2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊第3章 基因工程單元檢測卷（三）含答案

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊第3章基因工程eq\a\vs4\al\co1(單元檢測卷（三）)（時間：75分鐘滿分：100分）一、選擇題（共20小題，每小題2.5分，共50分，每小題只有一個正確答案。）1.下列物質(zhì)或過程不影響磷酸二酯鍵數(shù)目變化的是（）A.RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、TaqDNA聚合酶B.DNA聚合酶、DNA連接酶、DNA水解聚為單酶C.遺傳信息的翻譯、PCR中DNA解聚為單鏈D.轉(zhuǎn)錄、基因突變過程答案C解析RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶和TaqDNA聚合酶的作用都會導致磷酸二酯鍵的數(shù)目增加，A錯誤；DNA聚合酶和DNA連接酶的作用都會導致磷酸二酯鍵的數(shù)目增加，而DNA水解酶的作用會導致磷酸二酯鍵的數(shù)目減少，B錯誤；遺傳信息的翻譯會增加肽鍵的數(shù)目，PCR中DNA解聚為單鏈會減少氫鍵的數(shù)目，這兩個過程都不會影響磷酸二酯鍵的數(shù)目，C正確；轉(zhuǎn)錄合成mRNA分子，這會導致磷酸二酯鍵的數(shù)目增多，基因突變是指基因中堿基的增添、缺失或替換，其中增添和缺失會導致磷酸二酯鍵的數(shù)目改變，D錯誤。2.科學家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并以質(zhì)粒為載體，采用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種，下列有關說法正確的是（）A.質(zhì)粒是基因工程中唯一的載體B.將抗枯萎基因連接到質(zhì)粒上，用到的工具酶是DNA聚合酶C.基因的“剪刀”指的是限制酶，該酶作用于氫鍵D.通過該方法可以定向改造生物的性狀，實現(xiàn)了基因重組答案D解析質(zhì)粒是基因工程中常用的載體，基因工程的載體還可以是動植物病毒、噬菌體等，A錯誤；將抗枯萎基因連接到質(zhì)粒上，用到的工具酶是DNA連接酶和限制酶，B錯誤；基因的“剪刀”指的是限制酶，該酶作用于磷酸二酯鍵，C錯誤；基因工程可以按照人們的意愿定向改造生物的遺傳性狀，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，實現(xiàn)基因重組，D正確。3.科研人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將抗病毒蛋白基因C導入番木瓜，培育出轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜，Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)模式圖如圖所示。下列敘述正確的是（）A.農(nóng)桿菌的TDNA與番木瓜基因發(fā)生重組B.構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶和DNA聚合酶C.含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌具有四環(huán)素抗性D.轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜不具有卡那霉素抗性答案A解析構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶和DNA連接酶，B錯誤；抗病毒蛋白基因C的插入位點位于四環(huán)素抗性基因內(nèi)部，插入抗病毒蛋白基因C后，重組Ti質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因被破壞，含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌不具有四環(huán)素抗性，C錯誤；轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜含有卡那霉素抗性基因，故轉(zhuǎn)基因抗病毒番木瓜具有卡那霉素抗性，D錯誤。4.利用某目的基因（圖甲）和P1噬菌體載體（圖乙）構(gòu)建重組DNA。限制性內(nèi)切核酸酶BglⅡ、EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位點分別如下圖所示（已知這三種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同）。下列分析錯誤的是（）A.構(gòu)建重組DNA時，可用BglⅡ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體B.構(gòu)建重組DNA時，可用EcoRⅠ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體C.圖乙中的P1噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后，含有兩個游離的磷酸基團D.用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，再用DNA連接酶連接，只能產(chǎn)生一種重組DNA答案D解析構(gòu)建重組DNA時，如果用BglⅡ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體裁體，目的基因兩端將形成不同的黏性末端，同樣P1噬菌體載體也形成這兩種黏性末端，因此它們可構(gòu)成重組DNA，A正確；分析圖甲，HindⅢ的酶切位點在第二個EcoRⅠ的酶切位點的左側(cè)，因此用EcoRⅠ和HindⅢ切割目的基因所在片段，目的基因兩端將形成不同的黏性末端，同樣用EcoRⅠ和HindⅢ切割P1噬菌體載體也形成這兩種黏性末端，因此它們可構(gòu)成重組DNA，B正確；P1噬菌體載體為環(huán)狀DNA，其上只含有一個EcoRⅠ的酶切位點，因此用EcoRⅠ切割后，該環(huán)狀DNA分子變?yōu)殒湢頓NA分子，因每條DNA單鏈各含有一個游離的磷酸基團，故切割后含有兩個游離的磷酸基團，C正確；用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體后形成的黏性末端相同，可正向連接或反向連接，不止能產(chǎn)生一種重組DNA，D錯誤。5.基因工程為花卉育種提供了新的技術保障。如圖為花卉育種的過程（字母代表相應的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，序號代表過程或方法）。下列說法正確的是（）A.①過程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶B.②過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.③、④過程為分化和再分化，該過程體現(xiàn)了植物細胞具有全能性D.