基因工程是一种重组DNA技术必刷练（有解析）-2023-2024学年高二生物

3.2基因工程是一种重组DNA技术（必刷练）一、单选题1．科研人员通过PCR技术获得肝细胞特异性启动子——白蛋白启动子，将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体，培育出在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是（

）A．将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠B．利用PCR技术获得白蛋白启动子需设计特异性的引物C．构建该表达载体需要限制酶和DNA聚合酶D．通过PCR等技术检测目的基因是否完成表达2．研究人员为了研究乳头瘤病毒侵染细胞后，其E6蛋白对宿主细胞摄取葡萄糖的影响，利用没有葡萄糖转运载体的爪蟾卵母细胞进行实验。请从以下选项中，选取实验组中应设置的合理步骤是（）①将葡萄糖载体蛋白注入爪蟾细胞

②将葡萄糖载体基因表达载体注入爪蟾细胞③将E6蛋白基因表达载体注入爪蟾细胞

④将无关蛋白基因表达载体注入爪蟾细胞⑤将细胞培养在含有E6蛋白的适宜浓度葡萄糖溶液中⑥将注入基因表达载体的卵母细胞培养在适宜浓度葡萄糖溶液中

⑦检测细胞运输葡萄糖的速率A．①③⑥⑦ B．②④⑤⑦ C．②③⑥⑦ D．①④⑤⑦3．下列关于质粒的叙述，正确的是（

）A．质粒是细菌细胞核中能自主复制的DNA分子B．基因工程中被用作载体的质粒都是天然质粒C．质粒完全水解后最多可产生6种化合物D．质粒是基因工程中的一种工具酶4．我国科学家利用苏云金杆菌中的Bt基因培育出转基因抗虫棉，下列说法错误的是（

）A．科学家已对Bt基因的序列信息，表达产物等有了较为深入的了解B．筛选Bt基因后可以利用PCR技术对其进行大量的扩增C．培育转基因抗虫棉的核心工作是将Bt基因导入棉花细胞中D．检查转基因抗虫棉是否培育成功首先要进行分子水平的检测5．下列关于体内DNA复制和PCR技术，叙述错误的是（

）A．都遵循碱基互补配对原则 B．都需要破坏氢键C．都需要DNA聚合酶 D．都是从引物的5'端延伸子链6．2022年诺贝尔奖获得者斯万特·佩博揭晓了现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异。下列有关说法错误的是（

）A．人的血液、唾液、毛发都可以用来进行基因检测从而确定基因差异B．基因检测可以精准诊断病因，对症下药可完全避免遗传病的发生C．生物体基因的碱基序列不变，基因表达和表型也可出现可遗传变化D．检测体内是否存在某些病毒，可利用病毒的互补片段进行操作7．已知某种基因的部分DNA序列如图所示．进行PCR扩增时需要选用的一对引物序列是（

）

A．引物Ⅰ是5′—TCTCCCGATCGG—3′，引物Ⅱ是5'—GAAGCTTTAAG—3′B．引物Ⅰ是5′—CTTCGAAATTC—3′，引物Ⅱ是5'—CCGATCGGGAGA—3′C．引物Ⅰ是5′—GAAGCTTTAAG—3′，引物Ⅱ是5'—AGAGCAAAGGAT—3′D．引物Ⅰ是5′—GAAGCTTTAAG—3′，引物Ⅱ是5'—GGCTAGCCCTCT—3′8．下列关于生物工程技术的叙述中，正确的是（

）A．胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚B．同一种限制酶分别作用于正常基因和它的突变基因，其结果可能不同C．某种植物甲乙两品种的体细胞杂交后代与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同D．在单克隆抗体的制备中，经特定的选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞即可进行体外大规模培养9．关于图中DNA分子片段的说法，正确的是（

）

A．限制性内切酶作用于③部位，DNA连接酶作用于①部位B．②处的碱基对缺失、替换或增添，则导致基因突变C．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+C）/（T+G）的比例上D．把此DNA放在引物含15N标记的PCR仪扩增2代，子代DNA全含15N10．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌相应抗体，下列相关叙述正确的是（

）①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④11．下列有关图中所示的黏性末端的说法，错误的是（

