专题03 基因工程和生物技术的安全性及伦理问题（6大题型必刷）（期末复习专项训练）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦基因工程全流程，以工具-操作-应用-伦理为逻辑主线，通过梯度化题型构建完整知识网络，强化科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |工具酶|16题|正误判断与识图分析结合|从限制酶/连接酶特性到酶切位点选择，构建工具理性认知| |DNA提取|15题|实验操作分析与误差判断|遵循"提取-纯化-鉴定"实验逻辑，强化操作规范性| |操作程序|23题|载体构建与筛选方案设计|以PCR/酶切为技术核心，构建"目的基因-载体-受体"操作链| |基因应用|20题|案例分析与方案评价|从生物反应器到抗逆育种，体现技术应用价值| |蛋白质工程|18题|结构改造与功能预测|基于"结构-功能"关系，培养定向改造思维| |伦理安全|15题|情境辨析与立场阐述|结合真实案例，渗透科学态度与社会责任|

专题03 基因工程和生物技术的安全性及伦理问题 题型1：DNA重组技术的基本工具 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B D B B D D B D 题号 11 12 13 14 15 答案 AC ABC BD BD ABC 16．(1) 不能 原核细胞DNA中不存在限制酶的识别序列或能被识别的序列被修饰 (2) 3 4 (3) 能，二者切割后产生的黏性末端相同，可被DNA连接酶连接 不能，重组DNA分子中无BclI识别的核苷酸序列 题型2：DNA的粗提取及鉴定 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D A C D D B B C 题号 11 12 13 14 15 答案 BCD ACD BC ABC BC 题型3：基因工程的基本操作程序 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A B B D C A C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C B BD ABD BC CD ACD AB 19．(1) 启动子a 终止子a (2) DNA分子杂交 对转基因菊花进行抗冻处理 鱼与菊花共用同一套密码子 (3)吸引农杆菌感染菊花细胞 (4)具有形成完整植株的全部遗传信息 20．(1) 磷酸二酯 HindⅢ BamHⅠ（两酶顺序可互换） (2) 耐高温的DNA聚合酶（或Taq DNA聚合酶） 3' 互补配对 (3) 复制原点 鉴别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 显微注射法 21．(1) 目的基因和质粒会发生自身环化 会破坏质粒上两个标记基因，不利于检测目的基因是否导入受体细胞 (2) 花粉管通道法 Ti质粒中的T-DNA能够转移到受体细胞中，并整合到宿主细胞的染色体DNA上 农杆菌 农杆菌的转化作用 (3)目的基因导入受体细胞后，不一定能稳定存在和表达其遗传特性，还需要进行生物个体水平上的鉴定 22．(1) DNA的半保留复制 3'端 耐高温的DNA聚合 5'端向3'端 (2) 启动子、终止子、标记基因等 Hind Ⅲ Sal Ⅰ (3) Ca2+（氯化钙） 氨苄青霉素 (4)抗原—抗体杂交 23．(1) ①④ 5′ Mun Ⅰ (2) EcoR Ⅰ和Sph Ⅰ DNA连接（酶） BD (3) Ca2+ 氨苄青霉素 (4) 寒冷 不能 题型4：基因工程的应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B C D D C D B C 题号 11 12 13 14 15 答案 BCD AB AB BCD ABC 16．(1) 限制酶、DNA连接酶 Ca2+ 一种能吸收周围环境中DNA分子 (2) RNA聚合酶 解除对启动子B的抑制 (3)绿色荧光强度 17．(1)耐高温的DNA聚合酶（或TaqDNA聚合酶） (2) RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，驱动转录 PstI、EcoRI (3)T-DNA (4) 抗原-抗体杂交 显微注射法 (5) 逆转录 启动子，终止子，标记基因 (6)5' (7)性别（或年龄） 18．(1) （外源）促性腺激素 MⅡ 获能 肝素 (2) 显微注射（利用显微注射将目的基因注入受精卵中） 受体细胞中是否含有目的基因 (3) 胚胎移植 桑葚胚或囊胚 (4) 外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后，导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能表达 转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响，且乳汁产量也不受影响 19．(1)遗传物质简单、繁殖速度快 (2)密码子具有简并性，即相同的氨基酸可能对应多个密码子，进而产生多种DNA序列 (3) RNA聚合酶 不含有 (4) XhoI和MunI 使用SalI和NheI酶切会破坏目的基因（人胰岛素基因），使用EcoRI酶切会破坏标记基因 (5)大肠杆菌为原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，无法对合成的人胰岛素进行加工 20．(1) 诱导 RNA聚合酶 (2) β-内酰胺酶基因 构建基因表达载体 Ca2+ (3) 细胞壁降解产物 调控因子 荧光蛋白(基因) 敲除野生型大肠杆菌基因组中的β-内酰胺酶基因(或抑制其表达)，(以减少该基因表达对检测信号的干扰 ) 题型5：蛋白质工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A C D A C A B D 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD BD ABD BCD ABC 16．(1) 基因表达载体的构建 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) XbaⅠ XhoⅠ 磷酸二酯键 (3) 外源DNA 1 目的基因N大小为2.3kb (4)GCU (5)香树脂醇 17．(1)②③ (2) 增强 四环素可解除TetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加 (3)D (4)观察环境中四环素浓度变化是否能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变 (5)蛋白质工程 18．(1) 蛋白质工程 基因 多肽链 密码子的简并性 (2) 引物 TaqDNA聚合酶 为PCR提供原料和能量（缺一不可） 更换移液器枪头 (3) XmaI和BglII 这两种限制酶切割产生的黏性末端与目的基因的黏性末端相同 新霉素 白色 (4) 启动子 性别或生理状态 题型6：生物技术的安全性及伦理问题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B B D D D A D A 题号 11 12 13 14 15 答案 BCD ABC ABCD BCD CD 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 基因工程和生物技术的安全性及伦理问题 题型1：DNA重组技术的基本工具 1．限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，下列说法正确的是（    ） A．DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键 B．限制酶能切割T2噬菌体和烟草花叶病毒的核酸 C．只有用相同限制酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，才能形成重组质粒 D．限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，不能剪切自身的DNA 【答案】D 【详解】A、DNA连接酶的作用是连接两个DNA片段形成磷酸二酯键，将单个核苷酸加到已有核苷酸片段上的酶是DNA聚合酶，A错误； B、限制酶只能识别并切割特定的DNA序列，烟草花叶病毒的核酸是RNA，无法被限制酶切割，B错误； C、若不同限制酶切割后产生的黏性末端互补（如同尾酶），也可分别处理目的基因和质粒，进而形成重组质粒，并非必须使用相同限制酶，C错误； D、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，原核生物自身DNA要么不含该限制酶的识别序列，要么识别序列已被甲基化修饰，因此限制酶不会剪切自身DNA，D正确。 2．某DNA片段的部分碱基序列如图所示。已知EcoRI与SmaI的识别序列及切割位点分别为5'-G↓AATTC-3'、5'-CCC↓GGG-3'。下列相关叙述正确的是（    ） 5'-ATAGAATTCGATCCCGGGATAC-3' 3'-TATCTTAAGCTAGGGCCCTATG-5' A．EcoRI与 SmaI切割该 DNA 片段后，产生的末端类型相同 B．两种限制酶切割该 DNA 片段时，断裂的化学键为氢键 C．E。 coli DNA 连接酶可连接 SmaI切割后产生的 DNA 片段末端 D．T4 DNA 连接酶连接平末端与黏性末端的效率基本相近 【答案】C 【详解】A、EcoRⅠ切割后产生黏性末端，SmaⅠ切割后产生平末端，二者产生的末端类型不同，A错误； B、限制酶可识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，两种限制酶切割该DNA片段时断裂的化学键为磷酸二酯键，B错误； C、E。coli DNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，也可连接SmaⅠ切割后产生的平末端，C正确； D、T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，但连接平末端的效率相对较低，与连接黏性末端的效率存在明显差异，D错误。 3．以下是限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是（　　） ①② A．以上DNA片段是由2种限制酶切割后产生的 B．①②两个黏性末端，可以用DNA连接酶连接 C．限制酶将一个DNA分子切成两个片段，断开2个磷酸二酯键 D．E．coli DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端 【答案】B 【详解】A、据图可知，形成①的限制酶识别序列为5′−CTGCAG−3′，形成②的限制酶识别序列为5′−GACGTC−3′，这两种酶是不同的限制酶，A正确； B、①的黏性末端为5′−TGCA−3′，②的黏性末端为5′−ACGT−3′，并不相同，所以不可以用DNA连接酶直接连接，B错误； C、限制酶切割双链 DNA 时，每条链各断开 1 个磷酸二酯键，将一个 DNA 分子切成两个片段，总共断开2个磷酸二酯键，C正确； D、E. coli DNA 连接酶（大肠杆菌 DNA 连接酶）主要连接黏性末端，也可以连接平末端，D正确。 4．利用基因工程赋予生物以新的遗传特性，或创造出更符合人类需要的生物产品时，需要使用多种工具酶，有4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定核苷酸序列 B．用限制酶SmaI和EcoRV切割后产生的均为平末端 C．DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键 D．含有1个EcoRI识别位点的环状DNA，被EcoRI切割后可形成2个DNA片段 【答案】D 【详解】A、限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定核苷酸序列，并在特定位点切割 DNA，A正确； B、Sma I：识别序列是CCCGGG，切割位点在CCC和GGG之间，切割后两条链的末端是齐平的，产生平末端。 EcoR V：识别序列是GATATC，切割位点在中间的AT之间，切割后两条链的末端也是齐平的，同样产生平末端，B正确； C、DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，使得目的基因和质粒相连，C正确； D、对于环状 DNA 分子（如质粒），  若含有1 个某限制酶的识别位点，被该酶切割后，环状 DNA 会被打开，形成1 个线性 DNA 片段，D错误。 5．基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法正确的是（　　） A．黏性末端之间的碱基互补配对需要DNA连接酶催化 B．T4 DNA连接酶只能催化双链DNA片段之间相连 C．天然的Ti质粒可直接作为植物基因工程的载体 D．常用抗生素合成基因来筛选导入重组DNA分子的细胞 【答案】B 【详解】A、黏性末端的碱基互补配对依靠碱基间的氢键自发形成，不需要DNA连接酶催化，DNA连接酶的作用是催化相邻DNA片段间磷酸二酯键的形成，A错误； B、T4 DNA连接酶的作用底物为双链DNA片段，既可以连接双链DNA的黏性末端，也可以连接平末端，无法催化单链DNA片段连接，因此只能催化双链DNA片段之间相连，B正确； C、天然Ti质粒结构复杂，含有多余序列甚至致瘤相关序列，不符合基因工程载体的要求，需要经过人工改造后才能作为植物基因工程的载体，不能直接使用，C错误； D、筛选导入重组DNA分子的细胞时，常用抗生素抗性基因作为标记基因，依靠抗性基因使受体细胞在含抗生素的培养基上存活以完成筛选，并非使用抗生素合成基因，D错误。 6．透明质酸是一种应用广泛的黏多糖，透明质酸合成酶在透明质酸的合成中发挥重要作用。透明质酸合成酶基因H上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”，某限制酶可对该段序列进行识别和切割，则该限制酶识别的核苷酸序列最可能为（    ） A．—TCTCGA— B．—CTCGAG— C．—CGAGCG— D．—TCGAGC— 【答案】B 【详解】该核苷酸序列“—ATCTCGAGCGGG—”的互补序列为“—TAGAGCTCGCCC—”，限制酶切割DNA需两条链都有识别位点（即识别片段两条链序列成倒序），若选—TCTCGA—片段，则另一互补链上（从右到左）应该含有—AGAGCT—，互补链上不存在该序列片段，不能选该片段；若选—CTCGAG—片段，则另一互补链上（从右到左）应该含有—CTCGAG—，互补链上存在该序列片段，能选该片段；若选—CGAGCG—片段，则另一互补链上（从右到左）应该含有—GCTCGC—，互补链上不存在该序列片段，不能选该片段；若选—TCGAGC—片段，则另一互补链上（从右到左）应该含有—AGCTCG—，互补链上不存在该序列片段，不能选该片段，综上分析可知，对该序列进行切割的限制酶识别的核苷酸序列最可能为—CTCGAG—，B正确，ACD错误。 7．如图所示三个DNA片段依次表示EcoR I、BamH I和Sau3A Ⅰ三种限制酶的识别序列与切割位点。下列有关叙述错误的是（　　） A．三种限制酶切割产生的末端的长度大小相同 B．这三种限制酶切割后形成的都是黏性末端 C．图中的DNA片段被EcoR I切割后，会增加两个游离的磷酸基团 D．BamH I和Sau3A Ⅰ切割DNA片段形成的末端不能彼此连接 【答案】D 【详解】AB、根据题图并结合三种限制酶的切割位点可知，这三种限制酶切割后形成的都是黏性末端，且长度大小相同，A、B正确； C、图中的DNA片段被EcoR Ⅰ切割后，会断裂两个磷酸二酯键，从而增加两个游离的磷酸基团，C正确； D、用BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割DNA片段会形成相同的黏性末端，故BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割DNA片段形成的末端能按照碱基互补配对彼此连接，D错误。 8．限制酶BbsⅠ的识别序列为5′-GAAGAC-3′，但切割位点在该序列下游两个碱基之后（如图，N表示任一碱基）。经BbsⅠ切割后会产生含4个碱基的黏性末端，相关说法正确的是（　　） A．经BbsⅠ酶切产生的黏性末端理论上最多有48种 B．BbsⅠ酶是从两端降解DNA的，因此它不是核酸内切酶 C．识别序列的下游碱基序列不同，则产生的黏性末端不同 D．将BbsⅠ酶切后的DNA片段进行连接，重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列 【答案】D 【详解】A、限制酶识别序列是固定的5'-GAAGAC-3'，切割后产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的，但黏性末端只有4个碱基，每个碱基有4种可能（A、T、C、G），所以理论上最多有4⁴种，A错误； B、限制酶的作用是在DNA分子内部特定的位点进行切割，而不是从两端降解DNA，B错误； C、BbsⅠ的切割位点在识别序列下游两个碱基之后，产生的黏性末端是由识别序列下游的碱基决定的，但如果下游不同的碱基序列切割后产生的互补序列是相同的，黏性末端也会相同。比如不同的序列切割后可能都产生5'-NNNN-3'的黏性末端（N为任意碱基），只要互补就能配对，C错误； D、因为BbsⅠ切割后，识别序列被切开，连接的时候是黏性末端之间进行连接，重组后的DNA可能不再具有完整的5'-GAAGAC-3'识别序列，D正确。 9．限制酶是基因工程中必需的工具之一，图1表示几种限制酶的识别序列和切割位点，图2表示限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列说法正确的是（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 BamHⅠ 5＇-G＇GATCC-3＇ Sau3AⅠ 5＇-＇GATC-3＇ BglⅡ 5＇-A＇GATCT-3＇ 图1 ①5＇-CTGCA3＇ 3＇-G ②5＇-G 3＇-CTGCA5＇ 图2 A．利用BamHⅠ和BglⅡ切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能被BamHⅠ切割 B．分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割果蝇基因组DNA，前者得到的片段往往多于后者 C．用DNA连接酶连接①②两个片段形成的DNA序列是 D．可利用DNA聚合酶将①②两个片段的黏性末端补平 【答案】B 【详解】A、BamHⅠ和BglⅡ切割产生的黏性末端相同，连接后形成的序列为-GGATCT-（或-AGATCC-），不再是BamHⅠ的识别序列GGATCC，因此无法被BamHⅠ切割，A错误； B、Sau3AⅠ的识别序列为4个碱基（GATC），BamHⅠ的识别序列为6个碱基（GGATCC），识别序列越短，在基因组DNA中出现频率越高，酶切位点越多，切割得到的片段数越多，因此前者得到的片段往往多于后者，B正确； C、DNA双链反向平行，若上链按5'→3'方向写为-CTGCAG-，则下链按5'→3'方向写应为-CTGCAG-，选项中下链写为-GACGTC-（默认5'→3'方向）不符合双链反向平行的特点，C错误； D、DNA聚合酶的功能是将单个脱氧核苷酸添加到已有核酸片段的3'端，需要模板链，①②为3'突出的黏性末端，无法用DNA聚合酶补平，D错误。 10．下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是（　　） A．DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 【答案】D 【详解】A、酶均具有专一性的催化特点，DNA连接酶虽然不识别特定的脱氧核苷酸序列，但只能催化DNA片段之间磷酸二酯键的形成，部分DNA连接酶还只能催化黏性末端的连接，仍具有专一性，A错误； B、天然质粒通常缺少标记基因、合适的限制酶切割位点等载体必备的结构，需要经过人工改造后才能作为载体将目的基因送入受体细胞，B错误； C、噬菌体的宿主是细菌，一般作为原核生物基因工程的载体，动物基因工程常用动物病毒作为载体，C错误； D、获取目的基因时需要在目的基因的上下游各进行1次切割，共切割2次；限制酶切割双链DNA时，每切割1次会断裂2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，因此切割2次共产生4个游离的磷酸基团，D正确。 11．限制酶是基因工程中必需的工具之一，下图表示六种限制酶的识别序列及切割位点。下列说法错误的是（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 限制酶 识别序列和切割位点 BamH I 5'-G↓GATCC-3' Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3' Sau3 A I 5'-↓GATC-3' Kpn I 5'-GGTAC↓C-3' Acc65 I 5'-G↓GTACC-3' EcoR I 5'-G↓AATTC-3' A．限制酶、DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键，解旋酶和DNA连接酶均作用于氢键 B．分别用Sau3A Ⅰ和Bgl Ⅱ切割同一种随机序列DNA，前者得到的片段数往往多于后者 C．Acc65 Ⅰ和Kpn Ⅰ切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能重新被Kpn Ⅰ切割 D．BamH I和Sau3A I切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能重新被Sau3 A I切割 【答案】AC 【详解】A、限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶均作用于磷酸二酯键，解旋酶作用于氢键，A错误； B、Sau3A I识别序列为4个碱基，而Bgl II识别序列为6个碱基，而且Sau3A I也能识别Bgl II识别的序列，因此分别用Sau3A I和Bgl II切割随机序列DNA，前者得到的片段数往往多于后者，B正确； C、Acc65 I和KpnI切割形成的黏性末端序列无法配对，而且磷酸端(5'端)也不能与磷酸端(5'端)连接，既然不能连接也就不存在重新切 割，C错误； D、BamH I和Sau3A I切割形成的末端，可以相互连接，连接形成的DNA序列中还存在Sau3A I的识别序列和切割位点，故能再被Sau3A I切割，D正确。 12．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用a酶切割，把得到的产物用b酶切割，得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。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） 2100；1400；1000；500 1900；200；800；600；1000；300；200 A．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列均为3个 B．仅用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子 C．a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割 D．用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒，一定能得到4种切割产物 【答案】ABC 【详解】A、a酶可以把原有DNA切成4段，说明该DNA分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个，b酶把大小是2100bp的DNA切成大小分别为1900bp和200bp两个片段，把大小是1400bp的DNA切成大小分别为800bp和600bp两个片段，把大小是500bp的DNA切成大小分别为200bp和300bp两个片段，且a酶和b酶的识别位点不同，说明b酶的识别序列有3个，A正确； B、DNA分子是双链结构，限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需断裂两个磷酸二酯键消耗两个水分子，该DNA分子含有a酶的3个识别位点，因此用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子，B正确； C、限制酶具有特异性，由图可以看出a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割，C正确； D、质粒是环状DNA分子，与线性DNA相同碱基序列的质粒含有3个a酶的切割位点，则其被a酶切割后可以得到3种切割产物，而不是4种，D错误。 13．微生物DNA分子中腺嘌呤会被甲基化酶修饰，腺嘌呤的甲基化会影响不同限制酶的切割情况，下表是腺嘌呤甲基化前后某些限制酶切割的情况。下列叙述错误的是（　　） 限制酶 识别序列 甲基化前 甲基化后 Taq Ⅰ 5′-T↓CGA-3′ 切割 不切割 Dpn Ⅰ 5′-GA↓TC-3′ 不切割 切割 Cla Ⅰ 5′-AT↓CGAT-3′ 切割 不切割 BamH I 5′-G↓GATCC-3′ 切割 切割 A．DNA腺嘌呤甲基化可能导致限制酶切割的特异性降低 B．限制酶Cla Ⅰ所识别的酶切位点，也能被限制酶Taq Ⅰ识别并切割 C．用表格中四种限制酶分别处理同一DNA片段，甲基化后可被切割的位点总数，不一定比甲基化前少 D．限制酶切割的特异性由其识别的碱基序列决定，与碱基修饰无关 【答案】BD 【详解】A、DNA腺嘌呤的甲基化属于表观遗传修饰，腺嘌呤甲基化会改变限制酶的切割结果，因而可能导致限制酶切割的特异性降低，A正确； B、限制酶ClaⅠ的识别序列为5'-ATCGAT-3'，该序列中包含TaqⅠ的识别序列5'-TCGA-3'，因此，正常情况下，限制酶Cla Ⅰ所识别的酶切位点，也能被限制酶Taq Ⅰ识别并切割，但甲基化之后可能不会被Taq Ⅰ切割，B错误； C、若处理的DNA片段仅含DpnⅠ的识别位点，甲基化前DpnⅠ无法切割，甲基化后可正常切割，此时甲基化后可被切割的位点总数多于甲基化前，因此总数不一定比甲基化前少，C正确； D、由表格可知，TaqⅠ、DpnⅠ、ClaⅠ对相同碱基序列的切割情况随腺嘌呤甲基化发生改变，说明限制酶切割的特异性不仅和识别的碱基序列有关，也与碱基修饰有关，D错误。 14．下列有关基因工程工具的叙述，正确的是（    ） A．一种限制性内切核酸酶只能识别某种特定的核糖核苷酸序列 B．E.coli DNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接 C．限制性酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶 D．埃博拉病毒（RNA病毒）不可以作为基因工程的载体 【答案】BD 【详解】A、每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点进行切割，A错误； B、根据酶的来源不同，DNA连接酶分为两类：E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，这二者都能连接黏性末端，B正确； C、限制酶、DNA连接酶和质粒是基因工程常用的工具，其中限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，C错误； D、埃博拉病毒是RNA病毒，且对受体细胞可能有害，不安全，因此不能直接作为基因工程的载体，D正确。 15．下列有关基因工程的工具的叙述，错误的是（　　） A．DNA 连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 【答案】ABC 【详解】A、DNA连接酶对“缝合”的DNA序列没有特异性识别要求，只要两个DNA片段的末端能碱基互补配对（或为平末端），即可催化连接，酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，DNA连接酶只能催化双链DNA片段之间磷酸二酯键的形成，不能催化RNA、单链DNA的连接，这体现了它的催化专一性，A错误； B、作为基因工程的载体，必须具备多个限制酶切割位点、标记基因、能在受体细胞中稳定复制、对受体细胞无害等条件。天然质粒往往不满足全部要求，必须经过人工改造后才能作为载体使用，不能直接用于基因工程，B错误； C、噬菌体是专门侵染细菌的病毒，其衍生物通常作为原核生物（如大肠杆菌）基因工程的载体；动物基因工程的常用载体是动物病毒（如腺病毒、逆转录病毒），噬菌体无法侵染动物细胞，不能作为动物基因工程的载体，C错误； D、DNA为双链结构，限制酶切割1次双链DNA，会断开2个磷酸二酯键，产生1个切口，释放2个游离的磷酸基团。要获取一个目的基因，需要在目的基因的两侧各切割1次（共切割2次），产生2个切口，因此共产生2×2=4个游离的磷酸基团，D正确。 16．BamHI和BclI是两种限制酶，其识别序列及切割位点如表所示。探究下列问题： 限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ 识别序列及切割位点 (1)限制酶_______（填“能”或“不能”）切割原核细胞自身的DNA，推测其理由是________。 (2)若某链状DNA分子中含有两个BamHI的识别序列，该DNA分子将被BamHI切成_______个片段，共断裂________个磷酸二酯键。 (3)科学家利用BamHI切割某DNA分子获得目的基因片段，同时用BclI切割质粒，两者切割后产生的黏性末端能不能被DNA连接酶连接，作出判断并说明理由_______。若能连接，则获得的重组DNA分子能不能被BclI再次切割，作出判断并说明理由________。 【答案】(1) 不能 原核细胞DNA中不存在限制酶的识别序列或能被识别的序列被修饰 (2) 3 4 (3) 能，二者切割后产生的黏性末端相同，可被DNA连接酶连接 不能，重组DNA分子中无BclI识别的核苷酸序列 【详解】（1）限制酶能切割外源DNA， 但不能切割原核细胞自身的DNA，其可能的原因是原核细胞DNA中不存在限制酶的识别序列或能被识别的序列被修饰。 （2）若某链状DNA分子中含有两个BamHⅠ的识别序列，若用限制酶BamHⅠ识别并切割，则该DNA分子将被切成3个片段，每个识别序列被切割的过程中会断裂2个磷酸二酯键，共断裂4个磷酸二酯键。 （3）BamHⅠ和BclⅠ切割后产生的黏性末端相同，均为5'-CTAG-3'，可见这两种限制酶切割产生的黏性末端能被DNA连接酶连接。连接后，碱基序列为5'-GGATCA-3'或5'-TGATCC-3'，重组DNA分子中无BclⅠ识别的核苷酸序列，因此不能被BclⅠ再次切割。 题型2：DNA的粗提取及鉴定 1．下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A．菜花、猪肝、酵母菌均可作为DNA粗提取的实验材料 B．提取DNA时，可加入等体积的、预冷的酒精使DNA析出 C．实验中若将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 D．在室温条件下，粗提取的DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色 【答案】D 【详解】A、DNA粗提取的实验材料需要含有较多DNA，菜花、猪肝、酵母菌均为具有细胞结构的生物，含有大量DNA，均可作为该实验的材料，A正确； B、DNA不溶于酒精，而细胞中的部分蛋白质等杂质可溶于酒精，加入等体积预冷的酒精既可以促进DNA析出，还能降低相关酶活性减少DNA降解，B正确； C、研磨液中含有可瓦解细胞膜的洗涤剂、促进DNA溶解的NaCl等成分，若更换为蒸馏水，细胞膜难以破裂，DNA释放量和溶解量均减少，会导致DNA提取效率降低，C正确； D、粗提取的DNA与二苯胺试剂反应需要在沸水浴加热的条件下才会呈现蓝色，室温条件下不会发生显色反应，D错误。 