高中生物学人教版（2019）选择性必修三 3.2 基因工程的基本操作程序 同步检测
一、单选题
1．（2017高二下·思南期中）PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。下列关于两者共同点的叙述，不正确的是 （ ）
①边解旋边复制
②遵循碱基互补配对原则
③需要引物
④过程可分为变性、复性、延伸等步骤
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】体内DNA复制是边解旋边复制，但PCR反应是先在高温下完全解旋再复制，故①错误；②PCR反应和体内DNA复制都遵循碱基互补配对原则，故②正确；③PCR反应体内DNA复制都需要引物，故③正确；④PCR过程可分为变性、复性、延伸等步骤，而体内DNA复制没有这些步骤，故④错误。
故答案为：D
【分析】理清PCR技术扩增的过程：
a．变性(90～95℃)：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链。
b．复性(55～60℃)：引物与DNA模板结合，形成局部双链。
c．延伸(70～75℃)：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的子链。
d．循环重复上述过程， n次循环后，目的基因的量将被扩增2n倍。
2．在基因工程技术中，下列方法与目的基因获得无关的是（ ）
A．辐射诱变法 B．从基因组文库中获取
C．反转录法 D．人工合成法
【答案】A
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】获取目的基因的方法有从基因文库中获取、反转录法和人工合成法，故选A。
【分析】本题考查基因工程的基本操作程序的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉，培育是否成功，最好检测 ( )
A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达
C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因
【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】鉴定转基因生物具有了相应性状，说明转基因生物培育成功。一般对转基因抗虫棉接种棉铃虫，观察棉铃虫存活情况，来鉴定转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，综上所述，C项正确。
【分析】 目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4．下列对基因工程中基因表达载体的叙述，错误的是( )
A．基因表达载体上的标记基因不一定是抗生素抗性基因
B．基因表达载体的构建是基因工程的核心
C．基因表达载体中一定不含有起始密码子和终止密码子
D．基因表达载体的构建需要使用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶等特殊工具
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】基因表达载体上的标记基因可以是抗性基因或荧光蛋白基因等。基因表达载体一般包含启动子、目的基因、标记基因、终止子等结构，起始密码子和终止密码子位于mRNA上。构建基因表达载体时，需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶。
【分析】 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。
5．将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，有效地提高了番茄的耐寒能力。能最终鉴定转基因番茄培育是否成功的方法是( )
A．在试验田中观察番茄的耐寒能力
B．检测番茄的体细胞中是否存在鱼的抗冻蛋白
C．检测鱼的抗冻蛋白基因是否转录出了mRNA
D．检测番茄体细胞中是否有鱼的抗冻蛋白基因
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】在试验田中观察番茄的耐寒能力是在个体水平上的鉴定，也是最终鉴定转基因番茄培育是否成功的方法，A项正确；检测番茄的体细胞中是否存在鱼的抗冻蛋白，是检测目的基因是否翻译，B项错误；检测鱼的抗冻蛋白基因是否转录出了mRNA，是检测目的基因是否转录，C项错误；检测番茄体细胞中是否有鱼的抗冻蛋白基因，是检测目的基因是否导入受体细胞，D项错误。
【分析】 目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
6．利用PCR技术从某种生物的基因组DNA中获取目的基因。有关这一过程下列说法错误的是( )
A．有目的基因的DNA片段作为模板
B．目的基因的一段核苷酸序列已知，以便根据这一序列合成两种引物
C．有足够的脱氧核苷酸作为原料
D．加入足够数量的DNA连接酶进行指数式扩增
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】用PCR技术扩增目的基因，应以含目的基因的DNA片段作为模板，A项正确；PCR技术的前提条件是目的基因的一段核苷酸序列已知以便合成一对引物，B项正确；DNA复制需要有足够的脱氧核苷酸作为原料，C项正确；PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶，不需要加入DNA连接酶，D项错误。
【分析】 PCR扩增技术中文名称为聚合酶链式反应，关于PCR技术扩增目的基因简介：
1、原理：DNA双链可以进行半保留复制；
2、过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成；
3、条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶）；
4、特点：使微量的DNA大幅增多。
7．在基因表达载体的构建中，下列说法中不正确的是( )
①一个表达载体的组成只需目的基因、启动子、终止子 ②表达载体有了启动子才能驱动基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在相应地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A．②③ B．①④ C．①② D．③④
【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】一个基因表达载体的组成有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。由于受体细胞的种类不同，目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建不可能完全相同。
【分析】 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。
8．土壤农杆菌侵染植物细胞时，其Ti质粒上的T-DNA片段可转入植物的基因组中。以Ti质粒作载体，利用农杆菌转化法培育转基因植物，下列相关叙述正确的是( )
A．目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNA
B．用Ca2+处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞
C．Ti质粒是一种环状DNA分子，属于农杆菌的拟核DNA
D．T-DNA可介导外源DNA整合到植物细胞的染色体上
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据农杆菌的这一特点，目的基因应插入T-DNA片段中，以便通过农杆菌的转化作用，把目的基因整合到植物细胞染色体的DNA上，A项错误，D项正确；Ca2+处理农杆菌，有利于基因表达载体导入农杆菌，B项错误；Ti质粒是一种环状DNA分子，独立于农杆菌拟核DNA之外，C项错误。
【分析】 农杆菌的种类有几百种。农杆菌一般可以感染双子叶植物和裸子植物的受伤部位，农杆菌把自己的T-DNA整合到植物的染色体上，随着植物细胞的细胞染色体复制，T-DNA也随着复制，从而实现外源基因稳定性的表达。
9．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
【答案】B
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法，基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
故答案为：B
【分析】早期胚胎发育过程：
1、卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
孵化：胚胎发育到出现囊胚腔的时期，称为囊胚期。此时的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程称为孵化。
2、桑椹胚：胚胎细胞达32个左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）
3、囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]
4、原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层（内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔），滋养层发育成胎膜和胎盘。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]
10．下列关于基因表达载体构建的相关叙述中，不正确的是（ ）
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．抗生素抗性基因可作为标记基因
C．在细胞外进行
D．启动子位于目的基因的首端，是启动翻译的一段DNA
【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、构建基因表达载体过程中需要用限制酶切割目的基因和载体，最后用DNA连接酶把目的基因和载体连接起来，A不符合题意；
