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专题25 基因工程
1．基因工程的理论基础
2．基因工程的3 种基本工具
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3.熟记基因工程的四个操作步骤
4．图解记忆蛋白质工程
5．PCR 技术原理与条件
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6．PCR 技术的过程
7．DNA 的粗提取与鉴定
8．DNA 片段的电泳鉴定
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难度：★★★☆☆ 建议用时： 30 分钟 正确率 ： /20
一、单选题
1．如图是将人的生长激素基因导入细菌B 内制备“工程菌”的过程。下列说法正确的是（ ）
A．将人的生长激素基因导入细菌B 常用的方法是农杆菌转化法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的只有导入了普通质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞中含有人的生长激素基因
2．研究发现，新冠病毒侵入人体细胞的关键是新冠病毒表面的S 蛋白中含有的受体结合结构域(RBD)能够
和人体细胞上的血管紧张素转化酶2(ACE2)特异性结合，从而侵入人体细胞。科学家利用蛋白质工程技术
获得了5 种与RBD 高亲和的小蛋白，命名为LCB1～LCB5。下列说法错误的是（ ）
A．若LCB1～LCB5 的空间结构不同，则其和RBD 的亲和力可能不同
B．LCB1～LCB5 可能具有和ACE2 相似的结构域
C．每种LCB 的氨基酸序列只能推测出一种相应的mRNA 序列
D．利用蛋白质工程合成LCB1～LCB5 的过程遵循中心法则
3．研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因 afp 整合到土壤农杆菌的 Ti 质粒上，然后用它侵染番 茄细胞，
获得了抗冻的番茄品种。下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．afp 基因是培育抗冻番茄用到的目的基因
B．目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作
C．抗冻蛋白基因 afp 导入番茄细胞前，一般先用 Ca2+ 处理
D．只要检测出番茄细胞中含有 afp 基因，就代表抗冻番茄培育成功
4
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4．第一代基因测序技术又叫双脱氧链终止法，它以DNA 合成反应为基础，反应体系中需加入ddNTP（有
ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP4 种）。下图是该技术的测序原理和某待测DNA 序列的电泳图谱。下列
说法错误的是（ ）
A．反应体系中加入ddNTP 的作用是使DNA 复制停止
B．待分离DNA 片段有可解离的基团，在一定PH 下，这些基团可以带上正电荷或负电荷
C．需根据待分离DNA 片段的大小用电泳缓冲液配置琼脂糖溶液浓度
D．待测DNA 的碱基序列是3'-GACTGCCA-5'
5．研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。
科研人员借助蛋白质工程定向设计改变了胰岛素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的稳定性，延
长了其作用时间。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程的实质是在 DNA 分子水平上进行设计和改造蛋白质
B．氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内稳定性的原因之一
C．改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发
D．蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构有关
6．科研人员构建了可表达H-M3 融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图所示，其中
M3 为水母体内的绿色荧光蛋白基因。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．构建重组质粒须使用T4DNA 连接酶
B．导入受体细胞内的“融合基因”需要两个启动子和两个终止子
C．构建H-M3 融合基因的目的是有利于检测H 基因能否表达以及表达量
D．为确定H 基因定向连接到质粒中，可选择引物组合有8 种
7．粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）可以增加白细胞的数量。某科研团队将人的GM-CSF 基因
导入大肠杆菌可大量生产GM-CSF，并用于临床上化放疗之后的肿瘤治疗。下列相关叙述中，正确的是（
）
A．可通过PCR 的方法获取人的GM-CSF 基因
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B．构建GM-CSF 表达载体需要限制酶和DNA 聚合酶
C．基因表达载体上的复制原点可调控GM-CSF 基因的表达
D．可通过显微注射的方法将GM-CSF 基因导入大肠杆菌
8．重叠延伸PCR 技术是采用具有互补末端的引物，使 PCR 产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应
中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术。某实验小组从猪源大肠杆菌中扩增得
到了LTB 基因和STI 基因片段，并用重叠延伸PCR 技术构建了LTB -STI 融合基因，其过程如图所示，
其中目的链L、S 都至少需要经过2 次循环才能分别得到。下列有关叙述正确的是（ ）
A．可在同一个反应体系中进行LTB 基因和STI 基因的扩增
B．PCR 过程中，第2 次循环获得目的链L 时所用的引物为P1
C．图中的引物 P2 与引物 P3 的碱基序列均不能互补配对
D．杂交链延伸生成LTB-ST1 融合基因时需要加入引物
9．染色是生物学实验中常用的方法。下列叙述正确的是（ ）
A．检测生物组织中的油脂时，用苏丹Ⅲ染液染色后即可盖上盖玻片
B．观察黑藻叶肉细胞质壁分离及质壁分离复原现象时无需染色
C．制备根尖细胞有丝分裂临时装片的一般步骤为解离→染色→漂洗→制片
D．琼脂糖凝胶电泳结束后，用溴酚蓝染液对凝胶上的DNA 进行染色
10．海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，
从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植
推广。下列有关叙述错误的是（ ）
A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市
B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C．我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D．对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
11．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．该工程和基因工程的根本区别在于操作对象的差异
B．该工程与细胞中天然蛋白质的合成都遵循中心法则
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C．通过该工程改造后，获得的性状可以遗传给后代
D．通过该工程可改造现有蛋白质或制造新蛋白质
12．反向PCR 是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正
确的是（ ）
A．应选择引物1 和引物4 进行PCR 扩增
B．设计的引物中GC 碱基含量越高，退火的温度越低
C．PCR 产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA 分子
D．整个过程需用到限制酶、DNA 连接酶、耐高温DNA 聚合酶及逆转录酶
13．某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3 基因一端，如图
甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1 只，交配以期获得Gata3-GFP 基因纯合子
小鼠。为了鉴定交配获得的4 只新生小鼠的基因型，设计了引物1 和引物2 用于PCR 扩增，PCR 产物电泳
结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．Gata3 基因的启动子可以控制GFP 基因的表达
B．翻译时先合成Gata3 蛋白，再合成GFP 蛋白
C．4 号条带的小鼠是野生型，2 号条带的小鼠是Gata3-GFP 基因纯合子
D．若用引物1 和引物3 进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
14．载体是基因工程中携带外源DNA 片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型
主要有基因克隆载体和基因表达载体。下图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正
确的是（ ）
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A．重组载体A、重组载体B 分别是基因表达载体和基因克隆载体
B．载体A 和载体B 都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C．必须把目的基因插入重组载体A 的启动子和终止子之间
D．培养细菌A 和细菌B 的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
15．下列关于“DNA 粗提取”的相关操作，错误的是（ ）
A．应选用DNA 含量相对较高的材料，如鸡血、洋葱、菜花、香蕉、菠菜
B．可利用DNA 和蛋白质在不同浓度NaCl 溶液中溶解度的不同，将两者分开
C．研磨材料得到的滤液应在4℃冰箱中静置或离心，取沉淀进行后续操作
D．向经酒精处理得到的白色丝状物中加入蛋白酶，可提高DNA 的相对含量
二、多选题
16．Sanger 测序法是第一代基因测序方法，测序原理如图所示，其中ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP(统
称为ddNTP)为双脱氧核苷酸，其2、3 号碳原子上没有氧原子。下列相关说法正确的是（ ）
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A．被测模板的序列应该为5'—CTAAGCTCGACT—3'
B．ddNTP 可以连接到延伸的子链中，但此后子链将无法延伸
C．合成的子链中最长的类型会出现在第一组实验中
D．电泳结果共出现了12 条长短不同的条带，但被测模板实际碱基数要超过12 个
17．下图是利用基因工程技术培育新品种水稻的部分流程，序号代表操作过程。下列相关叙述正确的是（
）
A．利用PCR 技术扩增目的基因需依次经过变性、延伸、复性阶段
B．为防止目的基因自身环化，过程①最好使用两种限制酶
C．过程③的目的是构建基因表达载体，需用DNA 连接酶处理
D．重组Ti 质粒上的T-DNA 能将目的基因整合到宿主细胞染色体上
18．干扰素是由淋巴细胞产生的一种细胞因子，在临床上常用于治疗病毒感染性疾病，科研人员通过构建
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基因工程菌来生产干扰素。下图为构建工程菌的流程图，图中质粒A 上m、n 分别是启动子和终止子，目
的基因的b 链为模板链。下列叙述错误的是（ ）
A．②过程需在b 链5′端加接NcoI 的识别序列
B．①过程需要逆转录酶，RNA 可从淋巴细胞中获得
C．③过程在酶的催化下有氢键形成
D．④过程常用方法为Ca2+处理法
19．构建基因表达载体的过程是基因工程的核心步骤，下列相关说法正确的是（ ）
A．基因表达载体的构建至少需要两种工具酶
B．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代
C．一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码子和终止密码子等结构
D．基因表达载体中启动子具有DNA 聚合酶的结合部位，启动复制过程
20．为增加油菜种子含油量，科研人员尝试将酶D 基因（图甲左）与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进
入叶绿体）基因（图甲右）连接，构建融合基因后导入Ti 质粒（图乙），最终获得转基因油菜品种，以下
叙述正确的是（ ）
A．用ClaⅠ切割酶D 基因和转运肽基因所在片段，再利用DNA 连接酶连接获得融合基因
B．用XbaI 和SacI 同时切割融合基因所在片段和载体片段，连接后获得重组Ti 质粒
C．将油菜细胞接种在含卡那霉素的固体培养基上筛选成功导入融合基因的细胞
D．转基因油菜的酶D 基因只表达于含叶绿体的细胞，并在叶绿体内转录、翻译
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