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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
1
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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
2
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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
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（ ）
3
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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
【答案】B
【分析】质粒上的标记基因可用于筛选含有重组质粒的受体细胞。将目的基因导入动物细胞常用显微注射
法，导入植物细胞常用农杆菌转化法。
【详解】A、将重组DNA 分子导入细菌B 之前，一般要先用氯化钙处理细胞，农杆菌转化法是将重组
DNA 分子导入植物细胞时常用的方法，A 错误；
B、由于重组质粒中的抗四环素基因被破坏，所以能在含有四环素的培养基上生长的是导入普通质粒A 的
细菌，B 正确；
C、质粒A 中含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因，而重组质粒中含抗氨苄青霉素基因，则含有氨苄青
霉素的培养基上能生长的是导入了质粒A 或重组质粒的细菌，而其他的细菌则不能生长，C 错误；
D、目的基因（人的生长激素基因）成功表达的标志是受体细胞能产生出人的生长激素，D 错误。
故选B。
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
【答案】C
【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；蛋白质工程能够
生产自然界中不存在的蛋白质。
【详解】A、信息分子之所以能与受体识别并结合，在于其空间结构能与特定的受体契合，所以若LCB1～
LCB5 的空间结构不同，则其和RBD 的亲和力可能不同，A 正确；
B、由题干信息可知，LCB1～LCB5 是与RBD 高亲和的小蛋白，且RBD 能够和ACE2 特异性结合，所以
可以推测LCB1～LCB5 可能具有和ACE2 相似的结构域，B 正确；
C、由于密码子的简并性，根据LCB 的氨基酸序列可以推测出多种mRNA 序列，C 错误；
D、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，依据遵循中心法则，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，
4
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所以利用蛋白质工程合成LCB1～LCB5 的过程遵循中心法则，D 正确。
故选C。
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
【答案】A
【分析】检测转基因抗冻番茄是否培育成功的最简便方法是在个体水平上进行抗性鉴定，即观察其是否能
在相对寒冷的环境中生长。
【详解】A、实验目的是获得抗冻的番茄品种，因此抗冻蛋白基因afp 属于目的基因，A 正确；
B、基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作，B 错误；
C、抗冻蛋白基因afp 导入农杆菌前，一般先用Ca2+处理，导入植物细胞常用农杆菌转化法，C 错误；
D、只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功，含有的afp 基因若不表达，也不会形成抗冻番茄，D
错误。
故选A。
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'
【答案】D
【分析】基因检测是指通过检测生物体中的DNA 序列，以了解生物体基因状况的技术手段。Sanger 双脱
氧链终止法是DNA 测序的基本方法，其原理是：核酸模板在核酸聚合酶、带有3′-OH 末端的单链核苷酸
引物、四种dNTP 存在的条件下复制或转录时，如果在反应系统中分别引入单一种类的ddNTP（即2、3 双
脱氧核苷三磷酸，在脱氧核糖的3′位置缺少一个羟基，故不能同后续的dNTP 形成磷酸二酯键），只要
ddNTP 掺入链端，该链就停止延长，末端掺入dNTP 的片段可继续延长。
【详解】A、由于ddNTP 没有3′-OH 末端，则反应体系中加入ddNTP，作用是使DNA 复制停止，A 正确；
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，在电场中发生
定向移动，B 正确；
C、DNA 分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA 分子的大小和构象等有关，所以需根据待分离DNA 片段的
5
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大小用电泳缓冲液配置琼脂糖溶液浓度，C 正确；
D、根据电泳图谱，由左到右读出待测DNA 的碱基序列是3'-CTGACGGT-5'，D 错误。
故选D。
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
【答案】C
【分析】蛋白质工程的基本流程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：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→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA 合成，最终
还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、蛋白质工程的基本流程为：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
→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA 合成，最终要利用基因工程上来解决蛋白质的合成，
因此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，A 正确；
B、氨基酸序列差异，导致胰岛素的空间结构有所改变，影响了它的功能，B 正确；
C、胰岛素属于蛋白质，改造胰岛素应首先从设计预期的蛋白质结构出发，C 错误；
D、多数蛋白质除具有一级结构(即氨基酸顺序)外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的
空间结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D 正确。
故选C。
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
【答案】C
【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】A、E.coliDNA 连接酶和T4DNA 连接酶都能连接黏性末端，另外T4DNA 连接酶还可以连接平末
端，构建重组质粒可使用T4DNA 连接酶或E.coliDNA 连接酶，A 错误；
B、导入受体细胞内的“融合基因”需要一个启动子和一个终止子，保证转录的正常进行，B 错误；
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C、构建H-M3 融合基因的目的是有利于检测H 基因能否表达及表达量，若发现有绿色荧光则说明可正常
表达，绿光越深，说明表达量越高，C 正确；
D、为确定H 基因定向连接到质粒中，引物组合应分别结合于H 基因及左侧或右侧碱基序列，即F3-R1、
F2-R1、F1-R2、F1-R3，可选择引物组合有4 种，D 错误。
故选C。
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
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
【答案】A
【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】A、PCR 是一项体外扩增DNA 分子的技术，可用于目的基因的获取及扩增，故可通过PCR 的方
法获取GM-CSF 基因，A 正确；
B、构建GM-CSF 基因表达载体是基因工程的核心，该过程需要限制酶和DNA 连接酶，B 错误；
C、基因表达载体上的复制原点可以启动复制过程，启动子和终止子可以调控GM-CSF 基因的表达，C 错
误；
D、大肠杆菌属于原核生物，将目的基因导入原核生物的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），将目的
基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，D 错误。
故选A。
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
7
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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
【答案】B
【分析】PCR 技术：
（1）定义：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引物；
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA 聚合酶、能量；
（5）过程：高温变性，DNA 双链解旋；低温复性，引物与互补链DNA 结合；中温延伸，在耐高温的
DNA 聚合酶作用下合成子链。
【详解】A、引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合，从而影响PCR 过程，因此不能在同一个反应体
系中进行LTB 基因和STI 基因的扩增，A 错误；
B、DNA 子链是从5 '端向3 '端延伸的，为了使杂交链引物P2 的碱基末端提供3'端，需要第二次循环，该
次循环使用引物P1，B 正确；
C、LTB 基因和ST1 基因能融合的关键是引物P2 和引物P3 部分碱基能互补配对，从而将两个基因融合在
一起，C 错误；
D、杂交链延伸生成LTB-ST1 融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列即为
引物，可以作为子链合成的引物，为DNA 聚合酶提供3，端，D 错误。
故选B。
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
【答案】B
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：剪取根尖、解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散
开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压
片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、检测花生种子中的油脂时，子叶切片经苏丹Ⅲ染色后，需用用吸水纸吸去多余的染液，再在
切片上滴加1～2 滴50%的乙醇溶液，洗去多余的染料，A 错误；
B、由于黑藻有叶绿体，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，B 正确；
C、制备根尖细胞有丝分裂临时装片的一般步骤为解离→漂洗→染色→制片，C 错误；
D、琼脂糖凝胶电泳结束后，用亚甲基蓝对凝胶上的DNA 进行染色，D 错误。
故选B。
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
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【答案】D
【分析】转基因技术是一把双刃剑， 最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产
品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望；对微生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。
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的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，A 正确；
B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是
一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新;推广上要慎重，做到确保安全;管理上要严格，坚持
依法监管，B 正确；
C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办
法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术
和已经上市的转基因产品的安全性，C 正确；
D、对微生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，D 错误。
故选D。
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
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
【答案】A
【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。
蛋白质工程的过程为：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】A、蛋白质工程和基因工程的操作对象均为基因，根本区别在于蛋白质工程能生产出自然界不存
在的蛋白质，A 错误；
B、蛋白质工程在对蛋白质进行分子设计后，合成相应的基因，合成基因的表达离不开转录和翻译过程，
因此蛋白质工程遵循的原理包括中心法则，而细胞中天然蛋白质的合成也遵循中心法则，B 正确；
C、由于蛋白质工程是直接对基因进行修饰或合成基因，改造后的性状可以遗传给后代，C 正确；
D、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，D 正确。
故选A。
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（ ）
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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
【答案】A
【分析】1、PCR 只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR 可扩增一段已知序列的两端未知序列。反
向PCR 的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引
物外侧合成DNA。
2、如图所示，DNA 分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR 扩增得到中间
是未知序列两侧是已知序列的DNA 分子。
【详解】A、DNA 子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选
择引物1 和引物4 进行PCR 扩增，A 正确；
B、GC 碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，退火的温度越高，B 错误；
C、PCR 产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA 分子，C 错误；
D、整个过程需用到限制酶、DNA 连接酶和耐高温DNA 聚合酶，不需要逆转录酶，D 错误。
故选A。
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
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【答案】D
【分析】PCR 技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据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。
【详解】A、分析图中可知，启动子在编码区的左侧，GFP 基因整合Gata3 基因的右侧，启动子启动转录
后，可以在Gata3 基因转录后，使GFP 基因转录，Gata3 基因的启动子也能控制GFP 基因的表达，A 正确；
B、据图可知，因启动子在左侧，转录从左向右，而翻译方向从mRNA 的5'-3'，Gata3 蛋白在GFP 蛋白的
左侧，所以翻译时先合成Gata3 蛋白，再合成GFP 蛋白，B 正确；
C、整合GFP 基因后，核酸片段变长，2 号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP 基因纯合子，4 号个体只有
小片段，是野生型，C 正确；
D、若用引物1 和引物3 进行PCR，杂合子和Gata3-GFP 基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂
合子和纯合子，D 错误。
故选D。
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（ ）
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
【答案】B
【分析】分析题图：图中重组载体A 导入受体菌后随着受体菌的繁殖而扩增，因此是基因克隆载体，而重
组载体B 导入受体菌后，表达产生胰岛素，因此是基因表达载体。
【详解】A、重组载体A 导入受体菌后随着受体菌的繁殖而扩增，因此是基因克隆载体，而重组载体B 导
入受体菌后，表达产生胰岛素，因此是基因表达载体，A 错误；
B、作为运载体必须要具备的条件：含有限制酶的切割位点（便于目的基因的插入）、复制原点（便于目
的基因的扩增）及标记基因（便于筛选含有目的基因的受体细胞）等，因此载体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，B 正确；
C、培养细菌A 的目的是扩增目的基因，不需要获得表达产物，因此目的基因不一定要插入重组载体A 的
启动子和终止子之间，C 错误；
D、培养细菌A 的目的是扩增目的基因，培养细菌B 的目的是获得胰岛素，因此培养两者的培养基在营养
成分和功能上有明显差异，D 错误。
故选B。
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
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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
【答案】C
【分析】DNA 的粗提取和鉴定的原理：DNA 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以
初步分离DNA 和蛋白质。DNA 在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同，它能溶于2 的NaCl 溶液中。在一
定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
【详解】A、鸡血、洋葱、菜花、香蕉、菠菜等材料中DNA 含量较高，可作为该实验材料，A 正确；
B、在不同浓度的NaCl 溶液中，DNA 和蛋白质的溶解度不同，如DNA 可溶于2mol/L NaCl 溶液中，蛋白
质则不能，B 正确；
C、为防止DNA 断裂，应将研磨液在4℃冰箱中静置或离心，但要取滤液进行后续操作，C 错误；
D、经酒精处理得到的白色丝状物中含有一定的蛋白质杂质，可加入蛋白酶，去除蛋白质杂质，提高DNA
的相对含量，D 正确。
故选C。
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（ ）
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
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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
【答案】BCD
【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 中游离脱氧核苷酸
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。
【详解】A、读取的测序结果为5'—GATTCGAGCTGA—3'，所以被测模板的序列应为3'—
CTAAGCTCGACT—5'，A 错误；
B、ddNTP 的2、3 号碳上都脱氧，ddNTP 的3 号碳上没羟基，参与聚合反应后无法与游离脱氧核苷酸形成
磷酸二酯键，因此ddNTP 一旦参与聚合反应，则DNA 单链延伸即终止，B 正确；
C、由图可知，以被测模板为模板，第一组合成的子链类型最长，第二组合成的子链类型最短，C 正确；
D、电泳结果共出现了12 条长短不同的条带，因为子链的合成需要引物，所以被测模板实际碱基数要超过
12 个，D 正确。
故选BCD。
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
【答案】BCD
【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。
【详解】A、利用PCR 技术扩增目的基因需依次经过高温变性、低温复性、中温延伸阶段，A 错误。
B、构建重组质粒时用两种限制性核酸内切酶酶切，可以防止目的基因的反向连接和质粒的自身环化，B
正确；
C、过程③构建基因的表达载体，需用DNA 连接酶将目的基因和载体相连，C 正确；
D、农杆菌中Ti 质粒上的T-DNA 能转移到植物细胞，并将目的基因整合到宿主细胞染色体的DNA 上，所
以农杆菌中的Ti 质粒可作为基因工程的载体，D 正确。
故选BCD。
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
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（ ）
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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
【答案】AC
【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。
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；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】A、b 链是模板链，转录只能从模板链的3′端开始，结合图中质粒上启动子和终止子的方向分析可
知，应在a 链5′端加接NcoI 的识别序列，b 链5′端加接BamHI 的识别序列，才能保证目的基因正向插入质
粒，A 错误；
B、①过程为逆转录，该过程需要逆转录酶，干扰素由淋巴细胞产生，因此可从淋巴细胞中获得控制干扰
素合成的mRNA，B 正确；
C、③过程通过DNA 连接酶将目的基因与质粒连接，该过程有氢键形成，但氢键形成无需酶的催化，C 错
误；
D、④过程是将构建的表达载体导入大肠杆菌（微生物），常用方法为Ca2+处理，D 正确。
故选AC。
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
【答案】AB
【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。将目的基因导入植物细胞的
方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；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。
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（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测。个体水平上的鉴定。
【详解】A、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，是成功的关键，该过程需要限制酶和DNA 连接
酶，A 正确；
B、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并保存，能够通过复制遗传给下一代，B
正确；
C、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分，C 错误；
D、基因表达载体中启动子具有RNA 聚合酶的结合部位，启动转录过程，D 错误。
故选AB。
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
【答案】AB
【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、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 是否插入目的基因和检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR 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】A、据图甲可知，酶D 基因和转运肽基因上都有限制酶Cla Ⅰ切割位点，会产生相同的末端，再利
用DNA 连接酶连接获得融合的基因，A 正确；
B、根据A 项的结果获得重组的目的基因上，含有Xba I 和Sac I 两种限制酶的切割位点，结合图乙，目的
基因必修插在启动子和终止子之间，用Xba I 和Sac I 同时切割目的基因和载体片段，连接后获得重组Ti 质
粒，B 正确；
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C、根据图乙可知，T-DNA 不含卡那霉素抗性基因，可将油菜细胞接种在含潮霉素的固体培养基上筛选成
功导入融合基因的细胞，C 正确；
D、由题意可知，叶绿体转运肽是引导合成的蛋白质进入叶绿体，由于酶D 基因与叶绿体转运肽基因重组
形成新的目的基因，转基因油菜的酶D 基因可以在其他细胞中表达，叶绿体转运肽会引导合成的蛋白质进
入叶绿体，D 错误。
故选AB。
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