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第 3 章 基因工程
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
满分培优卷
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．下列关于DNA的粗提取和鉴定活动中的叙述，正确的是（ ）
A．用香蕉果肉放入研钵中，倒入95%的酒精进行充分研磨
B．在漏斗中垫上滤纸，将研磨液过滤入离心管中
C．经离心，取上清液倒入冷酒精的小烧杯中
D．在含有絮状物的试管中加入亚甲基蓝，进行水浴锅加热显蓝色
【答案】C
【分析】在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺被染成蓝色。
【详解】A、用香蕉果肉放入研钵中，倒入 研磨液进行充分研磨，A错误；
B、在漏斗中垫上尼龙纱布，将研磨液过滤入离心管中，B错误；
C、经离心，取上清液倒入体积是上清液两倍的冷酒精的小烧杯中，C正确；
D、在含有絮状物的试管中加入二苯胺，进行水浴锅加热显蓝色，D错误。
故选C。
2．蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构推
测出相应的基因结构，用以指导对蚕丝蛋白的修改，让蚕也吐出坚韧的丝。下列有关说法
正确的是（ ）
A．蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程不遵循“中心法则”
B．上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸
C．可以利用核酸分子杂交技术检测是否有目标蛋白的合成
D．利用基因工程技术不能改变基因上特定位点的核苷酸序列
【答案】B
【分析】蛋白质工程的基本思路是：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（基因）或合成新的基因→
获得所需要的蛋白质。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。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。
【详解】A、蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程包括转录、翻译两个过程，遵循“中
心法则”，A错误；
B、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，故上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸，B正确；
C、核酸分子杂交技术不能检测蛋白质，可用抗原抗体杂交技术检测蛋白质，C错误；D、利用基因工程技术可以改变基因上特定位点的核苷酸序列，进而实现对蛋白质的改造，
D错误。
故选B。
3．下列有关PCR技术的说法，正确的是（ ）
A．用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列
B．PCR技术的原理是DNA分子半保留复制
C．退火过程中引物与模板链的结合不遵循碱基互补配对原则
D．PCR过程中不需要酶的参与
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、PCR技术扩增时，只需要知道一小段目的基因的核苷酸序列，A错误；
B、PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，原理是DNA分子半保
留复制，B正确；
C、退火过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的，C错误；
D、PCR过程中需要耐高温的DNA聚合酶（耐高温的Taq酶）的催化，D错误。
故选B。
4．下列是蛋白质工程的相关叙述，说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构
B．蛋白质工程生产干扰素的过程遵循了中心法则
C．蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
D．对纤维素酶的改造须通过改造基因结构而实现的
【答案】C
【分析】蛋白质工程：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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的
氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下
按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A、蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础的，因此
蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构，A正确；
B、蛋白质工程是通过改造基因的结构实现的，该过程中，干扰素的合成过程依然需要经
过转录和翻译过程实现，即遵循了中心法则，B正确；C、蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程技术，因此其没有完全
摆脱基因工程技术，C错误；
D、蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的
蛋白质，可见对纤维素酶的改造须通过改造基因结构而实现的，D正确。
故选C。
5．下列有关基因工程的叙述正确的是（ ）
A．限制酶只存在于原核生物中，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B．只有同种限制酶切割的末端才能连接，不同限制酶切割的末端不能连接
C．基因工程中，只能利用天然质粒，质粒上的标记基因用于重组DNA的筛选
D．质粒是独立于拟核DNA和真核细胞核之外的环状双链DNA
【答案】D
【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】A、限制酶大多来自原核生物，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列，A错误；
B、不同限制酶切割后，若黏性末端相同也能连接，B错误；
C、基因工程中用到的质粒多是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；
D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA和真核细胞核之外并具有自我复
制能力的环状双链DNA分子，D正确。
故选D。
6．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法正确的是（ ）
A．质粒不仅存在于细菌中，也存在于某些病毒中B．细菌的基因只存在于质粒上
C．质粒为小型环状DNA分子 D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一
【答案】C
【分析】基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。质粒是一种裸露
的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】A、质粒主要存在于细菌、酵母菌等生物中，病毒中没有质粒，A错误；
B、细菌基因主要存在于拟核DNA上，也有少数存在于质粒上，B错误；
C、质粒为小型环状DNA分子，存在于细胞核外或拟核外的细胞质基质中，C正确；
D、质粒是基因工程中的重要工具之一，但不是工具酶，基因工程中的工具酶是限制酶和
DNA聚合酶，D错误。
故选C。
7．目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工
程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是（ ）①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧
光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因 ④表达出蓝色荧光蛋白
A．①②③④ B．②①③④ C．②③①④ D．④②①③
【答案】B
【分析】1、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。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
2、蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
3、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基
因工程。
【详解】蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→
推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→相应基因的修饰改造或人工合成
→相应的表达。因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②根
据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对
应的脱氧核苷酸序列→③合成蓝色荧光蛋白基因 →④表达出蓝色荧光蛋白，B正确。
故选B。
8．科学家利用PCR技术搭建了世界上第一个古DNA研究的超净室，利用现代人的DNA
列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从土壤沉积物
的多种生物的DNA中识别并分离出来，完成一种古人类——尼安德特人的全基因组测序。
下列有关说法正确的是（ ）
A．设计“引子”的DNA序列信息只能来自现代人的核DNA
B．尼安德特人的双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别
C．PCR检测古人类DNA时需“引子”，解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
D．设计“引子”前不需要知道尼安德特人的DNA序列
【答案】D
【分析】根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，
成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出
来”，所以可以推测“引子”是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古
人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。
【详解】A、由于线粒体中也含有DNA，因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自
线粒体DNA，A错误；
B、土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与
“引子”结合，而不能直接与引子结合，B错误；
C、PCR扩增过程需使用需“引子”、耐高温DNA聚合酶，但不需要使用解旋酶，该技术
是通过高温使DNA双链打开的，C错误；
D、根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了引子”，说明设计“引子”前不
需要知道古人类的DNA序列，D正确。故选D。
9．噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、
鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ）
A．建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶
B．可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白
C．可用动物细胞做宿主培养噬菌体
D．该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因
【答案】C
【分析】分析题图可知噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白
结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的
重新组装而展示到噬菌体表面。
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的两个核
苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA连接酶能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二
酯键。
噬菌体是细菌病毒。
【详解】A、建立噬菌体展示库需将外源DNA片段插入到噬菌体DNA的合适位置，需要
限制酶切割和DNA连接酶连接两个DNA片段，A正确；
B、向构建的噬菌体展示库中加入与目标蛋白相应的抗体，进行抗原抗体杂交，若有杂交
带出现，表明目标蛋白已经出现，B正确；
C、噬菌体专门寄生在细菌细胞中，可用大肠杆菌细胞做宿主培养噬菌体，C错误；
D、利用抗原抗体杂交，根据杂交信号强弱判断抗原抗体结合的亲和力，继而筛选获得与
抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。
故选C。
10．基因工程的核心是构建表达载体，下列不属于载体作用的是（ ）
A．防止目的基因被受体细胞限制酶“切割”B．能协助目的基因在受体细胞中复制
C．含有启动子和终止子协助目的基因表达 D．具有标记基因，便于筛选重组受体细胞
【答案】A
【分析】1、基因表达载体的构建步骤包括：首先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA
分子和运载体，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组DNA分子。
2、基因表达载体的构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
3、基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因，其中启动子在基因
的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，它控
制着转录的结束；标记基因的作用是为了鉴定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。
【详解】A、限制酶是从微生物（主要是原核生物）中分离出来的，目的基因所导入的细
胞不含有所使用的限制酶，不会发生切割，A错误；
B、基因表达载体中有复制原点，目的基因会随着载体的复制而复制，B正确；
C、基因的表达过程包括转录和翻译，基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶的结合位点，
能控制着转录的开始，而终止子控制着转录的结束，C正确；
D、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选，D正确。
故选A。
11．基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下列叙述错误的是（ ）
A．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒（载体）
B．DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．重组质粒的构建需在大肠杆菌体内完成
D．将重组质粒导入大肠杆菌细胞用的是感受态细胞法
【答案】C
【分析】基因工程中限制性核酸内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶。质
粒作为载体必须具有标记基因，导入的目的基因不一定能成功表达，还要进行修饰或者其
他处理。
【详解】A、常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒，目的是形成相同的黏性末端，
便于目的基因和质粒的连接，A正确；
B、DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶，B正确；
C、重组质粒的构建在大肠杆菌体外完成，C错误；
D、将重组质粒导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使细胞壁的通透性增大，使之
容易吸收周围环境中DNA分子，D正确。
故选C。
12．某线性DNA分子含有3000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用
限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所
示。下列有关说法错误的是（ ）
a酶切割产物（bp） b酶再次切割产物（bp）
1600；1100；300 800；300A．在该DNA分子中，a酶与b酶的识
别序列分别有3个和2个
B．a酶与b酶切出的黏性末端可相互连接
C．a酶与b酶切断的化学键均为磷酸二酯键
D．a酶与b酶识别切割的序列不同体现了酶的专一性
【答案】A
【分析】分析题图：a酶和b酶识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同；
分析表格：a酶可以把原有DNA切成3段，说明有该DNA分子上有2个切口，即a酶的识
别序列有2个；b酶把大小是1600的DNA切成大小分别为800和800两个片段，b酶把大
小是1100的DNA切成大小分别为800和300两个片段，且a酶和b酶的识别位点不同，说
明b酶的识别序列有2个。
【详解】A、分析题表可知，a酶可以把原有DNA切成3段，说明a酶的识别序列有2个，
b酶把大小是1100的DNA切成大小分别为800和300两个片段，且a酶和b酶的识别位点
不同，说明b酶的识别序列有2个，A错误；
B、a酶与b酶切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B正确；
C、a酶和b酶属于限制酶，限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，C正确；
D、a酶与b酶切割后产生的黏性末端相同，但是两者识别切割的脱氧核苷酸序列不同，说
明两种酶的底物不同，体现了酶的专一性，D正确。
故选A。
13．在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是（ ）
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用Ca2+处理法获得含重组质粒的农杆菌
【答案】C
【分析】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；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。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。
【详解】A、用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞属于基因工程中目的基因的导入步骤，
A正确；
B、目的基因导入受体细胞后需要筛选出含有目的基因的细胞，B正确；C、农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的过程不需要诱导原生质体融合，C错误；
D、将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，即可用Ca2+处理法获得含重组质
粒的农杆菌，D正确。
故选C。
14．下列哪项不是蛋白质工程的基本思路（ ）
A．通过改造或合成基因获得所需要的蛋白质
B．从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构
C．根据所预期的蛋白质结构，推测相应的氨基酸序列
D．根据推测的氨基酸序列，便能确定唯一对应的脱氧核苷酸序列
【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、蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，A不符合题
意；
BC、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测
应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），BC不符合题意；
D、由于有的氨基酸可能由多个密码子编码，因此根据氨基酸序列推测的脱氧核苷酸序列
可能不唯一，D符合题意。
故选D。
15．如图表示PCR技术扩增DNA分子的过程中，DNA聚合酶作用的底物，据图分析正确
的是（ ）
A．图中A为引物，是一种单链RNA分子
B．图中B为DNA模板链，F端为3′末端
C．PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解旋和结合
D．DNA聚合酶无需引物也能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
【答案】C
【分析】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
苷酸序以便合成一对引物。4、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）。5、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。【详解】A、图中A为引物，是一种单链DNA分子或RNA分子，A错误；
B、图中B为DNA模板链，引物与模板链3′端碱基互补，F端为5′末端，B错误；
C、PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解旋（高温变性）和结合（低温复性），
C正确；
D、无引物，则DNA聚合酶不能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，D错误。
故选C。
16．a-胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他
1
疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终
培育出能在乳腺细胞表达人a-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。下列关于
1
该过程的叙述中错误的是（ ）
A．载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞
B．将目的基因导入羊受精卵中，可以使用显微注射法
C．培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都
能产生a-抗胰蛋白酶
1
D．目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
【答案】C
【分析】基因工程技术的基本步骤:
1.目的基因的获取：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：(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。
【详解】A.根据题意，该基因工程中，载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）的作用是便于筛
选含有目的基因的受体细胞，A正确。
B.将目的基因导入羊受精卵中，可以使用显微注射法,B正确。
C.培养出的转基因羊的虽然所有细胞中都含有该目的基因，但由于其为杂合子，故该羊有
性生殖产生的后代不一定能产生a-抗胰蛋白酶，C错误。
1D.目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用，D正确。
故选C。
17．由于乙肝病毒不能用动物细胞来培养，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用
基因工程的方法进行生产，现已知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，乙肝疫
苗的生产过程示意图如下，下列相关说法不正确的是（ ）
乙肝病毒 有关基因 细菌 大量生产疫苗
A．生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的
B．在①②过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C．用于生产疫苗的目的基因可编码表面抗原蛋白
D．这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界
【答案】D
【分析】分析题图:图中①表示从乙肝病毒分离有关抗原基因；②过程包括基因表达载体的
构建，以及导入细菌；③可用特定抗体筛选含目的基因的细菌，并作为微生物发酵的工程
菌。
【详解】A、生产乙肝疫苗的过程是利用基因工程技术获得的，基因工程是定向改造生物
的遗传特性，A正确；
B、①过程是获取目的基因，该过程需要用到限制酶，②过程包括基因表达载体的构建，
需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、用于生产疫苗的目的基因来自病毒，可编码表面抗原蛋白，C正确；
D、转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界，D
错误。
故选 D。
18．下列将目的基因导入受体细胞的方法中，不合理的是（ ）
A．利用显微注射法将目的基因导入受精卵，培育了超级小鼠
B．我国利用花粉管通道法培育了转基因抗虫棉
C．可利用含目的基因的噬菌体侵染玉米细胞来培育转基因玉米
D．用Ca2+处理大肠杆菌，有利于细胞吸收环境中的DNA
【答案】C
【分析】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】A、因为受精卵的全能性最大，所以培育转基因动物时，常用显微注射法将目的
基因导入动物的受精卵中，所以利用显微注射法将目的基因导入受精卵，培育了超级小鼠，
A正确；
B、我国利用花粉管通道法将抗虫基因导入棉花细胞中，培育了转基因抗虫棉，B正确；
C、噬菌体是细菌病毒，不能侵染植物，所以不能利用含目的基因的噬菌体侵染玉米细胞来培育转基因玉米，C错误；
D、用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，D正确。
故选C。
19．若利用转基因技术将鱼类抗冻基因转入番茄中，获得若干转基因植株，子代番茄抗冻
耐存储。下列叙述错误的是
A．该实例说明基因工程育种可以克服远缘杂交不亲和障碍
B．用不同的限制酶切割目的基因和运载体，也可能获得相同的黏性末端
C．质粒存在于许多细菌和酵母菌中，抗生素抗性基因可作为标记基因
D．在受体细胞中检测到标记基因的存在即可确定目的基因导入成功
【答案】D
【分析】转基因技术是运用分子生物学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另
一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有优良遗传形状的个体
的技术。可分为转基因动物与转基因植物两大分支。人们常说的“遗传工程”、“基因工
程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。
【详解】A、由题目信息可知通过转基因技术实现了鱼类抗冻基因转入番茄中，实现不同
生物间基因的重组，这实质上克服了远缘杂交不亲和的障碍，A正确；
B、不同的限制酶识别序列一般不同，但可能切割得到的黏性末端相同，因此用不同的限
制酶切割目的基因和运载体，也可能获得相同的黏性末端，B正确；
C、质粒存在于许多细菌和酵母菌中，抗生素抗性基因可作为标记基因，C正确；
D、在受体细胞中检测到标记基因的存在只是初步确定目的基因可能导入成功，但还需要
进一步进行分子水平和个体水平检测，才能最终确定目的基因是否导入成功，D错误。
故选D。
20．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（ ）
A．E.coli DNA连接酶既能连接平末端，也能连接黏性末端
B．通过基因工程技术得到的转基因食品一定是安全的
C．选用细菌为重组质粒受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
【答案】C
【分析】1、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、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
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。
【详解】D、E. coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接，不可以连接平末端，A错误；
B、通过基因工程技术得到的转基因食品可能存在安全性问题，B错误；
C、细菌的繁殖速度快，所以选用细菌为重组质粒受体，C正确；
D、目的基因进入受体细胞后不一定能成功表达，因此还需要检测和鉴定，D错误。
故选C。
二、非选择题：本题共4个小题，共40分。
21．（9分）黄萎病是一种危害棉花的常见疾病，科学工作者通过转基因技术将抗
黄萎病基因——葡萄糖氧化酶基因（GO）导入棉花，获得抗黄萎病棉花。下图为构建的重
