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高中生物选择性必修三《基因工程》同步训练.docx
学校：__________ 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、单题（本大题共20小题，共40分）
1.某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。

下列叙述正确的是（　　）
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
2.下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是（ ）
A． B． C． D．
3.海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下列有关叙述错误的是（　　）
A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市
B．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格
C．我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的安全性
D．对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域
4.接种流感疫苗是目前普遍采用的预防流感的措施。流感病毒极易突变，流感疫苗需要根据流行毒株不断更新。为研发广谱且高效的流感疫苗，科研人员尝试将不同流感毒株共有的某种抗原蛋白片段展示在T4噬菌体衣壳表面。下列叙述错误的是（　　）
A．可用灭活或减毒的流感病毒制成流感疫苗，诱导机体产生相应抗体
B．抗原呈递细胞能摄取和加工处理病毒抗原，并呈递给辅助性T细胞
C．广谱型流感疫苗是利用流感病毒容易改变的抗原蛋白诱发免疫反应
D．若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，需将目的基因整合到其基因组中
5.如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是（ ）
A．目的基因和Ti质粒构建重组表达载体时需要用DNA聚合酶和DNA连接酶
B．转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
C．过程A需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出mRNA
D．过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性
6.某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。

下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（ ）
A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接
B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接
C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接
D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接
7.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A．用玻璃棒沿一个方向快速搅拌，卷起丝状物，可提高DNA的粗提取量
B．洋葱研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性
C．采用体积分数为95%的酒精溶液析出DNA的方法可去除部分杂质
D．在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色
8.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．应选择引物1和引物4进行PCR扩增
B．设计的引物中GC碱基含量越高，退火的温度越低
C．PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA分子
D．整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶
9.科学家从某植物中提取乙烯受体基因（Ers1），通过基因工程技术将Ers1基因反向连接到质粒中，筛选出转入反义Ers1基因的该种植物，其果实的储藏期将延长，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．PCR扩增时，需在Ers1基因左右两端分别添加XhoⅠ、HpaⅠ酶切序列
B．筛选农杆菌的培养基中可加入潮霉素，过程④包括脱分化和再分化
C．转基因植物中反义Ers1基因和Ers1基因分别转录出的mRNA碱基序列能互补
D．若目的基因成功转入植物细胞中，则可检测到Kanr和hyg的表达产物
10.滚环复制是某些环状DNA分子的一种复制方式，新合成的链可沿环状模板链滚动而延伸，其主要过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．复制起始需要用特异的酶至少打开2个磷酸二酯键
B．以b链为模板的新链合成中不需要额外的引物
C．整个复制过程不需要DNA连接酶的参与
D．滚环复制最终仅能产生单链的子代DNA
11.某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。

下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（ ）
A．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接
B．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接
C．质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接
D．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接
12.草甘膦是一种广谱、非选择性的系统性除草剂，通过抑制植物中EPSPS酶的活性，使植物细胞内某些氨基酸不能合成，从而达到除草的目的。为提高小麦对草甘膦的耐受性，科学家将细菌的EPSPS基因转入小麦叶绿体中，得到抗草甘膦转基因小麦。下列相关叙述错误的是（ ）
A．将EPSPS基因导入小麦的叶绿体可避免基因污染
B．EPSPS基因在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同
C．可通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功
D．转基因小麦中EPSPS酶参与合成的氨基酸数量下降
13.中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（ ）
A．p53基因突变可能引起细胞癌变
B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
14.下列有关重组DNA技术基本工具的叙述，错误的是（ ）
A．T4DNA连接酶可连接平末端，但效率相对较低
B．不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端
C．质粒可作为基因工程的载体，其具有自我复制能力
D．限制醇在原核细胞内的主要作用是切割修剪自身DNA
15.基因编辑是一种基因工程技术，CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以实现对DNA的定点切割，其工作原理如下图所示，向导RNA引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点并剪切DNA。研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，下列说法错误的是（ ）

A．细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶
B．可通过CRISPR/Cas9技术敲除突变基因根治猫叫综合征等遗传病
C．Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用不同的向导RNA
D．Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加
16.CHO细胞是从仓鼠卵巢细胞中分离出来的能无限增殖的细胞。研究发现缺乏二氢叶酸还原酶（dhfr）的CHO细胞在培养基上不能生长，将含目的基因的质粒和含dhfr基因的质粒同时导人缺乏dhfr的CHO细胞，得到能在培养基上生长的CHO细胞（简称M）。dhfr可被氨甲喋呤抑制，dhfr基因能在受体细胞中大量扩增以抵消氨甲喋呤的抑制，若导入受体细胞的dhfr基因与目的基因连在一起，则目的基因也会大量扩增，使CHO细胞高水平表达目标蛋白，且CHO细胞抵消氨甲喋呤的抑制效应越强，目标蛋白的表达水平越高。下列叙述正确的是（ ）
A．构建重组质粒时常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体
B．M中一定发生了目的基因和dhfr基因的重组
C．通过不断提高培养基中氨甲喋呤的浓度，可筛选出高效表达目标蛋白的细胞
D．培养目标细胞时，需将其置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中
17.抗虫棉是基因工程最成熟的产品之一，某科研小组完成经典的基因工程“四步曲”和分子水平的检测后，仍然未能获得有抗虫性状的植株个体，原因最可能是（ ）
A．抗虫基因未成功导入受体细胞 B．抗虫基因未成功转录出相应的mRNA
C．抗虫基因未能翻译成抗虫蛋白 D．抗虫基因的表达量不足以杀死害虫
18.用XhoI和SalI两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（　　）
A．如图中两种酶识别的核苷酸序列不同
B．如图中酶切产物可用于构建重组DNA
C．泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物
D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA
19.生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是（ ）
①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，用任何外植体都可制备脱毒苗
②由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用
③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器，可以让哺乳动物批量生产相应的药物
⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质
A．①③ B．②④⑤ C．②③④⑥ D．①③④⑤⑥
20.胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是小肠分泌的激素，具有促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌的功能。内源性 GLP-1 在体内会很快被分解。通过蛋白质工程开发的 GLP-1类似物可作为降血糖药使用。下列叙述正确的是（　　）
A．GLP-1的改造方向是易被 GLP-1受体识别
B．先设计多肽的氨基酸序列，再设计基因的碱基序列
C．用限制性内切核酸酶从基因数据库中获取目的基因
D．将含目的基因的克隆载体导入生物反应器生产GLP-1类似物
二、填空题（本大题每空1分，共60分）
21.血管为肿瘤的增殖和转移提供了有利条件。M蛋白是人体内抑制血管生长的因子，可作为肿瘤治疗的潜在药物。将控制M蛋白合成的基因m导入酵母细胞中进行表达，可获得大量M蛋白。下图为酵母表达载体（质粒K）的示意图（SacI、EcoRI、NotI、SalI为限制酶切割位点，切割产生的黏性末端均不相同）。
回答下列问题。
（1）5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是 。
（2）已知基因m中无上述任一限制酶切割位点。为提高连接效率并保证基因m和载体的正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入 限制酶切割位点。
（3）将PCR扩增获得的基因m与酶切后的质粒K进行连接，构建基因m的表达载体。随后，将酶切后的质粒K（a组）与构建的表达载体（b组）分别转入大肠杆菌，并在含有氨苄青霉素的培养基上培养。已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或 （答出1点即可）。由此推测，b组培养基上的菌落 （填“一定”或“不一定”）含有基因m。
（4）将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在 的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
（5）可运用 技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白 。
22. 稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含量高，基因型记做GG：若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT。请回答下列问题：
（1）基因控制稻米胚乳直链淀粉含量体现了基因控制性状的途径为 。
（2）为检测Wx基因该位点碱基是G还是T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料进行PCR扩增。
①反应体系中需加入模板、四种脱氧核苷酸、引物、 等，并且需在含 的缓冲液中进行。
②如图为高直链淀粉含量（GG）和中等直链淀粉含量（TT）水稻品种中蜡质基因部分DNA顺序，已知引物1为5′—GCTTC……TTGTG—3′，则引物2为 （从下方选填）。
a．5′—ATGAT……TTGAA—3′
b．3′—ATGAT……TTGAA—5′
c．5′—TTCAA……ATCAT—3′
d．3′—-TTCAA……ATCAT—5′
③AccⅠ酶的识别位点为5′—GTATAC—3′，两引物之间无另外的AccⅠ酶的识别位点。产物经AccⅠ酶切后电泳，若电泳结果只观察到460 bp长度的DNA条带，则表明该水稻品种为 型。
（3）若利用基因工程的方法改造水稻，通过抑制Wx基因表达来培育低直链淀粉含量水稻品种，请你提出改造思路： 。将目的基因导入受体细胞，可用 法。
23. 近年来，科学家利用基因工程技术创造出许多优良品种或产品。如图为获得抗除草剂转基因玉米的技术路线，其中含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。请回答以下问题：
（1）科学家用一种体外复制DNA的技术获得了大量的除草剂抗性基因G，该技术称为 。利用该技术对除草剂抗性基因G进行复制的过程中，需要在缓冲溶液中添加Mg2+，其作用是 。设计引物是该技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如图），请分别说明理由。
①第1组： ；
②第2组： 。
（2）获得抗除草剂转基因玉米的过程中核心步骤是 。该步骤中使用T4DNA连接酶相较于E.coli DNA连接酶的优势是 。
（3）幼胚在一定的 等条件的诱导下，经过脱分化可以形成 ，称为愈伤组织。在农杆菌转化愈伤组织的过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。所以进行过程筛选2时，应在培养基中加入 ，并挑选 的愈伤组织细胞，用于植物组织培养。
24.腓骨肌萎缩症（CMT）是一种累及运动神经和感觉神经的遗传性疾病。为研究其病因，某团队对候选NEFH基因进行PCR测序。下图是NEFH基因编码链（不进行转录，与模板链互补）的部分碱基序列，下表是部分限制酶的识别序列。起始密码子有AUG、GUG，终止密码子有UAG、UAA。请回答下列问题：
限制酶 BamH I Pst I Xho I Xba I
识别序列 5'-G↓GATCC-3' 5'-CTGCA↓G-3' 5'-C↓TCGAG-3' 5'-T↓CTAGA-3'
（1）
下列有关运动神经和感觉神经的说法，正确的是___（多选）。
A. 运动神经就是控制躯体运动的神经元
B. 感觉神经可将感受器产生的兴奋传到神经中枢
C. 交感神经是一种传出神经，可调节内脏活动
D. 运动时，运动神经占优势，感觉神经占据次要位置
（2）NEFH基因转录产生的初始mRNA前10个碱基序列为：5'- -3'；NEFH基因的终止子位于 区段。
（3）PCR扩增时，为方便扩增及减少资源浪费，可只对编码区进行扩增。
①在PCR仪中加入的物质有NEFH基因、Mg2+，缓冲液、引物、 （答出两点）等。
②在不影响该基因编码功能的前提下，应选择的限制酶是 。PCR时需加入引物来扩增酶切产物，则设计结合在模板链上的引物序列是5'- -3'（写出6个碱基序列即可）。
25. 亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图示过程将Bt基因（能够控制合成Bt毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题：
（1）利用基因工程培育作物新品种时，常采用Ti质粒作为载体，主要优点在于 。
（2）据图分析，为确保目的基因能够与Ti质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti质粒，科研人员应选用限制酶 切割Ti质粒和含Bt基因的DNA片段。在获得重组Ti质粒后，可将其加入经 处理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经 成为转基因玉米植株。

（3）为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员首先利用 法检测Bt基因是否成功翻译；在进行个体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例，发现有3∶1和15∶1两种情况。出现15∶1的原因是 。
26. 人体内天然产生的激素含量都很少，科学家欲用基因工程的方法获取大量的生长激素。回答下列问题：
（1）利用基因工程的方法获取生长激素时，需要构建生长激素基因表达载体，构建基因表达载体的目的是 （答出一点）；基因表达载体中，启动子的作用是 。
（2）PCR技术是获得目的基因的方法之一，扩增目的基因需要引物，请在图中正确标出引物的位置及方向；根据DNA中存在的引物类型，不考虑DNA片段的大小，最终扩增出的DNA片段有 种；对PCR扩增产物进行电泳鉴定时，发现有许多种相对分子质量比目的基因小的DNA片段，推测原因可能是 （答出一点）。
（3）科学家欲让生长激素基因在哺乳动物的乳腺细胞中表达，制成乳腺生物反应器，请写出大致的设计思路： 。
27. 从红豆杉细胞中提取的紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如图。
回答下列问题：
（1）紫杉醇是植物的一种次生代谢产物，该物质是植物生命活动所 （填“必需”或“非必需”）的。生产紫杉醇的传统方法是从红豆杉的树皮和树叶中提取，这种方法的弊端是 （答出1种）。
（2）通过①过程获得的cDNA中的碱基序列与细胞中该基因的碱基序列是否完全相同？ （填“是”或“否”）。除了图中获得Bapt基因的方法外，获取目的基因的方法还有 （答出1种）。过程③需要的酶是 。
（3）图中将目的基因导入红豆杉细胞采取的方法是 ，据此可知p1301载体上有一段特殊的DNA，该DNA可 。
（4）用含有潮霉素的培养基进行筛选，说明p1301载体上含有 基因。最终为确定超表达基因的红豆杉细胞是否提高了紫杉醇的含量，需设计实验探究，请写出简要过程 。
28.许多植物病毒运动蛋白可以增加植物胞间连丝的通透性，介导病毒核酸的转移。黄瓜花叶病毒（CMV）是一种寄主范围非常广泛的植物病毒，已有研究表明黄瓜花叶病毒运动蛋白（CMP）介导了病毒核酸分子在植物细胞间的转移。GFP是在水母细胞中表达的一种绿色荧光蛋白。研究人员拟构建CMP-GFP融合基因，并将其转入工程菌中大量合成CMP-GFP融合蛋白，以追踪病毒运动蛋白对植物胞间连丝物质运输中的生理功能。图1表示利用PCR技术获取融合基因的过程。图2表示pUC质粒，Amp 是氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色；SmaI、NcoI、EcoRI、Pst1是4种限制酶，它们切割产生的黏性末端均不相同。
（1）构建CMP-GFP融合基因设计引物时，需要把CMP基因的对应终止密码子的3个碱基去掉，原因是 。质粒上终止子的作用是 。
（2）若对图1过程中形成的CMP-GFP融合基因进行大量扩增，需要的酶是 ，可以使用的引物是图中的 。若从以下四个引物中选择其中两个作为引物P2和引物P3的组成部分，应选择 （填序号）。
①：5’-CGGGGATCCATACATATGAGTAAA-3’
②：5’-ACCTTGGAAAGCCATTTTGTATAGTTCATC-3’
③：5’-ACAGGATCCTATAGATATAG-3’
④：5’-GATGAACTATACAAAATGGCTTTCCAAGGT-3’
（3）为了使CMP-GFP融合基因能够正确插入pUC质粒中，需要在构建融合基因时在所需引物的 （填“5’”或“3’”）端添加限制酶 的序列。将构建成功的重组质粒导入大肠杆菌中，在添加了氨苄青霉素和β-半乳糖苷的培养基中菌落的生长状况和菌落颜色分别是 。
【答案和解析】
1.B
【解析】
1.A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；
B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；
D、用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。
故选B。
【答案】
2.C
【解析】
2.A、图中酶切位点在ori序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此含重组DNA的细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；
B、图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，B错误；
C、图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因（amp）上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，C正确；
D、图中酶切位点在四环素抗性基因（tet）上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，D错误。
故选C。
【答案】
3.D
【解析】
3.A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确；
B、针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新;推广上要慎重，做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，B正确；
C、国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物进口安全管理办法》，这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性，C正确；
D、对微生物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域，D错误。
故选D。
【答案】
4.C
【解析】
4.A、灭活或减毒的流感病毒可作为抗原，诱导机体发生特异性免疫，主要是体液免疫，产生相应抗体和记忆细胞，A正确；
B、吞噬细胞是一种抗原呈递细胞，能摄取和加工处理病毒抗原，然后将处理后的抗原呈递给辅助性T细胞，B正确；
C、流感病毒携带的抗原蛋白是原来在宿主细胞内已经合成加工完毕的蛋白质，不同流感病毒携带的抗原蛋白虽然具有差异性，但是都具有一定的稳定性，不会轻易改变，C错误；
D、特定的基因表达特定的蛋白质，若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，T4噬菌体本身没有相关的基因，需采用基因工程手段将目的基因整合到其基因组中才能达到目的，D正确。
故选C。
【答案】
5.B
【解析】
5.无
【答案】
6.C
【解析】
6.A、酶3切割后得到的是平末端，应该用T4 DNA连接酶连接，A错误；
B、质粒用酶3切割后得到平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，B错误；
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4 DNA连接酶连接后，还能保证目的基因在质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，C正确；
D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺少标记基因，无法进行后续的筛选，D错误。
故选C。
【答案】
7.A
【解析】
7.无
【答案】
8.A
【解析】
8.A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A正确；
B、GC碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，退火的温度越高，B错误；
C、PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，C错误；
D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，不需要逆转录酶，D错误。
故选A。
【答案】
9.D
【解析】
9.Ers1基因应反向插入质粒的启动子与终止子之间，在这两个位置间有XhoⅠ和HpaⅠ的酶切位点，因此PCR扩增时，需在Ers1基因的左右两端分别添加XhoⅠ、HpaⅠ酶切序列，A正确；
表达载体上含有潮霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，都能表达，可将含质粒的农杆菌筛选出来，过程④为植物组织培养过程，包括脱分化和再分化两个关键步骤，B正确；
反义Ers1基因转录出mRNA的碱基序列与Ers1基因转录出的mRNA碱基序列互补，从而抑制了乙烯受体的合成，C正确；
目的基因会随T-DNA进入植物细胞，并整合到植物细胞的染色体DNA上，Kanr不在T-DNA上，细胞中不能检测到Kanr的表达产物，D错误。
【答案】
10.B
【解析】
10.A、由图可知，滚环复制起始时需要特异的酶在起始点切开一条链的磷酸二酯键，A错误；
B、在DNA聚合酶催化下，以环状负链（b链）为模板，从正链（a链）的3′-OH末端加入与负链（b链）互补的脱氧核苷酸，使链不断延长，通过滚动而合成新的正链，不需要合成引物，B正确；
C、复制该DNA时，a链首先被断开，需要核酸内切酶，随后DNA分子以b链为模板延伸子链，需要DNA聚合酶，最后用DNA连接酶连接成环，C错误；
D、DNA复制的结果是得到与亲代一样的DNA，故滚环复制的最终结果仍可得到环状DNA分子（可能由延伸得到的单链再经缠绕而成），D错误。
故选B。
【答案】
11.A
【解析】
11.A、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4 DNA连接酶连接后，还能保证目的基因在质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，A正确；
B、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺少标记基因，无法进行后续的筛选，B错误；
C、酶3切割后得到的是平末端，应该用T4 DNA连接酶连接，C错误；
D、质粒用酶3切割后得到平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，D错误。
故选A。
【答案】
12.D
【解析】
12.将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染，因为叶绿体基因组不会进入花粉，A正确；
由于EPSPS基因相同，其在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同，这也是基因工程得以实现的基础之一，B正确；
转基因小麦如果培育成功，则会产生EPSPS酶，能抵抗草甘膦，因此可以通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功，C正确；
转基因小麦中导入了EPSPS基因，细胞内EPSPS酶数量增加，促进了相关氨基酸的合成，D错误。
【答案】
13.C
【解析】
13.A、p53基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确；
B、p53基因是抑癌基因，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确；
C、依据题意，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快，C错误；
D、circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。
故选C。
【答案】
14.D
【解析】
14.无
【答案】
15.B
【解析】
15.A、题干可知细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶，也可以切割DNA，A正确；
B、通过CRISPR/Cas9技术可以敲除突变的基因而达到根除致病基因的目的，但猫叫综合征是由人体的5号染色体结构部分缺失导致的，B错误；
C、Cas9对不同目标DNA进行编辑时，因为不同DNA的碱基序列不同，应使用不同的向导RNA，C正确；
D、向导RNA与目标DNA结合的前提条件是RNA序列与DNA序列精准结合，如果向导RNA过短，则基因组中能与之结合的DNA序列就会越多，出现Cas9结合剪切多个基因的现象，因此Cas9蛋白剪切DNA片段的精确性随着向导RNA长度的延长而增加，D正确。
故选B。
【答案】
16.C
【解析】
16.A、构建重组质粒时常用的工具酶有限制酶（切割目的基因和载体）、DNA连接酶（连接目的基因和载体），但载体不属于工具酶，A错误；
B、M中不一定发生目的基因和dhfr基因的重组，可能二者单独表达发挥作用，B错误；
C、由题意可知，dhfr可被氨甲喋呤抑制，dhfr基因能在受体细胞中大量扩增以抵消氨甲喋呤的抑制，则随着培养基中氨甲喋呤的浓度的提高，可筛选出高效表达目标蛋白的细胞，C正确；
D、培养目标细胞时，需将其置于含95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中，D错误。
故选C。
【答案】
17.D
【解析】
17.由题干信息可知，科研小组已经完成了基因工程的基本操作和分子水平的检测，但未能获得有抗虫性状的植株个体，据此可以推测抗虫基因已成功转入并表达，但表达量不够，D项符合题意。
【答案】
18.D
【解析】
18.限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知 Xho I 和 Sal I 两种酶分别切割时，识别的序列不同， A 正确；同种限制酶切割出的 DNA 片段，具有相同的黏性末端，再用 DNA 连接酶进行连接，可以构成重组 DNA ， B 正确； Sal I 将 DNA 片段切成 4 段， Xho I 将 DNA 片段切成 3 段，根据电泳结果可知泳道 ① 为 Sal I ，泳道 ② 为 Xho I ， C 正确；限制酶切割双链 DNA ，酶切后的 DNA 片段仍然是双链 DNA ， D 错误，所以选 D 。
【答案】
19.B
【解析】
19.①虽然外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，但外植体可能本身携带病毒，因此不是用任何外植体都可制备脱毒苗，一般用茎尖制备脱毒苗，①错误；
②iPS细胞为多功能干细胞，能分裂分化产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用，②正确；
③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用，③错误；
④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，PCR的产物的分子量大小等不同，因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，④正确；
⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器，可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物，⑤正确；
⑥蛋白质工程师指以蛋白质的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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，⑥错误。
故选B。
【答案】
20.B
【解析】
20.A、内源性 GLP-1 在体内会很快被分解，因此GLP-1的改造方向是不易被分解，A错误；
B、蛋白质工程基本思路是: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，B正确；
C、可通过检索列数据库获取其编码序列，最后再用化学合成法制备，C错误；
D、用生物反应器生产药物蛋白，需将目的基因与所用生物反应器（如乳腺）的蛋白基因相关调控组件重组在一起，将目的基因导入到受精卵中，D错误。
故选B。
21.【答案】
（1）启动子
（2）EcoRI、NotI
（3）质粒K未被成功酶切；质粒K仍保持环化 不一定
（4）不含组氨酸
（5）抗原—抗体杂交 具有生物活性
21.【解析】
（1）5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是启动子，是RNA聚合酶识别并结合的位点，开始转录。
（2）从题图中的质粒上分布的限制酶切割位点可知，不适合用SalI进行切割，会破坏组氨酸合成基因，也不能用SacI进行切割，会破坏标记基因，为了使目的基因能正常连接与表达，可用EcoRI、NotI限制酶进行切割，为提高连接效率并保证基因m和载体的正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入EcoRI、NotI限制酶切割位点，且根据启动子的转录方向，两种限制酶的顺序不能反。
（3）已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或质粒K未被成功酶切或质粒K仍保持环化。由此推测，b组培养基上的菌落不一定有基因m。
（4）重组质粒上含有组氨酸合成基因，将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在不含组氨酸的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
（5）可运用抗原—抗体杂交技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白具有生物活性。
22.【答案】
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（2）①耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合酶） Mg2+
②a
③TT
（3）导入Wx基因的反义基因，从翻译水平抑制Wx基因表达；将Wx基因中插入某些序列，从转录水平抑制其表达 花粉管通道法（农杆菌转化法）
22.【解析】
（1）水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶，进而控制稻米胚乳直链淀粉含量，因此体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）①进行PCR扩增需加入模板、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和引物等，并且需在含Mg2+的缓冲液中进行。
②引物的延伸方向为5′→3′，由题可知，引物1的碱基序列与图中引物1设计区的碱基序列相同，因此引物2要以引物2设计区碱基序列所在的DNA链为模板，故引物2的碱基序列应与所给序列碱基互补配对，该实验中需设计的引物2为5′—ATGATTTAACGAGAGTTGAA—3′。
③引物1设计区碱基序列从71位到90位，引物2设计区碱基序列从511位到530位，故若酶切产物只能观察到460 bp的DNA条带，则表明第226位碱基是T，该位点所在的内含子不能被正常剪接，该水稻品种为TT型。
（3）若利用基因工程的方法改造水稻，通过抑制Wx基因表达来培育低直链淀粉含量水稻品种，改造思路有：导入Wx基因的反义基因，从翻译水平抑制Wx基因表达；将Wx基因中插入某些序列，从转录水平抑制其表达。将目的基因导入植物受体细胞，可用花粉管通道法或农杆菌转化法。
23.【答案】
（1）PCR 激活耐高温DNA聚合酶（或激活Taq酶） 引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 引物Ⅰ’自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效
（2）基因表达载体构建 既能连接黏性末端又能连接平末端
（3）激素和营养 不定形的薄壁组织团块 除草剂和物质K 细胞呈蓝色
23.【解析】
（1）无
（2）无
（3）无
24.【答案】
（1）BC
（2）CUCGAGAUGC 非编码区2
（3）耐高温的DNA聚合酶（或Taq DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸 XhoI、XbaI GATGCT
24.【解析】
（1）A、运动神经又叫传出神经，传出神经又可分为支配躯体运动的神经（躯体运动神经）和支配内脏器官的神经（内脏运动神经），A错误；
B、感觉神经又叫传入神经，可将感受器产生的兴奋传到神经中枢，B正确；
C、交感神经和副交感神经组成自主神经系统，自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经。因此，交感神经是一种传出神经，可调节内脏活动，C正确；
D、运动时，首先通过感觉神经将信息发送给大脑进行分析预判，再通过运动神经支配肌肉运动，二者同等重要，D错误。
故选BC。
（2）依题意，图示是NEFH基因编码链的部分碱基序列，该基因编码链碱基序列与转录的模板链碱基互补，该基因转录的mRNA与模板链也碱基互补，因此，把已知序列编码区的T碱基用U碱基替换，就是转录产生的初始mRNA的碱基序列。故NEFH基因转录产生的初始mRNA前10个碱基序列为：5'-CUCGAGAUGC-3'。转录从模板链的3'端至5'端，已知序列是非模板链，则模板链的3'在非编码区1，5'在编码区2，因此，NEFH基因的终止子位于非编码区2。
（3）①PCR的条件包括：Mg2+、4种脱氧核苷酸的等量混合液、2 种引物、Taq DNA聚合酶、模板DNA、扩增缓冲液等，因此，在PCR仪中加入的物质有NEFH基因、Mg2+，缓冲液、引物外，还要加入耐高温的DNA聚合酶（或Taq DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸等。
②加入限制酶后要不影响该基因编码功能，则酶切处理后的片段连接到运载体之后不影响编码区的序列。BamH I、Pst I的酶切位点都处于编码区中间，经酶切处理后的片段连接至运载体后序列发生了变化。XhoI、XbaI的酶切位点也在编码区，但与相同切口的运载体连接后，编码序列未发生变化，因此在不影响该基因编码功能的前提下，应选择的限制酶是XhoI、XbaI。由题可知，被XhoI、XbaI切下的模板链为3' CTACGACGTCTTTTTGCTTCCTAGGAGATC5'，PCR时，引物结合在模板链的3' 端，因此，引物序列为5'-GATGCT-3'。
25.【答案】
（1）借助Ti质粒中的T-DNA，可将目的基因转入受体细胞的染色体DNA上
（2）XbaⅠ和HindⅢ Ca2+ 植物组织培养
（3）抗原-抗体杂交 在两对同源染色体的各一条染色体上转入了抗虫基因
25.【解析】
（1）当受体细胞是植物细胞时，利用Ti质粒中的T-DNA可将目的基因导入受体细胞的染色体DNA上。
（2）选择限制酶时，一是要防止目的基因和标记基因被破坏，故不能选择BamHⅠ；二是所选限制酶的识别位点应位于启动子和终止子之间，故不能选择SalⅠ；三是要选择两种不同的限制酶切割目的基因和质粒，以确保目的基因与载体的连接方向正确，若只选择EcoRⅠ，虽然能成功将目的基因导入质粒，但可能会反向接入，使其不能正常表达；目的基因的转录方向为从左至右，选择EcoRⅠ和HindⅢ进行双酶切，可能会使其反向连接，选用XbaⅠ和HindⅢ进行双酶切，则可正向连接，符合题意。要使重组质粒进入农杆菌，应使用Ca2+处理农杆菌，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态；导入重组质粒的玉米细胞需要经过植物组织培养获得转基因玉米。
（3）在目的基因的检测与鉴定环节，可以通过抗原-抗体杂交检测目的基因（Bt抗虫基因）是否翻译出Bt抗虫蛋白；当转基因玉米中转入基因仅位于某一对同源染色体的某一条染色体上时，会出现3∶1的比例；当转入基因位于两对同源染色体的各一条染色体上时，会出现15∶1的比例。
26.【答案】
（1）让生长激素基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；使生长激素基因能够表达和发挥作用 RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因转录出mRNA
（2）
3 引物与模板链结合的特异性不强；模板DNA受到污染；两种引物3′端存在少量可以互补配对的序列使产物DNA片段变短阴影部分表示目的基因
（3）将生长激素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，然后将体外培养的早期胚胎移植到雌性哺乳动物体内，最终获得的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产生长激素
26.【解析】
（1）无
（2）无
（3）无
27.【答案】
（1）非必需 不利于对红豆杉的保护、紫杉醇产量低等
（2）否 人工合成（从基因文库中获取） 限制酶和DNA连接酶
（3）农杆菌转化法 可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上
（4）潮霉素抗性 培养超表达Bapt基因的红豆杉细胞，从中获得紫杉醇后与等量普通红豆杉细胞中的紫杉醇对比，观察其紫杉醇含量是否远高于普通红豆杉
27.【解析】
（1）紫杉醇是红豆杉的次生代谢产物，次生代谢产物不是植物生命活动所必需的物质。植物细胞中的次生代谢物含量很低，用传统的方法提取紫杉醇，会破坏红豆杉植物资源，不利于对红豆杉的保护。
（2）由于细胞中的基因转录形成的最早的mRNA不含启动子、终止子且往往需要加工处理，从细胞中获取的mRNA是加工过的，所以通过逆转录形成的cDNA中的碱基序列和细胞中相关基因中的碱基序列不完全相同。获取目的基因的方法有从基因文库中获得、PCR和人工合成，图中②过程为PCR。过程③是构建目的基因的表达载体，该过程需要的酶是限制酶和DNA连接酶。
（3）从图中可以看出，目的基因的表达载体先导入了农杆菌，所以可判断将目的基因导入红豆杉细胞的方法是农杆菌转化法。农杆菌转化法中采用的p1301载体上应含有一段DNA序列，该DNA序列可以可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA。
（4）从图中可以看出，用含有潮霉素的培养基筛选红豆杉细胞，说明在p1301载体上含有潮霉素抗性基因。确定超表达了Bapt基因的红豆杉细胞是否提高了紫杉醇的含量，应分别培养等量的超表达了Bapt基因的红豆杉细胞和普通红豆杉细胞，从中获得紫杉醇后进行对比，观察超表达Bapt基因的红豆杉细胞的紫杉醇含量是否远高于普通红豆杉细胞。
28.【答案】
（1）使CMP表达的蛋白质与GFP表达的蛋白质能融合（或使CMP和GFP两个基因能够连续转录和翻译） 使转录停止（或结束）
（2）TaqDNA酶（或耐高温的DNA聚合酶） 引物P1和P4 ②④
（3）5’ NcoI、PstI 能正常生长、白色
28.【解析】
（1）使CMP表达的蛋白质与GFP表达的蛋白质能融合（或使CMP和GFP两个基因能够连续转录和翻译）构建CMP-GFP融合基因设计引物时，需要把CMP基因的对应终止密码子的3个碱基去掉，否则会分别单独转录和翻译出CMP蛋白和GFP蛋白。终止密码子的作用是使转录停止（或结束）。
（2）PCR过程中需要Taq酶（或耐高温的DNA聚合酶），其中引物P1和引物P4可以扩增融合基因，引物P2和引物P3的部分区段是碱基互补配对的，在所给的四个引物中只有②和④是碱基互补配对的。因此应选择②和④作为引物P2和引物P3的组成部分。
（3）由于PCR过程中子链延伸的方向从5’端向3’端，因此只能对引物的5’进行修饰，添加限制酶序列，由pUC质粒，可以看出SmaI、NcoI、EcoRI、PstI四种限制切点中SmaI同时位于标记基因中，EcoRI同时位于复制原点中，只有NcoI和PstI既位于启动子和终止子之间，且能够破坏LacZ基因便于后期的筛选，在添加了氨苄青霉素的培养基中由于导入的重组质粒中含有抗氨苄霉素基因，因此能够正常生长，由于LacZ基因被破坏，不能合成β-半乳糖苷酶，不能分解β-半乳糖苷产生蓝色物质，因此菌落应该是呈现白色。

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