第三章 基因工程—2023-2024学年高二生物学苏教版（2019）选择性必修三单元检测卷（B卷）

这是一份第三章 基因工程—2023-2024学年高二生物学苏教版（2019）选择性必修三单元检测卷（B卷），共20页。
第三章 基因工程（B卷） 考试时间：75分钟 满分：100分一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( )A.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得2.作为基因工程的运输工具——载体，必须具备的条件及理由对应不正确的是( )A.能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入C.具有某些标记基因，以便目的基因能够准确定位与其结合D.对宿主细胞无伤害，亦不影响宿主细胞的正常生命活动3.胰岛素可用于治疗糖尿病，我国科学家打破国外技术垄断，研发了拥有自主知识产权的重组人胰岛素药物，下列叙述错误的是( )A.用PCR技术扩增人胰岛素基因时，每次循环包括变性、复性、延伸三步B.构建人胰岛素基因表达载体时，需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酵C.大肠杆菌细胞经Ca2+处理后，更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体D.抗原-抗体杂交法不能检测人胰岛素基因表达载体是否导入大肠杆菌细胞4.科学家利用PCR 技术扩增人乳头瘤病毒 HPV-16L1 基因，构建了含HPV-16L1 基因的表 达载体 pBI-L1,经根瘤农杆菌介导转化，获得了转基因烟草植株。该技术利用转基因烟草作为生物反应器，生产出了纯度较高的 HPV-16L1 蛋白。下列说法错误的是( )A.利用PCR 扩增HPV-16L1 基因的前提是已知该基因的一段碱基序列B.构建表达载体 pBI-L1时可使用两种不同限制酶以确保正确连接C.必须选用烟草的受精卵作为受体细胞才能保证每个细胞中含有目的基因D.可以用抗原一抗体杂交法检测再生植株是否表达出 HPV-16L1 蛋白5.科学家选取纤维素酶分子中若干个氨基酸位点作为改造点，结合中心法则原理，构建了“小而精”的突变体文库，最终获得催化效率更高的纤维素酶分子。下列说法错误的是( )A.改造纤维素酶分子的前提是已知纤维素酶的氨基酸序列及其空间结构B.该过程设计出的高效纤维素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白质C.该过程的实质是对纤维素酶基因在分子水平上进行改造D.纤维素酶和高效纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同6.大肠杆菌经溶菌酶和阴离子去垢剂（SDS）处理后，其拟核DNA会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，其所含的质粒分布在上清液中。利用上述原理可初步获得质粒。对质粒进行粗提取和鉴定，所得电泳图如下，下列分析错误的是( )A.DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以用冷酒精析出上清液中的DNAB.DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中后，用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下鉴定DNAC.用限制酶Ⅰ和Ⅱ分别处理提取的产物，电泳出现图示结果，说明未提取到质粒D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果7.番茄作为一种常见的蔬菜，在日常生活中的需求量较大；但是番茄在较低温度下运输或储存的过程中容易出现冻伤的现象，从而影响其口感和品质。科学家利用基因工程技术培育出抗冻的转基因番茄。如图为外源DNA片段和质粒上标出的酶切位点及相关基因，其中AFPs基因为抗冻基因。下列相关叙述错误的是( )A.图中的外源DNA用BamHⅠ切割后，会破环4个磷酸二酯键B.获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间C.应用BamHⅠ和HindⅢ切割含AFPs基因的DNA片段和质粒，以避免目的基因自连或反接D.能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中一定都含有AFPs基因8.据研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。如图为某科研机构研制新冠疫苗的部分过程。下列叙述错误的是( )A.对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因单链作探针B.使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的全部核苷酸序列C.过程②通常是将S基因和载体连接以构建基因表达载体D.S基因与培养的动物的细胞核DNA成功整合是其稳定遗传的关键9.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（pBI121）结合，然后导入棉花细胞。下列操作与实验目的不符的是( )A.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.与只用KpnⅠ相比，用KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确C.将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞D.用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。10.小鼠肿瘤转移抑制基因（kissl基因）仅在特定组织中表达。在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kissl基因启动子的特定区域结合，激活kissl基因的转录。研究者扩增了kissl基因启动子不同长度的片段P1、P2、P3和P4，分别构建这些片段与绿色荧光蛋白基因（G）融合的载体，转入体外培养的特定细胞中，在培养液中添加雌激素，以确定不同片段的转录活性。下列叙述错误的是( )A.利用PCR技术获得不同长度的kiss1基因启动子片段，需要使用五种引物B.应选择有kiss1基因但不能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞C.在细胞中表达出绿色荧光强度高的片段具有较高的转录活性D.该启动子能响应外源激素信号，可在基因工程中发挥重要作用11.人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染最有效的方法。乙肝疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。如图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，则菌落呈白色。下列相关说法错误的是( )A.过程①最好的限制酶选择方案是BamHⅠ和EcoRⅠB.为了使重组质粒中的目的基因正常表达，还需要插入启动子和终止子C.过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal，长出的白色大肠杆菌菌落为所需菌落D.基因工程疫苗比血源性疫苗更安全，但仍可能出现病毒的增殖和感染12.某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，通过一定的技术，使青蒿素合成过程的某一关键酶基因（fps基因）在野生青蒿中得到了过量表达，其过程如图所示。下列叙述错误的是( )A.PCR过程中，变性阶段温度需要控制在90℃以上，目的是破坏氢键B.构建重组质粒过程中，目的基因需插入Ti质粒的T-DNA上C.农杆菌的作用是感染植物，并将目的基因转移到植物细胞中D.用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否表达13.图1表示某种DNA分子上的多种限制酶切割位点，图2表示EcoRⅠ、BamHⅠ、Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列和切割位点，下列相关叙述错误的是( )A.在使用限制酶切割DNA分子的同时，还必须用解旋酶解开DNA双链B.获取该目的基因可采用EcoRⅠ和BamHⅠ进行酶切C.Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切该DNA分子会产生相同的黏性末端D.能被Sau3AⅠ切割的序列也能被BamHⅠ切割14.限制性内切核酸酶介导的整合技术（REMI）是一种研究基因的新方法。用限制酶酶切得到的线性质粒与该酶组成的转化混合物进入并转化细胞时，会切割受体细胞基因组，产生与线性质粒互补的黏性末端，线性质粒通过碱基配对插入基因组。如果插入发生在一个已知基因的内部，则该基因的功能可能改变或丧失，即发生了基因突变。下列相关叙述正确的是( )A.当外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞B.REMI技术引发的基因突变具有随机性，且限制酶识别序列越长，随机性越大C.所有的限制酶都具有专一性D.限制酶、DNA连接酶、载体是REMI技术的三种分子工具15.戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，其基因组中ORF2基因编码的ORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我国科研人员利用基因工程，将ORF2基因导入大肠杆菌细胞，最终从大肠杆菌中提取ORF2蛋白并制成疫苗。下列分析正确的是( )A.利用特定引物对病毒的RNA直接进行PCR扩增即可获得目的基因B.戊型肝炎病毒与大肠杆菌的遗传物质相同，所以能实现基因重组C.构建基因表达载体时，需将ORF2基因与启动子连接D.利用该方法获得的疫苗会诱发体液免疫，刺激机体产生相应抗体和记忆细胞16.亚洲棉的突变型光籽和野生型毛籽是一对相对性状，研究发现，亚洲棉某突变体的光籽表型与8号染色体的~880kb至~903kb区间相关，研究人员根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物进行PCR，扩增后电泳结果如图所示，下列说法正确的是( )A.提取该突变体和野生型亚洲棉的8号染色体上的DNA进行PCRB.图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的C.据图分析可知，相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较近D.该突变体出现的根本原因是引物6对应区间发生了碱基对的替换17.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用a酶切割，把得到的产物用b酶切割，得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列说法错误的是( )A.在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列均为3个B.a酶与b酶切出的黏性末端能相互连接C.a酶与b酶切断的化学键不同D.用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒，一定能得到4种切割产物18.光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A（含大约256个碱基对）在棉花种质资源创制中的利用价值，研究人员将A基因转入到棉花中，利用对棉花受体细胞进行检测，并通过电泳技术分析结果。该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图甲、乙所示，电泳检测结果如图丙。下列相关叙述错误的是( )A.操作过程中需要用到的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体B.构建表达载体时应选用BamHⅠ和HindⅢ这两种限制酶C.PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温和一次降温D.由图丙电泳结果可知，1、2、4号转基因棉花培育成功三、非选择题：本题共3小题，共36分。19.COR基因是植物的冷调节基因，其编码的亲水性多肽能保护细胞免受冻害，具有增强植物抗寒性的作用。转录因子CBF（由CBF基因控制合成）能够特异性结合下游靶基因启动子区，从而激活COR基因的表达以提高植物的抗寒性。将不同植物中获取的CBF基因和COR基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，转入植物体内能有效提高植物的低温耐受性。构建基因表达载体时需要根据载体和目的基因上的限制酶切割位点选择不同的限制酶，当遇到平末端和黏性末端不能连接时，可利用限制酶Klenow酶特有的5'→3'DNA聚合酶活性，将黏性末端补平后再与平末端连接。（1）研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段，根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B，则在PCR反应过程中需要经过__________次复制才会出现与CBF基因长度和序列完全吻合的产物；经过四次循环形成的产物中同时含有A引物和B引物的DNA占__________。（2）抗寒相关基因超量表达依赖于适宜的启动子。启动子可分为组成型启动子（每种组织器官中均发挥作用）、组织特异型启动子（特定组织器官中才能发挥作用）和诱导型启动子（特定条件刺激才能发挥作用），构建基因表达载体时可单独使用某一类型的启动子也可多种类型组合使用。从减少物质和能量消耗的角度出发，最好选择__________类型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达。（3）为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端，目的是__________。根据下图所示限制酶切割位点和识别序列，实验室中构建抗寒基因超量表达载体时，为实现经Xbal切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接，应选用的限制酶是__________。（4）转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后，可能与__________酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达。（5）科学家成功培育出抗寒基因超量表达的转基因植物后，筛选到一个AtNUP160基因突变的植株（atnup160突变体），已知AtNUP160基因表达产物能通过参与核孔复合体的形成影响RNA的出核转运，在植物抗寒过程中发挥重要的作用。研究发现，atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低，进而影响了COR基因的表达，植物抗寒能力减弱。由此推断atnup160突变体抗寒能力减弱的机理是____________________。20.干扰素（IFN）是一类糖蛋白，具有抗病毒、抗肿瘤等作用，其中重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物，已实现批量生产，被广泛应用于临床。回答下列相关问题：Ⅰ.利用大肠杆菌生产干扰素（1）外源基因在大肠杆菌中表达时，目的蛋白往往在细胞内凝集，形成无活性的固体颗粒，为此科研人员将ST-Ⅱ信号肽基因与目的基因拼接形成融合基因，构建了重组分泌表达载体，请推测ST-Ⅱ信号肽基因的作用：______。（2）编码人干扰素α-1b的原始基因在工程菌中的表达量偏低，科研人员将编码区前7个密码子中的3个改造成大肠杆菌中含量较高的tRNA对应的密码子类型，极大地提高了人干扰素α-1b的产量，改造之后的人干扰素α-1b基因表达的干扰索中氨基酸序列是否一定发生改变？并说明理由：______。（3）如图1所示，选用_______对质粒pBR322和由ST-Ⅱ信号肽基因与改造后的人干扰素α-1b基因形成的融合基因进行酶切。对大肠杆菌的筛选操作为：将细菌涂布到含有______的选择培养基上，从长出的每个单菌落中挑取部分细菌转涂到含有______的培养基上，不能生长的可能是导入成功的大肠杆菌。Ⅱ.利用乳腺生物反应器生产干扰素（1）图2中的干扰素基因从基因组文库中获取后，应与______的启动子等调控元件重组在一起，从而确保干扰素基因定位表达于动物乳腺。（2）在进行过程④之前，需对早期胚胎进行筛选和鉴定，科研人员取囊胚的______细胞，利用探针分别进行了两组鉴定：A.利用干扰素基因的cDNA制备探针进行分子杂交，得到如图3所示的结果，说明干扰素基因已成功导入，请分析出现甲、乙、丙、丁等结构的原因：______。B.利用SRY基因（位于Y染色体上）探针进行检测，将检测反应呈______（填“阳”或“阴”）性的胚胎进行移植。（3）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产干扰素的优势除了不需要进行上述B组的鉴定外，还不受转基因动物______的限制。21.抗除草剂转基因作物的推广可有效减轻除草劳动强度、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。（1）构建含除草剂抗性基因A的表达载体，传统的方法是目的基因通过______酶与载体进行重组。用于切割载体的限制酶，其识别序列______（填“能”或“不能”）出现在目的基因内部，可通过______技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列，以便构建表达载体。（2）为了减少限制酶识别序列的影响，科研人员研发了新的DNA重组方法一In-Fusion克隆技术（图2），其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子进行连接，类似同源重组。①科研人员希望应用以上技术构建含有A基因和GUS基因的重组DNA分子，首先获得了3种DNA分子，如图3，然后混合进行In-Fusion克隆反应。如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段，那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中加粗的片段_____。完成重组反应后，将表达载体加入经过______处理的农杆菌中。答案以及解析1.答案：C解析：A、启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，A错误；B、表达载体的复制启动于复制原(起)点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；C、标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；D、由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA,D错误。故选C。2.答案：C解析：A、作为运载体必须具备的条件之一是能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；B、作为运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便于目的基因的插入，B正确；C、作为运载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因，以便于重组后进行重组DNA分子的筛选，C错误；D、携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随着染色体DNA进行同步复制，同时运载体对宿主细胞无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存，D正确。故选C。3.答案：D解析：用PCR技术扩增人胰岛素基因时，每次循环包括变性、复性、延伸三步，A正确；构建人胰岛素基因表达载体时，需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶，B正确；大肠杆菌细胞经Ca2+处理后，更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体，C正确；抗原-抗体杂交法可检测人胰岛素基因表达载体是否导入大肠杆菌细胞，D错误。4.答案：C解析：本题主要考查基因工程，考查学生的解决问题能力。除选用烟草的受精卵作为受体细胞外，也可选用烟草的根尖分生区细胞作为受体细胞，然后通过植物组织培养使每个细胞中均含有目的基因，C项错误。5.答案：D解析：根据题意，题中改造纤维素酶分子的过程属于蛋白质工程，蛋白质工程的前提是已知纤维素酶的氨基酸序列及其空间结构，A正确；设计出的高效纤维素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白质，B正确；蛋白质工程的实质是对纤维素酶基因在分子水平上进行改造，C正确；纤维素酶和高效纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向相同，D错误。6.答案：C解析：DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，故可以用冷酒精析出上清液中的DNA,A正确；DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中后，用二苯胺试剂在沸水浴加热条件下对DNA进行鉴定，B正确；用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ分别处理提取的产物，均只得到一个条带，说明提取物是环状DNA，即提取物为质粒，C错误；用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果，D正确。7.答案：D解析：DNA为双链，图中的外源DNA片段中有两个BamHⅠ切割位点，因此图中的外源DNA用BamHⅠ切割后，会破坏4个磷酸二酯键，A正确；获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间，以保证自的基因能够表达，B正确；为了防止目的基因自连或反接，应该选择两种限制酶进行切割，在目的基因两端、质粒上分别形成两种黏性末端，结合题图可知选用BamHⅠ和HindⅢ，C正确；导入了重组DNA的细胞具有四环素抗性，但仅导入了质粒的细胞也具有四环素抗性，故能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中不一定含有AFPs基因，D错误。8.答案：B解析：核酸检测可使用带标记的S基因单链作探针，利用分子杂交技术检测样本是否含有新冠病毒的S基因，A正确；使用PCR选择性扩增不需要掌握S基因的全部核苷酸序列，只需要知道部分序列用于合成一对引物即可，B错误；过程②是构建基因表达载体，通常基因表达载体上需要有目的基因（S基因）、标记基因、启动子、终止子等，C正确；S基因整合到细胞核DNA分子中后能使S基因在细胞内稳定存在，S基因与动物细胞核DNA的成功整合是其稳定遗传的关键，D正确。9.答案：C解析：雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）均有BsaBⅠ酶切位点，所以用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA—ACA融合基因，A不符合题意；图中质粒与GNA—ACA上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnⅠ相比，用KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确，B不符合题意；由于重组质粒含有卡那霉素抗性基因，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符合题意；根据GNA—ACA融合基因的两端序列设计合适的引物，可以利用PCR技术检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中，D不符合题意。10.答案：B解析：结合图示可知，扩增不同长度的片段P1、P2、P3和P4，上游的引物不同，但下游的引物是相同的，因此利用PCR技术获得不同长度的kissl基因的启动子片段，需要使用五种引物，A正确；实验确定不同片段的转录活性，应选择有kissl基因且能表达的小鼠细胞作为转化的受体细胞，B错误；若某片段被转录，则绿色荧光蛋白基因也表达，在细胞中表达出绿色荧光强度高的片段具有较高的转录活性，C正确；在雌激素诱导下，细胞内信号转导系统可以与kissl基因启动子的特定区域结合，激活kissl基因的转录，因此该启动子能响应外源激素信号，可在基因工程中发挥重要作用，D正确。11.答案：D解析：题图过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，②表示将重组质粒导入受体细胞并筛选，③表示转基因大肠杆菌表达乙肝病毒外壳，④表示将乙肝病毒外壳作为疫苗接种，⑤表示疫苗受试者体内出现抗体的过程。过程①需要限制酶，BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位点位于目的基因两侧，用这两种酶切割可以获得完整的目的基因，质粒上也存在这两种酶的识别位点，且选取这两种酶切割可以保证目的基因和质粒的正确连接，避免目的基因的自身环化，A正确；为了使重组质粒中的目的基因正常表达，基因表达载体上还需要插入启动子和终止子，B正确；过程②表示将重组质粒导入受体细胞并筛选，在培养基中加青霉素和X-gal可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌，限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ破坏了质粒中的LacZ基因，而保留了青霉素抗性基因，故导入了目的基因的大肠杆菌能在含青霉素的培养基上生长，但不能利用X-gal，从而使菌落呈现白色，因此白色的大肠杆菌菌落即为所需菌落，C正确；基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳，并不含其遗传物质，所以不会出现病毒的增殖和感染，D错误。12.答案：D解析：利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解旋为单链的条件是加热至90℃以上，目的是破坏DNA分子中的氢键，A正确；构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，B正确；将目的基因导入植物细胞常用的是农杆菌转化法，农杆菌的作用是感染植物，并将目的基因转移到受体细胞中，C正确；用荧光标记的fps基因作为探针可以检测目的基因是否转入到青蒿基因组中，而检测目的基因是否表达，常用抗原一抗体杂交法，D错误。13.答案：AD解析：在使用限制酶切割DNA分子时，不需要用解旋酶解开DNA双链，A错误；EcoRⅠ和BamHⅠ的酶切位点位于目的基因的两侧，获取该目的基因可采用EcoRⅠ和BamHⅠ进行酶切，B正确；Sau3AⅠ和BamHⅠ识别的碱基序列不同，但Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切后产生的黏性末端相同，C正确；Sau3AⅠ和BamHⅠ识别的序列不同，BamHⅠ识别的序列能被Sau3AⅠ识别，但Sa3AI识别的序列不一定能被BamHⅠ识别，所以能被Sau3AⅠ切割的序列不一定能被BamHⅠ切割，D错误。14.答案：ACD解析：抗性基因属于标记基因，标记基因可将含有目的基因的重组质粒筛选出来，故当外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞，A正确；分析题意可知，REMI技术可引发基因突变，由于限制酶能够识别特定序列，并在特定位点进行切割，且限制酶识别的特定序列在基因中可能不止一处，切割具有随机性，故其引发的基因突变具有随机性，且限制酶识别序列越长，随机性越小，B错误；限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，即所有的限制酶都具有专一性，C正确；结合题意可知，REMI技术需要用限制酶切割质粒和受体细胞基因组，并相互连接整合到受体细胞发挥作用，需要用到限制酶、DNA连接酶、载体三种工具，D正确。15.答案：CD解析：需先将病毒的RNA逆转录，得到DNA后再根据DNA序列设计出特异性的引物进行PCR，以扩增出目的基因，A错误；戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA，大肠杆菌的遗传物质是DNA,B错误；基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等，要使目的基因在受体细胞中特异性表达，在构建基因表达载体时，需将ORF2基因与启动子等调控组件重组在一起，C正确；该疫苗属于抗原，会刺激机体产生体液免疫，进而产生相应抗体和记忆细胞（记忆B细胞），D正确。16.答案：ABC解析：ABC由于8号染色体的~880kb至~903kb区间与突变体的光籽表型相关，故提取突变体和野生型的8号染色体上的DNA进行PCR扩增，A正确；图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的，相对分子质量较大的扩增产物迁移速率较慢，与点样处的距离较近，B、C正确；根据题图所示，野生型和突变体经引物6扩增的产物不同，其中突变体的相应扩增产物较大，故可推知8号染色体上的引物6对应的区间发生碱基对的插入是该突变体光籽性状出现的根本原因，D错误。17.答案：CD解析： a酶可以把线性DNA分子切成4段，说明该DNA分子上有3个a酶切割位点，即a酶的识别序列有3个；由题图可知，b酶与a酶的识别序列不同，由表可知b酶在a酶切割后，又把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，再把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，再把500的DNA片段切成大小分别为300和200两个片段，说明该DNA分子上有3个b酶切割位点，即b酶的识别序列有3个，A正确。由题图可知，a酶与b酶切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B正确。限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，故a酶与b酶切断的化学键相同，C错误。质粒为环状DNA分子，故用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，可能得到3种切割产物，D错误。18.答案：ABD解析：A、操作过程中需要用到的工具酶有限制性内切核酸酶和DNA连接酶，载体不是酶，A错误；B、构建表达载体时应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，目的基会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象；B错误；C、PCR反应过程中每次循环都要经历目的各不相同的两次升温（第一次使目的基因变性，第二次使目的基因延伸）和一次降温（使目的基因复性），C正确；D、由图丙电泳结果可知，1、2、4号导入光敏色素基因A成功，但转基因棉花是否培育成功还需要进行生物个体水平上的鉴定，D错误。故选ABD。19.答案：（1）3；7/8（2）块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子（3）保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接（避免CBF基因和COR基因表达载体的自身环化以及CBF基因的反向连接）；SamⅠ、Klenow酶（4）RNA聚合（5）atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少，影响核孔复合体的形成，导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出核，转录因子CBF减少，使得COR基因的表达水平明显降低，产生保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少，植物抗寒能力减弱解析：（1）研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段，根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B，则在PCR反应过程中需要经过3次复制才会出现引物之间的DNA片段，该片段正好与CBF基因长度和序列完全吻合；经过四次循环形成的产物共有24=16，其中含有亲代DNA分子母链的DNA分子共有2个，其他的DNA分子均共同含有引物A和引物B，则经过四次循环形成的产物中同时含有A引物和B引物的DNA占（16-2）/16=7/8。（2）抗寒相关基因超量表达依赖于适宜的启动子。启动子可分为组成型启动子（每种组织器官中均发挥作用）、组织特异型启动子（特定组织器官中才能发挥作用）和诱导型启动子（特定条件刺激才能发挥作用），构建基因表达载体时可单独使用某一类型的启动子也可多种类型组合使用。为了达到减少物质和能量消耗目的，这里应该选择块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达。（3）为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端，这样可获得不同的黏性末端，保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接。根据下图所示限制酶切割位点和识别序列，实验室中构建抗寒基因超量表达载体时，目的基因CBF的两端有两种限制酶MunⅠ和XbaⅠ，COR基因表达载体中有两个限制酶切点，其中MunⅠ和HedⅠ限制酶切割后能形成相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下可实现连接，而XbaⅠ切割CBF基因后形成的是黏性末端无法与SamⅠ酶切割后形成的平末端相连接，因此，需要在XbaⅠ切割CBF基因后利用限制酶Klenow酶特有的5'→3'DNA聚合酶活性，将黏性末端补平后再与SamⅠ酶切割后平末端连接，所以，为实现经XbaⅠ切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接，应选用的限制酶是SamⅠ、Klenow酶。（4）转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后，可能与RNA聚合酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达，因为RNA聚合酶能启动基因的转录过程。（5）科学家成功培育出抗寒基因超量表达的转基因植物后，筛选到一个AtNUP160基因突变的植株（atnup160突变体），已知AtNUP160基因表达产物能通过参与核孔复合体的形成影响RNA的出核转运，在植物抗寒过程中发挥重要的作用。研究发现，atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低，进而影响了COR基因的表达，植物抗寒能力减弱。题意显示，atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少，影响核孔复合体的形成，导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出细胞核，转录因子CBF减少，使得COR基因的表达水平明显降低，产生保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少，植物抗寒能力减弱。20.答案：Ⅰ.（1）使目的蛋白分泌出细胞（有利于蛋白质的提取、纯化），并形成正确的空间结构（获得有活性的蛋白质）（2）不一定，因为一种氨基酸可对应多种密码子（或密码子的简并性或一种氨基酸可以由多种RNA转运）（3）酶B和酶C；氨苄青霉素；四环素Ⅱ.（1）乳腺蛋白基因（2）滋养层；A.干扰素基因的cDNA中无内含子等序列；B.阴（3）年龄解析：Ⅰ.（1）通过题干信息可推测，ST-Ⅱ信号肽基因的作用是使目的蛋白分泌出细胞（有利于蛋白质的提取、纯化），并形成正确的空间结构（获得有活性的蛋白质）。（2）因为一种氨基酸可对应多种密码子，所以改造之后的人干扰素α-1b基因表达的干扰素中氨基酸序列不一定发生改变。（3）如图1所示，由于酶A会将两个标记基因都破坏掉，故选用酶B和酶C对质粒pBR322和由ST~Ⅱ信号肽基因与改造后的人干扰素α-1b基因形成的融合基因进行酶切，形成的重组质粒中氨苄青霉素抗性基因未被破坏，而四环素抗性基因被破坏。因此，对大肠杆菌的筛选操作为：将细菌涂布到含有氨苄青霉素的培养基上，从长出的每个单菌落中挑取部分细菌转涂到含有四环素的培养基上，由于重组成功的菌株中四环素抗性基因被破坏，所以不能生长的可能是导入成功的大肠杆菌。Ⅱ.（1）图2中的干扰素基因从基因组文库中获取后，应与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，从而确保干扰素基因定位表达于动物乳腺。（2）在胚胎移植（④）前，需对早期胚胎进行筛选和鉴定，应取囊胚的滋养层细胞来进行。A.干扰素基因的cDNA中无内含子等序列，但是干扰素基因存在内含子等序列，所以干扰素基因的cDNA与干扰素基因碱基配对会形成甲、乙、丙、丁等非配对区域。B.乳腺生物反应器应选用雌性生物，故利用SRY基因（位于Y染色体上）探针进行检测，将检测反应呈阴性的胚胎进行移植。（3）乳腺生物反应器只能从哺乳期雌性生物的乳汁中获取产物，与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优，点是雌性和雄性生物的尿液中都可提取到产物，且不受年龄和时间的限制。21.答案：（1）限制酶和DNA连接;不能;PCR（2）①a、d;Ca2+（或CaCl2）②1、4；如图所示（3）除草剂；由于成功实现转化的愈伤组织中既有除草剂抗性基因A，也有GUS基因，而GUS基因（含有内含子）在真核细胞中表达，而在农杆菌中不表达，且表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此用无色物质K处理上述能正常生长的愈伤组织，出现蓝色的是实现成功转化的愈伤组织，无蓝色的是表面附着农杆菌的愈伤组织，即呈假阳性的愈伤组织解析：（1）构建含除草剂抗性基因A的表达载体，传统的方法是用限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体，而后通过DNA连接酶将目的基因和载体进行连接。目的基因内部不能有用于切割质粒的限制酶的识别序列，否则会导致目的基因被破坏；可通过PCR技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列，以便构建表达载体。（2）①利用In-Fusion克隆技术构建含有A基因和GUS基因的重组DNA分子，分析题图可知，如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段，说明A基因和GUS基因通过e片段实现连接，则引物1和4将产生与载体相连接的片段，因此引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中加粗的片段a、d。完成重组反应后，将表达载体加入经过Ca2+处理的农杆菌中，使其处于感受态。②为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落，可以选取引物和4扩增目的基因并进行电泳检测，若成功导入目1的基因，则会存在A基因和GUS基因发生融合的基因，若检测结果为阳性，则说明目的基因导入成功。由于阳性菌中含有融合基因，结合图3可知，其长度应该约为600+800=1400（bp），因此阳性菌落的电泳结果如答案所示。（3）农杆菌转化愈伤组织时，需要用含除草剂的选择培养基筛选转化的愈伤组织，理论上能在该培养基上正常生长的愈伤组织具有抗除草剂的特性；实际实验过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长（假阳性）。为了排除假阳性，可用无色物质K对能在选择性培养基上生长的愈伤组织进行处理，由于成功实现转化的愈伤组织中具有抗除草剂基因A，也有GUS基因，而GUS基因在真核细胞中表达，在农杆菌中不表达（因为GUS基因中含有内含子，GUS基因转录后不能在农杆菌中加工成熟，因此不表达），且其表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此用无色物质K处理后，出现蓝色的是实现成功转化的愈伤组织，无蓝色的是表面附着农杆菌的愈伤组织（即假阳性），由此可排除假阳性。题号一二三总分分数a酶切割产物（bp）b酶再次切割产物（bp）2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；300；200