江苏专版2023-2024学年新教材高中生物第三章基因工程章末培优苏教版选择性必修3

第三章章末培优创新突破练突破一限制性内切核酸酶的选择和作用1.[2023江苏苏州中学高二期中]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。下列叙述不正确的是()A.图中两种酶识别的核苷酸序列不同B.图中酶切产物可用于构建重组DNAC.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DNA2.[2023江苏盐城龙岗中学高三调研]限制酶的发现为DNA的切割和目的基因的获得创造了条件。限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的识别序列及切割位点分别为↓

—GATC—、↓

—GAATTC—、↓

—GGATCC—。含某目的基因的DNA片段如图所示,若利用质粒A(含限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点各1个)构建基因的表达载体,为克服目的基因和质粒A的自身连接,应该如何选择限制酶()A.用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒AB.用限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒AC.用限制酶Sau3AⅠ和EcoRⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒AD.用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒A突破二PCR扩增技术3.数字PCR即DigitalPCR(dPCR),它是一种核酸分子绝对定量技术。数字PCR能够直接数出DNA分子的个数,是对起始样品的绝对定量。下图为数字PCR技术的原理示意图。下列有关叙述错误的是()A.dPCR反应体系中需要加入一定的缓冲溶液和Mg2+B.dPCR是基于DNA单分子PCR方法进行计数的核酸定量C.每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子D.PCR和dPCR在检测病原体的灵敏度上完全相同4.在表达融合蛋白时可以利用融合PCR技术把两个不同的基因片段连接起来,其原理如图所示。下列分析正确的是()A.该过程使用的引物P2和引物P3的碱基完全互补配对,所以不能放在一个系统中工作B.融合PCR的第一步需要加入耐高温的DNA聚合酶、DNA连接酶等C.融合PCR的第一步是不需要引物的,可能是因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物D.若融合PCR第二步获得了64个融合基因,则该过程消耗了128个引物突破三DNA的粗提取和鉴定5.[2023江苏南通海安高级中学高二月考]下列与DNA的粗提取和鉴定有关的叙述,正确的是()A.冰乙醇可使DNA更容易析出B.DNA在2mol·L-1的NaCl溶液中溶解度较低C.鉴定粗提取的DNA时,对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂D.电泳鉴定DNA时,应在凝胶载样缓冲液中加入二苯胺作为染料6.[多选][2023江苏盐城伍佑中学高三质量检测]下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述,错误的是()A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料B.DNA既溶于2mol·L-1的NaCl溶液,又溶于蒸馏水C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻璃棒上有白色絮状物D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变紫突破四基因工程的基本操作程序7.[多选][2023江苏南京秦淮中学等六校高三联考]下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。下列说法正确的是()A.在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A的细菌B.在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的是导入了重组质粒的细菌C.在含有氨苄青霉素的培养基上能生长,但在含四环素的培养基上不能生长的细菌是导入了重组质粒的细菌D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长8.[2023江苏高三学业水平等级考试仿真模拟]某课题组为得到青蒿素产量高的新品系,将青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿中过量表达,其过程如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.经图示过程得到的fps基因不含启动子和终止子B.酶1、酶2和酶3作用的化学键都是磷酸二酯键C.图中含fps基因的DNA片段中有酶2的识别序列D.导入fps基因的青蒿植株中该基因都能过量表达突破五蛋白质工程及其应用9.科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造,并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。下列说法错误的是()A.蛋白质工程中可构建出自然界全新的基因B.该过程需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用C.经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定D.经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则10.人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,然而为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其原因是t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,通过某技术将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白,进而显著降低出血副作用。下列叙述正确的是()A.该技术的关键是知道t-PA蛋白基因的分子结构B.该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则C.该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质D.该技术制造出的蛋白质在自然界早已存在高考真题练考向一基因工程的基本工具1.[2019江苏卷]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图2(1)EcoRⅤ酶切位点为,EcoRⅤ酶切出来的线性载体P1为末端。

(2)用Taq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的作用下,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(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是、。

平板类型菌落类型ABC无抗生素+++氨苄青霉素++-续表平板类型菌落类型ABC四环素+--氨苄青霉素+四环素+--(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2表示甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置。PCR鉴定时,应选择的一对引物是。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,原因是。

考向二PCR技术2.[2020江苏卷]如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如下图(以EcoRⅠ酶切为例):请据图回答问题:(1)步骤Ⅰ用的EcoRⅠ是一种酶,它通过识别特定的切割特定的位点。

(2)步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3'-羟基与5'-磷酸间形成;PCR循环中,升温到95℃是为了获得;Taq酶的作用是催化。

(3)若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物,步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是(从引物①②③④中选择,填编号)。

DNA序列(虚线处省略了部分核苷酸序列)已知序列PCR引物①5'—AACTATGCGCTCATGA—3'②5'—GCAATGCGTAGCCTCT—3'③5'—AGAGGCTACGCATTGC—3'④5'—TCATGAGCGCATAGTT—3'(4)对PCR产物测序,经分析得到了片段F的完整序列。下列DNA单链序列中(虚线处省略了部分核苷酸序列),结果正确的是。

A.5'—AACTATGCGAGCCCTT—3'B.5'—AATTCCATGCTGAATT—3'C.5'—GCAATGCGTTCGGGAA—3'D.5'—TTGATACGCCGAGTAC—3'考向三DNA的粗提取和鉴定3.[2022山东卷]关于“DNA的粗提取和鉴定”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4.[2019江苏卷]下列关于DNA的粗提取和鉴定的叙述,错误的是()A.用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近B.DNA析出过程中,搅拌操作要轻柔以防DNA断裂C.冰乙醇可用来进一步纯化粗提的DNAD.用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热考向四基因工程的基本操作程序及应用5.[2021江苏卷]下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略,下列相关叙述错误的是()A.分别带有目的基因和标记基因的两个质粒,都带有T-DNA序列B.该方法建立在高转化频率基础上,标记基因和目的基因须转到不同染色体上C.若要获得除标记基因的植株,转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组D.获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异6.[2022天津卷]研究者拟构建高效筛选系统,将改进的苯丙氨酸合成关键酶基因P1导入谷氨酸棒状杆菌,以提高苯丙氨酸产量。(1)上图表示该高效筛选系统载体的构建过程。载体1中含有KanR(卡那霉素抗性基因)和SacB两个标记基因,为去除筛选效率较低的SacB,应选择引物和,并在引物的(填“5'”或“3'”)端引入XhoⅠ酶识别序列,进行PCR扩增,产物经酶切、连接后环化成载体2。

(2)PCR扩增载体3中筛选效率较高的标记基因RpsL(链霉素敏感基因)时,引物应包含(填“EcoRⅠ”、“HindⅢ”或“XhoⅠ”)酶识别序列,产物经单酶切后连接到载体2构建高效筛选载体4。

(3)将改进的P1基因整合到载体4构建载体5。将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有的平板进行初步筛选。

(4)用一定的方法筛选出如下菌株:P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA上,且载体5上其他DNA片段全部丢失。该菌的表型为。

A.卡那霉素不敏感、链霉素敏感B.卡那霉素敏感、链霉素不敏感C.卡那霉素和链霉素都敏感D.卡那霉素和链霉素都不敏感(5)可采用技术鉴定成功整合P1基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。

7.[2022河北卷节选]蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂(NaPI)和胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA)的基因单独或共同转化棉花,获得了转基因植株。回答下列问题:(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是。

(2)是实施基因工程的核心。

(3)利用农杆菌转化法时,必须将目的基因插入质粒的上,此方法的不足之处是。

(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译,可采用的检测技术有(写出两点即可)。

(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后,还需进一步做抗虫的以鉴定其抗性程度。下图为三种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果,据结果分析,(填“NaPI”、“StPinlA”或“NaPI+StPinlA”)转基因棉花的抗虫效果最佳,其原因是。

8.[2022山东卷]某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理,需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽,连接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响P或P△的功能。(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是。为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列应添加在引物的(填“3'端”或“5'端”)。

(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后,融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析,出现该问题的原因是。修改扩增P基因时,使用带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是。

(3)融合蛋白表达成功后,将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测,检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测,药物A的作用是;由②④组或③⑤组的差异推测,P△中缺失的特定序列的作用是。

(4)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是。

考向五蛋白质工程9.[2021辽宁卷]腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是()A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一B.加入连接肽需要通过改造基因实现C.获得N1的过程需要进行转录和翻译D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境10.[2022湖南卷]水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。回答下列问题:(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是,物质b是。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是。

(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的(填“种类”或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是。

(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,简要写出实验设计思路:。

章末培优创新突破练1.D限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列,不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列,由电泳图可知,XhoⅠ和SalⅠ两种酶分别切割时,识别的序列不同,A项正确;同种限制酶切割出的DNA片段具有相同的黏性末端,再用DNA连接酶进行连接,可以构成重组DNA,B项正确;SalⅠ将DNA片段切成4段,XhoⅠ将DNA片段切成3段,根据电泳结果可知,泳道①为用SalⅠ处理得到的酶切产物,泳道②为用XhoⅠ处理得到的酶切产物,C项正确;限制酶切割双链DNA,酶切后的DNA片段仍然是双链DNA,D项错误。2.D限制酶Sau3AⅠ切割目的基因会破坏目的基因,质粒A含有限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点,获取目的基因也可以用限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ进行切割,但为了防止目的基因和质粒自身连接,需要使用不同种的限制酶进行切割,则可以使用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ切割质粒A和目的基因,故选D。3.DdPCR反应体系扩增目的基因时,需要在一定的缓冲溶液中进行,目的是保持并激活(耐热)DNA聚合酶的活性,A项正确;结合题图可知,每个反应单位中最多含有1个DNA分子,故dPCR是基于DNA单分子PCR方法进行计数的核酸定量方法,B项正确;荧光是由带荧光标记基因的探针与靶分子碱基互补配对决定的,故每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子,C项正确;数字PCR技术是一种新的核酸检测和定量方法,比传统PCR检测病原体更为灵敏,D项错误。4.C该过程使用的引物P1和引物P2与基因甲的两端碱基序列进行碱基互补配对,引物P3和引物P4与基因乙的两端碱基序列进行碱基互补配对,引物P2和引物P3的碱基不会完全互补配对,A项错误;分析题图可知,融合PCR的第一步是让两个DNA分子进行碱基互补配对,不需要加入耐高温的DNA聚合酶、DNA连接酶等,B项错误;融合PCR的第一步是不需要引物的,因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物,C项正确;若融合PCR第二步获得了64个融合基因,引物数目和新合成的子链数目相同,即该过程消耗了64×2-2=126个引物,D项错误。5.A冰乙醇的作用有抑制核酸水解酶的活性,防止DNA降解,降低分子运动,易于形成沉淀使DNA析出等,A项正确;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在2mol·L-1的NaCl溶液中溶解度较高,B项错误;鉴定粗提取的DNA时,对照组中不加入DNA,只加入2mol·L-1的NaCl溶液和二苯胺试剂,C项错误;电泳鉴定DNA时,在凝胶载样缓冲液中加入的染料一般为溴化乙锭,二苯胺试剂使用时需要加热,不能作为电泳鉴定DNA的染料,D项错误。6.CD理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料,因此酵母和菜花均可作为提取DNA的材料,A项正确;DNA既可溶于2mol·L-1的NaCl溶液,又溶于蒸馏水,B项正确;向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可使细胞破裂,释放DNA,但不会观察到玻璃棒上有白色絮状物,C项错误;DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝,D项错误。7.AC由于抗四环素基因被破坏,所以能在含有四环素的培养基上生长的是导入质粒A的细菌,A项正确;由于质粒A上的抗氨苄青霉素基因未被破坏,所以在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的是导入质粒A的细菌和导入重组质粒的细菌,B项错误;由于质粒A和重组质粒均含有抗氨苄青霉素的基因,因此,将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的可能是导入了质粒A的细菌,不能生长的细菌是导入了重组质粒的细菌,C项正确;目的基因成功表达的标志是受体细胞中表达出人的生长激素,D项错误。8.D真核细胞的mRNA不含有启动子和终止子的对应序列,故逆转录得到的基因不含启动子和终止子,A项正确;酶1促进逆转录的过程,故为逆转录酶,酶2用于切割目的基因和质粒,为限制酶,酶3为DNA连接酶,二者都能作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键,B项正确;酶2是限制酶,限制酶对于DNA序列的识别具有特异性,故图中含fps基因的DNA片段中有酶2的识别序列,C项正确;导入fps基因的青蒿植株中基因不一定能过量表达,故必须检测转基因青蒿植株中的青蒿素产量,若产量增加,则说明达到了目的,D项错误。9.C蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行基因改造,可构建出自然界全新的基因,A项正确;蛋白质工程最终需要基因工程来实现,基因表达载体的构建需要限制酶和DNA连接酶,B项正确;经改造后的蛋白质仍需要再进行功能鉴定,C项错误;经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则,D项正确。10.B将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸需要采用蛋白质工程技术,该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子的结构,A项错误;该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则,B项正确;该技术是在基因分子水平上通过改造基因来实现对蛋白质的改造,C项错误;该技术制造出的蛋白质是自然界不存在的蛋白质,D项错误。高考真题练1.答案(1)平(2)胸腺嘧啶(T)DNA连接(3)BA类菌落含有P0C类菌落未转入质粒(4)乙、丙目的基因反向连接解析(1)根据题意分析可知,EcoRⅤ酶识别的序列是—GATATC—,并且两条链都在中间的T与A之间进行切割,因此其切出来的线性载体P1为平末端。(2)依题意并据图分析,目的基因两侧为黏性末端,且露出的碱基为A,则在载体P1的两端需要各加一个含有碱基T的脱氧核苷酸,以便形成具有黏性末端的载体P2,再用DNA连接酶将P2与目的基因连接起来形成重组质粒P3。(3)限制酶(EcoRⅤ酶)切割后破坏了四环素抗性基因,但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因,因此含有重组质粒P3的菌落在含有四环素的培养基中应该不能生长,而在含有氨苄青霉素的培养基中能生长,结合表格分析可知,应该选择B类菌落。根据表格分析,A类菌落在氨苄青霉素和四环素的培养基中都能够生长,说明其导入的是P0;C类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长,说明其没有导入任何质粒。(4)据图分析,根据目的基因插入的位置和PCR技术的原理分析,PCR鉴定时,应该选择的一对引物是乙和丙。根据题意和题图分析可知,某同学用图中的另外一对引物(甲、乙)从某一菌落的质粒中扩增出了400bp的片段,说明目的基因发生了反向连接。2.答案(1)限制性内切核酸(或限制)核苷酸序列(2)磷酸二酯键DNA单链以DNA链为模板的DNA链的延伸(3)②④(4)B解析(1)EcoRⅠ是一种限制性内切核酸酶,它通过识别特定的核苷酸序列切割特定的位点。(2)DNA连接酶可催化相邻核苷酸之间的3'-羟基和5'-磷酸之间形成磷酸二酯键;PCR循环中,升温到95℃时,DNA受热变性后解旋为单链;Taq酶是一种耐高温的DNA聚合酶,能催化以DNA链为模板的DNA链的延伸。(3)引物是一小段单链DNA,引物5'端的碱基可以与DNA两条链的3'端的碱基进行碱基互补配对,可作为DNA复制的起始点,子链的延伸方向是从5'→3',据题图分析及结合已知序列可知,能与片段F左边配对的引物为④,与右边配对的引物为②,故步骤Ⅲ选用的PCR引物应当为②④。(4)对PCR产物测序,得到片段F的完整序列,因为片段F是被限制酶EcoRⅠ剪切的两端,它识别的序列是GAATTC,且在G与A之间切割,所以5'端应该是AATTC,3'端是GAATT,故选B。3.B低温时DNA酶的活性较低,过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解,A项正确;离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀,B项错误;在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色,C项正确;细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精,可能有蛋白质不溶于酒精,在冰乙醇中与DNA一块儿析出,故粗提取的DNA中可能含有蛋白质,D项正确。4.A兔属于哺乳动物,其成熟的红细胞没有细胞核及各种细胞器,提取不到DNA,而鸡属于鸟类,其红细胞内含有细胞核与各种细胞器,DNA含量较多,A项错误;DNA分子从细胞中被释放出来且除去蛋白质后是非常容易断裂的,如果太过剧烈的搅拌,DNA链可能会被破坏,因此轻柔搅拌的目的是获得较完整的DNA分子,B项正确;在冰乙醇溶液中DNA的溶解度最低,DNA的沉淀量最大,C项正确;将析出的DNA溶解在2mol·L-1的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色,D项正确。5.D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,故分别带有目的基因和标记基因的两个质粒,都带有T-DNA序列,进而成功整合到受体细胞染色体上,A项正确;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项正确;通过杂交分离结果可知,经过有性繁殖阶段遗传重组后获得了三种类型细胞,其中包括只含目的基因的,只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的,C项正确;获得的无筛选标记转基因植株发生了基因重组,D项错误。6.答案(1)145'(2)XhoⅠ(3)卡那霉素(4)B(5)PCR解析(1)根据图中引物箭头方向可知,要想复制KanR(卡那霉素抗性基因),需要引物1和4,因此为去除筛选效率较低的SacB,应选择引物1和4。PCR时,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的,因此在引物的5'端引入XhoⅠ酶识别序列。(2)据图可知,载体4中RpsL(链霉素敏感基因)的两侧具有XhoⅠ酶识别序列,载体3中不含XhoⅠ酶识别序列,如果将载体2和载体3连接形成高效筛选载体4时,需要的引物应该含有XhoⅠ酶识别序列。(3)基因表达载体中的标记基因有利于目的基因的初步检测,据题意可知,载体5中含有RpsL(链霉素敏感基因)和KanR(卡那霉素抗性基因),将载体5导入链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5的菌株,应采用含有卡那霉素的平板进行初步筛选。(4)据题意可知,载体5导入的是链霉素不敏感(由RpsL突变造成)、卡那霉素敏感的受体菌,受体菌中P1基因脱离载体5并整合到受体菌拟核DNA上,且载体5上其他DNA片段全部丢失,因此该菌的表型为卡那霉素敏感、链霉素不敏感,B项符合题意。(5)通过PCR技术可以检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA中或目的基因是否转录出了mRNA,因此可采用PCR技术鉴定成功整合P1基因的菌株。7.答案(1)调节害虫胰蛋白酶活性,从而使害虫不能正常消化食物达到抗虫的目的(2)基因表达载体的构建(3)T-DNA该方法不适用于单子叶植物(4)基因-DNA分子杂交技术、mRNA-分子杂交技术、抗原—抗体杂交技术(5)效果NaPI+StPinlA饲喂NaPI+StPinlA转基因的虫体质量最小、棉铃数量最多解析(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是调节害虫胰蛋白酶活性,从而使害虫不能正常消化食物达到抗虫的目的。(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建。(3)农杆菌转化法的原理: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。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。其不足之处是该方法不适用于单子叶植物。(4)目的基因是否整合的检测在分子水平上可通过检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因、是否能转录出目的基因对应的mRNA、是否能合成目的基因所控制合成的蛋白质等;在个体水平可检测抗虫性、抗病性、活性等。即可利用基因-DNA分子杂交技术、mRNA-分子杂交技术、抗原—抗体杂交技术等。(5)抗虫鉴定:确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后,还需进一步做抗虫的效果以鉴定其抗性程度。由图可知,NaPI+StPinlA转基因棉花的抗虫效果最佳,因为饲喂NaPI+StPinlA转基因的虫体质量最小、棉铃数量最多。8.答案(1)能与P基因母链的一段碱基序列互补配对、短单链核酸5'端(2)P基因编码链的第一个碱基与EcoRⅠ识别序列的最后两个碱基编码一个氨基酸,导致mRNA的密码子被错位读取在引物中的EcoRⅠ识别序列3'端添加1个碱基(3)增强FLAG-P与UBC的结合参与P与UBC的结合(4)药物A通过增强P与UBC结合促进P降解解析(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸,因此设计扩增P基因的引物,需要两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时,是将脱氧核苷酸加到引物的3'端,为了不破坏目的基因,该限制酶识别序列应添加在引物的5'端。(2)融合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与P不同,说明P基因翻译时出错。由图可看出,在转录出的mRNA中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变,可通过在EcoRⅠ识别序列3'端添加1个碱基,使其碱基数目