重點(diǎn)培優(yōu)-限制酶的選擇與PCR技術(shù)引物的設(shè)計(jì)

重點(diǎn)培優(yōu)

限制酶的選擇與PCR技術(shù)

引物的設(shè)計(jì)（點(diǎn)擊進(jìn)入“專題驗(yàn)收評(píng)價(jià)”）培優(yōu)點(diǎn)(一)

限制酶的選擇方法基因工程操作中目的基因的獲取和基因表達(dá)載體的構(gòu)建都離不開限制性內(nèi)切核酸酶，只有選取合適的限制酶才能準(zhǔn)確切取目的基因，因此限制酶的選取是基因工程操作的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，近年來較難的高考試題大都圍繞限制酶的選取進(jìn)行考查。[應(yīng)用體驗(yàn)]1.(2023·全國新課標(biāo)卷)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(shí)別序列和切割位點(diǎn))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(diǎn)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連接酶連接答案：C

答案：C

解析：只用一種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，會(huì)使質(zhì)粒和目的基因發(fā)生自身環(huán)化或者使目的基因在質(zhì)粒中反向連接，且E.coliDNA連接酶無法連接酶3切出的平末端，A不符合題意；用酶1切割目的基因，產(chǎn)生的是黏性末端，用酶3切割質(zhì)粒，產(chǎn)生的是平末端，兩者切割后無法相互連接，B不符合題意；質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可使用T4DNA連接酶連接，使目的基因定向插到質(zhì)粒中，C符合題意；酶2和酶4切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，易導(dǎo)致目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化或者使目的基因在質(zhì)粒中反向連接，并且用酶4切割會(huì)破壞標(biāo)記基因，D不符合題意。2.(2023·溫州四校聯(lián)考)如圖為某質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。某基因不含圖中限制酶識(shí)別序列，為使PCR擴(kuò)增的該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒，則擴(kuò)增的該基因兩端需分別引入哪兩種限制酶的識(shí)別序列(

)A.NdeⅠ和BamHⅠ

B.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠ

D.EcoRⅠ和KpnⅠ答案：A

解析：構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，要將目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間，而且不能破壞啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、抗生素抗性基因等部位。故只能選用Nde

Ⅰ和BamHⅠ切割質(zhì)粒，因此在PCR擴(kuò)增的該基因的兩端需分別引入Nde

Ⅰ和BamHⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列。限制酶的選擇技巧(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)選擇限制酶|思|維|建|模|①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ。②為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn)，如圖乙)。(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)選擇限制酶(如圖)PCR技術(shù)既可以用于獲取目的基因，又可以用于目的基因的檢測(cè)與鑒定，是基因工程中重要技術(shù)之一，其應(yīng)用較強(qiáng)，因此對(duì)PCR技術(shù)的考查是命題的熱點(diǎn)，而PCR技術(shù)中引物的選擇與設(shè)計(jì)是PCR的關(guān)鍵。培優(yōu)點(diǎn)(二)

PCR中引物的設(shè)計(jì)[應(yīng)用體驗(yàn)]3.(2023·浙江6月選考)某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將綠色熒光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設(shè)計(jì)了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是

(

)A.Gata3基因的啟動(dòng)子無法控制GFP基因表達(dá)B.翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C.2號(hào)條帶的小鼠是野生型，4號(hào)條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D.若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子答案：B

解析：由圖甲可知，Gata3基因與GFP基因共用一個(gè)啟動(dòng)子，且兩基因能正常表達(dá)出相關(guān)蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；由于啟動(dòng)子在左側(cè)，基因在右側(cè)，轉(zhuǎn)錄基因時(shí)，先轉(zhuǎn)錄Gata3基因，再轉(zhuǎn)錄GFP基因，由于轉(zhuǎn)錄和翻譯的方向均是沿mRNA的5′→3′，因此翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正確；利用引物1和引物2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，大片段包含GFP基因編碼區(qū)和非編碼區(qū)片段，小片段不包含GFP基因編碼區(qū)片段，只有非編碼區(qū)片段，則2號(hào)小鼠是Gata3-GFP基因純合子，4號(hào)小鼠是野生型，C錯(cuò)誤；若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，雜合子和Gata3-GFP基因純合子均能擴(kuò)增出條帶，僅有Gata3基因時(shí)無法擴(kuò)增出條帶，不利于區(qū)分雜合子和純合子，D錯(cuò)誤。4.(2023·山東高考)科研人員構(gòu)建了可表達(dá)J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進(jìn)行了檢測(cè)，該質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中V5編碼序列表達(dá)標(biāo)簽短肽V5。(1)與圖甲中啟動(dòng)子結(jié)合的酶是_____________________________。除圖甲中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外，作為載體，質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有____________________________________________(答出2個(gè)結(jié)構(gòu)即可)。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒后，為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確，需進(jìn)行PCR檢測(cè)，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖甲中的引物________________。已知J基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈位于b鏈，由此可知引物F1與圖甲中J基因的______(填“a鏈”或“b鏈”)相應(yīng)部分的序列相同。(3)重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)后，用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測(cè)相應(yīng)蛋白是否表達(dá)以及表達(dá)水平，結(jié)果如圖乙所示。其中，出現(xiàn)條帶1證明細(xì)胞內(nèi)表達(dá)了____________，條帶2所檢出的蛋白________(填“是”或“不是”)由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。解析：(1)與啟動(dòng)子結(jié)合的酶是RNA聚合酶，圖中甲有啟動(dòng)子和終止子等，質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有限制酶切割位點(diǎn)、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等。(2)為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確，需進(jìn)行PCR檢測(cè)，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖甲中的引物F1和R2或F2和R1。b是模板鏈，而根據(jù)圖甲中啟動(dòng)子和終止子的位置可知轉(zhuǎn)錄方向是從左向右，對(duì)應(yīng)的模板鏈方向應(yīng)是3′→5′，非模板鏈(a鏈)是5′→3′。由于DNA復(fù)制的方向是子鏈的5′→3′，所以引物的延伸方向?yàn)?′→3′，引物結(jié)合的單鏈其方向是3′→5′，故與引物F1配對(duì)的單鏈?zhǔn)莃鏈，與引物F1相應(yīng)的部分序列相同的是a鏈。(3)據(jù)圖乙可知，用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測(cè)，均出現(xiàn)條帶1，說明條帶1是J-V5融合蛋白?？笿蛋白抗體檢測(cè)出現(xiàn)條帶2，抗V5抗體檢測(cè)不出現(xiàn)條帶2，說明條帶2所檢測(cè)出的蛋白不是由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。答案：(1)RNA聚合酶限制酶切割位點(diǎn)、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等(2)F1和R2(或F2和R1)

a鏈(3)J-V5融合蛋白不是|思|維|建|模|1.PCR技術(shù)需要引物的原因DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，因此，DNA的復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，因此DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。2.引物設(shè)計(jì)主要遵循的原則(1)引物的長度一般在20～30bp(堿基)，太短則特異性不夠強(qiáng)，太長則復(fù)性溫度會(huì)比較高。(2)引物G＋C含量以40%～60%為宜，太少擴(kuò)增效果不佳，過多則易出現(xiàn)非特異性條帶。4種堿基最好隨機(jī)分布。(3)兩條引物之間不能有連續(xù)4個(gè)堿基的互補(bǔ)配對(duì)，否則加入的引物自身形成雙鏈以至于得不到目的基因片段或影響PCR擴(kuò)增反應(yīng)的效率。(4)一條引物自身不能有大于4bp(堿基)的反向重復(fù)序列或自身互補(bǔ)序列的存在，這種序列可形成發(fā)夾結(jié)構(gòu)。如果這種結(jié)構(gòu)在PCR條件下穩(wěn)定，它會(huì)非常有效地阻止引物和模板之間的復(fù)性。(5)兩條引物的復(fù)性溫度相差不能大于5℃。操作時(shí)一般選擇較低的那個(gè)復(fù)性溫度，如果相差太大，另一條引物的非特異性結(jié)合就會(huì)增加。專題驗(yàn)收評(píng)價(jià)驗(yàn)收評(píng)價(jià)（一）基因工程一、選擇題1.(2023·溫州第一次適應(yīng)考)PCR廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷、法醫(yī)鑒定等方面。下列關(guān)于PCR過程的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A.需加入相應(yīng)引物

B.需對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心C.需加入ATP分子

D.需對(duì)DNA進(jìn)行預(yù)變性答案：C

解析：

PCR需加入一對(duì)相應(yīng)的引物，為DNA聚合酶提供結(jié)合位點(diǎn)，A正確；PCR需對(duì)反應(yīng)液進(jìn)行離心，離心的目的是使反應(yīng)液集中在微量離心管底部，提高反應(yīng)效率，B正確；PCR技術(shù)不需要加入ATP，PCR需要以4種脫氧核苷三磷酸(dNTP)為原料合成新的DNA鏈，這些原料水解就會(huì)釋放出能量，C錯(cuò)誤；PCR循環(huán)之前，通常要進(jìn)行一次預(yù)變性，預(yù)變性的目的是增加大分子模板DNA徹底變性的概率，D正確。2.為優(yōu)化目的基因(700bp)的PCR條件，研究者設(shè)計(jì)不同的退火溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，下列表述錯(cuò)誤的是

(

)A.陰性對(duì)照組可用無菌蒸餾水代替模板，其他成分相同B.電泳條帶的寬度、亮度與擴(kuò)增產(chǎn)物大小呈正相關(guān)C.退火溫度的高低會(huì)影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的純度D.58℃是本實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)增該基因的最佳退火溫度答案：B

解析：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照原則與單一變量原則，故陰性對(duì)照組可用無菌蒸餾水代替模板，其他成分相同，A正確；PCR技術(shù)中，反應(yīng)最終的電泳條帶的寬度、亮度與PCR起始狀態(tài)的模板DNA(或者模板)含量呈正相關(guān)，B錯(cuò)誤；退火溫度過高會(huì)破壞引物與模板的堿基配對(duì)，而退火溫度過低所得擴(kuò)增產(chǎn)物特異性低，兩者都會(huì)影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的純度，故退火溫度的高低會(huì)影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的純度，C正確；分析題圖可知，58℃條件下條帶寬度最大，說明反應(yīng)得到的目的基因最多，故該溫度是本實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)增該基因的最佳退火溫度，D正確。3.(2023·寧波二模)科學(xué)家培育了一種可以生產(chǎn)人血紅蛋白的轉(zhuǎn)基因煙草。下列敘述正確的是

(

)A.要獲得該轉(zhuǎn)基因煙草，首先要從人的成熟紅細(xì)胞內(nèi)獲取目的基因B.人血紅蛋白基因?qū)霟煵菁?xì)胞可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C.PCR不能用于鑒定受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因D.該基因插入到煙草染色體上使煙草發(fā)生染色體畸變答案：B

解析：人的成熟紅細(xì)胞內(nèi)無細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，無法獲取所需要的目的基因，A錯(cuò)誤；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，因此人血紅蛋白基因?qū)霟煵菁?xì)胞可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B正確；PCR能用于鑒定受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因以及目的基因是否成功轉(zhuǎn)錄，C錯(cuò)誤；該基因插入到煙草染色體上使煙草發(fā)生基因重組，D錯(cuò)誤。4.(2023·寧波海曙區(qū)期中)如果要用PCR擴(kuò)增以下DNA模板中的基因1，需要的一對(duì)引物序列是

