生物选择性必修3第3章 基因工程第2节 基因工程的基本操作程序练习题

这是一份生物选择性必修3第3章 基因工程第2节 基因工程的基本操作程序练习题，共14页。试卷主要包含了请回答有关基因工程的问题，25等内容，欢迎下载使用。

1.下列有关目的基因的筛选与获取的叙述错误的是（ ）
A．目的基因就是编码蛋白质的基因
B．筛选和获取目的基因是基因工程的第一步
C．来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因
D．从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是获取目的基因较为有效的方法之一
2．有关PCR技术的说法，正确的是（ ）
A．PCR技术的原理是DNA半保留复制
B．PCR扩增中必须有解旋酶才能解开DNA双链
C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增
D．PCR反应中两种引物的碱基间应互补以保证与模板链的正常结合
3．下列属于PCR技术的条件的是（ ）
①单链的脱氧核苷酸序列引物 ②目的基因所在的DNA片段 ③脱氧核苷酸 ④核糖核苷酸 ⑤DNA连接酶 ⑥耐高温的DNA聚合酶
⑦DNA限制酶
A．①②③⑤B．①②③⑥
C．①②③⑤⑦D．①②④⑤⑦
4．关于PCR技术与体内DNA复制的比较，下列叙述正确的是（ ）
A．两者所用的酶相同
B．两者都可以在仪器中自动完成
C．两者都需要ATP提供能量
D．两者都依据碱基互补配对原则
5.构建基因表达载体的四个基本组件是（ ）
A．复制原点、抗生素基因、内含子、目的基因
B．目的基因、启动子、终止子、标记基因
C.目的基因、内含子、外显子、标记基因
D．荧光基因、复制原点、目的基因、抗生素基因
6．基因表达载体中启动子的作用是（ ）
A．使目的基因的导入更容易
B．是RNA聚合酶识别结合的部位，启动转录过程
C．鉴别受体细胞是否导入目的基因
D．具有DNA聚合酶的结合部位，启动复制过程
7．在基因表达载体的构建中，下列说法正确的是（ ）
①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子 ②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止
④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A．②③B．①④
C．①②D．③④
8．关于启动子、终止子及密码子的叙述，正确的是（ ）
A．启动子和终止子位于DNA上，分别启动和终止DNA的复制
B．起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别启动和终止翻译
C．起始密码子和终止密码子分别转录自启动子和终止子
D．mRNA上有多少种密码子，tRNA上就有多少种反密码子
9．基因工程的核心是基因表达载体的构建，下列不属于基因表达载体作用的是（ ）
A．防止目的基因被受体细胞限制酶“切割”
B．能协助目的基因在受体细胞中复制
C．含有启动子和终止子协助目的基因表达
D．具有标记基因，便于筛选重组受体细胞
10．[2023·新疆兵团二中校考]关于基因表达载体的相关叙述错误的是（ ）
A．目的基因与载体结合可能涉及碱基互补配对原则
B．具有一个或多个限制酶切割位点，以便目的基因的插入
C．终止子相当于一盏红色信号灯，使翻译在所需要的地方停下来
D．启动子位于目的基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位
11.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括（ ）
A．繁殖速度快
B．遗传物质相对较少
C．多为单细胞，操作简便
D．DNA为单链，变异少
12．受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的是（ ）
13.在基因工程操作技术中，为保证目的基因更好地导入受体细胞，有时需要用Ca2＋处理。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．显微注射法中要用Ca2＋处理动物受精卵
B．花粉管通道法中要用Ca2＋处理植物体细胞
C．农杆菌转化法中要用Ca2＋处理植物细胞
D．农杆菌转化法中要用Ca2＋处理农杆菌细胞
14．下列有关目的基因导入受体细胞的说法中，正确的是（ ）
A．大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钠离子处理
B.通过显微注射法可将目的基因直接导入受体细胞中
C．将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞维持稳定和表达的过程，称为转化
D．可用农杆菌转化法将目的基因导入动物受精卵中
15.检测转基因生物是否成功转录出mRNA，应通过何种分子杂交方法实现（ ）
A．DNA分子杂交
B．DNA和mRNA之间分子杂交
C．mRNA和蛋白质之间分子杂交
D．抗原—抗体分子杂交
16．检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是（ ）
A．目的基因的筛选与获取
B．基因表达载体的构建
C．目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测与鉴定
17．棉花产业在我国国民经济发展中占有举足轻重的地位，为了抵抗虫害，我国育成了拥有自主知识产权的转基因抗虫棉，棉田生态环境得到改善。在判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子检测的是（ ）
A．通过观察害虫吃棉叶是否死亡
B．检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带
C．检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带
D．检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带
1．[2023·江苏连云港高中校考]下列有关PCR技术的说法，错误的是（ ）
A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术
B．PCR技术的原理是DNA分子半保留复制
C．复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D．PCR过程中只需要模板DNA、两种引物分子、4种脱氧核苷酸
2．[2023·山东青岛第十九中学校考]利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是（ ）
A．第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16
B．设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连
C．复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物
D．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
3．利用农杆菌转化法可以将目的基因导入受体细胞。农杆菌Ti质粒是一种天然存在的植物遗传转化系统。下列关于Ti质粒的叙述正确的是（ ）
A．Ti质粒上T－DNA区段会转移至受体细胞，并存在于细胞质中
B．T－DNA进入受体细胞后不能利用植物体内的酶进行转录和翻译
C．Ti质粒上的T－DNA区段会整合到受体细胞染色体的DNA上
D．将目的基因与Ti质粒整合的过程称为转化
4．[2023·浙江校联考]研究人员利用农杆菌将外源基因A导入到水稻细胞中，然后通过植物组织培养技术获得了含有外源基因A的第一代水稻植株。图为重组Ti质粒示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．外源基因A必须整合在T－DNA片段内
B．培养水稻细胞时需添加潮霉素进行筛选
C．水稻的组织培养过程中需调整植物激素的比例
D．第一代水稻植株中存在不含外源基因A的细胞
5．下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达（ ）
A．在显微镜下直接观察受体细胞中是否含有目的基因
B．通过PCR等技术检测受体细胞的DNA分子上是否含有目的基因
C．提取受体细胞合成的相应蛋白质，利用抗原—抗体特异性反应进行检测
D．抗虫基因导入植物细胞后，检测植物是否具有抗虫特性
6．[2023·辽宁锦州高二校考]（不定项）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（ ）
A．将毒素蛋白注射到棉受精卵中
B．将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
C．将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养
D．将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
7.请回答有关基因工程的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生 末端。
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入。
（3）为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的 片段作探针与mRNA杂交。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成蛋白质，常用 技术。
（4）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上。
8．[2023·安徽安庆模拟预测]下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解，质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中LacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X－gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。请回答下列问题：
（1）过程①选用限制酶的最佳方案是 。
A．只有BamHⅠ
B．BamHⅠ和EcRⅠ
C．EcRⅤ和BamHⅠ
D．EcRⅤ和EcRⅠ
（2）构建基因表达载体时，一般将目的基因插在启动子和终止子之间。启动子的作用是 。
（3）过程②需要先将大肠杆菌用 处理，目的是 。
（4）为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中额外加入 ，培养一段时间后挑选出 （填“蓝色”或“白色”）的菌落进一步培养，从而获得大量目的菌。
（5）目的基因导入受体细胞后，常用 技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。
9．[2023·黑龙江牡丹江三中校考]下图表示某生物DNA结构的一部分及限制酶的识别序列和酶切位点，请回答以下问题
（1）若目的基因为抗虫基因，需要在连接Ti质粒前进行PCR扩增，需要在样本中再加入 、 和 酶，一般要经历多次循环，每次循环可以分为 、 、 三步。扩增后切割目的基因，应使用表中的限制酶是________________________________________________________________________。
（2）若目的基因为胰岛素基因，科研人员构建了如图所示的重组载体，tetr为四环素抗性基因，ampr为氨苄青霉素抗性基因。
构建重组载体需要的酶有 、 。图中的启动子上有 的识别和结合部位，从而驱动基因的转录。将重组载体导入大肠杆菌体内后，将其涂布于含 的选择培养基上。
探究·实践 DNA片段的扩增及电泳鉴定
1．如图表示PCR技术扩增DNA分子的过程中，DNA聚合酶作用的底物。据图分析正确的是（ ）
A．图中A为引物，是一种单链RNA分子
B．图中B为DNA模板链，F端为3′末端
C．PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解聚和结合
D．DNA聚合酶无需引物也能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
2．[2023·浙江杭州高二校考期中]带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳。下列关于电泳的叙述，正确的是（ ）
A．电泳中带电粒子迁移速率只与所带电荷有关
B．电泳的过程要在一定的pH下进行，所以要使用缓冲液
C．DNA片段根据长度大小在凝胶上分开，形成连续的条带
D．切断电源后即可用肉眼观察到DNA条带在凝胶上的位置
3．[2023·河南郑州校联考期中]下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A．在凝胶中DNA分子的迁移速率主要和DNA分子的大小、构象等有关
B．耐高温的DNA聚合酶只能从引物的5′端开始连接脱氧核苷酸
C．作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断的加进每一次的扩增当中
D．PCR扩增产物一般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行鉴定
4．[2023·山东济宁一中统考一模]基因工程中PCR扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列关于PCR及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A．PCR通过调节温度来控制DNA双链的解聚及模板与引物的结合
B．PCR反应的缓冲液中需同时添加Mg2＋、引物、DNA模板、TaqDNA聚合酶等
C．因DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳
D．将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液需没过凝胶
5．下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定的叙述，错误的是（ ）
A．琼脂糖凝胶电泳是对PCR扩增产物进行鉴定的一种方法
B．制备琼脂糖凝胶时，需加入适量的核酸染料
C．电泳结束后，可通过电子显微镜观察到凝胶中的DNA分子条带
D．该实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
6．如图是PCR扩增过程的示意图，其中叙述错误的是（ ）
A．①、②过程均不需要酶的参与
B．PCR的原理是DNA半保留复制，解聚和复制不是同时进行的
C．在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内的类似
D．该过程需要设计两种特异性的引物，要求这两种引物的序列互补
7．PCR产物常用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，下列与PCR和琼脂糖凝胶电泳有关叙述错误的是（ ）
A．利用PCR扩增目的基因时，不需要知道目的基因的全部碱基序列
B．需将扩增得到的PCR产物与内含指示剂的电泳缓冲液混合后加样
C．PCR使用的缓冲液和酶应分装成小份并在－20℃储存，使用前取出并缓慢融化
D．琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在300nm紫外灯下被检测出来
8．[2023·辽宁阜新高二校考期末]（不定项）下列关于PCR操作过程的叙述，正确的是（ ）
A．PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20℃储存
C．将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，放在高温环境中迅速融化
D．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
9.[2023·黑龙江哈尔滨期末]目前，常用PCR技术对病原体进行核酸检测，该技术通过放大或复制人的样本中存在的遗传物质来发挥作用。回答下列问题：
（1）PCR技术是一项根据 原理，在体外对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（2）进行检测时，需要进行以下操作：①从病人组织样本中提取DNA；②分析PCR扩增结果；③采集病人组织样本；④利用PCR扩增DNA片段。若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是_____________________________________________（用数字序号表示）。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的 应该能与病原菌的两条单链DNA特异性结合。在反应过程中，使用DNA聚合酶能够从其 端开始连接脱氧核苷酸，快速扩增目的基因。
（4）PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，其中变性的结果是 。PCR产物常用 鉴定。
10．PCR是利用体内DNA复制的原理，进行生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。RT—PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术，具体过程如图所示。
（1）PCR反应的基本步骤是 ，过程中主要借助对 控制，使得化学反应有序高效地进行。
（2）科学家研究发现DNA聚合酶只能催化 方向的聚合反应。细胞内染色体DNA的复制过程，有一条子链是先合成短的DNA片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，在PCR过程中无冈崎片段形成的原因是 。
（3）过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、 、 和引物A等。
（4）过程Ⅱ首先要将反应体系的温度升高到95℃，其目的是 。
（5）过程Ⅰ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上至少需要 个引物B。
（6）利用RT－PCR技术获取的目的基因 （填“能”或“不能”）在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量RNA病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是 。
11．PCR技术应用非常广泛，可用于扩增目的基因、制作探针、引入定点突变、定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题：
（1）PCR技术可用于基因工程四个基本步骤中的 和 步骤。
（2）在影响扩增反应的各种因素中，引物的设计最为重要，引物的3′端应采用简并密码子较少的氨基酸的对应核苷酸序列，否则会导致扩增的非特异性序列数量 。
（3）在正常变性和退火之后研究某TaqDNA聚合酶的催化效率，得到了下列表格：
83℃下没有产物的原因是 。
（4）PCR反应后期，由于 等原因，反应速率会降低。
（5）PCR过程中，温度的控制至关重要，变性温度过低会因为 ，最终导致反应效率降低。复性温度过高则会因 导致目标产物的量 。
（6）不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1∶50～1∶100，在PCR反应的最初10～15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，则需要限制性引物 个。因为双链DNA和单链DNA的 不同，可通过 将其分离。
第2节 基因工程的基本操作程序
必备知识基础练
1．答案：A
解析：目的基因主要指编码蛋白质的基因，A错误；基因工程的第一步是目的基因的筛选与获取，B正确；来自苏云金杆菌的Bt基因可作为转基因抗虫棉的目的基因，使其具有抗虫性状，C正确；基因结构已知且功能清晰，因此能进行较为有效的筛选，从而获得所需要的基因，D正确。
2．答案：A
解析：PCR技术的原理是DNA半保留复制，A正确；PCR扩增中通过高温条件解开DNA双链，不需要解旋酶，B错误；PCR技术中以脱氧核糖核苷酸为原料，扩增DNA，且以指数方式扩增，C错误；PCR反应中两种引物的碱基间应该不能互补配对，否则无法保证与模板链的正常结合，D错误。
3．答案：B
解析：PCR需要一对引物，即一对单链的脱氧核苷酸序列引物，①正确；PCR需要模板，即目的基因所在的DNA片段，②正确；PCR需要脱氧核苷酸作为原料，③正确；核糖核苷酸是合成RNA的原料，而PCR合成的是DNA，④错误；采用PCR合成DNA时，不需要DNA连接酶，但需要耐高温的DNA聚合酶，⑤错误，⑥正确；体外合成DNA时，不需要限制酶，⑦错误。因此，A、C、D错误，B正确。
4．答案：D
解析：DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，PCR需要耐高温的DNA聚合酶，因此两者所用的酶不同，A错误；PCR可以在仪器中完成，而体内DNA复制必须在细胞内进行，B错误；细胞内DNA复制时，ATP提供能量，PCR过程中不需要ATP提供能量，C错误；两者均以DNA的两条链为模板，4种游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则形成子链，D正确。
5．答案：B
解析：基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始。终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束。B正确。
6．答案：B
解析：启动子在基因表达载体中位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，可启动转录过程，B符合题意。
7．答案：A
解析：一个表达载体的组成一般包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因，①错误；启动子是RNA聚合酶结合的位点，有了启动子才能驱动基因转录出mRNA，②正确；终止子在基因的尾端，控制转录的结束，故终止子的作用是使转录在所需要的地方停止，③正确；由于受体细胞有植物、动物、微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建是不完全相同的，④错误。
8．答案：B
解析：启动子、终止子均位于DNA上，调控基因的转录过程，A错误；在基因表达过程中，起始密码子和终止密码子位于mRNA上，调控基因的翻译过程，B正确；起始密码子和终止密码子都转录自基因的编码区，而启动子和终止子都位于基因的非编码区，C错误；终止密码子一般不对应反密码子，D错误。
9．答案：A
解析：限制酶是从微生物(主要是原核生物)中分离出来的，目的基因所导入的细胞不含有所使用的限制酶，不会发生切割，A错误；基因表达载体中有复制原点，目的基因会随着载体的复制而复制，B正确；基因的表达过程包括转录和翻译，基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶的结合位点，控制着转录的开始，而终止子控制着转录的结束，C正确；标记基因便于目的基因的鉴定和筛选，D正确。
10．答案：C
解析：目的基因与载体结合时其黏性末端之间会进行碱基互补配对，A正确；作为载体必须具备的条件之一是具有一个或多个限制酶切割位点，以便目的基因能够与之结合，B正确；终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来，C错误；启动子位于目的基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录的进行，D正确。
11．答案：D
解析：原核生物繁殖快，可很快获得大量的转基因生物，A正确；原核生物的遗传物质相对较少，这样减少对目的基因的干扰，B正确；原核生物多为单细胞，一般采用Ca2＋处理法(感受态细胞法)，操作相对简单，C正确；细菌的遗传物质是DNA，且DNA也是双链的，D错误。
12．答案：B
解析：花粉管通道法是一种十分简便经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；将目的基因导入微生物细胞，常采用Ca2＋处理法(感受态细胞法)，这种方法能使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞(如羊受精卵)的最常用、最有效的方法，C正确；大豆属于双子叶植物，双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因，D正确。
13．答案：D
解析：若将目的基因导入微生物细胞，常用感受态细胞法，通常采用Ca2＋处理细胞，使之转化为感受态细胞。故农杆菌转化法中要用Ca2＋处理农杆菌细胞，D正确。
14．答案：C
解析：大肠杆菌作为受体细胞时通常需要使用钙离子处理，使其成为感受态细胞，A错误；目的基因需要和载体结合后形成重组DNA分子才能注入，B错误；目的基因导入受体细胞，并在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化，C正确；将目的基因导入动物受精卵常用显微注射法，D错误。
15．答案：B
解析：DNA杂交是检测目的基因是否导入受体细胞的方法，A错误；DNA—RNA杂交是检测转基因生物是否转录出mRNA的分子杂交方法，B正确；RNA—蛋白质杂交方法是不存在的，C错误；抗原—抗体杂交技术是检测是否翻译了相应的蛋白质的方法，D错误。
16．答案：D
解析：基因工程技术的基本步骤：目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定，目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才知道，故转基因抗虫棉是否培育成功的一步是目的基因的检测与鉴定，D正确。
17．答案：A
解析：基因表达的检测常采用分子水平检测和个体水平检测，分子水平检测常包含分子杂交、抗原—抗体杂交。通过观察害虫吃棉叶是否死亡属于个体水平检测，其它选项均属于分子水平检测。
能力素养综合练
1．答案：D
解析：根据PCR技术的原理与定义可知PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，A正确；PCR技术的原理是DNA分子半保留复制，B正确；复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则，C正确；PCR过程中需要模板DNA、两种引物分子、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶，D错误。
2．答案：A
