第三章 基因工程（預(yù)測題）

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1第三章基因工程命題猜想+考題測試考點(diǎn)一：DNA的粗提取及鑒定考點(diǎn)二：DNA重組技術(shù)考點(diǎn)三：基因工程的基本操作程序考點(diǎn)四：基因工程的應(yīng)用考點(diǎn)五：蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用考點(diǎn)一：DNA的粗提取及鑒定1．關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)D．將粗提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑DNA被染成藍(lán)色2．在利用洋蔥進(jìn)行“DNA的粗提取和鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)操作正確的是（

）A．研磨洋蔥時(shí)，加入適量的研磨液瓦解細(xì)胞膜，充分釋放核DNAB．利用定性濾紙進(jìn)行過濾，以去除雜質(zhì)，提高DNA的含量和純度C．向DNA濾液中加入等體積、預(yù)冷的50%酒精，以獲得DNA粗提物D．將白色絲狀物加入4mL二苯胺試劑中沸水浴，以利于發(fā)生顏色反應(yīng)3．如圖為雞血細(xì)胞中DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)過程中的部分操作示意圖，請據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述中，正確的是（

）A．該實(shí)驗(yàn)的正確操作順序是③→①→②→④→⑤B．用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量相近C．⑤表示要鑒定步驟①中所得到的白色絲狀物主要成分為DNA，可使用二苯胺試劑來鑒定，沸水浴冷卻后，出現(xiàn)藍(lán)色的試管組別是對照組D．步驟①的目的是初步分離DNA與蛋白質(zhì)，析出并獲得DNA；步驟④中在2mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度較大4．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20

℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。（1）將DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入試劑，在條件下進(jìn)行鑒定，結(jié)果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”越多表示藍(lán)色越深。（2）該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱可能是“探究不同材料和不同對DNA提取量的影響”。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量更(填“多”或“少”)。結(jié)論2：等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從中提取的DNA量最多。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專旱蜏匾种屏说幕钚?，DNA降解速度減慢。5．DNA粗提取和鑒定【實(shí)驗(yàn)原理】①DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在中的溶解度不同，在mol/L下，DNA的溶解度最?。煌瑫r(shí)DNA不溶于，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解其中。②DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：【實(shí)驗(yàn)材料】動物細(xì)胞選擇（填“羊成熟的紅細(xì)胞”或“雞血細(xì)胞”），原因是【實(shí)驗(yàn)步驟】①破碎細(xì)胞：雞血細(xì)胞液加入，同時(shí)用玻璃棒攪拌；切碎的洋蔥中加入。然后收集濾液。②去除濾液中的雜質(zhì)：先在濾液中加入mol/L的NaCl，過濾除去不溶的雜質(zhì)，再調(diào)節(jié)NaCl溶液的濃度至mol/L，析出DNA，過濾去除溶液中的雜質(zhì)，最后用mol/L的NaCl溶解DNA。③DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為），靜置2~3min。④DNA的鑒定：用mol/L的NaCl溶解DNA；在條件下，DNA與反應(yīng)呈現(xiàn)?！咀⒁馐马?xiàng)】①為防止血液凝固，需要向血液中加入。②二苯胺試劑要，否則會影響鑒定的效果?？键c(diǎn)二：DNA重組技術(shù)6．某細(xì)菌DNA分子上有4個(gè)Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn)，經(jīng)Sau3AⅠ處理后會形成4個(gè)大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ處理，則只會形成2個(gè)大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamHⅠ的識別序列及切割位點(diǎn)如表所示。下列敘述不正確的是（

）限制酶名稱識別序列及切割位點(diǎn)BamHⅠG↓GATCCSau3AⅠ↓GATCA．上述兩種限制酶切割后可形成相同的黏性末端B．該DNA分子上有兩個(gè)BamHⅠ的酶切位點(diǎn)C．黏性末端能通過T4DNA連接酶連接D．若用兩種酶共同處理，會形成6個(gè)大小不同的DNA片段7．已知限制酶BamHI和BglⅡ的識別位點(diǎn)分別是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（

）A．限制酶的識別序列可能由4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)目的核苷酸組成B．上述兩種限制酶切割出的末端只能用E.coliDNA連接酶進(jìn)行“縫合”C．上述兩種限制酶切割出的末端之間相互連接后可能不會再被兩種限制酶識別D．若用兩種限制酶同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒，可提高重組質(zhì)粒構(gòu)建的成功率8．“基因編輯嬰兒”露露和娜娜的誕生引發(fā)了巨大的爭議?；蚓庉嫾夹g(shù)能夠讓人類對目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對基因中特定DNA片段的敲除、加入等。請回答下列有關(guān)問題：（1）露露和娜娜的誕生借助了試管嬰兒技術(shù)，包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。精子需經(jīng)過處理才能與發(fā)育至期的卵子結(jié)合形成受精卵，當(dāng)受精卵最早發(fā)育至階段時(shí)，可移植到母體子宮中繼續(xù)發(fā)育。（2）露露和娜娜的CCR5基因中被敲除了32個(gè)堿基對，使得T細(xì)胞不能正常表達(dá)某種膜蛋白，從而使HIV無法識別并攻擊T細(xì)胞。敲除CCR5基因中32個(gè)堿基對，類似于酶的作用，敲除后產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式即，并通過酶連接起來。（3）基因編輯技術(shù)引起的變異屬于。考點(diǎn)三：基因工程的基本操作程序9．PCR擴(kuò)增儀的溫度、時(shí)間和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)設(shè)定不當(dāng)會影響到基因的擴(kuò)增結(jié)果。下圖是PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)的參數(shù)設(shè)定，圖中線上、線下分別為溫度和時(shí)間設(shè)定。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．步驟2的溫度及時(shí)間設(shè)定主要依據(jù)目的基因的G、C含量B．步驟3的溫度及時(shí)間設(shè)定主要依據(jù)引物的長度及G、C含量C．步驟4延伸時(shí)間的設(shè)定主要依據(jù)目的基因的堿基數(shù)目D．步驟5除設(shè)定循環(huán)次數(shù)（25次）外，還應(yīng)將“GOTO”設(shè)定為步驟310．用A和B兩種限制酶同時(shí)和分別處理同一DNA片段，限制酶對應(yīng)切點(diǎn)一定能切開。兩種酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果如圖1和圖2所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．用A和B兩種限制酶同時(shí)處理圖中同一DNA片段得到6個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B．圖1中X代表的堿基對數(shù)為4500，Y是限制酶A的酶切位點(diǎn)C．電泳凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子大小和構(gòu)象等有關(guān)D．設(shè)計(jì)引物從圖1中完整DNA片段中擴(kuò)增出完整X，至少需要3次PCR11．為探究M基因的功能，科研人員利用基因工程技術(shù)將M基因?qū)霐M南芥中，培育出轉(zhuǎn)M基因擬南芥植株，相關(guān)流程如圖所示，其中b過程利用了PCR技術(shù)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)、b過程中所需要的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶和耐高溫的DNA聚合酶B．b過程中將溫度降至50℃左右的目的是將雙鏈DNA解聚為單鏈C．e過程中，Ti質(zhì)粒的T-DNA可攜帶著M基因轉(zhuǎn)移到擬南芥細(xì)胞中D．獲得的轉(zhuǎn)M基因擬南芥植株自交，子代可能會發(fā)生性狀分離12．目的基因和載體如果用同一種限制酶處理，連接時(shí)會出現(xiàn)正反接的情況，為鑒定篩選出的表達(dá)載體中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR后，結(jié)合電泳技術(shù)鑒定，圖示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，其中目的基因?yàn)殚L度300bp的片斷。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．PCR退火溫度不宜太低，避免引物錯(cuò)配和模板鏈形成雙鏈B．電泳條帶遷移的位置和速度與DNA分子的大小、帶電量和構(gòu)象有關(guān)C．選取引物甲丙，擴(kuò)增出450bp長度片斷時(shí)，可以說明目的基因正接D．選取引物甲乙，擴(kuò)增出400bp長度片斷時(shí)，可以說明目的基因反接13．在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，傳統(tǒng)方法常受限于限制酶識別序列。科研人員研發(fā)了新的DNA重組方法:In-Fusion技術(shù)。該技術(shù)關(guān)鍵是要在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶處理，使同源序列形成黏性末端，最終形成的重組質(zhì)粒會在受體細(xì)胞內(nèi)形成完整的重組序列。主要操作過程如圖示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．推測In-Fusion酶的作用是識別同源序列、形成黏性末端、連接磷酸二酯鍵B．載體A端和B端的序列不同，可防止目的基因與質(zhì)粒反向連接及自身環(huán)化C．形成重組質(zhì)粒時(shí)，如果溫度遠(yuǎn)高于50℃，黏性末端的堿基不容易互補(bǔ)配對D．該技術(shù)無需識別特定切割位點(diǎn)，需識別目的基因與線性質(zhì)粒任意同源序列14．HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。雞卵清蛋白是由輸卵管上皮細(xì)胞中卵清蛋白基因特異性表達(dá)后分泌至輸卵管內(nèi)，參與構(gòu)成雞蛋清的蛋白質(zhì)。下圖是利用基因工程技術(shù)制備HA蛋白雞輸卵管生物反應(yīng)器的過程。幾種可供選擇的限制酶識別序列如下，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．①為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶、4種游離的脫氧核苷酸等組分B．目的基因與雞卵清蛋白基因啟動子拼接前應(yīng)先在目的基因兩端分別引入HindⅢ和EcoRI的識別序列C．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，退火溫度偏低、引物特異性差均可導(dǎo)致產(chǎn)物中出現(xiàn)部分非目標(biāo)序列D．基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精雞胚的胚盤可以使用顯微注射法15．單個(gè)B細(xì)胞抗體技術(shù)可用于制備高親和力、高特異性的單抗，其技術(shù)流程如下：①康復(fù)者單個(gè)B淋巴細(xì)胞的分離和篩選；②利用RT-PCR獲取和擴(kuò)增抗體基因；③構(gòu)建基因表達(dá)載體；④將抗體基因?qū)雱游锛?xì)胞；⑤單抗的篩選和鑒定。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．操作①選用單個(gè)B淋巴細(xì)胞以保證最終獲得純度較高的單抗B．操作②使用的PCR反應(yīng)體系常添加Mg2+以激活DNA聚合酶C．操作③常用兩種限制酶切割抗體基因和載體以防止其自身環(huán)化D．操作④前可用Ca2+處理受體細(xì)胞促使其主動吸收DNA分子16．載體是基因工程中攜帶外源DNA片段（目的基因）進(jìn)入受體細(xì)胞的重要運(yùn)載工具，常見的載體類型主要有基因克隆載體和基因表達(dá)載體。下圖是培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉基本流程示意圖，相關(guān)敘述正確的是（

）A．重組載體A、重組載體B分別是基因表達(dá)載體和基因克隆載體B．基因克隆載體可使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在C．必須把目的基因插入重組載體A的啟動子和終止子之間D．細(xì)菌B可能是大腸桿菌17．東南景天中的HMA3基因能編碼Cd（鎘）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能將土壤中的Cd吸收進(jìn)體內(nèi)，現(xiàn)欲將東南景天中的HMA3基因轉(zhuǎn)入欒樹，以增強(qiáng)欒樹對Cd的富集能力，從而有效治理Cd污染，科研人員利用下圖結(jié)構(gòu)構(gòu)建重組DNA，圖1為HMA3基因所在DNA示意圖，圖2為質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是（

）A．欲獲取HMA3基因，可用引物1、引物2進(jìn)行PCR循環(huán)至少2輪獲得B．用凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物，引物1、引物2擴(kuò)增的產(chǎn)物可得3條條帶C．構(gòu)建含HMA3和GFP基因的重組質(zhì)粒，需在引物上添加BglⅡ和HindⅢ的識別序列D．用含潮霉素的培養(yǎng)基篩選受體細(xì)胞，能生長的為含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞18．在植物基因工程中外源基因表達(dá)量不足是目前利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)植物疫苗時(shí)存在的問題之一。研究表明，啟動子的串聯(lián)能增強(qiáng)外源基因的表達(dá)，研究人員擬構(gòu)建含有兩個(gè)35s啟動子（35s啟動子是花椰菜花葉病毒的一種強(qiáng)啟動子）串聯(lián)的轉(zhuǎn)基因苜蓿。一個(gè)35s啟動子包括1個(gè)A區(qū)和2個(gè)B區(qū)。圖甲表示35s啟動子及其附近區(qū)域分布的限制酶識別位點(diǎn)，已知不同限制酶切割后得到的黏性末端各不相同。圖乙表示待轉(zhuǎn)入第二個(gè)35s啟動子的重組質(zhì)粒的構(gòu)成組件及其上的限制酶識別位點(diǎn)。（1）利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增35s啟動子，PCR技術(shù)的原理是，此技術(shù)設(shè)計(jì)引物很關(guān)鍵，引物是。利用此技術(shù)擴(kuò)增的35s啟動子可以在PCR擴(kuò)增儀中自動完成，完成以后，常采用來鑒定PCR的產(chǎn)物。（2）根據(jù)限制酶識別位點(diǎn)，為了讓第二個(gè)35s啟動子準(zhǔn)確串聯(lián)在待轉(zhuǎn)入的重組質(zhì)粒上，應(yīng)選擇限制酶切割圖甲的DNA片段。（3）為了篩選出正確串聯(lián)了兩個(gè)35s啟動子的新重組質(zhì)粒菌落，研究人員用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選，平板類型丙和丁加入的抗生素分別是、，得到①②③三類菌落，其生長狀況如下表（+代表生長，-表示不生長）。根據(jù)表中結(jié)果判斷，應(yīng)選擇的菌落是（填“①”“②”或“③”）類。若新獲得的轉(zhuǎn)基因苜蓿中目的基因的表達(dá)量大幅增加，可以說明串聯(lián)兩個(gè)35s啟動子能。平板類型①②③甲：無抗生素+++乙：卡那霉素--+丙：？-++丁：？--+19．健康的生活方式、樂觀的心態(tài)和定期體檢是預(yù)防癌癥的主要手段。（CAR-T細(xì)胞療法是治療血液惡性腫瘤及淋巴瘤的研究熱點(diǎn)，我國首款新型腫瘤治療方法——CAR-T產(chǎn)品于2021年上市。左圖為CAR-T細(xì)胞療法的原理示意圖，該療法借助基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)，根據(jù)CAR蛋白（右圖）是多種腫瘤的嵌合抗原受體的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。回答下列問題：（1）機(jī)體腫瘤的發(fā)生主要與免疫系統(tǒng)的功能降低有關(guān)。（2）圖中過程①稱為，這是基因工程的核心步驟，需要用到的工具酶有。過程②最常用的方法是。CAR-T細(xì)胞輸入患者體內(nèi)后，其活化需要兩個(gè)信號的刺激，具體是。（3）據(jù)圖可知，CAR-T細(xì)胞療法相對傳統(tǒng)的藥物化療和放療而言，具有（請寫出兩點(diǎn)）的突出優(yōu)點(diǎn)。（4）CAR-T細(xì)胞在治療肺癌、肝癌、乳腺癌等實(shí)體瘤的總體效果上還不盡如人意，請根據(jù)右圖并結(jié)合特異性免疫的原理，提出一種CAR蛋白改造的簡單思路，以提升CAR-T細(xì)胞對實(shí)體瘤的療效：。20．基因工程技術(shù)在動物科學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，其中嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）技術(shù)是一種新興的免疫療法，用于治療某些癌癥。簡要流程是：先從患者體內(nèi)分離出T細(xì)胞，利用基因工程技術(shù)將能識別腫瘤抗原的抗體基因與T細(xì)胞的受體基因拼接，再將拼接的基因?qū)隩細(xì)胞，體外擴(kuò)增后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。請回答下列問題：（1）基因工程的核心步驟是，該過程需要的工具酶是。（2）在目的基因的首端和尾端需分別加上啟動子和終止子，啟動子是識別和結(jié)合部位，終止子則起到的作用。為保證目的基因被順利切割，限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)加在PCR引物的（填“3”或“5”）端。（3）在體外擴(kuò)增T細(xì)胞需要加入細(xì)胞培養(yǎng)液，該培養(yǎng)液通常含有（至少填3種）等物質(zhì)。此外，氣體環(huán)境也是細(xì)胞培養(yǎng)的重要條件，所需氣體主要有。（4）CAR-T細(xì)胞在患者體內(nèi)能與腫瘤細(xì)胞密切接觸，并使其裂解死亡。該事實(shí)說明細(xì)胞膜具有的功能。（5）簡述CAR-T細(xì)胞免疫療法相比傳統(tǒng)化療在治療癌癥時(shí)的優(yōu)勢：。（至少答出兩點(diǎn)）考點(diǎn)四：基因工程的應(yīng)用21．玉米（2N=20）的傳統(tǒng)育種方式是雜交育種?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中，單倍體育種、誘變育種、基因工程育種都是玉米育種的重要技術(shù)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．單倍體育種一般需要經(jīng)過脫分化和再分化過程B．誘變育種形成的新性狀有可能穩(wěn)定遺傳C．基因工程育種能定向改變玉米性狀D．雜交育種較誘變育種操作簡便，一定能快速得到所需新品種22．利用基因工程技術(shù)使哺乳動物成為乳腺生物反應(yīng)器，以生產(chǎn)所需要的藥品，如轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)人的生長激素?？茖W(xué)家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物成為乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．利用顯微注射法將人的生長激素基因?qū)胧荏w哺乳動物體內(nèi)B．需要將乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子與目的基因重組在一起C．動物必須是雌性才能滿足要求D．動物需要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”23．基因編輯是一種基因工程技術(shù)，CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對DNA的定點(diǎn)切割，其工作原理如下圖所示，向?qū)NA引導(dǎo)Cas9蛋白到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)并剪切DNA。研究發(fā)現(xiàn)CRISPR-Cas9系統(tǒng)廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．細(xì)菌體內(nèi)的Cas9能切割外源DNA保護(hù)自身，類似于限制酶B．可通過CRISPR/Cas9技術(shù)敲除突變基因根治貓叫綜合征等遺傳病C．Cas9對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用不同的向?qū)NAD．Cas9蛋白剪切DNA片段的精確性隨著向?qū)NA長度的延長而增加24．Ⅲ型膠原蛋白，是人體皮膚、筋膜、肌腱中主要的膠原蛋白。Ⅲ型膠原蛋白不僅是許多器官必不可少的結(jié)構(gòu)成分，還可通過與血小板結(jié)合而促進(jìn)血小板聚集，因此在凝血中起重要作用。家蠶絲腺生物反應(yīng)器是利用家蠶絲腺表達(dá)重組蛋白的轉(zhuǎn)基因動物表達(dá)系統(tǒng)。家蠶已喪失飛翔逃逸能力，家蠶幼蟲絲腺具有強(qiáng)大的蛋白質(zhì)合成與分泌能力。科學(xué)家已成功利用家蠶絲腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)Ⅲ型膠原蛋白，回答以下問題：（1）科學(xué)家將Ⅲ型膠原蛋白基因與等調(diào)控元件重組在一起，通過的方法導(dǎo)入家蠶的受精卵。（2）從轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性角度分析，家蠶作為外源基因的受體，安全性較高，是因?yàn)椤＃?）科學(xué)家曾用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)Ⅲ型膠原蛋白，流程如圖所示：①選取的皮膚細(xì)胞為生命力旺盛的新生細(xì)胞，原因是。②要將成功轉(zhuǎn)入Ⅲ型膠原蛋白基因的工程菌篩選出來，所用的方法是在培養(yǎng)基中添加。（4）對比工程菌大腸桿菌，利用家蠶絲腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)Ⅲ型膠原蛋白的優(yōu)勢在于，因而使Ⅲ型膠原蛋白具有生物活性?？键c(diǎn)五：蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用25．生物技術(shù)與工程學(xué)相結(jié)合，可研究、設(shè)計(jì)和加工生產(chǎn)各種生物工程產(chǎn)品。下列有關(guān)敘述正確的是（

）①由于外植體在植物組織培養(yǎng)過程中不感染病毒，用任何外植體都可制備脫毒苗②由iPS細(xì)胞產(chǎn)生的特定細(xì)胞，可以在新藥的測試中發(fā)揮重要作用③胚胎移植作為胚胎工程的前端技術(shù)環(huán)節(jié)，推動了胚胎工程其他技術(shù)的研究和應(yīng)用④PCR反應(yīng)過程可以在PCR擴(kuò)增儀中自動完成，而后常用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物⑤利用基因工程技術(shù)的乳腺生物反應(yīng)器，可以讓哺乳動物批量生產(chǎn)相應(yīng)的藥物⑥蛋白質(zhì)工程僅以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)逆中心法則進(jìn)行，就可以改造或制造新的蛋白質(zhì)A．①③ B．②④⑤ C．②③④⑥ D．①③④⑤⑥26．科學(xué)家利用基因定點(diǎn)突變技術(shù)，對枯草桿菌堿性蛋白酶BAPB92第188、239和262位氨基酸殘基進(jìn)行改造，構(gòu)建了突變體BAPB92（A188P）、BAPB92（Q239R）和BAPB92（A188P/V262I）。相對于野生型，BAPB92（A188P）酶活力提高了2.6倍，BAPB92（Q239R）酶活力提高了2.5倍，BAPB92（A188P/V262I）酶活力提高了3.3倍，并且突變體蛋白酶的熱穩(wěn)定性和耐堿情況均得到較大提高。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．堿性蛋白酶BAPB92的改造無需設(shè)計(jì)蛋白酶突變體的結(jié)構(gòu)B．水解替換酶BAPB92第188位的氨基酸可獲得突變體BAPB92（A188P）C．枯草桿菌堿性蛋白酶的改造工程遵循的原理是基因重組D．三種突變體中BAPB92（A188P/V262I）降低反應(yīng)活化能的效果最顯著27．蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項(xiàng)生物工程，又稱第二代基因工程。下圖為蛋白質(zhì)工程的流程。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)人們需要，直接對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工改造B．蛋白質(zhì)工程是通過基因改造或基因合成等方法，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)C．①②過程為轉(zhuǎn)錄和翻譯D．蛋白質(zhì)工程是從④開始的28．甜味蛋白是一類具有甜度高，熱量低等特性的天然甜味劑，有望經(jīng)生物技術(shù)改造和量產(chǎn)后能廣泛應(yīng)用于食品，飲料，藥品生產(chǎn)等。莫內(nèi)林最初是從一種西非植物的漿果中分離提純到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。圖示利用大腸桿菌生產(chǎn)莫內(nèi)林，其中M基因可表達(dá)合成莫內(nèi)林。表是為PCR擴(kuò)增M基因設(shè)計(jì)的引物，畫線部分是所需使用的限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列。引物15’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’引物25’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’（1）引物1的結(jié)合位點(diǎn)可能在（選填圖中的編號）。畫線部分的序列在A中（有/沒有），在B中（有/沒有）。（2）已知C中的培養(yǎng)基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化鈉，并按一定比例添加氨芐青霉素。將C中有生長優(yōu)勢的菌落經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)后作為菌種在發(fā)酵罐中培養(yǎng)，積累產(chǎn)物，以下操作合理的是。A．發(fā)酵罐和培養(yǎng)基需嚴(yán)格滅菌B．發(fā)酵罐中培養(yǎng)基成分可去掉氨芐青霉素和瓊脂C．為避免雜菌污染，培養(yǎng)過程中不能補(bǔ)充培養(yǎng)基D．培養(yǎng)過程中，只需合理控制好溫度和pH為了探究莫內(nèi)林對血糖濃度的影響，將上述大腸菌生產(chǎn)的莫內(nèi)林配制成與20mg/L蔗糖溶液等甜度閾值的濃度胃灌空腹小鼠，得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖（a），另用不同濃度的莫內(nèi)林溶液胃灌空腹小鼠，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖（b）（3）結(jié)合相關(guān)信息和所學(xué)知識，分析實(shí)驗(yàn)可知。A．莫內(nèi)林可升高血糖，不適宜作為代糖B．與蔗糖相比，莫內(nèi)林升血糖的效果不顯著C．莫內(nèi)林和蔗糖元素組成相同，因此可轉(zhuǎn)化為血糖D．一定范圍內(nèi)，莫內(nèi)林對血糖的影響不隨其濃度顯著變化（4）通過大腸桿菌生產(chǎn)的莫內(nèi)林甜度較天然莫內(nèi)林大為降低，天然莫內(nèi)林也易因溫度等降低甜度甚至甜味消失，請結(jié)合所學(xué)知識和利用相關(guān)的生物技術(shù)，分析兩種莫內(nèi)林甜度降低的原因并提出進(jìn)一步改進(jìn)的工程思路。限時(shí)：60分鐘一．單選題（3分×15）1．CRISPR/Cas9系統(tǒng)主要由向?qū)NA（SgRNA）和Cas9蛋白兩部分組成，SgRNA可引導(dǎo)Cas9蛋白到特定基因位點(diǎn)進(jìn)行切割，其機(jī)制如圖所示。下列說法正確的是（）A．Cas9蛋白相當(dāng)于限制酶，切割特定基因位點(diǎn)的脫氧核糖和堿基之間的化學(xué)鍵B．向?qū)NA可以在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成，合成的原料包括四種核糖核苷酸C．CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)有時(shí)會因SgRNA錯(cuò)誤結(jié)合而出現(xiàn)“脫靶”現(xiàn)象，一般SgRNA序列越長，脫靶率越低D．對不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時(shí)，使用Cas9蛋白和相同的sgRNA進(jìn)行基因編輯2．下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（

）A．將粗提取出的DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍(lán)B．在紫色洋蔥鱗片葉外表皮的不同部位觀察到的質(zhì)壁分離程度可能不同C．用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時(shí)，需保持細(xì)胞活性以觀察有絲分裂過程D．檢測酵母菌細(xì)胞呼吸產(chǎn)物時(shí)，加入酸性重鉻酸鉀溶液出現(xiàn)灰綠色，說明一定有酒精產(chǎn)生3．下圖是幾種限制酶的切割位點(diǎn)，下列說法正確的是（

）A．限制酶SmaI和EcoRV切割形成的末端，可通過E．coliDNA連接酶相互連接B．DNA連接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯鍵的形成C．所有限制酶的識別序列均由6個(gè)核苷酸組成D．SmaI切割后產(chǎn)生的是黏性末端4．下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)D．向洋蔥研磨液的上清液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可見玻棒上有白色絮狀?．基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。下列關(guān)于基因表達(dá)載體及其構(gòu)建的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．用兩種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒構(gòu)建表達(dá)載體，比用一種限制酶效果更好B．用兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒之后，也要用兩種酶即DNA連接酶、DNA聚合酶進(jìn)行連接C．構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，插入目的基因不能破壞標(biāo)記基因、啟動子、終止子等結(jié)構(gòu)的完整性D．基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因、目的基因等組成部分6．研究發(fā)現(xiàn)，植物的抗寒性是累積性的數(shù)量性狀，由多種抗寒基因調(diào)控。如圖是蒺藜苜蓿體內(nèi)的部分抗寒基因在冷馴化過程中的相對表達(dá)量，下列有關(guān)分析正確的是（

）A．植物的抗寒性說明基因與性狀之間是一一對應(yīng)的B．本實(shí)驗(yàn)的自變量是蒺藜苜蓿冷馴化的時(shí)間和溫度C．為提高蒺藜苜蓿的抗寒性，宜進(jìn)行5～24h冷馴化D．通過檢測細(xì)胞內(nèi)mRNA的合成量就能得出抗寒基因的表達(dá)量7．科學(xué)家從某植物中提取乙烯受體基因（Ers1），通過基因工程技術(shù)將Ers1基因反向連接到質(zhì)粒中，篩選出轉(zhuǎn)入反義Ersl基因的該種植物，其果實(shí)的儲藏期將延長，過程如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．PCR擴(kuò)增時(shí)，需在Ers1基因左右兩端分別添加XhoI、HpaI酶切序列B．篩選農(nóng)桿菌的培養(yǎng)基中可加入潮霉素，過程④包括脫分化和再分化C．轉(zhuǎn)基因植物中反義Ersl基因和Ersl基因分別轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列能互補(bǔ)D．若目的基因成功轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞中，則可檢測到Kanr和hyg的表達(dá)產(chǎn)物8．如圖是RT-PCR過程示意圖，①和②表示逆轉(zhuǎn)錄酶催化的逆轉(zhuǎn)錄過程，③表示PCR過程。據(jù)圖分析下列說法錯(cuò)誤的是（）A．逆轉(zhuǎn)錄酶具有DNA聚合酶的能力B．③過程只需要引物bC．RT-PCR不可直接檢測基因表達(dá)水平D．RT-PCR可檢測某些RNA病毒9．將馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因PinⅡ?qū)霔顦浼?xì)胞，培育成了抗蟲楊樹。如圖表示含目的基因的DNA分子和農(nóng)桿菌質(zhì)粒，圖中Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Neor表示新霉素抗性基因，箭頭表示識別序列完全不同的4種限制酶的切割位點(diǎn)。下列敘述不正確的是（

）A．目的基因插入到質(zhì)粒的T-DNA上，才能整合到受體細(xì)胞染色體中B．為使目的基因與質(zhì)粒高效重組，最好選用EcoRⅠ和PstⅠC．成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會表現(xiàn)為不抗氨芐青霉素、抗新霉素D．轉(zhuǎn)化了的楊樹細(xì)胞在合適條件下經(jīng)脫分化即可形成抗蟲楊樹10．宿主細(xì)胞膜表面表達(dá)出由侵入病毒基因編碼的特異性抗原，從而成為免疫應(yīng)答的靶細(xì)胞。新冠病毒的S蛋白是吸附與入侵的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，S基因突變顯著增強(qiáng)了病毒傳播性。研究人員將新冠病毒原始毒株(WT)和S基因突變毒株(D614G)按圖1實(shí)驗(yàn)步驟獲取S基因，檢測D614G突變株的S蛋白在細(xì)胞膜上的表達(dá)量，結(jié)果如圖2所示，下列說法正確的是（

）A．新冠病毒侵入細(xì)胞后，S蛋白作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫自穩(wěn)功能B．步驟③需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA聚合酶構(gòu)建表達(dá)載體C．步驟④用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測細(xì)胞是否轉(zhuǎn)入S蛋白基因D．突變株減少S蛋白在細(xì)胞膜的表達(dá)量，逃避免疫應(yīng)答，利于病毒傳播11．科研人員以抗四環(huán)素基因?yàn)闃?biāo)記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的β-珠蛋白，治療鼠的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，合理的是（）A．基因表達(dá)載體中的啟動子是DNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)B．利用小鼠的成熟紅細(xì)胞提取mRNA可獲得β-珠蛋白基因的編碼序列C．常用Ca2＋處理大腸桿菌使其成為易于吸收DNA的感受態(tài)細(xì)胞D．用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出的大腸桿菌一定含有β-珠蛋白基因12．下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（

）A．基因工程操作需要使用三種工具酶B．基因工程是在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作C．DNA連接酶主要作用于DNA中的氫鍵D．利用基因工程技術(shù)可培育轉(zhuǎn)基因動物13．下列植物育種方式中，不需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)的是（

）A．利用秋水仙素獲得三倍體無子西瓜B．利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株C．利用基因工程培養(yǎng)抗蟲的棉花植株D．利用細(xì)胞工程培養(yǎng)“番茄—馬鈴薯”雜種植株14．近年來，人工智能(AI)算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)被開發(fā)，下列關(guān)于AI算法在蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域應(yīng)用的設(shè)想中，實(shí)現(xiàn)難度最大的是（

）A．根據(jù)人類對蛋白質(zhì)的功能需求設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)B．根據(jù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)推測其氨基酸序列C．按照設(shè)定的氨基酸序列推測mRNA的堿基序列D．按照設(shè)定的mRNA的堿基序列設(shè)計(jì)新基因15．T4溶菌酶在高溫時(shí)易失去活性。研究人員對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行改造，使T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔摪腚装彼崤c第97位的半胱氨酸之間形成一個(gè)二硫鍵，提高了酶的耐熱性。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．T4溶菌酶耐熱性提高的原因是組成該酶的氨基酸種類和數(shù)量發(fā)生了改變B．T4溶菌酶的改造屬于蛋白質(zhì)工程，自然界中的酶都可通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行改造C．該方法得到的T4溶菌酶不需要功能的鑒定D．若高溫使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)的功能也會受到影響二．多選題（5分×5）16．下圖為基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖，下列有關(guān)說法正確的是（）A．EcoRV切制出來的載體P1為平末端B．T4DNA連接酶既可以連接平末端又可以連接黏性末端C．構(gòu)建基因表達(dá)載體用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體等D．天然質(zhì)粒具備限制酶切割位點(diǎn)，標(biāo)記基因，即可作為載體17．鏈霉菌是一種異養(yǎng)需氧型的細(xì)菌，為利用鏈霉菌生產(chǎn)藥物A，研究者構(gòu)建重組DNA并導(dǎo)入鏈霉菌。重組DNA含啟動子P、藥物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培養(yǎng)和篩選過程如下圖所示。下列敘述不正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基需要先調(diào)pH再行高壓蒸汽滅菌后才能使用B．稀釋后涂布時(shí)應(yīng)用涂布器沾取少量菌液并均勻地涂布在培養(yǎng)基的表面C．卡那霉素抗性強(qiáng)弱與藥物A基因的表達(dá)量呈正相關(guān)D．應(yīng)選用培養(yǎng)基b的菌株進(jìn)一步鑒定以生產(chǎn)藥物A18．孤獨(dú)癥譜系障礙與SHANK3基因的分子缺陷密切相關(guān)，我國科學(xué)家利用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，對獼猴的SHANK3基因進(jìn)行編輯，首次獲得該病的模型猴。CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)的Cas9蛋白通過識別特定核苷酸序列、切除SHANK3基因部分序列，使其失去作用。以下說法錯(cuò)誤的是（

）A．Cas9是一種限制酶，斷開SHANK3基因中特定部位的磷酸二酯鍵B．自然條件下精子在雌性動物的生殖道內(nèi)獲得受精能力，在子宮中完成受精作用C．對母猴乙注射促性腺激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，使其生殖器官的生理變化與母猴甲同步D．對卵母細(xì)胞、受精卵、早期胚胎的培養(yǎng)，都需要一定的CO2濃度維持培養(yǎng)液的pH19．下列是通過基因工程對生物體遺傳物質(zhì)進(jìn)行改造的實(shí)例，其中子代能遺傳獲得該性狀的是（

）A．將干擾素基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌，篩選獲得的干擾素工程菌B．將煙草花葉病毒外殼蛋白基因?qū)霟煵蒹w細(xì)胞，最終獲得的轉(zhuǎn)基因煙草C．將抗凝血酶基因?qū)胙蚴芫?，培育出作為乳腺生物反?yīng)器的奶羊D．以修飾的腺病毒為載體，將治療囊性纖維化病的正?；?qū)牖颊叻谓M織中20．腈水合酶（N0）廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域,但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶（N1）。下列有關(guān)敘述正確的是（

）。A．N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一B．加入連接肽需要通過改造基因來實(shí)現(xiàn)C．獲得N1的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D．自然界中的酶都可以通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行改造三．簡答題（15分×2）21．CD3D嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷（SCID）是由CD3D基因突變引起的，該突變阻止了T細(xì)胞生長發(fā)育所需的CD3D蛋白的合成?？蒲腥藛T對第3代CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)進(jìn)行改造，獲得一種超精確的腺嘌呤堿基編輯系統(tǒng)（ABE），該系統(tǒng)主要由向?qū)gRNA、Cas9切口酶和腺嘌呤脫氨酶組成，作用機(jī)制如圖1。利用該系統(tǒng)在CD3D-SCID患者的造血干細(xì)胞中可以更正約71.2%的致病突變。（1）研究發(fā)現(xiàn)，Cas9切口酶催化雙鏈DNA鍵水解，腺嘌呤脫氨酶催化腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)變成次黃嘌呤核苷酸，次黃嘌呤核苷酸可以和胞嘧啶核苷酸堿基互補(bǔ)配對，據(jù)此推測，至少通過次DNA復(fù)制可以完成修復(fù)。（2）sgRNA是人工合成的一段能與靶基因互補(bǔ)配對的特殊序列，由23個(gè)連續(xù)堿基組成。sgRNA設(shè)計(jì)是否合理，對于CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)的切割有重要影響，否則會導(dǎo)致sgRNA脫靶，試分析其原因是。（3）為了對改造后的CD3D基因進(jìn)行研究，把CD3D基因和His標(biāo)簽基因（His標(biāo)簽由6個(gè)組氨酸組成）連接起來構(gòu)建融合基因，并構(gòu)建重組基因表達(dá)載體，圖2為載體、CD3D基因的結(jié)構(gòu)、不同限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)，欲將標(biāo)簽基因連接在CD3D基因編碼區(qū)的末端，已知組氨酸的密碼子為CAU，終止密碼子為UAG。①PCR的一般過程為，在變性之前通常有預(yù)變性，其目的是。判斷是否擴(kuò)增出DNA片段，判斷的依據(jù)是在紫外燈下直接觀察DNA條帶的分布及來評價(jià)擴(kuò)增的結(jié)果。如果電泳鑒定的結(jié)果不止一條條帶分析可能的原因有（至少答兩點(diǎn)）。②寫出His的基因編碼鏈的堿基序列5′3′。③為構(gòu)建融合基因并將其插入載體，科研人員設(shè)計(jì)了一對與CD3D基因編碼區(qū)兩端序列互補(bǔ)配對的引物，設(shè)計(jì)時(shí)需在引物（填“A”或“B”）的5′端增加限制酶的識別序列和His基因的編碼序列，請寫出該引物開頭的12個(gè)堿基序列：5′3′。22．In-Fusion技術(shù)是一項(xiàng)新型的無縫克隆技術(shù)。技術(shù)關(guān)鍵是要在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列（即同源序列，通常為15~20bp），然后用In—Fusion酶（能識別雙鏈線性化DNA片段5'→3'末端16個(gè)堿基，并使其降解）處理即可實(shí)現(xiàn)無縫連接。它的操作步驟（如圖）大致為：①利用PCR技術(shù)將質(zhì)粒線性化；②PCR擴(kuò)增出兩端含線性化質(zhì)粒同源序列的目的基因；③目的基因與線性化質(zhì)粒同源區(qū)域在In—Fusion酶作用下形成重組質(zhì)粒；④將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞?；卮鹣铝袉栴}：（1）過程①需要用到的酶是，質(zhì)粒線性化前后所含有的游離磷酸基團(tuán)的個(gè)數(shù)分別為個(gè)。（2）過程③中，同源序列1、2中的堿基序列不同，這樣設(shè)計(jì)的好處是。（3）過程④中，用處理大腸桿菌，以便重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。重組質(zhì)粒利用大腸桿菌細(xì)胞中的DNA聚合酶和酶，實(shí)現(xiàn)完全環(huán)化。（4）通過檢測大腸桿菌的致死率可反映其轉(zhuǎn)化后的抗性效果。在含的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間，然后分別用顯微鏡計(jì)數(shù)法和稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果分別是M、N，則致死率可用×100%表示，此結(jié)果較真實(shí)值偏高。第三章基因工程命題猜想+考題測試考點(diǎn)一：DNA的粗提取及鑒定考點(diǎn)二：DNA重組技術(shù)考點(diǎn)三：基因工程的基本操作程序考點(diǎn)四：基因工程的應(yīng)用考點(diǎn)五：蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用考點(diǎn)一：DNA的粗提取及鑒定1．關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)D．將粗提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑DNA被染成藍(lán)色1．D【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同，利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達(dá)到分離的目的；②DNA不溶于酒精溶液，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離；③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會呈現(xiàn)藍(lán)色?！驹斀狻緼、低溫時(shí)DNA酶的活性較低，過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解，A正確；B、DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水，且溶解度較高，B正確；C、粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)，因此為了獲得純度較高的DNA需要進(jìn)一步提純，C正確；D、將粗提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑后經(jīng)過水浴加熱可發(fā)現(xiàn)DNA被染成藍(lán)色，D錯(cuò)誤。故選D。2．在利用洋蔥進(jìn)行“DNA的粗提取和鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)操作正確的是（

）A．研磨洋蔥時(shí)，加入適量的研磨液瓦解細(xì)胞膜，充分釋放核DNAB．利用定性濾紙進(jìn)行過濾，以去除雜質(zhì)，提高DNA的含量和純度C．向DNA濾液中加入等體積、預(yù)冷的50%酒精，以獲得DNA粗提物D．將白色絲狀物加入4mL二苯胺試劑中沸水浴，以利于發(fā)生顏色反應(yīng)2．A【分析】1、DNA粗提取和鑒定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性；（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色；2、DNA粗提取和鑒定的過程：（1）實(shí)驗(yàn)材料的選?。悍彩呛蠨NA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大；（2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：動物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可，如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜，例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液；（3）去除濾液中的雜質(zhì)；（4）DNA的析出與鑒定：粗提取的DNA與二苯胺試劑，混合均勻后變藍(lán)?！驹斀狻緼、研磨洋蔥時(shí)，加入適量的研磨液作用是瓦解細(xì)胞膜，有利于細(xì)胞破裂，充分釋放核DNA，A正確；B、利用紗布進(jìn)行過濾，以去除雜質(zhì)，提高DNA的含量和純度，B錯(cuò)誤；C、向DNA濾液中加入等體積、預(yù)冷的95%酒精，以獲得DNA粗提物，C錯(cuò)誤；D、將白色絲狀物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加入4mL二苯胺溶液，沸水浴，以利于發(fā)生顏色反應(yīng)，D錯(cuò)誤。故選A。3．如圖為雞血細(xì)胞中DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)過程中的部分操作示意圖，請據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述中，正確的是（

）A．該實(shí)驗(yàn)的正確操作順序是③→①→②→④→⑤B．用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量相近C．⑤表示要鑒定步驟①中所得到的白色絲狀物主要成分為DNA，可使用二苯胺試劑來鑒定，沸水浴冷卻后，出現(xiàn)藍(lán)色的試管組別是對照組D．步驟①的目的是初步分離DNA與蛋白質(zhì)，析出并獲得DNA；步驟④中在2mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度較大3．D【分析】DNA的粗提取和鑒定的原理是：(1)DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同。(2)DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶液酒精。(3)DNA和蛋白質(zhì)對酶、高溫和洗滌劑的耐受性不同。(4)DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色?！驹斀狻緼、DNA的粗提取和鑒定步驟是：加入蒸餾水，破碎細(xì)胞→過濾，獲取含DNA的濾液→去除濾液中雜質(zhì)→DNA的析出→鑒定，因此圖中表示正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是③→②→①→④→⑤，A錯(cuò)誤；B、豬血紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，提取不到DNA，用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量不相同，B錯(cuò)誤；C、⑤表示要鑒定步驟①中所得到的白色絲狀物主要成分為DNA，可使用二苯胺試劑來鑒定，沸水浴冷卻后，出現(xiàn)藍(lán)色的試管組別是實(shí)驗(yàn)組，C錯(cuò)誤；D、步驟①的目的是析出并獲得DNA，步驟④中在2mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度較大，D正確。故選D。4．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20

℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。（1）將DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入試劑，在條件下進(jìn)行鑒定，結(jié)果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”越多表示藍(lán)色越深。（2）該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱可能是“探究不同材料和不同對DNA提取量的影響”。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量更(填“多”或“少”)。結(jié)論2：等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從中提取的DNA量最多。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專旱蜏匾种屏说幕钚?，DNA降解速度減慢。4．(1)二苯胺沸水浴(2)(保存)溫度(3)多蒜黃(核酸水解)酶【分析】DNA粗提取與鑒定的原理（1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的；（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精．利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離；（3）.DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑?！驹斀狻浚?）鑒定DNA時(shí)可用二苯胺試劑，在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。（2）根據(jù)表格可知該實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度和不同材料，因此該探究性實(shí)驗(yàn)課題的名稱可能是“探究不同材料和不同(保存)溫度對DNA提取量的影響”。（3）①結(jié)論1：與20℃相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在－20℃條件下保存，與二苯胺進(jìn)行沸水浴加熱后藍(lán)色更深，說明DNA的提取量更多。結(jié)論2：結(jié)合表格信息可知，等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多，因此其與二苯胺進(jìn)行沸水浴加熱后藍(lán)色最深。②出現(xiàn)結(jié)論1的原因是低溫抑制了(核酸水解)酶的活性，DNA降解速度減慢，因而能獲取更多的DNA。5．DNA粗提取和鑒定【實(shí)驗(yàn)原理】①DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在中的溶解度不同，在mol/L下，DNA的溶解度最?。煌瑫r(shí)DNA不溶于，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解其中。②DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：【實(shí)驗(yàn)材料】動物細(xì)胞選擇（填“羊成熟的紅細(xì)胞”或“雞血細(xì)胞”），原因是【實(shí)驗(yàn)步驟】①破碎細(xì)胞：雞血細(xì)胞液加入，同時(shí)用玻璃棒攪拌；切碎的洋蔥中加入。然后收集濾液。②去除濾液中的雜質(zhì)：先在濾液中加入mol/L的NaCl，過濾除去不溶的雜質(zhì)，再調(diào)節(jié)NaCl溶液的濃度至mol/L，析出DNA，過濾去除溶液中的雜質(zhì)，最后用mol/L的NaCl溶解DNA。③DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為），靜置2~3min。④DNA的鑒定：用mol/L的NaCl溶解DNA；在條件下，DNA與反應(yīng)呈現(xiàn)。【注意事項(xiàng)】①為防止血液凝固，需要向血液中加入。②二苯胺試劑要，否則會影響鑒定的效果。5．不同濃度的NaCl溶液0.14酒精溶液蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60~80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA沒有影響雞血細(xì)胞哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核(無DNA)一定量的蒸餾水一定的洗滌劑和食鹽20.142與濾液體積相等的、冷卻95%2沸水加熱二苯胺試劑藍(lán)色檸檬酸鈉現(xiàn)配現(xiàn)用【分析】DNA粗提取和鑒定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性。（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。由圖可知，DNA的溶解度隨著NaCl的濃度不同而不同，當(dāng)NaCl濃度為0.14mol/L時(shí)溶解度最低?！驹斀狻竣貲NA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同。②在0.14mol/L下，DNA的溶解度最小。③DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解其中。④根據(jù)酶的專一性可知，蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60~80℃的高溫，溫度過高時(shí)蛋白質(zhì)變性，而DNA在80℃以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA沒有影響。⑤⑥由于哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核（DNA）和眾多細(xì)胞器，選擇雞血細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料。⑦由于動物細(xì)胞無細(xì)胞壁保護(hù)，在雞血細(xì)胞液加入蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，可使雞血細(xì)胞吸水漲破，以便收集DNA。⑧提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，食鹽的作用是溶解DNA，洗滌劑的作用是瓦解細(xì)胞膜，使DNA從細(xì)胞中釋放出來。⑨由于在2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度較高，此時(shí)可過來出去不溶的雜質(zhì)。⑩隨后將NaCl濃度調(diào)到0.14mol/L，此時(shí)DNA溶解度將低，可將DNA析出。?析出DNA后在用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA。??由于DNA不溶于酒精溶液，在析出后溶解的DNA溶液中加入與濾液體積相等的95%冷卻酒精。?-?DNA鑒定時(shí)，將其溶解在2mol/L的NaCl溶液中，在沸水加熱條件下，二苯胺試劑與DNA可產(chǎn)生顏色反應(yīng)，呈藍(lán)色。?檸檬酸鈉具有防治血液凝固的作用。?二苯胺試劑應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定的效果?？键c(diǎn)二：DNA重組技術(shù)6．某細(xì)菌DNA分子上有4個(gè)Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn)，經(jīng)Sau3AⅠ處理后會形成4個(gè)大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ處理，則只會形成2個(gè)大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamHⅠ的識別序列及切割位點(diǎn)如表所示。下列敘述不正確的是（

）限制酶名稱識別序列及切割位點(diǎn)BamHⅠG↓GATCCSau3AⅠ↓GATCA．上述兩種限制酶切割后可形成相同的黏性末端B．該DNA分子上有兩個(gè)BamHⅠ的酶切位點(diǎn)C．黏性末端能通過T4DNA連接酶連接D．若用兩種酶共同處理，會形成6個(gè)大小不同的DNA片段6．D【分析】限制酶主要從原核生物中分離純化出來。特異性：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端和平末端兩種?！驹斀狻緼、BamHI和Sau3AI兩種限制酶切割后形成的黏性末端均為GATC，A正確；B、該DNA分子上有4個(gè)Sau3AI的酶切位點(diǎn)，經(jīng)Sau3AI處理后形成4個(gè)DNA片段，可知該DNA分子為環(huán)狀DNA，用BamHI處理后，得到2個(gè)DNA片段，說明該DNA分子上有兩個(gè)BamHI的酶切位點(diǎn)，B正確；C、T4DNA連接酶能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來，此外還可以連接平末端，但連接平末端時(shí)的效率比較低，C正確；D、該DNA分子上有4個(gè)Sau3AI的酶切位點(diǎn)，有2個(gè)BamHI的酶切位點(diǎn)，但是BamHI識別序列中包含Sau3AI的識別序列，所以同時(shí)用兩種酶共同處理，不會形成6個(gè)大小不同的DNA片段，D錯(cuò)誤。故選D。7．已知限制酶BamHI和BglⅡ的識別位點(diǎn)分別是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（

）A．限制酶的識別序列可能由4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)目的核苷酸組成B．上述兩種限制酶切割出的末端只能用E.coliDNA連接酶進(jìn)行“縫合”C．上述兩種限制酶切割出的末端之間相互連接后可能不會再被兩種限制酶識別D．若用兩種限制酶同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒，可提高重組質(zhì)粒構(gòu)建的成功率7．B【分析】限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端或平末端。【詳解】A、不同限制酶識別序列有差異，限制酶的識別序列可能由4個(gè)、6個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)目的核苷酸組成，A正確；B、上述兩種限制酶切割出的末端為粘性末端，能用E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶進(jìn)行“縫合”，B錯(cuò)誤；C、上述兩種限制酶切割出的末端之間相互連接后形成的序列為，不會再被兩種限制酶識別，C正確；D、若用兩種限制酶同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒，可形成不同的末端，能避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和隨意連接，從而提高重組質(zhì)粒構(gòu)建的成功率，D正確。故選B。8．“基因編輯嬰兒”露露和娜娜的誕生引發(fā)了巨大的爭議。基因編輯技術(shù)能夠讓人類對目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對基因中特定DNA片段的敲除、加入等。請回答下列有關(guān)問題：（1）露露和娜娜的誕生借助了試管嬰兒技術(shù)，包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。精子需經(jīng)過處理才能與發(fā)育至期的卵子結(jié)合形成受精卵，當(dāng)受精卵最早發(fā)育至階段時(shí)，可移植到母體子宮中繼續(xù)發(fā)育。（2）露露和娜娜的CCR5基因中被敲除了32個(gè)堿基對，使得T細(xì)胞不能正常表達(dá)某種膜蛋白，從而使HIV無法識別并攻擊T細(xì)胞。敲除CCR5基因中32個(gè)堿基對，類似于酶的作用，敲除后產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式即，并通過酶連接起來。（3）基因編輯技術(shù)引起的變異屬于。8．(1)獲能減數(shù)第二次分裂中8~16個(gè)細(xì)胞(2)限制性核酸內(nèi)切（或限制）黏性末端或平末端DNA連接(3)基因突變【分析】基因突變是指基因中堿基的增添、缺失或替換，進(jìn)而引起了基因中遺傳信息的改變，進(jìn)而產(chǎn)生新基因。表現(xiàn)為如下特點(diǎn)：普遍性：基因突變是普遍存在的；隨機(jī)性：基因突變是隨機(jī)發(fā)生的；不定向性：基因突變是不定向的；低頻性：對于一個(gè)基因來說，在自然狀態(tài)下，基因突變的頻率是很低的；多害少益性：大多數(shù)突變是有害的；可逆性：基因突變可以自我回復(fù)(頻率低)。【詳解】（1）體外受精時(shí)，精子需經(jīng)過獲能處理才能與發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期的卵子結(jié)合形成受精卵。不同動物胚胎移植時(shí)間不同，其中人的體外受精胚胎最早可以在8~16個(gè)細(xì)胞階段移植。（2）堿基對的敲除相當(dāng)于將基因進(jìn)行切割，類似于限制性核酸內(nèi)切酶的作用，敲除后產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式即黏性末端或平末端，并通過DNA連接酶連接起來，通常黏性末端連接起來的成功率更高。（3）基因中堿基對的缺失或增加引起的變異屬于基因突變，可見基因編輯技術(shù)引起的變異屬于基因突變?？键c(diǎn)三：基因工程的基本操作程序9．PCR擴(kuò)增儀的溫度、時(shí)間和循環(huán)次數(shù)等參數(shù)設(shè)定不當(dāng)會影響到基因的擴(kuò)增結(jié)果。下圖是PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)的參數(shù)設(shè)定，圖中線上、線下分別為溫度和時(shí)間設(shè)定。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．步驟2的溫度及時(shí)間設(shè)定主要依據(jù)目的基因的G、C含量B．步驟3的溫度及時(shí)間設(shè)定主要依據(jù)引物的長度及G、C含量C．步驟4延伸時(shí)間的設(shè)定主要依據(jù)目的基因的堿基數(shù)目D．步驟5除設(shè)定循環(huán)次數(shù)（25次）外，還應(yīng)將“GOTO”設(shè)定為步驟39．D【分析】PCR原理：在高溫的作用下，打開DNA雙鏈，每條DNA單鏈作為母鏈，以4種游離脫氧核苷酸為原料，合成子鏈，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5'端向3'端延伸的。實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈。PCR反應(yīng)過程是：變性→復(fù)性→延伸?！驹斀狻緼、步驟2是變性過程，是在高溫條件下使DNA分子解旋的過程，由于G和C之間有3個(gè)氫鍵，熱穩(wěn)定性高，故步驟2的溫度及時(shí)間設(shè)定主要依據(jù)目的基因的G、C含量，A正確；B、步驟3是復(fù)性過程，一般情況下，引物的長度越長，G和C比例越高，則復(fù)性步驟中的復(fù)性溫度設(shè)定就越高，B正確；C、步驟4是延伸過程，時(shí)長的設(shè)置依據(jù)目的基因的長度，即主要依據(jù)目的基因的堿基數(shù)目，C正確；D、“GOTO”是設(shè)置返回的步驟序號，參數(shù)應(yīng)設(shè)置為步驟“1”，D錯(cuò)誤。故選D。10．用A和B兩種限制酶同時(shí)和分別處理同一DNA片段，限制酶對應(yīng)切點(diǎn)一定能切開。兩種酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果如圖1和圖2所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．用A和B兩種限制酶同時(shí)處理圖中同一DNA片段得到6個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B．圖1中X代表的堿基對數(shù)為4500，Y是限制酶A的酶切位點(diǎn)C．電泳凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子大小和構(gòu)象等有關(guān)D．設(shè)計(jì)引物從圖1中完整DNA片段中擴(kuò)增出完整X，至少需要3次PCR10．A【分析】限制性核酸內(nèi)切酶酶切，是一項(xiàng)基于DNA限制性核酸內(nèi)切酶的基因工程技術(shù)，其基本原理是利用限制性核酸內(nèi)切酶對DNA上特定序列的識別，來確定切割位點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)切割，從而獲得所需的特定序列。【詳解】A、由題可知，圖2中三列條帶分別對應(yīng)用A和B兩種限制酶同時(shí)以及單獨(dú)使用限制酶A、限制酶B處理DNA片段的酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果，再通過①和②的結(jié)果結(jié)合圖1，分析可知①是單獨(dú)使用限制酶A處理DNA片段的酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果，②是單獨(dú)使用限制酶B處理DNA片段的酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果。限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。用A和B兩種限制酶同時(shí)處理圖中同一DNA片段最終得到8個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，A錯(cuò)誤；B、結(jié)合圖1和圖2中第一列A+B酶同時(shí)處理的電泳條帶結(jié)果分析可知，圖1中X代表的堿基對數(shù)為4500，根據(jù)圖2中①電泳分離結(jié)果存在3500bp長度的條帶可知①是單獨(dú)使用限制酶A處理DNA片段的酶切產(chǎn)物電泳分離結(jié)果，再根據(jù)①電泳分離結(jié)果存在500bp長度和6000bp長度的條帶可知Y是限制酶A的酶切位點(diǎn)，B正確；C、電泳凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子大小和構(gòu)象等有關(guān)，C正確；D、設(shè)計(jì)引物從圖1中完整DNA片段中擴(kuò)增出完整X，至少需要3次PCR，D正確。故選A。11．為探究M基因的功能，科研人員利用基因工程技術(shù)將M基因?qū)霐M南芥中，培育出轉(zhuǎn)M基因擬南芥植株，相關(guān)流程如圖所示，其中b過程利用了PCR技術(shù)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．a(chǎn)、b過程中所需要的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶和耐高溫的DNA聚合酶B．b過程中將溫度降至50℃左右的目的是將雙鏈DNA解聚為單鏈C．e過程中，Ti質(zhì)粒的T-DNA可攜帶著M基因轉(zhuǎn)移到擬南芥細(xì)胞中D．獲得的轉(zhuǎn)M基因擬南芥植株自交，子代可能會發(fā)生性狀分離11．B【分析】PCR原理：在高溫作用下，打開DNA雙鏈，每條DNA單鏈作為母鏈，以4種游離脫氧核苷酸為原料，合成子鏈，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的，實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程?！驹斀狻緼、根據(jù)圖示分析，a過程以mRNA為模板合成DNA，是逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，b過程為利用PCR技術(shù)擴(kuò)增M基因，該過程需要耐高溫的DNA聚合酶催化，A正確；B、PCR過程中，每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性和延伸三步，其中變性是指當(dāng)溫度超過90℃時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈，復(fù)性是指當(dāng)溫度下降到50℃左右時(shí)，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，B錯(cuò)誤；C、在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，T-DNA可攜帶著目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，C正確；D、若獲得的轉(zhuǎn)M基因擬南芥植株的細(xì)胞中只有一條染色體上含有M基因，相當(dāng)于雜合子，則其自交會發(fā)生性狀分離，D正確。故選B。12．目的基因和載體如果用同一種限制酶處理，連接時(shí)會出現(xiàn)正反接的情況，為鑒定篩選出的表達(dá)載體中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR后，結(jié)合電泳技術(shù)鑒定，圖示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，其中目的基因?yàn)殚L度300bp的片斷。下列有關(guān)說法不正確的是（）A．PCR退火溫度不宜太低，避免引物錯(cuò)配和模板鏈形成雙鏈B．電泳條帶遷移的位置和速度與DNA分子的大小、帶電量和構(gòu)象有關(guān)C．選取引物甲丙，擴(kuò)增出450bp長度片斷時(shí)，可以說明目的基因正接D．選取引物甲乙，擴(kuò)增出400bp長度片斷時(shí)，可以說明目的基因反接12．C【分析】PCR是利用 DNA在體外攝氏95°高溫時(shí)變性會變成單鏈，低溫（經(jīng)常是60°C左右）時(shí)引物與單鏈按 堿基互補(bǔ)配對的原則結(jié)合，再調(diào) 溫度至DNA聚合酶最適反應(yīng)溫度（72°C左右），DNA聚合酶 沿著磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互補(bǔ)鏈?；诰酆厦钢圃斓腜CR儀實(shí)際就是一個(gè)溫控設(shè)備，能在變性溫度，復(fù)性溫度，延伸溫度之間很好地進(jìn)行控制。【詳解】A、退火是在高溫解旋后降低溫度讓引物與模板鏈結(jié)合，退火溫度不宜太低，避免引物錯(cuò)配和模板鏈形成雙鏈，A正確；B、電泳條帶遷移的位置和速度與DNA分子的大小、帶電量和構(gòu)象有關(guān)，如電泳一段時(shí)間后，較大的DNA分子遷移距離小，離加樣孔近，而較小的DNA分子遷移距離大，離加樣孔遠(yuǎn)，B正確；C、由于使用的引物是甲和丙，沒有與基因相應(yīng)位置配對，因此不管基因正接還是反接，均為450bp，C錯(cuò)誤；D、選取引物甲乙，擴(kuò)增出400bp長度片斷時(shí)，可以說明目的基因反接，若正接的話，擴(kuò)增出來的長度應(yīng)該是100bp，D正確。故選C。13．在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，傳統(tǒng)方法常受限于限制酶識別序列?？蒲腥藛T研發(fā)了新的DNA重組方法:In-Fusion技術(shù)。該技術(shù)關(guān)鍵是要在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶處理，使同源序列形成黏性末端，最終形成的重組質(zhì)粒會在受體細(xì)胞內(nèi)形成完整的重組序列。主要操作過程如圖示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．推測In-Fusion酶的作用是識別同源序列、形成黏性末端、連接磷酸二酯鍵B．載體A端和B端的序列不同，可防止目的基因與質(zhì)粒反向連接及自身環(huán)化C．形成重組質(zhì)粒時(shí)，如果溫度遠(yuǎn)高于50℃，黏性末端的堿基不容易互補(bǔ)配對D．該技術(shù)無需識別特定切割位點(diǎn)，需識別目的基因與線性質(zhì)粒任意同源序列13．A【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒?！驹斀狻緼、分析題意可知，本技術(shù)的過程是在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶處理，使同源序列形成黏性末端，最終形成的重組質(zhì)粒會在受體細(xì)胞內(nèi)形成完整的重組序列推測In-Fusion酶的作用是識別同源序列、連接磷酸二酯鍵，不具有形成黏性末端的作用，A錯(cuò)誤；B、若用限制酶切割后黏性末端相同，會導(dǎo)致自身環(huán)化和反向連接等，載體A端和B端的序列不同，可防止目的基因與質(zhì)粒反向連接及自身環(huán)化，B正確；C、據(jù)圖可知，重組質(zhì)粒形成時(shí)需要加入In-Fusion酶連接磷酸二酯鍵，且如果溫度遠(yuǎn)高于50℃，黏性末端的堿基不容易互補(bǔ)配對，C正確；D、分析題意，傳統(tǒng)方法常受限于限制酶識別序列，故科研人員研發(fā)了新的DNA重組方法:In-Fusion技術(shù)，結(jié)合圖示可知，該技術(shù)無需識別特定切割位點(diǎn)，但用In-Fusion酶處理，使同源序列形成黏性末端，故需識別目的基因與線性質(zhì)粒任意同源序列，D正確。故選A。14．HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。雞卵清蛋白是由輸卵管上皮細(xì)胞中卵清蛋白基因特異性表達(dá)后分泌至輸卵管內(nèi)，參與構(gòu)成雞蛋清的蛋白質(zhì)。下圖是利用基因工程技術(shù)制備HA蛋白雞輸卵管生物反應(yīng)器的過程。幾種可供選擇的限制酶識別序列如下，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．①為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶、4種游離的脫氧核苷酸等組分B．目的基因與雞卵清蛋白基因啟動子拼接前應(yīng)先在目的基因兩端分別引入HindⅢ和EcoRI的識別序列C．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，退火溫度偏低、引物特異性差均可導(dǎo)致產(chǎn)物中出現(xiàn)部分非目標(biāo)序列D．基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精雞胚的胚盤可以使用顯微注射法14．B【分析】基因表達(dá)載體包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動子和終止子等；啟動子是一段由特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終表達(dá)出蛋白質(zhì)；終止子位于基因的下游，作用是終止轉(zhuǎn)錄，也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段?！驹斀狻緼、圖中①以禽流感病毒RNA形成目的基因DNA過程，為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，逆轉(zhuǎn)錄合成的是DNA，需要4種脫氧核苷酸作為原料，A正確；B、目的基因兩端引入HindⅢ和EcoRI的識別序列，進(jìn)而使目的基因能夠與雞卵清蛋白基因啟動子、載體正確連接，構(gòu)建基因表達(dá)載體，B錯(cuò)誤；C、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，若退火溫度偏低、則可能導(dǎo)致引物與非目的基因序列部分配對，進(jìn)而擴(kuò)增出非目的基因，引物特異性差也會導(dǎo)致和非目的基因序列部分配對，導(dǎo)致產(chǎn)物中出現(xiàn)部分非目標(biāo)序列，C正確；D、受體細(xì)胞為動物細(xì)胞時(shí)通常采用顯微注射法，因此基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精雞胚的胚盤可以使用顯微注射法，D正確。故選B。15．單個(gè)B細(xì)胞抗體技術(shù)可用于制備高親和力、高特異性的單抗，其技術(shù)流程如下：①康復(fù)者單個(gè)B淋巴細(xì)胞的分離和篩選；②利用RT-PCR獲取和擴(kuò)增抗體基因；③構(gòu)建基因表達(dá)載體；④將抗體基因?qū)雱游锛?xì)胞；⑤單抗的篩選和鑒定。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．操作①選用單個(gè)B淋巴細(xì)胞以保證最終獲得純度較高的單抗B．操作②使用的PCR反應(yīng)體系常添加Mg2+以激活DNA聚合酶C．操作③常用兩種限制酶切割抗體基因和載體以防止其自身環(huán)化D．操作④前可用Ca2+處理受體細(xì)胞促使其主動吸收DNA分子15．D【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：1、目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。4、目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳解】A、不同的效應(yīng)B細(xì)胞分泌的抗體不同，操作①選用單個(gè)B淋巴細(xì)胞可以保證最終獲得純度較高的單抗，A正確；B、PCR反應(yīng)體系中，常加入Mg2+以激活DNA聚合酶，促進(jìn)PCR延伸中子鏈的合成，B正確；C、為了防止目的基因和載體自身環(huán)化或反向連接，常用兩種不同的限制酶去同時(shí)切割目的基因和載體，C正確；D、用Ca2+處理細(xì)胞，該受體細(xì)胞是微生物，需要用Ca2+處理微生物細(xì)胞，使其處于感受態(tài)，D錯(cuò)誤。故選D。16．載體是基因工程中攜帶外源DNA片段（目的基因）進(jìn)入受體細(xì)胞的重要運(yùn)載工具，常見的載體類型主要有基因克隆載體和基因表達(dá)載體。下圖是培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉基本流程示意圖，相關(guān)敘述正確的是（