）A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲与丙的黏性末端不互补C．切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是“CAATTG”D．DNA连接酶可以恢复被切开的磷酸二酯键12．如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．①②的操作中使用了限制酶和DNA聚合酶B．应用PCR技术，可检测④细胞中目的基因是否表达C．一般情况下⑤只要表现出抗虫性状，就表明植株发生了可遗传变异D．③→④过程利用了膜的结构特性，显微镜下观察③细胞的Ti质粒是筛选标志之一二、多选题13．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。下列叙述正确的是（

）注：AmpR：氨苄青霉素抗性基因，TetR：四环素抗性基因A．应选择的限制酶组合是酶F和酶GB．所选用的受体菌不能含有Amp8和TetR基因C．用含氨苄青霉素的培养基就能筛选出含重组质粒的受体菌D．同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后可得到3个条带14．环境DNA（eDNA）是“在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合”，它涵盖的范围非常广泛，无论是土壤、空气、液体，甚至是排泄物，都可以从中找到可作为样品的eDNA。有关说法正确的是（

）A．A-T和G-C两种碱基对排列在eDNA的内侧构成基本骨架B．碱基对的排列顺序决定了eDNA结构具有多样性和特异性C．PCR扩增微量的样品eDNA利用的原理是DNA半保留复制D．eDNA获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护15．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（pB121）结合（如下图所示），然后导入棉花细胞，从而获得转基因抗虫棉。下列有关操作的叙述正确的是（

）A．可以利用PCR技术来快速扩增GNA基因和ACA基因的片段B．获得GNA-ACA融合基因需要利用限制酶KpnⅠ处理GNA基因和ACA基因C．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D．用KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证拼接及基因转录方向正确16．T-DNA插入失活技术是研究植物基因功能的常用方法。为确定T-DNA（碱基序列已知）的插入位置，往往需要用反向PCR技术测定插入部位的碱基序列，其原理如图。下列说法错误的是（

）

A．DNA分子两端限制酶识别序列可以不同B．环化过程有磷酸二酯键和氢键的形成C．反向PCR至少经过3次循环才能得到图中产物D．PCR测序与反向PCR可选用相同的一对引物三、非选择题17．下图是A基因的部分片段和载体的部分结构，科研人员欲将A基因的启动子连接在图示载体中，进而使载体上的荧光蛋白基因得到表达。图中标记了A基因的部分片段、载体部分结构中的限制酶酶切位点及五种限制酶的识别序列和切割位点，回答下列问题：(1)A基因部分片段中R、F表示扩增启动子所用的，其作用是。(2)A基因的转录方向为（填“从左向右”或“从右向左”），荧光蛋白基因的转录方向为（填“从左向右”或“从右向左”），因此将A基因的启动子连接到载体之前应在F的（填“3＇”或“5＇”）端连接五种酶中酶的识别序列，不选择连接XhoI酶的理由是。(3)为完成科研人员的设想，除需使用F处添加的序列所对应的酶外，构建和扩增基因表达载体的过程还需用到种酶，分别是。18．患有白血病合并艾滋病的一位“柏林病人”，在接受具有CCR5基因突变的造血干细胞移植后，不仅能治愈白血病，同时也治愈了艾滋病。（1）HIV表面蛋白在与T细胞表面CD4受体结合后，在CCR5受体的帮助下，侵染人体T细胞（图1），导致对免疫造成严重影响。（2）科研人员推测CCR5基因突变能赋予细胞抵抗HIV感染的能力，为此进行了如下实验研究。①选用能无限增殖且具有CCR5受体的胶质瘤细胞，同时还需要导入基因的表达载体以模拟T细胞。②将上述胶质瘤细胞分成两组，对照组不做处理，实验组将CCR5基因全部突变。获得实验组细胞用到了图2所示的PCR技术，其中A、B、C为CCR5基因的三个片段。I设计的引物中，R1的部分序列与B片段的部分序列互补、F2的部分序列与A片段的部分序列互补，利用FI和RI进行多次扩增，得到的产物中有CCR5基因的。A．A+C