解析：DNA复制为半保留复制，第四轮循环即DNA复制4次，共形成24＝16个DNA分子，其中含有最初模板链的2个DNA分子含有引物A或引物B，其余14个DNA分子均含有引物A和引物B，所以第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比率为14/16＝7/8，A错误；设计引物时，需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连，影响引物与目的基因单链的结合，B正确；复性温度过高可能导致不能正常恢复DNA结构，PCR反应得不到任何扩增产物，C正确；用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列，只需要知道部分序列，用以合成引物即可，D正确。
3．答案：C
解析：Ti质粒上T－DNA区段会转移至受体细胞的染色体DNA上，并存在于细胞核中，A错误；T－DNA进入受体细胞后，能利用植物体内的酶进行转录和翻译，B错误；Ti质粒上T－DNA区段可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，C正确；T－DNA上的目的基因与受体细胞的染色体整合的过程称为转化，D错误。
4．答案：B
解析：Ti质粒的T－DNA片段可以整合在受体细胞的染色体DNA中，故外源基因A必须整合在T－DNA片段内，A正确；质粒中的潮霉素抗性基因用于筛选导入重组质粒的农杆菌，故培养水稻细胞时不需要添加潮霉素进行筛选，B错误；水稻组织培养过程中需调节植物激素的种类和比例，以保证愈伤组织再分化并得到完整的植株，C正确；第一代水稻植株进行减数分裂时，同源染色体分离，产生的配子细胞可能不含有外源基因A，D正确。
5．答案：A
解析：在显微镜下无法观察到基因，因此该方法不能用于检测目的基因是否成功导入，A符合题意；通过PCR等技术检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA，B不符合题意；利用抗原—抗体杂交技术可以检测目的基因是否翻译成蛋白质，C不符合题意；转基因棉花是否具有抗虫特性，是通过检测棉花细胞中是否产生毒蛋白或从个体水平上检测转基因棉花是否能抗虫来确定的，D不符合题意。
6．答案：CD
解析：将毒素蛋白注射到棉受精卵中，子代没有抗性基因，子代不能够抗虫，A错误；将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中，单独将DNA注入细胞会被细胞分解，B错误；将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养，可获得抗虫基因，并能遗传给子代，C正确；将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵，可获得抗虫基因，并能遗传给子代，D正确。
7．答案：(1)平
(2)驱动基因转录 Ca2＋
(3)胰岛素基因 抗原—抗体杂交
(4)T－DNA 染色体DNA
解析：(1)用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生平末端。(2)启动子是位于基因上游一段有特殊序列结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动基因转录。常用Ca2＋处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于易于吸收外源DNA的状态。(3)检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用分子杂交技术，用有标记的胰岛素基因单链做探针，与mRNA杂交。检测蛋白质常用抗原—抗体杂交技术。(4)农杆菌的T－DNA可以进入宿主细胞后整合到染色体DNA上。
8．答案：(1)B
(2)驱动基因转录
(3)Ca2＋ 将大肠杆菌变成感受态细胞，处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化
(4)X－gal 白色
(5)抗原—抗体杂交
解析：(1)构建基因表达载体的最佳方法是使用双酶切法处理目的基因和载体，使其产生相同的黏性末端，进而通过DNA连接酶构建基因表达载体，选择限制酶的要求是不能破坏目的基因，故不选择EcRⅤ，可以选择BamHⅠ和EcRⅠ处理目的基因和质粒，B正确。(2)启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合部位，驱动基因转录。(3)将重组质粒导入大肠杆菌中，使用钙离子(Ca2＋)处理，目的是将大肠杆菌变成感受态细胞，处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。(4)LacZ基因编码的酶可使X－gal分解，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色。构建基因表达载体时，目的基因的插入使LacZ基因破坏，不能表达出相应的酶，进而不能使培养基中X－gal分解，因此菌落呈现白色。(5)目的基因导入受体细胞后，常用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。如果目的基因表达，就可以检测到相应的蛋白质。
9．答案：(1)引物 脱氧核苷酸(或dNTP) TaqDNA聚合 变性 复性 延伸 EcRⅠ和SacⅠ
(2)DNA连接酶 限制酶 RNA聚合酶 氨苄青霉素
解析：(1)若目的基因为抗虫基因，需要在连接Ti质粒前进行PCR扩增，根据PCR技术需要的条件，在样本中需要再加入引物、脱氧核苷酸(或dNTP)、TaqDNA聚合酶，一般要经历多次循环，每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。扩增后切割目的基因，根据限制酶识别的序列可以看出，应使用表中的限制酶EcRⅠ和SacⅠ切割图中的目的基因，这样做使目的基因两端产生了不同的黏性末端，可以在目的基因和质粒连接时，防止目的基因和Ti质粒自身环化，保证Ti质粒与目的基因的正确连接。(2)DNA连接酶和限制酶是构建重组载体需要的工具酶。图中的启动子上有RNA聚合酶识别和结合部位，从而驱动基因的转录，便于基因的正常表达。由于重组质粒上有氨苄青霉素抗性基因，将重组载体导入大肠杆菌体内后，将其涂布于含氨苄青霉素的选择培养基上，在其上能正常生长的大肠杆菌是成功导入目的基因的大肠杆菌。
探究·实践 DNA片段的扩增及电泳鉴定
1．答案：C
解析：图中A为引物，是一种单链DNA分子，A错误；图中B为DNA模板链，引物与模板链3′端碱基互补，F端为5′末端，B错误；PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解聚(高温变性)和结合(低温复性)，C正确；无引物，则DNA聚合酶不能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，D错误。
2．答案：B
解析：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。可见，待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等均会影响其在电泳中的迁移速度，A错误；电泳的过程要在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电，故需要使用缓冲液以保持pH的稳定，B正确；DNA片段根据长度大小在凝胶上分开，形成不连续的条带，且每个条带包含的DNA片段长度是相同的，C错误；DNA条带在凝胶上的位置需要在紫外灯下进行观察，D错误。
3．答案：B
解析：DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，一般DNA分子越大，迁移速度越慢，A正确；耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，B错误；模板链只要加入一次，引物片段必须不断加入，耐高温的DNA聚合酶、DNA连接酶可以反复使用，C正确；PCR扩增产物，需要进行鉴定，一般选用琼脂糖凝胶电泳，D正确。
4．答案：B
解析：PCR通过控制90℃以上的高温时，双链DNA解聚为单链，在50℃左右的温度下两条单链DNA与引物结合，A正确；PCR反应的缓冲液中需添加Mg2＋，然后依次加入引物、TaqDNA聚合酶、DNA模板，B错误；DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，C正确；电泳样液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜，电泳缓冲液太多则电流加大，D正确。
5．答案：C
解析：PCR扩增产物需要进行鉴定，一般选用琼脂糖凝胶电泳，A正确；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，B正确；电泳结束后，通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C错误；该实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，避免对实验结果产生影响，D正确。
6．答案：D
解析：①表示变性过程，该过程解聚DNA分子在高温条件下进行，不需要酶的催化，②是复性过程，该过程氢键形成也不需要酶的催化，A正确；PCR的原理是DNA复制，PCR操作过程中，先解聚，后复制，解聚和复制不是同时进行的，B正确；PCR技术扩增DNA的原理是DNA复制，因此在该过程中DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，C正确；该过程需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是不互补的，否则会形成引物二聚体，进而影响目的基因的扩增，D错误。
7．答案：B
解析：利用PCR扩增目的基因时，不需要知道目的基因的全部碱基序列，只需要一段已知目的基因的核苷酸序列即可，A正确；加样时需要将扩增得到的PCR产物与内含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，B错误；PCR缓冲液和酶应分装成小份，并在－20℃储存，PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后，应放在冰块上缓慢融化，这样才能不破坏缓冲液中稳定性较差的成分，同时保护酶的活性不被破坏，C正确；凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D正确。
8．答案：ABD
解析：为避免外源DNA的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，A正确；PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20℃储存，防止缓冲液性质变化，同时也可防止酶变性失活，B正确；将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化，C错误；在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，防止污染试剂，D正确。
9．答案：(1)DNA半保留复制
(2)③①④②
(3)引物 3′
(4)延伸 双链DNA解聚为单链 琼脂糖凝胶电泳
解析：(1)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理为DNA半保留复制。(2)利用PCR技术检测病原菌的步骤是：采集病人组织样本→从病人组织样本中提取DNA→利用PCR扩增DNA片段→分析PCR扩增结果，即③①④②。(3)PCR反应中，所用的引物必须与病原菌DNA碱基互补配对，与病原菌的两条单链DNA特异性结合。根据DNA复制的方向可推测，DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。(4)PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步。其中高温变性：双链DNA解聚为单链；低温复性：引物结合到互补链DNA上；中温延伸：合成子链。PCR产物常用琼脂糖凝胶电泳鉴定。
10．答案：(1)变性、复性、延伸 温度
(2)5′→3′ 不同于体内DNA复制的边解旋边复制，PCR过程是先解聚后复制
(3)RNA提取物 逆转录酶
(4)让逆转录酶变性失活、使mRNA—cDNA杂合双链解开
(5)2n－1
(6)能 增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量(或浓度)，便于检测
解析：(1)PCR的基本步骤包括变性、复性和延伸；PCR过程中主要借助对温度的控制，使得化学反应有序高效地进行。(2)DNA聚合酶只能识别DNA的3′端，因此催化5′→3′方向的聚合反应。细胞内染色体DNA的复制过程，需要解旋酶、DNA聚合酶，并且还要将冈崎片段形成较长的分子，因此还需要DNA连接酶。细胞内是边解旋边复制，PCR复制过程是先完全解聚再复制，因此在PCR过程中无冈崎片段形成。(3)过程Ⅰ是由mRNA形成cDNA的过程，表示逆转录，需要加入缓冲液、原料、RNA提取物、逆转录酶和引物A等。(4)过程Ⅱ首先要将反应体系的温度升高到95℃，其目的是让逆转录酶变性失活、使mRNA—cDNA杂合双链解开，该反应体系中所用的TaqDNA聚合酶至少应能耐受95℃高温。(5)过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，由图示可知，如果扩增n次，则可以形成2n个DNA分子，因此需要2n－1个引物B。(6)不同生物体内DNA分子的基本结构相同，且所有的生物共用一套密码子，因此利用RT—PCR技术获取的目的基因能在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量RNA病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量(或浓度)，便于检测。
11．答案：(1)目的基因的筛选与获取 目的基因的检测与鉴定 (2)增多 (3)温度过高，TaqDNA聚合酶失活 (4)酶活性降低、引物和dNTP浓度降低、生成物增多 (5)双链不能充分解聚 引物不能与模板充分结合配对 减少
(6)(210－1)a 相对分子量(碱基数量 ) 凝胶电泳技术
解析：(1)基因工程的四个基本操作步骤是目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。(2)用简并密码子较少的氨基酸的对应核苷酸序列，则氨基酸的种类会增多，非特异性减少，反之由于密码子的简并性，会导致非特异性序列增多。(3)据表格信息可知：在22～78℃之间，随着温度升高，子链延伸速率增大，但当温度达到83℃时没有产物，原因可能是温度过高，TaqDNA聚合酶失活所致。(4)PCR扩增需要dNTP等物质，但在反应后期，随着反应进行，由于反应物的物质浓度降低、酶活性降低、生成物增多等，故反应变慢。(5)若变性温度过低，则DNA双链不能充分解聚，导致模板减少；若变性温度过高，则会导致引物不能与模板充分配对(模板与引物结合效率低)，导致目标产物的量减少。(6)若只有一个模板DNA，则10次循环后，产生DNA数量为210，每条DNA为两条链，故10次循环后的数量为210＋1，所用引物需减去模板链的数量，则a个模板DNA扩增10个循环后限制性引物数量＝(211－2)a/2＝(210－1)a。由于双链DNA和单链DNA的相对分子质量(碱基数量)不同，故可用电泳法将其分离。必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点1
目的基因的筛选与获取
知识点2
基因表达载体的构建
知识点3
将目的基因导入受体细胞
选项
受体细胞
导入方法
A
棉花细胞
花粉管通道法
B
大肠杆菌
农杆菌转化法
C
羊受精卵
显微注射技术
D
大豆细胞
农杆菌转化法
知识点4
目的基因的检测与鉴定
能力素养综合练
进阶训练第二层
限制酶
EcRⅠ
BamHⅠ
HindⅢ
SacⅠ
识别序列和切割位点
G↓AATTC
G↓GATCC
A↓AGCTT
GAGCT↓C
22℃
37℃
55℃
70℃
78℃
83℃
子链延伸速率（个核
苷酸·秒－1·酶分子－1）
0.25
1.5
22
60
250
0