第十單元　課時練61　基因工程的基本工具和基本操作程序

一、選擇題1．(2024·泉州高三質(zhì)檢)像BclⅠ(－T↓GATCA－)、BglⅡ(－A↓GATCT－)、MboⅠ(－↓GATC－)這樣，識別序列不同，但能產(chǎn)生相同的黏性末端的一類限制酶被稱為同尾酶。如圖表示目的基因及質(zhì)粒上的酶切位點。選用不同的限制酶對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行切割，并用DNA連接酶進(jìn)行連接。下列分析錯誤的是()選項切割質(zhì)粒切割目的基因結(jié)果分析ABclⅠ和BglⅡBclⅠ和BglⅡ形成的重組質(zhì)粒的堿基排列挨次不肯定相同BBclⅠ和BglⅡMboⅠ切割后的質(zhì)粒不行自我環(huán)化，切割后的目的基因可以自我環(huán)化CMboⅠBclⅠ和BglⅡ形成的重組質(zhì)?？杀籑boⅠ再次切開，但可能無法被BclⅠ和BglⅡ再次切開DMboⅠMboⅠ切割后的質(zhì)?？梢宰晕噎h(huán)化，切割后的目的基因也可以自我環(huán)化2.(2023·新課標(biāo)，6)某同學(xué)擬用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA連接酶為工具，將目的基因(兩端含相應(yīng)限制酶的識別序列和切割位點)和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點如圖所示。下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是()A．質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA連接酶連接B．質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA連接酶連接C．質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA連接酶連接D．質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA連接酶連接3．(2023·重慶，12)某小組通過PCR(假設(shè)引物長度為8個堿基短于實際長度)獲得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶進(jìn)行酶切(下圖)，再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體。下列敘述錯誤的是()A．其中一個引物序列為5′－TGCGCAGT－3′B．步驟①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠC．用步驟①的酶對載體進(jìn)行酶切，至少獲得了2個片段D．酶切片段和載體連接時，可使用E.coliDNA連接酶或T4DNA連接酶4．(2024·鎮(zhèn)江高三二模)轉(zhuǎn)基因植物中標(biāo)記基因的剔除可有效防止基因污染，剔除常用分別剔除法和重組剔除法。分別剔除法是在轉(zhuǎn)基因時將目的基因和標(biāo)記基因分別構(gòu)建在兩個Ti質(zhì)粒上，通過共轉(zhuǎn)化得到轉(zhuǎn)基因植物后讓其自交得到不含標(biāo)記基因的轉(zhuǎn)基因個體；重組剔除法利用Cre/LoxP重組酶系統(tǒng)，Cre酶能有效剔除重組載體中含有標(biāo)記基因的序列，只留下一個LoxP位點，具體原理如圖。下列說法不正確的是()A．利用分別剔除法時，目的基因和標(biāo)記基因都應(yīng)插到Ti質(zhì)粒的T－DNA序列內(nèi)部B．分別剔除時目的基因和標(biāo)記基因插到植物細(xì)胞的同源染色體或非同源染色體上均可成功C．上述重組載體中啟動子1在農(nóng)桿菌中可發(fā)揮作用，而在植物細(xì)胞中不能發(fā)揮作用D．經(jīng)重組剔除后的標(biāo)記基因，因沒有啟動子而無法啟動基因的轉(zhuǎn)錄5．如圖是培育抗除草劑玉米的技術(shù)路線圖，含有內(nèi)含子的報告基因只能在真核生物中正確表達(dá)，其產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。轉(zhuǎn)化過程中愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，會導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織可能在含除草劑的培育基中生長。下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①中除草劑抗性基因插入T－DNA中，導(dǎo)致T－DNA片段失活B．過程①用兩種限制酶就可防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化C．過程②用Ca2＋處理，使農(nóng)桿菌細(xì)胞壁通透性轉(zhuǎn)變，使其處于能吸取四周環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)D．過程③應(yīng)在培育基中加入除草劑和物質(zhì)K6．(2024·西安高三一模)我國科學(xué)家利用XbaⅠ和SacⅠ兩種限制酶，并運用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因(含678bp)導(dǎo)入某植物細(xì)胞，再經(jīng)植物組織培育獲得轉(zhuǎn)基因植株，使賴氨酸的含量比對比組明顯提高，如圖表示相關(guān)培育過程(質(zhì)粒的其他部位和目的基因內(nèi)部均無XbaⅠ、SacⅠ、HindⅢ的識別位點)，下列說法不正確的是()A．一個內(nèi)含目的基因的模板DNA經(jīng)PCR擴(kuò)增4次，共產(chǎn)生8個等長DNA分子B．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法C．植物組織培育過程中，培育基需添加卡那霉素以便篩選轉(zhuǎn)基因植株D．使用SacⅠ和HindⅢ切割重組質(zhì)粒后能得到1500bp左右的片段7．自然界中很少消滅藍(lán)色的花，自然?藍(lán)色花產(chǎn)生的主要緣由是花瓣細(xì)胞液泡中花青素在堿性條件下顯藍(lán)色。我國科學(xué)家利用鏈霉菌的靛藍(lán)合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)構(gòu)建基因表達(dá)載體(如圖)，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入白玫瑰中，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成穩(wěn)定顯色的靛藍(lán)。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．上述獲得藍(lán)色玫瑰的方案中不需要轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因B．將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠC．同時使用SpeⅠ和SacⅠ能提高idgS基因和Ti質(zhì)粒的重組效率D．sfp和idgS基因具有各自的啟動子，表達(dá)是相互獨立進(jìn)行的8．