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第3章 基因工程（能力提升）——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三单元测试卷
一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( )
A.基因工程的操作水平属于分子水平，其原理为基因突变
B.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法
C.载体质粒上通常有抗生素抗性基因作为标记基因，以便于重组质粒的筛选
D.构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
2.质粒是基因工程中常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是( )
A.质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的筛选
B.天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞
C.质粒是只存在于细菌细胞质中能自我复制的小型环状双链DNA分子
D.携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制
3.某细菌DNA分子上有4个Sau3AⅠ的酶切位点，经Sau3AⅠ处理后会形成4个大小不同的DNA片段。若是用BamHⅠ处理，则只会形成2个大小不同的DNA片段。Sau3AⅠ和BamHⅠ的识别序列及切割位点如表所示。下列叙述不正确的是( )
限制酶名称 识别序列及切割位点
BamHⅠ G↓GATCC
Sau3AⅠ ↓GATC
A.上述两种限制酶切割后可形成相同的黏性末端
B.该DNA分子上有两个BamHⅠ的酶切位点
C.黏性末端能通过T4DNA连接酶连接
D.若用两种酶共同处理，会形成6个大小不同的DNA片段
4.苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍；将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列相关叙述不正确的是( )
A.对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的
B.与基因工程相比，蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体
C.蛋白质工程难度较大，主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂
D.如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性将增加21倍
5.为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中，下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A.以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B.RNA聚合酶与启动子I识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录
C.可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的的基因大豆愈伤组织
D.用EcoRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离至少得到两条带
6.下面是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述错误的是( )
A.以上DNA片段由4种限制酶切割后产生
B.②片段是在识别序列为的限制酶作用下形成的
C.①和④两个片段在T4DNA连接酶的作用下不能连接形成重组DNA分子
D.限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用的部位都是磷酸二酯键
7.基因工程是一项过程复杂方法多样的系统工程，“筛选”是基因工程中常用的技术手段。下列说法错误的是( )
A.pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，可用于目的基因的筛选
B.构建乳腺生物反应器需先将目的基因与乳腺中特异性表达的基因启动子连接到质粒上
C.对转基因抗虫棉进行个体水平的鉴定筛选时，需用PCR技术或抗原-抗体杂交的方法
D.基因工程转化后，利用标记基因可以将含有目的基因的受体细胞筛选出来
8.下列关于基因工程基本工具的叙述，正确的是( )
A.限制酶能特异性地识别6个核苷酸序列
B.限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团
C.有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，从而恢复被限制酶切开的氢键
D.用做分子运输车的质粒常有特殊的抗生素合成基因，便于重组DNA分子的筛选
9.下图表示应用基因工程技术生产干扰素的三条途径，下列相关叙述错误的是( )
A.途径甲中，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组
B.途径乙中，过程Ⅱ一般采用的方法是农杆菌转化法
C.途径丙中，过程Ⅱ可用Ca2+处理大肠杆菌
D.三条途径中，过程Ⅲ依据的生物学原理相同
10.红细胞生成素（EPO）是体内促进红细胞生成的一种激素物质，是当今最成功的基因工程药物，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床使用的红细胞生成素主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素（rhEPO）。其简要生产流程如图，下列相关叙述正确的是( )
A.过程①用到的工具酶有DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶
B.构建的重组表达载体中终止子的作用是终止翻译过程
C.检测重组细胞是否表达出rhEPO常用抗原—抗体杂交技术
D.用乳腺生物反应器生产EPO可将人EPO基因导入哺乳动物体细胞获得
11.科学家尝试了两种生产蛛丝蛋白的方法，具体如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.步骤②中需要使用的基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶
B.重组蛛丝蛋白基因通过③导入受体细胞，通常用农杆菌转化法
C.将重组蛛丝蛋白基因通过⑥导入受体细胞最常用的方法是显微注射法
D.步骤⑦中需要运用到的技术有胚胎体外培养、胚胎移植
12.基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的前景。下列有关基因工程的成果及应用的叙述不正确的是( )
A.基因工程能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
B.用转基因动物作为器官移植的供体时，导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达
C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D.基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因表达发挥功能，以达到治疗的目的
13.基因工程是在DNA分子水平上进行的，需要有专门的工具。下列关于基因工程所需基本工具酶的叙述，错误的是( )
A.不同限制酶切割后产生的DNA片段可能被某种DNA连接酶连接
B.T4DNA连接酶可以催化磷酸二酯键形成进而连接黏性末端或平末端
C.大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，并且只在其中一条链的特定部位切割
D.原核细胞内的限制酶可切割入侵的DNA分子，通常不切割细菌自身的DNA分子
二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。
14.利用农杆菌转化法可将抗虫基因导入玉米细胞而获得抗虫植株。下列说法正确的是( )
A.若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增，应用PCR技术
B.将重组的农杆菌Ti质粒喷洒到玉米伤口上，可成功转化
C.利用害虫接种实验可从分子水平检测目的基因是否进入了玉米细胞
D.将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物
15.下列有关基因工程的成果及应用的说法，正确的是( )
A.基因工程可实现基因在不同种生物之间转移
B.利用基因工程技术，将人产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构相同
C.基因工程在给人类生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于其安全性方面的担忧
D.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
16.利用转基因植物生产药用蛋白主要有两条途径：瞬时表达途径和稳定表达途径。在瞬时表达状态的基因转移中，药用蛋白基因进入受体细胞后，存在于游离的载体上，不与基因组染色体相整合；在稳定表达状态的基因转移中，导入的药用蛋白基因整合到植物细胞基因组中，形成稳定表达的转基因植株。下列叙述错误的是( )
A.可利用农杆菌转化法将药用蛋白基因导入受体细胞获得转基因植物
B.利用瞬时表达途径生产目的蛋白简便快捷，目的蛋白的表达持久、稳定
C.利用稳定表达途径获得转基因植株时，载体进入宿主细胞后不需进行选择培养
D.将目的基因定点整合到染色体高活性位点可在较短时间内获得高表达植株
17.萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程（又称为第二代基因工程）对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，正确的是( )
A.通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列
B.改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
C.PCR技术可用于检测染色体DNA上是否插入荧光素酶基因
D.改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
18.研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述不正确的是( )
A.PCR扩增时，应在启动子两侧引入EcoRⅠ、BamHI识别序列
B.用Mg2+处理大肠杆菌以便转入构建好的表达载体
C.在添加氨苄青霉素的培养基上存活的菌株不一定为所需菌株
D.可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含有毒物
三、非选择题：本题共3小题，共36分。
19.（13分）γ-氨基丁酸（GABA）在降低血压、治疗神经损伤、生产可降解材料等方面有广泛应用，高效制备GABA是目前国内外的研究热点。科研人员运用基因工程技术构建重组表达载体（如图所示），将其成功导入大肠杆菌获得能生产GABA的工程菌。该菌利用目的基因表达产物GadB，催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA。回答下列问题。
（1）在基因工程操作中，大肠杆菌是运用最广泛的工程菌，原因是____________。
（2）由图可知，步骤①用于切割质粒的限制酶是____________，这在实践中的优势是____________。
（3）在进行步骤②之前，需对gadB基因进行PCR扩增以提高获得重组质粒的概率，需加入____________种引物和____________酶，扩增过程中使用的引物____________（填“可”或“不可”）重复利用。
（4）将重组质粒导入到用____________处理的大肠杆菌中完成转化；利用含有____________的培养基筛选出转基因工程菌。
（5）将成功转化的大肠杆菌进行发酵培养，发酵罐内的原料应富含____________，酸碱度要求是调至____________。一段时间后，检测GABA的含量。
20.（11分）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，该工程的操作对象为____________。
（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，需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶发挥作用的温度为____________℃左右。此过程还需要在反应体系中加入两种引物，引物的作用是____________。
（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____________。
（4）若想建立乳腺生物反应器大量生产胰岛素，需借助基因工程的方法，常以哺乳动物的____________为受体细胞。为了保证干扰素基因只在乳腺细胞内表达，构建表达载体时必须在目的基因的前端加上____________。
21.（12分）科研人员将酵母液泡Cd转运蛋白基因(YCF1，1200bp)与质粒P0构建基因表达载体P1用于基因工程实验，过程如下图1所示，其中部分限制酶的识别序列与切割位点如下：
EcoRV：GAT↓ATC，SauAI：↓GATC，BamHI：G↓GATCC。请回答下列问题。
(1)为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取后通过①过程用EcoRV酶切割_______键，得到含________末端的YCF1基因。
(2)②过程利用PCR技术扩增目的基因时，需要根据目的基因________设计出一对引物，此外还需要在引物的两端加上限制酶识别序列，酶切后形成的黏性末端碱基序列为5’___________。
(3)用_________酶切质粒P0后与②过程产物在_________酶的作用下，形成基因表达载体P1。图中质粒P0除标注元件外，还缺少___________结构。
(4)为了筛选出含P1的受体菌，首先需要在添加_________的平板培养基上进行培养，之后利用影印平板法在含__________的平板培养基上继续培养，观察对比即可得到含P1受体菌。
(5)科研过程中还可以采用PCR技术检测受体菌是否成功转入了P1。提取转染后的四个受体菌S1-S4的总DNA，用目的基因的引物扩增后进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图2所示：
①图2中M泳道为标准对照组(Marker)，其实质为________________。
②图2中样本___________为成功转入了P1的受体菌，S4样本出现的结果可能原因有__________(在下列选项中选择)。
A.模板受到污染
B.引物特异性不强
C.退火温度偏低
D.退火温度偏高
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、基因工程的操作对象是基因，属于分子，因此基因工程的操作水平属于分子水平，其原理为基因重组，A错误；B、将目的基因转入微生物细胞常用感受态细胞法，B错误；C、用作基因工程载体的质粒上常有特殊的标记基因，如抗生素抗性基因等，便于重组DNA质粒的筛选，C正确；D、启动子与RNA聚合酶结合，驱动目的基因的转录，终止子负责终止目的基因转录，因此构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行转录，但是目的基因的复制需要复制原点，不需要启动子和终止子，D错误。故选C。
2.答案：A
解析：A、质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定选择，A正确；B、天然质粒往往不能直接作为载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造后再使用，B错误；C、质粒是广泛存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子，在酵母菌细胞中也含有质粒，C错误；D、携带目的基因的重组质粒可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，并随染色体DNA复制而复制；也可以不整合到染色体DNA上，进行自主复制，D错误。故选A。
3.答案：D
解析：A、BamHI和Sau3AI两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC，A正确；B、该DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点，经Sau3AI处理后形成4个DNA片段，可知该DNA分子为环状DNA，用BamHI处理后，得到2个DNA片段，说明该DNA分子上有两个BamHI的酶切位点，B正确；C、T4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，此外还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低，C正确；D、该DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点，有2个BamHI的酶切位点，但是BamHI识别序列中包含Sau3AI的识别序列，所以同时用两种酶共同处理，不会形成6个大小不同的DNA片段，D错误。故选D。
4.答案：D
解析：A、蛋白质的改造需要从根本上改造基因，因此对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的，A正确；B、需要将改造的基因导入受体细胞并表达相关产物，就需要构建基因表达载体因此与基因工程相比，蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体，B正确；C、蛋白质的功能多样性，主要取决于蛋白质中氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构，因此蛋白质工程难度较大，主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂，C正确；D、如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换，Cry蛋白可能会失去原有的功能，D错误。故选D。
5.答案：B
解析：A、以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因，A正确；B、识图分析可知，抗除草剂基因位于启动子2的后面，因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录，B错误；C、由于图中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因，故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的的基因大豆愈伤组织，C正确；D、用EcoRI、BamHI双酶切重组Ti质粒后，会得到三种片段：含有耐低磷基因OsPTF的片段、含有除草剂基因的片段和只含启动子I的片段，因此经电泳分离至少得到两条带，即含耐低磷基因OsPTF的片段和含有除草剂基因的片段，D正确。故选B。
6.答案：B
解析：A、碱基序列具有方向性，图中①④的黏性末端虽然相同，但不能互补配对，限制酶的识别序列一般是带有黏性末端的一条链上由5’→3’端读，图中四种类型的限制酶的识别序列各不相同，故是由4种限制酶切割后产生的，A正确；B、②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的，B错误；C、黏性末端的碱基序列具有方向性，①和④两个片段在T4DNA连接酶的作用下不能连接形成重组DNA分子，C正确；D、限制酶可破坏磷酸二酯键，DNA连接酶和DNA聚合酶可催化形成磷酸二酯键，D正确。故选B。
7.答案：C
解析：A、pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，说明pmi基因是标记基因，可用于目的基因的筛选，A正确；B、构建乳腺生物反应器需先将目的基因与乳腺中特异性表达的基因启动子连接到质粒上，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，B正确；C、对转基因抗虫棉进行个体水平的鉴定筛选时，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度，C错误；D、基因工程转化后，说明重组质粒导入到受体细胞中，可以利用标记基因可以将含有目的基因的受体细胞筛选出来，D正确。故选C。
8.答案：B
解析：A、大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，A错误；B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，即一条链断1个磷酸二酯键，产生1个游离的磷酸基团，所以限制酶切割DNA分子一次可断开2个磷酸二酯键，产生2个游离的磷酸基团，B正确；C、T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，而不是氢键，C错误；D、作为载体的质粒通常采用抗性基因（四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因）作为标记基因，便于成功导入重组DNA分子的受体细胞的筛选，D错误。故选B。
9.答案：D
解析：A、途径甲中，要想使目的基因在乳腺中表达，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组，A正确；B、途径乙中，过程Ⅱ将目的基因导入植物细胞时，一般所采用的方法是农杆菌转化法，B正确；C、途径丙中，过程Ⅱ将目的基因导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为易吸收周围环境中DNA的感受态细胞，C正确；D、三条途径中，过程Ⅲ依据的生物学原理不相同，途径甲是利用了受精卵的全能性，途径乙是利用了植物细胞的全能性，途径丙是利用了大肠杆菌增殖快的特点，D错误。故选D。
10.答案：C
解析：A、过程①构建基因表达载体，需用限制酶切割目的基因和载体，并用DNA连接酶连接，该过程无需DNA聚合酶参与，A错误；B、终止子的作用是终止转录过程，B错误；C、检测重组细胞是否表达出rhEPO，可利用抗原—抗体特异性结合的原理，采用抗原—抗体杂交技术检测，C正确；D、采用细胞培养生产EPO成本比较高，可以采用乳腺生物反应器，将基因表达载体转入雌性哺乳动物受精卵中，使EPO基因在转基因动物的乳腺细胞中表达，通过分泌的乳汁来生产EPO，目前还不能直接用高度分化的体细胞克隆哺乳动物，D错误。故选C。
11.答案：B
解析：A、步骤②构建基因表达载体常用的工具酶有限制酶（基因“剪刀”）、DNA连接酶（缝合的“针线”），A正确；B、将目的基因导入细菌细胞通常用Ca2+处理，用Ca2+处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌处于感受态，有利于吸收周围环境中DNA分子，B错误；C、将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法，C正确；D、受精卵需要用胚胎体外培养培养至桑葚胚或囊胚阶段然后进行胚胎移植，故步骤⑦中需要运用到的技术有胚胎体外培养、胚胎移植，D正确。故选B。
12.答案：D
解析：A、利用基因工程菌除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等，A正确；B、用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的调节因子也属于目的基因，可以抑制抗原合成，B正确；C、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，从而提高经济效益，C正确；D、基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的，D错误。故选D。
13.答案：C
解析：A、不同限制酶切割后产生的DNA片段，若具有相同的末端，则可被某种DNA连接酶连接，A正确；B、T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端，B正确；C、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，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，C错误；D、原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身，一般不切割自身的DNA分子，D正确。故选C。
14.答案：AD
解析：A、PCR技术是体外复制特定目的基因片段的技术，若对已知序列的抗虫基因进行大量扩增，应用PCR技术，A正确；B、将重组的农杆菌Ti质粒导入农杆菌，再用农杆菌去侵染玉米才可能成功转化，B错误；C、利用害虫接种实验可从个体水平检测目的基因是否进入了玉米细胞，C错误；D、将抗虫基因导入细胞质可避免通过花粉传播进入其他植物，导致基因污染，D正确。故选AD。
15.答案：ACD
解析：A、基因工程能定向改造生物的性状，通过基因在不同种生物之间转移实现，如抗虫植物，A正确；B、利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构有差别，因为大肠杆菌属于原核生物，无内质网与高尔基体，无法对胰岛素进行加工，B错误；C、基因工程在给人类生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于其安全性方面的担忧，因此国家制定了相关的法律、法规对基因工程的产品进行规范，C正确；D、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，进而使基因工程技术更好服务于生产，D正确。故选ACD。
16.答案：BC
解析：A、农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，可利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞获得转基因植物，A正确；
B、基因瞬时表达技术导入的外源DNA未整合到宿主细胞的染色体DNA上，该技术中外源基因一般不能稳定遗传，B错误；
C、因为基因表达载体构建成功率不是百分百，目的基因导入受体细胞的成功率不是百分百，因此载体进入宿主细胞后需要利用标记基因的特性进行选择培养，筛选成功导入目的基因的细胞，C错误；
D、染色体高活性位点基因表达量更高，将目的基因定点整合到这些位点可以实现目的基因的高水平表达，D正确。
故选BC。
17.答案：CD
解析：化学诱变是不定向的，A错误；基因表达载体必须包含启动子和终止子，B错误。
18.答案：AB
解析：A、据图可知，目的基因中存在SmaⅠ和EcoRⅠ两种酶的识别序列，若用这两种酶会破坏目的基因，因此为防止目的基因和质粒自身环化和正确连接，因此质粒和目的基因应该用Xhol、BamHI切割，因此PCR扩增启动子S时，图中引物Ⅰ、Ⅱ应分别加入Xhol、BamHI的识别序列，A错误；B、用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于易于吸收周围环境DNA分子的状态，便于转入构建好的表达载体，B错误；C、氨苄青霉素抗性基因是标记基因，可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入重组质粒的菌株，在添加氨苄青霉素的培养基上存活的菌株不一定为所需菌株，也可能只是导入了质粒，C正确；D、绿色荧光蛋白也是标记基因，可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含有毒物，D正确。故选AB。
19.答案：（1）繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质相对较少
（2）NcoⅠ和KpnⅠ；不同种限制酶处理可防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒
（3）2；TaqDNA聚合酶；不可
（4）CaCl2；含氨苄青霉素
（5）L-谷氨酸；中性或弱碱性
解析：（1）大肠杆菌作为工程菌有诸多优点，如繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质少、易于培养等。
（2）如图，用两种不同的限制酶NcoⅠ和KpnⅠ切割质粒，产生不同的粘性末端，可以防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒。
（3）PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。PCR过程中使用的是耐高温的TaqDNA聚合酶，引物已经进入新形成的DNA分子中，因此引物不可重复利用。
（4）将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法，故可将重组质粒导入到用CaCl2处理的大肠杆菌中完成转化；结合图示可知，重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌就有氨苄青霉素抗性，因此可以用含氨苄青霉素的选择培养基来筛选。
（5）该菌利用目的基因表达产物GadB，催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA，即将成功转化的大肠杆菌进行发酵培养，发酵罐内的原料应富含L-谷氨酸，大肠杆菌是细菌，其培养环境的pH应调整至中性或弱碱性。
20.答案：（1）蛋白质；新的胰岛素基因
（2）基因改造；72；使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
（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
（4）受精卵；乳腺蛋白基因启动子
解析：（1）新的胰岛素生产过程属于蛋白质工程，蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成。因此，要通过蛋白质工程获得新的胰岛素，操作对象为新的胰岛素基因。
（2）获取新的胰岛素基因除图示的人工合成方法外，还可以通过基因改造获得；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热稳定的DNA聚合酶，该酶作用的温度为72℃左右，其作用是以DNA为模板，根据碱基互补配对原则，将dNTP逐个加到引物DNA分子上，从而形成双链DNA分子。反应体系中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
（3）因为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，故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。
（4）若想建立乳腺生物反应器，可以借助基因工程，用显微注射的方法将新胰岛素基因导入到受精卵中。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，为保证新胰岛素基因只在乳腺细胞内表达，在构建表达载体时，需在新胰岛素基因前端加上在乳腺中特异性表达的乳腺蛋白基因的启动子。
21.答案：(1)磷酸二酯键；平
(2)两端核苷酸(碱基)序列；GATC
(3)BamHI；DNA连接(酶)；启动子和终止子
(4)四环素；青霉素
(5)已知不同长度的DNA片段混合物；S1、S2、S4；ABC
解析：（1）EcoRV为限制酶，其切割DNA的磷酸二酯键。结合题干信息中EcoR V的识别序列与切割位点可知，该酶切割DNA后产生的是平末端。
（2）引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。利用PCR技术扩增目的基因时，需根据目的基因两端的碱基序列设计出一对引物。由图可知，目的基因两侧都是黏性末端，根据给出的三种限制酶的识别序列与切割位点（用EcoRV酶切后形成的是平末端，用Sau3AI、BamH I酶切后形成的都是黏性末端，且碱基序列均为GATC）可知，在引物的两端加上限制酶识别序列，酶切后形成的黏性末端碱基序列为5'GATC。
（3）分析图1可知，质粒P0的复制原点中有EcoR V的识别序列，故不能选择该限制酶切割质粒P0；切割质粒P0时不能选择Sau3AI，否则会导致青霉素抗性基因、四环素抗性基因都被破坏，因此应选择BamH I切割质粒P0酶切后的质粒P0与过程②产物在DNA连接酶的作用下形成基因表达载体P1。图中质粒P0中有复制原点、标记基因和限制酶酶切位点，还缺少启动子和终止子。
（4）用BamH I切割质粒P0破坏了青霉素抗性基因，故欲筛选出含P1的受体菌，首先需在添加四环素的平板培养基上进行培养，在该平板培养基上能生长的菌为含有质粒P0和含有P1的菌。然后采用影印平板法在含有青霉素的平板培养基上继续培养，在此培养基上能生长的菌为含有质粒0的菌。在含四环素的培养基上能生长而在含青霉素的培养基上不能生长的菌即含P1的受体菌。
（5）②由题干可知，目的基因YCF1的长度为1200bp。分析图2可知，样本S1、S2、S4中含有该长度的DNA片段，故样本S1、S2、S4为成功转入了P1的受体菌。样本S4出现题图中结果的可能原因有模板受到污染、引物的特异性不强或退火温度偏低，导致有其他长度的DNA片段出现。第3章 基因工程（基础夯实）——高二生物学苏教版（2019）选择性必修三单元测试卷
一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是( )
A.质粒是基因工程中唯一的载体
B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
C.限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端
D.微生物中的限制酶对自身DNA一般无损害作用
2.基因工程操作离不开三种工具，下列有关说法不正确的是( )
A.用相同的限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒，可获得相同的末端
B.载体质粒的基本单位是脱氧核糖核苷酸，另外两种工具的基本单位是氨基酸
C.DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键相同，催化反应的底物也相同
D.限制性内切核酸酶主要从原核生物中分离获得，具有识别特定核苷酸序列的能力
3.下列关于基因工程的说法正确的是( )
A.利用PCR技术获取目的基因依据的是DNA半保留复制的原理
B.基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止密码子等结构
C.基因表达载体中启动子是DNA聚合酶的结合部位，启动复制过程
D.将目的基因导入植物细胞和动物细胞分别采用花粉管通道法和农杆菌转化法
4.基因工程、细胞工程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍，在农作物新品选育等方面具有广阔的前景和较高的应用价值。下列叙述错误的是( )
A.实验室中将目的基因导入植物细胞采用最多、最有效的方法是显微注射法
B.农杆菌转化法的原理是Ti质粒中的T-DNA具有转移到受体细胞并整合到受体细胞DNA上的特性
C.植物体细胞杂交诱导原生质融合时常用聚乙二醇（PEG）做诱导剂
D.含有目的基因的细胞或融合形成的杂种细胞能培育成植株的理论基础是细胞的全能性
5.基因工程中需使用多种工具酶，几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是( )
A.限制酶Smal和EcoRV切割形成的末端，可以通过E.coliDNA连接酶相互连接
B.DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成
C.限制酶EcoRI进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键，形成1个游离的5’末端
D.若两种限制酶的识别序列相同，则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接
6.枯草杆菌蛋白酶广泛应用于洗涤剂、食品等行业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缓氨酸替换为亮氨酸，结果发现枯草杆菌蛋白酶的催化活性大幅度提高。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
B.对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能出发
C.通过基因工程和蛋白质工程生产的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列不同
D.改造后的枯草杆菌蛋白酶可能是空间结构发生改变导致其催化活性提高
7.病毒可以使人患病并危及生命安全，但合理利用病毒，也可以造福人类。下列有关病毒的应用实践，应当禁止的是( )
A.引入兔黏液瘤病毒控制野兔的数量以保护澳洲草原
B.在适当条件下用灭活的仙台病毒诱导动物细胞融合
C.将外源基因与噬菌体基因融合并使其表达以研究外源基因的功能
D.对流感病毒基因进行改造，使具有某种易感基因的人群感染这种病毒
8.限制酶1和限制酶2的识别序列和切割位点如图所示。采用限制酶1和限制酶2分别切割某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因，再用E·coliDNA连接酶连接两种酶切割后的黏性末端，构建重组DNA。下列分析错误的是( )
A.某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因具有相同的组成单位
B.重组后的DNA片段，可用限制酶1或限制酶2在连接位点进行切割
C.用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端可通过氢键进行碱基互补配对
D.用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端也可以用T4DNA连接酶连接
9.下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( )
A.蛋白质工程技术是基因工程技术的延伸
B.蛋白质工程只能生产自然界中已存在的蛋白质
C.蛋白质工程的设计是按中心法则相反的途径进行的
D.蛋白质工程可对基因进行改造或合成
10.基因工程操作离不开三种工具，下列有关说法正确的是( )
A.用限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒时，需保证获得相同的黏性末端
B.常用载体质粒的基本单位是核糖核苷酸，另外两种工具的基本单位是氨基酸
C.DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”
D.携带目的基因的质粒只有整合到受体DNA上才会随后者的复制而复制
11.已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是( )
A.上述两种限制酶切割出的末端只能用E.coliDNA连接酶进行“缝合”
B.限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成
C.若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可提高重组质粒构建的成功率
D.上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后可能不会再被两种限制酶识别
12.传统的多重PCR（MPCR）是在普通PCR的基础上，在同一个反应体系中加入不同的引物对，针对不同的模板或同一模板的不同区段进行特异性的扩增，从而得到多个目的片段的技术。随着科学技术的发展，MPCR技术在扩增方面取得新的突破，不再局限于在同一反应管中进行扩增，而是将不同的引物对和模板分散于相应独立的空间中进行扩增。下列相关叙述错误的是( )
A.对于同一DNA片段的不同区段进行扩增时，不同引物的碱基排列顺序不能互补
B.同一反应体系中扩增不同模板时需加入更多耐高温的DNA聚合酶才能使扩增正常进行
C.在目的DNA片段扩增时，若复性阶段温度控制过高，可能导致无产物
D.PCR扩增DNA时打开双螺旋的方式与细胞内不同，实质都是磷酸二酯键断裂
13.下列不属于基因工程成果的是( )
A.乳腺生物反应器生产药用蛋白 B.培育抗除草剂的作物新品种
C.利用微生物生产重组人干扰素 D.用高产青霉菌生产青霉素
二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。
14.水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.水蛭素的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
B.水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
C.用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
D.蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
15.如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述不正确的是( )
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成功表现出抗虫性状属于可遗传变异
16.用XhoI和SalⅠ两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列说法错误的是( )
A.图2中泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物
B.电泳过程中，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
C.DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越快
D.用XhoI和SalⅠ同时处理该DNA后得到6种产物
17.下图为基因工程中构建重组质粒的过程示意图，下列有关说法正确的是( )
A.EcoRV切制出来的载体P1为平末端
B.T4DNA连接酶既可以连接平末端又可以连接黏性末端
C.构建基因表达载体用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体等
D.天然质粒具备限制酶切割位点，标记基因，即可作为载体
18.融合PCR技术是采用具有互补末端的引物，将不同来源的扩增片段连接起来的方法，其过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A.对基因B进行PCR需至少进行3次循环，才能获得含引物3且双链等长的DNA
B.若通过融合PCR技术将启动子、目的基因、终止子拼接成类似上图所示的融合基因，需要设计6种引物，其中能够起着“搭桥”作用的引物有3种
C.将第一阶段的产物(图中ab和cd)混合，先变性再复性，使能够互补配对的DNA单链相互结合，理论上有4种结合的可能，其中在PCR体系中能进一步延伸的有2种
D.引物2和引物3部分核苷酸序列碱基互补配对，因此二者不能共存于同一PCR体系中
三、非选择题：本题共3小题，共36分。
19.（11分）宫颈癌是一种由HPV病毒（遗传物质是DNA）引发的癌症，至今已鉴定出200多种HPV类型。尤其是HPV16、HPV18，其检出率在宫颈癌中达到99.7%。九价HPV疫苗在中国获批用于9-45岁女性，但却一针难求。将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因（目的基因）与质粒连接，导入大肠杆菌表达后，就获得了疫苗的有效成分。
（1）在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入____________和____________之间。
（2）构建基因表达载体的目的是____________。
（3）进行基因表达载体构建有两个方案：
方案一：只用EcoRI酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段：
方案二：使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
你认为哪个方案更好？____________。原因是____________。
（4）基因表达载体导入大肠杆菌前，需用____________处理大肠杆菌，目的是____________。
20.（13分）fat-1基因源于秀丽隐杆线虫，其编码的脂肪酸脱氢酶是合成n-3多不饱和脂肪酸最后一步所必需的酶，该酶在生物体内有重要作用。科研人员欲利用fat-1基因培育转基因家兔，其部分流程如图一所示。
（1）在构建PEBf质粒时，为确保fat-1基因按正确方向插入，需要进行双酶切，还需对fat-1基因的引物进行进一步的设计。已知fat-1基因转录的模板链为b链，若在与b链结合的引物的5′端添加了限制酶识别序列GAATTC，则需要在引物____________的____________端添加的限制酶识别序列为____________。
（2）PCR扩增过程中，最早经过____________轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，需要在琼脂糖溶液中加入适量的____________。
（3）为了获得转基因家兔，需利用____________（方法）将目的基因导入动物的受精卵中，该过程发生的变异类型为____________。
（4）为了获得转基因动物，还需要将含有目的基因的受精卵发育形成的胚胎移植到受体子宫内。在胚胎移植前要对受体进行____________处理，原因是____________。
21.（12分）科学家在昆虫体内发现了可催化分解有机磷农药的酯酶。该发现在化解农药环境污染方面有良好的应用前景，为实现农药的生物治理提供了新思路。请根据上述资料回答：
（1）用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变,导致酯酶活性升高。人工诱变方法大大提高育种的效率和选择范围。但是，由于________，导致诱变育种的盲目性。
（2）将控制酯酶合成的基因分离出来，在PCR扩增酯酶基因时加入诱变剂,可提高酯酶基因的突变率。
①PCR基本过程：目的基因DNA受热变性后解链为单链,________与单链相应互补序列结合,然后在___________的作用下进行延伸。
②与用诱变剂直接处理昆虫相比，上述育种技术获得活性提高的酯酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中________（多选）。
A.仅针对酯酶基因进行诱变
B.酯酶基因产生了定向突变
C.酯酶基因可快速累积突变
D.酯酶基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变
（3）若要改变酯酶的活性，还可以考虑蛋白质工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过______和______，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、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。
（4）通过生物工程技术将酯酶基因导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于______。
（5）XhoI和SalI两种限制酶可用于构建重组DNA。用XhoI和SalI分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。
图中两种酶识别的核苷酸序列________（填“相同”或“不同”），泳道____中是用SalI处理得到的酶切产物。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、质粒是基因工程中常用的载体，噬菌体、动植物病毒也可以作为基因工程的运载体，A错误；B、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，B错误；C、限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端，C错误；D、微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用，主要用于切割外源DNA，D正确。故选D。
2.答案：C
解析：A、限制性内切核酸酶具有特异性，用相同的限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒，可获得相同的末端，A正确；B、载体质粒是一种双链环状DNA分子，其基本单位是脱氧核糖核苷酸，另外两种工具（限制酶、DNA连接酶）的化学本质都是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，B正确；C、DNA连接酶催化反应的底物是DNA片段，DNA聚合酶催化反应的底物是脱氧核苷酸，二者催化合成的化学键都是磷酸二酯键，C错误；D、限制性内切核酸酶主要从原核生物中分离获得，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，D正确。故选C。
3.答案：A
解析：A、PCR是一项体外扩增DNA的技术，利用PCR技术获取目的基因依据的是DNA半保留复制的原理，A正确；B、基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子（而非终止密码子）等结构，B错误；C、基因表达载体中启动子是RNA聚合酶的结合部位，启动转录过程，C错误；D、将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，也可用花粉管通道法，导入动物细胞的方法是显微注射法，D错误。故选A。
4.答案：A
解析：A、显微注射法是实验室中将目的基因导入动物细胞采用最多、最有效的方法，A错误；B、农杆菌的Ti质粒存在T-DNA片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，B正确；C、常用化学诱导法聚乙二醇（PEG）诱导植物原生质体的融合，C正确；D、植物组织培养的原理是细胞的全能性，D正确。故选A。
5.答案：B
解析：A、限制酶EcoRI和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶SmaI和EcoRV切割形成的是平末端，E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，但连接效率较低，A错误；B、DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；RNA聚合酶将单个核糖核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键，B正确；C、一个限制酶切割一次，使DNA双链断开，会有两个磷酸二酯键断裂，形成2个黏性末端或平末端，形成2个游离的5’末端，C错误；D、若两种限制酶的识别序列相同，但由于识别的位点不同，切割形成的末端不同，故不一定能通过DNA连接酶相互连接，D错误。故选B。
6.答案：A
解析：A、蛋白质工程通过获取编码蛋白质的基因序列信息进而合成相关的基因并最终获得符合人们需求的蛋白质，这是蛋白质工程的最终目的，A错误；B、对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，从而对蛋白质的结构进行设计，因此对枯草杆菌蛋白酶进行分子设计必须从预期蛋白酶的功能出发，B正确；C、基因工程生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质，而蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子，两者的氨基酸序列不同，C正确；D、改造后的蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现该酶的催化活性大幅度提高，其原因可能是改变了蛋白酶的空间结构，D正确。故选A。
7.答案：D
解析：A、野兔在澳洲草原没有天敌，数量泛滥，对当地生态环境造成严重破坏，可引入兔黏液瘤病毒控制野兔的数量以保护澳洲草原，A不符合题意；B、灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合，B不符合题意；C、以噬菌体为运载体，将外源基因与噬菌体基因融合，导入受体细胞并使其表达以研究外源基因的功能，C不符合题意；D、对流感病毒基因进行改造，使具有某种易感基因的人群感染这种病毒，这种被改造的病毒属于生物武器，应当禁止，D符合题意。故选D。
8.答案：B
解析：A、某种表达产物能降解除草剂的基因和几丁质酶基因的本质都是DNA，其基本单位相同，都是脱氧核苷酸，A正确；B、限制酶的识别序列具有专一性，两种限制酶切割后的末端都是-GATC，但重组后的DNA片段，既不能被限制酶1识别，也不能被限制酶2识别，故不能用两种酶切割，B错误；C、用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端可进行碱基互补配对，配对的碱基之间通过氢键连接，C正确；D、T4DNA连接酶既可连接黏性末端，也可连接平末端，故用限制酶1和限制酶2分别切割两种基因后产生的黏性末端也可以用T4DNA连接酶连接，D正确。故选B。
9.答案：B
解析：A、蛋白质工程是通过改造控制现有蛋白质的基因来改造蛋白质，所以蛋白质工程技术是基因工程技术的延伸，A正确；B、蛋白质工程可以生产自然界中不存在的蛋白质，B错误；C、蛋白质工程过程中先由蛋白质到基因、再由基因控制合成相应的蛋白质，是按中心法则相反的途径进行的，C正确；D、蛋白质工程通过预期蛋白质功能，然后设计结构，最后通过对基因进行改造或合成来完成，D正确。故选B。
10.答案：A
解析：A、构建基因表达载体时，常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端，以便于二者连接，A正确；B、在三种工具中最常用载体——质粒的化学本质是DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸；另外两种工具酶的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，B错误；C、DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”，C错误；D、携带目的基因的质粒导入受体细胞后便可稳定存在，也可在受体细胞中复制和表达，D错误。故选A。
11.答案：A
解析：A、上述两种限制酶切割出的末端为黏性末端，能用E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶进行“缝合”，A错误；B、不同限制酶识别序列有差异，限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成，B正确；C、若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可形成不同的末端，能避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，从而提高重组质粒构建的成功率，C正确；D、上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后形成的序列为，不会再被两种限制酶识别，D正确。故选A。
12.答案：D
解析：A、对同一模板不同区段进行扩增时，不同引物的碱基排列顺序不能互补，如果互补就会形成双链，不能与模板链结合，不能完成扩增，A正确；B、在同一反应体系中扩增不同模板时需要加入更多耐高温的DNA聚合酶才能使扩增正常进行，因为扩增不同片段需要结合的酶的数量较多，B正确；C、在目的片段扩增时，温度的控制是实验成败的关键，若复性阶段温度控制过高，导致引物不能与模板链结合，可能导致无产物，C正确；D、PCR扩增DNA时通过高温将双螺旋打开，而细胞内进行DNA复制通过解旋酶将双螺旋打开，二者断裂的都是氢键，D错误。故选D。
13.答案：D
解析：A、乳腺生物反应器生产药用蛋白属于动物基因工程技术的应用，A不符合题意；B、培育抗除草剂的作物新品种属于植物基因工程技术的应用，B不符合题意；C、利用微生物生产重组人干扰素属于基因工程技术的应用，C不符合题意；D、用高产青霉菌生产青霉素属于诱变育种，不属于基因工程成果，D符合题意。故选D。
14.答案：CD
解析：A、自然界中的酶不能通过蛋白质工程进行改造，A错误； B、水蛭素疗效提高的根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，B错误； C、用基因定点突变技术进行碱基的替换，则可实现水蛭素第47位氨基酸的替换，C正确； D、蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选：CD。
15.答案：ABC
解析：A、构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；B、③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上，B错误；C、染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；D、植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。故选ABC。
16.答案：C
解析：A、图1DNA片段上有3个限制酶SalI的切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物，A正确；B、由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，B正确；C、DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越慢，C错误；D、根据题干“限制酶在对应切点一定能切开”可知用XhoⅠ和SalⅠ同时处理该DNA产生6个不同的片段，则电泳后得到6种产物，D正确。故选C。
17.答案：AB
解析：A、分析题图可知，EcoRV切制出来的载体P1为平末端，经过酶处理之后才形成了黏性末端，A正确；B、T4DNA连接酶既可以连接平末端又可以连接黏性末端，但是连接黏性末端的效果更好，B正确；C、构建基因表达载体用到的工具酶有限制酶（切割目的基因和载体）、DNA连接酶（连接目的基因和载体），C错误；D、天然质粒具备限制酶切割位点，标记基因外还需要具备启动子和终止子等，不可直接作为载体，D错误。故选AB。
18.答案：ABC
解析：A.对基因B进行PCR的过程中，由于引物4位于基因的一端，因此需要至少两次循环即可获得含引物3且双链等长的DNA，A错误；
B.结合图示可以看出，通过融合PCR技术，每一次将两个DNA片段拼接起来，需要4个引物，其中有2个起着“搭桥”作用。依此类推，若通过融合PCR技术将启动子、目的基因、终止子拼接起来，需要设计6种引物，其中能够起着“搭桥”作用的引物有4种，B错误；
C.将第一阶段的产物(图中ab和cd)混合，先变性再复性，使能够互补配对的DNA单链相互结合，理论上有2种结合的可能，其中在PCR体系中能进一步延伸的有1种，C错误；
D.引物2和引物3部分核苷酸序列碱基互补配对，因此二者不能共存于同一PCR体系中，否则可能会因为引物之间发生碱基互补配对导致没有产物出现，D正确。
故选ABC。
19.答案：（1）启动子；终止子
（2）让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用
（3）方案二；防止目的基因和质粒的自身环化和随意连接等
（4）Ca2+；使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
解析：（1）在构建基因表达载体时要将HPV16和HPV18两种病毒的衣壳蛋白基因插入启动子和终止子之间。
（2）构建基因表达载体的目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（3）方案二更好，原因是：如果用EcoRI对外源DNA和质粒进行酶切，因为黏性末端相同，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空质粒，反向连接的质粒，正向连接的质粒三种。为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，使用BamHI和HindⅢ两种限制酶同时切割质粒和含目的基因的DNA片段。
（4）基因表达载体导入大肠杆菌前，需用Ca2+处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，可以提高转化效率。
20.答案：（1）1；5′；AAGCTT
（2）3；核酸染料
（3）显微注射；基因重组
（4）同期发情；胚胎需要移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内才能继续发育
解析：（1）由图可知：在fat-1基因的b链中，有羟基（–OH）的一端为3′端，有游离的磷酸基团的一端为5′端。在构建PEBf质粒时，为确保fat-1基因按正确方向插入，需要进行双酶切，还需对fat-1基因的引物进行进一步的设计。已知fat-1基因转录的模板链为b链，且b链引物所在的一侧应靠近启动子，若在与b链结合的引物即引物4的5′端添加了限制酶EcoRⅠ的识别序列GAATTC，则需要在与a链结合的引物1的5′端添加的限制酶HindⅢ的识别序列AAGCTT。
（2）PCR扩增过程中，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，最早经过3轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物时，为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，需要在琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料。
（3）培育转基因家兔，需利用显微注射的方法将目的基因导入家兔的受精卵中，该过程发生的变异类型为基因重组。
（4）通过转基因获得的胚胎，需要将其移植到同种的、生理状态相同的受体子宫内才能继续发育，因此在胚胎移植前要对受体进行同期发情处理。
21.答案：（1）基因突变的多方向性
（2）①引物;（耐高温）DNA聚合酶
②AC
（3）设计蛋白质结构;推测氨基酸序列
（4）控制酯酶合成的基因随着细菌DNA分子复制而复制，并在后代中表达
（5）不同;①
解析：（1）诱变育种因基因突变具有多方向性的特点而具有盲目性。
（2）①PCR的基本程序为变性（通过加热使模板DNA双链解旋为单链）→复性（温度降低，引物与模板链上的特定部位结合）→延伸（温度在复性的基础上升高，耐高温的DNA聚合酶延伸引物）。
②因PCR技术只扩增酯酶基因，故在PCR过程中加入诱变剂仅针对酯酶基因进行诱变，A正确；诱变剂不能保证基因的定向突变，B错误；在PCR的过程中酯酶基因不断受到诱变剂的影响，可以累积突变，C正确；酯酶基因的突变由酯酶基因内部碱基的增添、缺失或替换所致，碱基的改变可能导致控制酯酶合成的RNA上起始密码子和终止密码子位置的改变，进而导致酯酶的氨基酸数目改变，D错误。
（3）蛋白质工程的基本途径为预期蛋白质的功能→设计蛋白质的结构→推测蛋白质的氨基酸序列→确定与氨基酸序列对应的脱氧核苷酸序列→通过改造现有基因或者人工合成基因的方式获得目的基因然后进行基因工程操作。
（4）将酯酶基因导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合后，酯酶基因将在细菌分裂过程中随细菌DNA分子的复制而复制，分配进入子代细菌中，使得子代细菌同样含有酯酶基因，同时酯酶基因也可以在子代细菌中表达，因此其子代细菌仍能分泌酯酶。
（5）限制酶有特定的识别序列并在识别序列的特定位点上切割DNA分子，不同限制酶的识别序列不同；由图甲可知DNA分子上SalI酶的酶切切点有三个，故使用SalI切割该DNA分子应得4种片段，故图乙泳道①是用SalI处理该DNA分子所得到的酶切产物。

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