人教版高中生物选修三专题1 基因工程练习

专题1
基因工程
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共25小题，共50.0分）
下列关于基因工程的叙述，正确的是（）
A.
基因工程的生物学原理是基因突变
B.
基因工程的常用工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体
C.
整个过程都在细胞外进行
D.
通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状
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（）
A.
重组
DNA
技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.
只有用同种限制酶切割
DNA
产生的粘性末端才能互补
C.
用图中质粒和外源基因
DNA
构建重组质粒，可使用
SmaⅠ切割
D.
使用
EcoRⅠ同时处理质粒和外源
DNA，可能会发生质粒或者目的基因的自身环化
低毒性的广谱除草剂，能非特异性侵入并杀死所有的植物。为避免被草甘膦杀死，科学家将细菌的EPSPS基因（控制EPSPS合成酶合成的基因）转入小麦，提高其对草甘膦的耐受性。以下说法正确的是（）
A.
EPSPS基因转录时以DNA的两条链同时作为模板，提高转录效率
B.
EPSPS基因导入小麦叶肉细胞后，抗药性状可随传粉受精过程遗传
C.
检测到小麦的叶肉细胞中有EPSPS基因但并不一定会检测到EPSPS基因的表达产物
D.
利用Ti质粒将EPSPS基因整合到小麦染色体上时需要DNA聚合酶
为了增加菊花的花色类型，研究者从某植物中克隆出花色基因C
（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是
A.
构建此重组质粒只能用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒
B.
用含C基因的农杆菌侵染菊花的愈伤组织，将C基因导入细胞
C.
在培养基中添加青霉素，筛选被转化的菊花细胞
D.
用分子杂交方法检测C基因是否在菊花细胞中成功转录
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。下列有关说法错误的是（?
）
A.
X是能合成胰岛素的细菌细胞
B.
质粒应具有多个限制酶切点
C.
基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D.
该细菌的性状被定向改造
现代生物科学技术中涉及的一些关系，不符合集合图所示关系的是（?
）。
A.
①PCR②DNA复制③分子克隆
B.
①质粒②载体③病毒
C.
①cDNA文库②部分基因文库③基因组文库
D.
①DNA连接酶②基因工程的工具酶③基因工程的基本工具
下列关于基因工程的叙述中，正确的是
(
)
A.
DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键相同
B.
DNA连接酶对“缝合”序列不进行特异性识别，无专一性催化特点
C.
受体细菌若能表达质粒载体上的抗性基因，即表明重组质粒成功导入
D.
培育转基因油菜，需用氯化钙处理受体细胞利于目的基因的导入
下列有关基因工程和酶的相关叙述，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
下图表示利用细菌中抗虫基因培育抗虫玉米的过程，其中①～⑧表示操作步骤，a、b表示相关分子，c～e表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养。下列有关叙述正确的是（）
A.
图中需要用到限制酶的是步骤①②③
B.
图中导入目的基因的是步骤④
C.
步骤⑤的主要目的是扩增目的基因
D.
脱分化和再分化的步骤分别是⑦和⑧
运用转基因技术，将奶牛细胞中编码凝乳酶的基因转移到大肠杆菌细胞中，达到大规模生产凝乳酶的目的。下图表示用作运载体的质粒和目的基因所在DNA片段。下列操作与实验目的
不
符的是
A.
用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA连接酶构建基因的表达载体
B.
用含氨苄青霉素的培养基筛选出的即为导入目的基因的细菌
C.
可用PCR技术大量扩增目的基因
D.
用Ca2+处理大肠杆菌使其易于转化
如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（）
A.
②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.
③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.
④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D.
⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
在基因工程技术中，限制性内切酶主要用于（
?
?
）
A.
目的基因的提取和导入
B.
目的基因的导入和检测
C.
目的基因与运载体结合和导入
D.
目的基因的提取和与运载体结合
如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoRI、BamHI的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述正确的是（　　）
A.
将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRI酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种
B.
DNA连接酶的作用是将酶切后得到的两个粘性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成4个磷酸二酯键
C.
为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRI和BamHI
D.
能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞
基因工程是在DNA分子水平上对生物进行的改造。在基因工程操作的基本步骤中不存在碱基互补配对现象的是（?
?
）
A.
将目的基因导入受体细胞
B.
目的基因与运载体结合
C.
人工合成目的基因
D.
目的基因的检测和表达
科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计中，不合理的是
A.
利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
B.
用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体
C.
用Ca2＋处理大肠杆菌后，将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中
D.
用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
下列关于基因操作工具的叙述，正确的是
A.
克隆载体常用于目的基因的体内扩增
B.
通常以抗生素合成基因作为标记基因
C.
限制酶识别并在特定位置断开氢键
D.
DNA连接酶可将游离的脱氧核苷酸连成长链
关于基因工程的说法，不正确的是
A.
基因工程可以实现基因在不同生物之间的转移
B.
人们利用基因工程可按照自己的意愿定向地改变生物。
C.
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
D.
基因工程操作的最后一个步骤是目的基因导入受体细胞
科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了汞吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法正确的是(?
?
)
A.
金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中
B.
为培育出转基因烟草植株，选择的受体细胞一定是烟草的受精卵
C.
同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性
D.
转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离
基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述，正确的是
A.
所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B.
所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端
C.
真正被用作载体的质粒都是天然质粒
D.
限制酶并不都是从原核生物中分离纯化得来的
基因工程的操作步骤包括：①形成重组DNA分子②目的基因的表达③筛选含有目的基因的受体细胞④获得目的基因⑤将重组
DNA分子导入受体细胞
?正确的操作顺序是
A.
③④①⑤②
B.
③④①②⑤
C.
④①⑤②③
D.
④①⑤③②
利用基因工程生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述不正确的是(?
?
)
A.
过程①是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的
B.
过程②获取的CarE基因中不含有启动子
C.
过程③进行前需要用Ca2＋处理大肠杆菌
D.
过程④后只有部分工程菌含有CarE基因
蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法，错误的是（）
A.
将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体
B.
可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否发挥作用
C.
可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中
D.
上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及到基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术
科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因a转移到玫瑰中，以培育蓝玫瑰，下列操作正确的是（）
A.
利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中获取基因a
B.
用氯化钙溶液处理玫瑰叶肉细胞，使其处于感受态
C.
用含四环素的培养基筛选转基因玫瑰细胞
D.
将基因a导入玫瑰细胞液泡中，防止其经花粉进入野生玫瑰
下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是（）
?
基因供体
基因剪刀
基因针线
运载体
受体细胞
A
提供目的基因的生物
限制酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制酶
质粒
大肠杆菌等
C
质粒
限制酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等
DNA连接酶
限制酶
提供目的基因的生物
质粒
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
如图为基因表达载体的模式图。下列有关基因工程的说法错误的是
A.
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
B.
任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C.
图中启动子和终止子不同与起始密码子和终止密码子
D.
抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了载体
二、填空题（本大题共2小题，共16.0分）
（8分）为了提高菊花抗冻能力，研究者从其他生物中克隆出抗冻基因C（图1），拟将其导入菊花中。回答下列问题：
