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章末检测试卷(四)
(分值：100分)
一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分)
1．(2024·嘉兴五中高二期中)下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是(　　)
A．甲、乙、丙黏性末端是由三种不同的限制酶切割产生的
B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组 DNA 分子，但甲与丙的黏性末端不同
C．DNA 连接酶的作用位点是 a 处
D．切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是 CAATTG
2．(2023·杭州高二期中)下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　)
A．培育转基因动物时选择的受体细胞一般是动物的受精卵
B．用CaCl2溶液处理大肠杆菌制备感受态细胞，可提高重组DNA分子的导入成功率
C．构建重组质粒时一般选择相同的限制酶处理载体质粒与含目的基因的DNA片段
D．经检测抗除草剂基因已成功导入某植物，该植物一定具有抗除草剂性状
3．CRISPR/Cas9基因组编辑系统工作原理如图所示，下列关于此技术的解释，错误的是(　　)
A．Cas9蛋白为一种能使磷酸二酯键断裂的酶
B．DNA－RNA杂交区域不存在T－A碱基对
C．在单链向导RNA中也存在碱基互补配对
D．人为改变向导RNA的序列可实现对特定基因的切割
4．(2024·绍兴高二期中)从图1酶切结果分析，图2中目的基因(长度为2.0 kb)插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是(　　)
　
A．①，BamH Ⅰ B．①，EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ
C．②，EcoR Ⅰ D．②，EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ
5．(2024·台州高二期末)下列关于“DNA的粗提取和鉴定”与“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A．用SDS处理材料，能使核蛋白变性并与DNA分离
B．鉴定DNA时，将白色絮状物加入试管中并加入二苯胺试剂后振荡，观察颜色变化
C．选用植物细胞提取DNA时，研磨后用滤纸进行过滤
D．琼脂糖凝胶加样孔一端朝向电泳槽的正极
阅读下列材料，完成第6、7小题。
研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家拟培育转入溶菌酶基因的山羊以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，部分过程如图所示。质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点如表。
限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Hind Ⅲ Xba Ⅰ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
6.图中物质B是用哪种限制酶切割的结果(　　)
A．BamH Ⅰ B．Bgl Ⅱ和Xba Ⅰ
C．Bgl Ⅱ D．BamH Ⅰ和Hind Ⅲ
7．依据题目信息，下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的是(　　)
A．培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示绿色荧光
B．培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光
C．培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光
D．培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示绿色荧光
8．如图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程。下列有关该过程的叙述，错误的是(　　)
A．抗虫基因的表达产物为蛋白质
B．抗虫基因的插入引起的变异属于基因重组
C．用CaCl2溶液处理农杆菌利于重组DNA分子的导入
D．通过Ti质粒上的抗性基因筛选试管苗
9．(2024·温州高二期末)小鼠肿瘤转移抑制基因(Kiss－1基因)仅在特定组织中表达。在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与Kiss－1基因启动子的特定区域结合，激活Kiss－1基因的转录。研究者扩增了Kiss－1基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因(G)融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，以确定不同片段的转录活性。下列说法错误的是(　　)
A．用PCR技术获取片段P1、P2、P3和P4所需的引物不完全相同
B．应选取有Kiss－1基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞
C．绿色荧光较强的细胞中转入的片段具有较低的转录活性
D．对特定细胞进行体外培养时，培养液中应添加雌激素
10．(2024·杭州高二期中)PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿，在基因诊断等许多方面发挥重要作用，其机理模式如图所示，①②③表示DNA上的相关区段，a、b、c、d分别为引物的两端。现利用该技术扩增片段②，下列描述正确的是(　　)
A．图中b、d端为5′端，a、c端为3′端
B．设计相互容易发生互补配对的甲、乙两种引物，可以提高扩增效率
C．区段②中G－C碱基对的比例大小会影响退火过程，对变性和延伸影响不大
D．若扩增得到m个含有区段②的DNA分子，需要消耗(m－1)个引物甲
11．(2024·浙江9＋1联盟高二联考)蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1～4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述错误的是(　　)
A．若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏4个磷酸二酯键
B．若用PCR技术获取目的基因，则图中的1、4分别是2种引物结合的位置
C．若受体细胞为大肠杆菌，则需先用CaCl2溶液处理，更利于实现转化
D．在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因
12．(2024·杭州高二联考)科研人员制作了某哺乳动物三个组织或细胞的基因组文库和cDNA文库，标号如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．若库a中不含甲状腺激素基因，则库b中含血红蛋白基因
B．若库c中含促甲状腺激素基因，则库d中不含胰岛素基因
C．若库e中不含任何基因，则库f中可能含有很少量的基因
D．库a和库b含有相同的基因，但这些基因的长度一般有差别
13．(2024·嘉兴高二联考)下列有关基因工程基本操作程序的叙述，正确的是(　　)
A．目的基因检测时所用的核酸探针是指与目的基因相同的特定双链DNA
B．基因组文库含有某物种的部分基因
C．若基因比较小且核苷酸序列已知，则可直接通过化学方法合成
D．抗生素合成基因作为标记基因，可鉴别目的基因是否导入受体细胞
14．(2023·温州高二期中)图甲表示某环状DNA分子经限制性内切核酸酶(EcoR Ⅰ)完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使酶切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果(不考虑条带的宽度)。下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中至少含有4个EcoR Ⅰ酶切位点
B．适当增加EcoR Ⅰ的浓度更可能得到图乙的结果
C．适当缩短反应时间，得到图乙结果的可能性越大
D．电泳过程中，甲、乙的上侧接电泳槽的负极
15．科研人员以四环素抗性基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β 球蛋白，治疗鼠的镰刀形细胞贫血症。下列相关实验设计不合理的是(　　)
A．用β 球蛋白基因的编码序列、启动子、终止子、四环素抗性基因等元件来构建表达载体
B．利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β 球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 球蛋白编码序列的大肠杆菌
D．用CaCl2溶液处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中
16．(2023·浙江6月选考，19)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3－GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是(　　)
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3－GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
17．科学家将苏云金芽孢杆菌中的Bt毒蛋白基因(抗虫基因)导入棉花的愈伤组织细胞，鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞进行组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作，下列分析错误的是(　　)
