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1、2014屆高考生物 第1講 基因工程解題高效訓練 新人教版選修3 第一講基因工程 [課堂考點集訓] 考點一　基因工程的操作工具 1．基因工程在操作過程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關(guān)基本工具的敘述，正確的是(　　) A．所有限制酶的識別序列均由6個核苷酸組成 B．所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端 C．真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒 D．原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子而保護自身 解析：選D　大多數(shù)限制酶的識別序列由6個核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識別序列由4、5或8個核苷酸組成；DNA連接酶包括E·coli DNA連接酶和T4D

2、NA連接酶，前者只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端連接起來；在基因工程操作中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。 2．(2013·東城模擬)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是－↓GATC－。根據(jù)圖判斷下列操作正確的是(　　) A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割 C．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 解析：選D　目的基因若用限制酶Ⅰ切割時，只能在目的基因的

3、一側(cè)切開，而不能將其切下；質(zhì)粒若用限制酶Ⅱ切割，兩種標記基因均將被破壞，所以只能用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒。 考點二　基因工程與蛋白質(zhì)工程 3．(2013·廣東四校聯(lián)考)將人的干擾素基因通過基因定點突變，使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸，改造后的干擾素比天然干擾素的抗病毒活性和穩(wěn)定性顯著提高，此項技術(shù)屬于(　　) A．蛋白質(zhì)工程　　　　　　 B．細胞工程 C．胚胎工程 D．生態(tài)工程 解析：選A　蛋白質(zhì)工程是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質(zhì)進行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子。由題意知該技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程。 4．(2013·長沙模擬)下列關(guān)于蛋白質(zhì)

4、工程和基因工程的比較，不合理的是(　　) A．基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì) B．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成 C．當?shù)玫娇梢栽冢?0℃條件下保存半年的干擾素后，在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下，干擾素可以大量自我合成 D．基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的 解析：選C　利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)產(chǎn)品應通過改造相應基因后，再經(jīng)基因表達大量產(chǎn)生。 考點三　基因工程的操作與應用 5．(2012·福建高考)肺細胞中的let -7基因表達減

5、弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let -7基因?qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。 　 請回答： (1)進行過程①時，需用________酶切開載體以插入let -7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動let-7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為____________。 (2)進行過程②時，需用____________酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于傳代培養(yǎng)。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，let -7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2。據(jù)圖分析，可從細胞中提取________進行分子雜交，以直接檢測l

6、et -7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中________________(RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。 解析：(1)過程①為基因表達載體的構(gòu)建，該過程涉及的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，需用限制酶切開載體以插入let -7基因。完整的基因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因等，而啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點。(2)進行過程②時，用胰蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于細胞的傳代培養(yǎng)。(3)從圖中可以看出，RASmRNA和let -7基因轉(zhuǎn)錄的miRNA配對形成雜交分子，從而抑制了癌基因RAS的表達，故可以提取RNA進行分

7、子雜交，以直接檢測let -7基因是否轉(zhuǎn)錄。 答案：(1)限制性核酸內(nèi)切(或限制)　啟動子 (2)胰蛋白 (3)RNA　RAS蛋白 [課下綜合檢測] 一、選擇題 1．下列關(guān)于基因工程的敘述中，正確的是(　　) A．DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學鍵相同 B．DNA連接酶對“縫合”序列不進行特異性識別，無專一性催化特點 C．受體細菌若能表達質(zhì)粒載體上抗性基因，即表明重組質(zhì)粒成功導入 D．培育轉(zhuǎn)基因油菜，需對受體細胞進行氯化鈣處理 解析：選A　DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學鍵都是磷酸二酯鍵；酶具有專一性的特點，對于有黏性末端的DNA片段，DNA連接酶只識別連

8、接含有相同黏性末端的DNA片段；有些受體細菌體內(nèi)本身就含有與質(zhì)粒上相同的抗性基因，故抗性基因的表達不能作為成功導入的標志；用氯化鈣處理大腸桿菌，可增加大腸桿菌細胞壁的通透性，利于重組質(zhì)粒的導入，對于植物細胞而言，氯化鈣不起作用。 2.(2012·杭州質(zhì)檢)右圖表示用化學方法合成目的基因Ⅰ的過程。據(jù)圖分析下列敘述正確的是(　　) A．過程①需要DNA連接酶 B．過程②需要DNA限制性核酸內(nèi)切酶 C．目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的 D．若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組，則該質(zhì)粒和Ⅰ的堿基序列相同 解析：選C　題圖所示為化學方法合成目的基因的過程。①②過程依賴堿基互補配對。質(zhì)粒和目的基因的堿基序

9、列一般不相同。 3．我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是在棉花細胞中轉(zhuǎn)入Bt毒蛋白基因培育出來的，它對棉鈴蟲具有較強的抗性。下列敘述錯誤的是(　　) A．Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分離的 B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道進入棉花細胞中 C．培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株需要做抗蟲的接種實驗 D．用DNA聚合酶連接經(jīng)切割的Bt毒蛋白基因和載體 解析：選D　Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中分離出來的抗蟲基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道進入棉花細胞中；培育的轉(zhuǎn)基因棉花植株需要做抗蟲的接種實驗；切割下來的Bt毒蛋白基因和載體的連接是靠DNA連接酶來完成的。 4．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的原理或?qū)嵸|(zhì)的敘述

10、，合理的有(　　) ①基因診斷的基本原理是DNA分子雜交；②基因治療的原理是將正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能；③DNA探針技術(shù)的原理是探針與樣品中變性處理的DNA單鏈配對雜交；④構(gòu)建基因表達載體的實質(zhì)是基因突變；⑤PCR技術(shù)的實質(zhì)是體外復制特定DNA片段的核酸合成技術(shù) A．一項　　　　　　　　　 B．兩項 C．三項 D．四項 解析：選D?、佗冖邰菟捻椌侠恚苠e誤，構(gòu)建基因表達載體的實質(zhì)是基因重組。 5．下圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過程，下列說法不正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作 B．蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)

11、的一項全新的生物工程技術(shù) C．a(chǎn)、b過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯 D．蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因 解析：選B　蛋白質(zhì)工程中了解蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)如蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、氨基酸的排列順序等，對于合成或改造基因至關(guān)重要；蛋白質(zhì)工程的進行離不開基因工程，對蛋白質(zhì)的改造是通過對基因的改造來完成的；圖中a、b過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯過程；蛋白質(zhì)工程中可能根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建出一種全新的基因。 6．動物基因工程前景廣闊，最令人興奮的是利用基因工程技術(shù)使哺乳動物成為乳腺生物反應器，以生產(chǎn)所需要的藥品，如轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)人的生長激素?？茖W家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物成為乳腺生物反應器時(　　) A．僅僅利用了基因工程技術(shù)

12、 B．不需要乳腺蛋白基因的啟動子 C．利用基因槍法將人的生長激素基因?qū)胧芫阎? D．需要進入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠” 解析：選D　科學家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物時涉及基因工程、胚胎工程等現(xiàn)代生物技術(shù)；生產(chǎn)生長激素時需要將人的生長激素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射法導入哺乳動物的受精卵中，培養(yǎng)至適宜的胚胎階段，移植到母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。 7．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是(　　) A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物 B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活

13、性 D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達 解析：選D　目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；大腸桿菌為原核生物，不含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器，不能對蛋白質(zhì)進行加工，其合成的胰島素原無生物活性。運載體中的抗性基因為標記基因，其作用是有利于篩選含重組DNA的細胞，但不能促進目的基因的表達。 8．降鈣素是一種多肽類激素，臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低，半衰期較短。某科學機構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素，從預期新型降鈣素的功能出發(fā)，推測相應的脫氧核苷酸序列，并人工合成了兩條

14、72個堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，再利用Klenow酶補平，獲得雙鏈DNA，過程如下圖： 獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoRⅠ(識別序列和切割位點 ↓ －GAATTC－)和BamHⅠ(識別序列和切割位點 ↓ － GGATCC－)雙酶切后插入大腸桿菌質(zhì)粒中。 下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) A．Klenow酶是一種DNA聚合酶 B．合成的雙鏈DNA有72個堿基對 C．EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是保證目的基因和運載體的定向連接 D．篩選重組質(zhì)粒需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有標記基因 解析：選B　合成的單鏈DNA有72個堿基，從題圖看出兩條

15、單鏈并未左右兩端對齊配對，只通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段，因此獲得的雙鏈DNA有堿基對72＋72－18＝126個堿基對。 二、非選擇題 9．(2012·新課標全國卷)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題： (1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有________和________。 (2)質(zhì)粒運載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下： AATTC……G G……CTTAA 為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有

16、的特點是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即________DNA連接酶和________DNA連接酶。 (4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是________，產(chǎn)物是________。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用________技術(shù)。 (5)基因工程中除質(zhì)粒外，________________和________________也可作為運載體。

17、(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是________________________。 解析：(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種——黏性末端和平末端。(2)為了保證目的基因與運載體相連，用另一種限制酶切割后形成的黏性末端必須與EcoRⅠ切割形成的黏性末端相同。(3)DNA連接酶有大腸桿菌DNA連接酶和T4DNA連接酶兩類。(4)反轉(zhuǎn)錄的模板是mRNA，產(chǎn)物是DNA。大量擴增反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物常采用PCR技術(shù)。(5)在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動植物病毒等。(6)經(jīng)Ca2＋處理后的大腸桿菌才能夠吸收周圍環(huán)境中

18、的DNA分子。 答案：(1)黏性末端　平末端　(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同　(3)大腸桿菌　T4　(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR　(5)噬菌體　動植物病毒　(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱 10．如圖表示運用基因工程技術(shù)生產(chǎn)胰島素的三條途徑。據(jù)圖結(jié)合所學知識回答下列問題： (1)為了便于將含有目的基因的細胞篩選出來，所選擇的質(zhì)粒上應該具有__________________。 (2)培育轉(zhuǎn)基因羊的過程中，科研人員通過感染或____________技術(shù)將重組質(zhì)粒M轉(zhuǎn)移到受體細胞A中，受體細胞A應該是_____

19、___細胞。③過程中還用到了__________________技術(shù)。 (3)受體細胞B應該是萵苣的________(填“體細胞”“卵細胞”或“受精卵)，導入該細胞后，需對該細胞進行培養(yǎng)，經(jīng)________過程形成愈傷組織。 (4)萵苣為雙子葉植物，過程②常用的方法是________________；過程⑥常用的方法是用________來處理大腸桿菌，使其易于吸納重組質(zhì)粒M。 解析：(1)質(zhì)粒上有標記基因，便于篩選。(2)由于受精卵全能性最高，且體積較大便于操作，因此培育轉(zhuǎn)基因羊時，常用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導入受精卵，然后用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)獲得早期胚胎，然后用胚胎移植技術(shù)將早期胚胎植入

20、母體子宮，發(fā)育為新個體。(3)培育卵細胞得到的是單倍體植物，受精卵位于植物的胚珠內(nèi)，不易獲取，因此常將重組質(zhì)粒導入分裂能力較強的體細胞中。(4)土壤農(nóng)桿菌易侵染雙子葉植物；用鈣離子處理大腸桿菌，可使大腸桿菌細胞處于感受態(tài)，易于重組質(zhì)粒進入細菌體內(nèi)。 答案：(1)標記基因　(2)顯微注射　受精卵　動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植　(3)體細胞　脫分化　(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　鈣離子 11．(2012·江蘇高考)圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切

21、位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題： (1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由________連接。 (2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是________末端，其產(chǎn)物長度為________________________________________________________________________。 (3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T－A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有________種不同長度

22、的DNA片段。 (4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應選用的限制酶是________。在導入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最可能的原因是__________________________________________ ____________________________________。 解析：(1)一條脫氧核苷酸鏈中相鄰的兩個堿基之間是通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”相連的。(2)從SmaⅠ的識別序列和酶

23、切位點可知，其切割后產(chǎn)生的是平末端，圖1中DNA片段有兩個SmaⅠ的識別序列，故切割后產(chǎn)生的產(chǎn)物長度為534＋3＝537(bp)、796－3－3＝790(bp)和658＋3＝661(bp)的三個片段。(3)圖示方框內(nèi)發(fā)生堿基對的替換后，形成的d基因失去了1個SmaⅠ的識別序列，故D基因、d基因用SmaⅠ完全切割所得產(chǎn)物中除原有D基因切割后的3種長度的DNA片段外，還增加一種d基因被切割后出現(xiàn)的長度為537＋790＝1 327(bp)的DNA片段。(4)目的基因的兩端都有BamHⅠ的識別序列，質(zhì)粒的啟動子后抗生素A抗性基因上也有BamHⅠ的識別序列，故應選用的限制酶是BamHⅠ，此時將抗生素B抗

24、性基因作為標記基因，故篩選時培養(yǎng)基中要添加抗生素B。經(jīng)過同種限制酶切割后會產(chǎn)生相同的未端，部分目的基因與質(zhì)粒反向連接而導致基因無法正常表達。 答案：(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖 (2)平　537 bp、790 bp、661 bp (3)4 (4)BamH Ⅰ　抗生素B　同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接 [教師備選題庫] 1．(2011·浙江高考)將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導入大腸桿菌并成功表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是(　　) A．每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質(zhì)粒 B．每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點 C．

25、每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個ada D．每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子 解析：選C　每個限制酶識別位點處只能插入一個ada，插入的ada成功表達，說明每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子。 2．(2011·四川高考)北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復序列，該序列重復次數(shù)越多，抗凍能力越強。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序 B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白 C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒

26、缺乏標記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選 D．應用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達 解析：選B　過程①為逆轉(zhuǎn)錄過程獲得目的基因，缺少相應內(nèi)含子，所以用這種方法獲得的基因不能用于比目魚基因組測序。將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，得到的蛋白質(zhì)其抗凍性并不增強。重組質(zhì)粒上有標記基因，并不是轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能篩選，而是用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，有利于重組質(zhì)粒導入受體細胞。應用DNA探針技術(shù)，可以檢測目的基因是否在受體細胞中存在，并不能檢測其是否表達。 3．(2010·全國卷Ⅱ)下列敘述符合基因工程概念的是(　　) A．B淋巴細胞與腫瘤細胞融合，雜交瘤細胞中

27、含有B淋巴細胞中的抗體基因 B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上 解析：選B　基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，是一種人為的操作過程。A項屬于細胞工程；B項符合基因工程的概念；C項屬于誘變育種；D項是自然發(fā)生的，不是人為操作的，不屬于基因工程。 4．(2010·浙江高考)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是(　　) A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B．用DN

28、A連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C．將重組DNA分子導入煙草原生質(zhì)體 D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細胞 解析：選A　限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA；目的基因與載體的連接由DNA連接酶催化連接；受體細胞為植物細胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體；目的基因為抗除草劑基因，所以篩選的時候應該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細胞。 5．(2011·江蘇高考)請回答基因工程方面的有關(guān)問題： (1)利用PCR技術(shù)擴增目的基因，其原理與細胞內(nèi)DNA復制類似(如圖所示)。圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。 ①從理論上推測，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含

29、有引物A的DNA片段所占的比例為________。 ②在第________輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段。 (2)設計引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學設計的兩組引物(只標注了部分堿基序列)都不合理(如下圖)，請分別說明理由。 ①第1組：______________________________________________________________ ②第2組：_________________________________________________________________ (3)PCR反應體系中含有熱穩(wěn)定DNA聚合酶，下面的表達

30、式不能正確反映DNA聚合酶的功能，這是因為__________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)用限制酶EcoRV、MboⅠ單獨或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到的DNA片段長度如圖(1 kb即1000個堿基對)，請在指定位置畫出質(zhì)粒

31、上EcoRV、MboⅠ的切割位點。 解析：(1)①根據(jù)PCR過程的特點繪制PCR過程示意圖如圖所示，由圖可知，由原來的每條母鏈為模板合成的兩個新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子鏈為模板合成新DNA分子時，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生16個DNA分子，其中含有引物A的分子是15個，占15/16。 ②由圖示可知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長度均不同，根據(jù)半保留復制特點可知，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的四個DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈，如圖。 (2)在第1組引物中，引物Ⅰ的部分堿基序列是CAGGCT，引物Ⅱ的部分堿基序列是AGC

32、CTG，若利用這兩個引物進行DNA擴增，會因其中的部分堿基發(fā)生堿基互補配對而使引物失效。在第2組引物中，引物Ⅰ′的部分堿基序列是AACTG和CAGTT，該引物一旦發(fā)生自身折疊，也將會出現(xiàn)部分堿基發(fā)生堿基互補配對而使引物失效。(3)圖中直接將兩個脫氧核苷酸合成DNA單鏈，這不是DNA聚合酶的功能。DNA聚合酶只能在DNA模板存在的條件下，將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上。 (4)根據(jù)圖示，該質(zhì)粒為環(huán)形質(zhì)粒。用限制酶EcoRⅤ單獨切割該質(zhì)粒時，只形成一個片段，說明該質(zhì)粒上只有1個限制酶EcoRⅤ的識別位點。用限制酶MboⅠ單獨切割該質(zhì)粒時，形成兩個片段，說明該質(zhì)粒上有兩個限制酶MboⅠ的識別位點。用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒時，形成三個片段，其中有一個片段的長度與用MboⅠ單獨切割該質(zhì)粒時產(chǎn)生的片段長度相同(2.5 kb)，另外的兩個片段是5.5 kb和6 kb，這說明限制酶EcoRⅤ的切割位點存在于用MboⅠ單獨切割該質(zhì)粒時產(chǎn)生的另一片段(11.5 kb)上。 答案：(1)①15/16?、谌? (2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補配對而失效?、谝铫瘛渥陨碚郫B后會出現(xiàn)局部堿基互補配對而失效　(3)DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上 (4)見右圖