高中生物同步備課系列【備作業(yè)】3.2 基因工程的基本操作程序（解析版）-人教2019版選擇性必修3

3.2基因工程的基本操作程序一、單選題（本大題共18小題，共18.0分）1.基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的，在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是（）A.人工合成基因 B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)【答案】C【解析】【分析】本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶能力?！窘獯稹緼.人工合成基因需要堿基互補(bǔ)配對(duì)，A符合題意；B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合需要堿基互補(bǔ)配對(duì)，B符合題意；C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需要堿基互補(bǔ)配對(duì)，C不符合題意；D.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)需要堿基互補(bǔ)配對(duì)，D符合題意。故選C。2.基因工程步驟不包括（）A.對(duì)染色體進(jìn)行改造 B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D.目的基因的檢測(cè)與鑒定【答案】A【解析】【試題解析】【分析】本題考查基因工程知識(shí)點(diǎn)，主要考查基因工程步驟。屬于識(shí)記內(nèi)容。基因工程步驟包括目的基因提取，目的基因與運(yùn)載體合、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定?！窘獯稹緼目的基因提取，沒(méi)有對(duì)染色體改造，A錯(cuò)誤；B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，B正確；C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，C正確；D.目的基因的檢測(cè)與鑒定，D正確；故選A3.下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（）A.DNA重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C.質(zhì)粒是常用的運(yùn)載體，存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物的細(xì)胞中，是能夠自主復(fù)制的很小的鏈狀DNA分子D.操作的步驟包括：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程的原理及技術(shù)，重點(diǎn)考查不同工具的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA連接酶、限制酶和運(yùn)載體的作用，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查?！窘獯稹緼.DNA重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶，運(yùn)載體不屬于酶，A錯(cuò)誤；B.一種限制酶都只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，即具有特異性，B錯(cuò)誤；C.質(zhì)粒是常用的運(yùn)載體，存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物的細(xì)胞中，是能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子，C錯(cuò)誤；D.操作的步驟包括：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定，D正確。故選D。4.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（）A.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物B.限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時(shí)才用C.重組質(zhì)粒的形成只能在細(xì)胞內(nèi)完成D.質(zhì)粒分子上的抗性基因有利于目的基因的表達(dá)【答案】A【解析】【分析】本題考查基因工程的原理及技術(shù)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查。1.DNA重組技術(shù)至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶、運(yùn)載體。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(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，而且要易從供體細(xì)胞分離出來(lái)。3.基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲??；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與表達(dá)?！窘獯稹緼.目的基因可來(lái)自動(dòng)植物和微生物，受體細(xì)胞也可來(lái)自動(dòng)植物或微生物，A正確；B.基因工程中的基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程中，需要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，B錯(cuò)誤；C.重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞外完成的，C錯(cuò)誤；D.質(zhì)粒分子上的抗性基因可用于篩選含重組DNA的細(xì)胞，但不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)，D錯(cuò)誤。故選A。5.科研人員以抗四環(huán)素基因?yàn)闃?biāo)記基因，通過(guò)基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的β-珠蛋白，治療鼠的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不合理的是（）A.用編碼序列加啟動(dòng)子、抗四環(huán)素基因等元件來(lái)構(gòu)建表達(dá)載體B.利用小鼠DNA分子通過(guò)PCR克隆出β-珠蛋白基因的編碼序列C.用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入β-珠蛋白編碼序列的大腸桿菌D.用Ca2＋處理大腸桿菌后，將表達(dá)載體導(dǎo)入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的概念、原理、操作步驟等，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)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(dòng)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。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！窘獯稹緼.基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、目的基因、標(biāo)記基因和終止子，因此用β-珠蛋白編碼序列加啟動(dòng)子、抗四環(huán)素基因等元件來(lái)構(gòu)建基因表達(dá)載體，A正確；B.利用小鼠DNA分子通過(guò)PCR克隆出β-珠蛋白基因的編碼序列，B正確；C.標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入β-珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；D.標(biāo)記基因是四環(huán)素抗性基因，因此受體細(xì)胞不能具有四環(huán)素抗性，即用Ca2+處理大腸桿菌后，將表達(dá)載體導(dǎo)入不具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中，D錯(cuò)誤。故選D。6.有關(guān)基因工程操作的基本步驟，正確的是（）①目的基因的檢測(cè)與鑒定②獲取目的基因③構(gòu)建基因表達(dá)載體④將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞A.②④①③ B.②③④① C.②①③④ D.①②④③【答案】B【解析】【分析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，只要考生識(shí)記基因工程的概念及操作步驟即可正確答題，屬于考綱識(shí)記層次的考查。對(duì)于此類試題，需要考生掌握牢固的基礎(chǔ)知識(shí)?！窘馕觥炕蚬こ逃纸蠨NA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程的基本操作步驟主要包括四步：（1）目的基因的獲?。唬?）基因表達(dá)載體的構(gòu)建；（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定。綜上所述，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。7.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（）A.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物B.限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時(shí)才用C.重組質(zhì)粒的形成只能在細(xì)胞內(nèi)完成D.質(zhì)粒分子上的抗性基因有利于目的基因的表達(dá)【答案】A【解析】【分析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)基因工程的工具、目的基因、重組質(zhì)粒的構(gòu)建的知識(shí)的理解能力。【解答】A.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物，A正確；B.限制性內(nèi)切酶不只在獲得目的基因時(shí)用，構(gòu)建重組質(zhì)粒是也需要限制性內(nèi)切酶處理運(yùn)載體，B錯(cuò)誤；C.重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞外完成，C錯(cuò)誤；D.質(zhì)粒分子上的抗性基因有利于含目的基因的受體細(xì)胞的篩選，D錯(cuò)誤。故選A。8.為了增加菊花的花色類型，研究者從某植物中克隆出花色基因C（圖1），擬將其與質(zhì)粒（圖2）重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖茿.構(gòu)建此重組質(zhì)粒只能用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花的愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞C.在培養(yǎng)基中添加青霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞D.用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否在菊花細(xì)胞中成功轉(zhuǎn)錄【答案】C【解析】【分析】本題以增加菊花花色類型為材料背景，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?！窘獯稹緼.據(jù)圖分析可知，在目的基因的兩端、啟動(dòng)子和終止子之間都有限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ的切割位點(diǎn)，因此可以用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒，之后再用DNA連接酶連接形成基因表達(dá)載體，A正確；B.將目的基因?qū)氲街参锛?xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，可以將目的基因C導(dǎo)入到農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA段，之后再用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞中染色體上的DNA上，B正確；C.圖2中顯示標(biāo)記基因是潮霉素抗性基因，應(yīng)該在培養(yǎng)基中添加潮霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞，C錯(cuò)誤；D.要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)，檢測(cè)C基因是否在菊花細(xì)胞中成功轉(zhuǎn)錄，可采用分子雜交方法，D正確。故選C。9.利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶（CarE）制劑，用于降解某種農(nóng)藥的殘留，基本流程如圖。下列敘述正確的是（）A.過(guò)程①的反應(yīng)體系中需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶和核糖核苷酸B.過(guò)程②需使用限制酶和DNA聚合酶，是基因工程的核心步驟C.過(guò)程③需要使用NaCl溶液制備感受態(tài)的大腸桿菌細(xì)胞D.過(guò)程④可利用DNA分子雜交技術(shù)鑒定CarE基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞【答案】D【解析】【分析】本題考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記基因工程的操作步驟，通過(guò)操作步驟確定圖中各標(biāo)號(hào)表示的生理過(guò)程；識(shí)記PCR技術(shù)中不需要解旋酶；識(shí)記目的基因?qū)胛⑸锏姆椒ǖ龋y度不大，屬于考綱中識(shí)記、理解層次的考查。分析圖解：圖中過(guò)程①表示利用mRNA通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法合成相應(yīng)的DNA；過(guò)程②表示利用PCR技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增；過(guò)程③表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；過(guò)程④表示通過(guò)篩選獲得工程菌?！窘獯稹緼.過(guò)程①表示通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，該過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶和脫氧核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；B.過(guò)程②需使用限制酶和DNA連接酶構(gòu)建基因表達(dá)載體，是基因工程的核心步驟，B錯(cuò)誤；C.過(guò)程③常用Ca2+處理大腸桿菌使其成為易于吸收DNA的感受態(tài)細(xì)胞，C錯(cuò)誤；D.過(guò)程④可利用DNA分子雜交技術(shù)鑒定CarE基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，D正確。故選D。10.圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯(cuò)誤的是（）A.若通過(guò)PCR技術(shù)提取該目的基因，應(yīng)該選用引物甲和引物丙B.圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切C.若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中，需選用感受態(tài)的大腸桿菌D.在受體細(xì)胞中，氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時(shí)表達(dá)【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程操作步驟的相關(guān)知識(shí)，解題關(guān)鍵是學(xué)生對(duì)基因工程操作過(guò)程的理解與掌握。【解答】A.由引物的延伸方向可知，在該P(yáng)CR技術(shù)提取該目的基因時(shí)，應(yīng)選用引物甲和引物丙，因?yàn)檫@兩種引物的延伸方向中包括著目的基因的序列，A正確；B.由于限制酶Sau3AI只在目的基因上有切點(diǎn)，在質(zhì)粒上沒(méi)有切點(diǎn)，所以不能用它進(jìn)行切割，限制酶BamHI在四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因上都有切點(diǎn)，用它切割會(huì)破壞質(zhì)粒上的兩種標(biāo)記基因，所以不能用它進(jìn)行切割，限制酶BclI和限制酶HindIII在目的基因和質(zhì)粒上都有切點(diǎn)，且不同時(shí)破壞兩種標(biāo)記基因，所以在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，選擇限制酶BclI和限制酶HindIII對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，B正確；C.處于感受態(tài)的大腸桿菌才更容易從細(xì)胞外吸收DNA分子，所以將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌時(shí)，大腸桿菌應(yīng)處于感受態(tài)，C正確；D.當(dāng)用限制酶BclI和限制酶HindIII對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行切割時(shí)，破壞了氨芐青霉抗性基因，所以在受體細(xì)胞中氨芐青霉抗性基因不能表達(dá)，目的基因可以表達(dá)，D錯(cuò)誤。故選D。11.抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定作用，下圖表示抗菌肽生產(chǎn)過(guò)程，相關(guān)說(shuō)法正確的是（）克隆目的基因→導(dǎo)入酵母菌→篩選菌種→甲醇誘導(dǎo)抗菌肽表達(dá)A.用PCR克隆目的基因需要RNA聚合酶B.基因表達(dá)載體包含起始密碼和終止密碼C.篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì)D.酵母菌作為受體細(xì)胞的原因可能與抗菌肽的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程的知識(shí)點(diǎn)，熟知基因工程的原理及操作過(guò)程是解題的關(guān)鍵。【解答】A.用PCR克隆目的基因時(shí)，利用高溫變性，將模板DNA解旋，利用DNA聚合酶作用下延伸，不需要RNA聚合酶，A錯(cuò)誤；B.起始密碼和終止密碼位于mRNA上，B錯(cuò)誤；C.基因探針檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞或目的基因是否轉(zhuǎn)錄成mRNA，C錯(cuò)誤；D.原核生物沒(méi)有具膜的細(xì)胞器，而酵母菌作為受體細(xì)胞的原因是具有加工蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，D正確。故選D。12.研究人員將魚(yú)的抗凍基因?qū)敕洋w內(nèi)，獲得抗凍能力明顯提高的番茄新品種。下列操作合理的是（）A.設(shè)計(jì)相應(yīng)DNA單鏈片段作為引物，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因B.利用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶構(gòu)建基因表達(dá)載體C.將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄體細(xì)胞之前需用Ca2+處理細(xì)胞D.運(yùn)用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)抗凍基因是否在番茄細(xì)胞中表達(dá)【答案】A【解析】【分析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查了考生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界中的一些生物問(wèn)題的能力?！窘獯稹緼.設(shè)計(jì)相應(yīng)DNA單鏈片段作為引物，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，A正確；B.利用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶構(gòu)建基因表達(dá)載體，B錯(cuò)誤；C.將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄體細(xì)胞可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，受體細(xì)胞為微生物時(shí)，可采用Ca2+處理微生物細(xì)胞，C錯(cuò)誤；D.運(yùn)用抗原-抗體技術(shù)檢測(cè)抗凍基因是否在番茄細(xì)胞中表達(dá)，D錯(cuò)誤。故選A。13.運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將奶牛細(xì)胞中編碼凝乳酶的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌細(xì)胞中，達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)凝乳酶的目的。下圖表示用作運(yùn)載體的質(zhì)粒和目的基因所在DNA片段。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖牵ǎ〢.用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA連接酶構(gòu)建基因的表達(dá)載體B.用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出的即為導(dǎo)入目的基因的細(xì)菌C.可用PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因D.用Ca2+處理大腸桿菌使其易于轉(zhuǎn)化【答案】B【解析】【分析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能從題圖中提取有效信息并結(jié)合這些信息，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結(jié)論的能力?！窘獯稹緼.由圖可知，為了獲得凝乳酶基因，可用限制酶BamHⅠ、PstⅠ切割目的基因，在用DNA連接酶構(gòu)建基因的表達(dá)載體，A正確；B.由圖可知，抗四環(huán)素基因被破壞，而抗氨芐青霉素基因沒(méi)有被破壞，故用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基來(lái)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，但篩選出的目的菌中不一定含有目的基因，可能只含有質(zhì)粒，B錯(cuò)誤；C.可用PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因，C正確；D.用Ca2+處理大腸桿菌使其易于轉(zhuǎn)化，D正確。故選B。14.下圖是利用基因工程培育抗蟲(chóng)植物的示意圖。以下相關(guān)敘述正確的是()A.②的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B.③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C.④的染色體上若含抗蟲(chóng)基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力?！窘獯稹緼.重組質(zhì)粒的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參與，DNA聚合酶一般用于DNA復(fù)制過(guò)程，A錯(cuò)誤；B.③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到植物細(xì)胞的染色體上，B錯(cuò)誤；C.如果受體細(xì)胞的染色體上含抗蟲(chóng)基因，只能說(shuō)明抗蟲(chóng)基因成功整合到受體細(xì)胞的染色體上，不代表該基因就一定能成功表達(dá)，因此不能確定⑤是否表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀，C錯(cuò)誤；D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異，D正確。故選D。15.玉米自交系（遺傳穩(wěn)定的育種材料）B具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性質(zhì)，但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株，為使其獲得抗除草劑性狀，可以通過(guò)轉(zhuǎn)基因手段獲得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ)，技術(shù)路線如下圖。下列相關(guān)敘述不正確的是A.玉米自交系B為了保持優(yōu)良性狀，原則上需要保證育種得到的都是純合子B.為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則是Ti質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)和酶切后G基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同C.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí)，T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，因此篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，需使用含抗生素的選擇培養(yǎng)基D.為了得到穩(wěn)定遺傳的抗除草劑玉米自交系A(chǔ)，應(yīng)在組培得到植株后進(jìn)一步進(jìn)行自交【答案】C【解析】【分析】本題考查植物基因工程相關(guān)知識(shí)，理解植物基因工程的操作過(guò)程是解題的關(guān)鍵?！窘獯稹緼.玉米自交系B為了保持優(yōu)良性狀，原則上需要保證育種得到的都是純合子，純合子自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，A正確；B.為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則是Ti質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)和酶切后G基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同，B正確；C.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí)，T-DNA攜帶插入其內(nèi)的片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，因此篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織，需使用含除草劑的選擇培養(yǎng)基，C錯(cuò)誤；D.為了得到穩(wěn)定遺傳的抗除草劑玉米自交系A(chǔ)，應(yīng)在組培得到植株后進(jìn)一步進(jìn)行自交，D正確。故選C。16.為增加玉米抗旱性，研究者構(gòu)建含有某微生物抗旱基因E的重組質(zhì)粒，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞中，用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交檢測(cè)后，經(jīng)進(jìn)一步鑒定，篩選出抗旱的轉(zhuǎn)基因玉米。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A.提取該微生物mRNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA，通過(guò)PCR可獲得大量目的基因B.將重組質(zhì)粒置于經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌懸液中，可獲得轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將E基因轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞需要嚴(yán)格無(wú)菌操作D.用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交，可在個(gè)體水平檢測(cè)轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀【答案】D【解析】【分析】本題考查基因工程，意在考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶能力、

分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?！窘獯稹緼.提取該微生物mRNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA，通過(guò)PCR可獲得大量目的基因，A正確；B.將重組質(zhì)粒置于經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌懸液中，可獲得轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌，B正確；C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將E基因轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞需要嚴(yán)格無(wú)菌操作，以防止雜菌污染，導(dǎo)致失敗，C正確；D.用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交，可在分子水平檢測(cè)轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀，D錯(cuò)誤。故選D。17.Bcl-2基因是細(xì)胞凋亡抑制基因，可以利用PCR技術(shù)檢測(cè)其轉(zhuǎn)錄水平，進(jìn)而了解該基因與不同胚胎時(shí)期細(xì)胞凋亡的關(guān)系。如圖為克隆豬的培育及Bcl-2基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.圖中A細(xì)胞表示去核的卵母細(xì)胞，B細(xì)胞表示體細(xì)胞B.在早期胚胎發(fā)育的不同時(shí)期提取的總mRNA是不同的C.獲得的cDNA可用于克隆豬基因組的測(cè)序D.在PCR過(guò)程中，（Bcl-2cDNA）/cDNA的比值反映Bcl-2基因的轉(zhuǎn)錄水平【答案】C【解析】【分析】本題以社會(huì)熱點(diǎn)為素材，結(jié)合克隆豬的培育及該基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程圖，考查胚胎工程和基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)核移植、早期胚胎發(fā)育、PCR技術(shù)的理解和應(yīng)用能力?！窘獯稹緼.圖中A細(xì)胞為核移植的受體細(xì)胞，應(yīng)該為去核的卵母細(xì)胞，B為提供細(xì)胞核的體細(xì)胞，A正確；B.由于基因的選擇性表達(dá)，因此在早期胚胎發(fā)育的不同時(shí)期提取的總mRNA是不同的，B正確；C.mRNA→cDNA的過(guò)程表示逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，該過(guò)程獲得的cDNA中沒(méi)有啟動(dòng)子、內(nèi)含子等，不能用于克隆豬基因組的測(cè)序，C錯(cuò)誤；D.在PCR過(guò)程中可檢測(cè)出cDNA中Bcl-2cDNA的分子數(shù)，進(jìn)而計(jì)算總mRNA中Bcl-2mRNA的分子數(shù)，從而反映出Bcl-2基因的轉(zhuǎn)錄水平，D正確。故選C。18.動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器是一項(xiàng)利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生物發(fā)酵，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)可供治療人類疾病或用于保健的活性蛋白質(zhì)的現(xiàn)代生物技術(shù)。目前科學(xué)家已在牛和羊等動(dòng)物的乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等重要藥品，大致過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.通過(guò)③形成的重組質(zhì)粒具有人的藥用蛋白基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因B.④通常采用顯微注射法C.在轉(zhuǎn)基因母牛的乳腺細(xì)胞中人的藥用蛋白基因才會(huì)得以表達(dá)，因此可以從乳汁中提取藥物D.該技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、易提取【答案】A【解析】【分析】本題考查基因工程的應(yīng)用，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，關(guān)注對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重大影響和意義的生物學(xué)新進(jìn)展以及生物科學(xué)發(fā)展史上重要事件的能力?！窘獯稹緼.要讓藥用蛋白基因在乳腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá)并分泌含藥物的乳汁，重組質(zhì)粒上還必須具有乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件，A錯(cuò)誤；B.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物通常利用的受體細(xì)胞是受精卵，采用顯微注射技術(shù)導(dǎo)入重組質(zhì)粒，B正確；C.只有母牛到達(dá)泌乳期，乳腺細(xì)胞才會(huì)表達(dá)相應(yīng)的藥用蛋白基因，乳汁中含有藥物，C正確；D.從乳汁里提取藥物，優(yōu)點(diǎn)突出，使動(dòng)物本身成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”，D正確。故選A。二、識(shí)圖作答題（本大題共2小題，共24.0分）19.2020年初，國(guó)內(nèi)牛奶制品因?yàn)槟敛葸M(jìn)口成本上漲而漲價(jià)的現(xiàn)象引起了人們的關(guān)注。紫花苜蓿是一種重要的牧草，某研究團(tuán)隊(duì)擬將耐鹽基因HLAl導(dǎo)入紫花苜蓿中培育耐鹽牧草，具體實(shí)驗(yàn)流程如圖甲，圖乙是載體pCHLAl中T-DNA示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）過(guò)程②為_(kāi)_______的構(gòu)建，是基因工程的核心，此過(guò)程還需要使用的工具是________。（2）過(guò)程③常用的轉(zhuǎn)化方法是________，轉(zhuǎn)化是指________________________。（3）已知Basta是一種除草劑，則為達(dá)到培養(yǎng)并篩選的目的，過(guò)程④的培養(yǎng)基所含的成分必須有無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、________________________。（4）過(guò)程④得到的幼苗________________（填“一定”或“一定不”或“不一定”）含有HLAl基因，為進(jìn)一步確認(rèn)，可用PCR擴(kuò)增的方法進(jìn)行鑒定，則進(jìn)行PCR反應(yīng)的引物應(yīng)根據(jù)________________設(shè)計(jì)，PCR的原理是________________________________。（5）要檢測(cè)目的基因是否插入到苜蓿組織細(xì)胞的染色體DNA上，可采用________________技術(shù)，判斷本實(shí)驗(yàn)的目的是否達(dá)到，還應(yīng)進(jìn)行________________實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮浚?）基因表達(dá)載體；限制性核酸內(nèi)切酶（或限制酶）、DNA連接酶（寫了質(zhì)?；蜉d體不給分）（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程

（3）植物激素、Basta（必須同時(shí)回答到這兩種成分）

（4）不一定；HLA1基因序列；DNA雙鏈復(fù)制的原理（5）DNA分子雜交；耐鹽檢測(cè)【解析】【分析】本題考查基因工程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，熟知基因工程的原理、使用工具和操作過(guò)程是解題的關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單。【解答】（1）過(guò)程①為從酵母菌中獲取目的基因，過(guò)程②為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，需要的工具是限制酶和DNA連接酶。（2）過(guò)程③將基因表達(dá)載體導(dǎo)入苜蓿愈傷組織細(xì)胞中，常用的轉(zhuǎn)化方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。（3）已知Basta是一種除草劑，則為達(dá)到培養(yǎng)并篩選的目的，過(guò)程④（再分化）的培養(yǎng)基所含的成分必須有無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)、植物激素和Basta（便于篩選）。（4）過(guò)程④得到的幼苗不一定含有HAL1基因，可能存在僅導(dǎo)入了空載體的情況，為進(jìn)一步確認(rèn)，可用PCR擴(kuò)增的方法進(jìn)行鑒定，則進(jìn)行PCR反應(yīng)的引物應(yīng)根據(jù)HAL1基因序列進(jìn)行設(shè)計(jì)，PCR的原理是DNA雙鏈復(fù)制的原理。（5）要檢測(cè)目的基因是否插入到苜蓿組織細(xì)胞的染色體DNA上，可采用DNA分子雜交技術(shù)，判斷本實(shí)驗(yàn)的目的是否達(dá)到，還應(yīng)進(jìn)行耐鹽檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。20.（一）回答下列與細(xì)菌培養(yǎng)相關(guān)的問(wèn)題。（1）在細(xì)菌培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中能同時(shí)提供碳源、氮源的成分是________(填“蛋白胨”“葡萄糖”或“NaNO3”)。通常，制備培養(yǎng)基時(shí)要根據(jù)所培養(yǎng)細(xì)菌的不同來(lái)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，其原因是__________。硝化細(xì)菌在沒(méi)有碳源的培養(yǎng)基上_______(填“能夠”或“不能”)生長(zhǎng)，原因是________（2）在純化細(xì)菌的過(guò)程中，制備稀釋液時(shí)，先將樣品充分搖勻，以無(wú)菌吸管吸取樣品_____mL放入裝有225mL無(wú)菌水錐形瓶中，充分振蕩，制成1∶10的樣品液。（3）單個(gè)細(xì)菌在平板上會(huì)形成菌落，研究人員通?？筛鶕?jù)菌落的形狀、大小、顏色等特征來(lái)初步區(qū)分不同種的微生物，原因是_____________（4）有些使用后的培養(yǎng)基在丟棄前需要經(jīng)過(guò)________處理，這種處理可以殺死丟棄物中所有的微生物。（二）某轉(zhuǎn)基因牛的生產(chǎn)技術(shù)流程如圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：（1）利用過(guò)程①的方法構(gòu)建的基因文庫(kù)是________________(填“基因組文庫(kù)”或“部分基因文庫(kù)”)；PCR技術(shù)需在一定的____________中進(jìn)行；PCR擴(kuò)增過(guò)程經(jīng)過(guò)變性、復(fù)性和__________三個(gè)步驟。（2）轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素基因的?？赏ㄟ^(guò)乳腺細(xì)胞分泌乳汁來(lái)生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素，過(guò)程②中，將目的基因與_________的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起構(gòu)建重組質(zhì)粒，通過(guò)_________技術(shù)將其導(dǎo)入受精卵中，然后利用胚胎工程的_________________(答出2項(xiàng))技術(shù)手段獲得轉(zhuǎn)