轉(zhuǎn)基因生物DNA上是否插入目的基因，可用抗原—抗體雜交技術檢測答案B解析①過程是基因表達載體的構(gòu)建，需要的酶有限制酶和DNA連接酶，A錯誤；由于受體細胞為植物細胞，所以②過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B正確；由植物細胞培養(yǎng)為轉(zhuǎn)基因植株的③、④過程分別為脫分化和再分化，該過程體現(xiàn)了植物細胞具有全能性，C錯誤；檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，應采用PCR等技術，不采用抗原—抗體雜交技術，D錯誤。6.科學家將含有人溶菌酶基因的基因表達載體注射到雞胚中獲得轉(zhuǎn)基因雞，目的基因在雞輸卵管細胞中特異性表達，并能在雞蛋中收集溶菌酶。下列說法錯誤的是（）A.可從基因文庫獲取人溶菌酶基因B.RNA聚合酶識別雞輸卵管細胞中特異性表達的基因的啟動子C.可通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將人溶菌酶基因?qū)腚u胚D.雞輸卵管細胞可將人溶菌酶分泌到細胞外答案C解析可從基因文庫獲取人溶菌酶基因，A正確；目的基因在輸卵管細胞中特異性表達，說明RNA聚合酶識別雞輸卵管細胞中特異性表達的基因的啟動子，B正確；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法，而農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒?，C錯誤；能在雞蛋中收集溶菌酶，說明雞輸卵管細胞可將人溶菌酶分泌到細胞外，D正確。7.下列關于基因工程的敘述，正確的是（）A.因動植物間存在生殖隔離，故動物細胞的基因不可以用于改良植物的遺傳性狀B.目的基因和受體細胞均可來自動物、植物或微生物C.若檢測培育的抗蟲棉花是否成功，可用相應的病菌侵染棉花植株進行個體水平的鑒定D.載體上的抗性基因有利于檢測目的基因是否插入受體細胞的染色體上答案B解析動物細胞的基因可以用于改良植物的遺傳性狀，A錯誤；基因工程的目的基因和受體細胞均可來自動物、植物或微生物，B正確；若檢測培育的抗蟲棉花是否成功，可用相應的害蟲侵染棉花植株進行個體水平的鑒定，C錯誤；載體上的抗性基因有利于重組DNA分子的篩選，但不能檢測目的基因是否插入受體細胞的染色體上，D錯誤。8.下列有關DNA連接酶的說法，正確的是（）A.DNA連接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA連接酶可以將限制酶切開的雙鏈DNA片段“縫合”起來B.DNA連接酶和DNA聚合酶一樣能連接單鏈DNA片段C.E.coliDNA連接酶可以連接有平末端的DNA片段，也能連接有黏性末端的DNA片段D.T4DNA連接酶只能連接有平末端的DNA片段答案A解析DNA連接酶不能連接單鏈DNA片段，DNA聚合酶是將單個脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，B錯誤；E.coliDNA連接酶只能連接有黏性末端的DNA片段，C錯誤；T4DNA連接酶既可以連接有黏性末端的DNA片段，也可以連接有平末端的DNA片段，D錯誤。9.下列關于基因工程的應用的敘述，正確的是（）A.水稻細胞內(nèi)檢測到耐鹽基因的表達產(chǎn)物，說明育種成功B.向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因可培育轉(zhuǎn)基因抗病植物C.轉(zhuǎn)入胰島素基因的大腸桿菌直接合成的胰島素不具有生物活性D.乳腺生物反應器只有乳腺細胞中含有目的基因答案C解析水稻細胞內(nèi)檢測到耐鹽基因的表達產(chǎn)物，并不能說明育種已成功，還要進一步檢測該水稻在鹽堿地中的生長狀況，A錯誤；向植物體內(nèi)轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因可培育轉(zhuǎn)基因抗蟲植物，B錯誤；具有正常生物活性的胰島素需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進行加工，而大腸桿菌（原核細胞）沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，故轉(zhuǎn)入胰島素基因的大腸桿菌直接合成的胰島素不具有生物活性，C正確；乳腺生物反應器各個細胞都含有目的基因，但目的基因只在乳腺細胞中選擇性表達，D錯誤。10.某些膀胱上皮細胞可以產(chǎn)生一種稱為尿血小板溶素的膜蛋白?？茖W家將人的生長激素基因插入小鼠基因組內(nèi)制成膀胱生物反應器，使小鼠膀胱可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。下列說法正確的是（）A.利用膀胱生物反應器生產(chǎn)人的生長激素屬于蛋白質(zhì)工程的應用B.需要將尿血小板溶素基因與生長激素基因的啟動子重組在一起C.轉(zhuǎn)基因小鼠中，人的生長激素基因只存在于膀胱上皮細胞中D.只在小鼠細胞中檢測到人的生長激素基因，不能說明該技術已獲得成功答案D解析利用膀胱生物反應器生產(chǎn)人的生長激素屬于基因工程的應用，A錯誤；需要將人的生長激素基因與尿血小板溶素基因的啟動子重組在一起，B錯誤；轉(zhuǎn)基因小鼠中，人的生長激素基因存在于所有細胞中，C錯誤；只在小鼠細胞中檢測到人的生長激素基因，不能說明該技術已獲得成功，還需要檢測尿液中是否產(chǎn)生人的生長激素，D正確。11.金花茶是一種觀賞品種，但易得枯萎病?？茖W家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，通過如圖所示的方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品種。下列相關敘述正確的是（）A.圖中②③在基因工程中依次稱為目的基因、標記基因B.圖中①是載體，具有一個或多個限制酶識別位點C.檢測到受體細胞含有目的基因就標志著基因工程操作成功D.抗枯萎病這一性狀在后代中能穩(wěn)定遺傳答案B解析圖中②③在基因工程中依次稱為目的基因、基因表達載體，A錯誤；圖中①是質(zhì)粒，具有一個或多個限制酶識別位點，可作為載體，B正確；檢測到金花茶新品種具有抗枯萎病的特點才能說明基因工程操作成功，C錯誤；通過基因工程獲得的抗枯萎病新品種一般是雜合子，抗枯萎病這一性狀在后代中不能穩(wěn)定遺傳，D錯誤。12.干擾素是一種具有干擾病毒復制作用的糖蛋白，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但體外保存相當困難。如圖是利用蛋白質(zhì)工程設計生產(chǎn)干擾素的流程圖，據(jù)圖分析下列敘述錯誤的是（）A.圖中構(gòu)建新的干擾素模型的主要依據(jù)是新的干擾素的預期功能B.圖中新的干擾素基因必須插入到質(zhì)粒上的啟動子和終止子之間才能表達C.圖中改造干擾素結(jié)構(gòu)的實質(zhì)是改造干擾素基因的結(jié)構(gòu)D.圖中各過程并沒有涉及基因工程技術答案D解析構(gòu)建新的干擾素模型的主要依據(jù)是新的干擾素的預期功能，A正確；新的干擾素基因必須插入到質(zhì)粒上的啟動子和終止子之間才能表達，B正確；改造干擾素結(jié)構(gòu)的實質(zhì)是對干擾素基因的結(jié)構(gòu)進行改造，C正確；題圖中從“人工合成DNA”到“在受體細胞中表達”的過程運用了基因工程技術，D錯誤。