明LacZ基因被破坏（目的基因插入），同时青霉素抗性说明质粒已导入，因此可判断成功导入了重组质粒，D正确。故选AB。 17.【答案】ACD 【详解】A、鸡的成熟红细胞含有细胞核，可作为提取DNA的材料，A正确； B、研磨液在4℃下静置的主要目的是抑制DNA酶的活性，避免DNA被降解，同时促进杂质沉淀，并非降低DNA的溶解度，B错误； C、加入预冷酒精后轻缓搅拌，可减少对DNA分子的机械损伤，避免DNA分子断裂，便于收集完整的DNA丝状物，C正确； D、粗提取得到的白色丝状物主要是DNA，但由于实验过程中不能完全去除其他杂质，所以仍含有蛋白质等杂质，D正确。故选ACD。 18.【答案】ABD 【详解】A、从基因组文库中获得的胰岛素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出胰岛素，A错误； B、对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基要湿热灭菌，但是动物血清并不能用高温灭菌，否则会使其中部分有效成分失活，B错误； C、体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度，因为血浆中可能有其他的抗体，C正确； D、将药用蛋白基因和乳腺蛋白启动子等调控元件一起与腺病毒重组，导入受精卵中可制备乳腺生物反应器，不是导入乳腺中，D错误。故选ABD。 19.【答案】CD 【详解】A、对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过基因来实现，A错误； B、基因工程生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质，而蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子，两者的氨基酸序列不同，B错误； C、该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现该酶的催化活性大幅度提高，其原因可能是改变了蛋白酶的空间结构，提高了酶与底物的亲和力，C正确； D、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的结构进行设计，D正确。故选CD。 20.【答案】ACD 【详解】A、生产新的胰岛素属于蛋白质过程，根据蛋白质工程的流程可知，终还必须通过改造或合成基因来完成，因此蛋白质工程被称为第二代基因工程，A正确； B、构建新的胰岛素首先要从预期新的胰岛素功能开始，进而推测相应的蛋白质结构，分析所需的基因结构，然后合成相应的基因，B错误； C、蛋白质的合成受基因的调控，因此，新的胰岛素生产过程中依然遵循中心法则，C正确； D、由于密码子的简并性，据此推测出的新的胰岛素基因的脱氧核苷酸序列可能有多种，D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本大题包括5个小题，共55分，除特别说明外，每空1分。 21.（8分） 【答案】(1)使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸（2分） 防止RNA被降解 (2) GCGGCCGC a链为转录模板链，根据mRNA的合成方向，引物2的5′端靠近启动子，应有NotⅠ的酶切位点（2分） (3) 转化 氨苄青霉素 【详解】（1）引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，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。酶具有专一性，RNA酶能水解RNA，而DEPC物质可与RNA酶结合使酶发生变性，故提取过程加入DEPC物质作用是防止RNA被降解。 （2）引物需要与模板的3’端结合，引物1的5'端酶切位点的碱基序列为GAATTC，即选择的酶是EcoRⅠ，由于a链为转录模板链，根据mRNA的合成方向，引物2的5'端靠近启动子，应有NotⅠ的酶切位点，引物2的5'端酶切位点的碱基序列为GCGGCCGC。 （3）pIgR基因表达载体进入菌体内，此过程称为转化；据图可知，重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可作为标记基因筛选重组质粒，故将菌液涂布在含有氨苄青霉素的LB固体培养基培养，加入诱导剂诱导pIgR基因在大肠杆菌中表达，提取、纯化蛋白质。 22. （11分） 【答案】(1) ①④ 5′ Mun Ⅰ (2) EcoR Ⅰ和Sph Ⅰ （2分） DNA连接（酶） BD (3) Ca2+ 氨苄青霉素 (4) 寒冷 不能 【详解】（1）PCR 扩增时，引物①（3'→5'）和④（5'→3'）与模板链互补，可扩增目标基因，故选①④。 为保证目的基因正确连接到载体，需在引物 5' 端添加限制酶识别序列。据表可知，EcoRⅠ和MunⅠ是同尾酶，EcoRⅠ能切割目的基因不能用，结合后续 Ti 质粒切割使用的酶（见第 2 问）及图示酶切位点分布，上游片段中EcoRⅠ靠近目的基因起始端，EcoRⅠ能切割目的基因不能用，则使用同尾酶MunⅠ，且不切割基因内部，因此上游引物的 5' 端 添加 MunⅠ 识别序列。 （2）BamHⅠ切割标记基因不能用，Sau3A的识别序列包含BamHⅠ的识别序列也不能用；Ti 质粒的 T-DNA 区域需保留完整以确保目的基因转移，图示中 EcoRⅠ和 SphⅠ位于 T-DNA 内且无重叠，切割后可产生互补末端便于连接，故选用 EcoRⅠ 和 SphⅠ。 切割后通过DNA连接酶将目的基因和切割后的Ti质粒进行连接。 （3）用Ca2+处理农杆菌可使其成为感受态细胞，能更好地吸收重组质粒。 在培养基中添加氨苄青霉素来筛选成功导入质粒的农杆菌，因为Ti质粒上有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）。