《2026年高中必刷题高中生物选择性必修第三册人教版》

6. [山西吕梁2024高二质检]研究人员将目的基因插入质粒，构建重组质粒的过程如图所示，再将该重组质粒导入大肠杆菌中。由β-半乳糖苷酶基因编码产生的β-半乳糖苷酶可分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。下列叙述错误的是(C)


A.将目的基因插入质粒中时，可能用到的酶有XhoⅠ、NheⅠ和DNA连接酶
B.需要用Ca²⁺处理大肠杆菌，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的状态
C.按图示构建的重组质粒导入大肠杆菌后，大肠杆菌可正常表达该目的基因
D.在含X-gal的培养基上培养导入了重组质粒的大肠杆菌，可出现蓝色菌落

答案： 6.C [解析]目的基因两侧和质粒中均含有限制酶XhoⅠ、NheⅠ的识别序列，将目的基因插入质粒中时，可能用到限制酶XhoⅠ、NheⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接在一起，A正确；将目的基因导入受体细胞时，需要用Ca²⁺处理大肠杆菌，使其处于易吸收周围环境中DNA分子的状态，B正确；按图示构建的重组质粒导入大肠杆菌后，由于目的基因的转录方向和启动子启动转录的方向相反，大肠杆菌不能正常表达该目的基因，C错误；在含
常考点：目的基因应正向插入载体的启动子与终止子之间，才能正常表达
X－gal的培养基上培养导入了重组质粒的大肠杆菌，β－半乳糖苷酶基因编码产生的β－半乳糖苷酶可分解X－gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，D正确。

7. [天津南开大学附属中学2025高二期中]在基因工程操作中，科研人员利用两种限制酶(R1和R2)处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如图所示。下列说法错误的是(D)


A.两种限制酶在载体上识别的序列不相同
B.两种限制酶在载体上可能各有一个酶切位点
C.限制酶R1与R2的切割位点最短相距约为200bp
D.DNA在凝胶中迁移的速率与DNA构象无关

答案： 7.D [解析]如果两种限制酶在载体上识别序列相同，则用两种酶切割与用一种酶切割产生的DNA片段应该相同，与图示结果不符，因而可推测两种限制酶识别的序列不相同，A正确。当仅用R1或R2一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子；当用两种限制酶同时切割时，则产生两种不同长度的DNA片段，推测两种限制酶在载体上可能各有一个酶切位点，B正确。该载体可能为环状DNA分子，且长度为800bp，两种限制酶同时切割时产生600bp和200bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的切割位点最短相距约为200bp，C正确。DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小、构象、凝胶的浓度等有关，D错误。

8. [江西南昌二中2025高二期末]大刍草具有较强的耐盐碱能力，该性状与M蛋白有关。科学家通过PCR技术获取和扩增M蛋白基因，如图1所示。将获得的大量M蛋白基因与质粒构建基因表达载体，各部分结构如图2所示。
(1)PCR一般可分为变性、复性、延伸三步。据图1分析，PCR过程应选择的引物是引物Ⅱ、Ⅲ，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
(2)在M蛋白基因两端设计不同黏性末端的目的是防止M蛋白基因自身环化，保证M蛋白基因与质粒正向连接。质粒中氨苄青霉素抗性基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。
(3)为实现质粒和M蛋白基因的连接，切割质粒时选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是XmaⅠ酶切出的黏性末端与M蛋白基因一端的黏性末端相同，SmaⅠ酶切出的末端为平末端，无法与M蛋白基因的黏性末端连接。为将M蛋白基因连接到质粒上，还需要BglⅡ、DNA连接酶等。

答案： 8.
(1)变性、复性、延伸 引物Ⅱ、Ⅲ 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
(2)防止M蛋白基因自身环化，保证M蛋白基因与质粒正向连接 便于重组DNA分子的筛选
(3)XmaⅠ酶切出的黏性末端与M蛋白基因一端的黏性末端相同，SmaⅠ酶切出的末端为平末端，无法与M蛋白基因的黏性末端连接 BglⅡ、DNA连接
[解析]
(1)PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术，其过程一般可分为变性、复性、延伸三步。DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成的双螺旋结构，DNA的每条单链都具有两个末端，有一个游离的磷酸基团的一端为5'端，另一端有一个羟基(—OH)，称作3'端，而且DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到引物的3'端。据此分析并据图1可知，PCR过程应选择的引物是Ⅱ、Ⅲ，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
(2)在M蛋白基因两端设计不同黏性末端，其目的是在构建基因表达载体时，防止M蛋白基因自身环化，保证M蛋白基因与质粒正向连接。质粒中氨苄青霉素抗性基因属于基因工程中的标记基因，标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。
(3)分析图2可知，BglⅡ酶切出的黏性末端的碱基序列能够与M蛋白基因右侧的黏性末端的碱基序列互补配对，XmaⅠ酶切出的黏性末端与M蛋白基因左侧的黏性末端相同，而SmaⅠ酶切出的末端为平末端，无法与M蛋白基因的黏性末端连接。综上分析，为实现质粒和M蛋白基因的高效连接，切割质粒时选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ。为将M蛋白基因连接到质粒上，还需要用BglⅡ切割质粒，再用DNA连接酶将切割后的质粒与M蛋白基因连接。