2022學(xué)年高中生物1基因工程單元練習(xí)含解析新人教版選修3

2022學(xué)年高中生物專題1基因工程單元練習(xí)含解析

新人教版選修3

單元形成性評(píng)價(jià)（一）（專題1）

（60分鐘100分）

一、選擇題（共8小題,每小題2分，共16分）

1.（2022?南京高二檢測(cè)）下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述,正確的是（）

A.切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均可特異性地識(shí)別6個(gè)核甘酸序列

B.PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)

C.載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因

D.抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)

【解析】選D。不同的限制酶識(shí)別特定的核甘酸，但不一定是6個(gè)核甘酸,A錯(cuò)誤;PCR技術(shù)采

用不同的溫度是為了變性、復(fù)性和延伸,B錯(cuò)誤;載體質(zhì)粒通常采用抗生素抗性基因作為篩選

標(biāo)記基因,C錯(cuò)誤;抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá),因此還

需要進(jìn)行目的基因的檢測(cè)和鑒定,［）正確。

2.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,便于重組和篩選。已知限制酶I的

識(shí)別序列和切點(diǎn)是一G'GATCC一,限制酶H的識(shí)別序列和切點(diǎn)是一iGATC-。根據(jù)圖示判斷下

列操作正確的是（）

GGATCC腫解GATC

CCTAGG"CTAG

注:Gcncl和GeneU表示兩種標(biāo)記要因.

。表示限制■僅有的識(shí)別序列放大

A.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶n切割

B.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶I切割

c.質(zhì)粒用限制酶I切割，目的基因用限制酶n切割

D.質(zhì)粒用限制酶n切割，目的基因用限制酶I切割

【解析】選c?限制酶11也能將限制酶I識(shí)別序列切割，而限制酶I不能將限制酶II的識(shí)別

序列切割。獲得目的基因需將目的基因兩端切割,所以用限制醐n切割；切割質(zhì)粒只能切出一

個(gè)切口，所以用限制酶I切割。

3.（XX第二中學(xué)2022模擬檢測(cè)）對(duì)如圖所示黏性末端的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.甲、乙、丙黏性末端是由不同的限制性核酸內(nèi)切酶切割產(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連接酶和DNA聚合酶作用形成的化學(xué)鍵不同

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

【解析】選C。甲、乙、丙黏性末端不完全相同,說(shuō)明其是由不同的限制性核酸內(nèi)切酶切割

產(chǎn)生的，選項(xiàng)A正確。甲、乙的黏性末端露出來(lái)的堿基是互補(bǔ)配對(duì)的，所以可形成重組DNA

分子,但甲、丙的黏性末端露出來(lái)的堿基不能配對(duì),它們不能形成重組DNA分子,選項(xiàng)B正確。

DNA連接酶和DNA聚合酶都能催化磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。

甲的限制性核酸內(nèi)切能識(shí)別的是GAATT堿基序歹（在GA之間切割；乙的限制性核酸內(nèi)切醐識(shí)

別的是CAATT堿基序列,在CA之間切割；由甲、乙片段形成的重組DNA分子中沒(méi)有切割甲的

限制酶切割位點(diǎn),所以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,選項(xiàng)D正確。

碣1【補(bǔ)償訓(xùn)練】

圖1為某種質(zhì)粒簡(jiǎn)圖，圖2表示某外源DNA上的目的基因，小箭頭所指分別為限制性核酸內(nèi)

切酶I、BaniW.HindIII的酶切位點(diǎn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.在基因工程中若只用一種限制酶完成對(duì)質(zhì)粒和外源DNA的切割,則可選￡c°R1

B.如果將一個(gè)外源DNA分子和一個(gè)質(zhì)粒分別用Ec樂(lè)I酶切后,再用DNA連接酶連接,形成一

個(gè)含有目的基因的重組DNA,此重組DNA中歷°RI酶切位點(diǎn)有1個(gè)

C.為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,酶切時(shí)可使用Bank\I和HindW兩

種限制酶同時(shí)處理

D.圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)比冰I切割后,含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

【解析】選B。目的基因兩端都含有比加I限制酶的切割位點(diǎn)，質(zhì)粒上也含有反成I限制

酶的切割位點(diǎn)，因此在基因工程中若只用一種限制酶完成對(duì)質(zhì)粒和外源DNA的切割，則可選

￡coRI,選項(xiàng)A正確;若將一個(gè)外源DNA分子和一個(gè)質(zhì)粒分別用￡coR1酶切后再用DNA連

接酶連接,則形成的重組DNA中，目的基因兩端應(yīng)各含1個(gè)反蘇I酶切位點(diǎn),即重組DNA中

反原I酶切位點(diǎn)有2個(gè)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化,

酶切時(shí)可使用Ba"I和HindHI兩種限制酶同時(shí)處理,選項(xiàng)C正確；圖1所示的質(zhì)粒上只有

一個(gè)比。RI限制酶切割位點(diǎn),因此圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)歷成I切割后,含有2個(gè)游離的