PCR结果中显示出小分子目标条带，原因可能是复性温度太低，导致引物与模板的结合特异性降低；引物特异性弱也会出现非特异性扩增，产生小分子条带，BD正确。 （4）将成功转入CBF4基因的拟南芥植株放在寒冷环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。 转基因的拟南芥，通过自交产生的后代不能稳定遗传耐寒性状，因为导入的基因在后代中可能会发生性状分离，不一定都含有目的基因。 23. （12分） 【答案】(1) 蛋白质 改造t-PA基因 (2) 能在受体细胞中复制并稳定保存 外源DNA片段插入 (3) 琼脂糖凝胶电泳 凝胶浓度、DNA分子的大小和构象 （2分） （波长为300nm）的紫外灯 (4) XmaⅠ和BglⅡ （2分） 将经处理过的大肠杆菌接种到含新霉素的牛肉膏蛋白胨培养基，菌落呈白色的为成功导入了重组质粒的大肠杆菌菌株（2分） 【详解】（1）蛋白质工程是指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，其核心是基因工程，利用以上技术制造出性能优异的改良t-PA蛋白，属于蛋白质工程。 对t-PA的改造不能直接通过改造蛋白质实现，最终还必须通过t-PA基因来完成。 （2）  pCLY11质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能能在受体细胞中复制并稳定保存；有多个限制酶切位点，便于外源DNA片段插入。 （3）琼脂糖凝胶电泳可以分离不同大小的DNA分子，对PCR扩增的产物进行鉴定；凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等均会影响DNA分子的迁移速率；凝胶中的DNA分子经染色后，对波长为300nm的紫外光吸收性强，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 （4） 根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaⅠ酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为Bgl Ⅱ酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ切割质粒pCLY11。 限制酶Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ切割会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏新霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，因而菌落呈现白色，而导入pCLY11质粒的大肠杆菌，既有新霉素抗性，且mlacZ基因也能正常表达，因而菌落呈现蓝色。作为受体细胞的大肠杆菌本身不具有pCLY11质粒，即成功导入目的基因的大肠杆菌表现的性状为菌落为白色，具有新霉素抗性。因此具体操作是将大肠杆菌菌株接种到含新霉素牛肉膏蛋白胨培养基中，呈白色的菌落为导入了重组质粒的大肠杆菌。 24.（14分） 【答案】(1)②③ (2) 基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用（2分） (3) 不发出 增强 四环素可解除tetR 蛋白对GFP 基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP 蛋白表达量随四环素水平的增加而增加（3分） （或表述为：当环境中没有四环素时，由于 tetR 基因的表达产物tetR 蛋白对启动子2的抑制作用，使得GFP基因不能表达出绿色荧光蛋白而不发光，当环境中存在四环素时，可以解除这种抑制作用，且四环素水平越高，表达的GFP 蛋白越多，荧光越强） (4) -GATC- ②③ (5)D (6)AD (7)②③ 【详解】（1）据图分析可知，启动子1可与RNA聚合酶结合，促进TetR基因的表达TetR蛋白，TetR蛋白抑制启动子2与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的表达绿色荧光蛋白。四环素可以抑制TetR蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度，因此需导入天然大肠杆菌的目的基因有②③。 （2）基因工程中最核心的步骤是基因表达载体的构建，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 （3）据图1，当环境中不含四环素时，该大肠杆菌工程菌TetR基因的表达的TetR蛋白会抑制启动子2与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的表达绿色荧光蛋白，因此不发处荧光。 环境中四环素水平越高，抑制TetR蛋白作用越强，解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用的能力越强，GFP（绿色荧光蛋白）基因表达能力越强，荧光增强。 四环素可以打破（解除）tetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加，或表述为：当环境中没有四环素时，由于tetR基因的表达产物tetR蛋白对启动子2的抑制作用，使得GFP基因不能表达出绿色荧光蛋白（GFP蛋白）而不发光，当环境中存在四环素时，可以解除这种抑制作用，绿色荧光蛋白得以表达并发光，四环素水平越高，表达的GFP蛋白越多，荧光越强。 （4）据表可知限制酶BamHⅠ可识别并切割，且产生的黏性末端为-GATC-；据图2分析可知，DNA片段1两端的限制酶识别序列分别是XbaⅠ和EcoRⅠ，而DNA片段2两端的限制酶识别序列是SpeⅠ和BamHⅠ，若要让两个DNA片段连接在一起，需要经酶切后获得相同的粘性末端。