年易错试题集锦必修一整理
B．LCTmRNA
C．LCT
（二）胰岛素是治疗糖尿病的重要药物,下图是基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:
（1）完成过程②③必需的酶分别是____、____。
（2）取自大肠杆菌的物质B,在基因工程中起____作用,必须具备的条件是________________________________(至少2个)。
（3）将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的载体(质粒)进行拼接形成重组DNA,理论上讲,重组DNA可能有________种,其中有效的(所需要的)重组DNA是_______。因此需要对这些拼接产物进行分离提纯。
TaqDNA聚合30BamHⅠ和HindⅢ2.2ABC逆转录酶解旋运载体标记基因和一至多个限制酶切割位点、能够在宿主细胞中复制并稳定保存三目的基因-运载体
为1.8kb，BA的长度为8.2kb；若用BamHⅠ和EcoRⅠ联合酶切重组质粒T，获得1.6kb和8.8kb两种片段，如图所示：图中的CD的长度为1.6kb，DC的长度为8.8kb，LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE，结合这两个图看，DE的长度=DC的长度-BA的长度=8.8-8.2=0.6kb，因此LCT基因的长度即CE的长度=CD+DE=1.6+0.6=2.2kb。
24．大丽轮枝菌（一种丝状真菌）是引起棉花*萎病的主要病原菌。为观察大丽轮枝菌对棉花根侵染路径，研究人员利用绿色荧光蛋白基因（sGFP）转染大丽轮枝菌，培育出表达绿色荧光蛋白的转基因菌株，主要过程如下（图中a链和b链分别是相应基因转录模板链）。分析回答：
（1）过程①中，PCR扩增sGFP的原理是______，该过程除需要根据______设计特异性引物序列外，为保证sGFP正确插入到质粒中，还需要在引物的5′端添加限制酶识别序列，图中b链的黏性末端碱基序列（5′→3′）为______。
（2）过程①中，若1个sGFP片段连续扩增4次，则会形成______个两条链等长的sGFP片段。
（3）过程②需要的工具酶是______。研究中将sGFP插入到构巢曲霉启动子和终止子之间的目的是______。
（4）过程③中需要配制细菌培养基，配制时要在培养基灭菌并冷却到80℃左右后，加入用______配制的适宜浓度的潮霉素溶液，潮霉素不能与培养基一同灭菌的原因是______。
（5）选择过程③筛选培养得到的不同农杆菌菌落，分别提取细菌质粒DNA，并用BamHⅠ和HindⅢ完全酶切后电泳，请在答题纸相应位置画出可能得到的电泳条带。______
（6）将导入重组质粒的农杆菌加入大丽轮枝菌的孢子细胞悬液中，在适宜条件完成转染后利用滤膜过滤得到孢子细胞，再在真菌培养基上培养获得菌落，最终通过检测______筛选出绿色荧光蛋白旺盛表达的大丽轮枝菌。
双链DNA复制sGFP两端（3′端）核苷酸（或碱基）序列AGCT8DNA连接酶保证sGFP能在大丽轮枝菌细胞中表达无菌水潮霉素在灭菌时结构被破坏大丽轮枝菌菌丝细胞中绿色荧光强度
25．长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用，以腺病*为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞，实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。
（1）腺病*的遗传物质为DNA，其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病*，科研人员首先构建了含S基因的重组质粒，过程如图1所示。
①科研人员将S基因用__________酶切后，用DNA连接酶连人质粒I，得到重组质粒Ⅰ（图1甲所示），导入用__________处理制备的感受态细菌。用添加抗生素的培养基筛选，对所长出的单菌落提取质粒，通过__________的方法可鉴定重组质粒Ⅰ是否插入了S基因。
②用PmeI酶切重组质粒I获得DNA片段。将此DNA片段与质粒Ⅱ（图1乙所示）共同转化BJ细菌。在BJ细菌体内某些酶的作用下，含同源序列的DNA片段（图1甲、乙所示的左臂、右臂）可以发生__________，产生重组质粒Ⅱ（图1丙所示）。使用添加__________的培养基可筛选得到成功导入重组质粒IⅡ的菌落。
③将含S基因的重组质粒Ⅱ，用__________酶切后，获得改造后的腺病*DNA．将其导入A细胞（A细胞含有E3基因，可表达E3蛋白），如图2所示。腺病*DNA在A细胞内能够__________，从而产生大量重组腺病*，腺病*进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。
④综合上述信息，从生物安全性角度分析重组腺病*载体的优点：___________________________（写出2点）。
（2）用含S基因的重组腺病*分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞，使S蛋白在血管细胞中大量表达。
①提取正常人、糖尿病患者及两者转入S基因后的血管细胞的蛋白，用___________方法检测I蛋白（一种能促进细胞衰老的蛋白）的表达量，结果如图3所示。
②实验结果显示__________血管细胞中I蛋白表达量最高，推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是__________。
BamHI和EcoRICaCl2设计S基因特异的引物进行PCR（或“用S基因特异序列作为探针进行核酸分子杂交”）交换（或“同源重组”）卡那霉素PacI复制并指导腺病*外壳蛋白的合成重组腺病*只能在A细胞中才能够复制，即使侵染其他细胞，也不能复制；重组腺病*进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上；腺病*是人工改造的载体，不含致病基因抗原-抗体特异性杂交糖尿病患者（或“2组”）S蛋白通过降低I蛋白的表达，抑制高血糖引发的血管细胞衰老
26．最早胰岛素的来源是从牛胰脏提取，产量有限，而用化学方法直接人工合成胰岛素成本太高。美国人在年用大肠杆菌生产出了胰岛素，使得胰岛素可以工业化生产，给糖尿病患者带来了福音。现在世界医药市场上的胰岛素已经大半是基因工程的产品。
（1）人的胰岛素基因不能直接在大肠杆菌中表达，需要通过图示________方法，获得D_______，才能通过基因工程在大肠杆菌中正确表达。与人的胰岛素基因相比，D在结构上的主要区别是_______，核酸酶H可使____________键断裂而获得C物质。
（2）大肠杆菌缺乏________结构，因此仅能在细胞内将胰岛素基因表达出无特异性空间结构的胰岛素原蛋白（多肽链）。后期还需对肽链进行分离、纯化、体外折叠，使之具备复杂的特异性的空间结构方可获得具有生物活性的胰岛素。
（3）物质A从_______中获取，A与C中的嘌呤总数一般_____（填相等或不等）。
（4）B中与D不同的核苷酸有____种。与B物质的形成过程相比，D物质的形成过程中不同的碱基互补配对方式是____________________。
反转录法（逆转录法）cDNA没有内含子（和启动子）磷酸二酯键内质网、高尔基体胰岛B细胞（的细胞质）不等4T-A
27．回答下列（一）（二）小题
（一）各式各样的奶制品如牛奶、奶酪、马奶酒等的生产与微生物的活动密切相关。
（1）市面上出售的牛奶通常用巴氏消*法（80℃水浴，15min）处理，其原理为_____。通过涂布分离将接种的3个平板和1个未接种的平板放入恒温培养箱培养48h，统计出4个平板上的菌落数分别是57、53、55和9。根据这样的实验结果_____（填“能”或“不能”）判断该兴趣小组消*后的牛奶细菌超标，原因是_____。
（2）奶酪是发酵的牛奶制品，蓝纹奶酪是成熟过程中内部生长蓝绿霉菌一类奶酪的总称。其制作所用的初级发酵剂为乳酸菌，初级发酵过程中不需要严格灭菌，原因是_________。制作中所用的二级发酵剂为娄地青霉，接种后需给奶酪穿刺扎孔，原因是_____。娄地青霉产生的蛋白酶可将奶酪中的蛋白质分解为_____，可增添奶酪的风味。
（3）马奶酒是利用马奶酿制的酒精含量较低的饮料。马奶中含有的糖类主要为乳糖，某些微生物将其水解为葡萄糖和半乳糖，酵母菌可利用这些水解产物发酵产生酒精。现研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况，其结果如下图所示：
马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的优势是_____。马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式，使其种群数量快速增加，这一优势使马奶酒酵母菌更好地适应_____的生活环境。
（二）玉米是我国重要的粮食作物和饲料来源，低温会影响玉米的产量和品质。研究者将从微生物中获得的CSP（冷激蛋白）基因与玉米基因的ubi启动子相连后构建基因表达载体，并将其导入玉米细胞中，获得了具有低温耐受性的玉米植株，如图1所示。请回答：
（1）研究者提取玉米的DNA，可利用_____________技术将ubi启动子扩增出来。图1所示过程①需_____的催化，获得的ubi-CSP基因在构建基因表达载体时须插入到T-DNA片段中的原因是_________。
（2）过程②需要用_________处理农杆菌以利于重组DNA的导入。影响过程③的因素主要有_____________，一般来说只有处于细胞周期____（时期）的细胞才具有被转化的能力。为了减小农杆菌对愈伤组织再分化的影响，需要在培养基中添加_____________。
（3）研究者分别提取了野生型玉米及5株转基因玉米的染色体DNA，用限制性核酸内切酶处理后进行电泳。电泳后的DNA与基因探针进行杂交，得到图2所示放射性检测结果，该结果表明第_________株CSP基因已整合到玉米染色体基因组。
高温使蛋白质变性不能培养基灭菌不彻底缺氧和较低pH值会抑制其他杂菌的生长繁殖提供氧气促进菌体繁殖小分子肽和氨基酸能更有效利用半乳糖、产生酒精更快富含乳糖PCR限制酶性内切酶和DNA连接酶只有T-DNA片段可整合到植物的染色体上CaCl2溶液农杆菌的种类、外植体的类型及状态、共培养的时间等S期抗生素1、2、4、5
28．超量表达P蛋白转基因玉米的获得与鉴定
在超量表达P基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示，P蛋白在玉米株系的表达量如图2所示。
回答下列问题：
（1）强启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被______识别并结合，驱动基因的持续转录。为使P基因在玉米植株中超量表达，应优先选用______酶组合，将片段和Ti质粒切开后构建重组表达载体。T-DNA在该实验中的作用是______。
（2）将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入______进行筛选，筛选出的愈伤组织______形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系。
（3）据图2分析，选择al、a2、a3玉米株系，作为超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性研究的实验材料，理由是______。
29．超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性研究
实验一：选取长势相同且生长状况良好的野生型玉米和a1、a2、a3株系玉米，干旱处理15天，测量并计算玉米叶片萎蔫卷曲程度和水分散失率。
结果：叶片萎蔫卷曲程度为野生型a2a3al；水分散失率如图3所示。
实验二：将野生型玉米和al株系玉米在甲、乙两组条件下进行种植，一段时间后，测量地上部分鲜重，获得相对生物量如图4所示。
回答下列问题：
（1）玉米叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响。在图3中画出a2株系的水分散失率曲线______。
（2）CO2是影响植物生长的外界因素之一。CO2进入玉米植株，在叶绿体______中参与暗反应，其中的碳原子转移途径为______(用流程图表示)。
（3）实验二的自变量是______。实验结果表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，al株系玉米的相对生物量均比野生型玉米更高，从光合作用的角度分析其原因是______。
（4）正常种植条件下，野生型玉米和al株系玉米的气孔开放程度基本相当，但al株系玉米具有较高的光合效率，玉米籽粒重和单果穗的产量提高，推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进CO2的吸收。以野生型玉米和al株系玉米为材料，用光合作用测定仪(可检测胞间CO2浓度、净光合速率等)检测，设计实验验证这一推测。写出实验思路和预期结果______。
28．RNA聚合酶BamHI和SacI将强启动子和P基因带入玉米细胞并整合到玉米细胞染色体DNA上潮霉素(再)分化al、a2、a3玉米株系的P蛋白表达量显著高于野生型玉米
29．基质CO2→C3→（CH2O）CO2浓度和植株类型干旱条件下，与野生型玉米相比，al株系玉米超量表达P蛋白，对水分和CO2的利用率更高，光合效率更高在正常种植条件下，用光合作用测定仪检测野生型玉米和al株系玉米的胞间CO2浓度和净光合速率并比较分析与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高
30．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5’—3’DNA链是编码链，从左到右的3’—5’DNA链是模板链。
（2）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：5’ATGGTGAGC……AAGTAA3’。
（3）质粒载体中含有EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ、XbaⅠ和NotⅠ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：
（1）增强型绿色荧光蛋白基因转录的mRNA碱基序列为_____。
（2）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、55～60℃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℃是综合考虑了两个因素，这两个因素是_____和_____。
（3）eGFP的PCR产物两端分别含有I和I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）。
（4）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。
5’AUGGUGAGC……AAGUAA3’一对防止DNA变性保证Taq酶所需温度条件防止目的基因与质粒任意连接绿色荧光
31．年诺贝尔化学奖授予开发CRISPR基因组定向编辑技术的两位科学家。CRISPR/Cas9基因编辑系统由gRNA和Cas9蛋白（能够切割DNA的酶）组成。CRISPR/Cas9系统作用原理如下图所示，请回答下列问题：
（1）将gRNA基因和Cas9编码基因重组到质粒并利用_______________技术导入受精卵，在受精卵内gRNA基因通过__________产生gRNA，Cas9编码基因通过__________产生Cas9蛋白。gRNA和Cas9蛋白共同构成基因编辑系统，对靶向基因实现定点编辑。可通过__________技术在体外获得大量的Cas9编码基因，该技术的原理是_______________。
（2）据图可知gRNA是一段_________________的单链RNA，从而定向引导Cas9蛋白与靶向基因结合，并在特定位点切割DNA，该过程断裂的是_______________键。
（3）靶向基因中的PAM序列是gRNA的重点识别区域，以帮助Cas9蛋白实现对靶基因的切割和后续编辑。由于_______________，因此CRISPR/Cas9基因编辑技术能够对大多数基因进行定点编辑。
（4）某科研团队从转移性非小细胞肺癌患者中分离出Ｔ细胞，使用CRISPR/Cas9技术敲除细胞中的PD—1基因，在体外扩增到一定量后再重新输回患者体内，达到杀死肿瘤细胞的目的，这属于_______________基因治疗。
显微注射转录转录和翻译（表达）PCRDNA（双链）复制能和靶向基因上特定序列互补磷酸二酯大多数基因中都含PAM序列体外
32．大肠杆菌β-半乳糖苷酶（Z酶）可催化白色底物（X-gal）水解产生蓝色物质。在pUC18质粒中，LacZ编码Z酶氢基端的一个片段（称为α-肽），该质粒结构及限制酶识别位点如图甲所示。已知α-肽、缺失α-肽的Z酶片段单独存在时均无z酶活性，共同存在时就会表现出Z酶活性。利用图乙中的DNA片段与pUC18质粒进行基因工程操作。
（1）获得目的基因后，通过PCR技术扩增。PCR反应过程按顺序包括变性、_________，其中变性过程要将温度加热至_________，另外，PCR反应中还需要用的到酶是____________。
（2）限制酶能催化双链DNA分子中_________的断裂。本实验可使用限制酶___________处理pUC18质粒和图乙中的DNA片段，再通过_______连接，获得含目的基因的重组质粒。
（3）用重组质粒转化大肠杆菌，然后将大肠杆菌接种到含________的固体培养基上进行培养，由于未发生转化的大肠杆菌没有该质粒，因而不能在该培养基上不能生长。
（4）当上述培养基中含有X-gal时，生长出的菌落有蓝色和白色两种类型，其中含有重组质粒的大肠杆菌的菌落颜色为________，这是因为__________。为了保证能通过菌落颜色辨别是否含有重组质粒，本实验作为受体细胞的大肠杆菌中Z酶基因应满足的条件是__________________。
复性和延伸95℃Taq酶磷酸二酯键SalIDNA连接酶氨苄青霉素抗性白色目的基因与质粒连接后使lacZ′被破坏，不能合成α-肽编码α-肽的DNA序列缺失，其他序列正常
33．科研人员利用乳酸菌生产人胰岛素，技术路线如下图所示。请回答下列问题：
（1）以下人体细胞中，可获取胰岛素编码序列的有__________。
①胰岛A细胞②胰岛B细胞③肝脏细胞④肾脏细胞⑤成熟红细胞
（2）在胰岛素A、B肽链编码序列间引入一段短肽编码序列，可确保A、B肽链的表达量_________。
（3）已知限制酶SacI和XbaI仅有图示的酶切位点，用这两种酶切割图中重组表达载体，最多能获得_________种大小不同的DNA片段。
（4）检测转化的乳酸菌发现，重组人胰岛素会在信号肽的引导下分泌到细胞外。由此推测，重组人胰岛素的合成和运输依次经过的细胞结构是：___________（请用文字和箭头表示）→细胞壁→细胞外。
（5）若利用转基因植物作为生物反应器生产人胰岛素，该目的基因需依据植物“偏爱”的密码子来设计，并采用__________方法获取。在利用PCR技术进行扩增之前常需要进行一次预变性，其目的是___________。
（6）若利用转基因动物生产人胰岛素，可将基因表达载体包埋在由__________层磷脂分子组成的脂质体中，依赖___________原理导入受体细胞。
①②③④相等7核糖体→（细胞质基质→）细胞膜人工合成增加大分子模板DNA彻底变性的概率2（生物）膜的流动性
34．基因编辑是一种基因工程技术，能较为精确的对生物体基因组中特定目的基因进行改造。
（1）基因编辑体系包括核酸内切酶与一段小RNA（crRNA），作用原理如图1所示。
crRNA通过________准确识别靶基因上特定序列后，引导核酸内切酶定位到靶基因上进行切割，使靶基因的________键断裂，随后细胞启动DNA损伤修复机制，可引发DNA小片段缺失或插入，进而实现基因编辑。
（2）科研人员利用上述方法使人干细胞中的G基因功能丧失（基因敲除），导致Tsp45I酶识别序列发生突变。提取进行基因编辑后的细胞（A1~A11）中的DNA，利用________技术扩增G基因的相关区域，再用Tsp45I酶切处理后，电泳结果如图2所示（bp表示碱基对）。
其中G基因被完全敲除的干细胞有_______，这些干细胞的G基因具体改变为________，A6电泳结果说明该细胞________。
（3）同源重组是发生在同源序列（长度特定且序列相同的DNA片段）之间的交叉互换。例如可利用同源重组完成表达载体的构建（图3）。
①在基因编辑时，核酸内切酶将基因组DNA双链切断后，可启动同源重组实现损伤修复。图4中同源重组发生在核酸内切酶的酶切位点附近，请问如何在载体DNA上设计同源序列，可能实现在Ｖ基因后面插入绿色荧光蛋白（GFP）基因的设想？_______________________________
②在基因组DNA的V基因后面插入标记基因有何意义？____________________________
碱基互补配对磷酸二酯PCRA5、A7、A11缺失10个碱基对有一条染色体上的G基因未成功敲除GFP左侧DNA序列与核酸内切酶的酶切位点左侧的序列为同源序列/
GFP左侧与核酸内切酶的酶切位点左侧具有长度特定且序列相同的DNA片段/
GFP右侧DNA序列与核酸内切酶的酶切位点右侧的序列为同源序列/
GFP右侧与核酸内切酶的酶切位点右侧具有长度特定且序列相同的DNA片段可实时和便捷地反映细胞内V基因的表达情况。（答案合理即可得分）
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