B．B+C

C．A+部分B

D．B+部分AII科研人员用同样方法，利用F2和R2作为引物进行扩增，然后将上述两对引物所得到的扩增产物混合，经变性和退火处理，形成部分碱基互补配对的杂交链，最终以为引物进行扩增，得到片段缺失的CCR5突变基因。③用HV攻击上述两组细胞后，收集上清液中HIV的P24抗原，通过检测P24抗原来衡量HIV在宿主细胞中的复制量，结果如图3所示。实验结果表明：。（3）已知“柏林病人”所患的白血病是一类造血干细胞恶性增殖疾病，请解释“柏林病人”被治愈的具体原因是：。19．四尾栅藻是一种淡水藻类，繁殖快、适应性强，可作为制备生物柴油的重要原料之一。为提高四尾栅藻油脂含量，研究人员将从含油量高的紫苏中获得的二酰甘油酰基转移酶基因（DGAT1）与pBI121质粒构建表达载体，经转化成功获得高产油脂四尾栅藻，主要研究过程如下图，其中DGAT1-F（5'-GCATCTAGAATGGCGATCTTGGACTC-3'）和DGAT1-R（5'-CGGATCCCTACCTTGCACTAGCTTTTC-3'）是以DGAT1基因为依据设计的一对引物，1acZ基因编码产物在X-ga1和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。请回答下列问题。(1)过程①中需要的酶有，过程②应选用的限制酶是和。(2)研究中，在保存DGAT1基因时，将克隆载体导入大肠杆菌的优点有。①稳定保存②准确复制③快速表达④方便取用(3)过程③经转化的大肠杆菌通过（方法）接种到培养基上继续培养。为筛选获得目标菌株，培养基应加入的成分有。(4)为检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达，研究人员进行了如下实验，请完成下表。实验步骤简要操作过程初筛培养经转化后的四尾栅藻接种于含①的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养，一段时间后观察其生长情况②在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养，编号备用PCR验证收集四尾栅藻藻体，提取基因组DNA，以DGAT1-F和DGAT1-R为引物，进行PCR验证，未转化的四尾栅藻作对照油脂含量测定利用索氏抽提法分别测定③的油脂含量结果处理统计并比较PCR验证结果及藻体中油脂的含量20．黄金大米是一种新型转基因大米，其β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍，因大米在抛光后呈黄色而得名。八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtI表示）参与β-胡萝卜素的合成（其合成途径及颜色如下图所示）。科学家将psy基因和crtI基因转入水稻，使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。回答下列问题：

