2023年高考生物一輪復(fù)習(xí)（新人教新高考） 第10單元 第6課時(shí)　基因工程的基本工具和基本操作程序

第6課時(shí)基因工程的基本工具和基本操作程序

【課標(biāo)要求】1.闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體三

種基本工具。2.闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載

體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)與鑒定等步驟。3.按照實(shí)驗(yàn)操作步驟，

進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)。4.利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增DNA片段并完成電泳鑒

定，或運(yùn)用軟件進(jìn)行虛擬PCR實(shí)驗(yàn)。

考點(diǎn)一重組DNA技術(shù)的基本工具

1.基因工程的概念

(1)手段：按照人們的愿望,通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性。

⑵目的：創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。

(3)水平：分子水平。由于在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，因此又叫作重組DNA技術(shù)。

【拓展】基因工程的理論基礎(chǔ)

2.重組DNA技術(shù)的基本工具

(1)限制性內(nèi)切核酸酶(也稱“限制酶”)

(2)DNA連接酶

⑶載體

(1)源于選擇性必修3P71“旁欄思考”：①原核生物中存在限制酶的意義是什么？

提示原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保證自身安全，防止外來病原物的危害。

②限制酶來源于原核生物，為什么不能切割自己的DNA分子？

提示限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別

序列已經(jīng)被修飾。

(2)源于選擇性必修3P72“旁欄思考”：DNA連接酶和DNA聚合酶丕建(填“是”或“不是”)

一回事。原因是：①DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段,而DNA聚合酶是把單個(gè)的脫氧

核省酸連接到已有的DNA片段上。②DNA聚合酶起作用時(shí)需要以一條DNA鏈為模板，而

DNA連接酶不需要模板o

【延伸應(yīng)用】圖解限制酶的選擇原則

(1)不破壞目的基因原則：如圖甲中可選擇Psfl,而不選擇SHMI。

(2)保留標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)原則：質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因，所以

所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中不選擇Snal。

(3)確保出現(xiàn)相同黏性末端原則：通常選擇與切割目的基因相同的限制酶，如圖甲中PstI；

為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，

如圖甲也可選擇PstI和EcoRI兩種限制酶。

考向一限制酶和DNA連接酶

1.（2022?長(zhǎng)春市高三期中）下表為常用的限制性內(nèi)切核酸酶（限制酶成其識(shí)別序列和切割位

點(diǎn)，由此推斷以下說法中，錯(cuò)誤的是（）

限制酶名稱識(shí)別序列和切割位點(diǎn)限制酶名稱識(shí)別序列和切割位點(diǎn)

BamHIG*GATCCKpnIGGTAC'C

EcoRIC*AATTCSauiKI*GATC

HindIIGTY*RACSmaICCC*GGG

注：丫為C或T,R為A或G。

A.HindII>I兩種限制酶切割后形成平末端

B.Sa"3AI限制酶的切割位點(diǎn)在識(shí)別序列的外部

C.BamHI和Sau3AI兩種限制酶切割后形成相同的黏性末端

D.一種限制酶一定只能識(shí)別一種核甘酸序列

答案D

解析HindII>I兩種限制酶沿著中軸線切口切開，切割后形成平末端，A項(xiàng)正確；

Sau3A1限制酶識(shí)別GATC序列，切割位點(diǎn)在識(shí)別序列的外部，B項(xiàng)正確；BamHI限制酶識(shí)

別GGATCC序列，Sau3AI限制酶識(shí)別GATC序列，切割后形成相同的黏性末端GATC,C

項(xiàng)正確；，血dll能識(shí)別GTCAAC,也能識(shí)另IGTTAAC,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.第三代疫苗一DNA疫苗是指將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因（如圖甲）插入到適宜的質(zhì)粒

（如圖乙）中得到的重組DNA分子，將其導(dǎo)入人體內(nèi)，在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的產(chǎn)物可直接誘導(dǎo)機(jī)

體免疫應(yīng)答,且可持續(xù)一段時(shí)間。限制性內(nèi)切核酸酶的切點(diǎn)分別是BglII、EcoRI和Sau3AI□

下列分析錯(cuò)誤的是（）

A.構(gòu)建DNA疫苗時(shí)，可用Bg/II和3AI切割目的基因和質(zhì)粒

B.圖乙中只用EcoRI切割后的質(zhì)粒，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

C.用EcoRI切割目的基因和質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接，只產(chǎn)生1種連接產(chǎn)物

D.抗原基因在體內(nèi)表達(dá)時(shí)不需要解旋酶

答案C

解析從圖甲看出，用EcoRI切割目的基因后兩端各有一個(gè)切口，與圖乙中EcoRi切口對(duì)

接時(shí)，可有兩種可能，即可產(chǎn)生兩種重組DNA,C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄

時(shí)不需要解旋酶，在RNA聚合酶的作用下，DNA即可解旋，D項(xiàng)正確。

考向二基因工程載體的應(yīng)用

3.質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列有關(guān)質(zhì)粒的說法正確的是（）

A.質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，也存在于某些病毒中

B.細(xì)菌的基因只存在于質(zhì)粒上

C.質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子

D.質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一

答案C

4.下列有關(guān)基因工程中載體的說法，正確的是()

