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(共42张PPT)
课时规范练60　基因工程的基本工具与操作程序
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必备知识基础练
考点一　重组DNA技术的基本工具
1.(2025·山西吕梁开学模拟)DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶。下列相关叙述正确的是(　　)
A.所有的限制酶都具有专一性,不同限制酶切割产生的黏性末端都不同
B.限制酶和DNA连接酶分别能催化磷酸二酯键的断裂和形成
C.限制酶识别序列越短,则相应酶切位点在DNA中出现的概率越小
D.DNA连接酶可以将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构
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解析 所有的限制酶都具有专一性,不同限制酶切割产生的黏性末端可能相同,A项错误;限制酶能够识别特定的DNA序列并催化磷酸二酯键的断裂,而DNA连接酶能够催化磷酸二酯键的形成,将DNA片段连接起来,B项正确;限制酶识别序列越短,则相应酶切位点在DNA中出现的概率越大,因为短序列在DNA中出现的频率较高,C项错误;DNA连接酶的功能是将DNA片段连接起来,而不是将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构,D项错误。
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2.(2025·四川绵阳模拟)下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息,将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述错误的是(　　)
pBR322质粒
人生长激素基因
注:AmpR:氨苄青霉素抗性基因;TetR:四环素抗性基因。
A.用含氨苄青霉素的培养基筛选出的是含重组质粒的受体菌
B.应选择的限制酶组合是酶F和酶G
C.pBR322质粒含有的AmpR基因和TetR基因都属于标记基因
D.同时用三种限制酶处理图中质粒,完全反应后可得到4种长度DNA
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解析 酶E会破坏两种标记基因,为避免切割后DNA片段的自身环化,又保留质粒上的标记基因,切割时应选择的限制酶组合是酶F和酶G,由于酶F会破坏四环素抗性基因,故使用含氨苄青霉素的培养基筛选出的是导入重组质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌,A项错误,B项正确;pBR322质粒含有的AmpR基因和TetR基因都属于标记基因,以便于对含有目的基因的受体菌进行选择,C项正确;据图可知,同时用三种限制酶处理图中质粒,因酶E有两个作用位点,故同时用三种限制酶处理图中质粒,完全反应后可得到4种长度DNA,D项正确。
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3.(2025·北京西城开学模拟)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是(　　)
图1　酶切位点图
图2　电泳结果示意图
A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同
B.图2中酶切产物可用于构建重组DNA
C.泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物
D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA
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解析 酶具有专一性,不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列,故图1中两种酶识别的核苷酸序列不同,A项正确;重组DNA通常是连接两个不同的DNA片段,故图2中酶切产物可用于构建重组DNA,B项正确;分析图1,限制酶SalⅠ有三处切割位点,切割后产生4个DNA片段,泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物,C项正确;图中限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,图中被酶切的DNA片段是双链DNA,D项错误。
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4.(2023·湖北卷)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是(　　)
A.若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
C.若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D.若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet(四环素)的培养基中能形成菌落
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解析 用一种限制酶切割,目的基因在质粒上可以正向或反向插入,进而导致基因转录产物的不同,A项正确;用PvuⅠ酶切,氨苄青霉素抗性基因被破坏,用含四环素的培养基培养,能生长的受体菌可能含重组质粒、正常质粒及自身环化的质粒,B项正确;SphⅠ酶切会在重组质粒上产生特定的片段,通过DNA凝胶电泳技术可以分离和检测这些片段,从而确定重组质粒是否构建成功,C项正确;根据质粒图示,携带目的基因的受体菌需要同时具有AmpR和TetR基因才能在含有氨苄青霉素和四环素的培养基中形成菌落,若用SphⅠ酶切,会破坏四环素抗性基因(TetR),D项错误。
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考点二　基因工程的基本操作程序
5.(2025·甘肃白银模拟)酿酒酵母耐酸能力较强,但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶(LDH)基因导入酿酒酵母,获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为乳酸脱氢酶基因对应的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。下列分析错误的是(　　)
A.构建基因表达载体时,需用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶
B.若从图中的DNA片段中直接获取LDH基因,则被破坏的磷酸二酯键共有4个
C.用PCR技术扩增LDH基因时,变性后需要先升温后降温
D.用PCR技术扩增LDH基因时,图中的2、3分别是两种引物结合的位置
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解析 构建基因表达载体时,需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶,A项正确;若从图中的DNA片段中直接获取LDH基因,由于DNA每条链上有2个磷酸二酯键会被破坏,因此被破坏的磷酸二酯键共有4个,B项正确;PCR反应过程分为变性(温度上升到90 ℃以上)、复性(温度下降到50 ℃左右)和延伸(温度上升到72 ℃左右)三大步骤,故变性后要先降温后升温,C项错误;由于Taq DNA聚合酶只能从5'端→3'端延伸子链,图中含磷酸基团端为5'端,含羟基端为3'端,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,D项正确。
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6.(2025·云南文山模拟)除草剂的有效成分草甘膦能够专一性抑制EPSP合成酶的作用,从而使植物多种代谢途径受影响而导致植物死亡,草甘膦没有选择性,除掉杂草的同时作物也会受损,培育抗草甘膦作物是解决办法之一,下列关于转入外源EPSP合成酶基因使矮牵牛抗草甘膦流程的叙述正确的是(　　)
A.可以通过mRNA在逆转录酶的作用下构建DNA,从而获取EPSP合成酶基因
B.用限制酶和DNA连接酶处理目的基因和Ti质粒,仅涉及磷酸二酯键的断裂和形成
C.基因表达载体组件中的起始密码子是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录
D.目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,农杆菌的转化能使植物细胞都培育出转基因植株
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解析 可以通过mRNA在逆转录酶的作用下合成cDNA,从中获取目的基因,A项正确;用限制酶和DNA连接酶处理目的基因和Ti质粒,涉及碱基之间的氢键和DNA片段之间的磷酸二酯键的断裂和形成,B项错误;起始密码子位于mRNA上,RNA聚合酶识别的位点是基因中的启动子,C项错误;T-DNA可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上,但不能保证目的基因导入率为100%,所以农杆菌的转化不都能培育出转基因植株,D项错误。
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7.(2024·福建龙岩模拟)为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,具体流程如下图。下列相关说法错误的是(　　)
A.p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列
B.超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因
C.可使用Bapt基因制成的探针检测过程⑤是否成功
D.工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织
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解析 根据题干推测,p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列,A项正确;超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因,在含有潮霉素的培养基上,超表达载体能够存活,从而起到筛选作用,B项正确;由于红豆杉细胞中本身存在Bapt基因,无论超表达载体是否成功导入,都能与Bapt基因探针形成杂交分子,因此不能通过Bapt基因探针来检测过程⑤是否成功,C项错误;工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得,只需要培养到愈伤组织阶段即可,D项正确。
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8.(2025·云南昆明模拟)Ca2+在多项生物技术与工程中发挥重要作用,下列说法错误的是(　　)
A.Ca2+载体等可激活通过核移植得到的重构胚,促进其细胞分裂和发育进程
B.Ca2+处理可以使大肠杆菌细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
C.真核细胞和细菌的DNA聚合酶需要Ca2+激活,故PCR反应缓冲液中需要添加该离子
D.在植物体细胞杂交过程中,可用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体的融合
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解析 在核移植过程中,形成重构胚后,还需要用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体等)激活重构胚,促进其细胞分裂和发育进程,A项正确;导入重组质粒前,需要用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,使重组质粒容易进入受体细胞,B项正确;真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,因此,PCR反应缓冲溶液中一般要加Mg2+,C项错误;促进植物原生质体融合的方法有电融合法、高Ca2+—高pH融合法等,D项正确。
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9.(12分)(2024·甘肃卷)源于细菌的纤维素酶是一种复合酶,能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效率,某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株,克隆表达降解纤维素的三种酶(如下图),研究了三种酶混合的协同降解作用,以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。
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(1)过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X,能起到筛选作用的原因是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。高产纤维素酶菌株筛选时,刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是　　　　　　　　　　　。
(3)过程⑤在基因工程中称为　　　　　　　　　　　　,该过程需要的主要酶有　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该过程用Ca2+处理细胞,使其处于一种　　　　　　　　　　　　　　的生理状态。
只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能生长繁殖
菌落产生的纤维素酶的活性和量
耐高温的DNA聚合酶
基因表达载体的构建
限制酶、DNA连接酶
繁殖能力强、生理结构和遗传物质简单、对环境因素敏感、容易进行遗传操作等
能吸收周围环境中DNA分子
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(5)课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理,结果如下表。表中协同系数存在差异的原因是 　 　　　　 　　　　　 　　
(答出两点)。
生物质原料 降解率/% 协同系数 酶A 酶B 酶C 混1 混2 混1 混2
小麦秸秆 7.08 6.03 8.19 8.61 26.98 74.33 114.64
玉米秸秆 2.62 1.48 3.76 3.92 9.88 24.98 77.02
玉米芯 0.62 0.48 0.86 0.98 6.79 1.82 11.34
注:混1和混2表示三种酶的混合物。
降解时的温度不同、降解时的pH不同
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解析 由图可知,①②是利用选择培养基筛选出高产纤维素酶菌株X,③是提取菌株X基因组DNA,④为基因工程操作程序中“目的基因的筛选和获取”,⑤为“基因表达载体的构建”,⑥为“将目的基因导入受体细胞”,⑦为从培养体系中分离得到重组酶。(1)选择培养基只允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长。在以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的选择培养基中,只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能生长繁殖。刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物,使得含有纤维素的培养基呈现红色。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红与纤维素的复合物就无法形成,培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这个透明圈的大小直接反映了纤维素分解菌分解纤维素的能力。透明圈越大,说明纤维素分解菌分解纤维素的能力越强,即菌落产生的纤维素酶的活性强、量多。
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(2)扩增目的基因片段在PCR仪中进行,因此需要耐高温的DNA聚合酶。(3)根据图示中酶基因与质粒载体经过过程⑤构成重组质粒,推导出过程⑤为基因表达载体的构建,该过程需要限制酶和DNA连接酶。(4)大肠杆菌作为受体细胞的优点是繁殖能力强、生理结构和遗传物质简单、对环境因素敏感、容易进行遗传操作等。先用Ca2+ 处理细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,然后再将重组的基因表达载体导入其中。(5)不同酶的最适温度、最适pH不同,当温度和pH改变时,酶促反应速率也会受到影响。
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10.(13分)(2024·广东卷)驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料,BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株,为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。
图一
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回答下列问题。
(1)研究者优化了培养基的　　　　　　　(答两点)等营养条件,并控制环境条件,大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜(菌体和BC膜的复合物)。
氮源、碳源
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(2)研究者利用T7噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)。为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为　　　　　　　　　,理由是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
图二
PT7、PBAD和PBAD　
基因2、3正常表达出无活性蛋白,被蓝光激活后再启动基因1表达
(3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,其作用为　　　　　　 　　　　　　　(答两点)。
(4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。
抑制杂菌,去除丢失质粒的菌株　
该处细胞激活T7RNAP,酪氨酸酶基因表达并合成黑色素
将酪氨酸酶替换成能催化合成其他色素的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)
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解析 (1)培养基的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源和特殊营养物质等。培养工程菌需要优化培养基的碳源、氮源等营养条件,并控制环境条件如CO2浓度。(2)由题图二a可知,蓝光照射下,T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端-pMag结合,导致无活性的T7RNAP变成有活性的T7RNAP。蓝光处理后,RNA聚合酶(T7RNAP)识别启动子①使基因1转录获得相应的mRNA,再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶,酪氨酸酶催化染色液中的酪氨酸形成黑色素,可见基因2、3正常表达出无活性蛋白,被蓝光激活后再启动基因1表达。综合上述分析可知,为实现蓝光控制染色,启动子①②及③依次为PT7、PBAD和PBAD。
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(3)大观霉素属于抗生素,抗生素具有抑制杂菌的作用。光控表达载体携带大观霉素抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素,可以抑制杂菌生长,还可以去除丢失质粒的菌株。(4)蓝光能够激活T7RNAP,表达出酪氨酸酶,酪氨酸酶催化酪氨酸形成黑色素。故用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间,随后将其转至染色池处理,发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。(5)如果生产其他颜色图案的BC膜,需要将酪氨酸酶替换成能催化合成其他色素的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。
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考点三　实验:DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定
11.(2024·安徽卷)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是(　)
A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
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解析 研磨液有利于DNA的溶解,更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低,A项正确;DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,所以利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA,B项正确;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液,可利用该原理对DNA进行粗提取,C项正确;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,故二苯胺试剂可用于鉴定DNA,但不能检测溶液中是否含有蛋白质杂质,D项错误。
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12.(2024·湖南卷)某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时,发现DNA完全没有被酶切,分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是(　　)
A.限制酶失活,更换新的限制酶
B.酶切条件不合适,调整反应条件如温度和酶的用量等
C.质粒DNA突变导致酶识别位点缺失,更换正常质粒DNA
D.酶切位点被甲基化修饰,换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
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解析 限制酶失活会使DNA完全不被酶切,此时应更换新的限制酶,A项正确。酶切条件不合适通常会使切割效果下降,此时应有部分DNA被酶切,B项错误。质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失,进而造成限制酶无法进行切割,此时应更换为正常质粒,C项正确。质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰,会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切,此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶,D项正确。
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关键能力提升练
13.(2025·云南昆明模拟)植物的花色由D/d基因控制,存在D基因时开红花,否则开白花。为培育新花色,研究人员利用农杆菌转化法将1个控制蓝色色素合成的B基因(蓝色叠加红色呈紫色,蓝色叠加白色呈淡蓝色)导入D/d基因所在的染色体上,并获得转基因幼苗若干。用同一种限制酶分别对未转基因植株和转基因幼苗甲、乙、丙、丁的D/d基因酶切,凝胶电泳结果如图Ⅱ所示。下列说法错误的是(　　)
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A.图Ⅱ中未转基因植株的基因型为Dd
B.B基因中不含该限制酶的酶切位点
C.幼苗甲中B基因插入了基因D中
D.幼苗乙开淡蓝色花,丁开紫花
答案 C　
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解析 据图Ⅰ可知,D基因有1个限制酶切割位点,d基因不含限制酶切割位点,分析图Ⅱ可知,未转基因植株含有3个片段,D、d基因片段大小均为1 200 bp,D基因被限制酶切割后形成300 bp和900 bp两个片段,由此推测,未转基因植株基因型为Dd,A项正确。幼苗甲D基因被限制酶正常切割,d基因碱基数由1 200 bp增加到1 400 bp,则幼苗甲的B基因插到d基因片段上,且切割后还是一条带,说明B基因中不含该限制酶的酶切位点,B项正确,C项错误。幼苗乙的DNA片段长度是500 bp、900 bp和1 200 bp,说明B基因插到D基因酶切后形成的300 bp的片段上,破坏了D基因,能同时呈现蓝色(B)和白色(d),幼苗乙呈现淡蓝色;幼苗丁的片段长度是300 bp、900 bp和1 200 bp,与未转基因植株相同,说明B基因导入在D、d基因之外的该染色体的其他位点,因此能同时呈现红色(D)和蓝色(B),开紫花,D项正确。
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14.(2025·八省联考云南卷)Hv-Lv肽链是抗体与抗原识别并结合的关键结构。为筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,将编码Hv-Lv肽链的DNA片段与丝状噬菌体固有外壳蛋白pⅧ的基因连接并一起表达,最后用固定化抗原筛选(过程如图)。
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下列说法错误的是(　　)
A.Hv-LvDNA片段上游需要设计并连接启动子
B.Hv-LvDNA片段上无需连接标记基因
C.目标是获得能耐受多次冲洗的噬菌体
D.实验过程须严格遵循生物防护措施
C
解析 启动子位于基因的上游,是RNA聚合酶识别与结合的位点,可用于驱动基因的转录,故Hv-LvDNA片段上游需要设计并连接启动子,A项正确;Hv-Lv肽链是抗体与抗原识别并结合的关键结构,而Hv-LvDNA可表达出Hv-Lv肽链,该技术中Hv-LvDNA属于目的基因,无需连接标记基因,B项正确;结合题意可知,该过程的目的是筛选特异性高、结合能力强的Hv-Lv肽链,C项错误;实验过程须严格遵循生物防护措施,尽可能避免可能会带来的安全问题,D项正确。
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15.(8分)(2024·全国新课标卷)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)。
磷酸二酯键　
片段甲含有启动子和终止子
U—A、A—T
菌株B2的基因组DNA　
无扩增产物
实现废物利用,减少环境污染
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解析 该工程菌的制备流程可概括为:①获得含有“M1+启动子+N基因+终止子+M2”序列的片段甲。②利用CRISPR/Cas9 技术将片段甲与细菌B1基因组中的“替换区”交换,从而将N基因插入细菌B1基因组,获得菌株B2。
(1)限制酶切割的化学键是磷酸二酯键。片段甲含有启动子和终止子,需把M1插入启动子之前,M2插入终止子之后。
(2)考查RNA与DNA的碱基配对情况。向导RNA与细菌B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G—C、C—G、U—A、A—T。
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(3)片段甲若成功插入细菌B1基因组,则成为菌株B2,因此欲验证片段甲插入了细菌B1基因组,应该利用引物P1和P2对菌株B2基因组DNA进行PCR。如果有扩增产物,说明成功获得了菌株B2;如果没有扩增产物,说明片段甲没有插入细菌B1基因组。若以菌株B2基因组为模板与引物P3和P4进行PCR,因B2基因组中无引物P4结合序列,故无扩增产物。
(4)秸秆焚烧会产生大量有害气体,严重污染环境,且有很大的火灾隐患,焚烧对于有机物中的能量也是极大的浪费。利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点:实现废物利用,减少环境污染。
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