第三章 基因工程 单元卷-2023-2024学年高中生物学苏教版（2023）选择性必修3（含解析）

第第页第三章基因工程单元卷—2023-2024学年高中生物学苏教版（2023）选择性必修3（含解析）第三章基因工程单元卷

一、单选题

1．天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因（idgS）及其激活基因（sfp）构建基因表达载体（如下图），通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。下列相关叙述错误的是（）

A．将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacI

B．sfp和idgS基因具有各自的启动子，前者调控后者的表达

C．sfp和idgS基因表达时以DNA的同一条链为模板进行转录

D．农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上

2．脂质体是以磷脂等物质制备的中空膜泡状结构的人工膜。转基因技术中的做法是将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入到DNA溶液中，经特殊处理而得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。下列叙述错误的是（）

A．脂质体介导基因转移的原理是膜的流动性

B．导入的脂质体小泡上有糖蛋白

C．脂质体在介导基因转移的过程中作为运载体

D．转移前对植物受体细胞去壁可提高转移效率

3．下列与基因工程应用有关的说法，错误的是（）

A．可利用“工程菌”生产人的胰岛素

B．转基因动物可通过分泌乳汁来生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器

C．通过基因工程技术可培育多种抗虫转基因植物

D．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因，达到治疗疾病的目的

4．蛋白质的空间结构是生命科学研究领域的热点内容。某科研团队利用人工智能AI开发的AlphaFold2程序对大部分蛋白质结构的预测极为精准。下列叙述错误的是（）

A．依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列

B．蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础

C．预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程

D．结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制

5．据统计90%的肝癌患者有乙肝病史，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用过程，下列有关叙述正确的是（）

A．过程①是核心步骤，需要用到限制酶和DNA聚合酶

B．选择性扩增时，引物的特异性是能够从DNA中获取乙肝病毒外壳基因的关键

C．可通过PCR等技术检测乙肝病毒外壳基因是否成功转录或翻译

D．基因工程疫苗可能会出现病毒增殖和感染

6．一环状DNA分子，设其长度为1，已知某种限制性核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如图中A、B、C三处。如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后，这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是

A．4B．6C．7D．8

7．采用基因工程技术培育转基因羊，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述，正确的是（）

A．该过程的核心技术是获取人凝血因子基因

B．在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞中

C．在该转基因羊中，人凝血因子基因只在乳腺细胞中表达

D．人凝血因子基因与载体的结合不涉及碱基互补配对

8．用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中、下列叙述错误的是（）

A．若用HindIII酶切，目的基因转录的产物可能不同

B．若用PvuI酶切，在含四环素培养基中的菌落，不一定含有目的基因

C．若用SphI酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否

D．若用SphI酶切，携带目的基因的受体菌在含氨苄青霉素和四环素的培养基中能形成菌落

9．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．用限制酶EcoRⅠ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PCR方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

10．研究人员利用转基因技术培育出了抗烟草花叶病毒(TMV)感染的烟草，操作流程如图所示。下列相关叙述错误的是（）

A．过程①需要的酶是逆转录酶，过程②需要限制酶和DNA聚合酶等

B．①②③过程都遵循碱基互补配对原则

C．过程③是基因工程的核心，目的基因需插入Ti质粒的T-DNA上

D．过程④常用农杆菌转化法，过程⑤包括烟草细胞脱分化和愈伤组织再分化

11．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。以下相关叙述中，正确的是（）

A．电泳时，核酸的移动方向是从正极到负极

B．该载体最可能为环形DNA分子

C．限制酶R1与R2的切点最短相距约400bp

D．两种限制酶在载体上识别的序列可能相同

12．DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因（如图甲）插入到适宜的质粒（如图乙）中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析不正确的是（）

A．构建DNA疫苗时，可用Bg1Ⅱ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒

B．若用EcoRⅠ切割质粒，产生的DNA片段具有黏性末端

C．用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA聚合酶连接，会产生多种连接产物

D．图乙质粒用EcoRⅠ切割前后，分别含有0个和2个游离的磷酸基团

二、多选题

13．北极比目鱼体内有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图。下列有关叙述错误的是（）

A．过程①获取的目的基因含有启动子和终止子

B．过程②主要涉及的是氢键的断裂与形成

C．农杆菌Ti质粒中T-DNA可将抗冻基因导入番茄细胞

D．抗冻番茄植株中抗冻基因与比目鱼体内抗冻基因碱基序列可能不同

14．为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因（GNA）和尾穗苋凝集素基因（ACA）与载体（pBI121）结合，然后导入棉花细胞（如下图所示）。下列操作与实验目的相符的是（）

A．用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因

B．用KpnⅠ和XhoⅠ两种酶处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确

C．将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞

D．用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中

15．目前研究混杂DNA群体中的特异DNA序列，一般基于两种不同的方法，即DNA克隆和DNA分子杂交，如图所示。下列有关叙述正确的是（）

A．方法①需要限制酶和DNA连接酶

B．方法②需要解旋酶和DNA聚合酶

C．方法③需要对探针进行特殊标记

D．方法①②③都遵循碱基互补配对原则

16．iPS细胞用于治疗人类疾病的一般流程是把患者（供体）的成纤维细胞转入相关因子，让细胞发生转化，然后从中分离出iPS细胞，并诱导iPS细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法正确的是（）

A．iPS细胞的制备可以采用借助载体将特定基因导入细胞中的方法

B．iPS细胞在核遗传上和供体细胞相同

C．该iPS细胞用于治疗疾病的方法是治疗遗传病的根本措施

D．该方法可解决器官移植时的免疫排斥问题

三、综合题

17．B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题：

注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光

(1)图中所示的基因表达载体需含有启动子，它是识别并结合的位点。

(2)可利用细胞中的RNA和PCR技术获取大量的B基因，该过程需要用到酶；获得B基因中编码蛋白的序列后，将该序列与Luc基因连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建基因表达载体。

(3)用Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。

(4)外植体经形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入进行筛选。

(5)个体水平可以通过筛选出能表达B基因的转基因植株。

18．人乳头瘤病毒（简称HPV，遗传物质为DNA）感染是引发宫颈癌的最主要因素。我国研制的HPV疫苗和抗L1蛋白单克隆抗体对宫颈癌的预防有良好的效果，已知L1蛋白是HPV表面的一种主要蛋白质。根据所学知识，回答下列问题。

(1)用基因工程制备HPV疫苗，首先可以通过PCR扩增目的基因。PCR利用了的原理，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)基因工程操作的核心步骤是，此步骤需要在适宜的温度下进行，主要原因是。

(3)在制备抗L1蛋白单克隆抗体时，需要将小鼠B淋巴细胞与鼠的骨髓瘤细胞融合，再用特定的培养基进行筛选。在该培养基上，未融合的细胞和都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞能正常生长。上述获得的杂交瘤细胞不能直接用来制备抗L1蛋白单克隆抗体，需要再次对细胞进行筛选，原因是。

(4)抗L1蛋白单克隆抗体主要的优点是，可以特异性地和结合，精准诊断测试者是否感染HPV。

19．人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。

(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因，PCR的原理是。此外，大量获得t-PA基因的方法还有（答出1种）。

(2)高质量的DNA模板是成功扩增目的基因的前提条件之一，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除其中的蛋白质，原因是。

(3)研究表明，为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。（注：如图1表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。）请回答下列问题：

①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为。

②如图所示，需选用限制酶XmaI和切开质粒pCLY11，才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作采用的双酶切方法的优点是。

③将连接好的DNA分子导入大肠杆菌，含t-PA改良基因重组DNA分子的细胞应具有的性状是

A．新霉素抗性且呈蓝色B．新霉素敏感且呈蓝色

C．新霉素抗性且呈白色D．新霉素敏感且呈白色

四、实验题

20．已知组成型启动子可以高效地启动目的基因在植物各种组织中的表达，但常会阻碍植物的生长发育。诱导型启动子可在特定环境条件下诱导目的基因的表达。沙冬青脱水素基因（AmDHN基因）能使植株具有较强的抗旱作用。科研人员通过构建AmDHN基因表达载体，以培育耐旱苜蓿新品种，所用载体如下图所示，请回答下列问题：

