新教材人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程 进阶特训及章末检测含答案解析

第3章基因工程

进阶特训....................................................................1

达标检测....................................................................11

进阶特训

一、选择题

1.下列关于各种与基因工程有关酶的叙述，不正确的是（）

A.DNA连接酶能将2个具有末端互补的DNA片段连接在一起

B.逆转录酶是以核糖核昔酸为原料，以RNA为模板合成互补DNA的

C.限制酶可识别一段特殊的核甘酸序列，并在特定位点切割

D.PCR反应体系中的引物可作为DNA聚合酶作用的起点

【答案】B

【解析】DNA连接酶能连接2个具有末端互补的DNA片段之间磷酸二酯键，A正确；逆转录

酶是以脱氧核糖核甘酸为原料，以RNA为模板合成互补DNA的，B错误；限制酶能够识别双链DNA

分子的某种特定核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断裂，

C正确；PCR反应体系中的引物可作为DNA聚合酶作用的起点，D正确。

2.为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K

呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基

上生长。下列叙述不正确的是（）

幼胚

诱导

农杆菌四雪［愈/组织|■鳍选2』植株|

A.筛选1需要用氨芳青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌

B,筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织

C.报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达

D.诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素

【答案】C

【解析】分析图解可知，该基因工程的标记基因为氨苇青霉素抗性基因，因此筛选1需要用

氨节青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌，A正确；根据题意可知，报告基因的产物

能催化无色物质K呈现蓝色，因此筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组

织，B正确；含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，因此该基因只能在愈伤组织中

正确表达，不能在农杆菌中表达，C错误；诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激

素，D正确。

3.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，其等位基因d

位于图1中虚线方框内的碱基对为T—A,图2表示某质粒的结构和部分碱基序列。现有以即I、

I

Ba血I、物。I>SmaI4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、

JJ3

GGATCC,GATCGATC、CCCGGG„下列有关叙述不正确的是（）

目的基因D

GGATCCCjCjCGGGGGATCC

CCTAGGGiGGCCCCCTAGG

抗生素A

抗性基因

抗生素B

抗性基因

A.若用限制酶加I完全切割图1中DNA片段，产生的DNA片段有537bp、790bp、661bp

三种长度

B.从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaI完全切割，得到5种不同长

度的DNA片段

C.若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，则应选

用BanlAI

D.为了筛选出含有上述重组质粒的大肠杆菌，可选择添加抗生素B的培养基进行培养

【答案】B

【解析】加aI识别的序列为CCCGGG,切割会产生平末端；图1中DNA片段含有两个SmaI

识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端

658bp序列向左三个碱基的位置，从而两个位点切割后产生的DNA片段的长度分别为534+3,796

-3-3,658+3,即得到的DNA片段长度为537bp、790bp,661bp,A正确；在杂合子体内含

有基因D和基因d,基因D的序列中含有两个识别位点，经过加I完全切割会产生537bp、790

bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327

bp和661bp两种长度的片段，综上所述，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生

4种不同长度的片段,B错误;能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的咫加

I和识别序列为GATC的灰。I,若使用MboI会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B

抗性基因，所以要用Ban^I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便

于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌，C正确；用限制酶BanRI切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，

但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，

因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基培养，D正确。

4.某环状DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘿吟占30%,用限制性内切核酸酶6a〃HI（识

I

GGATCC

别序列为CCTAGG）完全切割该DNA分子后产生2个片段，则下列有关叙述中，正确的是（）

t

A.一个该DNA分子连续复制2次，共需游离的胞喀咤脱氧核甘酸1600个

B.向Ban^I的溶液中加入双缩）R试剂A液震荡后即出现紫色

C.一个该DNA分子含有2个Ba而I的识别序列

D.一个该DNA分子经艮血II完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团

【答案】C

【解析】DNA分子共含2000个碱基，其中腺喋吟占30%,则胞喀咤=2000X（l-30%X2）

+2=400（个），则一个DNA分子复制两次得到4个DNA分子，所以需要游离的胞喀咤脱氧核甘酸

400X3=1200（个），A错误；出出I的溶液中含有酶，化学本质是蛋白质，加入双缩胭试剂A

液无色，再加3~4滴双缩酥试剂B液成紫色，B错误；环状DNA分子被切成两个DNA分子片段说

明，含有2个灰切H的识别序列，C正确；两个DNA分子片段4个磷酸二酯键断裂，共有4个磷

酸基团，D错误。

5.2018年1月30日，加拿大食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市。研究人

员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使

长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述不正确的是

（）

多酚类物质

|多酚氧化酶

黑色素（致苹晌口褐变）

AGTGTCACGTGTCCAGA②

kn.①一AGUGUCACGUGUCCAGA-

mRNA

TCACAGTGCACAGGTCT

_、UCACAGUGCACAGGUCUB

-mRNA1

目的基因

A.细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程

B.将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶

C.“RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶

D.目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达

【答案】B

【解析】图示中的①②过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控

制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A正确；将目的基因成功导入苹果细

胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶、DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B错误；据

图可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，形成RNA

双链，使mRNA不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，C正确；要使目的基因转录形成的mRNA

和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表

达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D正确。

6.利用生物工程改造生物特性，从而生产人类所需的产品。下列关于生物工程的相关知识，

叙述正确的是（）

①若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞中

②植物体细胞杂交，能克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出的新品种一定不是单倍体

③基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复

④利用基因突变原理培育成生产人干扰素的酵母菌

⑤利用基因工程手段培育成生产人胰岛素的大肠杆菌

⑥利用细胞工程技术培育成生产单克隆抗体的细胞系

A.①③④B.②⑤⑥

C.①②⑤⑥D.①②③④⑥

【答案】B

【解析】①将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，若要生产转基因抗病水稻，可将目

的基因先导入到农杆菌中，再转入水稻细胞中

①错误；②植物体细胞杂交，能克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出的新品种含有两种生

物全部的遗传物质，因此一定不是单倍体

②正确；③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，而不是对具有缺陷的体细胞进行全面修复

③错误；④基因突变只能产生等位基因，因此酵母菌基因突变不会产生人的干扰素基因，即

利用基因突变原理不能培育成生产人干扰素的酵母菌

④错误；⑤利用基因工程手段培育成生产人胰岛素的大肠杆菌

⑤正确；⑥利用细胞工程技术培育成生产单克隆抗体的细胞系

⑥正确，B正确。

7.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法不正确的是（）

绵羊受体细胞旦一转基因绵羊C

941：72T

②

①4<0）二植物受体细胞T髓身

冷却至72t

将引物结合B含目的基因的

到互补链h重组Ti质粒

A.A-B过程中一般用4种脱氧核甘酸为原料，并加入两种引物

B.A-B过程利用了DNA半保留复制的原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶

C.B-C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞

D.B-D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

【答案】C

【解析】A-B表示采用PCR技术体外扩增DNA分子,该过程中一般用4种脱氧核甘酸为原料,

并加入两种引物，A正确；A-B表示采用PCR技术体外扩增DNA分子，该过程利用了DNA半保留

复制的原理，由于PCR技术是在较高的温度中进行的，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶，B正

确；培养转基因动物时，常以受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性高，能发育为完整的动

物个体，C错误；B-D为转基因植物的培育过程，其中④表示将目的基因导入受体细胞，该过程

常用农杆菌转化法，D正确。

8.人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。口服a—干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分

肿瘤的治疗中有一定疗效。如图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程

①〜④表示相关的操作，Ec（RI、灰加H为限制酶，它们的识别序列及切割位点如下表所

示。下列选项不正确的是（）

限制酶识别序列和切割位点

EccRIGAATTC

BanHIGGATCC

含干扰素基因的DNA片段EcoRI

■BamHI

①PCR扩增农杆菌

Ti质粒

・■干扰素基因

EcoRIEcoR1

BamWIBamWI

启动子

导入一根瘤侵染

甚因表

农杆菌

达载体

标记基因

终止子

人参愈伤检测、筛选.能合成干扰素的

组织细胞④-,人参愈伤组织细胞

A.步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两

端的部分核甘酸序列

B.科研人员在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是方便后续的剪切

和连接

C.在过程③中T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上

D.过程④中，科研人员最终未能检测出干扰素基因，其原因可能是干扰素基因未能导入人

参愈伤组织细胞

【答案】C

【解析】步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是干扰素基

因两端的部分核昔酸序列，A正确；由于需要用EcoRI、晟加H两种限制酶切割目的基因和质粒,

因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接，

B正确；在过程③将重组质粒导入根瘤农杆菌，而在侵染人参愈伤组织细胞时，T—DNA整合到受

体细胞的染色体DNA上，C错误；干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞或导入人参愈伤组织细

胞的干扰素基因未能转录，这会导致通过该方法不能检测出干扰素基因，D正确。

9.美国生物学家安妮•穆尔发现：在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛，它吐出的丝

比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高，而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网，

第一种丝在拉断之前，可以延伸27%,它的强度竟达到其他蜘蛛丝的2倍；第二种丝在拉断之前

很少延伸，却具有很高的防断裂强度。科学家给这种物质取名为“生物钢”。下列叙述错误的是

()

A.生物钢的特性直接决定于“黑寡妇”蜘蛛的丝蛋白的结构

B.生物钢的特性由“黑寡妇”蜘蛛的DNA分子中脱氧核甘酸的特定排列顺序决定

C.将“黑寡妇”蜘蛛的丝蛋白基因转入奶羊或奶牛，通过它们乳腺细胞可生产“生物钢”

D.将“黑寡妇”蜘蛛细胞与大肠杆菌融合构建“工程菌”可实现“生物钢”大规模生产

【答案】D

【解析】蛋白质的功能由其结构决定，因此生物钢的特性直接决定于“黑寡妇”蜘蛛的丝蛋

白的结构，A正确；生物的性状取决于DNA分子中的遗传信息，即生物钢的特性由“黑寡妇”蜘

蛛的DNA分子中脱氧核昔酸的特定排列顺序决定，B正确；将“黑寡妇”蜘蛛的丝蛋白基因转入

奶羊或奶牛，由于生物界共用一套遗传密码子，因此通过它们乳腺细胞可生产“生物钢”，C正确；

将“黑寡妇”蜘蛛的丝蛋白基因导入大肠杆菌构建“工程菌”可实现“生物钢”大规模生产，D

错误。

10.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长

的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋

白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图推断下列说法不正确的是()

生化制备与重折叠X射线衍射

胰岛素结晶

新的胰岛素I高级结构I

在大肠杆菌或其他计算机设

细胞中表达计及作图

人工合成DNA

I新的胰岛素基因卜1新的胰岛素模型I

A.图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能

B.通过DNA合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准

确表达

C.若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵

工程

D.图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型

【答案】B

【解析】蛋白质工程中，首先根据预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构，A正确；通过

DNA合成形成的新基因应与运载体结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达，B错

误；若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程,

C正确；构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，因此图中合成出新的胰岛素基因最关键的一

步是构建新的胰岛素模型，D正确。

二、非选择题

11.如图是将乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程图。

巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母，能将甲醇作为其唯一碳源。该酵母菌体内无天然质粒,

科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以

与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因整合于染色体中以实现表达。已知当甲醇作为唯一碳

源时，该酵母菌中“n基因受到诱导而表达5/邮和3'&m(TT)分别是基因的启动子

和终止子］。请分析回答：

SnaBIAvrII

SacI

乙肝患者阳性血清

Bgln

3ZOX1(TT)

转化

培养

一

酵母

细胞

(1)为实现如s/g基因和PPIC9K质粒重组,应该选择切割质粒,并在HBsAg

基因两侧的A和B位置接上，这样设计的优点是

(2)酶切获取物s/g基因后，需用将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将

其导入大肠杆菌以获取o

(3)步骤3中应选用限制酶来切割重组质粒以获得重组DNA,然后再将其导入巴斯德

毕赤酵母菌细胞。

(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入以便筛选；若

要检测转化后的细胞中是否含有如s/g基因转录产物，可以用技术进行检测。

(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入以维持其生

活，同时诱导物s/g基因表达。

【答案】(l)2jaBI、/叱11相应的限制酶识别序列确保定向连接(避免质粒和目的基因

自身环化及自连)

(2)DNA连接酶大量重组质粒

(3)^711

(4)卡拉霉素PCR

(5)甲醇

【解析】⑴图中质粒含有SaaBI、Avril,建711和Sad限制酶切割位点，其中SacI位

于启动子上，即II位于终止子上。如果要将如s/g基因和pPIC9K质粒重组，只能用限制酶5haB

I和AvrU切割质粒，所以应在加s/g基因两侧的A和B位置接上Sna&I、力叱11限制酶识别序

列。这两种酶切割产生的黏性末端不同，这样可以避免质粒和目的基因自身环化，还可以防止目

的基因和质粒反向连接。(2)获取目的基因后，需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成

重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取大量重组质粒。(3)步骤3是要获取含有5,AOXY-3'A0X1

