专题05 基因工程的工具与操作流程（8大题型突破）（重难点训练）生物人教版选择性必修3

专题05 基因工程的工具与操作流程 （8大常考题型+通关测试） 1．（2025·安徽·高考真题）质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（    ） A．使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B．如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C．因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D．若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 2．（多选）（2025·江苏·高考真题）图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为，下列相关叙述正确的有（    ） A．基因A突变为a是一种碱基增添的突变 B．用两种限制酶分别酶切A基因后，形成的末端类型不同 C．用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小一致 D．产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定 3．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为 bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是 （答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有 （答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 题型突破01 基因工程的基础理论及概念 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ） A．基因工程是在细胞水平上进行设计和施工的，又叫重组DNA技术 B．DNA连接酶和DNA聚合酶催化的化学键分别是磷酸二酯键和氢键 C．不同的限制酶切割不同的DNA序列后一定产生不同的黏性末端 D．质粒是一种裸露的、结构简单的具有自我复制能力的环状DNA分子 2．下列关于基因工程的叙述中，不正确的是（　　） A．基因工程又叫重组DNA技术 B．重组DNA是在体外进行的 C．基因工程是现代生物技术的核心 D．基因工程的受体细胞必须是大肠杆菌等原核生物 3．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。下列关于基因工程技术的叙述，错误的是（　　） A．基因工程的操作水平属于分子水平，其原理为基因重组 B．基因工程中的基因载体都是小型环状DNA---质粒 C．基因工程中对基因的剪切和拼接过程是在生物体外完成的 D．基因工程能定向改造生物遗传性状，实现了不同物种间的基因交流 题型突破02 重组DNA技术的基本工具 4．将外源基因导入受体细胞的过程中需要使用载体，下列有关载体的叙述错误的是（　　） A．载体应对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动 B．载体应具有一个至多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入 C．基因工程中被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上改造的 D．将外源基因送人受体细胞的载体可以是切割DNA分子的酶 5．cDNA文库是利用某一生物体特定发育时期细胞内的mRNA为模板，合成互补单链cDNA，再以单链cDNA为模板合成双链cDNA，将这些双链cDNA片段插入到适当的载体中，再转入宿主细胞所构建的文库。从cDNA文库中可筛选出所需要的目的基因片段。下列叙述错误的是（　　） A．构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶等多种酶 B．从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库完全相同 C．通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程 D．从cDNA文库中筛选出的目的基因与真核生物中的原基因不同 6．粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险，具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本，进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是（　　） A．提取DNA时，研磨液经过滤、离心后取上清液，再加入冷酒精 B．随着PCR反应进行，DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少 C．因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞，因此该技术的灵敏度高 D．若检测发现原癌基因并未突变，则可判断该检测者未得肠癌 题型突破03 DNA的粗提取与鉴定 7．下列与“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验有关的叙述，错误的是（　　） A．因DNA溶于酒精但蛋白质不溶于酒精可分离DNA与蛋白质 B．DNA的粗提取与鉴定实验中提取物与二苯胺溶液混匀后需加热再观察显色变化 C．DNA分子在电场作用下在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动 D．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需停止电泳并取出凝胶置于紫外灯下观察和照相 8．科学家提出了利用大肠杆菌生产人胰岛素（结构如图所示）的两种方法：AB 法根据胰岛素 A、B 两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA 片段，利用工程菌将分别合成的两条肽链混合后自然形成胰岛素；BCA 法利用胰岛 B 细胞中的 mRNA 得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉 C 肽段，从而获得胰岛素。下列相关说法错误的是（    ） A．AB 法中人工合成的两种 DNA 片段均有多种可能的序列 B．AB 法和 BCA 法获取的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子 C．AB 法和 BCA 法均利用了蛋白质工程 D．大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构 题型突破04 获取目的基因的方法 9．下列不属于获取目的基因的方法的是（　　） A．从基因组文库中获取目的基因 B．利用PCR技术体外扩增目的基因 C．利用逆转录法获取目的基因 D．利用DNA连接酶复制目的基因 10．红梅杏是固原市的特色水果之一，带动了当地农民的收入。其色泽鲜艳、富含果糖和葡萄糖以及人体需要的微量元素、成熟期能保留足够的水分而口感鲜嫩，因此享誉全国。有人试图利用苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因培育抗虫红梅杏，以降低生产成本和环境污染，设计了如下图的方案。下列有关该研究说法错误的是（　　） A．通过基因工程技术培育的抗虫红梅杏，有利于保护环境 B．完成过程①→②一般选用双酶切法 C．在植株⑤中检测到Bt毒蛋白基因，就代表抗虫红梅杏已经培育成功 D．过程④→⑤依据了植物体细胞全能性的原理 11．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图所示。下列相关说法错误的是（　　）    A．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．p1301 载体上应含有增强 Bapt 基因表达的序列 D．可使用 Bapt 基因制成的探针检测过程⑤是否成功 题型突破05 基因表达载体的构建 12．花青素在植物抗逆和预防人类慢性疾病中起着重要作用。研究推测拟南芥中AtMYBL2 基因缺失与植株花青素合成量显著增加有关。研究者在验证该推测的过程中，利用基因工程设计了重组DNA(质粒三)。下列分析错误的是（    ） A．“质粒二”利用BamH I酶开环 B．该基因工程中, “目的基因”是 AtMYBL2 基因 C．构建质粒三时，最好在 A、B 两端分别加 BamHⅠ酶、Ec l酶的识别序列 D．对于培育成功的拟南芥转基因植株， “发卡”在细胞内可以阻止翻译过程 13．图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法。下列叙述正确的是（    ） A．图1中4种基因经Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞染色体上，促使iPS细胞形成 B．图2中的卵母细胞培养至MII期再显微操作去核，获得的重构胚激活后诱导分化 C．上述两种方法均用到动物细胞培养及核移植技术，但得到的组织器官不完全相同 D．图1的成纤维细胞和图2的体细胞诱导分化过程选择了完全相同的基因进行表达 14．如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其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，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列叙述正确的是（    ） A．农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其拟核上 B．将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C．利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D．若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-1个引物 题型突破06 目的基因导入受体细胞的方法 15．农杆菌中含有一个大型的Ti质粒，若想用基因工程并通过农杆菌向某种双子叶植物中导入抗旱基因，下列分析不合理的是（　　） A．将重组Ti质粒导入农杆菌之前，可以用CaCl2溶液处理农杆菌 B．若能够在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功 C．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，要保证复制原点、启动子和终止子不被破坏 D．要将抗旱基因插入到Ti质粒的T-DNA上才能转移到双子叶植物的染色体上 16．下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 TetR 表示四环素抗性基因，AmpR 表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是（　　） A．要将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 HindⅢ 和 BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和目的基因 B．图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点 C．为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交技术 D．该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植 17．下列关于构建人胰岛素基因表达载体并导入大肠杆菌的叙述，错误的是（　　） A．胰岛素基因可通过人胰岛B细胞mRNA反转录获得 B．大肠杆菌含目的基因就能表达出有生物学活性的胰岛素 C．启动子是RNA聚合酶识别并驱动基因转录的部位 D．人胰岛素基因与基因探针能通过氢键结合而形成杂交带 题型突破07 目的基因的检测与鉴定 18．为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（长度大约为260bp）转入A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1~4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗病基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．