2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊 第3章 第2節(jié) 實(shí)驗(yàn)突破二 DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定含答案

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊第3章第2節(jié)實(shí)驗(yàn)突破二DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定含答案一、DNA片段的擴(kuò)增1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)步驟二、PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳鑒定1．實(shí)驗(yàn)原理2．實(shí)驗(yàn)步驟三、操作提示1．為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。2．緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。四、關(guān)鍵點(diǎn)撥1．PCR擴(kuò)增目的基因時，復(fù)性溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。復(fù)性溫度過高會破壞引物與模板的堿基配對，復(fù)性溫度過低又會造成引物不能與DNA模板鏈的特定部位結(jié)合。復(fù)性溫度的設(shè)定與引物長度、堿基組成有關(guān)，假設(shè)引物的長度相同，在G、C含量高時，設(shè)定的復(fù)性溫度要高一些。因?yàn)镈NA分子中G—C之間有三個氫鍵，A—T之間有兩個氫鍵。2．未出現(xiàn)擴(kuò)增條帶的主要原因(1)TaqDNA聚合酶失活。(2)引物出現(xiàn)質(zhì)量問題。(3)Mg2＋濃度過低。(4)變性時的溫度低，變性時間短。3．出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增條帶的主要原因(1)模板DNA出現(xiàn)污染。(2)引物特異性不強(qiáng)或形成引物二聚體。(3)Mg2＋濃度過高。(4)復(fù)性時的溫度過低等。例1(2023·云南昆明高二月考)關(guān)于“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述正確的是()A．PCR儀實(shí)質(zhì)上就是一臺能自動調(diào)控溫度的儀器，但在使用時需根據(jù)擴(kuò)增的DNA片段以及引物的情況人工設(shè)定合適的溫度B．PCR反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶，該酶主要在復(fù)性過程中起作用C．為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭、蒸餾水和移液器等在使用前都必須進(jìn)行高壓滅菌處理D．電泳時，電泳緩沖液不能沒過凝膠，以免凝膠加樣孔中的電泳樣液流出答案A解析PCR反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶，該酶主要在延伸過程中起作用，B錯誤；為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭、蒸餾水等在使用前都必須進(jìn)行高壓滅菌處理，移液器不需要高壓滅菌，C錯誤；電泳時，電泳緩沖液以沒過凝膠1mm為宜，D錯誤。例2用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因植株是否成功導(dǎo)入目的基因時，得到以下電泳圖譜，其中1號為DNA標(biāo)準(zhǔn)樣液(Marker)，10號為蒸餾水，PCR時加入的模板DNA如圖所示。據(jù)此作出的分析，不合理的是()A．PCR產(chǎn)物的分子大小在250～500bp之間B．3號樣品為不含目的基因的載體DNAC．9號樣品對應(yīng)植株不是所需的轉(zhuǎn)基因植株D．10號確定反應(yīng)體系等對結(jié)果沒有干擾答案B解析PCR過程中，可以通過設(shè)計特定的引物來擴(kuò)增特定的DNA片段，4～9號是轉(zhuǎn)基因植株，理論上應(yīng)包含目的基因，結(jié)合2號野生型和10號蒸餾水組的結(jié)果，推測包含目的基因的片段大小應(yīng)為250～500bp，A合理；3號PCR結(jié)果包含250～500bp片段，應(yīng)包含目的基因，B不合理；9號PCR結(jié)果不包含250～500bp片段，所以不是所需轉(zhuǎn)基因植株，C合理；10號放入蒸餾水，可排除反應(yīng)體系等對結(jié)果的干擾，D合理。1．使用PCR儀的正確實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)為()①設(shè)置好PCR儀的循環(huán)程序②按配方準(zhǔn)備好各組分③用微量移液器在微量離心管中依次加入各組分④進(jìn)行PCR反應(yīng)⑤離心使反應(yīng)液集中在離心管的底部A．②⑤③④① B．①⑤③②④C．②③⑤①④ D．④②⑤③①答案C解析PCR反應(yīng)的操作步驟一般為準(zhǔn)備(包括配制試劑及將各試劑放于實(shí)驗(yàn)臺上)→移液→混合→離心→反應(yīng)。PCR儀是一種能自動調(diào)控溫度的儀器，設(shè)置好循環(huán)程序就可以進(jìn)行反應(yīng)。2．下列關(guān)于PCR操作過程的敘述，錯誤的是()A．PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理B．PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，在－20℃儲存C．將PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出，需放在高溫環(huán)境中迅速融化D．在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換答案C解析將PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出，需放在冰塊上緩慢融化，C錯誤。3．(2023·重慶渝中區(qū)高二期中)某實(shí)驗(yàn)利用PCR技術(shù)獲取目的基因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示除目的基因條帶(引物與模板完全配對)外，還有2條非特異條帶(引物和模板不完全配對)。為了減少非特異條帶的產(chǎn)生，以下措施中有效的是()A．增加模板DNA的量 B．延長熱變性的時間C．延長延伸的時間 D．提高復(fù)性的溫度答案D解析增加模板DNA的量可以提高反應(yīng)速度，但不能有效減少非特異性條帶的產(chǎn)生，A錯誤；延長熱變性的時間和延長延伸的時間會影響變性延伸過程，但對于延伸中的配對影響不大，故不能有效減少產(chǎn)生非特異性條帶，B、C錯誤；非特異性條帶增加的原因可能是復(fù)性溫度過低而造成引物與模板的錯配，故可通過提高復(fù)性的溫度來減少非特異性條帶的產(chǎn)生，D正確。4．下列有關(guān)電泳的敘述，不正確的是()A．電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程B．待測樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會影響DNA在電泳中的遷移速率C．進(jìn)行電泳時，帶電分子會向著與其所帶電荷相同的電極移動D．PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定答案C解析由于同性相斥、異性相吸，帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動，C錯誤。5．為優(yōu)化目的基因(700bp)的PCR條件，研究者設(shè)計不同的復(fù)性溫度進(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，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．對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．復(fù)性溫度的高低會影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)物的純度D．58℃是本實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)增該基因的最佳復(fù)性溫度答案B解析實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則，故對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錯誤；據(jù)圖可知，58℃條件下條帶寬度最大，故該溫度是本實(shí)驗(yàn)中擴(kuò)增該基因的最佳復(fù)性溫度，D正確。6．(2023·江蘇揚(yáng)州高二期末)在基因工程操作中，科研人員利用兩種限制酶(R1和R2)處理基因載體，進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳檢測，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．電泳時，核酸的移動方向是從負(fù)極到正極的B．該載體最可能為環(huán)狀DNA分子C．限制酶R1與R2的切點(diǎn)最長相距約600bpD．兩種限制酶在載體上識別的序列可能相同答案D解析根據(jù)圖示可知，200bp的DNA分子量小，800bp的DNA分子量較大，200bp的DNA移動速度快，所以在電泳時，核酸的移動方向是從負(fù)極到正極的，A正確；當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時，僅產(chǎn)生一種長度的DNA片段，因此該載體最有可能為環(huán)狀DNA分子，B正確；兩種限制酶同時切割時產(chǎn)生600bp和200bp兩種長度的DNA片段，所以兩種限制酶的切點(diǎn)最長相距約600bp，C正確；當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時，兩種限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段等長，而兩種限制酶同時切割時則產(chǎn)生兩種不同長度的DNA片段，所以兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點(diǎn)，二者識別的序列不相同，D錯誤。第3節(jié)基因工程的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.舉例說出基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)等方面的應(yīng)用。2.乳腺生物反應(yīng)器的制備過程。一、基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用1．轉(zhuǎn)基因抗蟲植物(1)(2)成果：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花、玉米、大豆、水稻和馬鈴薯等。2．轉(zhuǎn)基因抗病植物(1)背景：許多栽培作物由于自身缺少抗病基因，因此用常規(guī)育種的方法很難培育出抗病的新品種。(2)(3)成果：轉(zhuǎn)基因抗病毒甜椒、番木瓜和煙草等。