基因工程【高中生物】

（2）可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的序列,用该序列与质

粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体，再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定

合成的基因工程菌。

（3）用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，

则用该工程菌进行工业发酵时，应从中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便

可转变为胰岛素。

答案

1.D构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶,A错误；

含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞的染色体上，

而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上,B错误;导入受体细胞的目的基因表达后，转

基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应

性状,C错误;⑤表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异，

D正确。

2.（除标明外，每空2分）（1）能自我复制、具有标记基因（2）二者均不含有氨节青霉素抗性基因，

在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质

粒）二者均含有氨芳青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长（3分）四环素（3）受体细胞

【解析】（1）作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，

且含有特殊的标记基因。（2）未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导

入质粒载体,而质粒上含有氨芳青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨芳青霉素的培

养基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨茱

青霉素抗性基因，二者在含有氨苇青霉素的培养基中都能生长,因此无法区分二者。根据题图，

用BamHI切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨芳青霉素培养基筛选出的菌落

置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠

杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。（3）噬菌体为病毒，经改造后作

为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。

3.（除标明外，每空2分）（1）人工合成生物材料（2）cDNA文库中只含有叶细胞已转录的基因,

而基因组文库中含有该植物的全部基因（5分）（3）RNA大肠杆菌（或答细菌）（4）金粉（1分）

鸨粉（1分）

【解析】（1）目的基因可以人工合成,也可以从自然界中已有的生物材料中分离得到。（2）基

因组文库构建过程是将某种生物的DNA全部提取出来，用酶切成片段后将DNA片段与载体

连接，导入受体菌的群体中储存，故基因组文库包含了某种生物的所有基因;cDNA文库构建过

程是用某个发育时期的mRNA反转录产生的cDNA片段与载体连接后导入受体菌的群体中

储存，故cDNA文库只包含某种生物的一部分基因，故cDNA文库中含有的基因数目比基因组

文库中的少。（3）启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为受体细胞,

常选用的原核生物是大肠杆菌。（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目

的基因的金属颗粒有鸨粉颗粒和金粉颗粒。

4.（1）能,因为用切割正常血红蛋白基因产生4个DNA片段,切割异常基因则产生3个

DNA片段（或该酶切割正常、异常血红蛋白基因后产生的DNA片段数目不同）（2）液体抗

生素维持培养液的pH⑶mRNAPCR（4）抗原一抗体杂交

【解析】（1）图中显示MstW处理后的突变型血红蛋白基因片段有3段，正常的血红蛋白基

因比异常的基因多了一个的识别序列，若用M"II进行基因诊断，会多切割出1个DNA

片段。（2）常在培养造血干细胞的液体培养基中添加抗生素，以防止杂菌污染。培养环境中CO?

的作用是维持培养液的pH。（3）可以提取早期红细胞的mRNA作为模板进行反转录，得到

cDNA,再用PCR技术对cDNA进行扩增。（4）有蛋白质合成则说明基因表达成功，所以检测目

的基因是否表达常用抗原一抗体杂交法。

5.（每空1分）（1）逆转录cDNA（2）限制性核酸内切酶碱基互补配对⑶变性（4）引物与

模板GC含量高（5）②③

【解析】（DPCR技术可在体外对DNA进行扩增，模板可以是mRNA经过逆转录获得的

cDNA,（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2）时,需在引物中增

加适当的限制性核酸内切酶的识别序列，便于目的基因与质粒的连接。为了避免引物自连，设

计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。（3）根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性,

步骤2为退火（复性），步骤3为延伸，这三个步骤构成一个循环。（4）退火温度的设定与引物长

度、碱基组成有关，过高的退火温度会破坏引物与模板的碱基配对。因G、C之间的氢键数

多于A、T之间的氢键数，故GC含量高的引物需要设定更高的退火温度。（5）如果PCR反应

得不到任何扩增产物，可能的原因是退火温度过高使扩增效率降低，也可能是未按照目的基因

两端的核昔酸序列来设计引物，因此可以采取的措施是降低退火温度、重新设计引物等。

6.（每空3分）⑴胰岛B细胞胰岛A细胞（2）DNA胰岛素原（3）菌体

【解析】（1）由题意可知,前胰岛素原在细胞内经加工后成为胰岛素，人体合成胰岛素的细胞

是胰岛B细胞，故前胰岛素原是在胰岛B细胞中合成的;合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细

胞。（2）根据胰岛素原的氨基酸序列，可设计并合成编