目的基因的筛选与获取是培育转基因A植物的核心步骤 B．构建表达载体时应选用BamHⅠ和HindⅢ这两种限制酶 C．受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上进行 D．由图3电泳结果可知，4号植株的转基因获得成功 19．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（　　） A．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出的第二代基因工程 B．蛋白质工程是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的 C．蛋白质工程的实质就是基因工程，二者没有本质上的区别 D．通过蛋白质工程可以产生自然界不存在的蛋白质，实现人类生产和生活的需要 20．研究人员将脂肪酶外环上【答案】C的天冬氨酸定点突变为碱性赖氨酸，成功将其最适 pH 从 7.0 提高到 9.0，从而提高了其在碱性环境下的稳定性，该过程中直接操作的对象是（    ） A．蛋白质 B．氨基酸 C．基因 D．mRNA 题型突破08 蛋白质工程 21．ProGen是一种新型人工智能系统，可用于蛋白质结构设计和预测、ProGen将蛋白质的功能和序列信息进行映射，从而设计出具备预期功能的AI（人工智能）预测蛋白质。研究者发现有的AI预测蛋白质与天然蛋白质的氨基酸序列相似度并不高，但活性的相似度较高。下列叙述错误的是（    ） A．ProGen以蛋白质的结构规律及其与功能的关系作为基础预测蛋白质的结构 B．ProGen从预期蛋白质的功能出发，直接设计出相应基因的碱基序列 C．ProGen设计的蛋白质与天然蛋白质的活性相似度与二者结构相似度无关没直接联系 D．ProGen助力人类正确认识蛋白质的高级结构，从而突破蛋白质工程的难点 22（多选）．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（　　） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名 识别序列和切割位点 BamHI 5'-G↓GATCC-3' Sau3AI 5'-↓GATC-3' AluI 5'-AG↓CT-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindⅡ 5'-GTY↓RAC-3' 注:Y为C或T,R为A或G。 A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluI和SmaI切割后的序列可通过T4 DNA连接酶相连 C．BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluI和Sau3AI破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端 23．下表列出了几种限制酶的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，下列叙述错误的是（    ） 限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ 识别序列及切割位点 A．一个图1所示的质粒分子经SmaI切割前后，分别含有0个和4个游离的磷酸基团 B．若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越高 C．用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，可以使用SmaⅠ切割 D．使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA可防止质粒和外源DNA发生自身环化 建议时间：30分钟 一、单选题 1．下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（　　） A．限制酶只能特异性地识别6个核苷酸序列 B．限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C．用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 D．DNA连接酶能连接双链DNA片段互补的黏性末端或平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 2．基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生领域和食品工业等方面展示出广阔的前景。下列有关基因工程的叙述，正确的是（　　） A．基因工程操作程序的核心步骤是目的基因的获取 B．限制酶可以切割磷酸二酯键形成平末端，也能切割氢键形成黏性末端 C．检测出受体细胞含有目的基因，则表明产生了目的产物 D．基因工程可以按照人们的意愿创造符合需要的生物类型和产品 3．荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　）    A．T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B．可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C．可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D．可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 4．下列有关酶的叙述正确的是（    ） A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 C．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸 D．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞 5．将某外源基因与质粒结合形成重组质粒的过程如图。下列说法错误的是（　　） A．氨苄青霉素抗性基因可作为筛选重组DNA的标记基因 B．用不同限制酶分别切割含目的基因的DNA 和质粒也能产生相同黏性末端 C．构建重组质粒时，除了需 BamHI酶外，还需 DNA 连接酶 D．图中方法可保证目的基因定向与质粒相连形成重组质粒 6．应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。如图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中正确的是（    ） A．图中①过程需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体 B．图中⑤过程需要的培养基中只需加入无机营养和植物激素 C．将prG导入细胞I，细胞I是B淋巴细胞 D．可用相应抗原进行抗原—抗体杂交，检测抗虫基因是否成功表达 7．下列有关高中教材实验叙述正确的是（　　） A．体积分数为95％的乙醇加入碳酸钠可在绿叶中的色素提取实验中取代无水乙醇 B．艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，利用“加法原理”加入不同酶处理细胞提取液 C．用标记重捕法调查鸟类的种群密度时，若标记个体在重捕前死亡，会使调查结果比实际值偏小 D．“DNA的粗提取与鉴定”实验不需要对最后的实验结果精确定量 8．研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（    ） A．用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B．培养基添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离 C．该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D．用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行个体生物学水平鉴定 9．图中pUC18是一种常用质粒，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因指导合成的某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色。已知目的基因插入的位置如图所示，且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养，下列叙述错误的是（　　） A．将图中质粒导入大肠杆菌时，一般先用Ca2+处理大肠杆菌 B．目的基因插入时破坏了lacZ基因，有利于后续筛选目的菌株 C．含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色 D．大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒时，也会形成菌落 10．如图是利用基因工程技术培育抗除草剂作物的部分过程，其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶，且切割DNA分子后形成的末端均不同。下列说法正确的是（　　） A．图示质粒分子在Sma I切割前后分别含有0或1个游离的磷酸基团 B．培育抗除草剂作物的核心是将含bar基因的表达载体导入受体细胞 C．可选用Pst I和EcoR I切割质粒和bar基因，确保目的基因正确插入 D．利用PCR技术可从分子水平检测bar基因是否翻译出抗除草剂蛋白 11．双元载体系统由微型质粒（含T-DNA，不含Vir区）和辅助Ti质粒（含Vir区，不含T-DNA）组成，辅助Ti质粒可使微型质粒上的T-DNA整合到受体植株细胞染色体上。某研究团队利用该系统研究了P启动子的调控活性，部分过程如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．可以将农杆菌转入双子叶植株进行研究 B．通过检测GUS基因的表达情况，可知P启动子的调控活性 C．检测发现受体植株具有卡那霉素抗性或潮霉素抗性能说明受体植株转化成功 D．辅助Ti质粒可使T-DNA整合到受体植株细胞染色体上，依靠的可能是Vir区表达产物 12．下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（    ） A．花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入受精卵中 B．PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，以便能够激活耐高温的DNA聚合酶 C．生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择有差异 D．干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 13．如图为农杆菌转化法培育转基因抗病毒番茄植物的过程示意图，下列叙述错误的是（    ） A．过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与，可将重组质粒直接侵染植物细胞 B．过程B可用处理农杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 C．抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移 D．转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定 14．下图是大肠杆菌控制乳糖代谢的相关 DNA ，结构 J 调节基因编码的阻遏蛋白能与操纵基因结合，从而阻碍 RNA 聚合酶与启动子的结合，而该阻遏蛋白会与乳糖分子结合而失去活性。CAP 结合区能与被 cAMP 激活后的 CAP 蛋白结合，从而促进/RNA 聚合酶与启动子的结合，但葡萄糖能显著抑制 cAMP 的合成。启动子、操纵基因、结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 依次紧密相连。结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 共用启动子，分别编码与乳糖分解有关的酶。下列叙述不正确的是（　　） A．结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 表达时分别转录形成三条 mRNA，有各自的起始密码子和终止密码子 B．若想大量获得结构基因 Y 的表达产物，可将大肠杆菌培养在以乳糖为唯一碳源的培养基中 C．在葡萄糖、乳糖均大量存在时，人为增加细胞内 cAMP 含量也能促使结构基因 Z 正常表达 D．若调节基因发生甲基化，可能会增强大肠杆菌对乳糖的利用能力 15．下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图，相关叙述正确的是（    ） A．上述技术流程属于蛋白质工程的范畴 B．通过电泳检测，可确认基因突变是否成功 C．上述过程需要人工设计核糖核苷酸片段作为引物 D．导入受体细胞后复制产生的子代 DNA 大多为突变型 16．除草剂有效成分草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，从而扰乱生物体的正常氮代谢。但作为一种非选择性除草剂，草甘膦对农作物同样具有杀伤作用，这大大限制了其在农业生产中的应用，培育抗草甘膦作物将会解决这一难题。下列说法错误的是（    ） A．长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草抗除草剂基因频率增大，降低除草剂的效果 B．根据草甘膦的作用机理，可通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达获得抗草甘膦作物 C．可通过蛋白质工程直接替换EPSP合酶个别氨基酸，使草甘膦无法与EPSP酶结合 D．在培育抗草甘膦作物时，为避免外源基因流入杂草，最好将外源基因插入细胞质基因组 17．科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜热菌，该酶的最适温度为80℃，解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是（    ） A．该胞外淀粉酶属于分泌蛋白，需经过内质网、高尔基体加工 B．在常温下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差 C．嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高 D．可以通过构建基因工程菌大量生产胞外淀粉酶 18．基因工程在多个领域取得了突破性进展。下列成果中，未依赖基因工程技术的是（    ） A．通过杂交技术选育抗锈病小麦品种 B．将耐盐基因导入水稻细胞，以培育耐盐水稻 C．通过体外基因编辑治疗遗传性囊性纤维化 D．将人胰岛素基因转入大肠杆菌，使其生产胰岛素 二、解答题 19．人干扰素（IFN）是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时，每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子，而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产，在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。回答下列问题∶ (1)基因工程的一般步骤包括∶目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、 四个步骤。 (2)构建重组质粒时，需要分别对质粒和含目的基因的片段进行双酶切，双酶切的优点是 。经过酶切处理的干扰素基因与质粒在DNA连接酶作用下形成重组DNA，为了提高获得重组DNA的效率，除了考虑适宜的外界条件、目的基因和质粒的浓度和DNA连接酶活性外，还需考虑 （至少答两点）。 (3)图中四环素抗性基因的作用是 。 (4)干扰素基因在工程菌中也能合成人体所需的干扰素，说明生物界中几乎所有生物 。 (5)天然的干扰素在体外保存相当困难，为了生产出耐储存干扰素，科学家可通过蛋白质工程获得这种新药，具体流程是∶从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→ → →使用工程菌获得耐储存的干扰素。 20．人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，但给心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白，会诱发颅内出血。研究表明，将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸（密码子UGU）换成丝氨酸（密码子UCU），制造出性能优异的t-PA改良蛋白，能显著降低颅内出血的副作用。某研究小组利用重叠延伸方法对t-PA基因进行定点突变，其改良过程如图1所示。回答下列问题。 (1)科学家将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于 范畴。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是 （选择正确编号并排序）。 ①t－PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t－PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。引物b中突变位点的碱基和引物c中突变位点的碱基分别为 。 (3)重叠延伸过程中，用于PCR3的是AB上链和CD下链，请在下图中  中标注两条链方向 （填“5”或“3”）。 (4)据图可知，利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，需要的引物是 ，引物的作用是 。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因 （答两点）。 (5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶 切开，才能与t-PA突变基因高效连接。 (6)mlacZ表达产物会使细胞呈黄色，使菌落呈现黄色，否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有 的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 基因工程的工具与操作流程 （8大常考题型+通关测试） 1．【答案】C 2．（多选）【答案】BD 3．【答案】(1) 终止子（复制原点） P1 和 P3 782 蛋白A在大肠杆菌细胞内合成，缺失分泌到细胞外的信号，不能分泌到细胞外；基因A未表达；基因A丢失 (2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测 题型突破01 基因工程的基础理论及概念 1．【答案】D 2．【答案】D 3．【答案】B 题型突破02 重组DNA技术的基本工具 4。【答案】D 5．【答案】B 6．【答案】A 题型突破03 DNA的粗提取与鉴定 7．【答案】A 8．【答案】C 题型突破04 获取目的基因的方法 9．【答案】D 10．【答案】C 11．【答案】D 题型突破05 基因表达载体的构建 12．【答案】C 13．【答案】B 14．【答案】B 题型突破06 目的基因导入受体细胞的方法 15．【答案】B 16．【答案】B 17．【答案】B 题型突破07 目的基因的检测与鉴定 18．【答案】C 19．【答案】C 20．【答案】C 题型突破08 蛋白质工程 21．【答案】B 22(多选）【答案】AB 23．【答案】ACD 建议时间：30分钟 1。【答案】B 2．【答案】D 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】D 6.【答案】C 7．【答案】D 8．【答案】B 9．【答案】C 10．【答案】C 11．【答案】C 12．【答案】A 13．【答案】A 14．【答案】A 15．【答案】A 16．【答案】C 17．【答案】A 18．【答案】A 19．【答案】(1)目的基因的检测与鉴定 (2) 防止质粒和目的基因的自身环化及反向连接 质粒的纯度、黏性末端的种类和长度、DNA连接酶浓度 (3)作为标记基因，筛选重组质粒 (4)都共用一套遗传密码 (5) 推测应有的氨基酸序列 找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因 20．【答案】(1) 蛋白质工程 ①④②⑤③ (2)G/鸟嘌呤和C/胞嘧啶 (3) (4) 引物a和引物d 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 复性的温度过低、引物特异性不高 (5)XmaⅠ、BglⅡ (6) 新霉素 （具有新霉素抗性且)菌落呈白色 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 基因工程的工具与操作流程 （8大常考题型+通关测试） 1．（2025·安徽·高考真题）质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（    ） A．使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B．如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C．因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D．若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 【答案】C 【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；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、使用氯化钙处理大肠杆菌，可使其处于感受态，提高转化效率，即更多的大肠杆菌能吸收质粒，无论吸收的是含目的基因的重组质粒（可能形成白色菌落）还是未重组的质粒K（形成蓝色菌落），都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数，A正确； B、由于仅含卡那霉素，未添加X-gal，无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含X-gal，无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，B正确； C、筛选平板中长出的白色菌落，可能是导入了重组质粒（含目的基因），但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白，不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株，C错误； D、若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌，因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整，能表达活性β - 半乳糖苷酶，分解X - gal形成蓝色菌落，D正确。 故选C。 2．（多选）（2025·江苏·高考真题）图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为，下列相关叙述正确的有（    ） A．基因A突变为a是一种碱基增添的突变 B．用两种限制酶分别酶切A基因后，形成的末端类型不同 C．用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小一致 D．产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定 【答案】BD 【分析】“分子手术刀”——限制酶：（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。 【详解】A 、对比 A 基因和 a 基因的序列，A 基因中 “AAGCTT” 变为 a 基因中 “AAGCTG” ，是碱基替换（T→G），并非碱基增添，A 错误； B、HindⅢ 切割产生黏性末端，AluⅠ 切割后产生的是平末端，二者末端类型不相同，B正确； C、a基因中有2个Hind Ⅲ切割位点，切割后产生3个片段，有3个Alu Ⅰ切割位点，切割后产生4个片段，用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小不一致，C 错误； D、因为正常基因 A 和致病基因 a 的 HindⅢ 切割位点数量不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用 HindⅢ 限制酶开展酶切鉴定，D 正确。 故选BD。 3．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为 bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是 （答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有 （答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 【答案】(1) 终止子（复制原点） P1 和 P3 782 蛋白A在大肠杆菌细胞内合成，缺失分泌到细胞外的信号，不能分泌到细胞外；基因A未表达；基因A丢失 (2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测 【分析】1基因工程的操作步骤：（1）目的基因的选与获取：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。（2）基因表达载体的构建：基因表达载体是载体的一种，除目的基因、标记基因外，它还必须有启动子、终止子(terminator等，这是基因工程的核心步骤。（3）将目的基因导入受体细胞：构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；从转基因生物细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。 【详解】（1）重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制原点等，终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对，P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对，这样扩增的片段大小为200+582=782bp。 将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白 A，可能的原因有：缺失分泌到细胞外的信号，重组菌没有将蛋白A释放到细胞外；基因A未表达；基因A丢失。 （2）①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，这里答出其中一种即可，比如聚乙二醇（PEG）融合法。 ②选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 题型突破01 基因工程的基础理论及概念 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ） A．基因工程是在细胞水平上进行设计和施工的，又叫重组DNA技术 B．DNA连接酶和DNA聚合酶催化的化学键分别是磷酸二酯键和氢键 C．不同的限制酶切割不同的DNA序列后一定产生不同的黏性末端 D．质粒是一种裸露的、结构简单的具有自我复制能力的环状DNA分子 【答案】D 【分析】1、DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用。 2、DNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起作用。 3、限制性核酸内切酶：从DNA链的内部进行切割，分为限制性内切酶和非限制性内切酶。 【详解】A、基因工程是在分子水平上进行设计和施工的，而非细胞水平，A错误； B、DNA连接酶和DNA聚合酶均催化磷酸二酯键的形成，而氢键的断裂或形成由解旋酶或DNA自身结构决定，B错误； C、不同限制酶可能切割产生相同黏性末端（如同尾酶），C错误； D、质粒是存在于细菌等细胞中的环状双链DNA，结构简单且能自主复制，D正确。 故选D。 2．下列关于基因工程的叙述中，不正确的是（　　） A．基因工程又叫重组DNA技术 B．重组DNA是在体外进行的 C．基因工程是现代生物技术的核心 D．基因工程的受体细胞必须是大肠杆菌等原核生物 【答案】D 【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 （1）原理：基因重组；（2）工具：限制酶、DNA连接酶和载体；（3）操作步骤：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目的基因的检测与表达。 【详解】ABC、基因工程是现代生物技术的核心，基因工程又叫做重组DNA技术，重组DNA是在体外进行的，ABC正确； D、基因工程的受体细胞可以是植物细胞、动物细胞和微生物细胞，D错误。 故选D。 3．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。下列关于基因工程技术的叙述，错误的是（　　） A．基因工程的操作水平属于分子水平，其原理为基因重组 B．基因工程中的基因载体都是小型环状DNA---质粒 C．基因工程中对基因的剪切和拼接过程是在生物体外完成的 D．基因工程能定向改造生物遗传性状，实现了不同物种间的基因交流 【答案】B 【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（1）原理：基因重组；（2）工具：限制酶、DNA连接酶和运载体；（3）操作步骤：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目的基因的检测与表达。 【详解】A、基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，操作水平属于分子水平，其生物学原理是基因重组，A正确； B、在基因工程中使用的载体除质粒外，还有入噬菌体的衍生物、动植物病毒等，B错误； C、基因工程中获取目的基因、构建基因表达载体和将目的基因导入受体细胞是在细胞外进行，即基因工程中对基因的剪切和拼接过程是在生物体外完成的，C正确； D、目的是定向改造生物的遗传性状基因工程的原理是基因重组，能定向改造生物遗传性状，实现了不同物种间的基因交流，D正确。 故选B。 题型突破02 重组DNA技术的基本工具 4．将外源基因导入受体细胞的过程中需要使用载体，下列有关载体的叙述错误的是（　　） A．载体应对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动 B．载体应具有一个至多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入 C．基因工程中被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上改造的 D．将外源基因送人受体细胞的载体可以是切割DNA分子的酶 【答案】D 【详解】A、载体需和目的基因一起进入宿主细胞并与其共存，因此载体应对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动，A正确； B、载体应具有一个至多个限制酶切割位点，以便与目的基因拼接形成重组载体，B正确； C、天然的质粒往往存在不足，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C正确； D、切割DNA分子的酶为限制酶，是基因工程的工具之一，但不是运载体，D错误。 故选D。 5．cDNA文库是利用某一生物体特定发育时期细胞内的mRNA为模板，合成互补单链cDNA，再以单链cDNA为模板合成双链cDNA，将这些双链cDNA片段插入到适当的载体中，再转入宿主细胞所构建的文库。从cDNA文库中可筛选出所需要的目的基因片段。下列叙述错误的是（　　） A．构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶等多种酶 B．从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库完全相同 C．通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程 D．从cDNA文库中筛选出的目的基因与真核生物中的原基因不同 【答案】B 【分析】1、基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含某种生物的部分基因，如：cDNA文库。 2、以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。 【详解】A、mRNA为模板合成cDNA单链的过程需要逆转录酶；将双链cDNA片段插入到适当的载体时，需要用限制酶切割载体和cDNA，使它们产生相同的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶连接，A正确； B、由于基因的选择性表达，不同组织细胞中表达的基因不完全相同，即转录出的mRNA不完全相同，所以从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库也不完全相同，B错误； C、蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程的范畴，C正确； D、cDNA文库中的基因是由mRNA逆转录形成的，由于真核生物基因中含有内含子，而转录形成的mRNA中不含内含子对应的序列，所以从cDNA文库中筛选出的目的基因与真核生物中的原基因不相同，原基因中含有内含子序列，而cDNA中没有，D正确。 故选B。 6．粪便无创DNA检测技术通过分析粪便中脱落肠道细胞的DNA来评估肠癌发病风险，具有无创便捷、灵敏度高等优点。该检测需采集粪便样本，进行DNA提取、扩增等过程。下列叙述正确的是（　　） A．提取DNA时，研磨液经过滤、离心后取上清液，再加入冷酒精 B．随着PCR反应进行，DNA聚合酶、引物、脱氧核苷酸数量逐步减少 C．因粪便中的DNA均源于肠壁脱落细胞，因此该技术的灵敏度高 D．若检测发现原癌基因并未突变，则可判断该检测者未得肠癌 【答案】A 【详解】A、提取DNA时，需裂解细胞释放DNA，离心后细胞碎片等杂质沉淀，DNA存在于上清液中，加入冷酒精可使DNA析出，A正确； B、PCR反应中，脱氧核苷酸和引物会被消耗而减少，但耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶）在反应中不会被分解，其活性可能随高温循环逐渐降低，但数量不会“逐步减少”，B错误； C、粪便中的DNA不仅来自肠壁脱落细胞，还可能包含肠道微生物或食物残留的DNA，C错误； D、癌症发生是多个基因突变（如原癌基因和抑癌基因）共同作用的结果，仅原癌基因未突变不能排除癌症可能，D错误。 故选A。 题型突破03 DNA的粗提取与鉴定 7．下列与“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验有关的叙述，错误的是（　　） A．因DNA溶于酒精但蛋白质不溶于酒精可分离DNA与蛋白质 B．DNA的粗提取与鉴定实验中提取物与二苯胺溶液混匀后需加热再观察显色变化 C．DNA分子在电场作用下在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动 D．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需停止电泳并取出凝胶置于紫外灯下观察和照相 【答案】A 【详解】A、因DNA不溶于酒精但蛋白质溶于酒精，因而可分离DNA与蛋白质，A错误； B、将提取到的丝状物（DNA）与二苯胺溶液充分混匀后，需要水浴加热才能呈现蓝色，B正确； C、DNA分子具有极性，在电场作用下，会在凝胶中向着与它所带电荷相反的电极移动，这是DNA电泳的原理，C正确； D、电泳缓冲液加入电泳槽，待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳，以防止样品流失到缓冲液中，之后取出凝胶置于紫外灯下观察和照相，D正确。 故选A。 8．科学家提出了利用大肠杆菌生产人胰岛素（结构如图所示）的两种方法：AB 法根据胰岛素 A、B 两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA 片段，利用工程菌将分别合成的两条肽链混合后自然形成胰岛素；BCA 法利用胰岛 B 细胞中的 mRNA 得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉 C 肽段，从而获得胰岛素。下列相关说法错误的是（    ） A．AB 法中人工合成的两种 DNA 片段均有多种可能的序列 B．AB 法和 BCA 法获取的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子 C．AB 法和 BCA 法均利用了蛋白质工程 D．大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构 【答案】C 【详解】A、AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，由于密码子具有简并性，所以AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列，A正确； B、胰岛素基因存在于所有细胞中，但只能在胰岛B细胞中表达，结合题意“BCA法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段”可知，BCA法是从人体胰岛B细胞中获取mRNA；在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，根据题干信息“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素，故由AB法中的“胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列”，和BCA法中的“胰岛B细胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰岛素基因启动子，B正确； C、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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。AB法和 BCA法都没有对基因进行修饰或合成新基因，因此不属于蛋白质工程，C错误； D、由于大肠杆菌属于原核细胞，没有内质网和高尔基体等复杂细胞器，因此不能对核糖体合成的蛋白质进行加工，故大肠杆菌合成的人胰岛素没有正确的空间结构，D正确。 故选C。 题型突破04 获取目的基因的方法 9．下列不属于获取目的基因的方法的是（　　） A．从基因组文库中获取目的基因 B．利用PCR技术体外扩增目的基因 C．利用逆转录法获取目的基因 D．利用DNA连接酶复制目的基因 【答案】D 【分析】获得目的基因的方法： ①从基因组文库中获取； ②利用PCR技术扩增； ③人工合成：这种方法有两条途径，一是以目的基因转录的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，再在酶的作用下合成双链DNA，即目的基因；另一条途径是蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RNA序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。 【详解】A、可以从基因组文库中直接获取目的基因，A不符合题意；   B、获取目的基因的方法之一是PCR技术扩增目的基因，B不符合题意； C、可以用逆转录法逆转录mRNA获取目的基因，C不符合题意；   D、DNA连接酶用于连接两个DNA片段，不是获取目的基因的方法，D符合题意。 故选D。 10．红梅杏是固原市的特色水果之一，带动了当地农民的收入。其色泽鲜艳、富含果糖和葡萄糖以及人体需要的微量元素、成熟期能保留足够的水分而口感鲜嫩，因此享誉全国。有人试图利用苏云金芽孢杆菌Bt毒蛋白基因培育抗虫红梅杏，以降低生产成本和环境污染，设计了如下图的方案。下列有关该研究说法错误的是（　　） A．通过基因工程技术培育的抗虫红梅杏，有利于保护环境 B．完成过程①→②一般选用双酶切法 C．在植株⑤中检测到Bt毒蛋白基因，就代表抗虫红梅杏已经培育成功 D．过程④→⑤依据了植物体细胞全能性的原理 【答案】C 【详解】A、通过基因工程培育抗虫红梅杏，植株自身可表达 Bt 毒蛋白实现抗虫，能减少农药的使用量，从而降低环境污染、保护生态环境，A正确； B、过程①—②是构建重组 Ti 质粒（将 Bt 毒蛋白基因与 Ti 质粒连接），为了避免目的基因（Bt 毒蛋白基因）和载体（Ti 质粒）发生 “自身环化”，同时保证目的基因与载体的正确连接方向，通常会选择双酶切法（用两种不同的限制酶切割目的基因和载体），B正确； C、基因工程培育抗虫植株的 “成功标准”，不仅要求目的基因（Bt 毒蛋白基因）导入受体细胞并稳定存在，还需要目的基因能正常转录、翻译（表达出 Bt 毒蛋白），且植株表现出抗虫性状。仅检测到 Bt 毒蛋白基因的存在，无法确定基因是否表达、植株是否具有抗虫能力，因此不能代表培育成功，C错误； D、过程④—⑤是 “植物细胞培养再生植株”，依据的是植物细胞的全能性（已分化的植物细胞，在适宜条件下能发育成完整的新植株），D正确。 故选C。 11．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图所示。下列相关说法错误的是（　　）    A．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．p1301 载体上应含有增强 Bapt 基因表达的序列 D．可使用 Bapt 基因制成的探针检测过程⑤是否成功 【答案】D 【详解】A、工厂化生产紫杉醇属于细胞产物的获得，只需要培养到愈伤组织阶段即可，A正确； B、超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因，在含有潮霉素的培养基上，超表达载体能够存活，从而起到筛选作用，B正确； C、根据题干信息“研究人员构建紫杉醇合成关键酶（Bapt）基因的超表达载体来提高紫杉醇产量”可知，p1301载体上可能含有增强子序列，作用是促进Bapt基因的表达，C正确； D、由于红豆杉细胞中本身存在Bapt基因，无论超表达载体是否成功导入，都能与Bapt基因探针形成杂交分子，因此不能通过Bapt基因探针来检测步骤⑤是否成功，D错误。 故选D。 题型突破05 基因表达载体的构建 12．花青素在植物抗逆和预防人类慢性疾病中起着重要作用。研究推测拟南芥中AtMYBL2 基因缺失与植株花青素合成量显著增加有关。研究者在验证该推测的过程中，利用基因工程设计了重组DNA(质粒三)。下列分析错误的是（    ） A．“质粒二”利用BamH I酶开环 B．该基因工程中, “目的基因”是 AtMYBL2 基因 C．构建质粒三时，最好在 A、B 两端分别加 BamHⅠ酶、Ec l酶的识别序列 D．对于培育成功的拟南芥转基因植株， “发卡”在细胞内可以阻止翻译过程 【答案】C 【详解】A、据图可知，“质粒二”开环后两侧均有BamHⅠ酶的切割位点，因此“质粒二”开环所用酶是BamHⅠ酶，A正确； B、科学家利用基因工程将目的基因-AtMYBL2 基因设计的重组DNA（质粒三）表达出双链RNA（发卡），进而抑制AtMYBL2 基因表达，从而验证拟南芥中AtMYBL2基因缺失与植株花青素合成量显著增加的关系，B正确； C、图中目的基因两侧存在Ecl、BamHⅠ酶的切割位点，所以为保证第二个目的基因反向连接，所以构建质粒三时，最好在第二个目的基因的A、B两端分别加Ecl酶、BamHⅠ酶的识别序列，C错误； D、图中“发卡”能转录，但RNA会降解，所以对于培育成功的拟南芥转基因植株，“发卡”在细胞内可以阻止翻译过程，D正确。 故选C。 13．图1和图2表示利用自身细胞进行器官移植的两种方法。下列叙述正确的是（    ） A．图1中4种基因经Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞染色体上，促使iPS细胞形成 B．图2中的卵母细胞培养至MII期再显微操作去核，获得的重构胚激活后诱导分化 C．上述两种方法均用到动物细胞培养及核移植技术，但得到的组织器官不完全相同 D．图1的成纤维细胞和图2的体细胞诱导分化过程选择了完全相同的基因进行表达 【答案】B 【详解】A、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，通过Ti质粒导入即农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，A错误； B、图2中的卵母细胞培养至MII期再显微操作去核，获得重构胚后先用物理或化学方法将其激活，再经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，B正确； C、图1中的方法没有用到核移植技术，C错误； D、图1的成纤维细胞和图2的体细胞都是由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同，诱导分化的本质是发生了基因的选择性表达，故选择表达的基因不完全相同，D错误。 故选B。 14．如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段，研究者将其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，据此来确定T-DNA插入的具体位置。下列叙述正确的是（    ） A．农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其拟核上 B．将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 C．利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 D．若用PCR技术扩增循环n次，需要2n-1个引物 【答案】B 【分析】农杆菌的转化作用原理：农杆菌细胞中含有Ti质粒，其上的T-DNA在侵染植物细胞时，会整合到植物细胞的染色体DNA上；把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。 【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，T-DNA存在于其Ti质粒上，A错误； B、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，B正确； C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、扩增循环n次，得到2n个DNA分子，共有2n+1条DNA单链，只有最初的两条母链不需要引物，共需要2n+1-2个引物，D错误。 故选B。 题型突破06 目的基因导入受体细胞的方法 15．农杆菌中含有一个大型的Ti质粒，若想用基因工程并通过农杆菌向某种双子叶植物中导入抗旱基因，下列分析不合理的是（　　） A．将重组Ti质粒导入农杆菌之前，可以用CaCl2溶液处理农杆菌 B．若能够在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功 C．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，要保证复制原点、启动子和终止子不被破坏 D．要将抗旱基因插入到Ti质粒的T-DNA上才能转移到双子叶植物的染色体上 【答案】B 【详解】A、将目的基因导入细菌时，需要用Ca2+处理细菌，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态，A正确； B、基因工程成功的标志是目的基因在受体细胞中稳定表达并产生相应性状，仅检测到抗旱基因存在（未验证其是否表达）不能说明成功，B错误； C、Ti质粒作为载体需保留复制原点（保证自主复制）、启动子和终止子（调控目的基因表达），C正确； D、T-DNA是农杆菌转移至植物细胞的关键片段，必须将抗旱基因插入此区域才能整合到植物染色体DNA上，D正确。 故选B。 16．下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 TetR 表示四环素抗性基因，AmpR 表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是（　　） A．要将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 HindⅢ 和 BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和目的基因 B．图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点 C．为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交技术 D．该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植 【答案】B 【详解】A、将人乳铁蛋白基因插入载体，一方面不能破坏目的基因，另一方面酶切的载体和目的基因两端露出的黏性末端碱基序列应相同，结合前面的分析可知，应选用二者共有的限制酶Hind Ⅲ和BamHⅠ 切割，A正确； B、能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是启动子、终止子等，B错误； C、为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原-抗体杂交技术检测，C正确； D、胚胎移植时，早期胚胎一般需要培养至桑椹胚或囊胚阶段再进行移植，D正确。 故选B。 17．下列关于构建人胰岛素基因表达载体并导入大肠杆菌的叙述，错误的是（　　） A．胰岛素基因可通过人胰岛B细胞mRNA反转录获得 B．大肠杆菌含目的基因就能表达出有生物学活性的胰岛素 C．启动子是RNA聚合酶识别并驱动基因转录的部位 D．人胰岛素基因与基因探针能通过氢键结合而形成杂交带 【答案】B 【详解】A、人胰岛B细胞中胰岛素基因活跃表达，其mRNA可通过反转录法获得胰岛素基因，A正确； B、大肠杆菌为原核生物，缺乏内质网、高尔基体等结构，无法对胰岛素进行正确加工，故即使含有目的基因，也无法直接产生有生物学活性的胰岛素，B错误； C、启动子是RNA聚合酶识别并结合的DNA序列，驱动基因转录，C正确； D、基因探针为单链DNA，能与胰岛素基因（变性为单链后）通过碱基互补配对形成氢键，产生杂交带，D正确。 故选B。 题型突破07 目的基因的检测与鉴定 18．为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（长度大约为260bp）转入A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1~4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗病基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．目的基因的筛选与获取是培育转基因A植物的核心步骤 B．构建表达载体时应选用BamHⅠ和HindⅢ这两种限制酶 C．受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上进行 D．由图3电泳结果可知，4号植株的转基因获得成功 【答案】C 【详解】A、在基因工程的基本操作程序中，基因表达载体的构建是核心步骤，A错误； B、构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，两种标记基因都会被破坏，B错误； C、受体细胞发育为转基因A植物的过程需要应用植物组织培养技术，需在特定营养条件下的固体培养基上进行，C正确； D、由图3电泳结果可知，抗病基因片段长度大约为260bp，4号植株电泳结果没有任何条带，所以4号植株的转基因很可能是失败的，D错误。 故选C。 19．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（　　） A．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出的第二代基因工程 B．蛋白质工程是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的 C．蛋白质工程的实质就是基因工程，二者没有本质上的区别 D．通过蛋白质工程可以产生自然界不存在的蛋白质，实现人类生产和生活的需要 【答案】C 【详解】A、蛋白质工程是在基因工程的基础上，针对现有蛋白质的不足（如功能弱、稳定性差等），通过改造基因来优化蛋白质，因此被称为 “第二代基因工程”，A正确； B、蛋白质工程的核心是 “根据蛋白质的结构规律和功能关系，定向改造或创造新蛋白质”，因此必须以蛋白质的结构、功能关系为基础，B正确； C、蛋白质工程和基因工程有本质区别： 基因工程：将自然界已有的基因导入受体细胞，生产自然界已存在的蛋白质； 蛋白质工程：通过改造基因（或合成新基因），生产自然界不存在的、符合人类需求的蛋白质，C错误； D、蛋白质工程的目标是定向改造或创造新蛋白质，因此可以产生自然界原本不存在的蛋白质，满足人类生产（如工业酶）、生活（如医药蛋白）的需求，D正确。 故选C。 20．研究人员将脂肪酶外环上【答案】C的天冬氨酸定点突变为碱性赖氨酸，成功将其最适 pH 从 7.0 提高到 9.0，从而提高了其在碱性环境下的稳定性，该过程中直接操作的对象是（    ） A．蛋白质 B．氨基酸 C．基因 D．mRNA 【答案】C 【详解】研究人员将脂肪酶外环上的天冬氨酸定点突变为碱性赖氨酸，成功将其最适 pH 从 7.0 提高到 9.0，从而提高了其在碱性环境下的稳定性，该过程是通过蛋白质工程实现的，在生物体内蛋白质的合成是受到基因控制的，因此为了获得符合人类要求的蛋白质，需要设计蛋白质的结构，进而推测相应的氨基酸序列，进而获得相关基因的碱基序列，实现对基因的改造，通过对基因的修饰和改造可实现对蛋白质的改造，因而蛋白质工程被称为第二代基因工程，即上述蛋白质的改造需要直接对基因进行操作，C正确。 故选C。 题型突破08 蛋白质工程 21．ProGen是一种新型人工智能系统，可用于蛋白质结构设计和预测、ProGen将蛋白质的功能和序列信息进行映射，从而设计出具备预期功能的AI（人工智能）预测蛋白质。研究者发现有的AI预测蛋白质与天然蛋白质的氨基酸序列相似度并不高，但活性的相似度较高。下列叙述错误的是（    ） A．ProGen以蛋白质的结构规律及其与功能的关系作为基础预测蛋白质的结构 B．ProGen从预期蛋白质的功能出发，直接设计出相应基因的碱基序列 C．ProGen设计的蛋白质与天然蛋白质的活性相似度与二者结构相似度无关没直接联系 D．ProGen助力人类正确认识蛋白质的高级结构，从而突破蛋白质工程的难点 【答案】B 【详解】A、根据题意，ProGen将蛋白质的功能和序列信息进行映射来设计蛋白质，这必然是以蛋白质的结构规律及其与功能的关系为基础的，A正确； B、文中提到ProGen是设计出具备预期功能的AI预测蛋白质，而不是直接设计出相应基因的碱基序列，B错误； C、由题意可知，ProGen设计的蛋白质与天然蛋白质氨基酸序列相似度不高，但活性相似度较高，说明活性相似度与结构相似度相关性不大，C正确； D、ProGen可用于蛋白质结构设计和预测，这有助于人类正确认识蛋白质的高级结构，从而突破蛋白质工程的难点，D正确。 故选B。 22(多选）．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（　　） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名 识别序列和切割位点 BamHI 5'-G↓GATCC-3' Sau3AI 5'-↓GATC-3' AluI 5'-AG↓CT-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindⅡ 5'-GTY↓RAC-3' 注:Y为C或T,R为A或G。 A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluI和SmaI切割后的序列可通过T4 DNA连接酶相连 C．BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluI和Sau3AI破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端 【答案】AB 【详解】A、当Y为C，R为A时，Hind Ⅱ的识别序列为GTCAAC序列，当Y为T，R为A时，识别序列为GTTAAC序列，A正确； B、AluI和SmaI切割后形成的都是平末端，可通过T4DNA连接酶相连，B正确； C、BamHI识别序列是5'-G↓GATCC-3'，切割后的末端是-GATC-，Sau3AI识别序列是5'-↓GATC-3'，末端是-GATC-，故BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别不同的序列，C错误； D、由表格可知，Sau3AI识别序列是5'-↓GATC-3'，该限制酶的切割位点不在识别序列中心轴线上，不能形成平末端，D错误。 故选AB。 23．下表列出了几种限制酶的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，下列叙述错误的是（    ） 限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ 识别序列及切割位点 A．一个图1所示的质粒分子经SmaI切割前后，分别含有0个和4个游离的磷酸基团 B．若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越高 C．用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，可以使用SmaⅠ切割 D．使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA可防止质粒和外源DNA发生自身环化 【答案】ACD 【详解】A、质粒分子是环状的DNA分子，没有切割之前不含游离的磷酸基团，经SmaⅠ切割前后，形成2个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，A错误； B、C和G之间含有3个氢键，A和T之间含有2个氢键，所以C和G含量越多，DNA分子热稳定性越高；SmaⅠ酶的识别序列的C和G含量较高，所以对图中质粒进行改造时，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越高，B正确； C、因为质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因都含有SmaⅠ的切割位点，用SmaⅠ会破质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因，C错误； D、为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段和质粒自身连接成环状，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA，不能使用EcoRⅠ，D错误。 故选ACD。 建议时间：30分钟 一、单选题 1．下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是（　　） A．限制酶只能特异性地识别6个核苷酸序列 B．限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团 C．用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选 D．DNA连接酶能连接双链DNA片段互补的黏性末端或平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键 【答案】B 【详解】A、大多数限制酶能特异性地识别6个核苷酸序列，A错误； B、限制酶切割双链DNA时，会在两条链上各断开一个磷酸二酯键，共断开2个，每个切口产生1个游离的磷酸基团，总计2个，B正确； C、质粒作为运载体需携带标记基因（如抗生素抗性基因），而非“抗生素合成基因”，C错误； D、DNA连接酶的作用是连接磷酸二酯键，而非恢复氢键。氢键的恢复依赖碱基互补配对，D错误。 故选B。 2．基因工程自20世纪70年代兴起后，在农牧业、医药卫生领域和食品工业等方面展示出广阔的前景。下列有关基因工程的叙述，正确的是（　　） A．基因工程操作程序的核心步骤是目的基因的获取 B．限制酶可以切割磷酸二酯键形成平末端，也能切割氢键形成黏性末端 C．检测出受体细胞含有目的基因，则表明产生了目的产物 D．基因工程可以按照人们的意愿创造符合需要的生物类型和产品 【答案】D 【详解】A、基因工程操作程序的核心步骤是基因表达载体的构建，而非目的基因的获取，A错误； B、限制酶仅切割DNA链中的磷酸二酯键，形成黏性末端或平末端，而氢键的断裂由解旋酶或高温处理完成，B错误； C、检测到受体细胞含有目的基因仅说明导入成功，但目的基因是否转录或翻译需通过分子杂交或抗原-抗体检测进一步验证，C错误； D、基因工程通过定向改造生物遗传物质，实现生物类型或产品的定向设计，D正确。 故选D。 3．荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　）    A．T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B．可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C．可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D．可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 【答案】B 【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T- DNA（可转移的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，A正确； B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶SacI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因，B错误； C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确； D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。 故选B。 4．下列有关酶的叙述正确的是（    ） A．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸 B．酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 C．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸 D．在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞 【答案】D 【详解】A、酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，其基本组成单位分别为氨基酸和核糖核苷酸，而非脱氧核糖核苷酸，A错误； B、酶的作用是降低化学反应的活化能，而非提供能量，B错误； C、DNA连接酶连接的是DNA片段间的磷酸二酯键，而非氢键，C错误； D、胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白质（如胶原蛋白），使动物组织分散为单个细胞，D正确。 故选D。 5．将某外源基因与质粒结合形成重组质粒的过程如图。下列说法错误的是（　　） A．氨苄青霉素抗性基因可作为筛选重组DNA的标记基因 B．用不同限制酶分别切割含目的基因的DNA 和质粒也能产生相同黏性末端 C．构建重组质粒时，除了需 BamHI酶外，还需 DNA 连接酶 D．图中方法可保证目的基因定向与质粒相连形成重组质粒 【答案】D 【详解】A、氨苄青霉素抗性基因是质粒上的标记基因，可用于筛选含有重组DNA的受体细胞，A正确； B、不同的限制酶识别不同的核苷酸序列，但可能由于识别序列部分相同，切割后可能会产生相同的黏性末端，B正确； C、构建重组质粒时，首先要用BamHI酶切割质粒和含目的基因的DNA，产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来，C正确； D、仅用BamHI一种限制酶切割，目的基因和质粒都可能会发生自身环化，或者目的基因与质粒反向连接，不能保证目的基因定向与质粒相连形成重组质粒，D错误。 故选D。 6．应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。如图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中正确的是（    ） A．图中①过程需要的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体 B．图中⑤过程需要的培养基中只需加入无机营养和植物激素 C．将prG导入细胞I，细胞I是B淋巴细胞 D．可用相应抗原进行抗原—抗体杂交，检测抗虫基因是否成功表达 【答案】C 【详解】A、①表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，载体不是工具酶，A错误； B、⑤表示采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株，该过程需要的培养基中含有植物激素、无机营养、有机营养、琼脂等，B错误； C、将prG导入到细胞Ⅰ形成的重组细胞能产生单克隆抗体，prG能无限增殖，则Ⅰ是B淋巴细胞，能产生抗体，C正确； D、检测抗虫基因是否成功表达，应检测是否产生了相应的抗虫蛋白，可通过抗原—抗体杂交的方法，用相应抗体进行抗原—抗体杂交，D错误。 故选C。 7．下列有关高中教材实验叙述正确的是（　　） A．体积分数为95％的乙醇加入碳酸钠可在绿叶中的色素提取实验中取代无水乙醇 B．艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，利用“加法原理”加入不同酶处理细胞提取液 C．用标记重捕法调查鸟类的种群密度时，若标记个体在重捕前死亡，会使调查结果比实际值偏小 D．“DNA的粗提取与鉴定”实验不需要对最后的实验结果精确定量 【答案】D 【详解】A、体积分数为95%的乙醇加入无水碳酸钠可在绿叶中的色素提取实验中取代无水乙醇，A错误； B、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，加入不同酶处理细胞提取液是利用了“减法原理”去掉提取液中的相应物质，B错误； C、若标记个体在重捕前死亡，会使调查结果比实际值偏大，C错误； D、“DNA的粗提取与鉴定”只需要对最后的实验结果定性，不需要对最后的实验结果精确定量，D正确。 故选D。 8．研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（    ） A．用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B．培养基添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离 C．该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D．用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行个体生物学水平鉴定 【答案】B 【详解】A、在构建表达载体时，使用双酶切割能使目的基因正确插入质粒中，故用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒，A错误； B、未导入质粒的受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长，培养基添加氯霉素可筛选出导入质粒的受体菌，B正确； C、没有复制原点的质粒没有自我复制能力，无法在细胞内扩增，C错误； D、在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组质粒中含有X基因，因此可用X基因的引物来扩增，若扩增出目的产物，则说明受体菌含有重组质粒，这属于分子水平上的鉴定，D错误。 故选B。 9．图中pUC18是一种常用质粒，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因指导合成的某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色。已知目的基因插入的位置如图所示，且将含有重组质粒的大肠杆菌用含有氨苄青霉素和无色染料X-gal的培养基培养，下列叙述错误的是（　　） A．将图中质粒导入大肠杆菌时，一般先用Ca2+处理大肠杆菌 B．目的基因插入时破坏了lacZ基因，有利于后续筛选目的菌株 C．含有该重组质粒的大肠杆菌在上述培养基上生长出的菌落呈蓝色 D．大肠杆菌细胞内导入了不含目的基因的空质粒时，也会形成菌落 【答案】C 【详解】A、大肠杆菌是原核生物，需要用Ca2+处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，A正确； B、插入目的基因时，通常会破坏lacZ基因，导致lacZ基因无法正常表达，lacZ基因编码的酶能将无色染料X-gal变成蓝色，因此破坏lacZ基因后，含有重组质粒的菌落将呈现白色，而不是蓝色。这有助于筛选出成功插入目的基因的菌株，B正确， C、插入目的基因时，通常会破坏lacZ基因，导致lacZ基因无法正常表达，lacZ基因编码的酶能将无色染料X-gal变成蓝色，因此破坏lacZ基因后，含有重组质粒的菌落将呈现白色，C错误； D、由于质粒含有氨苄青霉素抗性基因，导入空质粒的大肠杆菌仍然能够在含有氨苄青霉素的培养基上生长，D正确。 故选C。 10．如图是利用基因工程技术培育抗除草剂作物的部分过程，其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶，且切割DNA分子后形成的末端均不同。下列说法正确的是（　　） A．图示质粒分子在Sma I切割前后分别含有0或1个游离的磷酸基团 B．培育抗除草剂作物的核心是将含bar基因的表达载体导入受体细胞 C．可选用Pst I和EcoR I切割质粒和bar基因，确保目的基因正确插入 D．利用PCR技术可从分子水平检测bar基因是否翻译出抗除草剂蛋白 【答案】C 【详解】A、质粒为环状DNA，Sma I切割后形成线性DNA，含2个游离磷酸基团，A错误； B、基因工程核心是构建基因表达载体，B错误； C、Pst I和EcoR I切割可避免质粒自身环化和目的基因反向连接，C正确； D、PCR检测目的基因是否导入，抗原-抗体杂交检测是否翻译，D错误。 故选C。 11．双元载体系统由微型质粒（含T-DNA，不含Vir区）和辅助Ti质粒（含Vir区，不含T-DNA）组成，辅助Ti质粒可使微型质粒上的T-DNA整合到受体植株细胞染色体上。某研究团队利用该系统研究了P启动子的调控活性，部分过程如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．可以将农杆菌转入双子叶植株进行研究 B．通过检测GUS基因的表达情况，可知P启动子的调控活性 C．检测发现受体植株具有卡那霉素抗性或潮霉素抗性能说明受体植株转化成功 D．辅助Ti质粒可使T-DNA整合到受体植株细胞染色体上，依靠的可能是Vir区表达产物 【答案】C 【详解】A、农杆菌转化法常用于双子叶植物，烟草属于双子叶植物，A正确； B、因为GUS基因的表达情况可检测，且与P启动子相关联，所以通过检测GUS基因的表达情况，能知晓P启动子的调控活性，B正确； C、卡那霉素抗性基因位于微型质粒的非T - DNA区域，在双元载体系统中，只有T - DNA（含P启动子、GUS基因等）会整合到受体植株染色体上，卡那霉素抗性基因不会随 T - DNA 转移到受体植株中；只有检测发现植株具有潮霉素抗性，才能说明T-DNA转移到了受体植株细胞染色体DNA上，C错误； D、辅助Ti质粒含Vir区且可使微型质粒上的T-DNA整合到受体植株细胞染色体上，依赖的可能是Vir区的表达产物，D正确。 故选C。 12．下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（    ） A．花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入受精卵中 B．PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+，以便能够激活耐高温的DNA聚合酶 C．生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择有差异 D．干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素 【答案】A 【详解】A、花粉管通道法是将重组DNA滴加到植物受粉后形成的花粉管通道内，进入卵细胞、合子或早期胚胎细胞中，A错误； B、PCR反应中，Mg²⁺是耐高温DNA聚合酶（如Taq酶）的激活剂，缓冲液中必须添加，B正确； C、乳腺生物反应器需选择泌乳期的雌性动物，而膀胱生物反应器对性别和年龄无严格要求，C正确； D、大肠杆菌通过基因工程可表达干扰素蛋白，但因其为原核生物，无法进行糖基化修饰，产物为无糖链的干扰素，D正确。 故选A。 13．如图为农杆菌转化法培育转基因抗病毒番茄植物的过程示意图，下列叙述错误的是（    ） A．过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与，可将重组质粒直接侵染植物细胞 B．过程B可用处理农杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 C．抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移 D．转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定 【答案】A 【详解】A、过程A构建重组质粒需限制酶和DNA连接酶，但重组质粒不能直接侵染植物细胞，需借助农杆菌等载体，A错误； B、Ca2+处理农杆菌可使其处于感受态，利于吸收周围DNA分子，B正确； C、农杆菌Ti质粒的T−DNA可将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上，C正确； D、通过抗病毒接种实验，观察番茄是否抗病，可鉴定培育是否成功，D正确。 故选A。 14．下图是大肠杆菌控制乳糖代谢的相关 DNA ，结构 J 调节基因编码的阻遏蛋白能与操纵基因结合，从而阻碍 RNA 聚合酶与启动子的结合，而该阻遏蛋白会与乳糖分子结合而失去活性。CAP 结合区能与被 cAMP 激活后的 CAP 蛋白结合，从而促进/RNA 聚合酶与启动子的结合，但葡萄糖能显著抑制 cAMP 的合成。启动子、操纵基因、结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 依次紧密相连。结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 共用启动子，分别编码与乳糖分解有关的酶。下列叙述不正确的是（　　） A．结构基因 Z、结构基因 Y、结构基因 A 表达时分别转录形成三条 mRNA，有各自的起始密码子和终止密码子 B．若想大量获得结构基因 Y 的表达产物，可将大肠杆菌培养在以乳糖为唯一碳源的培养基中 C．在葡萄糖、乳糖均大量存在时，人为增加细胞内 cAMP 含量也能促使结构基因 Z 正常表达 D．若调节基因发生甲基化，可能会增强大肠杆菌对乳糖的利用能力 【答案】A 【详解】A、根据题意，结构基因Z、结构基因Y、结构基因A虽然共用启动子，三个基因分别编码与乳糖分解有关的酶，因此三个基因表达时转录形成一条mRNA，但有各自的起始密码子和终止密码子，A错误； B、根据题意，阻遏蛋白与乳糖分子结合失去活性，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，从而无法阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，使得结构基因Y的表达产物增多，B正确； C、根据题意，乳糖可以促进RNA聚合酶与启动子的结合，促进基因的表达，而葡萄糖能显著抑制cAMP的合成，进而CAP结合区无法与被cAMP激活后的CAP蛋白结合，无法促进 RNA聚合酶与启动子的结合，因此人为增加细胞内cAMP含量也能促使结构基因Z正常表达，C正确； D、若调节基因中的碱基发生甲基化，可能会影响基因的转录，增强大肠杆菌对乳糖的利用能力，D正确。 