新教材2023年高考生物总复习考案18第十单元检测3基因工程

考案(十八)第十单元检测3基因工程一、选择题(每题2分，共40分)1．质粒是基因工程中最常用的载体，下列关于质粒的叙述，错误的是(B)A．质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子B．质粒存在于细菌拟核之中，与拟核一起控制细菌的生命活动C．作为载体的质粒上有限制酶的切割位点D．作为载体的质粒存在特殊的标记基因解析：质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子，A正确；拟核DNA是细菌的主要遗传物质，包含控制细菌生命活动的遗传信息，没有了它细菌就无法存活、繁殖，质粒DNA是附加的遗传物质，使细菌表达一些特殊的性状，没有了它细菌依然可以正常生活、繁殖，B错误；作为载体的质粒上有限制酶的切割位点，这是质粒作为运载体的条件之一，C正确；作为载体的质粒存在特殊的标记基因，以便对目的基因进行检测，D正确。2．下列关于基因工程的应用错误的是(D)A．转基因抗虫棉的目的基因主要是Bt毒蛋白基因B．可利用动物乳腺生物反应器生产转基因药物C．抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因D．将腺苷酸脱氨酶基因导入人体内某种细胞可治疗白化病解析：转基因抗虫棉的目的基因主要是Bt毒蛋白基因，其可以表达产生Bt毒蛋白，使棉铃虫死亡，A正确；可利用动物乳腺生物反应器生产转基因药物，B正确；抗真菌转基因植物可使用的基因为几丁质酶基因和抗毒素合成基因，C正确；将腺苷酸脱氨酶(ADA)基因导入患者的淋巴细胞，治疗复合型免疫缺陷症，D错误。3．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是(C)A．用限制性内切核酸酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上解析：目的基因C和质粒都有可被EcoRⅠ切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来，A正确；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法，B正确；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素，C错误；使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上，D正确。4．科研人员先分别PCR扩增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信号肽基因(编码的肽链能引导新合成的蛋白质转移、分泌)，再将它们拼接形成融合基因，并导入大肠杆菌生产尿酸酶。相关叙述不正确的是(D)A．扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向B．构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外C．融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传D．在导入融合基因前，应先用NaCl处理大肠杆菌，使其变为感受态细胞解析：扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向，A正确；构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外，B正确；融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传，C正确；在导入融合基因前，应先用CaCl2处理大肠杆菌，使其变为感受态细胞，D错误。5．(2023·河南郑州外国语学校高三阶段练习)水中雌激素类物质(E物质)污染会导致鱼类雌性化等异常。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白基因(GFP)、生殖细胞凋亡基因(dg)转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列相关叙述错误的是(B)启动子：是RNA聚合酶识别、结合和驱动转录的一段DNA序列，可增加或降低基因的转录频率。终止子：是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。A．构建含有GFP基因的表达载体时需使用限制酶和DNA连接酶B．E物质一受体复合物可直接促进GFP基因的转录和翻译过程C．在被雌激素类物质污染的河水中该种斑马鱼的幼体会显绿色D．导入基因dg的目的是防止GFP基因扩散到其他生物体内解析：基因工程中需要使用限制酶和DNA连接酶对目的基因和运载体进行剪切和拼接，A正确；如图所示E物质一受体复合物通过与DNA分子上的启动子(ERE)结合后，可直接促进转录过程，不能直接促进翻译过程，B错误；绿色荧光蛋白(GFP)表达后会使透明的斑马鱼幼体显出绿色，C正确；生殖细胞凋亡基因(dg)在配子(精子或卵细胞)内表达，将导致配子凋亡，这样转基因斑马鱼的GFP基因就无法通过有性生殖方式传递给其他个体，D正确。6．干扰素在体外保存非常困难。干扰素由166个氨基酸组成，如果将其分子上第17位的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在－70℃的条件下可以保存半年。若利用蛋白质工程的原理和方法生产新型干扰素，下列思路最可行的是(B)A．用DNA合成仪合成新的干扰素基因B．利用基因定点突变技术改造干扰素基因C．直接改造mRNA，进行密码子的替换D．生产正常干扰素，再进行氨基酸的替换解析：由题意可知，干扰素分子的改变只需要一个氨基酸的替换，不必合成新基因，改造基因比较容易，A错误；蛋白质工程的目的是改造蛋白质，但其方法是通过改造或合成基因来实现的，B正确；若直接改造mRNA，可获得改造后的蛋白质，但不能遗传不能复制，C错误；干扰素属于糖蛋白，若直接对其进行氨基酸的替换，可能会导致干扰素的结构和功能丧失，D错误。7．(2023·安徽省临泉第一中学高三阶段练习)1990年，科学家将牛的凝乳酶基因转入到大肠杆菌中，通过工业发酵来批量生产凝乳酶。下列说法错误的是(B)A．凝乳酶基因和凝乳酶的基本组成单位不同B．大肠杆菌中的高尔基体参与凝乳酶的加工C．合成凝乳酶时，两种生物共用一套密码子D．双缩脲试剂检测凝乳酶基因，无紫色出现解析：凝乳酶基因的基本组成单位是脱氧核苷酸、凝乳酶的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；大肠杆菌为原核生物，没有高尔基体等复杂的细胞器，只有核糖体这一种细胞器，凝乳酶加工修饰在细胞质基质中完成，B错误；密码子具有通用性，不同的生物合成相同的蛋白质，表明两者合成蛋白质时共用一套密码子，这是基因工程的理论基础之一，C正确；凝乳酶基因的本质是DNA片段，双缩脲试剂鉴定的是蛋白质，因此两者相遇不会出现紫色反应，D正确。8．用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是(C)A．图1中限制酶A、B识别的核苷酸序列不相同B．图1中X代表的碱基对数为4500C．推测图1中Y是限制酶B的酶切位点D．推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物解析：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，A正确；从图2的A＋B酶一组结果可知，限制酶A和B切完后总共有4个片段，长度分别为500、1500、3500、4500，结合图1酶切位点可推知，X代表的碱基对数为4500，B正确；若图1中有两个限制酶A的酶切位点，切割完后得到三个长度的片段：3500、(4500＋1500)、500，正好与图2的①结果相符，故推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物，且Y是限制酶A的酶切位点，C错误，D正确。9．新冠病毒(SARS－CoV－2)引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家陈薇院士团队已经成功开发了一种以人复制缺陷腺病毒为载体的重组新型冠状病毒基因疫苗，制备流程如下图所示。据图分析下列说法错误的是(A)A．腺病毒载体重组疫苗产生抗原的场所是在内环境B．重组疫苗中的S蛋白基因应编码病毒与细胞识别的蛋白C．若在接种该种疫苗前机体曾感染过腺病毒，则会使该种疫苗的有效性降低D．主要通过检测受试者体内新冠病毒抗体的含量来评价试验的有效性解析：腺病毒载体重组疫苗产生抗原的场所是在细胞内，A错误；重组疫苗作为抗原需要被人体免疫系统识别，而重组疫苗中的S蛋白基因是从新冠病毒中提取的，故重组疫苗中的S蛋白基因应编码病毒与细胞能识别的蛋白，B正确；若在接种该种疫苗前机体曾感染过腺病毒，会有相应的抗体清除疫苗，则会使该种疫苗的有效性降低，C正确；若疫苗产生作用则会使机体产生抗体，所以主要通过检测受试者体内新冠病毒抗体的含量来评价试验的有效性，D正确。10．(2023·潍坊期末)如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是(C)A．甲、乙、丙都属于黏性末端B．甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能C．DNA连接酶的作用位点在乙图中b处D．切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子解析：由图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A正确；甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下可形成重组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连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，C错误；切割甲的限制酶的识别序列为：GAATTC∥CTTAAG，而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为：GAATTG∥CTTAAC，因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。11．为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)与载体(pBI121)结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是(C)A．用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA－ACA融合基因B．与只用KpnⅠ相比，KpnⅠ和XhoⅠ共同处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确C．将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转化成功的受体细胞D．用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中解析：由图可知，GNA、ACA都含有限制酶BsaBⅠ的酶切位点，故用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA－ACA融合基因，A正确；图中质粒与ACA－GNA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnⅠ相比，KpnⅠ和XhoⅠ共同处理融合基因和载体可避免反向连接，保证基因转录方向正确，B正确；由于重组质粒含有卡那霉素的抗性基因，故将棉花细胞接种在含卡那霉素的培养基上可筛选出转基因细胞，C错误；PCR技术可用于基因探针的制备，可用来检测目的基因是否导入受体细胞，即用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中，D正确。12．T4溶菌酶来源于T4噬菌体，是重要的工业用酶。科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸(异亮氨酸的密码子是AUU、AUC、AUA，半胱氨酸的密码子是UGU、UGC)，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。对上述过程的叙述错误的是(B)A．对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴B．上述过程通过直接改造T4溶菌酶mRNA上的2个碱基实现C．参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变D．改造后的T4溶菌酶肽键数不变，二硫键的作用类似于DNA中的氢键解析：对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的，故对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴，A正确；蛋白质工程直接改造的对象为基因，B错误；改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸，改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中可能仍含有半胱氨酸，因此参与其合成的tRNA种类可能不变，C正确；改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸，氨基酸总数不变，所以肽键数不变，二硫键使T4溶菌酶的耐热性提高；DNA分子中氢键越多，热稳定性越强，二者作用类似，D正确。13．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别如下：—C↓AATTG—和—G↓AATTC—如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程，相关叙述错误的是(D)A．用限制酶EcoRⅠ切割目的基因，同时用限制酶MunⅠ切割质粒B．两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对C．限制酶能使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开D．将重组质粒同时用2种限制酶切割则会形成2种DNA片段解析：由图可知，目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的切割位点，因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子，质粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位点，但EcoRⅠ的切割位点位于标记基因中，用其切割会破坏标记基因，因此为保证重组质粒表达载体的准确构建，应选用限制酶MunⅠ切割质粒，A正确；图中两种限制酶切割后形成的黏性末端的碱基可以互补配对，B正确；限制酶的作用是使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，C正确；目的基因与质粒重组后，目的基因两端的碱基序列变为CAATTC∥GTTAAG。限制酶EcoRⅠ和MunⅠ都不能识别，所以将重组质粒同时用2种限制酶切割由于重组质粒中只在标记基因处有一个EcoRⅠ的酶切位点，所以会形成1种DNA片段，D错误。14．(2023·南通模拟)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是(C)A．鸡的红细胞和菜花均可作为提取DNA的材料，处理方法有所不同B．在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤收集滤液C．将NaCl溶液浓度调至2mol/L，用单层滤纸过滤获取析出物D．利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以提纯DNA解析：鸡的红细胞和菜花均可作为提取DNA的材料，处理方法有所不同，动物细胞只要加蒸馏水使细胞吸水涨破，植物细胞需要加洗涤剂和食盐研磨，A正确；在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤收集滤液，B正确；将NaCl溶液浓度调至2mol/L，用多层纱布过滤获取滤液，C错误；利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以提纯DNA。15．(2023·北京海淀区人大附中摸底)研究人员用下图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒(图中标注了相关限制酶切割位点)，将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述不正确的是(C)A．构建重组质粒的过程应选用BclⅠ和HindⅢ两种限制酶B．使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组C．能在添加四环素的培养基上生存的一定是含有重组质粒的大肠杆菌D．利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙解析：选用的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamHⅠ可能使质粒中的两种标记基因都被破坏，因此只能选BclⅠ和HindⅢ两种限制酶切割，A正确；酶切后的质粒和目的基因片段要用DNA连接酶连接，构建重组载体，B正确；能在添加四环素的培养基上生存的也可能是只含有质粒的大肠杆菌，C错误；PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链，故所用的引物组成为题图2中引物甲和引物丙，D正确。16．2018年11月世界首例抗艾滋病基因编辑双胞胎婴儿在我国出生，这对婴儿通过CRISPR/Cas9基因定点编辑技术修改了CCR5基因而免疫HIV病毒。CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和向导RNA(tracrRNA/crRNA)组成的复合体。在基因编辑过程中，向导RNA引导Cas9到外源DNA的特定位点进行切割，过程如图所示。相关叙述不正确的是(D)A．Cas9蛋白可能是一种特殊的限制性内切核酸酶B．复合体的形成需要经过转录和翻译过程C．向导RNA通过碱基互补配对原则识别DNA分子中特 定的序列D．基因定点编辑过程中，涉及的碱基互补配对方式为A－T，G－C解析：根据“在基因编辑过程中，向导RNA引导Cas9到外源DNA的特定位点进行切割”，说明Cas9蛋白可能是一种特殊的限制性内切核酸酶，A正确；复合体是由Cas9蛋白和向导RNA(tracrRNA/crRNA)组成的，RNA是通过转录形成的，而蛋白质的合成需要经过转录和翻译，所以复合体的形成需要经过转录和翻译过程，B正确；向导RNA通过碱基互补配对原则识别DNA分子中特定的序列，C正确；向导RNA与DNA的一条链互补配对，碱基配对方式为U－A、A－T、C－G、G－C，故基因定点编辑过程中，涉及的碱基互补配对方式为U－A、A－T、C－G，G－C，D错误。17．下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性内切核酸酶。下列有关说法，不正确的是(C)A．一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．表达载体构建时需要用到EocRⅠ、PstⅠ限制性内切核酸酶C．抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞表达D．除图示标注的结构外，表达载体中还应有启动子和终止子等解析：一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，A正确；表达载体构建时需要用到EcoRⅠ、PstⅠ限制性内切核酸酶，B正确；抗卡那霉素基因作为标记基因，其主要作用是检测抗原基因是否导入受体细胞，C错误；图中基因表达载体中除了含有目的基因和标记基因外，还应有启动子和终止子等，D正确。18．图1、图2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述不正确的是(A)A．图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B．图1中完成过滤之后保留滤液C．图2中完成过滤之后弃去滤液D．在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质解析：题图1中加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破，题图2中加入蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液，使DNA析出；题图1中加入蒸馏水后，DNA存在于滤液中；题图2中加入蒸馏水后，NaCl溶液浓度降低，DNA析出，所以弃去滤液；嫩肉粉主要成分是蛋白酶，鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉可将蛋白质水解成小分子肽或氨基酸，有利于除去蛋白质。19．逆转录PCR(RT—PCR)是聚合酶链式反应(PCR)的一种广泛应用的变形。在RT—PCR中，一条RNA链被逆转录成为互补DNA，再以此为模板通过PCR进行DNA扩增。下列关于RT—PCR的叙述，正确的是(A)A．RT—PCR所用的酶包括逆转录酶和热稳定DNA聚合酶B．RT—PCR所用的两引物序列不同，两者间可互补配对C．RT—PCR过程中无需添加ATP，反应过程中需要解旋酶解旋D．正常情况至少经过3次循环，方可获取与目的基因等长的DNA单链解析：根据题干信息，RT－PCR所用的酶包括逆转录酶和热稳定DNA聚合酶，A正确；引物之间不能相互配对，否则不能正常发挥作用，B错误；反应体系中加入dNTP，可以为复制过程提供能量，反应过程中高温即可解旋，不需要解旋酶解旋，C错误；正常情况至少经过2次循环，方可获取与目的基因等长的DNA单链，D错误。20．如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径，下列有关叙述正确的是(A)A．若A基因是由从人体细胞内提取的mRNA经逆转录形成的，则基因A中不含启动子序列B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA连接酶从引物a和引物b起始进行互补链的合成C．接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞D．为了大量生产人血清白蛋白，还必须将含目的基因的植物受体细胞培养成完整植株解析：转录时基因的启动子和终止子并不转录，所以mRNA并不含其对应序列，故由mRNA经逆转录形成的基因A，其结构中不含启动子序列，A正确；扩增目的基因时，所需要的是耐高温的DNA聚合酶而不是DNA连接酶，B错误；接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是受精卵细胞，C错误；为了大量生产人血清白蛋白，可从愈伤组织获得，无需培养为完整植株，D错误。二、非选择题(共60分)21．(11分)人血清白蛋白(HSA)是血浆中含量最丰富的蛋白质，在维持血浆渗透压、抗凝血等方面起着重要作用，具有重要的医用价值。如图是用基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。请据图分析回答：(1)获取的HSA基因可以利用PCR技术进行快速扩增，这一过程需要以HSA基因的一段序列合成的引物，以及热稳定DNA聚合酶等条件。(2)构建基因表达载体时，需要选择水稻胚乳细胞蛋白基因的启动子，而不用HSA基因的启动子，目的是为了使HSA基因只能在水稻胚乳细胞中特异性表达rHSA。一个基因表达载体除了目的基因外，还应包括启动子、终止子和标记基因等。(3)在利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，为了吸引农杆菌移向水稻受体细胞，需添加酚类物质。为了提高Ⅱ过程的导入成功率，通常用Ca2＋处理大肠杆菌。(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过系统加工形成正确的空间结构才能有活性，所以，选择Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)构建获取rHSA更有优势。(5)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA，可以用C方法来进行检验。A．检验HSA基因是否导入B．检验细胞中是否产生相应的mRNAC．抗原—抗体杂交D．检测是否有标记基因解析：(1)体外扩增目的基因可采用PCR技术，该技术需要以目的基因的一段序列合成的引物，以及热稳定DNA聚合酶等条件。(2)构建基因表达载体时，需要选择水稻胚乳细胞蛋白基因的启动子，而不用HSA基因的启动子，目的是为了使HSA基因只能在水稻胚乳细胞中特异性表达rHSA。一个基因表达载体除了目的基因外，还应包括启动子、终止子和标记基因等。(3)在利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，为了吸引农杆菌移向水稻受体细胞，需添加酚类物质；Ⅱ过程中，将目的基因导入大肠杆菌细胞时常用感受态细胞法，即用Ca2＋处理微生物细胞，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。(4)由于大肠杆菌是原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，而人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性，所以，选择Ⅰ途径获取rHSA更有优势。(5)检测目的基因是否表达形成蛋白质可以采用抗原—抗体杂交法，因此为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA，可以用抗原—抗体杂交法来进行检验。22．(11分)下图1所示为用PvuⅠ限制酶切下的某目的基因及其上DNA片段示意图；图2所示为三种质粒示意图。图中AP为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因。EcoRⅠ、PvuⅠ等为限制酶及其切割的位点。复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，是指质粒在受体细胞中复制时的起点。(1)组成片段D的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是C、H、O、P。(2)图2中质粒A、质粒C能否作为目的基因运载体最理想的质粒？否(填“能”或“否”)，请说明理由质粒A缺少标记基因；质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制。(3)重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅为10－7，用质粒B构建重组质粒，为了筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌，在导入完成后，将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培养基中培养，大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是在含四环素的培养基上能正常生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长，可能性最大的是在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长。(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需要将重组质粒导入山羊的受精卵(细胞)中。解析：(1)脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA片段D的基本骨架，脱氧核糖由C、H、O三种元素组成，组成磷酸的元素是H、P、O；磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，磷脂分子是由C、H、O、N、P组成；可见，组成片段D的基本骨架与细胞膜的基本骨架相同的元素是C、H、O、P。(2)分析图2可知，质粒A缺少标记基因，质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，进而影响重组质粒的自主复制，所以质粒A、质粒C均不能作为目的基因运载体最理想的质粒。(3)用质粒B构建重组质粒，当用和目的基因相同的限制酶(PvuⅠ)切割时，Tc(四环素抗性基因)遭到破坏，而AP(氨苄青霉素抗性基因)结构完好，因此在重组质粒导入完成后，将所有大肠杆菌分别在含有四环素和氨苄青霉素的培养基中培养，大肠杆菌在两种培养基的生长状况不可能的是在含四环素的培养基上能正常生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能正常生长。因重组质粒成功导入受体细胞的概率一般仅为10－7，所以可能性最大的是在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能正常生长。(4)若想在山羊的乳汁中收获上述目的基因的表达产物，则需要将重组质粒导入山羊的受精卵中。23．(14分)癌细胞表面蛋白“PDL－1”与T细胞表面蛋白“PD－1”特异性结合后，可抑制T细胞活性并启动其凋亡，导致肿瘤细胞发生免疫“逃逸”。研究者对“PD－1”基因进行克隆、表达及生物学活性鉴定，为制备抗体打基础。研究中所用引物α和β碱基序列见图1，几种常用限制酶名称及识别序列与酶切位点见图2。(1)首先提取细胞中的mRNA反转录生成cDNA作为模板，设计含有不同的限制酶切位点的α和β序列为引物，通过PCR技术扩增目的基因。(2)选用图2中的两种名称分别为XhoⅠ、EcoRⅠ的限制酶将“pIRES2－EGFP质粒”载体进行双切，再用DNA连接酶将其与目的基因拼接，构建表达载体。该表达载体的组成，除了目的基因、标记基因(抗卡那霉素基因)外，还必须具有启动子、终止子、复制原点等。(3)而后一定温度下，与经过Ca2＋处理的感受态大肠杆菌混合培养在含有卡那霉素培养基中，可筛选出已经完成转化的大肠杆菌，继续培养该种大肠杆菌以扩增重组DNA。(4)将扩增后的“pIRES2－EGFP载体/PD－1重组DNA”转入可高度表达外源基因的原代293T细胞。一段时间后，为确定PD－1基因是否表达，检测细胞膜表面是否具有PD－1蛋白。为判断其是否具有生物学活性和功能，则可裂解293T细胞，提取该物质看能否与PDL－1发生结合，从而阻断“PD－1与PDL－1信号通路”。研究中还会有一步骤，只将“pIRES2－EGFP载体”转入293T细胞，其目的是作为对照。解析：(1)以mRNA为模板反转录形成cDNA；扩增目的基因可采用PCR技术。(2)根据题图1中碱基序列和题图2中四种限制酶的识别序列可知，选用图2中的两种名称分别为XhoⅠ、EcoRⅠ的限制酶将“pIRES2－EGFP质粒”载体进行双切，再用DNA连接酶将其与目的基因拼接，构建表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。(3)根据第(2)题可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此培养基中需要加入卡那霉素。(4)将扩增后的“pIRES2－EGFP载体/PD－1重组DNA”转入可高度表达外源基因的原代293T细胞。一段时间后，为确定PD－1基因是否表达，检测细胞膜表面是否具有PD－1蛋白。为判断其是否具有生物学活性和功能，则可裂解293T细胞，提取该物质看能否与PDL－1发生结合，从而阻断“PD－1与PDL－1信号通路”。研究中还会有一步骤，只将“pIRES2－EGFP载体”转入293T细胞，其目的是作为对照。24．(12分)(2023·黑龙江哈尔滨质检)将苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因导入棉花细胞中，可获得转基因抗虫棉，其过程如图所示：注：质粒中“Bt”代表“Bt毒蛋白基因”，“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”。(1)过程①所需要的酶是限制酶和DNA连接酶，卡那霉素抗性基因的作用是作为标记基因，检测含有目的基因的受体细胞(或供重组DNA的鉴定和选择)。(2)过程③将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让重组Ti质粒上的T－DNA转移进入棉花细胞，并整合到棉花细胞的染色体DNA上。(3)若要检测转基因棉花细胞中Bt毒蛋白基因是否转录出了mRNA，可采用核酸分子杂交技术，用标记的Bt毒蛋白(或目的)基因作探针；若要鉴定转基因棉花是否被赋予抗虫特性，需要做抗虫接种实验。(4)种植转基因抗虫棉可以大大减少农药(或杀虫剂)的使用，以减轻环境污染。解析：(1)过程①为基因表达载体的构建，需要对含有Bt毒蛋白基因的DNA和Ti质粒进行酶切和连接，故需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。卡那霉素抗性基因作为标记基因，其作用是检测含有目的基因的受体细胞，供重组DNA的鉴定和选择。(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养的目的是让T－DNA进入棉花细胞，并整合到棉花细胞的染色体DNA上。(3)若要检测转基因棉花细胞中Bt毒蛋白基因是否转录出了mRNA，应采用核酸分子杂交技术，用标记的Bt毒蛋白(或目的)基因作探针；检验转