据表格分析，XbaⅠ和SpeⅠ酶切能获得相同的粘性末端，因此DNA片段1用XbaⅠ酶切，DNA片段2用SpeⅠ酶切，然后在用DNA连接酶将两个DNA片段连接在一起，所以在特定工具酶作用下能成功拼接的位点处碱基序列为②③。 （5）根据小问3分析，DNA片段1用XbaⅠ酶切，DNA片段2用SpeⅠ酶切，然后在用DNA连接酶将两个DNA片段连接在一起，启动子1和启动子2是反向连接的，如图CD所示，两个片段经连接后的序列既不能被SpeⅠ酶切，也不能被XbaⅠ酶切，综上所述，ABC错误，D正确。 故选D。 （6）A、通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期，说明重组质粒建构成功，A正确； B、含普通质粒和重组质粒的大肠杆菌均含有青霉素抗性基因，从而都能在含有青霉素的培养基上生长，B错误； C、显微镜无法观察到重组质粒上的外源DNA片段的碱基序列，C错误； D、大肠杆菌工程菌建构的目的是监测残留在生物组织或环境中的四环素水平，因此构建成功的标志就是四环素浓度变化能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变，D正确。 故选AD。 （7）该项技术最终改变的是GFP（蛋白质）的结构，属于蛋白质工程，而要将GFP的第65位丝氨酸突变成苏氨酸，就需要改变基因中对应的碱基序列，因此也属于基因的定点突变，故选②③。 25.（10分） 【答案】(1) 氨苄青霉素和X-gal 白色 (2) 基因表达载体 5’-GGATCC-3’和5’-TCTAGA-3’（2分） (3)DGAT1基因、mRNA（2分） (4)转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组 (5)应添加对照组，废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量（2分） 【详解】（1）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，则菌落成白色。将经过处理的连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞，并接种到添加氨苄青霉素和X-gal的培养基培养、筛选，由于重组质粒中没有LacZ基因，故挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。 （2）用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到重组表达载体，并导入到四尾栅藻，由于DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，故只能用限制酶切割质粒，根据质粒中含有的限制酶切位点可知，应选择BamHⅠ和XbaⅠ两种限制酶切割，扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列应为5’-GGATCC-3’和5’-TCTAGA-3’。 （3）以DGAT1基因为探针对可以进行DNA分子杂交或分子杂交技术，故用 DGAT1 基因的探针可检测转基因四尾栅藻细胞中的DGAT1基因或mRNA （4）分析该图，结果显示：转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组。 （5）实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等，要证明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力，进一步完善实验，应添加对照组：废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 题型 分值 知识点 难度系数（预估） 1 单选题 2 DNA重组技术的基本工具 0.85 2 单选题 2 将目的基因导入受体细胞 0.85 3 单选题 2 电泳鉴定、DNA的粗提取及鉴定 0.65 4 单选题 2 PCR扩增的原理与过程 0.65 5 单选题 2 DNA重组技术的基本工具 0.85 6 单选题 2 DNA重组技术的基本工具 0.6 7 单选题 2 基因表达载体的构建、DNA重组技术的基本工具、PCR扩增的原理与过程 0.65 8 单选题 2 目的基因的检测与鉴定 0.65 9 单选题 2 目的基因的检测与鉴定、基因表达载体的构建、DNA重组技术的基本工具、PCR扩增的原理与过程 0.65 10 单选题 2 DNA重组技术的基本工具、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 0.85 11 单选题 2 PCR扩增的原理与过程 0.65 12 单选题 2 基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、基因工程的操作程序综合 0.85 13 单选题 2 蛋白质工程的应用及实例分析 0.65 14 单选题 2 基因工程综合、蛋白质工程的应用及实例分析、目的基因的检测与鉴定、基因表达载体的构建 0.65 15 单选题 2 蛋白质工程原理及操作流程 0.85 16 多选题 3 DNA重组技术的基本工具、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 0.6 17 多选题 3 DNA的粗提取及鉴定 0.65 18 多选题 3 动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物细胞培养技术、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、基因表达载体的构建 0.65 19 多选题 3 蛋白质工程原理及操作流程、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 