1、第 1 页 共 15 页 2022 年高考生物一轮复习：年高考生物一轮复习：基因工程基因工程 专项练习题精选专项练习题精选 一、对点练小题，落实主干知识 1如图为 DNA 分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次 是() A限制酶、解旋酶、DNA 连接酶 B解旋酶、限制酶、DNA 连接酶 C解旋酶、DNA 连接酶、限制酶 D限制酶、DNA 连接酶、解旋酶 2如图表示由不同的限制酶切割而成的 DNA 末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是 () A甲、乙、丙都属于黏性末端 B甲、乙片段可形成重组 DNA 分子，但甲、丙不能 CDNA 连接酶的作用位点在乙图中 b 处 D切割
2、甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组 DNA 分子 3下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是() A目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒 DNA 中 B检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用 PCR 等技术 C目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的 D如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子 4下列是“肝脏细胞 DNA 粗提取”实验的两个关键操作步骤，相关叙述错误的是() 第 2 页 共 15 页 A步骤 1 中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持 pH 的稳定 B步骤 1 中，冰浴处理的主要原理是低温下 DNA 酶容
3、易变性 C步骤 2 中，异戊醇的作用可能是使与 DNA 结合的蛋白质因变性而沉淀 D步骤 2 中，离心后应取上清液，因为 DNA 在 2 mol/L NaCl 溶液中溶解度比较大 5为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 1)，拟将其与质粒(图 2) 重组，再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是() A用限制性核酸内切酶 EcoR和连接酶构建重组质粒 B用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将 C 基因导入细胞 C在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上 6若要利用某目的基因(图甲)和质粒载体(图
4、乙)构建重组 DNA(图丙)，限制性核酸内切酶的酶 切位点分别是 Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和 Sau3A(GATC)。下列分析合理的是 () A用 EcoR切割目的基因和质粒载体 B用 Bgl和 EcoR切割目的基因和质粒载体 第 3 页 共 15 页 C用 Bgl和 Sau3A切割目的基因和质粒载体 D用 EcoR和 Sau3A切割目的基因和质粒载体 二、系统练大题，强化科学思维 7科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl)，转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上 的 Sac、Xba、EcoR、Hind 四种限制酶的切割位点示意图。据图回答问题： (1)在该实验中
5、为构建基因表达载体，用 Sac、Xba切下 CBFl 基因后，对质粒载体进行切割 的限制酶是_，理由是 _。 (2)连接 CBFl 基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有_。 将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是_。 (3)为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因，可用含_的培养基进行筛选。 (4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行 _处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果 _，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。 8某实验小组利用转基因技术培育耐盐水稻，如图 1 表示含有耐盐基因的外源 DNA 分子，图 2 表示质粒，其上含有 BamH、Sm
6、a和 Hind三种限制酶的酶切位点。请回答下列问题： (1)分析上图可知，欲构建重组 DNA 分子，应选用_两种限制酶切割质粒和外 源 DNA 分子，使用两种不同的限制酶切割含目的基因的外源 DNA 和质粒的优点是 _ _。 (2)题(1)中不使用另外一种限制酶切割的原因是_，题(1)中构建成功的重组 第 4 页 共 15 页 质粒若用该酶切割能产生_种不同的 DNA 片段。 (3)质粒中抗性基因的作用是_。成功导入了目的基因的受体细胞(受体细胞 本身不含四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因)，不能在含_(填“氨苄青霉素”或“四环 素”)的培养基中进行培养。 (4)从个体水平上鉴定耐盐基因是否成
7、功表达的方法是 _ _。 9科学家通过利用 PCR 定点突变技术改造 Rubisco 酶基因，提高了光合作用过程中 Rubisco 酶基因对 CO2 的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题： (1)PCR 过程所依据的原理是_，该过程需要加入的酶是_。利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便根据这一序列合成 _。 (2)该技术不直接改造 Rubisco 酶，而是通过 Rubisco 酶基因进行改造，从而实现对 Rubisco 酶 的改造，其原因是_。和传统基因工程技术相比较，定点突变 最突出的优点是获得的产物一般是自然界中_(填“存在的”或
8、“不存在的”)，PCR 定点突 变技术属于_工程的范畴。 10回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题： (1)通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白(可作为抗 原)，可通过_技术获得特异性探针，并将_中所有基因进行表达，然后 利用该探针，找出能与探针特异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的基因。 (2)将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管 苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测_(A.质粒载体B转录产物 C抗性基因D病原微生物)。 (3)植物细胞在培养过程中往往会发生_，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强
9、的细 胞。筛选时在培养基中加入_，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利 用_培养建立的细胞系用于筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。 (4)用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子 的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是_。 第 5 页 共 15 页 11 (2021 年 1 月新高考 8 省联考湖北卷)某实验室需构建含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因的 表达载体用于科学研究。相关资料如下： (1)双链 DNA 的每一条链有两个末端，分别是 5端和 3端，从左到右的 53DNA 链是编码链， 从左到右的 35DNA 链是模板链。 (2)
10、增强型绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色，已知该基因的 DNA 编码序列如下： 5ATGGTGAGCAAGTAA 3。 (3)质粒载体中含有 EcoR、Hind 、BamH 、Xba 和 Not 等酶的酶切位点(这些酶各自 的识别序列不同)，如下图所示。 回答下列问题： 增强型绿色荧光蛋白基因转录的 mRNA 碱基序列为 _。 通过 PCR 方法获得 eGFP 目的片段，首先需要设计_(填“一对”或“一个”)引物，在体 外选择性扩增 eGFP 目的片段， PCR 反应一般由 95 热变性、 5560 引物和模板配对、 72 延伸三个步骤，经过多次循环完成。延伸阶段选用 72 是综合考虑
11、了两个因素，这两个因素 是_和_。 eGFP 的 PCR 产物两端分别含有 BamH 和 Not 的酶切位点，构建重组表达载体时，用这 两种酶酶切 PCR 产物和质粒载体。与单一酶酶切相比，该实验采用的双酶切方法的优点是 _(答一点即可)。 将所构建的表达载体转入大肠杆菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表达载体构建成功，可 观察到多个_单菌落。 12探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段， 可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。图 1 是某实验小组制备的两种探针， 图 2 是探针与目的基因杂交的示意图。请回答下列有关问题： 第 6 页 共 15 页
12、(1)核酸探针与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循_ 。设计核苷酸序列是核 酸探针技术关键步骤之一， 图 1 所示的两种核酸探针(探针 2 只标注了部分碱基序列)都不合理， 原因是探针1_，导致特异性差；而探针 2_，导致探针失效。 (2)cDNA 探针是目前应用最为广泛的一种探针。制备 cDNA 探针时，首先需提取、分离获得 _作为模板，在_的催化下合成 cDNA 探针。利用制备好的珠蛋白基因的 cDNA 探针与珠蛋白基因杂交后，出现了如图 2 中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”，原因是 _ 。 (3)探针常用于基因工程的检测，如基因工程中利用乳腺生物反应器生产抗胰蛋白酶，应将 抗胰蛋白酶基因
13、与_的启动子重组在一起， 导入哺乳动物的_ 中， 再利用 SRY 基因(Y 染色体上的性别决定基因)探针进行检测， 将检测反应呈_(填“阳” 或“阴”)性的胚胎进行移植培养。 第 7 页 共 15 页 参考答案：参考答案： 一、对点练小题，落实主干知识 1如图为 DNA 分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次 是() A限制酶、解旋酶、DNA 连接酶 B解旋酶、限制酶、DNA 连接酶 C解旋酶、DNA 连接酶、限制酶 D限制酶、DNA 连接酶、解旋酶 解析：选 B处为氢键，是解旋酶的作用部位；处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位； 处为两个 DNA 片段的缺口，是 DNA
14、连接酶的作用部位。 2如图表示由不同的限制酶切割而成的 DNA 末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是 () A甲、乙、丙都属于黏性末端 B甲、乙片段可形成重组 DNA 分子，但甲、丙不能 CDNA 连接酶的作用位点在乙图中 b 处 D切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组 DNA 分子 解析：选 C由图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A 正确；甲、乙的黏性末端相同，因此 可在 DNA 连接酶的作用下形成重组 DNA 分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成 重组 DNA 分子，B 正确；DNA 连接酶将两个 DNA 片段连接为一个 DNA 分子，作用部位是磷酸 二酯键，C 错误
15、；切割甲的限制酶的识别序列为：GAATTCCTTAAG，而甲、乙片段形成的重 组 DNA 分子序列为：GAATTGCTTAAC，因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重 组 DNA 分子，D 正确。 3下列关于目的基因的检测与鉴定的叙述，错误的是() 第 8 页 共 15 页 A目的基因在真核细胞中能否稳定遗传的关键是目的基因是否插入质粒 DNA 中 B检测受体细胞是否含有目的基因及其是否成功转录可使用 PCR 等技术 C目的基因表达的鉴定通常是在个体水平上进行的 D如在受体细胞内检测到目的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子 解析： 选 A目的基因在真核细胞中稳定遗传的关键是
16、目的基因是否插入转基因生物的染色体 DNA 上，A 错误；通过抗原抗体杂交可以检测目的基因是否翻译成了蛋白质，检测受体细胞是 否含有目的基因及其是否成功转录可使用 PCR 等技术，B 正确；目的基因表达的鉴定通常是在 个体水平上进行的，如抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等，C 正确；如在受体细胞内检测到目 的基因表达的蛋白质，可确定目的基因上游含有启动子，D 正确。 4下列是“肝脏细胞 DNA 粗提取”实验的两个关键操作步骤，相关叙述错误的是() A步骤 1 中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持 pH 的稳定 B步骤 1 中，冰浴处理的主要原理是低温下 DNA 酶容易变性 C步骤 2 中，异戊醇的作
17、用可能是使与 DNA 结合的蛋白质因变性而沉淀 D步骤 2 中，离心后应取上清液，因为 DNA 在 2 mol/L NaCl 溶液中溶解度比较大 解析：选 B步骤 1 中，加入柠檬酸钠缓冲液的目的是维持 pH 的稳定，A 正确；低温不会使 酶变性失活，只能降低酶的活性，B 错误；步骤 2 中，异戊醇的作用可能是使与 DNA 结合的 蛋白质因变性而沉淀，C 正确；DNA 在 2 mol/L 的 NaCl 溶液中的溶解度比较大，因此加固体 NaCl 使溶液浓度达到 2 mol/L 后再离心过滤取上清液，D 正确。 5为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 1)，拟将其与质粒
18、(图 2) 重组，再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是() 第 9 页 共 15 页 A用限制性核酸内切酶 EcoR和连接酶构建重组质粒 B用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将 C 基因导入细胞 C在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上 解析：选 C目的基因 C 和质粒都有可被 EcoR切割的酶切位点，另外需要 DNA 连接酶将切 好的目的基因和质粒连接起来；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因 导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养 基中应该加入潮霉素；
19、使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上。 6若要利用某目的基因(图甲)和质粒载体(图乙)构建重组 DNA(图丙)，限制性核酸内切酶的酶 切位点分别是 Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和 Sau3A(GATC)。下列分析合理的是 () A用 EcoR切割目的基因和质粒载体 B用 Bgl和 EcoR切割目的基因和质粒载体 C用 Bgl和 Sau3A切割目的基因和质粒载体 D用 EcoR和 Sau3A切割目的基因和质粒载体 解析：选 D根据题意并分析图示可知，只有 EcoR和 Sau3A切割目的基因和质粒载体，在 构建的重组 DNA 中，RNA 聚合酶在插入目的基因上的
20、移动方向才与图丙相同。 二、系统练大题，强化科学思维 7科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl)，转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上 的 Sac、Xba、EcoR、Hind 四种限制酶的切割位点示意图。据图回答问题： 第 10 页 共 15 页 (1)在该实验中为构建基因表达载体，用 Sac、Xba切下 CBFl 基因后，对质粒载体进行切割 的限制酶是_，理由是 _。 (2)连接 CBFl 基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有_。 将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是_。 (3)为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因，可用含_的培养基进行筛选。 (4)科学家将生长健
21、壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行 _处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果 _，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。 解析：(1)在基因工程中，用相同限制酶切割来源不同的 DNA 后，可产生相同的末端，所以和 含目的基因的 DNA 一样，质粒也应使用 Sac、Xba进行切割。(2)基因表达载体的组成包括 启动子、终止子、标记基因、目的基因等。香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞 常用农杆菌转化法。(3)据图分析可知，质粒上的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，所以为了 鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因，可用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。(4)根据题干信息 已知目的
22、基因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基 因香蕉(对照组)进行低温处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果实验组的抗寒能力明显高于 对照组，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。 答案：(1)Sac、Xba用相同限制酶切割来源不同的 DNA 后，可产生相同的末端(2)启动 子和终止子农杆菌转化法(3)氨苄青霉素(4)低温实验组的抗寒能力明显高于对照组 8某实验小组利用转基因技术培育耐盐水稻，如图 1 表示含有耐盐基因的外源 DNA 分子，图 2 表示质粒，其上含有 BamH、Sma和 Hind三种限制酶的酶切位点。请回答下列问题： (1)分析上图可知，欲构建重组 DN
23、A 分子，应选用_两种限制酶切割质粒和外 源 DNA 分子，使用两种不同的限制酶切割含目的基因的外源 DNA 和质粒的优点是 _ _。 第 11 页 共 15 页 (2)题(1)中不使用另外一种限制酶切割的原因是_，题(1)中构建成功的重组 质粒若用该酶切割能产生_种不同的 DNA 片段。 (3)质粒中抗性基因的作用是_。成功导入了目的基因的受体细胞(受体细胞 本身不含四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因)，不能在含_(填“氨苄青霉素”或“四环 素”)的培养基中进行培养。 (4)从个体水平上鉴定耐盐基因是否成功表达的方法是 _ _。 解析：(1)外源 DNA 和质粒上都含有限制酶 BamH、Hi
24、nd和 Sma的识别序列和切割位点， 但限制酶 Sma的识别序列位于目的基因中，因此构建基因表达载体时，应该选用限制酶 BamH和 Hind切割质粒和外源 DNA 分子；使用两种不同的限制酶切割含目的基因的外源 DNA 和质粒可防止质粒和目的基因的自身环化及质粒与目的基因的反向连接。(2)构建成功的 重组质粒含有 3 个限制酶 Sma的识别序列和切割位点， 因此若用该酶切割构建成功的重组质 粒能产生 3 种不同的 DNA 片段。(3)质粒中抗性基因的作用是筛选和鉴定目的基因；构建基因 表达载体时，四环素抗性基因被破坏，但氨苄青霉素抗性基因没有被破坏，因此成功导入了 目的基因的受体细胞(受体细胞
25、本身不含四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因)，不能在含四 环素的培养基中进行培养。(4)从个体水平上鉴定耐盐基因是否成功表达的方法是将转基因水 稻置于盐碱地中培育(或用一定浓度的盐水浇灌转基因水稻)，观察其能否正常生长。 答案：(1)BamH和 Hind防止质粒和目的基因的自身环化及质粒与目的基因的反向连接 (2)Sma会破坏目的基因3(3)筛选和鉴定目的基因四环素(4)将转基因水稻置于盐碱 地中培育(或用一定浓度的盐水浇灌转基因水稻)，观察其能否正常生长 9科学家通过利用 PCR 定点突变技术改造 Rubisco 酶基因，提高了光合作用过程中 Rubisco 酶基因对 CO2 的亲和力，从而
26、显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题： (1)PCR 过程所依据的原理是_，该过程需要加入的酶是_。利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便根据这一序列合成 _。 (2)该技术不直接改造 Rubisco 酶，而是通过 Rubisco 酶基因进行改造，从而实现对 Rubisco 酶 的改造，其原因是_。和传统基因工程技术相比较，定点突变 最突出的优点是获得的产物一般是自然界中_(填“存在的”或“不存在的”)，PCR 定点突 第 12 页 共 15 页 变技术属于_工程的范畴。 解析：(1)PCR 过程所依据的原理是 DNA 双链复制，该过程需要加入的酶是
27、耐高温的 DNA 聚合 酶。利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这 一序列合成引物。(2)该技术不直接改造 Rubisco 酶，而是通过对 Rubisco 酶基因进行改造，从 而实现对 Rubisco 酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难。和传统基因工程 技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR 定点突变技 术属于蛋白质工程的范畴。 答案：(1)DNA 双链复制耐高温的 DNA 聚合酶(或 Taq 酶)引物(2)蛋白质空间结构较为复 杂，改造困难不存在的蛋白质 10回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问
28、题： (1)通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白(可作为抗 原)，可通过_技术获得特异性探针，并将_中所有基因进行表达，然后 利用该探针，找出能与探针特异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的基因。 (2)将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管 苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测_(A.质粒载体B转录产物 C抗性基因D病原微生物)。 (3)植物细胞在培养过程中往往会发生_，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细 胞。筛选时在培养基中加入_，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利 用_培养建立的细胞系用于
29、筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。 (4)用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子 的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是_。 解析：(1)该特异性探针作用的对象是蛋白质类抗原，所以该探针是抗体，可通过单克隆抗体 技术获得特异性探针。用基因文库筛选某种目的基因的操作过程可以是先将基因文库中所有 基因进行表达，然后利用该探针，找出能与探针特异性结合的表达产物，进而获得与之对应 的目的基因。(2)用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测转录产物。(3)植物细胞在培 养过程中往往会发生变异，筛选抗致病真菌能力强的细胞时可在培养基中加入高浓度致病
30、真 菌，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若要快速获得稳定遗传的抗病植株，可用花粉 离体培养建立的细胞系用于筛选。(4)若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是胚的离 体培养。 第 13 页 共 15 页 答案：(1)单克隆抗体基因文库(2)B(3)变异高浓度致病真菌花粉离体(4)胚的离体 培养 11 (2021 年 1 月新高考 8 省联考湖北卷)某实验室需构建含增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因的 表达载体用于科学研究。相关资料如下： (1)双链 DNA 的每一条链有两个末端，分别是 5端和 3端，从左到右的 53DNA 链是编码链， 从左到右的 35DNA 链是模板链。 (2)增强型
31、绿色荧光蛋白(eGFP)在自然光下显示绿色，已知该基因的 DNA 编码序列如下： 5ATGGTGAGCAAGTAA 3。 (3)质粒载体中含有 EcoR、Hind 、BamH 、Xba 和 Not 等酶的酶切位点(这些酶各自 的识别序列不同)，如下图所示。 回答下列问题： 增强型绿色荧光蛋白基因转录的 mRNA 碱基序列为 _。 通过 PCR 方法获得 eGFP 目的片段，首先需要设计_(填“一对”或“一个”)引物，在体 外选择性扩增 eGFP 目的片段， PCR 反应一般由 95 热变性、 5560 引物和模板配对、 72 延伸三个步骤，经过多次循环完成。延伸阶段选用 72 是综合考虑了两个
32、因素，这两个因素 是_和_。 eGFP 的 PCR 产物两端分别含有 BamH 和 Not 的酶切位点，构建重组表达载体时，用这 两种酶酶切 PCR 产物和质粒载体。与单一酶酶切相比，该实验采用的双酶切方法的优点是 _(答一点即可)。 将所构建的表达载体转入大肠杆菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表达载体构建成功，可 观察到多个_单菌落。 解析：增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的编码序列为 5ATGGTGAGCAAGTAA 3，则模板链序列 (35DNA 链 ) 应 为 与 之 互 补 的 另 一 条 DNA 链 ， 故 转 录 的 mRNA 碱 基 序 列 为 5AUGGUGAGCAAGUAA 3
33、。 第 14 页 共 15 页 通过 PCR 方法获得 eGFP 目的片段，需要两种引物分别与两条模板链结合，因此首先需要 设计一对引物。 延伸阶段选用 72 是综合考虑了两个因素， 一是防止 DNA 变性， 二是保持 Taq 酶所需温度条件。与单一酶酶切相比，采用的双酶切方法可以形成不同的黏性末端，防止 目的基因与质粒任意连接。将所构建的表达载体转入大肠杆菌，涂布含有卡那霉素的平板， 若表达载体构建成功，能表达出抗卡那霉素的物质和绿色荧光，含有重组质粒的大肠杆菌能 在该培养基上生存，因此可观察到多个含有绿色荧光的大肠杆菌单菌落。 答案： (1)5AUGGUGAGCAAGUAA 3(2)一对防
34、止DNA变性保持Taq酶所需温度条件(3) 防止目的基因与质粒任意连接(4)绿色荧光 12探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段， 可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。图 1 是某实验小组制备的两种探针， 图 2 是探针与目的基因杂交的示意图。请回答下列有关问题： (1)核酸探针与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循_ 。设计核苷酸序列是核 酸探针技术关键步骤之一， 图 1 所示的两种核酸探针(探针 2 只标注了部分碱基序列)都不合理， 原因是探针1_，导致特异性差；而探针 2_，导致探针失效。 (2)cDNA 探针是目前应用最为广泛的一种探针。制备
35、 cDNA 探针时，首先需提取、分离获得 _作为模板，在_的催化下合成 cDNA 探针。利用制备好的珠蛋白基因的 cDNA 探针与珠蛋白基因杂交后，出现了如图 2 中甲、乙、丙、丁等所示的“发夹结构”，原因是 _ 。 (3)探针常用于基因工程的检测，如基因工程中利用乳腺生物反应器生产抗胰蛋白酶，应将 抗胰蛋白酶基因与_的启动子重组在一起， 导入哺乳动物的_ 中， 再利用 SRY 基因(Y 染色体上的性别决定基因)探针进行检测， 将检测反应呈_(填“阳” 或“阴”)性的胚胎进行移植培养。 解析：(1)核酸探针是单链 DNA 分子，其与目标核苷酸序列间的分子杂交遵循碱基互补配对原 第 15 页 共
36、 15 页 则。图 1 中探针 1 碱基序列过短，特异性差；探针 2 自身折叠后会出现局部碱基互补配对而 失效，因此这两种探针都不合理。(2)cDNA 是以 mRNA 为模板逆转录形成的，该过程需要逆转 录酶的催化。逆转录法合成的 cDNA 不含内含子，而珠蛋白基因中含有不表达序列，因此利 用制备好的珠蛋白基因的 cDNA 探针与珠蛋白基因杂交后，出现了如图 2 中甲、乙、丙、 丁等所示的“发夹结构”。(3)利用乳腺生物反应器生产抗胰蛋白酶时，应将抗胰蛋白酶基因 与乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，将构建好的重组 DNA 导入哺乳动物的受精卵中，再利 用 SRY 探针进行检测，将检测反应呈阴性(雌性)的胚胎进行移植。 答案： (1)碱基互补配对原则碱基序列过短自身会出现部分碱基互补配对(2)mRNA逆转 录酶珠蛋白基因中含有内含子(3)乳腺蛋白基因受精卵阴