(

)5′-CTTCGAAATTC-基因1-TCTCCCGATCGG-基因2-ATCCTTTGCTCT-3′A.引物Ⅰ是5′-CTTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-TCTCCCGATCGG-3′B.引物Ⅰ是5′-CTTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-CCGATCGGGAGA-3′C.引物Ⅰ是5′-GAAGCTTTAAG-3′，引物Ⅱ是5′-AGAGCAAAGGAT-3′D.引物Ⅰ是5′-GAAGCTTTAAG-3′，引物Ⅱ是5′-CCGATCGGGAGA-3′答案：B

解析：設(shè)計(jì)正向引物時(shí)，該引物序列應(yīng)該為待擴(kuò)增DNA序列接近5′端處的序列；設(shè)計(jì)反向引物時(shí)，該引物序列應(yīng)該是待擴(kuò)增DNA序列接近3′端處的序列的反向互補(bǔ)序列。因此，要用PCR擴(kuò)增題中DNA模板中的基因1(5′-CTTCGAAATTC-基因1-TCTCCCGATCGG-3′)，需要的一對(duì)引物序列可以是引物Ⅰ是5′-CTTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-CCGATCGGGAGA-3′。5.(2023·金華十校4月模擬)DNA粗提取時(shí)，向雞血細(xì)胞培養(yǎng)液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后得到濾液甲，在濾液甲中加入適量的物質(zhì)X、氯化鈉后，再次過濾得到濾液乙，在濾液乙中加入物質(zhì)Y，獲得DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.加入蒸餾水的目的是使細(xì)胞破裂B.物質(zhì)X可以是蛋白酶C.物質(zhì)Y可以是95%的冷酒精D.濾液甲和濾液乙的成分基本相同答案：D

解析：雞血細(xì)胞中無細(xì)胞壁，在蒸餾水中容易吸水漲破，故加入蒸餾水的目的是使細(xì)胞破裂，A正確；利用蛋白酶可分解濾液中的雜質(zhì)蛋白，故推測(cè)物質(zhì)X可以是蛋白酶，B正確；加入物質(zhì)Y獲得DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物，故物質(zhì)Y可以是95%的冷酒精，C正確；濾液甲和濾液乙的基本成分不同，其中濾液甲中主要含有蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，而濾液乙中DNA含量較多，D錯(cuò)誤。6.(2023·杭州3地第二次聯(lián)考)研究人員用EcoRⅠ和SmaⅠ兩種限制酶處理某DNA分子，圖1為EcoRⅠ切割該DNA分子后的結(jié)果；圖2是酶切后的凝膠電泳圖譜，其中1號(hào)泳道是DNAMarker，2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)分別是EcoRⅠ單獨(dú)處理、SmaⅠ單獨(dú)處理、兩種酶共同處理后的電泳結(jié)果。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.據(jù)圖1可知EcoRⅠ的識(shí)別序列為—GAATTC—，切割位點(diǎn)在G和A之間B.據(jù)圖2可知瓊脂糖凝膠的加樣孔在B端，且連著電泳槽的負(fù)極C.據(jù)圖2可知該DNA分子可能是含1000個(gè)堿基對(duì)的環(huán)狀DNAD.據(jù)圖2可知該DNA分子中兩種限制酶的酶切位點(diǎn)各有一個(gè)答案：B

解析：圖1中DNA雙鏈片段被切割成兩段，該片段序列是—GAATTC—，斷開的部位是在堿基G和A之間，A正確；相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)影響物質(zhì)在電泳時(shí)的遷移速率，DNA片段相對(duì)分子質(zhì)量越大，遷移速率越慢，據(jù)圖2可知瓊脂糖凝膠的加樣孔在A端，B錯(cuò)誤；由題意可知，2號(hào)、3號(hào)分別是EcoRⅠ單獨(dú)處理、SmaⅠ單獨(dú)處理后的電泳結(jié)果，兩個(gè)泳道均只出現(xiàn)一個(gè)DNA片段，且相對(duì)分子質(zhì)量均是1000，說明該DNA分子可能是含1000個(gè)堿基對(duì)的環(huán)狀DNA，C正確；圖2中4號(hào)是EcoRⅠ和SmaⅠ兩種酶共同處理后的電泳結(jié)果，顯示800bp和200bp兩個(gè)條帶，說明在該DNA分子中，兩種限制酶的酶切位點(diǎn)不同且各有一個(gè)，D正確。7.(2023·杭州重點(diǎn)中學(xué)期中)PCR技術(shù)是對(duì)體內(nèi)DNA復(fù)制過程的模仿，在基因診斷等許多方面發(fā)揮重要作用。其機(jī)理模式如圖所示，①②③表示DNA上的相關(guān)區(qū)段，a、b和c、d分別為引物的兩端?，F(xiàn)利用該技術(shù)擴(kuò)增片段②，下列描述正確的是

(

)A.圖中b、d端為5′端，a、c端為3′端B.設(shè)計(jì)相互容易發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)的甲、乙兩種引物，可以提高擴(kuò)增效率C.區(qū)段②中G—C堿基對(duì)的比例大小會(huì)影響到退火過程，對(duì)變性和延伸影響不大D.若擴(kuò)增得到m個(gè)含有區(qū)段②的DNA分子，則需要消耗m－1個(gè)引物甲答案：D