故选A。 15．下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图，相关叙述正确的是（    ） A．上述技术流程属于蛋白质工程的范畴 B．通过电泳检测，可确认基因突变是否成功 C．上述过程需要人工设计核糖核苷酸片段作为引物 D．导入受体细胞后复制产生的子代 DNA 大多为突变型 【答案】A 【详解】A、蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表型性状，合成新的蛋白质，上述技术流程属于蛋白质工程的范畴，A正确； B、电泳可用于检测PCR产物或质粒大小，但确认突变需结合测序或限制性酶切分析，仅凭电泳无法直接确认突变，B错误； C、定点突变通常使用脱氧核糖核酸（DNA）作为引物，C错误； D、定点突变通常通过PCR或质粒复制实现，但子代DNA是否为突变型取决于突变效率和筛选方式，若未特别筛选，据图示过程，野生型和突变型可能相等，D错误。 故选A。 16．除草剂有效成分草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，从而扰乱生物体的正常氮代谢。但作为一种非选择性除草剂，草甘膦对农作物同样具有杀伤作用，这大大限制了其在农业生产中的应用，培育抗草甘膦作物将会解决这一难题。下列说法错误的是（    ） A．长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草抗除草剂基因频率增大，降低除草剂的效果 B．根据草甘膦的作用机理，可通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达获得抗草甘膦作物 C．可通过蛋白质工程直接替换EPSP合酶个别氨基酸，使草甘膦无法与EPSP酶结合 D．在培育抗草甘膦作物时，为避免外源基因流入杂草，最好将外源基因插入细胞质基因组 【答案】C 【详解】A、长期使用草甘膦会筛选出抗性杂草，使其基因频率增加，符合自然选择原理，A正确； B、强启动子可增强EPSP合酶基因表达，过量酶可缓解草甘膦的竞争性抑制，B正确； C、蛋白质工程需通过基因修饰间接改变蛋白质结构，而非“直接替换”氨基酸，C错误； D、细胞质基因组（如叶绿体基因）的遗传不通过花粉传播，可避免基因污染，D正确。 故选C。 17．科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜热菌，该酶的最适温度为80℃，解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是（    ） A．该胞外淀粉酶属于分泌蛋白，需经过内质网、高尔基体加工 B．在常温下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差 C．嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高 D．可以通过构建基因工程菌大量生产胞外淀粉酶 【答案】A 【详解】A、嗜热菌为原核生物，其细胞结构中不含内质网和高尔基体，分泌蛋白通过细胞膜直接分泌，无需这两种细胞器加工，A错误； B、嗜热菌生活在高温环境中，为维持细胞膜的稳定性，磷脂双分子层的流动性较差，因此在常温下，嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差，B正确； C、G-C之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例高，可提高DNA的热稳定性，C正确； D、将嗜热菌的淀粉酶基因转入工程菌（如大肠杆菌）中可实现酶的大量生产，D正确。 故选A。 18．基因工程在多个领域取得了突破性进展。下列成果中，未依赖基因工程技术的是（    ） A．通过杂交技术选育抗锈病小麦品种 B．将耐盐基因导入水稻细胞，以培育耐盐水稻 C．通过体外基因编辑治疗遗传性囊性纤维化 D．将人胰岛素基因转入大肠杆菌，使其生产胰岛素 【答案】A 【分析】基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 【详解】A、杂交技术属于传统育种方法，通过不同品种间的交配实现基因重组，未涉及体外DNA操作，A符合题意； B、将耐盐基因导入水稻需重组DNA技术，属于基因工程，B不符合题意； C、体外基因编辑直接修改DNA序列，属于基因工程范畴，C不符合题意； D、将人胰岛素基因转入大肠杆菌使其生产胰岛素，属于基因工程，D不符合题意。 故选A。 二、解答题 19．人干扰素（IFN）是机体免疫细胞产生的一类细胞因子。用白细胞生产干扰素时，每个细胞最多只能产生100~1000个干扰素分子，而用基因工程技术改造的大肠杆菌发酵生产，在1~2天内每个菌体能产生20万个干扰素分子。回答下列问题∶ (1)基因工程的一般步骤包括∶目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、 四个步骤。 (2)构建重组质粒时，需要分别对质粒和含目的基因的片段进行双酶切，双酶切的优点是 。经过酶切处理的干扰素基因与质粒在DNA连接酶作用下形成重组DNA，为了提高获得重组DNA的效率，除了考虑适宜的外界条件、目的基因和质粒的浓度和DNA连接酶活性外，还需考虑 （至少答两点）。 (3)图中四环素抗性基因的作用是 。 (4)干扰素基因在工程菌中也能合成人体所需的干扰素，说明生物界中几乎所有生物 。 (5)天然的干扰素在体外保存相当困难，为了生产出耐储存干扰素，科学家可通过蛋白质工程获得这种新药，具体流程是∶从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→ → →使用工程菌获得耐储存的干扰素。 【答案】(1)目的基因的检测与鉴定 (2) 防止质粒和目的基因的自身环化及反向连接 质粒的纯度、黏性末端的种类和长度、DNA连接酶浓度 (3)作为标记基因，筛选重组质粒 (4)都共用一套遗传密码 (5) 推测应有的氨基酸序列 找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因 【分析】图中表示利用基因工程生产人干扰素（IFN）的过程，构建基因表达载体的过程需使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶，其中四环素抗性基因为标记基因，可用于筛选重组质粒。 【详解】（1）基因工程的一般步骤包括∶目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定四个步骤。 （2）由于同种限制酶切割后形成的末端相同，会出现质粒和目的基因的自身环化及反向连接的现象，所以常常用双酶切的方法切割目的基因和质粒，以防止质粒和目的基因的自身环化及反向连接。构建重组DNA时，除了考虑适宜的外界条件、目的基因和质粒的浓度和DNA连接酶活性外，还需考虑质粒的纯度、黏性末端的种类和长度、DNA连接酶浓度。 （3）图中四环素抗性基因为标记基因，四环素抗性基因的作用是用于筛选重组质粒。 （4）干扰素基因在工程菌中也能合成人体所需的干扰素，说明生物界中几乎所有生物都共用同一套遗传密码。 （5）蛋白质工程能对蛋白质的结构进行改造，其主要步骤包括∶从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质（IFN）。 20．人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，但给心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白，会诱发颅内出血。研究表明，将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸（密码子UGU）换成丝氨酸（密码子UCU），制造出性能优异的t-PA改良蛋白，能显著降低颅内出血的副作用。某研究小组利用重叠延伸方法对t-PA基因进行定点突变，其改良过程如图1所示。回答下列问题。 (1)科学家将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于 范畴。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是 （选择正确编号并排序）。 ①t－PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t－PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。引物b中突变位点的碱基和引物c中突变位点的碱基分别为 。 (3)重叠延伸过程中，用于PCR3的是AB上链和CD下链，请在下图中  中标注两条链方向 （填“5”或“3”）。 (4)据图可知，利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，需要的引物是 ，引物的作用是 。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因 （答两点）。 (5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶 切开，才能与t-PA突变基因高效连接。 (6)mlacZ表达产物会使细胞呈黄色，使菌落呈现黄色，否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有 的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是 。 【答案】(1) 蛋白质工程 ①④②⑤③ (2)G/鸟嘌呤和C/胞嘧啶 (3) (4) 引物a和引物d 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 复性的温度过低、引物特异性不高 (5)XmaⅠ、BglⅡ (6) 新霉素 （具有新霉素抗性且)菌落呈白色 【分析】根据图示可知，通过重叠延伸PCR实现对t-PAt-PA基因的定点诱变，根据目的基因两端的黏性末端可知，目的基因和质粒应该均用BglⅡ和XmaⅠ同时切割。 【详解】（1）由题干信息可知，生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t－PA蛋白，因此属于蛋白质工程。蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能、设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，因此获得性能优良的t－PA突变蛋白的正确顺序是①t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t－PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。 （2）已知t－PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t－PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t－PA基因上链与第84位密码子对应位置发生的碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t－PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t－PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C。 （3）PCR3中AB上链和CD下链既作为模板链，又作为引物延伸子链，由于DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此两条链的方向是。 （4）利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，扩增的是完整的目的基因，两种引物的结合部位应该在目的基因的两端，应该选择引物a、d，DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。 （5）根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。 （6）在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，可以在培养基中加入新霉素，筛选出含重组质粒的大肠杆菌。由于构建基因表达载体时，mlacZ基因被破坏，故可以在该培养基上，含重组质粒的大肠杆菌可以存活且菌落呈白色。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $