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单元检测卷（三）
(时间：75分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)
1.(2024·江苏泰州高二模拟)下列有关酶的叙述，正确的是(　　)
A.DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来
B.限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子
C.DNA聚合酶可将两个DNA分子片段连接起来
D.逆转录酶是以RNA为模板指导核糖核苷酸连接合成DNA的酶
答案　B
解析　DNA连接酶连接两个DNA分子片段，A错误；DNA聚合酶催化脱氧核苷酸形成长链，C错误；逆转录酶是以RNA为模板指导脱氧核苷酸连接合成DNA的酶，D错误。
2.(2024·西安铁一中调研)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XhoⅠ
C.XhoⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和Kpn Ⅰ
答案　A
解析　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。
3.(2024·广东湛江高二期末)用限制酶EcoR Ⅴ单独切割某质粒，可产生1个14 kb
(1 kb即1 000个碱基对)的长链，而同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图(其中*表示EcoR Ⅴ切割后的一个黏性末端)。
若用Mbo Ⅰ单独切割该质粒，则产生的DNA片段的长度为(　　)
A.2.5 kb和5.5 kb B.2.5 kb和6 kb
C.5.5 kb和8 kb D.6 kb和8 kb
答案　D
解析　用限制酶EcoR Ⅴ单独切割该质粒，可产生1个14 kb的长链，说明该质粒中含有1个EcoR Ⅴ切割位点；同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明该质粒中含有2个Mbo Ⅰ切割位点。但确定Mbo Ⅰ的酶切位点时要注意*表示的是EcoR Ⅴ切割后的黏性末端，用Mbo Ⅰ单独切割该质粒时，2.5 kb与5.5 kb应连接在一起，产生的DNA片段的长度为6 kb和8 kb，D正确。
4.(2024·福建厦门实验中学)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(　　)
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人胰岛A细胞的mRNA逆转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案　C
解析　胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，因此胰岛素基因不能通过人胰岛A细胞的mRNA逆转录获得，A错误；表达载体的复制启动于复制原点，而胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；抗生素抗性基因常作为基因工程的标记基因，借助标记基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确；启动子启动转录过程，其在转录中起作用，而终止密码子终止翻译过程，其在翻译过程中起作用，D错误。
5.(2024·安阳一中高二质检)下列关于启动子、终止子及密码子的叙述，正确的是(　　)
A.启动子和终止子位于DNA上，分别启动和终止DNA的复制
B.起始密码子和终止密码子位于mRNA上分别启动和终止翻译
C.起始密码子和终止密码子分别转录自启动子和终止子
D.mRNA上有多少种密码子，tRNA上就有多少种反密码子
答案　B
解析　启动子和终止子都是一段有特殊序列的DNA片段，分别启动和终止转录过程，A错误；起始密码子和终止密码子都转录自基因的编码区，而启动子和终止子位于基因的非编码区，C错误；终止密码子无对应的反密码子，D错误。
6.(2024·重庆一中高二下期中)设法破坏细菌菌体后，对重组质粒进行提取和鉴定：在强碱性环境中，拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起，而重组质粒变性后会恢复原状。下列有关说法正确的是(　　)
A.对上述处理后的细胞混合液离心时，质粒留在沉淀物中
B.可用预冷的体积分数为95%的酒精析出溶液中的蛋白质杂质
C.用二苯胺试剂鉴定提取物，溶液变蓝说明质粒重组成功
D.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等
答案　D
解析　由题干信息可知，在强碱性环境中，拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起，而重组质粒变性后会恢复原状，故对上述处理后的混合液离心时，质粒留在上清液中，A错误；DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，DNA会从溶液中析出，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，用二苯胺试剂鉴定提取物，溶液变蓝色只能说明存在DNA，不能说明质粒重组成功，C错误。
7.(2024·北京海淀区高二专题练习)某新型病毒是一种RNA病毒，医务工作者利用PCR技术进行病毒检测时，所使用的方法中合理的是(　　)
A.用细菌培养基直接培养被测试者体内获取的病毒样本
B.分析该病毒的RNA序列是设计PCR引物的前提条件
C.PCR扩增过程需使用RNA聚合酶和耐高温DNA聚合酶
D.在恒温条件下进行PCR扩增避免温度变化导致酶失活
答案　B
解析　病毒没有细胞结构，不能用细菌培养基直接培养，A错误；PCR进行的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物，B正确；RNA病毒的RNA通过PCR扩增需要先进行逆转录形成DNA，然后使用耐高温的DNA聚合酶进行DNA复制，不需要使用RNA聚合酶，C错误；PCR扩增过程需要经历高温变性、低温复性和中温延伸的过程，而不是在恒温条件下进行，D错误。
8.(2024·辽宁鞍山模拟预测)农杆菌转化法是植物转基因技术中常用的转化方法之一。下列与该方法相关的叙述，错误的是(　　)
A.土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞
B.T－DNA是拟核DNA上的一段序列
C.农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物
D.新鲜叶圆片与农杆菌在适宜条件下共培养，部分细胞会被转化
答案　B
解析　将目的基因与载体拼接形成重组质粒后，再通过农杆菌的转化作用将目的基因导入植物细胞，因此土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞，A正确；T－DNA是位于Ti质粒中的一段序列，不位于拟核，B错误；农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有侵染能力，C正确；农杆菌转化法的转化效率不是100%，因此适宜条件下，新鲜叶圆片与农杆菌共培养后，部分细胞会被转化，D正确。
9.(2024·西安高新一中高三检测)某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A.步骤①所代表的过程是逆转录
B.步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C.步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使细胞从一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交
答案　C
解析　步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使其从常态转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C错误。
10.(2024·海南中学高三一模)PCR是聚合酶链式反应的缩写，下图表示PCR的过程，下列叙述错误的是(　　)
A.反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在B过程起作用
B.引物a和引物b的长度应适宜，且相互之间不能发生碱基互补配对
C.PCR是体外进行的DNA扩增，PCR扩增遵循DNA半保留复制原则
D.A过程通过高温破坏DNA分子中的氢键，使双链DNA解聚为单链
答案　A
解析　反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶的作用是催化合成DNA子链，在C过程中起作用，A错误；引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，且引物之间不能发生碱基互补配对，否则引物之间会配对形成双链核酸从而失去作用，B正确；PCR是体外进行DNA扩增的技术，根据题图可知，PCR扩增遵循DNA半保留复制原则，C正确；A过程为DNA变性过程，该过程通过高温破坏DNA分子中的氢键，当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，D正确。
11.(2024·山东德州高二检测)下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述，错误的是(　　)
A.用一定浓度的CaCl2溶液处理大肠杆菌，以改变大肠杆菌细胞的生理状态
B.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
C.对于动物来说，受体细胞一般是受精卵
D.通过基因工程大量获得胰岛素时，受体细胞选择酵母菌比大肠杆菌更有优势
答案　B
解析　将目的基因转入动物细胞常用显微注射法，将目的基因转入微生物细胞常用Ca2＋处理法，B错误。
12.(2024·天津十二校高二下月考)动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品，大致过程如图所示。以下叙述错误的是(　　)
A.通过③过程形成的重组质粒，具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可
B.④过程通常采用显微注射法
C.只有在转基因母牛的乳腺细胞中，人的药用蛋白基因才会表达，因此应从乳汁中提取药物
D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
答案　A
解析　通过③过程形成的重组质粒，具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子、标记基因以及复制原点等，A错误；受体细胞为动物细胞时，将目的基因导入受体细胞的常用方法为显微注射法，B正确；乳腺生物反应器生产药用蛋白时，目的基因只在乳腺细胞内表达，应从乳汁中提取药物，C正确；相对于传统方法，利用乳腺生物反应器生产药物的优点是产量高、质量好、易提取，D正确。
13.(2024·浙江宁波高二下期中)如图为利用逆转录方法和PCR技术扩增目的基因片段的过程示意图。据图分析，下列说法错误的是(　　)
A.在第3轮PCR结束后，两条链等长的DNA占
B.⑤过程使用72 ℃左右的温度处理既可以防止DNA变性，又可以促进子链的延伸
C.④过程两种引物通过碱基互补配对分别与DNA两条单链结合