3．轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物(1)背景：雜草常常危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而大多數(shù)除草劑不僅能殺死田間雜草，還會損傷作物，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。(2)方法：將降解或抵抗某種除草劑的基因?qū)胱魑?，可以培育出抗除草劑的作物品種。(3)成果：轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米、大豆、油菜和甜菜等。4．改良植物的品質(zhì)優(yōu)良基因成果必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因富含賴氨酸的轉(zhuǎn)基因玉米與植物花青素代謝相關(guān)的基因轉(zhuǎn)基因矮牽牛5.提高動物的生長速率(1)基因：外源生長激素基因。(2)成果：轉(zhuǎn)基因鯉魚。6．改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)(1)基因：腸乳糖酶基因。(2)成果：轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他營養(yǎng)成分不受影響。判斷正誤(1)轉(zhuǎn)入外源生長素基因的轉(zhuǎn)基因動物，生長速率更快()(2)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的Bt抗蟲蛋白基因能抗病毒、細(xì)菌、真菌()(3)“轉(zhuǎn)基因植物”是指植物體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的植物()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)轉(zhuǎn)入外源生長激素基因(而非生長素基因)的轉(zhuǎn)基因動物，生長速率更快。(2)抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲的侵害，提高棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)，但不能抵抗病毒、細(xì)菌、真菌。(3)體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的植物不一定是轉(zhuǎn)基因植物，基因突變也可能出現(xiàn)新基因，這樣的植物不能稱為轉(zhuǎn)基因植物。任務(wù)一：轉(zhuǎn)基因植物和動物的培育1．從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，分析轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與普通棉相比在害蟲防治方面的優(yōu)越性。提示減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用量，降低了環(huán)境污染；降低了生產(chǎn)成本。2．為什么將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M能降低牛奶中的乳糖含量？提示腸乳糖酶基因在奶牛乳腺細(xì)胞中表達(dá)出乳糖酶，可以分解乳汁中的乳糖。3．轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動物的制備用到的技術(shù)主要有哪些？提示轉(zhuǎn)基因植物：基因工程、植物組織培養(yǎng)。轉(zhuǎn)基因動物：基因工程、動物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植。1．轉(zhuǎn)基因植物培育過程2．轉(zhuǎn)基因動物的培育過程(以轉(zhuǎn)基因牛培育過程為例)1．(2023·湖北荊州高二診斷)在應(yīng)用農(nóng)桿菌侵染植物葉片獲得耐旱基因植株的實(shí)驗(yàn)步驟中，不需要的是()A．將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞進(jìn)行脫分化和再分化B．用PEG誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的原生質(zhì)體融合C．將轉(zhuǎn)基因幼苗栽培在干旱環(huán)境中以檢驗(yàn)植株的耐旱性D．將耐旱基因插入農(nóng)桿菌T－DNA并通過農(nóng)桿菌侵染植物葉片細(xì)胞答案B解析2．下列有關(guān)目的基因的操作能夠改善產(chǎn)品品質(zhì)的是()A．將草魚的生長激素基因?qū)膈庺~體內(nèi)B．將腸乳糖酶的基因?qū)肽膛５幕蚪MC．將降解或抵抗某種除草劑的基因?qū)胗衩譊．將Bt抗蟲蛋白基因整合到煙草或棉花的基因組并實(shí)現(xiàn)表達(dá)答案B解析將草魚的生長激素基因?qū)膈庺~體內(nèi)是提高鯉魚的生長速率，A不符合題意；導(dǎo)入腸乳糖酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量降低，改善了牛奶的品質(zhì)，B符合題意；將降解或抵抗某種除草劑的基因?qū)胗衩资寝D(zhuǎn)基因抗除草劑植物的應(yīng)用，C不符合題意；Bt抗蟲蛋白基因是抗蟲基因，能夠提高植物的抗蟲能力，D不符合題意。二、基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域及食品工業(yè)方面的應(yīng)用1．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用(1)利用微生物或動植物的細(xì)胞進(jìn)行基因改造，生產(chǎn)藥物成果：細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。(2)利用哺乳動物生產(chǎn)藥物①構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器a．目的基因：藥用蛋白基因。b．啟動子：乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子。c．受體細(xì)胞：受精卵。②成果：利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素、α-抗胰蛋白酶等。(3)建立移植器官工廠①方法：在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。②優(yōu)點(diǎn)：解決人體移植器官短缺問題；避免免疫排斥反應(yīng)。2．基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用(1)氨基酸：利用轉(zhuǎn)基因生物合成阿斯巴甜的原料——天冬氨酸和苯丙氨酸。(2)酶：利用轉(zhuǎn)基因生物獲得生產(chǎn)奶酪需要的凝乳酶；利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)加工轉(zhuǎn)化糖漿需要的淀粉酶；利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)加工烘烤食品要用到的脂肪酶等。(3)維生素3．其他方面的應(yīng)用：利用“超級細(xì)菌”來處理環(huán)境污染，利用經(jīng)過基因改造的微生物來生產(chǎn)能源。判斷正誤(1)用大腸桿菌生產(chǎn)的人的胰島素沒有活性()(2)利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因?yàn)閷⑷说难灏椎鞍谆驅(qū)肓藙游锏娜橄偌?xì)胞中()(3)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)工業(yè)酶的優(yōu)點(diǎn)：純度高、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高()答案(1)√(2)×(3)√解析(2)利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，需將人的血清白蛋白基因?qū)雱游锏氖芫阎?。任?wù)二：基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用1．與大腸桿菌相比，用酵母菌生產(chǎn)人的胰島素有什么優(yōu)勢？提示酵母菌為真核生物，有生物膜系統(tǒng)，可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體對產(chǎn)生的胰島素進(jìn)行加工和修飾，從而產(chǎn)生有活性的胰島素。2．藥用蛋白基因存在于轉(zhuǎn)基因動物的哪些細(xì)胞中？培育乳腺生物反應(yīng)器時為什么要選用乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件與藥用蛋白基因重組在一起？提示幾乎存在于所有細(xì)胞中；目的是讓藥用蛋白基因只在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。3．與工廠化生產(chǎn)藥用蛋白相比，用動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的優(yōu)勢有哪些？提示(1)動物乳腺有完整的蛋白質(zhì)翻譯后修飾系統(tǒng)，生產(chǎn)的蛋白質(zhì)活性高，更穩(wěn)定。(2)產(chǎn)物直接經(jīng)乳汁分泌，易提取。4．從生產(chǎn)的角度考慮，生物反應(yīng)器選擇的組織或器官要方便產(chǎn)物的獲得，例如乳腺、膀胱、血液等，由此發(fā)展了動物乳腺生物反應(yīng)器、動物血液生物反應(yīng)器和動物膀胱生物反應(yīng)器等。研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)如何處理目的基因？提示將目的基因與膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組。5．膀胱生物反應(yīng)器哪些方面優(yōu)于乳腺生物反應(yīng)器？提示(1)正常尿液中蛋白質(zhì)含量很少，所以從尿液中更容易提取分離產(chǎn)物。(2)不受性別限制，受體來源更廣泛。(3)不受年齡限制。3．下列關(guān)于用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植供體的研究的敘述，不正確的是()A．人體移植器官短缺和免疫排斥是目前制約人體器官移植的兩大難題B．豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小和血管分布與人的極為相似C．靈長類動物體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒少于豬D．無論以哪種動物作為供體，都需要在其基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因答案C解析豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小和血管分布與人的極為相似，且豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒遠(yuǎn)少于靈長類動物，B正確，C錯誤；無論以哪種動物作為供體，都需要在其基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆動物器官，D正確。4．A．需要將編碼藥用蛋白的基因與能在乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起B(yǎng)．常使用顯微注射法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入乳腺細(xì)胞C．需要借助于早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因動物D．藥物的生產(chǎn)受轉(zhuǎn)基因動物性別和年齡的限制答案B解析培育轉(zhuǎn)基因動物，通常采用顯微注射法將目的基因?qū)雱游锸芫?，B錯誤；乳腺生物反應(yīng)器需要從雌性動物乳汁中提取藥用蛋白，故藥物的生產(chǎn)受到轉(zhuǎn)基因動物性別和年齡的限制，D正確。題組一基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用1．下列說法正確的是()A．基因工程培育的抗蟲植物也能抗病毒B．動物基因工程的應(yīng)用是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的珍稀動物C．基因工程可用來培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和抗逆性強(qiáng)的作物D．科學(xué)家將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)導(dǎo)入植物體中，以提高氨基酸的含量答案C解析用基因工程培育的抗蟲植物能抗蟲，不能抗病毒，A錯誤；基因工程在畜牧業(yè)上的應(yīng)用主要是提高動物生長速率、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物，B錯誤；基因工程能將一些相關(guān)基因?qū)胱魑镏?，可用來培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和抗逆性強(qiáng)的作物，C正確；科學(xué)家將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)的相關(guān)基因?qū)胫参镏校蛘吒淖冞@些氨基酸合成途徑中某種關(guān)鍵酶的活性，以提高氨基酸的含量，D錯誤。2．科學(xué)家利用基因工程培育出了耐鹽的轉(zhuǎn)基因棉花新品系，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．可通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞B．含耐鹽基因的棉花細(xì)胞可經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得完整植株C．可用較高濃度的鹽水澆灌來鑒定棉花植株的耐鹽性D．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技術(shù)得到大量目的基因答案D解析利用PCR技術(shù)獲得大量目的基因時，需要提供DNA的模板和引物，設(shè)計引物需要一段已知目的基因的核苷酸序列，D錯誤。3．(2023·湖南益陽高二期末)SOD是一種抗氧化酶，它能將Oeq\o\al(－,2)轉(zhuǎn)化成H2O2，增強(qiáng)植物的抗逆性。如圖為培育農(nóng)作物新品種的一種方式。下列有關(guān)敘述正確的是()A．過程①可以用動物病毒作為載體B．從該農(nóng)作物新品種的細(xì)胞中檢測出了SOD基因，說明該基因工程成功了C．新品種的獲得屬于可遺傳的變異，可能將抗逆性狀遺傳給子代D．基因工程又叫重組DNA技術(shù)，所用工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體答案C解析病毒的寄生具有專一性，所以過程①不能用動物病毒作為載體，A錯誤；從該農(nóng)作物新品種的細(xì)胞中檢測出具有活性的SOD，才能說明該基因工程成功了，B錯誤；載體不屬于工具酶，D錯誤。4．(2023·河南平頂山高二聯(lián)考)科研人員將野生大豆GsSAMS基因(S－腺苷甲硫氨酸合成酶基因)導(dǎo)入水稻，獲得轉(zhuǎn)基因株系，與野生型相比轉(zhuǎn)基因水稻的鹽堿脅迫耐受性明顯提高。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．推測GsSAMS基因會阻礙植物滲透調(diào)節(jié)過程相關(guān)基因的表達(dá)B．培育轉(zhuǎn)基因水稻的核心工作是過程①構(gòu)建基因表達(dá)載體C．導(dǎo)入基因表達(dá)載體可采用過程②③農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法侵染水稻愈傷組織D．過程④依據(jù)植物細(xì)胞的全能性原理答案A解析GsSAMS基因會提高植物滲透調(diào)節(jié)過程相關(guān)基因的表達(dá)，提高耐鹽堿脅迫的能力，A錯誤。題組二基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生及食品工業(yè)方面的應(yīng)用5．基因工程應(yīng)用廣泛，成果豐碩。下列不屬于基因工程應(yīng)用的是()A．制造能降解石油的“超級細(xì)菌”B．利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物C．從大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)獲得干擾素D．培育青霉菌并從中提取青霉素答案D解析科學(xué)家通過誘變育種方式培育出高產(chǎn)青霉菌株，培養(yǎng)青霉菌并從中提取青霉素。該過程沒有采用基因工程技術(shù)，不屬于基因工程的應(yīng)用，D符合題意。6．利用轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)丁酰膽堿酯酶，可治療有機(jī)磷中毒。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．應(yīng)該用山羊乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子構(gòu)建基因表達(dá)載體B．通過體細(xì)胞克隆可將丁酰膽堿酯酶基因傳遞給子代C．通過顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入山羊乳腺細(xì)胞D．山羊乳腺細(xì)胞可將肽鏈加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的丁酰膽堿酯酶答案C解析要得到轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應(yīng)器，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時需要乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子，使目的基因只在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，A正確；通過顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入山羊受精卵，C錯誤；山羊乳腺細(xì)胞含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可將肽鏈加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的丁酰膽堿酯酶，D正確。7．從轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁中提取藥物工藝簡單，甚至可直接飲用治病。如果將藥用蛋白基因轉(zhuǎn)入動物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，從轉(zhuǎn)基因牛、羊尿液中提取藥物比從乳汁中提取藥物的更大優(yōu)越性在于()A．技術(shù)簡單B．膀胱上皮細(xì)胞容易表達(dá)藥用蛋白C．膀胱上皮細(xì)胞全能性較高D．無論是雌性還是雄性個體，在任何發(fā)育時期都可以產(chǎn)生所需藥物答案D解析利用動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物要受動物性別和發(fā)育期的限制，若從尿液中獲取藥物，則無論是雌性還是雄性個體，在任何發(fā)育期都可以產(chǎn)生所需藥物，D正確。8．(2023·江蘇無錫高二期末)接種疫苗是預(yù)防傳染病的重要措施。如圖為一種以人復(fù)制缺陷腺病毒(缺失EI基因)為載體的某埃博拉病毒疫苗研制流程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．構(gòu)建含GP基因的質(zhì)粒時，需要使用限制酶和DNA連接酶B．在重組腺病毒中，GP基因上游必須有啟動子以驅(qū)動其復(fù)制和表達(dá)C．疫苗在人體內(nèi)發(fā)揮作用的過程中，腺病毒起載體作用D．疫苗中的重組腺病毒在人體內(nèi)不能復(fù)制，對接種者比較安全答案B解析GP基因的啟動子只能啟動基因的轉(zhuǎn)錄，而不能啟動復(fù)制，B錯誤。9．(2023·廣東珠海高二期中)如圖為轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(其中AmpR為氨芐青霉素抗性基因)。下列敘述正確的是()A．質(zhì)粒上的抗性基因有利于篩選含目的基因的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)B．過程①選用限制酶PstⅠ、AluⅠ對含目的基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行剪切C．過程②可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將含目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D．過程④中可利用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基對植株進(jìn)行篩選答案C解析質(zhì)粒上的抗性基因有利于篩選含目的基因的細(xì)胞，但不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)，A錯誤；AluⅠ的切割位點(diǎn)在目的基因內(nèi)部，用其切割會破壞目的基因，B錯誤；過程④是進(jìn)行移栽，不能再利用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基來篩選含有目的基因的幼苗，應(yīng)該在個體水平上進(jìn)行抗凍性狀檢測，D錯誤。10．(2023·北京昌平高二期中)戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，其基因組中ORF2基因編碼的pORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我國科研人員利用基因工程，將編碼pORF2的DNA導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，最終從大腸桿菌中提取pORF2蛋白并制成疫苗。下列相關(guān)分析正確的是()A．利用特定引物對病毒RNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增即可獲得目的基因B．戊型肝炎病毒與大腸桿菌遺傳物質(zhì)相同，所以能實(shí)現(xiàn)基因的重組C．構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需將編碼pORF2的DNA與啟動子連接D．利用該方法獲得的疫苗會誘發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫并可以產(chǎn)生記憶細(xì)胞答案C解析需先將病毒的RNA逆轉(zhuǎn)錄成DNA，再根據(jù)DNA序列設(shè)計出特異性的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增目的基因，A錯誤；戊型肝炎病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA，B錯誤；該蛋白疫苗不會侵染細(xì)胞，不產(chǎn)生細(xì)胞免疫，但疫苗屬于抗原，會刺激機(jī)體產(chǎn)生體液免疫，可以產(chǎn)生記憶細(xì)胞(記憶B細(xì)胞)，D錯誤。11．(2023·貴州安順高二月考)如圖是科研人員利用乙烯形成酶的反義基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得耐儲存的轉(zhuǎn)基因番茄的過程。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．該轉(zhuǎn)基因技術(shù)所用的目的基因是乙烯形成酶基因B．乙烯形成酶的反義基因與乙烯形成酶基因的區(qū)別是轉(zhuǎn)錄的模板鏈不同C．由圖可知，過程⑤依據(jù)的原理是堿基互補(bǔ)配對原則D．轉(zhuǎn)基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯形成酶基因的翻譯過程受阻答案A解析該轉(zhuǎn)基因技術(shù)所用的目的基因是乙烯形成酶的反義基因，A錯誤；乙烯形成酶的反義基因與乙烯形成酶基因都是由α鏈和β鏈組成的，區(qū)別是轉(zhuǎn)錄的模板鏈相反，使轉(zhuǎn)錄出的mRNA能互補(bǔ)配對，形成雙鏈RNA，B正確；過程⑤依據(jù)的原理是堿基互補(bǔ)配對原則，乙烯形成酶基因的反義拷貝轉(zhuǎn)錄出的反義mRNA與乙烯形成酶基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合，可能會使乙烯形成酶基因的翻譯過程受阻，C、D正確。12．科學(xué)家培養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因牛乳腺細(xì)胞能夠合成并分泌人的凝血因子，這是動物乳房作為生物反應(yīng)器研究的重大進(jìn)展。下列敘述正確的是()A．在該轉(zhuǎn)基因牛中，人凝血因子基因只存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中B．提高基因表達(dá)水平是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人的凝血因子基因C．人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNAD．轉(zhuǎn)基因牛需要進(jìn)入泌乳期才能批量生產(chǎn)人的凝血因子答案D解析培育轉(zhuǎn)基因牛，一般將目的基因?qū)胧芫?，發(fā)育成的個體所有細(xì)胞均含有人凝血因13．如圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答下列問題：(1)在基因工程中，A表示目的基因，如果直接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，①過程使用的酶是________________；B表示構(gòu)建的基因表達(dá)載體，其組成除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)以及________________等，其中啟動子是________________酶識別和結(jié)合的部位。(2)B→C為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，其中②過程常用的方法是________________，使用的綿羊受體細(xì)胞為________________，④過程用到的生物技術(shù)主要有動物細(xì)胞培養(yǎng)和____________。若轉(zhuǎn)基因綿羊可通過分泌的乳汁來生產(chǎn)人類蛋白質(zhì)，在基因表達(dá)載體中，目的基因的首端必須含有__________________________________________，這種轉(zhuǎn)基因動物被稱為______________。(3)B→D為轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育過程，其中③過程常用的方法是________________，若使用的棉花受體細(xì)胞為體細(xì)胞，⑤表示的生物技術(shù)是____________________。要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測和鑒定工作，檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA的方法是________________。答案(1)限制酶標(biāo)記基因RNA聚合(2)顯微注射技術(shù)受精卵胚胎移植乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子乳腺(或乳房)生物反應(yīng)器(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植物組織培養(yǎng)PCR等技術(shù)14．(2023·河北衡水高二期中)為提高棉花的耐鹽能力，研究者將徑柳匙葉草液泡膜Na＋/K＋逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(TaNHX2基因)