(6)基因工程学案__高二生物学人教版(2019)选择性必修三期末易错题集训

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名称 (6)基因工程学案__高二生物学人教版(2019)选择性必修三期末易错题集训
格式 docx
文件大小 478.8KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-06-06 23:17:00

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文档简介

(6)基因工程
——高二生物学人教版(2019)选择性必修三期末易错题集训
【易错点分析】
一、工具酶的作用与辨析
1. 限制酶与 DNA 连接酶的作用对象
易错点:混淆两者的作用部位或功能
错误认知:认为限制酶切割氢键,DNA 连接酶连接氢键
正确理解:
①两者均作用于磷酸二酯键(而非氢键)
②限制酶:识别特定核苷酸序列并切割双链 DNA
③DNA 连接酶:连接两个 DNA 片段的缺口,恢复磷酸二酯键
④延伸:E coli DNA 连接酶只能连接黏性末端,T4 DNA 连接酶可连接黏性末端和平末端
2. DNA 聚合酶 vs DNA 连接酶
(1)易错点:忽略两者对模板的需求差异
(2)错误认知:认为两者均可连接游离的 DNA 片段
(3)正确区分:
DNA 聚合酶 DNA 连接酶
模板需求 需要(以 DNA 单链为模板) 不需要
作用对象 单个脱氧核苷酸逐个连接 连接 DNA 片段(缺口)
应用场景 DNA 复制(如 PCR) 基因表达载体的构建
二、基因工程操作步骤的细节陷阱
1. 目的基因的获取
(1)易错点:混淆 PCR 技术与基因文库的原理
(2)错误认知:认为基因文库中获取目的基因需要知道核苷酸序列
(3)正确理解:
①PCR 技术:需已知目的基因两端的引物序列,通过热变性解旋,体外扩增
②基因文库:包括基因组文库(含全部基因)和 cDNA 文库(含部分基因,需逆转录),从文库中获取目的基因需通过分子杂交筛选,无需已知序列
2. 基因表达载体的组成
(1)易错点:遗漏关键组件或混淆功能
(2)错误案例:认为载体只需包含目的基因和标记基因
(3)正确组成:
①启动子:RNA 聚合酶结合位点,启动转录(非起始密码子)
②终止子:转录终止信号(非终止密码子)
③目的基因:编码特定性状的基因
④标记基因:用于筛选含载体的受体细胞(如抗生素抗性基因)
⑤注意:复制原点是载体自我复制的必需序列,易被忽略
3. 转化方法的适用对象
(1)易错点:不同生物受体细胞的转化方法记忆混乱
(2)错误搭配:用显微注射法处理植物细胞
(3)正确对应:
①植物细胞:农杆菌转化法(常用)、基因枪法、花粉管通道法
②动物细胞:显微注射法(受体细胞为受精卵)
③微生物细胞:Ca2+处理法(如大肠杆菌,形成感受态细胞)
4. 目的基因的检测与鉴定
(1)易错点:混淆分子水平与个体水平的检测方法
(2)错误表述:用抗原 - 抗体杂交检测目的基因是否插入受体细胞
(3)正确流程:
检测水平 方法 目的
分子水平 DNA 分子杂交 检测目的基因是否插入
分子水平 分子杂交(RNA-DNA) 检测目的基因是否转录
分子水平 抗原 - 抗体杂交 检测目的基因是否翻译(表达产物)
个体水平 抗虫 / 抗病接种实验等 检测性状是否表达
三、核心概念的辨析与误区
1. 基因工程的定向性
(1)易错点:误认为基因工程与诱变育种一样具有不定向性
(2)正确理解:基因工程通过人为导入目的基因,定向改造生物性状;诱变育种依赖基因突变,具有不定向性
2. 质粒与载体的关系
(1)易错点:认为天然质粒可直接作为基因工程载体
(2)正确认知:
①天然质粒需改造(如添加标记基因、限制酶切割位点等)才能使用
②载体类型包括质粒、λ 噬菌体衍生物、动植物病毒等
3. 标记基因 vs目的基因
(1)易错点:混淆两者的功能
(2)错误逻辑:认为标记基因是用于检测目的基因是否表达
(3)正确功能:
①标记基因:筛选含载体的受体细胞(如抗氨苄青霉素基因)
②目的基因:表达特定性状(如抗虫蛋白基因)
4. 基因治疗的类型
(1)易错点:不清楚体内治疗与体外治疗的区别。
(2)对比:
①体外基因治疗:从患者体内提取细胞,体外导入目的基因后回输(如 SCID 的治疗)
②体内基因治疗:直接向患者体内组织细胞导入目的基因(如腺病毒载体直接注射)
四、常见解题陷阱
1. 限制酶切割位点的选择