磷酸基團(tuán)，選項(xiàng)D正確。

4.如圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過(guò)程，相關(guān)說(shuō)法不正確的是()

DNA合成

基因.______,氨基酸序列蛋白質(zhì)預(yù)期功能

DNA|~^|mRNA|^多肽鑄三維結(jié)構(gòu)生物功能

A.蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作

B.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項(xiàng)全新的生物工程技術(shù)

C.a、b過(guò)程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯

D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因

教師專用心【解題關(guān)鍵】解答本題需關(guān)注以下兩點(diǎn):

(1)圖示信息:從右向左的箭頭所指流程表示蛋白質(zhì)工程,從左向右的箭頭所指流程表示中心

法則。

(2)關(guān)鍵信息：明確蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系。

【解析】選B。蛋白質(zhì)工程中了解蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)如蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、氨基酸的排列順序

等，對(duì)于合成或改造基因至關(guān)重要，選項(xiàng)A正確;蛋白質(zhì)工程的進(jìn)行離不開(kāi)基因工程，對(duì)蛋白

質(zhì)的改造是通過(guò)對(duì)基因的改造來(lái)完成的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;圖中過(guò)程a表示由DNA合成mRNA的轉(zhuǎn)

錄過(guò)程、過(guò)程b表示由mRNA控制合成蛋白質(zhì)的翻譯過(guò)程,選項(xiàng)C正確;蛋白質(zhì)工程中可根據(jù)

已經(jīng)明確的蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序構(gòu)建出一種全新的基因,選項(xiàng)D正確。

教師專用

(1)過(guò)程a、b分別需要哪種原料？

提示:過(guò)程a需要的原料是核糖核甘酸;過(guò)程b需要的原料是氨基酸。

(2)由圖示的氨基酸序列合成的DNA序列是否是唯一的?為什么？

提示:不唯一,可能有多種。原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性,即一種氨基酸可能有多個(gè)密碼子。

5.(2022?合肥高二檢測(cè))蘇云金芽抱桿菌殺蟲(chóng)晶體蛋白(Bt)與史豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)

殺蟲(chóng)機(jī)理不同。在轉(zhuǎn)Bt基因作物種植區(qū),發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲(chóng)種群抗性基因頻率顯著上升?？茖W(xué)家嘗

試用轉(zhuǎn)雙基因煙草對(duì)2齡幼蟲(chóng)進(jìn)行多代抗性篩選.以下敘述錯(cuò)誤的是()

A.利用DNA分子雜交技術(shù)不能檢測(cè)煙草植株的抗蟲(chóng)性狀

B.單基因抗性篩選與雙基因抗性篩選導(dǎo)致棉鈴蟲(chóng)種群基因庫(kù)不同

C.種植轉(zhuǎn)雙基因煙草可避免棉鈴蟲(chóng)產(chǎn)生抗性基因

D.轉(zhuǎn)基因植物的培育和種植應(yīng)考慮可能造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)

【解析】選Co利用DNA分子雜交技術(shù)可以檢測(cè)目的基因，但是不能檢測(cè)煙草植株的抗蟲(chóng)性

狀,A正確;單基因抗性篩選與雙基因抗性篩選導(dǎo)致棉鈴蟲(chóng)種群基因庫(kù)不同,B正確;棉鈴蟲(chóng)產(chǎn)

生抗性基因是自然產(chǎn)生的,而種植轉(zhuǎn)雙基因煙草可淘汰該基因控制的性狀,C錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因植

物的培育和種植應(yīng)考慮可能造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，以防產(chǎn)生不必要的后果,D正確。

6.當(dāng)前醫(yī)學(xué)上,蛋白質(zhì)工程藥物正逐步取代第一代基因工程藥物,則基因工程藥物與蛋白質(zhì)

工程藥物相比較，正確的是（）

A.都與天然產(chǎn)物完全相同

B.基因工程藥物與天然產(chǎn)物相同,蛋白質(zhì)工程藥物常與天然產(chǎn)物不相同

C.都與天然產(chǎn)物不相同

D.基因工程藥物與天然產(chǎn)物不相同,蛋白質(zhì)工程藥物常與天然產(chǎn)物相同

【解析】選B?；蚬こ淌菍⑼庠椿?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，并使之表達(dá)，體現(xiàn)人類所需的性狀,

或者獲取所需的產(chǎn)品，因此,基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì),所以基因工

程藥物常與天然產(chǎn)物相同。蛋白質(zhì)工程從分子水平對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)相應(yīng)的基

因進(jìn)行修飾加工甚至人工進(jìn)行基因合成,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造,或制造一種新的蛋

