人教版 基因工程 单元测试3
基因工程单元测试
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题
1．基因工程是将目的基因通过一定过程，转入到受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术，你认为支持基因工程技术的理沦有：
①遗传密码的通用性
②不同基因可独立表达
③不同基因表达互相影响
④DNA作为遗传物质能够严格地自我复制
A．①②④B．②③④C．①③D．①④
【答案】A
【解析】遗传密码具有通用性，这可以保证一种生物的基因在另一种生物细胞中表达，①正确；基因可独立表达，这可以保证基因的表达不受受体生物体内基因的影响，②正确；基因可独立表达，不受受体细胞中基因的影响，③错误；DNA作为遗传物质能够严格地自我复制，这可以保证目的基因在受体内其上的遗传信息扩大，④正确。故选A。考点：基因工程的原理及技术
【名师点睛】不同生物的DNA具有相同的结构和化学组成，因此一种生物的基因能与另一种生物的基因连接起来；自然界中所有的生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因可以在另一种生物体内表达。
2．mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能。mtDNA的类型具有明显的种族特异性。若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA，通过凝胶电泳分离分析得下表。限制酶M和N的识别序列和切割位点如图所示。
A．该mtDNA的长度为16kb
B．在该DNA分子中，M酶与N酶的切割位点如图所示
C．M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在DNA连接酶的作用下相互连接，连接后的序列可以用M酶、N酶进行切割
D．mtDNA能成为研究人类起源与进化的一个有力工具
【答案】C
【解析】
试题分析：mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，酶N只有两个识别点，将mtDNA切割为7kb和9kb两段，故该mtDNA的长度为16kb，A正确；M酶与N酶的切割位点如图所示，符合酶切割位点的特性，B正确；M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在DNA连接酶的作用下相互连接，连接后的序列不可以用M酶、N酶进行切割，因为连接以后的序列M酶和N酶不能识别，C错误；题中告知mtDNA 是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能，mtDNA的类型具有明显的种族特异性，遗传物质变化可能很小，能成为研究人类起源与进化的一个有力工具，D正确。
考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结
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论的能力；识图能力和具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。
3．T4DNA连接酶的功能是
A. 只能连接黏性末端
B. 只能连接平末端
C. 能够连接DNA双链的氢键
D. 既可以连接黏性末端，又能连接平末端
【答案】D
【解析】DNA连接酶分T4DNA连接酶和E?coli DNA连接酶，其中E?coliDNA连接酶只能将双链片段互补的黏性末端连接，而T4DNA连接酶既能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，也能“缝合”双链DNA的平末端，故选D。
4．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法不正确的是
A. 基因a要导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具
B. 基因工程中使用的酶都能够识别特定的碱基序列
C. 导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞
D. 目的基因进入受体细胞后可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞【答案】B
【解析】将目的基因导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具，A正确；基因工程中使用的酶包括限制酶和DNA连接酶，其中只有限制酶能够识别特定的碱基序列，B错误；导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞，但导入体细胞后，还需要采用植物组织培养技术，C正确；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之定向变异，从而改变其遗传性状，D正确。
5．下图表示转基因动、植物的培育过程：
下列有关叙述错误的是
A. 若①过程运用了核移植技术，则①②过程依据的原理相同
B. ①过程用到的生物技术包括动物细胞培养、胚胎移植
C. 受体细胞A、B均可为生物的体细胞
D. 可通过标记基因对受体细胞A、B进行筛选
【答案】C
【解析】①②过程均属于基因学重组，A项正确；①过程用到的生物技术包括动物细胞培养、胚胎移植，B项正确；培育转基因动物应把目的基因导入受精卵，C项错误；可通过标记基因对受体细胞A、B进行筛选，D项正确。
6．MyoD是成肌细胞分化为骨骼肌细胞过程中的一种关键蛋白。将MyoD基因转入体外培养的成纤维细胞中表达，成纤维细胞就能表现出骨骼肌细胞的特征。下列说法正确的是（）
A. 可用Ca2+处理成纤维细胞使其成为感受态
B. MyoD基因只存在于骨骼肌细胞中
C. 骨骼肌细胞只表达MyoD的基因
D. MyoD基因在正常成纤维细胞中不表达
【答案】D
【解析】将目的基因导入微生物体内时用Ca2+处理，导入动物细胞一般采用显微注射法，
A错误；同一生物的体细胞内均含有全套的遗传信息，B错误；骨骼肌细胞不只表达MyoD的基因，还要表达其他一些基因，如呼吸酶基因等，C错误；由于执行的功能不同，MyoD基因在正常成纤维细胞中是不表达的，只能在离体培养状态下，才能表达出来，D正确。
7．如图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的转基因技术操作过程，相关分析正确的是( )
A. 获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B. 完成过程①②必不可少的酶分别是反转录酶、DNA聚合酶
C. 构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌
D. 导入目的基因的方法为显微注射法
【答案】B
【解析】受精卵中的乙酰胆碱受体基因不表达，无法获得该mRNA，A错误；图示①过程以mRNA为模板合成DNA时，需要逆转录酶；②过程以逆转录形成的DNA链为模板合成双链cDNA，需要DNA聚合酶，B正确；大肠杆菌是基因工程常用的受体细胞，但不能作为基因工程的载体，最常用的载体是大肠杆菌的质粒，C错误；由于受体细胞是细菌，因此导入目的基因的方法是感受态转化法，D错误。
8．用现代生物技术能制造出新的生物品种，这主要是由于
①现代生物技术可在短时间内产生新基因
②现代转基因技术可迅速改变生物的基因型
③现代生物技术可迅速使新品种形成种群
④现代生物技术可在无需地理隔离的条件下迅速产生新物种
A．①②③④B．①②③C．②③④
D．①③④
【答案】A
【解析】略
9．现代生物科学技术中涉及的一些关系，不符合集合图所示关系的是( )
A. ①质粒②载体③DNA
B. ①cDNA文库②部分基因文库③基因组文库
C. ①植物组织培养②植物体细胞杂交③细胞工程
D. ①动物细胞核移植②动物细胞工程③细胞工程
【答案】A
【解析】试题分析：载体不一定是DNA，病毒可能是RNA，A错误；基因组文库包括部分基因文库，而部分基因文库又包括cDNA文库，B正确；细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程，植物细胞工程又包括植物体细胞杂交，且植物体细胞杂交的过程中要利用植物组织培养，C正确；细胞工程为植物细胞工程和动物细胞工程，而动物细胞工程包括动物细胞核移植，D正确。
考点：本题主要考查细胞工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
10．下列关于基因工程载体的叙述中，正确的是
A. 构建基因文库时不需要载体
B. 载体都是环状DNA分子
C. 有一至多个限制酶切割位点
D. 只来自于原核细胞
【答案】C
【解析】构建基因文库时，需将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，与载体连接后导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，A项错误；在基因工程中，目前常用的载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等，其中质粒是小型环状的DNA分子，可来自于原核细胞，B、D项错误；载体必备的条件之一是：具有有一至多个限制酶切割位点，C项正确。
【考点定位】基因工程的载体。
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11．下列说法错误的是( )。
A．科学家通过对胰岛素的改造，已经使其成为速效型药品
B．我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面
C．用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小，耗电少和效率高的特点
D．蛋白质工程成功的例子不多，主要是因为蛋白质种类太少，原料不足
【答案】D
【解析】蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，这就制约了其发展。蛋白质的种类是非常繁多的，原料也是十分的充足。
12．对乙型肝炎病毒基因组的DNA测序得知该病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。下图是应用生物工程生产乙肝疫苗的示意图，据图分析下列叙述不正确的是（）
A．生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的
B．选用细菌作为受体细胞是因为其代谢旺盛繁殖快
C．在②过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．用于生产疫苗的目的基因编码病毒的核心蛋白
【答案】D
【解析】
试题分析：将病毒的表面抗原蛋白基因导入细菌，让细菌表达表面抗原蛋白，成为乙肝疫苗，为基因工程定向改造生物性状，A正确，D错。选用细菌作为受体细胞是因为其代谢旺盛繁殖快，能够在短时间内大量表达目的性状，B正确。基因工程的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C正确。
考点：基因工程
凝胶电泳分离酶切片段与核酸分子杂交显示的带谱
与RNA杂交区域带谱
【答案】B
【解析】图示血红蛋白基因的突变是由于碱基A→T，所以该突变属于碱基对的改变。用于检测基因的RNA分子应与检测片段互补配对，因此检测突变基因的探针核苷酸序列为—UGCACAA—。根据凝胶电泳带谱，可以确定：Ⅱ1和Ⅱ4基因型为BB，Ⅱ3基因型为Bb，Ⅱ2基因型为bb，体细胞基因纯合的是Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ4。正常基因有三个限制酶切点（其中一个位于血红蛋白基因内部），因此基因被限制酶切成两个片段，显示两条带；而突变基因的限制酶酶切点仅位于血红蛋白基因两侧，切割后基因b完整，只能显示一条带。
14．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是
A. 抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体
B. 重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C. 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染
D. 转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
【答案】D
【解析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体由启动子、目的基因、标记基因和终止子等部分组成，可见启动子、终止子等调控序列对于抗虫基因在棉花细胞中的表达是不可缺少的，A正确；重组DNA分子中增加一个碱基对，会引起基因突变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致毒蛋白的毒性丧失，B正确；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种，从而造成近缘物种也有抗虫基因，该近缘物种再通过授粉会造成基因进一步扩散和污染，C正确；转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对棉铃虫的抗性来确定的，故D错误．
【考点定位】基因工程，植物组织培养和生物进化
【名师点睛】基因工程的工具是限制酶、DNA连接酶和运载体；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种，从而造成近缘物种也有抗虫基因，该近缘物种再通过授粉进一步造成基因扩散和污染；抗虫鉴定时用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．
15．研究表明，每个人的DNA都不完全相同，因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是DNA指纹技术。下列关于DNA指纹技术的说法正确的是
A. 应用DNA指纹技术首先需用合适的酶将待检测的样品DNA切成片段，该酶是DNA 酶
B. 切出的DNA片段可以用差速离心的方法进行分离
C. 该技术利用了DNA分子的特异性
D. 通过检测线粒体DNA可以鉴定父、子关系
【答案】C
【解析】将待检测的样品DNA切成片段的酶是限制酶，A错误；切出的DNA片段可以用电泳的方法进行分离，B错误；该技术利用了DNA分子的特异性，C正确；儿子的线粒体基因来自于母亲，因此要鉴定父子关系应该检测细胞核DNA，D错误。16．用Xho I和Sal I两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确
的是
．．．
A. 如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C. 泳道①中是用Sal I处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA
【答案】D
【解析】【分析】该题考查DNA的结构、限制酶的特点和功能等。DNA一般是双螺旋结构；限制酶可以识别特定的脱氧核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。
【详解】限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知Xho I和Sal I两种酶分别切割时，识别的序列不同，A正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的粘性末端，再用DNA连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B正确；Sal I将DNA片段切成4段，Xho I将DNA片段切成3段，根据电泳结果可知泳道①为Sal I，泳道②为Xho I，C正确；限制酶切割双链DNA，酶切后的DNA片段仍然是双链DNA，D错误，所以选D。
【点睛】注意图1两种限制酶的识别位点数量，Sal I有3个识别位点，能将DNA片段切成4段，Xho I有2个识别位点，能将DNA片段切成3段。
17．在基因工程技术中，需要用Ca+处理的环节是（）
A．目的基因的提取和导入B．目的基因与载体结合
C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定
【答案】C
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【解析】
试题分析：将目的基因导入受体菌先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
考点：基因工程的原理及技术
18．以下说法正确的是
A．所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中惟一的运载体
C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
【答案】C
【解析】
试题分析：不同的酶有不同的识别位点（核苷酸序列），A错误；基因工程中的运载体有质粒，还有病毒、噬菌体等，B错误；运载体必须能与目的基因连接成重组体，转入宿主细胞扩增或表达，C项正确；基因治疗可以对有缺陷的细胞进行修复，也可以是抑制某些基因的过度表达，如肿瘤等，D项错误。
考点：本题考查基因工程的操作工具及应用。
19．人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是
A．酵母菌B．大肠杆菌
C．T4噬菌体D．质粒DNA
【答案】A
【解析】
试题分析：因为糖蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工，该受体细胞必须具有内质网和高尔基体，酵母菌是真核细胞，具备这个条件，故A正确。大肠杆菌是原核生物没有内质网和高尔基体，故B错误。噬菌体是病毒没有细胞结构，故C错误。质粒DNA 不是细胞器，故D错误。
考点：本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解和把握知识点间内在联系综合运用能力。
20．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
A. 基因治疗就是用正常基因替代缺陷基因
B. —种基因探针能检测人体内的各种病毒
C. 基因工程只能利用微生物生产干扰素
D. 利用基因工程培育无免疫排斥反应的克隆器官
【答案】D
【解析】基因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中，并使之发挥功能，A项错误；基因探针只能和特定的核苷酸序列结合，—种基因探针只能检测人体内的一种病毒，B项错误；基因工程可以利用动物、植物或微生物生产干扰素，C项错误；剔除受体细胞的某些抗原基因，利用基因工程可以培育无免疫排斥反应的克隆器官，D项正确。
【点睛】本题易判断A项正确，错因在于未能正确理解基因治疗的含义，基
因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中，并使之发挥功能，并不一定是用正常基因替代缺陷基因。
21．番茄红素（C40H56）是一种重要的类胡萝卜素，具有较强的抗氧化活性，能防止动脉粥样硬化和冠心病等，目前利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素。据此有关的下列叙述，正确的是
A. 该大肠杆菌细胞内含4种碱基、4种核苷酸
B. 番茄红素在核糖体上合成，经加工分泌到细胞外
C. 该大肠杆菌可遗传变异来源有基因突变和基因重组
D. 基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体
【答案】C
【解析】大肠杆菌细胞内含有两种核酸：DNA和RNA，DNA中含有A、C、G、T四种碱基，RNA中含有A、C、G、U四种碱基，因此该大肠杆菌细胞内含5种碱基、8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，番茄红素是一种类胡萝卜素，不属于蛋白质，B错误；由题意“利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素”可知：该大肠杆菌可遗传变异来源有基因突变和基因重组，C正确；基因工程常用的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶，D错误。
【点睛】本题的易错点在于对C项的判断。忽略了题干“利用基因工程生产的大肠杆菌”这一特定的信息，受思维定势的影响，一看到“基因重组”马上想到其来源于减数第一次分裂的前期（同源染色体的交叉互换）和后期（非同源染色体自由组合），大肠杆菌不能进行减数分裂，因此不能发生基因重组。
22．DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异。将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交，两种生物的DNA分子碱基序列越相似，形成的杂合双链区的部位就越多。某人用甲、乙、丙三种生物的DNA单链进行杂交实验，结果如右图所示，根据图判断，下列叙述中正确的是
A．游离的单链所对应的原物种DNA片段均不含遗传信息
B．杂合双链区的存在表示两种生物携带的遗传密码相同
C．甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系远
D．甲与丙的亲缘关系比乙与丙的亲缘关系近
【答案】C
【解析】游离的单链区是不能互补配对的片段，可以是基因的某个片段；遗传密码也叫密码子，是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基；甲与乙的游离的单链区比甲与丙的游离的单链区多，亲缘关系远。
23．正确表示基因操作“四步曲”的是()
A. 提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的检测与鉴定
B. 目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞
C. 提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
D. 目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
【答案】C
【解析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
（1）目的基因的获取，即提取目的基因；（2）基因表达载体的构建，即使目的基因与运载体结合；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）目的基因的检测与表达，即检测目的
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基因的表达是否符合特定性状要求．故选：C．
24．下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中正确的是
A. 获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B. 构建基因表达载体最可能使用的载体是大肠杆菌
C. 完成过程①必不可少的酶是逆转录酶
D. 探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌
【答案】C
【解析】受精卵中的乙酰胆碱受体基因不表达，无法获得该mRNA，A错误；大肠杆菌是基因工程常用的受体细胞，但不能作为基因工程的载体，最常用的载体是大肠杆菌的质粒，B错误；图示①过程以mRNA为模板合成DNA，属于逆转录过程，需要逆转录酶，C正确；构建基因表达载体时使用的载体是病毒，因此用探针筛选的目的是获得被感染的细菌，淘汰未被感染的细菌，D错误。
【点睛】本题结合流程图，考查基因工程的相关知识，要求掌握基因工程的工具、受体细胞，并注意区分；能分析题图，提取有效信息，准确判断C选项。本题的难点是D 选项，要求考生明确该过程使用的运载体是病毒，因此被病毒感染的细菌是导入目的基因的细菌。
25．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( )
A. DNA连接酶和DNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
B. 通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
C. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
D. 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
【答案】D
【解析】基因工程中常用的工具酶有DNA连接酶和限制性核酸内切酶，不包含DNA 聚合酶，A错误；通常用同一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA和运载体DNA，这样才能使切割出的目的基因插入到运载体中，B错误；目的基因进入受体细胞需要检测和鉴定，不一定能成功实现表达，C错误；常用细菌作为重组质粒的受体细胞主要是因为细菌是单细胞、遗传物质少、繁殖快，D正确。
二、非选择题
26．【生物——选修3：现代生物科技专题】植物的抗旱机制很大程度上依赖植物激素脱落酸。2019年2月，中、美两国科学家宣布发现了PYL9蛋白（脱落酸的一种受体蛋白），利用转基因技术实现了启动子pRD29A控制PYL9过量表达，让水稻自身产生大量PYL9蛋白，显著提高了其抗旱性。请回答：
（1）已知PYL9蛋白的氨基酸序列，培育转基因抗旱水稻可用_____________法来获得PYL9基因。
（2）一个PYL9基因进行扩增最简便的方法是使用_______技术，如果这个过程中消耗了引物62个，则进行了______轮的DNA复制。
（3）科学家通过农杆菌转化法成功培育了该转基因水稻。构建的基因表达载体上除了图示标注外，还必须含有_____________________ ，所填充的这些序列________ (需要/不需要)全部转入到农杆菌Ti质粒的T－DNA区域。
（4）导入目的基因的重组细胞可通过_________________技术培育成完整植株。
（5）检测水稻细胞是否含有PYL9基因的分子工具是______________。从个体水平上检测转基因水稻是否有抗性及抗性程度的方法是________________。
【答案】人工合成PCR 5 启动子pRD29A、PYL9基因、终止子需要植物组织培养DNA分子探针/基因探针转基因水稻植株分别种植在干旱程度（或含水量）不同的田地里（观察其生长状况以检测其是否有抗性及抗性程度）
【解析】试题分析：PCR技术扩增目的基因的原理是DNA双链复制，具体过
程:①加热至℃DNA解链；②冷却到℃，引物结合到互补DNA链；③加热至℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
（1）在已知PYL9蛋白的氨基酸序列，可以推测基因的脱氧核苷酸序列，因此培育转基因抗旱水稻可用人工合成方法来获得目的基因。
（2）一个PYL9基因进行扩增最简便的方法是使用PCR技术。第一轮：1个DNA含2条脱氧核苷酸链复制得2个DNA 4条脱氧核苷酸链消耗2个引物；第二轮：2个DNA含4条脱氧核苷酸链复制得4个DNA 8条脱氧核苷酸链消耗2 (22-2) +2=6个引物；第三轮：22个DNA含8条脱氧核苷酸链复制得23个DNA 16条脱氧核苷酸链消耗2 (23-2) +2=14个引物；第四轮：23个DNA含16条脱氧核苷酸链复制得24个DNA 32条脱氧核苷酸链消耗2 (24-2) +2=30个引物；第五轮：24个DNA含32条脱氧核苷酸链复制得25个DNA 4条脱氧核苷酸链消耗2 (25-2) +2=62个引物。
（3）基因表达载体的组成包括目的基因（PYL9基因)、标记基因、复制原点、启动子pRD29A和终止子等。科学家通过农杆菌转化法成功培育了该转基因水稻。需要将目的基因转入到农杆菌Ti质粒的T-DNA区域，之后才可以转移到水稻细胞的染色体上。
（4）导入目的基因的重组细胞培育成完整植株，所用的技术是植物组织培养技术，这一过程体现了植物细胞的全能性。
（5）检测目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术，该方法常用的分子工具是基因探针；从个体水平上检测转基因水稻是否有抗性及抗性程度的方法是转基因水稻植株分别种植在干旱程度(或含水量)不同的田地里，观察其生长状况以检测其是否有抗性及抗性程度。
【点睛】注意：本题涉及计算PCR技术完成n轮循环共消耗的引物量为2 (2n-2) +2个。
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27．(8分)人的血清白蛋白(HSA)有许多作用，如对血液中的免疫球蛋白(抗体)有保护和稳定的作用。如果免疫球蛋白缺少了这种保护，免疫力就会变得不稳定，容易引起各种疾病，所以在临床上需求量很大。白蛋白通常从人血中提取，产量受到限制。如果应用基因工程、克隆等技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，请根据图解回答下列问题：
(1)图中①一般经________处理可以得到③。将②导入③最为有效的方法是。导入前，需要将②与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤是基因工程的核心，称为______________________________________。
(2)通过核移植技术能够得到胚胎④，精、卵在体外受精时也能得到早期胚胎。在体外受精过程中防止多精入卵的生理反应主要包括____________反应和____________作用。
(3)若需要迅速得到大量转基因奶牛，可采用下列处理方法：将早期胚胎④处理后形成若干个胚胎⑤，此种方法称_____________。进行上述操作时，应选择发育至_______________或囊胚阶段的胚胎进行操作，对后者操作时必须注意将_______________________________。
【答案】(1)胰蛋白酶(胶原蛋白酶) 显微注射技术基因表达载体的构建(2)透明带卵黄膜封闭(3)胚胎分割桑椹胚内细胞团均等分割
【解析】
试题分析：(1)在动物细胞培养过程中，一般用胰蛋白酶将细胞分散开，获得细胞悬液，进行培养。将目的基因与载体结合构建基因表达载体是基因工程的核心，将构建的目的基因表达载体导入动物细胞的主要方法是显微注射技术。(2)精子与卵子结合形成受精卵的过程中，防止多精入卵的屏障主要有两个：透明带反应和卵黄膜封闭作用。(3)胚胎分割技术是采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。进行上述操作时，应选择发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行操作，对囊胚进行切割时必须注意将内细胞团均等分割。
考点：本题考查基因工程、胚胎工程等相关知识，意在考查学生对选修三中现代生物技术的相关知识的识记能力和简单的理解能力。
28．现代生物技术并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的。下图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答下列问题：
(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有_____________、_____________(写出其中两种)。
(2)图中A、B分别表示____________________________、______________________。
(3)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因_______或基因______来完成，而不直接改造蛋白质，原因是改造后的基因能够遗传，且改造基因易于操作。【答案】蛋白质工程基因工程推测应有的氨基酸序列基因表达载体修饰合成
【解析】试题分析：本题以乳腺生物反应器生产某动物蛋白的流程为背景，综合考查了基因工程、蛋白质工程以及胚胎工程的知识。通过提取图中蛋白质工程基本流程和基因工程操作步骤，完成（1）（2）的作答；通过回忆课本中蛋白质工程的概念完成（3）的作答。
（1）由图中“预期蛋白质功能→预期蛋白质结构→A→相应的脱氧核苷酸序列”这一基本流程可知，该生产流程中应用到蛋白质工程技术；由“目的基因与载体结合成B→受精卵→早期胚胎→受体→转基因动物”可知，该生产流程应用到基因工程技术。
（2）由蛋白质工程的基本流程可知，A表示推测应有的氨基酸序列；B表示由目的基因与载体构建而成的基因表达载体。
（3）蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来
完成，而不直接改造蛋白质，原因是改造后的基因能够遗传，且改造基因易于操作。29．某质粒上有SaiⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点，同时还含有抗四坏素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程，如下图所示。回答下列问题：
（1）将目的基因导入植物细胞，釆用最多的方法是农杆菌转化法。其中用到的质粒是__________；该质粒含有一段特殊的DNA片段，称为__________。该方法从农杆菌的作用是__________。
（2）在构建重组质粒时，和只用一种酶切割目的基因的两端及质粒相比，选用HindⅢ和SaiⅠ两种酶的好处是____________________。
（3）含有目的基因的农杆菌可根据标记基因进行筛选。若农杆菌在含有氨苄青霉素和四环素的培养基上都可以生长繁殖，农杆菌中是否巳含有目的基因? __________（填“是”或“否”）。为什么？__________。
（4）将已经转化的农杆菌进行如下筛选，筛选出符合要求的农杆菌。先把转化的农杆菌接种到A培养基中培养，长出菌落后，用无菌牙签挑取A上的单个菌落，分别接种到B（含氨苄青霉素）和C（含四环素和氨苄青霉素）两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如下图所示。含目的基因的菌落位于B或C上的哪些菌落中?请在图中相应的位置上圈出来。
【答案】Ti质粒T-DNA 感染烟草细胞，把目的基因插入到烟草细胞的染色体DNA上防止目的基因自连和质粒自连，以形成带有目的基因的重组质粒否含有
目的基因的质粒中抗四环素的基因被破坏
【解析】试题分析：农杆菌转化法主要操作步骤是将含目的基因的重组质粒首先导入土壤农杆菌中，再通过土壤农杆菌侵染植物细胞，使植物细胞获得重组质粒，利用质粒中含有的T-DNA片段将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上整合，最后进行选择培养、筛选获得转基因植株。
（1）结合前面的分析，根据农杆菌转化法的原理，该方法中应用的质粒必须是具有可转移的T-DNA的Ti质粒。该方法中农杆菌的作用是感染烟草细胞，进而把目的基因插入到烟草细胞的染色体DNA上。
（2）在构建重组质粒时，如果只用一种酶切割目的基因的两端及质粒，切割后的目的基因或者质粒各自出现的两个黏性末端碱基序列正好能互补配对，容易发生目的基因或质粒各自自连的现象，但是如果选用HindⅢ和SalⅠ两种酶切割目的基因或质粒，则可以避免这种自连现象的发生，这样将切割后的它们混合，在DNA连接酶的作用下，才可以得到更多的目的基因和质粒相连接的重组质粒。
（3）根据图示分析，所给的限制酶在质粒上的切割位点都位于抗四环素基因的部位，如果目的基因插入到质粒中，得到重组质粒，则含重组质粒的农杆菌只含有完整的抗氨苄青霉素基因，不含完整的抗四环素基因（被目的基因破坏），而这种农杆菌不能在同时含两种抗生素的培养基中正常生长繁殖，只能在含抗氨苄青霉素的培养基中生长繁殖。（4）结合图示操作分析，由于B、C两个培养基中相同位置接种的来自A中的菌种是都能抗氨苄青霉素的，在B、C中培养对比分析，由C中培养的有两个位置的菌落消失，说明这两个位置的菌种只能抗氨苄青霉素，不能同时抗两种抗生素，所以推测这两个位置的菌种是含有重组质粒的农杆菌（见参考答案的两圆圈处）。
【点睛】本题关键要理解两点：一是基因工程中用两种限制酶比用一种限制酶的优点；二是利用质粒上的两种标记基因筛选含有重组质粒的目的菌的原理。
30．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入
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棉花，培育出具有抗病性状的棉花品系。请回答下列问题：
(1)要获得该抗病基因，可采用从细胞中分离、________等方法。也可以利用PCR技术对抗病基因进行扩增，前提是要有一段已知目的基因的__________，以便根据其合成引物。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是________。
(2)要使载体与该抗病基因连接，首先应使用限制性核酸内切酶(限制酶)进行切割。假如
载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是（____）
A. B. C. D.
(3)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去________棉花细胞，利用植物细胞具有的全能性进行组织培养，从培养出的植株中________出抗病的棉花。(4)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是（____）
A．淀粉B．脂类C．蛋白质D．核酸
(5)转基因棉花获得的________是由该表达产物来体现的。
【答案】化学方法人工合成核苷酸序列Ti质粒 A 感染筛选(选择) C 抗病性状
【解析】本题考查基因工程，涉及目的基因的获取，常用载体的选择、目的基因的导入等相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。
（1）要获得该抗病基因，可采用从细胞中分或用化学方法人工合成。也可以利用PCR 技术，而要进行进行PCR时必须有一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列。将目的基因导入到棉花细胞中常用农杆菌转化法，即用Ti质粒做为运载体。
（2）切割的末端是遵循碱基互补配对的，所以选择A。
（3）农杆菌转化法是用农杆菌感染棉花细胞，利用植物细胞具有的全能性进行组织培养，从培养出的植株中选择出具有抗病的棉花。
（4）基因表达的产物是蛋白质，故选C。
（5）转基因棉花获得的抗病性状是由该抗病基因表达的产物来体现的。