文档内容
3.2 基因工程的基本操作程序
知识梳理
教学目标
课程标准 目标解读
基因工程是一种重组DNA技术。 1. 阐明基因工程的原理和基本操作程序。
1. 阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因 2. 针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的
的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体 基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因
细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤。 产品的方案。
3. 尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的
产物。
教学重点
1.基因工程基本操作程序的四个步骤。
2.DNA片段的扩增及电泳鉴定。
教学难点
1. 利用PCR获取和扩增目的基因。
2. DNA片段的扩增及电泳鉴定。
第一步：目的基因的筛选与获取
1.目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。也指能
够编码特定蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
2.筛选目的基因：从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选，是较为有效的方法之一
3.获取目的基因：
（1）人工合成
（2）基因文库中获取目的基因
（3）利用PCR获取和扩增
①PCR：PCR全称为聚合酶链式反应，又叫做体外DNA扩增技术。根据DNA半保留复制的原理，在体外
提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。通过这项技
术可在短时间内大量扩增目的基因。
②PCR利用的原理：DNA半保留复制
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂③DNA复制的基本条件：
④PCR的前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
⑤PCR的条件：
DNA模板（需含有目的基因）。
分别与模板DNA相结合的2种引物。
四种脱氧核苷酸（或四种dNTP：dATP、dTTP、dGTP、dCTP）。
耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）。
稳定的缓冲溶液（一般添加Mg2+）。
能严格控制温度的温控设备。
⑥PCR的过程：
⑦PCR的结果：以指数方式扩增，即2n（n为扩增循环的次数）
⑧鉴定PCR的产物：常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物
第二步：基因表达载体的构建
基因表达载体的组成：目的基因、标记基因、启动子、终止子
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂基因表达载体构建过程：一般用同一种限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段，再用DNA连接
酶将两者连接。
第三步：将目的基因导入受体细胞
1.转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内稳定存在和表达的过程。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂2.将目的基因导入受体细胞的方法：
（1）花粉管通道法：
在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，滴加DNA(含目的基因)，使目的基因借助花粉
管通道进入受体细胞。
（2）农杆菌转化法：
①农杆菌的特点：
农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子
叶植物没有感染能力。
当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌
中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。
②农杆菌转化法的原理：根据农杆菌的特点，将目的基因插入Ti质粒上的T-DNA中，通过农杆菌的转化
作用，就可以使目的基因进入细胞。
③农杆菌转化法适用于那些植物：农杆菌转化法起初只被用于双子叶植物中，近年来，农杆菌转化在一些
单子叶植物（尤其是水稻）中也得到了广泛应用。
3.方法步骤：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→转入农杆菌→导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的
染色体DNA上→目的基因表达。
第四步：目的基因的检测与鉴定
1.分子水平的检测
(1)检测目的基因是否插入受体细胞的DNA中：DNA分子杂交或PCR等技术。
基因探针：简称探针，是一段带有检测标记（同位素、荧光分子或化学发光催化剂）、且顺序已知的、与
目的基因互补核酸序列(DNA或RNA)。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂用放射性同位素标记的含有目的基因的单链DNA片段制成基因探针。将转基因生物的基因组DNA提取出
来，和基因探针进行杂交，如果出现杂交带，说明目的基因已插入受体细胞的DNA中。
(2)检测目的基因是否转录：分子杂交或PCR技术。
将转基因生物提取出来的mRNA和基因探针进行杂交，如果出现杂交带，说明目的基因已经转录。
(3)检测目的基因是否翻译出蛋白质：抗原—抗体杂交技术。
从转基因生物提取出来的蛋白质和相应的抗体进行杂交，如果出现杂交带，说明目的基因已经翻译。
2.个体水平的鉴定
(1) 抗虫或抗病的接种实验。
(2)有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较。
常见转基因生物在个体水平上鉴定、检测的方法（列举如下表）
DNA片段的扩增及电泳鉴定
1.DNA片段扩增的原理
PCR利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够
自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环。
2.DNA片段电泳鉴定的原理
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂DNA分子具有可解离的基团，在一定的PH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这
些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。
3.PCR 产物的鉴定：一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构像等有关。凝胶中的DNA分子通过
染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
课后培优练级
练
培优第一阶——基础过关练
一、单选题
1. 人们利用基因工程的方法，用大肠杆菌生产人类胰岛素，这一过程不涉及（）
A. 用适当的酶对胰岛素基因与载体进行切割并拼接
B. 把重组后的DNA导入受体细胞内
C. 检测重组DNA是否导入受体细胞内并表达出相应的性状
D. 检测目的基因是否发生结构上的改变
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题着重考查了基因工程的有关知识，关键是要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，根据操作步骤
进行相关判断，难度不大。
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；②基因表达载体的构建；③将目的基因
导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，该过程
需要限制酶和DNA连接酶。
【解答】
A.在基因工程中，需要用限制酶和DNA连接酶将目的基因和运载体进行切割和拼接，A不符合题意；
B.基因表达载体构建后，需要将目的基因导入受体细胞进行扩增，B不符合题意；
C.目的基因导入受体细胞中需要对目的基因进行检测和鉴定，C不符合题意；
D.基因工程中不需要检测目的基因是否发生结构上的改变，D符合题意。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选D。
2. 盐害是全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将
CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批
耐盐转基因植株。有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是（ ）
A. 该转基因水稻与原野生型水稻存在生殖隔离
B. 该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种
C. 只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状
D. 可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查基因工程相关知识，意在考查考生理解能力。
【解答】
A.该转基因水稻与原野生型水稻之间不存在生殖隔离，A错误；
B.该基因工程涉及多个目的基因，一种载体，即农杆菌中的质粒；该基因工程所需的限制性核酸内切
酶可能有多种，因为目的基因有多种，B正确；
C.目的基因进入水稻细胞后要完成表达，水稻体内才会有相应的蛋白质，水稻才会表现出抗盐性状，
C错误；
D.将水稻种植到有农杆菌的土壤中去观察，不能确定目的基因是否表达，应通过检测相关基因表达出
的蛋白质，以确定目的基因是否表达，D错误。
故选B。
3. 为获得抗病的马铃薯往往采用转基因技术，将相关抗病基因转移到马铃薯体内．其过程大致如图
所示．下列相关叙述，正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 图中①过程涉及两种工具酶，目的基因插入的位置为T-DNA所在的区段
B. 图中②过程，农杆菌需经镁离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态
C. 图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素，添加顺序对细胞的分化方向无影响
D. 检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用抗原-抗体杂交法
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步
骤中需要注意的细节问题，能正确分析题图，再结合所学的知识准确判断各选项。
分析题图：①表示基因表达载体的构成过程；②表示将目的基因导入农杆菌；③④表示植物组织培养
过程的脱分化和再分化。
【解答】
A.图中①表示基因表达载体的构成过程，该过程涉及两种工具酶（限制酶和 DNA连接酶），该过程
中将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，将目的基因插入Ti质粒的T-DNA所在的区段，
A正确；
B.图中②过程，农杆菌需经钙离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态，B错误；
C.图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素（生长素和细胞分裂素），这两种激素添加顺序及比
例都对细胞的分化有影响，C错误；
D.检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用分子杂交技术，D错误。
故选A。
4. 将某病毒的外壳蛋白（L ）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因连接，构建L-GFP融合基因，再将
1 1
融合基因与质粒连接构建下图所示表达载体。图中限制酶E-E 处理产生的黏性末端均不相同。下列叙
1 4
述不正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 构建L-GFP融合基因需要用到E、E、E 三种酶
1 1 2 4
B. E、E 双酶切确保L-GFP融合基因与载体的正确连接
1 4 1
C. GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达
D. 将表达载体转入乳腺细胞培育乳汁中含L 蛋白的转基因羊
1
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生运用所学基础知识，结合所学知识解决相关的生物学问
题的能力。
【解答】
A.据图分析可知，构建L-GFP融合基因需要用到E、E、E 三种酶，A正确；
1 1 2 4
B.使用E 、E 这两种酶进行酶切是为了保证L-GFP融合基因的完整，也是为了保证L-GFP融合基因
1 4 1 1
与载体的正确连接，B正确；
C.GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达，C正确；
D.为了培育乳汁中含L 蛋白的转基因羊，可将表达载体转入受精卵中而不是乳腺细胞，D错误。
1
故选D。
5. 图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo
表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团
B. 在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA
C. 用PstⅠ和HindⅢ酶切，可以保证重组DNA序列的唯一性
D. 导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长
【答案】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C
【解析】
【分析】
本题结合题图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图提取有效信息的能力，识记环状
DNA分子中无游离的磷酸基团，而链状DNA分子中含有2个游离的磷酸基团；识记基因表达载体中
必须含有抗性基因。
根据题意和图示分析可知：质粒和外源DNA分子都含有三种限制酶切点，即限制酶BamHⅠ、PstⅠ和
Hind III，其中BamHⅠ切割位点在目的基因上，所以不能用该酶切割外源DNA了。用PstⅠ和Hind III
酶切质粒切成两个片段，用PstⅠ和Hind III酶能将外源DNA切成三段，只有含目的基因的片段通过
DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，而另一个重组质粒无目的基因，不符合要求。导入
目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用 PstⅠ和HindIII酶切割的，其中的Ampr（氨苄青霉素抗性基
因）已被破坏，不能抗氨苄青霉素。
【解答】
A、图甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A
错误；
B、BamHⅠ切割位点在目的基因上，不能用该酶切割外源DNA，B错误；
C、用PstⅠ和HindⅢ酶切质粒切成两个片段，用PstⅠ和HindⅢ酶能将外源DNA切成三段，只有含目
的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，而另一个重组质粒无目的基因，
不符合要求，从而保证重组DNA序列的唯一性，C正确；
D、导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用PstⅠ和HindⅢ酶切割的，其中的Ampr（氨苄青霉素抗
性基因）已被破坏，D错误。
故选：C。
6. 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有 PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位
点，同时质粒中含有卡那霉素的抗性基因。以下叙述正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 可以在香蕉组织块的培养基中加入卡那霉素，以筛选成功导入重组质粒的农杆菌
B. 过程中构建的重组质粒除了目的基因和标记基因还应该包含起始密码子和终止密码子
C. 构建含抗病基因的重组DNA分子A时，应选用的限制酶有PstⅠ、EcoRⅠ
D. 转基因抗病香蕉实质是人为基因重组，具有不定向变异的特点
【答案】
C
【解析】解：A、先用含卡那霉素的培养基培养农杆菌，筛选导入目的基因成功的农杆菌菌，在用此
农杆菌侵染香蕉，A错误；
B、过程中构建的重组质粒除了目的基因和标记基因还应该包含启动了和终止子，B错误；
C、用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ进行切割可获得目的基因，且质粒中也有该酶切位点，C正确；
D、基因工程操作过程的变异是定向的，D错误。
故选：C。
分析题图：含抗病基因的DNA含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ的切割位点，其中SmaⅠ酶的切割位点
位于抗病基因（目的基因）上；质粒含有限制酶PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ的切割位点。所以要获得
重组质粒，可以用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ进行切割。①表示脱分化过程、②表示再分化过程。
本题考查基因工程的应用，考查学生对基因工程的理解和植物组织培养过程的理解。
7. 关于基因工程下列说法正确的有（ ）
①重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体
②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工
③限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上
⑦质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的载体
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题属于简单题，属于考纲中识记层次的要求，考查了基因工程的工具和操作步骤等方面的知识，要
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【解答】
①重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，运载体不属于工具酶，①错误；
②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，②正确；
③一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列，其具有特异性，所以限制酶的切口不都是GAATTC
碱基序列，③错误；
④目的基因进入受体细胞不一定能成功实现表达，④错误；
⑤一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列，即具有特异性，⑤错误；
⑥基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA重组和转基因等技术，赋予生
物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，因而可以将一种生物的优
良性状移植到另一种生物身上，⑥正确；
⑦基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等，⑦错误。
综上所述，A正确，BCD错误。
故选A。
8. 下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是( )
A. 这三种方法都用到酶，都是在体外进行 B. ①②③碱基对的排列顺序均相同
C. 图示a、b、c三种方法均属人工合成法 D. 方法a不遵循中心法则
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题考查获得目的基因的相关知识，解题关键是学生的识图能力和对基础知识的理解和掌握水平。
【解答】
A.方法a是以mRNA为模板形成DNA的过程，即反转录形成目的基因①，该过程需要逆转录酶、
DNA聚合酶等，方法b是通过PCR技术获得目的基因②，该过程需要耐高温的DNA聚合酶（Taq
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂酶）等，方法c是人工化学方法合成目的基因③，需要DNA聚合酶等，且三者都是在体外进行的，A
正确；
B.方法a合成的目的基因没有启动子和终止子，基因中也没有真核生物基因中的内含子和外显子，方
法b形成的目的基因可以是水稻细胞中的原始基因，方法c合成目的基因时，是依据相应蛋白质分子
中氨基酸的排列顺序推测出来的核苷酸序列，这种序列有多种，在此过程中一般只用到其中的一种，
所以①②③碱基对的排列顺序不相同，B错误；
C.方法b不属于人工合成法，方法a和方法c属于人工合成法，C错误；
D.方法a是由RNA决定DNA的合成，属于逆转录过程，是中心法则的一部分，遵循中心法则，D错
误。
故选A。
9. 甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株，再将二
者杂交后得到F ，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果
1
的叙述，错误的是（）
A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C. 调整培养基中植物激素比例获得F 花粉再生植株
1
D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查植物单倍体育种和基因工程的相关知识，意在考查学生获取信息以及运用所学知识解决实际
问题的能力。
【解答】
A、要获得抗甲、乙的转基因植株，必须将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞，A正确；
B、可通过接种病原体对转基因的植株进行个体水平抗病性鉴定，B正确；
C、植物组织培养过程中，通过调整培养基中植物激素比例获得F 花粉再生植株，C正确；
1
D、经花粉离体培养获得的若干再生植株均为单倍体植株，D错误。
故选D。
10. 用某人胰岛素基因制成DNA探针，用来检测下列物质，不能形成杂交分子的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 该人胰岛A细胞中的DNA B. 该人胰岛B细胞的mRNA
C. 该人胰岛A细胞的mRNA D. 该人肝脏细胞中的DNA
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理，了解基因工程技术的相关应用，明确
胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只在胰岛B细胞中才表达，进而作出准确的判断。
1、人体所有细胞都是由同一个受精卵有丝分裂形成的，都含有该个体全部的基因，但不同细胞选择
表达的基因不同，如胰岛素基因只在胰岛B细胞中才表达。
2、探针是指以放射性同位素、生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段，可用于
核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。
【解答】
A、该人胰岛A细胞中含有胰岛素基因，因此能与探针形成杂交分子，A错误；
B、该人胰岛B细胞中的胰岛素基因可以转录形成相应的 mRNA，因此能与探针形成杂交分子，B错
误；
C、由于基因的选择性表达，胰岛素基因在胰岛A细胞中不表达，因此该人胰岛A细胞的mRNA不能
与探针形成杂交分子，C正确；
D、该人肝脏细胞中含有胰岛素基因，因此能与探针形成杂交分子，D错误。
故选C。
二、填空题
11. 人参是一种名贵药材,具有良好的滋补作用。口服α- 干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治
疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程,①~④表示相关的操
作,EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶,它们的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题:
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(1) 步骤①中,利用PCR技术扩增干扰素基因时,设计引物序列的主要依据是____________。科研人员
还在两种引物的____端分别加上了____________和____________序列,以便于后续基因的剪切和连接。
(2) 过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有________。
(3) 过程④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后,先通过______过程获得DNA,再进行PCR扩增,若
最终未能检测出干扰素基因,其可能原因是_____________________。
(4) 科研人员认为,将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好,其依据是
________________。
【答案】
（1）干扰素基因两端的部分核苷酸序列；5'；GAATTC； GGATCC
（2）复制原点
（3）逆转录；导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录(或干扰素基因未能导入人参愈伤组织细
胞)
（4）药物既有干扰素的治疗作用，又有人参的滋补作用
【解析】
【分析】
本题依托基因工程示意图和限制酶的作用位点表，意在考查考生的信息提炼能力和对基因工程的知识
的理解能力。
【解答】
（1）利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段扰素基因两端的部分核苷酸序列。科研人员还在
两种引物的5'端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后续基因的剪切和连接。
（2）过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有复制原点。
（3）过程④中,科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过逆转录，过程获得DNA，再进行PCR
扩增，若最终未能检测出干扰素基因，其可能原因是导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录(或
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞)。
（4）由于将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物，既有干扰素的治疗作用，又有人参的滋补
作用，所以比单纯干扰素的疗效要好。
12. 如图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。
请回答：
（1）A→B 利用的技术称为______________________________，其中②过程需要热稳定的
____________________酶才能完成。
（2）图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程，该过程为构建_____________，该过程中，要将
目的基因插入Ti质粒的_______________中。
（3）上述流程示意图中，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是____________法，该方法一般
__________________(填适宜或不适宜)用于将目的基因导入单子叶植物。
（4）欲确定抗虫基因是否整合G的染色体DNA上，可以用______________检测。如果抗虫基因导入
成功，且与某条染色体的DNA整合起来，该转基因抗虫棉可视为杂合子，将该转基因抗虫棉自交一
代，预计后代中抗虫植株占__________。
【答案】
（1）PCR；DNA聚合(Taq)
（2）基因表达载体；T-DNA
（3）农杆菌转化；不适宜
（4）DNA分子杂交技术；3/4
【解析】
【分析】
本题主要考查基因工程的操作步骤的知识点，要求学生掌握基因工程的具体操作步骤是解决该题的关
键，特别是要求学生掌握PCR的扩增过程、基因表达载体的构建目的和将目的基因导入植物细胞的方
法是突破该题的重点。
1、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；②基因表达载体的构建；③将目的
基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。
2、PCR技术扩增目的基因：①原理：DNA双链复制；②过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合
酶从引物起始互补链的合成。
【解答】
（1）A→B利用的技术称为PCR，其中②过程需要热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）才能完成。
（2）图中将目的基因导入棉花细胞需要经过C过程，该过程为构建基因表达载体（重组DNA），其
目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代，并能表达，需要将目的基因插入 Ti质
粒的T-DNA中。
（3）图中将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法，由于农杆菌对大多数的单子叶植
物没有感染作用，所以该方法一般不适宜用于将目的基因导入单子叶植物。
（4）欲确定抗虫基因是否整合G的染色体DNA上，可以用DNA分子杂交的方法进行检测。在个体
水平上，可用植株G的叶子喂食虫子，即抗虫性接种实验，观察其抗虫的能力。如果抗虫基因导入成
功，且已经整合到宿主细胞一条染色体的DNA上，则该转基因抗虫棉可视为杂合子Gg，将该转基因
抗虫棉自交一代，根据基因分离定律，预计后代中抗虫植株G_占 。
培优第二阶——拓展培优练
一、单选题
1. 科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述错误
的是（ ）
A. 在基因工程中，PCR技术可用于任何目的基因的获取，且能迅速获得大量目的基因
B. 启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C. 应用DNA探针技术，可以检测转基因马铃薯植株中目的基因的存在及其转录产物
D. 用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关知识点，属于识记理解水平，本题的解题关键是理解基因表达载体的构建。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【解答】
A.用PCR技术提取目的基因，需要已知基因的部分起始核苷酸序列，以便制备引物，而并非所有的目
的基因都已知其核苷酸序列，A错误；
B.基因表达载体中的启动子能驱动基因，促进基因表达，因此该结构对于目的基因在块茎中的表达是
不可缺少的，B正确；
C.DNA探针技术又称分子杂交技术，是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性，
对某一特异性DNA序列进行探查的新技术，将目的基因的一段已知序列的多聚核苷酸用同位素或荧
光染料等标记制成特异性探针，根据探针与所测分子的杂交程度检测细胞中是否存在目的基因及其转
录产物，C正确；
D.用同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接就
可以形成重组DNA分子，D正确。
故选A。
2. 乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊型肝炎的病原体，病毒结构见下图。研究人员
用基因工程技术获得了两种含肝炎病毒抗原基因（DNA序列）的细胞，用转基因细胞来生产病毒表面
蛋白抗原，然后制备成疫苗，用于肝炎的预防。下列说法正确的是（）
A. 获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制，需多次接种
B. 获取两种肝炎病毒的抗原基因都必需要用到逆转录酶
C. 获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达
D. 用抗原-抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插入到受体细胞DNA上
【答案】
A
【解析】
【分析】
本题以两种疫苗的生产为材料，主要考查了基因工程的相关知识，意在考查考生从题干中获取有效信
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂息，并通过对信息的合理加工，分析问题、解决问题的能力和基本知识的掌握情况。
【解答】
A.蛋白质不能复制，所以用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原，在人体内也不能复制，需多次接种，
A正确；
B.乙型肝炎病毒的遗传物质是DNA，获取乙型肝炎病毒的抗原基因都不需要用到逆转录酶，B错误；
C.获取的两种肝炎病毒抗原基因都需要先构建成基因表达载体，才可以转入受体细胞中进行表达，C
错误；
D.用抗原-抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是在受体细胞中表达出了病毒表面蛋白抗原，应使用
DNA分子杂交技术确定肝炎病毒抗原基因是否插入到受体细胞DNA上，D错误。
故选A。
3. 某制药公司研制了基于DNA的个性化新生抗原靶向疫苗，并用于相关癌症治疗。该公司依据不
同癌细胞的特点合成出能编码一个或多个新生抗原的DNA片段。该DNA片段导入人体细胞后，可产
生相应的新抗原，新抗原能激活机体的免疫系统，诱导人体产生特异性免疫应答。据此判断，下列叙
述错误的是（）
A. 获取新生抗原基因可在癌细胞内提取相应的mRNA，通过反转录获取cDNA
B. 由mRNA在细胞内逆转录获取的cDNA中含内含子
C. 利用PCR技术扩增新生抗原基因时需要设计2种引物
D. 检测受体细胞中的新生抗原基因是否成功表达可采用抗原-抗体杂交技术
【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的知识点，熟知目的基因获取的方法及目的基因的检测是解题的关键，题目难度适
中。
基因工程技术的基本步骤是：
1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和
标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞
的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目
的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因
是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定
等。据此答题。
【解答】
A.获取抗原决定基因时，通常是在肿瘤病变细胞内提取mRNA，通过逆转录酶的作用获取cDNA用于
PCR扩增，A正确；
B.利用mRNA在逆转录酶的催化作用下形成cDNA，其结构中不含内含子序列，B错误；
C.利用PCR技术扩增新生抗原基因时，由于DNA是两条反向平行的双链结构，用两种引物才能确保
DNA两条链同时扩增，C正确；
D.新生抗原基因表达的产物是蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术检测，D正确。
故选B。
4. 动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治
疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应
器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品，大致过程如图所示。下列有关说法错误
的是（）
A. 通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因
B. ④通常采用显微注射法
C. 转基因母牛乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物
D. 该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】
A
【解析】
【分析】
本题依托动物乳腺生物反应器的设计与制作过程示意图，意在考查考生对细胞工程、基因工程和胚胎
工程的理解能力。
【解答】
A.通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、乳腺基因表达启动子、终止子、标记基因和复制原
点，A错误；
B.④目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法，B正确；
C.转基因母牛乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物，C正确；
D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取，D正确。
故选A。
5. 下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中①～⑧表示操作步骤，a、b表示相关分
子，c～e表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是（）
A. 图中需要用到限制酶的是步骤①②③ B. 图中导入目的基因的是步骤④
C. 步骤⑤的主要目的是扩增目的基因 D. 脱分化和再分化的步骤分别是⑦和⑧
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C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程和植物组织培养的知识点，考查学生理解知识和正确识图能力，题目难度适中。
【解答】
A.在获取目的基因和构建重组质粒时需要限制酶，图中需要用到限制酶的是步骤①②，A错误；
B.图示将目的基因导入受体细胞（玉米细胞）的方法是农杆菌转化法，即图中步骤④⑤⑥，B错误；
C.步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C正确；
D.步骤⑦表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程，D错误。
故选C。
6. 蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强度的抗张蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，
有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学
家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应
器的说法，错误的是（）
A. 将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体
B. 可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中
C. 可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否发挥作用
D. 上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及到基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程，意在考查学生对知识的理解和应用能力。
【解答】
A.将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体，A正确；
B.可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中，B正确；
C.可用丝蛋白基因探针与该羊乳腺上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否发挥作用，C错误；
D.上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及到基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术，D正确。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂故选C。
7. 下图是基因文库的构建和获取目的基因的示意图。
下列叙述正确的是（ ）
A. 通过该途径获得的目的基因，通常是序列已知的
B. ①过程通常只用一种DNA酶切割全部DNA
C. ③过程需用CaC1 处理，使大肠杆菌细胞处于易于吸收周围DNA分子的状态
2
D. ④过程可用相应抗体，利用核酸分子杂交技术获取目的基因
【答案】
C
【解析】
【分析】
本题结合目的基因的获取示意图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生的识图能力和识记能力；
理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力。
获得目的基因的方法：（1）从基因文库中获取；（2）利用PCR技术扩增；（3）人工合成（逆转录
法和化学合成法）。
【解答】
A.题中的目的基因序列未知，是从基因文库中分离出来的，A错误；
B.①过程使用限制性核酸内切酶，其识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列，切割目的基因或运
载体是一般用两种限制酶切割，以保证两者能够定向连接，防止自身环化，B错误；
C.转化前用CaCl 处理大肠杆菌，可使其细胞壁的通透性增大，使大肠杆菌细胞处于易于吸收周围
2
DNA分子的状态，C正确；
D.④过程可用特定的基因探针，利用核酸分子杂交技术获取目的基因，D错误。
故选C。
8. 将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如图所示。下
列叙述不正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A. 过程①需用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B. 过程②可用含有卡那霉素的培养基筛选含重组Ti质粒的农杆菌
C. 采用DNA分子杂交可检查出过程③中含Bt基因的细胞
D. 检验转基因棉的抗虫性状，常用的方法是检测其是否含有Bt蛋白
【答案】
D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程和植物组织培养的知识点，熟知基因工程操作过程和植物组织培养过程及原理是解
题的关键，题目难度适中。
【解答】
A.过程①为基因表达载体的构建，需要同种限制酶对含有 Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切，需要
DNA连接酶将目的基因和质粒连接，A正确；
B.为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来，因为Ti质粒上含有卡那霉素抗性基因，故过程②
可用含有卡那霉素的培养基筛选含重组Ti质粒的农杆菌，B正确；
C.用DNA分子杂交，可以检测目的基因是否导入棉花细胞，C正确；
D.检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是投放棉铃虫，若棉铃虫大量死亡，说明转基因成功，D错误。
故选D。
9. 环境雌激素(EEs)影响动物和人类的性腺发育。斑马鱼在EEs的诱导下，会表达出卵黄蛋白原
(vtg)。已知绿色荧光蛋白(GFP)基因能使斑马鱼发光，欲获得能检测水中是否含有EEs的转基因斑马
鱼，下列操作合理的是（ ）
A. 将EEs基因的启动子与GFP基因重组B. 将vtg基因的启动子与GFP基因重组
C. 将GFP基因的启动子与GFP基因重组 D. 将GFP基因的启动子与vtg基因重组
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】
B
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关知识。
【解答】
EEs能诱导斑马鱼表达出卵黄蛋白原(vtg)，因此可通过检测斑马鱼中是否表达出卵黄蛋白原(vtg)来检
测水中是否含有EEs，则vtg基因为目的基因；绿色荧光蛋白(GFP)基因能使斑马鱼发光，为标记基因。
基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等，因此，欲获得能检测水中是否含
有EEs的转基因斑马鱼，需要将vtg基因的启动子与GFP基因重组。
故选B。
二、填空题
10. IKK激酶由 IKk ，IKK 和IKK 三种亚基组成，该酶参与动物体内免疫细胞的分
化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿IKKB基因编码区第1183位碱基T突变为C，导致，
IKK 上第395位酪氨酸被组氨酸代替。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物PCR定点
诱变技术培育出SCID模型小鼠，主要过程如图1、2。分析回答:
(1)在图1获取突变基因过程中，需要以下3种引物:
引物A:5ˈ- CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3ˈ(下划线字母为突变碱基)
引物B:5ˈ- ITAAGCTTCGAACATCCTA-3ˈ(下划线部分为限制酶HindⅢ识别序列)
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂引物C:5ˈ- GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3ˈ(下划线部分为限制酶SacⅠ识别序列)
则PCR 中使用的引物有 ，PCR 中使用的引物有 和图中大引物的
1 2
(①/②)链。
(2)在PCR反应体系中，需要加入引物和IKKB基因外，还需要加入 等。PCR中尽可能提
高退火温度以减少 。
(3)图2模型鼠培育过程中杂合模型鼠(F )的培育涉及了一系列现代生物技术，下表是其中的
0
一些步骤，请根据题意完成表格内容。
(4) 根据图2杂交结果，可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞的 上，在遗传时
遵循 定律。研究人员对三种基因型小鼠胸腺淋巴细胞中组成 IKK激酶的三种亚基进行提
纯和电泳，结果如图3。请依据此结果提出SCID患者免疫缺陷产生的机制： 。
【答案】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（1）引物A和引物C；引物B；②
（2）Taq 酶（耐高温DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸（、缓冲液、Mg2+等）；非目标基因的获得
（3）①利用限制酶（SacⅠ、HindⅢ）分别处理突变基因和载体；
②利用显微注射法将重组载体注入小鼠受精卵；
③利用合适的早期胚胎进行胚胎移植
（4）核DNA（染色体）；基因分离 IKKB基因突变导致 IKKβ含量减少，IKK激酶活力降低，T细
胞减少
【解析】
【分析】
本题主要考查PCR技术获得目的基因以及转基因动物的培育的有关知识，意在考查考生对基础知识的
掌握以及分析问题和解决问题的能力，其中正确识图是解答本题的关键。
1、PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合
成子链，PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子
和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细
胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微
注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基
因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否
翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】
（1）在图1获取突变基因过程中，分析题图可知，在PCR 中，需要两种引物，将来在切取IKKB基
1
因时，需要在基因的左侧用限制酶HindⅢ来切割，在基因的右侧用限制酶SacI来切割，因此在该基
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂因的左端应有限制酶HindⅢ识别的序列，在基因的右端应有限制酶SacI识别的序列，因此在PCR1中
结合到基因右端的引物序列从5′到3′端的开始部位应含有限制酶SacI识别的序列，所以要用到引物
C，从题图中看，另一个引物从5′到3′端的序列中开始部位应含有突变碱基C，所以要用到引物A。从
图中看，在PCR 中，有一个引物结合到了基因的左端，在它从5′到3′的序列的开始部位应含有限制酶
2
HindⅢ识别的序列，所以要用到引物B，而另外的一个引物就是大引物中的一条链，它应该结合到基
因的右端，且从5′到3′端的序列中开始部位应含有SacI识别的序列，从图中看，它是大引物的②链。
（2）在PCR反应体系中，需要加入引物和IKKB基因外，还需要加入Taq 酶（耐高温DNA聚合酶）、
原料4种脱氧核苷酸（缓冲液、Mg2+）等。由于C-G之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，因此C-
G比例越高，DNA越稳定。由于引物中含C与G的碱基较多，需要采用较高的退火温度，以减少非
目标基因的获得。
（3）杂合模型鼠（F ）是通过转基因技术培育出来的转基因动物，在此过程中，要用限制酶 SacI和
0
HindⅢ分别处理突变基因和载体，使它们露出相同的粘性末端，以便将来拼接在一起。在培育转基因
动物时，要将重组载体导入受精卵，导入的方法是显微注射法。利用专用培养液培养受精卵，并检测
其发育状况，然后将发育状况良好的早期胚胎进行胚胎移植，移植到代孕的母鼠体内，最后获得转基
因小鼠。
（4）根据图2杂交结果，F 杂合体和野生型纯合体连续杂交获得了纯合野生鼠、杂合鼠、纯合突变鼠，
0
可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞的核DNA（染色体）上，而且在遗传时遵循基因分离
定律。研究人员对三种基因型小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳，结果显
示三种基因型小鼠中IKKα和IKKγ含量相同，IKKβ在纯合野生鼠中含量最多，在杂合鼠中含量减少，
在纯合突变鼠中几乎没有，据此推知，SCID患者免疫缺陷产生的机制：IKKB基因突变导致IKKβ含
量减少，IKK激酶活力降低，T细胞减少。
故答案为：
（1）引物A和引物C；引物B；②
（2）Taq 酶（耐高温DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸（、缓冲液、Mg2+等）；非目标基因的获得
（3）①利用限制酶（SacⅠ、HindⅢ）分别处理突变基因和载体；
②利用显微注射法将重组载体注入小鼠受精卵；
③利用合适的早期胚胎进行胚胎移植
（4）核DNA（染色体）；基因分离 IKKB基因突变导致 IKKβ含量减少，IKK激酶活力降低，T细
胞减少
11. 某特殊病毒为RNA病毒，易引起大规模流行。科学家发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂主要环节如下。
环节1： 环节2： 环节3：
改造病毒的部分基因，使其失去 构建适合改造病毒增殖的 利用转基因宿主细胞
在正常细胞内的增殖能力 转基因宿主细胞 制备疫苗
请回答下列问题：
（1）环节1中，以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用________技术扩增，并将其中某
些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的
基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的________，因此不能产生子代病毒。将该改造基
因、表面抗原基因等其他基因构建重组质粒，并保存。
（2）环节2中，设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与环节1中的终止密码子配对
结合，并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与________拼接后导入宿主细胞。提取宿主细胞总
的________（填“DNA”或“RNA”）进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主
细胞。
（3）将环节1中的重组质粒导入环节2中的转基因宿主细胞，并在补加________的培养基中进行培养，
则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制
备疫苗。特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是________（填“病毒的RNA聚合酶”或“宿主
的RNA聚合酶”）。
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。
与不具侵染性的灭活病毒疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是还可引起________（填“体液”或
“细胞”）免疫，增强免疫保护效果。
【答案】
（1）PCR；多肽（或蛋白质）
（2）载体；RNA
（3）非天然氨基酸（Uaa）；宿主的RNA聚合酶
（4）细胞
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的基本操作步骤，掌握其中的相关细节；识记
基因工程的常用工具和应用，能结合所学的知识准确作答。
【解析】
（1）制备该病毒活疫苗过程中，需要改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。
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因内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列，这样与改造前的基因相比，改造后的基因
表达时不能合成完整长度的多肽（或蛋白质），因此不能产生子代病毒。
（2）环节2中，设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与环节1中的终止密码子配对
结合，并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因和载体拼接后导入宿主细胞，确保目的基因可以在
宿主细胞内稳定存在并表达。提取宿主细胞的总RNA进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述
tRNA的转基因宿主细胞。
（3）将环节1中的重组质粒导入环节2中的转基因宿主细胞，并在补加非天然氨基酸（Uaa）的培养
基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊 tRNA，基因转录需要专一性的酶的催化，启动子是
RNA聚合酶识别并结合的位点，RNA聚合酶具有物种专一性，识别其启动子的酶是宿主的RNA聚合
酶。
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。
与不具侵染性的灭活病毒疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是还可引起细胞免疫，增强免疫保护效
果。
培优第三阶——高考沙场点兵
一、单选题
1. 土壤农杆菌是基因工程中将目的基因导入植物细胞时常用的中间媒介．它含有一个大型的Ti质粒
（如图所示），在侵染植物细胞的过程中，其中的T-DNA片段转入植物的基因组．若想用基因工程
并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是（ ）
A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T-DNA 片段内，且要保证复制起
始点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏
B. 将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用CaCl 处理细菌以增加细胞壁的通透性
2
C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染正在组织培养中的植物细胞，再将被感染后的细胞培养成
植株，就可能获得具有抗旱基因的植物
D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功
【答案】
D
【解析】解：A、根据题意可知，该质粒中的T-DNA片段转入植物的基因组，因此目的基因的插入位
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基因能够稳定的复制和转移，A正确；
B、将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用CaCl 处理细菌以增加细胞壁的通透性，B正确；
2
C、用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染正在组织培养中的植物细胞，再将被感染后的细胞培养成
植株，就可能获得具有抗旱基因的植物，C正确；
D、基因工程是否获得成功，需要在第四步中进行目的基因的检测和鉴定，即抗旱目的基因表达出来，
D错误。
故选：D。
农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）：
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移
至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上．
②转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体
上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
本题以土壤农杆菌为题材，考查基因工程的原理及技术等相关知识，要求考生识记基因工程的原理、
工具及操作过程，能分析题图结合题干中的有效信息答题；识记CaCl 处理细菌的生理作用；识记并
2
区分目的基因检测和鉴定的方法和目的．
2. 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的核酸检测主要通过荧光定量PCR进行，核酸检测可能存在“假
阴性”现象，下列情况最不可能导致假阴性的是（ ）
A. 病毒由呼吸道转移到肺泡
B. 咽拭子采集时取样的深度不够
C. 患者病毒载量较低
D. 标本转运时间过长，病毒RNA降解
【答案】
A
【解析】解：A、病毒由呼吸道转移到肺泡，体内还是有病毒，不会导致“假阴性“现象，A正确；
B、咽拭子采集时取样的深度不够，会导致没有采集到病毒，因而出现“假阴性“现象，B错误；
C、患者病毒载量较低，还未大量增殖，导致核酸检测可能存在“假阴性”现象，C错误；
D、新冠病毒是RNA病毒，标本转运时间过长，病毒RNA降解，可能导致“假阴性“现象，D错误。
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1、所谓实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测
整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。当一个病毒寄生细胞时，往往会
经过四个步骤：吸附与入胞、脱壳、生物合成、装配与出胞。
2、吸附与入胞：在病毒经由呼吸道进入肺泡毗邻位置，病毒通过棘突蛋白作为钥匙与某些细胞的门
锁如ACE2受体进行特异结合，从而巧妙欺骗了细胞，门户洞开，同时借由脂质包膜快速通过脂质双
分子层，进入宿主细胞。
3、脱壳：病毒进入细胞之后，病毒会借由自己乔装的外衣-蛋白核衣壳吸引细胞工厂纠察队-溶酶体对
其进行灭活
这一步骤叫
做“脱壳“。
4、合成：当遗传物质RNA侵占了细胞的合成车间-核糖体后，病毒终于开始了它的肆意繁殖。此过程
反复，进而得到大量新的RNA。4.装配与出胞：至此我们获得了三个主要配件，已经可以完成核心装
配了。那么到此为止，病毒完成了一次复制的全过程。
本题主要考查PCR扩增的原理与过程、目的基因的检测与鉴定、新冠病毒的内容，要求考生识记相关
知识，并结合所学知识准确答题。
3. 利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内，检测转基因小鼠的癌症发病率，结果
如图所示。进一步研究发现，乳腺和唾液腺的癌变率较高的。下列说法正确的是（ ）
A. 可用农杆菌转化法将癌基因导入小鼠体内
B. 两种癌基因共同作用使细胞更易发生癌变
C. 只要有Myc或Ras基因，细胞就会癌变
D. Myc和Ras基因的表达没有组织特异性
【答案】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B
【解析】
【分析】
本题以基因工程为载体，考查考生分析曲线图获取有效信息的能力，难度适中。分析题图：曲线图显
示：将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内，转基因小鼠的癌症发病率上升，且二者共同导入小鼠体
内，转基因小鼠的癌症发病率更高。
【解答】
A、将外源基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常
用方法之一，A错误；
B、根据试题的分析，两种癌基因共同作用使细胞更易发生癌变，B正确；
C、看图可知：导入Myc和Ras初期，小鼠细胞并没有癌变，C错误；
D、根据题干“进一步研究发现，乳腺和唾液腺的癌变率较高”可见Myc和Ras基因的表达有组织特
异性，D错误。
故选：B。
4. 重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR
扩增，从而获得目的基因的方法。某科研团队运用重叠延伸 PCR技术在水蛭素基因中的特定位点引入
特定突变，使水蛭素第47位的天冬酰胺（密码子为AAC、AAU）替换为赖氨酸（密码子为AAA、
AAG），从而提高水蛭素的抗凝血活性，原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂注：引物突起处代表与模板链不能互补的突变位点。
A. 过程①需要模板、含Mg2+的缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶等
B. 若引物2的突变位点设计为A，则引物3的突变位点应设计为G
C. 经过过程④获得的杂交DNA有2种，只有其中一种可以经过过程⑤获得目的基因
D. 以过程⑤获得的目的基因为模板，可以使用引物1和引物4进行PCR
【答案】
B
【解析】解：A、过程①为PCR反应，需要在一定的添加Mg2+的缓冲液中才能进行，需提供模板
DNA、分别与两条模板链结合的引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶等，A正确；
B、若引物2的突变位点设计为A，则目的是让基因中的碱基对A-T突变为T-A，由图可看出，过程④
获得的杂交DNA，一条链与引物2互补，另一条链与引物3互补，所以引物2和引物3的序列互补，
引物3的突变位点应设计为T，B错误；
C、过程④获得的杂交DNA有2种，一种3′端为单链，一种5′端为单链，3′端为单链的杂交DNA为所
需DNA，C正确；
D、过程⑤获得的目的基因一条链一端能与引物1互补，另一条链一端能与引物4互补，因此可以使
用引物1和引物4进行PCR，D正确。
故选：B。
1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸
为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是
从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内 DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂其主要原因是 DNA聚合酶只能从 3′端延伸
DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
本题结合图解，考查PCR技术的相关知识，
要求考生识记PCR技术的原理、条件、过程
等基础知识，能结合题中信息和所学的知识
准确答题。
5. 通过设计引物，运用PCR技术可以实现
目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获
取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模
板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。
有关叙述正确的是（ ）
A. 在PCR反应体系中还需要加入4种游离核苷酸、解旋酶、Taq酶等
B. 第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
C. 引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入运载体
D. 第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占
【答案】
C
【解析】
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【分析】
本题考查PCR技术的相关知识，要求考生识记PCR技术扩增的条件、过程等基础知识，能结合图中
信息准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A、PCR反应体系中还需要加入4种游离核苷酸、Taq酶等，但不需要加入解旋酶，A错误；
B、第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链长度不相等，B错误；
C、在引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入到运载体上，C正确；
D、第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占2/8=1/4，D错误。
故选：C。
6. 科研人员利用PCR技术扩增X基因片段，需加入两种引物，引物结合位置如图甲所示。PCR循
环后产生五种DNA分子，如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 利用DNA聚合酶和DNA连接酶才能完成PCR扩增过程
B. 如果加入大量引物1和引物2，会干扰正常的PCR过程
C. ⑤片段最早出现在第三轮复制后，且会出现1个⑤片段
D. 经过第二轮PCR后会出现①、②、③、④4种DNA分子
【答案】
D
【解析】A、PCR扩增过程只用DNA聚合酶，A错误；
B、加入大量引物，此题为扩增X基因片段，故不会受到干扰正常过程，B错误；
C、⑤最早出现在第3次复制，出现两次，C错误；
D、由上述可得，第二轮出现①②③④四种DNA分子，D正确。
故选：D。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂图分析可知：X基因第一次复制得到2个两种DNA分子：①和②；X基因第二次复制得到4个四种
DNA分子：①复制得①和③，②复制得②和④；X基因第三次复制得到8个五种DNA分子：①复制
得①和③，③复制得③和⑤，②复制得②和④，④复制得④和⑤；X基因第四次复制得到16个五种
DNA分子：①复制得①和③，②复制得②和④，2个③复制得2个③和2个⑤，2个④复制得2个④
和2个⑤，2个⑤复制得4个⑤。
本题主要考查的是PCR的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。
7. 递减 PCR 是常规 PCR 技术的发展，下图表示递减 PCR 各阶段温度及时间控制。相关叙述错
误的是（ ）
A. PCR 反应体系中应加入 Taq 酶、模板 DNA、dNTP、引物、缓冲液等物质
B. 第 1 阶段的目的是使模板 DNA 充分解旋，减少 DNA 复杂结构对扩增的影响
C. 第 2 阶段中退火温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合，为第 3 阶段提供更 多正确的模板
D. 第 4 阶段 72℃下维持 10min，主要目的是使子链与互补模板链结合形成双螺旋
【答案】
D
【解析】A、结合分析可知，PCR反应体系中应加入Taq酶（催化DNA子链的形成）、模板DNA、
dNTP（原料）、引物、缓冲液等物质，A正确；
B、据图可知，第1阶段是在96℃条件下处理4min，该阶段的目的是使模板DNA在高温下充分解旋，
得到单链DNA，以减少DNA复杂结构对扩增的影响，B正确；
C、引物的碱基数量越少变性时破开的氢键越少，则退火温度越低，但能与引物发生配对的片段就越
多，目标DNA获得率越低，故第2阶段中退火温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合，为第3
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂阶段提供更多正确的模板，C正确
D、72℃下维持10min，主要目的是使引物链延伸，以形成新的脱氧核苷酸链，D错误。
故选：D。
PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。条件：模板DNA、
四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定 DNA聚合酶（Taq酶）﹔过程：①高温变性：DNA解旋过程
（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶高温条件下氢键可自动解开）﹔低温复性：引物结合到互
补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
本题主要考查PCR扩增的原理与过程的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
8. PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，与人体细胞内DNA分子复制相比，
下列有关叙述错误的是（ ）
A. 都遵循碱基互补配对原则
B. DNA聚合酶作用的最适温度不同
C. 都是边解旋边复制的过程
D. 复制方式都是半保留复制
【答案】
C
【解析】解：A、DNA分子的体外复制和体内复制都遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、PCR技术是在较高温度条件下进行的，因此PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较
高，B正确；
C、PCR技术是在较高温度条件下打开双链后进行扩增的，不是边解旋边复制的，C错误；
D、DNA复制方式都是半保留复制，D正确。
故选：C。
1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸
为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是
从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内 DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，
其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，
复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，延伸：72℃左右时，
TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂本题考查PCR技术和DNA复制的区别，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件、过程及结果等
基础知识，能与体内DNA复制进行比较，再结合所学的知识准确答题。
9. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量。其原理是：在PCR反应体系中每加入一对
引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当Taq酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，
使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。相关叙述错误的是
（ ）
A. 引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. Taq酶可以催化子链沿着3’→5’方向延伸，需dNTP作为原料
C. 反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关
D. 若用cDNA作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平
【答案】
D
【解析】
【解答】
A、引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、根据图示中引物延伸的方向可以确定，Taq酶可以催化子链沿着3’→5’方向延伸，需dNTP作为原
料，B正确；
C、题干中提出“加入一个与某条模板链互补的荧光探针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子
生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，C正确；
D、若用cDNA作模板，需要检测出总mRNA数目和某基因转录的mRNA数目，才能计算某基因的转
录水平，D错误。
故选：D。
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本题考查PCR技术的相关知识，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及具体过程等基础知识，
能与体内DNA复制进行比较，再结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
二、填空题
10. WWP2基因在肿瘤细胞中高度表达，WWP2蛋白参与肿瘤细胞的生长、存活和转移等。为获得
较多WWP2蛋白，利用基因工程技术设计引物，其中正向引物5′含有EcoRI酶切位点，反向引物5′含
有XhoI酶切位点。将WWP2基因与相应载体构建重组质粒导入人胚肾细胞。回答下列问题：
（1）利用上述的引物，以肺癌细胞的cDNA为模板，通过______扩增______的编码序列，获得需要
的目的基因片段。
（2）把获得的目的基因片段和相应载体，都用______进行酶切，分别在5′端与3′端形成______，避免
自身环化。然后利用______将目的基因片段和相应载体连接，得到重组质粒。
（3）先将重组质粒导入经______处理过的大肠杆菌细胞，培养后从中分离得到较多的重组质粒。
（4）培养人胚肾细胞时，先用______使人胚肾细胞分散成单个细胞，用含有______的合成培养液培
养，并将培养瓶置于体积分数为5%的______与空气混合气体的培养箱中培养。
（5）将重组质粒导入人胚肾细胞中，48小时后提取蛋白质并检测到WWP2蛋白，说明______。
（6）致癌因子会损伤肺泡细胞中的______，使原癌基因和抑癌基因发生突变。研究WWP2蛋白的表
达，为肺癌治疗新靶点奠定了基础。
【答案】
（1）PCR技术 WWP2基因
（2）EcoRI酶和 Xhol酶 不同的黏性末端 DNA连接酶
（3）Ca2+
（4）胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理 动物血清（血浆） CO
2
（5）（重组质粒中的）目的基因（或WWP2基因）在人胚肾细胞中能够正常表达
（6）DNA分子
【解析】
【分析】
基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细
胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微
注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基
因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否
翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题考查基因工程和动物细胞培养的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤和限制酶的选择是该
题的重点。理解并识记基因工程的操作步骤，特别是掌握 PCR扩增技术的过程是解决该题重点的关键；
掌握并识记动物细胞培养的过程和条件是解决第（4）问的关键。
【解答】
（1）获取目的基因可以采用PCR扩增技术，PCR扩增过程中需要引物与模板结合，因此以肺癌细胞
的cDNA为模板与题干中的因为结合，然后扩增WWP2基因，获得需要的目的基因片段。
（2）根据题意，目的基因的两端分别有EcoRI酶切位点和XhoI酶切位点，故同时用EcoRI酶和 Xhol
酶对目的基因片段和相应载体进行酶切，分别在 5′端与3′端形成不同的黏性末端，可以避免自身环化。
然后利用DNA连接酶将目的基因片段和相应载体连接，得到重组质粒。
（3）大肠杆菌细胞需要用一定浓度的Ca2+溶液处理，使之处于感受态易于吸收重组质粒，重组质粒导
入大肠杆菌后经过培养进行增殖，以便获得较多的重组质粒。
（4）进行人胚肾细胞培养时，先用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶进行处理，使之分散成单个细胞，动物
细胞培养过程中一般需要在合成培养基中添加动物血清或血浆，培养过程中需要的气体环境是 5%二
氧化碳和95%的空气混合培养，二氧化碳的作用是维持培养液的pH值。
（5）将重组质粒导入人胚肾细胞中，48小时后提取蛋白质并检测到WWP2蛋白，说明目的基因在人
胚肾细胞中得到表达，合成了相应的蛋白质。
（6）细胞癌变的原因是由于致癌因子的作用，使得细胞内的 DNA分子损伤，导致原癌基因和抑癌基
因发生突变引起的。
11. 复合型免疫缺陷症（SCID）患者缺失ada基因，利用利用现代生物工程技术将人正常ada基因转
入患者自身T细胞，可改善患者的免疫功能。如图显示该过程的主要步骤，回答下列问题：
（1）图中所示获取正常ada基因的方法是从基因文库中获取目的基因，基因文库包括基因组文库和
______。若要大量获取该目的基因，可通过PCR技术迸行扩增。PCR技术是利用______的原理，将基
因的核苷酸序列不断加以复制。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（2）与细胞内DNA复制过程相比，PCR技术的不同点有：需要______DNA聚合酶作为催化剂将引
物与目的基因DNA单链结合，另一个不同之处表现在温度控制方面，在 PCR中先用90～95 ℃左右
高温处理的目的是______，而这一过程在细胞内是通过______的催化作用实现的。
（3）将人正常ada基因转入患者自身T细胞进行治病的方法叫做______。
（4）步骤②是______。在该步骤中，病毒DNA作为______起作用，需使用的工具酶有______。
【答案】
（1）cDNA文库； DNA复制
（2）热稳定；使 DNA变性（解旋）；解旋酶
（3）基因治疗
（4）构建基因表达载体（重组DNA）；运载体；限制酶和 DNA连接酶
【解析】
【解答】
（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库，如cDNA文库；PCR技术的原理是DNA复制。
（2）与细胞内DNA复制过程相比，PCR技术的不同点有：需要热稳定DNA聚合酶作为催化剂将引
物与目的基因DNA单链结合，另一个不同之处表现在温度控制方面，在 PCR中先用90～95 ℃左右
高温处理使DNA变性（解旋），而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的。
（3）将人正常ada基因转入患者自身T细胞进行治病的方法叫做基因治疗。
（4）步骤②是构建基因表达载体。在该步骤中，病毒作为运载体起作用；构建基因表达载体时，首
先需要限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，其次需要DNA连接酶将目的基因与运载
体连接形成重组DNA分子。
故答案为：
（1）cDNA文库； DNA复制
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂（2）热稳定；使 DNA变性（解旋）；解旋酶
（3）基因治疗
（4）构建基因表达载体（重组DNA）；运载体；限制酶和 DNA连接酶
【分析】
1、细胞中DNA复制与PCR技术的比较：
细胞内DNA复制 体外DNA扩增（PCR）
解旋 在解旋酶作用下边解旋边复制 80～100℃高温解旋，双链完全分开
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 TaqDNA聚合酶
不同点
引物 RNA DNA、RNA
温度 体内温和条件 高温
①需提供DNA模板
相同点 ②四种脱氧核苷酸为原料
③子链延伸的方向都是从5'端到3'端
2、分析题图：图示显示基因疗法的两个关键步骤，其中①表示获取目的基因，②表示构建基因表达
载体。
本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、概念、操作步骤，掌握各
操作步骤中需要注意的细节。
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