(1)陷阱:题干中限制酶切割位点可能破坏标记基因或启动子
(2)解题关键:选择限制酶时需确保目的基因和标记基因均不被破坏,且能产生相同黏性末端(或平末端)
2. 启动子与起始密码子的混淆
陷阱:题干中可能将启动子描述为 “翻译起始位点”
辨析:
①启动子:DNA 序列,转录起始位点(RNA 聚合酶结合处)
②起始密码子:mRNA 序列,翻译起始位点(如 AUG)
3. 目的基因的插入方向
(1)陷阱:忽略启动子与目的基因的相对位置
(2)正确要求:目的基因需插入启动子下游,确保转录方向正确(从启动子向终止子方向)
五、记忆口诀与应试技巧
(1)工具酶记忆:“限制酶切磷酸键,连接酶补缺口边,聚合酶需模板链,质粒改造加元件”
(2)操作步骤口诀:“提(目的基因)、切(载体)、连(表达载体)、转(受体细胞)、检(检测鉴定)”
(3)检测方法联想:“DNA 杂交查插入,RNA 杂交看转录,抗体抗原测蛋白,个体水平看表现”
【易错点练习】
1.下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )
A.基因工程的操作水平属于分子水平,其原理为基因突变
B.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
C.载体质粒上通常有抗生素抗性基因作为标记基因,以便于重组质粒的筛选
D.构建基因表达载体时,目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
2.下列实践活动包含基因工程技术的是( )
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
3.1972年,伯格首先在体外进行了DNA改造的研究,成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列叙述错误的是( )
A.限制酶和其他酶一样具有专一性,只能识别特定的核苷酸序列
B.质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C.用限制酶酶切获得一个外源基因时,若得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开
D.DNA连接酶能连接同种限制酶切开的两个DNA片段,重新形成磷酸二酯键
4.某细菌DNA分子上有4个Sau3A Ⅰ的酶切位点,经Sau3A Ⅰ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamH Ⅰ处理,则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamH Ⅰ G↓GATCC
Sau3A Ⅰ ↓GATC
A.上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B.该DNA分子上有两个BamH Ⅰ的酶切位点
C.黏性末端能通过T4 DNA连接酶连接
D.若用两种酶共同处理,会形成6个大小不同的DNA片段
5.人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分,具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得携带HSA基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现HSA的大量生产。下图表示HSA基因,获得HSA基因后,需对该基因进行扩增,有关叙述正确的是( )
A.PCR过程每次循环分为3步,其中温度最低的一步是第三步
B.扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ
C.在PCR反应缓冲液中加入Ca2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶
D.对一个DNA进行PCR扩增,第n次循环共需要引物2n-1个知识点2基因表达载体的构建
6.食物中的生物胺过量摄入会引起胃肠不适和头痛等不良反应,来源于微生物的多铜氧化酶(MCO)能高效分解生物胺。科研人员采用PCR技术获得发酵乳杆菌的MCO基因,然后转入大肠杆菌中实现了高效表达.若MCO基因经限制酶切开后的末端如图甲,则要MCO基因片段能与质粒pCLY15(图乙)高效连接,需用于切割pCLY15的酶组合为( )
A.BsrG I和Not I B.BsrG I和Xma I
C.Kpn I和Xma I D.Kpn I和Sma I
7.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。下图是培育转基因抗虫棉基本流程示意图,相关叙述正确的是( )
A.重组载体A、重组载体B分别是基因表达载体和基因克隆载体
B.基因克隆载体可使目的基因在受体细胞中稳定存在
C.必须把目的基因插入重组载体A的启动子和终止子之间
D.细菌B可能是大肠杆菌
8.如图是利用基因工程培有抗虫植物的示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.①→②利用两种不同限制酶处理,能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化
B.②→③可用氯化钙处理农杆菌,有助于促进重组Ti质粒转入农杆菌细胞中
C.③→④用农杆菌侵染植物细胞,重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上
D.④→⑤利用植物组织培养技术,原理是植物细跑的全能性
9.下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
B.常用的方法是显微注射法,将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的是只导入了质粒A的细菌
D.将重组质粒导入细菌,细菌能在涂布有四环素的培养基上生长
10.PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),利用大肠杆菌表达该蛋白。下图为所用载体示意图,phb2基因基因序列不含图中限制酶的识别序列。下列叙述错误的是( )
A.将phb2基因与载体正确连接构建基因表达载体是培育转基因大肠杆菌的核心工作
B.为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入Pvu Ⅱ和EcoR I限制酶的识别序列
C.在使phb2基因与载体连接时,在扩增的phb2基因两端都引入Pvu Ⅱ限制酶的识别序列可能导致目的基因环化
D.构建基因表达载体时,需选择BamH I限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,以便对目的基因是否正常转入进行检测与鉴定
11.科研人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷OsPTF基因转移到大豆植株中,获得转基因大豆。下列相关表述正确的是( )
A.将水稻的耐低磷OsPTF基因转移到大豆植株中,该过程发生的变异类型为基因重组
B.构建含有OsPTF基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
C.只要检测出大豆细胞中含有OsPTF基因的表达产物,就代表转基因大豆培育成功
D.土壤农杆菌能在自然条件下侵染单子叶植物和裸子植物,对大多数双子叶植物没有侵染能力
12.科学家将金鱼草的橙色花青素合成基因导入水稻,培育出“黄金大米”。为确保其安全性,需特别检测
A.花青素合成基因是否整合到水稻基因组( )
B.转基因大米中维生素A前体含量是否稳定
C.花青素合成酶是否会引起人体过敏反应
D.转基因水稻花粉是否会导致邻近杂草变异
13.美国伦敦大学医学院通过生物技术,成功对一对丈夫家族有乳腺癌发病史的夫妇的后代进行胚胎筛选,并排除了后代携带致病基因的隐患。该“设计婴儿”的培育流程如下:通过人工方式得到15个受精卵→所有受精卵生长3天时,抽取一个细胞进行基因检测,剔除含致癌基因的胚胎→选取不含致癌基因的健康胚胎植入妻子子宫,一个健康的“设计婴儿”得以孕育。下列关于该项“设计婴儿”培育过程中所用技术的叙述,错误的是( )
A.通过人工方式得到15个受精卵,需要用到超数排卵和人工授精的手段
B.检测受精卵中是否含有致癌基因,可以用“基因探针”进行检测
C.需要利用基因工程技术对受精卵中的致癌基因进行“基因敲除”
D.将受精卵培养到8-16个细胞阶段可移植入子宫
14.采用CRISPR/Cas9基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是( )
A.基因编辑处理的受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B.基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期,须将其植入同期发情小鼠的子宫,才可获得表达EGFP的小鼠
C.分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D.通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎
15.下列关于基因治疗和基因芯片的叙述,不正确的是( )
A.基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中
B.基因芯片可以用于基因测序
C.基因芯片可用于遗传病的诊断,基因治疗可用于遗传病的治疗
D.相对体外基因治疗,体内基因治疗效果较为可靠
16.EGFR是一种表皮生长因子受体,由信号肽区(可保证蛋白质在细胞中的定向运输)、胞外区、跨膜区和胞内区组成。当表皮生长因子与其胞外区结合后,可引起一系列基因活化,进而导致肿瘤细胞增殖,但EGFR缺失胞内区后形成的DNEGFR虽也可与表皮生氏因子结合,却不会引起相应的基因活化。图1为EGFRcDNA结构及其对应的蛋白质的功能区,研究人员利用人结肠癌组织、pEGFP-N1质粒、大肠杆菌、cos-7细胞(-种常用的动物细胞系)等做了一系列实验,以探究DNEGFR基因在细胞中的表达和定位情况,基本流程如图2所示。
(1)研究人员从人结肠癌组织中提取总RNA,用______酶处理获得cDNA。图2中过程②应选择图1中的引物______(填数字)进行PCR。为确保过程③中pEGFP-N1质粒与DNEGFR基因的定向连接,常常需要在引物______端加入使用的限制酶的识别序列。
(2)图2中的EGFP是绿色荧光蛋白基因,研究人员使用含有EGFP的质粒来构建重组质粒,以便根据绿色荧光蛋白的位置确定_______。结合EGFR基因指导合成的蛋白质的各部分的功能,推测EGFP序列需在DNEGFR序列的______(填“上游”或“下游”),原因是_______。
(3)过程④中,将Ca2+处理过的大肠杆菌和重组质粒混匀后培养在含有______(填抗生素)的培养基上,进行过程④和过程⑤的目的是______。
(4)过程⑥进行时需要提供的气体环境为_______。若pEGFP-N1-DNEGFR转染cos-7细胞成功,过程⑥检测获得的cos-7细胞时荧光应主要分布在______部位。
17.重组人纤溶酶原激活剂(rhPA)能够高效特异性地溶解血栓,目前已成功培育rhPA转基因兔作为乳腺生物反应器批量生产药物。某科研团队构建的PCL25/rhPA重组质粒如图1所示(该质粒以β-casein作为调控序列, CMV为启动子,图1中Sal I、Xho I、Not I所在位置表示相关限制酶酶切位点),图2为培育rhPA转基因兔时用的乳腺特异性表达载体及PCR检测原理图(PCR一F、PCR一R为引物序列)。请回答下列问题:
(1)据图1推测,PCL25/rhPA重组质粒是在PCL25质粒的________限制酶酶切位点处插入化学合成的rhPA基因构建而成的。rhPA基因上游的CMV能被________识别并结合,从而开启转录过程。
(2)为获得图2的乳腺特异性表达载体,需用_____切割PCL25/rhPA重组质粒使之线性化。PCR一F和PCR一R设计时依据的是______序列。
(3)对实验得到的1~6号仔兔进行PCR及产物检测,得到图3所示结果,则成功导入rhPA基因的仔兔有_______号。
(4)生长激素(GH)可促进动物细胞增殖和乳腺生长发育及维持泌乳。研究人员将GH基因导入rhPA单转基因兔体内,获得rhPA/GH双转基因兔,以期提高兔乳汁中的rhPA表达量。完成下列表格:
实验目的 简要操作过程
显微注射基因片段的准备 将PCL25/GH质粒双酶切,使其线性化,电泳分离不同相对分子质量的基因片段,回收真核基因片段备用
对兔进行①_____和同期发情处理 选取3只未发情的rhPA单转基因兔作为供体(标号a、b、c),注射适量FSH/hCG(两种促性腺激素),与正常公兔配种,在母兔的②______(填部位)形成受精卵。在供体兔配种的同时,选取成年健康母免作为受体,耳缘静脉注射适量hCG
双转基因兔的制备 将显微注射基因片段导入受精卵内,在适宜条件下培养,然后进行胚胎移植
转基因兔的整合筛选 用无菌剪剪取新生仔兔的耳尖组织少许,提取基因组。针对rhPA和GH两种基因,设计③______对引物进行PCR检测。PCR产物进行1%琼脂糖凝胶电泳,确定条带大小是否正确
rhPA含量的测定 分别测定④____乳汁中的rhPA的表达量
分析实验结果
样本rhPA表达水平/(μg·mL-1) 供体兔a42.2 供体兔b42.8 供体兔c15.2
样本 双转基因兔al 双转基因兔a2 双转基因兔bl 双转基因兔c2
rhPA表达水平/(μg·mL-1) 432 444 636 248
注:双转基因兔al、a2亲本来源为供体兔a,双转基因兔bl亲本来源为供体兔b,双转基因免cl亲本来源为供体兔c。
实验结果表明:_______。
答案以及解析
1.答案:C
解析:A、基因工程的操作对象是基因,属于分子,因此基因工程的操作水平属于分子水平,其原理为基因重组,A错误;B、将目的基因转入微生物细胞常用感受态细胞法,B错误;C、用作基因工程载体的质粒上常有特殊的标记基因,如抗生素抗性基因等,便于重组DNA质粒的筛选,C正确;D、启动子与RNA聚合酶结合,驱动目的基因的转录,终止子负责终止目的基因转录,因此构建基因表达载体时,目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行转录,但是目的基因的复制需要复制原点,不需要启动子和终止子,D错误。故选C。
2.答案:C
解析:A项属于单倍体育种,原理是染色体变异;B项属于杂交育种,原理是基因重组;C项属于基因工程,原理是基因重组;D项属于诱变育种,原理是基因突变。选C。
3.答案:B
解析:限制酶具有专一性,识别特定核苷酸序列并切割DNA,A项正确。质粒是存在于细菌细胞质中的一种小型环状DNA分子,能够自主复制,但并非只存在于细菌中,B项错误。限制酶切割DNA形成两个切口,每个切口断开两个磷酸二酯键,共四个,C项正确。DNA连接酶连接两个DNA斤段,形成磷酸二酯键,D项正确。因此,错误的描述是B项。
4.答案:D
解析:A、BamH I和Sau3A I两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC,A正确;B、该DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点,经Sau3A I处理后形成4个DNA片段,可知该DNA分子为环状DNA,用BamH I处理后,得到2个DNA片段,说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点,B正确;C、T4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,此外还可以连接平末端,但连接平末端时的效率比较低,C正确;D、该DNA分子上有4个Sau3A I的酶切位点,有2个BamH I的酶切位点,但是BamH I识别序列中包含Sau3A I的识别序列,所以同时用两种酶共同处理,不会形成6个大小不同的DNA片段,D错误。故选D。
5.答案:B
解析:PCR过程每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步,变性温度一般是超过90℃,复性温度一般是50℃左右,延伸温度一般是72℃左右,可见温度最低的一步是第二步一复性,A错误;引物结合在模板链的3'端,使子链从5'端向3'端延伸,扩增出HSA基因并用于表达载体的构建,由图可知,应选择引物Ⅱ和引物Ⅲ,B正确;在PCR反应缓冲液中加入Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶,催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成,C错误;DNA分子进行第n次复制是以第n-1次复制得到的DNA为模板,第n-1次复制共产生2n-1个DNA分子,每个DNA分子的每条链作模板都需要一个引物,故需要引物2×2n-1=2(个),D错误。
6.答案:C
解析:Kpn I酶切后产生的末端序列为3'CATG5',Xma I酶切后产生的末端序列为5'CCGG3',这两个酶酶切后产生的末端序列刚好与目的基因(MCO基因)的游离末端序列配对(如图),因此,切割pCLY15的酶组合为Kpn I和Xma I,C正确。
7.答案:B
解析:A、图中重组载体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BT毒蛋白,因此是基因表达载体,A错误;B、基因克隆载体可使目的基因在受体细胞中稳定存在,并进行增殖,B正确;C、培养细菌A的目的是扩增目的基因,不需要获得表达产物,因此目的基因不一定要插入重组载体A的启动子和终止子之间,C错误;D、大肠杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体等细胞器,不能加工BT蛋白,所以细菌B不可能是大肠杆菌,D错误。故选B。
8.答案:C
解析:①→②利用两种不同限制酶处理,能避免含抗虫基因的DNA片段自身环化,A正确;②→③可用氯化钙处理农杆菌,使之处于易吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这样有助于促进重组质粒转入农杆菌细胞中, B正确:③→④用农杆菌侵染植物细胞,重组Ti质粒上的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体DNA上,C错误;④→⑤利用植物组织培养技术,原理是植物细胞的全能性,D正确。
9.答案:C
解析:A.将目的基因导入细菌时,常用Ca2+处理细菌,使之处于感受态,从而能够吸收重组质粒,A错误;
B.由于重组质粒中抗氨苄青霉素基因并没有被破坏,所以在含有氨苄青霉素的培养基上能生长的是导入普通质粒A的细菌和导入重组质粒的细菌,B错误;
C.由于重组质粒中抗四环素基因被破坏,所以能在含有四环素的培养基上能生长的就是导入了质粒A的细菌,C正确
;D.目的基因成功表达的标志是工程菌生产出人的生长激素,D错误。故选C。
10.答案:D
解析:A、将phb2基因与载体正确连接构建基因表达载体是培育转基因大肠杆菌的核心工作,A正确;B、限制酶的选择不能破坏目的基因,不能破坏载体上的关键结构,为使phb2基因与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端可分别引入Pvu Ⅱ和EcoR I限制酶的识别序列,也可以防止自身环化,B正确;C、在使phb2基因与载体连接时,在扩增的phb2基因两端都引入Pvu Ⅱ限制酶的识别序列,会产生可以互补配对的序列,可能导致目的基因环化,C正确;D、氨苄青霉素抗性基因是标记基因,选择BamH I限制酶破坏氨苄青霉素抗性基因,则不利于目的基因是否正常转入进行检测与鉴定,D错误。故选D。
11.答案:A
解析:A、将水稻的耐低磷OSPTF基因转移到大豆植株中,属于基因工程,该过程发生的变异为基因重组,A正确;
B、构建含有OSPTF基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶,不需要核酸酶,B错误;
C、转基因大豆培育是否成功还需要进行个体生物学水平上的耐低磷实验,C错误;
D、农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单子叶植物没有侵染能力,D错误
12.答案:C
解析:A、花青素合成基因是否整合到水稻基因组中这是转基因成功的标志,不是确保转基因水稻是否安全的必选项,A错误;
B、题意显示,转基因大米中维生素A前体含量是否稳定只能检测是否能具有黄金大米的特性,而不属于安全性检测,B错误;
C、科学家将金鱼草的橙色花青素合成基因导入水稻,培育出“黄金大米”,为了确保其安全性,需要特别检测花青素合成酶是否会引起人体过敏反应,C正确;
D、转基因水稻花粉是否会导致邻近杂草变异这属于生态检测,不属于对人类食用的安全性检测,D错误。
故选C。
13.答案:C
解析:C项,“基因敲除”是指将目标基因从基因组中删除,这道题不涉及基因敲除,而是选取不含致癌基因的健康受精卵培养后植入妻子子宫,故C项表述错误。A项,要获得大量受精卵需要采取超数排卵和体外受精技术,故A项表述正确。B项,检测受精卵中是否含有致癌基因,可以用致癌基因制作成基因探针,如形成杂交带,则受精卵中存在致癌基因,故B项表述正确。D项,将受精卵培养到8~16个细胞阶段可移植入子宫,故D项表述正确。注意本题要选择的是表述错误的选项,故本题正确答案为C。
14.答案:B
解析:A、依据胚胎在不同发育阶段对培养条件的特定需要,受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液,A正确;B、基因编辑处理的受精卵一般经体外培养至桑椹胚或囊胚阶段,进行胚胎移植,可获得表达EGFP的小鼠,B错误;C、分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,可获得大量的转基因小鼠,C正确;D、由分析可知,通过基因编辑技术将Y染色体用绿色荧光蛋白基因标记,通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的个体含有Y染色体,即为雄性小鼠胚胎,D正确。故选B。
15.答案:D
解析:基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,A正确;基因芯片可以用于基因测序,其测序原理是DNA分子的杂交,B正确;基因芯片可以用于遗传病的诊断,基因治疗可用于遗传病的治疗,C正确;基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作复杂,但效果较为可靠,D错误。
16.答案:(1)逆转录;1和3;5'
(2)DNEGFR蛋白在细胞中的位置;下游;若EGFP序列位于DNEGFR序列上游,则信号肽无法发挥作用,不能根据绿色荧光蛋白的位置判断DNEGFR的位置
(3)卡那霉素;获得更多的重组质粒
(4)95%空气和5%的CO2;细胞膜
解析:(1)通过RNA获得cDNA,需用逆转录酶处理。图2中过程②的目的是获得只控制合成信号肽段、胞外区、跨膜区三个部分的DNEGFRcDNA,因此应选择图1中的引物1和引物3进行PCR。为确保过程③中pEGFP-N1质粒与DNEGFR基因的定向连接,常常需要在引物5'端加入使用的限制酶的识别序列。
(2)图2中的EGFP是绿色荧光蛋白基因,研究人员使用含有EGFP的质粒来构建重组质粒,使得EGFP和DNEGFR同时表达,即以绿色荧光蛋白的位置来确定DNEGFR蛋白在细胞中的位置。若EGFP序列在DNEGFR序列的上游,则信号肽无法发挥作用,不能根据绿色荧光蛋白的位置判断DNEGFR的位置。
(3)过程④中,将Ca2+处理过的大肠杆菌与重组质粒混匀,培养在含有卡那霉素的培养基上。由图2可知,进行过程④和过程⑤的目的是获得更多的重组质粒。
(4)过程⑥是对转染后的动物细胞进行培养,此过程通常需要提供的气体环境为95%空气(满足细胞代谢对氧气的需求)和5%的CO2(维持培养液的pH)。若pEGFP-N1-DNEGFR转染cos-7细胞成功,过程⑥检测获得的cos-7细胞时,荧光应主要分布在细胞膜部位。
17.答案:(1)Xho I;RNA聚合酶
(2)Sal I和Not I;CMV和rhPA基因的部分脱氧核苷酸
(3)2、3、5、6
(4)①超数排卵
②输卵管
③2
④rhPA单转基因兔和rhPA/GH双转基因兔;rhPA/GH双转基因兔rhPA表达水平明显高于rhPA单转基因兔,GH可促进rhPA在转基因兔乳腺中的高效表达
解析:(1)由图1可知,PCL25/rhPA重组质粒是在PCL25质粒的Xho I限制酶酶切位点处插入化学合成的rhPA基因构建而成的。rhPA基因上游的CMY为启动子,启动子能被RNA聚合酶识别并结合,从而开启转录过程。
(2)据图2可知,该乳腺特异性表达载体由B-casein、CMV、rhPA基因等组成,说明其是通过用限制酶Sal I和Not I切割PCL25/rhPA重组质粒得到的。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段中知的目的基因的脱氧核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。据图2可知,利用PCR技术扩增的是CMV和rhPA因的部分序列,又知PCR一F、PCR一R为引物序列,因此PCR一F和PCR一R设计时依据的是CMV和rhPA基因的部分脱氧核苷酸序列。
(3)据题意可知,7道为显捌注射片段PCR扩增产物,作阳性对照,经分析可知,2、3、5、6号仔兔的PCR扩增产物的长度均为561bp,困此推测成功导入rhPA基因的仔兔有2、3、5、6号。
(4)①给供体兔注射促性腺激素可促使其超数排卵。②与正常公兔配种后,受精卵在母兔的输卵管形成。③由于要针对rhPA和GH两种基因进行PCR检测,故需要设计2对引。
④在测定rhPA含量时,要分别测定rhPA单转基因兔和rhPA/GH双转基因兔乳汁中的rhPA的表达量。据表格内容可知,双转基因兔的rhPA表达水平均显著高于其时应的供体兔,即rhPA/GH双转基因兔的rhPA表达水平明显高于rhPA单转基因兔,表明GH可促进rhPA在转基因兔乳腺中的高效表达。
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