13.如圖表示某質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因（Ampr）和四環(huán)素抗性基因（Tetr），P點為目的基因插入位點，則成功導入重組質(zhì)粒的受體細胞（）A.既能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生存，也能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存B.能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生存，不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存C.不能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生存，能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存D.既不能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生存，也不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存答案B解析據(jù)圖可知目的基因插入四環(huán)素抗性基因（Tetr）中，導致該基因被破壞，氨芐青霉素抗性基因（Ampr）保持完整結(jié)構(gòu)，因此成功導入重組質(zhì)粒的受體細胞，能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生存，不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生存。14.若要利用某目的基因（圖甲）和P1噬菌體載體（圖乙）構(gòu)建重組DNA（圖丙），限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點分別是BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（）A.用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體答案D解析為防止自身環(huán)化，應選用目的基因兩側(cè)的兩種不同的限制性內(nèi)切核酸酶，另外也需注意切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體，才能保證構(gòu)建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動方向與圖丙相同。15.科學家設法將生長激素基因?qū)肫渌矬w（細胞）內(nèi)，從而獲取大量的生長激素，應用于侏儒癥的早期治療。部分過程如圖所示，下列分析錯誤的是（）A.人的生長激素mRNA只能從人的垂體細胞中提取B.過程①需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與C.過程②之前可用同一種限制性內(nèi)切核酸酶處理目的基因和質(zhì)粒D.人的生長激素基因可以導入其他生物細胞內(nèi)，說明生物之間共用一套遺傳密碼答案D解析人的生長激素基因可以在其他生物細胞內(nèi)表達出人的生長激素，說明生物之間共用一套遺傳密碼，D錯誤。16.下列有關基因工程的敘述正確的是（）A.DNA連接酶的作用是使互補的黏性末端之間發(fā)生堿基A與T，C與G之間的連接B.基因工程中使用的載體最常見的是大腸桿菌C.載體上的起始密碼子可促進目的基因的表達D.基因工程造成的變異，實質(zhì)上相當于人為的基因重組，定向改造生物的性狀答案D解析DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵，A項錯誤；基因工程中使用的載體最常見的是質(zhì)粒，B項錯誤；起始密碼子位于mRNA上，C項錯誤；基因工程能按照人們的意愿定向改造生物的性狀，其原理是基因重組，D項正確。17.如圖為利用生物技術獲得生物新品種的過程，有關說法錯誤的是（）A.a→b過程中一般用4種脫氧核苷酸為原料，并加入兩種引物B.b→c為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，常選用的受體細胞是受精卵C.a→b過程利用了DNA半保留復制的原理，需要使用RNA聚合酶D.b→d為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法答案C解析a→b過程是聚合酶鏈式反應擴增DNA片段的過程，利用了DNA半保留復制原理，需要使用耐高溫的DNA聚合酶，C錯誤。18.下列哪一種方法不能用于檢測目的基因是否成功導入或表達（）A.在顯微鏡下直接觀察受體細胞中是否含有目的基因B.通過PCR等技術檢測受體細胞的DNA分子上是否含有目的基因C.提取受體細胞合成的相應蛋白質(zhì)，利用抗原—抗體特異性反應進行檢測D.抗蟲基因?qū)胫参锛毎螅瑱z測植物是否具有抗蟲特性答案A解析檢測目的基因是否成功導入或表達的方法有多種。①分子水平上的檢測：通過PCR等技術檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因或檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)用抗原—抗體雜交技術。②個體生物學水平的鑒定：檢測是否具有抗性及抗性程度。在顯微鏡下無法觀察到受體細胞中是否含有目的基因，故選A。19.如圖所示為培育轉(zhuǎn)基因抗植物病毒番茄的過程示意圖。下列敘述正確的是（）A.過程A需要的啟動子，位于基因的下游，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNAB.過程B需要用Ca2＋處理，以提高番茄細胞壁的通透性C.抗植物病毒基因一旦整合到番茄細胞的染色體上，就能正常表達D.轉(zhuǎn)基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通過抗病毒接種實驗進行鑒定答案D解析題圖中過程A為構(gòu)建基因表達載體，啟動子位于基因的上游，A錯誤；Ca2＋處理只是使農(nóng)桿菌細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，B錯誤；抗植物病毒基因整合到番茄細胞的染色體上，不一定能正常表達，C錯誤。20.如圖為某一重組質(zhì)粒示意圖，下列敘述錯誤的是（）A.用限制酶EcoRⅤ處理該質(zhì)粒得到的片段共含有4個游離的磷酸基團B.同時用限制酶EoRⅤ和BamHⅠ處理該質(zhì)?？傻玫?個雙鏈DNA片段C.在獲得目的基因時應該使用的限制酶是BamHⅠD.將受體細胞培養(yǎng)于含有卡那霉素的培養(yǎng)基中，可篩選出含有目的基因的細胞答案C解析限制酶EcoRⅤ在該重組質(zhì)粒中含有兩個切割位點，用限制酶EcoRⅤ處理該質(zhì)粒可得到2個雙鏈DNA片段，每個雙鏈DNA片段含有兩個游離的磷酸基團，共含有4個游離的磷酸基團，A正確；限制酶EcoRⅤ和BamHⅠ在題圖中共含有3個切割位點，同時用它們處理該質(zhì)粒可得到3個雙鏈DNA片段，B正確；目的基因上含有限制酶BamHⅠ的切割位點，所以若使用該限制酶，則會破壞目的基因，C項錯誤；重組質(zhì)粒含有卡那霉素抗性基因，故可將受體細胞培養(yǎng)于含有卡那霉素的培養(yǎng)基中，從而可篩選出含有目的基因的細胞，D正確。二、非選擇題（共4小題，共50分）21.（12分）經(jīng)過基因工程改造的、能生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌是一種特殊的“工程菌”。所用載體（普通質(zhì)粒）結(jié)構(gòu)如圖1所示，目的基因如圖2所示。（1）該過程中最重要的環(huán)節(jié)是基因表達載體的構(gòu)建，方法是選用（填“X”或“Y”）限制酶同時處理質(zhì)粒和目的基因，再用處理使之成為重組質(zhì)粒。（2）基因工程的四個基本步驟是，，，。（3）將目的基因?qū)胧荏w菌時，常出現(xiàn)三種情況未轉(zhuǎn)化的細菌、含空載體（普通質(zhì)粒）的細菌、含重組質(zhì)粒的細菌。如圖3是含人胰島素基因的重組質(zhì)粒的“工程菌”的篩選示意圖：圖3圖3中的和（填圖3中字母）菌落為含有目的基因的“工程菌”。答案（1）XDNA連接酶（2）目的基因的篩選與獲取基因表達載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測與鑒定（3）BD（兩空順序可顛倒）解析（1）基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟，該過程需要選用X限制酶同時處理質(zhì)粒和目的基因，再用DNA連接酶處理質(zhì)粒和目的基因，將其連接為重組質(zhì)粒。（2）基因工程的四個基本步驟是目的基因的篩選與獲取，基因表達載體的構(gòu)建，將目的基因?qū)胧荏w細胞，目的基因的檢測與鑒定。（3）X限制酶的酶切位點位于抗青霉素基因內(nèi)部，重組質(zhì)粒含有抗四環(huán)素基因，抗青霉素基因被破壞，故含人胰島素基因的重組質(zhì)粒的“工程菌”可以在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長，不能在含青霉素的培養(yǎng)基上生長，B和D菌落為含有目的基因的“工程菌”。22.（13分）人乳鐵蛋白（hLF）對細菌、真菌和病毒等有抑制作用。研究人員開展了如圖所示的有關人乳鐵蛋白基因的研究，圖中AseⅠ、NheⅠ、SalⅠ、BamHⅠ代表相關限制酶的切割位點，neoR為新霉素抗性基因，BLG基因為Β-乳球蛋白基因，GFP基因為綠色熒光蛋白基因。請回答下列問題：（1）過程①中，不能從人肌肉細胞中提取RNA用于RT－PCR，是因為___________________________________________________________________。在RT－PCR過程中，加入的引物需在5′端添加兩種限制酶的識別序列，以便于hLF基因插入pEB質(zhì)粒中。（2）過程②中，hLF基因插入BLG基因之后的目的是。過程③中，使用人工膜制成的脂質(zhì)體將重組質(zhì)粒導入受體細胞，依據(jù)的主要原理是_________________________________________________________。（3）利用熒光顯微鏡觀察山羊乳腺上皮細胞，以篩選出轉(zhuǎn)化成功的細胞。（4）要獲得轉(zhuǎn)基因山羊，還需要將hLF基因成功表達的乳腺上皮細胞的細胞核移植到山羊細胞中，再借助技術培育出轉(zhuǎn)基因山羊。答案（1）hLF基因在人肌肉細胞中不表達SalⅠ和BamHⅠ（2）使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細胞中表達生物膜具有流動性（3）是否發(fā)綠色熒光（4）去核的卵母早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植解析（1）由于人乳鐵蛋白基因只在乳腺上皮細胞中表達，因此只能從乳腺上皮細胞中提取RNA。分析題圖可知，在RT－PCR過程中，加入的引物需在5′端添加SalⅠ和BamHⅠ的識別序列，便于hLF基因插入pEB質(zhì)粒中。（2）因為BLG基因在乳腺上皮細胞中特異性表達，所以在過程②中，hLF基因插入BLG基因之后的目的是使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細胞中表達。過程③中，使用人工膜制成的脂質(zhì)體將重組質(zhì)粒導入受體細胞，依據(jù)的主要原理是生物膜具有流動性。（3）由于綠色熒光蛋白基因與目的基因的轉(zhuǎn)錄由同一啟動子啟動，通常根據(jù)綠色熒光的有無和強度推測目的基因是否表達及表達水平。（4）要獲得轉(zhuǎn)基因山羊，可以將hLF基因成功表達的乳腺上皮細胞的細胞核移植到山羊去核的卵母細胞中，然后借助早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術培育出轉(zhuǎn)基因山羊。23.（12分）抗體分子含有兩條短肽鏈和兩條長肽鏈，科研人員將小鼠編碼抗體（抗禽流感病毒抗原）可變區(qū)的基因片段與人編碼抗體恒定區(qū)的基因片段整合，構(gòu)建如圖1所示的基因表達載體（HindⅢ等表示不同限制酶的切割位點），導入中國倉鼠卵巢細胞后，篩選能夠穩(wěn)定表達的細胞株，成功獲得大量嵌合抗體，如圖2所示。請根據(jù)資料回答下列問題：（1）為構(gòu)建人—鼠嵌合抗體基因的表達載體，需要對編碼抗體不同片段的基因進行重組，為此應該從分泌小鼠單克隆抗體的雜交瘤細胞中提取，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到用于PCR擴增，并分別與人抗體的恒定區(qū)DNA序列拼接。（2）在PCR反應體系中需加入模板、4種脫氧核苷酸、、及緩沖液等。（3）構(gòu)建人—鼠嵌合抗體基因的表達載體時，先將人抗體的短、長鏈基因部分序列分別與相應鼠抗體的可變區(qū)序列整合后插入到兩個啟動子的下游。這一過程需要將鼠抗體長鏈基因經(jīng)雙酶切，鼠抗體短鏈基因經(jīng)雙酶切。①是識別和結(jié)合的部位，它可以驅(qū)動相關基因轉(zhuǎn)錄。（4）將重組質(zhì)粒導入中國倉鼠卵巢細胞后，可采用技術檢驗基因是否成功轉(zhuǎn)錄。通過基因工程技術成功表達并組裝出有生物學活性的嵌合抗體，該嵌合抗體的優(yōu)點是___________________________________________________。答案（1）鼠抗體mRNA（或mRNA、鼠抗體可變區(qū)mRNA）鼠抗體DNA（或DNA、鼠抗體可變區(qū)DNA）（2）TaqDNA聚合酶引物（兩空順序可顛倒）（3）HindⅢ、KpnⅠBamHⅠ、EcoRⅤRNA聚合酶（4）PCR可以減弱免疫反應解析（1）可以通過mRNA逆轉(zhuǎn)錄得到相應的DNA（目的基因）。從分泌小鼠單克隆抗體的雜交瘤細胞中提取鼠抗體mRNA（或mRNA、鼠抗體可變區(qū)mRNA），經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到鼠抗體DNA（或DNA、鼠抗體可變區(qū)DNA）用于PCR擴增。（2）PCR是體外進行DNA復制的過程，在PCR反應體系中需加入模板、4種脫氧核苷酸、TaqDNA聚合酶、引物及緩沖液等。（3）③為鼠抗體長鏈可變區(qū)基因，因此將鼠抗體長鏈基因經(jīng)HindⅢ和KpnⅠ雙酶切。⑤為鼠抗體短鏈可變區(qū)基因，因此將鼠抗體短鏈基因經(jīng)BamHⅠ和EcoRV雙酶切。①是啟動子，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，可以驅(qū)動相關基因轉(zhuǎn)錄。（4）將重組質(zhì)粒導入中國倉鼠卵巢細胞后，可采用PCR技術檢驗基因是否成功轉(zhuǎn)錄。小鼠單克隆抗體會使人產(chǎn)生免疫反應，通過基因工程技術成功表達并組裝出有生物學活性的嵌合抗體，可以減弱免疫反應。24.（13分）角蛋白酶（KerA）能降解角蛋白，在飼料工業(yè)中具有廣闊的應用前景。實驗小組將KerA基因?qū)氪竽c桿菌中，獲得了能高效表達KerA的工程菌，如圖表示KerA基因重組質(zhì)粒的構(gòu)建和篩選過程，（注：TikⅢ、BamHⅠ、EcoRⅠ和PstⅠ表示限制酶，ampr表示氨芐青霉素抗性基因，neor表示新霉素抗性基因，大腸桿菌不含氨芐青霉素抗性基因和新霉素抗性基因）。請回答下列問題：（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時宜選用兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，而不選用另外兩種限制酶的原因是__________________________________________。（2）將重組質(zhì)粒導入大腸桿菌時要用處理大腸桿菌，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________。大腸桿菌細胞作為原核細胞，常作為基因工程的受體細胞，其優(yōu)點是_____________________________________________________________________（答出兩點）。（3）影印接種就是用絲絨做成與平板大小相近的印章，然后把長有菌落的母平板倒置在絲絨印章上，輕輕印一下，再把此印章在新的培養(yǎng)基平板上輕輕印一下。經(jīng)培養(yǎng)后，比較平板上長出的菌落與母平板上的菌落位置，推測可能導入了重組質(zhì)粒的菌落。篩選重組質(zhì)粒時，培養(yǎng)基甲應添加的抗生素是，培養(yǎng)基乙添加的抗生素是，根據(jù)圖示結(jié)果，從培養(yǎng)基甲中應選擇編號為的菌落進行培養(yǎng)，其他菌落導入的是。答案（1）EcoRⅠ和PstⅠTikⅢ會破壞質(zhì)粒的復制原點，而BamHⅠ會破壞目的基因（2）Ca2＋使大腸桿菌處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)細胞結(jié)構(gòu)簡單、繁殖速度快、遺傳物質(zhì)相對較少（3）新霉素氨芐青霉素b、c不含目的基因的普通質(zhì)粒解析（1）構(gòu)建重組質(zhì)粒時需要切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，分析圖示可知，應該用EcoRⅠ和PstⅠ兩種限制酶同時進行切割，不使用其他兩種酶切割的原因是TikⅢ會破壞質(zhì)粒的復制原點，而BamHⅠ會破壞目的基因。（2）將外源DNA分子導入大腸桿菌前要用Ca2＋處理大腸桿菌，目的是使大腸桿菌處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。原核細胞作為基因工程的受體細胞的優(yōu)點在于細胞結(jié)構(gòu)簡單、繁殖速度快、遺傳物質(zhì)相對較少。（3）PstⅠ進行切割時會破壞質(zhì)粒上的氨芐青霉素抗性基因，根據(jù)圖示可知，b和c菌落能在培養(yǎng)基甲中增殖，但不能在培養(yǎng)基乙中增殖。培養(yǎng)基甲添加的是新霉素，培養(yǎng)基乙添加的是氨芐青霉素。應選擇b、c菌落進行培養(yǎng)，獲得工程菌。第1節(jié)重組DNA技術的基本工具課程內(nèi)容標準核心素養(yǎng)對接1.簡述重組DNA技術所需的三種基本工具及其作用。2.認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術創(chuàng)新。3.進行DNA的粗提取與鑒定。1.科學思維——模擬重組DNA分子的操作過程，說出合成新DNA分子的基本原理。2.科學探究——結(jié)合實驗室條件，對DNA進行粗提取和鑒定。知識點1基因工程及其誕生與發(fā)展1.基因工程的概念2.基因工程的誕生和發(fā)展(1)基因工程的誕生(2)基因工程的發(fā)展知識點2重組DNA技術的基本工具1.限制性內(nèi)切核酸酶(簡稱限制酶)——“分子手術刀”是一類酶而不是一種酶對所連接的DNA片段兩端的堿基序列沒有專一性要求2.DNA連接酶——“分子縫合針”(1)作用：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開的磷酸二酯鍵。(2)種類3.基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”(1)常用載體——質(zhì)粒①化學本質(zhì)：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。②質(zhì)粒作為載體所具備的條件及原因(2)其他載體：噬菌體、動植物病毒等。(3)功能①相當于一種運輸工具，將外源基因送入受體細胞。②攜帶外源基因在受體細胞內(nèi)大量復制。(1)基因工程是人工操作導致的染色體變異，變異是不定向的(×)(2)S型細菌的DNA進入R型細菌并使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，發(fā)生了基因重組(√)(3)DNA連接酶可以連接目的基因與載體的氫鍵，形成重組DNA(×)(4)E.coliDNA連接酶既能連接黏性末端，又能連接平末端(×)(5)限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程中常用的三種工具酶(×)(6)新冠病毒(RNA病毒)可以作為基因工程的載體(×)eq\x(教材P71圖示拓展)1.已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ識別的堿基序列和酶切位點分別為和，分析回答下列問題：(1)在圖中畫出兩種限制酶切割DNA后產(chǎn)生的末端。(2)寫出產(chǎn)生的末端種類：①產(chǎn)生的是黏性末端；②產(chǎn)生的是平末端。(3)限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ識別的堿基序列不同，切割位點不同(填“相同”或“不同”)，說明限制酶具有專一性。(4)要將限制酶SmaⅠ切割后產(chǎn)生的末端連接起來，需要T4__DNA連接酶。eq\x(教材P72圖示拓展)2.根據(jù)大腸桿菌及質(zhì)粒結(jié)構(gòu)模式圖完成下列問題：(1)圖中A、B分別代表的物質(zhì)是擬核DNA、質(zhì)粒。(2)①②兩點具有限制酶切點的是①。(3)圖中氨芐青霉素抗性基因可作為標記基因。探究點一重組DNA技術的工具酶1.圖1和圖2分別表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意圖。請據(jù)圖回答：請說出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶識別的堿基序列、切割位點以及EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶作用的結(jié)果分別是什么？提示EcoRⅠ限制酶識別的堿基序列是GAATTC，切割位點在G和A之間；SmaⅠ限制酶識別的堿基序列是CCCGGG，切割位點在C和G之間。EcoRⅠ限制酶將DNA切割成黏性末端，SmaⅠ限制酶將DNA切割成平末端。2.BamHⅠ和BclⅠ是兩種限制酶，其識別序列及切割位點如下表所示。限制酶BamHⅠBclⅠ識別序列及切割位點(1)限制酶不能(填“能”或“不能”)切割原核細胞自身的DNA，試推測其理由是原核細胞DNA中不存在限制酶的識別序列或能被識別的序列被修飾了。(2)若某鏈狀DNA分子中含有兩個BamHⅠ的識別序列，該DNA分子將被切成3個片段，共斷裂4個磷酸二酯鍵。(3)請畫出BclⅠ切割后產(chǎn)生的末端。提示eq\a\vs4\al(—TGATCA—,—ACTAGT—)(4)BamHⅠ和BclⅠ切割后產(chǎn)生的黏性末端能否被DNA連接酶連接？說明你的理由。提示能，二者切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，可被DNA連接酶連接。(5)為什么不同生物的DNA分子能拼接起來？提示①DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸；②雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)；③DNA分子都遵循堿基互補配對原則。(1)基因工程的理論基礎(2)DNA連接酶與限制性內(nèi)切核酸酶的關系①區(qū)別②兩者的關系[例1]如圖表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相關的酶作用位點。下列敘述錯誤的是()A.甲、乙、丙都屬于黏性末端B.甲、乙片段可形成重組DNA分子，但甲、丙不能C.DNA連接酶的作用位點在乙圖中b處D.切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子答案C解析由圖可知，甲、乙、丙都屬于黏性末端，A正確；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA連接酶的作用下形成重組DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它們之間不能形成重組DNA分子，B正確；DNA連接酶催化磷酸基團和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，C錯誤；切割甲的限制酶的識別序列為GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重組DNA分子序列為GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子，D正確。[例2]下列關于DNA連接酶的敘述，正確的是()A.DNA連接酶連接的是兩個DNA片段堿基對之間的氫鍵B.DNA連接酶連接的是DNA單鏈上的磷酸和脫氧核糖C.DNA連接酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端D.E.coliDNA連接酶能將雙鏈DNA片段互補的平末端連接起來答案B解析DNA連接酶連接的是兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵，A錯誤；DNA連接酶連接的是兩個DNA雙鏈片段之間的磷酸和脫氧核糖，使每一條鏈的兩者之間形成磷酸二酯鍵，B正確、C錯誤；E.coliDNA連接酶只能將具有互補黏性末端的DNA片段連接起來，D錯誤。探究點二基因工程的載體分析質(zhì)粒載體結(jié)構(gòu)模式圖，回答下列問題：(1)質(zhì)粒上的××抗性基因在基因工程中的作用是作為標記基因，便于重組DNA分子的篩選。(2)將外源基因直接導入受體細胞可行嗎？為什么？提示不可行；直接把外源基因?qū)胧荏w細胞，外源基因在細胞內(nèi)不能進行復制、轉(zhuǎn)錄和穩(wěn)定保存。(3)為使外源基因插入質(zhì)粒中，質(zhì)粒需具備什么條件？提示質(zhì)粒應有一個至多個限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點，供外源基因插入其中。1.載體上標記基因的標記原理載體上的標記基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細胞沒有抵抗相關抗生素的能力。當含有抗生素抗性基因的載體進入受體細胞后，抗性基因在受體細胞內(nèi)表達，使受體細胞能夠抵抗相應抗生素，所以在受體細胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細胞，原理如圖所示：2.基因工程載體需具備的條件(1)能自我復制：能夠在受體細胞中進行自我復制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復制。(2)有切割位點：有一個至多個限制酶切割位點，供外源基因插入其中。(3)具有標記基因：具有特殊的標記基因，便于重組DNA分子的篩選。(4)無毒害作用：對受體細胞無毒害作用，否則受體細胞將受到損傷甚至死亡。說明：一般來說，天然載體不能同時滿足所有條件，要對其進行人工改造才可以使用。3.基因工程中的載體與細胞膜上的載體蛋白的區(qū)別[例3]作為基因的運輸工具——載體必須具備的條件之一及理由是()A.能夠在受體細胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復制，以便提供大量的目的基因B.具有多個限制酶切割位點，便于目的基因的表達C.具有某些標記基因，使目的基因能夠與其結(jié)合D.對受體細胞無傷害，便于重組DNA的鑒定和選擇答案A解析作為載體必須能夠在宿主細胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復制，以便提供大量的目的基因，A正確；作為載體必須具有一個至多個限制酶切割位點，便于目的基因的插入，B錯誤；作為載體必須具有某些標記基因，以便于重組DNA分子的篩選，C錯誤；載體需對受體細胞無傷害，但其目的不是便于重組DNA的鑒定和選擇，D錯誤。[例4]下列有關基因工程中載體的說法正確的是()A.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)粒是一種獨立于細菌擬核外的鏈狀DNA分子D.作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應有對重組DNA進行鑒定和選擇的標記基因答案D解析基因工程操作中，被用作載體的質(zhì)粒是在天然質(zhì)粒的基礎上進行過人工改造的，A錯誤；作為基因工程的載體，必須具備一定的條件，而自然界中的質(zhì)粒不一定具備相應的條件，因此不一定可以作為基因工程中的載體，B錯誤；質(zhì)粒是一種獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外的環(huán)狀雙鏈DNA分子，C錯誤；作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應有標記基因，便于對重組DNA進行鑒定和選擇，D正確。探究點三DNA的粗提取與鑒定1.實驗原理(1)DNA不溶于酒精，某些蛋白質(zhì)溶于酒精。(2)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。(3)在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍色。2.實驗步驟★沸水浴下DNA與二苯胺試劑反應，溶液呈現(xiàn)藍色思考(1)充分研磨的目的是裂解細胞，釋放DNA。(2)在研磨液過濾獲得的上清液中加入體積分數(shù)為95%的酒精溶液的目的是使DNA析出(填“溶解”或“析出”)，依據(jù)的原理是DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精。(3)用玻璃棒攪拌時沿一個方向攪拌的目的是防止DNA斷裂。[例5]下表關于“DNA粗提取與鑒定”實驗的表述，不正確的是()選項試劑操作作用A研磨液與生物材料混合提取溶解DNAB2(mol·L－1)NaCl溶液與提取出的DNA混合溶解DNAC預冷的酒精加入到離心后的上清液中溶解DNAD二苯胺試劑加入到溶解有DNA的NaCl溶液中鑒定DNA答案C解析DNA不溶于酒精，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進一步分離，C錯誤。[例6]下列有關“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是()A.新鮮豬血、菜花等動植物材料均可用于DNA的粗提取B.植物材料需先研磨破碎細胞C.DNA只能溶于2mol/L的NaCl溶液D.溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑后顏色呈紫色答案B解析豬是哺乳動物，其成熟紅細胞內(nèi)沒有細胞核，所以豬血不能用于DNA的粗提取，A錯誤；植物細胞有細胞壁，因此選用植物細胞提取DNA時，需先研磨破碎細胞，B正確；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在2mol/L的NaCl溶液中溶解度高，C錯誤；溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑，沸水浴加熱后冷卻，顏色應呈現(xiàn)藍色，D錯誤。DNA的粗提取與鑒定實驗成功關鍵點(1)本實驗不能用哺乳動物成熟的紅細胞作實驗材料，原因是哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核(無DNA)，可選用雞血細胞作材料。(2)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定的效果。(3)提取植物細胞的DNA，在研磨時加入NaCl的目的是溶解DNA。(4)在DNA進一步提純時，選用預冷的體積分數(shù)為95%的酒精的作用是溶解雜質(zhì)和析出DNA。思維導圖晨讀必背1.限制性內(nèi)切核酸酶能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。2.E.coliDNA連接酶只能將具有互補黏性末端的DNA片段連接起來，而T4DNA連接酶既能連接黏性末端也能連接平末端。3.質(zhì)粒作為基因工程的載體需具備的條件：能在宿主細胞進行自我復制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復制；具有一個至多個限制酶切割位點；具有標記基因。4.DNA粗提取與鑒定的原理：DNA溶于2mol/L的NaCl溶液，不溶于酒精，在沸水浴加熱條件下遇二苯胺會呈現(xiàn)藍色。隨堂檢測1.科學家經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興的生物技術——基因工程。實施該工程的最終目的是()A.定向?qū)NA分子進行人工“剪切”B.在生物體外對DNA分子進行改造C.定向改造生物的遺傳性狀D.定向提取生物體的DNA分子答案C解析實施基因工程的最終目的是定向改造生物的遺傳性狀，C正確。2.如表為常用的限制酶及其識別序列和切割位點，據(jù)表分析以下說法正確的是()限制酶BamHⅠEcoRⅠHindⅡ識別序列和切割位點G↓GATCCG↓AATTCGTY↓RAC限制酶KpnⅠSau3AⅠSmaⅠ識別序列和切割位點GGTAC↓C↓GATCCCC↓GGG(注：Y表示C或T，R表示A或G)A.一種限制酶只能識別一種脫氧核苷酸序列B.限制酶的切割位點一定位于識別序列的內(nèi)部C.不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端D.限制酶切割后形成的不一定都是黏性末端答案D解析由于Y表示C或T，R表示A或G，說明一種限制性內(nèi)切核酸酶能識別一種或多種特定的脫氧核苷酸序列，A錯誤；限制酶的切割位點不一定在識別序列的內(nèi)部，如Sau3AⅠ，B錯誤；不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，如EcoRⅠ、HindⅡ、KpnⅠ切割后形成的黏性末端各不相同，而BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端相同，C錯誤。3.下圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應的酶依次是()A.DNA連接酶、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA連接酶C.解旋酶、限制酶、DNA連接酶D.限制酶、DNA連接酶、解旋酶答案C解析解旋酶破壞氫鍵，限制酶破壞磷酸二酯鍵，DNA連接酶形成磷酸二酯鍵。4.以下有關重組DNA技術的基本工具的說法中，正確的是()A.一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識別某種特定的脫氧核苷酸序列B.質(zhì)粒是基因工程中唯一的載體C.載體必須具備的條件之一是具有多個限制性內(nèi)切核酸酶切割位點，以便與外源基因連接D.DNA連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵答案A解析限制性內(nèi)切核酸酶具有專一性，一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識別某種特定的脫氧核苷酸序列。質(zhì)粒是最常用的載體，除質(zhì)粒外，噬菌體、動植物病毒等也可作載體。載體必須具備的條件之一是具有一個至多個限制性內(nèi)切核酸酶切割位點。而不是必須具備多個限制性內(nèi)切核酸酶切割位點。DNA連接酶的作用是恢復被限制性內(nèi)切核酸酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。eq\a\vs4\al\co1(課后·分層訓練)(時間：30分鐘)知識點1基因工程及其誕生與發(fā)展1.下列有關基因工程誕生的說法，錯誤的是()A.基因工程是在生物化學、分子生物學和微生物學等學科的基礎上發(fā)展起來的B.工具酶和載體的發(fā)現(xiàn)使基因工程的實施成為可能C.