第三章基因工程高频单元易错题2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 第三章基因工程高频单元易错题2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3（word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 786.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-09-04 21:03:32 | ||
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文档简介
2022-2023学年第三章《基因工程》
单元高频易错题
选择题：本题共20个小题。1-15题单选，16-20题多选。
1．（2022春 寿县校级月考）下列关于基因工程技术的说法，正确的是（ ）
A．基因工程中，天然的质粒可以直接被用作运载体
B．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
C．目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达
D．人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋白酶具有生物活性
2．（2022春 山东月考）棉花容易受棉铃虫的侵袭，当棉铃虫大量繁殖后，会使产量大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了能抵御棉铃虫侵害的转基因棉花。图甲有三种限制酶及在目的基因上的切割位点，图乙有三种限制酶的切割位点和标记基因。下列关于限制酶的选择和基因表达载体构建的叙述正确的是（ ）
A．选择SmaⅠ限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
B．选用PstⅠ限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
C．选用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
D．用一种限制酶或两种限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体都一样成功
3．（2019秋 红桥区期末）如图下是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列的叙述中，正确的是（ ）
A．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
B．①～④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
C．①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下形成的重组DNA分子
D．②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的
4．（2022 淄博一模）为确定W基因在染色体上的位置，研究人员进行了如下操作：①破裂细胞后将染色体固定在玻片上，去除mRNA及染色体上的蛋白质，拍摄染色体得到显微照片1。②制备32P标记的W基因探针（单链DNA）。③将玻片上的染色体DNA变性为单链后，置于含W基因放射性探针的杂交溶液中温育一段时间。④洗脱玻片上未杂交的放射性探针，对玻片进行放射性自显影处理得到照片2。⑤将照片1和照片2叠加，确定W基因的所在染色体及其位置。下列分析错误的是（ ）
A．可用A﹣32P～P～P制备W基因的放射性探针
B．W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补
C．去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交
D．去除mRNA可以防止W基因的mRNA与探针杂交，对实验结果产生干扰
5．（2022春 湖北月考）T2噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到T2噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随T2噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。下列叙述正确的是（ ）
A．T2噬菌体展示技术的遗传学原理是基因突变
B．将大肠杆菌换成乳酸杆菌，实验结果无明显变化
C．利用限制酶能将外源蛋白基因与噬菌体基因结合
D．改造后的T2噬菌体其子代病毒也能展示外源蛋白
6．（2021 江苏）如图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（ ）
A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T﹣DNA序列
B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上
C．若要获得剔除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组
D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
7．（2021秋 西城区期末）噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A．建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B．可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白
C．用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体
D．该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因
8．（2021秋 徐汇区期末）Golden Gate是当代极为重要的一种分子克隆技术，该技术的实施依赖于Ⅱs型限制酶，如图所示为某种Ⅱs型限制酶的识别序列和切割位点（N表示任意碱基），以下说法正确的是（ ）
A．Ⅱs型限制酶不具有高效性
B．Ⅱs型限制酶作用位点是氢键
C．Ⅱs型限制酶应保存于高温条件
D．同种Ⅱs型限制酶切割两个DNA分子所得片段未必能以DNA连接酶连接
9．（2021春 色尼区校级期末）如图是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2021春 宁德期末）普通番茄细胞中含有控制多聚半乳糖醛酸酶的基因（PG基因），多聚半乳糖醛酸酶能使番茄细胞壁破坏而不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞，使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，从而培育出抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。下列叙述错误的是（ ）
A．PG基因与抗PG基因的区别是模板链的碱基序列不同
B．抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程，使细胞不能合成PG
C．常用显微注射法将抗PG基因表达载体导入番茄体细胞
D．为了避免转基因植物花粉污染周围植物，可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上
11．（2021春 莲湖区校级期末）限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点分别是﹣G↓GATCC﹣和﹣↓GATC﹣，利用如图所示的质粒构建基因表达载体，仅考虑图中识别序列。下列叙述错误的是（ ）
A．用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割DNA后获得的黏性末端相同
B．若用限制酶Ⅱ切割质粒，则可得到两种DNA片段
C．若用限制酶Ⅰ切割目的基因，则有两个磷酸二酯键会被水解
D．构建基因表达载体时，应用限制酶Ⅱ切割质粒，用限制酶Ⅰ切割目的基因
12．（2021春 色尼区校级期末）下列关于基因文库的说法，错误的是（ ）
A．可分为基因组文库和部分基因文库
B．cDNA文库属于部分基因文库
C．基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流
D．同种生物的cDNA文库中基因数量较基因组文库少
13．（2021春 宁德期末）水稻胚乳含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了三个突变品系。各品系WxmRNA量的检测结果如图所示。下列分析不合理的是（ ）
A．构建基因编辑系统的DNA重组载体所需的酶是限制酶和DNA连接酶
B．Wx基因启动子序列的改变可能影响RNA聚合酶与启动子的识别和结合
C．根据各品系WxmRNA量的检测结果，可推测品系3的糯性最强
D．与野生型相比，3个突变品系中直链淀粉合成酶的氨基酸序列发生改变
14．（2021春 平谷区期末）用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N（如图所示）分别切割质粒和目的基因，构建表达载体。下列叙述错误的是（ ）
A．限制酶作用于特定位置的磷酸二酯键切割DNA分子
B．两个DNA分子的黏性末端在DNA连接酶作用下连接
C．连接形成的重组质粒仍然可以用酶M或酶N进行切割
D．质粒和目的基因连接后的碱基对序列是AGATCC//TCTAGG
