重點(diǎn)突破練(三)題組一基因工程的工具1.伯格首先在體外進(jìn)行了DNA改造的研究，成功地構(gòu)建了第一個體外重組DNA分子。下列相關(guān)敘述正確的是A.不同的DNA分子必須用同一種限制酶切割，才能產(chǎn)生相同的黏性末端B.DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶都能催化形成磷

酸二酯鍵C.當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時，

產(chǎn)生的是平末端D.限制酶和DNA連接酶的作用部位不同對點(diǎn)訓(xùn)練12345678910111213√解析有些限制酶的識別序列不同，但可以產(chǎn)生相同的黏性末端，A錯誤；當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端，C錯誤；限制酶和DNA連接酶的作用部位相同，都是磷酸二酯鍵，D錯誤。123456789101112132.以下是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有關(guān)敘述錯誤的是12345678910111213A.以上DNA片段是由5種限制酶切割后產(chǎn)生的B.若要把相應(yīng)片段連接起來，應(yīng)選用DNA連接酶C.上述能進(jìn)行連接的兩個黏性片段，其連接后形成的DNA分子是D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵√解析圖中只有①④是同一種限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的，A錯誤；DNA連接酶可將具有相同末端的DNA片段連接起來，B正確；12345678910111213圖中①④具有相同的黏性末端，可被DNA連接酶連接形成的DNA分子是

，C正確；限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵，其中限制酶能將磷酸二酯鍵切斷，而DNA連接酶能將磷酸二酯鍵連接起來，D正確。3.下圖表示4種限制酶的識別序列及酶切位點(diǎn)，下列敘述錯誤的是12345678910111213A.不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端，有的產(chǎn)生平末端B.不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端C.用酶1和酶2分別切割目的基因和質(zhì)粒后，連接形成重組DNA分子后，

重組DNA分子仍能被酶2識別D.用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，其產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶催

化不能連接形成重組DNA分子√解析不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端(酶1和酶2)，有的產(chǎn)生平末端(酶3和酶4)，A正確；12345678910111213不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端，如圖中的酶1和酶2，B正確；用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，其產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶催化可以連接形成重組DNA分子，D錯誤。4.(2021·江蘇南通高二期末)如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)疫苗的部分過程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內(nèi)切核酸酶。下列有關(guān)說法正確的是A.圖示過程是基因工程的核心步驟，所需

的限制性內(nèi)切核酸酶均來自原核生物B.圖示中構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需用到

EcoRⅠ、SmaⅠ兩種限制性內(nèi)切核酸酶C.一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識別一種特定的核糖核苷酸序列并在特定

的位點(diǎn)切割D.抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來√1234567891011121312345678910111213解析圖示表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，這是基因工程的核心步驟，所需的限制性內(nèi)切核酸酶一般來自原核生物，A錯誤；由于SmaⅠ的識別序列位于目的基因上，若使用該限制性內(nèi)切核酸酶，將破壞目的基因，所以此表達(dá)載體構(gòu)建時需要用到EcoRⅠ、PstⅠ限制性內(nèi)切核酸酶，B錯誤；限制性內(nèi)切核酸酶具有特異性，即一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列并在特定的位點(diǎn)切割，C錯誤；抗卡那霉素基因作為標(biāo)記基因，主要作用是篩選含有目的基因的受體細(xì)胞，D正確。題組二基因工程的基本操作程序及應(yīng)用5.(2021·遼寧高二期中)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)Notch基因編碼一類高度保守的細(xì)胞表面受體，通過與其相應(yīng)的配體結(jié)合調(diào)控細(xì)胞增殖、分化和凋亡等。為了研究Notch基因表達(dá)產(chǎn)物的功能，科學(xué)家構(gòu)建含Notch基因的重組質(zhì)粒，并在大腸桿菌中表達(dá)。下列相關(guān)分析錯誤的是A.表達(dá)是指在基因的指導(dǎo)下，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)B.重組質(zhì)粒除含Notch基因外，還應(yīng)具備啟動子、終止子、標(biāo)記基因等C.可通過PCR技術(shù)檢測Notch基因是否被成功表達(dá)D.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，高溫代替了解旋酶的功能12345678910111213√解析判斷導(dǎo)入的基因是否成功表達(dá)，需要用抗原－抗體雜交技術(shù)，C錯誤；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，利用高溫可使雙鏈DNA中的氫鍵斷裂，即可用高溫代替解旋酶的功能，D正確。123456789101112136.鹽害是全球水稻減產(chǎn)的重要原因之一，中國水稻研究所等單位的專家通過農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒將CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5個耐鹽基因?qū)胨荆@得了一批耐鹽轉(zhuǎn)基因植株。下列有關(guān)耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻培育的分析正確的是A.該轉(zhuǎn)基因水稻與原野生型水稻存在生殖隔離B.該基因工程所需的限制性內(nèi)切核酸酶可能有多種C.只要目的基因進(jìn)入水稻細(xì)胞，水稻就會表現(xiàn)出抗鹽性狀D.可通過將水稻種植到有農(nóng)桿菌的土壤中觀察目的基因是否表達(dá)12345678910111213√12345678910111213解析該轉(zhuǎn)基因水稻與原野生型水稻是同一種生物，它們之間不存在生殖隔離，A錯誤；該基因工程要將5個耐鹽基因?qū)胨荆虼怂璧南拗菩詢?nèi)切核酸酶可能有多種，B正確；目的基因進(jìn)入水稻細(xì)胞后不一定能成功表達(dá)，C錯誤；可通過將水稻種植到含鹽較高的土壤中觀察目的基因是否表達(dá)，D錯誤。7.(2021·遼西育明高級中學(xué)高二月考)農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T－DNA可以轉(zhuǎn)移并隨機(jī)插入到被侵染植物的染色體DNA中。研究者將下圖中被侵染植物的DNA片段連接成環(huán)，并以此環(huán)為模板進(jìn)行PCR，擴(kuò)增出T－DNA插入位置兩側(cè)的未知序列，據(jù)此可確定T－DNA插入的具體位置。下列有關(guān)說法正確的是A.農(nóng)桿菌在自然條件下對大多數(shù)單子葉植物有感染能力B.利用圖中的引物②、③組合可擴(kuò)增出兩側(cè)的未知序列C.進(jìn)行PCR擴(kuò)增時需要有解旋酶和熱穩(wěn)定DNA聚合酶D.與受體細(xì)胞基因組序列比對可確定T－DNA的插入位置12345678910111213√解析農(nóng)桿菌在自然條件下對大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物有感染能力，A錯誤；DNA的兩條鏈反向平行，子鏈從引物的3′端開始延伸，則利用圖中的引物①、④組合可擴(kuò)增出兩側(cè)的未知序列，B錯誤；進(jìn)行PCR擴(kuò)增需要耐高溫的DNA聚合酶，但不需要解旋酶，C錯誤；通過與受體細(xì)胞的基因組序列比對，即可確定T－DNA的插入位置，D正確。123456789101112138.(2021·北京海淀區(qū)人大附中高二檢測)研究人員用下圖1中質(zhì)粒和圖2中含目的基因的片段構(gòu)建重組質(zhì)粒(圖中標(biāo)注了相關(guān)限制酶切割位點(diǎn))，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后進(jìn)行篩選及PCR鑒定。以下敘述不正確的是12345678910111213A.構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶B.使用DNA連接酶將酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段進(jìn)行重組C.能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的一定是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌D.利用PCR鑒定含目的基因的大腸桿菌時應(yīng)選用引物甲和引物丙12345678910111213√解析選用的限制酶應(yīng)在目的基因兩端存在識別位點(diǎn)，但BamHⅠ可能使質(zhì)粒中的兩種標(biāo)記基因都被破壞，因此只能選BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割，A項(xiàng)正確；酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段要用DNA連接酶連接，構(gòu)建重組載體，B項(xiàng)正確；12345678910111213能在添加四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的也可能是只含有質(zhì)粒的大腸桿菌，C項(xiàng)錯誤；PCR技術(shù)要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結(jié)合，沿相反的方向合成子鏈，故所用的引物組合為圖2中引物甲和引物丙，D項(xiàng)正確。12345678910111213題組三蛋白質(zhì)工程9.(2021·濟(jì)南市長清第一中學(xué)高二期中)某生物制品公司用如圖方法生產(chǎn)干擾素。下列說法正確的是12345678910111213A.能產(chǎn)生干擾素的酵母菌是基因工程創(chuàng)造的新物種B.干擾素是由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的，所以只有淋巴細(xì)胞中才有干擾素基因C.該過程所運(yùn)用的生物學(xué)原理是基因重組D.若要獲得更耐儲存的干擾素則利用蛋白質(zhì)工程來直接改造蛋白質(zhì)√12345678910111213解析新物種的產(chǎn)生的標(biāo)志是形成生殖隔離，能產(chǎn)生干擾素的酵母菌并未創(chuàng)造新物種，A錯誤；干擾素基因除了在淋巴細(xì)胞中存在外，其他體細(xì)胞中也存在，只是干擾素基因只在淋巴細(xì)胞中表達(dá)，B錯誤；將干擾素基因?qū)虢湍讣?xì)胞中，屬于基因工程的應(yīng)用，基因工程運(yùn)用的原理是基因重組，C正確；12345678910111213利用蛋白質(zhì)工程對干擾素進(jìn)行改造，基本途徑是：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，D錯誤。1234567891011121310.(2021·奉新縣第三中學(xué)月考)新冠病毒的表面刺突蛋白(S蛋白)的受體結(jié)合域(RBD)與人體細(xì)胞表面的ACE2受體相互作用感染細(xì)胞?？茖W(xué)家設(shè)計了一種自然界中不存在的蛋白質(zhì)LCB1，可與S蛋白RBD緊密結(jié)合，以干擾新冠病毒的感染。下列說法不合理的是A.LCB1的作用機(jī)理與S蛋白的抗體類似B.LCB1可依據(jù)S蛋白的RBD結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計C.LCB1是通過細(xì)胞中原有基因表達(dá)產(chǎn)生的D.可用蛋白質(zhì)工程進(jìn)行LCB1的設(shè)計和生產(chǎn)√解析由題意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白質(zhì)，故無法通過細(xì)胞中原有基因表達(dá)產(chǎn)生，C錯誤。11.菊天牛是菊花的主要害蟲之一?？蒲腥藛T將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程，請據(jù)圖回答：12345678910111213綜合強(qiáng)化注：卡那霉素抗性基因(Kanr)作為標(biāo)記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感。(1)為了促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒，可用

處理土壤農(nóng)桿菌，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠______________

的特點(diǎn)，使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞中，并插入到菊花細(xì)胞的

上，最終形成轉(zhuǎn)基因植株。12345678910111213Ca2＋侵染菊花(或植物)細(xì)胞，并將T—DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞染色體DNA解析根據(jù)農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒中的T-DNA可以整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上的特點(diǎn)，通常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。12345678910111213(3)將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素和

的培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，篩選轉(zhuǎn)基因菊花。12345678910111213卡那霉素解析基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，需要標(biāo)記基因，根據(jù)題意可知，該標(biāo)記基因?yàn)榭敲顾乜剐曰?，因此需要在加入卡那霉素的培養(yǎng)基中選擇出成功轉(zhuǎn)入目的基因的菊花。(4)用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時，需根據(jù)__________

的核苷酸序列設(shè)計特異引物，以

為模板進(jìn)行第一輪擴(kuò)增。12345678910111213抗蟲基因(目的基因)轉(zhuǎn)基因菊花的DNA(5)將轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當(dāng)比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。12345678910111213組別死亡率(%)實(shí)驗(yàn)組轉(zhuǎn)基因植株160.00轉(zhuǎn)基因植株253.33對照組13.33①對照組應(yīng)飼喂等量的

。②據(jù)表分析，

差異顯著，說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強(qiáng)的毒殺作用。非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物實(shí)驗(yàn)組與對照組死亡率解析實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)遵循對照原則，因此對照組應(yīng)該加入非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物；根據(jù)實(shí)驗(yàn)組比對照組的死亡率高，說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強(qiáng)的毒殺作用。1234567891011121312.綠色熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，

這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，據(jù)圖回答下列問題：12345678910111213(1)圖中通過過程①、②形成重組質(zhì)粒，需要限制酶切取目的基因、切割質(zhì)粒。限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是－↓GATC－。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有1個酶Ⅱ的切點(diǎn)。①請畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的過程(只寫出切割后形成的部分即可)。1234567891011121312345678910111213②在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來：_________，理由是_______________________________________________________________。12345678910111213可以連接由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補(bǔ)配對)(2)過程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時，采用最多也最有效的方法是

。(3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的基因一起構(gòu)建到載體上，GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是___________________________________。12345678910111213顯微注射技術(shù)用來鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因(4)科學(xué)家們已通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確順序是：__________(填序號)。①推測藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計③藍(lán)色熒光蛋白基因的改造(合成)④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白12345678910111213②①③④13.(2021·山東濰坊高二期中)水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。某科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用重疊延伸PCR技術(shù)在水蛭素基因中的特定位點(diǎn)引入特定突變，使水蛭素第47位的天冬酰胺(密碼子為AAC、AAU)替換為賴氨酸(密碼子為AAA、AAG)，從而提高水蛭素的抗凝血活性。原理見下圖。12345678910111213重疊延伸PCR技術(shù)∶一項(xiàng)重要的基因定點(diǎn)突變技術(shù)，其主要設(shè)計思路是用具有互補(bǔ)配對片段的引物(圖中的引物2和3，突起處代表與模板鏈不能互補(bǔ)的突變位點(diǎn))，分別進(jìn)行PCR，獲得有重疊鏈的兩種DNA片段，再在隨后的擴(kuò)增反應(yīng)中通過重疊鏈的延伸獲得想要的目的基因。12345678910111213(1)由以上事例可知，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，需要通過__________

來完成。12345678910111213改造基因(基因定點(diǎn)突變)(2)若擬突變位點(diǎn)的堿基對為A—T，則需要讓其突變?yōu)?/p>

才能達(dá)到目的。引物2的突變位點(diǎn)(突起處)應(yīng)設(shè)計為

(假設(shè)引物為單鏈DNA)。12345678910111213T—A或C—GA或G(3)