(1)通过PCR扩增上述基因时，需向反应体系中添加水、缓冲液、引物、模板、4种脱氧核苷酸及TaqDNA聚合酶，该酶应在最（填“先”或“后”）加入，目的是。(2)为了满足应用需要，在人工构建基因表达载体时，会构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以目的基因的表达。设计基因表达载体时，一般会采用串联终止密码子，这样做的目的是。(3)由于目的基因插入并整合到水稻细胞染色体上是随机的，因此只转入一个psy和一个crtI基因的黄金水稻有以下可能（不考虑其他变异）：①一个psy和一个crtI插在同一条染色体上；②③。欲从上述3种黄金水稻中筛选出psy、crtI插在同一条染色体上的植株，以便利用该植株为实验材料培育出能稳定遗传的品系，请简要写出实验思路：。21．常见的探针有核酸探针和蛋白质探针。两种探针结构和功能均不相同，故而应用在不同的检测中。而两种探针的制备过程中所应用的技术也不相同。请回答下列问题。Ⅰ、蛋白质探针的制备。(1)蛋白质探针常用技术来制备。该技术的基本流程是将注射给实验动物，获取的脾细胞与骨髓瘤细胞融合后，用HAT培养基筛选培养对象。该筛选过程得到的杂交瘤细胞是产生的杂交瘤细胞，接下来要经过检测来获得产生特定蛋白的杂交瘤细胞。最终将纯化得到的特定蛋白结合上荧光或放射性标记，即为蛋白质探针。(2)上述HAT培养基是（填“液体”或“固体”）培养基。融合成杂交瘤细胞后再检测寻找产生特定目标蛋白的杂交瘤细胞，而不直接在脾细胞中寻找产生特定蛋白的B淋巴细胞的原因是。Ⅱ、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。该方法制备的ssDNA结合上荧光或放射性标记，即为核酸探针。(3)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反应的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。据下图可知，最后大量获得的ssDNA是图中的（填“甲”或“乙”）链。(4)若反应最初有a个模板DNA分子，最初的6次循环扩增产生dsDNA，后10个循环均只扩增ssDNA，则需要限制性引物个。请绘制这16个循环中ssDNA的分子数量随循环次数的变化图。（说明：纵轴的刻度请自行标注。）参考答案：1．B【分析】1、培育该转基因动物主要包括四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。2、PCR（聚合酶链式反应）是利用DNA半保留复制的原理在体外对核苷酸序列进行大量复制的技术，在目的基因的获取中，可以用PCR特异性地快速扩增目的基因，进行PCR前要根据目的基因两端的核苷酸序列设计引物。3、题中的目的基因就是Cre重组酶基因，通过显微注射可以将含有Cre重组酶基因的基因表达载体导入到动物的受精卵，由该受精卵发育而来的动物体内的细胞（包括肝细胞）一般都具有Cre重组酶基因。若Cre重组酶基因与肝细胞特异性启动子重组在一起，由这个受精卵发育成的转基因动物的肝细胞就会特异性表达Cre重组酶基因。4、在目的基因的检测与鉴定中，在分子水平上，可以用PCR或DNA分子杂交技术检测有无目的基因，可以用PCR或分子杂交检测有无转录出相应的RNA，可以用抗原-抗体杂交技术检测有没有表达出相应的蛋白质；在个体水平上，可以检测目的基因是否赋予了个体相应的特性或抗性。【详解】A、因为受精卵可以发育成一个完整的个体，所以，通常将该表达载体导入小鼠的受精卵以获得转基因小鼠，A错误；B、因为DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接在核苷酸链的3’端，所以在利用PCR技术获得白蛋白启动子时，需要设计特异性的引物，让引物结合DNA母链，提供3’端，DNA聚合酶才能将游离的脱氧核苷酸加在引物的3’端，使得子链从5’端向3’端延伸，B正确；C、构建该表达载体需要限制酶和DNA连接酶，C错误；D、通过PCR等技术可以检测目的基因是否存在，要知道目的基因是否完成表达，可以用相应抗体进行抗原-抗体杂交，检测有没有Cre重组酶，D错误。故选B。2．C【分析】基因工程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。基因工程的基本操作程序为：提取目的基因、目的基因与载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。目的基因在受体细胞中成功表达标志着基因工程操作的成功。【详解】研究乳头瘤病毒侵染细胞后，其E6蛋白对宿主细胞摄取葡萄糖的影响，利用没有葡萄糖转运载体的爪蟾卵母细胞进行实验。材料为没有葡萄糖转运载体的爪蟾卵母细胞，则首先构建葡萄糖载体基因表达载体，注入到爪蟾卵母细胞中，即②；其次，为了研究E6蛋白对宿主细胞摄取葡萄糖的影响，故需要构建E6蛋白基因表达载体，注入到爪蟾卵母细胞中，即③；接着，将注入基因表达载体的卵母细胞培养在适宜浓度葡萄糖溶液中进行培养，即⑥；最后再检测相关指标，本实验指标为细胞运输葡萄糖的速率，即⑦。综上所述，顺序为②③⑥⑦，故选C。3．C【分析】作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。【详解】A、细菌为原核生物，没有被核膜包被的成形的细胞核，A错误；B、天然的质粒需要经过改造后才可作为基因工程的运载体，B错误；C、质粒的本质是DNA分子，完全水解后最多可产生6种化合物，即为磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基（A、T、C、G），C正确；D、质粒是基因工程的运载体，不是工具酶，D错误。故选C。4．C【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；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的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】A、科学家已对Bt基因的序列信息、表达产物等有了较为深入的了解，基因工程中经常将其作为抗虫基因导入植物体内，A正确；B、PCR技术可在体外大量扩增目的基因，因此筛选Bt基因后可以利用PCR技术对其进行大量的扩增，B正确；C、培育转基因抗虫棉的核心工作是构建基因表达载体，C错误；D、检查转基因抗虫棉是否培育成功首先要进行分子水平的检测，即检测目的基因是否导入受体细胞及是否转录和翻译，D正确。故选C。5．D【分析】细胞中DNA复制与PCR技术的比较：细胞内DNA复制体外DNA扩增（PCR）不同点解旋在解旋酶作用下边解旋边复制80～100℃高温解旋，双链完全分开酶DNA解旋酶、DNA聚合酶TaqDNA聚合酶引物一小段RNA一小段DNA或RNA温度体内温和条件高温相同点①需提供DNA模板②四种脱氧核苷酸为原料③子链延伸的方向都是从5'端到3'端【详解】A、体内DNA复制和体外PCR扩增原理相同都是DNA半保留复制，都遵循碱基互补配对原则，A正确；B、复制过程中都需要氡键打开，体内DNA复制需要解旋酶打开氢键，而PCR技术需要高温解旋，B正确；C、体内DNA复制和PCR技术都需要DNA聚合酶，但是PCR技术需要的是TaqDNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶），C正确；D、体内DNA复制和体外PCR扩增时DNA聚合酶都是从引物的3'端开始延伸DNA链，D错误。故选D。6．B【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，【详解】A、基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列，以了解人的基因状况，人的血液、唾液、毛发等都可以用来进行基因检测，A正确；B、遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗产病，基因检测作为精准医学的重要一环，在产前诊断、用药指导、疾病预测等方面有着广泛而深入的应用，但不可能完全避免遗传病的发生，B错误；C、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传，C正确；D、检测体内是否存在某些病毒，可采用分子杂交技术，根据碱基互补配对原则可知，可利用病毒的互补片段进行操作，D正确。故选B。7．B【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，耐高温的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。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。【详解】DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。因此设计的引物的5′端应该与被扩增DNA的模板链的3′端能发生碱基互补配对，根据图示基因的部分DNA序列可知，需要的一对引物序列是引物Ⅰ是5′-CTTCGAAATTC-3′，引物Ⅱ是5′-CCGATCGGGAGA-3′，B符合题意，ACD不符合题意。故选B。8．B【分析】1、限制酶具有专一性，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养或注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【详解】A、胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，A错误；B、限制酶具有专一性，一种限制酶只能识别特点的核苷酸序列，因此用同一种限制酶分别作用于正常基因和它的突变基因，其结果可能不同，B正确；C、某种植物甲乙两品种的体细胞杂交后代与甲乙两品种杂交后代的染色体数目不同，前者是后者的2倍，C错误；D、在单克隆抗体的制备中，经特定的选择性培养基筛选出的杂交瘤细胞不一定能产生特定的抗体，还得经过抗体检测后才能进行体外大规模培养，D错误。故选B。9．D【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。【详解】A、限制性内切酶作用于①部位，DNA连接酶作用于①部位，A错误；B、②处不一定是基因内部的序列，因此其碱基对缺失、替换或增添，不一定会导致基因突变，B错误；C、由于A与T、G与C配对，因此该DNA的（A+C）/（T+G）=1，没有特异性，C错误；D、由于DNA进行半保留复制，把此DNA放在引物含15N标记的PCR仪扩增2代，子代DNA全含15N，D正确。故选D。10．B【分析】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。【详解】基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状，导致定向变异，①正确；DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来，②错误；人工合成目的基因的常用方法有逆转录法和化学合成法，化学合成法就是利用氨基酸序列为合成目的基因提供资料，③正确；受精卵体积大，操作方便，全能性高，能够发育成动物个体，因此是动物基因工程中的理想受体细胞，④正确。故选B。11．C【分析】1、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。2、分析题图，产生甲黏性末端的限制酶的识别序列为“GAATTC”，产生乙黏性末端的限制酶的识别序列为“CAATTG”，产生丙黏性末端的限制酶的识别序列为“CTTAAG”。【详解】A、切割产生甲的限制酶的识别序列为“GAATTC”，切割产生乙的限制酶的识别序列为“CAATTG”，切割产生丙的限制酶的识别序列为“CTTAAG”。由此可见，甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的，A正确；B、甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子；但甲、丙的黏性末端不互补，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确；C、切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是“GAATTC”，C错误；D、DNA连接酶可以恢复被切开的磷酸二酯键，将两个DNA片段连接起来，D正确。故选C。12．C【分析】1、基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。2、基因工程的基本工具：（1）“分子手术刀”—限制性核酸内切酶（限制酶）。（2）“分子缝合针”−−DNA连接酶。（3）“分子运输车”--载体。载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。3、基因工程的基本操作程序：第一步：目的基因的获取。第二步：基因表达载体的构建。第三步：将目的基因导入受体细胞。第四步：目的基因的检测和表达。【详解】A、①、②的操作表示基因表达载体的构建，该过程中使用了限制酶和DNA连接酶，A错误；B、细胞中目的基因是否表达需要利用抗原—抗体杂交技术，B错误；C、一般情况下⑤只要表现出抗虫性状，说明遗传物质已经改变，就表明植株发生了可遗传变异，C正确；D、光学显微镜下无法观察到质粒，该基因工程可以利用个体水平进行鉴定，即植株的叶片是否具有抗虫效果，D错误。故选C。13．AB【分析】题图分析，切割目的基因和质粒最好用酶F和酶G，这样可以获得不同的黏性末端，而且目的基因的两端也具有这两种限制酶的切割位点，既避免切割后DNA片段的自身环化，又保留质粒上的标记基因，由图可知构建基因表达载体破坏了四环素抗性基因，保留了氨苄青霉素抗性基因。【详解】A、酶E会破坏两种标记基因，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正确；B、所选用的受体菌不能含有AmpR和TetR基因，以便于对含有目的基因的受体菌的选择，B正确；C、重组质粒上的四环素抗性基因被破坏，而重组质粒上的氨苄青霉素抗性基因能表达，能合成对氨苄青霉素抗性的物质，故用含氨苄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错误；D、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，能将质粒切割成4个DNA片段，故电泳后可得到4个条带，D错误。故选AB。14．BCD【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。【详解】A、脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，A错误；B、碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，碱基对的特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性，B正确；C、PCR是一项体外扩增DNA的技术，故扩增微量的样品eDNA利用的原理是DNA半保留复制，C正确；D、环境DNA（eDNA）技术是一种新型生物资源调查手段，是指从环境中提取DNA片段，结合PCR和DNA测序等分子生物学技术来定性或定量检测目标生物，从而确定其分布状况等，故eDNA获取的生物信息可用于动物种群的监测、管理和保护，D正确。故选BCD。15．ACD【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；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的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】A、对于目的基因GNA基因和ACA基因的获取可采用PCR技术来实现，A正确；B、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，B错误；C、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正确；D、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处理融合基因和载体可保证目的基因和质粒的正向连接，进而保证基因转录方向正确，D正确。故选ACD。16．C【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，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。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。【详解】A、限制酶识别序列不同，产生的黏性末端可能相同，所以DNA分子两端限制酶识别序列可以不同，A正确；B、环化过程两个黏性末端连接（会发生碱基互补以及单链上核苷酸连接），有磷酸二酯键和氢键的形成，B正确；C、反向PCR以单链环状DNA单链为模板，经过2次循环即可得到图中产物，C错误；D、PCR测序与反向PCR扩增的片段相同，可选用相同的一对引物，D正确。故选C。17．(1)引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸(2)从左向右从右向左5'SalI用XhoI切割A基因启动子获得黏性末端时会破坏A基因的启动子(3)5EcoRI、MunI、XhoI、TaqDNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶）、DNA连接酶【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。【详解】（1）据图可知，R、F位于启动子的两侧，表示扩增启动子所用的引物，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，经过多次扩增后可获得多个启动子片段。（2）启动子是RNA聚合酶识别、结合的部位，能启动转录，而终止子是结束转录的部位。据图可知，启动子在A基因部分片段的左侧，因此A基因的转录方向为从左向右；荧光蛋白基因的终止子在其左侧，因此荧光蛋白基因的转录方向为从右向左。为了做到定向插入且不破坏启动子序列，需要在引物5'端添加限制酶的识别序列，且被限制酶识别并切割后，两端的黏性末端不能相同。启动子内部含有MunI和XhoI的识别位点，故在引物5'端添加的限制酶识别序列应不能被MunI和XhoI所识别。荧光蛋白基因内部含有EcoRI的识别位点，终止子部位有NheI的识别位点，若要荧光蛋白基因表达，载体不能被EcoRI和NheI切割，故载体上使用的限制酶只能是MunI、XhoI。据限制酶的识别序列可知，MunI识别并切割后的黏性末端与EcoRI识别并切割后的黏性末端相同，XhoI识别并切割后的黏性末端与SalI识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRI，在F末端添加的序列所对应的限制酶是SalI。综上所述，将A基因的启动子连接在载体中时应在F的5＇端连接SalI的识别序列，不选择连接XhoT识别序列的理由是用XhoI切割获得黏性末端时会破坏A基因的启动子。（3）对载体使用MunI和XhoI切割，对启动子用EcoRI和SalI切割，然后在DNA连接酶的催化作用下，连接形成基因表达载体；基因表达载体扩增中需要使用TaqDNA聚合酶催化，合成更多的基因表达载体，故整个过程共需要6种酶，分别是TaqDNA聚合酶、EcoRI、SalI、MunI、XhoI、DNA连接酶。因此为完成科研人员的设想，除需使用F处添加的序列所对应的SalI外，构建和扩增基因表达载体的过程还需用到5种酶，分别是EcoRI、MunI、XhoI、TaqDNA聚合酶（耐高温的DNA聚合酶）、DNA连接酶。18．细胞CCR5BAACCR5基因全部突变的细胞能抵抗HIV感染CCR5基因突变的造血干细胞增殖可能抑制了患者体内造血干细胞的恶性增殖，使造血干细胞恶性增殖导致的“柏林病人”被治愈【分析】1、分析题图，艾滋病病毒表面的某种蛋白会与T细胞表面的CD4受体结合，在T细胞表面的CCR5特殊蛋白质（由CCR5基因编码）的帮助下，实现对免疫系统的破坏。如果CCR5基因突变，T细胞表面缺乏CCR5特殊蛋白质，艾滋病病毒就不能与细胞结合。2、细胞免疫又称细胞介导免疫。狭义的细胞免疫仅指T细胞介导的免疫应答，即T细胞受到抗原刺激后，分化、增殖、转化为致敏T细胞，当相同抗原再次进入机体，致敏T细胞对抗原的直接杀伤作用及致敏T细胞所释放的细胞因子的协同杀伤作用。所以T细胞被侵染对细胞免疫影响最大。【详解】（1）由分析可知，HIV表面蛋白在与T细胞表面CD4受体结合后，在CCR5受体的帮助下，侵染人体T细胞，HIV病毒攻击T细胞，导致对细胞免疫造成严重影响。（2）①选用无限繁殖且具有CCR5受体的胶质瘤细胞，同时还需要导入CCR5基因的表达载体模拟T细胞；②I由图2可知，R1的部分序列与B片段的部分序列互补，F2的部分序列与A片段的部分序列互补，利用F1和R1的多次扩增，得到产物中有CCR5的B+C部分，故B符合题意，ACD不符合题意。Ⅱ利用F2和R2作为引物进行扩增基因，而F2的部分序列与A片段的部分序列互补，所以最终是以A为引物进行扩增，而A并不会随之传下来，所以得到的是A片段缺失的CCR5突变基因；③由图3可知，实验组P24抗原含量低，则实验表明CCR5基因全部突变的细胞能抵抗HIV感染。（3）白血病是骨髓中造血干细胞恶性增殖的疾病，而将CCR5基因突变的造血干细胞移植到患者体内时，CCR5基因突变的造血干细胞增殖可能抑制了患者体内造血干细胞的恶性增殖，使造血干细胞恶性增殖导致的“柏林病人”被治愈。【点睛】本题以艾滋病的治疗为背景，考查遗传信息的转录和翻译、免疫等知识，要求考生识记HIV的致病原理，能紧扣题干信息HIV侵入人体后只与T细胞相结合，是因为只有T细胞表面含有CCR5的特殊蛋白质准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。19．(1)反转录酶、耐高温的DNA聚合酶BamH

IXba

I(2)①②④(3)稀释涂布平板法氨苄青霉素、X-gal、IPTG(4)卡那霉素扩大培养（等量的）转化后和未转化的四尾栅藻【分析】1、基因工程的基本工具：限制性内切核酸酶，识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。DNA连接酶，将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。载体，将外源基因送入受体细胞。2、基因工程的基本过程：目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。【详解】（1）过程①包括逆转录和PCR，逆转录需要反转录酶的参与，PCR过程需要耐高温的DNA聚合酶。限制酶的作用是识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，对比几种限制酶的结合位点和DGAT1-F、DGAT1-R的碱基序列，可知过程②应选用的限制酶是BamHI和XbaI。（2）将克隆载体导入大肠杆菌，可以与外界环境隔离，能够稳定保存，准确复制，大肠杆菌比基因方便取用，故选①②④。（3）根据培养基上菌落的分布可知所用接种方法是稀释涂布平板法。克隆载体中含有氨苄青霉素抗性基因、1acZ基因，1acZ基因编码产物在X-ga1和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色，所以为筛选获得目标菌株，培养基应加入的成分有氨苄青霉素、X-gal、IPTG。（4）pBI121质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以经转化后的四尾栅藻接种于含卡那霉素的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养，一段时间后观察其生长情况。在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养，液体培养基可以用于扩大培养，增加四尾栅藻种群密度。上一步骤