A.在進(jìn)行基因工程操作中，被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒

B.所有的質(zhì)粒都可以作為基因工程中的載體

C.質(zhì)粒是一種獨(dú)立于細(xì)菌染色體外的鏈狀DNA分子

D.作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應(yīng)有對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒定和選擇的標(biāo)記基因

答案D

解析在進(jìn)行基因工程操作中，被用作載體的質(zhì)粒是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的，

A錯(cuò)誤；具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)、具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒才可以作為基因工程中的載體，B

錯(cuò)誤；質(zhì)粒是一種獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的環(huán)狀DNA分子，C錯(cuò)

誤；作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應(yīng)有對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒定和選擇的標(biāo)記基因，而且能在受

體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，D正確。

考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序

1.目的基因的篩選與獲取

(1)目的基因：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的

基因。

(2)篩選合適的目的基因

①?gòu)南嚓P(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一。

②利用序列數(shù)據(jù)庫(kù)和序列比對(duì)工具進(jìn)行篩選。

⑶目的基因的獲取

①人工合成目的基因。

②常用PCR特異性地快速擴(kuò)增目的基因

【歸納總結(jié)】PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較

【易錯(cuò)提醒】⑴在PCR過程中實(shí)際加入的為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP),既可作

為合成DNA子鏈的原料,又可為DNA的合成提供能量。

(2)引物既可以是DNA單鏈，也可以為RNA單鏈。細(xì)胞內(nèi)的DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí),也需要引物,

一般為RNA片段。

(3)真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要出貯激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加

Mg2+o

(4)PCR擴(kuò)增過程中的循環(huán)圖示與規(guī)律

循環(huán)次數(shù)123n

DNA分子數(shù)248T

含引物A(或

B)的DNA分1372〃一1

子數(shù)

同時(shí)含引物

A、B的DNA0=2,~22=22—26=23—22」2

分子數(shù)

共消耗的引物

2=2計(jì)1一26=22+1—214=23+1—22n+1—2

數(shù)量

源于選擇性必修3P77“相關(guān)信息”：由抗蟲蛋白基因產(chǎn)生的Bt抗蟲蛋白只在某類昆蟲

腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性,腸道細(xì)胞也無特異性受體，

因此，Bt抗蟲蛋白不會(huì)對(duì)人畜產(chǎn)生危害。

2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心

(1)目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代,同時(shí)，使目的基因能

夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

(2)基因表達(dá)載體的組成及作用

(3)構(gòu)建過程

【易錯(cuò)提醒】啟動(dòng)子、終止子、起始密碼子、終止密碼子對(duì)比

項(xiàng)目啟動(dòng)子終止子起始密碼子終止密碼子

本質(zhì)DNADNAmRNAmRNA

位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端

RNA聚合酶識(shí)別

和結(jié)合的部位，驅(qū)使轉(zhuǎn)錄在所需要的翻譯的起始信號(hào)翻譯的結(jié)束信號(hào)

功能

動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出地方停下來(編碼氨基酸)(不編碼氨基酸)

mRNA

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

生物種類植物動(dòng)物微生物

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花

常用方法顯微注射法Ca2+處理法

粉管通道法

受體細(xì)胞體細(xì)胞或受精卵受精卵原核細(xì)胞

轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti將含有目的基因的表達(dá)載Ca2+處理細(xì)胞一細(xì)胞處

質(zhì)粒的T-DNA中體提純一取卵（受精卵）一于一種能吸收周圍環(huán)境

f農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植顯微注射一受精卵發(fā)育一中DNA分子的生理狀

物細(xì)胞一整合到受獲得具有新性狀的動(dòng)物態(tài)一基因表達(dá)載體導(dǎo)入

體細(xì)胞的染色體

DNA上一表達(dá)

辨析（1）轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。此處

“轉(zhuǎn)化”與肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的“轉(zhuǎn)化”含義相同，實(shí)質(zhì)都是基因重組。

（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入，第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的工二

DNA上,第二次拼接（非人工操作）是指插入目的基因的T—DNA拼接到受體細(xì)胞的染色住

DNA上:第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌,第二次導(dǎo)入（非人工操作）是指含

目的基因的T—DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（3）農(nóng)桿菌特點(diǎn)

①能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物,而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。

②農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒,當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T—DNA轉(zhuǎn)移到被侵

染的細(xì)胞，并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定

考向一目的基因的獲取

5.利用PCR既可以快速擴(kuò)增特定基因，也可以檢測(cè)基因的表達(dá)。下列有關(guān)PCR的敘述，錯(cuò)

誤的是（）

A.PCR用的DNA聚合酶是一種耐高溫酶

B.變性過程中，雙鏈DNA的解開不需要解旋酶

C.復(fù)性過程中，引物與模板鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

D.延伸過程中，需要DNA聚合酶、ATP和4種核糖核甘酸

答案D

6.利用重疊延伸PCR技術(shù)進(jìn)行定點(diǎn)突變可以實(shí)現(xiàn)對(duì)纖維素酶基因進(jìn)行合理性改造，其過程

如下圖所示。下列分析不正確的是（）

A.PCR1過程中的產(chǎn)物AB是依賴引物a和引物b擴(kuò)增的結(jié)果

B.引物c和引物b上均含有與模板鏈不能互補(bǔ)的堿基

C.①過程需要先加熱至90℃以上后再冷卻至50℃左右

D.②過程需要利用引物a和引物d獲得突變產(chǎn)物AD

答案D

考向二基因工程的基本操作程序

7.（2022?云南高三聯(lián)考）戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，ORF2基因編碼的結(jié)構(gòu)蛋白（pORF2）

位于病毒表面，構(gòu)成病毒的衣殼。我國(guó)科研人員利用基因工程技術(shù)，在大腸桿菌中表達(dá)

P0RF2,制備戊型肝炎疫苗，過程如圖。下列關(guān)于該疫苗的敘述，正確的是（）

A.過程①需要的酶是RNA聚合酶，原料是A、U、G、C

B.重組基因表達(dá)載體上的啟動(dòng)子需來源于戊型肝炎病毒

C.過程⑤需要用聚乙二醇處理大腸桿菌使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀

態(tài)

D.過程⑥大量制備pORF2蛋白前應(yīng)做相應(yīng)的檢測(cè)與鑒定

答案D

解析戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，過程①是以病毒RNA為模板合成DNA,獲取目的

基因的過程，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是四種脫氧核甘酸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；啟動(dòng)子是一段有特

殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其作用是供RNA聚合酶的識(shí)別結(jié)合以驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄，啟動(dòng)子具

有物種或組織特異性，構(gòu)建在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)pORF2蛋白的載體時(shí)，需要選擇大腸

桿菌細(xì)胞的啟動(dòng)子，而不能選擇其他物種和組織細(xì)胞的啟動(dòng)子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將目的基因?qū)?/p>

微生物細(xì)胞的方法是Ca?+處理法，需要用Ca?+處理大腸桿菌，增大大腸桿菌細(xì)胞壁的透過性，

使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。

8.某質(zhì)粒上有Sall、ffi/zdIILBamHl三種限制酶切割位點(diǎn)，同時(shí)還含有抗四環(huán)素基因和

抗氨葦青霉素基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程，如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題:

⑴將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。其中用到的質(zhì)粒是

;該質(zhì)粒含有一段特殊的DNA片段，稱為。該方

法中農(nóng)桿菌的作用是________________________________________________________

（2）在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，和只用一種酶切割目的基因的兩端及質(zhì)粒相比，選用印“dill和

兩種酶的好處是__________________________________________________________________

（3）含有目的基因的農(nóng)桿菌可根據(jù)標(biāo)記基因進(jìn)行篩選。若農(nóng)桿菌在含有氨苦青霉素和四環(huán)素的

培養(yǎng)基上都可以生長(zhǎng)繁殖，農(nóng)桿菌中是否已含有目的基因？（填“是”或“否”）。

為什么？

（4）將已經(jīng)轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌進(jìn)行如下操作，篩選出符合要求的農(nóng)桿菌。先把轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌接種到

A培養(yǎng)基中培養(yǎng)，長(zhǎng)出菌落后，用無菌牙簽挑取A上的單個(gè)菌落，分別接種到B（含氨葦青霉

素）和C（含四環(huán)素和氨節(jié)青霉素）兩個(gè)培養(yǎng)基的相同位置上，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)狀況如

圖所示。含目的基因的菌落位于B或C上的哪些菌落中？請(qǐng)?jiān)趫D中相應(yīng)的位置上圈出來。

答案（l）Ti質(zhì)粒T—DNA感染煙草細(xì)胞，把目的基因插入到煙草細(xì)胞的染色體DNA上

（2）防止目的基因自連和質(zhì)粒自連，以提高帶有目的基因的重組質(zhì)粒的合成效率（3）否含有

目的基因的質(zhì)粒中抗四環(huán)素基因被破壞

(4)如圖所示

考點(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定和DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定

1.DNA的粗提取與鑒定

(1)基本原理

①原理：利用DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,提取DNA,去

除其他成分。

②DNA的性質(zhì)：DNA不溶于酒精,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精;DNA能溶于2moi1的由Q

溶液。

③DNA的鑒定：在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。

(2)操作流程

注意事項(xiàng)加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA

分子不能形成絮狀沉淀。

2.DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定

(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

①PCR原理：利用了DNA的熱變性原理,通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。

②電泳：DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。

在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過程就是電泳。

③PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃

度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。

(2)PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟

(3)DNA的電泳鑒定

注意事項(xiàng)(1)為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)使用的微量離心管、槍頭和蒸儲(chǔ)水

等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。

(2)每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。

(3)電泳時(shí)，DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量越大，受到的阻力越太，遷移速率越慢，DNA分子的

相對(duì)分子質(zhì)量越小，受到的阻力越小，遷移速率越快。

考向一DNA的粗提取與鑒定

9.下列利用洋蔥進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()

A.將研磨液加入切碎的洋蔥，充分研磨后過濾，要棄去上清液

B.采用體積分?jǐn)?shù)為95%酒精溶液析出DNA的方法可去除部分雜質(zhì)

C.用塑料離心管是因?yàn)橛貌Ａщx心管容易破損

D.將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后振蕩，觀察顏色變化

答案B

解析將研磨液加入切碎的洋蔥，充分研磨后過濾，要棄去沉淀物，收集上清液，A錯(cuò)誤；

DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白

質(zhì)進(jìn)一步分離，進(jìn)行DNA的粗提取，B正確；用塑料離心管可減少提取過程中DNA的損失，

C錯(cuò)誤;將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后，將試管置于沸水中加熱5min,

觀察顏色變化，D錯(cuò)誤。

10.下圖是“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)操作步驟示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的

是（）

A.選用植物細(xì)胞提取DNA時(shí)需先研磨破碎細(xì)胞

B.圖2所示實(shí)驗(yàn)操作中有一處明顯錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致試管2中藍(lán)色變化不明顯

C.圖1所示操作的原理是DNA不能溶于酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)能溶于酒精

D.圖2試管1的作用是證明物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺試劑出現(xiàn)藍(lán)色

答案D

解析圖2所示實(shí)驗(yàn)的試管中溶液的液面高于燒杯中的液面，可能導(dǎo)致加熱不充分，試管2

中藍(lán)色變化不明顯，B正確；圖2試管1起對(duì)照作用，目的是證明沸水浴下物質(zhì)的量濃度為

2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺試劑不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色，而DNA遇二苯胺試劑出現(xiàn)藍(lán)色，D錯(cuò)誤。

考向二DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定

11.利用PCR可以在體外進(jìn)行DNA片段的擴(kuò)增，下列有關(guān)“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”

實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸儲(chǔ)水等在使用前必須進(jìn)行高壓蒸汽滅菌處理

B.PCR利用了DNA的熱變性原理

C.PCR所用的緩沖液和酶從冰箱拿出之后，迅速融化

D.在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換

答案C

解析PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出之后，應(yīng)放在冰塊上緩慢融化，這樣才能不破壞緩沖

液中穩(wěn)定性較差的成分，同樣保護(hù)酶的活性不被破壞，C錯(cuò)誤。

12.下列有關(guān)電泳的敘述，不正確的是（）

A.電泳是指帶電分子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過程

B.待測(cè)樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會(huì)影響DNA在電泳中的遷移速率

C.進(jìn)行電泳時(shí)，帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相同的電極移動(dòng)

D.PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定

答案C

重溫高考真題演練

1.（2019?江蘇，10）下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.用同樣方法從等體積兔血和雞血中提取的DNA量相近

B.DNA析出過程中，攪拌操作要輕柔以防DNA斷裂

C.預(yù)冷的酒精可用來進(jìn)一步純化粗提的DNA

D.用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱

答案A

解析哺乳動(dòng)物（如兔）成熟的紅細(xì)胞中無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，不能提取到DNA,故兔血不

宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，A錯(cuò)誤；為防止DNA斷裂，在DNA析出過程中攪拌操作要輕柔

且沿著一個(gè)方向，B正確；DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精溶液，

預(yù)冷的酒精溶液可用來進(jìn)一步純化粗提的DNA,C正確；在沸水浴的條件下，DNA遇二苯

胺呈現(xiàn)藍(lán)色，因此，用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱，D正確。

2.（2020?北京，12）為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者將從楊樹中克隆的重金屬

轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（”MA3）基因與外源高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。為檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基

因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的"MA3基因，同時(shí)避免內(nèi)源〃肱43基因的干擾，在進(jìn)行PCR擴(kuò)

增時(shí)，應(yīng)選擇的引物組合是（）

A.①+③B.①+②

C.③+②D.③+④

答案B

解析引物①擴(kuò)增的片段含有啟動(dòng)子和基因，引物③擴(kuò)增的片段不含啟動(dòng)子，引物②

擴(kuò)增的片段既含有啟動(dòng)子，又含有HMA3基因序列。圖示中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（即WA3）

基因與外源高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中，若要檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有

導(dǎo)入的“MA3基因和高效啟動(dòng)子，需要檢測(cè)是否含有高效啟動(dòng)子序列和基因序列，應(yīng)

選擇的引物組合是①+②，B正確。

3.（2021?山東，25）人類丫基因啟動(dòng)子上游的調(diào)控序列中含有BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)，該位

點(diǎn)結(jié)合BCLUA蛋白后，丫基因的表達(dá)被抑制。通過改變?cè)摻Y(jié)合位點(diǎn)的序列，解除對(duì)丫基因

表達(dá)的抑制，可對(duì)某種地中海貧血癥進(jìn)行基因治療?？蒲腥藛T擴(kuò)增了丫基因上游不同長(zhǎng)度的

片段，將這些片段分別插入表達(dá)載體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和熒光檢測(cè)，以確定BCLUA蛋白結(jié)合位點(diǎn)

的具體位置。相關(guān)信息如圖所示。

（1）為將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入載體指導(dǎo)熒光蛋白基因表達(dá)，需在引物末端添加限制酶識(shí)別序

列。據(jù)圖可知，在F1?F7末端添加的序列所對(duì)應(yīng)的限制酶是,在R末端添加的

序列所對(duì)應(yīng)的限制酶是o本實(shí)驗(yàn)中，從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個(gè)過程共

需要種酶。

（2）將構(gòu)建的載體導(dǎo)入除去3CZJ/A基因的受體細(xì)胞，成功轉(zhuǎn)化后，含F(xiàn)1?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物

的載體表達(dá)熒光蛋白，受體細(xì)胞有熒光，含F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光。含F(xiàn)7與R

擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光的原因是o

（3）向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含F(xiàn)1?F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光，而含F(xiàn)5?

F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若丫基因上游調(diào)控序列上與引物序列所對(duì)應(yīng)的位置不

含有BCL11A蛋白的結(jié)合位點(diǎn)序列，據(jù)此結(jié)果可推測(cè)，BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于

理由是___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________O

答案（l）SHIEcoRi6（2）F7與R擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動(dòng)子，熒光蛋白基因不表達(dá)

（3）引物F4與F5在調(diào)控序列上所對(duì)應(yīng)序列之間的區(qū)段上根據(jù)有無熒光情況判斷，F(xiàn)1-F4

與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均有結(jié)合位點(diǎn)，因此結(jié)合位點(diǎn)位于F4所對(duì)應(yīng)調(diào)控序列的下游（右側(cè)）；F5?

F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均無結(jié)合位點(diǎn)，可知結(jié)合位點(diǎn)位于F5所對(duì)應(yīng)調(diào)控序列的上游（左側(cè)），所

以結(jié)合位點(diǎn)位于引物F4與F5在調(diào)控序列上所對(duì)應(yīng)序列之間的區(qū)段上

解析（1）據(jù)題意可知，需要將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光蛋白基因的表達(dá)，則含有啟

動(dòng)子的擴(kuò)增后的產(chǎn)物讀取方向與熒光蛋白基因的讀取方向一致，故擴(kuò)增后的產(chǎn)物中的R端與

熒光蛋白基因中限制酶識(shí)別序列端結(jié)合，才能保證擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光

蛋白基因的表達(dá)。要做到定向插入，需要引物末端兩端添加限制酶的識(shí)別序列，且被限制酶

識(shí)別并切割后，兩端的黏性末端不能相同。而擴(kuò)增后的產(chǎn)物中可能含有MunI和X/wI的識(shí)

別位點(diǎn)，故在引物末端添加限制酶的識(shí)別序列不能被限制酶MunI和XhoI所識(shí)別，故應(yīng)該

選用添加限制酶EcoRi和限制酶Sa/I識(shí)別序列，由圖中可知，限制酶識(shí)別并切割后

的黏性末端與限制酶EcoRI識(shí)別并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所對(duì)應(yīng)的

限制酶是EcoRI,在F1-F7末端添加的序列所對(duì)應(yīng)的限制酶是Sall;熒光蛋白基因中含

有限制酶EcoRI的識(shí)別位點(diǎn)，故對(duì)載體使用限制酶I和I切割。綜上所述，對(duì)載

體使用限制酶MunI和XhoI切割，對(duì)擴(kuò)增后的產(chǎn)物用限制酶EcoR1和限制酶SalI切割，

然后在DNA連接酶的催化作用下，連接形成重組載體；產(chǎn)物擴(kuò)增中需要使用QqDNA聚合

酶催化，合成更多的產(chǎn)物，故從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個(gè)過程共需要6種酶，分別是

KzqDNA聚合酶、限制酶EcoRI、限制酶SalI、限制酶MunI,限制酶XhoI、DNA連接

酶。（2）受體細(xì)胞中已經(jīng)除去BCZJ1A基因，故擴(kuò)增產(chǎn)物中的BCLUA蛋白結(jié)合位點(diǎn)不會(huì)抑制

熒光蛋白基因的表達(dá)；基因的表達(dá)需要RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合，才能完成熒光蛋白基因

的轉(zhuǎn)錄過程；含F(xiàn)1?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的載體表達(dá)熒光蛋白，受體細(xì)胞有熒光，含F(xiàn)7與R

擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光，則可能是F7與R擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動(dòng)子，熒光蛋白基因

不表達(dá)。（3）向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素，此時(shí)重組載體上的BCL11A基因表達(dá)，產(chǎn)生

BCL11A蛋白，BCL11A蛋白與BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后，導(dǎo)致熒光蛋白基因被抑制；

含F(xiàn)1?F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光，則說明BCL11A蛋白的結(jié)合位點(diǎn)在引物F4

與引物R之間的序列上；含F(xiàn)5?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光，則說明BCL11A蛋

白結(jié)合位點(diǎn)在引物F5的上游序列，故據(jù)此結(jié)果可推測(cè)，BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于引物F4

與F5在調(diào)控序列上所對(duì)應(yīng)序列之間的區(qū)段上。

一、易錯(cuò)辨析

1.限制酶也可以識(shí)別和切割RNA（X）

2.DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來（X）

3.E.co/iDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端（X）

4.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)需要設(shè)計(jì)兩種引物（V）

5.DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精（V）

6.在凝膠中DNA分子的遷移速率只與DNA分子的大小相關(guān)（X）

二、填空默寫

1.（選擇性必修3P67）基因工程：按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特

性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。

2.（選擇性必修3P71）限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核修酸序列,并且使每一條鏈中

特定部位的磷酸二酯鍵斷開。

3.（選擇性必修3P72）載體上有特殊的標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選。

4.（選擇性必修3P77）PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中才能進(jìn)行，需提供DNA模板、2種

引物、4種脫氧核苔酸和耐高溫的DNA聚合酶。

5.（選擇性必修3P80）基因表達(dá)載體是載體的一種，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須含有應(yīng)

動(dòng)子、終止子等。

6.（選擇性必修3P81）轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的

過程。

課時(shí)精練

一、選擇題

1.若要利用某目的基因（見圖甲）和Pi噬菌體載體（見圖乙）構(gòu)建重組DNA（見圖丙），限制性內(nèi)

切核酸酶的酶切位點(diǎn)分別是Bg/IKAkATCT）、EcoRI（G’AATTC）和Sa〃3A1CGATC）。下

列分析合理的是（）

A.用EcoRI切割目的基因和Pi噬菌體載體

B.用Bglll和EcoRI切割目的基因和Pi噬菌體載體

C.用Bglll和Sau3AI切割目的基因和Pi噬菌體載體

D.用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和Pi噬菌體載體

答案D

解析解答本題的關(guān)鍵是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoR1和Sau3AI切割

目的基因和Pi噬菌體載體，構(gòu)建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動(dòng)方

向才一定與圖丙相同。

2.農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是植物基因工程中常用的載體，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.Ti質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的單鏈DNA

B.Ti質(zhì)粒中磷酸基團(tuán)都與兩個(gè)脫氧核糖相連接

C.重組Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞只能是植物愈傷組織細(xì)胞

D.Ti質(zhì)粒上的基因可全部整合到受體細(xì)胞染色體上

答案B

3.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似（如下圖所示）。圖中引物為

單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列

B.設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)而造成引物自連

C.復(fù)性溫度過高可能導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物

D.第四輪循環(huán)產(chǎn)物中同時(shí)含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例為15/16

答案D

解析用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)，要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根據(jù)這一序

列合成（兩種）引物，但不必知道基因的全部序列，A正確；復(fù)性的目的是使兩種引物通過堿

基互補(bǔ)配對(duì)與兩條DNA單鏈結(jié)合，因此復(fù)性溫度過高可能引起兩種引物不能與兩條DNA單

鏈結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，C正確；DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，第四

輪循環(huán)即DNA復(fù)制4次,共形成24=16個(gè)DNA分子，其中含有最初模板鏈的2個(gè)DNA分

子含有引物A或引物B,其余14個(gè)DNA分子均含有引物A和引物B,所以第四輪循環(huán)產(chǎn)物

中同時(shí)含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例為14/16=7/8,D錯(cuò)誤。

4.（2022?北京高三一模）下圖表示pBR322質(zhì)粒和人生長(zhǎng)激素基因所在片段的結(jié)構(gòu)信息，將二

者構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體菌并進(jìn)行篩選。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

注：AmpR：氨葦青霉素抗性基因，7etR：四環(huán)素抗性基因

A.應(yīng)選擇的限制酶組合是酶F和酶G

B.所選用的受體菌不能含有A〃爐和嶷嚴(yán)基因

C.用含氨茶青霉素的培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的受體菌

D.同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，電泳后可得到4個(gè)條帶

答案C

解析為避免切割后DNA片段的自身環(huán)化，又保留質(zhì)粒上的標(biāo)記基因，切割時(shí)應(yīng)選擇的限

制酶組合是酶F和酶G,A正確；所選用的受體菌不能含有AwpR和嶷/基因，以便于對(duì)含

有目的基因的受體菌的選擇，B正確；用含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基篩選出的有導(dǎo)入重組質(zhì)粒的

受體菌和導(dǎo)入原質(zhì)粒的受體菌，C錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，同時(shí)用三種限制酶處理圖中質(zhì)粒，因酶

E有兩個(gè)作用位點(diǎn)，故將質(zhì)粒切割成了4個(gè)DNA片段，電泳后可得到4個(gè)條帶，D正確。

5.科學(xué)家將馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因尸山一II導(dǎo)入楊樹細(xì)胞，培育成了抗蟲楊樹。下圖表

示含目的基因的DNA分子和農(nóng)桿菌質(zhì)粒，圖中A/，表示氨芳青霉素抗性基因，Nej表示

新霉素抗性基因，箭頭表示識(shí)別序列完全不同的4種限制酶的酶切位點(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PsrI

C.成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨芳青霉素、抗新霉素

D.可用PCR等技術(shù)或抗原一抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)

答案D

解析農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的

DNA上，根據(jù)這一特點(diǎn)，將目的基因插入到質(zhì)粒的T-DNA上，才能整合到受體細(xì)胞染色

體中，A正確；應(yīng)選用EcoRI和PsfI切割質(zhì)粒，氨羊青霉素抗性基因被破壞，故成功導(dǎo)入

重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨羊青霉素、抗新霉素，C正確；檢測(cè)目的基因是否表達(dá)應(yīng)檢

測(cè)是否成功產(chǎn)生蛋白質(zhì)，可用抗原一抗體雜交技術(shù)，D錯(cuò)誤。

6.（2022?揚(yáng)州市高三期中）實(shí)時(shí)熒光RT—PCR可用于RNA病毒的核酸檢測(cè)，其原理是：在

PCR復(fù)性過程中探針和引物一起與模板結(jié)合，探針兩側(cè)分別帶有熒光基團(tuán)和抑制熒光發(fā)出的

淬滅基團(tuán)，新鏈延伸過程中，DNA聚合酶會(huì)破壞探針，導(dǎo)致熒光基團(tuán)與淬滅基團(tuán)分離而發(fā)出

熒光。利用RT—PCR進(jìn)行核酸檢測(cè)的相關(guān)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.做RT—PCR之前，需要先根據(jù)cDNA的核昔酸序列合成引物和探針

B.RNA不能作為PCR擴(kuò)增的模板，故需要將樣本中的RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA后再進(jìn)行擴(kuò)增

C.若檢測(cè)結(jié)果有強(qiáng)烈熒光信號(hào)發(fā)出，說明被檢測(cè)者沒有感染病毒

D.病毒的檢測(cè)還可以檢測(cè)病毒表面的物質(zhì)或病毒引發(fā)產(chǎn)生的抗體，其原理都是抗原一抗體

雜交

答案C

解析PCR擴(kuò)增必須以DNA為模板，RNA不能作為PCR擴(kuò)增的模板,所以需要將樣本中

的RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNA后再進(jìn)行擴(kuò)增，B正確；若檢測(cè)結(jié)果有強(qiáng)烈熒光信號(hào)發(fā)出，說明被檢

測(cè)者極有可能感染了病毒，C錯(cuò)誤。

7.一種雙鏈DNA分子被三種不同的限制酶切割，切割產(chǎn)物通過電泳分離，用大小已知的

DNA片段的電泳結(jié)果作為分子量標(biāo)記（下圖左邊一列）。關(guān)于該雙鏈DNA,下列說法錯(cuò)誤的是

A.呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)

B.分子質(zhì)量大小為10kb

C.有一個(gè)Nori和兩個(gè)EcoRI切點(diǎn)

D.其Notl切點(diǎn)與EcoRI切點(diǎn)的最短距離為2kb

答案D

解析單用EcoRI處理和利用EcoRI和雙酶切時(shí)產(chǎn)生的結(jié)果不同，說明DNA含有

N"I酶切位點(diǎn)，因?yàn)橛锰幚碇划a(chǎn)生了一個(gè)10kb的條帶，所以該分子必須是環(huán)狀的，

且長(zhǎng)度一定是10kb,A、B正確；因?yàn)橛肗ofl處理只產(chǎn)生了一個(gè)10kb的條帶，說明該環(huán)

狀DNA上含有一個(gè)NotI切割位點(diǎn)，單用EcoRI處理后產(chǎn)生了4kb和6kb兩個(gè)條帶，說明

該環(huán)狀DNA上含有2個(gè)EcoRI切割位點(diǎn)，C正確；用EcoRI處理后產(chǎn)生的4kb的片段，

進(jìn)一步被NotI酶切為3kb和1kb的片段，可以得知Not1切點(diǎn)與EcoR1切點(diǎn)的最短距離為

1kb,最大距離為3kb,D錯(cuò)誤。

8.科學(xué)家將蘇云金桿菌中的Bt抗蟲蛋白基因（抗蟲基因）導(dǎo)入棉花的愈傷組織細(xì)胞，鑒定后，

將含抗蟲基因的受體細(xì)胞組織培養(yǎng)獲得棉花植株。經(jīng)棉鈴蟲飼喂實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)棉花植株并無抗

蟲性狀，科學(xué)家提取棉花葉片細(xì)胞中的有關(guān)成分進(jìn)行了如下操作，下列分析錯(cuò)誤的是（）

A.提取細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，采用抗原一抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若能檢測(cè)到Bt抗蟲蛋白，則

可能是抗蟲基因表達(dá)效率低

B.若經(jīng)A檢測(cè)確定細(xì)胞中無Bt抗蟲蛋白，可采用核酸分子雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的RNA,

若測(cè)到Bt抗蟲蛋白的mRNA,則可能是抗蟲基因能轉(zhuǎn)錄，但不能正常翻譯

C.若經(jīng)B檢測(cè)確定細(xì)胞中無Bt抗蟲蛋白的mRNA,可采用核酸分子雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的

DNA,若能檢測(cè)到抗蟲基因，則可能是抗蟲基因反向插入載體DNA分子中

D.若經(jīng)C檢測(cè)確定細(xì)胞中無抗蟲基因，則可能只是載體DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞

答案D

解析抗原、抗體能特異性結(jié)合，可提取細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，采用抗原一抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢

測(cè)，若能檢測(cè)到Bt抗蟲蛋白，說明抗蟲基因能表達(dá)。但棉花植株并無抗蟲性狀，則可能是抗

蟲基因表達(dá)效率低，合成的Bt抗蟲蛋白太少，A正確；核酸分子雜交技術(shù)的原理是堿基互補(bǔ)

配對(duì)，檢測(cè)細(xì)胞中的RNA,若測(cè)到Bt抗蟲蛋白的mRNA,說明抗蟲基因能轉(zhuǎn)錄，細(xì)胞中無

Bt抗蟲蛋白，說明抗蟲基因不能正常翻譯，導(dǎo)致棉花植株并無抗蟲性狀，B正確；核酸分子

雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的DNA,若能檢測(cè)到抗蟲基因，而抗蟲基因又不能表達(dá)，則可能是抗蟲

基因反向插入載體DNA分子中，C正確；由題干信息“鑒定后，將含抗蟲基因的受體細(xì)胞

組織培養(yǎng)獲得棉花植株”可知，導(dǎo)入受體細(xì)胞的是重組DNA分子，D錯(cuò)誤。

9.某線性DNA分子含有5000個(gè)堿基對(duì)（bp）,先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制

酶b切割，得到的DNA片段大小如表。限制酶a和b的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如圖所示。下

列敘述不正確的是（）

b酶再次切

a酶切割產(chǎn)物（bp）

割產(chǎn)物（bp）

2100；1400；1900；200；800；

1000；500600；1000；500

A.a酶與b酶切斷的化學(xué)鍵相同

B.a酶與b酶切出的黏性末端能相互連接

C.僅用b酶切割，則得到2個(gè)DNA分子產(chǎn)物

D.限制酶將一個(gè)DNA分子片段切成兩個(gè)片段需消耗兩個(gè)水分子

答案C

解析限制酶作用的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵，A正確；由圖可以看出，a酶和b酶切割后產(chǎn)

生的黏性末端互補(bǔ)，它們之間能相互連接，B正確；由表格可以看出，b酶把大小為2100bp

的DNA片段切成大小分別為1900bp和200bp的兩個(gè)DNA片段,把大小為1400bp的DNA

片段切成大小分別為800bp和600bp的兩個(gè)DNA片段，說明b酶在該DNA分子上有2個(gè)

切割位點(diǎn)，因此僅用b酶切割，可得到3個(gè)DNA分子產(chǎn)物，C錯(cuò)誤。

10.熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測(cè)樣本中DNA含量，其原理是：在PCR反應(yīng)體系中加入引

物的同時(shí)，加入與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針，當(dāng)hqDNA聚合酶催化子鏈延伸至探針處會(huì)

水解探針，使熒光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到熒光信號(hào)，即每擴(kuò)增一次，就有一個(gè)熒光分子生成（如圖）。

Ct值（循環(huán)閾值）的含義為：每個(gè)反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號(hào)到達(dá)設(shè)定閾值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。下列

說法不正確的是（）

A.檢測(cè)新冠病毒時(shí)，需加入逆轉(zhuǎn)錄酶將新冠病毒RNA轉(zhuǎn)化為cDNA

B.PCR每個(gè)循環(huán)包括變性、復(fù)性（引物和模板結(jié)合）、延伸3個(gè)階段

C.Ct值越大表示被檢測(cè)樣本中病毒數(shù)目越多，患者危險(xiǎn)性更高

D.若樣本被污染，RNA酶將病毒RNA降解，檢測(cè)結(jié)果可能為陰性

答案C

解析Ct值越大表示被檢測(cè)樣本中病毒數(shù)目越少，患者危險(xiǎn)性更低，C錯(cuò)誤；若樣本被污染，

RNA酶將病毒RNA降解，則逆轉(zhuǎn)錄無法得到相應(yīng)DNA,檢測(cè)結(jié)果可能為陰性，D正確。

11.某中學(xué)生物興趣小組進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定時(shí)，選取如下實(shí)驗(yàn)材料：新鮮花椰菜、

體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精、研磨液（含表面活性劑SDS、DNA酶抑制劑EDTA、適量的NaCl）、

molL-的NaCl溶液、二苯胺試劑、蒸儲(chǔ)水以及其他必要實(shí)驗(yàn)器材。下列有關(guān)選擇實(shí)驗(yàn)材料

的理由，敘述不正確的是（）

A.新鮮的花椰菜DNA含量豐富，易獲取

B.SDS具有瓦解植物細(xì)胞膜的作用

C.DNA溶于冷酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不溶

D.EDTA可減少提取過程DNA的降解

答案c

12.缺乏維生素A容易導(dǎo)致夜盲癥或營(yíng)養(yǎng)不良，甚至能夠威脅到生命。而B-胡蘿卜素可以在

人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A。科學(xué)家嘗試通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)富含供胡蘿卜素的大米。八氫番茄

紅素合酶（其基因用psy表示）和胡蘿卜素脫飽和酶（其基因用c〃/表示）參與P-胡蘿卜素的合

成。pmi為磷酸甘露醇異構(gòu)酶基因，它編碼的蛋白質(zhì)可使細(xì)胞在特殊培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。根據(jù)以

上信息分析，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.pmi基因作為標(biāo)記基因可以鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因

B.psy基因和基因的序列中可以含有用到的限制酶的識(shí)別序列

C.可通過基因槍法將目的基因?qū)胨镜氖荏w細(xì)胞

D.PCR技術(shù)不能檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)

答案B

二、非選擇題

13.如圖pIJ702是一種常用質(zhì)粒，其中M為硫鏈絲菌素（一種抗生素）抗性基因；相〃為黑色

素合成基因，其表達(dá)能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而三種限制酶SacI,Sphl.Bglll

在pIJ702上分別只有一處識(shí)別序列?；卮鹣铝袉栴}：

pIJ702pZHZ8

Bglllkbkb

表1

固體培養(yǎng)基中硫鏈絲菌素濃度（pg/mL）012510

不含質(zhì)粒的鏈霉菌生長(zhǎng)狀況+++++++++一一

注：“+”表示生長(zhǎng)；“一”表示不生長(zhǎng)。

表2

（1）限制酶可以識(shí)別雙鏈DNA中特定核甘酸序列，并使每條鏈中特定部位的兩個(gè)核甘酸之間

的斷裂，切割形成的末端有兩種。

⑵以SacI和印11切取目的基因，與質(zhì)粒pIJ702上長(zhǎng)度為kb的SacI/SphI片段進(jìn)行置換，

構(gòu)建重組質(zhì)粒PZHZ8。上述兩種質(zhì)粒經(jīng)限制酶Bg/n酶切后所得片段長(zhǎng)度見表1。由此判斷

目的基因的片段長(zhǎng)度為kb,判定目的基因中含有一個(gè)Bg/n切割位點(diǎn)的理由是

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