新教材人教版高中生物選擇性必修3第3章基因工程 進階特訓及章末檢測含答案解析

第3章基因工程

進階特訓....................................................................1

達標檢測....................................................................11

進階特訓

一、選擇題

1.下列關于各種與基因工程有關酶的敘述，不正確的是（）

A.DNA連接酶能將2個具有末端互補的DNA片段連接在一起

B.逆轉(zhuǎn)錄酶是以核糖核昔酸為原料，以RNA為模板合成互補DNA的

C.限制酶可識別一段特殊的核甘酸序列，并在特定位點切割

D.PCR反應體系中的引物可作為DNA聚合酶作用的起點

【答案】B

【解析】DNA連接酶能連接2個具有末端互補的DNA片段之間磷酸二酯鍵，A正確；逆轉(zhuǎn)錄

酶是以脫氧核糖核甘酸為原料，以RNA為模板合成互補DNA的，B錯誤；限制酶能夠識別雙鏈DNA

分子的某種特定核甘酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核甘酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，

C正確；PCR反應體系中的引物可作為DNA聚合酶作用的起點，D正確。

2.為使玉米獲得抗除草劑性狀，需進行如圖所示的操作。報告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K

呈現(xiàn)藍色。轉(zhuǎn)化過程中，愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，導致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基

上生長。下列敘述不正確的是（）

幼胚

誘導

農(nóng)桿菌四雪［愈/組織|■鰭選2』植株|

A.篩選1需要用氨芳青霉素培養(yǎng)基篩選出成功導入表達載體的農(nóng)桿菌

B,篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍色的組織

C.報告基因在玉米的愈傷組織和農(nóng)桿菌細胞中均能正確表達

D.誘導幼胚脫分化形成愈傷組織的培養(yǎng)基需添加植物激素

【答案】C

【解析】分析圖解可知，該基因工程的標記基因為氨葦青霉素抗性基因，因此篩選1需要用

氨節(jié)青霉素培養(yǎng)基篩選出成功導入表達載體的農(nóng)桿菌，A正確；根據(jù)題意可知，報告基因的產(chǎn)物

能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍色，因此篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍色的組

織，B正確；含有內(nèi)含子的報告基因只能在真核生物中正確表達，因此該基因只能在愈傷組織中

正確表達，不能在農(nóng)桿菌中表達，C錯誤；誘導幼胚脫分化形成愈傷組織的培養(yǎng)基需添加植物激

素，D正確。

3.圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，其等位基因d

位于圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對為T—A,圖2表示某質(zhì)粒的結構和部分堿基序列?，F(xiàn)有以即I、

I

Ba血I、物。I>SmaI4種限制性內(nèi)切核酸酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、

JJ3

GGATCC,GATCGATC、CCCGGG?下列有關敘述不正確的是（）

目的基因D

GGATCCCjCjCGGGGGATCC

CCTAGGGiGGCCCCCTAGG

抗生素A

抗性基因

抗生素B

抗性基因

A.若用限制酶加I完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的DNA片段有537bp、790bp、661bp

三種長度

B.從雜合子中分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶SmaI完全切割，得到5種不同長

度的DNA片段

C.若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質(zhì)粒，則應選

用BanlAI

D.為了篩選出含有上述重組質(zhì)粒的大腸桿菌，可選擇添加抗生素B的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)

【答案】B

【解析】加aI識別的序列為CCCGGG,切割會產(chǎn)生平末端；圖1中DNA片段含有兩個SmaI

識別位點，第一個識別位點在左端534bp序列向右三個堿基對的位置；第二個識別位點在右端

658bp序列向左三個堿基的位置，從而兩個位點切割后產(chǎn)生的DNA片段的長度分別為534+3,796

-3-3,658+3,即得到的DNA片段長度為537bp、790bp,661bp,A正確；在雜合子體內(nèi)含

有基因D和基因d,基因D的序列中含有兩個識別位點，經(jīng)過加I完全切割會產(chǎn)生537bp、790

bp和661bp三種不同長度的片段，基因d的序列中含有一個識別位點，經(jīng)過切割后會產(chǎn)生1327

bp和661bp兩種長度的片段，綜上所述，雜合子中分離到該基因的DNA片段經(jīng)過切割后會產(chǎn)生

4種不同長度的片段,B錯誤;能夠獲取目的基因并切開質(zhì)粒的限制酶有識別序列為GGATCC的咫加

I和識別序列為GATC的灰。I,若使用MboI會同時破壞質(zhì)粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B

抗性基因，所以要用Ban^I來切割目的基因和質(zhì)粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便

于篩選出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌，C正確；用限制酶BanRI切割質(zhì)粒會破壞抗生素A抗性基因，

但不會破壞抗生素B抗性基因，所以導入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能在含有抗生素B的培養(yǎng)基上生存，

因此為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加抗生素B的培養(yǎng)基培養(yǎng)，D正確。

4.某環(huán)狀DNA分子共含2000個堿基，其中腺嘿吟占30%,用限制性內(nèi)切核酸酶6a〃HI（識

I

GGATCC

別序列為CCTAGG）完全切割該DNA分子后產(chǎn)生2個片段，則下列有關敘述中，正確的是（）

t

A.一個該DNA分子連續(xù)復制2次，共需游離的胞喀咤脫氧核甘酸1600個

B.向Ban^I的溶液中加入雙縮）R試劑A液震蕩后即出現(xiàn)紫色

C.一個該DNA分子含有2個Ba而I的識別序列

D.一個該DNA分子經(jīng)艮血II完全切割后產(chǎn)生的核酸片段，共含有8個游離的磷酸基團

【答案】C

【解析】DNA分子共含2000個堿基，其中腺喋吟占30%,則胞喀咤=2000X（l-30%X2）

+2=400（個），則一個DNA分子復制兩次得到4個DNA分子，所以需要游離的胞喀咤脫氧核甘酸

400X3=1200（個），A錯誤；出出I的溶液中含有酶，化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，加入雙縮胭試劑A

液無色，再加3~4滴雙縮酥試劑B液成紫色，B錯誤；環(huán)狀DNA分子被切成兩個DNA分子片段說

明，含有2個灰切H的識別序列，C正確；兩個DNA分子片段4個磷酸二酯鍵斷裂，共有4個磷

酸基團，D錯誤。

5.2018年1月30日，加拿大食品檢驗局批準了第三種耐褐變轉(zhuǎn)基因蘋果品種上市。研究人

員通過RNA沉默技術，特異性降低蘋果細胞內(nèi)多酚氧化酶基因的表達水平，使蘋果被切開后即使

長時間暴露在空氣中也不會被氧化褐變。如圖是此過程原理示意圖，下列有關敘述不正確的是

（）

多酚類物質(zhì)

|多酚氧化酶

黑色素（致蘋晌口褐變）

AGTGTCACGTGTCCAGA②

kn.①一AGUGUCACGUGUCCAGA-

mRNA

TCACAGTGCACAGGTCT

_、UCACAGUGCACAGGUCUB

-mRNA1

目的基因

A.細胞內(nèi)多酚氧化酶基因的表達包括圖示中的①②過程

B.將目的基因成功導入蘋果細胞中需限制酶、DNA連接酶和RNA聚合酶

C.“RNA沉默”的含義是mRNA不能翻譯產(chǎn)生多酚氧化酶

D.目的基因的表達序列與多酚氧化酶基因的表達序列互補，且要同時在同一細胞內(nèi)表達

【答案】B

【解析】圖示中的①②過程分別為轉(zhuǎn)錄、翻譯，多酚氧化酶基因的表達指多酚氧化酶基因控

制多酚氧化酶合成的過程，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個過程，A正確；將目的基因成功導入蘋果細

胞中需要構建基因表達載體，該過程需要限制酶、DNA連接酶，不需要RNA聚合酶，B錯誤；據(jù)

圖可知，目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA互補配對，形成RNA

雙鏈，使mRNA不能與核糖體結合，從而阻止了翻譯過程，C正確；要使目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA

和多酚氧化酶基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA互補配對，應使目的基因的表達序列與多酚氧化酶基因的表

達序列互補，且要同時在同一細胞內(nèi)表達，D正確。

6.利用生物工程改造生物特性，從而生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品。下列關于生物工程的相關知識，

敘述正確的是（）

①若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目的基因先導入到大腸桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細胞中

②植物體細胞雜交，能克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出的新品種一定不是單倍體

③基因治療主要是對具有缺陷的體細胞進行全面修復

④利用基因突變原理培育成生產(chǎn)人干擾素的酵母菌

⑤利用基因工程手段培育成生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌

⑥利用細胞工程技術培育成生產(chǎn)單克隆抗體的細胞系

A.①③④B.②⑤⑥

C.①②⑤⑥D(zhuǎn).①②③④⑥

【答案】B

【解析】①將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目

的基因先導入到農(nóng)桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細胞中

①錯誤；②植物體細胞雜交，能克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出的新品種含有兩種生

物全部的遺傳物質(zhì)，因此一定不是單倍體

②正確；③基因治療是指把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)有缺陷的細胞中，使該基因的表達產(chǎn)物

發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，而不是對具有缺陷的體細胞進行全面修復

③錯誤；④基因突變只能產(chǎn)生等位基因，因此酵母菌基因突變不會產(chǎn)生人的干擾素基因，即

利用基因突變原理不能培育成生產(chǎn)人干擾素的酵母菌

④錯誤；⑤利用基因工程手段培育成生產(chǎn)人胰島素的大腸桿菌

⑤正確；⑥利用細胞工程技術培育成生產(chǎn)單克隆抗體的細胞系

⑥正確，B正確。

7.如圖為利用生物技術獲得生物新品種的過程，有關說法不正確的是（）

綿羊受體細胞旦一轉(zhuǎn)基因綿羊C

941：72T

②

①4<0）二植物受體細胞T髓身

冷卻至72t

將引物結合B含目的基因的

到互補鏈h重組Ti質(zhì)粒

A.A-B過程中一般用4種脫氧核甘酸為原料，并加入兩種引物

B.A-B過程利用了DNA半保留復制的原理，需要使用耐高溫的DNA聚合酶

C.B-C為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程，常選用的受體細胞是卵母細胞

D.B-D為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④過程常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

【答案】C

【解析】A-B表示采用PCR技術體外擴增DNA分子,該過程中一般用4種脫氧核甘酸為原料,

并加入兩種引物，A正確；A-B表示采用PCR技術體外擴增DNA分子，該過程利用了DNA半保留

復制的原理，由于PCR技術是在較高的溫度中進行的，因此需要使用耐高溫的DNA聚合酶，B正

確；培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物時，常以受精卵作為受體細胞，因為受精卵的全能性高，能發(fā)育為完整的動

物個體，C錯誤；B-D為轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其中④表示將目的基因?qū)胧荏w細胞，該過程

常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，D正確。

8.人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補作用?？诜—干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分

腫瘤的治療中有一定療效。如圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細胞的流程

①?④表示相關的操作，Ec（RI、灰加H為限制酶，它們的識別序列及切割位點如下表所

示。下列選項不正確的是（）

限制酶識別序列和切割位點

EccRIGAATTC

BanHIGGATCC

含干擾素基因的DNA片段EcoRI

■BamHI

①PCR擴增農(nóng)桿菌

Ti質(zhì)粒

?■干擾素基因

EcoRIEcoR1

BamWIBamWI

啟動子

導入一根瘤侵染

甚因表

農(nóng)桿菌

達載體

標記基因

終止子

人參愈傷檢測、篩選.能合成干擾素的

組織細胞④-,人參愈傷組織細胞

A.步驟①中，利用PCR技術擴增干擾素基因時，設計引物序列的主要依據(jù)是干擾素基因兩

端的部分核甘酸序列

B.科研人員在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是方便后續(xù)的剪切

和連接

C.在過程③中T-DNA整合到受體細胞的染色體DNA上

D.過程④中，科研人員最終未能檢測出干擾素基因，其原因可能是干擾素基因未能導入人

參愈傷組織細胞

【答案】C

【解析】步驟①中，利用PCR技術擴增干擾素基因時，設計引物序列的主要依據(jù)是干擾素基

因兩端的部分核昔酸序列，A正確；由于需要用EcoRI、晟加H兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,

因此科研人員還在兩種引物的一端分別加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后續(xù)的剪切和連接，

B正確；在過程③將重組質(zhì)粒導入根瘤農(nóng)桿菌，而在侵染人參愈傷組織細胞時，T—DNA整合到受

體細胞的染色體DNA上，C錯誤；干擾素基因未能導入人參愈傷組織細胞或?qū)肴藚⒂鷤M織細

胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄，這會導致通過該方法不能檢測出干擾素基因，D正確。

9.美國生物學家安妮?穆爾發(fā)現(xiàn)：在美國南部有一種稱為“黑寡婦”的蜘蛛，它吐出的絲

比現(xiàn)在所知道的任何蜘蛛絲的強度都高，而且這種蜘蛛可以吐出兩種不同類型的絲織成蜘蛛網(wǎng)，

第一種絲在拉斷之前，可以延伸27%,它的強度竟達到其他蜘蛛絲的2倍；第二種絲在拉斷之前

很少延伸，卻具有很高的防斷裂強度?？茖W家給這種物質(zhì)取名為“生物鋼”。下列敘述錯誤的是

()

A.生物鋼的特性直接決定于“黑寡婦”蜘蛛的絲蛋白的結構

B.生物鋼的特性由“黑寡婦”蜘蛛的DNA分子中脫氧核甘酸的特定排列順序決定

C.將“黑寡婦”蜘蛛的絲蛋白基因轉(zhuǎn)入奶羊或奶牛，通過它們?nèi)橄偌毎缮a(chǎn)“生物鋼”

D.將“黑寡婦”蜘蛛細胞與大腸桿菌融合構建“工程菌”可實現(xiàn)“生物鋼”大規(guī)模生產(chǎn)

【答案】D

【解析】蛋白質(zhì)的功能由其結構決定，因此生物鋼的特性直接決定于“黑寡婦”蜘蛛的絲蛋

白的結構，A正確；生物的性狀取決于DNA分子中的遺傳信息，即生物鋼的特性由“黑寡婦”蜘

蛛的DNA分子中脫氧核昔酸的特定排列順序決定，B正確；將“黑寡婦”蜘蛛的絲蛋白基因轉(zhuǎn)入

奶羊或奶牛，由于生物界共用一套遺傳密碼子，因此通過它們?nèi)橄偌毎缮a(chǎn)“生物鋼”，C正確；

將“黑寡婦”蜘蛛的絲蛋白基因?qū)氪竽c桿菌構建“工程菌”可實現(xiàn)“生物鋼”大規(guī)模生產(chǎn)，D

錯誤。

10.胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長

的時間才能進入血液，而進入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋

白質(zhì)工程設計速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖推斷下列說法不正確的是()

生化制備與重折疊X射線衍射

胰島素結晶

新的胰島素I高級結構I

在大腸桿菌或其他計算機設

細胞中表達計及作圖

人工合成DNA

I新的胰島素基因卜1新的胰島素模型I

A.圖中構建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預期功能

B.通過DNA合成形成的新基因應與原基因結合后轉(zhuǎn)移到大腸桿菌等受體細胞中才能得到準

確表達

C.若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵

工程

D.圖中合成出新的胰島素基因最關鍵的一步是構建新的胰島素模型

【答案】B

【解析】蛋白質(zhì)工程中，首先根據(jù)預期的蛋白質(zhì)功能設計預期的蛋白質(zhì)結構，A正確；通過

DNA合成形成的新基因應與運載體結合后轉(zhuǎn)移到大腸桿菌等受體細胞中才能得到準確表達，B錯

誤；若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程,

C正確；構建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關鍵，因此圖中合成出新的胰島素基因最關鍵的一

步是構建新的胰島素模型，D正確。

二、非選擇題

11.如圖是將乙肝病毒表面主蛋白基因HBsAg導入巴斯德畢赤酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗的過程圖。

巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營養(yǎng)型酵母，能將甲醇作為其唯一碳源。該酵母菌體內(nèi)無天然質(zhì)粒,

科學家改造出了圖1所示的pPIC9K質(zhì)粒用作載體，其與目的基因形成的重組質(zhì)粒經(jīng)酶切后可以

與酵母菌染色體發(fā)生同源重組，將目的基因整合于染色體中以實現(xiàn)表達。已知當甲醇作為唯一碳

源時，該酵母菌中“n基因受到誘導而表達5/郵和3'&m(TT)分別是基因的啟動子

和終止子］。請分析回答：

SnaBIAvrII

SacI

乙肝患者陽性血清

Bgln

3ZOX1(TT)

轉(zhuǎn)化

培養(yǎng)

一

酵母

細胞

(1)為實現(xiàn)如s/g基因和PPIC9K質(zhì)粒重組,應該選擇切割質(zhì)粒,并在HBsAg

基因兩側的A和B位置接上，這樣設計的優(yōu)點是

(2)酶切獲取物s/g基因后，需用將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將

其導入大腸桿菌以獲取o

(3)步驟3中應選用限制酶來切割重組質(zhì)粒以獲得重組DNA,然后再將其導入巴斯德

畢赤酵母菌細胞。

(4)為了確認巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應該加入以便篩選；若

要檢測轉(zhuǎn)化后的細胞中是否含有如s/g基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，可以用技術進行檢測。

(5)轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入以維持其生

活，同時誘導物s/g基因表達。

【答案】(l)2jaBI、/叱11相應的限制酶識別序列確保定向連接(避免質(zhì)粒和目的基因

自身環(huán)化及自連)

(2)DNA連接酶大量重組質(zhì)粒

(3)^711

(4)卡拉霉素PCR

(5)甲醇

【解析】⑴圖中質(zhì)粒含有SaaBI、Avril,建711和Sad限制酶切割位點，其中SacI位

于啟動子上，即II位于終止子上。如果要將如s/g基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，只能用限制酶5haB

I和AvrU切割質(zhì)粒，所以應在加s/g基因兩側的A和B位置接上Sna&I、力叱11限制酶識別序

列。這兩種酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同，這樣可以避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化，還可以防止目

的基因和質(zhì)粒反向連接。(2)獲取目的基因后，需要用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成

重組質(zhì)粒，并將其導入大腸桿菌以獲取大量重組質(zhì)粒。(3)步驟3是要獲取含有5,AOXY-3'A0X1

段基因，應選用限制酶頌II來切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA,然后將其導入巴斯德畢赤酵母菌細

胞。(4)5'"。圮一3,力加段基因含有卡那霉素抗性基因，因此在培養(yǎng)基中加入卡那霉素以便篩

選導入重組質(zhì)粒的目的菌。檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄應該用PCR技術。(5)巴斯德畢赤酵母菌是一

種甲基營養(yǎng)型酵母菌，能將甲醇作為其唯一碳源，同時甲醇能誘導AOXY基因表達。所以轉(zhuǎn)化的

酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間后，需要向其中加入甲醇以維持其生活，同時誘導的s/g基因表

達。

12.抗菌肽具有熱穩(wěn)定性以及廣譜抗細菌等特點，其廣泛的生物學活性顯示了在醫(yī)學上良好

的應用前景?？蒲泄ぷ髡邔⑷舾删幋a抗菌肽(ABP)序列按照首尾相連的方式插在質(zhì)粒PLG339的布

康哇抗性基因內(nèi)部，形成長度為4800bp(lbp為一個堿基對)的重組質(zhì)粒PLG339—nABP,相關過

程如圖1所示。已知重組質(zhì)粒中，每個編碼ABP序列中都含有限制酶"ccIII的一個切點，基因trpK

的表達產(chǎn)物可使細胞利用無機氮源合成色氨酸(色氨酸是微生物生長必需的氨基酸)。請據(jù)圖回答

下列問題：

浸

有

無

菌

水

的

圓

紙

片

(1)質(zhì)粒PLG339的基本單位是o

(2)若PLG339-nABP經(jīng)限制酶4ccIII處理后，產(chǎn)生66bp和4140bp兩種長度的DNA片段,

單個抗菌肽(ABP)最多由________個氨基酸構成(不考慮終止密碼)。

(3)現(xiàn)有大腸桿菌和酵母菌兩種菌群，可作為導入PLG339—nABP的受體細胞是,

理由是o

(4)若選定的受體細胞為切射基因缺陷型，則需采用兩步法篩選含重組質(zhì)粒的細胞。第一步

篩選的固體培養(yǎng)基在營養(yǎng)成分上的要求是不含色氨酸；第二步采用“影印法”，將第

一步所得菌落轉(zhuǎn)移到新的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基中應添加o通過對照，最終選出

能在第一步培養(yǎng)基上生長，而不能在第二步培養(yǎng)基上生長的菌落即為符合要求的成功導入重組質(zhì)

粒的細胞。

(5)在測試轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物ABP對金黃色葡萄球菌的殺菌效果時獲得了如圖2所示的結果,

據(jù)此可獲得的結論是ABP抑菌效果與ABP的和金黃色葡萄球菌的有關。

【答案】（1）脫氧核甘酸

（2）22

（3）酵母菌抗菌肽能夠殺滅細菌（不能殺滅酵母菌）

（4）含無機氮源布康嗖

（5）濃度不同培養(yǎng)時期

【解析】（1）質(zhì)粒的化學本質(zhì)是原核生物細胞質(zhì)中小型環(huán)狀的DNA分子，故質(zhì)粒PLG339的基

本單位是脫氧核甘酸。（2）若PLG339-nABP經(jīng)限制酶/ccIII處理后，產(chǎn)生66bp和4140bp兩種

長度的DNA片段，根據(jù)題干可知，編碼抗菌肽（ABP）序列的基因按照首尾相連的方式插在質(zhì)粒

PLG339的布康陛抗性基因內(nèi)部，故切割后66bp的應為目的基因片段，目的基因是編碼蛋白質(zhì)的

序列，轉(zhuǎn)錄形成66個堿基的mRNA,mRNA上三個相鄰的堿基編碼一個氨基酸，故單個抗菌肽（ABP）

最多由66+3=22（個）氨基酸構成。（3）根據(jù)題干可知，抗菌肽具有熱穩(wěn)定性以及廣譜抗細菌等特

點，抗菌肽能夠殺滅細菌（不能殺滅酵母菌），故應選用酵母菌作為導入PLG339—nABP的受體細

胞。（4）由于基因口訓的表達產(chǎn)物可使細胞利用無機氮源合成色氨酸，故進行篩選時根據(jù)可以先

在含無機氮源，不含色氨酸的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，受體細胞為trpA基因缺陷型，能生長的受體

細胞即導入了質(zhì)粒，但不一定是重組質(zhì)粒，還需要進行第二步篩選；由于目的基因編碼抗菌肽（ABP）

序列插入到布康噗抗性基因內(nèi)部，故導入重組質(zhì)粒的受體細胞不抗布康噗，將第一步所得菌落轉(zhuǎn)

移到新的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，該培養(yǎng)基中添加布康噗，導入重組質(zhì)粒的應在第一步培養(yǎng)基上能生

長，而不能在第二步培養(yǎng)基上生長的菌落。（5）據(jù)圖分析可知：轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物ABP對金黃色葡

萄球菌的殺菌效果與之前的透明圈相比，比值越小抑菌效果越好，比值不同可能與圖中浸有的ABP

濃度不同有關，培養(yǎng)不同天數(shù)抑菌效果不同，故還與不同培養(yǎng)時期有關。

達標檢測

一、選擇題：本題共14小題。每小題給出的四個選項中只有一個選項最符合題意。

1.下列關于基因工程的敘述，錯誤的是()

A.利用體外DNA重組技術定向改造生物的遺傳性狀

B.在細胞水平上設計和施工，需要限制酶、DNA連接酶和運載體

C.打破物種界限，獲得人們需要的生物類型或生物產(chǎn)品

D.抗蟲煙草的培育種植降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染

【答案】B

【解析】基因工程是指按照人類的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造

出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，可定向改造生物的遺傳性狀，A正確；基因工程

是在分子水平上設計和施工的，B錯誤；基因工程可在不同生物間進行，故可打破物種界限，獲

得人們需要的生物類型或生物產(chǎn)品，C正確；抗蟲煙草的培育種植減少了農(nóng)藥的使用，降低了生

產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，D正確。

2.下列有關基因工程的相關敘述，正確的是()

A.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性

B.運載體的化學本質(zhì)與載體蛋白相同

C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸

D.DNA連接酶可催化游離的脫氧核甘酸連接成脫氧核甘酸鏈

【答案】C

【解析】一種限制酶只能識別一種特定的核甘酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子，A

錯誤；運載體中的質(zhì)粒的化學本質(zhì)是環(huán)狀的DNA,而細胞膜上載體的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，B錯誤；

限制酶能識別并切割DNA分子，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,C正確；DNA連接酶可催化脫

氧核甘酸鏈間形成磷酸二酯鍵，DNA聚合酶可催化游離的脫氧核昔酸連接成脫氧核甘酸鏈，D錯

誤。

3.某線性DNA分子含有3000個堿基對(bp),先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制

酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的識別序列和切割位點如圖所示。下列有

關說法正確的是()

a酶切割產(chǎn)物(bp)b酶再次切割產(chǎn)物(bp)

1600；1100；300800；300

a酶b酶

II

—AGATCT——GGATCC—

—TCTAGA——CCTAGG—

tt

A.在該DNA分子中，a酶與b酶的識別序列分別有3個和2個

B.a酶與b酶切出的黏性末端不能相互連接

C.a酶與b酶切斷的化學鍵分別為磷酸二酯鍵和氫鍵

——AGATCC——

D.用這兩種酶和DNA連接酶對該DNA分子進行反復切割、連接操作，若干循環(huán)后，—TCTAGG—

序列會明顯增多

【答案】D

【解析】在該DNA分子中，a酶與b酶的識別序列都是2個，A錯誤；圖中顯示兩個酶的識

別序列不同，但是切割后露出的黏性末端相同，a酶與b酶切出的黏性末端可以相互連接，B錯

誤；a酶與b酶切斷的化學鍵都是磷酸二酯鍵，C錯誤；a酶和b酶切割后形成的黏性末端相同，

——AGATCC————GGATCT——

在DNA連接酶的作用下可連接形成或。所以用這兩種酶和DNA連接酶對該

—TCTAGG——CCTAGA—

——AGATCC——

DNA分子進行反復切割、連接操作，若干循環(huán)后，所得DNA分子中序列會明顯增多，D

—TCTAGG—

正確。

4.研究人員將魚的抗凍基因?qū)敕洋w內(nèi)，獲得抗凍能力明顯提高的番茄新品種。下列操

作合理的是（）

A.設計相應DNA單鏈片段作為引物，利用PCR技術擴增目的基因

B.利用限制性內(nèi)切核酸酶和DNA聚合酶構建基因表達載體

C.將基因表達載體導入番茄體細胞之前需用Ca?+處理細胞

D.運用PCR技術檢測抗凍基因是否在番茄細胞中表達出蛋白質(zhì)

【答案】A

【解析】獲取抗凍基因時，可設計相應DNA單鏈片段作為引物，利用PCR技術擴增目的基因，

A正確；利用限制酶和DNA連接酶構建基因表達載體，B錯誤；將基因表達載體導入番茄細胞的

方法有花粉管通道法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法等，這些方法都不需用Ca"處理細胞，受體細胞是微生物時，

需要用Ca?+處理細胞，使其處于感受態(tài)，C錯誤；運用PCR技術檢測抗凍基因是否導入番茄細胞

中，但不能檢測抗凍基因是否在番茄細胞中表達出蛋白質(zhì)，D錯誤。

5.采用基因工程技術將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊，但人凝血因

子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列敘述正確的是（）

A.如果人凝血因子基因的核甘酸序列已知，可用PCR技術獲取和擴增該目的基因

B.人凝血因子基因進入羊受精卵后，其傳遞和表達不再遵循中心法則

C.人凝血因子基因存在于該羊的乳腺細胞，而不存在于其他體細胞中

D.該過程所用的運載體質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞質(zhì)中的一種顆粒狀的細胞器

【答案】A

【解析】如果人凝血因子基因的核昔酸序列已知，可用PCR技術獲取和擴增該目的基因，A

正確；人凝血因子基因與運載體構建基因表達載體，進入羊受精卵后，其傳遞和表達同樣遵循中

心法則，B錯誤；由于將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩栽谵D(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因

存在于所有的體細胞中，只是人凝血因子基因在該羊的乳腺細胞中進行選擇性表達，在其他體細

胞中未表達，C錯誤；質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞質(zhì)中的一種環(huán)狀DNA分子，不屬于細胞器，D

錯誤。

6.科學家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中，

下列說法正確的是（）

A.將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞，可以用花粉管通道法

B.人的生長激素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮細胞中

C.進行基因轉(zhuǎn)移時，通常將外源基因轉(zhuǎn)入受精卵中

D.采用抗原一抗體雜交技術檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組

【答案】C

【解析】將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法，花粉管通道法是將目的基因

導入植物細胞的方法，A錯誤；人的生長激素基因存在于小鼠所有細胞中，但只在小鼠的膀胱上

皮細胞表達，B錯誤；進行基因轉(zhuǎn)移時，通常將外源基因轉(zhuǎn)入受精卵中，C正確；采用PCR技術

檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組，D錯誤。

7.下列有關動物基因工程的說法，錯誤的是（）

A.將外源生長激素基因?qū)雱游矬w內(nèi)可提高動物生長速度

B.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M中，使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低

C.利用基因工程技術，得到的乳腺生物反應器可以解決很多重要的藥品的生產(chǎn)問題

D.用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體時，由于導入的是調(diào)節(jié)因子，而不是目的基因，因此

無法抑制抗原的合成

【答案】D

【解析】外源生長激素基因在動物體內(nèi)表達可促進動物生長，A正確；將腸乳糖酶基因?qū)?/p>

奶牛基因組，腸乳糖酶基因表達產(chǎn)物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正確；利用基

因工程技術，得到的乳腺生物反應器可以解決很多重要的藥品的生產(chǎn)問題，C正確；利用基因工

程方法對轉(zhuǎn)基因動物的器官進行改造，采用的方法是將器官供體的基因組導入某種調(diào)節(jié)因子，以

抑制抗原決定基因的表達，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆動物器官，

D錯誤。

8.圖1為某種質(zhì)粒簡圖，圖2表示某外源DNA上的目的基因，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)

切核酸酶&oRI、&就I、必力dIII的酶切位點。下列有關敘述錯誤的是（）

BamHI

EcoRIEcohI

iiimim川nimiiii外源DNA

L

BQ〃IHIHindUI

圖2

A.如果用￡c°RI對外源DNA和質(zhì)粒進行酶切，將多個含有目的基因的DNA片段與多個質(zhì)粒

的酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進行連接后，兩兩連接所形成的產(chǎn)物有三種

B.如果將一個外源DNA分子和一個質(zhì)粒分別用aoRI酶切后，再用DNA連接酶連接，形成

一個含有目的基因的重組DNA,此重組DNA中FcoRI酶切點有1個

C.為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，酶切時應使用Ba血I和HinQIII

兩種限制酶同時處理

D.如果要將重組DNA導入大腸桿菌細胞，則用氯化鈣處理大腸桿菌可以增加其細胞壁的通

透性，利于重組DNA的導入

【答案】B

【解析】如果用EcdRI對外源DNA和質(zhì)粒進行酶切，將多個含有目的基因的DNA片段與多個

質(zhì)粒的酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進行連接后，兩兩連接所形成的產(chǎn)物有目的基因和載體連接物、載

體和載體連接物、目的基因和目的基因連接物三種，A正確；若將一個外源DNA分子和一個質(zhì)粒

分別用EcRI酶切后再用DNA連接酶連接，則形成的重組DNA中，目的基因兩端應各含1個￡c°R

I酶切位點，B錯誤；為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，酶切時應使用員就

I和應"dill兩種限制酶同時處理，C正確；如果要將重組DNA導入大腸桿菌細胞，則用氯化鈣處

理大腸桿菌可以增加其細胞壁的通透性，利于重組DNA的導入，D正確。

9.如圖是4種限制酶的識別序列及其酶切位點，下列敘述錯誤的是（）

GIATTC\ATT

IIIlliIlli

CTTAAfGTTAAf

酶1酶2

GGG'CCCAAA'TTT

iiIIIIiiIIII

CCCfGGGTTTfAAA

酶3酶4

A.不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端，有的產(chǎn)生平末端

B.不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端

C.用酶1和酶2分別切割目的基因和質(zhì)粒，連接形成重組DNA分子后，重組DNA分子仍能

被酶2識別

D.用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，其產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶催化不能連接形成重

組DNA分子

【答案】D

【解析】不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端（酶1和酶2）,有的產(chǎn)生平末端（酶3

和酶4）,A正確；不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端，如圖中的酶1和酶2,B

正確；用酶1和酶2分別切割目的基因和質(zhì)粒，形成的末端序列相同，連接形成重組DNA分子后,

重組DNA分子仍能被酶2識別，C正確；用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，其產(chǎn)物經(jīng)T4

DNA連接酶催化可以連接形成重組DNA分子，D錯誤。

10.下列關于基因工程和蛋白質(zhì)工程的敘述，錯誤的是（）

A.基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)

B.蛋白質(zhì)工程可改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，但不能制造出新的蛋白質(zhì)

C.蛋白質(zhì)工程的基礎是蛋白質(zhì)分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系

D.蛋白質(zhì)工程是第二代基因工程，其基本途徑是中心法則的逆向流程

【答案】B

【解析】基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，A正確；蛋白質(zhì)工程可改造現(xiàn)有

蛋白質(zhì)，也能制造出新的蛋白質(zhì)，B錯誤；蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結構規(guī)律及其與生物功能的

關系作為基礎，C正確；蛋白質(zhì)工程的過程為從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)一設計預期的蛋白質(zhì)結構

一推測應有氨基酸序列一找到并改變相對應的脫氧核甘酸序列（基因）或合成新的基因，其基本途

徑是中心法則的逆向流程，D正確。

二、選擇題：本題共6小題。每小題給出的四個選項中只有一個選項最符合題意。

11.下列關于DNA重組技術基本工具的敘述，正確的是（）

A.天然質(zhì)粒須經(jīng)過人工改造后才能作為載體

B.限制酶和DNA連接酶分別催化磷酸二酯鍵的形成和水解

C.基因表達載體除了有目的基因外，還必須有起始密碼子、終止密碼子以及標記基因等

D.DNA連接酶能將單個脫氧核甘酸結合到引物鏈上

【答案】A

【解析】天然質(zhì)粒須經(jīng)過人工改造后才能作為載體，A正確；限制酶和DNA連接酶分別催化

磷酸二酯鍵的水解和形成，B錯誤；基因表達載體除了有目的基因外，還必須有啟動子、終止子

以及標記基因等，起始密碼子、終止密碼子位于mRNA上，C錯誤；DNA聚合酶能將單個脫氧核昔

酸結合到引物鏈上，而DNA連接酶連接的是雙鏈DNA片段，D錯誤。

12.下列關于基因工程的敘述，正確的是（）

A.切割質(zhì)粒的限制性內(nèi)切核酸酶均特異性地識別6個核甘酸序列

B.PCR反應中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應

C.載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為標記基因

D.基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建

【答案】D

【解析】切割質(zhì)粒的限制性內(nèi)切核酸酶識別的序列不一定是6個核甘酸序列，A錯誤；PCR

反應中溫度的周期性改變是為了解旋變性、復性、延伸，B錯誤；載體質(zhì)粒通常采用抗生素抗性

基因作為標記基因，C錯誤；基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建，D正確。

13.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是基因工程中將目的基因?qū)胫参锛毎某Ｓ梅椒ā＾r(nóng)桿菌可將其Ti質(zhì)

粒上的T—DNA轉(zhuǎn)移并隨機插入到被侵染植物的染色體DNA中。研究者將如圖中被侵染植物的DNA

片段連接成環(huán)，并以此環(huán)為模板進行PCR,擴增出T—DNA插入位置兩側的未知序列，以此可確定

T-DNA插入的具體位置。下列說法正確的是（）

未知序列引物①T'DNA引物②未知序列

J

限制酶切點引物③引物④限制酶切點

A.農(nóng)桿菌在自然條件下能感染單子葉植物和裸子植物

B.進行PCR擴增需要DNA連接酶和熱穩(wěn)定DNA聚合酶

C.利用圖中的引物②③組合或引物①④組合擴增出兩側的未知序列

D.通過與受體細胞的基因組序列比對，可確定T—DNA的插入位置

【答案】D

【解析】農(nóng)桿菌易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力，A錯誤；進行PCR

擴增需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶，不需要DNA連接酶，B錯誤；由于DNA聚合酶只能從5'到3'方向

延伸子鏈，因此利用圖中的引物①④組合可擴增出兩側的未知序列，C錯誤；通過與受體細胞的

基因組序列比對，可確定T—DNA的插入位置，D正確。

14.下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關限制酶的

酶切位點。下列說法正確的是（）

限制酶BaniXIHindIII￡c°RISmaI

iii

識別序列GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG

切割位點

CCTAGtGTTCGAtACTTAAtGGGGtCCC