解析：根據(jù)基因片段②的引物位置，可確定a、d端為3′端，b、c端為5′端，A錯(cuò)誤；兩種引物之間不能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，以防止引物之間結(jié)合形成雙鏈，影響引物與DNA模板鏈的結(jié)合，B錯(cuò)誤；DNA中G—C堿基對(duì)比例大小會(huì)影響到熱穩(wěn)定性，因此對(duì)DNA變性解旋影響較大，C錯(cuò)誤；1個(gè)DNA分子經(jīng)過PCR得到m個(gè)含有區(qū)段②的DNA分子，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，理論上消耗的引物的數(shù)目為2m－2，其中消耗m－1個(gè)引物甲，D正確。閱讀下列材料，回答8～9題。產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(ETEC)能引起幼畜發(fā)生急性嚴(yán)重腹瀉，其直接致病因子為腸毒素，包括熱不穩(wěn)定腸毒素(LT)和熱穩(wěn)定腸毒素(ST)兩種。LT由兩類功能性亞單位(LTA、LTB)組成，其中LTB具有免疫原性；ST包括ST1、ST2兩個(gè)亞型，均為小分子多肽，免疫原性弱。構(gòu)建ST1基因與LTB基因的融合表達(dá)質(zhì)粒，使其表達(dá)的ST1具有免疫原性，為研制抗毒素疫苗，從ETEC中擴(kuò)增得到LTB和ST1兩個(gè)基因片段，并設(shè)計(jì)引物：P1、P2為擴(kuò)增LTB基因序列的引物，P3、P4為擴(kuò)增ST1基因序列的引物。其中P2、P3中的部分片段是人工合成能互補(bǔ)的Linker(連接基團(tuán))。制備LTB-ST1融合基因的過程如圖所示。8.下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.PCR1和PCR2通常在同一個(gè)反應(yīng)體系中同時(shí)進(jìn)行B.設(shè)計(jì)引物時(shí)，應(yīng)該將Linker添加在P2、P3的5′端C.獲得①中的兩條鏈至少經(jīng)過2輪PCR1和PCR2D.①→②過程利用Linker獲得的融合基因不需要DNA連接酶答案：A

解析：因P2、P3中含有能互補(bǔ)的基因，因此PCR1和PCR2通常在不同的反應(yīng)體系中同時(shí)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；進(jìn)行PCR時(shí)，脫氧核苷酸從引物的3′端開始延伸，因此引物的5′端可修飾，則設(shè)計(jì)引物時(shí)，應(yīng)該將Linker添加在P2、P3的5′端，B正確；根據(jù)DNA半保留復(fù)制方式可知，至少經(jīng)過2輪PCR1和PCR2，才能得到圖中①所示的DNA鏈，C正確；①→②過程利用Linker通過PCR過程獲得的融合基因，不需要DNA連接酶，D正確。9.下列有關(guān)“表達(dá)LTB-ST1融合蛋白基因工程菌的構(gòu)建與表達(dá)”的敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.選用的質(zhì)粒載體中需包含復(fù)制起點(diǎn)、多種限制酶的識(shí)別位點(diǎn)和標(biāo)記基因等B.構(gòu)建重組質(zhì)粒表達(dá)載體時(shí)，LTB-ST1融合基因兩端需要連接啟動(dòng)子和終止子C.在篩選重組菌時(shí)，通常應(yīng)設(shè)置未經(jīng)轉(zhuǎn)化的菌株作為陰性對(duì)照D.檢測(cè)到重組菌能表達(dá)融合抗原時(shí)，即可作為重組工程菌株用于發(fā)酵制備抗毒素疫苗答案：D

解析：選用的質(zhì)粒載體中需包含復(fù)制起點(diǎn)(便于目的基因的擴(kuò)增)、多種限制酶的識(shí)別位點(diǎn)(便于目的基因的插入)和標(biāo)記基因(以便篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞)等，A正確；構(gòu)建重組質(zhì)粒表達(dá)載體時(shí)，LTB-ST1融合基因兩端需要連接啟動(dòng)子和終止子，利于目的基因的表達(dá)，B正確；在篩選重組菌時(shí)，通常應(yīng)設(shè)置未經(jīng)轉(zhuǎn)化的菌株作為陰性對(duì)照，以檢測(cè)重組質(zhì)粒是否成功導(dǎo)入受體菌，C正確；檢測(cè)到重組菌能表達(dá)融合抗原時(shí)，還要篩選高產(chǎn)菌株，然后才能作為重組工程菌株用于發(fā)酵制備抗毒素疫苗，D錯(cuò)誤。二、非選擇題10.(2023·金華一中月考)人體內(nèi)的t-PA蛋白能高效降解由纖維蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和腦血栓的急救藥。研究表明，為心?；颊咦⑸浯罅縯-PA蛋白會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血，其原因在于t-PA蛋白與纖維蛋白結(jié)合的特異性不高，若將t-PA蛋白第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，能顯著降低出血副作用。通過基因工程技術(shù)可以大量制備改良藥物t-PA蛋白。(1)根據(jù)已測(cè)出的人體內(nèi)t-PA基因序列，將其模板鏈中決定第84位的半胱氨酸的堿基序列ACA換成決定絲氨酸的堿基序列AGA，建構(gòu)t-PA改良基因，該過程為基因工程步驟中的______________________________。(2)高純度的DNA模板是成功擴(kuò)增目的基因的前提條件之一，在制備DNA模板時(shí)，可以用高溫處理的方法去除蛋白質(zhì)，原因是______(填選項(xiàng))。A.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)容易破壞B.氨基酸容易高溫脫氨基C.DNA氫鍵容易斷裂和恢復(fù)D.DNA和蛋白質(zhì)可以堿基配對(duì)(3)如圖表示相關(guān)的目的基因、載體及限制酶。pCLY11為質(zhì)粒，新霉素為抗生素。圖中需選用限制酶__________切開質(zhì)粒pCLY11，才能與t-PA改良基因高效連接。在基因工程的基本操作過程中，最核心的步驟是基因表達(dá)載體(有效重組載體)的構(gòu)建，其目的是_________________________________________________________________________。(4)在篩選過程中，應(yīng)該選擇不含新霉素抗性基因的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，以便在加入新霉素的選擇培養(yǎng)基中篩選出導(dǎo)入質(zhì)粒的大腸桿菌，但篩選出的大腸桿菌菌落并非都是目的菌株，原因是____________________________________________________________。這時(shí)需選擇呈______色的菌落，進(jìn)一步培養(yǎng)、檢測(cè)和鑒定。解析：(1)分析題意可知，通過改變?nèi)梭w內(nèi)t-PA基因序列，獲得t-PA改良基因，該基因是基因工程中的目的基因，因此該過程是基因工程操作的第一步——獲取目的基因。(2)蛋白質(zhì)和DNA的空間結(jié)構(gòu)在高溫下都容易被破壞，但DNA中的氫鍵斷裂后再緩慢降低溫度，其氫鍵可恢復(fù)，而蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不能恢復(fù)，因此可用高溫處理的方法去除蛋白質(zhì)。(3)分析題圖可知，t-PA改良基因的末端序列是CCGG和GATC，需要采用產(chǎn)生同樣末端的限制酶切割質(zhì)粒，圖中限制酶XmaⅠ和BglⅡ分別切割質(zhì)粒后可產(chǎn)生與目的基因相同的末端。構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠正常表達(dá)和發(fā)揮作用。(4)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，有些質(zhì)粒為重組質(zhì)粒，有些則為未與目的基因結(jié)合的質(zhì)粒，而這兩種質(zhì)粒都會(huì)被導(dǎo)入大腸桿菌，這些被導(dǎo)入質(zhì)粒的大腸桿菌都具有新霉素抗性基因，都能產(chǎn)生新霉素抗性而存活，因此，利用含新霉素的選擇培養(yǎng)基不能篩選出目的菌株，而由于重組載體中mlacZ基因被破壞，含有目的基因的菌株呈白色，而不含目的基因的菌株呈藍(lán)色，故此時(shí)需選擇呈白色的菌落，進(jìn)一步培養(yǎng)、檢測(cè)和鑒定。答案：(1)獲取目的基因(2)C

(3)XmaⅠ和BglⅡ使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠正常表達(dá)和發(fā)揮作用(4)在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，有些質(zhì)粒未與目的基因結(jié)合，被導(dǎo)入大腸桿菌后因其具有新霉素抗性基因，也能產(chǎn)生新霉素抗性而存活白11.(2023·麗水、湖州、衢州三地質(zhì)檢)野生型黑麥草細(xì)胞壁中較高含量的木質(zhì)素會(huì)降低其作為青貯飼料的品質(zhì)。D蛋白是催化木質(zhì)素合成的關(guān)鍵酶，某研究小組通過構(gòu)建含D基因部分序列正、反向片段的表達(dá)干擾載體(局部示意圖如圖所示)，在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生雙鏈RNA分子，誘導(dǎo)D基因的mRNA持續(xù)降解，培育得到低含量木質(zhì)素的黑麥草。回答下列問題：(1)D基因的正、反向目的片段的克?。禾崛∫吧秃邴湶萑~片全部mRNA，通過__________合成cDNA。根據(jù)cDNA序列選取合適的片段，分別設(shè)計(jì)正、反向目的片段的上下游________(填“相同”或“不同”)酶切位點(diǎn)、引物，正向片段和反向片段引物的擴(kuò)增序列應(yīng)________(填“相同”或“不同”)，以使目的片段定向插入載體的特定位置。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)切下目的條帶回收后與載體連接，形成克隆載體以用于正、反目的片段的擴(kuò)增。(2)構(gòu)建D基因的表達(dá)干擾載體：①對(duì)含有正向片段的克隆載體和反向片段的克隆載體分別進(jìn)行雙酶切，將回收片段與經(jīng)相同酶切的中間載體用______________酶進(jìn)行連接，獲得含有干擾片段的重組中間載體；為使干擾片段能在受體細(xì)胞中復(fù)制，中間載體需有__________。②將干擾片段和超表達(dá)啟動(dòng)子插入Ti質(zhì)粒的________________得到D基因的表達(dá)干擾載體，插入超表達(dá)啟動(dòng)子的目的是_____________________________________________。(3)導(dǎo)入和培養(yǎng)：將D基因的表達(dá)干擾載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌。黑麥草愈傷組織在菌液中浸沒5min，先置于無菌濾紙上吸去多余的菌液，再轉(zhuǎn)入無菌水浸潤的濾紙上共培養(yǎng)3天，共培養(yǎng)的目的是_______________________________________________________________________。篩選得到的愈傷組織經(jīng)__________過程，培育得到再生植株。(4)鑒定和篩選：對(duì)轉(zhuǎn)基因植株與______________植株進(jìn)行木質(zhì)素含量測(cè)定與分析，篩選保留木質(zhì)素含量顯著__________的植株。解析：(1)提取野生型黑麥草葉片全部mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄過程合成cDNA。根據(jù)cDNA序列選取合適的片段，由于正、反向的D基因片段的堿基序列相同，因而設(shè)計(jì)正、反向目的片段的上下游的引物和酶切位點(diǎn)也是相同的，但正向片段和反向片段引物的擴(kuò)增序列不同，進(jìn)而可以使目的片段定向插入載體的特定位置。(2)①對(duì)含有正向片段的克隆載體和反向片段的克隆載體分別進(jìn)行雙酶切，將回收片段與經(jīng)相同酶切的中間載體用DNA連接酶進(jìn)行連接，獲得含有干擾片段的重組中間載體；中間載體需有復(fù)制起點(diǎn)，這樣可以使干擾片段在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在。②將干擾片段和超表達(dá)啟動(dòng)子插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中得到D基因的表達(dá)干擾載體，進(jìn)而可使目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體DNA上，插入超表達(dá)啟動(dòng)子能促進(jìn)正、反向目的片段(干擾片段)的轉(zhuǎn)錄，從而可得到足量的相應(yīng)RNA分子，用于抑制后續(xù)的翻譯過程，進(jìn)而使黑麥草中木質(zhì)素含量下降。(3)黑麥草愈傷組織在菌液中浸沒5min，先置于無菌濾紙上吸去多余的菌液，再轉(zhuǎn)入無菌水浸潤的濾紙上共培養(yǎng)3天，共培養(yǎng)的目的是使攜帶干擾片段(目的片段)的T-DNA整合到受體細(xì)胞(黑麥草愈傷組織細(xì)胞)染色體DNA上，從而保證目的基因在黑麥草細(xì)胞中穩(wěn)定存在。篩選得到的愈傷組織通過再分化過程，產(chǎn)生胚狀體，進(jìn)而培育得到再生植株。(4)對(duì)轉(zhuǎn)基因植株與野生型(或非轉(zhuǎn)基因)植株進(jìn)行木質(zhì)素含量測(cè)定與分析，篩選保留木質(zhì)素含量顯著降低的植株，說明在該轉(zhuǎn)基因植株中目的基因成功表達(dá)并起到了應(yīng)有的作用，因而需要將該植株保留。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄相同不同(2)①DNA連接復(fù)制起點(diǎn)②T-DNA促進(jìn)正、反向目的片段(干擾片段)的轉(zhuǎn)錄，得到足量的相應(yīng)RNA分子(3)使攜帶干擾片段(目的片段)的T-DNA整合到受體細(xì)胞(黑麥草愈傷組織細(xì)胞)染色體DNA上再分化(4)野生型(或非轉(zhuǎn)基因)降低12.(2023·寧波鎮(zhèn)海5月模擬)蜂毒前溶血肽原是prepromelittin基因(以下簡稱PL基因)的表達(dá)產(chǎn)物，在蜜蜂體內(nèi)合成后首先加工成蜂毒溶血肽原(蜂毒肽前體蛋白)，被進(jìn)一步水解形成分泌蛋白蜂毒肽。與蜂毒肽相比，蜂毒前溶血肽原具有較大的溶解度，且對(duì)細(xì)胞的破壞能力小，可利用基因工程合成蜂毒肽的前體產(chǎn)物。(1)生產(chǎn)蜂毒肽常選用微生物作受體細(xì)胞，優(yōu)點(diǎn)是______________(答出兩點(diǎn)即可)；原核細(xì)胞________(填“能”或“不能”)將蜂毒前溶血肽原加工成蜂毒肽，原因是_________________________________。(2)對(duì)目的基因可利用人工化學(xué)合成方法進(jìn)行全基因合成，設(shè)計(jì)并合成引物對(duì)合成基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增，引物序列的長度越長、G—C含量越高，PCR過程中變性溫度的設(shè)定值越______。將PCR產(chǎn)物和pGEX-4T-1載體利用限制酶__________________________________進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建，獲得蜂毒前溶血肽原與GST(一種標(biāo)簽蛋白)融合表達(dá)重組質(zhì)粒pGEX-4T-1/PPMel(見圖)。(3)將重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至____________(填“含有”或“不含有”)pGEX-4T-1/PPMel的大腸桿菌的感受態(tài)細(xì)胞，借助PCR和電泳鑒定是否轉(zhuǎn)化成功，凝膠中DNA分子的遷移速率與______________________________________________有關(guān)(答出兩點(diǎn)即可)。(4)若培育相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因植物，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，需將目的基因插入Ti質(zhì)粒的_____________中，最后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植株。解析：(1)由于微生物的生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單，生產(chǎn)成本低，生長繁殖快，對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作，故基因工程中常用微生物作受體細(xì)胞。原核細(xì)胞無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，無法對(duì)表達(dá)出的蜂毒前溶血肽原進(jìn)行加工，故通過原核細(xì)胞不能直接獲得蜂毒肽，還需要進(jìn)一步加工。(2)G—C堿基對(duì)之間含有3個(gè)氫鍵，G—C含量越高，DNA越穩(wěn)定，PCR過程中變性溫度的設(shè)定值越高?；虮磉_(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶(切割目的基因和運(yùn)載體)和DNA連接酶(連接切割后的目的基因和運(yùn)載體)。據(jù)圖可知，目的基因兩端含有EcoRⅠ和SalⅠ切割位點(diǎn)，推測(cè)所選的限制酶是EcoRⅠ和SalⅠ。(3)大腸桿菌的pGEX-4T-1/PPMel質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因，要想從大腸桿菌混合物中篩選出發(fā)生重組的克隆，需要將大腸桿菌混合物全部轉(zhuǎn)入含氨芐青霉素的液體培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，為排除大腸桿菌自身氨芐青霉素抗性基因的影響，應(yīng)將重組表達(dá)載體轉(zhuǎn)化至不含有pGEX-4T-1/PPMel的大腸桿菌的感受態(tài)細(xì)胞。PCR的產(chǎn)物常用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、電壓、DNA分子的大小和形狀等有關(guān)。(4)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育轉(zhuǎn)基因植物，將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上，利用農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以將目的基因隨機(jī)整合到植物細(xì)胞染色體的DNA上。答案：(1)微生物的生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單，生產(chǎn)成本低，生長繁殖快，容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作不能原核細(xì)胞無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，無法對(duì)表達(dá)出的蜂毒前溶血肽原進(jìn)行加工(2)高EcoRⅠ、SalⅠ和DNA連接酶(3)不含有DNA分子的大小、形狀、凝膠濃度、電壓等(4)T-DNA驗(yàn)收評(píng)價(jià)（二）蛋白質(zhì)工程及生物技術(shù)的

安全與倫理一、選擇題1.(2023·杭州3地二模)生物技術(shù)的安全和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.鼓勵(lì)發(fā)展基因編輯技術(shù)來設(shè)計(jì)試管嬰兒解決不孕問題B.我國在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器C.克隆技術(shù)還不成熟，與社會(huì)倫理有嚴(yán)重沖突，應(yīng)禁止生殖性克隆人D.應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)答案：A

解析：可通過試管嬰兒解決不孕問題，禁止濫用基因編輯技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)試管嬰兒，A錯(cuò)誤。2.(2023·新昌月考)蛛絲的強(qiáng)度和柔韌度得益于蛛絲蛋白的特殊結(jié)構(gòu)，使它產(chǎn)生了一個(gè)由堅(jiān)硬的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)構(gòu)成的混合區(qū)域。有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推測(cè)出其相應(yīng)的基因結(jié)構(gòu)，以指導(dǎo)對(duì)蠶絲蛋白的修改，從而讓蠶也吐出像蛛絲蛋白一樣堅(jiān)韌的絲。此過程運(yùn)用的技術(shù)及流程分別是

(

)A.基因突變；DNA→RNA→蛋白質(zhì)B.基因工程；RNA→RNA→蛋白質(zhì)C.基因工程；DNA→RNA→蛋白質(zhì)D.蛋白質(zhì)工程；蛋白質(zhì)→RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)答案：D

解析：通過蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)出其相應(yīng)的基因結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過改造基因來實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)(蠶絲蛋白)的改造，屬于蛋白質(zhì)工程；根據(jù)題干信息可知，該工程的流程是蛋白質(zhì)→RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)。3.生殖性克隆和治療性克隆既有相同點(diǎn)，又有本質(zhì)的區(qū)別。下列敘述正確的是

(

)A.二者均涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)B.二者均能夠豐富人類基因的多樣性C.二者均可運(yùn)用DNA重組技術(shù)進(jìn)行研究D.二者均受到我國政府的反對(duì)答案：A

解析：兩種技術(shù)都涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)，A正確；克隆屬于無性繁殖，二者都不能豐富人類基因的多樣性，也都不涉及DNA重組技術(shù)，B、C錯(cuò)誤；生殖性克隆涉及嚴(yán)重的倫理問題，我國政府不允許進(jìn)行任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)，但支持治療性克隆，D錯(cuò)誤。4.(2023·嘉興平湖月考)利用蛋白質(zhì)工程改造源于溶珊瑚弧菌的幾丁質(zhì)酶：保留該酶N端，在C端增加陸生真菌幾丁質(zhì)結(jié)合保守域，從而增加酶與底物的結(jié)合能力。改造后的酶活性顯著高于原始幾丁質(zhì)酶。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A.幾丁質(zhì)是海洋中含量豐富的多糖之一B.溶珊瑚弧菌分泌的幾丁質(zhì)酶須在其細(xì)胞內(nèi)才能發(fā)揮作用C.該技術(shù)的直接操作對(duì)象是溶珊瑚弧菌的幾丁質(zhì)酶基因D.表達(dá)改造后的幾丁質(zhì)酶需要借助于受體細(xì)胞答案：B

解析：幾丁質(zhì)是一種多糖，廣泛存在于甲殼類動(dòng)物和昆蟲的外骨骼中，是海洋中含量豐富的多糖之一，A正確；酶在細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外，都能發(fā)揮其催化作用，B錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程直接操作的對(duì)象為基因，C正確；改造后的幾丁質(zhì)酶基因若要成功表達(dá)，需要將其導(dǎo)入相應(yīng)的受體細(xì)胞中，經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯后合成相應(yīng)蛋白質(zhì)，D正確。5.(2023·紹興適應(yīng)考)越來越多的“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品”進(jìn)入我們的生活，但是人們對(duì)轉(zhuǎn)基因生物及其相關(guān)產(chǎn)品的安全性充滿了擔(dān)心，不需要對(duì)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)行安全評(píng)估的是

(

)A.轉(zhuǎn)基因作物的蛋白質(zhì)含量B.轉(zhuǎn)基因作物對(duì)原有棲息地物種生存的影響C.轉(zhuǎn)入的基因是否會(huì)擴(kuò)散到其他植物中D.食用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品對(duì)人體健康的影響答案：A

解析：轉(zhuǎn)基因作物的安全評(píng)估主要指其遺傳穩(wěn)定性、環(huán)境安全、食用安全等方面，不需要評(píng)估其營養(yǎng)價(jià)值(例如蛋白質(zhì)含量)，A符合題意。6.(2023·浙江強(qiáng)基聯(lián)盟統(tǒng)測(cè))“糧食安全”大主題下，轉(zhuǎn)基因相關(guān)政策密集出臺(tái)，預(yù)計(jì)后續(xù)品種審定證書將相繼落地。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因作物安全問題的敘述，正確的是

(

)A.轉(zhuǎn)基因作物的安全問題就是指其食品安全問題B.應(yīng)杜絕轉(zhuǎn)基因作物上餐桌，以防食物中毒C.與轉(zhuǎn)基因相關(guān)的作物，應(yīng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)與管理D.轉(zhuǎn)基因作物對(duì)人類生活和生態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)是可預(yù)測(cè)的答案：C

解析：轉(zhuǎn)基因作物安全問題不僅指食品安全，還包括環(huán)境安全等，A錯(cuò)誤；對(duì)轉(zhuǎn)基因作物，要進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，不能一概而論，因此不能完全杜絕轉(zhuǎn)基因作物上餐桌，B錯(cuò)誤；所有與轉(zhuǎn)基因相關(guān)的作物，可能存在安全問題，應(yīng)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)與管理，C正確；由于遺傳機(jī)制的復(fù)雜性，到目前為止不能完全預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)基因作物的風(fēng)險(xiǎn)，D錯(cuò)誤。7.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓，但在治療過程中發(fā)現(xiàn)其抗凝血活性低。研究人員欲提高水蛭素抗凝血活性，正確的操作步驟是

(

)①確定影響活性的氨基酸序列②分析水蛭素的空間結(jié)構(gòu)，找到影響其活性的結(jié)構(gòu)域③推測(cè)需要替換的氨基酸序列④構(gòu)建表達(dá)載體，使其在受體細(xì)胞中表達(dá)⑤PCR技術(shù)獲得改造后的水蛭素基因⑥確定基因中的堿基序列A.②①③⑤⑥④