（1）构建重组质粒时需要用到的工具酶为__________________________。为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的__________之间。
（2）若想了解
C基因是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用______________技术。
（3）若获得的转基因植株（抗冻基因C已经整合到菊花的基因组中）抗冻能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。
（4）将目的基因导入植物细胞还常采用的方法有（写出两种）________________________。
（5）借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是__________。抗冻基因C的遗传特性能在菊花体内稳定存在的关键是____________。
（6）科研工作者可以利用PCR技术获得更多的抗冻基因C，那么利用PCR技术获取目的基因的前提是___________________________________。
（8分）镰刀型细胞贫血症是一种因基因突变造成血红蛋白结构异常，导致红细胞形态异常而易破裂的遗传病。据此分析回答：
（1）镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因结构中碱基对发生了__________。进行基因治疗时，可先提取正常人未成熟红细胞中全部的______________，以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA。通过此方法获得的目的基因的结构特点有___________________。
（2）cDNA与载体需在__________酶和__________酶的作用下构建基因表达载体，该重组载体____________________（填“应该”或“不应该”）导入人的成熟红细胞。
（3）从接受基因治疗的患者细胞中提取血红蛋白，进行__________杂交，若出现杂交现象，则说明出现正常血红蛋白，这一步属于转基因操作中的_____________过程。
三、识图作答题（本大题共3小题，共26.0分）
（9分）如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI、SamI的酶切位点，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI、SamI在内的多种酶的酶切位点。外源DNA插入到ampR或tctR中会导致相应的基因失活(ampR表示氨苄青霉素抗性基因，tctR表示四环素抗性基因)。
回答下列问题：
(1)基因工程中获取目的基因常用的方法有_____________________________。
(2)在基因工程中使用的载体除质粒外，还有___________、________等。构建重组质粒时，为避免出现自身环化，通常选用____________酶对该质粒和目的基因进行切割，质粒被切割后断开了________个磷酸二酯键。被切割后的质粒和目的基因经DNA连接酶连接后首先导入大肠杆菌中，为了筛选出含质粒的大肠杆菌，一般需要用含_____________的培养基进行培养。
(3)将含有目的基因的重组质粒导入植物细胞最常用的方法是____________________，为检测目的基因是否在受体细胞中表达，通常选用_________________的方法进行分子水平的检测，此外有时还需要进行___________________________的鉴定。
（9分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)cDNA文库属于_____基因文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的_____反转录产生的cDNA片段，与________连接后储存在一个受体菌群中。
(2)切割DNA分子的工具是_______________，它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________________断开，形成黏性末端或平末端。
(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类。既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端的是________DNA连接酶。
(4)基因工程的核心步骤是
_________________________________。
(5)PCR扩增过程中，延伸阶段的实质是在_________________酶的作用下，合成子链。
(6)将目的基因导入植物细胞最常应用的方法是_____________。
（8分）下面是利用基因工程培育抗虫大豆的流程图，请据图回答：
农杆菌
(1)上述流程的核心步骤是________(填序号)，完成步骤④利用了________技术。
(2)如果从基因文库中获取抗虫基因，在构建基因文库过程需要用到的操作工具酶有________________；如果通过PCR技术获取抗虫基因，则需要准备4个物质条件，除需含目的基因的DNA和原料外，还需要________、______。
(3)该流程选用农杆菌中Ti质粒作为载体的主要原因是_________________________________________________________。
(4)从分子水平上检测大豆细胞中是否导入抗虫基因的方法是____________，从个体水平上检测大豆植株是否有抗虫特性的方法是_______。
四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）
（8分）凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。
（1）科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过_________方法来获取目的基因。获得目的基因后，常利用_________技术在体外将其大量扩增，该技术的应用的原理是_____________________?.
（2）构建重组DNA分子（如图所示）最好选用__________酶和_____________酶同时切，理由是__________________________。（写出两个即可）
（3）工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组毛霉或重组的酵母菌来生产，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是_____________________________________________________________。
（4）研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是____________________．
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查基因工程相关知识，意在考查考生理解能力。
【解答】
A.基因工程的生物学原理是基因重组，A错误；
B.基因工程的常用工具酶有限制酶和DNA连接酶，运载体是基因工程的工具，但不是酶，B错误；
C.基因工程中目的基因的表达是在细胞内进行的，但基因表达载体的构建是在细胞外完成的，C错误；
D.通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状，D正确。
?故选D。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了基因工程的工具和操作步骤等方面的知识，要求考生能认真审题并区分工具和工具酶、熟悉基因工程的操作步骤等知识是解题关键。DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。每一种限制酶都具有特异性。
【解答】
A.重组
DNA
技术中常用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，运载体不属于工具酶，A错误；
B.可用同种限制酶切割DNA
产生互补的粘性末端，也可用双酶切法切割DNA产生互补的粘性末端，B错误；
C.若使用SmaⅠ切割质粒和外源基因DNA
会导致质粒中抗生素抗性基因（标记基因）和目的基因被破坏，C错误；
D.使用
EcoRⅠ同时处理质粒和外源DNA，可能会产生质粒与质粒的结合、目的基因与目的基因的结合即自身环化，D正确。
故选D。
3.【答案】C
【解析】【分析】
本题以草甘膦为素材，考查基因工程的相关知识，要求考生基因工程的原理、工具、操作步骤及应用，能运用所学的知识结合题干信息准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
【解答】
A.EPSPS基因转录时以DNA分子的一条链为模板，A错误；
B.EPSPS基因导入小麦叶肉细胞后，培育的植株在减数分裂过程中产生的配子不一定含有EPSPS基因，B错误；
C.检测到小麦的叶肉细胞中有EPSPS基因但并不一定会检测到EPSPS基因的表达产物，C正确；
D.利用Ti质粒将EPSPS基因整合到小麦染色体上时需要DNA连接酶，D错误。
故选C。
4.【答案】C
【解析】【分析】
本题以增加菊花花色类型为材料背景，考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
【解答】
A.据图分析可知，在目的基因的两端、启动子和终止子之间都有限制性核酸内切酶EcoRⅠ的切割位点，因此可以用限制性核酸内切酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒，之后再用DNA连接酶连接形成基因表达载体，A正确；
B.将目的基因导入到植物细胞，常用农杆菌转化法，可以将目的基因C导入到农杆菌的Ti质粒的T-DNA段，之后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞中染色体上的DNA上，B正确；
C.图2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，筛选被转化的菊花细胞，C错误；
D.要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用
DNA分子杂交技术，检测C基因是否在菊花细胞中成功转录，可采用分子杂交方法，
D正确。
故选C。
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题结合基因工程操作过程图，考查基因工程的原理和技术，要求考生识记基因工程的原理、工具、操作步骤及意义，能准确判断图中各结构和各过程的名称，再结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.X是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素基因，因此能合成胰岛素，A正确；
B.质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞，B正确；
C.基因与运载体的重组除了需要DNA连接酶，还需要限制酶，C错误；
D.基因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，所获得外源基因能够表达，因此其性状已被定向改造，D正确。
???????故选C。
6.【答案】B
【解析】【分析】
本题综合考查现代生物科学技术的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。阅读题干可知本题涉及的知识点是基因工程，明确知识点，梳理相关知识，分析题图，根据选项描述结合所学知识做出判断。
【解答】
A.克隆包括分子水平、细胞水平和个体水平的克隆，其中分子水平的克隆如DNA复制，而PCR就是体外DNA复制过程，A正确；
B.在基因工程中，质粒、噬菌体和动植物病毒可以作为运载体，质粒都是DNA，但有的载体是RNA分子，B错误；
C.基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如cDNA文库，C正确；
D.基因工程的工具酶包括DNA连接酶和限制性核酸内切酶，D正确。
故选B。
7.【答案】A
【解析】【分析】
本题通过考查基因工程的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
【解答】
A.DNA连接酶和RNA聚合酶催化生成的化学键都是磷酸二酯键，A正确；
B.具有相同的黏性末端的DNA才能用DNA连接酶连接、说明DNA连接酶有专一性催化特点，B错误；
C.受体细菌若能表达质粒载体上抗性基因表明重组质粒或普通质粒成功导，C错误；
D.将目的基因导入受体细胞用农杆菌转化法、不要用氯化钙处理，D错误。?
故选A。
8.【答案】C
【解析】试题分析：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，因此具有专一性，A错误；运载体的化学本质是DNA，与载体蛋白不同，B错误；限制酶能切割DNA，不能切割烟草花叶病毒的核酸RNA，C正确；DNA连接酶可催化不同的DNA片段连接，游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链是DNA聚合酶的功能，D错误。
考点：本题考查基因工程和酶的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
9.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查基因工程和植物组织培养的知识点，考查学生理解知识和正确识图能力，题目难度适中。
【解答】
A.在获取目的基因和构建重组质粒时需要限制酶，图中需要用到限制酶的是步骤①②，A错误；
B.图示将目的基因导入受体细胞（玉米细胞）的方法是农杆菌转化法，即图中步骤④⑤⑥，B错误；
C.步骤⑤是通过农杆菌的繁殖来扩增目的基因，C正确；
D.步骤⑦表示植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个过程，D错误。
?故选C。
10.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
【解答】
A.由图可知，为了获得凝乳酶基因，可用限制酶BamHⅠ、PstⅠ切割目的基因，在用DNA连接酶构建基因的表达载体，A正确；
B.由图可知，抗四环素基因被破坏，而抗氨苄青霉素基因没有被破坏，故用含氨苄青霉素的培养基来检测目的基因是否导入受体细胞，但筛选出的目的菌中不一定含有目的基因，可能只含有质粒，B错误；
C.可用PCR技术大量扩增目的基因，C正确；
D.用Ca2+处理大肠杆菌使其易于转化，D正确。
?故选B。
11.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了基因工程的工作原理和操作步骤等方面的知识，要求考生能够识记基因工程的工具酶；能够区分识记DNA连接酶和DNA聚合酶；识记目的基因导入受体细胞后需要检测与鉴定。
【解答】
A.重组质粒的构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与，DNA聚合酶一般用于DNA复制过程，A错误；
B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到植物细胞的染色体上，B错误；
?C.受体细胞的染色体上含抗虫基因，但不代表该基因就一定成功表达，因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状，C错误；
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异，D正确。
故选D。
12.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了基因工程的相关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。
【解答】
A.目的基因的获取需要限制酶切割DNA分子，目的基因导入不同种受体细胞的方法不同，但不需要限制酶，A错误；
B.目的基因导入不需要限制酶切割，检测可以利用DNA分子杂交技术，B错误；
C.目的基因与运载体结合是基因表达载体构建过程，此时需要同一种限制酶切割目的基因和运载体，使它们露出相同的黏性末端或平末端，之后用DNA连接酶连接成基因表达载体，导入不需要限制酶切割，C错误；
D.获取目的基因需要限制酶切割DNA分子，基因表达载体构建过程需要同一种限制酶切割目的基因和运载体，使它们露出相同的黏性末端或平末端，D正确。
故选D。
13.【答案】C
【解析】【分析】
本题结合某质粒图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合图中信息准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
???????分析题图：图示为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，P为转录的启动部位，此外该质粒上还有青霉素抗性基因和四环素抗性基因，且限制性核酸内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点位于四环素抗性基因上。据此答题。
【解答】
A、DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，因此将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRI酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有3种，即质粒与质粒连接、目的基因与目的基因连接、目的基因与质粒连接，A错误；
B、DNA连接酶的作用是将酶切后得到的具有相同末端的DNA片段连接起来，形成一个重组质粒时形成4个磷酸二酯键，B错误；
C、EcoRI和BamHI切割形成的黏性末端不同，而DNA连接酶只能将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，因此为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRI和BamHI，C正确；
D、导入普通质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含青霉素的培养基中生长，因此能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞不一定含有目的基因，D错误。
故选：C。
14.【答案】A
【解析】【分析】
本题涉及到的知识点为基因工程育种，旨在考查学生的综合运用能力。
【解答】
基因工程4步中：人工合成目的基因、目的基因与运载体结合、目的基因的检测和表达，都存在碱基互补配对现象，只有将目的基因导入受体细胞不存在。综合以上分析，BCD错误，A正确。
故选A。
15.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理、操作步骤等，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列，A正确；
B.基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，因此用β-珠蛋白编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体，B正确；
C.标记基因是四环素抗性基因，因此受体细胞不能具有四环素抗性，即用Ca2+处理大肠杆菌后，将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中，C错误；
D.
标记基因是四环素抗性基因，因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌，D正确。
故选C。
16.【答案】A
【解析】?【分析】
本题主要考查与基因工程相关的知识，如目的基因的获取等基因工程的操作程序，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释并做出合理判断得出正确结论的能力。
【解答】
A.克隆载体常用于目的基因的体内扩增，A正确；
B.载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因，B错误；?
C.限制酶识别并在特定位置断开磷酸二酯键，C错误；?
D.DNA聚合酶可将游离的脱氧核苷酸连接成长链，D错误。
?故选A。
17.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查基因工程，要求学生理解基因工程的概念，熟悉基因工程的相关工具，熟练掌握基因工程的操作步骤、原理及应用，并且能够综合运用所学知识进行分析。
【解答】
A.基因工程可以突破生殖隔离，实现不同物种之间的基因交流，A正确；
B.人们利用基因工程可按照自己的意愿定向地改变生物，B正确；
C.限制酶具有专一性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的序列不同，C正确；
D.基因工程操作的最后一个步骤是目的基因的检测与鉴定，D错误。
故选D。
18.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查基因工程技术的应用，意在考查考生理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
【解答】
A.金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中，A正确；
B.由于植物细胞的全能性可以实现，因此植物基因工程的受体细胞可以是受精卵或体细胞，B错误；
C.限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，C错误；
D.转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离，D错误。
???????故选A。
19.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查基因工程的相关知识，在查学生记能力和断能力，运用知识综合分析问题和解题的能力。
【解答】
A.多数限制酶识别的核苷酸序列是由6个核苷酸组成，但不是所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成，A错误；
B.DNA接酶分为E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，前者能连接黏性末端，后者两者均可以连，但连接平末端的效率低，B错误；
C.真正被用作载体的质粒不是天然质粒，而是改造过的，C错误；?
D.限制酶主要从原核生物中来分离纯化而来，D正确。?
故选D。
20.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查基因工程的有关知识；要求学生理解基因工程的操作过程，并能运用所学知识解决生物学问题。
【解答】
基因工程的操作步骤为：获取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入到受体细胞、目的基因的检测与鉴定。故大概步骤为：获得目的基因、形成重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达，综上所述，ABC错误，D正确。
?故选D。
21.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了基因工程的相关知识，要求考生能够识记基因工程的操作步骤，通过操作步骤确定图中各标号表示的生理过程。
【解答】
A.过程①表示通过逆转录法合成目的基因，该过程在体外进行，不在小菜蛾细胞核内进行，A错误；
B.过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增，由于模板cDNA中不含有启动子，所以CarE基因中也不含有启动子，B正确；
C.过程③进行前需用Ca2＋处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，C正确；
D.工程菌指的是能使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系，只有部分工程菌含有CarE基因，D正确。
???????故选A。
22.【答案】B
【解析】略
23.【答案】A
【解析】【分析】
本题以转基因玫瑰的培育为素材，考查基因工程及应用，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确判断的能力。
【解答】
A.矮牵牛中有控制蓝色色素合成的基因A，利用DNA分子杂交技术，可以从矮牵牛的基因文库中获取目的基因（基因A），故A正确；?
B.将目的基因导入植物细胞时，常采用农杆菌转化法，不需要用氯化钙溶液，故B错误；?
C.根据标记基因来筛选转基因玫瑰细胞，而标记基因不一定是四环素抗性基因，故C错误；?
D.玫瑰细胞液泡中没有DNA，不能将目的基因导入液泡中，应将目的基因导入叶绿体或线粒体中，以防止其经花粉进入野生玫瑰，故D错误。?
故选A。
24.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作工具和操作步骤，能正确区分供体、受体，再结合所学的知识做出准确的判断。
1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，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，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。?
2、基因工程的工具：?
（1）限制酶：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。?
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。?
（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【解答】
基因工程中，供体是提供目的基因的生物，分子手术刀是限制性核酸内切酶，分子缝合针是DNA连接酶，载体常用质粒、噬菌体和动植物病毒，受体是大肠杆菌等。?
故选A。
25.【答案】B
【解析】【分析】
本题结合基因表达载体的模式图，考查基因工程的原理及技术，要求学生识记基因工程的原理、工具、操作步骤及应用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查。
根据题意和图示分析可知：图示为基因表达载体的模式图，基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、插入基因（目的基因插入位置）、标记基因（抗生素抗性基因）等。据此答题。
【解答】
A.基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A正确；
B.不同基因表达载体的构建过程不一定相同，B错误；
C.质粒上有启动子和终止子，启动子和终止子的实质是DNA片段；起始密码子和终止密码子位于mRNA上，C正确；
D.抗生素抗性基因作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。
故选B。
26.【答案】（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶；启动子、终止子
（2）DNA分子杂交技术???
（3）目的基因的转录或翻译异常??
（4）基因枪法和花粉管通道法
（5）吸引农杆菌感染菊花细胞/促进转化；目的基因已插入到菊花细胞的染色体DNA上
（6）要已知目的基因的部分核苷酸序列
【解析】【分析】
本题考查基因工程相关知识，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
（1）构建重组质粒时需要用到的工具酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶。为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的启动子、终止子之间。
（2）采用DNA分子杂交技术检测目的基因是否整合到了受体染色体上。
（3）若获得的转基因植株（抗冻基因C已经整合到菊花的基因组中）的抗冻能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
（4）将目的基因导入受体细胞，采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法。
（5）借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是吸引农杆菌感染菊花细胞。抗冻基因C的遗传特性能在菊花体内维持和表达的关键是目的基因已整合到菊花细胞的染色体DNA上。
（6）利用PCR技术获取目的基因的前提是要已知目的基因的部分核苷酸序列。
故答案为：
?（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶；启动子、终止子?
（2）DNA分子杂交技术???
（3）目的基因的转录或翻译异常??
（4）基因枪法和花粉管通道法
（5）吸引农杆菌感染菊花细胞/促进转化；目的基因已插入到菊花细胞的染色体DNA上
（6）要已知目的基因的部分核苷酸序列
27.【答案】（1）替换；mRNA；不含有内含子、启动子和终止子
（2）限制性核酸内切；DNA连接；不应该
（3）抗原-抗体；目的基因的检测与鉴定
【解析】【分析】
本题考查基因工程的知识，意在考查学生的理解识记能力。
【解答】
（1）镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变，是基因结构中碱基对发生了替换。进行基因治疗时，可先提取正常人未成熟红细胞中全部的mRNA，以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA。通过此方法获得的目的基因的结构特点有不含有内含子、启动子和终止子。
（2）cDNA与载体需在限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用下构建基因表达载体，由于人的成熟红细胞不含有细胞核，故该重组载体不应该导入人的成熟红细胞。
（3）从接受基因治疗的患者细胞中提取血红蛋白，进行抗原-抗体杂交，若出现杂交现象，则说明出现正常血红蛋白，这一步属于转基因操作中的目的基因的检测与鉴定过程。
28.【答案】（1）从自然界已有物种中分离、人工的方法合成(或从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、直接人工合成)(任意两点即可)
（2）λ噬菌体的衍生物；动植物病毒；EcoRI、BamHI；?4；氨苄青霉素
（3）农杆菌转化法；抗原—抗体杂交；个体生物学水平
【解析】【分析】
本题依托某种质粒表达载体简图，意在考查考生对基因工程的过程的理解能力。
【解答】
（1）基因工程中获取目的基因常用的方法有从自然界已有物种中分离、人工的方法合成(或从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、直接人工合成)。
（2）在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。构建重组质粒时，为避免出现自身环化，通常选用EcoRI、BamHI酶对该质粒和目的基因进行切割，质粒被切割后断开了4个磷酸二酯键。被切割后的质粒和目的基因经DNA连接酶连接后首先导入大肠杆菌中，由于tctR（四环素抗性基因）被限制酶破坏，所以ampR（氨苄青霉素抗性基因）为标记基因，为了筛选出含质粒的大肠杆菌，一般需要用含氨苄青霉素的培养基进行培养。
（3）将含有目的基因的重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，为检测目的基因是否在受体细胞中表达，通常选用抗原—抗体杂交的方法进行分子水平的检测，此外有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。
故答案：
（1）从自然界已有物种中分离、人工的方法合成(或从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、直接人工合成)(任意两点即可)
（2）λ噬菌体的衍生物；动植物病毒；EcoRI、BamHI；?4；氨苄青霉素
???????（3）农杆菌转化法；抗原—抗体杂交；个体生物学水平
29.【答案】（1）部分；mRNA；载体
（2）限制酶；磷酸二酯键
（3）T4
（4）基因表达载体构建
（5）Taq（热稳定DNA聚合酶）
（6）农杆菌转化法
【解析】【分析】
本题主要考查基因工程的相关知识，旨在考查学生对知识的识记能力和理解能力。
【解析】
（1）DNA文库属于部分基因文库，用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。
（2）切割DNA的为限制酶，使两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）T4DNA连接酶即可以连接粘性末端，又可以连接平末端。
（4）基因工程的核心步骤是基因表达载体构建。
（5）PCR技术是在Taq酶（热稳定DNA聚合酶）作用下合成子链。
（6）将目的基因导入植物细胞是农杆菌转化法。
（7）检测目的基因是否插入，用放射性同位素标记的目的基因作探针，检测该基因的表达产物是否阳性，采用抗原-抗体杂交法。
（8）据图可知，需要用HindⅢ和BamHⅠ限制酶进行切割载体和目的基因，筛选含有重组质粒的大肠杆菌，应该选择氨苄青霉素的培养基，能驱动转录的是启动子。过程①采用的操作方法通常是显微注射技术。
故答案为：
（1）部分；mRNA；载体
（2）限制酶；磷酸二酯键
（3）T4
（4）基因表达载体构建
（5）Taq（热稳定DNA聚合酶）
（6）农杆菌转化法
（7）放射性同位素的目的基因；抗原-抗体杂交
（8）HindⅢ和BamHⅠ；氨苄青霉素；启动子；显微注射技术
30.【答案】（1）①；植物组织培养
（2）DNA连接酶、限制酶；已知核苷酸序列的引物；Taq酶
（3）载体上T-DNA能将抗虫基因整合到宿主的染色体上
（4）DNA分子杂交；用大豆植株喂食害虫，观察害虫是否死亡（抗虫接种实验）
【解析】【分析】
???????本题考查基因工程的相关知识，解题关键是学生对基因工程过程的理解与掌握。
【解答】
（1）基因工程的核心环节（步骤）是构建基因表达载体，即①过程，题中步骤④是将转入目的基因的植物细胞通过组织培养技术培育成完整植株的过程，即植物组织培养技术。
（2）在构建基因表达载体时，用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，用于切割目的基因和运载体以及对它们的连接。PCR技术所需要的四个物质条件是：含目的基因的DNA片段、DNA复制所需要的原料、扩增该DNA片段所需的已知核苷酸序列的两种引物、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。
（3）在农杆菌的Ti质粒上有T-DNA片段，将目的基因插入到该片段中后可以使目的基因插入到到植物细胞染色体DNA分子中。
（4）检测大豆细胞中是否导入了目的基因，分子水平上的方法是DNA分子杂交技术，个体水平上的检测大豆植株是否有抗虫特性，方法是用大豆植株喂食害虫，观察害虫是否死亡。
故答案为：
???????（1）①；植物组织培养
（2）DNA连接酶、限制酶；已知核苷酸序列的引物；Taq酶
（3）载体上T-DNA能将抗虫基因整合到宿主的染色体上
（4）DNA分子杂交；用大豆植株喂食害虫，观察害虫是否死亡（抗虫接种实验）
31.【答案】（1）化学合成；；分子复制
（2）；；防止目的基因自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接防止质粒与质粒相连接防止目的基因与目的基因连接（要求答出两个，答案合理即可）
（3）含有内质网和高尔基体等细胞器，可对蛋白质进行加工和修饰
（4）蛋白质工程
【解析】【分析】
本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查学生理解所学知识要点的能力。
【解答】
（1）由于已经测出该酶的氨基酸序列，故可推测出相应的RNA和DNA的序列，因此可以通过化学合成方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增，该技术的应用的原理是分子复制。
（2）由图示可知，质粒和外源DNA中共同含有且不会破坏目的基因的限制酶是?BamHⅠ和?PstⅠ，因此构建重组DNA分子最好选用?BamHⅠ和?PstⅠ限制酶，这样可以防止自身的黏性末端连接，防止目的基因与载体反向连接。
（3）毛霉较重组大肠杆菌或芽孢杆菌作为受体细胞的优势是毛霉为真核微生物，含有内质网和高尔基体可对蛋白进行加工和修饰。
（4）通过分析想要的蛋白质的功能，预测蛋白质应有的结构，然后根据蛋白质的结构逆向推测控制该蛋白质合成的基因的碱基组成及排列顺序。最后就是将改造后的目的基因导入受体细胞，从而转录翻译得出目的蛋白。所以?科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是蛋白质工程。
第2页，共20页
第1页，共20页