D.第4轮④过程中消耗15对引物
答案　D
解析　在第3轮PCR结束后，产生的DNA分子数目为23＝8，两条链等长的DNA的数量有23－2×3＝2，可见，两条链等长的DNA片段占，A正确；⑤过程为延伸，延伸过程使用72 ℃左右的温度处理既可以防止DNA变性，又能促进子链的延伸，B正确；④过程为复性，该过程两种引物通过碱基互补配对，分别与DNA两条单链结合，C正确；第4轮中产生的DNA分子数目为24＝16(个)，该过程需要新合成16条子链，因而需要16个引物，D错误。
14.(2024·长沙一中调研)科学研究发现Notch基因编码一类高度保守的细胞表面受体，通过与其相应的配体结合调控细胞增殖、分化和凋亡等。为了研究Notch基因表达产物的功能，科学家构建含Notch基因的重组质粒，并使其在大肠杆菌中表达。下列相关分析错误的是(　　)
A.表达是指在基因的指导下，经过转录和翻译，产生相应的蛋白质
B.重组质粒除含Notch基因外，还应具备启动子、终止子、标记基因等
C.可通过PCR技术检测Notch基因是否被成功表达
D.利用PCR技术扩增目的基因时，高温代替了解旋酶的功能
答案　C
解析　判断导入的基因是否成功表达，需要用抗原－抗体杂交技术，C错误；利用PCR技术扩增目的基因时，高温可使双链DNA解聚为单链，即可用高温代替解旋酶的功能，D正确。
15.(2024·河北衡水高二下期末)天然的玫瑰没有蓝色，某花卉种植基地将矮牵牛的蓝花基因B导入天然玫瑰中，以培育出蓝色玫瑰。图1表示矮牵牛蓝花基因B的酶切位点，图2表示载体的结构。下列叙述错误的是(　　)
A.在提取蓝花基因B的过程中加入95%的冷酒精是为了析出DNA
B.应选择限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ对目的基因进行切割
C.在进行PCR过程中，将温度设为50 ℃左右是为了让引物与两条单链DNA结合
D.若将重组质粒导入农杆菌中，农杆菌培养液中需添加卡那霉素
答案　B
解析　DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，所以在提取蓝花基因B的过程中加入95%的冷酒精是为了析出DNA，A正确；限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ的切割位点分别位于标记基因和复制原点中，故不能用限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ切割，应用限制酶BamHⅠ和Hind Ⅲ，B错误；在进行PCR过程中，将温度设为50 ℃左右是为了进行低温复性，即让两种引物与两条单链DNA结合，C正确；若将重组质粒导入农杆菌中，重组质粒含有抗卡那霉素基因，向农杆菌培养液中添加卡那霉素，以筛选目的菌株，D正确。
16.(2024·北京海淀区练习)冠状病毒是一种包膜的RNA病毒，依赖包膜上S蛋白与宿主细胞膜ACE2受体的结合，介导病毒包膜与细胞膜的融合，侵入宿主细胞。下列有关描述正确的是(　　)
A.病毒利用宿主细胞的原料、能量和酶合成自身的RNA和蛋白质
B.可针对ACE2受体利用基因工程技术生产疫苗
C.包膜上S蛋白与宿主细胞膜受体结合实现细胞间的信息交流
D.可在标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基上培养病毒确定其遗传物质
答案　A
解析　该病毒没有细胞结构，不含核糖体，其利用宿主细胞提供的原料、能量等合成自身的蛋白质和RNA，A正确；ACE2是宿主细胞的膜受体，利用基因工程生产的疫苗，其主要成分是冠状病毒的表面抗原蛋白，B错误；S蛋白与细胞表面的受体结合具有特异性，但是病毒不是细胞结构的生物，没有体现细胞间的信息交流，C错误；病毒营寄生生活，在标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基上无法独立生活，D错误。
17.(2024·广东佛山高二阶段练习)如图为15N标记的某基因局部示意图，限制性内切核酸酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ的识别序列和切割位点分别为—GCATG↓C—和—G↓CTAGC—。下列说法正确的是(　　)
A.两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键和氢键，从而形成黏性末端
B.限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ都能从②将DNA切开，但黏性末端不同
C.若该基因上有m个胞嘧啶，则复制n次共需m(2n－1)个胸腺嘧啶
D.在含14N的培养基中复制3次，子代中含15N的DNA分子占1/8
答案　B
解析　两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键，从而形成黏性末端，不作用于氢键，A错误；限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ的识别序列和切割位点分别为—GCATG↓C—和—G↓CTAGC—，二者都能从②处G与C之间进行切割，但产生的黏性末端不相同，B正确；若该基因上有m个胞嘧啶，根据碱基互补配对原则，G＝C＝m，但无法确定T与A的数量，故复制n次所需胸腺嘧啶数目无法确定，C错误；在含14N的培养基中复制3次，共产生8个DNA，根据DNA半保留复制的原理，子代中含15N的DNA分子数量为2个，所占比例为1/4，D错误。
18.(2024·湖南怀化高二期末)我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上
B.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止密码子和标记基因等
C.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
D.上图中酶①为逆转录酶，酶②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶等
答案　A
解析　Ti质粒的T－DNA可以转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上，A正确；基因表达载体包括的是终止子，不是终止密码子，B错误；检测目的基因是否成功表达一般选择抗原—抗体杂交法，而用荧光标记的fps基因作为探针检测的是目的基因是否插入，C错误；PCR过程中不需要用到解旋酶，D错误。
●(2024·河北保定调研)如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoRⅠ、Apa Ⅰ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是(　　)　　　
A.图示过程是基因工程的核心步骤，基因工程中所需的限制性内切核酸酶均来自原核生物
B.图示中构建基因表达载体时，需用到EcoRⅠ、Sma Ⅰ两种限制性内切核酸酶
C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定的位点切割
D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
答案　D
解析　题图表示基因表达载体的构建过程，这是基因工程的核心步骤，基因工程中所需的限制性内切核酸酶主要来自原核生物，A错误；Sma Ⅰ的识别序列位于目的基因上，若使用该限制酶，将破坏目的基因，所以此基因表达载体构建时需要用到EcoRⅠ、Pst Ⅰ两种限制性内切核酸酶，B错误；限制性内切核酸酶具有特异性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割，C错误；卡那霉素抗性基因作为标记基因，主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞，D正确。
●(2024·四川成都七中诊断)从转基因牛、羊乳汁中提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药用蛋白基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取药物的更大优越性在于(　　)
A.技术简单
B.膀胱上皮细胞容易表达药用蛋白
C.膀胱上皮细胞全能性较高
D.无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物
答案　D
解析　利用动物乳腺生物反应器生产药物要受动物性别和发育期的限制，若从尿液中获取药物，则无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物，D正确。
二、非选择题(本题共4小题，共46分)
19.(12分)(2024·河北冀州高二调研)乙烯具有促进果实成熟的作用，ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的关键酶。利用反义DNA技术(原理见图1)，可以抑制ACC合成酶基因的表达，从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为反义ACC合成酶基因表达载体的结构示意图，请据图回答：
(1)提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用番茄成熟的果实组织，原因是____________________________。利用提取的mRNA和PCR技术获取目的基因所需要的酶主要有_____________________________________________________。
(2)图2中35S为特异启动子，是____________________________部位，进而可驱动基因的转录。推测35S应在番茄的________(器官)中启动转录过程。为了实现图1中反义基因的效果，应将ACC合成酶基因________(填“正向”或“反向”)插入在35S的下游构成反义ACC合成酶基因。
(3)若用农杆菌转化法将此元件整合到番茄细胞的染色体DNA上，则应将此元件构建在________________中。
(4)在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，________(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测，理由是__________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)若反义ACC合成酶基因在番茄植株中起效，则可检测到番茄果实中________含量显著降低。
答案　(1)番茄成熟的果实组织细胞内ACC合成酶基因的mRNA含量高(或ACC合成酶的mRNA会在番茄成熟的果实组织细胞中大量转录)　逆转录酶和Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)　(2)RNA聚合酶识别和结合　果实　反向　(3)Ti质粒的T－DNA
(4)不能　番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因，无论是否转入了反义ACC合成酶基因，都能与探针形成杂交带　(5)乙烯(或ACC合成酶)
解析　(1)番茄成熟的果实组织细胞内ACC合成酶基因的mRNA含量高(或ACC合成酶的mRNA会在番茄成熟的果实组织细胞中大量转录)，因此提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用番茄成熟的果实组织。利用提取的mRNA和PCR技术获取目的基因所需要的酶主要有逆转录酶和Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)。(2)图2中35S为特异启动子，是RNA聚合酶识别和结合部位，进而可驱动基因的转录。推测35S应在番茄的果实中启动转录过程。为了实现图1中反义基因的效果，应将ACC合成酶基因反向插入在启动子35S的下游构成反义ACC合成酶基因。(3)若用农杆菌转化法将此元件整合到番茄细胞的染色体DNA上，则应将此元件构建在Ti质粒的T－DNA中。(4)番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因，能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交，所以在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，不能用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测。(5)若反义ACC合成酶基因在番茄植株中起效，则可检测到番茄果实中乙烯(或ACC合成酶)含量显著降低。
20.(8分)(2024·湖南衡阳八中)干扰素(W)是一种具有特定功能的人体蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症。1980～1982年，我国科学家用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素。已知限制性内切核酸酶BamHⅠ、Bcl Ⅰ、Sau3A Ⅰ、Hind Ⅲ的识别序列和切割位点分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT。图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题。
(1)利用PCR技术扩增W基因时，可以从图2的A、B、C、D四种单链DNA片段中选取________作为引物。
(2)对W基因和质粒都分别用两种不同的限制酶切割然后拼接，应选用两种限制酶________切割质粒，选用两种限制酶________切割含W基因的DNA片段。将切割后的DNA片段与质粒连接，可获得________种重组DNA(只考虑单个片段与质粒的连接)。
(3)增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列，将其插入W基因的启动子中可提高W基因的表达量。但有人认为这样会引起基因突变，导致W基因表达的蛋白质氨基酸序列改变，你________(填“认同”或“不认同”)这种观点，理由是______________________________________________________________________。
(4)某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。
步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子，选择该启动子的目的是________________________，进而使W分泌到尿液中，随尿液排出体外。与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物________________________(答出两点)的限制。
答案　(1)B和C　(2)Hind Ⅲ和BamHⅠ　Hind Ⅲ和Sau3A Ⅰ　3　(3)不认同　插入位点在启动子，启动子不编码mRNA，所以不改变氨基酸序列　(4)使W基因在膀胱上皮细胞中表达　性别、年龄
解析　(1)利用PCR技术扩增W基因时，由于DNA复制时子链延伸的方向是由
5′端→3′端，为了获得目的基因可以选择B、C两种单链DNA片段作为引物。
(2)对W基因和质粒都分别用两种不同的限制酶切割然后拼接，应选用两种限制酶Hind Ⅲ和BamHⅠ切割质粒，因为限制酶BclⅠ切割位点不位于启动子和终止子之间，用限制酶Sau3A Ⅰ同样会识别限制酶BclⅠ和BamHⅠ的相关序列，进而导致两种标记基因被破坏；为了实现目的基因和质粒的正向连接需要选用限制酶Hind Ⅲ和Sau3A Ⅰ切割含W基因的DNA片段。将切割后的DNA片段与质粒通过DNA连接酶实现连接，由于切割后的质粒和目的基因两端的黏性末端不同，不会自连，且由于BamHⅠ、Sau3A Ⅰ的识别序列虽然不同，但切割后获得的黏性末端是相同的，可保证质粒和目的基因的正向连接，但由于限制酶Sau3A Ⅰ还可以识别限制酶BamHⅠ的序列，对含目的基因的DNA片段切割后可获得3种和切割后的质粒有相同黏性末端的片段(BamHⅠ－Hind Ⅲ、Hind Ⅲ－Sau3A Ⅰ、Sau3A Ⅰ－Hind Ⅲ)，因此，若只考虑单个片段与质粒的连接，则可获得3种重组DNA。(3)增强子插入的位点在启动子，启动子不编码mRNA，所以不改变氨基酸序列。(4)步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子，选择该启动子的目的是保证W基因在膀胱上皮细胞中顺利表达，进而使W分泌到尿液中，随尿液排出体外，并从尿液中获得所需要的物质。与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物性别和年龄的限制，因为尿液是无论什么性别和年龄都要产生的。
●(2024·河南名校联考)苜蓿是目前我国种植最广的豆科牧草，但是病菌往往威胁着苜蓿的生长。为提高产量，研究人员将溶菌酶基因(LYZ基因)和绿色荧光蛋白基因(GFP基因)连接为LYZ－GFP基因，利用农杆菌转化法将其导入苜蓿细胞中，并通过植物组织培养成功获得了抗病植株。图1表示Ti质粒，其中Vir区的基因产物是T－DNA转移的必备条件；图2表示含有LYZ－GFP基因的DNA片段。图中箭头表示相关限制酶的切割位点。回答下列问题。
　　　
(1)构建含有LYZ－GFP基因的重组质粒时，应选用限制酶________进行切割，原因是__________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(2)据图分析，在培育转基因苜蓿植株的过程中，应选择LYZ－GFP基因中的GFP基因为标记基因，而不选择质粒中原有的卡那霉素抗性基因为标记基因，这种做法的优点是____________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3)在植物组织培养过程中，对愈伤组织进行显微检测，若______________________________________________________________________，
则表明细胞中GFP基因存在并表达。
(4)选择含有GFP基因的愈伤组织为材料，用PCR技术扩增并检测LYZ基因，需选用一段____________________合成引物，该过程所用的酶必须具有________的特性。
(5)对该苜蓿植株进行抗病接种实验，通过观察其抗病程度可以进行个体生物学水平的鉴定，原因是______________________________________________________
______________________________________________________________________。
答案　(1)Ⅰ和Ⅲ　选择限制酶Ⅰ和限制酶Ⅲ能获取LYZ－GFP基因，不会破坏质粒中的Vir区的基因，使目的基因的插入位点位于T－DNA片段上　(2)LYZ－GFP基因在T－DNA片段上，能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，便于追踪检测LYZ基因的表达情况　(3)观察到绿色荧光　(4)LYZ基因的核苷酸序列　耐高温(或热稳定)　(5)LYZ基因能够表达出溶菌酶，溶菌酶能够杀灭病菌，转基因成功的苜蓿植株会表现出抗病特性
解析　(1)据题图2可知，构建含有LYZ－GFP基因的重组质粒时，含有LYZ－GFP基因的DNA片段有三个酶切位点，目的基因两侧没有相同限制酶切割位点，应该使用双酶切法，限制酶Ⅲ为必选。根据题图1结合农杆菌转化法的原理，所用限制酶的切割位点必须在T－DNA片段上，限制酶Ⅰ会切断Ti质粒本身的四环素抗性基因，但GFP基因、卡那霉素抗性基因都可以作为标记基因，所以可选择限制酶Ⅰ和Ⅲ。限制酶Ⅱ会破坏质粒中的Vir区的基因，不可选用。(2)据题图1可知，若LYZ－GFP基因在T－DNA片段上，就能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，便于追踪检测LYZ基因的表达情况，这是选用GFP基因为标记基因的优点。而卡那霉素抗性基因不在T－DNA片段上，不能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，所以不宜选用。(3)GFP基因的表达产物是绿色荧光蛋白，对愈伤组织进行显微检测时，若观察到绿色荧光，则表明细胞中的GFP基因存在并表达。(4)用PCR技术扩增并检测LYZ基因的前提是要有一段已知的LYZ基因的核苷酸序列，以便合成引物。PCR扩增过程使用的酶应具有耐高温或热稳定的特性。(5)LYZ基因能够表达出溶菌酶，根据免疫学知识可知，溶菌酶是免疫活性物质，能够杀死病菌，因此转基因成功的苜蓿植株会表现出抗病特性。
21.(14分)(2024·广东汕头调研)RT－PCR是将mRNA逆转录(过程Ⅰ)和cDNA聚合酶链式反应(过程Ⅱ)相结合的技术，具体过程如图1所示，图2为某兴趣小组设计的引物。请分析回答下列问题：
(1)过程Ⅰ主要涉及的酶是________，进行过程Ⅱ的反应体系中常用的酶是________，二者都能催化________键的形成。
(2)过程Ⅰ和过程Ⅱ利用的原料________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)。
(3)该兴趣小组实验后发现几乎不能得到扩增产物，据图2分析，其原因是______________________________________________________________________。
改正后，过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要________个引物B。
(4)利用RT－PCR技术获取的真核生物的目的基因通过转基因技术________(填“可以”或“不可以”)在原核细胞中表达。
答案　(1)逆转录酶　耐高温的DNA聚合酶　磷酸二酯　(2)相同　(3)引物B自身会出现局部碱基互补配对(或自身折叠)而失效 2n－1·m　(4)可以
解析　(1)题图1中过程Ⅰ表示逆转录，需逆转录酶的催化，过程Ⅱ是PCR技术，常用的酶是耐高温的DNA聚合酶，这两种酶都能催化磷酸二酯键的形成。(2)题图1中过程Ⅰ和过程Ⅱ的产物都是DNA，所以利用的原料相同，都是4种游离的脱氧核糖核苷酸。(3)观察题图2可发现，引物B自身会出现局部碱基互补配对，从而无法与模板链结合成双链结构，导致得不到扩增产物。对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，则最终得到的双链DNA分子有(2n－1·m)个，说明至少需要引物B的数量为(2n－1·m)个。(4)由题图可知，利用RT－PCR技术获取的真核生物的目的基因中不含内含子，因此可以在原核细胞中表达。
22.(12分)(2024·山东青岛高二下期中)农杆菌Ti质粒上的T－DNA(序列已知)可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图1中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列，进一步分析可确定T－DNA插入的具体位置。T－DNA的序列如图2所示，虚线处略了部分核苷酸序列。已知Sal Ⅰ酶的识别序列为5′—G↓TCGAC—3′。回答下列问题：
(1)PCR技术扩增时起关键作用的酶是________，其作用是___________________。
(2)扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列时，需要先根据____________________设计两种特异性引物序列，利用图中的引物________组合可扩增出T－DNA两侧的未知序列。
(3)若只使用一种引物，通过PCR技术制备与T－DNA的b链相同的单链作为某些检测的探针，则所选择引物由5′→3′的前5个碱基序列为________。
(4)对PCR产物测序，经分析得到了图1中的未知序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列)，可能正确的是________。
A.5′—GTCGACCAC……ATGTCGA—3′
B.5′—AATTCCATG……CTGAATT—3′
C.5′—GCAATGCGT……TCGGGAA—3′
D.5′—TTGATACGC……CGAGTAC—3′
(5)PCR技术扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列后，扩增产物可用________________技术进行鉴定。
答案　(1)Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)　将游离的脱氧核苷酸连到引物的3′端　(2)T－DNA两端已知的碱基序列　①④ (3)5′—CTGTC—3′　(4)A　(5)琼脂糖凝胶电泳
解析　(1)PCR技术需要在高温条件下进行，故进行PCR扩增起关键作用的酶是耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)。该聚合酶用于子链延伸，将游离的脱氧核苷酸连到引物的3′端。(2)根据T－DNA基因两端已知的碱基序列设计两种特异性引物序列。PCR扩增时，子链沿引物的3′端延伸，故利用图中的引物①④组合可扩增出T－DNA两侧的未知序列。(3)通过PCR技术制备与T－DNA的b链相同的单链作为某些检测的探针，则需以a链为模板，引物5′→3′的序列与b链相同，故引物由5′→3′的前5个碱基序列为5′—CTGTC—3′。(4)由于Sal Ⅰ酶的识别序列为5′—G↓TCGAC—3′，则扩增的未知序列中应该含有相关序列，A符合题意。(5)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。单元检测卷(三)
(时间:75分钟　满分:100分)　
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的)
1.(2024·江苏泰州高二模拟)下列有关酶的叙述,正确的是 (　　)
DNA连接酶以DNA的一条链为模板,将单个脱氧核苷酸连接起来
限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子
DNA聚合酶可将两个DNA分子片段连接起来
逆转录酶是以RNA为模板指导核糖核苷酸连接合成DNA的酶
2.(2024·西安铁一中调研)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 (　　)
NdeⅠ和BamHⅠ NdeⅠ和XhoⅠ
XhoⅠ和BamHⅠ EcoRⅠ和Kpn Ⅰ
3.(2024·广东湛江高二期末)用限制酶EcoR Ⅴ单独切割某质粒,可产生1个14 kb(1 kb即1 000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,见下图(其中*表示EcoR Ⅴ切割后的一个黏性末端)。
若用Mbo Ⅰ单独切割该质粒,则产生的DNA片段的长度为 (　　)
2.5 kb和5.5 kb 2.5 kb和6 kb
5.5 kb和8 kb 6 kb和8 kb
4.(2024·福建厦门实验中学)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是 (　　)
表达载体中的胰岛素基因可通过人胰岛A细胞的mRNA逆转录获得
表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点
借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
5.(2024·安阳一中高二质检)下列关于启动子、终止子及密码子的叙述,正确的是 (　　)
启动子和终止子位于DNA上,分别启动和终止DNA的复制
起始密码子和终止密码子位于mRNA上分别启动和终止翻译
起始密码子和终止密码子分别转录自启动子和终止子
mRNA上有多少种密码子,tRNA上就有多少种反密码子
6.(2024·重庆一中高二下期中)设法破坏细菌菌体后,对重组质粒进行提取和鉴定:在强碱性环境中,拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起,而重组质粒变性后会恢复原状。下列有关说法正确的是 (　　)
对上述处理后的细胞混合液离心时,质粒留在沉淀物中
可用预冷的体积分数为95%的酒精析出溶液中的蛋白质杂质
用二苯胺试剂鉴定提取物,溶液变蓝说明质粒重组成功
在基因工程中使用的载体除质粒外,还有噬菌体、动植物病毒等
7.(2024·北京海淀区高二专题练习)某新型病毒是一种RNA病毒,医务工作者利用PCR技术进行病毒检测时,所使用的方法中合理的是 (　　)
用细菌培养基直接培养被测试者体内获取的病毒样本
分析该病毒的RNA序列是设计PCR引物的前提条件
PCR扩增过程需使用RNA聚合酶和耐高温DNA聚合酶
在恒温条件下进行PCR扩增避免温度变化导致酶失活
8.(2024·辽宁鞍山模拟预测)农杆菌转化法是植物转基因技术中常用的转化方法之一。下列与该方法相关的叙述,错误的是 (　　)
土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞
T-DNA是拟核DNA上的一段序列
农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物
新鲜叶圆片与农杆菌在适宜条件下共培养,部分细胞会被转化
9.(2024·西安高新一中高三检测)某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)
禽流感病毒RNADNAQ基因携带Q基因的重组质粒导入大肠杆菌表达Q蛋白
步骤①所代表的过程是逆转录
步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
步骤③可用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞从一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态恢复到常态
检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交
10.(2024·海南中学高三一模)PCR是聚合酶链式反应的缩写,下图表示PCR的过程,下列叙述错误的是 (　　)
反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶在B过程起作用
引物a和引物b的长度应适宜,且相互之间不能发生碱基互补配对
PCR是体外进行的DNA扩增,PCR扩增遵循DNA半保留复制原则
A过程通过高温破坏DNA分子中的氢键,使双链DNA解聚为单链
11.(2024·山东德州高二检测)下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述,错误的是 (　　)
用一定浓度的CaCl2溶液处理大肠杆菌,以改变大肠杆菌细胞的生理状态
将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
对于动物来说,受体细胞一般是受精卵
通过基因工程大量获得胰岛素时,受体细胞选择酵母菌比大肠杆菌更有优势
12.(2024·天津十二校高二下月考)动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品,大致过程如图所示。以下叙述错误的是 (　　)
通过③过程形成的重组质粒,具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可
④过程通常采用显微注射法
只有在转基因母牛的乳腺细胞中,人的药用蛋白基因才会表达,因此应从乳汁中提取药物
该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
13.(2024·浙江宁波高二下期中)如图为利用逆转录方法和PCR技术扩增目的基因片段的过程示意图。据图分析,下列说法错误的是 (　　)
在第3轮PCR结束后,两条链等长的DNA占
⑤过程使用72 ℃左右的温度处理既可以防止DNA变性,又可以促进子链的延伸
④过程两种引物通过碱基互补配对分别与DNA两条单链结合
第4轮④过程中消耗15对引物
14.(2024·长沙一中调研)科学研究发现Notch基因编码一类高度保守的细胞表面受体,通过与其相应的配体结合调控细胞增殖、分化和凋亡等。为了研究Notch基因表达产物的功能,科学家构建含Notch基因的重组质粒,并使其在大肠杆菌中表达。下列相关分析错误的是 (　　)
表达是指在基因的指导下,经过转录和翻译,产生相应的蛋白质
重组质粒除含Notch基因外,还应具备启动子、终止子、标记基因等
可通过PCR技术检测Notch基因是否被成功表达
利用PCR技术扩增目的基因时,高温代替了解旋酶的功能
15.(2024·河北衡水高二下期末)天然的玫瑰没有蓝色,某花卉种植基地将矮牵牛的蓝花基因B导入天然玫瑰中,以培育出蓝色玫瑰。图1表示矮牵牛蓝花基因B的酶切位点,图2表示载体的结构。下列叙述错误的是 (　　)
在提取蓝花基因B的过程中加入95%的冷酒精是为了析出DNA
应选择限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ对目的基因进行切割
在进行PCR过程中,将温度设为50 ℃左右是为了让引物与两条单链DNA结合
若将重组质粒导入农杆菌中,农杆菌培养液中需添加卡那霉素
16.(2024·北京海淀区练习)冠状病毒是一种包膜的RNA病毒,依赖包膜上S蛋白与宿主细胞膜ACE2受体的结合,介导病毒包膜与细胞膜的融合,侵入宿主细胞。下列有关描述正确的是 (　　)
病毒利用宿主细胞的原料、能量和酶合成自身的RNA和蛋白质
可针对ACE2受体利用基因工程技术生产疫苗
包膜上S蛋白与宿主细胞膜受体结合实现细胞间的信息交流
可在标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基上培养病毒确定其遗传物质
17.(2024·广东佛山高二阶段练习)如图为15N标记的某基因局部示意图,限制性内切核酸酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ的识别序列和切割位点分别为—GCATG↓C—和—G↓CTAGC—。下列说法正确的是 (　　)
两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键和氢键,从而形成黏性末端
限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ都能从②将DNA切开,但黏性末端不同
若该基因上有m个胞嘧啶,则复制n次共需m(2n-1)个胸腺嘧啶
在含14N的培养基中复制3次,子代中含15N的DNA分子占1/8
18.(2024·湖南怀化高二期末)我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系,通过一定的技术,使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达,其过程如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
构建重组质粒过程中,目的基因需插入Ti质粒的T-DNA上
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止密码子和标记基因等
用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
上图中酶①为逆转录酶,酶②为限制酶,PCR过程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶等
二、非选择题(本题共4小题,共46分)
19.(12分)(2024·河北冀州高二调研)乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的关键酶。利用反义DNA技术(原理见图1),可以抑制ACC合成酶基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为反义ACC合成酶基因表达载体的结构示意图,请据图回答:
(1)(2分)提取ACC合成酶的mRNA时,宜选用番茄成熟的果实组织,原因是　　　　　　　　　　　　　　。利用提取的mRNA和PCR技术获取目的基因所需要的酶主要有　　　　　　　　　　　　。
(2)(4分)图2中35S为特异启动子,是　　　　　　　　　　　　　　部位,进而可驱动基因的转录。推测35S应在番茄的　　　　(器官)中启动转录过程。为了实现图1中反义基因的效果,应将ACC合成酶基因　　　　(填“正向”或“反向”)插入在35S的下游构成反义ACC合成酶基因。
(3)(2分)若用农杆菌转化法将此元件整合到番茄细胞的染色体DNA上,则应将此元件构建在　　　　　　　　中。
(4)(2分)在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时,　　　　(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测,理由是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
(5)(2分)若反义ACC合成酶基因在番茄植株中起效,则可检测到番茄果实中　　　　含量显著降低。
20.(8分)(2024·湖南衡阳八中)干扰素(W)是一种具有特定功能的人体蛋白质,可用于治疗病毒的感染和癌症。1980~1982年,我国科学家用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素。已知限制性内切核酸酶BamHⅠ、Bcl Ⅰ、Sau3A Ⅰ、Hind Ⅲ的识别序列和切割位点分别为G GATCC、T GATCA、 GATC、A AGCTT。图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题。
(1)(1分)利用PCR技术扩增W基因时,可以从图2的A、B、C、D四种单链DNA片段中选取　　　　　　作为引物。
(2)(3分)对W基因和质粒都分别用两种不同的限制酶切割然后拼接,应选用两种限制酶　　　　切割质粒,选用两种限制酶　　　　切割含W基因的DNA片段。将切割后的DNA片段与质粒连接,可获得　　　　种重组DNA(只考虑单个片段与质粒的连接)。
(3)(2分)增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列,将其插入W基因的启动子中可提高W基因的表达量。但有人认为这样会引起基因突变,导致W基因表达的蛋白质氨基酸序列改变,你　　　　(填“认同”或“不认同”)这种观点,理由是　　　　　　　　　　　　。
(4)(2分)某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子,选择该启动子的目的是　　　　　　　　　　　　,进而使W分泌到尿液中,随尿液排出体外。与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物　　　　　　　　　　　　(答出两点)的限制。
21.(14分)(2024·广东汕头调研)RT-PCR是将mRNA逆转录(过程Ⅰ)和cDNA聚合酶链式反应(过程Ⅱ)相结合的技术,具体过程如图1所示,图2为某兴趣小组设计的引物。请分析回答下列问题:
(1)(6分)过程Ⅰ主要涉及的酶是　　　　,进行过程Ⅱ的反应体系中常用的酶是　　　　,二者都能催化　　　　键的形成。
(2)(2分)过程Ⅰ和过程Ⅱ利用的原料　　　　(填“相同”“不同”或“不完全相同”)。
(3)(4分)该兴趣小组实验后发现几乎不能得到扩增产物,据图2分析,其原因是　　　　　　　　。
改正后,过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上至少需要　　　　个引物B。
(4)(2分)利用RT-PCR技术获取的真核生物的目的基因通过转基因技术　　　　(填“可以”或“不可以”)在原核细胞中表达。
22.(12分)(2024·山东青岛高二下期中)农杆菌Ti质粒上的T-DNA(序列已知)可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图1中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板,利用PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,进一步分析可确定T-DNA插入的具体位置。T-DNA的序列如图2所示,虚线处略了部分核苷酸序列。已知Sal Ⅰ酶的识别序列为5'—G TCGAC—3'。回答下列问题:
(1)(3分)PCR技术扩增时起关键作用的酶是　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　。
(2)(2分)扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列时,需要先根据　　　　　　　　　　设计两种特异性引物序列,利用图中的引物　　　　组合可扩增出T-DNA两侧的未知序列。
(3)(2分)若只使用一种引物,通过PCR技术制备与T-DNA的b链相同的单链作为某些检测的探针,则所选择引物由5'→3'的前5个碱基序列为　　　　。
(4)(2分)对PCR产物测序,经分析得到了图1中的未知序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),可能正确的是　　　　。
A.5'—GTCGACCAC……ATGTCGA—3'
B.5'—AATTCCATG……CTGAATT—3'
C.5'—GCAATGCGT……TCGGGAA—3'
D.5'—TTGATACGC……CGAGTAC—3'
(5)(3分)PCR技术扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列后,扩增产物可用　　　　　　　　技术进行鉴定。 (共69张PPT)
单元检测卷（三）
B
一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的)
1.(2024·江苏泰州高二模拟)下列有关酶的叙述，正确的是(　　)
A.DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来
B.限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子
C.DNA聚合酶可将两个DNA分子片段连接起来
D.逆转录酶是以RNA为模板指导核糖核苷酸连接合成DNA的酶
解析：DNA连接酶连接两个DNA分子片段，A错误；
DNA聚合酶催化脱氧核苷酸形成长链，C错误；
逆转录酶是以RNA为模板指导脱氧核苷酸连接合成DNA的酶，D错误。
2.(2024·西安铁一中调研)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XhoⅠ
C.XhoⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和Kpn Ⅰ
解析：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。
A
3.(2024·广东湛江高二期末)用限制酶EcoR Ⅴ单独切割某质粒，可产生1个14 kb
(1 kb即1 000个碱基对)的长链，而同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图(其中*表示EcoR Ⅴ切割后的一个黏性末端)。
D
若用Mbo Ⅰ单独切割该质粒，则产生的DNA片段的长度为(　　)
A.2.5 kb和5.5 kb B.2.5 kb和6 kb
C.5.5 kb和8 kb D.6 kb和8 kb
解析：用限制酶EcoR Ⅴ单独切割该质粒，可产生1个14 kb的长链，说明该质粒中含有1个EcoR Ⅴ切割位点；同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，说明该质粒中含有2个Mbo Ⅰ切割位点。但确定Mbo Ⅰ的酶切位点时要注意*表示的是EcoR Ⅴ切割后的黏性末端，用Mbo Ⅰ单独切割该质粒时，2.5 kb与5.5 kb应连接在一起，产生的DNA片段的长度为6 kb和8 kb，D正确。
A.2.5 kb和5.5 kb B.2.5 kb和6 kb
C.5.5 kb和8 kb D.6 kb和8 kb
4.(2024·福建厦门实验中学)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(　　)
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人胰岛A细胞的mRNA逆转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
C
解析：胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，因此胰岛素基因不能通过人胰岛A细胞的mRNA逆转录获得，A错误；
表达载体的复制启动于复制原点，而胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；
抗生素抗性基因常作为基因工程的标记基因，借助标记基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确；
启动子启动转录过程，其在转录中起作用，而终止密码子终止翻译过程，其在翻译过程中起作用，D错误。
5.(2024·安阳一中高二质检)下列关于启动子、终止子及密码子的叙述，正确的是(　　)
A.启动子和终止子位于DNA上，分别启动和终止DNA的复制
B.起始密码子和终止密码子位于mRNA上分别启动和终止翻译
C.起始密码子和终止密码子分别转录自启动子和终止子
D.mRNA上有多少种密码子，tRNA上就有多少种反密码子
B
解析：启动子和终止子都是一段有特殊序列的DNA片段，分别启动和终止转录过程，A错误；
起始密码子和终止密码子都转录自基因的编码区，而启动子和终止子位于基因的非编码区，C错误；
终止密码子无对应的反密码子，D错误。
6.(2024·重庆一中高二下期中)设法破坏细菌菌体后，对重组质粒进行提取和鉴定：在强碱性环境中，拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起，而重组质粒变性后会恢复原状。下列有关说法正确的是(　　)
A.对上述处理后的细胞混合液离心时，质粒留在沉淀物中
B.可用预冷的体积分数为95%的酒精析出溶液中的蛋白质杂质
C.用二苯胺试剂鉴定提取物，溶液变蓝说明质粒重组成功
D.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等
D
解析：由题干信息可知，在强碱性环境中，拟核DNA发生不可逆变性且条件恢复正常后会与细胞壁碎片缠绕在一起，而重组质粒变性后会恢复原状，故对上述处理后的混合液离心时，质粒留在上清液中，A错误；
DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，DNA会从溶液中析出，B错误；
在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，用二苯胺试剂鉴定提取物，溶液变蓝色只能说明存在DNA，不能说明质粒重组成功，C错误。
7.(2024·北京海淀区高二专题练习)某新型病毒是一种RNA病毒，医务工作者利用PCR技术进行病毒检测时，所使用的方法中合理的是(　　)
A.用细菌培养基直接培养被测试者体内获取的病毒样本
B.分析该病毒的RNA序列是设计PCR引物的前提条件
C.PCR扩增过程需使用RNA聚合酶和耐高温DNA聚合酶
D.在恒温条件下进行PCR扩增避免温度变化导致酶失活
B
解析：病毒没有细胞结构，不能用细菌培养基直接培养，A错误；
PCR进行的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物，B正确；
RNA病毒的RNA通过PCR扩增需要先进行逆转录形成DNA，然后使用耐高温的DNA聚合酶进行DNA复制，不需要使用RNA聚合酶，C错误；
PCR扩增过程需要经历高温变性、低温复性和中温延伸的过程，而不是在恒温条件下进行，D错误。
8.(2024·辽宁鞍山模拟预测)农杆菌转化法是植物转基因技术中常用的转化方法之一。下列与该方法相关的叙述，错误的是(　　)
A.土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞
B.T－DNA是拟核DNA上的一段序列
C.农杆菌能侵染双子叶植物和裸子植物
D.新鲜叶圆片与农杆菌在适宜条件下共培养，部分细胞会被转化
B
解析：将目的基因与载体拼接形成重组质粒后，再通过农杆菌的转化作用将目的基因导入植物细胞，因此土壤农杆菌是重组质粒的受体细胞，A正确；
T－DNA是位于Ti质粒中的一段序列，不位于拟核，B错误；
农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有侵染能力，C正确；
农杆菌转化法的转化效率不是100%，因此适宜条件下，新鲜叶圆片与农杆菌共培养后，部分细胞会被转化，D正确。
9.(2024·西安高新一中高三检测)某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
C
A.步骤①所代表的过程是逆转录
B.步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C.步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使细胞从一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交
解析：步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使其从常态转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C错误。
10.(2024·海南中学高三一模)PCR是聚合酶链式反应的缩写，下图表示PCR的过程，下列叙述错误的是(　　)
A.反应体系中需加入耐高温的DNA
聚合酶，该酶在B过程起作用
B.引物a和引物b的长度应适宜，且
相互之间不能发生碱基互补配对
C.PCR是体外进行的DNA扩增，PCR扩增遵循DNA半保留复制原则
D.A过程通过高温破坏DNA分子中的氢键，使双链DNA解聚为单链
A
解析：反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶的作用是催化合成DNA子链，在C过程中起作用，A错误；
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，且引物之间不能发生碱基互补配对，否则引物之间会配对形成双链核酸从而失去作用，B正确；
PCR是体外进行DNA扩增的技术，根据题图可知，PCR扩增遵循DNA半保留复制原则，C正确；
A过程为DNA变性过程，该过程通过高温破坏DNA分子中的氢键，当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，D正确。
A.反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在B过程起作用
B.引物a和引物b的长度应适宜，且相互之间不能发生碱基互补配对
C.PCR是体外进行的DNA扩增，PCR扩增遵循DNA半保留复制原则
D.A过程通过高温破坏DNA分子中的氢键，使双链DNA解聚为单链
11.(2024·山东德州高二检测)下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述，错误的是(　　)
A.用一定浓度的CaCl2溶液处理大肠杆菌，以改变大肠杆菌细胞的生理状态
B.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
C.对于动物来说，受体细胞一般是受精卵
D.通过基因工程大量获得胰岛素时，受体细胞选择酵母菌比大肠杆菌更有优势
解析：将目的基因转入动物细胞常用显微注射法，将目的基因转入微生物细胞常用Ca2＋处理法，B错误。
B
12.(2024·天津十二校高二下月考)动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要的医药产品，大致过程如图所示。以下叙述错误的是(　　)
A.通过③过程形成的重组质粒，具有
人的药用蛋白基因、启动子、终止子
和标记基因即可
B.④过程通常采用显微注射法
C.只有在转基因母牛的乳腺细胞中，人的药用蛋白基因才会表达，因此应从乳汁中提取药物
D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
A
解析：通过③过程形成的重组质粒，具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子、标记基因以及复制原点等，A错误；
受体细胞为动物细胞时，将目的基因导入受体细胞的常用方法为显微注射法，B正确；
乳腺生物反应器生产药用蛋白时，目的基因只在乳腺细胞内表达，应从乳汁中提取药物，C正确；
相对于传统方法，利用乳腺生物反应器生产药物的优点是产量高、质量好、易提取，D正确。
A.通过③过程形成的重组质粒，具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可
B.④过程通常采用显微注射法
C.只有在转基因母牛的乳腺细胞中，人的药用蛋白基因才会表达，因此应从乳汁中提取药物
D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
13.(2024·浙江宁波高二下期中)如图为利用逆转录方法和PCR技术扩增目的基因片段的过程示意图。据图分析，下列说法错误的是(　　)
D
⑤过程为延伸，延伸过程使用72 ℃左右的温度处理既可以防止DNA变性，又能促进子链的延伸，B正确；
④过程为复性，该过程两种引物通过碱基互补配对，分别与DNA两条单链结合，C正确；
第4轮中产生的DNA分子数目为24＝16(个)，该过程需要新合成16条子链，因而需要16个引物，D错误。
14.(2024·长沙一中调研)科学研究发现Notch基因编码一类高度保守的细胞表面受体，通过与其相应的配体结合调控细胞增殖、分化和凋亡等。为了研究Notch基因表达产物的功能，科学家构建含Notch基因的重组质粒，并使其在大肠杆菌中表达。下列相关分析错误的是(　　)
A.表达是指在基因的指导下，经过转录和翻译，产生相应的蛋白质
B.重组质粒除含Notch基因外，还应具备启动子、终止子、标记基因等
C.可通过PCR技术检测Notch基因是否被成功表达
D.利用PCR技术扩增目的基因时，高温代替了解旋酶的功能
解析：判断导入的基因是否成功表达，需要用抗原－抗体杂交技术，C错误；
利用PCR技术扩增目的基因时，高温可使双链DNA解聚为单链，即可用高温代替解旋酶的功能，D正确。
C
15.(2024·河北衡水高二下期末)天然的玫瑰没有蓝色，某花卉种植基地将矮牵牛的蓝花基因B导入天然玫瑰中，以培育出蓝色玫瑰。图1表示矮牵牛蓝花基因B的酶切位点，图2表示载体的结构。下列叙述错误的是(　　)
A.在提取蓝花基因B的过程中加入95%的
冷酒精是为了析出DNA
B.应选择限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ对目的基
因进行切割
C.在进行PCR过程中，将温度设为50 ℃
左右是为了让引物与两条单链DNA结合
D.若将重组质粒导入农杆菌中，农杆菌培养液中需添加卡那霉素
B
解析：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，所以在提取蓝花基因B的过程中加入95%的冷酒精是为了析出DNA，A正确；
限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ的切割位点分别位于标记基因和复制原点中，故不能用限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ切割，应用限制酶BamHⅠ和Hind Ⅲ，B错误；
在进行PCR过程中，将温度设为50 ℃左右是为了进行低温复性，即让两种引物与两条单链DNA结合，C正确；
若将重组质粒导入农杆菌中，重组质粒含有抗卡那霉素基因，向农杆菌培养液中添加卡那霉素，以筛选目的菌株，D正确。
A.在提取蓝花基因B的过程中加入95%的冷酒精是为了析出DNA
B.应选择限制酶Cla Ⅰ和Sac Ⅰ对目的基因进行切割
C.在进行PCR过程中，将温度设为50 ℃左右是为了让引物与两条单链DNA结合
D.若将重组质粒导入农杆菌中，农杆菌培养液中需添加卡那霉素
16.(2024·北京海淀区练习)冠状病毒是一种包膜的RNA病毒，依赖包膜上S蛋白与宿主细胞膜ACE2受体的结合，介导病毒包膜与细胞膜的融合，侵入宿主细胞。下列有关描述正确的是(　　)
A.病毒利用宿主细胞的原料、能量和酶合成自身的RNA和蛋白质
B.可针对ACE2受体利用基因工程技术生产疫苗
C.包膜上S蛋白与宿主细胞膜受体结合实现细胞间的信息交流
D.可在标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基上培养病毒确定其遗传物质
A
解析：该病毒没有细胞结构，不含核糖体，其利用宿主细胞提供的原料、能量等合成自身的蛋白质和RNA，A正确；
ACE2是宿主细胞的膜受体，利用基因工程生产的疫苗，其主要成分是冠状病毒的表面抗原蛋白，B错误；
S蛋白与细胞表面的受体结合具有特异性，但是病毒不是细胞结构的生物，没有体现细胞间的信息交流，C错误；
病毒营寄生生活，在标记尿嘧啶核糖核苷酸的培养基上无法独立生活，D错误。
17.(2024·广东佛山高二阶段练习)如图为15N标记的某基因局部示意图，限制性内切核酸酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ的识别序列和切割位点分别为—GCATG↓C—和—G↓CTAGC—。下列说法正确的是(　　)
A.两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键和氢键，
从而形成黏性末端
B.限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ都能从②将DNA切开，
但黏性末端不同
C.若该基因上有m个胞嘧啶，则复制n次共需m(2n－1)个胸腺嘧啶
D.在含14N的培养基中复制3次，子代中含15N的DNA分子占1/8
B
解析：两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键，从而形成黏性末端，不作用于氢键，A错误；
限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ的识别序列和切割位点分别为—GCATG↓C—和—G↓CTAGC—，二者都能从②处G与C之间进行切割，但产生的黏性末端不相同，B正确；
若该基因上有m个胞嘧啶，根据碱基互补配对原则，G＝C＝m，但无法确定T与A的数量，故复制n次所需胸腺嘧啶数目无法确定，C错误；
在含14N的培养基中复制3次，共产生8个DNA，根据DNA半保留复制的原理，子代中含15N的DNA分子数量为2个，所占比例为1/4，D错误。
A.两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键和氢键，从而形成黏性末端
B.限制酶Sph Ⅰ和Nhe Ⅰ都能从②将DNA切开，但黏性末端不同
C.若该基因上有m个胞嘧啶，则复制n次共需m(2n－1)个胸腺嘧啶
D.在含14N的培养基中复制3次，子代中含15N的DNA分子占1/8
18.(2024·湖南怀化高二期末)我国科学家屠呦呦因发现青蒿素可以有效降低疟疾患者的死亡率而获得了诺贝尔生理学或医学奖。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.构建重组质粒过程中，
目的基因需插入Ti质粒
的T－DNA上
B.基因表达载体包括目的
基因、启动子、终止密码
子和标记基因等
C.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
D.上图中酶①为逆转录酶，酶②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶等
A
解析：Ti质粒的T－DNA可以转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上，A正确；
基因表达载体包括的是终止子，不是终止密码子，B错误；
检测目的基因是否成功表达一般选择抗原—抗体杂交法，而用荧光标记的fps基因作为探针检测的是目的基因是否插入，C错误；
PCR过程中不需要用到解旋酶，D错误。
A.构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T－DNA上
B.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止密码子和标记基因等
C.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否成功表达
D.上图中酶①为逆转录酶，酶②为限制酶，PCR过程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶等
●(2024·河北保定调研)如图是利用基因工程技术生产疫苗的部分过程，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoRⅠ、Apa Ⅰ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法正确的是(　　)　　　
A.图示过程是基因工程的核心步骤，
基因工程中所需的限制性内切核酸酶
均来自原核生物
B.图示中构建基因表达载体时，需用
到EcoRⅠ、Sma Ⅰ两种限制性内切核
酸酶
C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定的位点切割
D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D
解析：题图表示基因表达载体的构建过程，这是基因工程的核心步骤，基因工程中所需的限制性内切核酸酶主要来自原核生物，A错误；
Sma Ⅰ的识别序列位于目的基因上，若使用该限制酶，将破坏目的基因，所以此基因表达载体构建时需要用到EcoRⅠ、Pst Ⅰ两种限制性内切核酸酶，B错误；
限制性内切核酸酶具有特异性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割，C错误；
卡那霉素抗性基因作为标记基因，主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞，D正确。
A.图示过程是基因工程的核心步骤，基因工程中所需的限制性内切核酸酶均来自原核生物
B.图示中构建基因表达载体时，需用到EcoRⅠ、Sma Ⅰ两种限制性内切核酸酶
C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定的位点切割
D.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
●(2024·四川成都七中诊断)从转基因牛、羊乳汁中提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药用蛋白基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取药物的更大优越性在于(　　)
A.技术简单
B.膀胱上皮细胞容易表达药用蛋白
C.膀胱上皮细胞全能性较高
D.无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物
解析：利用动物乳腺生物反应器生产药物要受动物性别和发育期的限制，若从尿液中获取药物，则无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物，D正确。
D
二、非选择题(本题共4小题，共46分)
19.(12分)(2024·河北冀州高二调研)乙烯具有促进果实成熟的作用，ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的关键酶。利用反义DNA技术(原理见图1)，可以抑制ACC合成酶基因的表达，从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为反义ACC合成酶基因表达载体的结构示意图，请据图回答：
(1)提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用番茄成熟的果实组织，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。利用提取的mRNA和PCR技术获取目的基因所需要的酶主要有_____________________________________
_______________________。
番茄成熟的果实组织细胞内ACC合成酶基因的mRNA含量高(或ACC合成酶的mRNA会在番茄成熟的果实组织细胞中大量转录)
逆转录酶和Taq DNA聚合酶(或耐高温的
DNA聚合酶)
(2)图2中35S为特异启动子，是____________________________部位，进而可驱动基因的转录。推测35S应在番茄的________(器官)中启动转录过程。为了实现图1中反义基因的效果，应将ACC合成酶基因________(填“正向”或“反向”)插入在35S的下游构成反义ACC合成酶基因。
RNA聚合酶识别和结合
果实
反向
(3)若用农杆菌转化法将此元件整合到番茄细胞的染色体DNA上，则应将此元件构建在________________中。
Ti质粒的T－DNA
(4)在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，________(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测，理由是________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
不能
番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因，无论是否转入了反义ACC
合成酶基因，都能与探针形成杂交带
(5)若反义ACC合成酶基因在番茄植株中起效，则可检测到番茄果实中____________________含量显著降低。
乙烯(或ACC合成酶)
解析：(1)番茄成熟的果实组织细胞内ACC合成酶基因的mRNA含量高(或ACC合成酶的mRNA会在番茄成熟的果实组织细胞中大量转录)，因此提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用番茄成熟的果实组织。利用提取的mRNA和PCR技术获取目的基因所需要的酶主要有逆转录酶和Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)。
(2)图2中35S为特异启动子，是RNA聚合酶识别和结合部位，进而可驱动基因的转录。推测35S应在番茄的果实中启动转录过程。为了实现图1中反义基因的效果，应将ACC合成酶基因反向插入在启动子35S的下游构成反义ACC合成酶基因。
(3)若用农杆菌转化法将此元件整合到番茄细胞的染色体DNA上，则应将此元件构建在Ti质粒的T－DNA中。
(4)番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因，能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交，所以在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，不能用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测。
(5)若反义ACC合成酶基因在番茄植株中起效，则可检测到番茄果实中乙烯(或ACC合成酶)含量显著降低。
20.(8分)(2024·湖南衡阳八中)干扰素(W)是一种具有特定功能的人体蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症。1980～1982年，我国科学家用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素。已知限制性内切核酸酶BamHⅠ、Bcl Ⅰ、Sau3A Ⅰ、Hind Ⅲ的识别序列和切割位点分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT。图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题。
(1)利用PCR技术扩增W基因时，可以从图2的A、B、C、D四种单链DNA片段中选取________作为引物。
(2)对W基因和质粒都分别用两种不同的限制酶切割然后拼接，应选用两种限制酶_________________切割质粒，选用两种限制酶_________________切割含W基因的DNA片段。将切割后的DNA片段与质粒连接，可获得________种重组DNA(只考虑单个片段与质粒的连接)。
B和C
Hind Ⅲ和BamHⅠ
Hind Ⅲ和Sau3A Ⅰ
3
(3)增强子是可增强基因转录的一小段特殊DNA序列，将其插入W基因的启动子中可提高W基因的表达量。但有人认为这样会引起基因突变，导致W基因表达的蛋白质氨基酸序列改变，你________(填“认同”或“不认同”)这种观点，理由是_______________________________________
___________________________。
插入位点在启动子，启动子不编码mRNA，
所以不改变氨基酸序列
不认同
(4)某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。
步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子，选择该启动子的目的是________________________________，进而使W分泌到尿液中，随尿液排出体外。与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物________________________(答出两点)的限制。
使W基因在膀胱上皮细胞中表达
性别、年龄
解析：(1)利用PCR技术扩增W基因时，由于DNA复制时子链延伸的方向是由5′端→3′端，为了获得目的基因可以选择B、C两种单链DNA片段作为引物。
(2)对W基因和质粒都分别用两种不同的限制酶切割然后拼接，应选用两种限制酶Hind Ⅲ和BamHⅠ切割质粒，因为限制酶BclⅠ切割位点不位于启动子和终止子之间，用限制酶Sau3A Ⅰ同样会识别限制酶BclⅠ和BamHⅠ的相关序列，进而导致两种标记基因被破坏；为了实现目的基因和质粒的正向连接需要选用限制酶Hind Ⅲ和Sau3A Ⅰ切割含W基因的DNA片段。将切割后的DNA片段与质粒通过DNA连接酶实现连接，由于切割后的质粒和目的基因两端的黏性末端不同，不会自连，且由于BamHⅠ、Sau3A Ⅰ的识别序列虽然不同，但切割后获得的黏性末端是相同的，可保证质粒和目的基因的正向连接，但由于限制酶Sau3A Ⅰ还可以识
别限制酶BamHⅠ的序列，对含目的基因的DNA片段切割后可获得3种和切割后的质粒有相同黏性末端的片段(BamHⅠ－Hind Ⅲ、Hind Ⅲ－Sau3A Ⅰ、Sau3A Ⅰ－Hind Ⅲ)，因此，若只考虑单个片段与质粒的连接，则可获得3种重组DNA。
(3)增强子插入的位点在启动子，启动子不编码mRNA，所以不改变氨基酸序列。
(4)步骤①中需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子，选择该启动子的目的是保证W基因在膀胱上皮细胞中顺利表达，进而使W分泌到尿液中，随尿液排出体外，并从尿液中获得所需要的物质。与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物性别和年龄的限制，因为尿液是无论什么性别和年龄都要产生的。
●(2024·河南名校联考)苜蓿是目前我国种植最广的豆科牧草，但是病菌往往威胁着苜蓿的生长。为提高产量，研究人员将溶菌酶基因(LYZ基因)和绿色荧光蛋白基因(GFP基因)连接为LYZ－GFP基因，利用农杆菌转化法将其导入苜蓿细胞中，并通过植物组织培养成功获得了抗病植株。图1表示Ti质粒，其中Vir区的基因产物是T－DNA转移的必备条件；图2表示含有LYZ－GFP基因的DNA片段。图中箭头表示相关限制酶的切割位点。回答下列问题。
(1)构建含有LYZ－GFP基因的重组质粒时，应选用限制酶________进行切割，原因是________________________________________________________________________________________________________________。
(2)据图分析，在培育转基因苜蓿植株的过程中，应选择LYZ－GFP基因中的GFP基因为标记基因，而不选择质粒中原有的卡那霉素抗性基因为标记基因，这种做法的优点是____________________
__________________________________________________________________________________。
Ⅰ和Ⅲ
选择限制酶Ⅰ和限制酶Ⅲ能获取LYZ－GFP基因，不会破坏质粒中的Vir区的基因，使目的基因的插入位点位于T－DNA片段上
LYZ－GFP基因在T－DNA片段上，能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，便于追踪检测LYZ基因的表达情况
(3)在植物组织培养过程中，对愈伤组织进行显微检测，若_________________，则表明细胞中GFP基因存在并表达。
(4)选择含有GFP基因的愈伤组织为材料，用PCR技术扩增并检测LYZ基因，需选用一段____________________合成引物，该过程所用的酶必须具有__________________的特性。
观察到绿色荧光
LYZ基因的核苷酸序列
耐高温(或热稳定)
(5)对该苜蓿植株进行抗病接种实验，通过观察其抗病程度可以进行个体生物学水平的鉴定，原因是______________________________________
_______________________________________________________________________。
LYZ基因能够表达出溶菌酶，溶菌酶能够
杀灭病菌，转基因成功的苜蓿植株会表现出抗病
特性
解析：(1)据题图2可知，构建含有LYZ－GFP基因的重组质粒时，含有LYZ－GFP基因的DNA片段有三个酶切位点，目的基因两侧没有相同限制酶切割位点，应该使用双酶切法，限制酶Ⅲ为必选。根据题图1结合农杆菌转化法的原理，所用限制酶的切割位点必须在T－DNA片段上，限制酶Ⅰ会切断Ti质粒本身的四环素抗性基因，但GFP基因、卡那霉素抗性基因都可以作为标记基因，所以可选择限制酶Ⅰ和Ⅲ。限制酶Ⅱ会破坏质粒中的Vir区的基因，不可选用。
(2)据题图1可知，若LYZ－GFP基因在T－DNA片段上，就能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，便于追踪检测LYZ基因的表达情况，这是选用GFP基因为标记基因的优点。而卡那霉素抗性基因不在T－DNA片段上，不能整合到苜蓿细胞染色体的DNA上，所以不宜选用。
(3)GFP基因的表达产物是绿色荧光蛋白，对愈伤组织进行显微检测时，若观察到绿色荧光，则表明细胞中的GFP基因存在并表达。
(4)用PCR技术扩增并检测LYZ基因的前提是要有一段已知的LYZ基因的核苷酸序列，以便合成引物。PCR扩增过程使用的酶应具有耐高温或热稳定的特性。
(5)LYZ基因能够表达出溶菌酶，根据免疫学知识可知，溶菌酶是免疫活性物质，能够杀死病菌，因此转基因成功的苜蓿植株会表现出抗病特性。
21.(14分)(2024·广东汕头调研)RT－PCR是将mRNA逆转录(过程Ⅰ)和cDNA聚合酶链式反应(过程Ⅱ)相结合的技术，具体过程如图1所示，图2为某兴趣小组设计的引物。请分析回答下列问题：
(1)过程Ⅰ主要涉及的酶是___________，进行过程Ⅱ的反应体系中常用的酶是______________________，二者都能催化__________键的形成。
逆转录酶
耐高温的DNA聚合酶
磷酸二酯
(2)过程Ⅰ和过程Ⅱ利用的原料________(填“相同”“不同”或“不完全相同”)。
(3)该兴趣小组实验后发现几乎不能得到扩增产物，据图2分析，其原因是______________________________________________________________________。
改正后，过程Ⅱ中拟对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要________个引物B。
(4)利用RT－PCR技术获取的真核生物的目的基因通过转基因技术________(填“可以”或“不可以”)在原核细胞中表达。
相同
引物B自身会出现局部碱基互补配对(或自身
折叠)而失效
2n－1·m
可以
解析：(1)题图1中过程Ⅰ表示逆转录，需逆转录酶的催化，过程Ⅱ是PCR技术，常用的酶是耐高温的DNA聚合酶，这两种酶都能催化磷酸二酯键的形成。
(2)题图1中过程Ⅰ和过程Ⅱ的产物都是DNA，所以利用的原料相同，都是4种游离的脱氧核糖核苷酸。
(3)观察题图2可发现，引物B自身会出现局部碱基互补配对，从而无法与模板链结合成双链结构，导致得不到扩增产物。对m个单链cDNA进行n次循环的扩增，则最终得到的双链DNA分子有(2n－1·m)个，说明至少需要引物B的数量为(2n－1·m)个。
(4)由题图可知，利用RT－PCR技术获取的真核生物的目的基因中不含内含子，因此可以在原核细胞中表达。
22.(12分)(2024·山东青岛高二下期中)农杆菌Ti质粒上的T－DNA(序列已知)可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图1中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板，利用PCR技术扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列，进一步分析可确定T－DNA插入的具体位置。T－DNA的序列如图2所示，虚线处略了部分核苷酸序列。已知Sal Ⅰ酶的识别序列为5′—G↓TCGAC—3′。回答下列问题：
(1)PCR技术扩增时起关键作用的酶是_____________________________________，
其作用是___________________________________。
(2)扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列时，需要先根据____________________________设计两种特异性引物序列，利用图中的引物________组合可扩增出T－DNA两侧的未知序列。
Taq DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)
将游离的脱氧核苷酸连到引物的3′端
T－DNA两端已知的碱基序列
①④
(3)若只使用一种引物，通过PCR技术制备与T－DNA的b链相同的单链作为某些检测的探针，则所选择引物由5′→3′的前5个碱基序列为______________。
5′—CTGTC—3′
(4)对PCR产物测序，经分析得到了图1中的未知序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列)，可能正确的是________。
A.5′—GTCGACCAC……ATGTCGA—3′
B.5′—AATTCCATG……CTGAATT—3′
C.5′—GCAATGCGT……TCGGGAA—3′
D.5′—TTGATACGC……CGAGTAC—3′
A
(5)PCR技术扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列后，扩增产物可用________________技术进行鉴定。
琼脂糖凝胶电泳
解析：(1)PCR技术需要在高温条件下进行，故进行PCR扩增起关键作用的酶是耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)。该聚合酶用于子链延伸，将游离的脱氧核苷酸连到引物的3′端。
(2)根据T－DNA基因两端已知的碱基序列设计两种特异性引物序列。PCR扩增时，子链沿引物的3′端延伸，故利用图中的引物①④组合可扩增出T－DNA两侧的未知序列。
(3)通过PCR技术制备与T－DNA的b链相同的单链作为某些检测的探针，则需以a链为模板，引物5′→3′的序列与b链相同，故引物由5′→3′的前5个碱基序列为5′—CTGTC—3′。
(4)由于Sal Ⅰ酶的识别序列为5′—G↓TCGAC—3′，则扩增的未知序列中应该含有相关序列，A符合题意。
(5)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。

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