高考生物专题训练基因工程
专题13 基因工程-2024年高考生物一模试题分类汇编(广东专用)(原卷版)
专题13 基因工程（基础题+提升题+创新题三位一体）1.（2024届·广东深圳·一模）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．科学家利用质粒构建重组DNA载体并导入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.（2024届·广东汕头·一模）下列选项中相关“反应”与“反应条件”不一致的是（）A．A B．3.（2024届·广东江门·一模）在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。
科研人员研发了新的DNA重组方法: In-Fusion技术。
该技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列。
主要操作过程如图示。
下列叙述错误的是（）A．推测In-Fusion酶的作用是识别同源序列、形成黏性末端、连接磷酸二酯键B．载体A端和B端的序列不同，可防止目的基因与质粒反向连接及自身环化C．形成重组质粒时，如果温度远高于50℃，黏性末端的碱基不容易互补配对D．该技术无需识别特定切割位点，需识别目的基因与线性质粒任意同源序列4.（2024届·广东汕头·一模）镉（Cd）是重金属污染物，具有极强毒性。
烟草作为重要的经济作物，在生长过程中容易富集Cd，Cd通过烟气进入人体，长期积累可能会引发疾病。
N1NRAMP3是定位于液泡膜参与Cd转运的蛋白，研究人员以普通烟草为材料，通过转基因技术研究NINRAMP基因的功能，为研究烟草在Cd胁迫中的适应机制提供理论基础。
回答下列问题：(1)从数据库获得NtNRAMP基因的序列，设计引物F和R后利用技术扩增得到NtNRAMP基因的cDNA 片段，测序鉴定。
课标通用山东省2025版高考生物总复习第34讲基因工程包括PCR技术练习含解析
第34讲基因工程(包括PCR技术)1.(2024山东东营模拟)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻实力越强。
下图是获得转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是( )A.过程①是获得抗冻基因的过程,用到的酶只有限制酶B.在重组质粒上,抗冻基因首端和末端肯定具有启动子和终止子,启动和终止翻译的进程C.过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒,要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D.依据抗冻基因制作的DNA探针,可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在答案 D 据题图可知,该转基因技术操作中,获得目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成,须要的酶是逆转录酶和限制酶,A项错误;目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段,分别启动和终止转录的进程,B项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中,C项错误;检测目的基因是否导入受体细胞,通常是用DNA探针进行检测,即所谓DNA分子杂交技术,D项正确。
2.(2024山东烟台质检)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,不正确的是( )A.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法B.设计扩增目的基因的引物时,不必考虑表达载体的序列C.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术D.蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质答案 B 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法,A正确;设计的引物应能与表达载体两端的序列互补配对,B不正确;蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质的技术,C正确;通过蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质,D正确。
3.(2024安徽六安期末)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。
2024届新高考生物(选考)专题5 生物技术与工程 重点小专题14 基因工程
基因工程
考点一 基因工程 考点二 蛋白质工程 备用习题
网 络 构 建
1.判断有关基因工程和蛋白质工程说法的正误
高 (1)DNA连接酶作用的底物可以是DNA片段,也可以是单个核苷酸。 (×)
频 (2)用限制酶处理目的基因和Ti质粒,涉及氢键和磷酸二酯键的断裂。 ( √ )
易 错
(3)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。( ×)
料仅指四种脱氧核苷酸。
(4)利用PCR扩增目的基因时,不需要知道目的基因的全部碱基序列。 (√ )
(5)PCR过程中,模板DNA和引物能在每一次扩增中重复使用。 (×)
高 频
(6)PCR扩增区域由2个引物来决定。
(×)
易 (7)耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸。 (× )
错 ●
是3'→5',非模板链(也就是a链)是5'→3';DNA复制中子链延伸方向为5'→3',故引物方向为
5'→3',所以F1配对的单链是3'→5'的b链,故其序列应该与a链相应部分的序列相同。
考点一
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是
否表达以及表达水平,结果如图乙所示。其中,出现条带1证明细胞内表达了J-V5融合蛋白,
错 ●
(3)利用PCR技术扩增抗虫基因时,PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。(√ )
考 前
[解析] (1)PCR反应需在一定的缓冲溶液中进行,需提供DNA模板、2种引物、
清 四种脱氧核苷酸及耐高温的DNA聚合酶等。
零 (2)PCR过程中不需要解旋酶,DNA解旋是在高温下实现的,并且PCR需要的原
高考生物专题复习《综合PCR的基因工程问题》真题练习含答案
高考生物专题复习《综合PCR的基因工程问题》真题练习含答案一、选择题1．(2024·厦门高三质检)如图表示PCR 过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R 表示方向。
下列叙述正确的是()A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板B．PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗8个引物③D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经2次循环才可获得该序列的双链产物2．(2024·重庆高三质检)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)的方法，如图所示。
不对称PCR中加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物，含量较多的被称为非限制性引物，两者的比例通常为1∶100，PCR反应最初的若干次循环中，其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA)，但当限制性引物消耗完后，就会产生大量的ssDNA。
下列相关说法错误的是()A．用不对称PCR方法扩增目的基因时，不需要知道基因的全部序列B．进行最初若干次循环的目的是增加模板DNA的量C．最后大量获得的ssDNA与图中乙链的碱基序列一致D．因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同，可通过电泳方法将其分离3．(2024·无锡高三模拟)重叠延伸PCR可实现定点基因诱变，其操作过程如图所示(凸起处代表突变位点)。
下列说法正确的是()A．过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率B．过程①需要2轮PCR才能得到图中所示PCR产物C．过程②的产物都可以完成延伸过程D．若过程④得到16个突变基因则需要消耗15个通用引物RP24．反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列(图中L、R)进行扩增的技术，其过程如图所示。
下列相关叙述不正确的是()A．过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割B．过程②需要使用DNA连接酶，形成磷酸二酯键C．过程③PCR体系需要添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶D．该技术可检测T－DNA整合到植物染色体DNA的位置5．IKK激酶参与动物体内免疫细胞的分化。
2022年高考生物真题分类汇编专题27 基因工程 (解析版)
B、该方法需要利用农杆菌转化法，在高转化频率的基础上，将目的基因和标记基因整合到染色体上，由图可知，标记基因和目的基因位于细胞中不同的染色体上，B正确；
D. 获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
【答案】D
【解析】
【分析】将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
故选B。
3.(2022·山东高考)13. 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
【答案】B
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
专题27 基因工程
1.(2022·辽宁高考)12. 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（ ）
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。
高考生物5年高考3年模拟总复习(新高考)基因工程(训练册)
别序列)
4. (新情境)(2021山东,25,12分)人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋 白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的 序列,解除对γ基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增 了γ基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测, 以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
考点2 DNA的粗提取与鉴定、PCR扩增与电泳鉴定
5.(2023福建,4,2分)关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验Ⅰ)和“DNA的粗提取 与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作,下列相关叙述正确的是 ( C ) A.实验Ⅰ中,PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理 B.实验Ⅰ中,将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳,加样前应先接通电源 C.实验Ⅱ中,取洋葱研磨液的上清液,加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA D.实验Ⅱ中,将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴,用于鉴定DNA
(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR扩增CD14片段。已知 DNA聚合酶催化引物的3‘-OH与加入的脱氧核苷酸的5’-P形成磷酸二酯键,则新合成链
的延伸方向是
(填“5'→3'”或“3'→5'”)。
(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切序列如图所示。用XhoⅠ和SalⅠ分别酶
6.(2023辽宁,19,3分)(不定项)基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键 酶。MMP2和MMP9可以降解明胶,明胶可被某染液染成蓝色,因此可以利用含有明胶 的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据图分析,下列叙述正确的是( B ) A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性 B.10 ℃保温降低了MMP2和MMP9活性 C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性 D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性
高考生物试题的分类汇总专题基因工程
基因工程1. （2023浙江T6,6分）天然旳玫瑰没有蓝色花，这是由于缺乏控制蓝色色素合成旳基因B，而开蓝色花旳矮牵牛中存在序列已知旳基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作对旳旳是（）A.提取矮牵牛蓝色花旳mRNA，经逆转录获得互补旳DNA，再扩增基因BB.运用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛旳基因文库中获取基因BC.运用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞答案：A解析：提取矮牵牛蓝色花旳mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量旳基因B，A对旳；从基因文库中获取目旳基因，只要根据目旳基因旳有关信息和基因文库中旳信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目旳基因与质粒旳连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目旳基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，并且应当用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。
2.（2023江苏T13，2分）下列有关转基因生物安全性旳论述，错误旳是（）A. 种植转基因作物应与老式农业种植区隔离B. 转基因作物被动物食用后，目旳基因会转入动物体细胞中C. 种植转基因植物有也许因基因扩散而影响野生植物旳遗传多样性D. 转基因植物旳目旳基因也许转入根际微生物答案：B解析：种植转基因作物应防止对别旳植物产生基因污染，因此与老式农业种植区隔离，A对旳；动物取食转基因作物后，要通过消化吸取才进入身体，目旳基因不也许直接进入动物细胞，B错；转基因植物也许与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物旳多样性，C对旳；目旳基因被微生物摄入细胞内后，也许进入这些微生物中，D对旳。
非选择题1. （2023全国新课标T40，分）根据基因工程旳有关知识，回答问题：（１）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生旳片段，其末端类型有和。
（２）投料运载体用EcoRⅠ切割后产生旳片段如下：为使运载体与目旳基因相连，具有目旳基因旳DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有旳特点是。
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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。