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1．某种瓜的性型（雌性株/普通株）和瓜刺（黑刺/白刺）各由1 对等位基因控制。雌性株
开雌花，经人工诱雄处理可开雄花，能自交；普通株既开雌花又开雄花。回答下列问题。
(1)黑刺普通株和白刺雌性株杂交得
，根据
的性状不能判断瓜刺性状的显隐性，则
瓜
刺的表现型及分离比是 。若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或
中选择材料进行的
实验及判断依据是 。
(2)王同学将黑刺雌性株和白刺普通株杂交，
均为黑刺雌性株，
经诱雄处理后自交得
，
能够验证“这2 对等位基因不位于1 对同源染色体上”这一结论的实验结果是 。
(3)白刺瓜受消费者青睐，雌性株的产量高。在王同学实验所得杂交子代中，筛选出白刺雌
性株纯合体的杂交实验思路是 。
2．某种植物在自然状态下是自花传粉且闭花受粉的，该植物的果皮颜色有紫色和绿色两种，
受两对独立遗传的等位基因控制。某实验小组以纯合个体为亲本进行杂交得到F1，F1自交
得到F2，结果如下表所示。回答下列问题：
F1/株数
F2/株数
组合
紫色果皮
绿色果皮
紫色果皮
绿色果皮
①紫色果皮×绿色
果皮
212
0
612
41
②紫色果皮×绿色
果皮
76
0
276
91
(1)该种植物与果皮颜色相关基因的遗传遵循 定律，判断的理由是
1
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。
(2)若控制该相对性状的基因用A/a、B/b 表示，则组合①的两个亲本基因型为 。理
论上，组合①的F2紫色果皮植株中纯合子所占的比例为 。
(3)若要鉴定组合②中F2的某株紫色果皮植株是纯合子还是杂合子，请设计简便的实验进行
探究，完善下列实验思路和预期结果。
实验思路： ，统计子代的表型及比例。
预期结果：若后代 ，则组合②中F2的紫色果皮植株是纯合子；若后代中
，则组合②中F2的紫色果皮植株是杂合子。
3．小麦是我国重要的农作物，研究发现，小麦颖果的红皮与白皮受两对等位基因控制（用
A/a 和B/b 表示），小麦抗病与感病受另一对等位基因控制（用D/d 表示），为研究三对等
位基因的遗传规律，研究者进行如下实验：
实验甲：纯合红皮×纯合白皮→F1均为红皮，F1×纯合白皮→F2表型及比例为红皮：白皮
=3：1
实验乙：实验甲的F1自交，F2表型及比例为红皮：白皮=15：1
实验丙：抗病×感病→F1均为抗病
回答下列问题：
(1)由实验丙可知，小麦抗病与感病这对相对性状中，隐性性状是 ；A/a 与B/b
（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，判断依据是 。
(2)实验乙中，F2红皮颖果的基因型有 种，选其中一种红皮颖果小麦自交，子代中
出现1/4 的白皮，原因是选取到了基因型为 的小麦，其减数分裂形成配子时，
，使得子代中出现1/4 的白皮颖果小麦。
(3)研究者继续做实验丁：实验丙的F1自交，子代表型及比例为红皮抗病：红皮感病：白皮
感病=12：3：1，由此可确定控制抗病的D 基因不与 （从A、a、B、b 中选）基因
位于同一条染色体上。
2
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4．玉米一般为雌雄同株，其顶端长雄花序，叶腋处长雌花序。研究人员偶然发现一株玉米
A 仅在顶端有雌花序，叶腋处无花序，于是将玉米A 与两性植株杂交得F1，F1表型与父本
完全相同，F1自交得F2，F2表型及比例如下表。结合所学知识，回答下列问题：
性别
表型
比例
两性植株
顶端长雄花序，叶腋处长雌花序
9
雌株
顶端长雌花序，叶腋处长雌花序
3
雌株
顶端长雌花序，叶腋处不长花序
1
雄株
顶端长雄花序，叶腋处不长花序
3
(1)研究人员在进行杂交实验前，应对母本进行 操作。
(2)表中雌株的基因型有 种，将表中两性植株与仅顶端长雌花序的植株杂交，所得后
代中两性植株∶雌株∶雄株为 。
(3)将F2中的雄株与F2中的顶端和叶腋均长雌花序的雌株间行种植，所得子代中雌株占
，其中纯合子占 。
(4)玉米的抗旱（B）与不抗旱（b）、高茎（D）与矮茎（d）两对相对性状各受一对等位基
因控制。现有四个纯合品系：①BBDD、②bbDD、③BBdd 和④bbdd（假定不发生染色体
片段交换）。请以上述品系为材料，设计实验来确定这两对等位基因位于一对还是两对染
色体上： 。（要求：写出实验思路、预期每种情况的实验结果及结论）
5．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；利用CRISPR/Cas9 基因
组编辑技术将片段甲插入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，→表示引物5'→3'方向。回答下列问题。
3
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(1)限制酶切割的化学键是 。为保证N 基因能在菌株B2 中表达，在构建片段甲时，
应将M1 与M2 片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是 。
(2)CRISPR/Cas9 技术可以切割细菌B1 基因组中与向导RNA 结合的DNA。向导RNA 与B1
基因组DNA 互补配对可以形成的碱基对有G－C 和 。
(3)用引物P1 和P2 进行PCR 可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是 ；
若用该模板与引物P3 和P4 进行PCR，实验结果是 。
(4)与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是 （答出2 点即
可）。
6．粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）可增加白细胞的数量。科研人员构建了可
表达GM-CSF 的重组质粒，通过基因工程大量生产GM-CSF 来满足临床需求。GM-CSF 基
因及质粒上相关限制酶的酶切位点，如图所示。
请回答下列问题：
(1)PCR 扩增GM-CSF 基因的原理是 。为了使扩增的GM-CSF 基因与质粒正确连接，
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扩增时需要在引物的 （填“3'”或“5'”）端加上限制酶 的识别序列
(2)基因工程的核心步骤是 。为使GM-CSF 基因随重组质粒进入受体细胞后表达并
发挥作用，需要重组质粒中GM-CSF 基因的首端必须具有 ，其作用是 。
(3)将GM-CSF 基因导入大肠杆菌，使其在大肠杆菌内维持稳定并表达的过程称为 。
筛选已导入GM-CSF 基因的大肠杆菌时，先将大肠杆菌接种到含有 （填抗生素名
称）的培养基中培养，从获得的菌落中取菌体接种到含有 （填抗生素名称）的培
养基中，若 （填“有”或“无”）菌落生长，则获得的培养物符合要求。
7．人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白，需经过内质网和高尔基体加工后才具备活性。
下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，
Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问
题：
限制酶
BamHⅠ
HaeⅢ
BclⅠ
Sau3AⅠ
NotⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCC
CCTA↑GG
GG↓CC
CC↑GG
T↓GATCA
ACTAG↑T
↓GATC
CTAG↑
GC↓GGCCGC
CGCCGG↑CG
(1)图中质粒上的Ampr和Tetr作为标记基因，其作用是 。在基因工程中
作为载体的质粒应具备的基本条件有 （至少答出2 点）。
(2)若选用牛作为转基因动物，可将人乳铁蛋白基因与 的启动子等调控组
件重组在一起，可通过 方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成
转基因动物。
(3)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是 ，
若BamH Ⅰ酶切的DNA 末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA 末端连接起来，形成有6 个碱基对序列的
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连接部位，对于该部位，这两种酶 （填“都不能”或“只有一种能”）切开。
(4)利用PCR 技术扩增目的基因时，若扩增后得到了32 个人乳铁蛋白基因，则该过程共需
要 个引物。PCR 引物应该添加在识别序列的 （填“3′或5′”）端。PCR 扩
增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列叙述中正确的有 。
A．PCR 反应体系中需加入耐高温的DNA 聚合酶，该酶主要在复性过程起作用
B．待测样品中DNA 分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA 在电泳中的迁移速
率
C．进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
D．琼脂糖溶液中加入的指示剂利于DNA 在紫外灯下被检测
8．下图1 是QuickChange 定点突变技术及副反应的示意图，其中的F 和R 代表引物，其上
含有突变的碱基序列。请回答下列问题。
(1)图中PCR 反应体系进行时，除需要加入引物F 和引物R、原始质粒、缓冲液外，还需加
入的物质有 。
(2)已知DpnI 酶是一种限制酶，能特异性识别腺嘌呤甲基化的GATC 序列。由图可知，在
原始质粒上有 （选填“0”“1”或“很多”）个DpnI 酶的切割位点。为成功获
得带缺刻突变质粒，应对来自大肠杆菌的原始质粒进行的处理是 。
(3)图中的DH5a 细胞是处于 的大肠杆菌，对带缺刻突变质粒进行修复时需要添
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加 酶。图中副反应发生的原因是新链退火时，两条新链互补配对，互为复制的
，扩增出非目的片段。该技术除了图示副反应外，还存在的不足是 。
(4)研究人员对QuickChange 定点突变技术进行了改进，在两个PCR 体系中分别加入单引物
F 或R，具体过程下图2。
①单引物PCR1 过程中，假设原始质粒有n 个，每循环一次产生 个双链
DNA，循环30 次需要 个引物F。
②与QuickChange 定点突变技术相比，单引物PCR 除了能解决第（3）问中的不足，还存
在的优点是
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参考答案：
1．(1) 黑刺：白刺=1:1 从亲本或F1中选取表型相同的个体进行自交，若后代发
生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该性状为隐性
(2)F2中的表型及比例为黑刺雌性株：黑刺普通株：白刺雌性株：白刺普通株=9:3:3:1。
(3)选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株测交，若后代都为白刺雌性株，则该白刺雌性株
为纯合体；若后代白刺雌性株：白刺普通株=1:1，则为白刺雌性株杂合体
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质；进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生
配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的
配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）黑刺普通株和白刺雌性株杂交得F1，根据F1的性状不能判断瓜刺性状的显
隐性，说明F1中性状有白刺也有黑刺，则亲本显性性状为杂合子，F1瓜刺的表现型及分离
比是黑刺：白刺=1:1。
若要判断瓜刺的显隐性，从亲本或F1中选择材料进行的实验，即从亲本或F1中选取表型相
同的个体进行自交，若后代发生性状分离，则该个体性状为显性，不发生性状分离，则该
性状为隐性。
（2）黑刺雌性株和白刺普通株杂交，F1均为黑刺雌性株，说明在瓜刺这对相对性状中黑刺
为显性，在性别这对相对性状中雌性株为显性，若控制瓜刺的基因用A/a 表示，控制性别
的基因用B/b 表示，则亲本基因型为AABB 和aabb，F1的基因型为AaBb，F1经诱雄处理后
自交得F2 ，若这2 对等位基因不位于1 对同源染色体上，则瓜刺和性型的遗传遵循基因的
自由组合定律，即F2中的表型及比例为黑刺雌性株：黑刺普通株：白刺雌性株：白刺普通
株=9:3:3:1。
（3）在王同学实验所得杂交子代中，F2中白刺雌性株的基因型为aaBB 和aaBb，若想筛选
出白刺雌性株纯合体，可选用测交实验，即选择F2中白刺雌性株分别与白刺普通株基因型
为aabb 进行测交，若后代都为白刺雌性株（aaBb），则该白刺雌性株为纯合体，若后代白
刺雌性株：白刺普通株=1:1，则为白刺雌性株杂合体。
2．(1) 自由组合（或分离定律和自由组合） 组合①中F1紫色果皮植株自交得到
的F2的表型及比例为紫色果皮植株∶绿色果皮植株≈15 1∶，符合9 3 3 1
∶∶∶的变式
(2) AABB、aabb 1/5
(3) 让F2中的紫色果皮植株进行自交（让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株杂交）
全为紫色果皮植株（全为紫色果皮植株） 紫色果皮植株∶绿色果皮植株=3 1∶（紫色果
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皮植株∶绿色果皮植株=1 1∶）
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生
配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，
随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合；
【详解】（1）由于组合①中F1紫色果皮植株自交得到的F2的表型及比例为紫色果皮植株
∶绿色果皮植株≈15 1∶，符合9 3 3 1
∶∶∶的变式，所以该种植物与果皮颜色相关的基因的遗传
遵循基因的自由组合定律。
（2）若控制该相对性状的基因用A/a、B/b 表示，根据组合①紫色果皮×绿色果皮F1都是紫
色果皮，说明紫色为显性。由于组合①中F1紫色果皮植株自交得到的F2 的表型及比例为
紫色果皮植株∶绿色果皮植株≈15 1∶，符合9 3 3 1
∶∶∶的变式，说明由两对基因控制，F1的基
因型为AaBb，亲本都是纯合子，则亲本的基因型为AABB 和aabb，F2中只有1/16aabb 是
绿色，其余15/16 都是紫色，紫色纯合子为1/16AABB、1/16AAbb、1/16aaBB，所以组合
①的F2紫色果皮植株中纯合子所占的比例为1/5。
（3）组合②F2表型及比例为3 1∶，说明符合分离定律，紫色是显性性状，则F1的基因型为
Aabb 或aaBb，若F1的基因型为Aabb（若F1 的基因型为aaBb，F2中紫色果皮植株的基因
型为AAbb、Aabb。实验思路是：让F2中的紫色果皮植株进行自交，统计子代的表型及比
例，判断紫色果皮植株的基因型。预期结果：如果组合②中F2的紫色果皮植株是纯合子
AAbb，则纯合子自交后代还是纯合子，F2 自交后代表型全部是紫色果皮植株。如果组合
②中F2的紫色果皮植株是杂合子Aabb，自交后代为AAbb Aabb aabb=1 2 1
∶
∶
∶∶，表型为紫色果
皮植株∶绿色果皮植株=3 1∶。
验证方法二：让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株（aabb）杂交，统计子代的表型及比
例。若F1的基因型为Aabb（若F1的基因型为aaBb，则F2中紫色果皮植株的基因型为
AAbb 和Aabb。实验思路是：让F2中的紫色果皮植株与绿色果皮植株杂交，统计子代的表
型及比例，判断紫色果皮植株的基因型。预期结果：如果组合②中F2 的紫色果皮植株是纯
合子AAbb，与绿色果皮植株aabb 杂交，子代基因型都是Aabb，都是紫色果皮植株。如果
组合②中F2是杂合子Aabb，与绿色果皮植株aabb 杂交，后代为Aabb：aabb=1：1，表型
为紫色果皮植株﹔绿色果皮植株=1：1。
3．(1) 感病 遵循 纯合红皮与纯合白皮杂交，F1均为红皮，实验甲的F1自交，
F2表现型及比例为红皮：白皮=15：1，为9：3：3：1 的变式
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(2) 8 Aabb 或aaBb 等位基因A/a 或B/b 分离，非等位基因自由组合，进入不
同配子中，形成Ab、ab 或aB、ab 的配子，受精时，雌雄配子随机结合
(3)a、b
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生
配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的
配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）实验丙中抗病与感病杂交，F1均为抗病，则感病为隐性性状；实验甲中纯合
红皮与纯合白皮杂交，F1均为红皮，实验甲的F1自交，F2表型及比例为红皮∶白皮=15 1∶，
为9 3 3 1
∶∶∶的变式，白皮为aabb，说明控制两对相对性状的两对等位基因遵循基因的自由组
合定律。
（2）实验乙中，F2红皮颖果的基因型为AABB、AaBb、AaBB、AABb、AAbb、Aabb、
aaBB、aaBb，共8 种，其中自交子代可出现1/4 的白皮，则F2红皮颖果的基因型为Aabb 或
aaBb，具体原因是其减数分裂形成配子时，等位基因A/a 或B/b 分离，非等位基因自由组
合，进入不同配子中，形成Ab、ab 或aB、ab 的配子，受精时，雌雄配子随机结合，使得
子代中出现1/4 的白皮颖果小麦。
（3）研究者继续做实验丁：实验丙的F1自交，子代表型及比例为红皮抗病∶红皮感病∶
白皮感病=12 3 1
∶∶，为9 3 3 1
∶∶∶的变式，说明F1的基因型为AaBbDd，由此可确定控制抗病的
D 基因不与a、b 基因位于同一条染色体上，而是与A、B 位于同一条染色体上。
4．(1)套袋
(2) 3 4 3 2
∶∶
(3) 1/3 1/3
(4)实验思路：选择①与④（或②和③）杂交，得到F1，再让F1自交得F2，观察并统计F2的
表型及比例预期实验结果及结论：若F2中出现四种表型，且比例为9 3 3 1
∶∶∶，则可确定这两
对等位基因位于两对染色体上；若出现两种表型，且比例为3 1∶（或出现三种表型，且比例
为2 1 1
∶∶，合理即可），则可确定这两对等位基因位于一对染色体上
【分析】假设控制雌雄花序的基因为E/e、F/f，由题干和表格信息可知，雌雄同株的基因
型是E_F_，雄株只含有E 基因型，不含有F 基因，基因型是E_ff，雌株只含有F 基因，不
含有E 基因，基因型是eeF_、eeff，这两对等位基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】（1）研究人员在进行杂交实验前，为防止植株自花传粉或异花传粉，应对母本进
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行套袋操作。
（2）由表格信息可知，雌株有两种类型，因此雌株（eeF_、eeff）有3 种基因型，分别是
eeFF、eeFf、eeff，将表中两性植株（E_F_）与仅顶端长雌花序（eeff）的植株杂交，两性
植株产生的雄配子中EF Ef eF ef=4 2 2 1
∶
∶
∶
∶∶∶，仅顶端长雌花序的植株产生的雌配子为ef，雌雄
配子随机结合，所得后代中两性植株∶雌株∶雄株=4 3 2
∶∶。
（3）将F2中的雄株（E_ff）（纯合子占1/3、杂合子占2/3）与F2中的顶端和叶腋均长雌花
序的雌株（eeF_）（纯合子占1/3，杂合子占2/3）间行种植，所得子代中雌（eeF_、eeff）
株占1/3×2/3×1/2+2/3×2/3×1/2=1/3，其中纯合子占1/3。
（4）现有四个纯合品系：①BBDD、②bbDD、③BBdd 和④bbdd（假定不发生染色体片
段交换）。以上述品系为材料，可设计实验来确定这两对等位基因位于一对还是两对染色
体上，实验思路：选择①与④（或②和③）杂交，得到F1，再让F1自交得F2，观察并统计
F2的表型及比例；预期实验结果及结论：若F2中出现四种表型，且比例为9 3 3 1
∶∶∶，则可确
定这两对等位基因位于两对染色体上；若出现两种表型，且比例为3 1∶（或出现三种表型，
且比例为2 1 1
∶∶），则可确定这两对等位基因位于一对染色体上。
5．(1) 磷酸二酯键 不破坏N 基因，且能保证N 基因正常表达
(2)C-G、A-T、U-A
(3) N 基因的两条链 不能扩增出目的基因
(4)不污染环境、增加土壤养分
【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。
PCR 反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】（1）限制酶切割的化学键为磷酸二酯键。在构建片段甲时，应将M1 与M2 片段
分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，不破坏N 基因，且能保证N 基因正常发表
达。
（2）RNA 的碱基组成有A、U、G、C，DNA 的碱基组成为A、T、G、C，向导RNA 与
B1 基因组DNA 互补配对可以形成的碱基对有G-C 和C-G、A-T、U-A。
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（3）用引物P1 和P2 进行PCR 可扩增N 基因，验证片段甲插入了细菌B1 基因组，所用的
模板是N 基因的两条链；用该模板与引物P3 和P4 进行PCR，因为P3 不能与N 基因模板
链结合，实验结果是不能扩增出DNA 片段。
（4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是不污染环境、增加土
壤养分。
6．(1) DNA（半保留）复制 5' HindⅢ、PstI
(2) 基因表达载体的构建 启动子 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因
转录
(3) 转化 氨苄青霉素 四环素 无
【分析】PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA 片段的核酸合
成技术，利用的原理是DNA 复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物
（使 DNA 聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核糖核苷酸）、热稳定DNA 聚合酶
（Taq 酶），过程包括：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）；②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】（1）PCR 扩增基因的原理是DNA 半保留复制。为了使扩增的GM-CSF 基因与质
粒正确连接，扩增时需要在引物的5'端加上限制酶HindⅢ、PstI 的识别序列。
（2）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。为使GM-CSF 基因随重组质粒进入受
体细胞后表达并发挥作用，需要重组质粒中GM-CSF 基因的首端必须具有启动子，其作用
是RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录。
（3）将GM-CSF 基因导入大肠杆菌，使其在大肠杆菌内维持稳定并表达的过程称为转化。
筛选已导入GM-CSF 基因的大肠杆菌时，先将大肠杆菌接种到含有氨苄青霉素的培养基中
培养，从获得的菌落中取菌体接种到含有四环素的培养基中，若无菌落生长，则获得的培
养物符合要求。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求学生掌握 PCR 技术的原理、条件及过程，
理解基因工程 的操作步骤，从而结合题图信息对本题做出正 确解答，意在考查学生的识
记能力和理解能 力，以及综合分析问题的能力。
7．(1) 筛选出含有目的基因的受体细胞（或供重组DNA 的鉴定与选择） 能够自
我复制（或整合到受体DNA 上，随受体DNA 同步复制）、具有标记基因、有一个或多个
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限制酶切割位点 、对受体生物无害
(2) 牛乳腺细胞中特异性表达的基因 显微注射
(3) Sau3AⅠ 都不能
(4) 62 3' BC
【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。
【详解】（1）图中质粒上的Ampr和Tetr作为标记基因，标记基因的作用是筛选出含有目
的基因的受体细胞（或供重组DNA 的鉴定与选择）；在
基因工程中作为载体的质粒应具备的基本条件有：能够自我复制（或整合到受体DNA 上，
随受体DNA 同步复制）、具有标记基因（便于重组质粒的筛选）、有一个或多个限制酶切
割位点 （便于目的基因插入）、对受体生物无害。
（2）启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因的转录，若选用牛作为转
基因动物，可将人乳铁蛋白基因与牛乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控组件重
组在一起；
将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法。
（3）分析题意，要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制
酶是Sau3AⅠ，因为该酶的切割位点在BamH I 酶的切割位点中包含，则选用该酶能够将目
的基因和运载体进行切割；
根据表格中各种限制酶的识别序列和切割位点可知，若BamH I 酶切的DNA 末端与Bcl I 酶
切的DNA 末端连接起来，连接部位的6 个碱基对序列为
，对于该
部位，因为连接起来的序列两种酶均不能识别，因此，这两种酶都不能切开。
（4）通过PCR 技术进行扩增时，由于子链的延伸都需要从引物的3'端开始，即新合成的子链
中均带有引物，只有原来的模板链上没有引物连接，若扩增后得到了32 个人乳铁蛋白基因
（每个基因有2 条链），则消耗的引物总量是2×32-2=62 个；
由于DNA 复制时，子链的延伸是从引物的3'端开始，故PCR 引物应该添加在识别序列的3′端。
A、PCR 反应体系中需加入耐高温的DNA 聚合酶，该酶主要在延伸过程起作用，A 错误；
B、待测样品中DNA 分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA 在电泳中的迁移速率，
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进而影响DNA 分子呈现的电泳效果，B 正确；
C、根据电荷同性相斥、异性相吸引可推测，进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相反
的电极移动，C 正确；
D、凝胶中的DNA 分子通过染色才可以在波长为300nm 的紫外灯下被检测出来，D 错误。
故选BC。
8．(1)dNTP、TaqDNA 聚合酶
(2) 很多 使原始质粒中的GATC 序列的腺嘌呤甲基化
(3) 感受态 DNA 连接酶 模板和引物 引物F 和引物R 会互补配对，导致
PCR 产物减少
(4) n 30n 不需要DpnⅠ酶解过程
【分析】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 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；利用
DNA 复制的原理；其条件为模板DNA、四种脱氧核苷酸、两种引物、热稳定DNA 聚合酶
（Taq 酶）；过程：高温变性、低温复性、中温延伸。
【详解】（1）图中PCR 反应体系进行时，除需要加入引物F 和引物R、原始质粒、缓冲
液外，还需加入的物质有四种脱氧核苷酸（dNTP）和耐高温的DNA 聚合酶（TaqDNA 聚
合酶）。
（2）已知DpnI 酶是一种限制酶，能特异性识别腺嘌呤甲基化的GATC 序列。由图可知，
在原始质粒上有“很多”个DpnI 酶的切割位点。为成功获得带缺刻突变质粒，应对来自大
肠杆菌的原始质粒进行甲基化处理，即使原始质粒中的GATC 序列的腺嘌呤甲基化，这样
可以避免原始质粒上相关基因的表达。
（3）图中的DH5a 细胞是处于感受态的大肠杆菌，对带缺刻突变质粒进行修复时需要添加
DNA 连接酶，这样才能获得完整的质粒。图中副反应发生的原因是新链退火时，两条新链
互补配对，互为复制的模板和引物，扩增出非目的片段。该技术除了图示副反应外，还会
因为引物F 和引物R 的互补配对，导致PCR 产物减少。
（4）①单引物PCR1 过程中，假设原始质粒有n 个，每循环一次产生n 个双链DNA，循环
30 次需要30n 个引物F。
②与QuickChange 定点突变技术相比，单引物PCR 除了能解决第（3）问中的不足，还具
有的明显优势是能获得纯度较高的突变质粒和原始质粒，同时不需要经过DpnⅠ酶解过程。
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