B.②③⑥①⑤④C.②①③⑥⑤④

D.①②③④⑤⑥答案：C

解析：欲提高水蛭素抗凝血活性，需要利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑可知，C符合題意。8.乳酸菌厭氧呼吸過程產(chǎn)生的丙酮酸會(huì)在LDH酶的催化下產(chǎn)生乳酸，如圖所示。由于工業(yè)需求，需要利用苯丙酮酸生產(chǎn)①處基團(tuán)體積更大的苯乳酸，因此科研人員擬改造原有的LDH酶，使其第52位的酪氨酸替換為亮氨酸，使其成為能催化生產(chǎn)苯乳酸的mLDH酶。下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A.上述改造過程屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)，mLDH酶編碼基因原本不存在于自然界中B.蛋白質(zhì)工程的操作是在蛋白質(zhì)分子水平上進(jìn)行氨基酸的增減、替換等C.改造后的mLDH酶可能因空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變導(dǎo)致其催化活性提高D.編碼mLDH酶的基因必須插入到啟動(dòng)子和終止子之間才有機(jī)會(huì)表達(dá)答案：B

解析：分析題意可知，LDH酶是天然存在的酶，mLDH酶是通過蛋白質(zhì)工程改造而來，故mLDH酶編碼基因原本不存在于自然界中，A正確；蛋白質(zhì)工程的直接操作對(duì)象是基因，是在基因分子水平上進(jìn)行核苷酸的增減、替換等，B錯(cuò)誤；改造LDH酶時(shí)，使其第52位的酪氨酸替換為亮氨酸，氨基酸序列改變可能會(huì)引起空間結(jié)構(gòu)改變，進(jìn)而導(dǎo)致其催化活性提高，C正確；啟動(dòng)子和終止子是調(diào)控基因表達(dá)的關(guān)鍵部位，故編碼mLDH酶的基因必須插入到啟動(dòng)子和終止子之間才有機(jī)會(huì)表達(dá)，D正確。9.(2023·溫州二模)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是指利用基因工程技術(shù)獲得的生物制品，其安全性問題一直是大眾關(guān)注和爭(zhēng)論的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.通過轉(zhuǎn)基因育種可增加或消除原有生物品種的某些性狀B.轉(zhuǎn)基因食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)還需考慮標(biāo)記基因的安全性問題C.嚴(yán)格選擇種植區(qū)域可減少轉(zhuǎn)基因作物發(fā)生外源基因擴(kuò)散的可能性D.轉(zhuǎn)基因作物的長期、大規(guī)模種植不利于侵染力更強(qiáng)的害蟲的出現(xiàn)答案：D

解析：通過轉(zhuǎn)基因育種，按照人們的需要，可增加或消除原有生物品種的某些性狀，A正確；在重組DNA分子上一般會(huì)存在標(biāo)記基因，而具有篩選作用的標(biāo)記基因一般為抗性基因，故轉(zhuǎn)基因食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)還需考慮標(biāo)記基因的安全性問題，B正確；轉(zhuǎn)基因作物所攜帶的外源基因使得作物高產(chǎn)的同時(shí)，也可能會(huì)向自然界擴(kuò)散，從而打破自然界原有的物種平衡，嚴(yán)格選擇種植區(qū)域可減少轉(zhuǎn)基因作物發(fā)生外源基因擴(kuò)散的可能性，C正確；轉(zhuǎn)基因作物的長期、大規(guī)模種植，可能使目標(biāo)害蟲或非目標(biāo)害蟲對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的適應(yīng)在群體水平上產(chǎn)生抗性，有可能產(chǎn)生抵抗力更強(qiáng)的“超級(jí)害蟲”，造成更大的危害，D錯(cuò)誤。10.自從第一株轉(zhuǎn)基因植物問世以來，已有數(shù)十種乃至上百種轉(zhuǎn)基因植物在世界各地的實(shí)驗(yàn)室中誕生，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運(yùn)而生。下列有關(guān)“基因污染”的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A.轉(zhuǎn)基因作物的外源基因可以通過花粉擴(kuò)散到它的近親作物上，從而污染生物基因庫B.雜草、害蟲從它的近親中獲得的抗性基因，可能會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.“基因污染”是一種不增殖不擴(kuò)散的污染，故不必過分擔(dān)心D.“基因污染”的危害在于引起了遺傳物質(zhì)的改變，難以立即消除答案：C

解析：

“基因污染”是一種可增殖、可擴(kuò)散的污染，C錯(cuò)誤。閱讀下列材料，回答11～12題。血友病是一種伴X染色體隱性遺傳病，其中A型血友病是由于FⅧ基因(主要在肝臟中表達(dá))發(fā)生基因突變導(dǎo)致凝血因子Ⅷ含量降低或功能異常，已發(fā)現(xiàn)FⅧ基因突變類型達(dá)3000多種。腺病毒載體(AAV)是A型血友病基因治療常用載體，為單鏈DNA。FⅧ基因的結(jié)構(gòu)域包括A1—A2—B—A3—C1—C2，改變A1結(jié)構(gòu)中堿基序列，使第309位的亮氨酸替換為絲氨酸，可增加凝血因子Ⅷ的分泌，利用AAV為載體將編輯后的FⅧ基因插入到A型血友病猴肝細(xì)胞基因組后，成功高表達(dá)出了凝血因子Ⅷ，從而達(dá)到基因治療的目的。11.下列對(duì)材料分析，正確的是

(

)A.改變FⅧ基因中的A1結(jié)構(gòu)域?qū)儆诨蛲蛔傿.AAV堿基組成中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)C.血友病女性患者的祖母與孫女也都是血友病患者D.FⅧ基因突變類型達(dá)3000多種體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性答案：A

解析：改變FⅧ基因中的A1結(jié)構(gòu)域，使第309位的亮氨酸替換為絲氨酸，即替換了FⅧ基因的堿基對(duì)，屬于基因突變，A正確；AAV為單鏈DNA，堿基組成中嘌呤堿基數(shù)不一定等于嘧啶堿基數(shù)，B錯(cuò)誤；血友病是一種伴X