(1)用载体1构建含AmDHN目的基因的表达载体，可以成功转化苜蓿，但会出现抑制抗性芽生长和抗性植株生根的现象，推测35S启动子属于启动子。

(2)下图是科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物，根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析，构建载体2时选用的限制酶是。为了改造载体1中的启动子，需要用酶切割载体1、2为最佳。

(3)构建Rd29A启动子驱动AmDHN基因的表达载体后，先将其导入，再转化苜蓿。转化后应在培养基中添加进行筛选。

(4)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因的表达水平，科研人员做了相关实验。下表呈现了部分操作步骤，请完成表格：

实验步骤的目的简要操作过程

①在转基因无菌苗根系长至2-3cm时，将培养无菌苗三角瓶的封口膜打开，培养一周，观察其生长状况

提供适宜生长条件将甲组幼苗根系置于300mL水中

模拟干旱胁迫条件②

无关变量控制将甲、乙两组置于温度、光照等条件适宜且相同的环境中培养8h，之后剪取两组叶片放在液氮张红储存

③对叶片研磨、离心后，提取总RNA，以AmDHN和MtActin基因两端脱氧核苷酸序列为依据设计引物，进行RT-PCR扩增，其中MtActin（一种细胞骨架蛋白）为内参。扩增产物用1%的琼脂糖凝胶电泳检测，EB（溴化乙锭）染色照相如图。

参考答案：

1．C

【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。

基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。

农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的T-DNA中进入农杆菌，农杆菌侵染植物细胞时T-DNA携带目的基因整合到植物染色体的DNA中，目的基因能够稳定维持表达。

【详解】A、分析题图可知，idgS基因插入到Ti质粒的位置在限制酶SpeI和SacI的识别序列之间，因此需要用限制酶SpeI和SacI对目的基因即idgS基因和Ti质粒进行酶切，A正确；

B、由图可知，sfp基因的启动子是启动子1，idgS基因的启动子是启动子2，sfp基因是idgS基因的激活基因，因此前者调控后者的表达，B正确；

C、由图可知，sfp基因启动子在其右侧，终止子在其左侧，因此该基因转录是自右向左进行；idgS基因启动子在其左侧，终止子在其右侧，因此该基因转录是自左向右进行，由于转录时生成RNA的方向只能是从其5'→3'，因此可推知这两种基因必定不是以DNA的同一条链为模板进行转录的，C错误；

D、由于农杆菌侵染植物细胞时，可将其Ti质粒上的T-DNA整合到宿主细胞的染色体DNA上，因此可以将目的基因插入到T-DNA中，然后即可转移到白玫瑰染色体DNA上，D正确。

故选C。

2．B

【分析】大分子物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，需要消耗能量，但不需要载体蛋白；膜融合的原理是膜的流动性。

【详解】S、根据题意可知，经特殊处理面得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞面实现基因转移，而细胞内吞的原理是膜的流动性，A正确；

B、根据题意可知，脂质体是以磷脂等物质制备的中空膜泡状结构的人工膜，将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入到DNA溶液中，经特殊处理而得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡，不含糖蛋白，B错误；

C、脂质体在介导基因转移的过程中起到了运载体的作用，可以将目的基因（DNA）携带进入受体细胞，C正确；

D、转移前对植物受体细胞去壁有利于脂质体小泡与植物细胞膜的融合，可提高转移效率，D正确。

故选B。

3．D

【分析】1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗虫、抗病、抗除草剂、抗干旱、抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等。

2、用转基因动物生产药物，需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需的药物。

3、基因治疗是指把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，分为体外基因治疗和体内基因治疗两种。基因治疗是治疗遗传病的最有效的手段。

【详解】A、转基因技术构建高产、优质的基因工程菌来生产胰岛素，属于转基因技术在微生物领域的应用，A正确；

B、转基因动物通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器，这是转基因技术在医药生产上的应用，B正确；

C、通过基因工程技术可培育多种抗虫转基因植物，属于转基因技术在植物育种上的应用，C正确；

D、基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，D错误。

故选D。

4．A

【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。

【详解】A、由于一种氨基酸可能有多种密码子，因此新蛋白质的氨基酸序列推出的基因序列不止一种，A错误；

B、氨基酸脱水缩合形成多肽，多肽盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。因此蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础，B正确；

C、蛋白质工程能通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，因此预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程，C正确；

D、人工智能程序AlphaFold2对大部分蛋白质结构的预测极为精准，接近真实的蛋白质结构，因此结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制，D正确。

故选A。

5．B

【分析】分析题图：①表示基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤；②表示将目的基因导入受体细胞，受体细胞为大肠杆菌，导入的方法常采用Ca2＋处理大肠杆菌。

【详解】A、分析题图：①表示基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，需要用到限制酶和DNA连接酶，A错误；

B、引物是一小段根据已知目的基因的核苷酸序列合成的，具有特异性，选择性扩增时，引物的特异性是能够从DNA中获取乙肝病毒外壳基因的关键，B正确；

C、通过分子杂交技检测乙肝病毒外壳基因是否成功转录，通过抗原抗体杂交技术检测乙肝病毒外壳基因是否成功翻译，C错误；

D、基因工程疫苗只含有病毒的蛋白质外壳，不含遗传物质，无法进行病毒增殖，D错误。

故选B。

6．B

【分析】根据题意，分三种情况讨论切割产生的不同长度的片段，然后综合三种情况进行相加即可。

【详解】由于该DNA分子为环状，此时分三种情况讨论：只被其中一种酶切割：无论被那种酶切割，均是长度为1的环状变成长度为1的链状；被其中两种酶切割：AB切割，产生0.3和0.7长度的线状DNA；AC切割，产生0.2和0.8长度的线状DNA；BC切割，产生两个0.5长度的线状DNA；被三种酶同时切割时，产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的线状DNA。综上所述，这些DNA分子最多能产生：0.2、0.3、0.5、0.7、0.8、1六种长度不同的线状DNA。

故选B。

7．C

【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。其中人工合成目的基因、基因表达载体的构建、目的基因的检测都进行碱基互补配对原则。基因工程的核心是基因表达载体的构建。

【详解】A、基因工程的核心技术是构建基因表达载体，A错误；

B、用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，所形成的转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中，B错误；

C、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达，C正确；

D、人凝血因子基因与载体的结合涉及碱基互补配对，D错误。

故选C。

8．D

【分析】图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。

【详解】A、若用HindIII酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确；

B、若用PvuI酶切，重组质粒和质粒中都有结构完好的四环素抗性基因（TetR），因此在含四环素培养基中的菌落，不一定含有目的基因，B正确；

C、DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段，重组质粒的大小与质粒的大小不同，因此若用SphI酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否，C正确；

D、SphI的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphI酶切，重组质粒中含结构完好的氨苄青霉素抗性基因（AmpR），但四环素抗性基因（TetR）的结构被破坏，因此携带目的基因的受体菌在含氨苄青霉素的培养基中能形成菌落，在含四环素的培养基中不能形成菌落，D错误。

故选D。

9．C

【分析】1、基因工程的基本工具：分子手术刀”是指限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”是指DNA连接酶、“分子运输车”是指载体。

2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。

3、标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。

【详解】A、根据目的基因两侧的限制酶切割位点可知，用限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒，A正确；

B、将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法，即用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞，B正确；

C、图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因，因此可在培养基中添加潮霉素，筛选被转化的菊花细胞，C错误；

D、检测C基因是否整合到菊花染色体上，常采用PCR技术，用特定的引物，PCR后再用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，D正确。

故选C。

10．A

【分析】分析题图，①表示逆转录过程，②表示获取目的基因的过程，③表示构建基因表达载体的过程，④表示将目的基因导入受体细胞的过程，⑤表示植物组织培养过程。

【详解】A、过程①表示逆转录过程，需要的酶是逆转录酶；过程②表示获取目的基因的过程，需要限制酶，但不需要DNA聚合酶，A错误；

B、①表示逆转录过程，②表示获取目的基因的过程，③表示构建基因表达载体的过程，过程①②③都遵循碱基互补配对原则，但配对原则不完全相同，B正确；

C、过程③表示构建基因表达载体的过程，是基因工程的核心，目的基因需插入Ti质粒的T-DNA上，C正确；

D、过程④表示将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法；过程⑤表示植物组织培养过程，包括烟草细胞的脱分化和愈伤组织的再分化，D正确。

故选A。

11．B

【分析】切割DNA的工具是限制性核酸内切酶，它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

【详解】A、根据图示，200bp的DNA分子小，800bp的DNA分子量较大，200bp的DNA移动速度快，所以在电泳时，核酸的移动方向是从负极到正极，A错误；

B、由题可知，当仅用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，B正确；

C、由题可知，两种限制酶同时切割时产生600bp和200bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200bp，C错误；

D、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种不同长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，识别的序列不相同，D错误。

故选B。

12．C

【分析】题图分析：外源DNA分子和质粒上都含有3种限制酶（BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ）的切割位点，为了防止目的基因和运载体自身环化和两者之间的反向连接和自连，因此需要用BglⅡ和Sau3AⅠ两种限制酶对目的基因和质粒进行切割。

【详解】A、构建DNA疫苗时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒，这样可以避免质粒和目的基因的反向连接，A正确；

B、EcoRⅠ切割质粒后获得的是黏性末端，B正确；

C、用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，由于产生的黏性末端相同，在用DNA连接酶连接时，能产生多种连接产物，如目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因与质粒正向连接、目的基因与质粒反向连接等，C错误；

D、质粒中有一个EcoRⅠ酶切位点，若用该酶切割图乙质粒，则会使质粒由环状DNA状态变成链状DNA状态，因此其中含有的游离的磷酸基团的数目会从0个变成2个，D正确。

故选C。

13．AB

【分析】分析题图：①表示反转录法获取目的基因的过程；②表示基因表达载体的构建过程；之后采用农杆菌转化法，将目的基因导入番茄组织块；最后采用植物组织培养技术，将导入目的基因的番茄组织细胞培养成抗冻番茄植株。

【详解】A、过程①反转录法获取的目的基因不含有启动子和终止子，A错误；

B、过程②指限制酶切割目的基因和质粒后用DNA连接酶连接，主要涉及的是磷酸二酯键的断裂与形成，B错误；

C、农杆菌Ti质粒中T-DNA可将抗冻基因导入番茄细胞并整合到番茄的染色体上，C正确；

D、抗冻番茄植株中抗冻基因经mRNA反转录形成，与比目鱼体内抗冻基因碱基序列可能不同，D正确。

故选AB。

14．AD

【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】A、两个基因中都有限制酶BsaBⅠ的一个识别位点，用该限制酶切割后再用DNA连接酶可拼接成GNA-ACA融合基因，A正确；

B、GNA-ACA融合基因的两端有限制酶KpnⅠ和XhoⅠ的切割位点，而质粒上也有限制酶KpnⅠ和XhoⅠ的切割位点，用两种酶处理融合基因和载体，可保证基因按一定方向插入，但不能保证转录方向正确，B错误；

C、运载体上带有卡那霉素的抗性基因，没有氨苄青霉素的抗性基因，转基因细胞在含有氨苄青霉素的培养基上不能存活，C错误；

D、用PCR技术扩增GNA和ACA基因后，再通过分子杂交或电泳的方式，可检测是否导入棉花细胞中，D正确。

故选AD。

15．ACD

【分析】PCR技术所需的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）等。

【详解】A、方法①将某段DNA导入受体细胞前需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶和DNA连接酶，A正确；

B、方法②需要采用PCR技术，该技术不需要解旋酶，但需要热稳定DNA聚合酶，B错误；

C、方法③为DNA分子杂交过程，要对已知基因的核酸序列制成荧光标记的DNA探针，C正确；

D、方法①②过程中进行了DNA复制，方法③过程中会出现DNA链的结合成双链，因此①②③都遵循碱基互补配对原则，D正确。

故选B。

16．ABD

【分析】来自于同一个体细胞分化的器官移植不会发生排斥。

【详解】A、iPS细胞的制备可以采用借助载体（如质粒）将特定基因导入细胞中的方法，A正确；

B、iPS细胞来源于供体细胞转入相关因子，其在核遗传上和供体细胞相同，B正确；

C、治疗遗传病的根本措施是修改基因，C错误；

D、由于iPS来自于自身细胞，移植时不会发生排斥反应，D正确。

故选ABD。

17．(1)RNA聚合酶

(2)水稻体细胞或精子逆转录酶和耐高温DNA聚合

(3)能吸收环境中DNA分子

(4)脱分化潮霉素

(5)加入荧光素后检测该植株卵细胞中是否发出荧光

【分析】基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取；2、基因表达载体的构建：（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因；3、将目的基因导入受体细胞，常用的转化方法：常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法；（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达；4、目的基因的检测和表达：

【详解】（1）启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。

（2）B基因只在体细胞和精子中正常表达，合成相应的RNA，所以从水稻体细胞和精子中提取的RNA才能逆转录得到B基因，该过程需要用到逆转录酶，PCR过程中需要高温处理，所以需要耐高温DNA聚合酶。

（3）将目的基因导入农杆菌（原核生物），一般先用Ca2+处理受体细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。

（4）外植体经脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等结构，农杆菌在侵染植物时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，而T-DNA上含有潮霉素抗性基因，所以可以用潮霉素筛选出成功导入的目的基因的受体细胞。

（5）根据注解可知，B基因与Luc基因连接形成B-Luc融合基因，Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，可以通过加入荧光素后检测该植株卵细胞中是否发出荧光，鉴定和筛选出能表达B基因的转基因植物。

18．(1)DNA双链复制引物

(2)基因表达载体的构建此过程用到的限制酶、DNA连接酶需要适宜的温度

(3)融合的具有同种核的细胞B淋巴细胞有多种，因此获得的杂交瘤细胞也有多种，需要再次筛选

(4)特异性强、灵敏度高，可大量制备

【分析】疫苗是能引起人体产生特异性免疫的物质，注射HPV疫苗后，人体针对HPV产生特异性抗体，抗原与抗体特异性结合。抗L1蛋白单克隆抗体是以HPV表面的L1蛋白为抗原，通过单克隆抗体制备技术规模化生成的专一性抗体。

【详解】（1）PCR是多聚酶链式反应的简称，利用了DNA双链复制的原理，将少量DNA扩增产生大量DNA，PCR的反应体系中必须加入模板、原料、热稳定性DNA聚合酶以及引物，其中引物能保证完成目的基因的扩增，合成引物之前需要有一段已知目的基因的核苷酸序列，针对该特定序列设计引物。

（2）基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤，该步骤涉及利用限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后需要用DNA连接酶将目的基因和运载体进行连接，此过程用到的限制酶、DNA连接酶需要适宜的温度，故需要在适宜的温度下进行。

（3）在制备抗L1蛋白单克隆抗体时，需要将小鼠B淋巴细胞与鼠的骨髓瘤细胞融合，若只考虑细胞两两融合，经融合处理后形成B淋巴细胞-B淋巴细胞融合细胞、骨髓瘤细胞-骨髓瘤细胞融合细胞、B淋巴细胞-骨髓瘤细胞（杂交瘤细胞），此时需要用特定的培养基进行筛选，未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞会死亡，而融合的杂交瘤细胞能正常生长。由于从小鼠脾脏提取的B淋巴细胞有多种，因此融合获得的杂交瘤细胞也有多种，需要进行克隆化培养和专一抗体阳性检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。

（4）传统的抗体制备是从血清中提取抗体，血清中存在多种多样的抗体，而单克隆抗体技术中的抗体均来源于一个细胞增殖产生的后代，故抗L1蛋白单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，可大量制备的优点。

19．(1)DNA半保留复制（DNA双链复制）（化学方法）人工合成、从基因文库中获取

(2)蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性。

(3)蛋白质工程AGABglⅡ防止质粒载体（和目的基因）自身环化C

【分析】目的基因的获取可以从基因文库中提取，可以使用PCR进行扩增获得。对于基因比较小，核苷酸序列已知，也可以直接使用DNA合成仪用化学方法直接人工合成。

【详解】（1）PCR是指体外合成DNA的技术，其原理是DNA半保留复制。对于基因比较小，核苷酸序列已知，也可以直接使用DNA合成仪用化学方法直接人工合成，此外还可从基因文库中直接获取。

（2）根据蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高