组质粒的示意图，已知T-DNA上的基因在农杆菌中不能表达，而在植物细胞中能表达。请
回答下列问题：
(1)构建基因表达载体时，利用______酶将GO定向接入Ti质粒。Ti质粒上nptII作为
______，用于鉴别、筛选有重组质粒的受体细胞。
(2)在下图所示重组质粒中，目的基因的启动子和终止子应位于______（填“Bar的两端”
或“GO的两端”或“Bar-GO的两端”）。启动子具有______的作用。
(3)切取经无菌培养的棉花幼苗下胚轴，直接转人含重组质粒的农杆菌培养液中侵染
5~10min后，将下胚轴放入愈伤组织诱导培养基中培养2天。成功转化的棉花细胞能在含
有______的培养基中生长增殖，未成功转化的细胞不能在该培养基中生长增殖。为了检测
转基因棉花是否含有葡萄糖氧化酶，可采用______法进行检测。
【答案】(1) 限制酶（限制性内切核酸酶）和DNA连接 标记基因
(2) GO的两端 驱动目的基因转录合成mRNA（RNA）
(3) 草丁膦 抗原—抗体杂交
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：可从基因文库中获取、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；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可
以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（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——核酸分子
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。
(1)构建基因表达载体时，需要限制酶的切割，将目的基因GO插入载体Ti质粒时需要
DNA连接酶的连接；基因表达载体上的nptⅡ（抗卡那霉素基因）属于标记基因，其作用是
鉴别受体细胞是否含有目的基因并将含有目的基因的细胞筛选出来。
(2)为使目的基因GO能够表达和发挥作用，启动子位于基因的首端，终止子位于基因的尾
端，所以目的基因的启动子和终止子应位于GO的两端；启动子的本质是DNA片段，其为
RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动目的基因转录合成mRNA（RNA）。
(3)农杆菌转化法中其实是Ti质粒上T-DNA整合到植物细胞的染色体DNA上，由题图和题
文可知，在植物细胞中能表达的T-DNA中有标记基因Bar——抗草丁膦基因，故为了筛选
出成功转化的棉花细胞，培养基中都需要加入草丁膦；葡萄糖氧化酶是目的基因翻译成的
蛋白质，可采用抗原-抗体杂交技术进行检测。
【点睛】本题结合图形，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理
及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题文和题图，并能从中提取
有效信息准确答题。
22．（11分）人体体液中的血清白蛋白可以运输脂肪酸、胆色素、氨基酸、类固醇激
素、金属离子和许多治疗分子等，同时还能维持血液正常的渗透压，在临床上应用广泛。
从人体中直接提取的血清白蛋白产量低，且易受污染，生物反应器可以解决此项难题。回
答下列问题：
(1)从人体获取的血清白蛋白基因可通过_______________技术进行扩增，扩增后的血清白
蛋白基因与启动子、_______________等构建成基因表达载体。构建乳腺生物反应器时选用
的是乳腺蛋白基因的启动子，其原因是_______________。
(2)科学家将构建好的重组质粒通过_______________技术导入奶牛的_______________中进
行体外培养，当胚胎发育至_______________阶段，取_______________做DNA分析来进
行性别鉴定，筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，使其生长发育成转基因动物，将
来可从牛奶中提取得到大量的人血清白蛋白。
(3)有人提议将乳腺蛋白基因的启动子换成uroplakinII基因启动子（促进目的基因在膀胱特
异性表达和分泌），与乳腺发生器相比，选用膀胱反应器的优势体现在_______________（至少答出两项）。
【答案】(1) PCR 终止子、标记基因 使目的基因在乳腺组织细胞中表达
(2) 显微注射 受精卵 囊胚 滋养层
(3)周期短、不受性别和年龄的限制
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利
用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因
表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：
根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
(1)对目的基因进行扩增的方法是PCR技术；基因表达载体的组成部分除目的基因外，还包
括启动子、终止子、标记基因等；启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因
的转录，为使目的基因在乳腺组织细胞中表达，构建乳腺生物反应器时选用的是乳腺蛋白
基因的启动子。
(2)将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；由于受精卵的全能性最高，故将目的基
因导入到奶牛的受精卵中；做性别鉴定时需要取发育至囊胚期的滋养层细胞（发育为胎儿
的胎膜和胎盘）。
(3)与乳腺生物反应器相比，膀胱反应器的优势表现在周期短、不受性别和年龄的限制。
23．（10分）据报道，尽管存在巨大争议，世界上首例“三亲婴儿”仍然于2016年4
月在墨西哥诞生。三亲婴儿的培育技术路线如图，请回答下列问题：
(1)“三亲婴儿”培育过程中用到的生物技术有_____（至少写出三项）。
(2)捐献者卵母细胞去核过程去除的“核”实际是_____，选择去核卵母细胞作为受体细胞，
除了卵母细胞体积大易操作、营养物质含量高外，还因为它含有_____。
(3)利用“三亲婴儿”培育技术可以避免三亲中_____（填“捐献者”“母亲”或“父
亲”）的线粒体中的基因缺陷遗传给孩子。从受精卵到“三亲婴儿”过程，孵化阶段非常
重要，孵化指的是_____。
(4)胚胎移植前，有时需要对胚胎性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY-PCR
法，操作的基本程序：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA，用位于_____染色体上的性
别决定基因（即SRY基因）的一段核苷酸序列作_____，以_____为模板进行PCR扩增，
用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应，则对应的胚胎为男性。
【答案】(1)动物细胞核移植技术、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养、早期胚胎培养
(2) 纺锤体-染色体复合物 促进细胞核全能性表达的物质
(3) 母亲 囊胚从透明带中扩展出来的过程(4) Y 引物 滋养层细胞的DNA
【分析】据图分析，“三亲婴儿”的遗传物质来自三个亲本；捐献者提供质遗传物质，母
本和父本提供核遗传物质。
(1)“三亲婴儿”培育过程首先要获得重组卵母细胞，然后培养获得MII期中期的卵母细胞，
再进行受精作用获得受精卵，受精卵经过培养获得早期胚胎，早期胚胎移植到母体内进行
胚胎发育，最终获得“三亲婴儿”，整个过程中用到的生物技术有动物细胞核移植技术、
体外受精、胚胎移植、动物细胞培养、早期胚胎培养。
(2)卵母细胞一般要培养到MII中期，此时核膜处于解体状态，所以去除的主要是核物质和
部分纺锤体，由于此时其更靠近第一极体，故可连同第一极体一起去除；选择去核卵母细
胞作为受体细胞，除了卵母细胞体积大易操作、营养物质含量高外，还因为其细胞质中含
有促进细胞核全能性表达的物质。
(3)正常的受精卵细胞质基本来自母亲，“三亲婴儿”细胞质来自捐献者，由于母亲提供细
胞核，而捐献者提供细胞质，故利用“三亲婴儿”培育技术可以避免三亲中母亲的线粒体
中的基因缺陷遗传给孩子，孵化指的是囊胚从透明带中扩展出来的过程；
(4)男性和女性染色体的区别主要在于男性有Y染色体，而女性没有，所以用Y染色体上性
别决定基因（即SRY基因）一段核苷酸序列作引物，以滋养层细胞的DNA为模板进行
PCR扩增，用SRY特异性探针对扩增获得产物进行检测，若出现阳性反应，则对应的胚胎
为男性。
24．（10分）下图为采用基因工程技术生产海参溶菌酶(SL)的流程。请据图回答问题：
(1)过程Ⅰ中首先在_______________作用下合成海参溶菌酶cDNA，再以cDNA为模板扩增
合成SL目的基因，扩增过程中要用到具有热稳定性的_____________。
(2)过程Ⅱ中要用相同的_______________________切割目的基因与______________，再用
____________将二者连接起来，再导入大肠杆菌中，形成大肠杆菌工程菌。
(3)若要检验SL目的基因是否成功表达，可以用________________________技术，若没有
出现相应的杂交带。则需要用____________________________做探针来检验是否转录出
mRNA。
(4)已知海参溶菌酶中含145个氨基酸，则控制其合成的基因中至少含有__________ 个脱
氧核苷酸。
(5)溶菌酶广泛存在于动物的组织、体液及分泌物中，可以破坏细菌的细胞壁，促进细菌细
胞的裂解，在动物的免疫调节中_______________的过程发挥重要作用。
【答案】(1) 逆转录 DNA聚合酶
(2) #限制性核酸内切酶##限制酶# 质粒 DNA连接酶(3) 抗原—抗体杂交 带标记的目的基因
(4)870
(5)非特异性免疫
【分析】1、分析题图可知， I 表示以RNA为模板合成DNA的逆转录过程；II表示构建
基因表达载体并将目的基因导入受体细胞。
2、多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少量的DNA
为模板，在几小时内复制出，上百万份的DNA拷贝。该过程中需要的条件是条件：模板
DNA、四种脱氧核苷酸、引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
3、皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线；体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫
人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有，也不针对某一类特定病原体， 而是对多种
病原体都有防御作用，因此叫做非特异性免疫。如果这两道防线被突破，人体的第三道防
线就发挥作用了。
（1）分析题意可知，过程Ⅰ是以RNA为模板合成DNA过程，以RNA为模板合成DNA
的过程称为逆转录，该过程需要逆转录酶的催化。扩增目的基因采用的方法是PCR技术，
该过程需要耐高温的DNA聚合酶。
（2）II表示构建基因表达载体并将目的基因导入受体细胞，该过程中，切割目的基因和切
割质粒最好使用同种限制酶（限制性核酸内切酶），然后用DNA连接酶将产生的未端连
接，再导入大肠杆菌中，形成大肠杆菌工程菌。
（3）若要检验SL目的基因是否成功表达，可以用抗原—抗体杂交技术，若没有出现相应
的杂交带。则需要用带标记的目的基因做探针来检验是否转录出mRNA。
（4）基因中的碱基个数：蛋白质中氨基酸个数=6:1，因此基因中至少含有145×6=870个脱
氧核苷酸。
（5）体液中的杀菌物质(如溶菌酶)和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线。第二道防线和第
一道防线人人生来就有，也不针对某一类特定病原体， 而是对多种病原体都有防御作用，
因此叫做非特异性免疫。