B、抗生素抗性基因可以用作标记基因，B不符合题意；
C、基因表达载体的构建过程一般在体外进行，C不符合题意；
D、启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清基因表达载体中启动子、终止子的来源：
①如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，目的基因中已含有启动子、终止子。在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子，
②如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
11．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是（ ）
A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒是细胞核或拟核外能自主复制的小型环状DNA
C．目的基因与质粒的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、根据题意和图示分析可知：重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞，A不符合题意；
B、质粒作为载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入到受体细胞内，B不符合题意；
C、基因与载体的重组需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C符合题意；
D、基因工程的特点是能够定向改造生物的性状，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】在对基因表达载体构建时，要注意用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将二者连接，改造后成为基因表达载体。
12．若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（ ）
A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A不符合题意；
B、用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与载体结合时容易发生反向连接，B不符合题意；
C、用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C不符合题意；
D、只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样目的基因插入载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D符合题意。
故答案为：D
【分析】与DNA相关的五种酶的比较:
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
13．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（ ）
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
【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】第①组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。说明了外源基因插入位置是c；第②组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌不能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b；③细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。说明了外源基因插入位置是a。
故答案为：A
【分析】根据质粒的特点确定限制酶的种类：
①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。
②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后将不能自主复制。
14．（2017高二下·福州期末）很多生物工程技术都需要进行“筛选”，下列与之相关的叙述错误的是（ ）
A．目的基因导入受体细胞后，需要筛选，以确保目的基因已经成功导入
B．诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种
C．动物细胞融合后要进行筛选，选出杂种细胞进行细胞培养
D．单克隆抗体制备过程中的第一次筛选，要选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、目的基因导入受体细胞后，需要根据标记基因等进行筛选，以确保目的基因已经成功导入，A正确；
B、诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种，B正确；
C、动物细胞融合后会得到未融合细胞和多种融合细胞，需筛选出杂种细胞进行细胞培养，C正确；
D、单克隆抗体制备的第一次筛选，要选择出杂交瘤细胞，D错误．
故答案为：D．
【分析】很多生物工程技术都需要进行“筛选”，如基因工程中需根据标记基因等筛选出含有重组DNA的受体细胞；由于基因突变具有多害少利性，诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株；单克隆抗体制备过程中进行了两次筛选（一次是使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是进行抗体阳性检测以筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞）．据此答题．
15．（2017高二下·福州期末）下列材料选择不符合生物工程要求的是（ ）
A．采用植物成熟区组织培养技术进行作物脱毒
B．采用去核的MII期的卵母细胞作为供体细胞核的受体
C．采用人工改造的天然质粒构建基因表达载体
D．选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞
【答案】A
【知识点】癌症的预防与治疗；植物组织培养的过程；动物细胞核移植技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、植物分生区组织不含病毒，经过组织培养可以获得脱毒苗，因此采用植物茎尖、根尖等分生区组织培养技术进行作物脱毒，A错误；
B、采用去核的MII期的卵母细胞作为供体细胞核的受体，B正确；
D、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C正确；
D、选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞，因为10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，D正确．
故答案为：A．
【分析】1、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的.2、植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产.3、10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此常选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞．
16．（2017高二下·福州期末）某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性核酸内切酶位点如下图所示，则在进行基因工程操作中最好应选用下列哪种质粒作为载体（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、目的基因只有一侧含有限制酶NheⅠ的识别序列，用此酶不能获取目的基因，A错误；
B、目的基因两侧含有限制酶AluⅠ的识别序列，但只用此酶切割可能会导致目的基因和质粒反向连接或自身环化，B错误；
C、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列，但用这两种酶切割可能会获得不含目的基因的片段，C错误；
D、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列，用这两种酶切割会获取目的基因，而且能防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接，D正确．
故答案为：D．
【分析】分析题图：目的基因左侧有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列，右侧有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列，若仅用限制酶NheⅠ，能获取目的基因，但可能会导致自身环化或于运载体反向连接；若选用限制酶NheⅠ和AluⅠ，可能获取的是不含目的基因的DNA片段；因此最后选用限制酶NheⅠ和SmaⅠ来切割．
17．（2017高二下·武邑期中）下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ）
A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别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筛选标记基因
D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】解：A、大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A不符合题意；
B、PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸，B不符合题意；
C、载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C不符合题意；
D、抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达，需要进行检测和鉴定，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂．大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成．
PCR技术的过程：高温解链、低温复性、中温延伸．
质粒中的标记基因一般用抗生素抗性基因或荧光标记基因．
18．（2017高二下·汉中期中）下列属于PCR技术的条件的是（ ）
①单链的脱氧核苷酸序列引物
②目的基因所在的DNA片段
③脱氧核苷酸
④核糖核苷酸
⑤DNA连接酶
⑥DNA聚合酶
⑦DNA限制性内切酶
A．①②③⑤ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑦ D．①②④⑤⑦
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】解：①PCR需要一对引物，即一对单链的脱氧核苷酸序列引物，①正确；
②PCR需要模板，即目的基因所在的DNA片段，②正确；
③需要脱氧核苷酸作为原料，③正确；
④核糖核苷酸是合成RNA的原料，而PCR合成的是DNA，④错误；
⑤采用PCR合成DNA时，不需要DNA连接酶，⑤错误；
⑥体外合成DNA时，需要DNA聚合酶，⑥正确；
⑦体外合成DNA时，不需要限制性内切酶，⑦错误．
故选：B．
【分析】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．PCR技术的原理是DNA复制，需要的条件有：模板DNA（目的基因所在的DNA片段）、原料（四种脱氧核苷酸）、一对引物（单链的脱氧核苷酸序列）、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
19．（2016高二下·黑龙江开学考）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
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，A错误；
B、④为复性过程，发生的变化是引物与互补DNA链结合，B正确；
C、图中②⑤过程为DNA复制，这两个过程都需要DNA聚合酶的催化，其中⑤过程进行的温度是70～75℃，因此催化该过程的DNA聚合酶能耐高温，但催化②过程的酶不耐高温，C错误；
D、过程③为高温解链，该过程不需要解旋酶，D错误．
故选：B．
【分析】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；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．
20．MyoD是成肌细胞分化为骨骼肌细胞过程中的一种关键蛋白．将MyoD基因转入体外培养的成纤维细胞中表达，成纤维细胞就能表现出骨骼肌细胞的特征．下列说法正确的是（ ）
A．可用Ca2+处理成纤维细胞使其成为感受态
B．MyoD基因只存在于骨骼肌细胞中
C．骨骼肌细胞只表达MyoD的基因
D．MyoD基因在正常成纤维细胞中不表达
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、一般将目的基因导入微生物细胞时利用钙离子转化法，而动物细胞一般使用显微注射法，A不符合题意；
B、人体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，成肌细胞和骨骼及细胞的基因相同，即其他体细胞均含有MyoD基因，B不符合题意；
C、MyoD的基因在骨骼肌细胞中选择性表达，但是骨骼肌细胞还表达很多其他基因，如呼吸酶基因，C不符合题意；
D、由于MyoD的基因在骨骼肌细胞中选择性表达，在正常成纤维细胞中不表达，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
人体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，因此正常情况下，体细胞中的基因相同；而不同的细胞中基因进行选择性表达，从而导致细胞分化．
二、填空题
21．（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是 ；
（2）若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上．植物组织培养的主要原理是植物细胞具有 ，具体过程是在 和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过 产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株．
（3）在哺乳动物的核转移实验中，通过一定的措施将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到 阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内．
（4）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答两项）： ．
【答案】基因表达载体的构建；T﹣DNA；染色体DNA；全能性；无菌；去分化（脱分化）；桑椹胚或囊胚；物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
【知识点】生态工程的概念及其目标；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达，其中基因表达载体的构建是核心步骤．
（2）农杆菌中的Ti质粒上的T﹣DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T﹣DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，具体过程是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过脱分化产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株．
（3）胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚阶段．
（4）生态工程遵循的基本原理包括：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建
（2）T﹣DNA；染色体DNA；全能性；无菌；去分化（脱分化）
（3）桑椹胚或囊胚
（4）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
【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、基因枪法和花粉管通道法；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．
三、综合题
22．请回答下列有关基因工程和生物技术安全性的问题。
（1）霍拉纳(H.A.Khorana)用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套 ，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是第一个成功分离出耐高温DNA聚合酶的中国台湾科学家，该酶的发现为基因工程中 技术的发明提供了前提条件。
（2）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用 等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出 ，就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。
（3）日前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α- 抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起，通过 法导入哺乳动物的受精卵中。
（4）部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧: 。
【答案】（1）遗传密码；PCR
（2）放射性同位素；杂交带
（3）启动子；显微注射
（4）转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)从微生物到人类，共用一套遗传密码;耐高温DNA聚合酶的发现为基因工程中PCR技术的发明提供了前提条件。(2) DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。(3)在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一 起，使药用蛋白基因可以和乳腺蛋白基因一起表达;目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。(4)转基因农作物对生物多样性构成威胁的可能性较小，原因有:转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限等。转基因的农作物难以将目的基因扩散开来。
【分析】 1、微生物、动物和植物等，一般情况下共用一套遗传密码。
2、用荧光标记的特定DNA片段作为探针,与染色体上对应的DNA片段结合,能在染色体上定位特定的基因,其定位原理：荧光探针变成单链后，和染色体上DNA（间期染色体复制，DNA复制时，DNA双链解旋变成单链，提供DNA复制的模板）进行碱基互补配对，导致姐妹染色单体上都有荧光标记。探针的大致步骤为:①用适宜的限制酶切下一段待标记的DNA；②荧光标记DNA探针；③荧光探针变成单链；④单链的荧光探针和单链的待测DNA分子杂交，观察荧光点。
3、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵，主要原因是①受精卵是生物发育的起点，生物体每个细胞将获得受精卵的遗传物质，可以转化成功；②受精卵比较大，易于实验操作。
23．科学家尝试使用Cre/LoxP位点特异性重组系统,在确定目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示(图中的代表基因前的启动子),据图回答下列问题。
（1）LoxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段,由两个含13个碱基对的反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如图2所示。
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LoxP,其功能类似于基因工程中的 酶。
（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是 。作为标记基因,抗除草剂基因可用于检测目的基因是否导入成功的原因是 。
（3）确定目的基因导入成功后,抗除草剂基因就没有用了。经Cre酶处理后,质粒中的两个LoxP序列分别被切开后,可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于 ,因此抗除草剂基因不再表达。
【答案】（1）限制
（2）农杆菌转化法；抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上
（3）抗除草剂基因前没有了启动子
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)基因工程中的限制酶能特异性地识别DNA上脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开,Cre酶的功能与之类似。(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上,可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。(3)由图示可知,经Cre酶处理后,抗除草剂基因前没有了启动子,因此不能表达。
【分析】 1、限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子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，因此具有专一性。
2、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（主要用于双子叶植物和裸子植物）、基因枪法和花粉管通道法；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。
3、目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4、表达载体的基本组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定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(鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞)。常用的标记基因是抗生素基因。
24．干扰素是动物或人体细胞受病毒感染后产生的一类糖蛋白,具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性。请分析回答下列问题。
（1）干扰素的产生受细胞内基因的控制,通常处于抑制状态。在病毒刺激下,干扰素基因经 、 翻译形成干扰素前体,进一步加工后形成成熟的干扰素,通过 方式分泌到细胞外。
（2）某些干扰素可作用于病毒的宿主细胞膜上的相应受体,激活该细胞细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白,其中有些蛋白可通过激活RNA酶使病毒的mRNA ,有些则可与 (细胞器)结合,通过抑制病毒多肽链的合成发挥抗病毒作用。
（3）某些干扰素可抑制肿瘤细胞DNA的合成,通过减慢细胞 分裂过程抑制肿瘤。还有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给 细胞的能力,从而在免疫调节中发挥作用。
（4）获取干扰素的传统方法是从人的白细胞中提取,但产量很低。科学家构建基因表达载体时,利用 酶,将干扰素基因与 等调控组件连接在一起,采用 法将重组DNA导入牛的 (细胞)中,经胚胎早期培养一段时间后移植入母体内发育成熟,即可获得能产生干扰素的转基因牛,在该牛的乳汁中获得大量的干扰素。
【答案】（1）转录；胞吐
（2）水解；核糖体
（3）有丝；T淋巴
（4）DNA连接；牛乳腺蛋白基因的启动子；显微注射；受精卵
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)基因通过转录和翻译过程控制蛋白质合成,分泌蛋白通过胞吐形式排出细胞。(2)RNA酶能水解RNA,使RNA失去活性。蛋白质在核糖体合成,一些干扰素通过与核糖体结合,抑制病毒多肽链的合成,进而发挥抗病毒作用。(3)某些干扰素可抑制肿瘤细胞DNA的合成,抑制肿瘤细胞有丝分裂过程。针对肿瘤细胞免疫为细胞免疫,有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力,促使T淋巴细胞增殖分化为效应T细胞。(4)转基因动物培育过程中,用显微注射法将重组DNA分子(基因表达载体)导入动物受精卵中。
【分析】 1、基因表达的过程包括转录和翻译，表达的最终结果一般是形成相应的蛋白质。
2、蛋白质（以及多肽链）分子合成机器是核糖体。
3、基因工程操作第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤），将获取的目的基因和运载体用DNA连接酶连接成重组DNA。表达载体的基本组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。 4、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵，主要原因是①受精卵是生物发育的起点，生物体每个细胞将获得受精卵的遗传物质，可以转化成功；②受精卵比较大，易于实验操作。
25．腺病毒为双链DNA病毒,具有很高的致病性。我国科学家对腺病毒载体重组新冠病毒疫苗的研发进展顺利,该疫苗以改造过的复制缺陷型腺病毒为载体,搭载上新冠病毒的S基因,进入受试者体内,使人体产生对S蛋白的免疫记忆。回答下列问题。
（1）新冠病毒为RNA病毒,获得新冠病毒的S基因的过程一般为提取病毒RNA,通过 过程获取相应DNA,构建cDNA文库,利用 技术扩增得到S基因。
（2）基因工程的核心,即实施基因工程的第二步是 ;若选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割,目的是 ;基因工程中常用的DNA连接酶有两种,分别是 和 ,后者既能连接平末端又能连接黏性末端。
（3）疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止 ,进而提高疫苗的安全性。
（4）艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么这一启示是 。
【答案】（1）逆转录；PCR
（2）基因表达载体的构建；防止S基因与载体错误连接(或防止S基因自身环化、防止S基因与载体反向连接)；E.coli DNA连接酶；T4 DNA连接酶
（3）病毒在人体内进行增殖
（4）DNA可以在同种生物的不同个体间转移
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)新冠病毒为RNA病毒,获得新冠病毒的S基因的过程一般为提取病毒RNA,在逆转录酶的作用下,通过逆转录过程获取相应DNA,构建cDNA,再经过PCR技术扩增得到S基因。(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建;若选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割,目的是防止S基因与载体错误连接;基因工程中常用的DNA连接酶有两种,分别是E.coli DNA连接酶、T4 DNA连接酶。(3)疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止病毒在人体内进行增殖,进而提高疫苗的安全性。(4)肺炎链球菌转化实验中,S型菌的DNA进入R型菌中并表达,说明DNA可以在同种生物的不同个体间转移,为基因工程理论的建立提供了启示。
【分析】 1、 cDNA文库的组建大致过程：可以选取特定的器官、细胞，提取出目的基因的mRNA，利用mRNA为模板，通过逆转录过程，在DNA聚合酶、逆转录酶催化下合成双链DNA（目的基因）。将目的基因导入受体细菌里面进行保存。
2、PCR扩增技术特点之一是使微量的DNA大幅增多。
3、基因工程操作第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤），将获取的目的基因和运载体连接成重组DNA。
1 / 1高中生物学人教版（2019）选择性必修三 3.2 基因工程的基本操作程序 同步检测
一、单选题
1．（2017高二下·思南期中）PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，其基本原理和过程与细胞内DNA的复制类似。下列关于两者共同点的叙述，不正确的是 （ ）
①边解旋边复制
②遵循碱基互补配对原则
③需要引物
④过程可分为变性、复性、延伸等步骤
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
2．在基因工程技术中，下列方法与目的基因获得无关的是（ ）
A．辐射诱变法 B．从基因组文库中获取
C．反转录法 D．人工合成法
3．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉，培育是否成功，最好检测 ( )
A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达
C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因
4．下列对基因工程中基因表达载体的叙述，错误的是( )
A．基因表达载体上的标记基因不一定是抗生素抗性基因
B．基因表达载体的构建是基因工程的核心
C．基因表达载体中一定不含有起始密码子和终止密码子
D．基因表达载体的构建需要使用限制性内切核酸酶和DNA聚合酶等特殊工具
5．将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，有效地提高了番茄的耐寒能力。能最终鉴定转基因番茄培育是否成功的方法是( )
A．在试验田中观察番茄的耐寒能力
B．检测番茄的体细胞中是否存在鱼的抗冻蛋白
C．检测鱼的抗冻蛋白基因是否转录出了mRNA
D．检测番茄体细胞中是否有鱼的抗冻蛋白基因
6．利用PCR技术从某种生物的基因组DNA中获取目的基因。有关这一过程下列说法错误的是( )
A．有目的基因的DNA片段作为模板
B．目的基因的一段核苷酸序列已知，以便根据这一序列合成两种引物
C．有足够的脱氧核苷酸作为原料
D．加入足够数量的DNA连接酶进行指数式扩增
7．在基因表达载体的构建中，下列说法中不正确的是( )
①一个表达载体的组成只需目的基因、启动子、终止子 ②表达载体有了启动子才能驱动基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在相应地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A．②③ B．①④ C．①② D．③④
8．土壤农杆菌侵染植物细胞时，其Ti质粒上的T-DNA片段可转入植物的基因组中。以Ti质粒作载体，利用农杆菌转化法培育转基因植物，下列相关叙述正确的是( )
A．目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNA
B．用Ca2+处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞
C．Ti质粒是一种环状DNA分子，属于农杆菌的拟核DNA
D．T-DNA可介导外源DNA整合到植物细胞的染色体上
9．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述错误的是( )
A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点
B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔
C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞
D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶
10．下列关于基因表达载体构建的相关叙述中，不正确的是（ ）
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．抗生素抗性基因可作为标记基因
C．在细胞外进行
D．启动子位于目的基因的首端，是启动翻译的一段DNA
11．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是（ ）
A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒是细胞核或拟核外能自主复制的小型环状DNA
C．目的基因与质粒的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
12．若要利用某目的基因（见图甲）和P1噬菌体载体（见图乙）构建重组DNA（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ（A↓GATCT）、EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（ ）
A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体
13．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（ ）
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
14．（2017高二下·福州期末）很多生物工程技术都需要进行“筛选”，下列与之相关的叙述错误的是（ ）
A．目的基因导入受体细胞后，需要筛选，以确保目的基因已经成功导入
B．诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种
C．动物细胞融合后要进行筛选，选出杂种细胞进行细胞培养
D．单克隆抗体制备过程中的第一次筛选，要选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞
15．（2017高二下·福州期末）下列材料选择不符合生物工程要求的是（ ）
A．采用植物成熟区组织培养技术进行作物脱毒
B．采用去核的MII期的卵母细胞作为供体细胞核的受体
C．采用人工改造的天然质粒构建基因表达载体
D．选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞
16．（2017高二下·福州期末）某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性核酸内切酶位点如下图所示，则在进行基因工程操作中最好应选用下列哪种质粒作为载体（ ）
A． B．
C． D．
17．（2017高二下·武邑期中）下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ）
A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别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筛选标记基因
D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
18．（2017高二下·汉中期中）下列属于PCR技术的条件的是（ ）
①单链的脱氧核苷酸序列引物
②目的基因所在的DNA片段
③脱氧核苷酸
④核糖核苷酸
⑤DNA连接酶
⑥DNA聚合酶
⑦DNA限制性内切酶
A．①②③⑤ B．①②③⑥ C．①②③⑤⑦ D．①②④⑤⑦
19．（2016高二下·黑龙江开学考）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
20．MyoD是成肌细胞分化为骨骼肌细胞过程中的一种关键蛋白．将MyoD基因转入体外培养的成纤维细胞中表达，成纤维细胞就能表现出骨骼肌细胞的特征．下列说法正确的是（ ）
A．可用Ca2+处理成纤维细胞使其成为感受态
B．MyoD基因只存在于骨骼肌细胞中
C．骨骼肌细胞只表达MyoD的基因
D．MyoD基因在正常成纤维细胞中不表达
二、填空题
21．（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是 ；
（2）若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上．植物组织培养的主要原理是植物细胞具有 ，具体过程是在 和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过 产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株．
（3）在哺乳动物的核转移实验中，通过一定的措施将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到 阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内．
（4）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答两项）： ．
三、综合题
22．请回答下列有关基因工程和生物技术安全性的问题。
（1）霍拉纳(H.A.Khorana)用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在，不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套 ，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是第一个成功分离出耐高温DNA聚合酶的中国台湾科学家，该酶的发现为基因工程中 技术的发明提供了前提条件。
（2）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可以采用DNA分子杂交技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用 等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出 ，就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。
（3）日前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α- 抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的 等调控组件重组在一起，通过 法导入哺乳动物的受精卵中。
（4）部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁，根据所学的生物学知识，列举两个理由，减轻或消除他们的担忧: 。
23．科学家尝试使用Cre/LoxP位点特异性重组系统,在确定目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示(图中的代表基因前的启动子),据图回答下列问题。
（1）LoxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段,由两个含13个碱基对的反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如图2所示。
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LoxP,其功能类似于基因工程中的 酶。
（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是 。作为标记基因,抗除草剂基因可用于检测目的基因是否导入成功的原因是 。
（3）确定目的基因导入成功后,抗除草剂基因就没有用了。经Cre酶处理后,质粒中的两个LoxP序列分别被切开后,可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于 ,因此抗除草剂基因不再表达。
24．干扰素是动物或人体细胞受病毒感染后产生的一类糖蛋白,具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性。请分析回答下列问题。
（1）干扰素的产生受细胞内基因的控制,通常处于抑制状态。在病毒刺激下,干扰素基因经 、 翻译形成干扰素前体,进一步加工后形成成熟的干扰素,通过 方式分泌到细胞外。
（2）某些干扰素可作用于病毒的宿主细胞膜上的相应受体,激活该细胞细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白,其中有些蛋白可通过激活RNA酶使病毒的mRNA ,有些则可与 (细胞器)结合,通过抑制病毒多肽链的合成发挥抗病毒作用。
（3）某些干扰素可抑制肿瘤细胞DNA的合成,通过减慢细胞 分裂过程抑制肿瘤。还有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给 细胞的能力,从而在免疫调节中发挥作用。
（4）获取干扰素的传统方法是从人的白细胞中提取,但产量很低。科学家构建基因表达载体时,利用 酶,将干扰素基因与 等调控组件连接在一起,采用 法将重组DNA导入牛的 (细胞)中,经胚胎早期培养一段时间后移植入母体内发育成熟,即可获得能产生干扰素的转基因牛,在该牛的乳汁中获得大量的干扰素。
25．腺病毒为双链DNA病毒,具有很高的致病性。我国科学家对腺病毒载体重组新冠病毒疫苗的研发进展顺利,该疫苗以改造过的复制缺陷型腺病毒为载体,搭载上新冠病毒的S基因,进入受试者体内,使人体产生对S蛋白的免疫记忆。回答下列问题。
（1）新冠病毒为RNA病毒,获得新冠病毒的S基因的过程一般为提取病毒RNA,通过 过程获取相应DNA,构建cDNA文库,利用 技术扩增得到S基因。
（2）基因工程的核心,即实施基因工程的第二步是 ;若选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割,目的是 ;基因工程中常用的DNA连接酶有两种,分别是 和 ,后者既能连接平末端又能连接黏性末端。
（3）疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止 ,进而提高疫苗的安全性。
（4）艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么这一启示是 。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】体内DNA复制是边解旋边复制，但PCR反应是先在高温下完全解旋再复制，故①错误；②PCR反应和体内DNA复制都遵循碱基互补配对原则，故②正确；③PCR反应体内DNA复制都需要引物，故③正确；④PCR过程可分为变性、复性、延伸等步骤，而体内DNA复制没有这些步骤，故④错误。
故答案为：D
【分析】理清PCR技术扩增的过程：
a．变性(90～95℃)：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链。
b．复性(55～60℃)：引物与DNA模板结合，形成局部双链。
c．延伸(70～75℃)：在Taq酶的作用下，合成与模板互补的子链。
d．循环重复上述过程， n次循环后，目的基因的量将被扩增2n倍。
2．【答案】A
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】获取目的基因的方法有从基因文库中获取、反转录法和人工合成法，故选A。
【分析】本题考查基因工程的基本操作程序的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3．【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】鉴定转基因生物具有了相应性状，说明转基因生物培育成功。一般对转基因抗虫棉接种棉铃虫，观察棉铃虫存活情况，来鉴定转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，综上所述，C项正确。
【分析】 目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】基因表达载体上的标记基因可以是抗性基因或荧光蛋白基因等。基因表达载体一般包含启动子、目的基因、标记基因、终止子等结构，起始密码子和终止密码子位于mRNA上。构建基因表达载体时，需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶。
【分析】 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。
5．【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】在试验田中观察番茄的耐寒能力是在个体水平上的鉴定，也是最终鉴定转基因番茄培育是否成功的方法，A项正确；检测番茄的体细胞中是否存在鱼的抗冻蛋白，是检测目的基因是否翻译，B项错误；检测鱼的抗冻蛋白基因是否转录出了mRNA，是检测目的基因是否转录，C项错误；检测番茄体细胞中是否有鱼的抗冻蛋白基因，是检测目的基因是否导入受体细胞，D项错误。
【分析】 目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
6．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】用PCR技术扩增目的基因，应以含目的基因的DNA片段作为模板，A项正确；PCR技术的前提条件是目的基因的一段核苷酸序列已知以便合成一对引物，B项正确；DNA复制需要有足够的脱氧核苷酸作为原料，C项正确；PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶，不需要加入DNA连接酶，D项错误。
【分析】 PCR扩增技术中文名称为聚合酶链式反应，关于PCR技术扩增目的基因简介：
1、原理：DNA双链可以进行半保留复制；
2、过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成；
3、条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶）；
4、特点：使微量的DNA大幅增多。
7．【答案】B
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】一个基因表达载体的组成有目的基因、启动子、终止子和标记基因等。由于受体细胞的种类不同，目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建不可能完全相同。
【分析】 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。
8．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据农杆菌的这一特点，目的基因应插入T-DNA片段中，以便通过农杆菌的转化作用，把目的基因整合到植物细胞染色体的DNA上，A项错误，D项正确；Ca2+处理农杆菌，有利于基因表达载体导入农杆菌，B项错误；Ti质粒是一种环状DNA分子，独立于农杆菌拟核DNA之外，C项错误。
【分析】 农杆菌的种类有几百种。农杆菌一般可以感染双子叶植物和裸子植物的受伤部位，农杆菌把自己的T-DNA整合到植物的染色体上，随着植物细胞的细胞染色体复制，T-DNA也随着复制，从而实现外源基因稳定性的表达。
9．【答案】B
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法，基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
故答案为：B
【分析】早期胚胎发育过程：
1、卵裂期：细胞在透明带中进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。
孵化：胚胎发育到出现囊胚腔的时期，称为囊胚期。此时的囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从中伸展出来，这一过程称为孵化。
2、桑椹胚：胚胎细胞达32个左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）
3、囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]
4、原肠胚：内细胞团细胞形成外胚层和内胚层（内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔），滋养层发育成胎膜和胎盘。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]
10．【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、构建基因表达载体过程中需要用限制酶切割目的基因和载体，最后用DNA连接酶把目的基因和载体连接起来，A不符合题意；
B、抗生素抗性基因可以用作标记基因，B不符合题意；
C、基因表达载体的构建过程一般在体外进行，C不符合题意；
D、启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清基因表达载体中启动子、终止子的来源：
①如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，目的基因中已含有启动子、终止子。在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子，
②如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
11．【答案】C
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、根据题意和图示分析可知：重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞，A不符合题意；
B、质粒作为载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入到受体细胞内，B不符合题意；
C、基因与载体的重组需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C符合题意；
D、基因工程的特点是能够定向改造生物的性状，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】在对基因表达载体构建时，要注意用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将二者连接，改造后成为基因表达载体。
12．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A不符合题意；
B、用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与载体结合时容易发生反向连接，B不符合题意；
C、用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向连接，C不符合题意；
D、只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性末端，防止发生反向连接，这样目的基因插入载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D符合题意。
故答案为：D
【分析】与DNA相关的五种酶的比较:
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
13．【答案】A
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】第①组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。说明了外源基因插入位置是c；第②组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌不能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b；③细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。说明了外源基因插入位置是a。
故答案为：A
【分析】根据质粒的特点确定限制酶的种类：
①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。
②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后将不能自主复制。
14．【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、目的基因导入受体细胞后，需要根据标记基因等进行筛选，以确保目的基因已经成功导入，A正确；
B、诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株，以获得新品种，B正确；
C、动物细胞融合后会得到未融合细胞和多种融合细胞，需筛选出杂种细胞进行细胞培养，C正确；
D、单克隆抗体制备的第一次筛选，要选择出杂交瘤细胞，D错误．
故答案为：D．
【分析】很多生物工程技术都需要进行“筛选”，如基因工程中需根据标记基因等筛选出含有重组DNA的受体细胞；由于基因突变具有多害少利性，诱变育种过程中需要筛选诱变处理后的植株；单克隆抗体制备过程中进行了两次筛选（一次是使用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；另一次是进行抗体阳性检测以筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞）．据此答题．
15．【答案】A
【知识点】癌症的预防与治疗；植物组织培养的过程；动物细胞核移植技术；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、植物分生区组织不含病毒，经过组织培养可以获得脱毒苗，因此采用植物茎尖、根尖等分生区组织培养技术进行作物脱毒，A错误；
B、采用去核的MII期的卵母细胞作为供体细胞核的受体，B正确；
D、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C正确；
D、选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞，因为10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，D正确．
故答案为：A．
【分析】1、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的.2、植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产.3、10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此常选用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞．
16．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、目的基因只有一侧含有限制酶NheⅠ的识别序列，用此酶不能获取目的基因，A错误；
B、目的基因两侧含有限制酶AluⅠ的识别序列，但只用此酶切割可能会导致目的基因和质粒反向连接或自身环化，B错误；
C、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列，但用这两种酶切割可能会获得不含目的基因的片段，C错误；
D、目的基因两侧含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列，用这两种酶切割会获取目的基因，而且能防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接，D正确．
故答案为：D．
【分析】分析题图：目的基因左侧有限制酶NheⅠ和AluⅠ的识别序列，右侧有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列，若仅用限制酶NheⅠ，能获取目的基因，但可能会导致自身环化或于运载体反向连接；若选用限制酶NheⅠ和AluⅠ，可能获取的是不含目的基因的DNA片段；因此最后选用限制酶NheⅠ和SmaⅠ来切割．
17．【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】解：A、大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A不符合题意；
B、PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸，B不符合题意；
C、载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C不符合题意；
D、抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达，需要进行检测和鉴定，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂．大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别序列由4、5或8个核苷酸组成．
PCR技术的过程：高温解链、低温复性、中温延伸．
质粒中的标记基因一般用抗生素抗性基因或荧光标记基因．
18．【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】解：①PCR需要一对引物，即一对单链的脱氧核苷酸序列引物，①正确；
②PCR需要模板，即目的基因所在的DNA片段，②正确；
③需要脱氧核苷酸作为原料，③正确；
④核糖核苷酸是合成RNA的原料，而PCR合成的是DNA，④错误；
⑤采用PCR合成DNA时，不需要DNA连接酶，⑤错误；
⑥体外合成DNA时，需要DNA聚合酶，⑥正确；
⑦体外合成DNA时，不需要限制性内切酶，⑦错误．
故选：B．
【分析】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．PCR技术的原理是DNA复制，需要的条件有：模板DNA（目的基因所在的DNA片段）、原料（四种脱氧核苷酸）、一对引物（单链的脱氧核苷酸序列）、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
19．【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】解：A、①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，A错误；
B、④为复性过程，发生的变化是引物与互补DNA链结合，B正确；
C、图中②⑤过程为DNA复制，这两个过程都需要DNA聚合酶的催化，其中⑤过程进行的温度是70～75℃，因此催化该过程的DNA聚合酶能耐高温，但催化②过程的酶不耐高温，C错误；
D、过程③为高温解链，该过程不需要解旋酶，D错误．
故选：B．
【分析】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；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．
20．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、一般将目的基因导入微生物细胞时利用钙离子转化法，而动物细胞一般使用显微注射法，A不符合题意；
B、人体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，成肌细胞和骨骼及细胞的基因相同，即其他体细胞均含有MyoD基因，B不符合题意；
C、MyoD的基因在骨骼肌细胞中选择性表达，但是骨骼肌细胞还表达很多其他基因，如呼吸酶基因，C不符合题意；
D、由于MyoD的基因在骨骼肌细胞中选择性表达，在正常成纤维细胞中不表达，D符合题意．
故答案为：D．
【分析】将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
人体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，因此正常情况下，体细胞中的基因相同；而不同的细胞中基因进行选择性表达，从而导致细胞分化．
21．【答案】基因表达载体的构建；T﹣DNA；染色体DNA；全能性；无菌；去分化（脱分化）；桑椹胚或囊胚；物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
【知识点】生态工程的概念及其目标；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达，其中基因表达载体的构建是核心步骤．
（2）农杆菌中的Ti质粒上的T﹣DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T﹣DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．植物组织培养的主要原理是植物细胞具有全能性，具体过程是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过脱分化产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株．
（3）胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚阶段．
（4）生态工程遵循的基本原理包括：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建
（2）T﹣DNA；染色体DNA；全能性；无菌；去分化（脱分化）
（3）桑椹胚或囊胚
（4）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理
【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、基因枪法和花粉管通道法；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．
22．【答案】（1）遗传密码；PCR
（2）放射性同位素；杂交带
（3）启动子；显微注射
（4）转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)从微生物到人类，共用一套遗传密码;耐高温DNA聚合酶的发现为基因工程中PCR技术的发明提供了前提条件。(2) DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。(3)在用转基因动物生产药用蛋白时，需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一 起，使药用蛋白基因可以和乳腺蛋白基因一起表达;目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法。(4)转基因农作物对生物多样性构成威胁的可能性较小，原因有:转基因农作物与其他种类的植物存在生殖隔离，很难与其他植物发生杂交;许多农作物的花粉传播距离有限、花粉存活时间有限等。转基因的农作物难以将目的基因扩散开来。
【分析】 1、微生物、动物和植物等，一般情况下共用一套遗传密码。
2、用荧光标记的特定DNA片段作为探针,与染色体上对应的DNA片段结合,能在染色体上定位特定的基因,其定位原理：荧光探针变成单链后，和染色体上DNA（间期染色体复制，DNA复制时，DNA双链解旋变成单链，提供DNA复制的模板）进行碱基互补配对，导致姐妹染色单体上都有荧光标记。探针的大致步骤为:①用适宜的限制酶切下一段待标记的DNA；②荧光标记DNA探针；③荧光探针变成单链；④单链的荧光探针和单链的待测DNA分子杂交，观察荧光点。
3、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵，主要原因是①受精卵是生物发育的起点，生物体每个细胞将获得受精卵的遗传物质，可以转化成功；②受精卵比较大，易于实验操作。
23．【答案】（1）限制
（2）农杆菌转化法；抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上
（3）抗除草剂基因前没有了启动子
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)基因工程中的限制酶能特异性地识别DNA上脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开,Cre酶的功能与之类似。(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上,可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。(3)由图示可知,经Cre酶处理后,抗除草剂基因前没有了启动子,因此不能表达。
【分析】 1、限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子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，因此具有专一性。
2、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（主要用于双子叶植物和裸子植物）、基因枪法和花粉管通道法；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。
3、目的基因的检测与鉴定：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
4、表达载体的基本组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定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(鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞)。常用的标记基因是抗生素基因。
24．【答案】（1）转录；胞吐
（2）水解；核糖体
（3）有丝；T淋巴
（4）DNA连接；牛乳腺蛋白基因的启动子；显微注射；受精卵
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)基因通过转录和翻译过程控制蛋白质合成,分泌蛋白通过胞吐形式排出细胞。(2)RNA酶能水解RNA,使RNA失去活性。蛋白质在核糖体合成,一些干扰素通过与核糖体结合,抑制病毒多肽链的合成,进而发挥抗病毒作用。(3)某些干扰素可抑制肿瘤细胞DNA的合成,抑制肿瘤细胞有丝分裂过程。针对肿瘤细胞免疫为细胞免疫,有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力,促使T淋巴细胞增殖分化为效应T细胞。(4)转基因动物培育过程中,用显微注射法将重组DNA分子(基因表达载体)导入动物受精卵中。
【分析】 1、基因表达的过程包括转录和翻译，表达的最终结果一般是形成相应的蛋白质。
2、蛋白质（以及多肽链）分子合成机器是核糖体。
3、基因工程操作第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤），将获取的目的基因和运载体用DNA连接酶连接成重组DNA。表达载体的基本组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。 4、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵，主要原因是①受精卵是生物发育的起点，生物体每个细胞将获得受精卵的遗传物质，可以转化成功；②受精卵比较大，易于实验操作。
25．【答案】（1）逆转录；PCR
（2）基因表达载体的构建；防止S基因与载体错误连接(或防止S基因自身环化、防止S基因与载体反向连接)；E.coli DNA连接酶；T4 DNA连接酶
（3）病毒在人体内进行增殖
（4）DNA可以在同种生物的不同个体间转移
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)新冠病毒为RNA病毒,获得新冠病毒的S基因的过程一般为提取病毒RNA,在逆转录酶的作用下,通过逆转录过程获取相应DNA,构建cDNA,再经过PCR技术扩增得到S基因。(2)基因工程的核心是基因表达载体的构建;若选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割,目的是防止S基因与载体错误连接;基因工程中常用的DNA连接酶有两种,分别是E.coli DNA连接酶、T4 DNA连接酶。(3)疫苗制备中选取复制缺陷型腺病毒作为载体可以防止病毒在人体内进行增殖,进而提高疫苗的安全性。(4)肺炎链球菌转化实验中,S型菌的DNA进入R型菌中并表达,说明DNA可以在同种生物的不同个体间转移,为基因工程理论的建立提供了启示。
【分析】 1、 cDNA文库的组建大致过程：可以选取特定的器官、细胞，提取出目的基因的mRNA，利用mRNA为模板，通过逆转录过程，在DNA聚合酶、逆转录酶催化下合成双链DNA（目的基因）。将目的基因导入受体细菌里面进行保存。
2、PCR扩增技术特点之一是使微量的DNA大幅增多。
3、基因工程操作第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤），将获取的目的基因和运载体连接成重组DNA。
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