遺傳密碼的破譯為基因的分離和合成提供了理論依據(jù)D.基因工程必須在同物種間進行答案D解析1973年，科學家證明質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，打破了物種間的障礙，實現(xiàn)了物種間的基因交流，D錯誤。2.科學家把兔子血紅蛋白基因?qū)氪竽c桿菌細胞中，在大腸桿菌細胞中合成了兔子的血紅蛋白。下列關于這一先進技術的理論依據(jù)不正確的是()A.所有生物共用一套遺傳密碼B.基因能控制蛋白質(zhì)的合成C.兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，都遵循相同的堿基互補配對原則D.兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先答案D解析題干表述的是目的基因?qū)胧荏w細胞并得以表達的過程，目的基因在不同生物細胞中能夠表達出相同的蛋白質(zhì)，說明控制其合成的mRNA上的密碼子是共用的，相同的密碼子決定相同的氨基酸，A項正確；基因是通過轉(zhuǎn)錄獲得mRNA，進而控制蛋白質(zhì)的合成，B項正確；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，只要是雙鏈DNA都遵循堿基互補配對原則，其組成原料都是四種脫氧核苷酸，C項正確；生物之間是否有共同的原始祖先與轉(zhuǎn)基因技術之間沒有必然關系，D項錯誤。知識點2重組DNA技術的工具酶3.下列關于限制酶的說法正確的是()A.限制酶主要是從真核生物中分離純化出來的B.一種限制酶通常只能識別一種特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵答案B解析限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，A錯誤；DNA分子經(jīng)限制酶切割后形成黏性末端或平末端，C錯誤；限制酶的作用部位是雙鏈DNA分子特定核苷酸之間的磷酸二酯鍵，D錯誤。4.下列關于基因工程中的DNA連接酶的敘述，不正確的是()A.DNA連接酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)B.DNA連接酶能夠連接兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵C.基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA連接酶D.根據(jù)來源不同，DNA連接酶可分為E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩大類答案C解析DNA連接酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，根據(jù)來源不同可分為E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩大類，DNA連接酶連接的是兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵，而DNA聚合酶連接的是DNA片段與游離的脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA連接酶，故選C。5.EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶識別的序列均由6個核苷酸組成，但切割后產(chǎn)生的結(jié)果不同，其識別序列和切割位點(圖中箭頭處)分別如下圖所示，據(jù)圖分析下列敘述正確的是()A.所有限制酶的識別序列均由6個核苷酸序列組成B.SmaⅠ限制酶切割后產(chǎn)生的是黏性末端C.用連接酶連接平末端和黏性末端的連接效率一樣D.細菌細胞內(nèi)限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵答案D解析不是所有限制酶的識別序列均由6個核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識別序列由4個、8個或其他數(shù)量的核苷酸序列組成；據(jù)圖可知，SmaⅠ限制酶在它識別序列的中心軸線處將DNA片段切開，產(chǎn)生的是平末端；以T4DNA連接酶為例，其連接平末端的效率相對較低；細菌細胞內(nèi)的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御體系。知識點3基因工程的載體6.下列關于質(zhì)粒的敘述，正確的是()A.質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器B.質(zhì)粒是獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外且能夠自我復制的環(huán)狀雙鏈DNA分子C.細菌質(zhì)粒和真核細胞DNA的基本組成單位不同D.細菌質(zhì)粒的復制過程一定是在細胞外獨立進行的答案B解析質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子，不是細胞器，A錯誤，B正確；細菌質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子，和真核細胞DNA的基本組成單位相同，均為脫氧核苷酸，C錯誤；質(zhì)粒能在細胞中進行自我復制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復制，D錯誤。知識點4DNA的粗提取與鑒定7.下列與DNA粗提取和鑒定過程有關的敘述，正確的是()A.將豬的成熟紅細胞置于清水中，紅細胞漲破后將DNA釋放出來B.用2mol/L的NaCl溶液溶解提取物并離心后，須保留上清液C.在提取液中加入體積分數(shù)為75%的預冷的酒精后DNA會與蛋白質(zhì)分離并析出D.將提取到的絲狀物與二苯胺試劑充分混勻后溶液迅速變?yōu)樗{色答案B解析豬屬于哺乳動物，哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，不能用于DNA的粗提取，A錯誤；DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度較大，故用2mol/L的NaCl溶液溶解提取物并離心后，須保留上清液，B正確；在提取液中加入體積分數(shù)為95%的預冷的酒精后DNA會與蛋白質(zhì)分離并析出，C錯誤；將提取到的絲狀物先溶解到2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺試劑，沸水浴加熱后溶液變?yōu)樗{色，D錯誤。8.下列各種酶及其作用對應關系不正確的是()A.限制酶——識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開B.RNA聚合酶——與基因的特定位點結(jié)合，催化遺傳信息的翻譯C.DNA連接酶——將分開的DNA片段通過特定末端連接在一起D.DNA聚合酶——將單個脫氧核苷酸連接到已有的核苷酸鏈上答案B解析限制酶能識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一條鏈中