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2026-2027学年高中生物人教版选择性必修三 3.2基因工程的基本操作程序 模拟练习题
一、选择题
1 . 科研人员利用质粒载体培育抗虫水稻，质粒含启动子、终止子、氨苄青霉素抗性基因（标记基因）、多个限制酶切点。构建重组质粒时，选用两种不同限制酶切割目的基因和质粒。下列操作优势是（ ）
A．保证目的基因单向插入质粒，避免自身环化和反向连接
B．无需 DNA 连接酶即可完成重组质粒构建
C．一定不会破坏质粒的标记基因和启动子
D．可大幅提高目的基因的复制效率
2 . 研究人员用PCR技术将t-PA第84位的半胱氨酸（对应基因模板链碱基序列为ACA）替换为丝氨酸（密码子为AGU），其过程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．突变后t-PA基因中该位点的碱基对由A-T替换为T-A
B．第一次PCR扩增时，突变上游引物需包含能与模板链ACA互补的突变序列AGT
C．构建重组质粒时，可选用XmaⅠ和BglⅡ双酶切，避免目的基因与载体的自身环化
D．转化后在含新霉素的培养基上生长的蓝色菌落，即为成功导入改良t-PA基因的重组菌
3 . 利用PCR扩增下面DNA分子，下列叙述错误的是（ ）
5′-TAAACTTCAGGGT……TGATTTGTTGACC-3′
3′-ATTTGAAGTCCCA……ACTAAACAACTGG-5′
A．其中一种引物的部分碱基序列应为3′-ATTTGAAGTCCCA-5′
B．变性时，在高温的作用下双链DNA解聚为单链DNA
C．复性时，温度过低会导致PCR扩增出多种DNA片段
D．复制n轮后，同时含有两种引物的子代DNA分子有2n-2个
4 . 某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述，错误的是（ ）
A．步骤①所代表的过程是逆转录
B．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，制备感受态细胞
C．检验Q蛋白是否生成，可用禽流感康复的鸡的血清进行抗原－抗体反应试验
D．可以在培养基中直接培养禽流感病毒
5 . 下列关于PCR的叙述，正确的是（ ）
A．PCR是体外复制DNA技术，关键酶是解旋酶和DNA聚合酶
B．DNA聚合酶从引物的5′端开始连接脱氧核苷酸
C．第三轮循环产物中出现位于两种引物之间的DNA片段
D．延伸过程需要酶、ATP和4种核糖核苷酸
6 . 以下关于基因表达载体组成的说法正确的是（ ）
A．基因表达载体通常采用抗生素合成基因作为标记基因
B．基因表达载体的构建是基因工程操作程序的核心步骤
C．终止子在基因的上游，它控制着转录的结束
D．基因表达载体的组成应包括目的基因、启动子、终止密码子、标记基因等
7 . 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。Ct值指荧光信号达到设定阈值时的循环数。下列有关叙述错误的是（ ）
A．PCR实验结果中，Ct值越大，说明初始模板核酸的量越少
B．通过该技术检测样本中病毒核酸的含量，为传染病的诊断提供依据
C．不同浓度初始核酸样品与其所对应的Ct值绘制成的坐标曲线是数学模型
D．在荧光定量PCR过程中，作为原料的脱氧核苷酸需要用32P标记
8 . 苏云金杆菌产生的Bt毒素蛋白具有杀虫能力，科研人员利用由Bt毒素蛋白基因（Bt基因）改造而来的目的基因，成功培育出转基因抗虫棉。目的基因改造过程如图所示（数字表示基因序列中对应的核苷酸序号），其中穿梭质粒载体含T-DNA但不含Vir基因（可辅助T-DNA转移），由天然Ti质粒改造而来。
注：F1-F3，R1-R3表示引物；T-DNA-LB表示左边界；T-DNA-RB表示右边界；Ori表示复制原点；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素B抗性基因。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．若棉花细胞在含潮霉素培养基上能正常生长，说明重组基因已成功整合到棉花细胞的染色 体DNA上并表达
B．将重组质粒导入农杆菌时，需用Ca2+处理使其成为感受态细胞，且重组质粒中的KanR基因 可作为筛选含目的基因的植物细胞的标记基因
C．检测转基因棉花是否成功表达Bt毒素蛋白，可选用引物F3和R2进行PCR扩增，若出现特 异性条带则说明表达成功
D．若目的基因插入到穿梭质粒的T-DNA区域外，则该基因无法转移到植物细胞并整合到染色 体DNA上
二、填空题
9. 科研人员利用基因工程和植物细胞工程，培育抗除草剂、高产的湖南水稻新品种。操作流程：获取抗除草剂目的基因→构建重组质粒→导入水稻愈伤组织→植物组织培养→筛选稳定遗传的转基因植株。
(1)获取目的基因可通过PCR技术扩增，PCR技术需要的原料是___________，热稳定DNA聚合酶的作用是____________。
(2)构建重组质粒时，限制酶的作用是_______________，DNA连接酶可恢复DNA分子中的______________键。
(3)将重组质粒导入水稻植物细胞常用的方法是____________；愈伤组织的形成依赖植物细胞的_____________。
(4)植物组织培养过程中，脱分化、再分化的关键影响因素是_____________。
(5)为检测目的基因是否成功表达出蛋白质，可采用___________技术；为获得纯合转基因水稻植株，可对转基因植株______________，筛选稳定遗传个体。
10. 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四种限制性内切核酸酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，甲、乙表示相关结构或细胞。请据图作答：
(1)基因工程中常用质粒作为载体，将基因送入受体细胞中。作为运载体的质粒除了必须有复制原点、标记基因之外，通常还需要有________、终止子、限制酶切割位点等，图中的标记基因是________。
(2)基因工程中核心步骤是________________，在此过程中，为使目的基因定向插入运载体中，本实验中应该选用限制酶________________对鱼抗冻蛋白基因和质粒进行切割。
(3)PCR技术是获取目的基因的主要手段。PCR扩增目的基因时设计引物序列的主要依据是________________，PCR产物通常采用________法来鉴定。
11.
聚乙烯型塑料应用广泛，但其难降解的特性带来了诸多环境问题。聚酯酰胺（PEAs）的可降解性使其有望成为聚乙烯的替代品。某科研团队利用大肠杆菌构建能合成PEAs的工程菌。图1表示利用PCR技术扩增PEAs基因并在其两端添加Xho I酶切序列，其中①②为引物，图2为载体质粒示意图，大小为5000 bp，bp表示碱基对。分析回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增PEAs基因时，为保证PEAs基因能与质粒连接，将Xho Ⅰ限制酶切序列的___________（填“5′”或“3′”）端与引物①②连接，模板与引物在PCR反应的___________阶段开始结合。
(2)研究人员将扩增后的PEAs基因经酶切后插入图2质粒中构建基因表达载体。将基因表达载体导入大肠杆菌时，常用Ca2+处理大肠杆菌，目的是___________。
(3)为初步筛选出含有PEAs基因的大肠杆菌，应将大肠杆菌分别接种在含四环素的培养基和含潮霉素的培养基中培养，并选择___________的菌落。为了检测大肠杆菌的基因表达载体中PEAs基因是否正向连接，选择Hpa Ⅰ和BamH Ⅰ对基因表达载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果呈现一长一短2条条带，较短的条带长度近似为___________bp，则一定为PEAs基因正向连接的基因表达载体。
(4)已知B物质可抑制A蛋白发挥作用。为了避免工程菌在使用后逃逸造成环境污染，在培养液中加入B物质后，可使大肠杆菌死亡，则Y蛋白基因应为___________（填“毒蛋白基因”或“生长必需基因”）。
答案
一、选择题
1. 答案：A
A：两种限制酶切出不同黏性末端，目的基因只能单向插入，避免载体自连、目的基因反向连接，正确。
B：切割后仍需要 DNA 连接酶连接磷酸二酯键，错误。
C：若酶切位点落在标记基因 / 启动子内部，会破坏结构，不能保证不破坏，错误。
D：双酶切仅优化连接方向，不提升复制效率，错误。
2. 答案：D
A：模板链原序列 ACA，突变后模板链对应 TGT，碱基对 A-T 替换为 T-A，正确。
B：模板链 ACA 互补链为 TGT，引物含 AGT 实现突变，正确。
C：XmaⅠ、BglⅡ 产生不同末端，双酶切防止载体、目的基因自身环化，正确。
D：重组质粒插入 lacZ 基因，破坏后菌落为白色；蓝色菌落是空质粒，未导入目的基因，错误。
3. 答案：A
A：引物与模板 3' 端互补，该序列和模板 3' 端相同，不能作为引物，错误。
B：高温变性使 DNA 双链解旋，不需要解旋酶，正确。
C：复性温度过低，引物非特异性结合模板，扩增多种片段，正确。
D：PCR 复制 n 轮总 DNA 2 条，仅两端各 1 条只含单引物，含双引物为 2 -2，正确。
4. 答案：D
A：病毒 RNA→cDNA 是逆转录，正确。
B：CaCl 处理大肠杆菌制备感受态细胞，利于吸收质粒，正确。
C：康复鸡血清含抗病毒抗体，可抗原 - 抗体杂交检测 Q 蛋白，正确。
D：病毒无细胞结构，必须寄生活细胞才能增殖，不能直接培养基培养，错误。
5. 答案：C
A：PCR 靠高温解旋，不需要解旋酶，仅 Taq 热稳定 DNA 聚合酶，错误。
B：DNA 聚合酶从引物 3' 端延伸子链，错误。
C：第 1、2 轮无完整目的片段，第三轮才出现两端都结合引物的目标片段，正确。
D：延伸原料是 4 种脱氧核糖核苷酸，不是核糖核苷酸，错误。
6. 答案：B
A：标记基因为抗生素抗性基因，不是合成基因，错误。
B：构建基因表达载体是基因工程核心步骤，正确。
C：终止子在目的基因下游，终止转录，错误。
D：终止密码子在 mRNA 上，载体上是终止子，错误。
7. 答案：D
A：初始模板越少，到达荧光阈值需要更多循环，Ct 值越大，正确。
B：根据 Ct 值定量病毒核酸，用于传染病诊断，正确。
C：浓度与 Ct 值的曲线属于数学模型，正确。
D：荧光定量 PCR 依靠探针水解发光，不需要放射性 P 标记脱氧核苷酸，错误。
8. 答案：D
A：潮霉素抗性基因在 T-DNA 内，能生长仅说明 T-DNA 整合，不能证明 Bt 蛋白表达，错误。
B：Kan 不在 T-DNA 区域，不会转入植物细胞，不能筛选植物细胞，错误。
C：PCR 出现条带只能证明基因存在，不能证明翻译出蛋白质，错误。
D：农杆菌仅转移 T-DNA 左右边界间的 DNA，插入区外无法整合到植物染色体，正确。
二、填空题
9
(1) 四种脱氧核糖核苷酸；催化脱氧核苷酸连接到子链 3' 端，合成 DNA 子链
(2) 识别特定核苷酸序列并切割磷酸二酯键；磷酸二酯
(3) 农杆菌转化法；全能性
(4) 生长素与细胞分裂素的比例
(5) 抗原 - 抗体杂交；连续自交
10
(1) 启动子；amp （抗氨苄青霉素基因）
(2) 构建基因表达载体；SmaⅠ 和 PstⅠ
(3) 鱼抗冻蛋白基因两端的核苷酸序列；琼脂糖凝胶电泳
11
(1) 5′；复性（退火）
(2) 使细胞膜通透性增大，易于吸收外源质粒 DNA
(3) 能在含四环素培养基存活，不能在潮霉素培养基存活；PEAs 基因长度
(4) 生长必需基因

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