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章末检测试卷(三)
第3章 基因工程
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1.(2024·重庆高二期末)基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是
A.艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B.沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C.科学家利用质粒作为载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基
因在受体细胞中成功表达
D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
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2.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是
A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B.目的基因和质粒均用
限制酶Ⅰ切割
C.质粒用限制酶Ⅰ切割，
目的基因用限制酶Ⅱ切割
D.质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
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限制酶Ⅱ也能将限制酶Ⅰ的识别序列切割，而限制酶Ⅰ不能将限制酶Ⅱ的识别序列切割。获得目的基因需将目的基因两端切割，所以用限制酶Ⅱ切割；切割质粒只需切出一个切口，且用限制酶Ⅱ会同时破坏两个标记基因，不
利于后期筛选目的
细胞，所以用限制
酶Ⅰ切割，故选C。
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3.如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列
A.NdeⅠ和BamHⅠ B.NdeⅠ和XbaⅠ
C.XbaⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和KpnⅠ
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构建重组质粒时，要将目的基因插入到启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用NdeⅠ和BamHⅠ切割质粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列。
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4.(2023·南通高二检测)下列与DNA的粗提取与鉴定有关的叙述，正确的是
A.预冷的酒精可使DNA更容易析出
B.DNA在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较低
C.鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂
D.用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近
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DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较高，B错误；
鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加DNA，两组都需要加二苯胺试剂，C错误；
哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多细胞器，不能提取到DNA，故兔血不宜作为该实验的实验材料，D错误。
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5.科学家设法将生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列有关分析错误的是
A.人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取
B.过程①需要逆转录酶的参与
C.过程②之前可用同一种限制性内切核酸酶处理目
的基因和质粒
D.人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说
明生物之间共用一套遗传密码
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人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。
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6.(2023·邯郸高二诊断)下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是
A.切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶
B.抗虫基因表达载体中要有启动子和终止密码子
C.抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受
体细胞
D.抗虫基因的表达启动于复制原点
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切割含抗虫基因的DNA片段和载体可以用不同的限制酶，只要切割出的黏性末端相同即可，A错误；
抗虫基因表达载体必须具备启动子和终止子，终止密码子位于mRNA上，B错误；
抗虫基因的表达开始于启动子，D错误。
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7.如图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoRⅠ、BamHⅠ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是
选择题
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A.在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRⅠ
B.如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，
形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切位点有1个
C.为了防止质粒和含目的基因
的外源DNA片段自身环化，
酶切时可使用BamHⅠ和
Hind Ⅲ 两种限制酶同时处理
D.一个图1所示的质粒分子经
EcoRⅠ切割后，含有2个游
离的磷酸基团
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目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoRⅠ，A正确；
如果将一个外源DNA
分子和一个质粒分别
用EcoRⅠ酶切后，再
用DNA连接酶连接，
形成一个含有目的基
因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切位点有2个，B错误；
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为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理，C正确；
一个图1所示的质粒
分子经EcoRⅠ切割
后，产生两个黏性
末端，含有2个游离
的磷酸基团，D正确。
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8.(2024·汕头高二期中)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是
A.在PCR过程中可通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合
B.在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关
C.真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此PCR反应缓冲液
中一般要添加Mg2＋
D.PCR技术与人体细胞内DNA复制的特点相似，都是边解旋边复制
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PCR技术是在加热条件下打开双链后进行扩增的，不是边解旋边复制，D错误。
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9.(2023·南京高二期末)有些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素，并分泌到尿液中。下列有关说法正确的是
A.人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中
B.需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起
C.需用显微注射法将基因表达载体导入膀胱上皮细胞中
D.只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功
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人的生长激素基因几乎存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上皮细胞中表达，A错误；
需要将生长激素基因与尿血小板溶素基因的启动子重组在一起，B错误；
需用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，C错误。
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10.(2024·南宁高二期中)科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰状细胞贫血症。下列相关实验设计，错误的是
A.用β-珠蛋白基因、启动子、终止子、抗四环素基因等元件来构建基因表
达载体
B.利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C.用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D.用Ca2＋处理大肠杆菌后，将基因表达载体导入具有四环素抗性基因的
大肠杆菌中
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标记基因是四环素抗性基因，受体细胞大肠杆菌本身不能有四环素抗性基因，D错误。
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11.T4溶菌酶在温度较高时易失活。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸(Ile)变为半胱氨酸(Cys)，进而提高了T4溶菌酶的耐热性。下列叙述正确的是
A.Ile变为Cys是因为基因中碱基的缺失
B.耐热T4溶菌酶是一种直接制造的新蛋白质
C.T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴
D.该方法得到的T4溶菌酶不需要功能鉴定即可投入生产
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Ile变为Cys是因为基因中碱基的替换，A错误；
耐热T4溶菌酶是通过对T4溶菌酶的基因进行改造而获得的，并不是直接制造出来的新蛋白质，B错误；
得到的T4溶菌酶需要进行功能鉴定才可投入生产，D错误。
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12.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影
响。如图是用蛋白质工程设
计速效胰岛素的生产过程，
请据图推断，下列相关说法
不正确的是
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A.新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素结构模型的主要依据
B.通过人工合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体
细胞中才能得到准确表达
C.若要利用大肠杆菌生产速
效胰岛素，需用到的生物
工程有蛋白质工程、基因
工程和发酵工程
D.图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型
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通过人工合成形成的新基因应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B错误。
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13.基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是
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A.sgRNA是合成Cas9酶的模板
B.sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C.Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D.B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
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据题干和图示可知，sgRNA是一段单链RNA，可指引Cas9酶结合到特定的切割位点，A错误；
靶基因部分碱基序列与sgRNA的碱基序列互补，B错误；
Cas9酶可在特定切割位点进行切割，使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，C正确；
被编辑后的B基因仍
能进行转录，D错误。
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14.如图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶XhoⅠ和SalⅠ分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是
A.不同的限制酶切割DNA后形
成的黏性末端可能相同
B.限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ
识别的核苷酸序列不同
C.泳道①②分别是限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ处理得到的产物
D.用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物
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不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，A正确；
由题图分析可知，泳道①
②分别是限制酶SalⅠ和限
制酶XhoⅠ处理得到的产物，C错误；
用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，该片段共有5个酶切位点，可得到6种电泳产物，D正确。
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15.科学家将鼠抗人大肠癌单克隆抗体基因(ND－1)与酵母菌胞嘧啶脱氨酶基因(YCD)融合，在大肠杆菌
中成功地表达了单链抗体与酶
的融合蛋白，这类蛋白的疗法
称为抗体介导的酶解前药疗法
(ADEPT)。ND－1－YCD融合
基因的构建方法如图所示。下
列有关叙述正确的是
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A.图中两条杂交链的获得至少需要经过3次扩增循环
B.图中杂交链延伸生成ND－1－YCD
融合基因的过程，需要加入引物
C.获得的融合基因在构建好基因表
达载体后可直接被正常状态的大
肠杆菌吸收
D.该融合蛋白应是利用抗体部
分特异性地识别人大肠癌细胞并
将酶带到靶部位
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杂交链延伸生成ND－1－YCD融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列，可
以作为子链合成的引物，B错误；
需要利用Ca2＋处理大肠杆菌使大
肠杆菌处于一种能吸收周围环境
中DNA分子的生理状态，这样获
得的融合基因构建的基因表达载
体才能更好地被大肠杆菌吸收，C错误。
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16.研究人员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述不正确的是
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A.细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程
B.将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶
C.“RNA沉默”的含义是
mRNA不能翻译产生多
酚氧化酶
D.目的基因的表达序列与
多酚氧化酶基因的表达
序列互补，且要同时在
同一细胞内表达
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图示中的①②过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A正确；
将目的基因成功导入苹果
细胞中需要构建基因表达
载体，该过程需要限制酶
和DNA连接酶，不需要
RNA聚合酶，B错误；
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据图分析可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补
配对，形成双链RNA，
使mRNA不能与核糖体
结合，从而阻止了翻译
过程，C正确；
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使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基
因的表达序列与多酚
氧化酶基因的表达序
列互补，且要同时在
同一细胞内表达，D
正确。
选择题
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17.引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素。下列相关叙述正确的是
A.引物的碱基数量越少则复性温度越低，目标DNA获得率越高
B.根据需要可在引物的5′端添加限制酶识别序列、点突变序列等
C.两种引物的复性温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合
D.引物的G、C含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
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选择题
√
引物的碱基数量越少则复性温度越低，特异性越弱，目标DNA获得率越低，A错误；
两种引物的复性温度差异较大，导致不能同时复性，会增加引物与模板的非特异性结合，C错误；
引物的G、C含量越高，结合特异性越强，但G、C过高，不利于复性，不利于目标DNA的扩增，D错误。
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选择题
18.亚洲棉的突变型光籽和野生型毛籽是一对相对性状，研究发现，亚洲棉某突变体的光籽表型与8号染色体的～880 kb至～903 kb区间相关，研究人员根据野生型毛籽棉
的该区间设计连续的重叠
引物进行PCR，扩增后电
泳结果如图所示。下列有
关说法不正确的是
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选择题
A.提取该突变体和野生型亚洲棉的8号染色体上的DNA进行PCR扩增
B.图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的
C.据图分析可知，相对分
子质量较大的扩增产物
与点样处的距离较近
D.该突变体出现的根本原
因是引物6对应区间发
生了碱基的替换
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选择题
√
由于8号染色体的～880 kb至～903 kb区间与突变体的光籽表型相关，故提取突变体和野生型的8号染色体上的DNA进行PCR扩增，A正确；
题图中PCR产物的鉴定是
通过琼脂糖凝胶电泳来进
行的，相对分子质量较大
的扩增产物迁移速率较慢，
与点样处的距离较近，B、
C正确；
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选择题
根据题图所示，野生型和突变体经引物6扩增的产物不同，其中突变体的相应扩增产物较大，
故可推知8号染色体上的
引物6对应的区间发生碱
基的插入是该突变体光
籽性状出现的根本原因，
D错误。
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选择题
19.将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。请回答下列问题：
(1)获得乙肝病毒表面抗原基因后，常利用______技术进行扩增。扩增目的基因时需要加入两种引物，其原因是____________________________
__________________________________________________。
把基因转入农杆菌内时常用______处理农杆菌，使之成为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态的细胞。
非选择题
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PCR
DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA的两条链同时被扩增
Ca2＋
(2)使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的____________上。目的基因进入草莓细胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达，这个过程称为______。
(3)在基因工程操作过程中，需要用______酶和__________酶构建基因表达载体，基因表达载体要有__________，以便筛选出含有目的基因的受体细胞。
(4)在分子水平上，可采用_______________的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。
非选择题
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染色体DNA
转化
限制
DNA连接
标记基因
抗原—抗体杂交
20.(2024·新课标，35)某研究小组将纤维素酶基因(N)插入某种细菌(B1)的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株(B2)。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术
将片段甲插入B1的基因组，得
到菌株B2。酶切位点(Ⅰ～Ⅳ)、
引物(P1～P4)的结合位置、片
段甲替换区如图所示，→表示
引物5′→3′方向。回答下列问题：
非选择题
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(1)限制酶切割的化学键是____________。为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是___________________________________________
____________________。
非选择题
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磷酸二酯键
使M1与M2之间有启动子、N基因、终止子，确保N基因能够顺利表达
(2)CRISPR/Cas9技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G－C和_______
______________。
非选择题
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C－G、
A－T、U－A
(3)用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是______________；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是___________。
非选择题
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N基因的两条链
无PCR产物
(4)与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是____________________________________________________________________________(答出2点即可)。
无空气污染；更安全，无火灾隐患；分解效率更高，高效利用秸秆资源等(合理即可)
非选择题
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21.(2023·大同高二调研)如图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)
和氨苄青霉素抗性基因(AmpR)。请回答下列
问题：
非选择题
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(1)EcoR Ⅴ酶切位点为 ，EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为_____末端。
非选择题
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平
(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为____________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和
目的基因片段在__________酶作用下，形成重
组质粒P3。
胸腺嘧啶(T)
DNA连接
非选择题
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(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是_____(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是_______________、___________________。
B
A类菌落含有P0
C类菌落未转入质粒
平板类型 菌落类型
A B C
无抗生素 ＋ ＋ ＋
氨苄青霉素 ＋ ＋ －
四环素 ＋ － －
氨苄青霉素＋四环素 ＋ － －
非选择题
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(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是_________。某学生用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是_________________。
乙和丙
目的基因反向连接
非选择题
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22.(2024·黑吉辽，25节选)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T－DNA转移)和不含有Vir基因、含有T－DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，
为提高翻译效率，增强棉花抗病虫
害能力，进行如下操作。回答下列
问题：
注：F1～F3，R1～R3表示引物；
T－DNA－LB表示左边界；
T－DNA－RB表示右边界；Ori
表示复制原点；KanR表示卡那霉
素抗性基因；HygBR表示潮霉素B抗性基因。
非选择题
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(1)从苏云金杆菌提取DNA时，需加入蛋白酶，其作用是___________________
_________。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精，其目的是_________
________________________________。
去除蛋白质，提高
DNA纯度
溶解蛋白质等物质，析出不溶于酒精的DNA
非选择题
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(2)本操作中获取目的基因的方法是_______________和_________。
PCR技术扩增
人工合成
非选择题
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(3)穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是___________
_________________，驱动目的基因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是_____________________
__________________________________。
RNA聚合酶
识别并结合的部位
提高基因转录的概率(确保目的基因在受体细胞中能够转录)
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(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用________基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
HygBR
非选择题
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结合基因表达载体的示意图，因为只有T－DNA能进入棉花愈伤组织，故根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
非选择题
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(5)为检测棉花植株是否导入目的基因，提取棉花植株染色体DNA作模板，进行PCR，应选用的引物是_____和_____。
F3
非选择题
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R2章末检测试卷(三)　(分值：100分)
一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)
1．(2024·重庆高二期末)基因工程的发展离不开理论的突破和技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是(　　)
A．艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明DNA可以转移
B．沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出自我复制假说
C．科学家利用质粒作为载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在受体细胞中成功表达
D．科学家发现了多种限制性内切核酸酶、DNA连接酶和逆转录酶
2．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是(　　)
A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
D．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
3．如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列(　　)
A．NdeⅠ和BamHⅠ B．NdeⅠ和XbaⅠ
C．XbaⅠ和BamHⅠ D．EcoRⅠ和KpnⅠ
4．(2023·南通高二检测)下列与DNA的粗提取与鉴定有关的叙述，正确的是(　　)
A．预冷的酒精可使DNA更容易析出
B．DNA在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较低
C．鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂
D．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近
5.科学家设法将生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列有关分析错误的是(　　)
A．人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取
B．过程①需要逆转录酶的参与
C．过程②之前可用同一种限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒
D．人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码
6．(2023·邯郸高二诊断)下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是(　　)
A．切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶
B．抗虫基因表达载体中要有启动子和终止密码子
C．抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受体细胞
D．抗虫基因的表达启动于复制原点
7．如图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoRⅠ、BamHⅠ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是(　　)
A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRⅠ
B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切位点有1个
C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ 两种限制酶同时处理
D．一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
8．(2024·汕头高二期中)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是(　　)
A．在PCR过程中可通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合
B．在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关
C．真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2＋
D．PCR技术与人体细胞内DNA复制的特点相似，都是边解旋边复制
9．(2023·南京高二期末)有些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素，并分泌到尿液中。下列有关说法正确的是(　　)
A．人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中
B．需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起
C．需用显微注射法将基因表达载体导入膀胱上皮细胞中
D．只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功
10．(2024·南宁高二期中)科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰状细胞贫血症。下列相关实验设计，错误的是(　　)
A．用β-珠蛋白基因、启动子、终止子、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体
B．利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将基因表达载体导入具有四环素抗性基因的大肠杆菌中
11．T4溶菌酶在温度较高时易失活。科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸(Ile)变为半胱氨酸(Cys)，进而提高了T4溶菌酶的耐热性。下列叙述正确的是(　　)
A．Ile变为Cys是因为基因中碱基的缺失
B．耐热T4溶菌酶是一种直接制造的新蛋白质
C．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴
D．该方法得到的T4溶菌酶不需要功能鉴定即可投入生产
12．胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图推断，下列相关说法不正确的是(　　)
A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素结构模型的主要依据
B．通过人工合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达
C．若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程
D．图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型
13．基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是(　　)
A．sgRNA是合成Cas9酶的模板
B．sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C．Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键
D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
14．如图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶XhoⅠ和SalⅠ分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　)
A．不同的限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同
B．限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ识别的核苷酸序列不同
C．泳道①②分别是限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ处理得到的产物
D．用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物
15．科学家将鼠抗人大肠癌单克隆抗体基因(ND－1)与酵母菌胞嘧啶脱氨酶基因(YCD)融合，在大肠杆菌中成功地表达了单链抗体与酶的融合蛋白，这类蛋白的疗法称为抗体介导的酶解前药疗法(ADEPT)。ND－1－YCD融合基因的构建方法如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A．图中两条杂交链的获得至少需要经过3次扩增循环
B．图中杂交链延伸生成ND－1－YCD融合基因的过程，需要加入引物
C．获得的融合基因在构建好基因表达载体后可直接被正常状态的大肠杆菌吸收
D．该融合蛋白应是利用抗体部分特异性地识别人大肠癌细胞并将酶带到靶部位
16．研究人员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程
B．将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶
C．“RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶
D．目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达
17．引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素。下列相关叙述正确的是(　　)
A．引物的碱基数量越少则复性温度越低，目标DNA获得率越高
B．根据需要可在引物的5′端添加限制酶识别序列、点突变序列等
C．两种引物的复性温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合
D．引物的G、C含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
18．亚洲棉的突变型光籽和野生型毛籽是一对相对性状，研究发现，亚洲棉某突变体的光籽表型与8号染色体的～880 kb至～903 kb区间相关，研究人员根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物进行PCR，扩增后电泳结果如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
A．提取该突变体和野生型亚洲棉的8号染色体上的DNA进行PCR扩增
B．图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的
C．据图分析可知，相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较近
D．该突变体出现的根本原因是引物6对应区间发生了碱基的替换
二、非选择题(本题包括4小题，共46分)
19．(10分)将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。请回答下列问题：
(1)(4分)获得乙肝病毒表面抗原基因后，常利用____________技术进行扩增。扩增目的基因时需要加入两种引物，其原因是___________________________________________________。
把基因转入农杆菌内时常用________处理农杆菌，使之成为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态的细胞。
(2)(2分)使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的____________上。目的基因进入草莓细胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达，这个过程称为_________________________________。
(3)(3分)在基因工程操作过程中，需要用__________酶和__________酶构建基因表达载体，基因表达载体要有________________，以便筛选出含有目的基因的受体细胞。
(4)(1分)在分子水平上，可采用______________的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。
20．(10分)(2024·新课标，35)某研究小组将纤维素酶基因(N)插入某种细菌(B1)的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株(B2)。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点(Ⅰ～Ⅳ)、引物(P1～P4)的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5′→3′方向。回答下列问题：
(1)限制酶切割的化学键是________________。为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是_____________________________________________________________________________。
(2)CRISPR/Cas9技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G－C和____________________。
(3)用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是______________；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是_____________________。
(4)与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是____________________(答出2点即可)。
21．(12分)(2023·大同高二调研)如图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)和氨苄青霉素抗性基因(AmpR)。请回答下列问题：
(1)(1分)EcoR Ⅴ酶切位点为，EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为_______末端。
(2)(2分)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为______________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在______________酶作用下，形成重组质粒P3。
(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是______(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是____________、________________________。
平板类型 菌落类型
A B C
无抗生素 ＋ ＋ ＋
氨苄青霉素 ＋ ＋ －
四环素 ＋ － －
氨苄青霉素＋四环素 ＋ － －
(4)(3分)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是__________________________。某学生用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是______________________________________________________。
