新高考生物三輪沖刺微專題提能練：基因工程的工具、原理和應(yīng)用（含解析）

！新高考生物三輪沖刺微專題提能練基因工程的工具、原理和應(yīng)用一、選擇題1、基因工程操作的核心步驟是()A．獲取目的基因B．構(gòu)建基因表達(dá)載體C．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D．目的基因的檢測(cè)與鑒定答案：B解析：基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲?。虎诨虮磉_(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定。其中，構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心步驟。2、下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A．蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要B．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變其結(jié)構(gòu)C．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子D．蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程答案：B解析：由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過(guò)改造基因來(lái)完成，而不是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，B項(xiàng)錯(cuò)誤。3、科學(xué)家采用基因工程技術(shù)將矮牽牛中控制藍(lán)色色素合成的基因a轉(zhuǎn)移到玫瑰中，以培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是()A．利用DNA分子雜交技術(shù)從矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因aB．用氯化鈣溶液處理玫瑰葉肉細(xì)胞，使其處于感受態(tài)C．用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞D．將基因a導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞的液泡中，防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰答案：A解析：將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時(shí)，用氯化鈣溶液處理受體細(xì)胞，可使其處于感受態(tài)，利于目的基因的導(dǎo)入；由于不知道標(biāo)記基因，用含四環(huán)素的培養(yǎng)基不一定能篩選出轉(zhuǎn)基因玫瑰細(xì)胞；將目的基因?qū)朊倒迦~肉細(xì)胞的葉綠體基因組中，可防止其經(jīng)花粉進(jìn)入野生玫瑰，液泡中無(wú)DNA。4、如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②答案：C解析：限制酶能夠識(shí)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，因此①符合；DNA聚合酶用于DNA分子的復(fù)制，能在單鏈上將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來(lái)，因此④符合；DNA連接酶能在具有相同或互補(bǔ)堿基末端的兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，因此②符合；解旋酶能夠?qū)NA分子的雙螺旋解開(kāi)，因此③符合。5、質(zhì)粒是細(xì)菌中的有機(jī)分子，下列對(duì)其描述正確的是()A．質(zhì)粒完全水解后最多可產(chǎn)生4種化合物B．質(zhì)粒能夠自主復(fù)制C．質(zhì)粒中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D．質(zhì)粒是基因工程的工具酶答案：B解析：質(zhì)粒是一種具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子，不含游離的磷酸基團(tuán)，完全水解后最多可產(chǎn)生6種化合物：脫氧核糖、磷酸、4種含氮堿基，A、C錯(cuò)誤，B正確；質(zhì)粒是基因工程的工具——載體，不是工具酶，D錯(cuò)誤。6、基因工程在操作過(guò)程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關(guān)基本工具的敘述，正確的是()A．所有限制酶的識(shí)別序列均由6個(gè)核苷酸組成B．所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端C．真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒D．原核生物體內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子來(lái)保護(hù)自身答案：D解析：大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列由4、5或8個(gè)核苷酸組成，A錯(cuò)誤；DNA連接酶包括E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，前者只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來(lái)，B錯(cuò)誤；在基因工程操作中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的，C錯(cuò)誤。7、α1-抗胰蛋白酶缺乏癥是北美常見(jiàn)的一種單基因遺傳病，患者成年后會(huì)出現(xiàn)肺氣腫及其他疾病，嚴(yán)重者甚至死亡。利用基因工程技術(shù)將控制該酶合成的基因?qū)胙虻氖芫?，最終培育出能在乳腺細(xì)胞表達(dá)人α1-抗胰蛋白酶的轉(zhuǎn)基因羊，從而更容易獲得這種酶。下列關(guān)于該過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．載體上綠色熒光蛋白基因(GFP基因)的作用是便于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞B．將目的基因與羊膀胱上皮細(xì)胞的蛋白基因的啟動(dòng)子重組，導(dǎo)入羊的受精卵中，將會(huì)更加容易得到α1-抗胰蛋白酶C．培養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因羊的所有細(xì)胞中都含有該目的基因，故該羊有性生殖產(chǎn)生的后代也都能產(chǎn)生α1-抗胰蛋白酶D．目的基因與載體重組過(guò)程需要DNA連接酶的催化作用答案：C解析：載體上綠色熒光蛋白基因作為標(biāo)記基因，可用于篩選含目的基因的受體細(xì)胞，A對(duì)；將目的基因?qū)胧芫阎锌芍频冒螂咨锓磻?yīng)器，獲取產(chǎn)品將不受性別和發(fā)育時(shí)期的限制，B對(duì)；轉(zhuǎn)基因羊有性生殖產(chǎn)生的后代會(huì)發(fā)生性狀分離，有的子代不再具有轉(zhuǎn)基因生物的特性，C錯(cuò)；基因表達(dá)載體的構(gòu)建需要限制酶和DNA連接酶，D對(duì)。8、下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)答案：D解析：目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物，A正確；限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶，B正確；胰島素具有生物活性，胰島素原不具有生物活性，所以人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性，C正確；載體上的抗性基因可用于篩選含重組DNA的細(xì)胞，但不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)，D錯(cuò)誤。9、北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A．過(guò)程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測(cè)序B．將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白C．過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因是否存在及其是否完全表達(dá)答案：B解析：過(guò)程①中通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚的基因組測(cè)序，A錯(cuò)誤；將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達(dá)的新基因可能不再是抗凍基因，B正確；利用農(nóng)桿菌的目的是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，而不是篩選重組質(zhì)粒，C錯(cuò)誤；應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測(cè)受體細(xì)胞中是否成功導(dǎo)入了目的基因，但不能檢測(cè)目的基因是否完全表達(dá)，D錯(cuò)誤。10、質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列關(guān)于質(zhì)粒的說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)粒在宿主細(xì)胞內(nèi)都要整合到染色體DNA上B．質(zhì)粒是獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外的小型細(xì)胞器C．基因工程操作中的質(zhì)粒一般都是經(jīng)過(guò)人工改造的D．質(zhì)粒上堿基之間數(shù)量存在A＋G＝U＋C答案：C解析：基因工程使用的載體需有一至多個(gè)酶切位點(diǎn)，具有自我復(fù)制的能力，有標(biāo)記基因，對(duì)受體細(xì)胞安全，且分子大小適合。而自然存在的質(zhì)粒DNA分子并不完全具備上述條件，都要進(jìn)行人工改造后才能用于基因工程操作。而質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不一定都要整合到染色體DNA上，如宿主細(xì)胞是細(xì)菌細(xì)胞則不需整合。質(zhì)粒是小型環(huán)狀雙鏈DNA分子而不是細(xì)胞器，也不會(huì)有堿基U。11、下列有關(guān)DNA連接酶的說(shuō)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(kāi)的雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)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(gè)脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，B錯(cuò)誤；E·coliDNA連接酶只能連接有黏性末端的DNA片段，C錯(cuò)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(cuò)誤。12、下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()答案：C解析：A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列。B項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長(zhǎng)。C項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。D項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞。13、質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列有關(guān)質(zhì)粒的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，某些病毒也具有B．質(zhì)粒作為載體時(shí)，應(yīng)具有標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn)C．質(zhì)?？蓪⒛康幕蛘系饺旧wDNA上D．質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存，并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制答案：A解析：質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，不僅存在于細(xì)菌中，也存在于某些真核生物中，但病毒中沒(méi)有質(zhì)粒，A錯(cuò)誤；質(zhì)粒作為載體時(shí)，應(yīng)具有標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，B正確；質(zhì)粒攜帶目的基因進(jìn)入細(xì)胞后，進(jìn)行自主復(fù)制，或?qū)⒛康幕蛘系绞荏w細(xì)胞染色體DNA上，C正確；質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存，并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，D正確。14、下列有關(guān)基因工程和酶的敘述，正確的是()A．同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性B．載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C．限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D．DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵答案：C解析：一種限制酶可識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，因此具有專一性。載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒等，可能是物質(zhì)，也可能是生物；載體蛋白本質(zhì)是蛋白質(zhì)。煙草花葉病毒的核酸為RNA，限制酶不能切割。DNA連接酶可催化兩個(gè)相同末端的DNA片段間形成磷酸二酯鍵。15、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(yīng)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：解旋酶可催化堿基之間氫鍵(①)的斷裂，限制酶可使兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵(②)斷開(kāi)，而DNA連接酶則催化磷酸二酯鍵(③)的形成。16、玉米的PEPC酶固定CO2的能力較水稻的強(qiáng)60倍。我國(guó)科學(xué)家正致力于將玉米的PEPC基因?qū)胨局?，以提高水稻產(chǎn)量。下列有關(guān)該應(yīng)用技術(shù)的敘述，不正確的是()A．該技術(shù)是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的B．該技術(shù)的操作環(huán)境是生物體內(nèi)C．該技術(shù)的原理是基因重組D．該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是定向產(chǎn)生人類需要的生物類型答案：B解析：由題意可知，該技術(shù)為基因工程，是在生物體外進(jìn)行的操作。17、據(jù)圖判斷，有關(guān)對(duì)幾種酶功能的敘述錯(cuò)誤的是()A．限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處B．DNA聚合酶可以連接a處C．解旋酶可以使b處解開(kāi)D．DNA連接酶可以連接c處答案：D解析：a處指的是兩個(gè)相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是一個(gè)脫氧核苷酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵，DNA連接酶不能連接此化學(xué)鍵。18、下列敘述符合基因工程概念的是()A．加熱殺死的S型細(xì)菌和活的R型細(xì)菌一起培養(yǎng)得到活的S型細(xì)菌B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上答案：B解析：基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是一種人為的操作過(guò)程。A項(xiàng)屬于基因重組，但由于S型細(xì)菌的基因不是人為導(dǎo)入R型細(xì)菌的，故不屬于基因工程的范疇，不符合題意；B項(xiàng)符合基因工程的概念，符合題意；C項(xiàng)屬于誘變育種，不符合題意；D項(xiàng)外源基因?qū)爰?xì)菌不是人為操作的，不屬于基因工程的范疇，不符合題意。19、現(xiàn)有一長(zhǎng)度為1000個(gè)堿基對(duì)(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ單獨(dú)酶切得到400bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()答案：D解析：由題意可知，此DNA分子呈環(huán)狀，只留下C、D兩項(xiàng)供選，由“用EcoRⅠ、KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200bp和600bp兩種長(zhǎng)度的DNA分子”可確定只能選D。20、對(duì)下圖所示黏性末端的相關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性核酸內(nèi)切酶催化產(chǎn)生的B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重組DNA分子，但甲、丙之間不能C．DNA連接酶作用位點(diǎn)在b處，催化磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成化學(xué)鍵D．切割甲的限制性核酸內(nèi)切酶不能識(shí)別由甲、乙片段形成的重組DNA分子答案：C解析：甲圖表示在G和A之間進(jìn)行剪切，乙圖表示在C和A之間進(jìn)行剪切，丙圖表示在C和T之間進(jìn)行剪切，因此三者需要不同的限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行剪切，A正確；甲和乙的黏性末端相同，能夠通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)形成重組DNA分子，但甲和丙不行，B正確；DNA連接酶作用的位點(diǎn)是磷酸二酯鍵，乙圖中的a和b分別表示磷酸二酯鍵和氫鍵，C錯(cuò)誤；甲和乙形成的重組DNA分子相應(yīng)位置的DNA堿基序列為eq\a\vs4\al(—GAATTG—,—CTTAAC—)，而甲圖表示在G和A之間切割，所以該重組序列不能被切割甲的限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別，D正確。二、非選擇題21、幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是______________。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是______________________________________。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是_____________。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是________(答出兩點(diǎn)即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是____________。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒(méi)有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是______________________________________。解析：(1)與老葉相比，嫩葉組織細(xì)胞易破碎，容易提取到幾丁質(zhì)酶的mRNA。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料獲得cDNA的原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)且目的基因無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子。(4)DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株不具備所期望的性狀表現(xiàn)，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。答案：(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA(3)目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常22、多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損，成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期?？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)提取目的基因①若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)________獲取PG基因。②在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確?；虻姆聪蜣D(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有______________結(jié)合位點(diǎn)。③重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是__________。(2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有________的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。培養(yǎng)24～48h后取樣，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，通過(guò)觀察細(xì)胞______________________來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與_________互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。解析：(1)已獲取PG的mRNA，可通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)的方法獲得目的基因。因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要RNA聚合酶。將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是大量復(fù)制目的基因。(2)由圖可知，重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞，故可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。植物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，可以用來(lái)鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)由圖示可知，反義RNA與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制翻譯過(guò)程。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長(zhǎng)，則可肯定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。答案：(1)①逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)②RNA聚合酶③使目的基因隨質(zhì)粒的復(fù)制而復(fù)制(2)卡那霉素是否發(fā)生質(zhì)壁分離(3)天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA長(zhǎng)23、如下是利用基因工程培育抗蟲(chóng)大豆的流程圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(抗蟲(chóng)基因,Ti質(zhì)粒))eq\o(→,\s\up7(①構(gòu)建))eq\o(\s\up7(基因表),\s\do5(達(dá)載體))eq\o(→,\s\up7(②轉(zhuǎn)入))農(nóng)桿菌eq\o(→,\s\up7(③導(dǎo)入))eq\o(\s\up7(大豆),\s\do5(細(xì)胞))eq\o(→,\s\up7(④培育))eq\o(\s\up7(轉(zhuǎn)基因),\s\do5(抗蟲(chóng)大豆))(1)上述流程的核心步驟是________(填序號(hào))，完成步驟④利用了____________技術(shù)。(2)如果從基因文庫(kù)中獲取抗蟲(chóng)基因，在構(gòu)建基因文庫(kù)過(guò)程需要用到的操作工具有_________；如果通過(guò)PCR技術(shù)獲取抗蟲(chóng)基因，則需要準(zhǔn)備4個(gè)物質(zhì)條件，除需含目的基因的DNA和原料外，還需要_______________________。(3)該流程選用農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒作為載體的主要原因是___。(4)從分子水平上檢測(cè)大豆細(xì)胞中是否導(dǎo)入抗蟲(chóng)基因的方法是________，從個(gè)體水平上檢測(cè)大豆植株是否有抗蟲(chóng)特性的方法是___________________。答案：(1)①植物組織培養(yǎng)(2)DNA連接酶、限制酶、載體已知核苷酸序列的引物、Taq酶(3)載體上T－DNA能將抗蟲(chóng)基因整合到宿主細(xì)胞的染色體上(4)DNA分子雜交將害蟲(chóng)放置在棉花上觀察害蟲(chóng)是否死亡解析(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。步驟④由大豆細(xì)胞發(fā)育成大豆植株，利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。(2)基因文庫(kù)指含某種生物全部或部分基因的受體菌群，其構(gòu)建過(guò)程中需要用到限制酶、DNA連接酶以及載體。獲得抗蟲(chóng)基因后，常利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，利用該技術(shù)擴(kuò)增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物，該技術(shù)的完成還需要耐高溫的DNA聚合酶(Taq酶)。(3)根據(jù)受體細(xì)胞不同，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法也不一樣。使用農(nóng)桿菌將抗蟲(chóng)基因?qū)氪蠖辜?xì)胞中，農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA可將抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移至大豆細(xì)胞染色體的DNA上。(4)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因大豆細(xì)胞染色體的DNA上是否插入目的基因可用DNA分子雜交技術(shù)；檢測(cè)大豆植株是否有抗蟲(chóng)特性可進(jìn)行抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)，即將害蟲(chóng)放置在棉花上觀察害蟲(chóng)是否死亡。24、肺細(xì)胞中的let－7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let－7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實(shí)現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)進(jìn)行過(guò)程①時(shí)，需用相關(guān)酶切開(kāi)載體以插入let－7基因，該酶破壞的化學(xué)鍵是___________。重組載體應(yīng)有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，該部位稱為_(kāi)_______________，同時(shí)，重組載體還應(yīng)有________________，以驅(qū)動(dòng)自身復(fù)制，以及_________，以鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因。(2)進(jìn)行過(guò)程②時(shí)，當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到表面________________時(shí)，需用________________酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞并進(jìn)行________________后繼續(xù)培養(yǎng)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，let－7基因影響癌基因RAS表達(dá)的機(jī)理如圖2所示。據(jù)圖分析，肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中____________含量減少引起的，作出該假設(shè)的依據(jù)是______________。答案：(1)磷酸二酯鍵啟動(dòng)子復(fù)制原點(diǎn)標(biāo)記基因(2)相互接觸胰蛋白(或膠原蛋白)分瓶(3)RAS蛋白據(jù)圖分析可知，RASmRNA和沒(méi)有翻譯功能的miRNA結(jié)合后能抑制RAS基因的翻譯，所以細(xì)胞中RAS蛋白質(zhì)的含量減少解析(1)過(guò)程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，在該過(guò)程中需要用限制酶對(duì)載體進(jìn)行切割，以便于目的基因的插入，該酶切割的是DNA分子中的磷酸二酯鍵。重組載體上的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，復(fù)制原點(diǎn)可以啟動(dòng)載體的自我復(fù)制，標(biāo)記基因可以鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因。(2)過(guò)程②表示用胰蛋白酶處理組織細(xì)胞獲得單個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞并進(jìn)行分瓶后繼續(xù)培養(yǎng)。(3)據(jù)圖2可知，let－7基因影響RAS基因表達(dá)的機(jī)理是let－7基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA與RAS基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物RASmRNA結(jié)合，使RAS基因翻譯受到抑制，引起細(xì)胞中的RAS蛋白含量減少，進(jìn)而導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖受到抑制。25、圖1表示含