A．提取细胞中的蛋白质，采用抗原－抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt毒蛋白，则可能是抗虫基因表达效率低
B．若经A检测确定细胞中无Bt毒蛋白，可采用核酸分子杂交技术检测细胞中的mRNA，若测到Bt毒蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因能转录，但不能正常翻译
C．若经B检测确定细胞中无Bt毒蛋白的mRNA，可采用核酸分子杂交技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中
D．若经C检测确定细胞中无抗虫基因，则可能只是载体DNA分子导入受体细胞
18．下列有关目的基因的操作，能够改善产品品质的是(　　)
A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内
B．将乳糖酶基因导入奶牛的基因组
C．将人血清白蛋白基因改造后在山羊的乳腺中表达
D．将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达
19．下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是(　　)
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C．蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
20．基因工程在农牧业、食品工业、环境保护、医学方面具有突出贡献，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用
B．用含H1N1病毒碱基序列的DNA探针，可检测发热病人体内是否含H1N1病毒
C．用放射性同位素标记DNA探针的作用是增加探针DNA的分子量
D．利用转基因技术培育的动物，目的基因只存在于特定的细胞中
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
21．(14分)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)(2分)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有____________和__________。
(2)(4分)如图这种限制性内切核酸酶的切点在__________________，形成__________个黏性末端。由图示可知限制性内切核酸酶识别特点是_________________________________。
(3)(2分)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)限制酶EcoR Ⅰ 来自大肠杆菌却不切割细菌本身的DNA，可能的原因是_____________；
用限制酶EcoR Ⅰ 处理烟草花叶病毒的核酸，没有发现产物，理由是__________________。
(5)(2分)基因工程中除质粒外，________________和__________________也可作为载体。
22．(9分)苯丙酮尿症是单基因遗传病，科学家将正常基因D导入该病患者的细胞，以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒，图乙为含有目的基因D的DNA片段，图丙为重组载体的示意图。ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，LacZ为蓝色显色基因，其表达产物可以将无色化合物X－gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色。限制酶切位点后的数字表示距复制起点的距离。回答下列问题：
(1)(3分)基因工程操作的核心步骤是________________________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒________。与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是_________________。
(2)(2分)获取目的基因D时应选择图乙中的________________________________________
对其所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列，根据基因D已知核苷酸序列合成________，利用PCR扩增目的基因。
(3)(4分)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后，得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒，使用____________对质粒完全酶切后，进行电泳分析。若是正向连接载体，电泳图谱中出现长度为________kb和______kb两条带。
23．(每空1分，共6分)环境雌激素(EEs)严重危害动物和人类的健康。幼年斑马鱼的卵黄蛋白原基因(Z基因)在正常情况下不表达，在EEs的诱导下可表达且表达水平和EEs的浓度呈正相关。为了简便直观地检测水体环境中EEs的污染情况，研究人员培育了一种转基因斑马鱼，部分过程如图所示。请回答下列问题：
(1)启动子的作用是____________________________________________。为了获得Z基因的启动子，应从斑马鱼的____________________(填“基因组文库”或“cDNA文库”)中获取。
(2)对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有______________________识别位点，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。
(3)获得的重组质粒可通过显微注射法导入斑马鱼____________中。为鉴定是否成功导入，应选择含有________(填“Z”或“GFP”)基因的DNA片段作为探针进行检测。
(4)选取成功导入重组质粒的斑马鱼均分为两组，分别在含EEs、不含EEs的环境中培养。一段时间后检测相关基因的表达情况，结果如表。
培养条件 Z基因 GFP基因
含EEs ＋ ＋
不含EEs － －
注：“＋”表示相关基因表达，“－”表示相关基因未表达。
依据上述结果说明可通过观察________________________________反映水体环境中EES的污染程度。
24．(每空1分，共9分)(2024·浙江台金七校高二期中)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质，决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示，其中A链为编码链、B链为模板链。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞，获得对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。回答下列问题：
(1)获取目的基因
通过PCR技术克隆MT基因时应选择的引物组合是____________________，为了使PCR扩增后的产物按照正确的方向与已被酶切的载体连接，并应在引物的______(填“5′”或“3′”)末端分别添加限制酶__________________的识别序列。
(2)构建重组DNA分子
用相应的限制酶切割MT基因和质粒后，用____________将其连接形成重组DNA分子。影响DNA连接反应的主要因素除pH与温度等操作环境、反应时间外，还有________________等(答出2项)。
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌
①将得到的混合物导入用______处理的大肠杆菌中完成转化实验。
②将菌液稀释并涂布在含__________________的培养基上进行培养后，随机挑取____________(填“白色”或“蓝色”)的单菌落可获得MT工程菌。
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与______________________分别接种至含一定浓度金属镉的LB液体培养基中，置于恒温培养箱中培养，适宜时间后检测菌种数量。
25．(每空1分，共12分)(2024·浙江G5联盟高二期中)蛛丝是由蜘蛛的蛛腺细胞特异性表达的一种具有超强收缩性能的天然蛋白纤维，可制成人造韧带和人造肌腱、防弹背心等。但是蜘蛛天性相互残杀导致笼养困难，人工条件下无法通过大规模、高密度养殖蜘蛛来获得大量天然蛛丝，科学家尝试了三种生产蛛丝蛋白的方法，具体过程如图所示。请回答下列问题：
(1)方法1和方法2都采用了基因工程技术。若蛛丝蛋白基因部分序列已知，步骤①可以用____________方法获得并扩增该基因，该方法从DNA上获得该基因的起点和终点是由____________决定的。步骤②中需要使用的基因工程的工具酶是________________________。
(2)方法1中，为使重组蛛丝蛋白基因通过③导入受体细胞，通常用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使细胞膜通透性改变，成为____________细胞。为了缩短菌种在步骤⑤的发酵时间，需将获得的工程菌种进行____________，并控制好发酵条件。
(3)方法2中，将重组蛛丝蛋白基因通过⑥导入受体细胞最常用的方法是____________，步骤⑦中需要运用到的技术有______________________。该方法是利用转基因羊的乳腺作为生物反应器，利用该反应器从乳汁中获得蛛丝蛋白有哪些优点？_________________________
___________________________________________________________________ (至少答2点)。
(4)方法3是尝试用____________方法获得蛛腺细胞株，科研人员尝试用昆虫培养基添加生长因子作为基础培养基，再加 ____________以提供必要的营养和生长调节物质，培养蛛腺细胞，以期从培养液中获得蛛丝蛋白，但是最终未能获得细胞株，失败的原因是______________。
(5)若想继续提高蛛丝品质，则可通过________________________对上述基因进行改造并最终获得所需的高品质蛛丝。
答案精析
1．D　[由题图可知，切割产生甲的限制酶的识别序列为GAATTC，切割产生乙的限制酶的识别序列为CAATTG，切割产生丙的限制酶的识别序列为CTTAAG，故甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶切割产生的，A正确，D错误；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键，a处是磷酸二酯键，C正确。]
2．D　[培育转基因动物时选择的受体细胞最好是动物的受精卵，因为其全能性最高，A正确；用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其细胞膜通透性改变，成为感受态细胞，这样可提高重组DNA分子的导入成功率，B正确；构建重组质粒时一般选择相同的限制酶处理载体质粒与目的基因，使其形成相同的黏性末端，便于连接形成重组DNA分子，C正确；目的基因成功导入受体细胞后不一定能成功表达，因此该植物不一定具有抗除草剂性状，D错误。]
3．B　[Cas9蛋白能在特定位置切割DNA，为一种能使磷酸二酯键断裂的酶，A正确；DNA上含有A、T、G、C四种碱基，RNA中存在A、U、G、C四种碱基，DNA中的T可与RNA中的A互补配对，所以DNA－RNA杂交区域存在T－A碱基对，B错误；根据图示可知，向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，所以人为改变向导RNA的序列可实现对特定基因的切割，D正确。]
4．B　[由题图可知，重组质粒①被EcoR Ⅰ酶切后，能得到5.8 kb的片段，被BamH Ⅰ酶切后能产生3.8 kb和2.0 kb两种片段，被EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时酶切后，产生了4.5 kb和1.3 kb的片段；而重组质粒②被EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时酶切后，产生的片段为2.3 kb和3.5 kb，与图1酶切结果不符合，B符合题意。]
5．A　[将白色絮状物加入试管中，并加入二苯胺试剂后，需要用95 ℃的水浴锅加热10 min观察颜色变化，B错误；研磨后用单层尼龙纱布过滤，C错误；琼脂糖凝胶加样孔一端朝向电泳槽的负极，D错误。]
6．D　[据题图分析可知，用限制酶切割的物质B形成的黏性末端GATCC…与BamH Ⅰ的识别序列一致，黏性末端AGCTT…与Hind Ⅲ的识别序列一致，故图中物质B是用限制酶BamH Ⅰ和Hind Ⅲ切割的结果。]
7．C　[用限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒S和目的基因，形成的重组质粒T含有标记基因Leu和GFP基因，但BamH Ⅰ将GFP基因切割开，使得该基因失去遗传效应，而标记基因Leu控制合成亮氨酸。故培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光的成纤维细胞是含有重组质粒T的成纤维细胞。]
8．D　[通过Ti质粒上的抗性基因筛选含有目的基因的受体细胞，而试管苗的筛选需要用个体生物学鉴定的方法，即用棉铃虫食用棉花幼苗，观察棉铃虫的存活情况，来鉴定棉花幼苗是否具有抗虫特性，D错误。]
9．C　[结合图示可知，分别构建不同长度的片段P1、P2、P3和P4与绿色荧光蛋白基因(G)融合的载体，因此与G融合的那段是一样的，即下游引物是一样的，而上游引物不同，A正确；实验探究的是不同片段的转录活性，应选择有Kiss－1基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，B正确；若某片段被转录，则绿色荧光蛋白基因也被表达，在细胞中表达出绿色荧光强度强的片段具有较高的转录活性，C错误；Kiss－1基因的转录需要雌激素的诱导，故对特定细胞进行体外培养时，培养液中需要添加雌激素，D正确。]
10．D　[DNA聚合酶只能以5′→3′方向聚合子代DNA链，根据子链的延伸方向可知模板上的a、d端为3′端，b、c端为5′端，A错误；两种引物之间不能发生碱基互补配对，以防止引物之间结合形成双链，影响引物与DNA模板链的结合，B错误；区段②中G－C碱基对的比例越大，热稳定性越高，对变性和延伸也有影响，C错误；每扩增一个DNA分子需要一对引物(即一个引物甲和一个引物乙)，除去模板DNA分子，需要消耗(m－1)个引物甲，D正确。]
11．B　[若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键，总共破坏4个磷酸二酯键，A正确；由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链，图中的磷酸基团为5′端，羟基为3′端，引物从3′端延伸子链，子链和模板链反向平行，因此根据引物的延伸方向可知，图中与引物结合的部位是2、3，B错误；大肠杆菌常用的转化方法是先用 CaCl2溶液处理细胞，改变细胞膜通透性，再在低温条件下与重组DNA混合，使外源DNA黏附于受体细胞表面，最后进行短暂的热刺激处理，使外源DNA转入细胞，C正确；根据 PCR 扩增的特点，第5次循环能获得25－2×5＝22(个)两条链等长的目的基因片段，第6次循环能获得 26－2×6＝52(个)两条链等长的目的基因片段，所以至少需要 6 次循环可获得 32 个符合要求的目的基因，D正确。]
12．B　[若库a中不含甲状腺激素基因，说明库a表示cDNA文库，则库b为基因组文库，含血红蛋白基因，A正确；若库c中含促甲状腺激素基因，则库c可能是cDNA文库，也可能是基因组文库，库d中含不含胰岛素基因无法确定，B错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，由于基因组文库的范围一般比cDNA文库大，所以若库e中不含任何基因，则库e为cDNA文库，库f为基因组文库，可能含有很少量的基因，C正确；cDNA文库的基因中不含有内含子，而基因组文库的基因中含有内含子，所以，这些基因的长度一般有差别，D正确。]
13．C　[核酸探针是带有放射性或荧光标记的具有特定核苷酸序列的DNA或RNA，利用碱基互补配对原则，检测目的基因是否导入受体细胞中，A错误；基因组文库含有某物种的全部基因，cDNA文库含有某物种的部分基因，B错误；载体上的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于检测目的基因是否导入受体细胞，D错误。]
14．B　[由于该DNA分子是环状DNA分子，经限制性内切核酸酶(EcoR Ⅰ)完全酶切后得到4.0 kb、1.5 kb、 1.0 kb和0.5 kb四种长度的DNA片段，说明该DNA分子中至少含有4个EcoR Ⅰ酶切位点，A正确；适当增加EcoR Ⅰ的浓度，该环状DNA分子被切割得更充分，更可能得到图甲的结果，B错误；适当缩短反应时间，酶切不充分，得到图乙结果的可能性越大，C正确；图甲、乙中分子量越大的DNA片段迁移速度越慢，离甲、乙上侧的距离越近，说明电泳时点样孔位于甲、乙上侧，该侧连接电泳槽的负极，使DNA片段朝着正极移动，D正确。]
15．D　[标记基因是四环素抗性基因，因此受体细胞不能具有四环素抗性，即用CaCl2溶液处理大肠杆菌后，将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中，D错误。]
16．B　[由题图可知，启动子在左侧，GFP基因整合到了Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GFP基因转录，故Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3－GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；用引物1和引物3进行PCR扩增，杂合子和Gata3－GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段，不能区分杂合子和纯合子，D错误。]
17．D　[抗原－抗体能特异性结合，可提取细胞中的蛋白质，采用抗原－抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt毒蛋白，说明抗虫基因能表达，但棉花植株并无抗虫性状，则可能是抗虫基因表达效率低，合成的Bt毒蛋白太少，A正确；核酸分子杂交技术的原理是碱基互补配对，检测细胞中的mRNA，若测到Bt毒蛋白的mRNA，说明抗虫基因能转录，细胞中无Bt毒蛋白，说明抗虫基因不能正常翻译，导致棉花植株无抗虫性状，B正确；采用核酸分子杂交技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，而抗虫基因又不能表达，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中，C正确；由“鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞进行组织培养获得棉花植株”可知，导入受体细胞的是重组DNA分子，D错误。]
18．B　[将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内，提高了动物的生长速度，不属于改善产品品质，A不符合题意；将乳糖酶基因导入奶牛的基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低，适合乳糖过敏或消化不良的人群，B符合题意；将人血清白蛋白基因改造后在山羊的乳腺中表达，是利用转基因动物生产药物，不属于改善产品品质，C不符合题意；将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达，可提高农作物的抗逆(抗虫)能力，不属于改善产品品质，D不符合题意。]
19．A　[蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的基因，从而改变氨基酸序列，最终获得特定功能的蛋白质，不能直接改造蛋白质，B、C错误；当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。]
20．B　[大肠杆菌细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，获得人的干扰素后要经过进一步的加工修饰才具有生物活性，A错误；虽然H1N1病毒是RNA病毒，但是可以利用它的RNA经逆转录产生相应的DNA，该DNA与H1N1病毒的RNA碱基互补配对，所以用含H1N1病毒碱基序列的DNA探针，可检测发热病人体内是否含H1N1病毒，B正确；用放射性同位素标记DNA探针的作用是检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上或者检测目的基因是否转录产生mRNA，其中使用放射性同位素的目的是方便检测，C错误；利用转基因技术培育的动物，受体细胞是受精卵，所以目的基因存在于转基因动物的所有体细胞中，D错误。]
21．(1)黏性末端　平末端　(2)C和A之间　2　　识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键水解　(3)E.coli　T4　(4)细菌本身的DNA不具备EcoR Ⅰ 酶识别的DNA序列(或细菌本身含有EcoR Ⅰ 酶识别的DNA序列，但被特殊基团修饰)　EcoR Ⅰ 酶只能处理双链DNA分子，而烟草花叶病毒的核酸是RNA　(5)动、植物病毒　噬菌体
22．(1)构建重组DNA分子　B　有标记基因，复制起点不会被限制酶切割　(2)Pvu Ⅰ　引物　(3)EcoR Ⅰ　1.2
5．5
解析　(2)分析图乙可知，目的基因D上有两个Pvu Ⅰ 酶切位点和一个EcoR Ⅰ 酶切位点，而EcoR Ⅰ酶切会破坏目的基因D的结构，因此应选用Pvu Ⅰ酶对其所在的DNA进行切割。PCR扩增时，引物是根据基因D(目的基因)已知核苷酸序列合成的。(3)在目的基因D上存在EcoR Ⅰ 酶的切割位点，因此在基因工程的操作过程中，需要选出正向连接的重组质粒。依题意和图甲、乙可知，由于目的基因D的长度为4.0 kb，因此用质粒B构建的重组质粒的长度为4.0＋2.7＝6.7(kb)，重组质粒被EcoR Ⅰ 酶完全切割后，出现两个不同长度片段，若是正向连接(目的基因D上的EcoR Ⅰ 酶切位点与质粒B上的EcoR Ⅰ 酶切位点的距离最近)，会得到0.2＋1.0＝1.2(kb)和(2.7＋4.0)－1.2＝5.5(kb)的两个片段。
23．(1)作为RNA聚合酶结合的位点，启动基因转录　基因组文库　(2)EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ　(3)受精卵　GFP　(4)转基因斑马鱼的荧光强度
解析　(2)由题图可知，Z基因启动子插入部位之前有EcoR Ⅰ 识别位点，之后有BamH Ⅰ 识别位点，故对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有EcoR Ⅰ 和BamH Ⅰ 识别位点，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。(3)目的基因导入动物细胞时，可用显微注射法，故获得的重组质粒可通过显微注射法导入斑马鱼的受精卵中。由于导入前斑马鱼基因组已经含有Z基因，而GFP为外源基因，故要鉴定是否成功导入，应选择含有GFP基因的DNA片段作为探针进行检测，看是否有杂交带出现。(4)根据表格结果可知，含EEs的环境中，Z基因和GFP基因均表达；不含EEs的环境中，Z基因和GFP基因均不表达。因此，可通过观察转基因斑马鱼的荧光强度反映水体环境中EEs的污染程度。
24．(1)引物Ⅱ与引物Ⅲ　5′　Kpn Ⅰ与Xho Ⅰ　(2)DNA连接酶　DNA连接酶的种类及浓度、载体的浓度、目的基因的浓度、载体和目的基因的比例、酶切程度等
(3)①CaCl2溶液　②氨苄青霉素和X－gal　白色　③普通大肠杆菌
解析　(1)由题干可知，B链为模板链，转录的方向沿着模板链的3′→5′，应将MT基因的左端与启动子一侧连接，由于目的基因中含有Pst Ⅰ的识别序列，用该酶切割时会破坏目的基因，同时为了保证MT基因正向连接到质粒上，应当在MT基因两侧连上不同的限制酶识别序列，故添加的分别是Xho Ⅰ和Kpn Ⅰ酶的识别序列，并且应添加在基因的外侧，才能不影响基因的序列，即添加在引物的5′端。(3)①大肠杆菌是原核生物，需要CaCl2溶液处理，使其成为感受态细胞，完成转化实验。②在含有氨苄青霉素和X－gal的培养基上，导入了空白质粒和重组质粒的大肠杆菌都可以形成菌落，但导入重组质粒的大肠杆菌LacZ基因被破坏，不能催化无色物质X－gal产生蓝色物质，是白色菌落，故应挑取白色单菌落进行培养。③操作获得的是对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌，因此欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与普通大肠杆菌分别接种到含有一定浓度的重金属镉的LB液体培养基中。
25．(1)PCR(或聚合酶链式反应)　两个引物　限制酶和DNA连接酶　(2)感受态　扩大培养(或扩增)　(3)显微注射法　胚胎体外培养、胚胎移植　乳汁可以连续合成；频繁采集不会对动物产生危害；乳汁成分相对简单、明确，便于蛛丝蛋白的提纯　(4)克隆培养(或动物细胞培养)　血清　蛛腺细胞高度分化，不分裂　(5)蛋白质工程(共83张PPT)
章末检测试卷(四)
第四章 基因工程
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1.(2024·嘉兴五中高二期中)下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是
A.甲、乙、丙黏性末端是由三种不同的限制酶切割产生的
B.甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲与丙的黏性
末端不同
C.DNA连接酶的作用位点是a处
D.切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是CAATTG
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选择题
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选择题
由题图可知，切割产生甲的限制酶的识别序列为GAATTC，切割产生乙的限制酶的识别序列为CAATTG，切割产生丙的限制酶的识别序列为CTTAAG，故甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶切割产生的，A正确，D错误；
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选择题
甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；
DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键，a处是磷酸二酯键，C正确。
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2.(2023·杭州高二期中)下列关于基因工程的叙述，错误的是
A.培育转基因动物时选择的受体细胞一般是动物的受精卵
B.用CaCl2溶液处理大肠杆菌制备感受态细胞，可提高重组DNA分子的导
入成功率
C.构建重组质粒时一般选择相同的限制酶处理载体质粒与含目的基因的
DNA片段
D.经检测抗除草剂基因已成功导入某植物，该植物一定具有抗除草剂性状
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培育转基因动物时选择的受体细胞最好是动物的受精卵，因为其全能性最高，A正确；
用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其细胞膜通透性改变，成为感受态细胞，这样可提高重组DNA分子的导入成功率，B正确；
构建重组质粒时一般选择相同的限制酶处理载体质粒与目的基因，使其形成相同的黏性末端，便于连接形成重组DNA分子，C正确；
目的基因成功导入受体细胞后不一定能成功表达，因此该植物不一定具有抗除草剂性状，D错误。
选择题
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3.CRISPR/Cas9基因组编辑系统工作原理如图所示，下列关于此技术的解释，错误的是
A.Cas9蛋白为一种能使磷酸二酯键断裂的酶
B.DNA－RNA杂交区域不存在T－A碱基对
C.在单链向导RNA中也存在碱基互补配对
D.人为改变向导RNA的序列可实现对特定基因的切割
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选择题
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Cas9蛋白能在特定位置切割DNA，为一种能使磷酸
二酯键断裂的酶，A正确；
DNA上含有A、T、G、C四种碱基，RNA中存在A、
U、G、C四种碱基，DNA中的T可与RNA中的A
互补配对，所以DNA－RNA杂交区域存在T－A碱基对，B错误；
根据图示可知，向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，所以人为改变向导RNA的序列可实现对特定基因的切割，D正确。
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4.(2024·绍兴高二期中)从图1酶切结果分析，图2中目的基因(长度为2.0 kb)插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制酶是
A.①，BamHⅠ
B.①，EcoRⅠ和HindⅢ
C.②，EcoRⅠ
D.②，EcoRⅠ和HindⅢ
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由题图可知，重组质粒①被EcoRⅠ酶切后，能得到5.8 kb的片段，被BamHⅠ酶切后能产生3.8 kb和2.0 kb两种片段，被EcoRⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切后，产生了4.5 kb和1.3 kb的片段；而重组质粒②被EcoRⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切后，产生的片段为2.3 kb和3.5 kb，与图1酶切结果不符合，B符合题意。
选择题
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5.(2024·台州高二期末)下列关于“DNA的粗提取和鉴定”与“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定”实验的叙述，正确的是
A.用SDS处理材料，能使核蛋白变性并与DNA分离
B.鉴定DNA时，将白色絮状物加入试管中并加入二苯胺试剂后振荡，观
察颜色变化
C.选用植物细胞提取DNA时，研磨后用滤纸进行过滤
D.琼脂糖凝胶加样孔一端朝向电泳槽的正极
选择题
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将白色絮状物加入试管中，并加入二苯胺试剂后，需要用95 ℃的水浴锅加热10 min观察颜色变化，B错误；
研磨后用单层尼龙纱布过滤，C错误；
琼脂糖凝胶加样孔一端朝向电泳槽的负极，D错误。
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阅读下列材料，完成第6、7小题。
研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家拟培育转入溶菌酶基因的山羊以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取)，部分过程如图所示。
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质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点如表。
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选择题
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限制酶 BamHⅠ BglⅡ HindⅢ XbaⅠ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
6.图中物质B是用哪种限制酶切割的结果
A.BamHⅠ B.BglⅡ和XbaⅠ
C.BglⅡ D.BamHⅠ和HindⅢ
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据题图分析可知，用限制酶切割的物质B形成的黏性末端GATCC…与BamHⅠ的识别序列一致，黏性末端AGCTT…与HindⅢ的识别序列一致，故图中物质B是用限制酶BamHⅠ和HindⅢ切割的结果。
7.依据题目信息，下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的是
A.培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示绿色荧光
B.培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光
C.培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光
D.培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示绿色荧光
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限制酶 BamHⅠ BglⅡ HindⅢ XbaⅠ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割质粒S和目的基因，形成的重组质粒T含有标记基因Leu和GFP基因，但BamHⅠ将GFP基因切割开，使得该基因失去遗传效应，而标记基因Leu控制合成亮氨酸。故培养基中不加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示绿色荧光的成纤维细胞是含有重组质粒T的成纤维细胞。
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8.如图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程。下列有关该过程的叙述，错误的是
A.抗虫基因的表达产物为蛋白质
B.抗虫基因的插入引起的变异属
于基因重组
C.用CaCl2溶液处理农杆菌利于重组DNA分子的导入
D.通过Ti质粒上的抗性基因筛选试管苗
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通过Ti质粒上的抗性基因筛选含有目的基因的受体细胞，而试管苗的筛选需要用个体生物学鉴定的方法，即用棉铃虫食用棉花幼苗，观察棉铃虫的存活情况，来鉴定棉花幼苗是否具有抗虫特性，D错误。
选择题
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9.(2024·温州高二期末)小鼠肿瘤转移抑制
基因(Kiss－1基因)仅在特定组织中表达。
在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统
可以与Kiss－1基因启动子的特定区域结
合，激活Kiss－1基因的转录。研究者扩增了Kiss－1基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因(G)融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，以确定不同片段的转录活性。
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下列说法错误的是
A.用PCR技术获取片段P1、P2、P3和
P4所需的引物不完全相同
B.应选取有Kiss－1基因且能表达的
小鼠细胞作为转化的受体细胞
C.绿色荧光较强的细胞中转入的片段具有较低的转录活性
D.对特定细胞进行体外培养时，培养液中应添加雌激素
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结合图示可知，分别构建不同长度的
片段P1、P2、P3和P4与绿色荧光蛋白
基因(G)融合的载体，因此与G融合的
那段是一样的，即下游引物是一样的，
而上游引物不同，A正确；
实验探究的是不同片段的转录活性，应选择有Kiss－1基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，B正确；
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若某片段被转录，则绿色荧光蛋白基
因也被表达，在细胞中表达出绿色荧
光强度强的片段具有较高的转录活性，
C错误；
Kiss－1基因的转录需要雌激素的诱导，故对特定细胞进行体外培养时，培养液中需要添加雌激素，D正确。
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10.(2024·杭州高二期中)PCR技术是对体内DNA复制过程的模仿，在基因诊断等许多方面发挥重要作用，其机理模式如图所示，①②③表示DNA上的相关区段，a、b、c、d分别为引物的两端。现利用该技术扩增片段②，下列描述正确的是
A.图中b、d端为5′端，a、c端为3′端
B.设计相互容易发生互补配对的甲、乙两种引物，
可以提高扩增效率
C.区段②中G－C碱基对的比例大小会影响退火过程，对变性和延伸影响不大
D.若扩增得到m个含有区段②的DNA分子，需要消耗(m－1)个引物甲
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DNA聚合酶只能以5′→3′方向聚合子代DNA
链，根据子链的延伸方向可知模板上的a、d端
为3′端，b、c端为5′端，A错误；
两种引物之间不能发生碱基互补配对，以防止引物之间结合形成双链，影响引物与DNA模板链的结合，B错误；
区段②中G－C碱基对的比例越大，热稳定性越高，对变性和延伸也有影响，C错误；
每扩增一个DNA分子需要一对引物(即一个引物甲和一个引物乙)，除去模板DNA分子，需要消耗(m－1)个引物甲，D正确。
11.(2024·浙江9＋1联盟高二联考)蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，如图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1～4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述错误的是
A.若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，
会破坏4个磷酸二酯键
B.若用PCR技术获取目的基因，则图中的1、4分别是2种引物结合的位置
C.若受体细胞为大肠杆菌，则需先用CaCl2溶液处理，更利于实现转化
D.在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目
的基因
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选择题
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若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键，总共破坏4个磷酸二酯键，A正确；
由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链，图中的磷酸基团为5′端，羟基为3′端，引物从3′端延伸子链，子链和模板链反向平行，因此根据引物的延伸方向可知，图中与引物结合的部位是2、3，B错误；
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大肠杆菌常用的转化方法是先用CaCl2溶液处理细胞，改变细胞膜通透性，再在低温条件下与重组DNA混合，使外源DNA黏附于受体细胞表面，最后进行短暂的热刺激处理，使外源DNA转入细胞，C正确；
根据PCR扩增的特点，第5次循环能获得25－2×5＝22(个)两条链等长的目的基因片段，第6次循环能获得26－2×6＝52(个)两条链等长的目的基因片段，所以至少需要6次循环可获得32个符合要求的目的基因，D正确。
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12.(2024·杭州高二联考)科研人员制作了某哺乳动物三个组织或细胞的基因组文库和cDNA文库，标号如图所示。下列叙述错误的是
A.若库a中不含甲状腺激素基因，则库b中含血红蛋白基因
B.若库c中含促甲状腺激素基因，则库d中不含胰岛素基因
C.若库e中不含任何基因，则库f中可能含有很少量的基因
D.库a和库b含有相同的基因，但这些基因的长度一般有差别
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若库a中不含甲状腺激素基因，说明库a表示cDNA文库，
则库b为基因组文库，含血红蛋白基因，A正确；
若库c中含促甲状腺激素基因，则库c可能是cDNA文库，
也可能是基因组文库，库d中含不含胰岛素基因无法确
定，B错误；
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选择题
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哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，由于基因组文
库的范围一般比cDNA文库大，所以若库e中不含任
何基因，则库e为cDNA文库，库f为基因组文库，可
能含有很少量的基因，C正确；
cDNA文库的基因中不含有内含子，而基因组文库的基因中含有内含子，所以，这些基因的长度一般有差别，D正确。
13.(2024·嘉兴高二联考)下列有关基因工程基本操作程序的叙述，正确的是
A.目的基因检测时所用的核酸探针是指与目的基因相同的特定双链DNA
B.基因组文库含有某物种的部分基因
C.若基因比较小且核苷酸序列已知，则可直接通过化学方法合成
D.抗生素合成基因作为标记基因，可鉴别目的基因是否导入受体细胞
√
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选择题
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核酸探针是带有放射性或荧光标记的具有特定核苷酸序列的DNA或RNA，利用碱基互补配对原则，检测目的基因是否导入受体细胞中，A错误；
基因组文库含有某物种的全部基因，cDNA文库含有某物种的部分基因，B错误；
载体上的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于检测目的基因是否导入受体细胞，D错误。
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14.(2023·温州高二期中)图甲表示某环状DNA分子经限制性内切核酸酶(EcoR Ⅰ)完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使酶切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果(不考虑条带的宽度)。下列叙述错误的是
A.该DNA分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点
B.适当增加EcoRⅠ的浓度更可能得到图乙的结果
C.适当缩短反应时间，得到图乙结果的可能性越大
D.电泳过程中，甲、乙的上侧接电泳槽的负极
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由于该DNA分子是环状DNA分子，经限制性内
切核酸酶(EcoRⅠ)完全酶切后得到4.0 kb、1.5 kb、
1.0 kb和0.5 kb四种长度的DNA片段，说明该DNA
分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点，A正确；
适当增加EcoRⅠ的浓度，该环状DNA分子被切割得更充分，更可能得到图甲的结果，B错误；
适当缩短反应时间，酶切不充分，得到图乙结果的可能性越大，C正确；
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图甲、乙中分子量越大的DNA片段迁移速度越慢，离甲、乙上侧的距离越近，说明电泳时点样孔位于甲、乙上侧，该侧连接电泳槽的负极，使DNA片段朝着正极移动，D正确。
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15.科研人员以四环素抗性基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-球蛋白，治疗鼠的镰刀形细胞贫血症。下列相关实验设计不合理的是
A.用β-球蛋白基因的编码序列、启动子、终止子、四环素抗性基因等元
件来构建表达载体
B.利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-球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-球蛋白编码序列的大肠杆菌
D.用CaCl2溶液处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠
杆菌中
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标记基因是四环素抗性基因，因此受体细胞不能具有四环素抗性，即用CaCl2溶液处理大肠杆菌后，将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中，D错误。
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16.(2023·浙江6月选考，19)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各
1只，交配以期获得Gata3－GFP基因纯合子
小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的
基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，
PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正
确的是
A.Gata3基因的启动子无法控制GFP基因
的表达
B.翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP
蛋白
C.2号条带的小鼠是野生型，4号条带的
小鼠是Gata3－GFP基因纯合子
D.若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
选择题
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选择题
由题图可知，启动子在左侧，GFP基因整合到了Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GFP基因转录，故Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；
因启动子在左侧，转录的方向向右，合成
的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
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选择题
整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3－GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；
用引物1和引物3进行PCR扩增，杂合子和Gata3－GFP基因纯合子都能扩增出相
应的片段，不能区分杂合子和纯合子，D错误。
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17.科学家将苏云金芽孢杆菌中的Bt毒蛋白基因(抗虫基因)导入棉花的愈伤组织细胞，鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞进行组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作，下列分析错误的是
A.提取细胞中的蛋白质，采用抗原－抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt毒蛋白，
则可能是抗虫基因表达效率低
B.若经A检测确定细胞中无Bt毒蛋白，可采用核酸分子杂交技术检测细胞中的mRNA，
若测到Bt毒蛋白的mRNA，则可能是抗虫基因能转录，但不能正常翻译
C.若经B检测确定细胞中无Bt毒蛋白的mRNA，可采用核酸分子杂交技术检测细胞中
的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中
D.若经C检测确定细胞中无抗虫基因，则可能只是载体DNA分子导入受体细胞
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抗原－抗体能特异性结合，可提取细胞中的蛋白质，采用抗原－抗体杂交技术进行检测，若能检测到Bt毒蛋白，说明抗虫基因能表达，但棉花植株并无抗虫性状，则可能是抗虫基因表达效率低，合成的Bt毒蛋白太少，A正确；
核酸分子杂交技术的原理是碱基互补配对，检测细胞中的mRNA，若测到Bt毒蛋白的mRNA，说明抗虫基因能转录，细胞中无Bt毒蛋白，说明抗虫基因不能正常翻译，导致棉花植株无抗虫性状，B正确；
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采用核酸分子杂交技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，而抗虫基因又不能表达，则可能是抗虫基因反向插入载体DNA分子中，C正确；
由“鉴定后，将含抗虫基因的受体细胞进行组织培养获得棉花植株”可知，导入受体细胞的是重组DNA分子，D错误。
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18.下列有关目的基因的操作，能够改善产品品质的是
A.将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内
B.将乳糖酶基因导入奶牛的基因组
C.将人血清白蛋白基因改造后在山羊的乳腺中表达
D.将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达
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将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内，提高了动物的生长速度，不属于改善产品品质，A不符合题意；
将乳糖酶基因导入奶牛的基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低，适合乳糖过敏或消化不良的人群，B符合题意；
将人血清白蛋白基因改造后在山羊的乳腺中表达，是利用转基因动物生产药物，不属于改善产品品质，C不符合题意；
将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达，可提高农作物的抗逆(抗虫)能力，不属于改善产品品质，D不符合题意。
选择题
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19.下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是
A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C.蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
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蛋白质工程是通过设计和改造编码蛋白质的基因，从而改变氨基酸序列，最终获得特定功能的蛋白质，不能直接改造蛋白质，B、C错误；
当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
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20.基因工程在农牧业、食品工业、环境保护、医学方面具有突出贡献，下列有关叙述正确的是
A.由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用
B.用含H1N1病毒碱基序列的DNA探针，可检测发热病人体内是否含
H1N1病毒
C.用放射性同位素标记DNA探针的作用是增加探针DNA的分子量
D.利用转基因技术培育的动物，目的基因只存在于特定的细胞中
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大肠杆菌细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，获得人的干扰素后要经过进一步的加工修饰才具有生物活性，A错误；
虽然H1N1病毒是RNA病毒，但是可以利用它的RNA经逆转录产生相应的DNA，该DNA与H1N1病毒的RNA碱基互补配对，所以用含H1N1病毒碱基序列的DNA探针，可检测发热病人体内是否含H1N1病毒，B正确；
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选择题
用放射性同位素标记DNA探针的作用是检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上或者检测目的基因是否转录产生mRNA，其中使用放射性同位素的目的是方便检测，C错误；
利用转基因技术培育的动物，受体细胞是受精卵，所以目的基因存在于转基因动物的所有体细胞中，D错误。
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非选择题
21.根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有_____
______和________。
(2)如图这种限制性内切核酸酶的切点
在___________，形成_____个黏性末
端。由图示可知限制性内切核酸酶识
别特点是_________________________
______________________________________________________________。
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黏性
末端
平末端
C和A之间
2
识别双链DNA上特定的一小
段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键水解
非选择题
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即_______
DNA连接酶和_____DNA连接酶。
(4)限制酶EcoRⅠ来自大肠杆菌却不切割细菌本身的DNA，可能的原因是____________________________________________________________
___________________________________________；用限制酶EcoRⅠ处理烟草花叶病毒的核酸，没有发现产物，理由是____________________
________________________________________。
(5)基因工程中除质粒外，______________和________也可作为载体。
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E.coli
T4
细菌本身的DNA不具备EcoRⅠ酶识别的DNA序列(或细菌本身含有EcoRⅠ酶识别的DNA序列，但被特殊基团修饰)
EcoRⅠ酶只能处理双链DNA分子，而烟草花叶病毒的核酸是RNA　
动、植物病毒
噬菌体
非选择题
22.苯丙酮尿症是单基因遗传病，科学家将正常基因D导入该病患者的细胞，以治疗该病。图甲为A、B、C三种质粒，图乙为含有目的基因D的DNA片段，图丙为重组载体的示意图。ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，LacZ为蓝色显色基因，其表达产物可以将无色化合物X－gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色。限制酶切位点后的数字表示距复制起点的距离。回答下列问题：
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非选择题
(1)基因工程操作的核心步骤是___________________。图甲中三种质粒适宜作为载体的是质粒____。与另外两种质粒相比，其作为载体的优点是______________________________________。
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构建重组DNA分子
B
有标记基因，复制起点不会被限制酶切割
非选择题
(2)获取目的基因D时应选择图乙中的_______对其所在的DNA进行切割。如果仅知道基因D首尾的部分核苷酸序列，根据基因D已知核苷酸序列合成______，利用PCR扩增目的基因。
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PvuⅠ
引物
非选择题
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分析图乙可知，目的基因D上有两个PvuⅠ酶切位点
和一个EcoRⅠ酶切位点，而EcoRⅠ酶切会破坏目的
基因D的结构，因此应选用PvuⅠ酶对其所在的DNA
进行切割。PCR扩增时，引物是根据基因D(目的基因)已知核苷酸序列合成的。
非选择题
(3)将目的基因D和图甲中相应质粒连接后，得到图丙中三种方式。为选出正向连接的重组质粒，使用________对质粒完全酶切后，进行电泳分析。若是正向连接载体，电泳图谱中出现长度为______kb和______kb两条带。
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EcoRⅠ
1.2
5.5
非选择题
在目的基因D上存在EcoRⅠ酶的切割位点，因此在基因工程的操作过程中，需要选出正向连接的重组质粒。依题意和图甲、乙可知，由于目的基因D的长度为4.0 kb，因此用质粒B构建的重组质粒的长度为4.0＋2.7＝6.7(kb)，重组质粒被EcoRⅠ酶完全切割后，出现两个不同长度片段，若是正向连接(目的基因D上的EcoRⅠ酶切位点与质粒B上的EcoRⅠ酶切位点的距离最近)，会得到0.2＋1.0＝1.2(kb)和(2.7＋4.0)－1.2＝5.5(kb)的两个片段。
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非选择题
23.环境雌激素(EEs)严重危害动物和人类的健康。幼年斑马鱼的卵黄蛋白原基因(Z基因)在正常情况下不表达，在EEs的诱导下可表达且表达水平和EEs的浓度呈正相关。为了简便直观地检测水体环境中EEs的污染情况，研究人员培育了一种转基因斑马鱼，部分过程如图所示。请回答下列问题：
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非选择题
(1)启动子的作用是________________________________________。为了获得Z基因的启动子，应从斑马鱼的___________(填“基因组文库”或“cDNA文库”)中获取。
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作为RNA聚合酶结合的位点，启动基因转录
基因组文库
非选择题
(2)对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有__________________识别位点，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。
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EcoRⅠ和BamHⅠ
非选择题
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25
由题图可知，Z基因启动子插入部位之前有EcoRⅠ识别位点，之后有BamHⅠ识别位点，故对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有EcoRⅠ和BamHⅠ识别位点，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。
非选择题
(3)获得的重组质粒可通过显微注射法导入斑马鱼_______中。为鉴定是否成功导入，应选择含有______(填“Z”或“GFP”)基因的DNA片段作为探针进行检测。
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受精卵
GFP
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目的基因导入动物细胞时，可用显微注射法，故获得的重组质粒可通过显微注射法导入斑马鱼的受精卵中。由于导入前斑马鱼基因组已经含有Z基因，而GFP为外源基因，故要鉴定是否成功导入，应选择含有GFP基因的DNA片段作为探针进行检测，看是否有杂交带出现。
非选择题
(4)选取成功导入重组质粒的斑马鱼均分为两组，分别在含EEs、不含EEs的环境中培养。一段时间后检测相关基因的表达情况，结果如表。
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培养条件 Z基因 GFP基因
含EEs ＋ ＋
不含EEs － －
依据上述结果说明可通过观察________________________反映水体环境中EES的污染程度。
注：“＋”表示相关基因表达，“－”表示相关基因未表达。
转基因斑马鱼的荧光强度
非选择题
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根据表格结果可知，含EEs的环境中，Z基因和GFP基因均表达；不含EEs的环境中，Z基因和GFP基因均不表达。因此，可通过观察转基因斑马鱼的荧光强度反映水体环境中EEs的污染程度。
培养条件 Z基因 GFP基因
含EEs ＋ ＋
不含EEs － －
非选择题
24.(2024·浙江台金七校高二期中)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质，决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示，其中A链为编码链、B链为模板链。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞，获得对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。
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非选择题
回答下列问题：
(1)获取目的基因
通过PCR技术克隆MT基因时应选择的引物组合是________________，为了使PCR扩增后的产物按照正确的方向与已被酶切的载体连接，并应在引物的_____(填“5′”或“3′”)末端分别添加限制酶_________
_______的识别序列。
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引物Ⅱ与引物Ⅲ
5′
KpnⅠ与
XhoⅠ
非选择题
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由题干可知，B链为模板链，转录的方向沿着模板链的3′→5′，应将MT基因的左端与启动子一侧连接，由于目的基因中含有Pst Ⅰ的识别序列，用该酶切割时会破坏目的基因，同时为了保证MT基因正向连接到质粒上，应当在MT基因两侧连上不同的限制酶识别序列，故添加的分别是XhoⅠ和KpnⅠ酶的识别序列，并且应添加在基因的外侧，才能不影响基因的序列，即添加在引物的5′端。
非选择题
(2)构建重组DNA分子
用相应的限制酶切割MT基因和质粒后，用____________将其连接形成重组DNA分子。影响DNA连接反应的主要因素除pH与温度等操作环境、反应时间外，还有_________
_______________________________________________________________________________等(答出2项)。
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DNA连接酶
DNA连接酶的种类及浓度、载体的浓度、目的基因的浓度、载体和目的基因的比例、酶切程度等
非选择题
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌
①将得到的混合物导入用____________处理的大肠杆菌中完成转化实验。
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CaCl2溶液
大肠杆菌是原核生物，需要CaCl2溶液处理，使其成为感受态细胞，完成转化实验。
非选择题
②将菌液稀释并涂布在含_______________
________的培养基上进行培养后，随机挑取______(填“白色”或“蓝色”)的单菌落可获得MT工程菌。
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氨苄青霉素和
X－gal
白色
非选择题
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在含有氨苄青霉素和X－gal的培养基上，导入了空白质粒和重组质粒的大肠杆菌都可以形成菌落，但导入重组质粒的大肠杆菌LacZ基因被破坏，不能催化无色物质X－gal产生蓝色物质，是白色菌落，故应挑取白色单菌落进行培养。
非选择题
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与______________分别接种至含一定浓度金属镉的LB液体培养基中，置于恒温培养箱中培养，适宜时间后检测菌种数量。
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普通大肠杆菌
非选择题
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操作获得的是对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌，因此欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与普通大肠杆菌分别接种到含有一定浓度的重金属镉的LB液体培养基中。
非选择题
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25.(2024·浙江G5联盟高二期中)蛛丝是由蜘蛛的蛛腺细胞特异性表达的一种具有超强收缩性能的天然蛋白纤维，可制成人造韧带和人造肌腱、防弹背心等。但是蜘蛛天性相互残杀
导致笼养困难，人工条件下无法通
过大规模、高密度养殖蜘蛛来获得
大量天然蛛丝，科学家尝试了三种
生产蛛丝蛋白的方法，具体过程如
图所示。请回答下列问题：
非选择题
(1)方法1和方法2都采用了基因工程技术。若蛛丝蛋白基因部分序列已知，步骤①可以用_______________________方法获得并扩增该基因，该方法从DNA上获得该基因的起点和终点是由__________决定的。步骤②中需要使用的基因工程的工具酶是____________________。
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PCR(或聚合酶链式反应)
两个引物
限制酶和DNA连接酶
非选择题
(2)方法1中，为使重组蛛丝蛋白基因通过③导入受体细胞，通常用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使细胞膜通透性改变，成为_______细胞。为了缩短菌种在步骤⑤的发酵时间，需将获得的工程菌种进行_________________，并控制好发酵条件。
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感受态
扩大培养(或扩增)
非选择题
(3)方法2中，将重组蛛丝蛋白基因通过⑥导入受体细胞最常用的方法是____________，步骤⑦中需要运用到的技术有_______________________。该方法是利用转基因羊的乳腺作为生物反应器，利用该反应器从乳汁中获得蛛丝蛋白有哪些优点？
_____________________________
_____________________________
_____________________________
____________(至少答2点)。
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显微注射法
胚胎体外培养、胚胎移植
乳汁可以连续合成；频繁采集不会对动物产生危害；乳汁成分相对简单、明确，便于蛛丝蛋白的提纯
非选择题
(4)方法3是尝试用_________________________方法获得蛛腺细胞株，科研人员尝试用昆虫培养基添加生长因子作为基础培养基，再加_____以提供必要的营养和生长调节物质，培养蛛腺细胞，以期从培养液中获得蛛丝蛋白，但是最终未能获得细胞株，失败的原因是___________________
_______。
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克隆培养(或动物细胞培养)
血清
蛛腺细胞高度分化，
不分裂
非选择题
(5)若想继续提高蛛丝品质，则可通过____________对上述基因进行改造并最终获得所需的高品质蛛丝。
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蛋白质工程

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