）A．重組載體A、重組載體B分別是基因表達(dá)載體和基因克隆載體B．基因克隆載體可使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在C．必須把目的基因插入重組載體A的啟動子和終止子之間D．細(xì)菌B可能是大腸桿菌16．B【分析】分析題圖：圖中重組載體A導(dǎo)入受體菌后隨著受體菌的繁殖而擴(kuò)增，因此是基因克隆載體，而重組載體B導(dǎo)入受體菌后，表達(dá)產(chǎn)生BT毒蛋白，因此是基因表達(dá)載體?！驹斀狻緼、圖中重組載體A導(dǎo)入受體菌后隨著受體菌的繁殖而擴(kuò)增，因此是基因克隆載體，而重組載體B導(dǎo)入受體菌后，表達(dá)產(chǎn)生BT毒蛋白，因此是基因表達(dá)載體，A錯(cuò)誤；B、基因克隆載體可使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并進(jìn)行增殖，B正確；C、培養(yǎng)細(xì)菌A的目的是擴(kuò)增目的基因，不需要獲得表達(dá)產(chǎn)物，因此目的基因不一定要插入重組載體A的啟動子和終止子之間，C錯(cuò)誤；D、大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器，不能加工BT蛋白，所以細(xì)菌B不可能是大腸桿菌，D錯(cuò)誤。故選B。17．東南景天中的HMA3基因能編碼Cd（鎘）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白能將土壤中的Cd吸收進(jìn)體內(nèi)，現(xiàn)欲將東南景天中的HMA3基因轉(zhuǎn)入欒樹，以增強(qiáng)欒樹對Cd的富集能力，從而有效治理Cd污染，科研人員利用下圖結(jié)構(gòu)構(gòu)建重組DNA，圖1為HMA3基因所在DNA示意圖，圖2為質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，下列敘述正確的是（

）A．欲獲取HMA3基因，可用引物1、引物2進(jìn)行PCR循環(huán)至少2輪獲得B．用凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物，引物1、引物2擴(kuò)增的產(chǎn)物可得3條條帶C．構(gòu)建含HMA3和GFP基因的重組質(zhì)粒，需在引物上添加BglⅡ和HindⅢ的識別序列D．用含潮霉素的培養(yǎng)基篩選受體細(xì)胞，能生長的為含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞17．C【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基