白質(zhì)以滿足人類生產(chǎn)和生活需求,因此,蛋白質(zhì)工程產(chǎn)物常與天然產(chǎn)物不相同，選項(xiàng)B正確。

司司【補(bǔ)償訓(xùn)練】

下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法不正確的是（）

A.蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠抗體的區(qū)段,降低鼠抗體的抗原性

B.蛋白質(zhì)工程可對(duì)酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變

C.理論上通過(guò)對(duì)關(guān)鍵氨基酸的轉(zhuǎn)換與增刪是進(jìn)行蛋白質(zhì)工程的唯一方法

D.蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要

【解析】選C。蛋白質(zhì)工程的類型主要有兩種:一是基因合成,即完全按照人的意志設(shè)計(jì)合成

新的蛋白質(zhì)；二是基因修飾，即在已有的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上，只進(jìn)行局部的改造,通過(guò)造成一個(gè)或

幾個(gè)堿基定位突變，以達(dá)到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的目的。A、B兩選項(xiàng)中的目標(biāo)通過(guò)基因修飾

即可實(shí)現(xiàn)。

7.（2022?南京高二檢測(cè)）如圖是利用基因工程培育抗蟲(chóng)植物的示意圖。以下相關(guān)敘述正確的

是（）

Ti質(zhì)粒含抗蟲(chóng)基因重組Ti質(zhì)粒含重組Ti質(zhì)粒

⑤④

A.②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與

B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上

C.④的染色體上若含抗蟲(chóng)基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀

1）.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異

【解析】選Do構(gòu)建載體需要限制酶和DNA連接酶,A錯(cuò)誤;③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒

上的T-DNA不是整合到染色體上,而是整合到DNA分子上,B錯(cuò)誤;染色體上含有目的基因，但

目的基因也可能不能轉(zhuǎn)錄或者不能翻譯,或者表達(dá)的蛋白質(zhì)不具有生物活性,C錯(cuò)誤;植株表

現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀，說(shuō)明含有目的基因,屬于基因重組,為可遺傳變異,D正確。

8.21世紀(jì)被認(rèn)為是生物的世紀(jì)，目前基因芯片可以在很短的時(shí)間內(nèi)觀察病變的細(xì)胞,并分析

出數(shù)種由于基因突變而引起的疾病。下列與基因芯片有關(guān)的敘述中，不正確的是（）

A.利用基因芯片可以進(jìn)行基因鑒定

B.基因芯片可以用于遺傳病的檢測(cè),而基因治療可用于遺傳病的治療

C.基因芯片可以改造變異基因

D.基因芯片技術(shù)能識(shí)別堿基序列

【解析】選C?；蛐酒蛇M(jìn)行基因鑒定,A正確;根據(jù)題干信息“基因芯片可以在很短時(shí)間

內(nèi)觀察病變細(xì)胞,并分析出數(shù)種由于基因突變而引起的疾病”可知,基因芯片可以檢測(cè)變異

基因,B正確;基因芯片可以檢測(cè)變異基因，但不能改造變異基因,C錯(cuò)誤;基因芯片技術(shù)能識(shí)

別堿基序列,D正確。

S|

包u【補(bǔ)償訓(xùn)練】

化學(xué)降解法是一種傳統(tǒng)的測(cè)定DNA堿基序列的方法。特定化學(xué)試劑的處理能使DNA單鏈在

某種特定堿基處斷開(kāi)，且每條鏈只在一處斷開(kāi);利用凝膠電泳可將不同長(zhǎng)度的DNA片段彼此

分離,通過(guò)放射自顯影可使帶標(biāo)記的DNA片段在X光底片上顯現(xiàn)出相應(yīng)譜帶。如圖為測(cè)定已

標(biāo)記后的DNA片段中胞喀咤位置的過(guò)程示意圖。下列敘述正確的是（）

放射性標(biāo)記的末端

?TA：

傍的

分離化學(xué)試劑推泅出挎測(cè)＜

吐理多條Attestfl中抱嗟藝的位置

符洲用OKAISX光底片庭噎標(biāo)在

?ONA?S-*域上呈現(xiàn)的DNA

相應(yīng)通帶上的定位

A.使用特定化學(xué)試劑的作用是破壞堿基之間的氫鍵

B.此過(guò)程需解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶的參與

C.測(cè)定此DNA片段中鳥(niǎo)噂吟位置時(shí),X光底片上會(huì)顯現(xiàn)2種不同長(zhǎng)度的譜帶

D.從理論上分析,按圖中模式操作兩次即可測(cè)定出DNA片段的全部堿基順序

【解析】選C?DNA單鏈在某種特定堿基處斷開(kāi),表示磷酸與脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi),

而非氫鍵,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;此過(guò)程中在從DNA分子中獲得單鏈時(shí)需用到解旋酶，使DNA單鏈在特

定堿基處斷裂，需要的是限制性核酸內(nèi)切酶,接下來(lái)放射自顯影等，沒(méi)有用到DNA聚合酶，選

項(xiàng)B錯(cuò)誤;在此DNA單鏈片段上，鳥(niǎo)嗦吟只有兩個(gè)位置,所以僅能形成4種不同長(zhǎng)度的DNA片

段,其中帶標(biāo)記的僅有2種，因此在X光底片上顯示的不同長(zhǎng)度譜帶為2種,選項(xiàng)C正確;DNA

中含有四種堿基,每次操作可測(cè)定一種堿基的位置,所以按圖中模式需操作四次才可測(cè)定出

DNA片段全部的堿基順序,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

二、非選擇題（共9小題，共84分）

9.（xx師大附中2022模擬檢測(cè)）（9分）乳腺炎和口蹄疫分別是由細(xì)菌和病毒引起的危害奶

牛養(yǎng)殖業(yè)的兩種嚴(yán)重疾病。研究者利用生物技術(shù)培育出轉(zhuǎn)乳鐵蛋白肽（抗細(xì)菌）和人干擾素

（抗病毒）基因的雙轉(zhuǎn)基因奶牛品種。圖1為基因表達(dá)載體，圖2為培育流程。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)

題：

擾素基因

/=--^RES序列

//弋新霉素抗

終止子%》性基因

牛乳鐵蛋n場(chǎng)終止子

白肽基因Q//

圖1

@一

表0

體

分散

處理

培養(yǎng)

牛胎兒成

纖維細(xì)胞

干擾素基因

5，||A產(chǎn)」呼|川3,

3，B1111111111D5,

圖3

（1）基因表達(dá)過(guò)程包括____________圖1中一般能同時(shí)表達(dá)的基因是。新霉素

抗性基因的作用是。

（2）圖2中研究者可利用技術(shù)篩選出干擾素基因成功表達(dá)的胚胎進(jìn)行移植。

（3）若利用PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖3可知,A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選

取作為引物（DNA復(fù)制子鏈的延伸方向5'-3'）。若該基因復(fù)制2次,則共需要這兩

種引物各個(gè);PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是酶的最適溫

度。

【解析】（1）基因表達(dá)過(guò)程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,據(jù)圖可知,干擾素基因與新霉素抗性基因均位于

相同的啟動(dòng)子和終止子之間，可同時(shí)轉(zhuǎn)錄。新霉素抗性基因的作用是便于篩選出含有目的基

因的細(xì)胞。（2）圖2可利用抗原一抗體雜交技術(shù)篩選干擾素基因成功表達(dá)的胚胎。（3）若利用

PCR技術(shù)增加目的基因的數(shù)量，由圖3可知,DNA復(fù)制只能從5'到3',因此利用PCR技術(shù)擴(kuò)增

干擾素基因時(shí),A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應(yīng)選取B和C作為引物。若該基因復(fù)制2

次，則共需要這兩種引物各3個(gè);PCR程序中“適溫延伸”中的適溫是看夕（耐高溫的DNA聚合）

酶的最適溫度。

答案：（1）轉(zhuǎn)錄和翻譯干擾素基因和新霉素抗性基因便于篩選出含有目的基因的細(xì)胞

（2）抗原一抗體雜交

（3）B和C3耐高溫的DNA聚合）

10.（9分）海洋石油污染正引起廣泛關(guān)注。利用基因工程菌進(jìn)行生物降解具有巨大的應(yīng)用潛

力。P450是石油降解的關(guān)鍵酶,用Sal\和A%>I聯(lián)合酶切獲得的P450基因，與甲圖所示的

質(zhì)粒PCom8重組,導(dǎo)入土著石油降解菌種Y9,獲得了基因工程菌。甲圖中mel是黑色素合成

基因，其表達(dá)能使白色的菌落變成黑色,aacCl是慶大霉素（一種抗生素）抗性基因，限制酶

NdeI、肪oI和SspI在原質(zhì)粒上均只有一個(gè)酶切位點(diǎn),數(shù)字表示酶切位點(diǎn)間的堿基對(duì)數(shù)，乙

圖表示幾種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)。

Xho

Il^kb.

GS'CGAC

CAGCTG

pCom8

CTCGAG

GAGCTC

AATATT

TTATAA

(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要使用限制酶和酶。乙圖所示的幾種限制酶中，切割目的

基因產(chǎn)生平末端的是。

(2)質(zhì)粒pCom8需用限制酶作用后,才能與P450基因形成重組質(zhì)粒。為了便于重

組質(zhì)粒的導(dǎo)入，常使用處理Y9細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞。若對(duì)重組質(zhì)粒再次使用

SalI和M/eI聯(lián)合酶切割,可獲得個(gè)DNA片段。

(3)經(jīng)測(cè)定原質(zhì)粒為7.6kb(lkb為1000個(gè)堿基對(duì))，重組質(zhì)粒經(jīng)NdeI、SspI聯(lián)合酶切后

獲得了6.0kb和1.2kb的兩個(gè)片段,則目的基因的長(zhǎng)度為kb。

(4)由于重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的成功率很低,所以需要經(jīng)過(guò)篩選才能獲得工程菌。操作的大