(2024·莆田高三質(zhì)檢)如圖表示利用基因工程生產(chǎn)黃金大米時所構(gòu)建的基因表達(dá)載體，其中基因Ⅰ和基因Ⅱ是β－胡蘿卜素合成所必需的基因，基因Ⅲ表達(dá)的蛋白質(zhì)可使細(xì)菌在特殊培育基上生長。下列分析錯誤的是()A．A序列是該基因表達(dá)載體的復(fù)制原點B．基因Ⅲ的作用是便于篩選該重組質(zhì)粒C．β－胡蘿卜素是檢測基因Ⅰ、基因Ⅱ表達(dá)的關(guān)鍵指標(biāo)之一D．圖中基因插入質(zhì)粒時需要限制酶和DNA連接酶9．(2024·南京高三聯(lián)考)某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系，使青蒿素合成過程中的某一關(guān)鍵酶基因fps在野生青蒿中過量表達(dá)，其過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．也可用PCR技術(shù)直接擴(kuò)增RNA來獵取目的基因B．酶1、酶2和酶3作用的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵C．本過程中，可以接受一種、兩種甚至四種酶2D．通過抗原—抗體雜交技術(shù)可檢測fps基因是否表達(dá)出蛋白質(zhì)10．(2024·徐州高三質(zhì)檢)圖甲為培育轉(zhuǎn)基因生物時選用的載體，圖乙是含有目的基因的一段DNA序列，圖中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點。下列敘述錯誤的是()A．若通過PCR技術(shù)提取該目的基因，應(yīng)當(dāng)選用引物a和引物cB．構(gòu)建表達(dá)載體時可選用BclⅠ和HindⅢ這兩種限制酶C．若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中，需用Ca2＋處理大腸桿菌D．只利用含四環(huán)素的培育基就可以直接篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的受體細(xì)胞二、非選擇題11．(2021·全國乙，38)用重組DNA技術(shù)可以賜予生物以新的遺傳特性，制造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中要使用多種工具酶，其中4種限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點如圖所示。回答下列問題：(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，上圖中____________酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接，上圖中______________________切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是____________。(3)重組DNA技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征，如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中______________；質(zhì)粒DNA分子上有________________________，便于外源DNA的插入；質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方法是_______________________________________________________________________。(4)表達(dá)載體含有啟動子，啟動子是指____________________________________________。12．(2021·福建，21)微生物吸附是重金屬廢水的處理方法之一。金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在于動植物中的金屬結(jié)合蛋白，具有吸附重金屬的作用?？蒲腥藛T將棗樹的MT基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌?；卮鹣铝袉栴}：(1)依據(jù)棗樹的MTcDNA的核苷酸序列設(shè)計了相應(yīng)的引物(圖1甲)，通過PCR擴(kuò)增MT基因。已知A位點和B位點分別是起始密碼子和終止密碼子對應(yīng)的基因位置。選用的引物組合應(yīng)為______________。(2)本試驗中，PCR所用的DNA聚合酶擴(kuò)增出的MT基因的末端為平末端。由于載體E只有能產(chǎn)生黏性末端的酶切位點，需借助中間載體P將MT基因接入載體E。載體P和載體E的酶切位點及相應(yīng)的酶切序列如圖1乙所示。①選用______________酶將載體P切開，再用__________(填“T4DNA”或“E.coli81DNA”)連接酶將MT基因與載體P相連，構(gòu)成重組載體P′。②載體P′不具有表達(dá)MT基因的____________和__________。選用______________酶組合對載體P′和載體E進(jìn)行酶切，將切下的MT基因和載體E用DNA連接酶進(jìn)行連接，將得到的混合物導(dǎo)入到用____離子處理的大腸桿菌，篩出MT工程菌。(3)MT基因在工程菌的表達(dá)量如圖2所示。結(jié)果仍無法說明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的MT工程菌，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。13．科研人員通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出超量表達(dá)P蛋白的轉(zhuǎn)基因甜玉米。在超量表達(dá)P基因載體的構(gòu)建中，含P基因的DNA片段以及Ti質(zhì)粒的酶切位點如圖所示，其中強(qiáng)啟動子能驅(qū)動基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。請回答下列問題：限制酶識別序列ClaⅠ5′AT↓CGAT3′BamHⅠ5′G↓GATCC3′HindⅢ5′A↓AGCTT3′EcoRⅠ5′G↓AATTC3′KpnⅠ5′GGTAC↓C3′SacⅠ5′GAGCT↓C3′(1)以RNA為模板，通過RT—PCR技術(shù)可獵取P基因。進(jìn)行RT—PCR時，一般要加入4種脫氧核糖核苷三磷酸(dNTP)而不是脫氧核苷酸，其緣由是_____________________________，同時需加入的酶有________________________________。為了特異性擴(kuò)增P基因序列，需依據(jù)______________________設(shè)計特異性引物。(2)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，應(yīng)優(yōu)先選用的限制酶是__________和__________，這樣操作不僅使P基因在玉米植株中超量表達(dá)，還可利用T－DNA的______________特性，最終使P基因__________________________________。(3)將農(nóng)桿菌液浸泡過的玉米愈傷組織進(jìn)行植物組織培育時，培