?章末質(zhì)量檢測 (三) 基因工程 生物技術(shù)的安全性與倫理問題
(本試卷滿分：100分)
一、選擇題(本題共16小題，共40分。第1～12小題，每小題2分；第13～16小題，每小題4分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題目要求的。)
1．下列有關(guān)基因工程的說法，正確的是(　　)
A．基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體
B．目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等
C．基因工程運(yùn)用基因突變的原理來培育新品種
D．成功地將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞便完成了基因工程的工作
解析：選B　載體不屬于工具酶，A錯誤；目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等，載體需要含有限制酶切點(diǎn)、標(biāo)記基因等，B正確；基因工程的原理是基因重組，C錯誤；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，還需要對目的基因進(jìn)行檢測和鑒定，D錯誤。
2．有關(guān)基因工程中工具的說法，正確的是(　　)
A．限制酶只能識別6個核苷酸組成的序列
B．限制酶與DNA聚合酶的作用部位一樣
C．病毒不能作為基因工程的載體
D．DNA連接酶能把黏性末端的氫鍵連接起來
解析：選B　大多數(shù)限制酶識別序列由6個核苷酸組成，少數(shù)限制酶識別序列由4個、8個或其他數(shù)量的核苷酸組成，A錯誤；限制酶、DNA連接酶和DNA聚合酶的作用部位相同，都是磷酸二酯鍵，B正確；在基因工程中，常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等，C錯誤；DNA連接酶可使DNA片段的黏性末端通過磷酸二酯鍵連接起來，D錯誤。
3．如圖是DNA分子結(jié)構(gòu)的示意圖，其中，基因工程中使用的限制酶的作用位點(diǎn)是(　　)

A．①　　　　B．②　　　　C．③　　　　D．④
解析：選B　限制酶的作用位點(diǎn)是磷酸二酯鍵，即圖中的②。
4．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶結(jié)構(gòu)和功能很相似，只是熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物的消化不良，最佳方案是(　　)
A．減少此酶在片劑中的含量
B．將此酶與人蛋白酶拼接，形成新的蛋白酶
C．重新設(shè)計與創(chuàng)造一種全新的蛋白酶
D．替換此酶中的少數(shù)氨基酸，改善其功能
解析：選D　減少此酶的含量會降低療效，且剩余的酶仍然容易失效，A錯誤；蛋白質(zhì)之間不能進(jìn)行簡單的拼接，B錯誤；只需將此酶進(jìn)行改造后滿足需求即可，不需重新設(shè)計與創(chuàng)造一種全新的蛋白酶，C錯誤；要提高該酶的熱穩(wěn)定性，可以采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其功能，D正確。
5．科學(xué)家利用基因工程培育出了耐鹽的轉(zhuǎn)基因水稻新品系。下列有關(guān)敘述錯誤的(　　)
A．獲得目的基因需用限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶
B．可通過農(nóng)桿菌的感染以實現(xiàn)重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞
C．含耐鹽基因的水稻細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得耐鹽植株
D．可用較高濃度的鹽水澆灌以鑒定水稻植株的耐鹽性
解析：選A　獲取目的基因只需要用到限制性內(nèi)切核酸酶，不需要DNA連接酶，A錯誤；將目的基因?qū)氲街参锛?xì)胞可以通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B正確；含耐鹽基因的水稻利用植物細(xì)胞的全能性經(jīng)過植物組織培養(yǎng)可以得到耐鹽植株，C正確；耐鹽植株的鑒定可以用高濃度的鹽水灌溉來鑒定，這屬于個體水平的鑒定，D正確。
6．下列關(guān)于基因工程的應(yīng)用的敘述，錯誤的是(　　)
A．利用基因工程的方法，可獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物
B．抗蟲基因作物的使用，不僅減少了農(nóng)藥的用量，大大降低了生產(chǎn)成本，而且還減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染
C．用基因工程的方法能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品
D．基因工程可用于環(huán)境保護(hù)
解析：選C　基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良的農(nóng)作物，A正確；抗蟲基因作物的使用，不僅減少了農(nóng)藥的用量，大大降低了生產(chǎn)成本，而且還減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染，B正確；基因工程的原理是基因重組，基因工程只是讓生物生產(chǎn)它原來不能產(chǎn)生的物質(zhì)，藥品不一定都能通過基因工程生產(chǎn)，C錯誤；在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化，D正確。
7．科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎校嘤鲆环N轉(zhuǎn)基因小鼠，使其膀胱上皮細(xì)胞合成人的生長激素并分泌到尿液中。下列敘述錯誤的是(　　)
A．該技術(shù)克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，實現(xiàn)了物種間的基因交流
B．采用DNA分子雜交技術(shù)，可檢測外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)
C．人的生長激素基因能在小鼠細(xì)胞中表達(dá)，說明遺傳密碼在不同生物中可以通用
D．將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆)，可以獲得多個具有外源基因的后代
解析：選B　該技術(shù)克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交的障礙，實現(xiàn)了物種間的基因交流，A正確；采用抗原抗體雜交技術(shù)，可檢測外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)，B錯誤；一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)，說明遺傳密碼在不同生物中可以通用，C正確；因為動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，且轉(zhuǎn)基因小鼠的細(xì)胞核中含有目的基因，所以將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植并克隆，可以獲得多個具有外源基因的后代，D正確。
8．基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別是(　　)
A．基因工程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，蛋白質(zhì)工程不需要
B．基因工程合成的是天然存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以是天然不存在的蛋白質(zhì)
C．基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)操作
D．基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程
解析：選B　基因工程和蛋白質(zhì)工程均需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯，A錯誤?；蚬こ毯铣傻氖翘烊淮嬖诘牡鞍踪|(zhì)，蛋白質(zhì)工程可以合成非天然存在的蛋白質(zhì)，B正確。基因工程和蛋白質(zhì)工程都是分子水平操作，C錯誤。基因工程是將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀，但只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)工程是通過修改基因或改造合成新基因來改變生物的遺傳和表達(dá)性狀，合成新的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程不完全同于基因工程，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，D錯誤。
9．下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A．實驗室可用雞血細(xì)胞作為提取DNA的材料
B．在2 mol/L NaCl溶液中，DNA溶解度較大
C．向溶解DNA的NaCl溶液中緩慢加入蒸餾水，是為了充分稀釋DNA
D．二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定效果
解析：選C　該實驗中材料選擇的原則是DNA含量相對較高的生物組織，材料易得，操作簡便，因此雞血細(xì)胞是較理想的實驗材料，A正確；在2 mol/L NaCl溶液中，DNA溶解度較大，B正確；向溶解DNA的NaCl溶液中緩慢加入蒸餾水，是使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度下降到0.14 mol/L，使DNA析出，C錯誤；二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定效果，D正確。
10．如圖所示的黏性末端是由幾種限制酶作用產(chǎn)生的(　　)

A．1種 B．2種
C．3種 D．4種
解析：選C　限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，從而形成兩個相同的黏性末端。圖中四個黏性末端中第一個和第二個相同，由同一種限制酶切割產(chǎn)生，所以圖中共有3種不同的黏性末端，由3種限制酶切割形成。
11．下列關(guān)于現(xiàn)代生物工程技術(shù)應(yīng)用安全性評價的敘述，正確的是(　　)
A．由于存在生殖隔離，大量種植轉(zhuǎn)基因抗除草劑農(nóng)作物不存在安全性問題
B．轉(zhuǎn)基因的受體細(xì)胞通常限制在遺傳上有特定缺陷的生物上
C．中國政府不反對治療性克隆，可以有限制地進(jìn)行生殖性克隆研究
D．在任何情況下都不發(fā)展、不生產(chǎn)生物武器，但可儲存少量的生物武器用于研究
解析：選B　轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的抗除草劑基因可能通過花粉傳播到雜草中，存在安全性問題；轉(zhuǎn)基因的受體細(xì)胞通常限制在遺傳上有特定缺陷的生物上，該生物只能在特定條件下生存；中國政府的態(tài)度是禁止生殖性克隆人，堅持四不原則(不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗)，不反對治療性克??；中國在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。
12．下列有關(guān)基因工程的敘述，錯誤的是(　　)
A．用同種限制性內(nèi)切核酸酶切割載體與含目的基因的DNA片段，可獲得相同的黏性末端
B．質(zhì)粒上的抗生素抗性基因有利于鑒別和篩選含目的基因的受體細(xì)胞
C．將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，常用Ca2＋處理農(nóng)桿菌使其成為感受態(tài)細(xì)胞
D．用PCR檢測目的基因已插入染色體DNA上，則說明轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)成功
解析：選D　基因工程中，構(gòu)建基因表達(dá)載體時，要用同種限制性內(nèi)切核酸酶切割載體與含目的基因的DNA片段，以獲得相同的黏性末端，A正確。質(zhì)粒上的抗生素抗性基因有利于重組后重組子的篩選，即鑒別和篩選含目的基因的受體細(xì)胞，B正確。將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，常用Ca2＋處理農(nóng)桿菌使其成為感受態(tài)細(xì)胞，便于完成轉(zhuǎn)化過程，C正確。用PCR檢測目的基因已插入染色體DNA上，則說明目的基因?qū)氤晒?；植物表現(xiàn)出某種特性，則說明轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)成功，D錯誤。
13．如圖為轉(zhuǎn)基因抗凍番茄培育過程的示意圖(其中AmpR為氨芐青霉素抗性基因)。下列敘述正確的是(　　)

A．可同時選用限制酶PstⅠ、SmaⅠ對含目的基因的DNA進(jìn)行切割
B．過程②中，可直接將過程①得到的產(chǎn)物注入受體細(xì)胞
C．過程③需要用到纖維素酶和果膠酶，以便獲得并培養(yǎng)活的原生質(zhì)體
D．過程④中，若利用探針在試管苗細(xì)胞內(nèi)檢測到目的基因，則轉(zhuǎn)基因成功
解析：選A　根據(jù)外源DNA中目的基因的位置以及三種限制酶的切割位點(diǎn)可知，可同時選用限制酶PstⅠ、SmaⅠ對含目的基因的DNA進(jìn)行切割，A正確；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法，不能直接將基因表達(dá)載體注入受體細(xì)胞，B錯誤；③表示植物組織培養(yǎng)過程，該過程不需要使用纖維素酶和果膠酶，C錯誤；過程④中，若利用探針在試管苗細(xì)胞內(nèi)檢測到目的基因，說明目的基因已經(jīng)成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，但不能說明目的基因會成功表達(dá)，因此不能表明轉(zhuǎn)基因成功，D錯誤。
14．限制酶BamHⅠ和BglⅡ是兩種常見的工具酶，它們的識別序列及切割位點(diǎn)依次為
研究中用BamHⅠ切割DNA獲得目的基因，用BglⅡ切割質(zhì)粒，并連接得到重組質(zhì)粒，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．酶切過程中，需控制好酶濃度、溫度和反應(yīng)時間等因素
B．目的基因經(jīng)BamHⅠ切割后形成的黏性末端是—CTAG
C．分別用兩種限制酶切割，保證了目的基因定向插入質(zhì)粒
D．經(jīng)兩種酶處理得到的重組質(zhì)粒能再被這兩種酶所識別
解析：選A　影響酶促反應(yīng)的因素有溫度、pH、酶濃度、底物濃度等，因此酶切過程中，需控制好酶濃度、溫度和反應(yīng)時間等因素，A正確；根據(jù)題意可知，限制酶BamHⅠ的識別序列及切割位點(diǎn)為因此目的基因經(jīng)BamHⅠ切割后形成的黏性末端是，B錯誤；分別用兩種限制酶切割，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保證目的基因定向插入質(zhì)粒，C錯誤；經(jīng)兩種酶處理得到的重組質(zhì)粒不能再被這兩種酶所識別，D錯誤。
15．如圖是利用奶牛乳腺生產(chǎn)人血清白蛋白的圖解，下列相關(guān)說法錯誤的是(　　)

A．常用胰蛋白酶將奶牛組織分散成單個細(xì)胞
B．常用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
C．M應(yīng)該包括早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過程
D．在重組細(xì)胞中檢測到人血清白蛋白基因，說明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)
解析：選D　常用胰蛋白酶將奶牛組織分散成單個細(xì)胞，A正確；常用顯微注射技術(shù)將人血清白蛋白基因(目的基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞，B正確；M為將重組細(xì)胞形成胚胎后移植的過程，應(yīng)該包括早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等過程，C正確；重組細(xì)胞中檢測到人血清白蛋白基因，說明目的基因已導(dǎo)入受體細(xì)胞中，但不一定完成了表達(dá)，D錯誤。
16．如圖為某種cDNA基因的制作流程圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．催化①②過程的酶都能促進(jìn)雙鏈間氫鍵的形成
B．核酸酶H能催化雜交雙鏈上的磷酸二酯鍵斷裂
C．該雙鏈DNA上不含與RNA聚合酶結(jié)合的堿基序列
D．該雙鏈DNA在PCR儀中擴(kuò)增時需提供DNA連接酶
解析：選C　催化①②過程的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶，作用的都是磷酸二酯鍵，A錯誤；據(jù)圖可知，核酸酶H能催化雜交雙鏈轉(zhuǎn)變成單鏈DNA，作用的是氫鍵，B錯誤；RNA聚合酶結(jié)合在DNA的非編碼序列中，cDNA的制作過程是以RNA為模板形成，不含非編碼序列，C正確；該雙鏈DNA在PCR儀中擴(kuò)增時不需提供DNA連接酶，D錯誤。
二、非選擇題(本題包括5小題，共60分。)
17．(12分)Bt基因是從蘇云金桿菌中分離出來的抗蟲蛋白基因，因其表達(dá)產(chǎn)物Bt抗蟲蛋白具有殺蟲效果好、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)而成為應(yīng)用最為廣泛的基因。請回答下列問題：

(1)要從蘇云金桿菌中獲取Bt基因，可根據(jù)Bt基因的部分已知序列，設(shè)計特異性________，再利用________技術(shù)擴(kuò)增出Bt基因。
(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒時，常用Ti質(zhì)粒作為載體，是因為Ti質(zhì)粒上具有________，它能把目的基因整合到受體細(xì)胞(植株細(xì)胞)的____________上。這種將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是________法。利用________法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞是我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的方法。
(3)要確定抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞后，是否賦予了棉花抗蟲特性，在個體水平上還需要做________實驗；若要檢測具有抗蟲基因的棉花是否產(chǎn)生了相應(yīng)抗蟲蛋白，在分子水平上可利用________________方法進(jìn)行檢測。
(4)Ⅳ中產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)稱為________，Ⅳ和Ⅴ過程要注意控制培養(yǎng)基中____________________的比例，以便獲得幼苗。
解析：(1)要從蘇云金桿菌中獲取Bt基因，可利用PCR擴(kuò)增目的基因，該技術(shù)需要引物，可根據(jù)Bt基因的部分已知序列，設(shè)計特異性引物(對)。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒時，常用Ti質(zhì)粒作為載體，是因為Ti質(zhì)粒上具有T-DNA(可移動的DNA)，它能把目的基因整合到受體細(xì)胞(植株細(xì)胞)的染色體DNA上。這種將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法?；ǚ酃芡ǖ婪ㄊ俏覈茖W(xué)家獨(dú)創(chuàng)的將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法。(3)要確定抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞后，是否賦予了棉花抗蟲特性，在個體水平上還需要做抗蟲接種實驗；若要檢測具有抗蟲基因的棉花是否產(chǎn)生了相應(yīng)抗蟲蛋白，在分子水平上可利用抗原抗體雜交方法進(jìn)行檢測。(4)Ⅳ中產(chǎn)生的細(xì)胞團(tuán)稱為愈傷組織，Ⅳ和Ⅴ過程要注意控制培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比例，以便獲得幼苗。
答案：(1)引物　PCR　(2)T-DNA　染色體DNA　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　花粉管通道　(3)抗蟲接種　抗原抗體雜交　(4)愈傷組織　生長素和細(xì)胞分裂素
18．(10分)某植物抗蟲基因轉(zhuǎn)錄的mRNA下游序列已知，但其上游序列未知。現(xiàn)利用PCR擴(kuò)增該基因，簡要流程如圖所示，其中①～③表示有關(guān)過程，Ⅰ～Ⅲ表示有關(guān)物質(zhì)。請回答下列問題：

(1)過程①反應(yīng)體系中需要加入________酶，生成雜合雙鏈物質(zhì)Ⅰ。
(2)利用DNA末端轉(zhuǎn)移酶催化過程②，使cDNA單鏈左側(cè)末端增加十多個腺嘌呤脫氧核苷酸序列AAA(A)n，進(jìn)而利于過程③擴(kuò)增獲得目的基因序列Ⅲ。在過程③反應(yīng)體系中還需要添加新的引物，新引物的堿基序列應(yīng)該是________。
(3)得到物質(zhì)Ⅲ后，通常還需在其兩端增加__________序列，以便切割后與相應(yīng)的載體重組。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌之前，還需用______________處理大腸桿菌。
解析：(1)過程①表示逆轉(zhuǎn)錄過程，即以mRNA為模板合成cDNA單鏈的過程，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。(2)過程②在cDNA末端增加十多個腺嘌呤脫氧核苷酸序列AAA(A)n，其目的是便于設(shè)計引物，過程③表示在DNA聚合酶的作用下生成互補(bǔ)鏈，因此根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可以確定，過程③反應(yīng)體系需要添加的新引物序列是TTT(T)n。(3)獲取目的基因需要用限制酶切割獲得，因此在物質(zhì)Ⅲ的兩端通常還需增加限制酶識別序列，以便與相應(yīng)的載體重組，再利用Ca2＋處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，以利于將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)胞。
答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄　(2)TTT(T)n　(3)限制酶識別　Ca2＋(或CaCl2溶液)　
19．(12分)請回答有關(guān)下圖的問題：

(1)圖甲中①～⑤所示的生物工程為______________。該工程是指以_______________
____________________________________________________________________作為基礎(chǔ)，通過改造或合成______________，來改造現(xiàn)有__________，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。
(2)圖甲中④所示過程叫________，該過程遵循的堿基互補(bǔ)配對原則不同于翻譯過程的是________(請將模板堿基寫在前)。
(3)若預(yù)期蛋白質(zhì)欲通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)，則構(gòu)建基因表達(dá)載體時，圖乙中序號[1]代表的是___________________________________________
_____________________________________________________________；
在圖甲中⑨過程之前，要對精子進(jìn)行篩選，保留含性染色體________的精子。
解析：(1)蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。圖甲中①～⑤所示的生物工程為蛋白質(zhì)工程。(2)圖甲中④表示逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程遵循的堿基互補(bǔ)配對原則為U—A、A—T、C—G、G—C，而翻譯過程中遵循的堿基互補(bǔ)配對原則為U—A、A—U、C—G、G—C，轉(zhuǎn)錄過程不同于翻譯過程的是A—T。(3)制備乳腺生物反應(yīng)器過程中，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的啟動子，圖乙中序號[1]代表的是啟動子；因為只有雌性個體能分泌乳汁，所以在圖甲⑨過程之前，要對精子進(jìn)行篩選，保留含性染色體X的精子。
答案：(1)蛋白質(zhì)工程　蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系　基因　蛋白質(zhì)　(2)逆轉(zhuǎn)錄　A—T　(3)乳腺蛋白基因的啟動子　X
20．(13分)丙肝病毒(HCV)是一種RNA病毒，對HCV感染的診斷步驟是首先進(jìn)行抗HCV抗體檢測，若檢測結(jié)果呈陽性，則還需要進(jìn)行HCV核酸檢測。HCV 融合抗原可用于制作第三代HCV抗體檢測試劑?；卮鹣铝袉栴}：
(1)將得到的HCV的多個抗原基因首尾相連，在同一啟動子、終止子等的調(diào)控之下，構(gòu)成融合基因，進(jìn)而構(gòu)建融合抗原重組質(zhì)粒。構(gòu)建融合抗原重組質(zhì)粒的過程中，需要用到__________________________酶。啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動____________________________________。
(2)用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞，用含硫酸卡那霉素的培養(yǎng)基篩選出能生長的菌落，從而得到能產(chǎn)生HCV融合抗原的工程菌。用____________處理大腸桿菌可得到感受態(tài)細(xì)胞，受體大腸桿菌細(xì)胞____________(填“含有”或“不含有”)硫酸卡那霉素抗性基因。
(3)進(jìn)行HCV核酸檢測時，需要用到一對HCV特異性引物和一種HCV特異性熒光探針，需要的酶有__________________和耐高溫的DNA聚合酶，需要的原料是______________；檢測過程是先將RNA合成cDNA，再通過PCR法擴(kuò)增DNA，實時監(jiān)測擴(kuò)增全過程，從而檢測出HCV-RNA。
(4)某人體內(nèi)HCV抗體檢測結(jié)果呈陽性，但進(jìn)行HCV核酸檢測時結(jié)果呈陰性，原因是____________________________________。
解析：(1)構(gòu)建融合抗原重組質(zhì)粒的過程中，首先需要用同種限制酶切割質(zhì)粒和融合基因，其次用DNA連接酶將融合基因與質(zhì)粒連接形成重組質(zhì)粒。啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動融合基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。(2)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞時，需要用Ca2＋(或CaCl2) 處理微生物細(xì)胞以獲得感受態(tài)細(xì)胞；用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞，用含硫酸卡那霉素的培養(yǎng)基篩選出能生長的菌落，從而得到能產(chǎn)生HCV融合抗原的工程菌，這說明硫酸卡那霉素抗性基因是標(biāo)記基因，受體大腸桿菌細(xì)胞不能含有該抗性基因，否則無法利用該抗性基因進(jìn)行重組質(zhì)粒的篩選。(3)根據(jù)“檢測過程是先將RNA合成cDNA，再通過PCR法擴(kuò)增DNA”可知，將RNA合成cDNA的逆轉(zhuǎn)錄過程需要用到逆轉(zhuǎn)錄酶，利用PCR法擴(kuò)增DNA的過程需要用到耐高溫的DNA聚合酶，這兩個過程所需的原料都是脫氧核苷酸。(4)某人體內(nèi)HCV抗體檢測結(jié)果呈陽性，但進(jìn)行HCV核酸檢測時結(jié)果呈陰性，原因是其感染HCV后通過免疫反應(yīng)已將HCV清除，但體內(nèi)存在抗HCV的抗體。
答案：(1)限制酶和DNA連接　融合基因轉(zhuǎn)錄出mRNA　(2)Ca2＋(或CaCl2)　不含有　(3)逆轉(zhuǎn)錄酶　四種脫氧核苷酸　(4)其感染HCV后通過免疫反應(yīng)已將HCV清除，但體內(nèi)存在抗HCV的抗體
21．(13分)如圖是將乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗的過程圖。巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營養(yǎng)型酵母，能將甲醇作為其唯一碳源。該酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒，科學(xué)家改造出了圖中所示的pPIC9K質(zhì)粒用作載體，其與目的基因形成的重組質(zhì)粒經(jīng)酶切后可以與酵母菌染色體發(fā)生同源重組，將目的基因整合于染色體中以實現(xiàn)表達(dá)。已知當(dāng)甲醇作為唯一碳源時，該酵母菌中AOX1基因受到誘導(dǎo)而表達(dá)[5′AOX1和3′AOX1(TT)分別是AOX1基因的啟動子和終止子]。請分析回答下列問題：

(1)為實現(xiàn)HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，應(yīng)該選擇____________切割質(zhì)粒，并在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置接上_______________________，這樣設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)是
________________________________________________________________________。
(2)酶切獲取HBsAg基因后，需用____________將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌以獲取____________。
(3)步驟3中應(yīng)選用限制酶____________來切割重組質(zhì)粒以獲得重組DNA，然后再將其導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞。
(4)為了確認(rèn)巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加入________以便篩選；若要檢測轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞中是否含有HBsAg基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，可以用________技術(shù)進(jìn)行檢測。
(5)轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入____________以維持其生活，同時誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)。
解析：(1)圖中質(zhì)粒含有SnaBⅠ、AvrⅡ、BglⅡ和SacⅠ限制酶切割位點(diǎn)，其中SacⅠ位于啟動子上，Bgl Ⅱ位于終止子上。如果要將HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，只能用限制酶SnaBⅠ和AvrⅡ切割質(zhì)粒，所以應(yīng)在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置接上SnaBⅠ、AvrⅡ限制酶識別序列。這兩種酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同，這樣可以避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化，還可以防止目的基因和質(zhì)粒反向連接。(2)獲取目的基因后，需要用DNA連接酶將目的基因和載體連接形成重組質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌以獲取大量重組質(zhì)粒。(3)步驟3是要獲取含有5′AOX1……3′AOX1段基因，應(yīng)選用限制酶BglⅡ來切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA，然后將其導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞。(4)5′AOX1……3′AOX1段基因含有卡拉霉素抗性基因，因此在培養(yǎng)基中加入卡拉霉素以便篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的目的菌。檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄可用PCR。(5)巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營養(yǎng)型酵母，能將甲醇作為其唯一碳源，同時甲醇能誘導(dǎo)AOX1基因表達(dá)。所以轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入甲醇以維持其生活，同時誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)。
答案：(1)SnaBⅠ、AvrⅡ　相應(yīng)的限制酶識別序列　確保定向連接(避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化及目的基因和質(zhì)粒反向連接)　(2)DNA連接酶　大量重組質(zhì)?！?3)BglⅡ　(4)卡拉霉素　PCR　(5)甲醇
[教師備選題]

1．(2020·德州期末)如圖表示構(gòu)建基因表達(dá)載體所用的質(zhì)粒與目的基因。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(　　)

A．使用限制酶Ⅰ、Ⅱ切割可以防止目的基因自身環(huán)化
B．限制酶Ⅱ可以切割兩種標(biāo)記基因，所以沒有特異性
C．可以用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒、限制酶Ⅰ切割目的基因
D．將目的基因插入到四環(huán)素抗性基因內(nèi)完成構(gòu)建
解析：選D　限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是 兩者產(chǎn)生的黏性末端相同，不能防止目的基因自身環(huán)化，A錯誤；限制酶Ⅱ可以切割兩種標(biāo)記基因，是因為兩種標(biāo)記基因中都含有—GATC—核苷酸序列，限制酶識別切割位點(diǎn)具有特異性，B錯誤；目的基因只有一端具有GGATCC的片段，只能用限制酶Ⅱ切割。質(zhì)粒上有兩個GATC片段，若用限制酶Ⅱ切割，會將質(zhì)粒切成兩小段，只能用限制酶Ⅰ切割，C錯誤；用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒的切割位點(diǎn)在四環(huán)素抗性基因內(nèi)部，所以將目的基因插入到四環(huán)素抗性基因內(nèi)完成構(gòu)建，D正確。
2．如圖表示通過cDNA過程獲得目的基因并利用PCR擴(kuò)增過程的示意圖。據(jù)圖分析，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．催化①過程的酶是RNA聚合酶
B．③過程不需要DNA解旋酶
C．④過程需要兩個相同的引物
D．催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，均須耐高溫
解析：選B　分析圖解可知，①過程表示逆轉(zhuǎn)錄過程，催化該過程的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；③過程表示PCR中高溫解鏈，該過程不需要DNA解旋酶，B正確；④過程表示PCR中的低溫復(fù)性，該過程需要兩個不同的引物，C錯誤；催化⑤過程的酶是耐高溫的DNA聚合酶，但催化②過程的酶不需要耐高溫，D錯誤。
3．下列關(guān)于重組DNA技術(shù)基本工具的敘述，正確的是(　　)
A．天然質(zhì)粒能直接作為載體
B．限制酶和DNA連接酶分別催化磷酸二酯鍵的水解和形成
C．不同限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的黏性末端不同
D．DNA連接酶能將單個脫氧核苷酸結(jié)合到引物鏈上
解析：選B　在進(jìn)行基因工程操作中，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(jìn)行過人工改造的，A錯誤；限制酶和DNA連接酶分別催化磷酸二酯鍵的水解和形成，B正確；不同的限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的黏性末端可能相同，C錯誤；DNA連接酶能連接雙鏈DNA片段的黏性末端或平末端，DNA聚合酶能將單個脫氧核苷酸結(jié)合到引物鏈上，D錯誤。
4．科研人員以四環(huán)素抗性基因為標(biāo)記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的β-珠蛋白，治療鼠的鐮狀細(xì)胞貧血。下列相關(guān)實驗設(shè)計中，合理的是(　　)
A．可利用小鼠的β-珠蛋白基因通過PCR復(fù)制出β-珠蛋白基因
B．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是基因工程的核心操作
C．用Ca2＋處理大腸桿菌后，將表達(dá)載體導(dǎo)入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中
D．用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出的大腸桿菌一定含有β-珠蛋白基因
解析：選A　可利用小鼠的β-珠蛋白基因通過PCR復(fù)制出β-珠蛋白基因，A正確；構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心操作，B錯誤；用Ca2＋處理大腸桿菌后，大腸桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞，此時可以導(dǎo)入外源基因，但受體細(xì)胞不能選擇具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌，否則后續(xù)的過程無法用四環(huán)素的抗性篩選重組細(xì)胞，C錯誤；用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出的大腸桿菌導(dǎo)入的可能是普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒，不一定含有β-珠蛋白基因，D錯誤。

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