15．（2020秋 六合区校级期末）如图为基因表达载体的模式图，有关说法错误的是（ ）
A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
（多选）16．（2021秋 海门市校级期末）亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白（HTT）基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9），成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等
B．过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导
C．过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割
D．基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代
（多选）17．（2020秋 玄武区校级期末）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述正确的是（ ）
A．在基因工程中，PCR技术可用于任何目的基因的获取，且能迅速获得大量目的基因
B．启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．应用DNA探针技术，可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物
D．用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA，可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子
（多选）18．（2021秋 苏州期中）载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。如图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B．载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C．与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D．培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
（多选）19．（2021秋 如皋市校级月考）如图为目的基因结构示意图及几种限制酶的酶切位点，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中所示目的基因可能来源于真核生物，也可能来源于原核生物
B．噬菌体可以作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物
C．PCR技术扩增该基因时，形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP直接提供
D．用图中目的基因和质粒构建重组质粒时，只能用SmaI酶切割
（多选）20．（2021春 潍坊期末）水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）可以诱导植物合成防御素引发防御反应。科研人员分别用一定浓度的SA、JA溶液处理野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥，运用PCR技术检测防御素合成关键基因PDF的转录水平，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A．右图是从各组植株细胞中提取总DNA进行PCR扩增得到的结果
B．可采用抗原—抗体杂交法来检测防御素合成关键基因PDF的转录水平
C．在野生型植株中，SA和JA对PDF转录的影响效果相反，且JA的影响更大
D．SA和JA对PDF转录的影响与E3有关，可将E3基因导入E3基因功能缺失突变体加以证明
解答题：本题共4个小题。
21．（2022 全国一模）疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措。重组腺病毒疫苗研发策略是：将新冠病毒的s蛋白基因整合到腺病毒DNA中，形成表达S蛋白的重组腺病毒，注射到健康人体内，腺病毒可侵染人体细胞，达到预防新冠病毒感染的效果。回答下列问题。
（1）由于腺病毒DNA分子较大，需采取图1所示方法获得重组腺病毒DNA。即：将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，最终重组在线性DNA分子上，据图推测，X所示的原件应该为 。
（2）将上述重组线性DNA分子（不编码病毒复制必需的E1蛋白）导入到能表达人体细胞没有的E1蛋白的细胞系，最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒 ，从而提高了疫苗的安全性。
（3）重组腺病毒疫苗 （填“含有“或“不含有“）有活性的病毒。注射进入人体后可经过 （填“转录”“翻译”或“转录及翻译”）产生相应蛋白发挥抗原作用。人体接种该疫苗后，免疫系统会产生相应的抗体及后者在新型冠状病毒进入人体时，可迅速 ，引发强烈特异性免疫反应。
（4）为了检测疫苗的效果，科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后，感染新冠病毒。一段时间后检测新冠病毒含量，结果如图2，说明重组腺病毒疫苗 ，且效果最好的免疫方式是 。
22．（2022 南通模拟）图1表示CRISPR/Cas9基因编辑的主要作用机理，通过对靶基因的剪切和DNA自我修复可实现靶基因的定点突变。图2是FANCM基因结构示意图，FANCM蛋白能阻止减数分裂过程中交叉互换的发生。科研人员通过构建CRISPR/Cas9重组表达载体，以生菜嫩叶作外植体，经农杆菌转化，培育出FANCM基因的突变纯合新品种。请回答下列问题：
（1）组成FANCM基因外显子和内含子的基本组成单位是 。根据图2靶序列设计的gRNA中相应序列是5′﹣ ﹣3′。
（2）构建 CRISPR/Cas9重组表达载体时主要利用的工具酶有 。研究中需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T﹣DNA内部，其目的是 。
（3）科研人员将 CRISPR/Cas9重组表达载体导入农杆菌时，为提高导入成功率，常利用CaCl2处理农杆菌，其目的是 。将转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r min﹣1、28℃条件下摇床培养10～12h，其目的是 。
（4）科研人员通过对生菜细胞中FANCM基因测序确定突变株，如表是野生型生菜和实验获得的生菜植株（T0）的相关测序结果。
野生型生菜 5′﹣AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
T0植株 5′﹣AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
5′﹣AAAGCTCCTTTCATCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
①T0植株发生的基因突变类型是 。若T.植株连续自交两代，则F2中突变纯合体占比为 。
②获得的FANCM基因突变纯合体在遗传育种中的应用价值是 。
23．（2022 绵阳模拟）核酸疫苗也称基因疫苗，根据主要成分的不同，分为DNA和RNA疫苗。利用基因工程制作DNA疫苗的过程图解，如图所示。
回答下列问题：
（1）过程①需要的酶是 ，过程②可以分为两个过程，一是提取目的基因，二是 。
（2）过程③中，目的基因插入运载体时，不能破坏 、 终止子等序列。
（3）基因工程的核心步骤是 ，当基因疫苗进入人体后，通过基因的表达，产生大量的 ，从而引起免疫反应。
（4）DNA疫苗与减毒疫苗相比，具有的优点是 （答出2点即可）。
24．（2021秋 无锡期末）重组工程是一项新型的基因操作技术，其基本原理是通过重组酶将特定的单链DNA片段与双链DNA分子在同源序列处重组，从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰。图1表示DNA单链重组过程示意图，请回答问题：
（1）基因工程的核心是在体外构建 ，该过程中使用的酶是 。
（2）图2是大肠杆菌pBR322﹣Red质粒的示意图。科研人员欲利用重组工程技术敲除该质粒上从kil基因至N基因之间的DNA序列，设计的单链多核苷酸引物应为 的连接序列（在①、②、③、④中选填）。
（3）将单链多核苷酸与含有pBR322﹣Red质粒的大肠杆菌感受态细胞混合、电击转化，在重组酶的作用下，理论上1%～6%的大肠杆菌会发生体内同源重组。已知线性化质粒无法转化大肠杆菌。为了从大肠杆菌混合物中筛选出发生重组的克隆，科研人员进行了下列操作。请完成表格相关内容。
目的 简要操作
扩大培养 ①将大肠杆菌混合物全部转入含 的液体培养基中
质粒提取、酶切 ②提取质粒，选择限制酶 进行处理
转化 ③用酶切产物转化 （“含有”或“不含有”）pBR322﹣Red质粒大肠杆菌的感受态细胞
鉴定、筛选 ④菌落PCR技术、琼脂糖凝胶电泳
（4）图3为用琼脂糖凝胶电泳鉴定的结果，其中泳道 （填“1”或“2”）对应的是kil﹣N基因缺失的质粒。
（5）常规的基因工程和重组工程都能将外源基因插入质粒。一般情况下，限制酶在质粒上存在多个作用位点，因此常规的基因工程技术构建重组质粒时会出现 现象，而重组工程技术可以提高精准度。
参考答案与试题解析
一．选择题
1．【解答】解：A、基因工程中，天然的质粒不能直接被用作运载体，需要经过人工改造后才能作为运载体，A错误；
B、载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，B错误；
C、启动子是RNA聚合酶结合位点，能启动转录过程，终止子终止转录过程，因此目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达，C正确；
D、大肠杆菌是原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，不能对人胃蛋白酶进行加工，因此人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋白酶不具有生物活性，D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、由图可知：选择SmaⅠ限制酶会破坏目的基因和质粒上的标记基因，A错误；
B、用PstⅠ限制酶断开目的基因和质粒，连接的时候目的基因、质粒自身容易出现环化，目的基因和质粒连接的方向容易连错，B错误；
C、选用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ断开目的基因和质粒，能避免目的基因和质粒的反向连接，因而成功率更高，C正确；
D、结合B、C项的分析可知，用一种限制酶或两种限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体的成功率是不同的，D错误；
故选：C。
3．【解答】解：A、限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，其中限制酶能将磷酸二酯键切断，而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来，A正确；
B、图中只有①④是同一种限制酶切割形成的，因此①～④DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，B错误；
C、由于①④具有相同的黏性末端，所以能用DNA连接酶连接起来，形成重组DNA分子，C错误；
D、②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的，D错误。
故选：A。
4．【解答】解：A、W基因探针为单链DNA，可用dA﹣32P～P～P制备W基因的放射性探针，A错误；
B、W基因所在的DNA是碱基互补的两条链，W基因探针能与W基因中其中一条单链进行碱基互补配对，因此W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补，B正确；
C、染色体主要是由蛋白质和DNA组成的，同时DNA是双链结构，而探针是单链DNA，因此去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交，C正确；
D、DNA可与RNA发生部分的碱基互补配对，因此去除mRNA可以防止W基因的mRNA与探针杂交，对实验结果产生干扰，D正确。
故选：A。
5．【解答】解：A、T2噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到T2噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，其原理是基因重组，A错误；
B、病毒的宿主细胞往往具有特异性，T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，不能换成乳酸杆菌，B错误；
C、利用DNA连接酶将外源蛋白基因与噬菌体基因连接起来，C错误；
D、改造后的T2噬菌体其子代病毒也有外源蛋白基因，能表达外源蛋白，D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、农杆菌中的Ti质粒上的T﹣DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T﹣DNA序列，进而成功整合到受体细胞染色体上，A正确；
B、该方法需要利用农杆菌转化法，在高转化频率的基础上，将目的基因和标记基因整合到染色体上，由图可知，标记基因和目的基因位于细胞中不同的染色体上，B正确；
C、通过杂交分离结果可知，经过有性繁殖阶段遗传重组后获得了三种类型细胞，其中包括只含目的基因的，只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的，C正确；
D、获得的无筛选标记转基因植株发生了基因重组，D错误。
故选：D。
7．【解答】解：A、建立噬菌体展示库第一步将目标基因和噬菌体DNA重组需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；
B、抗原﹣抗体杂交可以检测特定蛋白质，B正确；
C、噬菌体是病毒，不能直接在培养基中培养，C错误；
D、在第一次筛选后进行了诱变处理，并进行多轮筛选，不断筛选与抗原亲和力更强的抗体和基因，D正确。
故选：C。
8．【解答】解：A、Ⅱs型限制酶作为酶类，其催化作用具有高效性，A错误；
B、Ⅱs型限制酶的作用位点是磷酸二酯键，B错误；
C、高温会破坏酶的空间结构，使酶失活酶，不适合保存Ⅱs型限制酶，C错误；
D、Ⅱs型限制酶切割位点N表示任意碱基，因此同种Ⅱs型限制酶切割两个不同DNA分子所得的片段未必能通过DNA连接酶连接，D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、图中酶切位点在ori序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此受体细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B、图中酶切位点在四环素抗性基因上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，B错误；
C、图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，C错误；
D、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，D正确。
故选：D。
10．【解答】解：A、PG基因与抗PG基因的区别是模板链的碱基序列不同，A正确；
B、使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，使PG基因合成的mRNA不能与核糖体结合，从而阻止PG基因表达的翻译过程，使细胞不能合成PG，B正确；
C、将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法，C错误；
D、由于叶绿体DNA不会随花粉扩散，因此为了避免转基因植物花粉污染周围植物，可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上，D正确。
故选：C。
11．【解答】解：A、根据题干信息“限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点分别是﹣G↓GATCC﹣和﹣↓GATC﹣”，则用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割DNA后获得的黏性末端相同，都是﹣GATC﹣，A正确；
B、质粒上含有限制酶Ⅱ的两个酶切位点，若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会破坏，产生两种DNA分子，B正确；
C、目的基因两端只含有限制酶Ⅰ的一个酶切位点，若用限制酶Ⅰ切割目的基因，则有两个磷酸二酯键会被水解，C正确；
D、若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会破坏，目的基因两端只含有限制酶Ⅰ的一个酶切位点，若用限制酶Ⅰ切割目的基因，不能获得把目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，D错误。
故选：D。
12．【解答】解：A、基因文库可分为基因组文库和部分基因文库，A正确；
B、cDNA文库属于部分基因文库，其中包含某物种的部分基因，B正确；
C、从基因组文库中获取的基因只有部分可在物种间进行交流，C错误；
D、基因组文库包含该物种全部的基因，而cDNA文库只包含该物种不部分基因，因此同种生物的cDNA文库中基因数量较基因组文库少，D正确。
故选：C。
13．【解答】解：A、将目的基因与Ti质粒构建基因表达载体时，需要限制酶的切割，将目的基因插入载体时需要DNA连接酶的连接，A正确；
B、启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，如果启动子序列改变将会影响RNA聚合酶与之结合和识别，进而影响基因的转录水平，B正确；
C、图中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少，那么合成的直链淀粉酶最少，直链淀粉合成量最少，因此该水稻胚乳中含的直链淀粉比例最小，糯性最强，C正确；
D、在真核生物中，编码蛋白质的序列是基因中编码区，编码区中不包括启动子序列，因此直链淀粉合成酶的基因碱基序列中不含有启动子，因此3个突变品系中Wx基因中控制合成直链淀粉酶的氨基酸序列不发生改变，D错误。
故选：D。
14．【解答】解：A、限制酶能作用于DNA分子的特定序列，并在相应位置的磷酸二酯键切割DNA分子，A正确；
B、图中的两个DNA分子在相应限制酶的作用下，产生的黏性末端是相同的，二者能在DNA接酶作用下连接起来，B正确；
C、在DNA连接酶的作用下，图中的质粒和目的基因形成的碱基对序列是，由于连接后的序列不再是两种酶的识别序列，因此不可以用M酶或N酶进行切割，C错误；
D、由C项可知，进行切割质粒和目的基因连接后的碱基对序列是AGATCC//TCTAGG，D正确。
故选：C。
15．【解答】解：A、构建基因表达载体时需先用限制酶切割外源DNA和运载体，其次用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA，A正确；
B、不同基因表达载体的构建过程不一定相同，B错误；
C、图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动转录过程，C正确；
D、抗生素抗性基因作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。
故选：B。
16．【解答】解：A、上述操作中基因编辑技术的原理是基因重组，过程①②是细胞核移植技术，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性，A正确；
B、过程②是将细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，B错误；
C、过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因属于基因重组，可遗传给后代，D正确。
故选：ACD。
17．【解答】解：A、在基因工程中，用PCR技术获取目的基因，需要已知目的基因的部分起始核苷酸序列，以便制备引物，而并非所有的目的基因人类都已知其核苷酸序列，A错误；
B、基因表达载体中的启动子能驱动基因，促进基因表达，因此该结构对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的，B正确；
C、应用DNA探针技术，可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其是否转录，若要检测是否翻译合成蛋白质，还需用抗原﹣抗体杂交技术，C正确；
D、用同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接就可以形成重组DNA分子，D正确。
故选：BCD。
18．【解答】解：A、重组载体A导入受体菌后随着受体菌的繁殖而扩增，因此是基因克隆载体，而重组载体B导入受体菌后，表达产生胰岛素，因此是基因表达载体，A正确；
B、作为运载体必须要具备的条件有：含有限制酶的切割位点（便于目的基因的插入）、复制远点（便于目的基因的扩增）及标记基因（便于筛选含有目的基因的受体细胞）等，因此载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、起始密码子和终止密码子序列位于mRNA上，重组载体B为环状DNA分子，其上不含起始密码子和终止密码子，C错误；
D、培养细菌A的目的是扩增目的基因，培养细菌B的目的是获得胰岛素，因此培养两者的培养基在营养成分和功能上有区别，D错误。
故选：AB。
19．【解答】解：A、图示基因的编码区是不连续的，来源于真核生物，A错误；
B、噬菌体只能侵染细菌，不能侵染动物细胞，将重组质粒导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，B错误；
C、PCR技术中所需原料是dNTP，其还能为PCR操作提供能量，因此PCR技术扩增该基因时，形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP直接提供，C正确；
D、SmaⅠ酶位于目的基因的编码区，因此用图中目的基因和质粒构建重组质粒时，不能用SmaⅠ酶，否则会破坏，目的基因，D错误。
故选：ABD。
20．【解答】解：A、据题意可知，运用PCR技术是检测防御素合成关键基因PDF的转录水平，故科研人员应从各组植株中提取RNA，反转录形成cDNA，再运用PCR技术扩增，A错误；
B、抗原—抗体杂交法来检测防御素合成关键基因PDF的翻译水平，B错误；
C、在野生型植株中，SA和JA对PDF转录的影响效果相反，JA对PDF基因转录起促进作用，SA对PDF基因转录起抑制作用，JA的影响更明显，C正确；
D、据分析可知，E3基因功能缺失突变体的对照组和用JA溶液处理组PDF的转录水平都降低，而SA处理组PDF的转录水平升高，说明SA和JA对PDF转录的影响与E3可能有关，可将E3基因导入E3基因功能缺失突变体加以证明，若实验结果为PDF基因转录量相对值与野生型组相似，则说明SA和JA的作用与E3有关，D正确。
故选：AB。
二．解答题
21．【解答】解：（1）根据以上分析可知，图示方法获得重组腺病毒DNA将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的，故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因，故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
（2）根据题意可知，重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白基因，人体细胞中也不含有E1蛋白，而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白，故将这样获得的重组腺病毒疫苗，能够在载体中进行复制，诱导刺激人体产生免疫反应，但无法在人体的宿主细胞内复制，提高了疫苗的安全性。
（3）根据重组腺病毒疫苗的构建过程可知，该疫苗不含有活性病毒，但是含有病毒的S蛋白基因，因此注射进入人体后可经过转录及翻译过程产生S蛋白发挥抗原作用。记忆细胞再次遇到相同抗原时，会迅速增殖与分化，引发强烈特异性免疫反应。
（4）分析题图可知，通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组，均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力；且题图中显示滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低，说明该免疫方式效果最好。
故答案为：
（1）Kan抗性基因
（2）（不编码E1蛋白从而）不能在人体细胞中复制
（3）不含有 转录及翻译 增殖与分化
（4）能有效抑制新冠病毒的复制 滴鼻和口服
22．【解答】解：（1）外显子和内含子属于基因的结构，基本组成单位是脱氧核苷酸；根据碱基互补配对的原则（A﹣U、T﹣A、G﹣C、C﹣G），所以gRNA中相应序列是5'﹣UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG﹣3'。
（2）构建基因表达载体需要的酶有限制酶和DNA连接酶；由于T﹣DNA可以插入到受体细胞中，所以需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T﹣DNA内部
（3）CaCl2处理农杆菌，可以使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子；转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r min、28℃条件下摇床培养10～12h可以使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖。
（4）①分析表格中的数据，T0植株比T植株少了2个碱基，所以是基因突变中的缺失；T0植株含有一个正常基因和一个突变基因，用Aa表示，杂交后代AA：Aa：aa＝1：2：1，F1自交，aa及突变型植株的比例为。
②FANCM蛋白阻止交叉互换的发生，降低重组频率，与野生型相比，FANCM基因突变的植株，重组频率提高，因此基因突变纯合体的作用是增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程。
故答案为：
（1）脱氧核苷酸 UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG﹣
（2）DNA连接酶和限制酶 T﹣DNA可以插入到受体细胞
（3）使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子 使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖
（4）缺失 增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程
23．【解答】解：（1）过程①是以RNA为模板合成DNA的过程，是逆转录，需要逆转录酶，过程②需要先获得目的基因，再利用PCR技术对目的基因进行扩增。
（2）目的基因插入运载体时，不能破坏标记基因、启动子和终止子等元件。
（3）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；基因疫苗通过基因的表达，产生大量的抗原蛋白，从而引起免疫反应。
（4）DNA疫苗是将抗原基因导入人体，在人体中表达后，产生抗原，刺激机体产生免疫反应，所以具有的优点是：
①质粒DNA非常稳定，易于储存和运输；
②制备简单容易大量生产，成本低；
③在宿主体内可较长时间存在，持续表达抗原蛋白。
故答案为：
（1）逆转录酶 目的基因的扩增
（2）标记基因 启动子
（3）基因表达载体的构建 抗原蛋白
（4）①质粒DNA非常稳定，易于储存和运输；②制备简单容易大量生产，成本低；③在宿主体内可较长时间存在，持续表达抗原蛋白
24．【解答】解：（1）基因工程的核心是在体外构建基因表达载体，该过程需要限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子。
（2）重组工程是通过重组酶将特定的单链DNA片段与双链DNA分子在同源序列处重组，从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰，欲利用重组工程技术敲除该质粒上从kil基因至N基因之间的DNA序列，设计的单链多核苷酸引物应在敲除DNA序列的两侧，即①、④的连接序列。
（3）大肠杆菌的pBR322﹣Red质粒含有氨苄青霉素抗性基因，要想从大肠杆菌混合物中筛选出发生重组的克隆，首先将大肠杆菌混合物全部转入含氨苄青霉素的液体培养基中进行扩大培养，然后提取质粒，选择限制酶XhoⅠ进行酶切，敲除成功的质粒不含有限制酶XhoⅠ酶切位点，不能被酶切，而未敲除成功的质粒会被酶切成线性质粒，线性化质粒无法转化大肠杆菌。用酶切产物转化不含有pBR322﹣Red质粒大肠杆菌的感受态细胞，最后进行鉴定和筛选。
（4）图3为用琼脂糖凝胶电泳鉴定的结果，kil﹣N基因缺失的质粒DNA片段会短，其中泳道1对应的是kil﹣N基因缺失的质粒。
（5）常规的基因工程和重组工程都能将外源基因插入质粒。一般情况下，限制酶在质粒上存在多个作用位点，因此常规的基因工程技术构建重组质粒时会出现目的基因插入位置不准确现象，而重组工程技术可以提高精准度。
故答案为：
（1）基因表达载体 限制酶和DNA连接
（2）①、④
（3）氨苄青霉素 XhoⅠ不含
（4）1
（5）目的基因插入位置不准确
单元高频易错题
选择题：本题共20个小题。1-15题单选，16-20题多选。
1．（2022春 寿县校级月考）下列关于基因工程技术的说法，正确的是（ ）
A．基因工程中，天然的质粒可以直接被用作运载体
B．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
C．目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达
D．人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋白酶具有生物活性
2．（2022春 山东月考）棉花容易受棉铃虫的侵袭，当棉铃虫大量繁殖后，会使产量大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了能抵御棉铃虫侵害的转基因棉花。图甲有三种限制酶及在目的基因上的切割位点，图乙有三种限制酶的切割位点和标记基因。下列关于限制酶的选择和基因表达载体构建的叙述正确的是（ ）
A．选择SmaⅠ限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
B．选用PstⅠ限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
C．选用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体更容易成功
D．用一种限制酶或两种限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体都一样成功
3．（2019秋 红桥区期末）如图下是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列的叙述中，正确的是（ ）
A．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
B．①～④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
C．①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下形成的重组DNA分子
D．②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的
4．（2022 淄博一模）为确定W基因在染色体上的位置，研究人员进行了如下操作：①破裂细胞后将染色体固定在玻片上，去除mRNA及染色体上的蛋白质，拍摄染色体得到显微照片1。②制备32P标记的W基因探针（单链DNA）。③将玻片上的染色体DNA变性为单链后，置于含W基因放射性探针的杂交溶液中温育一段时间。④洗脱玻片上未杂交的放射性探针，对玻片进行放射性自显影处理得到照片2。⑤将照片1和照片2叠加，确定W基因的所在染色体及其位置。下列分析错误的是（ ）
A．可用A﹣32P～P～P制备W基因的放射性探针
B．W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补
C．去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交
D．去除mRNA可以防止W基因的mRNA与探针杂交，对实验结果产生干扰
5．（2022春 湖北月考）T2噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到T2噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随T2噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。下列叙述正确的是（ ）
A．T2噬菌体展示技术的遗传学原理是基因突变
B．将大肠杆菌换成乳酸杆菌，实验结果无明显变化
C．利用限制酶能将外源蛋白基因与噬菌体基因结合
D．改造后的T2噬菌体其子代病毒也能展示外源蛋白
6．（2021 江苏）如图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（ ）
A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T﹣DNA序列
B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上
C．若要获得剔除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组
D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
7．（2021秋 西城区期末）噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A．建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B．可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白
C．用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体
D．该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因
8．（2021秋 徐汇区期末）Golden Gate是当代极为重要的一种分子克隆技术，该技术的实施依赖于Ⅱs型限制酶，如图所示为某种Ⅱs型限制酶的识别序列和切割位点（N表示任意碱基），以下说法正确的是（ ）
A．Ⅱs型限制酶不具有高效性
B．Ⅱs型限制酶作用位点是氢键
C．Ⅱs型限制酶应保存于高温条件
D．同种Ⅱs型限制酶切割两个DNA分子所得片段未必能以DNA连接酶连接
9．（2021春 色尼区校级期末）如图是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2021春 宁德期末）普通番茄细胞中含有控制多聚半乳糖醛酸酶的基因（PG基因），多聚半乳糖醛酸酶能使番茄细胞壁破坏而不耐贮藏。科学家将抗PG基因导入番茄细胞，使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，从而培育出抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。下列叙述错误的是（ ）
A．PG基因与抗PG基因的区别是模板链的碱基序列不同
B．抗PG基因能阻止PG基因表达的翻译过程，使细胞不能合成PG
C．常用显微注射法将抗PG基因表达载体导入番茄体细胞
D．为了避免转基因植物花粉污染周围植物，可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上
11．（2021春 莲湖区校级期末）限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点分别是﹣G↓GATCC﹣和﹣↓GATC﹣，利用如图所示的质粒构建基因表达载体，仅考虑图中识别序列。下列叙述错误的是（ ）
A．用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割DNA后获得的黏性末端相同
B．若用限制酶Ⅱ切割质粒，则可得到两种DNA片段
C．若用限制酶Ⅰ切割目的基因，则有两个磷酸二酯键会被水解
D．构建基因表达载体时，应用限制酶Ⅱ切割质粒，用限制酶Ⅰ切割目的基因
12．（2021春 色尼区校级期末）下列关于基因文库的说法，错误的是（ ）
A．可分为基因组文库和部分基因文库
B．cDNA文库属于部分基因文库
C．基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流
D．同种生物的cDNA文库中基因数量较基因组文库少
13．（2021春 宁德期末）水稻胚乳含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx基因）启动子序列的定点编辑，从而获得了三个突变品系。各品系WxmRNA量的检测结果如图所示。下列分析不合理的是（ ）
A．构建基因编辑系统的DNA重组载体所需的酶是限制酶和DNA连接酶
B．Wx基因启动子序列的改变可能影响RNA聚合酶与启动子的识别和结合
C．根据各品系WxmRNA量的检测结果，可推测品系3的糯性最强
D．与野生型相比，3个突变品系中直链淀粉合成酶的氨基酸序列发生改变
14．（2021春 平谷区期末）用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N（如图所示）分别切割质粒和目的基因，构建表达载体。下列叙述错误的是（ ）
A．限制酶作用于特定位置的磷酸二酯键切割DNA分子
B．两个DNA分子的黏性末端在DNA连接酶作用下连接
C．连接形成的重组质粒仍然可以用酶M或酶N进行切割
D．质粒和目的基因连接后的碱基对序列是AGATCC//TCTAGG
15．（2020秋 六合区校级期末）如图为基因表达载体的模式图，有关说法错误的是（ ）
A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
（多选）16．（2021秋 海门市校级期末）亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白（HTT）基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9），成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等
B．过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导
C．过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割
D．基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代
（多选）17．（2020秋 玄武区校级期末）科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述正确的是（ ）
A．在基因工程中，PCR技术可用于任何目的基因的获取，且能迅速获得大量目的基因
B．启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．应用DNA探针技术，可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物
D．用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA，可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子
（多选）18．（2021秋 苏州期中）载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。如图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B．载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C．与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D．培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
（多选）19．（2021秋 如皋市校级月考）如图为目的基因结构示意图及几种限制酶的酶切位点，下列相关叙述错误的是（ ）
A．图中所示目的基因可能来源于真核生物，也可能来源于原核生物
B．噬菌体可以作为运载体将重组DNA导入动物细胞获得转基因动物
C．PCR技术扩增该基因时，形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP直接提供
D．用图中目的基因和质粒构建重组质粒时，只能用SmaI酶切割
（多选）20．（2021春 潍坊期末）水杨酸（SA）和茉莉酸（JA）可以诱导植物合成防御素引发防御反应。科研人员分别用一定浓度的SA、JA溶液处理野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥，运用PCR技术检测防御素合成关键基因PDF的转录水平，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A．右图是从各组植株细胞中提取总DNA进行PCR扩增得到的结果
B．可采用抗原—抗体杂交法来检测防御素合成关键基因PDF的转录水平
C．在野生型植株中，SA和JA对PDF转录的影响效果相反，且JA的影响更大
D．SA和JA对PDF转录的影响与E3有关，可将E3基因导入E3基因功能缺失突变体加以证明
解答题：本题共4个小题。
21．（2022 全国一模）疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措。重组腺病毒疫苗研发策略是：将新冠病毒的s蛋白基因整合到腺病毒DNA中，形成表达S蛋白的重组腺病毒，注射到健康人体内，腺病毒可侵染人体细胞，达到预防新冠病毒感染的效果。回答下列问题。
（1）由于腺病毒DNA分子较大，需采取图1所示方法获得重组腺病毒DNA。即：将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，最终重组在线性DNA分子上，据图推测，X所示的原件应该为 。
（2）将上述重组线性DNA分子（不编码病毒复制必需的E1蛋白）导入到能表达人体细胞没有的E1蛋白的细胞系，最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒 ，从而提高了疫苗的安全性。
（3）重组腺病毒疫苗 （填“含有“或“不含有“）有活性的病毒。注射进入人体后可经过 （填“转录”“翻译”或“转录及翻译”）产生相应蛋白发挥抗原作用。人体接种该疫苗后，免疫系统会产生相应的抗体及后者在新型冠状病毒进入人体时，可迅速 ，引发强烈特异性免疫反应。
（4）为了检测疫苗的效果，科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后，感染新冠病毒。一段时间后检测新冠病毒含量，结果如图2，说明重组腺病毒疫苗 ，且效果最好的免疫方式是 。
22．（2022 南通模拟）图1表示CRISPR/Cas9基因编辑的主要作用机理，通过对靶基因的剪切和DNA自我修复可实现靶基因的定点突变。图2是FANCM基因结构示意图，FANCM蛋白能阻止减数分裂过程中交叉互换的发生。科研人员通过构建CRISPR/Cas9重组表达载体，以生菜嫩叶作外植体，经农杆菌转化，培育出FANCM基因的突变纯合新品种。请回答下列问题：
（1）组成FANCM基因外显子和内含子的基本组成单位是 。根据图2靶序列设计的gRNA中相应序列是5′﹣ ﹣3′。
（2）构建 CRISPR/Cas9重组表达载体时主要利用的工具酶有 。研究中需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T﹣DNA内部，其目的是 。
（3）科研人员将 CRISPR/Cas9重组表达载体导入农杆菌时，为提高导入成功率，常利用CaCl2处理农杆菌，其目的是 。将转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r min﹣1、28℃条件下摇床培养10～12h，其目的是 。
（4）科研人员通过对生菜细胞中FANCM基因测序确定突变株，如表是野生型生菜和实验获得的生菜植株（T0）的相关测序结果。
野生型生菜 5′﹣AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
T0植株 5′﹣AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
5′﹣AAAGCTCCTTTCATCATGGTATACAACCAGCATTTGAT﹣3′
①T0植株发生的基因突变类型是 。若T.植株连续自交两代，则F2中突变纯合体占比为 。
②获得的FANCM基因突变纯合体在遗传育种中的应用价值是 。
23．（2022 绵阳模拟）核酸疫苗也称基因疫苗，根据主要成分的不同，分为DNA和RNA疫苗。利用基因工程制作DNA疫苗的过程图解，如图所示。
回答下列问题：
（1）过程①需要的酶是 ，过程②可以分为两个过程，一是提取目的基因，二是 。
（2）过程③中，目的基因插入运载体时，不能破坏 、 终止子等序列。
（3）基因工程的核心步骤是 ，当基因疫苗进入人体后，通过基因的表达，产生大量的 ，从而引起免疫反应。
（4）DNA疫苗与减毒疫苗相比，具有的优点是 （答出2点即可）。
24．（2021秋 无锡期末）重组工程是一项新型的基因操作技术，其基本原理是通过重组酶将特定的单链DNA片段与双链DNA分子在同源序列处重组，从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰。图1表示DNA单链重组过程示意图，请回答问题：
（1）基因工程的核心是在体外构建 ，该过程中使用的酶是 。
（2）图2是大肠杆菌pBR322﹣Red质粒的示意图。科研人员欲利用重组工程技术敲除该质粒上从kil基因至N基因之间的DNA序列，设计的单链多核苷酸引物应为 的连接序列（在①、②、③、④中选填）。
（3）将单链多核苷酸与含有pBR322﹣Red质粒的大肠杆菌感受态细胞混合、电击转化，在重组酶的作用下，理论上1%～6%的大肠杆菌会发生体内同源重组。已知线性化质粒无法转化大肠杆菌。为了从大肠杆菌混合物中筛选出发生重组的克隆，科研人员进行了下列操作。请完成表格相关内容。
目的 简要操作
扩大培养 ①将大肠杆菌混合物全部转入含 的液体培养基中
质粒提取、酶切 ②提取质粒，选择限制酶 进行处理
转化 ③用酶切产物转化 （“含有”或“不含有”）pBR322﹣Red质粒大肠杆菌的感受态细胞
鉴定、筛选 ④菌落PCR技术、琼脂糖凝胶电泳
（4）图3为用琼脂糖凝胶电泳鉴定的结果，其中泳道 （填“1”或“2”）对应的是kil﹣N基因缺失的质粒。
（5）常规的基因工程和重组工程都能将外源基因插入质粒。一般情况下，限制酶在质粒上存在多个作用位点，因此常规的基因工程技术构建重组质粒时会出现 现象，而重组工程技术可以提高精准度。
参考答案与试题解析
一．选择题
1．【解答】解：A、基因工程中，天然的质粒不能直接被用作运载体，需要经过人工改造后才能作为运载体，A错误；
B、载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，B错误；
C、启动子是RNA聚合酶结合位点，能启动转录过程，终止子终止转录过程，因此目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达，C正确；
D、大肠杆菌是原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，不能对人胃蛋白酶进行加工，因此人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达，产生的胃蛋白酶不具有生物活性，D错误。
故选：C。
2．【解答】解：A、由图可知：选择SmaⅠ限制酶会破坏目的基因和质粒上的标记基因，A错误；
B、用PstⅠ限制酶断开目的基因和质粒，连接的时候目的基因、质粒自身容易出现环化，目的基因和质粒连接的方向容易连错，B错误；
C、选用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ断开目的基因和质粒，能避免目的基因和质粒的反向连接，因而成功率更高，C正确；
D、结合B、C项的分析可知，用一种限制酶或两种限制酶断开目的基因和质粒，构建的基因表达载体的成功率是不同的，D错误；
故选：C。
3．【解答】解：A、限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，其中限制酶能将磷酸二酯键切断，而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来，A正确；
B、图中只有①④是同一种限制酶切割形成的，因此①～④DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，B错误；
C、由于①④具有相同的黏性末端，所以能用DNA连接酶连接起来，形成重组DNA分子，C错误；
D、②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的，D错误。
故选：A。
4．【解答】解：A、W基因探针为单链DNA，可用dA﹣32P～P～P制备W基因的放射性探针，A错误；
B、W基因所在的DNA是碱基互补的两条链，W基因探针能与W基因中其中一条单链进行碱基互补配对，因此W基因探针的碱基序列与W基因中某条单链的部分碱基序列相同或互补，B正确；
C、染色体主要是由蛋白质和DNA组成的，同时DNA是双链结构，而探针是单链DNA，因此去除染色体上的蛋白质并将DNA变性为单链有利于DNA与探针完成杂交，C正确；
D、DNA可与RNA发生部分的碱基互补配对，因此去除mRNA可以防止W基因的mRNA与探针杂交，对实验结果产生干扰，D正确。
故选：A。
5．【解答】解：A、T2噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到T2噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，其原理是基因重组，A错误；
B、病毒的宿主细胞往往具有特异性，T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，不能换成乳酸杆菌，B错误；
C、利用DNA连接酶将外源蛋白基因与噬菌体基因连接起来，C错误；
D、改造后的T2噬菌体其子代病毒也有外源蛋白基因，能表达外源蛋白，D正确。
故选：D。
6．【解答】解：A、农杆菌中的Ti质粒上的T﹣DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T﹣DNA序列，进而成功整合到受体细胞染色体上，A正确；
B、该方法需要利用农杆菌转化法，在高转化频率的基础上，将目的基因和标记基因整合到染色体上，由图可知，标记基因和目的基因位于细胞中不同的染色体上，B正确；
C、通过杂交分离结果可知，经过有性繁殖阶段遗传重组后获得了三种类型细胞，其中包括只含目的基因的，只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的，C正确；
D、获得的无筛选标记转基因植株发生了基因重组，D错误。
故选：D。
7．【解答】解：A、建立噬菌体展示库第一步将目标基因和噬菌体DNA重组需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；
B、抗原﹣抗体杂交可以检测特定蛋白质，B正确；
C、噬菌体是病毒，不能直接在培养基中培养，C错误；
D、在第一次筛选后进行了诱变处理，并进行多轮筛选，不断筛选与抗原亲和力更强的抗体和基因，D正确。
故选：C。
8．【解答】解：A、Ⅱs型限制酶作为酶类，其催化作用具有高效性，A错误；
B、Ⅱs型限制酶的作用位点是磷酸二酯键，B错误；
C、高温会破坏酶的空间结构，使酶失活酶，不适合保存Ⅱs型限制酶，C错误；
D、Ⅱs型限制酶切割位点N表示任意碱基，因此同种Ⅱs型限制酶切割两个不同DNA分子所得的片段未必能通过DNA连接酶连接，D正确。
故选：D。
9．【解答】解：A、图中酶切位点在ori序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此受体细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B、图中酶切位点在四环素抗性基因上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，B错误；
C、图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，C错误；
D、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，D正确。
故选：D。
10．【解答】解：A、PG基因与抗PG基因的区别是模板链的碱基序列不同，A正确；
B、使抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，使PG基因合成的mRNA不能与核糖体结合，从而阻止PG基因表达的翻译过程，使细胞不能合成PG，B正确；
C、将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法，C错误；
D、由于叶绿体DNA不会随花粉扩散，因此为了避免转基因植物花粉污染周围植物，可将抗PG基因整合到叶绿体DNA上，D正确。
故选：C。
11．【解答】解：A、根据题干信息“限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点分别是﹣G↓GATCC﹣和﹣↓GATC﹣”，则用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割DNA后获得的黏性末端相同，都是﹣GATC﹣，A正确；
B、质粒上含有限制酶Ⅱ的两个酶切位点，若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会破坏，产生两种DNA分子，B正确；
C、目的基因两端只含有限制酶Ⅰ的一个酶切位点，若用限制酶Ⅰ切割目的基因，则有两个磷酸二酯键会被水解，C正确；
D、若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会破坏，目的基因两端只含有限制酶Ⅰ的一个酶切位点，若用限制酶Ⅰ切割目的基因，不能获得把目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，D错误。
故选：D。
12．【解答】解：A、基因文库可分为基因组文库和部分基因文库，A正确；
B、cDNA文库属于部分基因文库，其中包含某物种的部分基因，B正确；
C、从基因组文库中获取的基因只有部分可在物种间进行交流，C错误；
D、基因组文库包含该物种全部的基因，而cDNA文库只包含该物种不部分基因，因此同种生物的cDNA文库中基因数量较基因组文库少，D正确。
故选：C。
13．【解答】解：A、将目的基因与Ti质粒构建基因表达载体时，需要限制酶的切割，将目的基因插入载体时需要DNA连接酶的连接，A正确；
B、启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，如果启动子序列改变将会影响RNA聚合酶与之结合和识别，进而影响基因的转录水平，B正确；
C、图中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少，那么合成的直链淀粉酶最少，直链淀粉合成量最少，因此该水稻胚乳中含的直链淀粉比例最小，糯性最强，C正确；
D、在真核生物中，编码蛋白质的序列是基因中编码区，编码区中不包括启动子序列，因此直链淀粉合成酶的基因碱基序列中不含有启动子，因此3个突变品系中Wx基因中控制合成直链淀粉酶的氨基酸序列不发生改变，D错误。
故选：D。
14．【解答】解：A、限制酶能作用于DNA分子的特定序列，并在相应位置的磷酸二酯键切割DNA分子，A正确；
B、图中的两个DNA分子在相应限制酶的作用下，产生的黏性末端是相同的，二者能在DNA接酶作用下连接起来，B正确；
C、在DNA连接酶的作用下，图中的质粒和目的基因形成的碱基对序列是，由于连接后的序列不再是两种酶的识别序列，因此不可以用M酶或N酶进行切割，C错误；
D、由C项可知，进行切割质粒和目的基因连接后的碱基对序列是AGATCC//TCTAGG，D正确。
故选：C。
15．【解答】解：A、构建基因表达载体时需先用限制酶切割外源DNA和运载体，其次用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA，A正确；
B、不同基因表达载体的构建过程不一定相同，B错误；
C、图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动转录过程，C正确；
D、抗生素抗性基因作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。
故选：B。
16．【解答】解：A、上述操作中基因编辑技术的原理是基因重组，过程①②是细胞核移植技术，体现的生物学原理是动物细胞核的全能性，A正确；
B、过程②是将细胞核移入去核的卵细胞中，所利用的生物技术是细胞核移植技术，B错误；
C、过程④为胚胎分割，该技术关键是将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因属于基因重组，可遗传给后代，D正确。
故选：ACD。
17．【解答】解：A、在基因工程中，用PCR技术获取目的基因，需要已知目的基因的部分起始核苷酸序列，以便制备引物，而并非所有的目的基因人类都已知其核苷酸序列，A错误；
B、基因表达载体中的启动子能驱动基因，促进基因表达，因此该结构对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的，B正确；
C、应用DNA探针技术，可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其是否转录，若要检测是否翻译合成蛋白质，还需用抗原﹣抗体杂交技术，C正确；
D、用同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接就可以形成重组DNA分子，D正确。
故选：BCD。
18．【解答】解：A、重组载体A导入受体菌后随着受体菌的繁殖而扩增，因此是基因克隆载体，而重组载体B导入受体菌后，表达产生胰岛素，因此是基因表达载体，A正确；
B、作为运载体必须要具备的条件有：含有限制酶的切割位点（便于目的基因的插入）、复制远点（便于目的基因的扩增）及标记基因（便于筛选含有目的基因的受体细胞）等，因此载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、起始密码子和终止密码子序列位于mRNA上，重组载体B为环状DNA分子，其上不含起始密码子和终止密码子，C错误；
D、培养细菌A的目的是扩增目的基因，培养细菌B的目的是获得胰岛素，因此培养两者的培养基在营养成分和功能上有区别，D错误。
故选：AB。
19．【解答】解：A、图示基因的编码区是不连续的，来源于真核生物，A错误；
B、噬菌体只能侵染细菌，不能侵染动物细胞，将重组质粒导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，B错误；
C、PCR技术中所需原料是dNTP，其还能为PCR操作提供能量，因此PCR技术扩增该基因时，形成磷酸二酯键所需要的能量可由dNTP直接提供，C正确；
D、SmaⅠ酶位于目的基因的编码区，因此用图中目的基因和质粒构建重组质粒时，不能用SmaⅠ酶，否则会破坏，目的基因，D错误。
故选：ABD。
20．【解答】解：A、据题意可知，运用PCR技术是检测防御素合成关键基因PDF的转录水平，故科研人员应从各组植株中提取RNA，反转录形成cDNA，再运用PCR技术扩增，A错误；
B、抗原—抗体杂交法来检测防御素合成关键基因PDF的翻译水平，B错误；
C、在野生型植株中，SA和JA对PDF转录的影响效果相反，JA对PDF基因转录起促进作用，SA对PDF基因转录起抑制作用，JA的影响更明显，C正确；
D、据分析可知，E3基因功能缺失突变体的对照组和用JA溶液处理组PDF的转录水平都降低，而SA处理组PDF的转录水平升高，说明SA和JA对PDF转录的影响与E3可能有关，可将E3基因导入E3基因功能缺失突变体加以证明，若实验结果为PDF基因转录量相对值与野生型组相似，则说明SA和JA的作用与E3有关，D正确。
故选：AB。
二．解答题
21．【解答】解：（1）根据以上分析可知，图示方法获得重组腺病毒DNA将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的，故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因，故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
（2）根据题意可知，重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白基因，人体细胞中也不含有E1蛋白，而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白，故将这样获得的重组腺病毒疫苗，能够在载体中进行复制，诱导刺激人体产生免疫反应，但无法在人体的宿主细胞内复制，提高了疫苗的安全性。
（3）根据重组腺病毒疫苗的构建过程可知，该疫苗不含有活性病毒，但是含有病毒的S蛋白基因，因此注射进入人体后可经过转录及翻译过程产生S蛋白发挥抗原作用。记忆细胞再次遇到相同抗原时，会迅速增殖与分化，引发强烈特异性免疫反应。
（4）分析题图可知，通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组，均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力；且题图中显示滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低，说明该免疫方式效果最好。
故答案为：
（1）Kan抗性基因
（2）（不编码E1蛋白从而）不能在人体细胞中复制
（3）不含有 转录及翻译 增殖与分化
（4）能有效抑制新冠病毒的复制 滴鼻和口服
22．【解答】解：（1）外显子和内含子属于基因的结构，基本组成单位是脱氧核苷酸；根据碱基互补配对的原则（A﹣U、T﹣A、G﹣C、C﹣G），所以gRNA中相应序列是5'﹣UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG﹣3'。
（2）构建基因表达载体需要的酶有限制酶和DNA连接酶；由于T﹣DNA可以插入到受体细胞中，所以需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T﹣DNA内部
（3）CaCl2处理农杆菌，可以使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子；转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r min、28℃条件下摇床培养10～12h可以使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖。
（4）①分析表格中的数据，T0植株比T植株少了2个碱基，所以是基因突变中的缺失；T0植株含有一个正常基因和一个突变基因，用Aa表示，杂交后代AA：Aa：aa＝1：2：1，F1自交，aa及突变型植株的比例为。
②FANCM蛋白阻止交叉互换的发生，降低重组频率，与野生型相比，FANCM基因突变的植株，重组频率提高，因此基因突变纯合体的作用是增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程。
故答案为：
（1）脱氧核苷酸 UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG﹣
（2）DNA连接酶和限制酶 T﹣DNA可以插入到受体细胞
（3）使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子 使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖
（4）缺失 增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程
23．【解答】解：（1）过程①是以RNA为模板合成DNA的过程，是逆转录，需要逆转录酶，过程②需要先获得目的基因，再利用PCR技术对目的基因进行扩增。
（2）目的基因插入运载体时，不能破坏标记基因、启动子和终止子等元件。
（3）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；基因疫苗通过基因的表达，产生大量的抗原蛋白，从而引起免疫反应。
（4）DNA疫苗是将抗原基因导入人体，在人体中表达后，产生抗原，刺激机体产生免疫反应，所以具有的优点是：
①质粒DNA非常稳定，易于储存和运输；
②制备简单容易大量生产，成本低；
③在宿主体内可较长时间存在，持续表达抗原蛋白。
故答案为：
（1）逆转录酶 目的基因的扩增
（2）标记基因 启动子
（3）基因表达载体的构建 抗原蛋白
（4）①质粒DNA非常稳定，易于储存和运输；②制备简单容易大量生产，成本低；③在宿主体内可较长时间存在，持续表达抗原蛋白
24．【解答】解：（1）基因工程的核心是在体外构建基因表达载体，该过程需要限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子。
（2）重组工程是通过重组酶将特定的单链DNA片段与双链DNA分子在同源序列处重组，从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰，欲利用重组工程技术敲除该质粒上从kil基因至N基因之间的DNA序列，设计的单链多核苷酸引物应在敲除DNA序列的两侧，即①、④的连接序列。
（3）大肠杆菌的pBR322﹣Red质粒含有氨苄青霉素抗性基因，要想从大肠杆菌混合物中筛选出发生重组的克隆，首先将大肠杆菌混合物全部转入含氨苄青霉素的液体培养基中进行扩大培养，然后提取质粒，选择限制酶XhoⅠ进行酶切，敲除成功的质粒不含有限制酶XhoⅠ酶切位点，不能被酶切，而未敲除成功的质粒会被酶切成线性质粒，线性化质粒无法转化大肠杆菌。用酶切产物转化不含有pBR322﹣Red质粒大肠杆菌的感受态细胞，最后进行鉴定和筛选。
（4）图3为用琼脂糖凝胶电泳鉴定的结果，kil﹣N基因缺失的质粒DNA片段会短，其中泳道1对应的是kil﹣N基因缺失的质粒。
（5）常规的基因工程和重组工程都能将外源基因插入质粒。一般情况下，限制酶在质粒上存在多个作用位点，因此常规的基因工程技术构建重组质粒时会出现目的基因插入位置不准确现象，而重组工程技术可以提高精准度。
故答案为：
（1）基因表达载体 限制酶和DNA连接
（2）①、④
（3）氨苄青霉素 XhoⅠ不含
（4）1
（5）目的基因插入位置不准确