达标检测卷3：第3章 基因工程（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 达标检测卷3：第3章 基因工程（Word版含解析） |  | |
| 格式 | DOC | ||
| 文件大小 | 533.7KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-03-14 22:18:53 | ||
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文档简介
第3章 基因工程 达标检测卷
一、选择题：本题共14小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
1．下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A．利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状
B．在细胞水平上设计和施工，需要限制酶、DNA连接酶和运载体
C．打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品
D．抗虫烟草的培育种植降低了生产成本，减少了环境污染
2．下列有关基因工程的相关叙述，正确的是( )
A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性
B．运载体的化学本质与载体蛋白相同
C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
3．某线性DNA分子含有3 000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。下列有关说法正确的是( )
a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp)
1 600；1 100；300 800；300
A．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酶切出的黏性末端不能相互连接
C．a酶与b酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键
D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多
4．研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是( )
A．设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因
B．利用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶构建基因表达载体
C．将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca2＋处理细胞
D．运用PCR技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质
5．采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊，但人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列叙述正确的是( )
A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因
B．人凝血因子基因进入羊受精卵后，其传递和表达不再遵循中心法则
C．人凝血因子基因存在于该羊的乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中
D．该过程所用的运载体质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器
6．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，下列说法正确的是( )
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．人的生长激素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮细胞中
C．进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
7．下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低
C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题
D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成
8．图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A．如果用EcoRⅠ对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有三种
B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR Ⅰ酶切点有1个
C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D．如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性，利于重组DNA的导入
9．如图是4种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是( )
A．不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端
B．不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端
C．用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别
D．用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4 DNA连接酶催化不能连接形成重组DNA分子
10．下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是( )
A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
B．蛋白质工程可改造现有蛋白质，但不能制造出新的蛋白质
C．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
D．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程
二、选择题：本题共6小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
11．下列关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是( )
A．天然质粒须经过人工改造后才能作为载体
B．限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的形成和水解
C．基因表达载体除了有目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子以及标记基因等
D．DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上
12．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．切割质粒的限制性内切核酸酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因
D．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
13．农杆菌转化法是基因工程中将目的基因导入植物细胞的常用方法。农杆菌可将其Ti质粒上的T－DNA转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将如图中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T－DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A．农杆菌在自然条件下能感染单子叶植物和裸子植物
B．进行PCR扩增需要DNA连接酶和热稳定DNA聚合酶
C．利用图中的引物②③组合或引物①④组合扩增出两侧的未知序列
D．通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T－DNA的插入位置
14．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。下列说法正确的是( )
限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ
识别序列切割位点 ATCCCCTA GCTTTTCG ATTCCTTA CCGGGGCC
A．一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团
B．用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒，可以使用SmaⅠ切割
C．图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，可以使用EcoRⅠ
D．为了获取重组质粒，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA
15．基因工程为花卉育种提供了新的技术保障。如图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构，序号代表过程或方法)。下列说法正确的是( )
A．①过程需要的酶有限制酶和DNA连接酶
B．②过程常用的方法是PEC融合法
C．③、④过程分别是分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性
D．可用抗原－抗体杂交技术检测转基因生物DNA上是否插入目的基因
16．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。下面是蛋白质工程的基本途径，据图分析下列叙述正确的是( )
A．过程A所需原料是脱氧核苷酸，过程B所需原料是氨基酸
B．参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C．D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D．通过基因工程可以获得人类需要的蛋白质
三、非选择题：本题包括4小题，共54分。
17．如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)图中采用的目的基因获取方法是________技术，其中②过程需要______________酶才能完成。
(2)在培养转基因绵羊的过程中常用的受体细胞是________，目的基因导入的方法是____________，其中在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是______________。在③过程中还需要用到的主要生物技术有____________________。
(3)在抗虫棉的培育过程，其中④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具体方法是______________。
18．中科院动物研究所利用CRISPR/Cas9技术，向猪的基因组内插入一个解耦联蛋白基因(UCP1)，经过基因改造的猪瘦肉率高、脂肪少、抗寒能力强。如图是基因改造过程中涉及的相关限制酶及酶切位点。请回答下列问题。
(1)图中的抗生素抗性基因的作用是作为________基因以便于筛选。为了获取重组质粒，除了使用限制酶外，还需使用________酶。
(2)重组质粒上应有________识别和结合的部位，以驱动解耦联蛋白基因(UCP1)转录，该部位称为____________________。
(3)在构建基因表达载体过程中，为避免出现质粒和目的基因自身环化，常用________________两种限制酶同时切割质粒和UCP1基因。
(4)获得目的基因后，常采用PCR技术扩增目的基因，在此过程中，由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA单链，只能从________端延伸DNA单链，因此需要加入引物。
(5)科研人员通过________法，将基因表达载体导入猪的受精卵中。可通过______________技术，来检测UCP1基因是否已导入到猪受精卵细胞。
19．已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的____________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括__________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即______________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计预期的______________和推测应有的________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
20．图甲为构建重组质粒过程中的三种备选质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因。图乙为培育转AFPs基因(抗冻基因)番茄的示意图，外源DNA和质粒上均标出了酶切位点及相关抗性基因，请回答下列问题。
(1)图甲中通常选用质粒C构建重组质粒，而不选用质粒A或质粒B的原因分别是______________________。
(2)据图乙分析，若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，应优先选用限制酶________________切割目的基因和质粒。
(3)通过PCR技术获取目的基因时需设计________种引物；从cDNA文库中获得的目的基因________(填“含有”或“不含有”)启动子和终止子。
(4)在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在目的基因上游。双启动子的作用可能是______________。
(5)图乙农杆菌中的质粒应含有T－DNA，其作用是__________________________________________。若要获得抗冻能力更强的抗冻番茄，可以对AFPs基因进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程需用到__________工程。
(6)为使改造后的AFPs基因能够表达，人工设计质粒D并对它的多个酶切位点进行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D，均获得一条长链，若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个500 bp和1个2 666 bp片段，若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个250 bp和1个3 166 bp片段。若以HindⅢ酶切割位点为计算起点，则KpnⅠ酶切割位点与HindⅢ酶切割位点最短长度为________，EcoRⅠ酶的两个切割位点与HindⅢ切割位点的最短距离为____________________。
第3章 基因工程 达标检测卷
1【答案】B
【解析】基因工程是指按照人类的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可定向改造生物的遗传性状，A正确；基因工程是在分子水平上设计和施工的，B错误；基因工程可在不同生物间进行，故可打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品，C正确；抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用，降低了生产成本，减少了环境污染，D正确。
2【答案】C
【解析】一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，A错误；运载体中的质粒的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，B错误；限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确；DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，D错误。
3【答案】D
【解析】在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列都是2个，A错误；图中显示两个酶的识别序列不同，但是切割后露出的黏性末端相同，a酶与b酶切出的黏性末端可以相互连接，B错误；a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键，C错误；a酶和b酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可连接形成或。所以用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，所得DNA分子中序列会明显增多，D正确。
4【答案】A
【解析】获取抗冻基因时，可设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因，A正确；利用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，B错误；将基因表达载体导入番茄细胞的方法有花粉管通道法、农杆菌转化法等，这些方法都不需用Ca2＋处理细胞，受体细胞是微生物时，需要用Ca2＋处理细胞，使其处于感受态，C错误；运用PCR技术检测抗冻基因是否导入番茄细胞中，但不能检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质，D错误。
5【答案】A
【解析】如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因，A正确；人凝血因子基因与运载体构建基因表达载体，进入羊受精卵后，其传递和表达同样遵循中心法则，B错误；由于将人凝血因子基因导入山羊受精卵，所以在转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中，只是人凝血因子基因在该羊的乳腺细胞中进行选择性表达，在其他体细胞中未表达，C错误；质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种环状DNA分子，不属于细胞器，D错误。
6【答案】C
【解析】将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的方法，A错误；人的生长激素基因存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上皮细胞表达，B错误；进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中，C正确；采用PCR技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组，D错误。
7【答案】D
【解析】外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正确；利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题，C正确；利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是将器官供体的基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，D错误。
8【答案】B
【解析】如果用EcoRⅠ对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有目的基因和载体连接物、载体和载体连接物、目的基因和目的基因连接物三种，A正确；若将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后再用DNA连接酶连接，则形成的重组DNA中，目的基因两端应各含1个EcoRⅠ酶切位点，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理，C正确；如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性，利于重组DNA的导入，D正确。
9【答案】D
【解析】不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端(酶1和酶2)，有的产生平末端(酶3和酶4)，A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4 DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，D错误。
10【答案】B
【解析】基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，A正确；蛋白质工程可改造现有蛋白质，也能制造出新的蛋白质，B错误；蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，C正确；蛋白质工程的过程为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，其基本途径是中心法则的逆向流程，D正确。
11【答案】A
【解析】天然质粒须经过人工改造后才能作为载体，A正确；限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成，B错误；基因表达载体除了有目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等，起始密码子、终止密码子位于mRNA上，C错误；DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上，而DNA连接酶连接的是双链DNA片段，D错误。
12【答案】D
【解析】切割质粒的限制性内切核酸酶识别的序列不一定是6个核苷酸序列，A错误；PCR反应中温度的周期性改变是为了解旋变性、复性、延伸，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，C错误；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，D正确。
13【答案】D
【解析】农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力，A错误；进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶，不需要DNA连接酶，B错误；由于DNA聚合酶只能从5′到3′方向延伸子链，因此利用图中的引物①④组合可扩增岀两侧的未知序列，C错误；通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T－DNA的插入位置，D正确。
