(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)
1．下列有关基因工程的叙述错误的是( )
A．转基因巨型小鼠实验中的载体是大鼠的线粒体
B．基因工程能定向地改变生物的遗传性状
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．质粒和含目的基因的DNA需用同一种限制酶切割
解析：选A。美国科学家当年在培养转基因巨型小鼠的实验中，是以细菌的质粒作为载体将含有大鼠生长激素基因的重组DNA分子导入小鼠受精卵中。
2．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是( )
①限制性核酸内切酶的活性受温度影响
②限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
③限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
④限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞
A．②③ B．③④
C．②④ D．①④
解析：选C。本题考查对限制性核酸内切酶功能的理解。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中，酶的活性受温度的影响，限制性核酸内切酶识别和切割的是DNA分子，而不是原核细胞。
3．以下是四种不同限制性核酸内切酶切割形成的DNA片段：
① ② ③
④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
能用DNA连接酶连接起来的是( )
A．②和①，④和⑤，③和⑥，①和⑧
B．②和⑦，④和⑥，③和⑧，①和⑤
C．②和⑦，④和⑧，③和⑥，①和⑤
D．④和⑧，②和③，⑦和⑥，①和⑤
解析：选C。当限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，黏性末端之间正好碱基互补配对。而当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平口末端。通过观察和比较可知②和⑦能连接成；④和⑧能连接形成；③和⑥能连接形成；①和⑤能连接形成。
4．基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是( )
A．基因工程间接导致了基因污染
B．基因工程破坏生物原有的基因组成
C．基因工程通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状
D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响
解析：选C。染色体重组发生在减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分开，非同源染色体自由组合，但是基因工程是通过DNA的断裂和连接合成重组DNA导入到受体细胞并表达的过程。显然这两种方式是不同的，染色体重组属于自然存在的有性生殖发生的过程，而基因工程则是人为的定向改造生物性状的过程。
5．科学家运用转基因技术，将苏云金杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是( )
A．用苏云金杆菌直接感染大白菜就可得到转基因大白菜
B．DXT基因能在大白菜细胞中正常表达
C．转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体
D．转基因大白菜能抵抗各种病虫害
解析：选B。由于生物间存在生殖隔离，细菌感染时并不把遗传物质传递给受感染生物；抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，说明DXT基因在大白菜细胞中得到了正常表达；在转基因植物培育过程中，运载体常用根瘤农杆菌的Ti质粒；苏云金杆菌的抗虫基因编码的蛋白质具有毒杀鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫的特性，并不能抵抗各种病虫害。
6．由于质粒与目的基因具有相同的黏性末端，结合过程中不可能出现下列哪种情况( )
A．形成环状的外源DNA
B．可能形成环状的载体DNA
C．可能出现重组DNA
D．只出现重组DNA
解析：选D。DNA连接酶连接黏性末端时，处理的目的基因不是一个，所以出现的DNA有多种情况，A、B、C三种情况都可能出现。
7．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( )
细菌在含青霉素培养基上生长情况 细菌在含四环素培养基上生长情况
① 能生长 能生长
② 能生长 不能生长
③ 不能生长 能生长
A.①是c；②是b；③是a
B．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是a
D．①是c；②是a；③是b
解析：选A。c点插入，不破坏抗青霉素基因和抗四环素基因，b点插入破坏抗四环素基因，a点插入破坏抗青霉素基因。
8．限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为4种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、Hind Ⅲ及BglⅡ的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。
其中哪两种限制酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是( )
A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列：—AATT—
B．BamHⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列：—GATC—
C．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列：—GATC—
D．EcoRⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列：—AATT—
解析：选C。BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端碱基能互补配对，互补序列都含有—GATC—。
9．科学家已经能够通过基因工程的方法，使番茄果肉细胞含有人奶蛋白。下列有关该基因工程的叙述中，错误的是( )
A．采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子
B．用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端而形成重组DNA分子
C．番茄的叶肉细胞可作为受体细胞
D．启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中表达是不可缺少的
解析：选A。本题主要考查了基因工程的有关知识。反转录法获取目的基因时，由于是根据氨基酸的序列推测基因中的碱基序列，因此，合成的基因中并不含有启动子、终止子。在基因工程中，必须用相同的限制酶处理质粒和目的基因的DNA，这样可产生相同的黏性末端，以便能形成重组DNA分子。基因工程中，常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等，因此番茄的叶肉细胞可作为受体细胞。在基因表达的过程中，启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达起一定的作用，是不可缺少的，它位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
10．在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知( )
A．该生物的基因型是杂合的
B．该生物与水母有很近的亲缘关系
C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光
解析：选C。本题以新的生物科技成果为背景，考查对基因工程等知识的理解和应用能力。在转基因生物体内能检测到绿色荧光，说明绿色荧光基因已在生物体内成功表达。
11．增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是( )
A．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞
B．切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因
C．修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞
解析：选C。玉米中赖氨酸的含量比较低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶，其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大，当赖氨酸浓度达到一定量时，就会抑制这两个酶的活性。如果我们将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。此题易错选A，要认真分析赖氨酸含量低的真正原因，通过改变有关基因的个别碱基，从而改变基因控制合成的蛋白质(酶)的结构而达到目的，属于蛋白质工程。
12．基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科学技术的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是( )
①摒弃现有的道德规范，推动科技发展
②发挥道德规范的作用，限制负面效应
③科技的发展必须以现有的道德规范为准绳
④适当调整现有的道德规范，适应科技发展
A．①② B．②③
C．③④ D．②④
解析：选D。科学技术是一把“双刃剑”，一方面，科技的发展改善了人类的生活条件，解决了许多疑难问题；同时，如果运用不当，将会出现一系列社会问题，面对这一问题，我们应采取的积极措施是限制其负面效应，适当调整现有的道德规范，以适应科学技术飞速发展的需要。
13．第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码抗原蛋白的基因插入到适宜的质粒中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。下列有关DNA疫苗的叙述，正确的是( )
A．表达产物是抗体
B．基本组成单位的脱氧核苷酸
C．是经改造后的乙肝病毒
D．生产过程不需要DNA连接酶和限制性核酸内切酶
解析：选B。表达产物是抗原蛋白，此技术为基因工程，生产过程需要DNA连接酶和限制性核酸内切酶。
14．既然蛋白质工程可以改造生物的蛋白质，当然这里所说的生物也包括大熊猫。因此我们可以通过改造大熊猫体内的某些蛋白质，使大熊猫的生命活动更加适应环境。推测以下关于改造大熊猫体内某蛋白质的说法错误的是( )
A．改造后的蛋白质有可能成为一种新抗原，使大熊猫产生免疫反应，从而将其排除或产生过敏反应，因此应慎重施行
B．改造蛋白质是从根本上通过改造基因来实现的
C．改造蛋白质后的大熊猫和现在的大熊猫仍是一个物种
D．改造蛋白质后的大熊猫的后代不具有改造的蛋白质
解析：选D。改造后的蛋白质具备抗原的特性，因此对高等动物(特别是人)应慎重进行改造；改造某种蛋白质后的生物和未改造的生物差别若仅是一个或几个蛋白质，不一定引起生殖隔离，因此仍属同一物种；改造蛋白质通过改造基因进行，若在受精卵时期进行改造，则可遗传给后代；而若要像基因治疗一样，在成体进行改造，则不能遗传，其后代无改造的蛋白质。
15．下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
解析：选D。本题属于能力型题目，重在考查对基因工程有关知识的理解能力和综合归纳能力。目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。
16．基因工程中，须使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是GATC—。根据图示判断下列操作正确的是( )
A．目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅰ切割
C．质粒用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅰ切割
D．质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割
解析：选D。首先把目的基因切下来要用到限制性核酸内切酶Ⅱ，如果再用限制性核酸内切酶Ⅱ切割质粒则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制性核酸内切酶Ⅰ切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制性核酸内切酶Ⅱ切割下来的目的基因可以互补配对。
17．基因工程生产人体糖蛋白时，自然状况下的大肠杆菌不宜作为受体细胞，因为它缺少( )
A．内质网和高尔基体 B．线粒体和核糖体
C．高尔基体和核糖体 D．线粒体和内质网
解析：选A。糖蛋白需要内质网、高尔基体加工，大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体。
18．下列叙述符合基因工程概念的是( )
A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA 发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
解析：选B。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，进而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。B细胞与肿瘤细胞融合，属于细胞工程；用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，进而筛选出青霉素高产菌株，属于人工诱变；自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，并没有进行人为的加工，不属于基因工程。
19．下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamHⅠ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。现用上述三种酶同时切割该DNA片段(假设所用的酶均可将识别位点完全切开)，下列各种酶切位点情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是( )
限制性核酸内切酶 BamHⅠ EcoRⅠ PstⅠ
识别序列和切割位点 G↓GATCC CCTAG↑G G↓AATTC CTTAA↑G CTGCA↓G G↑ACGTC
A．1为BamH Ⅰ，2为EcoR Ⅰ，3为BamH Ⅰ，4为Pst Ⅰ
B．1为EcoR Ⅰ，2为BamH Ⅰ，3为BamH Ⅰ，4为Pst Ⅰ
C．1为Pst Ⅰ，2为EcoR Ⅰ，3为EcoR Ⅰ，4为BamH Ⅰ
D．1为BamH Ⅰ，2为EcoR Ⅰ，3为EcoR Ⅰ，4为Pst Ⅰ
解析：选A。由题知上述三种酶识别的序列和切割的位点各不相同，因此，要防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，该DNA分子在图示的4个位置被切开后，在位置2和3处应不能产生相同的黏性末端，由题可知：在位置2和3处不能为同一种限制性核酸内切酶，故答案选A。
20．科学家运用基因工程技术将人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是( )
A．基因自由组合定律
B．半保留复制原则
C．基因分离定律
D．碱基互补配对原则
解析：选D。基因工程过程中构建重组DNA分子时，首先是用同一种限制酶切割后的目的基因与质粒的黏性末端通过碱基互补配对形成氢键，然后，用DNA连接酶把缺口“缝合”。
二、非选择题(本题共4小题，满分50分)
21．(12分)蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下图是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：
(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的________，后者位于________分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸序列之间存在着________关系。
(2)通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上________和________，在这个过程中需要________酶的参与。
(3)完成④过程需要涉及________技术。
解析：(1)蛋白质工程从氨基酸序列推测基因中的脱氧核苷酸序列，氨基酸与脱氧核苷酸之间的联系枢纽是信使RNA，信使RNA由脱氧核糖核酸转录形成，而密码子是信使RNA上特定的能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列。
(2)由人工合成的基因只是基因的编码序列，完整的基因还包括启动子、终止子等结构，把启动子、终止子等DNA片段连接到基因的编码区需要DNA连接酶。
(3)由基因合成蛋白质涉及基因工程。
答案：(1)密码子 信使RNA 碱基互补配对
(2)启动子 终止子 DNA连接
(3)基因工程
22．(14分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 BamHⅠ Hind Ⅲ EcoRⅠ SmaⅠ
识别序列及切割位点 G↓GATCC CCTAG↑G A↓AGCTT TTCGA↑A G↓AATTC CTTAA↑G CCC↓GGG GGG↑CCC
(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前、后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入__________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在____________________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
解析：(1)切割前质粒为环状，不含游离的磷酸基团；切割后质粒成了一个链状的双链DNA分子，含两个游离的磷酸基团。
(2)因为SmaⅠ识别序列中均为G－C碱基对，G、C之间含三个氢键，热稳定性高。
(3)据图可知，Sma Ⅰ既会破坏标记基因，也会破坏目的基因。
(4)若用同种限制酶切割质粒和外源DNA中的目的基因，因为两端的黏性末端相同，会出现自身环化的情况。而用两种限制酶切割，因为两端形成的黏性末端不同，不会出现自身环化。
(5)DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的DNA片段。
(6)标记基因可以鉴别受体细胞是否含有目的基因。
(7)把蔗糖作为培养基的唯一碳源，可以把不能完成目的基因表达的受体细胞淘汰掉。
答案：(1)0、2 (2)高 (3)Sma Ⅰ 会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)以蔗糖为唯一含碳的营养物质
23．(12分)基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下：
第一步：从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES)，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步：构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂)，在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对，所以能像“准星”一样，将表达载体准确地带到靶基因的位置。
第三步：将表达载体导入胚胎干细胞，并与其内靶基因同源重组，完成胚胎干细胞的基因改造。
第四步：基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如图所示：
请根据上述资料，回答下列问题：
(1)在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应首先完成________________，在这过程中所需要的工具酶是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述资料中neoR基因的作用最可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)(2)中获得的小鼠，通过有性生殖产生的后代是否都含该目的基因________。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)该项技术具有广阔的应用前景，请试举一例：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)单独的DNA片段(目的基因)是不稳定遗传的。制备重组DNA分子目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。因此在转化受体细胞前，应首先完成制备重组DNA分子。在此过程中需用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，用DNA连接酶连接目的基因和载体之间的磷酸二酯键。(2)动物受精卵具有全能性，能发育成完整个体，要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是受精卵。(3)作为标记基因的neoR(新霉素抵抗基因)的作用是用于鉴定和筛选重组DNA分子。(4)由于减数分裂产生配子时，基因的分离与自由组合是随机的，所以导入目的基因的个体有性生殖产生的后代不一定还含有目的基因。(5)目前，基因工程有着广泛的应用，如基因治疗、动植物改良，利用动植物生产药物。
答案：(1)制备重组DNA分子 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)受精卵 动物受精卵具有全能性(动物不能像植物那样，利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体)
(3)作为标记基因，便于筛选
(4)否 在形成生殖细胞时等位基因(目的基因和靶基因)会发生分离
(5)基因治疗、动植物改良、利用动植物生产药物等
24．(12分)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。青岛“崂山奶山羊乳腺反应器研制”项目通过鉴
定，该项目产生的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生干扰素、乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类。
请根据这一科技成果的研究过程回答问题：
(1)研究人员用DNA测序仪显示了基因组的某DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。其中图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，请解读图2显示的碱基排列顺序：________________________________________________________________________。
(2)科学家从相关基因组中获取了目的基因，并采用________技术对目的基因进行扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有________________________________________________________________________。
(3)在基因工程操作过程中，基因工程的核心是________________________，一个基因表达载体的组成必须有标记基因，其作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如何检测和鉴定目的基因已被成功导入羊体内？请写出两种方法。
解析：根据图1与相对应的碱基序列可知，由左到右第一列应为碱基A，第二列为碱基C，第三列是碱基G，第四列是碱基T，由此推知图2的碱基序列为GATGCGTTCG；目的基因的扩增用PCR技术；在将目的基因与载体结合时需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。目的基因的检测与鉴定有：DNA分子杂交(检测是否导入了目的基因)、DNA与mRNA杂交、抗原与抗体杂交等。
答案：(1)GATGCGTTCG
(2)PCR(聚合酶链式反应) 限制性核酸内切酶、DNA连接酶
(3)基因表达载体的构建 为了鉴别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
(4)DNA分子杂交；DNA与mRNA分子杂交；抗原—抗体杂交；从羊的乳汁中提取干扰素。(以上任意写出两点即可)1．蛋白质工程的基础是( )
A．发酵工程 B．细胞工程
C．胚胎工程 D．基因工程
解析：选D。蛋白质工程被称为第二代基因工程，蛋白质是基因表达的产物，基因工程是蛋白质工程的基础。
2．蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是( )
A．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构
解析：选D。蛋白质工程是指以蛋白质分子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，以满足人类的生产或生活需求。因此，归根到底，还是要对基因进行改造。
3．蛋白质工程中目前已成功的是( )
A．对胰岛素进行改造，使其成为速效型药品
B．蛋白质工程应用于微电子方面
C．室温下可保存半年的干扰素
D．耐储存的番茄
解析：选A。科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。B、C两项还未获得成功，D项成果属于基因工程。
4．某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只有对热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗消化不良，最佳方案是( )
A．对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能
B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶
C．重新设计与创造一种全新的蛋白酶
D．减少此酶在片剂中的含量
解析：选A。本题考查蛋白质工程的进展与前景。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
5．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是( )
A．直接通过分子水平改造蛋白质
B．直接改造相应的mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
解析：选C。蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足人们的需求。而蛋白质功能与其高级结构密切相关，蛋白质高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多。另外，改造后的基因可以遗传，如对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。
6．(2012·泰安市高二检测)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程，据图回答：
(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于________(生物工程)的范畴。
(2)图示过程是根据预期的________，设计________，最终必须对________进行操作，此操作中改变的是________________。
(3)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是________________________________________________________________________
(从免疫角度考虑)。
(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是
________________________________________________________________________
________________________。
解析：(1)通过图示可知鼠—人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。
(2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能→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)→通过基因工程操作生产预期的蛋白质。
(3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的负作用会减少。
(4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。
答案：(1)蛋白质工程
(2)嵌合抗体功能 嵌合抗体的结构 基因 碱基对
(3)对人体的不良反应减少
(4)设计嵌合抗体的空间结构
1．下列有关蛋白质工程的说法正确的是( )
A．蛋白质工程无需构建基因表达载体
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质的性状不遗传给子代
C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
答案：C
2．蛋白质工程的基本流程是( )
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能
④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
解析：选C。蛋白质工程的原理是中心法则的逆推。它的基本途径是：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→合成DNA。
3．科学家将干扰素基因进行定点诱变，然后导入大肠杆菌中表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为( )
A．基因工程 B．蛋白质工程
C．基因突变 D．细胞工程
解析：选B。基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，使其高效表达，从中获取的蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质。而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改变，所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作所涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的干扰素也不是天然干扰素，而是经过改造的、具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。
4．(2012·姜堰高二检测)运用某生物工程技术将毒性肽融合进入抗体分子，制造出“导弹药物”，它可自动瞄准和攻击体内的靶组织或靶细胞(如癌细胞)。此技术是( )
A．基因工程 B．细胞工程
C．蛋白质工程 D．胚胎工程
答案：C
5．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( )
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
解析：选B。蛋白质工程是根据人们的需求，设计并生产出自然界不存在的蛋白质分子。
6．基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以是自然界不存在的蛋白质
C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作
D．基因工程完全不同于蛋白质工程
解析：选B。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。蛋白质工程从分子水平对蛋白质进行改造设计，通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而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生产和生活需求。而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品。因此，基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
7．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( )
A．分析蛋白质分子的精细结构
B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析：选C。蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和功能之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学成分的分析。
8．如果科学家通过转基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血干细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中( )
A．全部正常 B．一半正常
C．全部有病 D．不能确定
解析：选C。改造的是造血干细胞，生殖细胞没有改造，因此她产生的卵细胞上仍然带有致病基因，所生的儿子全部有病。
9．质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是( )
A．质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上
B．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器
C．基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的
D．质粒上碱基之间的数量存在A＋G＝U＋C的关系
解析：选C。基因工程使用的载体需有一至多个酶切位点，具自我复制的能力，有标记基因，对受体细胞安全，且分子大小适合。而自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。而质粒进入宿主细胞后不一定都要整合到染色体DNA上，如宿主细胞是细菌细胞则不需整合。质粒是小型环状双链DNA分子而不是细胞器，也不会有碱基U。
10．科学家将水母绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是( )
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程
B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构
解析：选C。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。
11．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但因极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。
(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是
________________________________________________________________________。
(2)改造后的枯草杆菌中控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有__________个碱基对发生变化。
(3)利用生物技术改造蛋白质，提高了蛋白质的________性，埃斯特尔所做的工作，是对已知蛋白质进行________________。
解析：改变蛋白酶的特点，是根据蛋白质工程的原理，得到一种新的非天然的蛋白质。根据对构成蛋白质的氨基酸的序列要求，改变基因的核苷酸序列。由于改变的只是一个氨基酸，只要有一个碱基对的改变便可满足要求。
答案：(1)蛋白质工程 (2)1 (3)稳定 氨基酸的替换
12．(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的________________，然后改变植酸酶的________________________，从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是______________________。请简述获得转基因植株的完整过程。________________________________________________________________________。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过________法转入猪的受精卵中。
(4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？
解析：本题考查基因工程、蛋白质工程、生态工程。对蛋白质改造时，首先要知道蛋白质的结构，即由氨基酸序列构成的一级结构和折叠组装成的空间结构。转基因技术有四个基本步骤，经常采用农杆菌介导的遗传转化法，因为农杆菌容易侵染植物细胞；将重组质粒导入动物受体细胞时，经常用到显微注射法；基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会使基因随个体的杂交，扩散到环境中去，造成基因污染。
答案：(1)空间结构 氨基酸序列
(2)农杆菌介导的遗传转化法 外源植酸酶基因→农杆菌→大豆细胞→大豆植株再生→鉴定
(3)显微注射
(4)可减少环境中磷的污染，但可能扩散到环境中，造成基因污染。
13．人类正常血红蛋白(HbA)β链第63位氨基酸是组氨酸，其密码子为CAU或CAC。当β链第63位组氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出现异常血红蛋白(HbM)，导致一种贫血症，β链第63位组氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代产生的异常血红蛋白(HbZ)将引起另一种贫血症。
(1)写出正常血红蛋白基因中，决定β链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
(2)在决定β链第63位组氨酸密码子的DNA的三个碱基对中，任一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗？为什么？
(3)若将正常的基因片段导入贫血症患者的骨髓造血干细胞中，则可以达到治疗疾病的目的。请问，此操作属于蛋白质工程吗？为什么？
解析：(1)基因中的碱基对的排列顺序决定信使RNA中碱基的排列顺序，信使RNA进入细胞质后与核糖体结合起来，指导蛋白质的合成。血红蛋白异常，归根到底是由于基因中碱基对的排列顺序改变引起的，由于蛋白质中的氨基酸主要有20种，而决定氨基酸的密码子有61种，所以一种密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸可以由几种密码子决定。
(2)决定组氨酸密码子的DNA的三个碱基对中任意一个碱基发生变化，不一定都产生异常的血红蛋白，这是因为一种密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸可以由几种不同的密码子来决定。
(3)基因工程是将外源基因转移到受体细胞后，可以产生它本来不能产生的蛋白质，从而表现出新的性状，实质上，基因工程产生的只能是自然界已经存在的蛋白质，而蛋白质工程则是通过对基因进行加工修饰或进行基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，而题目中只将正常的外源基因导入病人细胞中，合成的都是天然存在的正常蛋白质，所以不属于蛋白质工程，而应属于基因工程。
答案：(1)或。
(2)不一定。原因是当或中的第三对碱基发生→或→的变化后，产生的密码子分别
为CAC或CAU，仍为组氨酸的密码子，因而不会影响产生正常的血红蛋白。
(3)不属于蛋白质工程，因为此操作是将健康的正常的目的基因导入有缺陷的受体细胞，合成的蛋白质仍为天然存在的蛋白质，所以不属于蛋白质工程，而是属于基因工程。1．下列药物不需要用基因工程方法生产的是( )
A．胰岛素 B．生长激素
C．维生素 D．凝血因子
解析：选C。在新鲜的蔬菜和水果中含有大量的维生素，不需要通过基因工程等方法进行生产，其他药物都可以用基因工程方法生产。
2．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是( )
A．提高光合作用效率
B．延长果实的储藏期
C．培育作物新品种
D．提高植物的抗性
解析：选A。光合作用是植物利用光能将CO2和H2O合成可以贮存能量的有机物。改造CO2固定酶，其目的是为了提高光合作用效率。
3．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速度比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用( )
A．乳腺细胞 B．体细胞
C．受精卵 D．精巢
解析：选C。→→
4．上海医学遗传研究所成功培育出一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指 ( )
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
解析：选B。转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。题中的转基因牛携带有外源的白蛋白基因。
5．《人类基因治疗》曾报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因疗治是指( )
A．把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常
D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
解析：选A。由于对基因治疗定义理解不到位，很容易错选B或C或D。基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变。
6．(2012·青岛市统考)下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：
(1)目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，根据导入情况及质粒类型，预测导入完成后得到的细菌类型可能有哪些种类？
(2)可通过如下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就导入了质粒A或重组质粒，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是什么？
(3)若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是________________________________________，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么？
解析：解答本题的突破口，应从正确识图开始。目的基因插入质粒中后，抗氨苄青霉素基因没有被破坏，能正常表达，但抗四环素基因被破坏，所以不能正常表达了。在此基础上，进一步预测导入后细菌的类型及鉴定分析就可迎刃而解了。
答案：(1)有的没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，有的(少数)导入的是重组质粒。
(2)普通质粒A和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。
(3)有的能生长，有的不能生长 导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因，导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四环素基因的结构被破坏
(4)受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
1．运用现代生物技术，将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有( )
A．抗虫基因 B．抗虫基因产物
C．新的细胞核 D．相应性状
解析：选D。目的基因的鉴定与检测有四种方法，其中从个体水平进行抗虫或抗病的接种实验是最简单的方法。即在抗虫棉花植株上放养少量的棉铃虫，一段时间后，观察棉铃虫的存活状况和棉花叶的受损情况。若棉铃虫不存活、棉花叶未受损或受损很轻，则实验成功。
2.在转基因植物(如抗虫棉)的培育中，成功与否最终要看( )
A．用什么方法获得目的基因
B．选择运载体是否得当
C．重组DNA分子的结构和大小
D．是否赋予了植物抗性
答案：D
3．(2011·杭州测评)若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是( )
A．减少氮肥使用量，降低生产成本
B．减少氮肥生产量，节约能源
C．避免施用氮肥过多引起环境污染
D．改良土壤的群落结构
解析：选C。农业生产中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象的发生，造成水体恶化、污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，在环保方面具有重要意义。
4．基因治疗对于下列哪种疾病的最有效( )
A．狂犬病 B．慢性咽炎
C．复合型免疫缺陷症 D．流感
解析：选C。
5．在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明( )
A．烟草根部能合成烟碱
B．烟草叶受番茄的影响，遗传性状发生改变
C．番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变
D．只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱
解析：选A。由题意知，嫁接到烟草上的番茄叶中含有烟碱，说明烟碱肯定不是番茄叶合成的，只能由烟草根部合成。
6．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻莱青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是( )
A．Bt基因的化学成分是蛋白质
B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于含有Bt基因
D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
解析：选C。Bt基因的化学本质是DNA，其控制合成的Bt蛋白质被害虫消化后变成有毒性的多肽，导致害虫死亡。
7．下列关于基因芯片的叙述错误的是( )
A．基因芯片的制作原理是将DNA片段固定在玻璃片上
B．基因芯片的工作原理是分子杂交技术
C．基因芯片可以用来监测生物不同生长阶段基因表达的差异
D．基因芯片不能用于寻找新基因
解析：选D。基因芯片可用来监测基因表达的变化、分析基因序列、寻找新的基因和新的药物分子。
8．下列说法正确的是( )
A．用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒
B．基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物
C．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢杆菌是“超级细菌”
D．基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
解析：选D。本题考查基因工程的应用。用基因工程方法培育的抗虫植物(如抗虫棉)不能抗病毒；科学家培养超级动物更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，获得人类所需要的各类物质(如激素、酶、抗体等)；每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分，科学家利用生物工程的方法，把能分解三种烃类的基因转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的超级细菌。
9．下列有关转基因植物的说法不正确的是( )
A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力
B．由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用
C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值
D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等
解析：选B。由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力。转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不针对所有害虫。人体不能自身合成必需氨基酸，所以在改良植物品质上科学家更重视提高必需氨基酸的含量。
10．美国科学家运用基因工程的方法得到体型巨大的“超级小鼠”，运用的方法是( )
A．把牛的生长激素基因和大象的生长激素基因分别注入小白鼠体内
B．把牛的生长激素基因和人生长激素基因分别注入小白鼠的受精卵中
C．把植物细胞分裂素基因和生长素基因分别注入小白鼠的受精卵中
D．把人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入小白鼠的卵细胞中
解析：选B。外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快。将人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注入到小白鼠的受精卵中，得到体型巨大的“超级小鼠”。
11．随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加，但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来，棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成经济损失每年达100亿元以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种能产生抗虫毒蛋白细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上。
分析以上材料，回答以下问题：
(1)抗虫基因之所以能接到植物体内去，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的________物质。这个事实说明，害虫和植物共用一套________，蛋白质合成的方式是
________________________________________________________________________的。
(3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为
________________________________________________________________________。
(4)该项科技成果在环境保护上的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于
________________________________________________________________________。
(6)基因工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正、负面影响。
解析：细菌的DNA分子结构组成与植物DNA结构组成是相同的，这是实现基因片段转移的结构基础。棉花具有了抗虫能力，证明了细菌的抗虫基因“嫁接”在棉花DNA上获得成功，并得以表达，产生了抗虫毒蛋白，这个事实说明了细菌和棉花共用一套遗传密码。遗传信息的传递过程遵循“中心法则”。由于棉花本身具有了抗害虫的能力，可以减少农药的使用，因此对于环境的保护和生态平衡的保护是十分有利的。由于基因导入改变了原有生物的遗传物质，因而将会对环境产生一定的影响。
答案：(1)细菌与棉花的DNA结构相同 (2)毒蛋白 遗传密码 相同 (3)DNA(基因)→RNA→蛋白质 (4)减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡
(5)基因突变 (6)正面影响：基因诊断与治疗、转基因动植物与农牧业、食品工业、环境监测、净化污染、生物制药等。负面影响：重组的基因可能使生物发生突变、生态遭破坏(减少生物多样性)，滥用基因工程制造生物武器，重组基因的生物可能会产生一些难以预测的危害等。
12．(2012·广州教学质量评估)糖尿病是一种常见病，目前对胰岛素依赖型糖尿病的治疗多用激素疗法。胰岛素过去主要从动物中提取，基因工程技术发展以后，利用细菌生产胰岛素。其操作的基本过程如下图所示：
(1)该工程中，基因的剪刀是____________；基因的针线是__________；质粒作为载体，其基本组成单位是________________。
(2)剪取目的基因和剪切质粒时，应用同一种限制酶切割，这是为了
__________________________________。
(3)检测目的基因是否进入了受体细胞，通常根据__________________来确定。
(4)人的基因能够在细菌体内表达，其物质基础是都以__________为遗传物质，都遵循____________________原则，而且共用一套______，从生物进化的角度看，说明了________________________________________________________。
解析：本题中要注意的问题是：切割质粒、切割目的基因应用的是同一种限制性内切酶。检测目的基因是否导入了受体细胞，是通过检测质粒上的标记基因的产物(如产物具颜色反应等)实现的。
答案：(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 脱氧核苷酸 (2)获得相同的黏性末端 (3)检测目的基因产物 (4)DNA 碱基互补配对 遗传密码 人与细菌具有一定的亲缘关系
13．1997年，科学家将动物体内能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据图回答下列问题：
(1)此图表示的是采取________合成基因的方法获取________基因的过程。
(2)图中①DNA是以________为模板，________形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因。
(3)图中②代表的是________________________的过程，在它的作用下将质粒(________状DNA)切出________末端。
(4)图中③代表________DNA，含________。
(5)图中④表示
________________________________________________________________________。
⑤表示________DNA随大肠杆菌的繁殖而进行________________。
解析：以mRNA为模板通过逆转录合成目的基因，是人工合成目的基因的一种方法。构建重组质粒时，要以限制性核酸内切酶同时切割质粒和目的基因，以形成相同的黏性末端。重组DNA能在受体细胞中存活并随受体细胞的繁殖而自我复制。
答案：(1)人工 目的 (2)胰岛素原mRNA 逆转录
(3)限制性核酸内切酶切割质粒 环 黏性 (4)重组
目的基因 (5)将重组质粒导入大肠杆菌 重组 复制1．科学家们经过多年的努力，创立了一种新生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是( )
A．定向地提取生物体的DNA分子
B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
解析：选D。基因工程的定义就是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造或重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需的基因产物，也就定向地改造了生物的遗传性状。
2．下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是( )
A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制酶的活性受温度影响
C．限制酶能识别和切割RNA
D．限制酶可从原核生物中提取
解析：选C。限制酶是切割DNA的工具，这类酶主要是从原核生物中分离纯化所得，其活性的大小受温度的影响。限制酶能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列，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开。
3．两个具有相同黏性末端的DNA片段，在条件适宜时，经酶的作用合成一个重组DNA分子。该酶是( )
A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶
C．DNA聚合酶 D．限制性内切酶
解析：选A。本题考查几种酶的作用。DNA连接酶可以连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键形成一个DNA分子；RNA聚合酶可以催化单个游离的核糖核苷酸形成RNA；DNA聚合酶可以催化单个游离的脱氧核糖核苷酸形成DNA；限制性内切酶可以将DNA分子从中间的特定位点切割成两个DNA片段。
4．质粒之所以能做基因工程的载体，是由于它( )
A．含蛋白质，从而能完成生命活动
B．能够自我复制，且能保持连续性
C．是RNA，能够指导蛋白质的合成
D．具有环状结构，能够携带目的基因
解析：选B。解答本类试题的重点是理解基因工程中载体的特点。
5．目前科学家把兔子血红蛋白基因导入大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白，下列哪一项不是这一先进技术的理论依据( )
A．所有生物共用一套遗传密码
B．基因能控制蛋白质的合成
C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则
D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
解析：选D。本题考查了基因工程的理论基础。转基因生物体内的外源基因能够成功表达是建立在下列基础之上的：所有生物共用一套遗传密码；具有细胞结构的不同生物遗传物质的组成一样，即都是由四种脱氧核苷酸连接而成的长链，然后根据碱基互补配对原则组成双链；不同生物体内蛋白质的合成都要在核糖体上完成，且都需经过转录和翻译过程。
6．下图为一种限制性核酸内切酶切割DNA分子的示意图。
请回答问题：
(1)这种限制性核酸内切酶的切点是
________________________________________________________________________，
形成________个________末端，特点是____________。
(2)从题干中可知限制性核酸内切酶识别序列的特点是
________________________________________________________________________。
(3)如果G发生突变，可能发生
________________________________________________________________________。
解析：由题意知该限制酶识别的核苷酸序列是GAATTC，专一切口是G和A之间。切出的两个黏性末端是GCTTAA和AATTCG，两个黏性末端的关系是碱基互补配对。
答案：(1)G与A之间 2 黏性 碱基互补配对
(2)只能识别某一种特定的核苷酸序列
(3)该限制性核酸内切酶不能识别切割位点
1．以下有关基因工程的叙述，正确的是( )
A．基因工程是细胞水平上的生物工程
B．基因工程的产物对人类都是有益的
C．基因工程产生的变异属于人工诱变
D．基因工程育种的优点之一是目的性强
解析：选D。本题考查的知识点是基因工程的概念。解答本题的关键是理解基因工程的概念。基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”或“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)或重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。但并不是所有的基因产物对人类都有益。
2．基因工程的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是( )
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件
D．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
解析：选A。本题考查载体必须具备的条件和理由，条件与理由必须相符。作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量的目的基因，所以A项是正确的。载体要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否进入受体细胞或表达来判断目的基因是否进入了受体细胞，从而进行受体细胞的筛选。载体要具有多个限制酶切点，则是为了便于与外源基因连接。
3．基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是( )
A．工具酶、目的基因、运载体、受体细胞
B．重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶
C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D．目的基因、限制性内切酶、运载体、体细胞
答案：A
4．(2011·台州模拟)某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述不正确的是( )
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
答案：B
5．如图所示，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是( )
A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶
C．DNA聚合酶 D．限制酶
解析：选A。DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的磷酸基和脱氧核糖连接在一起；RNA聚合酶是在RNA复制或转录过程中，把核糖核苷酸连接在一起；DNA聚合酶是在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合反应；限制酶是在获取目的基因时识别特定的碱基序列，切出黏性末端或平末端。
6．关于磷酸二酯键说法正确的是( )
A．只有目的基因中存在
B．只有质粒分子中存在
C．DNA单链或双链分子都存在
D．只存在于双链DNA分子中
解析：选C。在DNA的分子结构中，双链DNA分子的每一条链及单链DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间是以磷酸二酯键相连的，故C正确。
7．DNA连接酶的重要功能是( )
A．DNA复制时催化母链与子链之间形成氢键
B．连接黏性末端的碱基之间的化学键
C．将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来
D．催化DNA片段与单个核苷酸之间形成磷酸二酯键
解析：选C。DNA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”，即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键；它不能催化氢键的形成，也不能使已有的DNA片段与单个核苷酸之间形成磷酸二酯键。
8．下图所示限制性核酸内切酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制性核酸内切酶能识别的碱基序列及切点是( )
A．CTTAAG，切点在C和T之间
B．CTTAAG，切点在G和A之间
C．GAATTC，切点在G和A之间
D．CTTAAG，切点在C和T之间
解析：选C。本题考查限制性核酸内切酶的作用特点，根据限制性核酸内切酶切割特点“一条链的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在切割部位，一条链正向读的碱基顺序，与另一条链反向读的碱基顺序完全一致，它们之间正好能互补配对”。由图不难看出该限制性核酸内切酶识别的碱基序列是GAATTC，切点在G与A之间。
9．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( )
A．3 B．4
C．9 D．12
解析：选C。解本题的关键是要理解“在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断”，即一个DNA分子可能被切了一个位点，也可能被切了两个或三个位点，要分开考虑，不要遗漏和重复。切一个位点情况下可得到a和bcd，ab和cd，abc和d；切两个位点情况下可得到a、b和cd，a、bc和d，ab、c和d；切三个位点情况下可得到a、b、c、d。一共可以得到九种片段，分别是a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd。
10．现有一长度为1000个碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp，用KpnⅠ单独酶切得到 400 bp 和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得200 bp和600 bp 两种长度的DNA分子。下图中DNA分子的酶切图谱正确的是( )
解析：选D。由题干条件可知用EcoRⅠ酶切后，并不能将DNA分为两段，故可判断为环状DNA，再根据用“EcoRⅠ酶、KpnⅠ酶同时酶切后得到 200 bp、600 bp 两种长度的DNA分子”可得到答案D。
11．(2011·威海市高二期末)根据下列所给材料回答问题：
材料1：把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后导入大肠杆菌内，产生出人的胰岛素。
材料2：把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育出发荧光的烟草。
材料3：有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中，在羊分泌的乳汁中加入某种物质后，可抽出细丝，这种细丝有望用于手术的缝合线。
(1)上述生物新品种的产生运用了________技术。
(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达，而不影响其他基因的表达，这说明基因是有________效应的________片段，具有一定的________性；同时可以说明各种生物共用一套________。
(3)上述技术所用的工具酶有____________________。
(4)材料3中所用缝合线与普通线相比优点是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)可遗传的变异分为三种：______、________、______。而基因工程改变一个物种的基因属于____________。
(6)从上述所给的材料，不能得出哪一结论( )
A．动植物之间可以相互转基因
B．真核生物与原核生物之间可以相互转基因
C．基因工程可以定向地改变生物的基因
D．转基因生物的出现对生物的进化是有利的
答案：(1)基因工程 (2)遗传 DNA 独立 密码子 (3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 (4)可以被分解吸收，不用拆线 (5)基因重组 基因突变 染色体变异 基因重组 (6)D
12．限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有限制酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个限制酶Ⅱ的切点。
(1)请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
________________________________________________________________________。
(2)请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
________________________________________________________________________。
(3)在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题主要考查黏性末端的知识。解答本题的关键是理解限制酶的特点。在切割目的基因和运载体时，一定要使用同一种限制酶，这样，切出的切口才一样，才能通过碱基互补配对连接起来。两个黏性末端只要一样就可以进行碱基互补配对，再通过DNA连接酶连接起来。
答案：(1)
(2)
(3)可以连接。因为由两种限制酶切割后所形成的黏性末端是相同的(或“是可以互补的”)
13．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________________。人体蛋白质基因“插入”羊体细胞染色体中时需要的酶是________________。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是
________________________________________________________________________。
解析：本题考查基因工程的基本操作，在基因工程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，在对载体和目的基因进行切割的时候，一定要用同一种限制性核酸内切酶，才能切出相同的黏性末端，当插入目的基因时，常用DNA连接酶在二者之间形成磷酸二酯键连上。
答案：(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)
—CCTAG↑G－
(3)人的遗传物质(基因)与羊的都为DNA，其物质组成和空间结构相同1．从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因的方法有( )
①从供体细胞的DNA中直接分离基因
②从受体细胞的DNA中直接分离基因
③人工合成基因 ④复制
A．①② B．①③
C．③④ D．②④
解析：选B。基因工程获取目的基因的方法有二种，一是从供体细胞的DNA中直接分离目的基因，二是通过人工合成目的基因。
2．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是( )
A．结构简单，操作方便
B．繁殖速度快
C．遗传物质含量少、简单
D．性状稳定，变异少
解析：选B。本题考查基因工程的受体细胞。目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快，故在很短时间就能获得大量的目的基因。
3．在基因工程的操作过程中，获得重组质粒不需要( )
①DNA连接酶 ②同一种限制酶 ③RNA聚合酶 ④具有标记基因的质粒 ⑤目的基因 ⑥4种脱氧核苷酸
A．③⑥ B．②④
C．①⑤ D．①②④
解析：选A。在基因工程的操作过程中，需要用同一种限制酶切割目的基因与载体，并用DNA连接酶将两者的黏性末端(或平末端)连接起来，所选择的质粒必须具有标记基因，以便进行目的基因的检测。
4．下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是( )
A．基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效
B．显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法
C．大肠杆菌最常用的转化方法是：使细胞的生理状态发生改变
D．农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法
解析：选A。本题综合考查了将目的基因导入细胞的方法。不同生物目的基因导入的方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。
5．运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有( )
A．抗虫基因 B．抗虫基因产物
C．新的细胞核 D．相应性状
解析：选D。目的基因在受体细胞中是否成功表达需要进行检测，其方法有二：一是检测目的基因合成的相应基因产物；二是检测目的基因所控制的相应性状。对于将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，培育抗虫棉，为检测是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有相应的抗虫性状。
6．科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。如图所示，请据图回答：
(1)图中[2]、[5]、[3]、[7]是获得________________的过程。
(2)图中[3]代表________，在它的作用下将________和________________切成________________末端。
(3)经[9]________的作用将[7][6]“缝合”形成[8]________DNA分子。
(4)图中[10]表示将________________的过程。
(5)[11]表示[8]随大肠杆菌的繁殖而进行________。再将重组的T－DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
(6)如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素，说明
____________________________________________。
解析：基因工程过程一般包括：(1)用限制性核酸内切酶切割供体DNA，获取目的基因；(2)用同一种限制性核酸内切酶切割载体，形成相同的黏性末端；(3)重组目的基因和载体；(4)转化受体细胞(将目的基因导入受体细胞中)；
(5)筛选受体细胞，基因工程成功的标志是获得了目的基因的产物。解答本题时应依据基因操作的基本过程，再结合图解进行分析作答。
答案：(1)目的基因 (2)限制性核酸内切酶 质粒 目的基因 可互补配对的黏性 (3)DNA连接酶 重组
(4)重组DNA分子导入受体细胞 (5)复制 (6)目的基因完成了表达的过程
1．有关基因工程叙述正确的是( )
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为运载体
D．蛋白质的氨基酸排列顺序可能为合成目的基因提供线索
解析：选D。在基因工程中，不仅要用限制酶切割目的基因，还要用同一种限制酶在质粒上切割出一个切口，使目的基因与质粒切口的黏性末端能进行碱基互补配对；重组质粒是在细胞外进行的；并不是所有的质粒都可作为运载体，在科学研究中，人们通常只是用大肠杆菌的质粒(其上有抗药基因)作运载体；在人工合成目的基因的方法中，有一种方法是根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，最后通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。
2．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表( )
A．不能合成胰岛素的细菌细胞
B．能合成抗体的人类细胞
C．能合成胰岛素的细菌细胞
D．不能合成抗生素的人类细胞
解析：选C。考查识图能力。此题中目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是细菌，通过载体将目的基因导入受体细胞后，带有胰岛素基因的细菌在分裂繁殖过程中就可能合成胰岛素。
3．基因工程是在基因水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是( )
A．人工合成目的基因
B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测和表达
解析：选C。将目的基因导入受体细胞的方法，是通过改变受体细胞的细胞壁的通透性，或模拟病毒侵染细菌的过程，或通过显微注射的方法进行，不存在碱基互补配对的现象。
4．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 ④耐高温的DNA聚合酶 ⑤mRNA ⑥核糖体 ⑦能量
A．②③④⑤⑥ B．①③④⑦
C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑦
解析：选D。PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，条件是有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物，原料是四种脱氧核苷酸，也需要多种酶，如DNA聚合酶。
5．下图为用于基因工程的一个质粒示意图。用EcoRⅠ限制酶切割目的基因和该质粒，再用DNA连接酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：a—无抗生素的培养基，b—含四环素的培养基，c—含氨苄青霉素的培养基，d—含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是( )
A．a B．a和c
C．a和b D．b和c
答案：B
6．基因工程操作步骤的正确顺序是( )
①使目的基因与运载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因
A．③②④① B．④②①③
C．④①②③ D．③④①②
答案：C
7．(2011·重庆高二检测)下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是( )
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因
D．启动子位于目的基因的首端
解析：选B。基因表达载体构建是目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因，如抗生素抗性基因)。
8．我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖，应该用下列哪种微生物作受体细胞( )
A．大肠杆菌 B．酵母菌
C．T4噬菌体 D．大肠杆菌质粒
解析：选B。脑啡肽多糖的化学本质类似于人体中的糖蛋白。从题中可以看出，糖蛋白的合成必须经过内质网和高尔基体的进一步加工，内质网和高尔基体只存在于真核生物的细胞内，大肠杆菌是原核生物，只有核糖体，没有内质网和高尔基体；T4噬菌体属于病毒，没有细胞结构，自己不能合成蛋白质；酵母菌是真核生物，其细胞中有内质网、高尔基体和核糖体，可以合成糖蛋白。
9．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是( )
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的基因是否导入进行检测
C．增加质粒分子的分子量
D．便于与外源基因连接
答案：B
10．下列有关基因工程技术的正确叙述是( )
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、连接酶和载体
B．所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
解析：选C。基因工程技术操作的工具酶有限制性核酸内切酶、连接酶，一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，载体是基因的运输工具；目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物；选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
11．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)在基因工程中，A→B为________技术，利用的原理是________，其中①为________过程。
(2)B→C为抗虫棉的培育过程，其中③过程常用的方法是________。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：在基因工程中，A→B为DNA扩增过程，又称PCR技术，利用的原理是DNA分子复制，其中①为解旋过程，B→C为抗虫棉培育过程，③过程为将目的基因导入细胞的过程，常用方法为农杆菌转化法。
答案：(1)PCR DNA分子复制 DNA解旋
(2)农杆菌转化法 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定是否具有抗虫性状
12．萤火虫能发光是因为萤火虫体内通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也能使植物体发光，一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取的。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内生产荧光素酶。
请你根据以上材料和所学知识回答下列有关问题：
(1)提取目的基因通常有两种途径，提取该目的基因的方法最可能的途径是________。
(2)在该过程中需要多种酶的参与，其中包括________________等。
(3)下列可作为受体细胞的生物有(多选)( )
A．土壤农杆菌 B．结核杆菌
C．噬菌体 D．枯草杆菌
(4)在此转基因工程中，是由质粒承担运载体的。在将体外重组DNA插入大肠杆菌体内之前通常要用________处理大肠杆菌，目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)由于荧光素酶的特殊作用，人们一直设想将其基因作为实验工具，将它和某一基因连接在一起导入植物体内，如固氮基因连接在一起导入植物体内，判断固氮基因是否导入的方法是________________________________________________________________________。
(6)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是________和________。
答案：(1)人工合成法 (2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 (3)AD (4)Ca2＋ 增大细胞壁的通透性，使重组质粒能够导入到受体细胞内 (5)检测植物是否发光
(6)目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交不亲和性(只要合理，两点即可)
13．目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示：
(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于
________________________________________________________________________。
(2)pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列GAATTC，并只能在G与A之间
切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。
(3)pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复________键，成功地获得了重组质粒。说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布放到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布放到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是
________________________________________________________________________，
图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是____________。
解析：(1)质粒上的抗性基因可作标记基因，便于鉴定受体细胞中是否导入目的基因。
(2)在目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，即目的基因两侧有—GAATTC—。
(3)DNA连接酶能连接磷酸二酯键。经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因能连接起来，说明这两种酶切割获得的黏性末端相同。
(4)图二中的菌落能抗氨苄青霉素，将灭菌绒布放到图二中培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布放到图三含四环素的培养基上培养，仍能生长抗四环素的菌落，空圈为不能抗四环素的菌落(只能抗氨苄青霉素)。图三结果显示，多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素，又能抗四环素，说明导入的是pBR322质粒，而不是重组质粒(重组质粒的四环素抗性基因被切断，不能表达，因此含重组质粒的大肠杆菌只抗氨苄青霉素)。
答案：(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)
(2)
(3)磷酸二酯 两种限制酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同 (4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322质粒
