2022高中生物第3章基因工程测评新人教版选择性必修3

第3章测评

（时间：75分钟满分：100分）

一、单项选择题:本题共15小题,每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项

是最符合题目要求的。

1.下列关于限制性内切核酸酶的说法,错误的是（）

A.限制性内切核酸酶主要是从原核生物中分离纯化出来的

B.限制性内切核酸酶不能将目的基因连接到不同的载体上

C.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的核甘酸

D.限制性内切核酸酶既可切割链状DNA也可切割环状DNA

画限制性内切核酸酶主要是从原核生物中提取的,A项正确邛艮制性内切核酸酶的作用是切割载体

和目的基因,不能连接载体和目的基因,B项正确;限制性内切核酸酶识别特定的核甘酸序列,而非核

甘酸,C项错误;限制性内切核酸酶可以切割DNA,无论是链状DNA还是环状DNA,D项正确。

2.下列关于基因工程的说法,正确的是（）

A.将目的基因与载体结合时,应该将目的基因插入启动子和终止子之间

B.不同的限制性内切核酸酶切割形成的黏性末端一定不相同

C.相同黏性末端连接形成的DNA片段,一定会被原限制性内切核酸酶识别

D.限制性内切核酸酶切割DNA和RNA内部的磷酸二酯键

ggA

艇肘启动子位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,故只有将目的

基因插入启动子和终止子之间，目的基因才能表达,A项正确;不同限制酶可能形成相同的黏性末端，

如限制成甲识别GAATTC碱基序列，并在GA之间切害（限制酶乙识别CAATTG碱基序列，在C与A之

间切割,形成的黏性末端是相同的,B项错误;前具有专一性，限制酶甲与限制酶乙形成的黏性末端连

接后,形成的碱基序列为CAATTC,另一条链为GAATTG,不能被限制酶甲和乙识别,C项错误;限制酶能

够识别双链DNA分子的某种特定的核甘酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之间的磷

酸二酯键断开,不能切割RNA,D项错误。

3.新型冠状病毒肆虐全球,该病毒可引发人体肺部感染,严重者会造成病人死亡。有人提出了数种

快速检测新型冠状病毒的方法。下列相关叙述错误的是（）

A.镜检法:在光学显微镜下可直接观察病人的痰液中是否含有新型冠状病毒

B.PCR技术:可在短时间内把新型冠状病毒的基因数量扩增到数百万倍，以便于检测

C.抗原抗体法:用新型冠状病毒蛋白与血清中抗体的特异性结合,可检测是否感染过新型冠状病毒

D.DNA探针技术:根据分子杂交原理,用标记的DNA分子做探针可检测新型冠状病毒

ggA

画在光学显微镜不能直接观察到病人的痰液中是否含有新型冠状病毒,A项错误;利用PCR技术可

在短时间内把新型冠状病毒的基因数量扩增到数百万倍,更有利于检测,B项正确;根据新型冠状病

毒蛋白与血清中抗体发生特异性结合的特征,可检测是否感染过新型冠状病毒,C项正确;用标记的

DNA分子做探针可检测新型冠状病毒的核酸，以便确定是否被感染,D项正确。

4.SRY-PCR是对移植前的胚胎进行性别鉴定的有效方法,利用的是Y染色体上特有的性别决定基因

（即SAT基因）设计引物，进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针对扩增产物进行检测即可确定性别。

下列说法错误的是（）

A.为了定向扩增SAY基因,PCR过程中仅可加入一种引物

B.后。酶是从引物的3'端延伸DNA链的

C.PCR结束后进行DNA分子杂交技术检测，阳性结果代表胚胎为雄性

D.由于该技术有PCR过程,环境DNA的进入可能导致假阳性结果

ggA

画定向扩增大量获得57沙基因,PCR扩增时可以加入两种引物,A项错误；窗4醐从引物的31端开

始连接脱氧核甘酸,延伸DNA链,B项正确;用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,若形成杂交带，

即呈阳性,则说明其含有S/出基因（位于Y染色体上性别决定基因），则胚胎的性别为雄性,C项正确；

如环境中的DNA进入,SRY特异性探针可能与其形成杂交带，由此出现假阳性,D项正确。

5.导致新冠肺炎的病原体是“2019-nCoV”病毒,该病毒为RNA病毒,其序列中具有RNA聚合酶基因,

无逆转录酶基因，快速准确的检测对疫情防控起着至关重要的作用。病毒的检测方法有:①用“新

冠病毒核酸检测试剂盒"，检测病毒的遗传物质RNA;②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一

种糖蛋白;③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。下列说法不正

确的是（）

A.方法①②③都需要从患者体内采集病毒样本

B.方法②③都需要用到抗原一抗体杂交的方法

C.某人有可能①②为阳性③为阴性,也可能③为阳性①②为阴性

D.由于RNA比DNA稳定性差,往往将病毒样本的RNA反转录成cDNA,扩增之后进行分段测序,在该过

程中需要用到的酶有逆转录酶、后口酶

ggA

解析|2019-nCoV病毒为RNA病毒,具有RNA聚合酶基因,无逆转录基因,其RNA首先侵入机体,经过

复制并指导相关蛋白质合成,进而完成病毒自身的增殖过程,同时机体产生相应的抗体,抗体产生的

快慢可能会因人而异,据此推测,RNA检测和抗原蛋白检测需要从患者体内采集病毒样本,而检测抗

体不需要采集病毒样本,A项错误;方法②③都是检测蛋白质，都需要用到抗原一抗体杂交的方法,B

项正确;某人有可能①②为阳性，③为阴性,即感染了新冠病毒但还未产生抗体,也可能③为阳性①

②为阴性,即抗体阳性,可能感染该病毒但痊愈或注射疫苗产生了抗体,C项正确；由于RNA相比DNA

稳定性差，往往将病毒样本的RNA反转录成cDNA,该过程中需要用到的酶有逆转录酶、耐高温的

DNA聚合酶,D项正确。

6.在基因工程中,为将目的基因导入植物受体细胞常采用土壤农杆菌转化法,在土壤农杆菌中常含

有一个Ti质粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物,下列分析错误的是（）

A.Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，是基因工程中重要的载体

B.用Ca?处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法

C.含有重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞,可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具

有抗虫性状的植物

D.若能够在植物细胞中检测到抗虫基因，则说明重组质粒成功地导入了受体细胞

ggA

瓯Ti质粒是基因工程中重要的载体，但不含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因,A项错误;

用处理细菌可增加细胞壁的通透性,有利于将重组Ti质粒导入土壤农杆菌,B项正确;转基因成

功的植物细胞可通过植物组织培养技术培育获得转基因植物,C项正确;若在植物细胞中检测到抗虫

基因，则说明目的基因已成功导入受体细胞中,D项正确。

7.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品种，下列相关叙述错误的是（）

A.可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞

B.含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株

C.可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性

D.如果目的基因的核甘酸序列是完全未知的,可用PCR技术得到大量目的基因

ggl）

画通过农杆菌转化法可将重组质粒导入棉花受体细胞,A项正确;含耐盐基因的棉花细胞经植物组

织培养可获得完整的耐盐植株,B项正确;棉花植株是否耐盐,主要看植株能否在高浓度的盐溶液或

高盐土壤中生活,因此,可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性,C项正确;如果目的基

因的核昔酸序列是完全未知的,可从基因文库中获取目的基因,不能通过PCR扩增目的基因,D项错

、口

庆。

8.利用细菌大量生产人类干扰素,下列有关叙述错误的是（）

A.用适当的酶对质粒载体与人类干扰素基因进行切割与黏合

B.用C处理受体细菌表面,将重组DNA导入受体细菌

C.通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌

D.重组DNA必须能在受体细菌内进行复制、转录与翻译

画在构建基因表达载体时,通常要对含有目的基因的DNA分子和载体进行同种限制酶的切割和

DNA连接酶的黏合,A项正确；因为受体细胞是细菌,通常对其进行Ca”处理，使受体细胞处于容易吸

收周围环境中DNA分子的状态，以便更好地导入目的基因,B项正确;通常利用标记基因来检测重组

DNA是否导入受体细菌,C项错误;重组DNA进入细胞后,其上的目的基因会随着受体细胞DNA的复

制而复制,并表达（转录和翻译）出相应的基因产物,D项正确。

9.下图表示PBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息,将二者构建的重组质粒导入受体

菌并进行筛选。下列叙述错误的是（）

pBR322质粒

Amp：氨节青霉素抗性基因

Ter：四环索抗性基因

A.应选择的限制性内切核酸酶组合是酶F和酶G

B.只用酶F切割后的质粒,含有2个游离的磷酸基团

C.用含氨苇青霉素的培养基即可筛选出含重组质粒的受体菌

D.同时用三种限制性内切核酸酶处理图中质粒,充分酶切后可得到4个DNA片段

画为避免切割后DNA片段的自身环化,又保留质粒上的标记基因，切割时应选择的限制酶组合是

酶F和酶G.A项正确;质粒上有1个酶F的酶切位点,被酶F切割后,会出现2个游离的磷酸基团,B

项正确;重组质粒和原质粒均含有4磔,用含氨苇青霉素的培养基筛选出的有导入重组质粒的受体菌

和导入原质粒的受体菌,C项错误;据图可知同时用三种限制酶处理图中质粒,因酶E有两个作用位

点,故将质粒切割成了4个DNA片段,D项正确。

10.埃博拉病毒（EB0V）呈纤维状,EB0V衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突（VP系列蛋白和GP蛋

白），其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别。2014年首个埃博拉疫苗成功通过临床试验,接

受疫苗的志愿者均产生了抗体，且未出现严重副作用。疫苗种类有:灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗

粒疫苗等。下列相关叙述错误的是（）

A.可利用埃博拉病毒的RNA逆转录合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗

B.以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒性减弱的埃博拉病毒作为疫苗更安全

C.为了获取乳汁中含有GP蛋白的转基因牛，必须使目的基因的首段含有使其仅能在牛的乳腺细胞

中特异性表达的启动子

D.产GP蛋白的转基因牛是否培育成功,可通过抗原一抗体杂交技术从个体水平进行检测

|答案|1）

邈|疫苗种类有灭活疫苗、DNA疫苗、病毒样颗粒疫苗等,因此可以利用埃博拉病毒的RNA逆转录

合成DNA以获得编码GP蛋白抗原的DNA疫苗,A项正确；以GP蛋白制作的病毒样颗粒疫苗比利用毒

性减弱的埃博拉病毒作为疫苗更安全，其原因是GP蛋白自身没有感染能力，但保留有抗原性,B项正

确;为了从牛分泌的乳汁中生产GP蛋白，在目的基因导入受体细胞前，目的基因的首段必须含有使

其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的（乳腺蛋白基因的）启动子，才能驱动转录过程,C项正确;产

GP蛋白的转基因牛是否培育成功,可通过抗原一抗体杂交技术从分子水平进行检测,D项错误。

11.（2021辽宁绥中中学高三模拟）农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入到被侵染植物的

染色体DNA中。研究者将下图中被侵染植物的DNA片段连接成环,并以此环为模板进行PCR,扩增出

T-DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T-DNA插入的具体位置。下列说法不正确的是（）

未知序列引物①T-DNA引物②未知序列

瓯口T「

限制酶切点引物③引物④限制醉切点

注:子链从引物的3'端开始延伸

A.PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理

B.进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶

C.利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列

D.通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置

ggc

逊］PCR扩增依据的是DNA分子双链复制的原理,是体外扩增DNA的一种方式,A项正确;PCR技术

需要在高温条件下进行变性,故进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合前,B项正确；由于DNA的两条链

反向平行,且子链从引物的31端开始延伸，故利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列,C

项错误;通过与受体细胞的基因组序列比对,可确定T-DNA的插入位置,D项正确。

12.（2021山东泰安高二期中）玫瑰人工栽培历史悠久,迄今己培育出2500多个品种。玫瑰没有生

成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3,5-氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成

功的。科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这种玫瑰的花瓣

中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是（）

A.蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中

B.培育蓝玫瑰用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体

C.蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素

D.科研人员必须将蓝色素基因导入普通玫瑰的卵细胞或受精卵才能获得可遗传的蓝玫瑰

画液泡中含有的花青素使花、果实呈现不同的颜色,所以蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的

液泡中,A项正确;培育蓝玫瑰用到的技术是转基因技术,用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶,载体

不属于工具酶,B项错误;基因的表达具有选择性,所以蓝色素基因不是在所有玫瑰细胞中都能控制

合成蓝色翠雀花素,如在叶肉细胞、根毛细胞内不表达,C项错误;转基因植物的受体细胞可以是体

细胞和受精卵细胞,一般不用卵细胞,D项错误。

13.人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得,生

产流程如图所示。下列有关叙述正确的是（）

A.构建重组表达载体时需要用DNA聚合酶和DNA连接酶

B.检测目的基因是否已转录出mRNA,可采用分子杂交技术

C.将重组表达载体导入受精卵之前用CaCk处理,有利于提高转化效率

I）.若在母羊的体细胞中检测到htPA基因，说明目的基因成功表达

ggB

画构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶,不需要DNA聚合酶,A项错误;检测目的基因是否

已转录出mRNA,可采用分子杂交技术,B项正确;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射

法，将目的基因导入微生物细胞时需要用CaCL处理微生物细胞,C项错误;若在母羊的体细胞中检测

到htPA基因，说明目的基因成功导入受体细胞，但不能说明目的基因已经表达,只有在转htPA基因

母羊的羊乳中检测到htPA,才能说明目的基因已成功表达,D项错误。

14.下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是（）

A.收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系

B.可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能

C.根据特定的生物功能,设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构

D.根据人们的需要,直接对氨基酸的分子结构进行改造

ggD

画蛋白质工程是根据人们的需要,通过对基因的改造从而实现对蛋白质的改造,D项错误。

15.（2021福建莆田一中高二期中）下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是（）

A.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程

B.蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质结构出发最终找到脱氧核甘酸序列的过程

C.干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现

D.蛋白质工程不是对蛋白质结构的直接改造,蛋白质工程产生的变异可以遗传

画蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程,A项正确;蛋白质工程的原理是

从预期的蛋白质功能出发,最终找到脱氧核甘酸序列的过程,B项错误;蛋白质工程可改变原有蛋白

质的结构,故干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现,C项正确;

蛋白质工程不是对蛋白质结构的直接改造,而是对基因进行改造,蛋白质工程产生的变异可以遗

传,D项正确。

二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分，共15分。每小题有不止一个选项符合题意,全部选对

的得3分,选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。

16."7〃基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿素合成的控制，

需要构建缺失M〃基因的蓝细菌细胞。技术路线如图所示，下列对此技术的描述正确的是（）

注:受体细胞M〃基因被替换后降解

A.②过程共形成4个磷酸二酯键

B.①②过程都需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶

C.该项技术操作成功的标志是目的基因的表达

D.红霉素抗性基因是标记基因,用于筛选含有chlL基因的受体细胞

I#裒AB

蓟②过程为红霉素抗性基因与重组质粒1结合,该过程中重组质粒1与红霉素抗性基因有两个切

口需要连接,共形成4个磷酸二酯键,A项正确;①过程需要用同种限制酶切割质粒和chlL基因,然

后用DNA连接酶连接chlL基因和质粒,②过程同样需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶,B项

正确;该技术是为了获得缺失c方〃基因的蓝细菌细胞,故该技术成功的标志是蓝细菌细胞无chlL

基因控制的性状即蓝细菌不能合成叶绿素,C项错误;红霉素抗性基因属于标记基因,用于筛选缺失

chlL基因的蓝细菌细胞,D项错误。

17.采用基因工程技术可培育出含人凝血因子基因的转基因羊,但是人凝血因子只存在于该转基因

羊的乳汁中。下列有关叙述正确的是（）

A.人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目大于凝血因子氨基酸数目的3倍

B.在该转基因羊中,人凝血因子基因也会存在于成熟的红细胞中

C.人凝血因子基因开始转录后,在DNA连接酶的作用下合成mRNA

D.科学家利用基因工程技术将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，目的是制

成乳腺生物反应器

ggAD

画人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目大于凝血因子氨基酸数目的3倍,A项正确；由于羊的成

熟的红细胞中没有细胞核,所以人的凝血因子基因不会存在于该转基因羊的成熟红细胞中,B项错误;

人凝血因子基因转录过程中,所需要的酶是RNA聚合酶,C项错误;制作乳腺生物反应器时需要将目

的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,D项正确。

18.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等

众多的学科。固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子,而待测DNA分子用同位素或能发光

的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对序列,则互补的序列就会结

合起来,并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”。下列说法中正确的是（）

A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对

B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯片检测

C.待测的DNA分子可以直接用基因芯片检测

D.由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景

|答案|ABD

画根据“待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对序列，则互补的序列就会结合起来,并

在结合的位置发出荧光或者射线，出现‘反应信号'”可知,基因芯片的工作原理是碱基互补配

对,A项正确;探针是已知的单链DNA分子,因此待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因芯

片检测,B项正确,C项错误；由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前

景,D项正确。

19.PCR（聚合酶链式反应）技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合

成过程。下列说法中错误的是（）

94-C,55"C,।72

AB।C,

DNA样品两个DNA竹

A.C过程要用到的酶在高温下会失活,因此在PCR扩增时需要再添加

B.A过程高温使DNA变性解聚,该过程不需要解旋酶的作用

C.如果把模板DNA的两条链用,5N标记,游离的脱氧核甘酸不做标记，控制“945572℃”

温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有飞标记的DNA占50%

D.PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变

|¥^]AC

g®c过程用到的酶为耐高温的DNA聚合酶,在高温下不会失活,因此在PCR扩增时不需要再添

加,A项错误;PCR中解旋是通过高温进行的,故A过程高温使DNA变性解聚,该过程不需要解旋酶的

作用,B项正确;如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核甘酸不做标记,循环3次后,形成

的DNA分子为8个,而含有,5N标记的DNA分子为2个,故在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA

占2/8=1/4,即25%,C项错误;PCR中由碱基错配引起的基因结构的改变属于基因突变,D项正确。

20.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。

下列有关叙述错误的是（）

_______选择性-----------

舞感回国2国央并需篙黑

|表达Q蛋白卢｛导人赢杆菌|

A.步骤①所代表的过程是逆转录

B.步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶

C.步骤③可用CaCk处理大肠杆菌，使其从感受态（易吸收环境中DNA的状态）恢复到常态

D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原一抗体特异性反应

实验

ggBC

画由图可知,步骤①所代表的过程是逆转录,A项正确;步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连

接酶,B项错误;步骤③可用CaCk处理大肠杆菌，使其细胞从常态转化为感受态（易吸收环境中DNA

的状态），C项错误;检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清（含Q蛋白

抗体）进行抗原一抗体特异性反应实验,D项正确。

三、非选择题:本题包括5小题，共55分。

21.（11分）下表中列出了几种限制酶识别序列及切割位点，图1和图2中箭头表示相关限制酶的酶

切位点。请回答下列问题。

限

制BanilI必力dillEccRISmaI

识

别

仔

列

♦1♦1

5,-GGATCC-3,5'-AAGCTT-35,-GAATTC-3,

及J^CTACKJ-S'3-TTCG丫-5J,-CTTAAG-S

14

位

EcoR\基因EcoRi

♦|+

BamWISma1Hindis

图2

(1)一个图1所示的质粒分子经SmaI切割前后,分别含有个游离的磷酸基团。

(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaI识别序列越多,质粒的热稳定性越。

(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaI切害!],原因

是。

⑷与只使用EccR1相比较，使用Bank\I和HinAIII两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在

于可以防止。

(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入酶。

(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了。

回⑴0、2(2)强(3)加1会破坏质粒的抗生素抗性基因及外源DNA中的目的基因(4)质粒

和目的基因自身环化或连接错误(5)DNA连接(6)便于鉴别和筛选含有目的基因的细胞

画(1)质粒为小型环状的DNA分子,环状DNA分子中没有游离的磷酸基团;质粒分子经SmaI切割

后，在切口处每端各含1个游离的磷酸基团，即共有2个游离的磷酸基团。(2)因S77al的识别序列

中全部是G-C碱基对,而G-C碱基对间氢键数目比A-T碱基对间的多，故插入的SmaI识别序列

越多，质粒的热稳定性越强。(3)若用SmaI切割质粒和外源DNA,质粒中作为标记基因的抗生素抗

性基因的结构会被破坏,外源DNA中目的基因的结构也会被破坏。(4)若只使用Ec朦I切割目的基

因和外源DNA,则质粒和含目的基因的片段可能会自身连接而环化,质粒与目的基因也可能连接错误。

(5)含目的基因的片段与质粒连接形成重组质粒,需DNA连接酶将两个DNA片段连接起来。(6)重组

质粒中的抗性基因作为标记基因，用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。

22.(10分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过聚合酶链式反应

(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如

下，请回答下列问题。

模板DNA引物1引物2IIIH—UJJ.1XH-i-IJ.1

11111I111III=■

℃步骤

94|1-1i-isrojrw维续循£

i'i-iii1111

72步或丁

।।।I।T*"T""r"i"nr^"

55℃步骤2

।।।।।।।।।।।

72℃步骤3

.第一•轮循环1

T7TTTrrrW

E工工——94℃步骤］

(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA,通过获得cDNA用于PCR扩增。

(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中

需要增加适当的序列。设计引物时需要避免引物之

间,而造成引物自连。

(3)图中步骤1代表,步骤2代表复性,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循

环。

(4)PCR扩增时，复性温度的设定是成败的关键。复性温度过高会破坏的碱基配对。

复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但的引物需要设定更高的复

性温度。

⑸如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有(填序号:①升高复性

温度

②降低复性温度③重新设计引物）。

爸圉（1）逆转录（2）限制性内切核酸酶的识别碱基互补配对（3）变性（4）引物与模板G、C

碱基含量高（5）②③

丽（1）目的基因的获取:从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA,通过逆转录获得cDNA用于PCR

扩增。（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2）,为方便基因与载体相连

构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制性内切核酸酶的识别序列。为了避免引物自连,设计

引物时需要避免引物之间碱基互补配对。（3）根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性,步骤2为复

性,步骤3为延伸,这三个步骤组成一轮循环。（4）复性温度过高,会破坏引物与模板的碱基配对。

因A、T之间形成两个氢键,G、C之间形成三个氢键,G、C碱基含量高的引物,需要设定更高的复性

温度。（5）如果PCR反应得不到任何扩增产物,可能的原因是复性温度过高，或者设计的引物不合适,

不能与模板碱基配对。因此可采取的改进措施有降低复性温度、重新设计引物等。

23.（10分）成熟的番茄果实中，由于PG基因表达使果实变软，而不利于保鲜。科学家们将如基因反

向接到Ti质粒上（可转录/基因正常时不转录的链），导入番茄细胞中,得到转基因番茄,具体操作

流程如图所示。请据图回答下列问题。

卡那毒素BamWI

抗性基

HTi质粒四环素抗性基因番

茄

转

大

的

基

农

肠SS

因

杆

原6

杆

菌

番

生

菌

茄

反向连接质

dPG反义体

PG基因区质粒

（1）小基因可从中获取。若已获取小基因的mRNA,可通过法获

取AG基因,AG基因可利用技术进行扩增。

（2）重组质粒转移到大肠杆菌前,先用处理细胞，使其成为感受态细胞。用含目的基因的农

杆菌感染番茄原生质体后,可用含有的培养基进行筛选。之后,还需将其置于质

量分数为3%的蔗糖溶液中,通过观察细胞现象来鉴别细胞壁是否再

生。

（3）由于导入的目的基因能转录出反义RNA,且能与互补结合,

因此可抑制%基因的正常表达。从个体水平上看,若,则可确定转

基因番茄培育成功。

萤］⑴基因文库逆转录PCR（2）CJ卡那霉素是否发生质壁分离（3）正常的mRNA（或天

然的/基因转录的mRNA）番茄果实的保鲜期延长（合理即可）

画（1）番茄的加基因可以从番茄的基因文库中获取。若已获取了该基因的mRNA,可通过逆转录获

得该基因。利用PCR技术可对基因进行体外扩增。（2）用Ca「'处理大肠杆菌可使之成为感受态细胞，

有利于其吸收重组DNA分子。因Ti质粒含卡那霉素抗性基因且未被破坏,所以可以用含卡那霉素

的培养基对导入目的基因的番茄原生质体进行筛选。3%的蔗糖溶液可使正常植物细胞发生质壁分

离,可鉴别细胞壁是否再生。（3）反义RNA与正常的mRNA结合后，阻止了正常mRNA的翻译过程，即

抑制了AG基因的正常表达。该实验操作成功的标志是出现相应性状,即转基因番茄培育成功后，番

茄的保鲜期延长。

24.（12分）乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞内合成乙烯的两个

关键酶。利用反义DNA技术（原理如图1）,可以抑制这两个基因的表达，从而使番茄具有耐储存、宜

运输的优点。图2为融合ACC氧化酶基因和ACC合成醐基因的反义基因表达载体的结构示意图。

回答下列问题。

细胞原有基因

（靶基因）

合

不能

四

基

成

白

蛋

的

物

产

形成互补双链RNA,

不能与核糖体结合

或被RNA酶降解

图1反义基因技术

复制原点

图2反义基因表达载体

（1）从番茄细胞中提取RNA,利用RT—PCR技术获取ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因，即利用RNA

和PCR获取目的基因。该技术获取目的基因所需要的酶主要有

（2）合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶Ba源I和EcoRI的酶切位点,ACC合成酶基因两端

含粉〃I和Sau3Al的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:

限制性识别序限制性识别序

内列和内列和

切核酸切割位切核酸切割位

酶点酶点

BantiI1KpnI1

GGATCCGGTACC

Sa43A

EccRIGkATTC’GATC

J

先用限制酶分别对ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因进行切割后,再将它们拼接成

融合基因,相应的Ti质粒和融合基因均使用限制酶进行切割，以确保融合基因能够

插入载体中。载体上卡那霉素抗性基因的作用是。

（3）为了获得耐运储存、宜储存的番茄，应将融合基因（填“正向”或“反向”）插入

启动子2A11的下游，原因

（4）在检测番茄细胞中是否存在反义融合