14【答案】D
【解析】图示质粒上只有一个SmaⅠ的酶切位点，因此该质粒分子经SmaⅠ切割后得到一个链状DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，A错误；用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，因为用该酶切割会破坏抗性基因和目的基因，B错误；图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，不能使用EcoRⅠ，C正确；用SmaⅠ切割会破坏抗性基因和目的基因，用EcoRⅠ切割可能会导致含目的基因的DNA片段自身连接成环状，因此为了获取重组质粒，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA，D正确。
15【答案】A
【解析】①过程是基因表达载体构建，需要的酶有限制酶和DNA连接酶，A正确；由于培育转基因植株，所以②过程所常用的方法有花粉管通道法和农杆菌转化法，B错误；由外植体培养为转基因植株的③④过程分别是脱分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性，运用了植物组织培养技术，C错误；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，应采用PCR技术，D错误。
16【答案】C
【解析】A为转录，合成mRNA的过程，原料是核糖核苷酸，A错误；C为多肽的加工与折叠，参与C过程的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体等，核糖体是合成多肽的场所，B错误；D过程为DNA合成，主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子，C正确；通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质，D错误。
17【答案】(1)PCR 热稳定性DNA聚合
(2)受精卵 显微注射法 维持培养液的pH值 早期胚胎培养和胚胎移植
(3)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
【解析】(1)题图所示的目的基因获取方法为PCR技术，利用的原理是DNA复制，其中①为DNA解旋过程
②过程表示PCR技术中的延伸，该过程需要通过热稳定DNA聚合酶或Taq酶催化完成的。(2)由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织表达，因此通常要将外源基因转入动物的受精卵中，目的基因导入绵羊受体细胞常用的方法是显微注射法。在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是维持培养液的pH值。在③过程中还需要用到的主要生物技术有早期胚胎培养和胚胎移植。(3)抗虫棉的培育过程中，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，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，在个体生物学水平上的鉴定可以让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状。
18【答案】(1)标记 DNA连接
(2)RNA聚合酶 启动子
(3)BamHⅠ和HindⅢ
(4)3′
(5)显微注射 PCR
【解析】(1)抗生素抗性基因常作为基因工程的标记基因，目的是便于筛选。获取重组质粒时，除了使用限制酶外，还需使用DNA连接酶。(2)驱动转录过程的是启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)在构建基因表达载体过程中，不能用限制酶SamⅠ进行切割，否则会破坏标记基因和目的基因；为避免出现质粒和目的基因自身环化，常用BamHⅠ 和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和UCP1基因，同时还能防止目的基因与质粒反向连接。(4)获得目的基因后，常采用PCR技术扩增目的基因，在此过程中，由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA单链，只能从3′端延伸DNA单链，因此需要加入引物。
19【答案】(1)氨基酸序列(或结构)
(2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA，RNA→DNA，RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)蛋白质结构 氨基酸序列 功能
【解析】(1)若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有：①修饰P基因；②合成P1基因。所获得的基因表达时遵循中心法则，中心法则的全部内容包括DNA和RNA复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质。(3)蛋白质工程的过程为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。据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
20【答案】(1)质粒A中没有标记基因，质粒B的复制原点中含有Hind Ⅲ酶切位点
(2)BamHⅠ和HindⅢ
(3)2 不含有
(4)保证目的基因的高效转录(高效表达)
(5)携带目的基因进入番茄细胞并整合到番茄细胞的染色体DNA 蛋白质
(6)750 bp 500 bp
【解析】(1)根据目的基因两侧的限制酶识别序列可知，构建基因表达载体时需要限制酶HindⅢ，图甲质粒A中没有标记基因，质粒B的复制原点中含有HindⅢ酶切位点，因此图甲中通常选用质粒C构建重组质粒，而不选用质粒A或质粒B。(2)据图乙分析，构建基因表达载体时需要限制酶HindⅢ和BamHⅠ或HindⅢ和EcoRⅠ，若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，则应优先选用限制酶BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和质粒(BamHⅠ切割会破坏Tc基因，再利用含有四环素的培养基进行筛选)。(3)通过PCR技术获取目的基因时需设计2种引物；cDNA是通过逆转录形成的，其中不含启动子和终止子，因此cDNA文库中获得的目的基因不含有启动子和终止子。(4)启动子的作用是启动转录过程，在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在目的基因上游，其作用可能是保证目的基因的高效转录(高效表达)。(5)农杆菌中的质粒应含有T－DNA，其作用是携带目的基因进入番茄细胞并整合到番茄细胞的染色体DNA。通过改造基因来改造蛋白质属于蛋白质工程。(6)用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D，均获得一条长链，若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个500 bp和1个2 666 bp片段，若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个250 bp和1个3 166 bp片段。这说明该质粒上有一个HindⅢ酶切割位点、一个KpnⅠ酶酶切割位点、2个EcoRⅠ酶切割位点。HindⅢ和EcoRⅠ同时切割得2个500 bp和1个2 666 bp片段，说明这两种酶的一个切点之间的长度为500 bp，KpnⅠ和EcoRⅠ同时切割得2个250 bp和1个3 166 bp片段，说明这两种酶的一个切点之间的长度为250 bp，若以HindⅢ的切割位点为计算起点，则KpnⅠ酶的切割位点与HindⅢ点最短长度为500＋250＝750 bp，EcoRⅠ酶的两个切割位点与HindⅢ酶的切割件点的最短距离为500 bp。
一、选择题：本题共14小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
1．下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A．利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状
B．在细胞水平上设计和施工，需要限制酶、DNA连接酶和运载体
C．打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品
D．抗虫烟草的培育种植降低了生产成本，减少了环境污染
2．下列有关基因工程的相关叙述，正确的是( )
A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性
B．运载体的化学本质与载体蛋白相同
C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
3．某线性DNA分子含有3 000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。下列有关说法正确的是( )
a酶切割产物(bp) b酶再次切割产物(bp)
1 600；1 100；300 800；300
A．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酶切出的黏性末端不能相互连接
C．a酶与b酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键
D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多
4．研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是( )
A．设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因
B．利用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶构建基因表达载体
C．将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用Ca2＋处理细胞
D．运用PCR技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质
5．采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊，但人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列叙述正确的是( )
A．如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因
B．人凝血因子基因进入羊受精卵后，其传递和表达不再遵循中心法则
C．人凝血因子基因存在于该羊的乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中
D．该过程所用的运载体质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种颗粒状的细胞器
6．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，下列说法正确的是( )
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．人的生长激素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮细胞中
C．进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
7．下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低
C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题
D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成
8．图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A．如果用EcoRⅠ对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有三种
B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR Ⅰ酶切点有1个
C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D．如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性，利于重组DNA的导入
9．如图是4种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是( )
A．不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端
B．不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端
C．用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别
D．用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4 DNA连接酶催化不能连接形成重组DNA分子
10．下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是( )
A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
B．蛋白质工程可改造现有蛋白质，但不能制造出新的蛋白质
C．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
D．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程
二、选择题：本题共6小题。每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意。
11．下列关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是( )
A．天然质粒须经过人工改造后才能作为载体
B．限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的形成和水解
C．基因表达载体除了有目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子以及标记基因等
D．DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上
12．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )
A．切割质粒的限制性内切核酸酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因
D．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
13．农杆菌转化法是基因工程中将目的基因导入植物细胞的常用方法。农杆菌可将其Ti质粒上的T－DNA转移并随机插入到被侵染植物的染色体DNA中。研究者将如图中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T－DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T－DNA插入的具体位置。下列说法正确的是( )
A．农杆菌在自然条件下能感染单子叶植物和裸子植物
B．进行PCR扩增需要DNA连接酶和热稳定DNA聚合酶
C．利用图中的引物②③组合或引物①④组合扩增出两侧的未知序列
D．通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T－DNA的插入位置
14．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。下列说法正确的是( )
限制酶 BamH Ⅰ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ
识别序列切割位点 ATCCCCTA GCTTTTCG ATTCCTTA CCGGGGCC
A．一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团
B．用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒，可以使用SmaⅠ切割
C．图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，可以使用EcoRⅠ
D．为了获取重组质粒，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA
15．基因工程为花卉育种提供了新的技术保障。如图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构，序号代表过程或方法)。下列说法正确的是( )
A．①过程需要的酶有限制酶和DNA连接酶
B．②过程常用的方法是PEC融合法
C．③、④过程分别是分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性
D．可用抗原－抗体杂交技术检测转基因生物DNA上是否插入目的基因
16．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。下面是蛋白质工程的基本途径，据图分析下列叙述正确的是( )
A．过程A所需原料是脱氧核苷酸，过程B所需原料是氨基酸
B．参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等
C．D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子
D．通过基因工程可以获得人类需要的蛋白质
三、非选择题：本题包括4小题，共54分。
17．如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
(1)图中采用的目的基因获取方法是________技术，其中②过程需要______________酶才能完成。
(2)在培养转基因绵羊的过程中常用的受体细胞是________，目的基因导入的方法是____________，其中在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是______________。在③过程中还需要用到的主要生物技术有____________________。
(3)在抗虫棉的培育过程，其中④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具体方法是______________。
18．中科院动物研究所利用CRISPR/Cas9技术，向猪的基因组内插入一个解耦联蛋白基因(UCP1)，经过基因改造的猪瘦肉率高、脂肪少、抗寒能力强。如图是基因改造过程中涉及的相关限制酶及酶切位点。请回答下列问题。
(1)图中的抗生素抗性基因的作用是作为________基因以便于筛选。为了获取重组质粒，除了使用限制酶外，还需使用________酶。
(2)重组质粒上应有________识别和结合的部位，以驱动解耦联蛋白基因(UCP1)转录，该部位称为____________________。
(3)在构建基因表达载体过程中，为避免出现质粒和目的基因自身环化，常用________________两种限制酶同时切割质粒和UCP1基因。
(4)获得目的基因后，常采用PCR技术扩增目的基因，在此过程中，由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA单链，只能从________端延伸DNA单链，因此需要加入引物。
(5)科研人员通过________法，将基因表达载体导入猪的受精卵中。可通过______________技术，来检测UCP1基因是否已导入到猪受精卵细胞。
19．已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的____________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括__________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即______________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计预期的______________和推测应有的________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
20．图甲为构建重组质粒过程中的三种备选质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因。图乙为培育转AFPs基因(抗冻基因)番茄的示意图，外源DNA和质粒上均标出了酶切位点及相关抗性基因，请回答下列问题。
(1)图甲中通常选用质粒C构建重组质粒，而不选用质粒A或质粒B的原因分别是______________________。
(2)据图乙分析，若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，应优先选用限制酶________________切割目的基因和质粒。
(3)通过PCR技术获取目的基因时需设计________种引物；从cDNA文库中获得的目的基因________(填“含有”或“不含有”)启动子和终止子。
(4)在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在目的基因上游。双启动子的作用可能是______________。
(5)图乙农杆菌中的质粒应含有T－DNA，其作用是__________________________________________。若要获得抗冻能力更强的抗冻番茄，可以对AFPs基因进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程需用到__________工程。
(6)为使改造后的AFPs基因能够表达，人工设计质粒D并对它的多个酶切位点进行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D，均获得一条长链，若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个500 bp和1个2 666 bp片段，若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个250 bp和1个3 166 bp片段。若以HindⅢ酶切割位点为计算起点，则KpnⅠ酶切割位点与HindⅢ酶切割位点最短长度为________，EcoRⅠ酶的两个切割位点与HindⅢ切割位点的最短距离为____________________。
第3章 基因工程 达标检测卷
1【答案】B
【解析】基因工程是指按照人类的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，可定向改造生物的遗传性状，A正确；基因工程是在分子水平上设计和施工的，B错误；基因工程可在不同生物间进行，故可打破物种界限，获得人们需要的生物类型或生物产品，C正确；抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用，降低了生产成本，减少了环境污染，D正确。
2【答案】C
【解析】一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，A错误；运载体中的质粒的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，B错误；限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确；DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，D错误。
3【答案】D
【解析】在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列都是2个，A错误；图中显示两个酶的识别序列不同，但是切割后露出的黏性末端相同，a酶与b酶切出的黏性末端可以相互连接，B错误；a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键，C错误；a酶和b酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可连接形成或。所以用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，所得DNA分子中序列会明显增多，D正确。
4【答案】A
【解析】获取抗冻基因时，可设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因，A正确；利用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，B错误；将基因表达载体导入番茄细胞的方法有花粉管通道法、农杆菌转化法等，这些方法都不需用Ca2＋处理细胞，受体细胞是微生物时，需要用Ca2＋处理细胞，使其处于感受态，C错误；运用PCR技术检测抗冻基因是否导入番茄细胞中，但不能检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达出蛋白质，D错误。
5【答案】A
【解析】如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用PCR技术获取和扩增该目的基因，A正确；人凝血因子基因与运载体构建基因表达载体，进入羊受精卵后，其传递和表达同样遵循中心法则，B错误；由于将人凝血因子基因导入山羊受精卵，所以在转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中，只是人凝血因子基因在该羊的乳腺细胞中进行选择性表达，在其他体细胞中未表达，C错误；质粒是广泛存在于细菌细胞质中的一种环状DNA分子，不属于细胞器，D错误。
6【答案】C
【解析】将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞的方法，A错误；人的生长激素基因存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上皮细胞表达，B错误；进行基因转移时，通常将外源基因转入受精卵中，C正确；采用PCR技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组，D错误。
7【答案】D
【解析】外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正确；利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题，C正确；利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是将器官供体的基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，D错误。
8【答案】B
【解析】如果用EcoRⅠ对外源DNA和质粒进行酶切，将多个含有目的基因的DNA片段与多个质粒的酶切产物用DNA连接酶进行连接后，两两连接所形成的产物有目的基因和载体连接物、载体和载体连接物、目的基因和目的基因连接物三种，A正确；若将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后再用DNA连接酶连接，则形成的重组DNA中，目的基因两端应各含1个EcoRⅠ酶切位点，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时应使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理，C正确；如果要将重组DNA导入大肠杆菌细胞，则用氯化钙处理大肠杆菌可以增加其细胞壁的通透性，利于重组DNA的导入，D正确。
9【答案】D
【解析】不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端(酶1和酶2)，有的产生平末端(酶3和酶4)，A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4 DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，D错误。
10【答案】B
【解析】基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，A正确；蛋白质工程可改造现有蛋白质，也能制造出新的蛋白质，B错误；蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，C正确；蛋白质工程的过程为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，其基本途径是中心法则的逆向流程，D正确。
11【答案】A
【解析】天然质粒须经过人工改造后才能作为载体，A正确；限制酶和DNA连接酶分别催化磷酸二酯键的水解和形成，B错误；基因表达载体除了有目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等，起始密码子、终止密码子位于mRNA上，C错误；DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸结合到引物链上，而DNA连接酶连接的是双链DNA片段，D错误。
12【答案】D
【解析】切割质粒的限制性内切核酸酶识别的序列不一定是6个核苷酸序列，A错误；PCR反应中温度的周期性改变是为了解旋变性、复性、延伸，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，C错误；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，D正确。
13【答案】D
【解析】农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力，A错误；进行PCR扩增需要热稳定DNA聚合酶，不需要DNA连接酶，B错误；由于DNA聚合酶只能从5′到3′方向延伸子链，因此利用图中的引物①④组合可扩增岀两侧的未知序列，C错误；通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T－DNA的插入位置，D正确。
14【答案】D
【解析】图示质粒上只有一个SmaⅠ的酶切位点，因此该质粒分子经SmaⅠ切割后得到一个链状DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，A错误；用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，因为用该酶切割会破坏抗性基因和目的基因，B错误；图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，不能使用EcoRⅠ，C正确；用SmaⅠ切割会破坏抗性基因和目的基因，用EcoRⅠ切割可能会导致含目的基因的DNA片段自身连接成环状，因此为了获取重组质粒，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA，D正确。
15【答案】A
【解析】①过程是基因表达载体构建，需要的酶有限制酶和DNA连接酶，A正确；由于培育转基因植株，所以②过程所常用的方法有花粉管通道法和农杆菌转化法，B错误；由外植体培养为转基因植株的③④过程分别是脱分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性，运用了植物组织培养技术，C错误；检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，应采用PCR技术，D错误。
16【答案】C
【解析】A为转录，合成mRNA的过程，原料是核糖核苷酸，A错误；C为多肽的加工与折叠，参与C过程的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体等，核糖体是合成多肽的场所，B错误；D过程为DNA合成，主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子，C正确；通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质，D错误。
17【答案】(1)PCR 热稳定性DNA聚合
(2)受精卵 显微注射法 维持培养液的pH值 早期胚胎培养和胚胎移植
(3)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
【解析】(1)题图所示的目的基因获取方法为PCR技术，利用的原理是DNA复制，其中①为DNA解旋过程
②过程表示PCR技术中的延伸，该过程需要通过热稳定DNA聚合酶或Taq酶催化完成的。(2)由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织表达，因此通常要将外源基因转入动物的受精卵中，目的基因导入绵羊受体细胞常用的方法是显微注射法。在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是维持培养液的pH值。在③过程中还需要用到的主要生物技术有早期胚胎培养和胚胎移植。(3)抗虫棉的培育过程中，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，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，在个体生物学水平上的鉴定可以让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状。
18【答案】(1)标记 DNA连接
(2)RNA聚合酶 启动子
(3)BamHⅠ和HindⅢ
(4)3′
(5)显微注射 PCR
【解析】(1)抗生素抗性基因常作为基因工程的标记基因，目的是便于筛选。获取重组质粒时，除了使用限制酶外，还需使用DNA连接酶。(2)驱动转录过程的是启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)在构建基因表达载体过程中，不能用限制酶SamⅠ进行切割，否则会破坏标记基因和目的基因；为避免出现质粒和目的基因自身环化，常用BamHⅠ 和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和UCP1基因，同时还能防止目的基因与质粒反向连接。(4)获得目的基因后，常采用PCR技术扩增目的基因，在此过程中，由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA单链，只能从3′端延伸DNA单链，因此需要加入引物。
19【答案】(1)氨基酸序列(或结构)
(2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA，RNA→DNA，RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)蛋白质结构 氨基酸序列 功能
【解析】(1)若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有：①修饰P基因；②合成P1基因。所获得的基因表达时遵循中心法则，中心法则的全部内容包括DNA和RNA复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质。(3)蛋白质工程的过程为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。据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
20【答案】(1)质粒A中没有标记基因，质粒B的复制原点中含有Hind Ⅲ酶切位点
(2)BamHⅠ和HindⅢ
(3)2 不含有
(4)保证目的基因的高效转录(高效表达)
(5)携带目的基因进入番茄细胞并整合到番茄细胞的染色体DNA 蛋白质
(6)750 bp 500 bp
【解析】(1)根据目的基因两侧的限制酶识别序列可知，构建基因表达载体时需要限制酶HindⅢ，图甲质粒A中没有标记基因，质粒B的复制原点中含有HindⅢ酶切位点，因此图甲中通常选用质粒C构建重组质粒，而不选用质粒A或质粒B。(2)据图乙分析，构建基因表达载体时需要限制酶HindⅢ和BamHⅠ或HindⅢ和EcoRⅠ，若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒，则应优先选用限制酶BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和质粒(BamHⅠ切割会破坏Tc基因，再利用含有四环素的培养基进行筛选)。(3)通过PCR技术获取目的基因时需设计2种引物；cDNA是通过逆转录形成的，其中不含启动子和终止子，因此cDNA文库中获得的目的基因不含有启动子和终止子。(4)启动子的作用是启动转录过程，在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子，加在目的基因上游，其作用可能是保证目的基因的高效转录(高效表达)。(5)农杆菌中的质粒应含有T－DNA，其作用是携带目的基因进入番茄细胞并整合到番茄细胞的染色体DNA。通过改造基因来改造蛋白质属于蛋白质工程。(6)用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D，均获得一条长链，若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个500 bp和1个2 666 bp片段，若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割，则获得2个250 bp和1个3 166 bp片段。这说明该质粒上有一个HindⅢ酶切割位点、一个KpnⅠ酶酶切割位点、2个EcoRⅠ酶切割位点。HindⅢ和EcoRⅠ同时切割得2个500 bp和1个2 666 bp片段，说明这两种酶的一个切点之间的长度为500 bp，KpnⅠ和EcoRⅠ同时切割得2个250 bp和1个3 166 bp片段，说明这两种酶的一个切点之间的长度为250 bp，若以HindⅢ的切割位点为计算起点，则KpnⅠ酶的切割位点与HindⅢ点最短长度为500＋250＝750 bp，EcoRⅠ酶的两个切割位点与HindⅢ酶的切割件点的最短距离为500 bp。