重點突破練(三)題組一基因工程的工具1.伯格首先在體外進行了DNA改造的研究，成功地構建了第一個體外重組DNA分子。下列相關敘述正確的是A.不同的DNA分子必須用同一種限制酶切割，才能產生相同的黏性末端B.DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶都能催化形成磷

酸二酯鍵C.當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時，

產生的是平末端D.限制酶和DNA連接酶的作用部位不同對點訓練12345678910111213√解析有些限制酶的識別序列不同，但可以產生相同的黏性末端，A錯誤；當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時，產生的是黏性末端，C錯誤；限制酶和DNA連接酶的作用部位相同，都是磷酸二酯鍵，D錯誤。123456789101112132.以下是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有關敘述錯誤的是12345678910111213A.以上DNA片段是由5種限制酶切割后產生的B.若要把相應片段連接起來，應選用DNA連接酶C.上述能進行連接的兩個黏性片段，其連接后形成的DNA分子是D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵√解析圖中只有①④是同一種限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4種限制酶切割后產生的，A錯誤；DNA連接酶可將具有相同末端的DNA片段連接起來，B正確；12345678910111213圖中①④具有相同的黏性末端，可被DNA連接酶連接形成的DNA分子是

，C正確；限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵，其中限制酶能將磷酸二酯鍵切斷，而DNA連接酶能將磷酸二酯鍵連接起來，D正確。3.下圖表示4種限制酶的識別序列及酶切位點，下列敘述錯誤的是12345678910111213A.不同類型的限制酶切割后，有的產生黏性末端，有的產生平末端B.不同類型的限制酶切割后可能產生相同的黏性末端C.用酶1和酶2分別切割目的基因和質粒后，連接形成重組DNA分子后，

重組DNA分子仍能被酶2識別D.用酶3和酶4分別切割目的基因和質粒后，其產物經T4DNA連接酶催

化不能連接形成重組DNA分子√解析不同類型的限制酶切割后，有的產生黏性末端(酶1和酶2)，有的產生平末端(酶3和酶4)，A正確；12345678910111213不同類型的限制酶切割后可能產生相同的黏性末端，如圖中的酶1和酶2，B正確；用酶3和酶4分別切割目的基因和質粒后，其產物經T4DNA連接酶催化可以連接形成重組DNA分子，D錯誤。4.(2021·江蘇南通高二期末)如圖是利用基因工程技術生產疫苗的部分過程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內切核酸酶。下列有關說法正確的是A.圖示過程是基因工程的核心步驟，所需

的限制性內切核酸酶均來自原核生物B.圖示中構建基因表達載體時，需用到

EcoRⅠ、SmaⅠ兩種限制性內切核酸酶C.一種限制性內切核酸酶只能識別一種特定的核糖核苷酸序列并在特定

的位點切割D.抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來√1234567891011121312345678910111213解析圖示表示基因表達載體的構建過程，這是基因工程的核心步驟，所需的限制性內切核酸酶一般來自原核生物，A錯誤；由于SmaⅠ的識別序列位于目的基因上，若使用該限制性內切核酸酶，將破壞目的基因，所以此表達載體構建時需要用到EcoRⅠ、PstⅠ限制性內切核酸酶，B錯誤；限制性內切核酸酶具有特異性，即一種限制性內切核酸酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列并在特定的位點切割，C錯誤；抗卡那霉素基因作為標記基因，主要作用是篩選含有目的基因的受體細胞，D正確。題組二基因工程的基本操作程序及應用5.(2021·遼寧高二期中)科學研究發現Notch基因編碼一類高度保守的細胞表面受體，通過與其相應的配體結合調控細胞增殖、分化和凋亡等。為了研究Notch基因表達產物的功能，科學家構建含Notch基因的重組質粒，并在大腸桿菌中表達。下列相關分析錯誤的是A.表達是指在基因的指導下，經過轉錄和翻譯，產生相應的蛋白質B.重組質粒除含Notch基因外，還應具備啟動子、終止子、標記基因等C.可通過PCR技術檢測Notch基因是否被成功表達D.利用PCR技術擴增目的基因時，高溫代替了解旋酶的功能12345678910111213√解析判斷導入的基因是否成功表達，需要用抗原－抗體雜交技術，C錯誤；利用PCR技術擴增目的基因時，利用高溫可使雙鏈DNA中的氫鍵斷裂，即可用高溫代替解旋酶的功能，D正確。123456789101112136.鹽害是全球水稻減產的重要原因之一，中國水稻研究所等單位的專家通過農桿菌中的質粒將CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5個耐鹽基因導入水稻，獲得了一批耐鹽轉基因植株。下列有關耐鹽轉基因水稻培育的分析正確的是A.該轉基因水稻與原野生型水稻存在生殖隔離B.該基因工程所需的限制性內切核酸酶可能有多種C.只要目的基因進入水稻細胞，水稻就會表現出抗鹽性狀D.可通過將水稻種植到有農桿菌的土壤中觀察目的基因是否表達12345678910111213√12345678910111213解析該轉基因水稻與原野生型水稻是同一種生物，它們之間不存在生殖隔離，A錯誤；該基因工程要將5個耐鹽基因導入水稻，因此所需的限制性內切核酸酶可能有多種，B正確；目的基因進入水稻細胞后不一定能成功表達，C錯誤；可通過將水稻種植到含鹽較高的土壤中觀察目的基因是否表達，D錯誤。7.(2021·遼西育明高級中學高二月考)農桿菌Ti質粒上的T－DNA可以轉移并隨機插入到被侵染植物的染色體DNA中。研究者將下圖中被侵染植物的DNA片段連接成環，并以此環為模板進行PCR，擴增出T－DNA插入位置兩側的未知序列，據此可確定T－DNA插入的具體位置。下列有關說法正確的是A.農桿菌在自然條件下對大多數單子葉植物有感染能力B.利用圖中的引物②、③組合可擴增出兩側的未知序列C.進行PCR擴增時需要有解旋酶和熱穩定DNA聚合酶D.與受體細胞基因組序列比對可確定T－DNA的插入位置12345678910111213√解析農桿菌在自然條件下對大多數雙子葉植物和裸子植物有感染能力，A錯誤；DNA的兩條鏈反向平行，子鏈從引物的3′端開始延伸，則利用圖中的引物①、④組合可擴增出兩側的未知序列，B錯誤；進行PCR擴增需要耐高溫的DNA聚合酶，但不需要解旋酶，C錯誤；通過與受體細胞的基因組序列比對，即可確定T－DNA的插入位置，D正確。123456789101112138.(2021·北京海淀區人大附中高二檢測)研究人員用下圖1中質粒和圖2中含目的基因的片段構建重組質粒(圖中標注了相關限制酶切割位點)，將重組質粒導入大腸桿菌后進行篩選及PCR鑒定。以下敘述不正確的是12345678910111213A.構建重組質粒的過程應選用BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶B.使用DNA連接酶將酶切后的質粒和目的基因片段進行重組C.能在添加四環素的培養基上生存的一定是含有重組質粒的大腸桿菌D.利用PCR鑒定含目的基因的大腸桿菌時應選用引物甲和引物丙12345678910111213√解析選用的限制酶應在目的基因兩端存在識別位點，但BamHⅠ可能使質粒中的兩種標記基因都被破壞，因此只能選BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割，A項正確；酶切后的質粒和目的基因片段要用DNA連接酶連接，構建重組載體，B項正確；12345678910111213能在添加四環素的培養基上生存的也可能是只含有質粒的大腸桿菌，C項錯誤；PCR技術要求兩種引物分別和目的基因的兩條單鏈結合，沿相反的方向合成子鏈，故所用的引物組合為圖2中引物甲和引物丙，D項正確。12345678910111213題組三蛋白質工程9.(2021·濟南市長清第一中學高二期中)某生物制品公司用如圖方法生產干擾素。下列說法正確的是12345678910111213A.能產生干擾素的酵母菌是基因工程創造的新物種B.干擾素是由淋巴細胞產生的，所以只有淋巴細胞中才有干擾素基因C.該過程所運用的生物學原理是基因重組D.若要獲得更耐儲存的干擾素則利用蛋白質工程來直接改造蛋白質√12345678910111213解析新物種的產生的標志是形成生殖隔離，能產生干擾素的酵母菌并未創造新物種，A錯誤；干擾素基因除了在淋巴細胞中存在外，其他體細胞中也存在，只是干擾素基因只在淋巴細胞中表達，B錯誤；將干擾素基因導入酵母細胞中，屬于基因工程的應用，基因工程運用的原理是基因重組，C正確；12345678910111213利用蛋白質工程對干擾素進行改造，基本途徑是：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列，D錯誤。1234567891011121310.(2021·奉新縣第三中學月考)新冠病毒的表面刺突蛋白(S蛋白)的受體結合域(RBD)與人體細胞表面的ACE2受體相互作用感染細胞。科學家設計了一種自然界中不存在的蛋白質LCB1，可與S蛋白RBD緊密結合，以干擾新冠病毒的感染。下列說法不合理的是A.LCB1的作用機理與S蛋白的抗體類似B.LCB1可依據S蛋白的RBD結構進行設計C.LCB1是通過細胞中原有基因表達產生的D.可用蛋白質工程進行LCB1的設計和生產√解析由題意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白質，故無法通過細胞中原有基因表達產生，C錯誤。11.菊天牛是菊花的主要害蟲之一。科研人員將抗蟲基因轉入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉基因菊花的技術流程，請據圖回答：12345678910111213綜合強化注：卡那霉素抗性基因(Kanr)作為標記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感。(1)為了促進土壤農桿菌吸收重組質粒，可用

處理土壤農桿菌，使其處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態。(2)將重組質粒導入土壤農桿菌的目的是利用農桿菌能夠______________

的特點，使目的基因進入受體細胞中，并插入到菊花細胞的

上，最終形成轉基因植株。12345678910111213Ca2＋侵染菊花(或植物)細胞，并將T—DNA轉移至受體細胞染色體DNA解析根據農桿菌的Ti質粒中的T-DNA可以整合到受體細胞的染色體DNA上的特點，通常用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞。12345678910111213(3)將愈傷組織轉移到添加一定濃度植物激素和

的培養基中，在適宜條件下進行培養，篩選轉基因菊花。12345678910111213卡那霉素解析基因表達載體的構建中，需要標記基因，根據題意可知，該標記基因為卡那霉素抗性基因，因此需要在加入卡那霉素的培養基中選擇出成功轉入目的基因的菊花。(4)用PCR方法檢測轉基因菊花是否含有目的基因時，需根據__________

的核苷酸序列設計特異引物，以

為模板進行第一輪擴增。12345678910111213抗蟲基因(目的基因)轉基因菊花的DNA(5)將轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實驗結果如下表所示。12345678910111213組別死亡率(%)實驗組轉基因植株160.00轉基因植株253.33對照組13.33①對照組應飼喂等量的

。②據表分析，

差異顯著，說明轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。非轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物實驗組與對照組死亡率解析實驗設計應遵循對照原則，因此對照組應該加入非轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物；根據實驗組比對照組的死亡率高，說明轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。1234567891011121312.綠色熒光蛋白(GFP)能在藍光或紫外光的激發下發出熒光，

這樣借助GFP發出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉基因克隆豬的培育過程示意圖，據圖回答下列問題：12345678910111213(1)圖中通過過程①、②形成重組質粒，需要限制酶切取目的基因、切割質粒。限制酶Ⅰ的識別序列和切點是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是－↓GATC－。在質粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側各有1個酶Ⅱ的切點。①請畫出質粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的過程(只寫出切割后形成的部分即可)。1234567891011121312345678910111213②在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來：_________，理由是_______________________________________________________________。12345678910111213可以連接由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補配對)(2)過程③將重組質粒導入豬胎兒成纖維細胞時，采用最多也最有效的方法是

。(3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達的基因一起構建到載體上，GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因，其作用是___________________________________。12345678910111213顯微注射技術用來鑒定受體細胞中是否含有目的基因(4)科學家們已通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：__________(填序號)。①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍色熒光蛋白的功能分析和結構設計③藍色熒光蛋白基因的改造(合成)④表達出藍色熒光蛋白12345678910111213②①③④13.(2021·山東濰坊高二期中)水蛭素是一種蛋白質，可用于預防和治療血栓。某科研團隊運用重疊延伸PCR技術在水蛭素基因中的特定位點引入特定突變，使水蛭素第47位的天冬酰胺(密碼子為AAC、AAU)替換為賴氨酸(密碼子為AAA、AAG)，從而提高水蛭素的抗凝血活性。原理見下圖。12345678910111213重疊延伸PCR技術∶一項重要的基因定點突變技術，其主要設計思路是用具有互補配對片段的引物(圖中的引物2和3，突起處代表與模板鏈不能互補的突變位點)，分別進行PCR，獲得有重疊鏈的兩種DNA片段，再在隨后的擴增反應中通過重疊鏈的延伸獲得想要的目的基因。12345678910111213(1)由以上事例可知，要對蛋白質的結構進行改造，需要通過__________

來完成。12345678910111213改造基因(基因定點突變)(2)若擬突變位點的堿基對為A—T，則需要讓其突變為

才能達到目的。引物2的突變位點(突起處)應設計為

(假設引物為單鏈DNA)。12345678910111213T—A或C—GA或G(3)