致思路是：

第一步,配制培養(yǎng)基。除表中的成分外,還必須添加瓊脂和。

蛋白陳酵母浸膏NaClKC1MgCLH2OpH

20g5.0g0.5g0.2g1.0g1000mL7.0

第二步，將待檢菌液接種在第一步配制的培養(yǎng)基上。

第三步，選擇_______色菌落擴(kuò)大培養(yǎng)即可獲得所需的工程菌。

【解析】(D構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要使用限制酶將質(zhì)粒和目的基因切出相同的黏性末端并用

DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接在一起。由圖可知，乙圖所示的幾種限制酶中，切割目的基

因產(chǎn)生平末端的是SspI。

(2)根據(jù)題干信息已知，切割P450基因的限制酶是Sal\和NdeI聯(lián)合酶，而甲圖質(zhì)粒上沒(méi)有

Sa/I酶的酶切位點(diǎn)，所以切割質(zhì)粒時(shí)可用乙圖中的助。I酶代替，二者作用后可形成相同的

黏性末端。所以質(zhì)粒PCom8需用限制酶或/eI、肪。I作用后,再與目的基因在DNA連接酶的

作用下形成重組質(zhì)粒。為了便于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入,常使用Ca”處理Y9細(xì)胞，使其成為感受態(tài)

細(xì)胞。若對(duì)重組質(zhì)粒再次使用SalI和NdeI聯(lián)合酶切害!],由于只有NdeI酶可識(shí)別其切割位

點(diǎn),所以可獲得1個(gè)線性DNA片段。

(3)據(jù)圖分析,用A%I、筋。I切割質(zhì)粒后質(zhì)粒的長(zhǎng)度部位7.6-1.8=5.8kb,而重組質(zhì)粒長(zhǎng)度

=6.0+1.2=7.2kb,因此目的基因的長(zhǎng)度=7.2-5.8=1.4kb。

(4)重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的成功率很低,大多數(shù)質(zhì)粒是空白質(zhì)粒,沒(méi)有目的基因，因此需要

經(jīng)過(guò)篩選才能獲得工程菌:第一步，配制培養(yǎng)基，表格中的成分有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽，

由于重組質(zhì)粒上含有標(biāo)記基因，且選擇培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基，因此培養(yǎng)基中還必須添加瓊脂

和慶大霉素。

第二步，將待檢菌液用稀釋涂布平板法接種在第一步配制的培養(yǎng)基上。

第三步，甲圖中mel是黑色素合成基因,其表達(dá)能使白色的菌落變成黑色,而該基因已經(jīng)被限

制酶切割和破壞了，因此應(yīng)該選擇白色菌落擴(kuò)大培養(yǎng)即可獲得所需的工程菌。

答案：(1)DNA連接Ssp\

⑵陽(yáng)eI、T?oICa241

⑶1.4

(4)慶大霉素白

11.(xx第一中學(xué)2022模擬檢測(cè))(9分)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，自然界有些

植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入

沒(méi)有抗性的植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)酶基因而建立cDNA

文庫(kù)的過(guò)程。

組織則--------

細(xì)胞mRNAmRNA-cDNAcDNA

復(fù)合體I枸建基因表達(dá)

載體.感染細(xì)

|S.建立文庫(kù)

獲得?一分離

cDNA文庫(kù)相關(guān)菌落

探針篩選

(1)圖示以mRNA為材料通過(guò)法獲得cDNA,該方法依據(jù)的原理是__________,通過(guò)

這種方法獲得的基因中缺乏和結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致將其直接導(dǎo)入受體細(xì)胞中

不能復(fù)制和表達(dá)。

⑵與選用老葉相比,選用嫩葉更易提取到mRNA,原因是且提取RNA時(shí),提取液中

需添加RNA酶抑制齊」,其目的是o

(3)將從cDNA文庫(kù)中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用一酶和DNA連接酶處理后連

接起來(lái),構(gòu)建基因表達(dá)載體,DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是。

【解析】(1)構(gòu)建cDNA文庫(kù)時(shí)，以mRNA通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理合成DNA,通過(guò)

反轉(zhuǎn)錄合成的基因中無(wú)啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)等結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致將其直接導(dǎo)入受體細(xì)胞中不

能復(fù)制和表達(dá)。

(2)嫩葉組織細(xì)胞易破碎,更易提取到mRNA,且提取RNA時(shí),添加RNA酶抑制劑可以防止RNA

降解。

(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要用限制酶和DNA連接酶進(jìn)行處理，限制酶破壞磷酸二酯鍵,DNA

連接酶催化磷酸二酯鍵形成。

答案：(1)反轉(zhuǎn)錄堿基互補(bǔ)配對(duì)復(fù)制原點(diǎn)啟動(dòng)子

(2)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解

(3)限制磷酸二酯鍵

12.(11分)現(xiàn)代基因編輯CRISPR/Cas9技術(shù)可以對(duì)生物的DNA序列進(jìn)行定點(diǎn)切割。將編碼

Cas9酶和SgRNA的基因作為外源基因構(gòu)建基因表達(dá)載體后,導(dǎo)入受體細(xì)胞,可將細(xì)胞內(nèi)某個(gè)

基因定向敲除，其作用機(jī)理如圖所示。請(qǐng)回答問(wèn)題。

(1)SgRNA與Cas9前是一個(gè)功能復(fù)合體。如圖所示,SgRNA有引導(dǎo)作用，與A基因中部分序列

堿基互補(bǔ)配對(duì),Cas9酶在配對(duì)區(qū)域定點(diǎn)切割,導(dǎo)致A基因發(fā)生堿基對(duì),基因喪失功

能。SgRNA與Cas9酶的聯(lián)合作用類似于酶的作用。如果要獲得基因敲除動(dòng)物個(gè)

體,應(yīng)以作為受體細(xì)胞,用法導(dǎo)入CRISPR/Cas9基因表達(dá)載體。

(2)研究人員擔(dān)心基因編輯發(fā)生“脫靶效應(yīng)”，導(dǎo)致其他非目標(biāo)基因發(fā)生突變，我國(guó)科學(xué)家對(duì)

此進(jìn)行了檢測(cè)。在小鼠受精卵分裂為兩個(gè)細(xì)胞時(shí)，向其中一個(gè)細(xì)胞注入基因編輯工具,之后將

此胚胎移植入母鼠子宮,待其發(fā)育到14天時(shí),將胚胎取出，把胚胎的細(xì)胞全部分散開(kāi),分成基

因編輯細(xì)胞后代和非基因編輯細(xì)胞后代兩個(gè)細(xì)胞群，分別提取DNA,測(cè)序、比對(duì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)

CRISPR/Cas9技術(shù)的脫靶率很低,而另一類單堿基突變系統(tǒng)的基因編輯技術(shù)脫靶率極高。

①用同一受精卵分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞作為處理對(duì)象和對(duì)照,優(yōu)點(diǎn)是。

②利用二細(xì)胞胚胎分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞DNA作為測(cè)序?qū)ο?而不是將實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞和對(duì)照組細(xì)胞

DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增后測(cè)序,原因是。

③為方便將基因編輯細(xì)胞后代和非基因編輯細(xì)胞后代分開(kāi)，可在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)

(3)基因編輯的“脫靶效應(yīng)”可能對(duì)被編輯個(gè)體帶來(lái)什么不良影響?。

【解析】(1)SgRNA與Cas9酶是一個(gè)功能復(fù)合體。如圖所示,SgRNA有引導(dǎo)作用，與A基因中

部分序列堿基互補(bǔ)配對(duì),Cas9酶在配對(duì)區(qū)域定點(diǎn)切割,導(dǎo)致A基因發(fā)生堿基對(duì)缺失,基因喪失

功能。SgRNA與Cas9酶的聯(lián)合作用類似于限制酶的作用。如果要獲得基因敲除動(dòng)物個(gè)體，應(yīng)

以受精卵作為受體細(xì)胞,用顯微注射法導(dǎo)入CRISPR/Cas9基因表達(dá)載體。

(2)①用同一受精卵分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞作為處理對(duì)象和對(duì)照,優(yōu)點(diǎn)是這兩個(gè)細(xì)胞的基因序

列相同，避免因?qū)嶒?yàn)組和對(duì)照組細(xì)胞原有的基因序列差異掩蓋“脫靶效應(yīng)”。②利用二細(xì)胞

胚胎分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞DNA作為測(cè)序?qū)ο?而不是將實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞和對(duì)照組細(xì)胞DNA進(jìn)行PCR

擴(kuò)增后測(cè)序,原因是PCR擴(kuò)增會(huì)產(chǎn)生較多的復(fù)制錯(cuò)誤，掩蓋“脫靶效應(yīng)”。③為方便將基因編

輯細(xì)胞后代和非基因編輯細(xì)胞后代分開(kāi)，可在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)利用某種熒光蛋白基因作

為標(biāo)記基因。

(3)基因編輯的“脫靶效應(yīng)”可能對(duì)被編輯個(gè)體帶來(lái)的不良影響是如果脫靶效應(yīng)發(fā)生在原癌

基因,可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變。

答案：(1)缺失限制受精卵顯微注射

(2)①這兩個(gè)細(xì)胞的基因序列相同，避免因?qū)嶒?yàn)組和對(duì)照組細(xì)胞原有的基因序列差異掩蓋

“脫靶效應(yīng)”②PCR擴(kuò)增會(huì)產(chǎn)生較多的復(fù)制錯(cuò)誤，掩蓋“脫靶效應(yīng)”③利用某種熒光蛋

白基因作為標(biāo)記基因

(3)如果脫靶效應(yīng)發(fā)生在原癌基因,可能導(dǎo)致細(xì)胞癌變

13.(11分)(2022?濟(jì)寧高二檢測(cè))接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法，乙肝疫

苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。血源性乙肝疫苗是取用乙肝病毒感染

者的血液,用高速離心法提純血液中的乙肝病毒,之后再將其滅活,制成乙肝疫苗,其過(guò)程具

有一定的感染風(fēng)險(xiǎn)。如圖所示為乙肝基因工程疫苗的生產(chǎn)和使用過(guò)程。根據(jù)所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)回

答下列問(wèn)題：

fcoRV

乙肝病毒

/acZ基因［大腸桿菌

EcoRVEcoRI

(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括

和?

(2)過(guò)程①最好選用的限制酶組合是，請(qǐng)說(shuō)出你的選擇理由:。

⑶重組質(zhì)粒中，啟動(dòng)子與復(fù)制原點(diǎn)的化學(xué)本質(zhì)(填“相同”或“不同”),

啟動(dòng)子的作用是。

(4)圖中過(guò)程②常需要用處理，使大腸桿菌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞,由圖中過(guò)程③可

知,該目的基因的具體功能是。

⑸用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋其原因。

【解析】(1)基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)(cDNA文庫(kù))，基因組文庫(kù)包含了一種

生物的全部基因，而部分基因文庫(kù)只包含了一種生物的一部分基因。

(2)根據(jù)圖解可知，含有目的基因的外源DNA和運(yùn)載體上都有限制前員如1I、比加I和灰小丫

的識(shí)別序列和切割位點(diǎn),用反樂(lè)V切割會(huì)破壞目的基因，因此圖中過(guò)程①有兩種限制酶選擇

方案,它們分別是只用BaMI或同時(shí)用歷。RI和Bank\I,其中同時(shí)用&oRI和Bani\I可以

保持目的基因的完整性，同時(shí)防止目的基因和質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化。

(3)啟動(dòng)子與復(fù)制原點(diǎn)的化學(xué)本質(zhì)相同，都是DNA片段。啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)

合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄形成mRNAo

(4)將目的基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞，需要先用處理，使大腸桿菌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為感受態(tài)細(xì)胞,

從過(guò)程③可知，該目的基因的具體功能是控制病毒蛋白質(zhì)外殼的合成。

(5)用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全,原因是該疫苗不具有遺傳物質(zhì)(DNA、病毒的

DNA),不會(huì)出現(xiàn)病毒的增殖和感染。

答案：(1)基因組文庫(kù)cDNA文庫(kù)

(2)8a加I和EcoRI可以保持目的基因的完整性,同時(shí)防止目的基因和質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化

(3)相同是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄形成mRNA

(4)Ca2+指導(dǎo)合成乙肝病毒外殼蛋白

(5)研制血源性疫苗需滅活破壞乙肝病毒的核酸結(jié)構(gòu),滅活不成功則會(huì)導(dǎo)致接種者患病,而基

因工程疫苗不含核酸,其中起作用的是蛋白質(zhì),不會(huì)引發(fā)病毒的增殖和感染

14.(8分)(2022?鄭州高二檢測(cè))圖1表示某質(zhì)粒載體，圖2表示植物甲的抗旱基因，該基因

兩端分別包括反。RI、Ba漏I在內(nèi)的多種限制酶的醐切位點(diǎn)。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

ffii圖2

(D目前獲取目的基因的常用方法有.：①?gòu)闹蝎@取目的基因；②利用

擴(kuò)增目的基因.

(2)若目的基因和質(zhì)粒載體分別用￡coRI酶切,酶切產(chǎn)物用DNA連接酶處理后,兩兩連接的產(chǎn)

物有種類型。將上述連接產(chǎn)物導(dǎo)入無(wú)任何抗藥性的宿主細(xì)胞中，再將這些宿

主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能正常生長(zhǎng)的宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是

實(shí)驗(yàn)中，為了防止目的基因和質(zhì)粒載體在酶切后產(chǎn)生

的末端發(fā)生任意連接,酶切時(shí)因選用的酶是。

(3)為大量培養(yǎng)抗旱新品種植物,將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后一般不直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌,而是先

將其轉(zhuǎn)入處于的大腸桿菌中，導(dǎo)入大腸桿菌的目的是

【解析】(1)目前獲取目的基因的常用方法有:從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。

(2)將含有抗旱基因的DNA與該質(zhì)粒表達(dá)載體分別用反。RI酶切,酶切產(chǎn)物用DNA連接酶處

理后,兩兩連接的產(chǎn)物有3種，即含有耐旱基因的DNA與含有耐旱基因的DNA連接、質(zhì)粒與質(zhì)

粒連接、含有耐旱基因的DNA與質(zhì)粒連接。由圖可知,構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，四環(huán)素抗性基因

會(huì)被破壞，因此將上述連接產(chǎn)物導(dǎo)入無(wú)任何抗藥性的宿主細(xì)胞后，將這些宿主細(xì)胞接種到含

四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能正常生長(zhǎng)的宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是載體-載體連接物(或質(zhì)粒-

質(zhì)粒連接物)。酶切時(shí)應(yīng)選用限制酶及。RI和Bani\I,形成不同的黏性末端,這樣可以防止目

的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接。

(3)為大量培養(yǎng)抗旱新品種植物,將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后一般不直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌,而是先

將其轉(zhuǎn)入處于感受態(tài)的大腸桿菌中，目的是獲取大量重組質(zhì)粒。

答案：(1)基因文庫(kù)PCR技術(shù)

(2)3載體-載體連接物(或質(zhì)粒-質(zhì)粒連接物)EccRI和Bank\I

(3)感受態(tài)獲取大量重組質(zhì)粒

15.(9分)凡是具有抗原性、接種于機(jī)體可產(chǎn)生特異性免疫、可抵抗傳染病的發(fā)生和流行的

物質(zhì)均可稱為疫苗。如圖是三代乙肝疫苗的生產(chǎn)原理示意圖，回答下列問(wèn)題：

第一代疫苗

外衣殼蛋含基因A的且疫苗夜

白基因A重組質(zhì)粒

|酵益亞i*殼蛋白A|第二代疫苗.國(guó)

(1)目前臨床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。圖中外衣殼蛋白基因A的大量擴(kuò)增可通過(guò)

技術(shù)，需要用到的一種幣要酶是和種引物。構(gòu)建含基因

A的重組質(zhì)粒需要用到的工具酶是。

(2)據(jù)信息和所學(xué)知識(shí)分析:第一代疫苗基本被淘汰的原因是。

(3)結(jié)合圖中第二代、第三代疫苗的化學(xué)本質(zhì)，分析推測(cè)哪一代疫苗有利于運(yùn)輸及其原因：

(4)外源DNA進(jìn)入機(jī)體后，如果整合到人體基因組中可能會(huì)引起和一

發(fā)生突變而導(dǎo)致機(jī)體癌變,這也是第三代疫苗可能存在的安全隱患，目前正在研究中。

【解析】(1)目的基因大量擴(kuò)增可通過(guò)PCR技術(shù),該過(guò)程需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶。由于DNA

的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩條鏈反向平行，因此擴(kuò)增過(guò)程需要兩種引物。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到的

工具酶是限制酶和DNA連接酶。

(2)第一代疫苗用的是減毒或滅活的病毒，病毒有可能恢復(fù)致病性或引起血源性疾病。

(3)從圖中分析,第三代疫苗要比第二代疫苗更有利于運(yùn)輸，因?yàn)榈谌呙绫举|(zhì)是DNA,第

二代疫苗本質(zhì)是蛋白質(zhì),DNA的穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)高。(4)細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基

因發(fā)生突變。

答案：(l)PCR熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Zg酶)兩限制酶與DNA連接醐

(2)有引起血源性疾病的嫌疑(或病毒有可能恢復(fù)致病性)

(3)第三代疫苗更有利于運(yùn)輸，因?yàn)榈谌呙绲谋举|(zhì)是DNA,第二代疫苗的本質(zhì)是蛋白

質(zhì),DNA穩(wěn)定性比蛋白質(zhì)高

(4)原癌基因抑癌基因

16.(9分)(2022?日照高二檢測(cè))瘦素是肥胖基因(OB基因)的產(chǎn)物,具有抑制攝食、調(diào)節(jié)脂肪

沉積與能量代謝的功能。瘦素的作用除與肥胖有關(guān)外，對(duì)多種生理過(guò)程都有調(diào)節(jié)作用。研究

人員通過(guò)體外克隆人瘦素蛋白基因，構(gòu)建了重組人瘦素蛋白基因表達(dá)載體,成功表達(dá)了人重

組瘦素蛋白。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)研究人員從高表達(dá)瘦素的人白色脂肪組織中提取mRNA,通過(guò)獲得cDNA后,再

利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增前需要根據(jù)設(shè)計(jì)一對(duì)引物。PCR體系中需

要加入的酶是。

(2)用不同限制酶對(duì)擴(kuò)增得到的0B基因和質(zhì)粒P0V3進(jìn)行雙酶切,然后構(gòu)建輸卵管特異性表達(dá)

載體P0V3-0B,與單酶切相比，雙酶切法可以保證。基因表達(dá)載體

P0V3-0B中需使用雞卵清蛋白基因的啟動(dòng)子,原因是。

(3)將P0V3-0B常通過(guò)法導(dǎo)入雞受精卵中；孵化后獲得轉(zhuǎn)基因雞，收集轉(zhuǎn)基因

雞的雞蛋,通過(guò)法檢測(cè)0B基因是否表達(dá)。

【解析】（1）利用mRNA獲得cDNA是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,PCR擴(kuò)增時(shí)需要根據(jù)目的基因（0B基因）的一

段核昔酸序列設(shè)計(jì)一對(duì)引