22．(14分)(2024·黑吉辽，25节选)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T－DNA转移)和不含有Vir基因、含有T－DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下列问题：
注：F1～F3，R1～R3表示引物；T－DNA－LB表示左边界；T－DNA－RB表示右边界；Ori表示复制原点；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素B抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA时，需加入蛋白酶，其作用是____________________________。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精，其目的是_______________________________。
(2)本操作中获取目的基因的方法是________和________。
(3)穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是____________________________，驱动目的基因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是____________________________。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用________基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因，提取棉花植株染色体DNA作模板，进行PCR，应选用的引物是________和________。
答案精析
1．C
2．C　[限制酶 Ⅱ 也能将限制酶Ⅰ的识别序列切割，而限制酶Ⅰ不能将限制酶Ⅱ的识别序列切割。获得目的基因需将目的基因两端切割，所以用限制酶Ⅱ切割；切割质粒只需切出一个切口，且用限制酶Ⅱ会同时破坏两个标记基因，不利于后期筛选目的细胞，所以用限制酶Ⅰ切割，故选C。]
3．A　[构建重组质粒时，要将目的基因插入到启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用Nde Ⅰ和BamH Ⅰ切割质粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入Nde Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶的识别序列。]
4．A　[DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较高，B错误；鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加DNA，两组都需要加二苯胺试剂，C错误；哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多细胞器，不能提取到DNA，故兔血不宜作为该实验的实验材料，D错误。]
5．D　[人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。]
6．C　[切割含抗虫基因的DNA片段和载体可以用不同的限制酶，只要切割出的黏性末端相同即可，A错误；抗虫基因表达载体必须具备启动子和终止子，终止密码子位于mRNA上，B错误；抗虫基因的表达开始于启动子，D错误。]
7．B　[目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoR Ⅰ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoR Ⅰ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR Ⅰ酶切位点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcoR Ⅰ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。]
8．D　[PCR技术是在加热条件下打开双链后进行扩增的，不是边解旋边复制，D错误。]
9．D　[人的生长激素基因几乎存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上皮细胞中表达，A错误；需要将生长激素基因与尿血小板溶素基因的启动子重组在一起，B错误；需用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，C错误。]
10．D　[标记基因是四环素抗性基因，受体细胞大肠杆菌本身不能有四环素抗性基因，D错误。]
11．C　[Ile变为Cys是因为基因中碱基的替换，A错误；耐热T4溶菌酶是通过对T4溶菌酶的基因进行改造而获得的，并不是直接制造出来的新蛋白质，B错误；得到的T4溶菌酶需要进行功能鉴定才可投入生产，D错误。]
12．B　[通过人工合成形成的新基因应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B错误。]
13．C　[据题干和图示可知，sgRNA是一段单链RNA，可指引Cas9酶结合到特定的切割位点，A错误；靶基因部分碱基序列与sgRNA的碱基序列互补，B错误；Cas9酶可在特定切割位点进行切割，使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，C正确；被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。]
14．C　[不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，A正确；由题图分析可知，泳道①②分别是限制酶Sal Ⅰ和限制酶Xho Ⅰ处理得到的产物，C错误；用限制酶Xho Ⅰ和限制酶Sal Ⅰ同时处理该DNA片段，该片段共有5个酶切位点，可得到6种电泳产物，D正确。]
15．D　[杂交链延伸生成ND－1－YCD融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列，可以作为子链合成的引物，B错误；需要利用Ca2＋处理大肠杆菌使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这样获得的融合基因构建的基因表达载体才能更好地被大肠杆菌吸收，C错误。]
16．B　[图示中的①②过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A正确；将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶和DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B错误；据图分析可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，形成双链RNA，使mRNA不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，C正确；使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D正确。]
17．B　[引物的碱基数量越少则复性温度越低，特异性越弱，目标DNA获得率越低，A错误；两种引物的复性温度差异较大，导致不能同时复性，会增加引物与模板的非特异性结合，C错误；引物的G、C含量越高，结合特异性越强，但G、C过高，不利于复性，不利于目标DNA的扩增，D错误。]
18．D　[由于8号染色体的～880 kb至～903 kb区间与突变体的光籽表型相关，故提取突变体和野生型的8号染色体上的DNA进行PCR扩增，A正确；题图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的，相对分子质量较大的扩增产物迁移速率较慢，与点样处的距离较近，B、C正确；根据题图所示，野生型和突变体经引物6扩增的产物不同，其中突变体的相应扩增产物较大，故可推知8号染色体上的引物6对应的区间发生碱基的插入是该突变体光籽性状出现的根本原因，D错误。]
19．(1)PCR　DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA的两条链同时被扩增　Ca2＋　(2)染色体DNA　转化　(3)限制　DNA连接　标记基因　(4)抗原—抗体杂交
20．(1)磷酸二酯键　使M1与M2之间有启动子、N基因、终止子，确保N基因能够顺利表达　(2)C－G、A－T、U－A
(3)N基因的两条链　无PCR产物　(4)无空气污染；更安全，无火灾隐患；分解效率更高，高效利用秸秆资源等(合理即可)
21．(1)平　(2)胸腺嘧啶(T)　DNA连接　(3)B　A类菌落含有P0　C类菌落未转入质粒　
(4)乙和丙　目的基因反向连接
22．(1)去除蛋白质，提高DNA纯度　溶解蛋白质等物质，析出不溶于酒精的DNA　(2)PCR技术扩增　人工合成
(3)RNA聚合酶识别并结合的部位　提高基因转录的概率(确保目的基因在受体细胞中能够转录)　(4)HygBR
(5)F3　R2
解析　(4)结合基因表达载体的示意图，因为只有T－DNA能进入棉花愈伤组织，故根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。

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