2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3第3章 基因工程强化训练（word版含解析）

第3章 基因工程强化训练——2022-2023学年高中生物学选择性必修三
一、单选题
1.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、载体、受体细胞
B．重组DNA、RNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D．目的基因、限制性核酸内切酶、载体、受体细胞
2.下列有关酶的叙述，正确的是( )
A.DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来
B.限制性核酸内切酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子
C.DNA聚合酶可将两个DNA分子片段间的缝隙从5′到3′端连接起来
D.反转录酶是以RNA为模板指导三磷酸核糖核苷酸连接合成DNA酶
3.MseⅠ、PstⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列及切割位点分别是GAAT↓TAATTC、C↓TGCAG、G↓AATTC，如图 1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切点。若要用如图质粒和外源DNA构建重组质粒，需要对质粒进行改造，构建新的限制酶切位点。在构建新的限制酶切
位点的过程中需要使用的酶是( )
A.限制酶PstⅠ、DNA聚合酶、DNA连接酶
B.限制酶EcoRⅠ、DNA聚合酶、DNA连接酶
C.限制酶EcoRⅠ、限制酶PstⅠ、DNA聚合酶
D.限制酶PstⅠ、限制酶EcoRⅠ、DNA连接酶
4.研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞，使其表达，产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：甲是抗链霉素基因，乙是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因乙中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是( )
A．导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B．RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶
C．启动子位于基因的首端，是DNA聚合酶识别和结合的部位
D．在含氨苄青霉素的培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产
要求的大肠杆菌
5.科研人员通过PCR获得肝细胞特异性启动子﹣﹣白蛋白启动子，将该启动子与Cre重组酶基因结合构建表达载体，培育出在肝细胞特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠。下列叙述正确的是( )
A.将该表达载体导入肝细胞以获得转基因小鼠
B.PCR获得白蛋白启动子需设计特异性的引物
C.构建该表达载体需要内切酶和DNA连接酶
D.通过核酸分子杂交技术检测目的基因是否完成表达
6.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是( )
A.催化①过程的酶是DNA聚合酶
B.④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C.催化②⑤过程的酶都必须能耐高温
D.过程③需要解旋酶
7.大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体，具有氨苄青霉素抗性基因，该质粒中某限制酶的唯一切点位于lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ基因被破坏，则菌落呈白色。关于图中操作的说法正确的是( )
A.试管1中应加入限制酶处理
B.试管2中用Ca2+处理，将重组载体导入不含lacZ基因的大肠杆菌中
C.若大肠杆菌的菌落为蓝色，则质粒未导入大肠杆菌
D.培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量卡那霉素
8.构建基因表达载体时，可利用碱性磷酸单酯酶催化载体的5′-P变成5′-OH，如图所示。将经过该酶处理的载体与外源DNA连接时，由于5′-OH与3′-OH不能连接而形成切口（nick）。下列说法错误的是( )
A.经碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化
B.外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理
C.T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端
D.重组DNA经过2次复制可得到不含nick的子代DNA
9.下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A.cDNA文库中的基因可以进行物种间的基因交流
B.转基因棉花是否具有抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定
C.外源DNA必须位于重组质粒的起始密码子和终止密码子之间才能进行表达
D.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染
10.对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，关于其原因的描述，不正确的是( )
A.微生物具有生理结构和遗传物质简单的优点
B.微生物具有生长繁殖快的优点
C.微生物具有适应性强、对环境因素不敏感的优点
D.微生物具有容易进行遗传物质操作的优点
11.下列关于基因工程成果的概述，错误的是( )
A.在医药卫生方面，主要用于诊断、治疗疾病
B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C.通过基因治疗可以使猫叫综合征病人痊愈
D.在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