2．在DNA提取过程中应尽量避免导致DNA断裂和降解的各种因素，以保证DNA的完整性。下列操作与保证DNA完整性无关的是（　　） A．将洋葱切碎后再充分研磨 B．在上清液中加入预冷的酒精溶液 C．滤液在4℃冰箱中放置几分钟后再取上清液 D．加入酒精后用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌 【答案】A 【详解】A、将洋葱切碎后充分研磨的目的是破坏细胞结构，使细胞内的DNA充分释放，该操作与保证DNA完整性无关，符合题意，A正确； B、预冷的酒精溶液可抑制DNA酶活性，减少DNA被降解的概率，同时降低DNA溶解度使其析出，有利于保证DNA完整性，不符合题意，B错误； C、4℃低温环境可抑制DNA酶活性，避免DNA被降解，有利于保证DNA完整性，不符合题意，C错误； D、沿一个方向轻轻搅拌可避免剧烈搅拌造成DNA分子机械断裂，保证DNA的完整性，不符合题意，D错误。 3．某实验小组以洋葱鳞片叶为材料，进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，实验步骤参照教材设计。下列相关叙述错误的是（　　） A．研磨洋葱时，加入适量的研磨液有利于充分释放DNA B．利用纱布过滤研磨液，可以去除一些颗粒较大的杂质 C．向研磨液离心后得到的上清液中加入预冷的酒精溶液可以获得粗提取的DNA D．将粗提取的含DNA的丝状物加到二苯胺试剂中，经沸水浴后会呈现蓝色 【答案】D 【详解】A、研磨液中的洗涤剂可瓦解细胞膜，NaCl可溶解DNA，加入适量研磨液有利于细胞破裂，充分释放DNA，A正确； B、纱布孔径较小，过滤研磨液时，颗粒较大的细胞碎片等杂质无法通过纱布被截留，可去除这类杂质，B正确； C、DNA不溶于酒精，预冷的酒精还能抑制DNA酶活性，减少DNA降解，加入后DNA会以白色丝状物形式析出，可获得粗提取的DNA，C正确； D、二苯胺鉴定DNA时，需先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂经沸水浴才会呈现蓝色，直接将DNA丝状物加到二苯胺试剂中无法发生显色反应，D错误。 4．有关DNA粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定的实验叙述，错误的是（    ） A．提取到的白色丝状物直接与一定浓度的二苯胺溶液混合，沸水浴5min后变蓝 B．设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能 C．电泳实验中待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳 D．琼脂糖凝胶中加入核酸染料，便于在紫外灯下检测扩增产物 【答案】A 【详解】A、提取到的白色丝状物为粗提取的DNA，需要先溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合后沸水浴加热，才能出现蓝色反应，直接将丝状物与二苯胺混合，DNA未溶解无法充分与二苯胺反应，不会变蓝，A错误； B、二苯胺鉴定DNA的实验中，设置不加DNA仅加二苯胺的对照组，可排除二苯胺试剂自身或溶剂受热变蓝的无关变量干扰，保证实验结果的科学性，B正确； C、电泳实验中指示剂的迁移速率较快，待其前沿接近凝胶边缘时停止电泳，可避免待分离的DNA片段跑出凝胶，影响实验结果，C正确； D、核酸染料可与DNA结合，在紫外光照射下会发出荧光，因此琼脂糖凝胶中加入核酸染料后，可在紫外灯下直观检测到扩增的DNA产物，D正确。 5．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（　　） A．提取DNA可选用新鲜的菠菜、洋葱、猪肝等作为实验材料 B．仅设置一个对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 C．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 D．鉴定过程中DNA双螺旋结构发生改变 【答案】C 【详解】A、新鲜菠菜、洋葱为植物细胞，猪肝为动物细胞，三者细胞内DNA含量均较高，适合作为提取DNA的实验材料，A正确； B、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，B正确； C、离心研磨液是为了加速不溶物的沉淀，DNA位于上清液中，C错误； D、鉴定DNA时需进行沸水浴加热，高温会使DNA的双螺旋结构解开发生变性，因此其双螺旋结构发生改变，D正确。 6．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．实验材料可以选择新鲜洋葱、菠菜、猪肝、牛的成熟红细胞等 B．可利用DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精的原理初步分离DNA和蛋白质 C．将研磨液离心后，取沉淀物放入烧杯中，然后进行下一步的提取 D．粗提取的DNA与二苯胺试剂混匀后，需要进行沸水浴加热，冷却后观察颜色变化 【答案】D 【详解】A、牛是哺乳动物，其成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，几乎不含DNA，不能作为该实验的材料，A错误； B、DNA不溶于酒精，蛋白质可溶于酒精，利用该原理能析出DNA，初步分离DNA和蛋白质，B错误； C、研磨液离心后，DNA溶解在上清液中，沉淀物为细胞残渣等杂质，应取上清液进行后续提取操作，C错误； D、DNA与二苯胺试剂的显色反应需沸水浴加热条件，反应后冷却才能观察到蓝色现象，D正确。 7．图1、2表示洋葱DNA的粗提取和鉴定的部分过程，下列叙述错误的是（　　） A．试剂甲是体积分数为95%的预冷酒精 B．试管1作为对照，加入的溶液b为2 mol·L-1的NaCl溶液 C．加入试剂甲后，静置2~3 min可析出白色丝状DNA D．试剂乙为斐林试剂，在沸水浴条件下与DNA反应呈蓝色 【答案】D 【详解】A、DNA不溶于体积分数为95%的预冷酒精，而细胞中的杂质可溶于酒精，因此常用预冷的95%酒精提纯DNA，试剂甲就是该酒精溶液，A正确； B、图2中试管1作为空白对照，实验组试管2是含DNA的2mol·L−1的NaCl溶液，因此对照组试管1加入的溶液b为不含DNA的2mol·L−1的NaCl溶液，遵循单一变量原则，B正确； C、DNA不溶于冷酒精，加入酒精静置2~3min后，会析出白色丝状的DNA，C正确； D、鉴定DNA的试剂乙是二苯胺试剂，沸水浴条件下二苯胺与DNA反应呈现蓝色，D错误。 8．以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验，相关叙述正确的是（　　） A．用二苯胺试剂鉴定DNA时，进行沸水浴5分钟后立即观察颜色变化 B．向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，有利于DNA析出 C．粗提取的DNA(白色丝状物)在2mol/L的NaCl溶液溶解度较低 D．可将洋葱换成哺乳动物家兔的血液进行该实验 【答案】B 【详解】A、用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴5分钟后需要待试管冷却后再观察，冷却后蓝色显色现象更清晰，A错误； B、DNA不溶于酒精，蛋白质等杂质可溶于酒精，因此，向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，有利于DNA析出，B正确； C、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在2mol/L的NaCl溶液中溶解度很高，C错误； D、家兔是哺乳动物，其成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，几乎不含DNA，无法作为该实验的材料，D错误。 9．进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时，下列步骤的操作不合理的是（　　） A．研磨：将材料切碎放入研钵并加入研磨液充分研磨 B．过滤：将研磨液倒入离心管离心后取沉淀物 C．析出：用玻璃棒在酒精溶液中沿一个方向搅拌 D．鉴定：分为两组，一组作为空白对照 【答案】B 【详解】A、将生物材料切碎后加入研磨液充分研磨，研磨液可破坏细胞结构，使细胞内的DNA释放出来，操作合理，A正确； B、研磨液中的DNA溶解在液体中，细胞碎片等不溶性杂质会在离心后形成沉淀物，因此离心后应取含有DNA的上清液，而非沉淀物，B错误； C、DNA不溶于酒精，在酒精溶液中沿一个方向缓慢搅拌，可避免DNA分子断裂，便于DNA絮状物缠绕在玻璃棒上完成析出，操作合理，C正确； D、DNA用二苯胺试剂鉴定时，设置不加DNA的空白对照组，可排除无关变量的干扰，使实验结果更有说服力，操作合理，D正确。 10．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．可选择新鲜洋葱、香蕉、菜花或猪肝等作为材料粗提取DNA B．滤液沉淀过程中放在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C．鉴定DNA时将丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热 D．加入冷却的酒精后可用玻璃棒沿一个方向搅拌滤液进而获得DNA 【答案】C 【详解】A、新鲜洋葱、香蕉、菜花、猪肝的细胞中都含有大量DNA，均可作为粗提取DNA的实验材料，A正确； B、4℃低温条件下DNA酶活性被抑制，可避免DNA被降解，因此滤液沉淀过程放在4℃冰箱中进行，B正确； C、鉴定DNA时需先将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴加热，直接将丝状物加入二苯胺试剂中，DNA无法充分溶解参与反应，C错误； D、DNA不溶于冷却的酒精，沿一个方向搅拌可避免DNA丝状物断裂，便于收集析出的DNA，D正确。 11．用新鲜菜花进行DNA 的粗提取与鉴定实验，研磨获得组织匀浆，匀浆经离心处理后取上清液开展后续操作。下列有关叙述正确的是（    ） A．哺乳动物新鲜血液取材便捷，常作为提取DNA的优质实验材料 B．向上清液中加入等体积预冷的95%酒精，可使DNA析出实现初步分离 C．将析出的DNA粗提物溶于2mol/LNaCl溶液，可降低 DNA的析出损耗 D．向溶解后的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后可观察到蓝色反应 【答案】BCD 【详解】A、哺乳动物新鲜血液中含量最多的血细胞为成熟红细胞，其无细胞核与线粒体，几乎不含DNA，无法作为提取DNA的优质实验材料，A错误； B、DNA不溶于预冷的95%酒精溶液，而蛋白质等杂质可溶于该浓度酒精，向上清液中加入等体积预冷的95%酒精，能使DNA析出并与杂质分离，实现DNA的初步提纯，B正确； C、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高，将析出的DNA粗提物溶于该浓度的NaCl溶液，可减少DNA因析出造成的损耗，为后续的鉴定操作提供适宜的溶液环境，C正确； D、二苯胺试剂可与DNA发生显色反应，该反应需要在沸水浴的条件下进行，向溶解后的DNA溶液中加入二苯胺试剂，经沸水浴处理后可观察到溶液变为蓝色，D正确。 12．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的分析，正确的是（    ） A．可选择鸡的成熟的红细胞作为提取细胞中DNA的材料 B．研磨液在4℃下静置，主要目的是降低DNA分子的溶解度 C．在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可避免DNA分子的断裂 D．粗提取得到的白色丝状物中仍含有蛋白质等杂质 【答案】ACD 【详解】A、鸡的成熟红细胞含有细胞核，可作为提取DNA的材料，A正确； B、研磨液在4℃下静置的主要目的是抑制DNA酶的活性，避免DNA被降解，同时促进杂质沉淀，并非降低DNA的溶解度，B错误； C、加入预冷酒精后轻缓搅拌，可减少对DNA分子的机械损伤，避免DNA分子断裂，便于收集完整的DNA丝状物，C正确； D、粗提取得到的白色丝状物主要是DNA，但由于实验过程中不能完全去除其他杂质，所以仍含有蛋白质等杂质，D正确。 13．下面有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A．新鲜的洋葱、香蕉、菠菜、猪血、猪肝都是理想的实验材料 B．洋葱研磨液用纱布过滤后可以经离心后取上清液 C．向上清液中加入预冷的体积分数为95%的酒精是为了析出DNA D．向收集的丝状物中直接加入二苯胺试剂，溶液会呈现出蓝色 【答案】BC 【详解】A、新鲜的洋葱、香蕉、菠菜属于植物材料，含有DNA，可以作为实验材料；但猪血中的红细胞没有细胞核，几乎不含DNA，猪肝虽然含有DNA，但动物材料中的蛋白质、脂肪等杂质较多，不是理想的实验材料，A错误； B、洋葱研磨液用纱布过滤后，滤液中含有DNA、蛋白质等成分，离心后，密度较小的上清液中含有较多的DNA，因此可以取上清液继续后续操作，B正确； C、DNA不溶于预冷的体积分数为95%的酒精，而蛋白质等杂质可以溶于其中，所以向上清液中加入预冷的体积分数为95%的酒精能够析出DNA，同时低温还能抑制DNA酶的活性，减少DNA的降解，C正确； D、用二苯胺鉴定DNA时，需要将DNA丝状物溶解在NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，然后进行水浴加热，溶液才会呈现蓝色，直接加入二苯胺试剂无法完成鉴定，D错误。 14．某小组以香蕉为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验，其步骤为：研磨→过滤→析出→鉴定。下列说法正确的是（　　） A．研磨液中NaCl的作用是溶解DNA B．可选择将香蕉研磨液离心后获取上清液进行后续操作 C．在“析出”操作中使用未经过预冷的酒精溶液会导致DNA的粗提取量减少 D．在“鉴定”操作中观察到蓝色越深，说明DNA纯度越高 【答案】ABC 【详解】A、研磨液中加入NaCl可提供离子环境，使DNA溶解于溶液中（因DNA在盐溶液中溶解度较高），A正确； B、将香蕉研磨液离心后获取上清液（含DNA）进行后续操作，符合实验流程，B正确； C、“析出”时需用预冷的酒精（低温降低DNA溶解度），未预冷的酒精中DNA溶解度下降不显著，导致DNA析出量减少，C正确； D、二苯胺试剂与DNA反应呈蓝色，但蓝色深浅仅反映DNA总量，无法直接说明纯度（纯度需通过杂质含量判断），D错误。 15．下列关于DNA的粗提取与鉴定实验，说法错误的是（　　） A．鸡血、猪肝等动物细胞可作为实验材料提取DNA，但方法可能有所不同 B．将洋葱研磨液过滤到烧杯中，需要在4℃冰箱放置几分钟，再弃上清液 C．利用DNA溶于酒精但某些蛋白质不溶于酒精的原理可以分离DNA和蛋白质 D．将粗提取的DNA（白色丝状物）溶解在2mol/L的NaCl溶液中用来进行鉴定 【答案】BC 【详解】A、鸡血细胞含有细胞核，适合提取DNA；猪肝细胞需更充分破碎，方法有所不同，A正确； B、洋葱研磨液过滤后应保留含DNA的上清液，B错误； C、DNA不溶于冷酒精，而某些蛋白质可溶，C错误； D、DNA在2mol/L NaCl中溶解度较高，溶解后可用二苯胺试剂鉴定，D正确。 故选BC。 题型3：基因工程的基本操作程序 1．科研人员利用含氨苄青霉素抗性基因（AmpR）和四环素抗性基因（TetR）的质粒构建基因表达载体，质粒上各限制酶的酶切位点如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．用ScaI酶切质粒，会同时破坏两个标记基因的结构 B．用SalI酶切后构建的重组质粒，可在含氨苄青霉素的培养基中筛选出导入质粒的菌落 C．该质粒上的两个标记基因，均只含有一个限制酶的酶切位点 D．用PvuI酶切后，质粒的两个标记基因均会失去原有的生物学功能 【答案】B 【详解】A、ScaⅠ的酶切位点仅位于Ampᴿ内部，只会破坏氨苄青霉素抗性基因，不会破坏四环素抗性基因，A错误； B、SalI的酶切位点位于Tetᴿ内部，用SalI酶切构建重组质粒时，Tetᴿ因插入目的基因被破坏，而Ampᴿ结构完整未受影响，因此导入质粒（包括空质粒和重组质粒）的菌落均可在含氨苄青霉素的培养基中生长，可通过该培养基筛选出导入质粒的菌落，B正确； C、该质粒中Ampᴿ含有PvuⅠ和ScaⅠ两个酶切位点，Tetᴿ含有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ三个酶切位点，并非均只含一个酶切位点，C错误； D、PvuⅠ的酶切位点仅位于Ampᴿ内部，只会使氨苄青霉素抗性基因失活，四环素抗性基因仍保持原有功能，D错误。 2．大肠杆菌的pBR322质粒常用于重组质粒的构建，该质粒上限制酶识别位点如图1所示。受体菌可能导入重组质粒或pBR322质粒，需要在培养基中添加抗生素进行初筛和复筛。将初筛培养基上的菌落原位影印（将菌落按原有位置影印到另一培养基上）到复筛培养上培养，1～6表示菌落，结果如图2所示。下列有关分析正确的是（　　） A．若目的基因和pBR322质粒用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，则初筛培养基要添加四环素 B．若目的基因和pBR322质粒用BclⅠ、HindⅢ切割，则复筛培养基要添加氨苄青霉素 C．若目的基因和pBR322质粒用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，则菌落3、4、6导入的是重组质粒 D．若目的基因和pBR322质粒用BclⅠ、HindⅢ切割，则菌落1、2、5导入的是pBR322质粒 【答案】B 【详解】A、用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，四环素抗性基因失去效应，初筛应添加氨苄青霉素，复筛应添加四环素，A错误； B、用BclⅠ、HindⅢ切割，氨苄青霉素抗性基因失去效应，四环素抗性基因正常，初筛应添加四环素，复筛应添加氨苄青霉素，B正确； C、用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，复筛时四环素培养基上死亡的是重组质粒菌落，即菌落3、4、6导入的是pBR322质粒，而非重组质粒，C错误； D、用BclⅠ、HindⅢ切割，复筛时氨苄青霉素培养基上存活的菌落3、4、6是导入pBR322质粒菌落，菌落1、2、5是导入重组质粒菌落，D错误。 3．某环状DNA上具有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别位点，该DNA经限制酶Ⅰ切割后得到1400bp（bp指DNA长度单位）的一个DNA片段，该DNA经限制酶Ⅱ切割后会得到长度分别为1000bp和400bp的两个片段，经限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ共同切割后会得到长度分别为600bp和400bp的片段。下列相关叙述正确的是（　　） A．限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ在该DNA上的识别位点不同，但其形成的末端可能通过DNA连接酶相连 B．有的限制酶能切割烟草花叶病毒的核酸 C．该DNA具有两个游离的磷酸基团 D．作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 【答案】A 【详解】A、若限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ为同尾酶，二者识别位点不同，但切割后可产生互补的黏性末端，其形成的末端可以通过DNA连接酶相连，A正确； B、限制酶的作用底物是DNA，烟草花叶病毒的核酸为RNA，限制酶无法切割RNA，B错误； C、题干表明该DNA存在限制酶Ⅰ的识别位点，但限制酶Ⅰ切割后仅得到1个1400bp的片段，说明该DNA为环状DNA，环状DNA不存在游离的磷酸基团，C错误； D、作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，抗性基因可使受体细胞在含对应抗生素的培养基中存活，便于筛选，而非使用抗生素合成基因作为标记，D错误。 4．某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法正确的是（    ） A．启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B．该转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工 C．培育“报警器”需要构建的基因表达载体只有GFP基因表达载体 D．当环境中存在四环素时，生物报警器的绿色荧光会熄灭 【答案】B 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程，A错误； B、转基因工程菌是大肠杆菌，为原核生物，无内质网，因此该转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工，B正确； C、天然大肠杆菌不具备题图中所示基因，要检测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，根据题图分析可知，必须导入天然大肠杆菌的目的基因有TetR基因和GFP基因，C错误； D、从图中可以看出，当环境中存在四环素时，四环素与TetR蛋白结合，使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除，从而GFP基因能够表达，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光，D错误。 5．为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒，主要结构如图，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，经后续一系列操作最终获得抗病植株。下列叙述正确的是（     ） A．U6启动子可以驱动Ti质粒上所有基因的表达 B．U6启动子可被水稻细胞内的RNA聚合酶识别并结合 C．培养基中需加入卡那霉素用于筛选农杆菌侵染后的愈伤组织 D．愈伤组织再分化后所获得的含有D基因的幼苗均为抗病植株 【答案】B 【详解】A、启动子具有特异性，只能驱动其下游（紧邻）的基因表达。从图中可以看到，U6启动子紧邻的是D基因，因此它只能驱动D基因的转录，无法驱动质粒上的潮霉素抗性基因、卡那霉素抗性基因等其他基因的表达，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，是启动基因转录的关键序列。U6启动子是真核生物中常用的启动子，能被水稻（植物）细胞内的RNA聚合酶识别并结合，从而驱动下游 D 基因的转录，B正确； C、农杆菌转化法中，只有T-DNA区域的基因会被整合到植物细胞的染色体DNA中。从图中可以看到，卡那霉素抗性基因位于T-DNA边界之外，因此它不会被导入水稻愈伤组织细胞，无法作为筛选愈伤组织的标记。 而潮霉素抗性基因位于T-DNA内部，会随D基因一起整合到植物细胞中，因此应使用潮霉素筛选侵染后的愈伤组织，C错误； D、含有D基因的幼苗，不一定能成功表达出抗病性状。可能的原因包括D基因虽然整合到了染色体上，但因位置效应、甲基化等原因未成功转录 / 翻译；翻译出的蛋白质没有生物活性。因此，需要对幼苗进行抗病性检测，不能仅凭含有D基因就判定为抗病植株，D错误。 6．乳糖不耐症是由于乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给患乳糖不耐症患者带来福音。下图为转基因低乳糖奶牛的培育流程，下列说法正确的是（　　） A．若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育任何阶段利用胚胎分割技术将胚胎进行分割 B．扩增目的基因时，目的基因在PCR仪中经过4次循环，需要32个引物 C．从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是PCR技术 D．在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到LCT基因、LCTmRNA、LCT 【答案】D 【详解】A、若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育到桑葚胚或囊胚利用胚胎分割技术将胚胎进行分割，A错误； B、PCR技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2，因此若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要25-2=30个引物，B错误； C、LCT基因表达产生的乳糖酶（LCT）为蛋白质，故从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是抗原-抗体杂交，C错误； D、由于通过基因工程把LCT基因导入牛胎儿成纤维细胞，再通过胚胎工程获得了转基因低乳糖奶牛，故牛胎儿成纤维细胞以及转基因低乳糖奶牛乳腺细胞都含有LCT基因，但是由于基因的选择性表达，只是在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中含有LCTmRNA与LCT，在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCT mRNA和LCT，D正确。 7．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，改造后的t-PA蛋白能显著降低出血副作用。如图表示构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。下列相关说法正确的是（　　） A．制备改良t-PA蛋白的过程属于基因工程 B．构建重组质粒时，选用的限制酶是NheⅠ和BglⅡ C．新霉素抗性基因的作用是便于将导入质粒的大肠杆菌筛选出来 D．在加入新霉素的培养基中选择呈蓝色的菌落选育工程菌株 【答案】C 【详解】A、制备改良t-PA蛋白需要对天然t-PA进行结构改造并设计相应的基因，属于蛋白质工程，A错误； B、根据图中目的基因的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，应选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ，限制酶NheⅠ切割后产生的黏性末端无法实现连接，B错误； C、新霉素抗性基因是常用的筛选标记，可将成功导入质粒的大肠杆菌在含新霉素的培养基中筛选出来，C正确； D、新霉素抗性筛选与菌落颜色无关，重组质粒构建过程中破坏了LacZ基因，因此在添加X-gal的培养基上菌落呈现白色的是成功导入目的基因的受体菌，D错误。 8．八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用ctnt表示）参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和ctnt基因转入水稻，使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。 相关叙述错误的是（　　） A．psy和ctnt基因中含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列 B．基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点 C．黄金大米培育过程中构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因 D．若检测出水稻细胞中含有psy和ctnt基因，仍不能说明黄金大米培育成功 【答案】A 【详解】A、在构建基因表达载体时，需要用限制酶切割质粒和目的基因，以便将目的基因插入载体。如果目的基因（psy和crtI）内部含有所用限制酶的识别序列，则限制酶会将其切断，破坏基因结构，导致后续无法正常表达。因此，目的基因中应不含所用限制酶的识别序列，或在设计时选择识别序列不在基因内部的限制酶，A错误； B、启动子是基因转录起始的关键调控序列，RNA聚合酶与之结合后启动转录，B正确； C、pmi基因编码的磷酸甘露醇异构酶可使细胞在特殊培养基（如以甘露醇为碳源的培养基）上生长，因此可作为标记基因用于筛选成功导入目的基因的受体细胞，C正确； D、检测到目的基因存在仅说明基因已导入细胞，但可能未转录或未翻译，需进一步检测是否表达出相应蛋白质（或产物β-胡萝卜素）才能确认培育成功，D正确。 9．在基因工程中，筛选出含有目的基因的受体细胞非常重要。如图为一种常用质粒pUC18的结构示意图，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因能指导合成酶1，该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。根据图中目的基因插入的位置，为快速筛选出含有目的基因的大肠杆菌，制备培养基时除了加入大肠杆菌生长所必需的营养物质和琼脂，还必须加入（　　） A．氨苄青霉素 B．无色染料X-gal C．氨苄青霉素和无色染料X-gal D．氨苄青霉素和酶1 【答案】C 【详解】由于目的基因由载体导入受体细胞，所以首先要加入与标记基因（氨苄青霉素抗性基因）相关的氨苄青霉素选择出含质粒的细胞，此时培养基上存活的细胞有两类，分别是含空质粒和含重组质粒的，由于目的基因的插入位点在lacZ内部，故重组质粒的lacZ被破坏，而不能将X-gal变成蓝色，所以X-gal是lacZ基因是否被破坏的颜色指示剂，故要添加进去，所以培养基中需要加入氨苄青霉素和无色染料X-gal，C符合题意。 10．桑格双脱氧链终止法的核心原理为：在PCR扩增体系中，分别加入少量4种双脱氧核苷酸（ddNTP），子链延伸时，若掺入双脱氧核苷酸，子链延伸立即终止；若掺入普通脱氧核苷酸（dNTP），子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列，扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是（　　） A．在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料 B．PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶 C．据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′ D．若PCR体系中获得大量的非特异性条带，可适当提高复性的温度 【答案】D 【详解】A、根据桑格双脱氧链终止法的核心原理，在PCR扩增体系中，ddNTP掺入子链会使子链延伸立即终止，不能作为DNA延伸的原料，只有dNTP可作为DNA延伸的原料，A错误；    B、PCR体系中一般加入Mg2+激活耐高温的DNA聚合酶，而不是DNA连接酶，B错误；    C、电泳中DNA片段越短，迁移速度越快（越靠下），对应子链延伸越早终止的位置。从下往上（子链5'→3'方向）读取条带对应的碱基：最下方：ddCTP→C，上一层：ddTTP→T，上一层：ddATP→A ，上一层：ddCTP→C，上一层：ddCTP→C ，上一层：ddCTP→C ，上一层：ddGTP→G，上一层：ddTTP→T ，上一层：ddGTP→G，上一层：ddATP→A，最上方：ddTTP→T，因此子链序列为5'-CTACCCGTGAT-3'，C错误；    D、若PCR体系中获得大量的非特异性条带，适当提高复性的温度，可使引物更准确地与模板链结合，减少非特异性结合，从而减少非特异性条带，D正确。 11．研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述正确的是（　　） A．引物I、II的5′应分别添加BamHI、XhoI的识别序列 B．启动子位于基因首端，是DNA聚合酶识别和结合的位点 C．可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况 D．在添加氨苄青霉素的培养基上存活的菌株即为所需菌株 【答案】C 【详解】A、启动子S的转录方向为引物I→引物II，插入载体后需要启动下游绿色荧光蛋白基因的转录，因此插入后启动子的转录方向需要朝向绿色荧光蛋白基因。按A添加酶切位点会导致启动子方向相反，无法驱动目的基因表达，因此引物末端的酶切位点序列添加错误，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，不是DNA聚合酶，B错误； C、S是毒物诱导型启动子，只有水中存在毒物时，S才会启动，驱动下游绿色荧光蛋白基因表达，因此可通过大肠杆菌的荧光情况（有无、强度）判断水中毒物的情况，C正确； D、氨苄青霉素抗性基因完整存在于载体上，即使是未插入启动子S的空载体，也能让大肠杆菌在氨苄青霉素培养基上存活，因此存活的菌株不一定是所需的重组菌株，D错误。 12．SCB蛋白可调控蔗糖在韧皮部的装载与运输，显著提升作物的光合产物分配效率与产量。为培育韧皮部特异性高表达SCB的转基因棉花，研究人员构建了如图所示的重组DNA片段，并用PCR技术对其进行扩增。下列叙述错误的是（　　） A．SCB基因转录的模板链是a链 B．应选择的引物组合是②和③ C．可在引物的5′端添加限制酶识别序列 D．需加入适量的Mg2+激活TaqDNA聚合酶 【答案】B 【详解】A、转录的方向是从子链的5’端到3’端，从基因的启动子开始，子链的5’端对应于模板链的3’羟基端，即SCB基因转录的模板链为a链，A 正确； B、PCR扩增时，引物与目的基因的3'端碱基互补配对，所以应选择的引物为引物①和引物④，B错误； C、DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链，因此在引物的5′端添加限制酶识别序列不会影响引物与模板的配对及链的延伸，C正确； D、在PCR反应缓冲液中加入Mg2+能激活耐高温的DNA聚合酶，D正确。 13．不对称PCR常用于制备DNA探针，其本质上还是PCR，核心区别只在于引物比例。如图所示。在PCR反应体系中加入一对数量不相等的引物，第一阶段扩增产物是双链DNA，当限制性引物耗尽后进入第二阶段，此时非限制性引物将引导合成大量单链DNA探针。下列叙述错误的是（　　） A．DNA探针的基本组成单位是脱氧核苷酸 B．不对称PCR体系中需要加入ATP提供能量 C．限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板 D．制备的单链DNA探针与目标DNA的β链序列相同 【答案】BD 【详解】A、DNA探针的本质是DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸，A正确； B、PCR反应体系中，原料是dNTP，dNTP既可以作为DNA合成的原料，断裂特殊化学键可可以为反应提供能量，不需要额外加入ATP供能，B错误； C、第一阶段中限制性引物和非限制性引物共同扩增，产生大量双链DNA，限制性引物耗尽后，这些双链DNA就是第二阶段合成单链的模板，因此限制性引物的作用是增加第二阶段的模板量，C正确； D、第二阶段中，非限制性引物结合目标 DNA 的β链（3’→5’）并以其为模板延伸，合成的单链探针与 β 链互补，即与 α 链序列相同，D错误。 14．转基因抗虫棉是基因工程在农业领域的经典应用成果，其核心是将Bt抗虫基因导入棉花细胞，使棉花合成Bt抗虫蛋白，该蛋白进入昆虫消化道后可导致害虫死亡。某科研团队培育抗虫棉过程中，对目的基因的导入和表达进行了系列检测。下列关于转基因抗虫棉培育及检测的叙述，错误的是（　　） A．导入Bt基因时，需用限制酶和DNA聚合酶构建基因表达载体 B．可通过抗原-抗体杂交技术检测Bt基因是否导入棉花细胞 C．Bt抗虫蛋白对人畜无害的原因是动植物消化道环境不同 D．抗虫棉培育过程中，受体细胞只能选择棉花的体细胞 【答案】ABD 【详解】A、构建基因表达载体时，需用限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA。而DNA聚合酶用于DNA复制，A错误； B、抗原-抗体杂交技术用于检测目的基因表达的蛋白质（如Bt抗虫蛋白），而检测基因是否导入应使用PCR扩增技术，B错误； C、Bt抗虫蛋白在昆虫碱性消化道中被激活，与肠受体结合导致害虫死亡；人畜消化道为酸性环境且缺乏相应受体，故该蛋白不发挥作用，C正确； D、植物基因工程的受体细胞可选择体细胞、愈伤组织或生殖细胞（如花粉），D错误。 15．科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．除质粒外，某些病毒经改造后也可作为基因表达载体 B．为检测J基因是否插入图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C．若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中b链相应部分的序列相同 D．图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 【答案】BC 【详解】A、基因表达载体的种类包括质粒、λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。病毒（如慢病毒、腺病毒）经改造（去掉致病基因，保留复制 / 整合元件）后，可将目的基因导入受体细胞并实现表达，A正确； B、据图甲可知，引物F1能与J基因左端序列配对，引物R2能与终止子序列配对，因此推测为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F1和R2或F2和R1，B错误； C、b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA转录的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F2是左引物，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，C错误； D、据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的，D正确。 16．某小组利用PCR技术扩增基因P32（969bp），以期获得更多的目的基因。下列相关叙述正确的是（　　） A．若选用引物1和引物3进行扩增，则可获得大量完整的目的基因 B．PCR反应体系中需要添加耐高温的DNA连接酶以连接引物与模板DNA C．1个基因P32经40次循环，共需要241−2个引物 D．可以在引物的5′端添加限制酶识别序列以便构建基因表达载体 【答案】CD 【详解】A、PCR扩增完整目的基因，需要一对引物分别结合在目的片段的两端，且延伸方向相反，才能扩增得到完整目的片段。引物1和引物3都位于目的基因P32的左侧，延伸方向相同，无法扩增出完整的P32基因，A错误； B、PCR反应体系中的耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）是用来催化子链延伸的，而不是连接引物与模板DNA的，B错误； C、若初始是1个双链目的基因，n次循环后总DNA数为2n，所需总引物数应为2×（2n−1）个，所以1个基因P32经40次循环，共需要241−2个引物；C正确； D、引物与模板结合依赖3'端的互补配对，延伸过程也是从模板的3'端开始，因此可以在引物的5'端添加限制酶识别序列，扩增后目的基因两端就会带上相应限制酶位点，便于后续酶切构建基因表达载体，该操作是PCR克隆目的基因的常用方法，D正确。 17．苹果富含多种维生素，口感脆，苹果切开后不久颜色便会加深，这种现象称为“褐变”。褐变是由位于细胞的多酚氧化酶（PPO）催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此，科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果，其工作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．想获得抗褐变的转基因苹果，目的基因可以是抑制PPO表达的基因 B．过程①是基因工程的核心步骤，需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与 C．在步骤④之前，需用70%酒精或5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理 D．用导入不含目的基因的质粒的植株作对照，评估目的基因对抑制苹果褐变的效果 【答案】ACD 【详解】A、要想获得抗褐变的转基因苹果，可选抑制PPO表达的基因作为目的基因，使液泡中的多酚类物质不能生成棕色色素，A正确； B、过程①是目的基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，该过程中至少需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的参与，B错误； C、在步骤④之前，先用70%酒精消毒30s，然后用无菌水清洗后再用5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片处理30min，最后还要用无菌水清洗，从而保证脱分化过程正常进行，C正确； D、为了评估目的基因对抑制苹果褐变的效果，可与导入不含目的基因质粒的植株作对照，该设计的目的是排除质粒导入本身对实验结果的影响，同时也能检测导入目的基因的效果，D正确。 18．如图，pBI121是人工构建的双元表达载体，由大肠杆菌质粒、农杆菌Ti质粒的T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将Bt抗虫基因插入pBI121后，通过农杆菌转化法，成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是（    ） A．在植物细胞中含有重组的pBI121质粒，且该质粒能正常复制 B．农杆菌仅侵染双子叶植物和裸子植物，该方法对于单子叶植物无效 C．受体细胞加入X-Gluc产生蓝色，可以说明抗虫基因导入了受体细胞 D．成功完成转化的受体细胞不能在含卡那霉素的MS培养基上生长 【答案】AB 【详解】A、农杆菌转化法的核心原理是：仅载体上T-DNA区域（即图中LR左右边界之间的片段）会转移进入植物细胞，并整合到植物染色体DNA中，A错误； B、自然状态下农杆菌更容易侵染双子叶植物和裸子植物，但现代生物技术已经对农杆菌转化法进行改造，该方法目前已经可以成功用于单子叶植物的转基因操作，B错误； C、根据图示注释，GUS基因的表达产物可特异性催化X-Gluc产生蓝色沉淀，若受体细胞加入X-Gluc后产生蓝色，说明GUS基因正常表达，即含目的基因的T-DNA区域成功导入受体细胞，可以说明抗虫基因完成导入，C正确； D、卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域外，不会随T-DNA转移整合到植物受体细胞的基因组中，因此成功完成转化的植物受体细胞不含有卡那霉素抗性基因，不能在含卡那霉素的MS培养基上生长，D正确。 19．为了提高菊花抗冻能力，研究者从鱼中克隆出抗冻基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题： (1)为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，依据图2需要把目的基因片段插入表达载体的_____和_____之间。 (2)若想了解抗冻基因C是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用_____技术。若对转基因菊花进行个体生物水平的鉴定需要_____。菊花能表现出抗冻性状说明了：_____。 (3)借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是_____。 (4)若想获得完整的转基因植株，还需借助植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性，细胞具有全能性的原因是_____。 【答案】(1) 启动子a 终止子a (2) DNA分子杂交 对转基因菊花进行抗冻处理 鱼与菊花共用同一套密码子 (3)吸引农杆菌感染菊花细胞 (4)具有形成完整植株的全部遗传信息 【详解】（1）启动子和终止子是调控基因表达的重要元件，因此为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的启动子和终止子之间，而EcoRⅠ的切割位点在启动子a和终止子a之间，故需要把目的基因片段插入表达载体的启动子a和终止子a之间。 （2）检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术。若对转基因菊花进行个体生物水平的鉴定需要对转基因菊花进行抗冻处理，检测菊花是否抗冻。菊花表现出了抗冻性状说明鱼中的抗冻基因C在菊花细胞内表达出了相关的蛋白质，说明鱼和菊花共用同一套密码子。 （3）借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是吸引农杆菌感染菊花细胞。 （4）将植物细胞培育成植株，需要采用植物组织培养技术。细胞具有全能性是因为细胞中具有形成完整植株的全部遗传信息。 20．双环雌激素来源于农药、防晒剂等，进入水体会影响水生生物的种群数量。研究人员拟利用基因工程构建可监测环境中雌激素的转基因斑马鱼，已知卵黄蛋白原基因启动子可在环境雌激素诱导下特异性启动转录，斑马鱼幼鱼通体透明，可结合荧光标记实现可视化监测。图1为所用质粒载体的结构示意图，图2为卵黄蛋白原基因启动子的双链DNA序列，相关限制酶的识别序列及切割位点如下所示。回答下列问题： 注：各限制酶识别序列及切割位点： HindIII：5'-A↓AGCTT-3' BglII：5'-A↓GATCT-3' BamHI：5'-G↓GATCC-3' StuI：5'-A↓GGCCT-3' (1)构建重组质粒时，切割质粒和目的基因所用的限制酶，其作用是识别双链DNA 分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的_____键断裂；为避免质粒自身环化，应选用_____和_____两种限制酶对质粒进行双酶切。 (2)利用PCR 技术扩增该启动子序列时，催化子链合成的酶是_____；该酶只能从引物的_____端开始连接脱氧核苷酸，因此设计引物时，需保证引物的该端与模板链的碱基序列_____。 (3)完整的基因表达载体，除目的基因、启动子和终止子外，还必须包含_____和标记基因；图1中的卡那霉素抗性基因作为标记基因，其作用是_____；将构建好的重组质粒导入斑马鱼受精卵细胞，常用的方法是_____。 【答案】(1) 磷酸二酯 HindⅢ BamHⅠ（两酶顺序可互换） (2) 耐高温的DNA聚合酶（或Taq DNA聚合酶） 3' 互补配对 (3) 复制原点 鉴别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 显微注射法 【详解】（1）限制酶的作用是断裂DNA分子中核苷酸之间的磷酸二酯键。选择HindⅢ和BamHⅠ双酶切，是因为BglⅡ的酶切位点在卡那霉素抗性基因内部，会破坏标记基因，StuⅠ位点不适合插入启动子，只有这两种酶的酶切位点位于绿色荧光蛋白基因上游，不破坏质粒核心元件，还能避免质粒自身环化。 （2）PCR扩增目的基因时，由耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合酶）催化子链合成，该酶无法从头合成DNA，只能从引物的3'端开始催化脱氧核苷酸连接，因此引物的3'端必须与模板链碱基互补配对，才能正常启动子链延伸。 （3）基因表达载体必须包含复制原点，才能保证质粒在受体细胞中自主复制；标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，进而筛选出成功导入的细胞；将重组质粒导入斑马鱼受精卵，常用显微注射法，这是动物细胞转基因最常用的导入方法。 21．光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A在棉花种质资源创制中的利用价值，研究人员将A基因转入棉花中，并对棉花受体细胞进行检测，该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。回答下列问题： (1)据图1和图2可知，仅用BamHI处理目的基因和质粒不能高效获得重组质粒，原因是_______、_______。 (2)我国科学家独创的将目的基因导入棉花细胞的方法是______，除此之外还可以采用农杆菌转化法，该方法需要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA中，原因是_______。获得转基因棉花过程中，需将重组Ti质粒先转入_______中，然后再通过_______将目的基因导入棉花细胞。 (3)导入了光敏色素基因A不一定代表转基因棉花均培育成功，原因是_______。 【答案】(1) 目的基因和质粒会发生自身环化 会破坏质粒上两个标记基因，不利于检测目的基因是否导入受体细胞 (2) 花粉管通道法 Ti质粒中的T-DNA能够转移到受体细胞中，并整合到宿主细胞的染色体DNA上 农杆菌 农杆菌的转化作用 (3)目的基因导入受体细胞后，不一定能稳定存在和表达其遗传特性，还需要进行生物个体水平上的鉴定 【详解】（1）从图1和图2可以看出，仅使用BamHI酶来处理目的基因和质粒，无法高效地获得重组质粒，因为这样处理会导致目的基因和质粒发生自身环化现象，同时还会破坏质粒上的两个标记基因，从而不利于检测目的基因是否已成功导入受体细胞中。 （2）我国科学家发明了一种将目的基因导入棉花细胞的方法，即花粉管通道法；还可以使用农杆菌转化法。在这种方法中，需要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，因为农杆菌细胞中含有Ti质粒，当农杆菌侵入植物细胞时，它可以将Ti质粒中的T-DNA转移到受体细胞中，并使其与植物细胞的染色体DNA整合在一起；首先将重组Ti质粒转入农杆菌中，然后再利用农杆菌的转化功能将目的基因导入棉花细胞，从而得到转基因棉花。 （3）虽然将光敏色素基因A导入棉花细胞中，但并不能保证一定能培育出成功的转基因棉花。因为目的基因进入受体细胞后，不一定能稳定存在并表现出其遗传特性，还需要在生物个体层面进行进一步的鉴定。 22．荔枝原产于我国，在我国广东和广西有大量种植。科研人员拟运用生物工程技术培育转基因抗盐荔枝，以便向我国盐碱地推广种植。如图是培育转基因抗盐荔枝幼苗的过程示意图。回答下列问题。 (1)获取和扩增耐盐基因常采用PCR技术，该技术的原理是___________。该技术的基本过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与模板链的___________(填“5′端”或“3′端”)相应的互补序列配对，然后在___________酶的作用下使子链沿着___________的方向延伸，如此重复循环多次。 (2)基因表达载体是载体的一种，除了含有目的基因外，还必须含有___________(至少2点)等。根据图中抗盐基因和质粒的限制酶的识别位点分析，在基因表达载体构建过程中，应最好使用___________和___________对抗盐基因和质粒进行切割。 (3)将重组质粒转入农杆菌的操作过程中，操作液中含有的___________(填物质)便于农杆菌吸收DNA，然后将该农杆菌置于含___________的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。 (4)目的基因进入荔枝细胞后，是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。在分子水平检测中，对目的基因是否成功表达出抗盐蛋白应采用___________技术进行检测。 【答案】(1) DNA的半保留复制 3'端 耐高温的DNA聚合 5'端向3'端 (2) 启动子、终止子、标记基因等 Hind Ⅲ Sal Ⅰ (3) Ca2+（氯化钙） 氨苄青霉素 (4)抗原—抗体杂交 【详解】（1）PCR（多聚酶链式反应）扩增目的基因的原理是DNA的半保留复制，PCR过程中，DNA受热变性解为单链后，引物与模板链的3'端互补序列配对，因为DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链，因此引物需与模板链的3'端互补配对，PCR需在高温下进行，普通DNA聚合酶会失活，耐高温的DNA聚合酶具有热稳定性，可用于PCR，DNA子链的合成方向始终是5'端向3'端延伸。 （2）完整的基因表达载体，除目的基因外，还需要启动子（启动转录）、终止子（终止转录）、标记基因（筛选重组子）等结构。分析题图限制酶位点：抗盐基因的范围在Hind Ⅲ和右侧Sal Ⅰ之间，BamH Ⅰ位于抗盐基因内部，使用BamH Ⅰ会切割破坏目的基因，因此选择Hind Ⅲ和Sal Ⅰ双酶切，还能避免质粒自连、目的基因反向连接，是最优选择。 （3）将重组质粒导入农杆菌（原核微生物）时，需要用氯化钙处理使农杆菌成为感受态细胞，Ca2+可促进农杆菌吸收外源DNA；重组质粒插入目的基因后，插入位点破坏了抗四环素基因，抗氨苄青霉素基因结构保持完整，因此需要用含氨苄青霉素的培养基筛选出携带重组质粒的农杆菌。 （4）分子水平检测目的基因是否成功翻译出蛋白质，常用抗原—抗体杂交技术。 23．低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的抗寒基因CBFs转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型，用于植物低温胁迫机制的相关研究。回答下列问题： （注：Ampr代表氨苄青霉素抗性基因） 限制酶 识别序列 EcoRⅠ 5′G↓AATTC3′ BamHⅠ 5′G↓GATCC3′ SphⅠ 5′CGTAC↓G3′ San3A 5′↓GATC3′ XmaⅠ 5′C↓CCGGG3′ AscⅠ 5′G↓GCGCGCC3′ MunⅠ 5′C↓AATTG3′ (1)设计引物克隆目的基因。如图所示应选择引物________（填序号）对CBFs基因进行克隆，为了后续能将目的基因正确连接到载体上，应在CBFs基因上游引物的________端添加________（“EcoR Ⅰ”或“BamH Ⅰ”或“Mun Ⅰ”）识别序列。 (2)根据图示Ti质粒的结构，应选用限制酶________切割Ti质粒，并通过________酶进行连接。 (3)用________处理农杆菌方能将重组质粒导入。在培养基中添加________来筛选成功导入质粒的农杆菌。将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间对其进行转化，然后提取叶片中的DNA，通过PCR对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测，结果如下图所示。该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因，PCR结果中显示出小分子非目标条带，产生的原因可能是________（填字母）。 A．变性温度太低    B．复性温度太低     C．复性温度太高    D．引物特异性弱 (4)已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株，将其放置在________环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。成功转基因的拟南芥，通过自交产生的后代，_____（填“能”或“不能”）稳定遗传耐寒性状。 【答案】(1) ①④ 5′ Mun Ⅰ (2) EcoR Ⅰ和Sph Ⅰ DNA连接（酶） BD (3) Ca2+ 氨苄青霉素 (4) 寒冷 不能 【详解】（1）PCR 扩增时，引物①（3'→5'）和④（5'→3'）与模板链互补，可扩增目标基因，故选①④。 为保证目的基因正确连接到载体，需在引物 5' 端添加限制酶识别序列。据表可知，EcoRⅠ和MunⅠ是同尾酶，EcoRⅠ能切割目的基因不能用，结合后续 Ti 质粒切割使用的酶（见第 2 问）及图示酶切位点分布，上游片段中EcoRⅠ靠近目的基因起始端，EcoRⅠ能切割目的基因不能用，则使用同尾酶MunⅠ，且不切割基因内部，因此上游引物的 5' 端 添加 MunⅠ 识别序列。 （2）BamHⅠ切割标记基因不能用，Sau3A的识别序列包含BamHⅠ的识别序列也不能用；Ti 质粒的 T-DNA 区域需保留完整以确保目的基因转移，图示中 EcoRⅠ和 SphⅠ位于 T-DNA 内且无重叠，切割后可产生互补末端便于连接，故选用 EcoRⅠ 和 SphⅠ。 切割后通过DNA连接酶将目的基因和切割后的Ti质粒进行连接。 （3）用Ca2+处理农杆菌可使其成为感受态细胞，能更好地吸收重组质粒。 在培养基中添加氨苄青霉素来筛选成功导入质粒的农杆菌，因为Ti质粒上有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）。PCR结果中显示出小分子目标条带，原因可能是复性温度太低，导致引物与模板的结合特异性降低；引物特异性弱也会出现非特异性扩增，产生小分子条带，BD正确。 （4）将成功转入CBF4基因的拟南芥植株放在寒冷环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。 转基因的拟南芥，通过自交产生的后代不能稳定遗传耐寒性状，因为导入的基因在后代中可能会发生性状分离，不一定都含有目的基因。 题型4：基因工程的应用 1．乳腺生物反应器是动物基因工程的重要应用方向。我国科研人员成功培育出泌乳期能分泌人凝血因子Ⅷ的转基因牛，为治疗血友病提供了新思路。下列关于乳腺生物反应器培育的叙述，错误的是（　　） A．可采用显微注射技术将重组载体导入牛的乳腺细胞中 B．需要将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 C．相比于工程菌生产凝血因子Ⅷ，乳腺生物反应器生产的凝血因子Ⅷ具有更完善的翻译后修饰，生物活性更高 D．为了获得雌性转基因牛，可在胚胎移植前，从囊胚中取滋养层细胞进行性别鉴定 【答案】A 【详解】A、可采用显微注射技术将重组载体导入动物的受精卵中，而不是直接导入乳腺细胞，高度分化的乳腺细胞全能性受限制，不能作为该过程的受体细胞，A错误； B、将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，才能让目的基因仅在乳腺细胞中特异性表达，使泌乳期牛的乳汁中含人凝血因子Ⅷ，B正确； C、生产药用蛋白的工程菌多为原核生物，无内质网、高尔基体等可对分泌蛋白进行翻译后修饰的细胞器，乳腺细胞是真核细胞，具备完善的蛋白质翻译后修饰系统，可对凝血因子Ⅷ进行加工修饰，因此产物生物活性更高，C正确； D、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎盘和胎膜的一部分，不会影响胎儿发育，因此胚胎移植前可取滋养层细胞进行性别鉴定，筛选出符合要求的雌性胚胎（因为只有雌性动物能分泌乳汁），D正确。 2．番茄在低温下运输、储存的过程中，容易出现冻伤，影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将目的基因（AFPs抗冻基因）转入番茄植株（双子叶植物），培育抗冻番茄。如图表示基因表达载体的构建过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．标记基因的作用是便于筛选含重组DNA的受体细胞 B．图中目的基因插入启动子和终止子之间才能表达 C．AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至番茄植物细胞中 D．启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，紧挨翻译的起点 【答案】D 【详解】A‌、标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有重组DNA的受体细胞筛选出来，A正确‌； B‌、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动转录过程；终止子是转录终止的信号。目的基因只有插入启动子和终止子之间才能被正常转录和表达，B正确‌； C‌、番茄是双子叶植物，将目的基因导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法，所以AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至番茄植物细胞中，C正确‌； D‌、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录过程，而翻译的起点是mRNA上的起始密码子，启动子并不紧挨翻译的起点，D错误‌。 3．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。下列说法错误的是（　　） A．图示质粒分子在Sma Ⅰ切割前后分别含有0和2个游离的磷酸基团 B．培育抗除草剂作物的核心工作是将含bar基因的表达载体导入受体细胞 C．可利用花粉管通道法将bar基因导入植物细胞中 D．导入重组质粒的受体细胞在含卡那霉素的培养基中能存活 【答案】B 【详解】A、质粒是环状DNA分子，环状DNA分子中没有游离的磷酸基团，所以切割前含有0个游离的磷酸基团；Sma Ⅰ切割后形成线性DNA，线性DNA分子的每条链都含有1个游离的磷酸基团，共2个游离的磷酸基团，A正确‌； B、基因工程的核心工作是基因表达载体的构建，而不是将含bar基因的表达载体导入受体细胞，B错误‌； C、花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的一种常用方法，所以可利用花粉管通道法将bar基因导入植物细胞中，C正确‌； D、由图可知，质粒上含有抗卡那霉素基因，抗卡那霉素基因是标记基因，导入重组质粒的受体细胞含有抗卡那霉素基因，能在含卡那霉素的培养基中存活，D正确‌。 4．科研人员将人的胰岛素基因与质粒重组后导入大肠杆菌制备“工程菌”，然后利用“工程菌”生产人胰岛素。下列相关叙述正确的是（     ） A．重组质粒中腺嘌呤和尿嘧啶的数量相等 B．“工程菌”与胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程相同 C．“工程菌”获得的人胰岛素合成能力可以遗传给后代 D．“工程菌”产生的人胰岛素属于大肠杆菌的初生代谢物 【答案】C 【详解】A、重组质粒的本质是双链DNA，DNA的碱基组成为A、T、G、C，不含尿嘧啶（U），不存在腺嘌呤和尿嘧啶数量相等的情况，A错误； B、“工程菌”大肠杆菌是原核生物，细胞内无内质网、高尔基体等细胞器，合成胰岛素后无加工、分选的过程，与真核细胞胰岛B细胞合成分泌胰岛素的过程不同，B错误； C、重组质粒可随大肠杆菌的分裂完成复制，并传递给子代，因此“工程菌”的人胰岛素合成能力可以遗传给后代，C正确； D、初生代谢物是微生物生长繁殖所必需的物质，人胰岛素不属于大肠杆菌生长繁殖的必需物质，属于次生代谢物，D错误。 5．科学家将目的基因和膀胱上皮细胞特异性启动子重组，实现其在膀胱上皮细胞中表达，特定产物分泌到尿液中，这样的个体被称为膀胱生物反应器。下列有关膀胱生物反应器的叙述，正确的是（　　） A．利用膀胱生物反应器生产的药物可以直接用于临床治疗 B．膀胱上皮细胞特异性启动子的作用是将目的基因导入膀胱上皮细胞 C．制备膀胱生物反应器的过程中，通常将基因表达载体导入到膀胱上皮细胞中 D．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和发育阶段的限制 【答案】D 【详解】A、膀胱生物反应器生产的药物存在于尿液中，需要经过分离提纯、安全性和活性检测等步骤才能用于临床，不能直接使用，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，功能是启动目的基因的转录，不负责将目的基因导入细胞，B错误； C、制备动物生物反应器时，需将基因表达载体导入受精卵，利用受精卵的全能性发育为完整个体，使目的基因在膀胱上皮细胞中特异性表达，若仅导入膀胱上皮细胞无法获得稳定表达目的基因的完整个体，C错误； D、乳腺生物反应器只能由达到性成熟的雌性个体生产药物，膀胱生物反应器只要个体可正常产生尿液即可生产，不受性别和发育阶段的限制，D正确。 6．某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组先在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；最后将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点（Ⅰ～Ⅳ）、引物（P1～P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．片段甲构建过程中需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶 B．为保证N基因正常表达，构建片段甲时可将M1片段插入质粒的Ⅰ和Ⅱ酶切位点之间 C．利用菌株B2处理秸秆的优点包括减少环境污染、增加土壤养分等 D．选用P1和P4引物对B2的DNA进行PCR和电泳检测N基因是否插入成功 【答案】D 【详解】A、构建重组DNA分子（片段甲）时，需要用限制酶切割含有N基因的质粒和含有M1、M2片段的DNA，以获得相同的末端，再用DNA连接酶将它们连接起来，所以需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶，A正确； B、Ⅰ和Ⅱ酶切位点位于启动子的上游，将M1片段插入Ⅰ和Ⅱ之间，不会破坏启动子、N基因等关键结构，是可行的，B正确； C、菌株B2能高效降解纤维素（秸秆的主要成分），处理秸秆可以减少焚烧带来的环境污染，同时降解产物能增加土壤养分，C正确； D、将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2时，不含引物P4片段，使用引物P1和P2进行PCR可扩增N基因，所以应选用P1和P2引物对B2的DNA进行PCR和电泳检测N基因是否插入成功，D错误。 7．已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别的核苷酸序列和切割位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是（　　） A．限制酶BglⅡ进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键 B．上述两种限制酶切割出的末端能用T4 DNA连接酶进行“缝合” C．上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后可被两种限制酶再次识别 D．若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可提高重组质粒构建的成功率 【答案】C 【详解】A、限制酶作用于双链DNA分子，单次切割会分别切断两条脱氧核苷酸链上各1个磷酸二酯键，共断裂2个磷酸二酯键，A正确； B、两种限制酶切割后产生的黏性末端均为GATC，属于相同的互补黏性末端，T4 DNA连接酶可对相同的黏性末端进行连接，B正确； C、两种酶切割产生的末端连接后，形成的序列为-GGATCT-/-CCTAGA-，既不满足BamHI的识别序列（-GGATCC-），也不满足BglⅡ的识别序列（-AGATCT-），无法被两种限制酶再次识别，C错误； D、用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可使目的基因和质粒两端产生不同的黏性末端，避免质粒自身环化、目的基因自身环化及目的基因反向连接，能提高重组质粒构建的成功率，D正确； 故选C。 8．乳糖不耐症是由于乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给患乳糖不耐症患者带来福音。下图为转基因低乳糖奶牛的培育流程，下列说法正确的是（　　） A．若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育任何阶段利用胚胎分割技术将胚胎进行分割 B．扩增目的基因时，目的基因在PCR仪中经过4次循环，需要32个引物 C．从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是核酸分子杂交技术 D．在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCTmRNA、LCT 【答案】D 【详解】A、若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育到桑葚胚或囊胚利用胚胎分割技术将胚胎进行分割，A错误； B、PCR技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2，因此若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要25-2=30个引物，B错误； C、LCT基因表达产生的乳糖酶（LCT）为蛋白质，故从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是抗原-抗体杂交，C错误； D、由于通过基因工程把LCT基因导入牛胎儿成纤维细胞，再通过胚胎工程获得了转基因低乳糖奶牛，故牛胎儿成纤维细胞以及转基因低乳糖奶牛乳腺细胞都含有LCT基因，但是由于基因的选择性表达，只是在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中含有LCTmRNA与LCT，在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCT mRNA和LCT，D正确。 9．体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是（    ） A．哺乳动物体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术 B．克隆动物与核供体动物的遗传性状完全相同，原因是遗传物质主要分布在细胞核中 C．利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物，可以作为生物反应器生产医用蛋白 D．转基因克隆动物的细胞、组织或器官可用于异体移植从而达到治疗人类疾病的目的 【答案】B 【详解】A、哺乳动物体细胞分化程度高，全能性难以恢复，胚胎细胞分化程度低，全能性更容易表达，因此体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，A正确； B、克隆动物的细胞核遗传物质来自核供体，但细胞质遗传物质来自提供去核卵母细胞的个体，同时生物性状还会受环境因素影响，因此克隆动物与核供体动物的遗传性状不会完全相同，B错误； C、将药用蛋白基因导入受体细胞后，通过体细胞核移植技术培育得到的转基因克隆动物可作为生物反应器，生产所需的医用蛋白，C正确； D、对转基因克隆动物进行基因改造后，其细胞、组织或器官用于异体移植时可降低免疫排斥反应，可用于治疗人类相关疾病，D正确。 10．抗凝血酶是人体内一种非常重要的天然抗凝血蛋白，它在维持血液正常流动、防止血栓过度形成方面起着核心作用。如图是构建抗凝血酶基因表达载体所用的pBR质粒的结构及人抗凝血酶基因所在的DNA片段，现已知有引物甲：5′-GGACCCCGGG-3′；引物乙：5′-CATTTCTAGA-3′；引物丙：5′-CCTGGGGCCC-3′；引物丁：5′-GTAAAGATCT-3′。下列叙述正确的是（　　） A．PCR扩增抗凝血酶基因时，需用限制酶SmaI处理引物甲和引物丙 B．构建表达载体时，为保证连接效率优先选用BglⅡ和SmaⅠ双酶切pBR质粒和获取抗凝血酶基因 C．可通过显微注射法将表达载体导入牛的受精卵构建乳腺生物反应器生产人抗凝血酶 D．若导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上生长，则说明表达载体构建成功 【答案】C 【详解】A、PCR扩增抗凝血酶基因时，引物本身已经提前设计携带了限制酶识别序列，不需要限制酶处理引物，扩增获得目的基因片段后再用限制酶切割即可，A错误； B、据图可知，SmaI和XmaI识别的序列一样，但是SmaI切割产生的是平末端，连接酶连接平末端效率低，所以优先选用BglⅡ和XmaI双酶切，B错误； C、将基因表达载体导入动物细胞的常用方法为显微注射法，可通过显微注射法将表达载体导入牛的受精卵构建乳腺生物反应器生产人抗凝血酶，C正确； D、空质粒本身也带有新霉素抗性基因，故导入空质粒的大肠杆菌也能在含新霉素的培养基上生长，因此不能说明重组表达载体构建成功，D错误。 11．抗肿瘤蛋白（p53蛋白）是重要的肿瘤抑制因子，有助于癌症患者的康复。研究人员将p53基因导入山羊乳腺中特异表达的基因p27的启动子之后，通过构建乳腺生物反应器来获取p53蛋白。下列叙述正确的是（　　） A．p53基因插入基因p27的启动子之前也可获得抗肿瘤蛋白 B．p53基因属于抑癌基因，其表达量下降可能导致细胞癌变 C．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制 D．利用基因工程技术构建的乳腺生物反应器可让哺乳动物批量生产相应药物 【答案】BCD 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，仅能驱动启动子下游的基因转录，若将p53基因插入p27启动子之前，启动子无法驱动p53基因表达，不能获得抗肿瘤蛋白，A错误； B、p53属于抑癌基因，抑癌基因的功能是阻止细胞不正常增殖，其表达量下降会导致抑癌功能减弱，可能引发细胞癌变，B正确； C、乳腺生物反应器只能利用泌乳期雌性个体的乳汁生产产物，膀胱生物反应器从尿液中提取产物，无论性别、年龄都可产生产物，因此不受性别和年龄限制，C正确； D、乳腺生物反应器是基因工程生产药物的成熟技术，构建成功后，可让转基因哺乳动物批量生产所需药用蛋白，D正确。 12．“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A．常用显微注射法将基因表达载体导入山羊乳腺细胞来获得转基因山羊 B．可用PCR技术从分子水平检测目的基因是否翻译出蜘蛛丝蛋白 C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染 D．转基因山羊中，目的基因既存在于乳腺细胞中，也存在于神经细胞中 【答案】AB 【详解】A‌、在培育转基因动物时，通常用显微注射法将基因表达载体导入动物的受精卵，因为受精卵的全能性高，能发育成完整个体，A错误‌； B‌、从分子水平检测目的基因是否翻译出蜘蛛丝蛋白应用抗原-抗体杂交技术，B错误‌； C‌、“生物钢”是蜘蛛丝蛋白，可被生物降解，不会造成环境污染，C正确‌； D‌、转基因山羊的体细胞都是由导入目的基因的受精卵分裂、分化而来，所以目的基因既存在于乳腺细胞中，也存在于神经细胞等其他体细胞中，D正确‌。 13．蛋清中的卵清蛋白由输卵管上皮细胞产生并分泌至输卵管。科研人员将人干扰素基因与鸡卵清蛋白基因启动子等调控元件重组，最终得到了能从鸡蛋清中获得人干扰素的转基因鸡生物反应器。下图为鸡卵清蛋白基因启动子及质粒。下列说法正确的是（　　） A．选择鸡卵清蛋白基因启动子是为了使目的基因在输卵管上皮细胞特异性表达 B．利用显微注射法将重组质粒导入受体细胞中，最终发育为转基因鸡生物反应器 C．PCR扩增人干扰素基因时，需在基因两端分别添加Hind Ⅲ和BamH Ⅰ的识别序列 D．受体细胞中含新霉素抗性基因能说明成功导入了重组质粒并能产生人干扰素 【答案】AB 【详解】A、启动子具有组织特异性，鸡卵清蛋白基因仅在输卵管上皮细胞表达，选用它的启动子可以让目的基因（人干扰素基因）在输卵管上皮细胞特异性表达，便于从鸡蛋清中提取产物，A正确； B、对于动物转基因，最常用的方法是将外源DNA（重组质粒）通过显微注射法导入受精卵中，最终发育为转基因鸡生物反应器，B正确； C、结合题图，卵清蛋白启动子的酶切位点是左端Hind Ⅲ、右端Spe Ⅰ，目的基因需要连接在启动子下游，最终插入质粒的Hind Ⅲ和BamH Ⅰ位点之间，因此人干扰素基因两端需要添加Spe Ⅰ和BamH Ⅰ的识别序列，不是Hind Ⅲ和BamH Ⅰ，C错误； D、新霉素抗性基因是标记基因，仅能筛选出导入了普通质粒/重组质粒的受体细胞，若导入的是空质粒（未连接目的基因）也会表现出抗性，无法证明重组质粒成功导入、更不能证明目的基因表达产生人干扰素，D错误。 14．研究证实，Bld-1蛋白只能特异性地识别并结合到表达STn抗原的膀胱癌细胞表面。LAMP2B是外泌体（细胞的分泌囊泡）表面的膜蛋白，通过基因工程技术，构建融合表达LAMP2B/Bld-1的靶向膀胱癌工程化外泌体，可实现为膀胱癌细胞高效递送药物。用离心法提取细胞培养液中的工程化外泌体，采用电泳技术检测其表面Bld-1蛋白的表达水平。下列说法正确的是（　　） A．可直接通过PCR、人工合成法等来获取目的蛋白Bld-1 B．外泌体应在细胞培养液的上清液中收集 C．抗体和抗原的特异性结合是检测工程化外泌体表面Bld-1蛋白的常用原理 D．工程化外泌体可将药物送达膀胱癌细胞，减少药物对正常细胞的副作用 【答案】BCD 【详解】A、PCR、人工合成法是获取目的基因的方法，不是获得蛋白质的，A错误； B、外泌体由细胞分泌到细胞培养液的上清液中，因此提取时需从细胞培养液的上清液中收集，再通过离心法（如差速离心）分离纯化，B正确； C、抗原-抗体杂交技术是检测蛋白质的常用方法，故抗体和抗原的特异性结合是检测工程化外泌体表面Bld-1蛋白的常用原理，C正确； D、通过基因工程技术，构建融合表达LAMP2B/Bld-1的靶向膀胱癌工程化外泌体，可实现为膀胱癌细胞高效递送药物，减少对正常细胞的影响，D正确。 故选BCD。 15．基因工程在医药卫生领域应用广泛，除乳腺生物反应器外，还可利用基因工程菌生产药物、制备单克隆抗体等。科研人员利用大肠杆菌构建基因工程菌，生产人胰岛素，流程为：获取胰岛素基因→构建重组表达载体→导入大肠杆菌→筛选工程菌→发酵培养→提取纯化胰岛素。下列关于该过程的叙述，正确的是（　　） A．获取胰岛素基因可通过从人胰岛B细胞中提取mRNA，经逆转录获得cDNA B．构建重组表达载体时，需将胰岛素基因与大肠杆菌的启动子、终止子重组 C．导入大肠杆菌时，可用钙离子处理使其成为感受态细胞，便于吸收质粒 D．大肠杆菌生产的胰岛素需经内质网和高尔基体加工后才具有生物活性 【答案】ABC 【详解】A、胰岛素基因在胰岛B细胞中特异性表达，可通过逆转录法从胰岛B细胞的mRNA中获取cDNA，A正确； B、目的基因需与受体细胞（大肠杆菌）的启动子、终止子重组，才能在大肠杆菌中正常转录和翻译，B正确； C、将目的基因导入大肠杆菌常用钙离子处理法，使大肠杆菌细胞膜通透性改变，成为感受态细胞，便于吸收外源DNA，C正确； D、大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，其生产的胰岛素为未加工的前体蛋白，需在细胞外进行加工修饰后才具有生物活性，D错误。 故选ABC。 16．大肠杆菌的L-精氨酸合成受arg基因的调控，科研人员构建了含arg基因、启动子A、启动子B和绿色荧光蛋白基因（GFP基因）的基因表达载体，将其导入大肠杆菌后，相关调控机制如图所示。回答下列问题： (1)构建该基因表达载体时，需要用到的工具酶有____________。将基因表达载体导入大肠杆菌前常用____________处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌处于____________的生理状态。 (2)启动子是____________识别和结合的部位。据图分析，当细胞内L-精氨酸含量较高时，arg蛋白与L-精氨酸结合后，对启动子B的影响是____________，最终使GFP基因表达，发出绿色荧光。 (3)GFP基因表达的绿色荧光蛋白可发出绿色荧光，荧光强度与GFP基因的表达量呈正相关。若要利用该重组大肠杆菌检测食品中L-精氨酸的含量，可将不同浓度的L-精氨酸与等量的重组大肠杆菌混合，检测各组的____________。 【答案】(1) 限制酶、DNA连接酶 Ca2+ 一种能吸收周围环境中DNA分子 (2) RNA聚合酶 解除对启动子B的抑制 (3)绿色荧光强度 【详解】（1）构建该基因表达载体时，需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶，前者为剪刀，后者为针线。将基因表达载体导入大肠杆菌前常用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态，即大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。 （2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。据图分析，当细胞内L-精氨酸含量较高时，arg蛋白与L-精氨酸结合后，解除了arg蛋白对启动子B的抑制，最终使GFP基因表达，发出绿色荧光。 （3）GFP基因表达的绿色荧光蛋白可发出绿色荧光，荧光强度与GFP基因的表达量呈正相关。若要利用该重组大肠杆菌检测食品中L-精氨酸的含量，可将不同浓度的L-精氨酸与等量的重组大肠杆菌混合，检测各组的绿色荧光强度，绿色荧光强度越强，说明L-精氨酸含量越高。 17．Ⅰ．赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。 (1)随着测序技术的发展，通过化学合成法得到R基因。利用PCR技术扩增R基因时，需要在一定的缓冲液中才能进行，其中需要加入________酶。 (2)在构建基因表达载体时，其中载体上启动子的作用________，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是________。 (3)随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的________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。 (4)检测R基因是否表达的分子水平检测方法是________。在基因工程中若要培养转基因小鼠，将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是________。 Ⅱ．乳腺生物反应器是将外源基因定位表达于哺乳动物的乳腺中，通过转基因动物分泌的乳汁来生产重组蛋白，例如，生产可用于治疗血液病、创伤性出血等疾病的重组人凝血因子VII（rhFVII）。请回答下列问题： (5)为获得人凝血因子，首先要从细胞中获取总RNA，通过________获得cDNA，再进行PCR获得人凝血因子基因。基因表达载体除了包括目的基因外还包括________。 (6)人凝血因子cDNA中不含限制酶识别序列，无法直接构建基因表达载体，因此，在PCR时需要在引物上加入限制酶的识别序列，应加在引物的________（填“3”或“5”）端才能不影响PCR的顺利进行。 (7)膀胱生物反应器与乳腺生物反应器的优点相同：收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成损伤。此外，膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的________（答出1点即可）限制，而且从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。 【答案】(1)耐高温的DNA聚合酶（或TaqDNA聚合酶） (2) RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，驱动转录 PstI、EcoRI (3)T-DNA (4) 抗原-抗体杂交 显微注射法 (5) 逆转录 启动子，终止子，标记基因 (6)5' (7)性别（或年龄） 【详解】（1）利用PCR技术扩增R基因时，进行的是DNA复制过程，因为过程中涉及到高温环境，因此需要加入耐高温的DNA聚合酶（或TaqDNA聚合酶）。 （2）在构建基因表达载体时，其中载体上启动子的作用是RNA聚合酶特异性识别和结合的位点，驱动转录，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，需要使用两种不同的限制酶形成两个不同的黏性末端，HindⅢ会破坏抗四环素基因（抗性基因），因此应该选取PstI、EcoRI。 （3）农杆菌侵染植物细胞后，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。 （4）R基因正常表达将会产生对应的蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术检测该蛋白质的产生。转基因动物中最常采用将目的基因导入受体细胞（动物细胞）的方法是显微注射法，常用的受体细胞是受精卵。 （5）PCR不能直接以RNA为模板，RNA必须通过逆转录获得cDNA，才可作为PCR的模板，基因表达载体除了包括目的基因外还包括启动子、终止子、标记基因。 （6）在PCR时需要在引物上加入限制酶的识别序列，因为子链合成的方向为5'→3'，应加在引物的5′端才能不影响PCR的顺利进行。 （7）乳腺生物反应器是将外源基因定位表达于哺乳动物的乳腺中，通过转基因动物分泌的乳汁来生产重组蛋白，转基因动物必须是雌性，而且需要到泌乳期才能产生乳汁。膀胱生物反应器是将外源基因定位表达于哺乳动物的膀胱中，通过转基因动物产生的尿液来生产重组蛋白，膀胱生物反应器具有的显著优势在于不受转基因动物的性别（或年龄）限制。 18．有些人由于不能完全消化牛奶中的乳糖，饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状，这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题： (1)为了获得更多的卵母细胞，在进行①过程前，需要用_____处理奶牛A，从输卵管中采集卵母细胞后，还需要体外培养至_____期，才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精，常用化学诱导法对奶牛的精子进行_____处理，即用一定浓度的_____或钙离子载体溶液处理。 (2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞，常用的方法是_____。之后还要用基因探针与目的基因杂交，以检测_____。 (3)⑥过程是_____，在此之前可以选择发育良好、形态正常的_____进行胚胎分割。 (4)外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后，导致有的受精卵发育成转基因奶牛，有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是_____。⑦过程的检测结果为_____时，说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。 【答案】(1) （外源）促性腺激素 MⅡ 获能 肝素 (2) 显微注射（利用显微注射将目的基因注入受精卵中） 受体细胞中是否含有目的基因 (3) 胚胎移植 桑葚胚或囊胚 (4) 外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后，导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能表达 转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响，且乳汁产量也不受影响 【详解】（1）为了获得更多的卵母细胞，需要对奶牛A进行超数排卵处理，一般通过注射（外源）促性腺激素处理母牛，采集的卵母细胞还需要培养至MⅡ期，才能进行③体外受精过程。精子进行受精作用之前需要进行获能处理，即用一定浓度的肝素或钙离子载体处理。 （2）⑤过程表示将重组质粒导入动物受精卵中，常用的方法是利用显微注射法将目的基因注入受精卵中。用基因探针与目的基因杂交是为了检测受体细胞中是否含有目的基因，属于目的基因的检测。 （3）⑥过程是将早期胚胎移入代孕奶牛的子宫，属于胚胎移植；在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或者囊胚。 （4）外源基因插入受精卵中的DNA上后，导致受精卵死亡的最可能原因是：外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后，导致受精卵内生命活动必需的某些基因不能表达；⑦过程的检测结果为转基因奶牛的乳汁中乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响，且乳汁产量也不受影响时表示转基因成功，说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。 19．人胰岛素是目前发现的人体内唯一能降低血糖的激素，在体内含量较低，且临床上需要大量供应。科学家提出了两种利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的方法。 方法一——“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，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。 方法二——“BCA”法：利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出肽链组成为BCA的胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。 上述两种方法均使用下图所示的质粒作为载体，只示意胰岛素基因部分，回答下列问题： (1)大肠杆菌具有________等特点，可经改造得到工程菌。 (2)方法一中人工合成的两种DNA片段的序列不唯一，原因是________。 (3)图示质粒中PO是________识别并结合的部位，利用方法二获得的胰岛素基因________（填“含有”或“不含有”）PO结构。 (4)构建基因表达载体时，可考虑使用________两种酶切割，不使用其他酶切割的理由是________。 (5)研究发现，大肠杆菌生产的人胰岛素并不具备降血糖的功能，从细胞结构的角度分析，可能的原因是________。 【答案】(1)遗传物质简单、繁殖速度快 (2)密码子具有简并性，即相同的氨基酸可能对应多个密码子，进而产生多种DNA序列 (3) RNA聚合酶 不含有 (4) XhoI和MunI 使用SalI和NheI酶切会破坏目的基因（人胰岛素基因），使用EcoRI酶切会破坏标记基因 (5)大肠杆菌为原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，无法对合成的人胰岛素进行加工 【详解】（1）肠杆菌是基因工程中常用的受体细胞，因为它是原核生物，遗传物质结构简单，便于进行基因操作；同时大肠杆菌繁殖速度极快，能在短时间内大量增殖，快速获得转基因产物，所以适合被改造成工程菌来生产目标产物。 （2）在基因表达过程中，mRNA上的密码子决定氨基酸，而一种氨基酸可以对应多个不同的密码子（密码子的简并性）。人工合成DNA片段是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列反推DNA序列，由于一个氨基酸可能对应多种密码子，所以反推得到的DNA序列就不是唯一的。 （3）质粒上的PO是启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，RNA聚合酶结合到启动子上才能启动后续基因的转录过程。方法二是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，这个过程是通过逆转录实现的，得到的是胰岛素的cDNA（互补DNA），只包含编码蛋白质的外显子部分，而启动子（PO结构）属于基因的调控序列，不会出现在成熟的mRNA中，所以逆转录得到的胰岛素基因不含有PO结构。 （4）观察质粒和胰岛素基因的限制酶识别位点，XhoI和MunI的切割位点在质粒的标记基因外，保证质粒上的标记基因完整，且这两种限制酶切割形成的黏性末端不同，可以避免切割后的质粒自连。从图中限制酶识别序列及切割位点可以看到，SalI和NheI的切割位点位于胰岛素基因内部，如果使用这两种酶切割，会破坏目的基因的结构；而EcoRI的切割位点位于质粒的氨苄青霉素抗性基因（标记基因）上，使用EcoRI酶切会破坏标记基因，后续无法通过标记基因筛选含有目的基因的受体细胞。 （5）人胰岛素是一种分泌蛋白，在人体细胞中，胰岛素的肽链合成后需要经过内质网的折叠、加工，以及高尔基体的进一步修饰、加工，才能形成具有生物活性的胰岛素。而大肠杆菌是原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体这些细胞器，只能合成胰岛素的肽链，无法进行后续的加工过程，所以生产出的人胰岛素不具备降血糖的功能。 20．β-内酰胺类物质(如青霉素、头孢菌素)可降解细菌细胞壁，从而抑制细菌增殖，是一类应用广泛的抗生素。检测β-内酰胺类物质残留对食品安全和环境保护都具有重要意义。研究人员在南极假单胞菌IB20菌株中发现一套β-内酰胺酶表达系统，并利用该系统开发了检测β-内酰胺残留的细胞生物传感器。该系统的工作原理如图所示： (1)分析上述材料，该系统能响应β-内酰胺的主要原因是：PampC是一个___________型启动子，在β-内酰胺的作用下，调控因子的功能从抑制___________与启动子结合转变为促进其与启动子结合，从而促进转录。 (2)为构建细胞生物传感器，研究人员利用基因工程技术，引入荧光蛋白基因，从而改造了这套表达系统，将其转入工程菌(大肠杆菌)，成功实现对微量β-内酰胺的可视化检测。改造时应该用荧光蛋白基因替换原有表达系统中的___________。改造过程的核心步骤是___________。将该系统导入大肠杆菌前，一般需先用___________处理大肠杆菌。 (3)科研人员发现，大肠杆菌存在水解细胞壁降解产物的酶，选用该酶缺失的大肠杆菌菌株可显著提高细胞生物传感器的灵敏度。推测灵敏度提高的原因是：该酶缺失的大肠杆菌无法水解细胞壁降解产物，___________和___________持续结合，增强启动子的活性，使___________的表达量升高，进而提高检测灵敏度。进一步研究发现，野生型大肠杆菌基因组中也存在一个表达量较低的β-内酰胺酶基因，为进一步提高检测灵敏度，可采用的策略是___________。 【答案】(1) 诱导 RNA聚合酶 (2) β-内酰胺酶基因 构建基因表达载体 Ca2+ (3) 细胞壁降解产物 调控因子 荧光蛋白(基因) 敲除野生型大肠杆菌基因组中的β-内酰胺酶基因(或抑制其表达)，(以减少该基因表达对检测信号的干扰 ) 【详解】（1）PampC是一个诱导型启动子，它的活性会在 β- 内酰胺存在时被激活，从而启动下游基因的转录。在无 β- 内酰胺时，调控因子抑制 RNA 聚合酶与启动子结合，从而抑制转录；当 β- 内酰胺存在时，调控因子的功能发生转变，促进 RNA 聚合酶与启动子结合，进而促进转录。 （2）用荧光蛋白基因替换原有表达系统中的 β- 内酰胺酶基因，就能让该系统在检测到 β- 内酰胺时，表达荧光蛋白，从而实现可视化检测。表达载体的构建是基因工程改造的核心步骤，通过构建含有荧光蛋白基因的表达载体，实现对原有系统的改造。用 Ca²⁺处理大肠杆菌，可使其处于感受态，更容易吸收外源 DNA 分子，从而提高导入效率。 （3）如果大肠杆菌不能分解细胞壁降解产物，这些产物就会和调控因子持续结合，持续激活 PampC 启动子，使下游的荧光蛋白基因表达量更高，信号更强。野生型大肠杆菌自身的 β- 内酰胺酶基因会表达少量酶，降解 β- 内酰胺，从而降低检测信号。敲除或抑制该基因的表达，可减少这种干扰，进一步提高检测灵敏度。 题型5：蛋白质工程 1．“逆折叠AI模型”依据自然界中已知的大量“序列—结构”对应关系，以及氨基酸序列与最终三维结构之间复杂的对应关系，使该模型能从目标蛋白质的结构出发，快速生成大量可能折叠成该结构的蛋白质氨基酸序列，实现了蛋白质工程的自动化和标准化。下列叙述错误的是（　　） 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．该模型预测蛋白质的结构并直接设计改造蛋白质，而不用改造基因 C．生成目标氨基酸序列需要以肽链的结构、氨基酸的性质与数目为依据 D．利用AI模型设计蛋白质可以提高生产效率、推动生物学和医学发展 【答案】B 【详解】A、蛋白质工程是在基因工程的基础上，通过基因修饰或基因合成来改造现有蛋白质、制造新的蛋白质，属于第二代基因工程，A正确； B、蛋白质的氨基酸序列由基因编码决定，且直接改造的蛋白质无法遗传、难以大量制备，因此蛋白质工程最终必须改造或合成对应的基因，不能直接改造蛋白质，B错误； C、蛋白质的三维结构由氨基酸的数目、性质、排列顺序以及肽链的空间结构共同决定，因此生成能折叠为目标结构的氨基酸序列需要以这些内容为依据，C正确； D、该AI模型可快速生成符合要求的氨基酸序列，实现蛋白质工程的自动化和标准化，能够显著提高研发生产效率，可应用于生物制药、医学研究等领域，推动生物学和医学发展，D正确。 2．香豆素是一类结构多样的天然产物，广泛应用于制药、化妆品等工业。在香豆素的合成途径中存在一种限速酶，是其合成速率较低的原因，科研人员对该酶进行改造，香豆素的合成速率提高了5至22倍。在生产中需动态调控，及时排出产物香豆素。下列叙述错误的是（　　） A．上述改造限速酶的过程利用了蛋白质工程 B．可直接对限速酶的空间结构或氨基酸顺序进行改造 C．该技术的实质是基因突变，即对限速酶的基因序列定向改造 D．限速酶活性提高可能导致代谢中间产物积累，导致代谢紊乱 【答案】B 【详解】A、改造限速酶以获得符合预期功能的蛋白质，属于蛋白质工程的应用范畴，A正确； B、蛋白质工程的操作对象是基因，无法直接对限速酶的空间结构或氨基酸序列进行改造，改造后的基因才可稳定遗传并表达出目标酶，B错误； C、该技术对控制限速酶合成的基因进行定向改造，本质是基因中碱基对的增添、缺失或替换，属于基因突变，C正确； D、限速酶活性大幅提高后，若后续代谢步骤的反应速率未同步提升，会导致代谢中间产物大量积累，引发代谢紊乱，D正确。 3．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（    ） A．蛋白质工程需要构建基因表达载体，用到限制酶和DNA连接酶等工具酶 B．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造氨基酸序列，无需操作基因 C．蛋白质工程生产的蛋白质都是自然界中存在的蛋白质 D．蛋白质工程的流程与中心法则方向一致 【答案】A 【详解】A．蛋白质工程属于第二代基因工程，最终需要将改造或合成的目的基因构建成基因表达载体导入受体细胞表达，构建基因表达载体需要限制酶切割目的基因和载体、DNA连接酶连接二者，A正确； B、蛋白质工程的操作对象是基因，并非直接在蛋白质分子水平改造氨基酸序列，直接改造的蛋白质无法遗传且操作难度极高，因此需要通过改造基因实现对蛋白质的改造，B错误； C、基因工程只能生产自然界已经存在的蛋白质，蛋白质工程可根据人类需求设计蛋白质结构，生产自然界原本不存在的蛋白质，C错误； D、中心法则的方向是DNA→RNA→蛋白质，而蛋白质工程的流程是从预期蛋白质功能出发，反向推导氨基酸序列再找到对应的基因序列，与中心法则方向相反，D错误。 4．水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂。利用某工程手段将水蛭素第47位的天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性，能有效预防和治疗血栓，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．利用定点突变可精准改变基因中的特定碱基序列 B．水蛭素中第47位氨基酸发生替换属于蛋白质工程 C．b是mRNA，该技术直接对a中的序列进行改造 D．可用活体小鼠尾静脉出血时间检测该水蛭素突变体的抗凝血活性 【答案】C 【详解】A、定点突变是在体外对目的基因进行精准修饰，改变特定的碱基序列，实现对蛋白质特定氨基酸的替换，A正确； B、将水蛭素第47位氨基酸替换，是对现有蛋白质的改造，属于蛋白质工程（第二代基因工程），B正确 C、图中a为氨基酸序列（多肽链），b为mRNA，蛋白质工程的操作对象是基因（DNA），C错误； D、水蛭素抗凝血活性可通过活体动物（如小鼠尾静脉出血时间）实验检测，出血时间延长说明抗凝血活性增强，D正确。 5．科学家根据黄色荧光蛋白和绿色荧光蛋白的结构差异，改造绿色荧光蛋白基因获得了黄色荧光蛋白。下列叙述错误的是（　　） A．该过程属于蛋白质工程，遵循“蛋白质结构→DNA序列→基因改造”的思路 B．若需要替换的氨基酸有两种密码子，则改造基因时改造出其中一种碱基序列即可 C．需要通过构建基因表达载体，将改造后的基因导入受体细胞并进行筛选 D．蛋白质工程中，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终只能通过改造原有基因来完成 【答案】D 【详解】A、蛋白质工程的核心思路是从预期蛋白质功能出发，分析预期蛋白质结构，推导对应的氨基酸序列，再确定对应的脱氧核苷酸序列后进行基因改造或合成，题干操作符合该思路，属于蛋白质工程，A正确； B、密码子具有简并性，一种氨基酸可以对应多种密码子，因此替换的氨基酸存在两种密码子时，仅需改造出对应其中一种密码子的基因碱基序列，即可翻译出目标氨基酸，B正确； C、改造后的基因需要借助基因工程技术实现表达，基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞后还需要筛选出成功导入目的基因的细胞，C正确； D、蛋白质工程中，完成蛋白质结构设计后，既可以改造原有基因，也可以人工合成全新的目的基因，并非只能改造原有基因，D错误。 6．科学家利用AI预测了某种致病病毒的关键蛋白（X蛋白）的三维结构，并基于此设计了一种能特异性抑制X蛋白的药物分子。下列相关叙述错误的是（　　） A．可利用蛋白质工程直接对X蛋白的氨基酸序列进行改造，增强其稳定性 B．若将编码X蛋白的基因导入大肠杆菌中，可先用Ca2+处理大肠杆菌细胞 C．若将编码X蛋白的基因导入大肠杆菌中并让其表达，须使用能在大肠杆菌中发挥作用的启动子 D．该药物分子与X蛋白结合后，可能改变X蛋白的空间结构，从而抑制其功能 【答案】A 【详解】A、蛋白质工程的操作对象是基因，需要通过改造或合成编码X蛋白的基因，最终获得改造后的X蛋白，不能直接对X蛋白的氨基酸序列进行改造，A错误； B、将目的基因导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，便于吸收周围环境中的DNA分子，B正确； C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动下游基因转录，若要使编码X蛋白的基因在大肠杆菌中表达，需要使用能被大肠杆菌RNA聚合酶识别、可在大肠杆菌中发挥作用的启动子，C正确； D、蛋白质的功能由其空间结构决定，药物分子与X蛋白结合后，可能改变X蛋白的空间结构，进而使其功能丧失，达到抑制效果，D正确。 7．T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，温度较高时易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家利用蛋白质工程将该酶的第3位异亮氨酸（密码子为AUU、AUC、AUA）变为半胱氨酸（密码子为UGU、UGC）。该半胱氨酸和第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，T4溶菌酶耐热性大大提高。下列叙述正确的是（　　） A．根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列只能推测出1种对应的脱氧核苷酸序列 B．与原基因相比，改造后的基因至少有两个碱基发生了改变 C．改造T4溶菌酶可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造 D．改造后的T4溶菌酶可直接应用于生产实践 【答案】C 【详解】A、由于一种氨基酸可能对应多种密码子，因此根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可能推测出多种脱氧核苷酸序列，A错误； B、基因为双链结构，参考密码子，与原基因相比，改造后的基因至少有两对碱基发生了改变，B错误； C、根据题意，改造T4溶菌酶可以从合成蛋白质的基因进行改造，因此可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造，C正确； D、改造后的蛋白质需要进行功能鉴定，确认耐热性等符合要求后才能应用于生产，D错误。 8．水蛭素是水蛭分泌的特异抑制剂，对凝血酶有较强的抑制作用，临床上常用于治疗某些血栓相关疾病。将水蛭素第47位的天冬酰胺变成赖氨酸，赖氨酸与分子内第4位或第5位的苏氨酸之间就能形成氢键，从而提高抗凝血效率。下列叙述错误的是（　　） A．对水蛭素进行改造的过程不遵循碱基互补配对原则 B．改造水蛭素的过程中需要用到限制酶和DNA连接酶 C．改造水蛭素时可对水蛭素的基因进行修饰或人工合成 D．对水蛭素进行分子设计必须从预期水蛭素的功能特点入手 【答案】A 【详解】A、对水蛭素的改造属于蛋白质工程，本质是对水蛭素对应的基因进行改造，基因修饰、人工合成基因及后续基因拼接、扩增等过程均遵循碱基互补配对原则，A错误； B、改造水蛭素的过程需要进行基因的剪切和拼接，属于基因工程操作，需要用到限制酶切割目的基因与载体、DNA连接酶连接目的基因与载体，B正确； C、蛋白质工程的操作对象是基因，改造水蛭素时既可以对水蛭素的原有基因进行修饰，也可以人工合成改造后的目的基因，C正确； D、蛋白质工程的基本流程首先是从预期的蛋白质功能出发，进而设计蛋白质结构、推导氨基酸序列、获得对应的目的基因，因此对水蛭素进行分子设计必须从预期功能特点入手，D正确。 9．干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述正确的是（　　） A．a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶 B．利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同 C．①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程 D．用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 【答案】B 【详解】A、分析图可知，a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④是直接通过相应的脱氧核苷酸序列合成基因DNA，不需要逆转录酶，A错误； B、密码子具有简并性，一种氨基酸可能对应几种密码子，所以由氨基酸序列得到的mRNA上的碱基序列不是唯一的，具有多样性，B正确； C、①表示转录，②表示翻译，③表示多肽链的加工过程，其中①②是中心法则中遗传信息流动的部分过程，C错误； D、基因表达载体必须包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子是转录终止的信号，缺少启动子和终止子基因无法表达，D错误。 10．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误的是（　　） A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能 B．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 C．氨基酸发生替换后，蛋白质的结构和功能可能不会因此而发生改变 D．图中各项技术并没有涉及构建基因的表达载体 【答案】D 【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质的功能出发，设计预期蛋白质的结构，因此构建新的干扰素模型的主要依据是干扰素的预期功能，A正确； B、蛋白质工程改造蛋白质的实质是对编码蛋白质的基因进行改造，B正确； C、若氨基酸替换位置不影响蛋白质的功能结构区，则蛋白质的结构和功能可能不会发生改变，C正确； D、将新的干扰素基因导入受体细胞表达，需要先构建基因表达载体，这是基因工程（蛋白质工程以基因工程为基础）的核心步骤，D错误。 11．已知生物体内有一种转运蛋白Y，由300个氨基酸组成。如果将Y中第157位的L-异亮氨酸变成亮氨酸，第261位的酪氨酸变成丝氨酸，改变后的蛋白质Y1不但保留了原有Y的功能，且具备了催化活性。下列说法错误的是（    ） A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B．可以通过对Y蛋白基因进行改造或人工合成获得Y1蛋白基因 C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具 D．细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的 【答案】ACD 【详解】A、蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可产生自然界没有的蛋白质，它们的操作对象都是基因，A错误； B、据题干信息可知，可以通过对Y蛋白基因进行修饰或人工合成获得Y1蛋白基因，B正确； C、蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具，C错误； D、细胞内合成蛋白Y1与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的，D错误。 12．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。下列说法正确的是（　　） A．长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草产生抗除草剂突变，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合酶结合 D．在培育抗草甘膦作物时，为防止转基因花粉的传播，可将来自玉米的α—淀粉酶基因与抗草甘膦基因一起转入植物中 【答案】BD 【详解】A、杂草中原本存在抗除草剂突变，除草剂起选择作用，长期使用除草剂，抗除草剂个体数量增多，表现为抗药性下降，A错误； B、草甘膦的作用机理是和PEP竞争性结合EPSP合酶，通过导入强启动子使EPSP合酶过量表达，可以和草甘膦结合，并且有足够的酶满足自身代谢需要，B正确； C、可利用蛋白质工程改造EPSP合酶的基因，使其表达产物与草甘膦无法结合，但是可以和PEP结合，达到抗草甘膦的效果，不能直接替换氨基酸，C错误； D、在培育抗草甘膦作物时，为防止转基因花粉的传播，应将来自玉米的α-淀粉酶基因（在胚乳中表达，花粉中不表达）与抗除草剂基因一起转入植物中，这样可使花粉败育，D正确。 13．纤维素酶广泛应用于造纸、废水处理等领域，但天然纤维素酶热稳定性差，限制了其工业应用。科研人员通过蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位氨基酸替换为赖氨酸，提高了酶的热稳定性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A．改造的关键是分析纤维素酶的空间结构与热稳定性的关系 B．需通过基因定点诱变技术改造编码纤维素酶的基因 C．改造后的纤维素酶氨基酸数量改变，空间结构不变 D．改造后的纤维素酶热稳定性提高，该性状可遗传给后代 【答案】ABD 【详解】A、蛋白质工程需先明确蛋白质结构与功能的关系，即分析纤维素酶热稳定性差的结构原因，才能针对性设计改造方案，A正确； B、将特定位置氨基酸替换，需通过基因定点诱变技术精准改造编码纤维素酶的基因，使基因中对应密码子改变，B正确； C、该改造是氨基酸替换（种类改变），氨基酸数量未变，但氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构发生变化，进而提高热稳定性，C错误； D、改造的是细菌的基因，基因改变导致的性状（热稳定性提高）可通过细菌分裂遗传给后代，D正确。 故选ABD。 14．在生物医学领域，定向进化蛋白质是优化蛋白质功能的关键技术，其过程如图所示。定向进化蛋白质的本质是构建分子多样性文库以及从文库中筛选到性状有改进的突变体，从而在短时间内完成自然界中需要成千上万年的进化才能获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质。下列相关说法正确的是（　　） A．构建基因表达载体用到了限制酶和DNA聚合酶 B．蛋白质进化的过程是蛋白质工程的应用和体现 C．构建突变文库运用了基因突变和基因重组的原理 D．通过定向改变基因序列可实现蛋白质的进化 【答案】BCD 【分析】1、现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，能导致基因结构的改变。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、多害少利性和低频性。 3、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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。 【详解】A、DNA聚合酶用于合成目的基因，构建基因表达载体用到了限制酶和DNA连接酶，A错误； B、通过改造基因实现对蛋白质的改造，从而获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质，是自然界中原来不存在的，B正确； C、基因定点突变技术是蛋白质工程研究中的重要工具，获取的目的基因进行人工定向诱变后，构建重组DNA导入宿主菌内实现转化，该过程运用了基因突变和基因重组的原理，C正确； D、蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质，而定向进化蛋白质则是对基因进行定向改造，D正确。 故选BCD。 15．水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。研究人员拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。流程如下图所示。 有关叙述正确的是（　　） A．物质a是氨基酸序列（多肽链），物质b是mRNA B．物质b可能不同，但合成的蛋白质空间构象一般相同 C．在这项研究中，目前可行的直接操作对象是基因 D．蛋白质工程原则上只能改造自然界中已存在的蛋白质 【答案】ABC 【详解】A、据图可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA，A正确； B、在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象一般相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子，B正确； C、蛋白质工程要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过基因来完成，目前可行的直接操作对象是基因，C正确； D、蛋白质工程对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，D错误。 故选ABC。 16．香树脂醇具有抗炎等功效，从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N，可高效生产香树脂醇。回答下列问题。 (1)基因工程操作程序的核心环节是________，PCR技术中引物的作用是________。 (2)如图1所示，b链为转录模板链，为保证基因N与质粒pYL正确连接，需在引物1和引物2的末端分别引入________和________限制酶识别序列。特异性酶切后，通过DNA连接酶催化形成________（化学键）连接DNA片段，构建重组质粒，大小约9.5kb（kb为千碱基对），假设构建重组质粒前后，质粒pYL对应部分大小基本不变。 (3)进一步筛选构建的质粒，以1-4号菌株中提取的质粒为模板，使用引物1和引物2进行PCR扩增，电泳PCR产物，结果如图2.在第5组的PCR反应中，使用无菌水代替实验组的模板DNA，目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________（从“1～4”中选填）的质粒中成功插入了基因N，理由是________。 (4)为提高香树脂醇合酶催化效率，将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列，丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物（GCA为诱变序列），b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物，其配对模板与a的配对模板相同。据此分析，丙氨酸的密码子除GCA外，还有________。 a：5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′ b：5′-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3′ c：5′-…GCT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′ d：5′-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3′ (5)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的________含量并进行比较，可以选出最优的改造方案。 【答案】(1) 基因表达载体的构建 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) XbaⅠ XhoⅠ 磷酸二酯键 (3) 外源DNA 1 目的基因N大小为2.3kb (4)GCU (5)香树脂醇 【详解】（1）基因工程的核心环节是基因表达载体的构建。PCR反应中，DNA聚合酶不能从头合成DNA链，只能从引物的3′端开始延伸子链。引物能与模板DNA（基因N的两条链）的特定序列互补配对，为 Taq酶提供3′-OH 端，从而启动DNA链的延伸，完成目的基因的扩增。 （2）保证基因N与质粒pYL正确连接，需要使用双酶切法，为了目的基因能正确表达，目的基因需要插入质粒的启动子和终止子之间，且质粒和目的基因需要使用相同的酶或能产生相同黏性末端的酶；分析图1可知，质粒pYL应该选用SpeⅠ和XhoⅠ酶切，由于目的基因N含有SpeI识别序列，故N基因不能使用SpeI酶切，但XbaⅠ与其具有相同的黏性末端 ，基因N酶切时可以用XbaI替换SpeⅠ，即N基因两端应该含有XbaⅠ和XhoI识别序列：题干信息：N基因a链为转录模板链，才有引物1和引物2扩增N基因，则扩增后模板链的5’端含有引物1序列，而编码链的5’端含有引物2序列，结合质粒pYL上的启动子和终止子方向，可知应该在引物2序列5’端添加XbaⅠ、引物1序列的5’端添加XhoⅠ识别序列。PCR扩增基因N，特异性酶切后，利用DNA连接酶催化形成磷酸二酯键，连接DNA片段，构建重组质粒。 （3） 构建重组质粒，大小约9.5kb（kb为千碱基对），假设构建重组质粒前后，质粒pYL对应部分大小基本不变，而质粒pYL本身7.2kb，可知目的基因N大小为2.3kb；分析电泳图可知，初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N，在第5组的PCR反应中，使用无菌水代替实验组的模板DNA，目的是检验PCR反应体系是否存在污染，即检验PCR反应中是否有外源DNA污染。 （4）编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列，丙氨酸的密码子有GCA等，密码子位于mRNA上，mRNA上的序列与编码链序列相似，而a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物（GCA为诱变序列），可知a引物延伸后的序列为编码链，b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物，其配对模板与a的配对模板相同，分析题图bcd序列可知c是诱变第243位苯丙氨酸的引物，且c引物延伸后的序列为编码链，根据a引物5'端首位GCA为240位，则c引物5'端GCC为243位，故据此分析，丙氨酸的密码子除GCA外，还有GCC。 （5）题干研究目的是通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N，可高效生产香树脂醇。由此可知，进一步检测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较，可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案。 17．科研团队想通过基因工程构建一种大肠杆菌工程菌，作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”。其监测原理如图1所示，天然大肠杆菌不具备图1中所示基因。回答下列问题： (1)在上述研究中，需导入天然大肠杆菌的目的基因有_______（选填序号）。 ①四环素合成相关基因 ②GFP基因 ③TetR基因 ④RNA聚合酶基因 (2)据图1分析，环境中四环素水平升高时，该种大肠杆菌工程菌的荧光_______（填“增强”“减弱”或“不变”）。试概述该种四环素检测方法的原理：_______。 (3)图2是两个DNA片段、质粒及其上的限制酶的识别序列分布情况；其中质粒上的Ampr代表青霉素抗性基因，ori表示复制原点。下表是相关限制酶的识别序列与切割位点。 限制酶 EcoRI XbaI SpeI BamHI 识别序列及切割位点 5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′ 5′-T↓CTAGA-3′ 3′-AGATC↑T-5′ 5′-A↓CTAGT-3′ 3′-TGATC↑A-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑A-5′ 研究人员设计了一个含DNA片段1和2拼接的重组质粒的拼接方案。结合图表信息，你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是_______。 (4)从个体水平，可通过_______来鉴定大肠杆菌工程菌是否构建成功。 (5)为提高对环境中四环素水平监测的有效性，研究人员将GFP的第65位丝氨酸变成苏氨酸后，增强了绿色荧光稳定性和强度。该项技术属于_______（填“基因工程”或“蛋白质工程”）。 【答案】(1)②③ (2) 增强 四环素可解除TetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加 (3)D (4)观察环境中四环素浓度变化是否能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变 (5)蛋白质工程 【详解】（1）据图1分析可知，TetR基因表达TetR蛋白，TetR蛋白抑制RNA聚合酶与启动子2的结合，抑制GFP基因表达绿色荧光蛋白。四环素可以抑制TetR蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度，需导入天然大肠杆菌的目的基因有②③。 （2）据题（1）分析可知，环境中四环素水平越高，抑制TetR蛋白作用越强，解除TetR蛋白对启动子2的抑制作用的能力越强，GFP基因表达能力越强，荧光就会增强。因此，该种四环素检测方法的原理可表述为：四环素可解除TetR蛋白对GFP基因表达的抑制作用，并使大肠杆菌工程菌的GFP蛋白表达量随四环素水平的增加而增加。 （3）据图2可知，DNA片段1两端的限制酶识别序列分别对应XbaI和EcoRⅠ，而DNA片段2两端的限制酶识别序列对应SpeI和BamHⅠ，若要让两个DNA片段连接在一起，需要经酶切后获得相同的黏性末端。据表格可知，XbaI和SpeI酶切能获得相同的黏性末端，拼接后启动子1和启动子2是反向连接的，如图CD所示，两个片段经连接后的序列既不能被SpeⅠ酶切，也不能被XbaI酶切，综上所述，ABC错误，D正确。 （4）大肠杆菌工程菌建构的目的是监测残留在生物组织或环境中的四环素水平，因此构建成功的标志就是四环素浓度变化能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变，该操作属于个体生物学鉴定。 （5）为提高对环境中四环素水平监测的有效性，研究人员将GFP的第65位丝氨酸变成苏氨酸后，增强了绿色荧光稳定性和强度，即荧光蛋白的结构发生了改变，属于蛋白质工程，蛋白质工程的实施需要通过合成和修饰相关基因实现。 18．水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质，具有良好的抗凝血作用。已知天然的水蛭素抗凝血活性较低，产量和来源有限。研究发现，若将其第47位天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性。某科研团队拟通过不同的生物技术获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题： (1)图1所示运用____________工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是_________，图中的物质a是____________。在生产过程中，物质b的碱基序列可能不同，却合成了相同的物质a，这是因为____________。 (2)基因工程中常利用PCR获取和扩增目的基因。PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种dNTP、____________、____________及缓冲液，4种dNTP的作用是____________。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要____________。 (3)利用基因工程生产水蛭素时，依据图2信息构建基因表达载体，为使水蛭素基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是____________，原因是____________。若采用大肠杆菌作为受体细胞，需要在培养基中加入____________以筛选转化成功的工程菌，并选择颜色为____________的大肠杆菌菌落进一步培养。 注：neor为新霉素抗性基因；malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色。 (4)工业生产中，还可利用制备乳腺生物反应器来生产高抗凝血活性的水蛭素，但制备时需将高抗凝血活性的水蛭素基因与乳腺中特异表达的基因的_________等调控原件重组在一起。某研究小组大胆推测，用类似方法制备膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的____________（答1点）的限制。 【答案】(1) 蛋白质工程 基因 多肽链 密码子的简并性 (2) 引物 TaqDNA聚合酶 为PCR提供原料和能量（缺一不可） 更换移液器枪头 (3) XmaI和BglII 这两种限制酶切割产生的黏性末端与目的基因的黏性末端相同 新霉素 白色 (4) 启动子 性别或生理状态 【详解】（1）图1所示运用蛋白质工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是基因，因为蛋白质的结构由基因决定，改造基因才能定向改变蛋白质的结构和功能。图中物质 a 是多肽链（或 “肽链”），它是由基因转录、翻译后形成的，后续折叠成具有三维结构的蛋白质。在生产过程中，物质b的碱基序列可能不同，却可合成相同的多肽链 a，原因是密码子的简并性，即不同的密码子可以编码同一种氨基酸。 （2）PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种dNTP、引物、TaqDNA聚合酶及缓冲液，4种dNTP的作用是为PCR提供原料和能量，缓冲液中的镁离子可以激活耐高温的DNA聚合酶。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要更换移液器枪头，防止DNA被污染。 （3）由图可知，限制酶XmaI和BglII切割产生的黏性末端分别与目的基因两端的黏性末端相同，能使目的基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是XmaI和BglII。malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色，由于XmaI和BglII破坏malcZ基因，所以重组质粒中malcZ基因被破坏，但含有新霉素抗性基因，因而需要在培养基中加入新霉素，并选择颜色为白色的大肠杆菌菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良水蛭素的工程菌株。 （4）制备乳腺生物反应器时，需将高抗凝血活性的水蛭素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，这样目的基因才能在乳腺细胞中特异性表达。 膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的性别或生理状态（如是否泌乳、年龄等）的限制，无论雌雄、任何生理阶段都能从尿液中获取产物。 题型6：生物技术的安全性及伦理问题 1．基因工程技术在迅猛发展，为人类的生产生活带来很多便利，但同时也带来了一些安全性问题，下列说法正确的是（　　） A．乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中 B．将外源生长素基因导入鲤鱼中可提高鲤鱼的生长速度 C．治疗性克隆不涉及伦理问题，无需监控审查 D．在转基因研究中，科学家通过阻断淀粉储藏使花粉失去活性来防止基因污染 【答案】D 【详解】A、乳腺生物反应器需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子重组，才能保证药用蛋白在动物乳腺细胞中特异性表达，A错误； B、生长素是植物激素，对动物生长无促进作用，若要提高鲤鱼的生长速度，应导入外源生长激素基因，B错误； C、治疗性克隆仍涉及伦理问题，我国虽不反对治疗性克隆研究，但要求进行严格的监控和审查，C错误； D、阻断淀粉储藏使花粉失去活性，转基因植物的花粉无法完成受精作用，可避免外源基因随花粉扩散到其他近缘物种，有效防止基因污染，D正确。 2．2025年3月，窦科峰院士团队在《自然》期刊上发表论文，报告了世界首例利用转基因猪肝脏移植到脑死亡人体的成功案例。下列叙述错误的是（     ） A．培育转基因克隆猪用于器官移植，需评估其对生态环境和人体健康的生物安全性 B．鉴定转基因克隆猪是否培育成功，应从分子水平和个体生物学水平进行综合检测 C．对提供肝源的猪进行基因工程改造时，可直接操作其分裂旺盛的体细胞 D．敲除猪引发免疫排斥反应的关键基因是该技术成功的关键之一 【答案】C 【详解】A、转基因克隆猪属于转基因生物，存在基因扩散、携带潜在病原体等风险，因此培育时需评估其对生态环境和人体健康的生物安全性，A正确； B、鉴定转基因克隆猪是否培育成功，分子水平可检测目的基因是否整合、是否转录翻译出对应产物，个体生物学水平可检测是否具备预期性状，B正确； C、动物体细胞的全能性受到严格限制，直接对体细胞进行基因改造无法培育出完整个体，动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞，C错误； D、异种器官移植的主要障碍是免疫排斥反应，敲除猪引发免疫排斥的关键基因可降低受体的排斥反应，是该技术成功的关键之一，D正确。 3．下列关于生物工程技术的叙述，错误的是（　　） A．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 B．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射性激素以促进超数排卵 C．单克隆抗体制备过程中需用特定培养基筛选得到杂交瘤细胞 D．生产转基因农作物时，需防止转基因花粉的传播，避免基因污染 【答案】B 【详解】A、植物茎尖属于分生区，细胞分裂速度快，病毒极少甚至无病毒，因此选取茎尖进行组织培养可获得马铃薯脱毒苗，A正确； B、要促进供体绵羊超数排卵，需注射促性腺激素，若注射性激素，会通过负反馈调节抑制垂体分泌促性腺激素，反而不利于排卵，B错误； C、单克隆抗体制备过程中，细胞融合后会存在未融合的亲本细胞、同种细胞融合的细胞，只有杂交瘤细胞能在特定的选择培养基上存活，因此需用该培养基筛选得到杂交瘤细胞，C正确； D、转基因农作物的花粉中可能携带插入的目的基因，若传播到近缘野生植物中会造成基因污染，因此生产时需采取措施防止转基因花粉传播，D正确。 4．科学技术是一把双刃剑，人们对生物技术安全性的关注，随着生物技术成果的不断涌现而与日俱增。下列叙述错误的是（　　） A．理性看待转基因技术要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响 B．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 C．治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制 D．生殖性克隆和治疗性克隆都涉及体细胞核移植技术 【答案】B 【详解】A、理性看待转基因技术不能主观臆断，需要依靠确凿的科学证据和严谨的逻辑客观分析其利弊影响，A正确； B、生殖性克隆的目的是获得完整的克隆个体，利用克隆技术产生特定细胞修复或替代受损细胞是治疗性克隆的用途，B错误； C、治疗性克隆涉及伦理、技术规范等多方面问题，其研究与应用必须受到法律法规的约束，防止技术滥用，C正确； D、生殖性克隆和治疗性克隆的基础技术均包含体细胞核移植，将体细胞核移入去核卵母细胞构建重组细胞是二者的共同操作步骤，D正确。 5．以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时，也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是（     ） A．转基因技术可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 B．将玉米α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可促进花粉传播，防止基因污染 C．我国对转基因生物实行转基因危害标识制度，维护了消费者的知情权和选择权 D．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人的实验 【答案】D 【详解】A、双乙酰是啤酒发酵过程中产生的不良风味物质，转基因技术是通过减少啤酒酵母双乙酰的生成来缩短啤酒发酵周期，而非增加其生成，A错误； B、将玉米α-淀粉酶基因与目的基因共同转入植物后，α-淀粉酶会分解花粉中的淀粉导致花粉无法正常萌发，作用是抑制花粉传播以避免基因污染，并非促进花粉传播，B错误； C、我国对转基因生物实行转基因标识制度，仅对产品是否为转基因属性进行标识，不存在“转基因危害标识制度”，获批上市的转基因产品符合安全标准，C错误； D、我国对克隆技术的官方态度为坚决反对克隆人，严格禁止任何生殖性克隆人的实验，仅允许合规开展治疗性克隆相关研究，D正确。 6．随着转基因技术的发展，基因污染相伴而生，下列有关基因污染的说法错误的是（　　） A．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” B．转入抗虫基因的植物，有可能会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．基因污染可能对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在威胁 D．基因污染是基因工程的“死结”，科学家对此束手无策 【答案】D 【详解】A 、抗除草剂基因确实可能通过花粉传播到近缘杂草中，使杂草获得抗除草剂性状，从而产生 “超级杂草”，A正确； B 、转入抗虫基因的植物会对昆虫种群进行定向选择，具有抗性基因的个体更容易存活繁殖，导致昆虫群体抗性基因频率增加，B正确； C 、基因污染（如转基因生物的外源基因扩散）可能对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在威胁，C正确； D 、基因污染并非 “死结”，科学家可以通过多种措施来防范和控制，例如培育不育系、限制转基因植物的传播、加强监管等，并非束手无策，D错误。 7．生物技术是一把双刃剑，给人类带来了便利的同时，也引发了人们对其安全性和伦理问题的担忧。下列有关叙述错误的是（　　） A．基因工程技术可以用于改善畜产品的品质 B．种植转基因农作物时应控制其花粉的传播以防止基因污染 C．我国要求对农业转基因生物实行标识制度 D．我国禁止发展试管婴儿等辅助性生殖技术 【答案】D 【详解】A、基因工程技术可通过转入特定基因改良动物性状，如提高乳蛋白含量，从而改善畜产品品质，A正确； B、转基因农作物的花粉中可能携带转入的目的基因，若传播到亲缘关系相近的野生植物中会造成基因污染，因此种植转基因农作物时需要控制花粉传播，B正确； C、为保障消费者的知情权与选择权，我国明确规定对农业转基因生物实行标识制度，C正确； D、我国允许试管婴儿技术用于解决不孕不育问题，但禁止非医学需要的性别选择等滥用行为，并非全面禁止，D错误。 8．中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了治疗该女孩，设计并生了一个健康孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植。下列有关说法错误的是（    ） A．“设计完美婴儿”有利于人类发展，可全面推广以提高人口素质 B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断 C．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖 D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同 【答案】A 【详解】A、“设计完美婴儿”会引发严重的伦理问题，如基因歧视、人为筛选性状破坏人口自然发展规律、社会公平性失衡等，绝对不能全面推广，A错误； B、设计试管婴儿需要获得满足特定遗传要求（如不携带致病基因、与患者配型匹配）的胚胎，因此需要在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，B正确； C、“设计试管婴儿”和“试管婴儿”都经过体外受精（两性生殖细胞结合形成受精卵）、早期胚胎培养、胚胎移植的过程，均属于有性生殖，C正确； D、普通试管婴儿进行胚胎选择的目的是筛选发育状态良好、健康的胚胎，提高移植成功率；设计试管婴儿的胚胎选择目的是筛选出符合特定遗传需求的胚胎，二者选择目的不同，D正确。 9．以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时，也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是（　　） A．转基因技术可用来增加酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 B．通过基因工程培育高产青霉菌，并从中提取青霉素，满足对青霉素的需求 C．我国对转基因生物实行转基因危害标识制度，维护了消费者的知情权和选择权 D．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人的实验 【答案】D 【详解】A、转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，属于转基因技术在微生物领域的应用，A错误； B、高产青霉菌是通过诱变育种（物理或化学诱变）获得的，B错误； C、我国对转基因生物实行的是转基因生物标识制度，C错误； D、我国明确反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人的实验，只允许进行治疗性克隆相关研究，D正确。 10．以下关于生物学知识在生产生活中的应用，不合理的是（　　） A．有些新闻报道转基因产品存在安全隐患，应该禁止转基因技术的应用 B．利用转基因技术制造的新型致病菌，可能让感染者发病后无药可医 C．生殖性克隆人存在伦理问题，我国政府不允许任何生殖性克隆人实验 D．为提高经济作物的产量，可以适时适量使用植物生长调节剂 【答案】A 【详解】A、转基因技术需在严格监管下应用，其安全性评价遵循科学标准。全面禁止会阻碍农业和医学发展，该观点片面且违背理性看待科技发展的原则，A错误； B、转基因技术可能改造病原体，使其耐药性或毒性增强，符合“生物武器公约”禁止的生物武器特征，该应用具有现实风险，B正确； C、生殖性克隆人违背人类尊严和伦理规范，我国《人类辅助生殖技术规范》明确禁止，该表述符合法规和伦理要求，C正确； D、植物生长调节剂可调控作物生长发育，科学使用能提高产量，该措施符合农业生产实践，D正确。 故选A。 11．关于生物技术的安全性和伦理问题，下列叙述正确的有（　　） A．生物武器包括微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等，具有致病能力强的特点 B．与普通试管婴儿相比，设计试管婴儿技术植入前会对胚胎进行遗传学诊断 C．转基因产品投放市场时需对转基因产品进行标识管理，让消费者有知情权和选择权 D．我国政府坚决反对生殖性克隆，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查 【答案】BCD 【详解】A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，干扰素是细胞因子，不属于生物武器，A错误； B、普通试管婴儿技术仅需体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植；设计试管婴儿技术会在胚胎植入前进行遗传学诊断，筛选符合特定要求的胚胎，因此B正确； C、我国对转基因产品实行标识管理制度，目的是保障消费者的知情权和选择权，C正确； D、我国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，D正确。 12．生物技术是以现代生命科学理论为基础，在个体、细胞分子水平上研究及制造产品或改造动物、植物和微生物等，并使其具有所期望的品质和特性。下列叙述正确的是（　　） A．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临安全性问题 B．将基因编辑技术应用于生殖性克隆，不符合人类伦理道德 C．转基因生物可能会破坏生态平衡 D．生物武器是用微生物、毒素、抗生素及重组致病菌等来形成杀伤力 【答案】ABC 【详解】A 、干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，比如用于治疗一些疑难疾病，但由于干细胞的分化和增殖等特性，也可能面临安全性问题，如免疫排斥、肿瘤形成等，A正确； B、将基因编辑技术应用于生殖性克隆，会引发一系列伦理道德问题，不符合人类伦理道德，B正确； C、转基因生物可能具有更强的生存竞争能力，可能会破坏原有的生态平衡，C正确； D、生物武器是用微生物、毒素及重组致病菌等来形成杀伤力，抗生素是一种用于治疗疾病的药物，不是用于制造生物武器的成分，D错误。 故选ABC。 13．生物工程技术如同一把双刃剑，既给人类带来了便利，同时也引发了人们对其安全性的担忧。下列叙述正确的是（    ） A．中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆 B．生物武器会对人类安全造成极大威胁 C．研究转基因农作物时应防止转基因花粉的传播 D．转基因生物可能会造成“外来物种”入侵，影响生态系统的遗传多样性 【答案】ABCD 【详解】A、中国政策明确禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆，如用于医学研究、器官移植等，A正确； B、生物武器传染性强、危害大，会对人类安全造成极大威胁，B正确； C、转基因农作物的花粉传播，可能导致基因扩散，故研究时需防止转基因花粉传播，C正确； D、转基因生物若进入自然生态，可能因缺乏天敌等，成为“外来物种”，影响生态系统的遗传多样性，D正确。 故选ABCD。 14．生物技术是一把双刃剑，其安全和伦理问题备受关注。下列叙述正确的是（    ） A．转基因生物出现意想不到的情况是因为转移的基因是功能未知的基因 B．生殖性克隆和治疗性克隆都会面临伦理问题 C．生物武器最大的特点是有传染性，另外携带和投放简单，研发门槛也相对较低 D．我们应该基于事实与证据评估生物技术的价值和风险，做出科学的思考和决策 【答案】BCD 【分析】转基因技术指人为将一种生物的一个或几个已知功能基因转移到另一种生物体内安家落户，使该生物获得新功能。显著减少农药用量，存在巨大的潜力。 【详解】A、很多时候目的基因是已知的，而基因与性状之间的关系且基因的表达过程比较复杂的，因此，转基因生物可能出现意想不到的情况，A错误； B、生殖性克隆和治疗性克隆都会面临伦理问题，且生殖性克隆是被禁止的，B正确； C、生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称，生物武器有传染性，携带、投放简单，研发门槛低的特征，C正确； D、生物技术是一把双刃剑，我们应该基于事实评估生物技术价值与风险，D正确。 故选BCD。 15．为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安全已纳入国家安全体系。下列不符合生物技术的安全性和伦理问题的是（　　） A．利用生物技术改造工程菌获得大量的抗生素 B．克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆 C．中国反对生物武器，但在特殊情况下可以生产生物武器 D．基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子 【答案】CD 【详解】A、利用生物技术，即基因工程改造工程菌获得大量的抗生素，该技术符合生物技术的安全性和伦理问题，A不符合题意； B、克隆技术是可以克隆器官的，但是不可以进行人体克隆，禁止生殖性克隆人，B不符合题意； C、中国声明：在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，这不涉及生物技术的安全性和伦理问题，C符合题意； D、基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子，该过程不涉及生物技术的安全性和伦理问题，D符合题意。 故选CD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 基因工程和生物技术的安全性及伦理问题 题型1：DNA重组技术的基本工具 1．限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，下列说法正确的是（    ） A．DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键 B．限制酶能切割T2噬菌体和烟草花叶病毒的核酸 C．只有用相同限制酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，才能形成重组质粒 D．限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，不能剪切自身的DNA 2．某DNA片段的部分碱基序列如图所示。已知EcoRI与SmaI的识别序列及切割位点分别为5'-G↓AATTC-3'、5'-CCC↓GGG-3'。下列相关叙述正确的是（    ） 5'-ATAGAATTCGATCCCGGGATAC-3' 3'-TATCTTAAGCTAGGGCCCTATG-5' A．EcoRI与 SmaI切割该 DNA 片段后，产生的末端类型相同 B．两种限制酶切割该 DNA 片段时，断裂的化学键为氢键 C．E。 coli DNA 连接酶可连接 SmaI切割后产生的 DNA 片段末端 D．T4 DNA 连接酶连接平末端与黏性末端的效率基本相近 3．以下是限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是（　　） ①② A．以上DNA片段是由2种限制酶切割后产生的 B．①②两个黏性末端，可以用DNA连接酶连接 C．限制酶将一个DNA分子切成两个片段，断开2个磷酸二酯键 D．E．coli DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端 4．利用基因工程赋予生物以新的遗传特性，或创造出更符合人类需要的生物产品时，需要使用多种工具酶，有4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，能识别特定核苷酸序列 B．用限制酶SmaI和EcoRV切割后产生的均为平末端 C．DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是磷酸二酯键 D．含有1个EcoRI识别位点的环状DNA，被EcoRI切割后可形成2个DNA片段 5．基因工程的实施需要借助工具才能完成。下列说法正确的是（　　） A．黏性末端之间的碱基互补配对需要DNA连接酶催化 B．T4 DNA连接酶只能催化双链DNA片段之间相连 C．天然的Ti质粒可直接作为植物基因工程的载体 D．常用抗生素合成基因来筛选导入重组DNA分子的细胞 6．透明质酸是一种应用广泛的黏多糖，透明质酸合成酶在透明质酸的合成中发挥重要作用。透明质酸合成酶基因H上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”，某限制酶可对该段序列进行识别和切割，则该限制酶识别的核苷酸序列最可能为（    ） A．—TCTCGA— B．—CTCGAG— C．—CGAGCG— D．—TCGAGC— 7．如图所示三个DNA片段依次表示EcoR I、BamH I和Sau3A Ⅰ三种限制酶的识别序列与切割位点。下列有关叙述错误的是（　　） A．三种限制酶切割产生的末端的长度大小相同 B．这三种限制酶切割后形成的都是黏性末端 C．图中的DNA片段被EcoR I切割后，会增加两个游离的磷酸基团 D．BamH I和Sau3A Ⅰ切割DNA片段形成的末端不能彼此连接 8．限制酶BbsⅠ的识别序列为5′-GAAGAC-3′，但切割位点在该序列下游两个碱基之后（如图，N表示任一碱基）。经BbsⅠ切割后会产生含4个碱基的黏性末端，相关说法正确的是（　　） A．经BbsⅠ酶切产生的黏性末端理论上最多有48种 B．BbsⅠ酶是从两端降解DNA的，因此它不是核酸内切酶 C．识别序列的下游碱基序列不同，则产生的黏性末端不同 D．将BbsⅠ酶切后的DNA片段进行连接，重组DNA中可能不含5′-GAAGAC-3′序列 9．限制酶是基因工程中必需的工具之一，图1表示几种限制酶的识别序列和切割位点，图2表示限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列说法正确的是（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 BamHⅠ 5＇-G＇GATCC-3＇ Sau3AⅠ 5＇-＇GATC-3＇ BglⅡ 5＇-A＇GATCT-3＇ 图1 ①5＇-CTGCA3＇ 3＇-G ②5＇-G 3＇-CTGCA5＇ 图2 A．利用BamHⅠ和BglⅡ切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能被BamHⅠ切割 B．分别用Sau3AⅠ和BamHⅠ切割果蝇基因组DNA，前者得到的片段往往多于后者 C．用DNA连接酶连接①②两个片段形成的DNA序列是 D．可利用DNA聚合酶将①②两个片段的黏性末端补平 10．下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是（　　） A．DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 11．限制酶是基因工程中必需的工具之一，下图表示六种限制酶的识别序列及切割位点。下列说法错误的是（　　） 限制酶 识别序列和切割位点 限制酶 识别序列和切割位点 BamH I 5'-G↓GATCC-3' Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3' Sau3 A I 5'-↓GATC-3' Kpn I 5'-GGTAC↓C-3' Acc65 I 5'-G↓GTACC-3' EcoR I 5'-G↓AATTC-3' A．限制酶、DNA聚合酶均作用于磷酸二酯键，解旋酶和DNA连接酶均作用于氢键 B．分别用Sau3A Ⅰ和Bgl Ⅱ切割同一种随机序列DNA，前者得到的片段数往往多于后者 C．Acc65 Ⅰ和Kpn Ⅰ切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能重新被Kpn Ⅰ切割 D．BamH I和Sau3A I切割产生的片段，经DNA连接酶连接后能重新被Sau3 A I切割 12．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用a酶切割，把得到的产物用b酶切割，得到的DNA片段大小如下表所示。a酶和b酶的识别序列和切割位点如下图所示。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） 2100；1400；1000；500 1900；200；800；600；1000；300；200 A．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列均为3个 B．仅用a酶切割该DNA分子需要消耗6个水分子 C．a酶与b酶切出的黏性末端相互连接后的序列不可再被a酶切割 D．用a酶切割与线性DNA分子具有相同碱基序列的质粒，一定能得到4种切割产物 13．微生物DNA分子中腺嘌呤会被甲基化酶修饰，腺嘌呤的甲基化会影响不同限制酶的切割情况，下表是腺嘌呤甲基化前后某些限制酶切割的情况。下列叙述错误的是（　　） 限制酶 识别序列 甲基化前 甲基化后 Taq Ⅰ 5′-T↓CGA-3′ 切割 不切割 Dpn Ⅰ 5′-GA↓TC-3′ 不切割 切割 Cla Ⅰ 5′-AT↓CGAT-3′ 切割 不切割 BamH I 5′-G↓GATCC-3′ 切割 切割 A．DNA腺嘌呤甲基化可能导致限制酶切割的特异性降低 B．限制酶Cla Ⅰ所识别的酶切位点，也能被限制酶Taq Ⅰ识别并切割 C．用表格中四种限制酶分别处理同一DNA片段，甲基化后可被切割的位点总数，不一定比甲基化前少 D．限制酶切割的特异性由其识别的碱基序列决定，与碱基修饰无关 14．下列有关基因工程工具的叙述，正确的是（    ） A．一种限制性内切核酸酶只能识别某种特定的核糖核苷酸序列 B．E.coli DNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接 C．限制性酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶 D．埃博拉病毒（RNA病毒）不可以作为基因工程的载体 15．下列有关基因工程的工具的叙述，错误的是（　　） A．DNA 连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．获取一个目的基因需限制酶切割2次，共产生4个游离的磷酸基团 16．BamHI和BclI是两种限制酶，其识别序列及切割位点如表所示。探究下列问题： 限制酶 BamH Ⅰ Bcl Ⅰ 识别序列及切割位点 (1)限制酶_______（填“能”或“不能”）切割原核细胞自身的DNA，推测其理由是________。 (2)若某链状DNA分子中含有两个BamHI的识别序列，该DNA分子将被BamHI切成_______个片段，共断裂________个磷酸二酯键。 (3)科学家利用BamHI切割某DNA分子获得目的基因片段，同时用BclI切割质粒，两者切割后产生的黏性末端能不能被DNA连接酶连接，作出判断并说明理由_______。若能连接，则获得的重组DNA分子能不能被BclI再次切割，作出判断并说明理由________。 题型2：DNA的粗提取及鉴定 1．下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A．菜花、猪肝、酵母菌均可作为DNA粗提取的实验材料 B．提取DNA时，可加入等体积的、预冷的酒精使DNA析出 C．实验中若将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 D．在室温条件下，粗提取的DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色 2．在DNA提取过程中应尽量避免导致DNA断裂和降解的各种因素，以保证DNA的完整性。下列操作与保证DNA完整性无关的是（　　） A．将洋葱切碎后再充分研磨 B．在上清液中加入预冷的酒精溶液 C．滤液在4℃冰箱中放置几分钟后再取上清液 D．加入酒精后用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌 3．某实验小组以洋葱鳞片叶为材料，进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，实验步骤参照教材设计。下列相关叙述错误的是（　　） A．研磨洋葱时，加入适量的研磨液有利于充分释放DNA B．利用纱布过滤研磨液，可以去除一些颗粒较大的杂质 C．向研磨液离心后得到的上清液中加入预冷的酒精溶液可以获得粗提取的DNA D．将粗提取的含DNA的丝状物加到二苯胺试剂中，经沸水浴后会呈现蓝色 4．有关DNA粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定的实验叙述，错误的是（    ） A．提取到的白色丝状物直接与一定浓度的二苯胺溶液混合，沸水浴5min后变蓝 B．设置一组加二苯胺但是不加DNA的对照组用来排除二苯胺受热变蓝的可能 C．电泳实验中待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时停止电泳 D．琼脂糖凝胶中加入核酸染料，便于在紫外灯下检测扩增产物 5．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（　　） A．提取DNA可选用新鲜的菠菜、洋葱、猪肝等作为实验材料 B．仅设置一个对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 C．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 D．