0.65 20 多选题 3 蛋白质工程的应用及实例分析、蛋白质工程原理及操作流程 0.85 21 解答题 8 PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定 0.6 22 解答题 11 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定、基因表达载体的构建、PCR扩增的原理与过程 0.55 23 解答题 12 基因工程的操作程序综合、蛋白质工程原理及操作流程 0.65 24 解答题 14 基因工程的操作程序综合、蛋白质工程的应用及实例分析、DNA重组技术的基本工具 0.4 25 实验题 10 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、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用 0.65 $ 应用场景：周测/单元测/月考/期中/期末 高二生物下学期阶段测试 第三章 基因工程 （考试时间：75分钟，分值：100分） 第一部分（选择题 共45分） 一、单项选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．（原创）下列关于限制酶的叙述，正确的是（　　） A.限制酶具有特异性，其基本单位是脱氧核糖核苷酸 B.限制酶能识别双链DNA特定核糖核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA C限制酶的两种切割方式都能将DNA链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开 D限制酶EcoRⅠ平切DNA分子后，可产生由4个脱氧核苷酸组成的黏性末端 2．（原创）关于将目的基因导入受体细胞的方法，下列叙述正确的是（　　） A．农杆菌在自然状态下感染单子叶植物，需将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA特定区域 B．显微注射法操作时要准确掌握母畜的发情期，使其排卵受精，将表达载体导入受精卵，最后再移植到原来的母畜子宫内。 C．用病毒DNA与目的基因一起构建的载体，去感染受体动物细胞，也能使目的基因导入动物细胞内 D．用一定浓度的CaCO3溶液处理大肠杆菌能其成为感受态，更利于实现感受态细胞和重组的基因表达载体的转化过程 3．下列与“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验有关的叙述，错误的是（　　） A．鉴定DNA时，应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行沸水浴 B．新鲜的洋葱、菠菜、猪肝等均可作为DNA粗提取的实验材料 C．DNA分子在电场作用下在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动 D．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需停止电泳并取出凝胶置于紫外灯下观察和照相 4．利用PCR获取和扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段。下列有关PCR的叙述，错误的是（　　） A．两种引物的碱基序列不能互补，且都从引物的3′端开始延伸子链 B．引物中A+T的含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性就越高 C．若PCR扩增仪中复性的温度设定为60℃，可能得不到子代DNA D．DNA片段的PCR扩增实验中反应缓冲溶液中的Mg2+能够激活TaqDNA聚合酶 5． （原创）将外源基因导入受体细胞的过程中需要使用载体，有关载体的叙述正确的是（　　） A.常用的载体有质粒、⋋噬菌体的衍生物、动物病毒等 B.基因工程上用作载体的质粒一般都是天然合成的 C.用不同的限制酶切割质粒和目的基因，利用DNA连接酶将其连接起来，组成重组质粒 D.质粒载体只含有启动子、终止子、标记基因、多种限制酶的切割位点 6．下表是几种限制酶的识别序列及切割位点（Y=C或T，R=A或G）。下列相关叙述正确的是（　　） 限制酶 HindⅡ AluI BamHI Sau3AI 识别序列及切割位点 5'-GTY↓RAC-3' 5'-AG↓CT-3' 5'-G↓GATCC-3' 5'-↓GATC-3' A．限制酶识别序列越短，越适宜 B．限制酶主要是从原核生物中分离纯化得到的 C．一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定位点切割 D．BamHI和Sau3AI切割形成的片段进行重组后，BamHI和Sau3AI均不能识别并切割 7．如图为质粒pUC18，为生产出满足需求的质粒载体，利用定点诱变技术，通过设计具有诱变位点的引物P1和引物P2进行PCR，来实现目标载体的单碱基突变，目的是使质粒pUC18不能被限制酶Eam1105Ⅰ识别，但依然具有氨苄青霉素抗性。下列相关叙述，错误的是（    ） A．诱变位点位于限制酶Eam1105Ⅰ识别序列中 B．PCR的一轮循环一般可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的温度高于延伸的温度 C．诱变成功的质粒依然具有氨苄青霉素抗性，利用了密码子具有简并性的原理 D．诱变成功的质粒pUC18经过EcoRⅠ、Eam1105Ⅰ双酶切后进行电泳，只能产生1条条带 8．图1是某重组质粒被相应限制酶处理后的电泳图。图2中目的基因（长度为2.0kb）插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是（    ） A． ①，BamHⅠ B．①，EcoRⅠ和HindⅢ C．②，EcoRⅠ D．②，EcoRⅠ和HindⅢ 9．欲将体外改良的A基因与下图所示的质粒构建表达载体，以培育降解塑料的“超级大肠杆菌”。图中LacZ基因编码产生的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。下列叙述正确的是（　　） 限制酶 识别序列及切割位点 BglII A↓GATCT NheI G↓CTAGC SmaI CCC↓GGG XmaI C↓CCGGG A．为实现质粒和改良基因的准确连接，需选用限制酶XmaI和NheI进行“切割” B．用Taq酶“黏合”质粒与改良基因的黏性末端的碱基，形成重组质粒 C．将菌液涂布在含氨苄青霉素的平板上，可筛选出导入重组质粒的大肠杆菌 D．构建重组质粒时破坏了LacZ基因，故含重组质粒的大肠杆菌菌落应为白色 10．下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（　　） A．①中Ti质粒应该包含标记基因、复制原点等元件 B．②的构建需要使用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶 C．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 D．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 11．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．以1个DNA为模板经3次循环需消耗7个引物③ B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制 C．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 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 12．（原创）下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（    ） A．将目的基因导入微生物细胞中常采用农杆菌转化法 B．基因工程只能生产自然界中已有的蛋白质 C．建构乳腺生物反应器时不需要严格灭菌 D．通过基因工程可以定向改造生物的遗传特性 13．新型蛋白质进化模型EVOLVEpro可以利用氨基酸序列，仅通过少量学习和最低限度的实验测试来预测蛋白质空间结构，从而获得新型高活性蛋白质改造方案。下列有关说法正确的是（    ） A．预测蛋白质结构需要依据肽链中肽键的结构、氨基酸的物理性质与结构 B．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 C．EVOLVEpro在蛋白质工程广泛应用后将不再需要借助基因工程手段改造蛋白质 D．蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因 14．研究发现，为心梗患者注射适量t-PA蛋白会诱发颅内出血，但若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血等副作用，改良后的t-PA蛋白成为心梗和脑血栓的急救药。下图所示，通过基因工程大量制备改良药物t-PA蛋白，下列说法错误的是（    ）    A．制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程 B．利用重组pCLY11质粒可获得牛乳腺生物反应器 C．选用限制酶XmaI和BglⅡ切割质粒pCLY11，构建重组质粒 D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色 15．（原创）科学家通过蛋白质工程改造现有的一些蛋白质，以获得比“原版”蛋白质更加适合人类需要的新蛋白质产品。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质工程要根据新蛋白质的预期功能设计蛋白质结构，进而设计对应的氨基酸序列 B．蛋白质工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质 C．基因工程是蛋白质工程的关键技术，因此蛋白质工程又称为第二代基因工程 D．在蛋白质工程中可采用定点诱变技术，通过改变其结构便可有目的地改造蛋白质功能 二、多项选择题：本部分包括5小题，每小题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全得1分，错选或不答的得0分。 16．乙肝基因工程疫苗的生产过程如图所示，其中质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中LacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。下列相关分析错误的是（　　） A．过程①选择BamHⅠ和EcoRⅤ切割目的基因和质粒，可避免目的基因和质粒反向连接 B．过程②利用农杆菌的T-DNA可将重组质粒上的目的基因转移到大肠杆菌细胞的DNA上 C．筛选大肠杆菌的培养基中需要添加青霉素和X-gal，便于重组质粒的筛选 D．若在添加X-gal和青霉素的培养基上培养的大肠杆菌菌落呈现白色，则说明该大肠杆菌成功导入了重组质粒 17．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的分析，正确的是（    ） A．可选择鸡的成熟的红细胞作为提取细胞中DNA的材料 B．研磨液在4℃下静置，主要目的是降低DNA分子的溶解度 C．在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可避免DNA分子的断裂 D．粗提取得到的白色丝状物中仍含有蛋白质等杂质 18．生物技术与工程的发展催生了生物药的生产。下列生物技术相关操作的叙述错误的是（    ） A．将基因组文库中的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素 B．对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基及动物血清要湿热灭菌 C．体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度 D．将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺可得到乳腺生物反应器 19．蛋白酶应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现该酶的催化活性大幅度提高。下列叙述正确的是（    ） A．对枯草杆菌蛋白酶进行改造通过直接改造蛋白酶的分子结构来实现 B．通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列相同 C．改造后的枯草杆菌蛋白酶可能使空间结构发生改变导致其催化活性提高 D．对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能特点入手 20．胰岛素可用于治疗糖尿病，天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科学家希望对胰岛素进行改造，下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述正确的是（    ） A．该过程属于蛋白质工程，最终还必须通过改造或合成基因来完成 B．构建新的胰岛素首先要从预期新的胰岛素基因功能开始 C．新的胰岛素生产过程依然遵循中心法则 D．新的胰岛素基因的脱氧核苷酸序列可能有多种 三、非选择题：本大题包括5个小题，共55分，除特别说明外，每空1分。 21．（8分）黏膜免疫系统作为第一道免疫防御屏障，能够参与保护生物体免受病原体的感染。多聚免疫球蛋白受体（pIgR）作为黏膜免疫防御的一个关键因子，能够介导免疫球蛋白跨过上皮细胞进行转运和分泌，发挥免疫球蛋白在黏液中清除病原体和毒素的作用。研究人员从大菱鲆提取pIgR基因，针对不同器官组织开展了pIgR基因研究（如图），其中DEPC物质可与RNA酶结合使酶发生变性。 (1)引物的作用是________（2分）， 提取过程加入DEPC物质作用是________。 (2)为将pIgR基因以正确方向插入质粒需要双酶切，这就要求在设计引物时，需在引物的5′端加入相应的酶切位点。已知a链为转录模板链，引物1的5′端酶切位点的碱基序列为GAATTC，则引物2的5′端酶切位点的碱基序列为_________ ，理由是________（2分） 。 (3)构建pIgR基因表达载体后，与处于感受态的大肠杆菌菌株混合，pIgR基因表达载体进入菌体内，此过程称为________。然后将菌液涂布在含有________的LB固体培养基培养，加入诱导剂诱导pIgR基因在大肠杆菌中表达，提取、纯化蛋白质。 22．（11分）低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的抗寒基因CBFs转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型，用于植物低温胁迫机制的相关研究。回答下列问题： （注：Ampr代表氨苄青霉素抗性基因） 限制酶 识别序列 EcoRⅠ 5′G↓AATTC3′ BamHⅠ 5′G↓GATCC3′ SphⅠ 5′CGTAC↓G3′ San3A 5′↓GATC3′ XmaⅠ 5′C↓CCGGG3′ AscⅠ 5′G↓GCGCGCC3′ MunⅠ 5′C↓AATTG3′ (1)设计引物克隆目的基因。如图所示应选择引物________（填序号）对CBFs基因进行克隆，为了后续能将目的基因正确连接到载体上，应在CBFs基因上游引物的________端添加________（“EcoR Ⅰ”或“BamH Ⅰ”或“Mun Ⅰ”）识别序列。 (2)根据图示Ti质粒的结构，应选用限制酶________切割Ti质粒（2分），并通过________酶进行连接。 (3)用________处理农杆菌方能将重组质粒导入。在培养基中添加________来筛选成功导入质粒的农杆菌。将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间对其进行转化，然后提取叶片中的DNA，通过PCR对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测，结果如下图所示。该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因，PCR结果中显示出小分子非目标条带，产生的原因可能是________（填字母）。 A．变性温度太低    B．复性温度太低     C．复性温度太高    D．引物特异性弱 (4)已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株，将其放置在________环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。成功转基因的拟南芥，通过自交产生的后代，_____（填“能”或“不能”）稳定遗传耐寒性状。 23．（12分）天然蛋白t-PA（组织型纤溶酶原激活剂）是一种重要的蛋白酶，负责激活纤溶酶原，从而生成纤溶酶。纤溶酶能够降解血液中的纤维蛋白凝块，是心梗和脑血栓的急救药。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。如图表示采取基因工程方法表达t-PA改良基因，制造改良t-PA蛋白的过程。回答下列问题：    (1)制造出性能优异的改良t-PA过程被称为_______工程，对t-PA的改造不能直接通过改造蛋白质实现，最终还必须通过_______来完成。 (2)t-PA突变基因最终需要与pCLY11质粒重组才能构建基因表达载体。pCLY11质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能_______；有多个限制酶切位点，便于_______。 (3)对目的基因进行PCR扩增后，需要采用_______方法对目的基因产物进行鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率一般与_______（答出两个）有关（2分）。凝胶中的DNA分子经过染色后，可以被_______检测出。 (4)构建重组质粒时需要选用限制酶_______切割质粒pCLY11（2分）。将重组质粒和经处理过的大肠杆菌细胞充分混合后。利用标记基因和牛肉膏蛋白胨培养基筛选成功导入了重组质粒的大肠杆菌菌株，具体操作是_______（2分）。 24．（14分）科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌工程菌，成为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如图1所示，天然大肠杆菌不具备图1中所示基因。 (1)在上述研究中，需导入天然大肠杆菌的目的基因有________。（选填序号）（多选） ①四环素合成相关基因 ②GFP 基因 ③TetR基因 ④RNA 聚合酶基因 (2)基因工程中最核心的步骤是________，其目的是________（2分）。 (3)据图1，当环境中不含四环素时，该大肠杆菌工程菌________（选填“能发出”“不发出”）荧光；环境中四环素水平越高，该种大肠杆菌工程菌的荧光________（选填“增强”“减弱”“不变”）。试概述该种四环素检测方法的原理：________（3分）。 (4)图2是2个DNA片段、质粒及其上的限制性内切核酸酶的识别序列的分布情况；其中质粒上的Ampr代表青霉素抗性基因。表为相关限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点。 限制酶 EcoRI XbaI SpeI BamHI 识别序列及切割位点 编号 ① ② ③ ④ 拼接位点处的碱基序列 BamHI酶切后产生的黏性末端为________。若要拼接DNA片段1和2，结合图2和上表中信息，在特定工具酶作用下能成功拼接的位点处碱基序列为________。（选填下表中序号） (5)研究人员设计了一个同时含DNA片段1和2的重组质粒的拼接方案，结合图表信息，你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是__________。 (6)下列操作能够证明重组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功的方法及现象有______。 A．通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期 B．大肠杆菌工程菌不能在含有青霉素的培养基上生长 C．用显微镜观察重组质粒上的外源 DNA 片段的碱基序列 D．四环素浓度变化能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变 (7)为提高对环境中四环素水平监测的有效性，研究人员将GFP的第65位丝氨酸突变成苏氨酸后，增强了绿色荧光稳定性和强度。该项技术属于_________。 ①细胞工程  ②蛋白质工程  ③基因的定点突变 25．（10分）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。研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如下图），获得转基因的产油微藻，并利用地热废水培养，不仅能生产生物柴油，还能治理地热废水。请回答： 注：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，则菌落成白色。 (1)将经过处理的连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞，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。 (2)用限制酶酶切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。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，由上表中信息推测扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列是_____________________（2分）。 (3)用DGAT1基因的探针可检测转基因四尾栅藻细胞中的_______________（2分）。 (4)研究人员利用地热废水培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如下图。结果显示：__________________________________。 (5)为检测转基因四尾栅藻对地热废水的去污能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。 指标 总氮（mg/L） 总磷（mg/L） 氟化物（mg/L） 废水培养基 23.2 4.32 4.56 培养转基因四尾栅藻11天后 1.9 0.45 0.84 该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计：________________（2分）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $