2018届高考生物专题训练26基因工程
2018年高考生物：试卷(二十八) “基因工程与克隆技术‘(含答案和解析)
检测（二十八）“基因工程与克隆技术”课前诊断卷1.(2018届高三·MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)成功导入胡萝卜细胞，最终表达出肺结核疫苗。
请回答下列问题：(1)为获取MPT64基因，可从结核杆菌的细胞中提取对应mRNA，在________________的作用下合成双链cDNA片段，获得的cDNA片段与结核杆菌中该基因碱基序列______________(填“相同”或“不同”)。
(2)通常采用PCR技术扩增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成______________，在操作步骤中需要加热至90～95 ℃的目的是________________________________________________________________________。
(3)根据农杆菌的特点，如果将MPT64基因插入到_______________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的______________上。
要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有________________________________________________________________________。
(4)研究发现，如果将MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸，其保存时间将大大延长，科学家可以生产上述耐储存的MPT64蛋白的现代生物工程技术是________________________________。
解析：(1)以mRNA为模板合成cDNA的过程是逆转录，需要逆转录酶的催化。
由于DNA转录形成的mRNA过程中非编码序列不转录，所以形成的cDNA与结核杆菌中该基因碱基序列不同。
(2)在PCR技术中，以已知一段MPT64基因的核苷酸序列为模板，合成引物。
北京专用高考生物一轮复习专题26基因工程课件
4.(2019江苏单科,33,8分)(8分)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:
图1
(1)EcoR Ⅴ酶切位点为GAT ATC,EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为
CTA TAG
末端。
(2)用Taq DNA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,其生长情况如下表(“+”代表生长,“-”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌
落是
DNA通常需与
组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体
DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是
。
(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防
引物组合扩增片段(bp)连接方向 正向 反向
甲乙 0
400
乙丙 350
0
甲丙 450 450
由表可知,PCR鉴定时应选择的一对引物是乙丙。若扩增出了400 bp片段,则原因是目的基因 反向连接。 知能拓展 PCR过程中,目的基因扩增n次,共产生2n个DNA,其中1个DNA上含引物Ⅰ,1个DNA 上含引物Ⅱ,2n-2个DNA既含引物Ⅰ,也含引物Ⅱ。该过程共需要2n-1个引物Ⅰ和2n-1个引物Ⅱ。
高考生物 (北京市选考专用)
专题二十六 基因工程
2018版高考生物(全国)一轮复习教师用书：第11单元第1讲 基因工程含答案
第1讲基因工程考纲要求全国课标卷五年考频统计2018高考预期1.基因工程的诞生Ⅰ2。
基因工程的原理及技术（含PCR)Ⅱ3。
基因工程的应用Ⅱ4.蛋白质工程Ⅰ2012，T40；2013，T40（1)（2）2014全国Ⅱ,T402015全国Ⅰ，T40;2015全国Ⅱ，T402016全国乙，T40；2016全国丙，T40基因工程的原理、操作步骤,在农业、工业、医学等方面的应用考点1 基因工程的操作工具1．限制酶(1）存在：____________中。
（2)作用：__________________________________，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________________断开。
错误!错误!2．DNA连接酶(1)作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2）种类3.载体(1)条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点；具有标记基因.(2)种类错误!（3)作用：________________。
答案：1。
（1)原核生物（2）识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列磷酸二酯键(3）黏性末端平末端2．(2)大肠杆菌T4噬菌体黏性3．(2）质粒λ噬菌体的衍生物(3）携带外源DNA片段进入受体细胞注意：(1)基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。
(2)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割;限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
（3)限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的分析比较解）酶酯键核苷酸解旋酶碱基对间的氢键DNA分子脱氧核苷酸长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸单链RNA分子[题组精练］1．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。
现有Msp Ⅰ、Bam H Ⅰ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。
考点二十四：基因工程——五年(2018-2022)高考生物真题专项汇编卷 新高考版
考点二十四：基因工程——五年（2018-2022）高考生物真题专项汇编卷新高考版1.【2022山东卷】关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是( )A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质2.【2022辽宁卷】抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。
为给监管转基因生物安全提供依据，采用PC方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。
下列叙述正确的是( )A.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制B.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分C.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制D.转基因品种经检测含有目的基因后即可上市3.【2021广东卷】采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。
利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中Cd的含量。
为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白（YCF1）基因导入受试植物，并检测了相关指标。
回答下列问题：（1）为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为________。
（2）将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是________。
构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是________。
（3）进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是________。
研究者进一步获得了转YCF1基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是_________。
（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同器官中Cd含量（图2）。
据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的__________（填“耐性”或“富集能力”）；据图2可知，对转基因植株的________进行后续处理对于缓解土壤Cd 污染最为方便有效。
高考生物基因工程专题训练
高考生物基因工程专题训练在高考生物中，基因工程是一个重要且具有一定难度的专题。
基因工程作为现代生物技术的核心领域之一，不仅在科学研究中发挥着关键作用，也是高考中的重点考查内容。
基因工程，又称为重组 DNA 技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程的操作工具，包括限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体。
限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。
DNA 连接酶则能将切割后的 DNA 片段连接起来，形成重组 DNA 分子。
而运载体，常见的有质粒、噬菌体和动植物病毒等，它们能够将目的基因导入受体细胞。
在基因工程的操作步骤中，首先要获取目的基因。
这可以通过从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增，或者通过人工合成等方法来实现。
获取目的基因后，需要构建基因表达载体。
这是基因工程的核心步骤，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。
接下来是将基因表达载体导入受体细胞。
根据受体细胞的不同，导入的方法也有所不同。
例如，将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；导入动物细胞常用的方法是显微注射法；而导入微生物细胞则通常用感受态细胞法。
导入受体细胞后，还需要对目的基因进行检测与鉴定。
这包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因，检测目的基因是否转录出了 mRNA，以及检测目的基因是否翻译成蛋白质等。
基因工程在农业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用。
在农业方面，通过基因工程可以培育出抗虫、抗病、抗逆的农作物新品种，提高农作物的产量和品质。
例如，抗虫棉就是通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育而成的。
在医药领域，基因工程可以用来生产胰岛素、生长激素、干扰素等药物。
利用基因工程生产的药物具有成本低、效率高、质量好等优点。
高中生物高考解密26 基因工程(讲义)-【高频考点解密】2021年高考生物二轮复习讲义+分层训练
解密26 基因工程核心考点一 基因工程的概念与操作工具分析1．基因工程的概念2．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）识别序列的特点：呈现碱基互补对称。
无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；=====CCAGG GGTCC 以=====AT 为轴，两侧碱基互补对称。
（2）切割后末端的种类（3）限制酶的选择技巧①根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类a ．应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择Pst Ⅱ。
b ．不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择Sma Ⅱ。
c ．为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用Pst Ⅱ和Eco R Ⅱ两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点）。
②根据质粒的特点确定限制酶的种类a ．所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保产生相同的末端。
b．质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅡ会破坏标记基因；如果所选酶的切割位点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
3．“分子缝合针”——DNA连接酶（1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
（2）类型都缝合磷酸二酯键，如图：4．载体（1）条件与目的（2）作用①作为运载工具，将目的基因导入宿主细胞内。
②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
5．DNA连接酶与限制酶的关系（1）限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。
（2）限制酶不切割自身DNA的原因是该原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
（3）限制酶是一类酶，而不是一种酶。
（4）DNA连接酶起作用时不需要模板。
6．限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的分析比较考法一（2020·浙江高考真题）下列关于基因工程的叙述，正确的是（）A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。
2018届高考生物专题训练26基因工程
专题训练26 基因工程一、选择题1.应用基因工程方式,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗。
在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入( )A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原的基因2.以下关于DNA连接酶的明白得,正确的选项是( )A.其化学本质是蛋白质B.DNA连接酶能够恢复DNA分子中的氢键C.它不能被反复利用D.在基因工程操作中能够用DNA聚合酶代替DNA连接酶3.获取目的基因时要用到限制性核酸内切酶。
限制性核酸内切酶起作用的位置是( )A.aB.bC.cD.d4.对以下图所示粘性结尾的说法错误的选项是( )A.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键B.甲、乙具有相同的粘性结尾,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能C.甲、乙、丙粘性结尾是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子5.如图表示一项重要的生物技术,对图中物质d的描述,正确的选项是( )A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发觉真核生物体内有类似的结构B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开C.c连接双链间的A和T,使粘性结尾处碱基互补配对D.假设d的基因序列未知,可从基因文库获取6.以下图是利用基因工程培育抗虫植物的示用意。
以下相关表达,正确的选项是( )A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上C.④的染色体上假设含抗虫基因,那么⑤就表现出抗虫性状D.⑤只要表现出抗虫性状就说明植株发生了可遗传变异7.采纳基因工程的方式培育抗虫棉,以下导入目的基因的做法正确的选项是( )①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA 序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培育④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵A.①②B.②③C.③④D.④①二、非选择题8.为了更好地分解石油,通过基因工程产生超级细菌。
2018高考生物(全国卷 地区专用)总复习课件：第十三单元 第1讲 基因工程
考点一
考点二
考点三
知识 突破
3.下列关于载体的叙述中，错误的是( D ) A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子 B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切 点 C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒 D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割 【解析】载体必须具备的条件有：①对受体细胞无害，不影响受体细 胞正常的生命活动；②具有自我复制能力，或能整合到受体细胞的染 色体DNA上，随染色体DNA的复制而同步复制；③具有一个至多个限 制酶切点，以便目的基因可以插入到载体中；④带有特殊的标记基因， 如抗生素抗性基因，以便于对外源基因是否导入进行检测；⑤载体 DNA分子大小适合，以便于提取和进行体外操作。
(3)载体 质粒 、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 ①种类：____酶切割位点 有特殊的 标记基因
考点一
考点二
考点三
知识 突破
【教材深挖】 1．用限制酶切割时需注意哪些问题？ 2．下图中的图1和图2分别表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作 用示意图。请据图回答问题。
考点一
考点二
考点三
知识 突破
1.(2017四川重庆秀山中学月考，1)如图为DNA分子在不同酶的作用下 所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解 旋酶作用的正确顺序是 ) C (
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 【解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在 DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可 将双链的DNA片段“缝合”在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解 开螺旋，为复制或转录提供模板。
考点一
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专题训练26 基因工程一、选择题1.应用基因工程方法,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗。
在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入( )A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原的基因2.下列关于DNA连接酶的理解,正确的是( )A.其化学本质是蛋白质B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C.它不能被反复使用D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶3.获取目的基因时要用到限制性核酸内切酶。
限制性核酸内切酶起作用的位置是( )A.aB.bC.cD.d4.对下图所示粘性末端的说法错误的是( )A.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键B.甲、乙具有相同的粘性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能C.甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子5.如图表示一项重要的生物技术,对图中物质d的描述,正确的是( )A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发现真核生物体内有类似的结构B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开C.c连接双链间的A和T,使粘性末端处碱基互补配对D.若d的基因序列未知,可从基因文库获取6.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。
以下相关叙述,正确的是( )A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异7.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( )①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵A.①②B.②③C.③④D.④①二、非选择题8.为了更好地分解石油,通过基因工程产生超级细菌。
下图a表示基因工程中经常选用的载体——pBR322质粒,Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Tet r表示四环素抗性基因。
目的基因如果插入某抗性基因中,将使该基因失活而不再具有相应的抗性。
为了检査载体是否导入原本没有Amp r和Tet r的大肠杆菌(受体细胞),将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养,得到如图b的结果(黑点表示菌落)。
再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图c的结果(空圈表示与b对照无菌落的位置)。
据此分析并回答下列问题。
(1)将重组的DNA分子导入受体细胞时,用处理大肠杆菌,增大。
(2)pBR322质粒的化学本质是,其控制着等性状。
与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是,由此说明目的基因插入了中。
(3)基因工程成功的标志是。
9.科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、Hin d Ⅲ、AluⅠ等四种限制性核酸内切酶切割位点,如图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(Amp t为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。
请据图回答下列问题。
(1)在构建重组DNA时,可用一种或多种限制性核酸内切酶进行切割,为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实验中应该选用限制性核酸内切酶分别对、进行切割,切割后产生的DNA片段分别为、种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使Ⅰ重组DNA中含有作为标记基因。
(3)研究人员通常采用法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。
10.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。
据图回答下列问题。
(1)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,如乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的,该方法称为。
此过程中所使用的酶是。
(2)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
乙图为获得抗虫棉技术的流程。
A过程需要的酶有、。
图中将目的基因导入植物受体细胞需先再导入用氯化钙处理的。
C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入。
(3)离体棉花叶片组织经E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是,该技术的原理是。
(4)过程属于脱分化,过程属于再分化,细胞发生分化的根本原因是。
科学家将植物细胞培养到,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
(5)质粒是基因工程最常用的载体,有关质粒的说法正确的是。
A.质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有B.细菌的基因只存在于质粒上C.质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核外的细胞溶胶中D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一专题训练26基因工程1.D 解析乙肝疫苗是指减毒或灭毒的乙肝病毒,利用基因工程生产乙肝疫苗时,应向酵母菌导入目的基因,即乙肝病毒的表面抗原的基因。
2.A 解析DNA连接酶的化学本质为蛋白质,其功能是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成重组DNA分子,A项正确;DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键,B项错误;酶可以被反复使用,C项错误;DNA聚合酶是以一条脱氧核酸链为模板,将单个脱氧核苷酸连接成DNA单链片段,与DNA聚合酶的作用机理不同,基因工程中不可用DNA聚合酶替代DNA连接酶,D项错误。
3.A 解析限制性核酸内切酶是一种识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,其作用部位在两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,即图示中部位a,A项符合题意。
4.A 解析DNA连接酶的作用位点为磷酸二酯键,即图示中的a位置,A项错误;甲、乙具有相同的粘性末端(—TTAA),可形成重组DNA分子,但甲、丙粘性末端不同,两者不能形成重组DNA分子,B项正确;限制性核酸内切酶特异性识别DNA序列,由题图可知甲、乙、丙的粘性末端是由不同的限制性核酸内切酶催化产生的,C项正确;甲与乙片段形成的重组DNA分子序列与甲的序列不同,识别甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,D项正确。
5.D 解析a为质粒,通常存在于细菌体内,但是真核生物酵母菌也有质粒,A项错误;b为限制性核酸内切酶,识别特定的核苷酸序列并在特定的位点进行切割,切割的是DNA两条链上的磷酸二酯键,而不是氢键,B项错误;c为DNA连接酶,主要作用是将两个DNA片段连接起来,形成磷酸二酯键,C项错误;d为目的基因,其获取方法有鸟枪法、人工合成法、从基因文库获取等。
若d的基因序列未知,可从基因文库获取,D项正确。
6.D 解析构建载体需要限制酶和DNA连接酶,A项错误;③侵染植物细胞后,重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上,B项错误;染色体上含有目的基因,但目的基因也可能不能转录或者不能翻译,或者表达的蛋白质不具有生物活性,C项错误;植株表现出抗虫性状,说明含有目的基因,属于基因重组,为可遗传变异,D项正确。
7.C 解析将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中,没有获得目的基因,子代细胞不会有抗虫性状,①错误;将编码毒素蛋白的DNA序列直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与运载体结合,这样目的基因是不会被保留下来的,很容易被水解掉,②错误;基因工程中,在导入目的基因前,首先要获得目的基因即编码毒素蛋白的DNA序列,然后要将目的基因与运载体结合,采用适宜的方法导入植物细胞,再通过植物组织培养获得转基因植株,③正确;获得基因表达载体后,可将其导入受精卵,受精卵具有发育的全能性,④正确。
8.(1)氯化钙细胞壁的通透性(2)DNA 抗氨苄青霉素和抗四环素能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素Tet r(3)目的基因在受体细胞中表达解析(1)将目的基因导入微生物细胞一般采用钙离子转化法,即将重组的DNA分子导入受体细胞时,用氯化钙处理大肠杆菌,增大细胞壁的通透性。
(2)pBR322质粒的化学本质是DNA,分析图解可知,该质粒含有Amp r和Tet r两种抗性基因,控制着抗氨苄青霉素和抗四环素等性状。
图b中的菌落能抗氨苄青霉素,图c中的实心圈能抗氨苄青霉素和四环素,所以与图c空圈相对应的图b中的菌落能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素,由此说明目的基因插入了四环素抗性基因(Tet r)中。
(3)基因工程成功的标志是目的基因在受体细胞中表达。
9.(1)PstⅠ、SmaⅠ含鱼抗冻蛋白基因的DNA 质粒 4 2 (2)抗氨苄青霉素基因(3)农杆菌转化解析(1)在构建基因表达载体时,如果目的基因和载体用同一种限制酶切割,产生的粘性末端相同,将会发生自身环化现象,故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割,以产生不同的粘性末端,故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA和质粒进行切割,PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点,切割后产生4个DNA片段,而环状质粒上有两个酶切位点,切割后产生2个DNA片段。
(2)具有抗氨苄青霉素基因的细胞能在含氨苄青霉素的培养基中生长,故基因表达载体Ⅰ中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。
(3)将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。
10.(1)PCR技术Taq聚合酶(2)限制酶DNA连接酶农杆菌卡那霉素(3)植物组织培养植物细胞的全能性(4)C D 基因的选择性表达胚状体(5)C解析(1)甲图是利用PCR技术扩增目的基因。
图中①为高温变性过程,与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要解旋酶。
③是中温延伸过程,该过程是在热稳定DNA聚合酶(Taq酶)作用下进行延伸的。
(2)基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶。
将目的基因导入植物受体细胞需先再导入用氯化钙处理的农杆菌。
质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、激素、琼脂外,还必须加入卡那霉素。
(3)将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株,需采用植物组织培养技术,该技术的原理是植物细胞的全能性。
(4)过程C属于脱分化,过程D属于再分化,细胞发生分化的根本原因是基因的选择性表达。
科学家将植物细胞培养到胚状体,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
(5)病毒中不含质粒,A项错误;细菌的基因主要存在于拟核中,只有少量基因存在于质粒上,B项错误;质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核外的细胞溶胶中,C项正确;质粒能作为基因工程的运载体,但不是工具酶,D项错误。