重組DNA技術(shù)的工具 練習(xí) 高中生物新人教版選擇性必修3（2022-2023學(xué)年）

3.1重組DNA技術(shù)的工具單選題1．質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列有關(guān)質(zhì)粒的說法正確的是（

）A．質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，也存在于某些病毒中 B．細(xì)菌的基因只存在于質(zhì)粒上C．質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子 D．質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一【答案】C【分析】基因工程常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子?！驹斀狻緼、質(zhì)粒主要存在于細(xì)菌、酵母菌等生物中，病毒中沒有質(zhì)粒，A錯(cuò)誤；B、細(xì)菌基因主要存在于擬核DNA上，也有少數(shù)存在于質(zhì)粒上，B錯(cuò)誤；C、質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，存在于細(xì)胞核外或擬核外的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，C正確；D、質(zhì)粒是基因工程中的重要工具之一，但不是工具酶，基因工程中的工具酶是限制酶和DNA聚合酶，D錯(cuò)誤。故選C。2．如圖是以雞血為材料進(jìn)行“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟。用高濃度（2mol/L）的NaCl溶液可溶解DNA，低濃度使DNA析出。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．圖a中加入蒸餾水使細(xì)胞吸水漲破，雞血可用豬血代替B．圖a和圖c操作完成后需過濾，過濾后均取濾液C．若在圖d操作前增加低濃度NaCl溶液處理步驟d1，且重復(fù)c和d1，可除去多種雜質(zhì)D．圖d在濾液中加入冷卻的95%酒精后，出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA【答案】A【分析】1、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核。2、DNA在2mol/L的NaC1溶液中溶解度高，且Na+與DNA形成鈉鹽；DNA鈉鹽不溶于酒精而某些蛋白質(zhì)能溶于酒精，若在提取液中加入95%的冷酒精，能使DNA鈉鹽形成絮狀沉淀物而析出?！驹斀狻緼、豬的成熟的紅細(xì)胞不含有DNA，因此進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)中不能用豬血代替雞血，A錯(cuò)誤；B、圖a表示加入研磨液的過程，圖a過程之后需要進(jìn)行過濾，上面的過濾物主要是細(xì)胞膜、核膜的碎片等雜質(zhì)，而DNA存在于下面的濾液中，所以過濾后應(yīng)取濾液；圖c操作是用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA的過程，所以圖c操作之后過濾，濾液中含有DNA分子，所以過濾后應(yīng)取濾液，B正確；C、若在圖d操作前增加低濃度NaCl溶液處理步驟d1，可使DNA分子析出，然后析出的含有DNA分子的物質(zhì)進(jìn)行操作c，獲得含有DNA分子濃度比較高的溶液，重復(fù)步驟c和d1，可除去多種雜質(zhì)，C正確；D、在溶液中加入冷卻的95%酒精溶液，能使DNA鈉鹽形成絮狀沉淀物析出，D正確；故選A。3．像BclⅠ（-T↓GATCA-）、BglⅡ（-A↓GATCT-）、MboⅠ（-↓GATC-）這樣，識別序列不同、，但能產(chǎn)生相同的黏性末端的一類限制酶被稱為同尾酶。如圖表示目的基因及質(zhì)粒上的酶切位點(diǎn)。選用不同的限制酶對質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行切割，并用DNA連接酶進(jìn)行連接。下列分析錯(cuò)誤的是（

）選項(xiàng)切割質(zhì)粒切割目的基因結(jié)果分析ABclI和BglⅡBclI和BglⅡ形成的重組質(zhì)粒的堿基排列順序不一定相同BBclI和BglⅡMboI切割后的質(zhì)粒不可自我環(huán)化，切割后的目的基因可以自我環(huán)化CMboIBclI和BglⅡ形成的重組質(zhì)?？杀籑boI再次切開，但可能無法被BclI和BglⅡ再次切開DMboIMboI切割后的質(zhì)?？梢宰晕噎h(huán)化，切割后的目的基因也可以自我環(huán)化A．A B．B C．C D．D【答案】B【分析】限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端或平末端?！驹斀狻緼、切割質(zhì)粒和切割目的基因用均用BclⅠ和BglⅡ，由于兩種酶切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，形成的重組質(zhì)粒時(shí)目的基因可能反向連接，形成的堿基排列順序不一定相同，A正確；B、切割質(zhì)粒用BclⅠ和BglⅡ，切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，切割后的質(zhì)?？赡茏晕噎h(huán)化；切割目的基因用MboⅠ，切割后產(chǎn)生黏性末端，切割后的目的基因可以自我環(huán)化，B錯(cuò)誤；C、切割質(zhì)粒用MboⅠ，產(chǎn)生黏性末端，切割目的基因用BclⅠ和BglⅡ，產(chǎn)生黏性末端，形成的重組質(zhì)粒中原來的BclⅠ和BglⅡ的切割位點(diǎn)的序列發(fā)生改變，不能再被這兩種酶切割，但不影響MboⅠ的作用，C正確；D、切割質(zhì)粒用MboⅠ，切割目的基因用MboⅠ，產(chǎn)生的均為黏末端，切割后的質(zhì)?？勺晕噎h(huán)化，切割后的目的基因也可以自我環(huán)化，D正確。故選B。4．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸會降低菜籽油的品質(zhì)。研究人員擬利用高芥酸油菜品種（gg）和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種（GGRR），育種過程如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．過程①發(fā)生基因突變，基因g的堿基排列序列發(fā)生改變B．過程②需要用限制酶、DNA連接酶等基因工程的工具C．過程③的原理是基因重組，需要較長時(shí)間的選擇和培育D．過程③還可用單倍體育種，需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子【答案】D【分析】題圖分析：圖示表示利用高芥酸油菜品種（gg）和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種（GGRR）的育種過程，其中①表示人工誘導(dǎo)基因突變，②表示采用基因工程技術(shù)導(dǎo)入基因R，③表示多代自交篩選出新品種?！驹斀狻緼、過程①誘發(fā)基因突變，使g基因堿基對發(fā)生序列的增添、缺少或替換，導(dǎo)致基因g的堿基序列改變，進(jìn)而性狀發(fā)生改變，A正確；B、過程②是將R基因?qū)氲接筒思?xì)胞中的過程，采用的是基因工程技術(shù)，需要限制酶、DNA連接酶和載體等基因工程的工具，B正確；C、過程③的原理是基因重組，經(jīng)過多代自交篩選出新品種，需要較長時(shí)間的選擇和培育，C正確。D、過程③還可用單倍體育種，需用秋水仙素處理幼苗獲得純種，D錯(cuò)誤。故選D。5．下列生物工程中所用物質(zhì)與其發(fā)揮的作用，不能正確對應(yīng)的是（

）A．滅活病毒——誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合 B．重組質(zhì)粒——攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞C．瓊脂——為微生物生長提供碳源 D．DNA聚合酶——催化合成新的子鏈【答案】C【分析】滅活的病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方式屬于生物方法，其原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能夠與細(xì)胞膜上的糖蛋白發(fā)生作用，使細(xì)胞相互凝聚，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)分子重新排布，細(xì)胞膜打開，使細(xì)胞發(fā)生融合?！驹斀狻緼、誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合時(shí)，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、電激和滅活的病毒等，A正確；B、重組質(zhì)粒攜帶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)，B正確；C、瓊脂為凝固劑，不能為微生物生長提供碳源，C錯(cuò)誤；D、DNA聚合酶催化脫氧核苷酸間的磷酸二酯鍵的形成，從而形成新的子鏈，D正確。故選C。6．2013年，張鋒首次利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對哺乳動物細(xì)胞進(jìn)行了基因組編輯，引起世界的轟動，使用該技術(shù)需要向進(jìn)行編輯的細(xì)胞中加入人工合成的作為“向?qū)А钡亩替淩NA和一種來自細(xì)菌的核酸酶Cas9。下列敘述正確的是（

）A．細(xì)菌中的核酸酶Cas9由細(xì)胞內(nèi)的具膜細(xì)胞器核糖體合成B．基因組編輯技術(shù)已取得成功，可以根據(jù)自身需求隨意“改造”基因C．短鏈RNA與目的基因的DNA序列結(jié)合時(shí)，會出現(xiàn)A與T的配對D．該哺乳動物成熟的紅細(xì)胞以DNA的兩條鏈為模板合成子代DNA【答案】C【分析】基因工程的三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體。【詳解】A、細(xì)菌中的核酸酶Cas9由核糖體合成，但核糖體不具有膜結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；B、基因編輯技術(shù)可對基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯，不能隨意改造基因，B錯(cuò)誤；C、短鏈RNA與目的基因的DNA序列結(jié)合時(shí)，RNA中的A可與DNA中的T進(jìn)行配對，C正確；D、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和任何細(xì)胞器，不能進(jìn)行DNA的復(fù)制，D錯(cuò)誤。故選C。7．下列有關(guān)限制酶和DNA連接酶的敘述正確的是（）A．限制酶將DNA雙鏈切割成兩條單鏈B．同種限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割質(zhì)粒，因此不具有專一性C．序列—CTAG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端相同D．E．coliDNA連接酶能催化平末端和黏性末端的連接【答案】C【分析】限制性核酸內(nèi)切酶是可以識別并附著特定的核苷酸序列，并對每條鏈中特定部位的兩個(gè)脫氧核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵進(jìn)行切割的一類酶，簡稱限制酶?！驹斀狻緼、DNA雙鏈之間為氫鍵相連，而限制酶破壞的是磷酸二酯鍵，因此將DNA雙鏈切割成兩段，A錯(cuò)誤；B、同種限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割質(zhì)粒，是由于目的基因和質(zhì)粒都具有相同的酶切位點(diǎn)，因此具有專一性，B錯(cuò)誤；C、序列—CTAG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端相同，均為GATC—，C正確；D、E．coliDNA連接酶能催化黏性末端的連接，不能催化平末端連接，D錯(cuò)誤。故選C。8．下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是（

）A．①③②④ B．①④②③ C．①②④③ D．①④③②【答案】B【分析】1.限制酶識別DNA分子中特定核苷酸序列，在特定的部位將兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。2.DNA復(fù)制條件：①模板：親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈。②原料：4種脫氧核苷酸。③能量：ATP。④解旋酶、DNA聚合酶等。3.基因工程的工具有限制酶、DNA連接酶、基因的載體?！驹斀狻緼BCD、限制性核酸內(nèi)切酶識別DNA中特定序列并切割磷酸二酯鍵，將DNA切成片段，是①；DNA聚合酶是催化DNA復(fù)制，是④；DNA連接酶是將DNA片段連在一起，是②；解旋酶是將DNA雙鏈解開，是③，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。9．某細(xì)菌環(huán)狀DNA（其中堿基A有80個(gè)）的復(fù)制主要分四個(gè)階段：①H鏈?zhǔn)紫乳_始合成；②H鏈繼續(xù)合成；③L鏈開始合成；④H鏈先完成合成，L鏈的合成隨后結(jié)束（如圖所示）。該過程中兩條鏈的復(fù)制是不同步的。下列分析正確的是（

）A．該細(xì)菌DNA復(fù)制過程中需要RNA聚合酶和限制酶B．該細(xì)菌DNA復(fù)制過程中，①階段以H鏈為模板合成子代DNA鏈C．若1?N標(biāo)記的該細(xì)菌在含1?N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)1代，將DNA解旋后離心，只出現(xiàn)1條帶D．若該細(xì)菌復(fù)制一次、轉(zhuǎn)錄一次，不能計(jì)算出此過程中共需要消耗游離的堿基A的數(shù)量【答案】D【分析】DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂以前進(jìn)行的復(fù)制過程，從一個(gè)原始DNA分子產(chǎn)生兩個(gè)相同DNA分子的生物學(xué)過程。DNA復(fù)制是通過名為半保留復(fù)制的機(jī)制來得以順利完成的。【詳解】A、DNA復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶，A錯(cuò)誤；B、該細(xì)菌DNA復(fù)制過程中，①階段以L鏈為模板合成子代DNA鏈，B錯(cuò)誤；C、若15N標(biāo)記的該細(xì)菌在含14N的培養(yǎng)液中培養(yǎng)1代，將DNA解旋后離心，會出現(xiàn)14N和15N2條帶，C錯(cuò)誤；D、根據(jù)題干信息能計(jì)算出該細(xì)菌復(fù)制一次所需游離的A的數(shù)量，但是不能算出該細(xì)菌轉(zhuǎn)錄一次所需游離的A的數(shù)量，D正確。故選D。10．DNA半不連續(xù)復(fù)制假說是指DNA復(fù)制時(shí)，一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈先形成短片段后再進(jìn)行連接（如圖1）。為驗(yàn)證假說，某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：培養(yǎng)T4噬菌體→于不同時(shí)刻分離噬菌體DNA→加熱→離心→檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段含量，結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．加熱的目的是使DNA解旋，從而獲取不同時(shí)刻形成的長短不同的DNA單鏈片段B．與60秒相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段C．若以DNA連接缺陷的噬菌體為材料，則圖2中的曲線峰值將右移D．DNA復(fù)制過程中需要用到解旋酶、DNA聚合酶和DNA連接酶【答案】C【分析】按照題目中的DNA半不連續(xù)復(fù)制假說，DNA子鏈只能按照從5＇到到3＇，那么一條鏈沿著5＇到到3＇是連續(xù)的，但是因?yàn)镈NA是邊解旋邊復(fù)制，所以另一條鏈會沿著5＇到到3＇的方向進(jìn)行復(fù)制，會復(fù)制出多個(gè)DNA片段，需要通過DNA連接酶連接起來?！驹斀狻緼、根據(jù)DNA半不連續(xù)復(fù)制假說可知，復(fù)制時(shí)兩條子鏈的延伸情況不同，一條連續(xù)，一條不連續(xù)，在不同的時(shí)間段加熱，DNA解旋后就會得到長短不同的DNA單鏈片段，A正確；B、與60秒相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是隨著復(fù)制的進(jìn)行，短鏈片段連接形成長片段，B正確；C、若以DNA連接缺陷的噬菌體為材料，則無法將短鏈片段連接形成長片段，短片段相對分子量小，會導(dǎo)致大部分DNA單鏈片段集中在離試管口的距離較近的位置，則圖2中曲線峰值將左移，C錯(cuò)誤；D、據(jù)題圖分析可得，DNA復(fù)制過程中除了需要用到解旋酶和DNA聚合酶，還需要DNA連接酶連接短片段，D正確。故選C。11．大腸桿菌在紫外線照射下，其DNA會以很高的頻率形成胸腺嘧啶二聚體。含有胸腺嘧啶二聚體的DNA復(fù)制時(shí)，以變異鏈為模板形成的互補(bǔ)鏈相應(yīng)區(qū)域會隨意摻入幾個(gè)堿基，從而引起基因突變，如圖1所示。圖2為大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)存在的兩種DNA修復(fù)過程，可見光會刺激光解酶的合成量增加。下列敘述正確的是（

）A．紫外線照射后的大腸桿菌在黑暗時(shí)比在可見光下更容易出現(xiàn)變異類型B．內(nèi)切酶能切割與胸腺嘧啶二聚體直接連接的磷酸二酯鍵C．DNA修復(fù)機(jī)制的存在杜絕了大腸桿菌產(chǎn)生突變體的可能性D．若圖1所示DNA的分子未被修復(fù)，則復(fù)制3次后突變DNA占總數(shù)的一半【答案】A【分析】圖1是紫外線照射下，DNA形成胸腺嘧啶二聚體的過程，圖2是DNA修復(fù)過程，左側(cè)是利用光解酶將胸腺嘧啶二聚體解開，而右側(cè)是利用內(nèi)切酶將胸腺嘧啶二聚體剪切掉，并利用堿基互補(bǔ)配對修復(fù)正確。【詳解】A、已知大腸桿菌細(xì)胞存在的兩種DNA修復(fù)過程，其中光會刺激光解酶的合成量增加，進(jìn)行DNA光修復(fù)，所以在黑暗時(shí)比在可見光下更容易出現(xiàn)變異類型，A正確；B、內(nèi)切酶是一種能催化多核苷酸鏈斷裂的酶，只對脫氧核苷酸內(nèi)一定堿基序列中某一位點(diǎn)發(fā)生作用，并將相應(yīng)位置切開，由圖可知看出，內(nèi)切酶切割的不是胸腺嘧啶二聚體直接連接的磷酸二酯鍵，而是切走了一個(gè)片段，B錯(cuò)誤；C、大腸桿菌的DNA修復(fù)機(jī)制使其基因不容易發(fā)生基因突變，但該修復(fù)能力是有限的，因此大腸桿菌經(jīng)紫外線照射后仍可能會發(fā)生基因突變，C錯(cuò)誤；D、DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，復(fù)制3次后形成8個(gè)DNA分子，據(jù)圖可知，若該DNA分子未被修復(fù)，則得到的兩個(gè)子代DNA均異常，若以后每次復(fù)制都會出現(xiàn)胸腺嘧啶二聚體，且不被修復(fù)，則得到8個(gè)DNA均為突變體，D錯(cuò)誤。故選A。12．下圖為不同限制性核酸內(nèi)切膀識別的序列及切割位置（箭頭所指），下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．圖示4種限制性核酸內(nèi)切酶均不能夠識別和切割RNA分子內(nèi)的核苷酸序列B．若DNA上的堿基隨機(jī)排列，NotI限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)出現(xiàn)頻率較其他三種限制性核酸內(nèi)切酶高C．酶切時(shí)使用兩種限制酶同時(shí)處理是為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化D．用酶BglII切出的目的基因與酶BamHI切割的質(zhì)粒重組后，則不能再被這兩種酶切開【答案】B【分析】1、常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒（質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子）、噬菌體的衍生物、動植物病毒。2、作為運(yùn)載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)；②要有標(biāo)記基因（如抗性基因），以便于重組后重組子的篩選；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制；④是安全的，對受體細(xì)胞無害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來。3、天然的質(zhì)粒不能直接作為載體，基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的?！驹斀狻緼、酶具有專一性，限制酶是專門切割DNA序列中一定部位的酶，所以圖示4種限制性核酸內(nèi)切酶均不能夠識別和切割RNA分子內(nèi)的核苷酸序列，A正確；B、由于NotI限制性核酸內(nèi)切酶識別的序列比其他三種酶的序列長，若DNA上的堿基隨機(jī)排列，NotI限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)出現(xiàn)頻率較其他三種限制性核酸內(nèi)切酶低，B錯(cuò)誤；C、兩種不同的限制酶可產(chǎn)生不同的黏性末端，所以使用兩種限制酶同時(shí)處理是為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，C正確；D、用酶BglⅡ切出的目的基因與酶BamHⅠ切割的質(zhì)粒重組后，重組DNA分子序列為，6個(gè)脫氧核苷酸對序列既不能被限制酶BglⅡ識別，也不能被BamHⅠ識別，所以不可能被這兩種酶切開，D正確。故選B。二、綜合題13．如下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題。(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)相同，都是______，二者還具有其他共同點(diǎn)，如①_______，②_____________（寫出兩條即可）。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為_____________；可使用___________把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為__________，其作用是_____________。(4)下列常在基因工程中用為載體的是（）A．蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因B．土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子C．大腸桿菌的質(zhì)粒D．動物細(xì)胞的染色體(5)其他的載體有_________和________。【答案】(1)

DNA

能夠自我復(fù)制

具有遺傳特性(2)

DNA連接酶(3)

標(biāo)記基因

供重組DNA的鑒定和選擇(4)C(5)

噬菌體衍生物

動植物病毒【分析】質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，是一種祼露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子，具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，進(jìn)入受體細(xì)胞后能自主復(fù)制，具有標(biāo)記基因便于重組DNA的鑒定與選擇?！驹斀狻浚?）a代表的物質(zhì)是大腸桿菌的擬核，本質(zhì)是裸露的DNA，它能夠自我復(fù)制并具有遺傳效應(yīng)。（2）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可推知：若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為。連接兩個(gè)DNA片段的黏性末端常常需用DNA連接酶。（3）氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為標(biāo)記基因，在基因工程中其作用是供重組DNA的鑒定和選擇。（4）基因工程中常用作載體的有質(zhì)粒、噬菌體衍生物、動植物病毒等，即C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。（5）基因工程中的載體除常用的質(zhì)粒外，還有噬菌體衍生物、動植物病毒等。14．下圖中的圖1和圖2分別表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意圖。請思考回答問題：（1）EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的化學(xué)本質(zhì)是_________________，其單體是____________。（2）EcoRⅠ限制酶識別的堿基序列是____________，EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的識別序列不相同，說明限制酶具有__________性。（3）由圖2可知，當(dāng)限制酶在它識別序列的__________切開時(shí)，產(chǎn)生的末端是平末端；要將圖1中的末端再連接起來，需要用___________________________酶。（4）1970年，阿爾伯（W.Arber）等在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)限制酶，而在該細(xì)菌中沒有此限制酶的識別序列，推測該限制酶在細(xì)菌細(xì)胞中的作用可能是______________________________。【答案】

蛋白質(zhì)

氨基酸

GAATTC

專一性

中軸線

E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶

切割外來DNA，起到防御作用【分析】關(guān)于限制酶，考生可以從以下幾方面把握：（1）來源：主要從原核生物中分離純化出來。（2）特異性：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。（3）結(jié)果：形成黏性末端或平末端?！驹斀狻浚?）EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生物大分子，其單體是氨基酸。（2）分析題圖1可知，EcoRⅠ限制酶識別的堿基序列是GAATTC，SmaⅠ限制酶的識別序列是CCCGGG，EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的識別序列不相同，說明限制酶具有專一性。（3）由圖2可知，當(dāng)限制酶在它識別序列的中軸線切開時(shí)，產(chǎn)生的末端是平末端；DNA連接酶可以連接兩個(gè)DNA片段，要將圖1中的末端再連接起來，需要用E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶。（4）1970年，阿爾伯（W.Arber）等在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)限制酶，而在該細(xì)菌中沒有此限制酶的識別序列，推測該限制酶在細(xì)菌細(xì)胞中的作用可能是切割外來DNA，起到防御作用。15．科研小組利用基因工程技術(shù)將“抗蟲基因”轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞成功培育出抗蟲棉，該技術(shù)所用的含“抗蟲基因”的DNA與質(zhì)粒上相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)分別如圖1、圖2所示（不同限制酶的識別序列和酶切位點(diǎn)：BamHI5－G↓GATCC－3'，BclI5'－T↓GATCA－3'，Sau3AI5－↓GATC－3'，HindⅢ5'－A↓AGCTT－3'）。請分析并回答以下問題：(1)將抗蟲基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞前，可以通過PCR擴(kuò)增獲得大量抗蟲基因，PCR擴(kuò)增前應(yīng)根據(jù)______設(shè)計(jì)引物。培育轉(zhuǎn)基因棉花的核心工作是______。由圖1和圖2分析可知，研究人員應(yīng)選擇______限制酶處理含抗蟲基因的DNA片段，在處理質(zhì)粒的時(shí)候應(yīng)選擇______限制酶。(2)蛋白酶抑制劑基因也是一種抗蟲基因，某研究團(tuán)隊(duì)將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPin1A）的基因單獨(dú)或共同轉(zhuǎn)化，獲得轉(zhuǎn)基因植株。①將抗蟲基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)時(shí)，除了采用我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的花粉管通道法，還可以采用______法，使用該方法時(shí)，應(yīng)將抗蟲基因插入到質(zhì)粒的______區(qū)域。②標(biāo)記基因可用于檢測目的基因是否導(dǎo)入，由圖2可知，應(yīng)選含有______的培養(yǎng)基篩選含有重組質(zhì)粒的細(xì)胞。為了檢測目的基因在受體細(xì)胞中是否穩(wěn)定表達(dá)，在分子水平上的檢測方法為______。③圖3為將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPin1A）的基因單獨(dú)或共同轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)結(jié)果分析，____（選填“NaPI”或“StpinlA”或“NaPI＋StpinlA”）轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳，得出該結(jié)論的原因是___。【答案】(1)

目的基因兩側(cè)的脫氧核苷酸序列

構(gòu)建基因表達(dá)載體

HindIII和Sau3AI

HindII和BamHI(2)

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

T－DNA

X抗生素

抗原-抗體雜交

NaPI

飼喂NaPI轉(zhuǎn)基因的蟲體質(zhì)量較對照組差，且每株棉鈴蟲數(shù)較對照組少【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定?！驹斀狻浚?）通過PCR擴(kuò)增獲得大量抗蟲基因，PCR擴(kuò)增前應(yīng)根據(jù)目的基因兩側(cè)的脫氧核苷酸序列設(shè)計(jì)引物；培育抗蟲棉的工程屬于基因工程，基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建；根據(jù)目的基因兩側(cè)的限制酶分布可知，為避免目的基因反向插入帶來的不正常表達(dá)，應(yīng)該選用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒，由于限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切以后產(chǎn)生相同的黏性末端，故可選擇HindIII和Sau3AI進(jìn)行切割；在處理質(zhì)粒的時(shí)候應(yīng)選擇在啟動子和終止子之間的兩種酶進(jìn)行切割，且不能同時(shí)破壞兩種標(biāo)記基因，故可選擇HindII和BamHI酶進(jìn)行切割。（2）①將抗蟲基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)時(shí)，除了采用我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的花粉管通道法，還可以采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，使用該方法時(shí)，應(yīng)將抗蟲基因插入到質(zhì)粒的T－DNA區(qū)域。②由于選擇的酶是HindII和BamHI酶對質(zhì)粒進(jìn)行切割，破壞了Y抗生素抗性基因，故應(yīng)選含有X抗生素的培養(yǎng)基篩選含有重組質(zhì)粒的細(xì)胞；本技術(shù)中基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，故可利用抗原-抗體雜交在分子水平上的檢測：若出現(xiàn)雜交帶，則證明表達(dá)成功。③據(jù)圖可知，飼喂NaPI轉(zhuǎn)基因的蟲體質(zhì)量較對照組差，且每株棉鈴蟲數(shù)較對照組少，故NaPI轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳。16．取兩支20mL的試管，各加入