12.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )
A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B.一种基因探针能检测人体感染的各种病毒
C.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的
D.基因诊断的基本原理是抗原抗体的特异性结合
13.下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( )
A．蛋白质工程仅仅是对蛋白质分子进行操作
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术
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
14.如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是( )
A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表改造或合成
B.蛋白质工程中对蛋白质高级结构的了解是非常关键的工作
C.蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D.从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的
15.下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是( )
A.培育抗除草剂的转基因作物时只能以受精卵为受体细胞
B.只能用同一种限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体
C.基因工程中常以抗生素抗性基因作为标记基因
D.蛋白质工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
16.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述错误的是( )
A.在基因工程中，PCR技术可用于任何目的基因的获取，且能迅速获得大量目的基因
B.启动子对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C.应用PCR技术，可检测出转基因马铃薯植株中是否存在目的基因及其转录产物
D.用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可用DNA连接酶连接形成重组DNA分子
17.为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（如图1），拟将其与质粒（如图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列叙述错误的是( )
A. 用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒，不能保证基因C正常表达
B. 图中质粒取自农杆菌，然后将重组质粒再导入农杆菌，侵染菊花的愈伤组织
C. 在培养基中添加抗潮霉素抗性基因，筛选被转化的菊花细胞
D. 该技术的原理是基因重组，克服了远缘杂交不亲和的障碍
18.图甲为培育转基因生物时选用的运载体，图乙是含有目的基因的一段DNA序列，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是( )
A.若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙
B.构建表达载体时应选用BclI和HindⅢ这两种限制酶以及DNA连接酶
C.若将基因表达载体导入大肠杆菌中，需用Ca2+处理大肠杆菌
D.只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入表达载体的受体细胞
19.图1表示含有目的基因的DNA片段和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制酶，切割的碱基序列和酶切位点分别为—C↓CGG—、—G↓GATCC—、—↓GATC—、—CCC↓GGG—。下列叙述正确的是( )
A.上述4种限制酶中BamHⅠ、MboⅠ切出的黏性末端不相同
B.BamHⅠ、MboⅠ酶切DNA后，加入DNA连接酶重新拼接，都能被MboⅠ再次切割
C.MspⅠ、SmaⅠ切出的两个末端可以用DNA连接酶连接
D.最终构建的基因表达载体上会同时含有抗生素A、B抗性基因
20.在表达HIV壳体蛋白转基因细胞的悬浮培养中，将源于水稻的一个富含甘氨酸序列的信号肽（GRP）连接在MA4-CA融合基因的3′端，并将该融合基因转入枸杞细胞，建立利用转基因枸杞根系分泌表达HIV壳体蛋白（capsid，CA）的反应系统。临床实验证实，HIV壳体蛋白病毒样颗粒疫苗能够刺激机体产生特异的体液免疫和细胞免疫。下列说法错误的是( )
A.利用农杆菌将MA4-CA融合基因导入枸杞细胞的原理是其Ti质粒可转移至受体细胞染色体DNA上
B.目的基因的PCR鉴定时，需要用放射性同位素等标记的MA4-CA融合基因作探针
C.枸杞根系分泌表达CA的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养
D.经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上诱导出愈伤组织
21.OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是( )
A.可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B.四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
C.应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D.四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
22.荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量。其原理是在PCR体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当Taq酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。下列有关叙述正确的是( )
A.引物是单链DNA或单链RNA，引物1、2的碱基序列相同
B.Taq酶催化DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸
C.达到设定荧光强度所经过的循环次数与其起始模板量关系不大
D.该项技术可用于检测某种细胞中不同基因的转录水平
23.乙型肝炎病毒和戊型肝炎病毒分别是乙型肝炎、戊型肝炎的病原体，病毒结构见下图。研究人员用基因工程技术获得了两种含肝炎病毒抗原基因（DNA序列）的细胞，用转基因细胞来生产病毒表面蛋白抗原，然后制备成疫苗，用于肝炎的预防。下列说法正确的是( )
A.获得的两种肝炎疫苗在人体内都不能复制，需多次接种
B.获取两种肝炎病毒的抗原基因都必需要用到逆转录酶
C.获取的两种肝炎病毒抗原基因都可以直接转入受体细胞中进行表达
D.用抗原－抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否插人到受体细胞DNA上
24.土壤农杆菌中含有Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，Ti质粒上的T-DNA片段可整合到植物细胞中的染色体DNA上。若想用基因工程手段获取抗旱植株，以下分析不合理的是( )
A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内
B.将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以先用钙离子处理农杆菌
C.用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌感染植物细胞后，可通过植物组织培养技术得到具有抗旱基因的植物
D.若能在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功
25.辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是( )
A.实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变
B.①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控
C.获得脱毒苗常用的外植体是根和芽，脱毒苗具有更强的抗病毒能力
D.通过细胞培养获得辣椒素的过程不需要体现细胞的全能性
26.人乳铁蛋白是乳汁中主要的铁结合蛋白，可提高人体吸收铁的能力，增强免疫力。研究者通过生物工程技术制备山羊乳腺反应器，过程如图。相关叙述错误的是( )
A.①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子
B.②过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作
C.该流程培养的山羊所有组织细胞均能分泌人乳铁蛋白
D.该过程利用了转基因、核移植和胚胎移植等工程技术
27.利用乳腺生物反应器生产药用蛋白是动物基因工程的重要应用，目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等医药产品。下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是（ ）
A. 受体细胞可选用受精卵或早期胚胎的桑椹胚细胞
B. 获得转基因动物需利用胚胎移植技术
C. 鉴别药用蛋白基因是否导入受体细胞一般利用DNA分子杂交法
D. 转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因
28.下列关于蛋白质工程应用的叙述，错误的是( )
A.蛋白质工程可以改造食品添加剂脂肪酶等的结构，提高其热稳定性
B.蛋白质工程比基因工程难度大，可以对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质
C.利用蛋白质工程不可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素
D.蛋白质工程可以对胰岛素基因进行改造和修饰，其合成通过转录和翻译来实现
29.新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异。其表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）可与人体细胞表面的ACE2受体结合而感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白的RBD更为紧密的结合，以干扰新冠病毒感染。下列有关说法错误的是( )
A.LCB1结构的设计可参考S蛋白的RBD和人体细胞ACE2受体的结构进行
B.LCB1的生产可通过直接改造人体细胞内的某些基因来实现
C.LCB1的基本组成单位中可能含有自然界不存在的氨基酸
D.LCB1的设计和合成也遵循中心法则
30.干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在-70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程的范畴。下列相关说法不正确的是( )
A.蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质
B.蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则
C.对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现
D.蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因
二、读图填空题
31.用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品，在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中_____酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_____。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能_____；质粒DNA分子上有_____，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是_____。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指_____。
32.B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题：
注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
（1）图中所示的基因表达载体需含有启动子，它是______________识别并结合的位点。
（2）可利用___中的RNA构建cDNA文库，从中获得B基因中编码蛋白的序列。将该序列与Luc基因连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建基因表达载体。与基因组文库相比，cDNA文库的基因数相对较少，原因是___________________________________。
（3）基因工程操作的核心步骤是____________________________。
（4）要判断T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上，可采用____________的方法进行检测。
（5）可以通过检测加入________后该植株卵细胞中是否发出荧光，鉴定和筛选出能表达B基因的转基因植株。
33.胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，回答下列问题：
（1）新的胰岛素生产过程属于__________工程，该工程的操作步骤为__________（用图示序号表示）。
（2）获取新的胰岛素基因除图示方法外，还可以通过__________获得；在体外利用PCR技术对人工合成的新的胰岛素基因进行扩增时，需向反应体系中加入Taq酶，该酶的作用是 __________， 作用的温度范围为__________℃。
（3）在大肠杆菌细胞中合成的新的胰岛素，需通过生化制备与重折叠才具备预期的功能，原因是__________。
34.Cre-loxP系统能够实现特定基因的敲除，其技术过程如图1所示。科学家把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（loxP1和loxP2）串在一起，构建如图2所示的表达载体T，在Cre酶的帮助下，一部分荧光蛋白基因会被随机地“剪掉”，而剩下的部分得以表达，这样就可以随机呈现不同的颜色。这种利用荧光蛋白“点亮”神经元的大脑成像技术被称为“脑彩虹”，能帮助科学家了解大脑。
（1）构建表达载体T需要用到_____酶，常用_____法将表达载体T导人小鼠的_____中，获得细胞中含一个表达载体T的转基因小鼠a（不含Cre酶）。小鼠a的脑组织细胞和其他组织细胞的色彩分别是_____和_____。
（2）已知两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次。研究者将Cre酶基因与病毒基因重组构建Cre病毒，然后将Cre病毒注入小鼠A体内，出现“脑彩虹”现象，小鼠A的一个脑细胞的色彩为_____。
（3）利用上述技术可以培育能够在一个细胞内随机出现两种颜色的“脑彩虹”小鼠，请依据题目信息，简要写出设计思路：_____。
35.DBN9936是国内首批获得农业转基因生物安全证书的玉米品种，对危害玉米的玉米螟等主要鳞翅目害虫具有良好的抗性，同时能耐受较高浓度的草甘膦（除草剂的有效成分）。其基因操作的受体是玉米品种DBN318，目的基因cry1Ab来源于苏云金杆菌，其表达产物能够专一有效地抑制玉米螟、棉铃虫及黏虫等玉米鳞翅目害虫目的基因epsps来源于土壤农杄菌，其表达产物使转化体可耐受草甘膦除草剂。同样获批安全证书的国产转基因玉米品种DBN9858耐除草剂，但不抗虫，可作为DBN9936庇护材料使用。
（1）DBN9936的转化过程之一是将含有epsps基因表达载体的_________与玉米DBN318幼胚经_________过程形成的愈伤组织共同培养，该过程需在培养基中添加酚类化合物，且在无菌、_________（填“黑暗”或“光照”）的环境中进行。
（2）利用PCR技术，可以鉴定共同培养后的愈伤组织中是否含有基因epsps。epsps基因的部分序列如下：
根据上述序列应制备引物_________（填序列）对基因epsps进行PCR，鉴定后得到的转基因愈伤组织经_________过程获得DBN9936幼苗。幼苗移栽至大田前还需“炼苗”，“炼苗”时需逐渐降低湿度_________（填“增加”或“降低”）光照强度。
（3）DBN9858和DBN9936两个玉米品种配合种植，更有利于生态可持续发展。请从生物进化的角度阐释两个品种配合种植的优点：_________。
（4）玉米为异花传粉，花粉飘散的距离很远，容易造成基因漂移，有同学提出将DBN9936的目的基因cry1Ab整合到玉米受体细胞的叶绿体基因组中。你是否同意该同学的观点，并给出你的理由：_________。
36.人体内的t—PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t—PA会诱发颅内出血。研究证实，将t—PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t—PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t—PA蛋白。(注:下图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY1l为质粒，新霉素为抗生素，)请回答下列问题：
(1)以上制造出性能优异的改良t—PA蛋白的过程被称为___________工程。已知t—PA基因序列已测出，且第84位的半胱氨酸对应的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸对应的模板链碱基序列为AGA，因此要获得改造后的目的基因最好采用________________法获得。若t—PA基因可从cDNA文库中获取，cDNA文库中的基因_____________(填“含有”或“不含”)内含子序列。
(2)若用PCR技术扩增改良后的t—PA基因，需要在PCR扩增仪中加入种引物，其作用是____________。在t—PA改良基因与质粒pCLYll构建基因表达载体时，需要用限制酶____________切割。
(3)以大肠杆菌作为受体细胞，在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株，原因是___________，这时需选择呈_____________色的菌落，进一步培养检测和鉴定，以选育出能生产改良t—PA蛋白的工程菌株。
参考答案
1.答案：A
解析：A、限制酶和DNA连接酶属于工具酶，另外运载体、目的基因和受体细胞是基因工程中的必需具备的条件，A正确；B、重组DNA是由目的基因和质粒重组形成的， RNA聚合酶是转录需要的酶，细胞中具有该种酶因此不是基因工程必需的条件，B错误；C、mRNA是基因转录的产物，基因工程中不需要提供该物质，质粒是运载体中的一种，除了质粒还有动植物病毒和噬菌体衍生物，因此质粒不是基因工程中必须的，C错误；D、目的基因、限制酶、运载体、受体细胞是基因工程必需具备的条件，此外还需要DNA连接酶，D错误。
2.答案：B
解析： DNA连接酶将两个DNA片段连接起来，DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接起来；限制性核酸内切酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子；DNA连接酶可将两个DNA分子片段间的缝隙连接起来；反转录酶是以RNA为模板指导脱氧核糖核苷酸连接合成DNA的酶；故选B。
3.答案：B
解析：分析图2可知，含目的基因的外源DNA中含有限制酶pstI、MseI，、EcoRI的切割位点，其中EcoR I酶的切割位点位于目的基因中，因此构建基因表达载体时，不能用EcoR I酶切割，应该用限制酶pstI、MseI进行切割；为了保证切割的质粒与目的基因露出的粘性末端相同，在对质粒进行改造时，应该将限制酶EcoR I的切割位点改造成限制酶MseI的切割位点；因此，首先需要用限制酶EcoR I切割，其次需要用DNA聚合酶将相应的脱氧核苷酸序列连接上去，最后再用DNA连接酶连接形成限制酶MseI的切割位点，所以B选项正确。
4.答案：D
解析：A、导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误；B、构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B错误；C、启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C错误；D、据分析可知，在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D正确。
故选D。
5.答案：B
解析：
6.答案：B
解析：分析题图：图示为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图，其中①是由RNA形成单链DNA的过程，为逆转录过程；②是以单链DNA合成双链DNA的过程，是DNA分子复制过程；催化⑤过程的酶都必须能耐高温；③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段，其中③是变性、④是复性、⑤是延伸阶段。加热使DNA变性，不需要解旋酶。
7.答案：B
解析：试管1中应加入DNA连接酶处理；试管2中用Ca2+处理，使大肠杆菌属于感受态，这样可将重组载体导入不含lacZ基因的大肠杆菌中；若大肠杆菌的菌落为蓝色，则导入大肠杆菌是是普通质粒；由题干信息可知标记基因是氨苄青霉素抗性基因，因此培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量氨苄青霉素；故选B。
8.答案：B
解析：本题考查基因工程相关知识。据图分析，经过碱性磷酸单酯酶处理的载体不会发生自身环化，只是其端口会有所变化，A正确；从图中并不能得出外源DNA也必须用碱性磷酸单酯酶处理，B错误；在DNA连接酶的作用下载体和外源DNA形成重组DNA，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，C正确；重组DNA复制一代，必然每一个DNA中都含有nick，但复制两代就可以得到不含nick的子代DNA，D正确。
9.答案：C
解析：基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，cDNA文库中的基因没有启动子和内含子，因此可以进行物种间的基因交流，A正确；转基因棉花是否具有抗虫特性可在个体生物学水平上通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定，B正确；外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行表达，而不是起始密码子和终止密码子之间，C错误；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染，D正确。
10.答案：C
解析：对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点，A、B、D正确，C错误。
11.答案：C
解析：A、基因工程在在医药卫生方面，主要用于诊断、治疗疾病和生产药物，A正确；B、在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，B正确；C、猫叫综合征形成的原因是染色体结构变异(缺失)，不能通过基因治疗使之痊愈，C错误；D、在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化，D正确。故选C。
12.答案：C
解析：
13.答案：B
解析：A、蛋白质工程通过对基因进行操作来实现对蛋白质的改造，A错误；
B、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，B正确；
C、对蛋白质的改造是通过直接改造相应的基因来实现的，C错误；
D、蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不同的，D错误。
故选：B。
14.答案：C
解析：分析题图可知，图中①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表改造或合成，A正确；蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，因此蛋白质工程中对蛋白质高级结构的了解是非常关键的工作，B正确；蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或基因修饰实现，C错误；从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
15.答案：C
解析：植物细胞的体细胞一般都具有全能性，所以将目的基因导入植物体细胞，也能培育抗除草剂的作物新品种，A错误；可用不同限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体，只要所用限制酶产生的末端相同即可，B错误；基因工程中常以抗生素抗性基因作为标记基因，C正确；蛋白质工程可通过基因改造或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，D错误。
16.答案：A
解析：用PCR技术获取目的基因，需要已知目的基因的部分核苷酸序列，以便设计引物，而并非所有的目的基因都有已知核苷酸序列，A错误；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动DNA转录，是目的基因在块茎中表达时不可缺少的部分，B正确；应用PCR技术，可以检测目的基因是否成功插入和转录，如果出现杂交带说明植株中存在目的基因及其转录产物，C正确；用同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生相同的末端，再用DNA连接酶连接，就可以形成重组DNA分子，D正确。
17.答案：C
解析：用限制性核酸内切酶 EcoRI和DNA连接酶构建重组质粒，可能会发生质粒的自身环化或者反冋连接，故不能保证基因C正常表达，A正确； 利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时，应借助农杄菌的I质粒上的TDNA，将目的基因导入到菊花细胞，这是利用了TDNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上，B正确； 图中显示标记基因是潮霉素抗性基因，应该在培养基中添加潮霉素（而非潮霉素抗性基因），筛选被转化的菊花细胞，C错误；图示基因工程依据的原理是基因重组，基因重组的意义在于克服了远缘杂交不亲和的障碍，D正确。故选C。
18.答案：D
解析：PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链，故所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙，A正确；选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，BamHⅠ可能使目的基因被破坏，同时为防止目的基因自身环化，因此只能选BclI和HindⅢ两种限制酶切割，B正确；将目的基因导入微生物大肠杆菌细胞中，需要用Ca2+处理，使之称为感受态细胞，C正确；由于选择BclI和HindⅢ这两种限制酶，破坏了氨苄青霉素基因，但没有破坏四环素基因，因此应该先用含四环素的培养基筛选出含有基因表达载体和普通质粒的大肠杆菌，再用含氨苄青霉素的培养基筛选含重组质粒的大肠杆菌，D错误。
19.答案：B
解析：限制酶BamHⅠ和MboⅠ的识别序列分别为—G↓GATCC—和—↓GATC—，两者切出的黏性末端相同，即GATC—，A错误；BamHⅠ、MboⅠ酶切DNA后，加入DNA连接酶重新拼接，形成的序列中均含GATC，所以都能被MboⅠ再次切割，B正确；限制酶MspⅠ、SmaⅠ的识别序列分别为—C↓CGG—、—CCC↓GGG—，两者切出的末端分别是黏性末端和平末端，因而不能用DNA连接酶连接，C错误；分析题意和题图可知，构建表达载体可用限制酶BamHⅠ，用限制酶BamHⅠ切割破坏了抗生素A抗性基因，但没有破坏抗生素B抗性基因，因此最终构建的基因表达载体上只含抗生素B抗性基因，D错误。
20.答案：A
解析：如果要用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，应把MA4-CA融合基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段中，因为该片段具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点，A错误；目的基因的PCR鉴定时需要用放射性同位素等标记的MA4-CA融合基因作探针，利用了DNA分子杂交技术，B正确；枸杞根系分泌表达CA的缺点是根系的生长较为缓慢，而植物细胞可大规模悬浮培养，C正确；经农杆菌感染的叶片需要在特定培养基上脱分化，诱导出愈伤组织，D正确。
21.答案：A
解析：用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带含量越多，表明目的基因表达出的蛋白质含量越高，A正确；由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1的启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，说明四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B错误；卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误；由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体上进行翻译，D错误。
22.答案：D
解析：引物与模板按照碱基互补配对原则结合，引物是单链DNA或单链RNA，但引物1和2结合部位不同，序列他不同；由图可知，Taq酶催化DNA的合成方向总是从子链的5'端向3端延伸；题干中提出“每加入一对引物的同时功加入一个与某条模板链互补的荧光探针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关；由于cDNA是以某基因转录形成的mRNA为模板逆转录形成的，所以若用cDNA作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平；故选D。
23.答案：A
解析：A、根据题意可知，获得的两种肝炎疫苗的化学本质均为病毒表面蛋白抗原，显然在人体内都不能复制，需多次接种，A正确；
B、图中显示乙型肝炎病毒的遗传物质是DNA，而戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA，因此，只有后者的抗原基因的获取需要用到逆转录酶，B错误；
C、获取的两种肝炎病毒抗原基因都需要与相应的运载体结合才可以转入受体细胞中进行表达，而不能直接导入受体细胞，C错误；
D、用抗原－抗体杂交法可确定肝炎病毒抗原基因是否成功表达，D错误
24.答案：D
解析：土壤农杆菌中含有Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，Ti质粒上的T-DNA片段可整合到植物细胞中的染色体DNA上，所以若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内，A正确；将重组Ti质粒导入土壤农杆菌时，可先用钙离子处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B正确；用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，使其具有抗旱基因，然后再通过植物组织培养技术将受体细胞培养成具有抗旱基因的植物，C正确；能够在植物细胞中检测到抗旱基因，只能说明目的基因导入成功，不能说明该基因成功表达，即不能说明该基因工程项目获得成功，D错误。
25.答案：D
解析：由题图可知①和②分别表示脱分化和再分化，细胞核中的遗传物质不变，基因发生了选择性表达，但没发生基因突变，A错误；在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导生根、生芽，B错误；因为植物顶端分生区附近的病毒极少，甚至没有病毒，所以将茎尖进行离体培养能获得脱毒植株，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，C错误；由题图可知辣椒素是细胞代谢产物，通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生，不需要发育成植株，所以不需要体现植物细胞的全能性，D正确。
26.答案：C
解析：①过程构建的表达载体含有组织特异性启动子，即RNA聚合酶的结合部位，A正确；②过程为核移植过程，通常在显微镜下进行去核、注入等操作，B正确；题述流程培养的山羊只有乳腺细胞能分泌人乳铁蛋白，C错误；据图分析可知，该过程利用了转基因、核移植和胚胎移植等工程技术，D正确。
27.答案：A
解析：
28.答案：A
解析：蛋白质工程应用基因工程手段对脂肪酶基因进行针对性设计或定向加工，以提高脂肪酶的活性和稳定性，而不是直接改造脂肪酶，A错误；蛋白质工程比基因工程难度大，可以对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，B正确；大肠杆菌没有内质网和高尔基体等，故不能对人胰岛素进行加工，即使利用蛋白质工程也无法实现，C正确；胰岛素的本质是蛋白质，蛋白质工程可以对胰岛素基因进行改造和修饰，通过转录和翻译来合成改造后的胰岛素，D正确。
29.答案：C
解析：分析题干可知，人工合成的LCB1可以与S蛋白的RBD结合，故LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计，同时S蛋白的RBD也可与人体细胞ACE2受体结合，所以LCB1结构的设计也可参考人体细胞ACE2受体的结构，A正确；LCB1的生产属于蛋白质工程，可通过直接改造人体细胞内的某些基因来实现，B正确；LCB1是人工设计并合成的一种自然界不存在的蛋白质，但合成蛋白质的氨基酸都是自然界存在的氨基酸，C错误；LCB1的设计和合成属于蛋白质工程，此过程遵循中心法则，D正确。
30.答案：B
解析：A、蛋白质工程可以生产自然界原本不存在的蛋白质；B、蛋白质工程生产干扰素的过程也需要基因表达，B错误；C、对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，C正确；D、蛋白质工程实施的难度很大，D正确。故选：B。
31.答案：（1）EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ；EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ
（2）磷酸二酯键
（3）自我复制；限制酶切割位点；将待筛选的宿主细胞接种到含该抗生素的培养基中，能够生长的是含有质粒载体的宿主细胞
（4）RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段
解析：本题考查基因工程的相关知识。
（1）题图中EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ切割后得到的DNA片段属于黏性末端，Sma Ⅰ和EcoR Ⅴ切割后得到的DNA片段属于平末端，E.coli DNA连接酶只能连接两个黏性末端，T4 DNA连接酶可以连接两个黏性末端或平末端。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间连接，形成磷酸二酯键。
（3）质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制；质粒DNA分子上有一个或多个限制酶切割位点，便于外源DNA片段插入；质粒DNA分子上的抗生素抗性基因可使导入的宿主细胞抗某种抗生素，故用含该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。
（4）启动子是指位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动基因的转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
32.答案：（1）RNA聚合酶
（2）水稻体细胞或精子；cDNA文库是用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段构建而成的，因此只含有该种生物的一部分基因（已转录的基因）；而基因组文库含有该生物的全部基因
（3）构建基因表达载体
（4）DNA分子杂交
（5）荧光素
解析：（1）启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的位点。
（2）由于B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录，因此，可利用水稻体细胞或精子中的RNA构建cDNA文库，从中获得B基因中编码蛋白的序列。与基因组文库相比，cDNA文库的基因数相对较少，原因是cDNA文库是用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段构建而成的，因此只含有该种生物的一部分基因（已转录的基因）；而基因组文库含有该生物的全部基因。
（3）基因工程操作的核心步骤是构建基因表达载体。
（4）要判断T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上，可采用DNA分子杂交的方法进行检测，即以Luc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交。
（5）根据题意可知，B基因与Luc基因连接形成B-Luc融合基因，可以通过检测加入荧光素后该植株卵细胞中是否发出荧光，鉴定和筛选出能表达B基因的转基因植株。
33.答案：（1）蛋白质工程；④→⑤→①→②→③
（2）基因修饰；以DNA为模板，根据碱基互补配对原则，将dNTP逐个加到引物上延伸DNA分子，从而形成一条子链DNA；70~75℃
（3）大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工
解析：（1）新的胰岛素生产过程属于蛋白质工程，图中所示该工程的操作步骤为④→⑤→①→②。
（2）获取新的胰岛素基因除图示的人工合成方法外，还可以通过基因修饰获得：在体外利用PCR技术对人工合成的新的胰岛素基因进行扩增时，需向反应体系中加入Taq酶，该酶是耐高温的DNA聚合酶，其作用是以DNA为模板，根据碱基互补配对原侧，将dNTP逐个加到引物DNA分子上，从而形成双链DNA分子。Taq酶作用的温度范围为70-75℃。
（3）在大肠杆菌细胞中合成的新的胰岛素，需通过生化制备与重折叠才具备预期的功能，原因是大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工，因此得到的人胰岛素需要体外加工才具有生物活性。
34.答案：（1）限制酶和DNA连接；显微注射；受精卵；红色；无色
（2）红色或黄色或蓝色
（3）设法使小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成
解析：（1）本题考查基因工程的相关知识。基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理。将目的基因导入动物细胞，常用显微注射法。由图2中提示仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因可知，含图2的表达载体T的小鼠a（不含Cre酶）的脑组织细胞色彩为红色，其他组织细胞色彩为无色。
（2）小鼠A有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，loxP1、loxP2位置如图二黑、白三角符号所示，两个loxP1和两个loxP2之间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的loxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色；也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色；有可能敲除两个loxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色。因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因。
（3）在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，依据题目信息，可设计思路：设法使小鼠脑组织细胞内有2个相同的表达载体T，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
35.答案：（1）农杆菌；脱分化；黑暗
（2）5′-GTTCCT-3′和5′-ATGGCT-3′；再分化；增加
（3）可有效延缓害虫抗性的产生
（4）同意，叶绿体基因组不能随花粉遗传给下一代
解析：（1）转基因植物最常用的方法是农杆菌转化法，可以经脱分化得到愈伤组织，愈伤组织的培养不需要光照。
（2）引物的设计原则需符合：使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，与目的基因片段5'—AGGAAC—3'和3'—TACCGA—5'碱基互补配对；愈伤组织经再分化得到幼苗，在移栽时要适当降低湿度，增加光照。
（3）生产上将两种转基因的玉米混合种植，二者都有抗除草剂基因，都能在喷洒除草剂的大田中存活，DBN9936还含有抗虫基因，若单独种植，大部分害虫死亡，少数有抗性基因的害虫存活，并且有更多的机会将抗性基因传给后代，使害虫抗性基因频率增加，DBN9858不抗虫，与DBN9936混合种植，可有效延缓害虫抗性基因频率的增加速度，有利于生态可持续发展。
（4）为避免转基因玉米的花粉对其它野生型的玉米造成基因污染，可以将基因导入玉米细胞叶绿体基因组中。
36.答案：(1)蛋白质；化学合成(人工合成)；不含
(2)2；使DNA聚合酶(Taq酶)从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；Bgl Ⅱ和XmaⅠ
(3)导入未连目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长；白
解析：(1)对天然的t-PA基因进行改造，以制造出性能优异的t-PA突变蛋白的技术称为蛋白质工程。由于t-PA蛋白基因的序列已知，因此可以使用化学合成的方法获得目的基因。cDNA基因中没有启动子和内含子。
(2)PCR需要2种引物，因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3'端延伸DNA链。目的基因的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知所使用的限制酶为XmaⅠ和BglⅡ，要想把目的基因与运载体拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此运载体也需要XmaⅠ和BglⅡ切割。
(3)当细胞没有新霉素的抗性，其导入重组质粒后，质粒上的标记基因使得大肠杆菌具有新霉素抗性，这样可以选择导入质粒pCLYll的大肠杆菌；由于标记基因存在于原有质粒上，若未连目的基因的质粒导入到大肠杆菌中，这些大肠杆菌也可以获得新霉素的抗性；而区分重组质粒和原有质粒的一个标志可以观察mlacZ基因的表达情况，由于重组质粒拼接了目的基因，破坏了mlacZ基因，因此在重组质粒中该基因不表达，菌落呈现白色，而原有基因由于该基因保存完整，可以表达，所以菌落呈现蓝色。