段基因，应选用限制酶颂II来切割重组质粒获得重组DNA,然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细

胞。(4)5'"。圮一3,力加段基因含有卡那霉素抗性基因，因此在培养基中加入卡那霉素以便筛

选导入重组质粒的目的菌。检测目的基因是否转录应该用PCR技术。(5)巴斯德毕赤酵母菌是一

种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，同时甲醇能诱导AOXY基因表达。所以转化的

酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇以维持其生活，同时诱导的s/g基因表

达。

12.抗菌肽具有热稳定性以及广谱抗细菌等特点，其广泛的生物学活性显示了在医学上良好

的应用前景。科研工作者将若干编码抗菌肽(ABP)序列按照首尾相连的方式插在质粒PLG339的布

康哇抗性基因内部，形成长度为4800bp(lbp为一个碱基对)的重组质粒PLG339—nABP,相关过

程如图1所示。已知重组质粒中，每个编码ABP序列中都含有限制酶"ccIII的一个切点，基因trpK

的表达产物可使细胞利用无机氮源合成色氨酸(色氨酸是微生物生长必需的氨基酸)。请据图回答

下列问题：

浸

有

无

菌

水

的

圆

纸

片

(1)质粒PLG339的基本单位是o

(2)若PLG339-nABP经限制酶4ccIII处理后，产生66bp和4140bp两种长度的DNA片段,

单个抗菌肽(ABP)最多由________个氨基酸构成(不考虑终止密码)。

(3)现有大肠杆菌和酵母菌两种菌群，可作为导入PLG339—nABP的受体细胞是,

理由是o

(4)若选定的受体细胞为切射基因缺陷型，则需采用两步法筛选含重组质粒的细胞。第一步

筛选的固体培养基在营养成分上的要求是不含色氨酸；第二步采用“影印法”，将第

一步所得菌落转移到新的培养基上进行培养，该培养基中应添加o通过对照，最终选出

能在第一步培养基上生长，而不能在第二步培养基上生长的菌落即为符合要求的成功导入重组质

粒的细胞。

(5)在测试转基因表达产物ABP对金黄色葡萄球菌的杀菌效果时获得了如图2所示的结果,

据此可获得的结论是ABP抑菌效果与ABP的和金黄色葡萄球菌的有关。

【答案】（1）脱氧核甘酸

（2）22

（3）酵母菌抗菌肽能够杀灭细菌（不能杀灭酵母菌）

（4）含无机氮源布康嗖

（5）浓度不同培养时期

【解析】（1）质粒的化学本质是原核生物细胞质中小型环状的DNA分子，故质粒PLG339的基

本单位是脱氧核甘酸。（2）若PLG339-nABP经限制酶/ccIII处理后，产生66bp和4140bp两种

长度的DNA片段，根据题干可知，编码抗菌肽（ABP）序列的基因按照首尾相连的方式插在质粒

PLG339的布康陛抗性基因内部，故切割后66bp的应为目的基因片段，目的基因是编码蛋白质的

序列，转录形成66个碱基的mRNA,mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸，故单个抗菌肽（ABP）

最多由66+3=22（个）氨基酸构成。（3）根据题干可知，抗菌肽具有热稳定性以及广谱抗细菌等特

点，抗菌肽能够杀灭细菌（不能杀灭酵母菌），故应选用酵母菌作为导入PLG339—nABP的受体细

胞。（4）由于基因口训的表达产物可使细胞利用无机氮源合成色氨酸，故进行筛选时根据可以先

在含无机氮源，不含色氨酸的固体培养基上培养，受体细胞为trpA基因缺陷型，能生长的受体

细胞即导入了质粒，但不一定是重组质粒，还需要进行第二步筛选；由于目的基因编码抗菌肽（ABP）

序列插入到布康噗抗性基因内部，故导入重组质粒的受体细胞不抗布康噗，将第一步所得菌落转

移到新的培养基上进行培养，该培养基中添加布康噗，导入重组质粒的应在第一步培养基上能生

长，而不能在第二步培养基上生长的菌落。（5）据图分析可知：转基因表达产物ABP对金黄色葡

萄球菌的杀菌效果与之前的透明圈相比，比值越小抑菌效果越好，比值不同可能与图中浸有的ABP

浓度不同有关，培养不同天数抑菌效果不同，故还与不同培养时期有关。

达标检测

一、选择题：本题共14小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。

1.下列关于基因工程的叙述，错误的是()

A.利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状

B.在细胞水平上设计和施工，需要限制酶、DNA连接酶和运载体

C.打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品

D.抗虫烟草的培育种植降低了生产成本，减少了环境污染

【答案】B

【解析】基因工程是指按照人类的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造

出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可定向改造生物的遗传性状，A正确；基因工程

是在分子水平上设计和施工的，B错误；基因工程可在不同生物间进行，故可打破物种界限，获

得人们需要的生物类型或生物产品，C正确；抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用，降低了生

产成本，减少了环境污染，D正确。

2.下列有关基因工程的相关叙述，正确的是()

A.同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性

B.运载体的化学本质与载体蛋白相同

C.限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

D.DNA连接酶可催化游离的脱氧核甘酸连接成脱氧核甘酸链

【答案】C

【解析】一种限制酶只能识别一种特定的核甘酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，A

错误；运载体中的质粒的化学本质是环状的DNA,而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，B错误；

限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,C正确；DNA连接酶可催化脱

氧核甘酸链间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶可催化游离的脱氧核昔酸连接成脱氧核甘酸链，D错

误。

3.某线性DNA分子含有3000个碱基对(bp),先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制

酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有

关说法正确的是()

a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)

1600；1100；300800；300

a酶b酶

II

—AGATCT——GGATCC—

—TCTAGA——CCTAGG—

tt

A.在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个

B.a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接

C.a酶与b酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键

——AGATCC——

D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，—TCTAGG—

序列会明显增多

【答案】D

【解析】在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列都是2个，A错误；图中显示两个酶的识

别序列不同，但是切割后露出的黏性末端相同，a酶与b酶切出的黏性末端可以相互连接，B错

误；a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键，C错误；a酶和b酶切割后形成的黏性末端相同，

——AGATCC————GGATCT——

在DNA连接酶的作用下可连接形成或。所以用这两种酶和DNA连接酶对该

—TCTAGG——CCTAGA—

——AGATCC——

DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，所得DNA分子中序列会明显增多，D

—TCTAGG—

正确。

4.研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操

作合理的是（）

A.设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因

B.利用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶构建基因表达载体

C.将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca?+处理细胞

D.运用PCR技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质

【答案】A

【解析】获取抗冻基因时，可设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因，

A正确；利用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，B错误；将基因表达载体导入番茄细胞的

方法有花粉管通道法、农杆菌转化法等，这些方法都不需用Ca"处理细胞，受体细胞是微生物时，

需要用Ca?+处理细胞，使其处于感受态，C错误；运用PCR技术检测抗冻基因是否导入番茄细胞

中，但不能检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质，D错误。

5.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊，但人凝血因

子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列叙述正确的是（）

A.如果人凝血因子基因的核甘酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因

B.人凝血因子基因进入羊受精卵后，其传递和表达不再遵循中心法则

C.人凝血因子基因存在于该羊的乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中

D.该过程所用的运载体质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器

【答案】A

【解析】如果人凝血因子基因的核昔酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因，A

正确；人凝血因子基因与运载体构建基因表达载体，进入羊受精卵后，其传递和表达同样遵循中

心法则，B错误；由于将人凝血因子基因导入山羊受精卵，所以在转基因羊中，人凝血因子基因

存在于所有的体细胞中，只是人凝血因子基因在该羊的乳腺细胞中进行选择性表达，在其他体细

胞中未表达，C错误；质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种环状DNA分子，不属于细胞器，D

错误。

6.科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，

下列说法正确的是（）

A.将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法

B.人的生长激素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮细胞中

C.进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中

D.采用抗原一抗体杂交技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组

【答案】C

【解析】将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，花粉管通道法是将目的基因

导入植物细胞的方法，A错误；人的生长激素基因存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上

皮细胞表达，B错误；进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中，C正确；采用PCR技术

检测外源基因是否插入了小鼠的基因组，D错误。

7.下列有关动物基因工程的说法，错误的是（）

A.将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度

B.将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低

C.利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题

D.用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此

无法抑制抗原的合成

【答案】D

【解析】外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入

奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正确；利用基

因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题，C正确；利用基因工

程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是将器官供体的基因组导入某种调节因子，以

抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，

D错误。

8.图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内

切核酸酶&oRI、&就I、必力dIII的酶切位点。下列有关叙述错误的是（）

BamHI

EcoRIEcohI

iiimim川nimiiii外源DNA

L

BQ〃IHIHindUI

图2

A.如果用£c°RI对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒

的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有三种

B.如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用aoRI酶切后，再用DNA连接酶连接，形成

一个含有目的基因的重组DNA,此重组DNA中FcoRI酶切点有1个

C.为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用Ba血I和HinQIII

两种限制酶同时处理

D.如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通

透性，利于重组DNA的导入

【答案】B

【解析】如果用EcdRI对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个

质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有目的基因和载体连接物、载

体和载体连接物、目的基因和目的基因连接物三种，A正确；若将一个外源DNA分子和一个质粒

分别用EcRI酶切后再用DNA连接酶连接，则形成的重组DNA中，目的基因两端应各含1个£c°R

I酶切位点，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用员就

I和应"dill两种限制酶同时处理，C正确；如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处

理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性，利于重组DNA的导入，D正确。

9.如图是4种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是（）

GIATTC\ATT

IIIlliIlli

CTTAAfGTTAAf

酶1酶2

GGG'CCCAAA'TTT

iiIIIIiiIIII

CCCfGGGTTTfAAA

酶3酶4

A.不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端

B.不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端

C.用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能

被酶2识别

D.用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化不能连接形成重

组DNA分子

【答案】D

【解析】不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端（酶1和酶2）,有的产生平末端（酶3

和酶4）,A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如图中的酶1和酶2,B

正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后,

重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4

DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，D错误。

10.下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（）

A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质

B.蛋白质工程可改造现有蛋白质，但不能制造出新的蛋白质

C.蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系

D.蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程

【答案】B

【解析】基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，A正确；蛋白质工程可改造现有

蛋白质，也能制造出新的蛋白质，B错误；蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的

关系作为基础，C正确；蛋白质工程的过程为从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构

一推测应有氨基酸序列一找到并改变相对应的脱氧核甘酸序列（基因）或合成新的基因，其基本途

径是中心法则的逆向流程，D正确。

二、选择题：本题共6小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。

11.下列关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是（）

A.天然质粒须经过人工改造后才能作为载体

B.限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的形成和水解

C.基因表达载体除了有目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子以及标记基因等

D.DNA连接酶能将单个脱氧核甘酸结合到引物链上

【答案】A

【解析】天然质粒须经过人工改造后才能作为载体，A正确；限制酶和DNA连接酶分别催化

磷酸二酯键的水解和形成，B错误；基因表达载体除了有目的基因外，还必须有启动子、终止子

以及标记基因等，起始密码子、终止密码子位于mRNA上，C错误；DNA聚合酶能将单个脱氧核昔

酸结合到引物链上，而DNA连接酶连接的是双链DNA片段，D错误。

12.下列关于基因工程的叙述，正确的是（）

A.切割质粒的限制性内切核酸酶均特异性地识别6个核甘酸序列

B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因

D.基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建

【答案】D

【解析】切割质粒的限制性内切核酸酶识别的序列不一定是6个核甘酸序列，A错误；PCR

反应中温度的周期性改变是为了解旋变性、复性、延伸，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗性

基因作为标记基因，C错误；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，D正确。

13.农杆菌转化法是基因工程中将目的基因导入植物细胞的常用方法。农杆菌可将其Ti质

粒上的T—DNA转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将如图中被侵染植物的DNA

片段连接成环，并以此环为模板进行PCR,扩增出T—DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定

T-DNA插入的具体位置。下列说法正确的是（）

未知序列引物①T'DNA引物②未知序列

J

限制酶切点引物③引物④限制酶切点

A.农杆菌在自然条件下能感染单子叶植物和裸子植物

B.进行PCR扩增需要DNA连接酶和热稳定DNA聚合酶

C.利用图中的引物②③组合或引物①④组合扩增出两侧的未知序列

D.通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T—DNA的插入位置

【答案】D

【解析】农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力，A错误；进行PCR

扩增需要热稳定DNA聚合酶，不需要DNA连接酶，B错误；由于DNA聚合酶只能从5'到3'方向

延伸子链，因此利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；通过与受体细胞的

基因组序列比对，可确定T—DNA的插入位置，D正确。

14.下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的

酶切位点。下列说法正确的是（）

限制酶BaniXIHindIII£c°RISmaI

iii

识别序列GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG

切割位点

CCTAGtGTTCGAtACTTAAtGGGGtCCC