鉴定过程中DNA双螺旋结构发生改变 6．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．实验材料可以选择新鲜洋葱、菠菜、猪肝、牛的成熟红细胞等 B．可利用DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精的原理初步分离DNA和蛋白质 C．将研磨液离心后，取沉淀物放入烧杯中，然后进行下一步的提取 D．粗提取的DNA与二苯胺试剂混匀后，需要进行沸水浴加热，冷却后观察颜色变化 7．图1、2表示洋葱DNA的粗提取和鉴定的部分过程，下列叙述错误的是（　　） A．试剂甲是体积分数为95%的预冷酒精 B．试管1作为对照，加入的溶液b为2 mol·L-1的NaCl溶液 C．加入试剂甲后，静置2~3 min可析出白色丝状DNA D．试剂乙为斐林试剂，在沸水浴条件下与DNA反应呈蓝色 8．以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验，相关叙述正确的是（　　） A．用二苯胺试剂鉴定DNA时，进行沸水浴5分钟后立即观察颜色变化 B．向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液，有利于DNA析出 C．粗提取的DNA(白色丝状物)在2mol/L的NaCl溶液溶解度较低 D．可将洋葱换成哺乳动物家兔的血液进行该实验 9．进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时，下列步骤的操作不合理的是（　　） A．研磨：将材料切碎放入研钵并加入研磨液充分研磨 B．过滤：将研磨液倒入离心管离心后取沉淀物 C．析出：用玻璃棒在酒精溶液中沿一个方向搅拌 D．鉴定：分为两组，一组作为空白对照 10．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．可选择新鲜洋葱、香蕉、菜花或猪肝等作为材料粗提取DNA B．滤液沉淀过程中放在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C．鉴定DNA时将丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热 D．加入冷却的酒精后可用玻璃棒沿一个方向搅拌滤液进而获得DNA 11．用新鲜菜花进行DNA 的粗提取与鉴定实验，研磨获得组织匀浆，匀浆经离心处理后取上清液开展后续操作。下列有关叙述正确的是（    ） A．哺乳动物新鲜血液取材便捷，常作为提取DNA的优质实验材料 B．向上清液中加入等体积预冷的95%酒精，可使DNA析出实现初步分离 C．将析出的DNA粗提物溶于2mol/LNaCl溶液，可降低 DNA的析出损耗 D．向溶解后的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后可观察到蓝色反应 12．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的分析，正确的是（    ） A．可选择鸡的成熟的红细胞作为提取细胞中DNA的材料 B．研磨液在4℃下静置，主要目的是降低DNA分子的溶解度 C．在上清液中加入预冷酒精后轻缓搅拌，可避免DNA分子的断裂 D．粗提取得到的白色丝状物中仍含有蛋白质等杂质 13．下面有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A．新鲜的洋葱、香蕉、菠菜、猪血、猪肝都是理想的实验材料 B．洋葱研磨液用纱布过滤后可以经离心后取上清液 C．向上清液中加入预冷的体积分数为95%的酒精是为了析出DNA D．向收集的丝状物中直接加入二苯胺试剂，溶液会呈现出蓝色 14．某小组以香蕉为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验，其步骤为：研磨→过滤→析出→鉴定。下列说法正确的是（　　） A．研磨液中NaCl的作用是溶解DNA B．可选择将香蕉研磨液离心后获取上清液进行后续操作 C．在“析出”操作中使用未经过预冷的酒精溶液会导致DNA的粗提取量减少 D．在“鉴定”操作中观察到蓝色越深，说明DNA纯度越高 15．下列关于DNA的粗提取与鉴定实验，说法错误的是（　　） A．鸡血、猪肝等动物细胞可作为实验材料提取DNA，但方法可能有所不同 B．将洋葱研磨液过滤到烧杯中，需要在4℃冰箱放置几分钟，再弃上清液 C．利用DNA溶于酒精但某些蛋白质不溶于酒精的原理可以分离DNA和蛋白质 D．将粗提取的DNA（白色丝状物）溶解在2mol/L的NaCl溶液中用来进行鉴定 题型3：基因工程的基本操作程序 1．科研人员利用含氨苄青霉素抗性基因（AmpR）和四环素抗性基因（TetR）的质粒构建基因表达载体，质粒上各限制酶的酶切位点如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．用ScaI酶切质粒，会同时破坏两个标记基因的结构 B．用SalI酶切后构建的重组质粒，可在含氨苄青霉素的培养基中筛选出导入质粒的菌落 C．该质粒上的两个标记基因，均只含有一个限制酶的酶切位点 D．用PvuI酶切后，质粒的两个标记基因均会失去原有的生物学功能 2．大肠杆菌的pBR322质粒常用于重组质粒的构建，该质粒上限制酶识别位点如图1所示。受体菌可能导入重组质粒或pBR322质粒，需要在培养基中添加抗生素进行初筛和复筛。将初筛培养基上的菌落原位影印（将菌落按原有位置影印到另一培养基上）到复筛培养上培养，1～6表示菌落，结果如图2所示。下列有关分析正确的是（　　） A．若目的基因和pBR322质粒用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，则初筛培养基要添加四环素 B．若目的基因和pBR322质粒用BclⅠ、HindⅢ切割，则复筛培养基要添加氨苄青霉素 C．若目的基因和pBR322质粒用BamHⅠ、EcoRⅠ切割，则菌落3、4、6导入的是重组质粒 D．若目的基因和pBR322质粒用BclⅠ、HindⅢ切割，则菌落1、2、5导入的是pBR322质粒 3．某环状DNA上具有限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ的识别位点，该DNA经限制酶Ⅰ切割后得到1400bp（bp指DNA长度单位）的一个DNA片段，该DNA经限制酶Ⅱ切割后会得到长度分别为1000bp和400bp的两个片段，经限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ共同切割后会得到长度分别为600bp和400bp的片段。下列相关叙述正确的是（　　） A．限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ在该DNA上的识别位点不同，但其形成的末端可能通过DNA连接酶相连 B．有的限制酶能切割烟草花叶病毒的核酸 C．该DNA具有两个游离的磷酸基团 D．作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 4．某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法正确的是（    ） A．启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B．该转基因工程菌中的GFP基因表达产物不需要内质网等细胞器的加工 C．培育“报警器”需要构建的基因表达载体只有GFP基因表达载体 D．当环境中存在四环素时，生物报警器的绿色荧光会熄灭 5．为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒，主要结构如图，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，经后续一系列操作最终获得抗病植株。下列叙述正确的是（     ） A．U6启动子可以驱动Ti质粒上所有基因的表达 B．U6启动子可被水稻细胞内的RNA聚合酶识别并结合 C．培养基中需加入卡那霉素用于筛选农杆菌侵染后的愈伤组织 D．愈伤组织再分化后所获得的含有D基因的幼苗均为抗病植株 6．乳糖不耐症是由于乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给患乳糖不耐症患者带来福音。下图为转基因低乳糖奶牛的培育流程，下列说法正确的是（　　） A．若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育任何阶段利用胚胎分割技术将胚胎进行分割 B．扩增目的基因时，目的基因在PCR仪中经过4次循环，需要32个引物 C．从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是PCR技术 D．在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到LCT基因、LCTmRNA、LCT 7．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，改造后的t-PA蛋白能显著降低出血副作用。如图表示构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。下列相关说法正确的是（　　） A．制备改良t-PA蛋白的过程属于基因工程 B．构建重组质粒时，选用的限制酶是NheⅠ和BglⅡ C．新霉素抗性基因的作用是便于将导入质粒的大肠杆菌筛选出来 D．在加入新霉素的培养基中选择呈蓝色的菌落选育工程菌株 8．八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用ctnt表示）参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和ctnt基因转入水稻，使水稻胚乳中含有β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。 相关叙述错误的是（　　） A．psy和ctnt基因中含有构建基因表达载体使用的限制酶的识别序列 B．基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点 C．黄金大米培育过程中构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因 D．若检测出水稻细胞中含有psy和ctnt基因，仍不能说明黄金大米培育成功 9．在基因工程中，筛选出含有目的基因的受体细胞非常重要。如图为一种常用质粒pUC18的结构示意图，其中ori为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，lacZ基因能指导合成酶1，该酶能将无色染料X-gal变成蓝色。根据图中目的基因插入的位置，为快速筛选出含有目的基因的大肠杆菌，制备培养基时除了加入大肠杆菌生长所必需的营养物质和琼脂，还必须加入（　　） A．氨苄青霉素 B．无色染料X-gal C．氨苄青霉素和无色染料X-gal D．氨苄青霉素和酶1 10．桑格双脱氧链终止法的核心原理为：在PCR扩增体系中，分别加入少量4种双脱氧核苷酸（ddNTP），子链延伸时，若掺入双脱氧核苷酸，子链延伸立即终止；若掺入普通脱氧核苷酸（dNTP），子链可继续延伸。利用该方法测定某疾病患者的一段序列，扩增产物电泳后条带位置如图。下列说法正确的是（　　） A．在PCR反应体系中ddNTP与dNTP均可作为DNA延伸的原料 B．PCR体系中一般加入激活耐高温的DNA连接酶 C．据图可知该段子链延伸的序列为5′-TAGTGCCCATC-3′ D．若PCR体系中获得大量的非特异性条带，可适当提高复性的温度 11．研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述正确的是（　　） A．引物I、II的5′应分别添加BamHI、XhoI的识别序列 B．启动子位于基因首端，是DNA聚合酶识别和结合的位点 C．可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中毒物情况 D．在添加氨苄青霉素的培养基上存活的菌株即为所需菌株 12．SCB蛋白可调控蔗糖在韧皮部的装载与运输，显著提升作物的光合产物分配效率与产量。为培育韧皮部特异性高表达SCB的转基因棉花，研究人员构建了如图所示的重组DNA片段，并用PCR技术对其进行扩增。下列叙述错误的是（　　） A．SCB基因转录的模板链是a链 B．应选择的引物组合是②和③ C．可在引物的5′端添加限制酶识别序列 D．需加入适量的Mg2+激活TaqDNA聚合酶 13．不对称PCR常用于制备DNA探针，其本质上还是PCR，核心区别只在于引物比例。如图所示。在PCR反应体系中加入一对数量不相等的引物，第一阶段扩增产物是双链DNA，当限制性引物耗尽后进入第二阶段，此时非限制性引物将引导合成大量单链DNA探针。下列叙述错误的是（　　） A．DNA探针的基本组成单位是脱氧核苷酸 B．不对称PCR体系中需要加入ATP提供能量 C．限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板 D．制备的单链DNA探针与目标DNA的β链序列相同 14．转基因抗虫棉是基因工程在农业领域的经典应用成果，其核心是将Bt抗虫基因导入棉花细胞，使棉花合成Bt抗虫蛋白，该蛋白进入昆虫消化道后可导致害虫死亡。某科研团队培育抗虫棉过程中，对目的基因的导入和表达进行了系列检测。下列关于转基因抗虫棉培育及检测的叙述，错误的是（　　） A．导入Bt基因时，需用限制酶和DNA聚合酶构建基因表达载体 B．可通过抗原-抗体杂交技术检测Bt基因是否导入棉花细胞 C．Bt抗虫蛋白对人畜无害的原因是动植物消化道环境不同 D．抗虫棉培育过程中，受体细胞只能选择棉花的体细胞 15．科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．除质粒外，某些病毒经改造后也可作为基因表达载体 B．为检测J基因是否插入图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR C．若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中b链相应部分的序列相同 D．图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白 16．某小组利用PCR技术扩增基因P32（969bp），以期获得更多的目的基因。下列相关叙述正确的是（　　） A．若选用引物1和引物3进行扩增，则可获得大量完整的目的基因 B．PCR反应体系中需要添加耐高温的DNA连接酶以连接引物与模板DNA C．1个基因P32经40次循环，共需要241−2个引物 D．可以在引物的5′端添加限制酶识别序列以便构建基因表达载体 17．苹果富含多种维生素，口感脆，苹果切开后不久颜色便会加深，这种现象称为“褐变”。褐变是由位于细胞的多酚氧化酶（PPO）催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此，科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果，其工作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．想获得抗褐变的转基因苹果，目的基因可以是抑制PPO表达的基因 B．过程①是基因工程的核心步骤，需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与 C．在步骤④之前，需用70%酒精或5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理 D．用导入不含目的基因的质粒的植株作对照，评估目的基因对抑制苹果褐变的效果 18．如图，pBI121是人工构建的双元表达载体，由大肠杆菌质粒、农杆菌Ti质粒的T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将Bt抗虫基因插入pBI121后，通过农杆菌转化法，成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是（    ） A．在植物细胞中含有重组的pBI121质粒，且该质粒能正常复制 B．农杆菌仅侵染双子叶植物和裸子植物，该方法对于单子叶植物无效 C．受体细胞加入X-Gluc产生蓝色，可以说明抗虫基因导入了受体细胞 D．成功完成转化的受体细胞不能在含卡那霉素的MS培养基上生长 19．为了提高菊花抗冻能力，研究者从鱼中克隆出抗冻基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题： (1)为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，依据图2需要把目的基因片段插入表达载体的_____和_____之间。 (2)若想了解抗冻基因C是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用_____技术。若对转基因菊花进行个体生物水平的鉴定需要_____。菊花能表现出抗冻性状说明了：_____。 (3)借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是_____。 (4)若想获得完整的转基因植株，还需借助植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性，细胞具有全能性的原因是_____。 20．双环雌激素来源于农药、防晒剂等，进入水体会影响水生生物的种群数量。研究人员拟利用基因工程构建可监测环境中雌激素的转基因斑马鱼，已知卵黄蛋白原基因启动子可在环境雌激素诱导下特异性启动转录，斑马鱼幼鱼通体透明，可结合荧光标记实现可视化监测。图1为所用质粒载体的结构示意图，图2为卵黄蛋白原基因启动子的双链DNA序列，相关限制酶的识别序列及切割位点如下所示。回答下列问题： 注：各限制酶识别序列及切割位点： HindIII：5'-A↓AGCTT-3' BglII：5'-A↓GATCT-3' BamHI：5'-G↓GATCC-3' StuI：5'-A↓GGCCT-3' (1)构建重组质粒时，切割质粒和目的基因所用的限制酶，其作用是识别双链DNA 分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的_____键断裂；为避免质粒自身环化，应选用_____和_____两种限制酶对质粒进行双酶切。 (2)利用PCR 技术扩增该启动子序列时，催化子链合成的酶是_____；该酶只能从引物的_____端开始连接脱氧核苷酸，因此设计引物时，需保证引物的该端与模板链的碱基序列_____。 (3)完整的基因表达载体，除目的基因、启动子和终止子外，还必须包含_____和标记基因；图1中的卡那霉素抗性基因作为标记基因，其作用是_____；将构建好的重组质粒导入斑马鱼受精卵细胞，常用的方法是_____。 21．光敏色素基因在调节作物生长发育中具有重要作用。为探讨玉米中光敏色素基因A在棉花种质资源创制中的利用价值，研究人员将A基因转入棉花中，并对棉花受体细胞进行检测，该过程所用质粒与含光敏色素基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。回答下列问题： (1)据图1和图2可知，仅用BamHI处理目的基因和质粒不能高效获得重组质粒，原因是_______、_______。 (2)我国科学家独创的将目的基因导入棉花细胞的方法是______，除此之外还可以采用农杆菌转化法，该方法需要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA中，原因是_______。获得转基因棉花过程中，需将重组Ti质粒先转入_______中，然后再通过_______将目的基因导入棉花细胞。 (3)导入了光敏色素基因A不一定代表转基因棉花均培育成功，原因是_______。 22．荔枝原产于我国，在我国广东和广西有大量种植。科研人员拟运用生物工程技术培育转基因抗盐荔枝，以便向我国盐碱地推广种植。如图是培育转基因抗盐荔枝幼苗的过程示意图。回答下列问题。 (1)获取和扩增耐盐基因常采用PCR技术，该技术的原理是___________。该技术的基本过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与模板链的___________(填“5′端”或“3′端”)相应的互补序列配对，然后在___________酶的作用下使子链沿着___________的方向延伸，如此重复循环多次。 (2)基因表达载体是载体的一种，除了含有目的基因外，还必须含有___________(至少2点)等。根据图中抗盐基因和质粒的限制酶的识别位点分析，在基因表达载体构建过程中，应最好使用___________和___________对抗盐基因和质粒进行切割。 (3)将重组质粒转入农杆菌的操作过程中，操作液中含有的___________(填物质)便于农杆菌吸收DNA，然后将该农杆菌置于含___________的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。 (4)目的基因进入荔枝细胞后，是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。在分子水平检测中，对目的基因是否成功表达出抗盐蛋白应采用___________技术进行检测。 23．低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的抗寒基因CBFs转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型，用于植物低温胁迫机制的相关研究。回答下列问题： （注：Ampr代表氨苄青霉素抗性基因） 限制酶 识别序列 EcoRⅠ 5′G↓AATTC3′ BamHⅠ 5′G↓GATCC3′ SphⅠ 5′CGTAC↓G3′ San3A 5′↓GATC3′ XmaⅠ 5′C↓CCGGG3′ AscⅠ 5′G↓GCGCGCC3′ MunⅠ 5′C↓AATTG3′ (1)设计引物克隆目的基因。如图所示应选择引物________（填序号）对CBFs基因进行克隆，为了后续能将目的基因正确连接到载体上，应在CBFs基因上游引物的________端添加________（“EcoR Ⅰ”或“BamH Ⅰ”或“Mun Ⅰ”）识别序列。 (2)根据图示Ti质粒的结构，应选用限制酶________切割Ti质粒，并通过________酶进行连接。 (3)用________处理农杆菌方能将重组质粒导入。在培养基中添加________来筛选成功导入质粒的农杆菌。将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间对其进行转化，然后提取叶片中的DNA，通过PCR对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测，结果如下图所示。该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因，PCR结果中显示出小分子非目标条带，产生的原因可能是________（填字母）。 A．变性温度太低    B．复性温度太低     C．复性温度太高    D．引物特异性弱 (4)已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株，将其放置在________环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。成功转基因的拟南芥，通过自交产生的后代，_____（填“能”或“不能”）稳定遗传耐寒性状。 题型4：基因工程的应用 1．乳腺生物反应器是动物基因工程的重要应用方向。我国科研人员成功培育出泌乳期能分泌人凝血因子Ⅷ的转基因牛，为治疗血友病提供了新思路。下列关于乳腺生物反应器培育的叙述，错误的是（　　） A．可采用显微注射技术将重组载体导入牛的乳腺细胞中 B．需要将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 C．相比于工程菌生产凝血因子Ⅷ，乳腺生物反应器生产的凝血因子Ⅷ具有更完善的翻译后修饰，生物活性更高 D．为了获得雌性转基因牛，可在胚胎移植前，从囊胚中取滋养层细胞进行性别鉴定 2．番茄在低温下运输、储存的过程中，容易出现冻伤，影响番茄的品质。科学家利用基因工程技术将目的基因（AFPs抗冻基因）转入番茄植株（双子叶植物），培育抗冻番茄。如图表示基因表达载体的构建过程。下列相关叙述错误的是（　　） A．标记基因的作用是便于筛选含重组DNA的受体细胞 B．图中目的基因插入启动子和终止子之间才能表达 C．AFPs抗冻基因可通过农杆菌转化法转移至番茄植物细胞中 D．启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，紧挨翻译的起点 3．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。下列说法错误的是（　　） A．图示质粒分子在Sma Ⅰ切割前后分别含有0和2个游离的磷酸基团 B．培育抗除草剂作物的核心工作是将含bar基因的表达载体导入受体细胞 C．可利用花粉管通道法将bar基因导入植物细胞中 D．导入重组质粒的受体细胞在含卡那霉素的培养基中能存活 4．科研人员将人的胰岛素基因与质粒重组后导入大肠杆菌制备“工程菌”，然后利用“工程菌”生产人胰岛素。下列相关叙述正确的是（     ） A．重组质粒中腺嘌呤和尿嘧啶的数量相等 B．“工程菌”与胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程相同 C．“工程菌”获得的人胰岛素合成能力可以遗传给后代 D．“工程菌”产生的人胰岛素属于大肠杆菌的初生代谢物 5．科学家将目的基因和膀胱上皮细胞特异性启动子重组，实现其在膀胱上皮细胞中表达，特定产物分泌到尿液中，这样的个体被称为膀胱生物反应器。下列有关膀胱生物反应器的叙述，正确的是（　　） A．利用膀胱生物反应器生产的药物可以直接用于临床治疗 B．膀胱上皮细胞特异性启动子的作用是将目的基因导入膀胱上皮细胞 C．制备膀胱生物反应器的过程中，通常将基因表达载体导入到膀胱上皮细胞中 D．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和发育阶段的限制 6．某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组先在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；最后将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点（Ⅰ～Ⅳ）、引物（P1～P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．片段甲构建过程中需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶 B．为保证N基因正常表达，构建片段甲时可将M1片段插入质粒的Ⅰ和Ⅱ酶切位点之间 C．利用菌株B2处理秸秆的优点包括减少环境污染、增加土壤养分等 D．选用P1和P4引物对B2的DNA进行PCR和电泳检测N基因是否插入成功 7．已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别的核苷酸序列和切割位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是（　　） A．限制酶BglⅡ进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键 B．上述两种限制酶切割出的末端能用T4 DNA连接酶进行“缝合” C．上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后可被两种限制酶再次识别 D．若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可提高重组质粒构建的成功率 8．乳糖不耐症是由于乳糖酶（LCT）分泌少，不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻。科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛新品种，给患乳糖不耐症患者带来福音。下图为转基因低乳糖奶牛的培育流程，下列说法正确的是（　　） A．若想得到更多转基因低乳糖奶牛，可在胚胎发育任何阶段利用胚胎分割技术将胚胎进行分割 B．扩增目的基因时，目的基因在PCR仪中经过4次循环，需要32个引物 C．从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是核酸分子杂交技术 D．在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCTmRNA、LCT 9．体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生、拯救濒危动物等方面有着广泛的应用前景。下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是（    ） A．哺乳动物体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术 B．克隆动物与核供体动物的遗传性状完全相同，原因是遗传物质主要分布在细胞核中 C．利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物，可以作为生物反应器生产医用蛋白 D．转基因克隆动物的细胞、组织或器官可用于异体移植从而达到治疗人类疾病的目的 10．抗凝血酶是人体内一种非常重要的天然抗凝血蛋白，它在维持血液正常流动、防止血栓过度形成方面起着核心作用。如图是构建抗凝血酶基因表达载体所用的pBR质粒的结构及人抗凝血酶基因所在的DNA片段，现已知有引物甲：5′-GGACCCCGGG-3′；引物乙：5′-CATTTCTAGA-3′；引物丙：5′-CCTGGGGCCC-3′；引物丁：5′-GTAAAGATCT-3′。下列叙述正确的是（　　） A．PCR扩增抗凝血酶基因时，需用限制酶SmaI处理引物甲和引物丙 B．构建表达载体时，为保证连接效率优先选用BglⅡ和SmaⅠ双酶切pBR质粒和获取抗凝血酶基因 C．可通过显微注射法将表达载体导入牛的受精卵构建乳腺生物反应器生产人抗凝血酶 D．若导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上生长，则说明表达载体构建成功 11．抗肿瘤蛋白（p53蛋白）是重要的肿瘤抑制因子，有助于癌症患者的康复。研究人员将p53基因导入山羊乳腺中特异表达的基因p27的启动子之后，通过构建乳腺生物反应器来获取p53蛋白。下列叙述正确的是（　　） A．p53基因插入基因p27的启动子之前也可获得抗肿瘤蛋白 B．p53基因属于抑癌基因，其表达量下降可能导致细胞癌变 C．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制 D．利用基因工程技术构建的乳腺生物反应器可让哺乳动物批量生产相应药物 12．“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A．常用显微注射法将基因表达载体导入山羊乳腺细胞来获得转基因山羊 B．可用PCR技术从分子水平检测目的基因是否翻译出蜘蛛丝蛋白 C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染 D．转基因山羊中，目的基因既存在于乳腺细胞中，也存在于神经细胞中 13．蛋清中的卵清蛋白由输卵管上皮细胞产生并分泌至输卵管。科研人员将人干扰素基因与鸡卵清蛋白基因启动子等调控元件重组，最终得到了能从鸡蛋清中获得人干扰素的转基因鸡生物反应器。下图为鸡卵清蛋白基因启动子及质粒。下列说法正确的是（　　） A．选择鸡卵清蛋白基因启动子是为了使目的基因在输卵管上皮细胞特异性表达 B．利用显微注射法将重组质粒导入受体细胞中，最终发育为转基因鸡生物反应器 C．PCR扩增人干扰素基因时，需在基因两端分别添加Hind Ⅲ和BamH Ⅰ的识别序列 D．受体细胞中含新霉素抗性基因能说明成功导入了重组质粒并能产生人干扰素 14．研究证实，Bld-1蛋白只能特异性地识别并结合到表达STn抗原的膀胱癌细胞表面。LAMP2B是外泌体（细胞的分泌囊泡）表面的膜蛋白，通过基因工程技术，构建融合表达LAMP2B/Bld-1的靶向膀胱癌工程化外泌体，可实现为膀胱癌细胞高效递送药物。用离心法提取细胞培养液中的工程化外泌体，采用电泳技术检测其表面Bld-1蛋白的表达水平。下列说法正确的是（　　） A．可直接通过PCR、人工合成法等来获取目的蛋白Bld-1 B．外泌体应在细胞培养液的上清液中收集 C．抗体和抗原的特异性结合是检测工程化外泌体表面Bld-1蛋白的常用原理 D．工程化外泌体可将药物送达膀胱癌细胞，减少药物对正常细胞的副作用 15．基因工程在医药卫生领域应用广泛，除乳腺生物反应器外，还可利用基因工程菌生产药物、制备单克隆抗体等。科研人员利用大肠杆菌构建基因工程菌，生产人胰岛素，流程为：获取胰岛素基因→构建重组表达载体→导入大肠杆菌→筛选工程菌→发酵培养→提取纯化胰岛素。下列关于该过程的叙述，正确的是（　　） A．获取胰岛素基因可通过从人胰岛B细胞中提取mRNA，经逆转录获得cDNA B．构建重组表达载体时，需将胰岛素基因与大肠杆菌的启动子、终止子重组 C．导入大肠杆菌时，可用钙离子处理使其成为感受态细胞，便于吸收质粒 D．大肠杆菌生产的胰岛素需经内质网和高尔基体加工后才具有生物活性 16．大肠杆菌的L-精氨酸合成受arg基因的调控，科研人员构建了含arg基因、启动子A、启动子B和绿色荧光蛋白基因（GFP基因）的基因表达载体，将其导入大肠杆菌后，相关调控机制如图所示。回答下列问题： (1)构建该基因表达载体时，需要用到的工具酶有____________。将基因表达载体导入大肠杆菌前常用____________处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌处于____________的生理状态。 (2)启动子是____________识别和结合的部位。据图分析，当细胞内L-精氨酸含量较高时，arg蛋白与L-精氨酸结合后，对启动子B的影响是____________，最终使GFP基因表达，发出绿色荧光。 (3)GFP基因表达的绿色荧光蛋白可发出绿色荧光，荧光强度与GFP基因的表达量呈正相关。若要利用该重组大肠杆菌检测食品中L-精氨酸的含量，可将不同浓度的L-精氨酸与等量的重组大肠杆菌混合，检测各组的____________。 17．Ⅰ．赖氨酸是人体细胞不能合成的必需氨基酸。科学家把某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因（R）导入玉米中，使玉米中赖氨酸的含量提高30%。回答下列问题。 (1)随着测序技术的发展，通过化学合成法得到R基因。利用PCR技术扩增R基因时，需要在一定的缓冲液中才能进行，其中需要加入________酶。 (2)在构建基因表达载体时，其中载体上启动子的作用________，若为了避免R基因和质粒的自连或反向连接，提高重组效率，应该选择的限制酶是________。 (3)随着转化方法的突破，农杆菌侵染玉米这种单子叶植物也取得了成功。科研人员从新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，当农杆菌侵染玉米细胞后，能将Ti质粒上的________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。 (4)检测R基因是否表达的分子水平检测方法是________。在基因工程中若要培养转基因小鼠，将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是________。 Ⅱ．乳腺生物反应器是将外源基因定位表达于哺乳动物的乳腺中，通过转基因动物分泌的乳汁来生产重组蛋白，例如，生产可用于治疗血液病、创伤性出血等疾病的重组人凝血因子VII（rhFVII）。请回答下列问题： (5)为获得人凝血因子，首先要从细胞中获取总RNA，通过________获得cDNA，再进行PCR获得人凝血因子基因。基因表达载体除了包括目的基因外还包括________。 (6)人凝血因子cDNA中不含限制酶识别序列，无法直接构建基因表达载体，因此，在PCR时需要在引物上加入限制酶的识别序列，应加在引物的________（填“3”或“5”）端才能不影响PCR的顺利进行。 (7)膀胱生物反应器与乳腺生物反应器的优点相同：收集产物蛋白比较容易，不会对动物造成损伤。此外，膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的________（答出1点即可）限制，而且从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。 18．有些人由于不能完全消化牛奶中的乳糖，饮用牛奶后易出现腹泻等不适症状，这称为乳糖不耐受。为了解决这一问题，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，使获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。根据如下操作流程回答相关问题： (1)为了获得更多的卵母细胞，在进行①过程前，需要用_____处理奶牛A，从输卵管中采集卵母细胞后，还需要体外培养至_____期，才可以进行③过程。通过图中②过程采集的B奶牛精子不能直接使成熟的卵细胞受精，常用化学诱导法对奶牛的精子进行_____处理，即用一定浓度的_____或钙离子载体溶液处理。 (2)⑤过程表示将重组质粒导入受体细胞，常用的方法是_____。之后还要用基因探针与目的基因杂交，以检测_____。 (3)⑥过程是_____，在此之前可以选择发育良好、形态正常的_____进行胚胎分割。 (4)外源基因插入奶牛受精卵中的DNA上后，导致有的受精卵发育成转基因奶牛，有的会死亡。分析导致受精卵死亡的最可能原因是_____。⑦过程的检测结果为_____时，说明转基因奶牛D是符合要求的优质牛。 19．人胰岛素是目前发现的人体内唯一能降低血糖的激素，在体内含量较低，且临床上需要大量供应。科学家提出了两种利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的方法。 方法一——“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，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。 方法二——“BCA”法：利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因，表达出肽链组成为BCA的胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。 上述两种方法均使用下图所示的质粒作为载体，只示意胰岛素基因部分，回答下列问题： (1)大肠杆菌具有________等特点，可经改造得到工程菌。 (2)方法一中人工合成的两种DNA片段的序列不唯一，原因是________。 (3)图示质粒中PO是________识别并结合的部位，利用方法二获得的胰岛素基因________（填“含有”或“不含有”）PO结构。 (4)构建基因表达载体时，可考虑使用________两种酶切割，不使用其他酶切割的理由是________。 (5)研究发现，大肠杆菌生产的人胰岛素并不具备降血糖的功能，从细胞结构的角度分析，可能的原因是________。 20．β-内酰胺类物质(如青霉素、头孢菌素)可降解细菌细胞壁，从而抑制细菌增殖，是一类应用广泛的抗生素。检测β-内酰胺类物质残留对食品安全和环境保护都具有重要意义。研究人员在南极假单胞菌IB20菌株中发现一套β-内酰胺酶表达系统，并利用该系统开发了检测β-内酰胺残留的细胞生物传感器。该系统的工作原理如图所示： (1)分析上述材料，该系统能响应β-内酰胺的主要原因是：PampC是一个___________型启动子，在β-内酰胺的作用下，调控因子的功能从抑制___________与启动子结合转变为促进其与启动子结合，从而促进转录。 (2)为构建细胞生物传感器，研究人员利用基因工程技术，引入荧光蛋白基因，从而改造了这套表达系统，将其转入工程菌(大肠杆菌)，成功实现对微量β-内酰胺的可视化检测。改造时应该用荧光蛋白基因替换原有表达系统中的___________。改造过程的核心步骤是___________。将该系统导入大肠杆菌前，一般需先用___________处理大肠杆菌。 (3)科研人员发现，大肠杆菌存在水解细胞壁降解产物的酶，选用该酶缺失的大肠杆菌菌株可显著提高细胞生物传感器的灵敏度。推测灵敏度提高的原因是：该酶缺失的大肠杆菌无法水解细胞壁降解产物，___________和___________持续结合，增强启动子的活性，使___________的表达量升高，进而提高检测灵敏度。进一步研究发现，野生型大肠杆菌基因组中也存在一个表达量较低的β-内酰胺酶基因，为进一步提高检测灵敏度，可采用的策略是___________。 题型5：蛋白质工程 1．“逆折叠AI模型”依据自然界中已知的大量“序列—结构”对应关系，以及氨基酸序列与最终三维结构之间复杂的对应关系，使该模型能从目标蛋白质的结构出发，快速生成大量可能折叠成该结构的蛋白质氨基酸序列，实现了蛋白质工程的自动化和标准化。下列叙述错误的是（　　） 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．该模型预测蛋白质的结构并直接设计改造蛋白质，而不用改造基因 C．生成目标氨基酸序列需要以肽链的结构、氨基酸的性质与数目为依据 D．利用AI模型设计蛋白质可以提高生产效率、推动生物学和医学发展 2．香豆素是一类结构多样的天然产物，广泛应用于制药、化妆品等工业。在香豆素的合成途径中存在一种限速酶，是其合成速率较低的原因，科研人员对该酶进行改造，香豆素的合成速率提高了5至22倍。在生产中需动态调控，及时排出产物香豆素。下列叙述错误的是（　　） A．上述改造限速酶的过程利用了蛋白质工程 B．可直接对限速酶的空间结构或氨基酸顺序进行改造 C．该技术的实质是基因突变，即对限速酶的基因序列定向改造 D．限速酶活性提高可能导致代谢中间产物积累，导致代谢紊乱 3．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（    ） A．蛋白质工程需要构建基因表达载体，用到限制酶和DNA连接酶等工具酶 B．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造氨基酸序列，无需操作基因 C．蛋白质工程生产的蛋白质都是自然界中存在的蛋白质 D．蛋白质工程的流程与中心法则方向一致 4．水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂。利用某工程手段将水蛭素第47位的天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性，能有效预防和治疗血栓，流程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．利用定点突变可精准改变基因中的特定碱基序列 B．水蛭素中第47位氨基酸发生替换属于蛋白质工程 C．b是mRNA，该技术直接对a中的序列进行改造 D．可用活体小鼠尾静脉出血时间检测该水蛭素突变体的抗凝血活性 5．科学家根据黄色荧光蛋白和绿色荧光蛋白的结构差异，改造绿色荧光蛋白基因获得了黄色荧光蛋白。下列叙述错误的是（　　） A．该过程属于蛋白质工程，遵循“蛋白质结构→DNA序列→基因改造”的思路 B．若需要替换的氨基酸有两种密码子，则改造基因时改造出其中一种碱基序列即可 C．需要通过构建基因表达载体，将改造后的基因导入受体细胞并进行筛选 D．蛋白质工程中，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终只能通过改造原有基因来完成 6．科学家利用AI预测了某种致病病毒的关键蛋白（X蛋白）的三维结构，并基于此设计了一种能特异性抑制X蛋白的药物分子。下列相关叙述错误的是（　　） A．可利用蛋白质工程直接对X蛋白的氨基酸序列进行改造，增强其稳定性 B．若将编码X蛋白的基因导入大肠杆菌中，可先用Ca2+处理大肠杆菌细胞 C．若将编码X蛋白的基因导入大肠杆菌中并让其表达，须使用能在大肠杆菌中发挥作用的启动子 D．该药物分子与X蛋白结合后，可能改变X蛋白的空间结构，从而抑制其功能 7．T4溶菌酶是一种重要的工业用酶，温度较高时易失去活性。为了提高T4溶菌酶的耐热性，科学家利用蛋白质工程将该酶的第3位异亮氨酸（密码子为AUU、AUC、AUA）变为半胱氨酸（密码子为UGU、UGC）。该半胱氨酸和第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，T4溶菌酶耐热性大大提高。下列叙述正确的是（　　） A．根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列只能推测出1种对应的脱氧核苷酸序列 B．与原基因相比，改造后的基因至少有两个碱基发生了改变 C．改造T4溶菌酶可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造 D．改造后的T4溶菌酶可直接应用于生产实践 8．水蛭素是水蛭分泌的特异抑制剂，对凝血酶有较强的抑制作用，临床上常用于治疗某些血栓相关疾病。将水蛭素第47位的天冬酰胺变成赖氨酸，赖氨酸与分子内第4位或第5位的苏氨酸之间就能形成氢键，从而提高抗凝血效率。下列叙述错误的是（　　） A．对水蛭素进行改造的过程不遵循碱基互补配对原则 B．改造水蛭素的过程中需要用到限制酶和DNA连接酶 C．改造水蛭素时可对水蛭素的基因进行修饰或人工合成 D．对水蛭素进行分子设计必须从预期水蛭素的功能特点入手 9．干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的部分过程，获得的基因DNA可导入大肠杆菌进行表达，字母表示相关物质，数字代表相关过程。下列叙述正确的是（　　） A．a表示多肽链，b表示mRNA，步骤④需要用逆转录酶 B．利用蛋白质工程获得的mRNA序列与动物细胞内干扰素mRNA序列不一定相同 C．①②③表示中心法则中遗传信息流动的部分过程 D．用蛋白质工程生产干扰素所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 10．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误的是（　　） A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能 B．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 C．氨基酸发生替换后，蛋白质的结构和功能可能不会因此而发生改变 D．图中各项技术并没有涉及构建基因的表达载体 11．已知生物体内有一种转运蛋白Y，由300个氨基酸组成。如果将Y中第157位的L-异亮氨酸变成亮氨酸，第261位的酪氨酸变成丝氨酸，改变后的蛋白质Y1不但保留了原有Y的功能，且具备了催化活性。下列说法错误的是（    ） A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B．可以通过对Y蛋白基因进行改造或人工合成获得Y1蛋白基因 C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具 D．细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的 12．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。下列说法正确的是（　　） A．长期使用草甘膦除草剂，会导致杂草产生抗除草剂突变，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合酶结合 D．在培育抗草甘膦作物时，为防止转基因花粉的传播，可将来自玉米的α—淀粉酶基因与抗草甘膦基因一起转入植物中 13．纤维素酶广泛应用于造纸、废水处理等领域，但天然纤维素酶热稳定性差，限制了其工业应用。科研人员通过蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位氨基酸替换为赖氨酸，提高了酶的热稳定性。下列关于该改造过程的叙述，正确的是（　　） A．改造的关键是分析纤维素酶的空间结构与热稳定性的关系 B．需通过基因定点诱变技术改造编码纤维素酶的基因 C．改造后的纤维素酶氨基酸数量改变，空间结构不变 D．改造后的纤维素酶热稳定性提高，该性状可遗传给后代 14．在生物医学领域，定向进化蛋白质是优化蛋白质功能的关键技术，其过程如图所示。定向进化蛋白质的本质是构建分子多样性文库以及从文库中筛选到性状有改进的突变体，从而在短时间内完成自然界中需要成千上万年的进化才能获得的具有改进功能或全新功能的蛋白质。下列相关说法正确的是（　　） A．构建基因表达载体用到了限制酶和DNA聚合酶 B．蛋白质进化的过程是蛋白质工程的应用和体现 C．构建突变文库运用了基因突变和基因重组的原理 D．通过定向改变基因序列可实现蛋白质的进化 15．水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。研究人员拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。流程如下图所示。 有关叙述正确的是（　　） A．物质a是氨基酸序列（多肽链），物质b是mRNA B．物质b可能不同，但合成的蛋白质空间构象一般相同 C．在这项研究中，目前可行的直接操作对象是基因 D．蛋白质工程原则上只能改造自然界中已存在的蛋白质 16．香树脂醇具有抗炎等功效，从植物中提取难度大、产率低。通过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N，可高效生产香树脂醇。回答下列问题。 (1)基因工程操作程序的核心环节是________，PCR技术中引物的作用是________。 (2)如图1所示，b链为转录模板链，为保证基因N与质粒pYL正确连接，需在引物1和引物2的末端分别引入________和________限制酶识别序列。特异性酶切后，通过DNA连接酶催化形成________（化学键）连接DNA片段，构建重组质粒，大小约9.5kb（kb为千碱基对），假设构建重组质粒前后，质粒pYL对应部分大小基本不变。 (3)进一步筛选构建的质粒，以1-4号菌株中提取的质粒为模板，使用引物1和引物2进行PCR扩增，电泳PCR产物，结果如图2.在第5组的PCR反应中，使用无菌水代替实验组的模板DNA，目的是检验PCR反应中是否有________的污染。初步判断实验组________（从“1～4”中选填）的质粒中成功插入了基因N，理由是________。 (4)为提高香树脂醇合酶催化效率，将编码第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码丙氨酸的碱基序列，丙氨酸的密码子有GCA等。a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物（GCA为诱变序列），b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物，其配对模板与a的配对模板相同。据此分析，丙氨酸的密码子除GCA外，还有________。 a：5′-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3′ b：5′-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3′ c：5′-…GCT/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3′ d：5′-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3′ (5)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的________含量并进行比较，可以选出最优的改造方案。 17．科研团队想通过基因工程构建一种大肠杆菌工程菌，作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”。其监测原理如图1所示，天然大肠杆菌不具备图1中所示基因。回答下列问题： (1)在上述研究中，需导入天然大肠杆菌的目的基因有_______（选填序号）。 ①四环素合成相关基因 ②GFP基因 ③TetR基因 ④RNA聚合酶基因 (2)据图1分析，环境中四环素水平升高时，该种大肠杆菌工程菌的荧光_______（填“增强”“减弱”或“不变”）。试概述该种四环素检测方法的原理：_______。 (3)图2是两个DNA片段、质粒及其上的限制酶的识别序列分布情况；其中质粒上的Ampr代表青霉素抗性基因，ori表示复制原点。下表是相关限制酶的识别序列与切割位点。 限制酶 EcoRI XbaI SpeI BamHI 识别序列及切割位点 5′-G↓AATTC-3′ 3′-CTTAA↑G-5′ 5′-T↓CTAGA-3′ 3′-AGATC↑T-5′ 5′-A↓CTAGT-3′ 3′-TGATC↑A-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑A-5′ 研究人员设计了一个含DNA片段1和2拼接的重组质粒的拼接方案。结合图表信息，你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是_______。 (4)从个体水平，可通过_______来鉴定大肠杆菌工程菌是否构建成功。 (5)为提高对环境中四环素水平监测的有效性，研究人员将GFP的第65位丝氨酸变成苏氨酸后，增强了绿色荧光稳定性和强度。该项技术属于_______（填“基因工程”或“蛋白质工程”）。 18．水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质，具有良好的抗凝血作用。已知天然的水蛭素抗凝血活性较低，产量和来源有限。研究发现，若将其第47位天冬酰胺替换成赖氨酸，可以提高其抗凝血活性。某科研团队拟通过不同的生物技术获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题： (1)图1所示运用____________工程得到凝血活性更高的水蛭素，该技术的直接操作对象是_________，图中的物质a是____________。在生产过程中，物质b的碱基序列可能不同，却合成了相同的物质a，这是因为____________。 (2)基因工程中常利用PCR获取和扩增目的基因。PCR扩增时，反应体系中需要加入模板、4种dNTP、____________、____________及缓冲液，4种dNTP的作用是____________。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需要确认或调整刻度和量程，还需要____________。 (3)利用基因工程生产水蛭素时，依据图2信息构建基因表达载体，为使水蛭素基因与质粒高效连接，应选用的限制酶是____________，原因是____________。若采用大肠杆菌作为受体细胞，需要在培养基中加入____________以筛选转化成功的工程菌，并选择颜色为____________的大肠杆菌菌落进一步培养。 注：neor为新霉素抗性基因；malcZ的表达产物会使菌落呈蓝色，否则菌落呈白色。 (4)工业生产中，还可利用制备乳腺生物反应器来生产高抗凝血活性的水蛭素，但制备时需将高抗凝血活性的水蛭素基因与乳腺中特异表达的基因的_________等调控原件重组在一起。某研究小组大胆推测，用类似方法制备膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更有优势，因为它可以不受转基因动物的____________（答1点）的限制。 题型6：生物技术的安全性及伦理问题 1．基因工程技术在迅猛发展，为人类的生产生活带来很多便利，但同时也带来了一些安全性问题，下列说法正确的是（　　） A．乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与药用蛋白启动子重组后导入动物的受精卵中 B．将外源生长素基因导入鲤鱼中可提高鲤鱼的生长速度 C．治疗性克隆不涉及伦理问题，无需监控审查 D．在转基因研究中，科学家通过阻断淀粉储藏使花粉失去活性来防止基因污染 2．2025年3月，窦科峰院士团队在《自然》期刊上发表论文，报告了世界首例利用转基因猪肝脏移植到脑死亡人体的成功案例。下列叙述错误的是（     ） A．培育转基因克隆猪用于器官移植，需评估其对生态环境和人体健康的生物安全性 B．鉴定转基因克隆猪是否培育成功，应从分子水平和个体生物学水平进行综合检测 C．对提供肝源的猪进行基因工程改造时，可直接操作其分裂旺盛的体细胞 D．敲除猪引发免疫排斥反应的关键基因是该技术成功的关键之一 3．下列关于生物工程技术的叙述，错误的是（　　） A．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 B．为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射性激素以促进超数排卵 C．单克隆抗体制备过程中需用特定培养基筛选得到杂交瘤细胞 D．生产转基因农作物时，需防止转基因花粉的传播，避免基因污染 4．科学技术是一把双刃剑，人们对生物技术安全性的关注，随着生物技术成果的不断涌现而与日俱增。下列叙述错误的是（　　） A．理性看待转基因技术要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响 B．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞 C．治疗性克隆的研究与应用必须受到相应法律法规的规范限制 D．生殖性克隆和治疗性克隆都涉及体细胞核移植技术 5．以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时，也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是（     ） A．转基因技术可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 B．将玉米α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可促进花粉传播，防止基因污染 C．我国对转基因生物实行转基因危害标识制度，维护了消费者的知情权和选择权 D．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人的实验 6．随着转基因技术的发展，基因污染相伴而生，下列有关基因污染的说法错误的是（　　） A．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” B．转入抗虫基因的植物，有可能会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．基因污染可能对生物多样性、生态环境和人体健康造成潜在威胁 D．基因污染是基因工程的“死结”，科学家对此束手无策 7．生物技术是一把双刃剑，给人类带来了便利的同时，也引发了人们对其安全性和伦理问题的担忧。下列有关叙述错误的是（　　） A．基因工程技术可以用于改善畜产品的品质 B．种植转基因农作物时应控制其花粉的传播以防止基因污染 C．我国要求对农业转基因生物实行标识制度 D．我国禁止发展试管婴儿等辅助性生殖技术 8．中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了治疗该女孩，设计并生了一个健康孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植。下列有关说法错误的是（    ） A．“设计完美婴儿”有利于人类发展，可全面推广以提高人口素质 B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断 C．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖 D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同 9．以基因工程为代表的生物技术革命给人类带来了巨大收益和无限愿景的同时，也带来了安全和伦理问题。下列说法正确的是（　　） A．转基因技术可用来增加酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 B．通过基因工程培育高产青霉菌，并从中提取青霉素，满足对青霉素的需求 C．我国对转基因生物实行转基因危害标识制度，维护了消费者的知情权和选择权 D．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人的实验 10．以下关于生物学知识在生产生活中的应用，不合理的是（　　） A．有些新闻报道转基因产品存在安全隐患，应该禁止转基因技术的应用 B．利用转基因技术制造的新型致病菌，可能让感染者发病后无药可医 C．生殖性克隆人存在伦理问题，我国政府不允许任何生殖性克隆人实验 D．为提高经济作物的产量，可以适时适量使用植物生长调节剂 11．关于生物技术的安全性和伦理问题，下列叙述正确的有（　　） A．生物武器包括微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等，具有致病能力强的特点 B．与普通试管婴儿相比，设计试管婴儿技术植入前会对胚胎进行遗传学诊断 C．转基因产品投放市场时需对转基因产品进行标识管理，让消费者有知情权和选择权 D．我国政府坚决反对生殖性克隆，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查 12．生物技术是以现代生命科学理论为基础，在个体、细胞分子水平上研究及制造产品或改造动物、植物和微生物等，并使其具有所期望的品质和特性。下列叙述正确的是（　　） A．干细胞培养在临床医学等领域前景广泛，但也可能面临安全性问题 B．将基因编辑技术应用于生殖性克隆，不符合人类伦理道德 C．转基因生物可能会破坏生态平衡 D．生物武器是用微生物、毒素、抗生素及重组致病菌等来形成杀伤力 13．生物工程技术如同一把双刃剑，既给人类带来了便利，同时也引发了人们对其安全性的担忧。下列叙述正确的是（    ） A．中国政府禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆 B．生物武器会对人类安全造成极大威胁 C．研究转基因农作物时应防止转基因花粉的传播 D．转基因生物可能会造成“外来物种”入侵，影响生态系统的遗传多样性 14．生物技术是一把双刃剑，其安全和伦理问题备受关注。下列叙述正确的是（    ） A．转基因生物出现意想不到的情况是因为转移的基因是功能未知的基因 B．生殖性克隆和治疗性克隆都会面临伦理问题 C．生物武器最大的特点是有传染性，另外携带和投放简单，研发门槛也相对较低 D．我们应该基于事实与证据评估生物技术的价值和风险，做出科学的思考和决策 15．为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安全已纳入国家安全体系。下列不符合生物技术的安全性和伦理问题的是（　　） A．利用生物技术改造工程菌获得大量的抗生素 B．克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆 C．中国反对生物武器，但在特殊情况下可以生产生物武器 D．基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $