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第 3 章 基因工程
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
基础突破卷
一、选择题：本题共20个小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只
有一项是符合题目要求的。
1．蛋白质工程是当前的新兴分子生物学技术，通过改造或合成基因，来改造现有的蛋白质
或制造新的蛋白质，以满足人类生产、生活的需求。下列关于蛋白质工程的说法错误的是
（ ）
A．蛋白质工程技术会改变组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序
B．蛋白质工程获得的蛋白质都是自然界已存在的蛋白质（天然蛋白质）
C．蛋白质工程不直接改造蛋白质的原因是改造基因易于操作且改造后可遗传
D．蛋白质工程生产出来的蛋白质的活性与天然蛋白质相似，而且稳定性更高
【答案】B
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过
改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的
需求。
【详解】A、蛋白质工程技术蛋是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进
行设计改造，会改变组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序，A正确；
B、基因工程获得的蛋白质都是自然界已存在的蛋白质（天然蛋白质），而蛋白质工程是
根据人们的需求获得的蛋白质，所以都是非天然的蛋白质，B错误；
C、由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或
合成基因来完成，故蛋白质工程不直接改造蛋白质的原因是改造基因易于操作且改造后可
遗传，C正确；
D、蛋白质工程生产出来的蛋白质在天然蛋白质的基础上经过改造，品质更加优良，活性
与天然蛋白质相似，而且稳定性更高，D正确。
故选B。
2．葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第 138 位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最
适温度提高了 10℃左右。相关叙述正确的是（ ）
A．蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定
B．改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现
C．蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D．酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
【答案】B
【分析】1、蛋白质工程：通过设计和改造编码蛋白质的基因获得特定功能的蛋白质。
2、目的：改造现有蛋白质或者制造新的蛋白质。3、蛋白质功能多样性的原因：氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同，肽链的盘曲折叠方
式及蛋白质的空间结构的多样性。
【详解】A、蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，从根本上来说，是由基因决定的，A
错误。
B、改造蛋白质结构可通过改造编码蛋白质的基因结构实现，B正确；
C、蛋白质工程可以获得特定功能的蛋白质，因此可以定向改变蛋白质的结构，C错误；
D、酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变，D错误。
故选B。
3．质粒作为“分子运输车”的条件是（ ）
①能够自我复制；②双链环状RNA分子；③有一个至多个限制酶切点；④有标记基因；⑤
真核细胞中没有。
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①③④ D．②③⑤
【答案】C
【分析】最常用载体为质粒，其他载体有：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
【详解】质粒作为“分子运输车”的条件是能够自我复制、有一个至多个限制酶切点、有
标记基因、对受体细胞无害，质粒是双链DNA分子，真核细胞也有质粒，故选C。
4．在基因工程中被称为“基因的剪刀”“基因的的针线”的工具分别是 （ ）
A．限制酶和连接酶 B．限制酶和水解酶
C．限制酶和运载体 D．连接酶和运载体
【答案】A
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，
并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连
接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植
物病毒。
【详解】在基因工程中被称为“基因的剪刀”、“基因的的针线”的工具分别是限制酶
（用于切割目的基因和运载体）和DNA连接酶（用于连接切割后的目的基因和运载体）。
A正确。
故选A。
5．下列基因工程的基本操作程序中，属于基因工程核心步骤的是（ ）
A．基因表达载体的构建 B．目的基因的检测与鉴定
C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的筛选与获取
【答案】A
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过
体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要
的新的生物类型和生物产品。
【详解】基因表达载体的构建是基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
故选A。6．玉米的赖氨酸含量比较低，科学家将合成赖氨酸的关键酶——天冬氨酸激酶中352位的
苏氨酸变成异亮氨酸，二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬氨酸变成异亮氨酸后，可大
大提高玉米中的赖氨酸含量。下列有关蛋白质工程的叙述正确的是（ ）
A．改造后的两种酶是自然界中已经存在的物质
B．在分子水平上直接对两种酶的氨基酸进行改造
C．蛋白质工程不需要从预期蛋白质功能出发，可直接设计其结构
D．蛋白质工程的目的是获得满足人类生产和生活需求的蛋白质
【答案】D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过
改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的
需求。
【详解】A、蛋白质工程崛起就是因为基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，
其可以产生新的蛋白质，A错误；
B、由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行改造，最终还必须通过改造或合成
基因来完成，B错误；
C、蛋白质的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有
的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白
质，C错误；
D、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改
造，D正确。
故选D。
7．下列不宜作为基因工程中标记基因的是（ ）
A．核糖体蛋白基因 B．荧光蛋白基因
C．产物具有颜色反应的基因 D．抗性基因
【答案】A
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基
因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨
苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【详解】A、核糖体蛋白所有细胞中都含有，不易检测，不宜作为基因工程中标记基因，A
符合题意；
B、发光基因如绿色荧光蛋白基因可以用作基因工程的标记基因，B不符合题意；
C、产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应是否发生筛选重组质粒，可以用作基因工程
的标记基因，C不符合题意；
D、抗性基因可作为基因工程的标记基因，筛选重组质粒，D不符合题意。
故选A。
8．下列有关质粒的说法叙述错误的是（ ）A．质粒能够自主复制 B．质粒常作为基因工程的运载工具
C．质粒上常有标记基因 D．质粒的基本组成单位是核糖核苷酸
【答案】D
【分析】质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外和真核细胞核之外并
具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】A、质粒是具有自我复制能力的双链环状DNA分子，A正确；
B、质粒是基因工程常用的运载工具之一，B正确；
C、质粒上常有标记基因，作为筛选重组质粒的标志，C正确；
D、质粒的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，，D错误。
故选D。
9．检测转基因抗虫棉是否培育成功的一步是（ ）
A．目的基因的筛选和获取 B．基因表达载体的构建
C．目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测与鉴定
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建；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；目的基因的检测与鉴定。
【详解】基因工程技术的基本步骤：目的基因的筛选和获取→基因表达载体的构建→将目
的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定检测，目的基因导入受体细胞后，是否可以
稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测和鉴定才知道，故转基因抗虫棉是否培育成功
的一步是目的基因的检测与鉴定，D正确。
故选D。
10．以下有关DNA连接酶叙述，正确的是（ ）
A．能连接氢键 B．能连接单个脱氧核苷酸
C．T4DNA连接酶只能连接黏性末端 D．T4DNA连接酶可以连接平末端
【答案】D
【分析】“分子缝合针”--DNA连接酶：两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连
接酶)的比较：相同点：都缝合磷酸二酯键。不同点：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，
只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源
于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。
【详解】A、DNA连接酶是将两个DNA片段连接形成磷酸二酯键，A错误；
B、能连接单个脱氧核苷酸的是DNA聚合酶，DNA连接酶能连接的是两个DNA片段，B
错误；
CD、E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷
酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，
但连接效率较低，C错误，D正确。
故选D。
11．干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，临床上广泛用于治疗病毒感染性疾病。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，EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．过程①依据的原理是DNA半保留复制，需要用到成对的引物
B．过程②构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间
C．过程③中Ti质粒的T-DNA能携带目的基因整合到根瘤农杆菌的染色体DNA中
D．过程④需要控制培养基中植物激素的种类和比例，以防愈伤组织细胞发生分化
【答案】C
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模
板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。农杆菌细胞内含有Ti质粒，
当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，
并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
【详解】A、PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外对DNA进行大量复制的技
术，因为DNA分子的两条链均要复制，故需要成对的引物，A正确；
B、启动子负责与RNA聚合酶结合启动转录，终止子负责终止转录，因此构建基因表达载
体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行表达，B正确；
C、根瘤农杆菌是原核生物，无染色体，C错误；
D、该过程是要利用愈伤组织细胞生产干扰素，因此应控制培养基中植物激素的种类和比
例，以防止愈伤组织细胞发生再分化，D正确。
故选C。
12．天然胰岛素制剂容易发生聚合，会在一定程度上延缓药效。科学家已通过改造胰岛素
基因实现了对相应氨基酸序列的改造，使B链28位脯氨酸替换为天冬氨酸或者将它与B29
位的赖氨酸交换位置，从而有效抑制了胰岛素的聚合，最终研发出速效胰岛素。对天然胰
岛素的改造技术属于（ ）
A．基因工程 B．蛋白质工程 C．细胞工程 D．胚胎工程
【答案】B
【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸
序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
【详解】分析题意可知，为了有效抑制了胰岛素的聚合，科学家要将胰岛素中B28位脯氨酸替换成天冬氨酸或者将它与B29位的赖氨酸交换位置，对胰岛素基因的结构进行改造，
最终研发出速效胰岛素，该技术先从蛋白质功能出发，最后通过改造基因结构改变蛋白质
结构而达到预期功能，属于蛋白质工程，B正确，ACD错误。
故选B。
13．下图表示不同的限制酶在目的基因的提取和基因表达载体的构建中的作用，下列有关
叙述错误的是（ ）
A．限制酶沿识别序列的中轴线两侧将DNA两条链切开
B．在图1和图2中将分别产生4个和2个粘性末端
C．限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键和氢键
D．图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶
【答案】C
【分析】基因工程:目的基因的筛选与获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、
目的基因的检测与鉴定。
农杆菌转化法:取Ti质粒和目的基因构建基因表达载体、将基因表达载体转入农杆菌、将农
杆菌导入植物细胞、将植物细胞培育为新性状植株。
【详解】A、由图可知，产生的是黏性末端，所以可知限制酶在它识别序列的中轴线两侧
将DNA的两条链分别切开的，A正确；
B、由图可知，在图1和图2中将分别产生4个和2个粘性末端，B正确；
C、限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键，不会切割氢键，C错误；
D、图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶，D正确。
故选C。
14．我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发
育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可以治疗血友病。下列叙述错误的是（
）
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D．该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
【答案】C
【分析】基因能控制蛋白质的合成，生物界共用同一套遗传密码。基因工程是指按照人们
的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、转基因羊表达了人的基因，说明人和羊共用一套遗传密码。A正确；
B、分泌的乳汁中含有人的凝血因子。B正确；
C、基因是有遗传效应的DNA片段，细胞内大多数DNA主要在细胞核内，不会进入乳汁。
C错误；
D、人的凝血因子基因进入羊的受精卵，随羊的受精卵的分裂和分化，可能进入羊的配子
中。D正确。
故选C。
15．PCR技术扩增DNA，需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④mRNA ⑤耐高温的DNA聚合酶等
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤
【答案】D
【分析】PCR反应五要素： 参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和
Mg2+。
【详解】①PCR技术需要目的基因作为模板，①正确；
②PCR技术中需要一对引物，②正确；
③PCR技术中需要四种脱氧核苷酸作为原料，③正确；
④PCR技术是体外扩增DNA的，不需要mRNA，④错误；
⑤PCR技术需要热稳定DNA聚合酶等，⑤正确；
故选D。
16．科学家将外源的抗虫基因导入棉花的某个体细胞，然后通过植物组织培养，培育出了
抗虫棉。与未导入抗虫基因的棉花相比较，抗虫棉具有抗虫的特性。下列相关表述，不正
确的（ ）
A．大量种植转基因抗虫棉，不会影响生态系统的物种多样性
B．抗虫棉具有抗虫特性，说明抗虫基因在棉花细胞内正常表达
C．抗虫棉具有抗虫特性，说明棉花产生了可遗传变异基因重组
D．抗虫基因导入受体细胞的核DNA上才能发挥作用并稳定遗传
【答案】A
【分析】农业必然会对生态造成影响，所以，转基因农作物如果大量种植必然会对生态圈
造成影响，同样的，非转基因的传统农作物的大量种植也会对生态圈造成影响。
【详解】A、转基因农作物如果大量种植必然会对生态圈造成影响，A错误；
B、抗虫棉具有抗虫特性，即能合成一种或几种对某些害虫有毒杀作用物质，B正确；
C、抗虫棉具有抗虫特性，即发生基因重组，基因重组属于可遗传变异，C正确；
D、只有抗虫基因导入受体细胞的核DNA，才能稳定遗传，D正确。
故选A
17．在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利用质粒作为载体，下列关于质粒的说法正确的是（ ）
A．质粒是独立于原核细胞拟核DNA之外的双链DNA分子
B．没有限制酶就无法使用质粒，其复制和表达不遵循中心法则
C．质粒只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达
D．真正被用作载体的质粒都是对天然质粒进行过人工改造的
【答案】D
【分析】质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之
外，并且有自我复制能力的环状双链DNA分子。
【详解】A、质粒是存在于许多细菌拟核DNA之外以及酵母菌（真核细胞）细胞核外的、
有自主复制能力的小型环状DNA分子，A错误；
B、质粒的复制和表达都遵循中心法则，B错误；
C、只需要将含有目的基因的质粒导入受体细胞，无需整合到受体细胞的DNA中也能表达，
C错误；
D、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行
过人工改造的，D正确。
故选D。
18．“工程菌”是指（ ）
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系
B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系
C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系
D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类
【答案】C
【分析】工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称
为“工程菌”。工程菌是采用现代生物工程技术加工出来的新型微生物，具有多功能、高
效和适应性强等特点。
【详解】根据分析可知，“工程菌”是指用基因工程的方法，将外源基因导入菌体并使外
源基因得到高效表达的菌类细胞株系，C正确，ABD错误。
故选C。
19．下列有关生物工程的叙述，错误的有（ ）
①基因工程的核心步骤是构建基因表达载体②蛋白质工程可通过直接改造蛋白质的结构从
而改变其功能③克隆羊的培育涉及细胞核移植、体外胚胎培养和胚胎移植等技术④PCR技
术需要利用限制性内切核酸酶打开DNA双链⑤利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可
以制备单克隆抗体⑥利用植物茎尖培养脱毒苗时，全程都需要光照
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
【答案】D
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、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。
【详解】①基因工程的核心步骤是第二步，即构建基因表达载体，①正确；
②蛋白质工程可通过直接改造基因的结构从而改变蛋白质功能，②错误；
③克隆羊的培育涉及细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，③错误；
④PCR技术需要利用高温打开DNA双链，④错误；
⑤利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可以制备单克隆抗体，⑤正确；
⑥利用植物茎尖培养脱毒的植株时，并非全程都需要光照，如脱分化等过程不需要光照，
⑥错误。
故选D。
20．在基因工程操作技术中，为保证目的基因更好地导入受体细胞，有时需要用Ca2+处理。
下列有关叙述，正确的是（ ）
A．显微注射法中要用Ca2+处理动物受精卵
B．花粉管通道法中要用Ca2+处理植物体细胞
C．农杆菌转化法中要用Ca2+处理植物细胞
D．农杆菌转化法中要用Ca2+处理农杆菌细胞
【答案】D
【分析】若将目的基因导入微生物细胞，常用感受态细胞法，通常采用Ca2+处理细胞，使
之转化为感受态细胞。
【详解】通过分析可知，为保证目的基因更好地导入受体细胞（微生物），有时需要用
Ca2+处理。故农杆菌转化法中要用Ca2+处理农杆菌细胞，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共4个小题，共40分。
21．（9分）回答下列利用转基因动物生产药物的问题：
(1)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，
可提取干扰素用于制药。为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把干扰素基因片段
正确插入表达载体的____________和_____________之间。采用PCR技术可验证干扰素基
因是否已经导入家蚕细胞，该PCR反应体系的主要成分应包含：缓冲液（含Mg2+）、水、
4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、____________和____________。
(2)若要获得的含有人干扰素基因的转基因牛，将基因表达载体导入受体细胞所采用的方法
是____________（显微注射法/农杆菌转化法），导入并培养成功后，该基因在
______________（任意体细胞/乳腺细胞）中表达。
(3)构建基因工程表达载体时，若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则
应选择能使二者产生______________（相同/不同）黏性末端的限制酶。
【答案】(1) 启动子 终止子 引物 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶也可）
(2) 显微注射法 乳腺细胞
(3)相同
【分析】1、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。
2、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。
【详解】（1）基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因，启动子位于目的
基因的首端，终止子位于目的基因的尾端，因此为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，
需要把干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间。PCR反应体系的主要成
分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水、4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、TaqDNA聚合
酶（能耐高温，将脱氧核苷酸加到模板上）和一对DNA引物（DNA复制开始时DNA聚合
酶的结合位点，在细胞外的条件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制）。
（2）受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不一样，将目的基因导入动物细胞
最有效的方法是显微注射法，将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若要
获得的含有人干扰素基因的转基因牛，导入并培养成功后，该基因在应该在乳腺细胞中表
达，使其分泌的乳汁中含有大量的干扰素。
（3）限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位
的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行
连接，则应选择能使二者产生相同黏性末端的限制酶，便于质粒和目的基因的连接。
22．（9分）请回答有关基因工程的问题：
(1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端, 也可
能产生 __________末端。
(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其
中启动子的作用是__________。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用处理大肠杆菌，以利
于表达载体进入__________。
(3)为了检测胰岛素基因是否转录出了 mRNA，可用标记的__________片段作探针与
mRNA杂交。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成蛋白质，常用__________技术。
(4)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌 Ti
质粒的__________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植
物细胞的____上。
【答案】(1)平
(2) 驱动基因转录 Ca2+
(3) 胰岛素基因 抗原一抗体杂交
(4) T-DNA 染色体DNA
【分析】基因工程包括四个步骤，目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与坚定。
【详解】（1）用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端, 也可能产生平末端。
（2）启动子是位于基因上游的特定序列，是RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动转录。
常用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于易于吸收外源DNA的状态。
（3）检测胰岛素基因是否转录出了 mRNA，可用分子杂交技术，用有标记的胰岛素基因
单链做探针，与mRNA杂交。检测蛋白质常用抗原-抗体杂交技术。
（4）农杆菌的T-DNA可以进入宿主细胞后整合到染色体DNA上。
23．（10分）重组DNA技术可以赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人类需要的
生物类型和生物产品。该技术需要使用多种工具酶，下图所示为5种限制性内切核酸酶的
识别序列和切割位点。回答下列问题。
(1)在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割_______，使它出现一个切口；然
后用同种限制酶或者能够产生相同末端的限制酶切割_______；再利用DNA连接酶将两者
拼接起来，这样就形成了一个重组DNA分子。
(2)已知某种限制酶甲的识别序列和切点是 。上述5种限制酶中，
切割相应DNA后得到的黏性末端与限制酶甲切割后相同的是_______酶。
(3)常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中_______酶切割后的
DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中____酶切割后的DNA片段只能用T4DNA
连接酶连接。
【答案】(1) 载体 含有目的基因的DNA片段
(2)BamHⅠ
(3) SpeⅠ、XhoⅠ 、BamH Ⅰ 、XbaⅠ EcoR V
【分析】E.coliDNA 连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间
的磷酸二酯键连接起来，而T4 DNA 连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平
末端。
【详解】（1）在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切
口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的 DNA 片段；再利
用 DNA 连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组 DNA 分子。
（2）限制酶甲切割后产生的黏性末端为GATC—3'，而BamHⅠ切割后产生的黏性末端也为
GATC—3'，因此，切割相应DNA后得到的黏性末端与限制酶甲切割后相同的是BamHⅠ。
（3）限制酶SpeⅠ、XhoⅠ 、BamH Ⅰ 、XbaⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶 EcoR V切割
形成的是平末端，E.coliDNA 连接酶只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二
酯键连接起来，而T4 DNA 连接酶可用于连接黏性末端和平末端。 SpeⅠ、XhoⅠ 、BamH Ⅰ、XbaⅠ切割后的 DNA 片段（黏性末端）可以用 E . coli DNA 连接酶或T4连接酶连接，
限制酶 EcoR V 切割后的 DNA 片段（平末端）只能用T4 DNA 连接酶连接。
24．（12分）I、番茄作为一种常见的水果蔬菜，在日常生活中的需求量日益增大，但
是在较低温度下运输或储存的过程中容易出现冻伤的现象，从而影响番茄的口感和品质。
科学家利用基因工程技术培育出抗冻的转基因番茄。下图为外源DNA和质粒上标出的酶
切位点及相关基因，其中AFPs基因为抗冻基因。回答下列问题：
(1)AFPs基因的基本组成单位是______。
(2)科学家应用图中______和______两种酶切割目的基因和质粒，这样做可以避免酶切后的
目的基因和质粒______或______。
II、为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国
科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(3)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的______处，
DNA连接酶作用于______处。（填“a”或“b”）
(4)基因工程操作的核心步骤是______。将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有
花粉管通道法和______法。
(5)质粒中往往带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因的主要作用是______。
【答案】(1)脱氧核糖核苷酸
(2) BamHI HindⅢ 自连 反接
(3) a a
(4) 基因表达载体的构建 农杆菌转化
(5)鉴别和筛选含有目的基因的细胞
【分析】基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、构建基因表达载体、将目的基因导入
受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
（1）基因是具有遗传效应的DNA片段，因此AFPs基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
（2）科学家应用BamHI和HindⅢ两种酶切割目的基因和质粒，可以避免酶切后的目的基
因和质粒自连或反接。
（3）限制性内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键，即图中的a处。
（4）基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体。将重组DNA分子导入水稻受体细胞
的常用方法有花粉管通道法和农杆菌转化法。
（5）质粒中往往带有一个抗生素抗性基因，该抗性基因的主要作用是鉴别和筛选含有目的
基因的细胞。
