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【生物】河南省南阳市第一中学2018-2019学年高二下学期第一次月考试题（解析版）
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河南省南阳市第一中学2018-2019学年高二下学期
第一次月考试题
一、选择题
1. 基因工程的设计施工是在什么水平上进行的 （ ）
A. 细胞 B. 细胞器 C. 原子 D. 分子
【答案】D
【解析】
试题分析：基因工程是指按照人们的愿望，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，因此，基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，D项正确，A、B、C项错误。
考点：本题考查基因工程操作水平的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括
A. 繁殖速度快 B. 遗传物质相对较少
C. 多为单细胞，操作简便 D. DNA为单链，变异少
【答案】D
【解析】
原核生物繁殖快，可很快获得大量的转基因生物，A正确；原核生物的遗传物质相对较少，这样减少对目的基因的干扰，B正确；原核生物多为单细胞，一般采用Ca2+处理法，相对简单，C正确；细菌的遗传物质是DNA，且DNA也是双链的，D错误。
3. 基因工程是DNA分子水平的操作下列有关基因工程的叙述中，错误的是
A. 限制酶只用于切割获取目的基因
B. 载体与目的基因必须用同一种限制酶处理
C. 基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶
D. 带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测
【答案】A
【解析】
限制酶用于切割获取目的基因和运载体，A错误；一般用同一种限制酶处理载体与目的基因，形成相同的粘性末端，B正确；基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶，C正确；采用DNA分子杂交的方法检测带有目的基因的载体是否进入受体细胞，D正确。
【考点定位】基因工程的原理及技术
4.下列有关基因工程中载体的说法,正确的是（ ）
A. 在基因工程中,被用作载体的质粒都是天然质粒
B. 所有的质粒都可以作为基因工程中的载体
C. 质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D. 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程是按人们的意愿去有目的地改造，创建生物遗传性，因此其最基本的工程就是要得到目的基因或核酸序列的克隆。分离或改建的基因和核酸序列自身不能繁殖，需要载体携带它们到合适的细胞中复制和表现功能。常用的载体有质粒，噬菌体和病毒等。
【详解】在基因工程中，天然的质粒不能直接作为载体，需要进行人工改造，A选项错误；不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体，质粒用作载体的基本要求是具有一至多个限制性核酸内切酶的识别位点和具有标记基因，B选项错误；质粒是一种独立于细菌染色体外的环状DNA分子，C选项错误；作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因，D选项正确。
【点睛】基因工程中的重组DNA是通过目的基因和载体获得的，故载体上必须有能够用限制性核酸内切酶识别的切割位点才能进行切割，用于获得重组DNA分子，并不是所有的质粒都能符合载体要求。同样，天然的质粒需要人工改造后才能用于基因工程。
5.对如图所示黏性末端的说法正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的
B. 图乙中的酶切位点在A与G之间
C. 如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点
D. 构建基因表达载体所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处
【答案】C
【解析】
试题分析：甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的酶切割G//A、C//A、C//T三种位点形成的，所以是三种限制酶切割形成的，AB错误；限制酶的识别和切割具有特异性，如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点，C正确；构建基因表达载体所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二脂键，即图中的a，D错误。
考点：基因工程
6. 人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是（ ）
A. 大肠杆菌 B. 酵母菌
C. T4噬菌体 D. 质粒DNA
【答案】B
【解析】
糖蛋白必须经过内质网、高尔基体加工将蛋白质糖基化，形成成熟的蛋白质，所以只有真核生物细胞内含有内质网和高尔基体，选项中只有酵母菌是真核生物，所以B选项正确。
7.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是（ ）
A. 基因工程能定向地改变生物的遗传性状
B. 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C. 马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D. 采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因；②形成重组DNA分子；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。
【详解】基因工程是人为地将目的基因转入目标受体细胞中的过程，可以定向改变生物的遗传性状，A选项正确；基因非编码区虽然不能参与合成蛋白质，但是却能够调控非编码区的转录翻译，是目的基因表达必不可少的部分，B选项正确；马铃薯叶肉细胞可作为受体细胞转入目的基因，再利用组织培养技术获得转基因马铃薯，C选项正确；内含子转录得到的mRNA会在加工过程中被剪切丢失，用mRNA反转录则得不到内含子，D选项错误。因此错误的选项为D。
8.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（ ）
A. 限制酶和连接酶 B. 限制酶和水解酶
C. 限制酶和运载体 D. 连接酶和运载体
【答案】A
【解析】
【分析】
基因工程中，获取含目的基因的重组DNA分子需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。限制性核酸内切酶用于切割载体和获取目的基因，DNA连接酶用于形成磷酸二酯键连接目的基因和载体。
【详解】限制酶和连接酶都是用来修饰生物基因的工具，A选项正确；水解酶根据类型的不同可水解不同的物质，不是修饰生物基因的工具，B选项错误；运载体用于连接搭载目的基因，不能修饰生物基因，C、D选项错误。
9.下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ）
A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
【答案】D
【解析】
【分析】
1、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。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】大多数限制酶识别的序列由6个核苷酸组成，但也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A错误；酶具有专一性，DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸合成DNA片段，不能催化其他反应，PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸，B错误；通常采用载体质粒上的抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C错误；抗虫基因成功插入到植物细胞染色体上后，是否能正常表达，还需要其他控制元件如启动子、终止子等控制，D正确。
故选D。
10.某DNA分子中含有某限制酶的一个识别序列，用该限制酶切割该DNA分子，可能形成的两个DNA片段是（ ）
选项
片段1
片段2
①
②
③
④
A. ①② B. ③④
C. ①③ D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是基因工程中必须的工具酶，限制酶能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端。相同的限制酶形成的粘性末端相同。
【详解】选项①中产生的粘性末端不同，识别序列也不同，因此不是同一种限制酶切割形成的；选项②中将平末端连接，上半条链为GGAT，下半条链为ATCC碱基序列不同，不是由同种限制酶切割产生的；选项③中连接平末端，上半条链为AGCT，下半条链为AGCT，序列相同，是由同种限制酶切割；选项④两个粘性末端相同，连接形成的碱基序列也相同，是由同种限制酶切割获得。因此符合题意的选项为③④，选择B选项。
11.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶
B. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温
D. 如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%
【答案】B
【解析】
催化①过程的酶是逆转录酶，A错误；④过程发生的变化是低温复性，引物与单链DNA结合，B正确；催化②是DNA聚合酶，⑤过程的酶是热稳定DNA聚合酶，C错误；如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与T之和也占该DNA碱基含量的40%，D错误。
【考点定位】形成cDNA和PCR扩增过程
【名师点睛】解决本题需要明确cDNA是逆转录形成的DNA，而PCR是以DNA为模板体外合成DNA的过程。
12.甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法错误的是（ ）
A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库 B. 乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C. 甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D. 乙方法需要逆转录酶参与
【答案】C
【解析】
甲方法不需要以脱氧核苷酸为原料。
13. 下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
【答案】D
【解析】
构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA不是整合到染色体上，而是整合到DNA分子上，B错误；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；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。
【考点定位】本题考查基因工程的有关知识，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。
14.下列有关基因工程的成果及应用的说法中，正确的是（ ）
A. 用基因工程的方法培育出的抗虫植物也能抗病毒
B. 用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的是调节因子，不是目的基因
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. 目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程是指按人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外重组DNA分子和转基因技术，获得人们需要的新的生物类型和生物产品。其基因改变的方向是认为决定的。
【详解】基因工程培育的抗虫植物只含有抗虫特性，不能抗病毒，A选项错误；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选项错误；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，C选项正确；目前基因治疗还处于初期的临床试验阶段，D选项错误。
【点睛】用转基因动物作为器官移植的供体时，可将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
15. 下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是 （ ）
A. 蛋白质工程的实质是改造基因
B. 蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列
C. 蛋白质工程的基础是基因工程
D. 蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
【答案】B
【解析】
试题分析：蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质，故A正确；蛋白质工程设计蛋白质结构的依据是从蛋白质的功能出发，故B错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，故C正确；蛋白质工程遵循的原理是中心法则的逆推，故D错误。
考点：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
16.蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是 ( )
A. 基因突变；DNA→RNA→蛋白质
B. 基因工程；RNA→RNA→蛋白质
C. 基因工程；DNA→RNA→蛋白质
D. 蛋白质工程；蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
【答案】D
【解析】
通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，蛋白质工程，具体流程为蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质，D正确。
【名师点睛】
本题主要考查蛋白质工程与基因工程的比较
(1)区别
项目
蛋白质工程
基因工程
过程
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
获取目的基因→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型和生物产品
结果
可生产自然界没有的蛋白质
只能生产自然界已有的蛋白质
(2)联系
①蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
②基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。
17.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. 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
B. 利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C. 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. 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
【答案】D
【解析】
基因表中载体包括启动子、目的基因（β珠蛋白基因）、标记基因（抗四环素基因）、终止子等，A正确；β珠蛋白基因属于目的基因，可以利用PCR技术扩增，B正确；导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以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，C正确；抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞（大肠杆菌）不能含有四环素抗性基因，D错误。
18.下图是某质粒示意图，其中ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示目的基因插入位点。受体大肠杆菌细胞内原来不含有这两种抗生素抗性基因。下列有关叙述正确的是( )
A. amp和tet是一对等位基因，常作为基因工程的标记基因
B. ori是重组质粒得以顺利导入受体细胞所必需的
C. 将重组质粒2、4导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含四环素的培养基上分裂生长
D. 将重组质粒1、3导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含氨苄青霉素的培养基上分裂、生长
【答案】D
【解析】
等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，所以基因amp和tet不是一对等位基因，A错误；ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，该基因与重组质粒顺利导入受体细胞没有直接的联系，B错误；重组质粒2的四环素抗性基因没有被破坏，因此导入重组质粒2的大肠杆菌能在含有四环素的培养基上生存，C错误；图中看出，重组质粒1的ori基因被破坏，质粒无法完成复制，而重组质粒3的氨苄青霉素抗性基因基因被破坏，因此导入该质粒的大肠杆菌都不能在含有氨苄青霉素的培养基上分裂、生长，D正确。
19.图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRⅠ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。
20.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达这产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而
大肠杆菌不带有任何抗性基因，下列叙述错误的是
A. 大肠杆菌可能未导入质粒
B. 导入大肠杆菌的可能是重组质粒，也可能是质粒
C. 可用含靑霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D. 在含青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
【答案】C
【解析】
大肠杆菌可能没有导入质粒，A正确；导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，B正确；由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨苄青霉素基因破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C错误；据分析可知，在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D正确。
21. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（ ）
A. 合成编码多肽P1的DMA片段
B. 构建含目的肽DNA片段的表达载体
C. 设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构
D. 利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测
【答案】C
【解析】
已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，A错误；需要构建含目的肽的DNA片段的表达载体，但这不是下一步，B错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序列，C正确；利用抗原-抗体杂交的方法对表达产物进行检测是蛋白质工程最后一步，D错误。
22. 科学家将抗冻蛋白基因导入烟草，筛选出抗冻蛋白基因成功整合到染色体上的烟草（假定抗冻蛋白基因都能正常表达）。某些烟草的体细胞含两个抗冻蛋白基因，这两个基因在染色体上的整合情况有图示的三种类型（黑点表示抗冻蛋白基因的整合位点）；让这些含两个抗冻蛋白基因的烟草自交，后代冻蛋烟草和普通烟草（不含抗冻蛋白基因）的比值分别是（ ）
A. 1:0 3:1 15:1
B. 3:1 3:1 9:6:1
C. 1:0 1:1 9:6:1
D. 1:1 3:1 15:1
【答案】A
【解析】
甲图、乙图可以看做是A0、BO两对基因位于一对同源染色体上，甲图自交产生的子代基因型是AA00、00BB、A0B0，故子代都表现抗冻，乙图的子代是AABB、A0B0、0000，可以按一对杂合体考虑，抗冻烟草：普通烟草=3:1；丙图可以看做是A0、BO两对基因位于两对同源染色体上，子代是A_B_、A_00、00B_、0000，抗冻烟草：普通烟草=15:1
23. 有关基因工程与蛋白质工程的说法正确是
A. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不需要对基因进行操作
B. 基因工程合成的是天然蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
C. 基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）
D. 蛋白质工程是基因工程的基础
【答案】B
【解析】
蛋白质工程最终也是通过修饰或改造基因来完成的，A错误。基因工程合成的是天然的蛋白质，而蛋白质工程可以合成新的蛋白质，B正确。基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作，C错误。基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程又称为是第二代基因工程，D错误。
【考点定位】本题考查基因工程和蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。
【名师点睛】蛋白质工程与基因工程的区别和联系
项目
蛋白质工程
基因工程
区
别
过
程
预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→推测相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质
获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实
质
定向改造或生产人类所需要的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结
果
生产自然界中没有的蛋白质
生产自然界中已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，都必须通过基因修饰或基因合成来实现
24.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的（ ）
A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个
B. a酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接
C. a酶与b酶切断的化学键不相同
D. 用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物
【答案】A
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是基因工程中必须的工具酶，限制酶能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端。相同的限制酶形成的粘性末端相同。
【详解】由题表可得，a酶切割后形成四个片段，因此在该DNA分子中，a酶有3个识别序列，再次切割后，片段增加2个，因此b酶有2个识别序列，A选项正确；由题意可得，a酶形成的粘性末端为GATC，b酶形成的黏性末端也为GATC，两个黏性末端相同，因此可以互相连接，B选项错误；限制性核酸内切酶切断的化学键均为连接核苷酸的磷酸二酯键，切断的化学键相同，C选项错误；质粒为环形DNA分子，a酶在线性DNA上有3个识别序列，用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，应当得到3中切割产物，D选项错误。
25. 已知基因表达载体中的复制原点处比较容易打开双链，可以推断该处（ ）
A. A+T的比例较高
B. C+G的比例较高
C. 位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. 位于基因的尾端，是转录停止的信号
【答案】A
【解析】
试题分析：A与T之间由两个氢键连接，C与G之间由三个氢键连接，氢键少，双链容易断开，答案是A。
考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
26.以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）
A. 玉米花粉粒培育出植株
B. 转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C. 烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D. 将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞，能发育成完整成熟的个体的细胞（如全能干细胞）。细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，则不能体现细胞的全能性。
【详解】玉米花粉培育出植株，花粉是植物的生殖细胞，体现了细胞的全能性，A不符合题意；转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株，是从细胞获得了植株，体现了细胞的全能性，B不符合题意；烧伤病人的健康细胞培养出皮肤，皮肤属于器官而不是个体，不能提现细胞全能性，C符合题意；将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株体现了细胞的全能性，D不符合题意。因此选C选项。
27.在离体的植物器官、组织和细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A. 消毒灭菌 B. 适宜的温度
C. 充足的光照 D. 适宜的养分和激素
【答案】C
【解析】
【分析】
解答该题需从如下三个方面入手
①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不形成愈伤组织。
③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。
【详解】离体植物组织、器官或细胞分化的过程是在无菌的条件下进行的，A正确；在愈伤组织形成的过程中，需要适宜的温度，B正确；当植物还在脱分化形成愈伤组织的时候不进行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈伤组织，而是形成维管组织，C错误；在愈伤组织形成的过程中，需要一定的营养物质和植物激素生长素和细胞分裂素的诱导，D正确。故选C。
28.下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A. 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B. 生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达
C. 卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D. 植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞，能发育成完整成熟的个体的细胞（如全能干细胞）。细胞全能性大小比较：受精卵＞卵细胞（生殖细胞）＞体细胞，植物细胞＞动物细胞。
【详解】受精卵分化程度低，在自然条件下能形成完整个体，全能性最高，A选项正确；生物体内的体细胞由于细胞分化，基因选择性表达程度高，因此全能性不能表达，B选项正确；卵细胞属于已分化的细胞，卵细胞的全能性相较于受精卵低，两者全能性不同，C选项错误；植物细胞在离体状态下培养能够获得完整的植株个体，具有全能性，D选项正确。因此错误的选项为C。
29. “筛选”是很多生物试验过程中的重要环节。下列叙述中错误的是
A. 单倍体育种中筛选杂种植株的花粉
B. 多倍体育种中筛选秋水仙素处理后的植株
C. 单克隆抗体制备过程中需要两次筛选
D. 基因工程中筛选含有目的基因的受体细胞
【答案】A
【解析】
试题分析：单倍体育种中对杂种植株的花粉直接培育，A项错误；多倍体育种中筛选秋水仙素处理后的植株，B项正确；单克隆抗体制备过程中需要两次筛选，第一次是获得杂交瘤细胞，第二次是获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，C项正确；基因工程中筛选含有目的基因的受体细胞，D项正确。
考点：本题考查生物工程中的具体操作及要点。
30.下图为植物组织培养过程，有关说法正确的是（ ）
A. 实验中②试管细胞全能性最高
B. ④试管中培育出的个体都是纯合子
C. ①→②的过程需要光照
D. ①→④过程培养基保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】
植物组织培养是指组培指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。①→②过程为脱分化，②→③过程为再分化。
【详解】试管②中为的愈伤组织细胞，其分化程度最低，细胞全能性最高，A选项正确；④试管中是由①中的植物组织块脱分化后再分化得到的，遗传物质与①中的植物组织块完全一致，是否是纯合子取决于原组织块是否是纯合子，B选项错误；①→②过程为脱分化，脱分化过程无需光照，C选项错误；①→②过程为脱分化，②→③过程为再分化，不同的培育阶段需要的培养基不同，D选项错误。
31.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。下列根据图示实验的分析，错误的是（ ）
A. 植株A高度不育，说明该植物的生殖细胞不具有全能性
B. 植株A的细胞能进行正常的有丝分裂，但不能进行正常的减数分裂
C. 在植株B的细胞中，通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D. 由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养
【答案】A
【解析】
植株A是单倍体，没有同源染色体，所以高度不育，花粉能够发育成单倍体，说明花粉具有全能性。
32.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A.B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是（ ）
A. 二倍体；基因型是DdYyRr
B. 三倍体；基因型是DdYyRr
C. 四倍体；基因型是DdYyRr
D. 四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
【答案】C
【解析】
融合细胞的染色体组是两种细胞之和，基因型是两基因型之和，所以C选项正确。
33. 植物组织培养过程的顺序是（ ）
①离体的植物器官、组织或细胞；②根、芽；③愈伤组织；④脱分化；⑤再分化；⑥植物体
A. ①④③⑤②⑥ B. ①④③②⑤⑥
C. ①⑤④③②⑥ D. ⑥①④③⑤②
【答案】A
【解析】
植物组织培养过程是先离体培养经脱分化形成愈伤组织，再分化成根芽，发育成植物体，所以A选项正确。
34.植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是（ ）
A. 将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上
B. 利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株
C. 将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株
D. 将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株
【答案】B
【解析】
【分析】
由于植物M与植物N有性杂交不亲和，则说明两种植物之间存在生殖隔离，想要获得两者的杂种植株，最优方案是考虑体细胞杂交技术，克服远缘杂交不亲和，获得杂交植株。
【详解】嫁接为无性繁殖，只能单独获得M植株或N植株，A选项错误；利用植物体细胞杂交工程技术，融合两种植物细胞的原生质体，培养获得杂种植株，B选项正确；植物M和植物N存在生殖隔离，因此人工传粉也无法形成种子，C选项错误；将植物M和植物N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，单倍体植株高度不育，不能形成花粉相互授粉，D选项错误。
35.来自宿主植物的信使RNA进入根瘤菌菌体,并在菌体内翻译合成了“豆血红蛋白”。当豌豆被不同种的根瘤菌侵染时,形成相同的豆血红蛋白;当豌豆与蚕豆分别被同一种根瘤菌侵染时,形成的豆血红蛋白有差异。对于上述现象,正确的说法是（ ）
A. 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列相同
B. 豌豆被不同种根瘤菌侵染时,控制合成豆血红蛋白的基因相同
C. 不同种根瘤菌侵染豌豆时,影响豆血红蛋白合成的基因不同
D. 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达不受根瘤菌生活状况的影响
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意可得，根瘤菌侵染植物时，借助宿主细胞的信使RNA合成豆血红蛋白，合成的血红蛋白由根瘤菌中的基因序列决定，不同的植物被根瘤菌侵染后形成的豆血红蛋白种类不同，说明根瘤菌中的豆血红蛋白基因序列不同。
【详解】豌豆和蚕豆被同一种根瘤菌侵染时，由于形成的豆血红蛋白有差异，说明两者的豆血红蛋白基因的序列不相同，A选项错误；豌豆被不同种根瘤菌侵染时，形成相同的豆血红蛋白，说明控制合成豆血红蛋白的基因相同，B选项正确；不同种根瘤菌侵染豌豆时，形成相同的豆血红蛋白，说明影响豆血红蛋白合成的基因相同，C选项错误；豌豆和蚕豆的豆血红蛋白会受到根瘤菌生活状况的影响，根瘤菌生活状况越好，代谢越旺盛，影响合成的豆血红蛋白越多，D选项错误。
36.下列关于基因工程的叙述,正确的是（ ）
A. 限制酶和DNA连接酶都能识别特定的核苷酸序列,是两类常用的工具酶
B. 终止密码子不属于基因表达载体的组成部分
C. 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原具有生物活性
D. 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
【答案】B
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因；②形成重组DNA分子；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。
【详解】基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，但DNA连接酶不能识别特定的核苷酸序列，A选项错误；终止密码子没有对应的氨基酸，因此不属于基因表达载体的组成部分，B选项正确；大肠杆菌为原核生物，细胞内没有合成分泌蛋白所需的诸如内质网和高尔基体之类的细胞器，因此人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素不具有生物活性，C选项错误；载体上的抗性基因可作为标记基因，有利于筛选含重组DNA的细胞，但对目的基因的表达没有促进作用，D选项错误。
37. 下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）
A. 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B. 表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C. 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
【答案】C
【解析】
人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA；A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点是启动子；B错误。借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来；C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程，终止密码子是翻译的终止信号；D错误。
【考点定位】本题主要是考查利用基因工程改造生物体性状的操作要点。
38. 水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly和Ser构成发光环，现将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是 （ ）
A. 促使目的基因导入宿主细胞中
B. 促使目的基因在宿主细胞中复制
C. 使目的基因容易被检测出来
D. 使目的基因容易成功表达
【答案】C
【解析】
标记基因的作用是用于检测目的基因的导入，水母发光蛋白也具有相应的作用，即标记基因和目的基因连在一起，如果水母发光蛋白表达，则说明目的基因也已经进入细胞。故选：C．
39. 下列有关PCR技术的叙述正确的是（ ）
A. 作为模板的DNA序列必须不断的加进每一次的扩增当中
B. 作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断的加进每一次的扩增当中
C. 反应需要的DNA聚合酶必须不断的加进反应当中
D. 反应需要的DNA连接酶必须不断的加进反应当中
【答案】B
【解析】
PCR技术中模板、DNA聚合酶只需要加一次，不需要DNA连接酶，所以答案B。
40.土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒(如图所示)，在侵染植物细胞的过程中，其中的T－DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是
A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，要保证复制原点和用于转移T－DNA的基因片段不被破坏
B. 农杆菌转化法自然条件下用于将目的基因导入双子叶植物和裸子植物
C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养技术培育出具有抗旱基因的植物
D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功
【答案】D
【解析】
【分析】
农杆菌转化法用于将重组基因转入植物细胞中，农杆菌转化法的适用对象为双子叶植物和裸子植物，农杆菌对单子叶植物的感染力较差。农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体上。
【详解】农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，故插入的目的基因应位于T-DNA片段内，且保证Ti质粒的复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破幻，A选项正确；农杆菌对不同的植物感染能力不同，农杆菌对双子叶植物和裸子植物的感染能力较好，对单子叶植物的感染能力较差，B选项正确；用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，能够使受体植物细胞获得抗旱基因，再可通过植物组织培养培育出具有抗旱基因的植物，C选项正确；能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，但不能保证抗旱基因能够顺利表达，不能说明该基因工程项目获得成功，D选项错误。因此错误的选项选择D。
二．非选择题
41.2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。
（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是___________，前提是必须知道该基因的部分核苷酸序列，以便根据这一序列合成____________。在PCR扩增仪的反应体系中添加的有机物质除了上述酶外还要添加________、________、4种dNTP。PCR过程中先升温使DNA解旋变性，之后用到的特殊酶是_____________。
（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生双链cDNA片段，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的__________________，获得的cDNA与青嵩细胞中该基因碱基序列___________(填“相同”或“不同”）。
（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表迖载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：
用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_________________，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是____________的识别和结合位点。
（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取____________技术。
【答案】 (1). DNA（双链）复制 (2). 引物 (3). 引物 (4). 模板（突变基因） (5). Taq酶/热稳定DNA聚合酶 (6). cDNA文库（或部分基因文库） (7). 不同 (8). SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 (9). RNA聚合酶 (10). 抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因，获取目的基因的方式之一是通过PCR扩增已知的目的基因片段；②形成重组DNA分子，形成重组DNA分子需要限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。基因工程在多个领域具有广阔的前景。
【详解】（1）PCR技术的原理是根据碱基互补配对原则和半保留复制进行的人工状态下的DNA复制的过程；PCR在扩增前需要合成引物作为DNA复制的模板；在PCR扩增仪的反应体系中需要的有机物除了酶以外还需要引物、模板和4种dNTP；PCR过程中特殊的酶是耐高温的DNA连接酶（Taq酶）；
（2）因为该受体菌群储存了从青蒿某时期mRNA转录获得的双链cDNA片段，只包含了青蒿的部分基因，因此这个受体菌群就叫做青蒿的部分基因文库（cDNA文库）；cDNA是由mRNA逆转录获得，该部分基因中缺少青蒿细胞中的非编码区以及编码区的内含子，因此获得的cDNA和青蒿细胞中该基因碱基序列不同；
（3）SmaⅠ的切割位点位于目的基因和抗生素抗性基因中间，用SmaⅠ切割会破坏目的基因和抗生素抗性基因，因此不能选择SmaⅠ切割；启动子是在转录过程中RNA聚合酶识别的启动部位；
（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质需要采取抗原-抗体杂交技术。
【点睛】①基因库是指一个生物种群的全部等位基因的总称，属于遗传范畴。基因组文库属于基因工程范畴，用于获得未知序列的目的基因。二者仅一字之差注意区分；②在选择限制性核算内切酶时，一定要注意不能破坏目的基因。
42.白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母菌细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。
（1）为便于鉴别受体细胞中是否含有外源基因，携带外源基因的质粒上应有___________，还应有____________________，以利于外源基因的表达。
（2）在重组载体导入酵母菌细胞之前，经常用Ca2+处理酵母菌细胞，主要目的是__________。
（3）白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为_________。
（4）为了能成功表达出白细胞介素不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞，可能原因是_______________________。
【答案】 (1). 标记基因 (2). 启动子和终止子 (3). 使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子 (4). 转化 (5). 细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器/酵母菌有加工白细胞介素的内质网、高尔基体等细胞器
【解析】
【分析】
基因工程在完成重组质粒的搭建后需要将重组DNA分子导入受体细胞中并检查目的基因的表达情况。重组DNA分子根据受体细胞的不同将选择不同的方式进行导入，如动物细胞常采用显微注射法，植物细胞采用农杆菌转化法，微生物采用氯化钙处理；检查目的基因的表达情况分为分子水平和个体水平的检测，分子水平中有DNA分子杂交、DNA-RNA分子杂交和抗原-抗体杂交。
【详解】（1）为了便于鉴别外源基因是否已经转入受体细胞中，外源基因常携带标记基因用于鉴别；同时为了利于外源基因的表达也应有启动子和终止子；
（2）Ca2+处理酵母菌细胞，用于增加酵母菌细胞壁的通透性，使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子；
（3）白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化；
（4）由于细菌内不含除核糖体外的细胞器，不便于白细胞介素的合成，但酵母菌中含有能够加工白细胞介素的细胞器，因此使用酵母菌做受体细胞。
【点睛】本题考查学生对重组DNA分子导入受体细胞和检验目的基因是否正常表达的相关知识。针对不同的受体细胞有不同的导入方式，酵母菌的细胞壁主要为多聚糖类物质，不同于纤维素，可以通过Ca2+处理增加其通透性，需要与植物细胞常用的农杆菌转化法作区分。
43.已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计预期的_______________和推测应有的________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
【答案】 (1). 氨基酸序列(或结构) (2). P (3). P1 (4). 蛋白质结构 (5). 氨基酸序列 (6). 功能
【解析】
【分析】
蛋白质功能是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。蛋白质工程的过程为：①预期蛋白质功能；②设计预期的蛋白质结构；③推测应有氨基酸序列；④找到对应的脱氧核苷酸序列（基因序列）。
【详解】（1）上述资料中可知，改变了蛋白质中的氨基酸序列，可以改变蛋白质的功能，故若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造；
（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有两种，①是改造P基因，从而获得P1基因，②是通过直接合成获得P1基因；
（3）蛋白质工程的基本途径从预期蛋白质的功能出发，通过设计预期的蛋白质结构，进而推测氨基酸序列，之后再确定脱氧核苷酸序列，再通过基因的转录和翻译获得蛋白质后，还需检测蛋白质的生物功能。
【点睛】蛋白质工程遵循中心法则，以合成预期功能的蛋白质为目标，设计蛋白质结构并反推氨基酸序列和核苷酸序列。设计蛋白质结构是根据已知的蛋白质结构进行组合，既可直接通过氨基酸序列反推核苷酸序列直接合成，也可以通过改造已有的碱基序列获得目的蛋白质。
44.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉____________ ，最常用的酶是 __________________________ 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是______________，目的是____________ 。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是______________，其中步骤④相当于 _________，步骤⑤相当于_____________________ 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 ________________________。
（5）从理论上讲，杂种植株的育性为________ 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ ___________。理由是___________。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 _________________________。
【答案】 (1). 细胞壁 (2). 纤维素酶（和果胶酶） (3). 聚乙二醇/PEG (4). 诱导原生质体融合 (5). 植物组织培养 (6). 脱分化 (7). 再分化 (8). 具有两个物种的遗传物质 (9). 可育 (10). 不能 (11). 不同物种之间存在生殖隔离 (12). 克服不同生物远缘杂交（不亲和）的障碍（大大扩展了用于杂交的亲本组合范围）
【解析】
【分析】
植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。涉及植物体细胞融合技术和植物组织培养技术。题图中步骤①为获取原生质体，步骤②为原生质体融合，步骤③为再生细胞壁过程，步骤④为脱分化，步骤⑤为再分化。
【详解】（1）从植物体细胞获得原生质体需要去除细胞壁，细胞壁的主要成分时纤维素和果胶，去除细胞壁则需要纤维素酶和果胶酶；
（2）人工诱导原生质体融合常用的化学试剂为聚乙二醇（PEG）；
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，需要采用植物组织培养技术，步骤④相当于脱分化，步骤⑤相当于再分化；
（4）植物体细胞杂交由于获得的杂种植株具有双亲全部的遗传物质，所以能够使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现；
（5）从理论上讲，杂种植物含植物A和植物B的全部遗传物质，能够进行正常的减数分裂，是可育的；这项研究对于培育作物新品种方面的重大意义为克服远缘杂交不亲和的障碍，使存在生殖隔离的物质间的杂交提供了机会。
【点睛】植物体细胞杂交在理论上来说，从染色体角度来看，由于在产生生殖细胞，即减数分裂中，杂种植物细胞包含亲本的全部遗传物质，具有同源染色体，能够进行正常联会，则能够产生可育的后代，但在实际的实验操作中会发现大多数体细胞杂交植物都不可育，仅有少量相对亲缘较近植物体细胞杂交后代可育。
第一次月考试题
一、选择题
1. 基因工程的设计施工是在什么水平上进行的 （ ）
A. 细胞 B. 细胞器 C. 原子 D. 分子
【答案】D
【解析】
试题分析：基因工程是指按照人们的愿望，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，因此，基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，D项正确，A、B、C项错误。
考点：本题考查基因工程操作水平的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括
A. 繁殖速度快 B. 遗传物质相对较少
C. 多为单细胞，操作简便 D. DNA为单链，变异少
【答案】D
【解析】
原核生物繁殖快，可很快获得大量的转基因生物，A正确；原核生物的遗传物质相对较少，这样减少对目的基因的干扰，B正确；原核生物多为单细胞，一般采用Ca2+处理法，相对简单，C正确；细菌的遗传物质是DNA，且DNA也是双链的，D错误。
3. 基因工程是DNA分子水平的操作下列有关基因工程的叙述中，错误的是
A. 限制酶只用于切割获取目的基因
B. 载体与目的基因必须用同一种限制酶处理
C. 基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶
D. 带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测
【答案】A
【解析】
限制酶用于切割获取目的基因和运载体，A错误；一般用同一种限制酶处理载体与目的基因，形成相同的粘性末端，B正确；基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶，C正确；采用DNA分子杂交的方法检测带有目的基因的载体是否进入受体细胞，D正确。
【考点定位】基因工程的原理及技术
4.下列有关基因工程中载体的说法,正确的是（ ）
A. 在基因工程中,被用作载体的质粒都是天然质粒
B. 所有的质粒都可以作为基因工程中的载体
C. 质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D. 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程是按人们的意愿去有目的地改造，创建生物遗传性，因此其最基本的工程就是要得到目的基因或核酸序列的克隆。分离或改建的基因和核酸序列自身不能繁殖，需要载体携带它们到合适的细胞中复制和表现功能。常用的载体有质粒，噬菌体和病毒等。
【详解】在基因工程中，天然的质粒不能直接作为载体，需要进行人工改造，A选项错误；不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体，质粒用作载体的基本要求是具有一至多个限制性核酸内切酶的识别位点和具有标记基因，B选项错误；质粒是一种独立于细菌染色体外的环状DNA分子，C选项错误；作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因，D选项正确。
【点睛】基因工程中的重组DNA是通过目的基因和载体获得的，故载体上必须有能够用限制性核酸内切酶识别的切割位点才能进行切割，用于获得重组DNA分子，并不是所有的质粒都能符合载体要求。同样，天然的质粒需要人工改造后才能用于基因工程。
5.对如图所示黏性末端的说法正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的
B. 图乙中的酶切位点在A与G之间
C. 如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点
D. 构建基因表达载体所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处
【答案】C
【解析】
试题分析：甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的酶切割G//A、C//A、C//T三种位点形成的，所以是三种限制酶切割形成的，AB错误；限制酶的识别和切割具有特异性，如果甲中的G发生突变，限制性核酸内切酶可能不能识别该切割位点，C正确；构建基因表达载体所用限制性核酸内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二脂键，即图中的a，D错误。
考点：基因工程
6. 人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是（ ）
A. 大肠杆菌 B. 酵母菌
C. T4噬菌体 D. 质粒DNA
【答案】B
【解析】
糖蛋白必须经过内质网、高尔基体加工将蛋白质糖基化，形成成熟的蛋白质，所以只有真核生物细胞内含有内质网和高尔基体，选项中只有酵母菌是真核生物，所以B选项正确。
7.科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是（ ）
A. 基因工程能定向地改变生物的遗传性状
B. 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C. 马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D. 采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因；②形成重组DNA分子；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。
【详解】基因工程是人为地将目的基因转入目标受体细胞中的过程，可以定向改变生物的遗传性状，A选项正确；基因非编码区虽然不能参与合成蛋白质，但是却能够调控非编码区的转录翻译，是目的基因表达必不可少的部分，B选项正确；马铃薯叶肉细胞可作为受体细胞转入目的基因，再利用组织培养技术获得转基因马铃薯，C选项正确；内含子转录得到的mRNA会在加工过程中被剪切丢失，用mRNA反转录则得不到内含子，D选项错误。因此错误的选项为D。
8.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（ ）
A. 限制酶和连接酶 B. 限制酶和水解酶
C. 限制酶和运载体 D. 连接酶和运载体
【答案】A
【解析】
【分析】
基因工程中，获取含目的基因的重组DNA分子需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。限制性核酸内切酶用于切割载体和获取目的基因，DNA连接酶用于形成磷酸二酯键连接目的基因和载体。
【详解】限制酶和连接酶都是用来修饰生物基因的工具，A选项正确；水解酶根据类型的不同可水解不同的物质，不是修饰生物基因的工具，B选项错误；运载体用于连接搭载目的基因，不能修饰生物基因，C、D选项错误。
9.下列关于基因工程技术的叙述，正确的是（ ）
A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
【答案】D
【解析】
【分析】
1、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。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】大多数限制酶识别的序列由6个核苷酸组成，但也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A错误；酶具有专一性，DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸合成DNA片段，不能催化其他反应，PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸，B错误；通常采用载体质粒上的抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C错误；抗虫基因成功插入到植物细胞染色体上后，是否能正常表达，还需要其他控制元件如启动子、终止子等控制，D正确。
故选D。
10.某DNA分子中含有某限制酶的一个识别序列，用该限制酶切割该DNA分子，可能形成的两个DNA片段是（ ）
选项
片段1
片段2
①
②
③
④
A. ①② B. ③④
C. ①③ D. ②④
【答案】B
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是基因工程中必须的工具酶，限制酶能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端。相同的限制酶形成的粘性末端相同。
【详解】选项①中产生的粘性末端不同，识别序列也不同，因此不是同一种限制酶切割形成的；选项②中将平末端连接，上半条链为GGAT，下半条链为ATCC碱基序列不同，不是由同种限制酶切割产生的；选项③中连接平末端，上半条链为AGCT，下半条链为AGCT，序列相同，是由同种限制酶切割；选项④两个粘性末端相同，连接形成的碱基序列也相同，是由同种限制酶切割获得。因此符合题意的选项为③④，选择B选项。
11.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶
B. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温
D. 如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%
【答案】B
【解析】
催化①过程的酶是逆转录酶，A错误；④过程发生的变化是低温复性，引物与单链DNA结合，B正确；催化②是DNA聚合酶，⑤过程的酶是热稳定DNA聚合酶，C错误；如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与T之和也占该DNA碱基含量的40%，D错误。
【考点定位】形成cDNA和PCR扩增过程
【名师点睛】解决本题需要明确cDNA是逆转录形成的DNA，而PCR是以DNA为模板体外合成DNA的过程。
12.甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法错误的是（ ）
A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库 B. 乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C. 甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D. 乙方法需要逆转录酶参与
【答案】C
【解析】
甲方法不需要以脱氧核苷酸为原料。
13. 下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
【答案】D
【解析】
构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA不是整合到染色体上，而是整合到DNA分子上，B错误；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；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。
【考点定位】本题考查基因工程的有关知识，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。
14.下列有关基因工程的成果及应用的说法中，正确的是（ ）
A. 用基因工程的方法培育出的抗虫植物也能抗病毒
B. 用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的是调节因子，不是目的基因
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. 目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程是指按人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外重组DNA分子和转基因技术，获得人们需要的新的生物类型和生物产品。其基因改变的方向是认为决定的。
【详解】基因工程培育的抗虫植物只含有抗虫特性，不能抗病毒，A选项错误；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选项错误；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，C选项正确；目前基因治疗还处于初期的临床试验阶段，D选项错误。
【点睛】用转基因动物作为器官移植的供体时，可将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
15. 下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是 （ ）
A. 蛋白质工程的实质是改造基因
B. 蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列
C. 蛋白质工程的基础是基因工程
D. 蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
【答案】B
【解析】
试题分析：蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质，故A正确；蛋白质工程设计蛋白质结构的依据是从蛋白质的功能出发，故B错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，故C正确；蛋白质工程遵循的原理是中心法则的逆推，故D错误。
考点：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
16.蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是 ( )
A. 基因突变；DNA→RNA→蛋白质
B. 基因工程；RNA→RNA→蛋白质
C. 基因工程；DNA→RNA→蛋白质
D. 蛋白质工程；蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
【答案】D
【解析】
通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，蛋白质工程，具体流程为蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质，D正确。
【名师点睛】
本题主要考查蛋白质工程与基因工程的比较
(1)区别
项目
蛋白质工程
基因工程
过程
预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
获取目的基因→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型和生物产品
结果
可生产自然界没有的蛋白质
只能生产自然界已有的蛋白质
(2)联系
①蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
②基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。
17.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. 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
B. 利用小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列
C. 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. 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
【答案】D
【解析】
基因表中载体包括启动子、目的基因（β珠蛋白基因）、标记基因（抗四环素基因）、终止子等，A正确；β珠蛋白基因属于目的基因，可以利用PCR技术扩增，B正确；导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以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，C正确；抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞（大肠杆菌）不能含有四环素抗性基因，D错误。
18.下图是某质粒示意图，其中ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭头表示目的基因插入位点。受体大肠杆菌细胞内原来不含有这两种抗生素抗性基因。下列有关叙述正确的是( )
A. amp和tet是一对等位基因，常作为基因工程的标记基因
B. ori是重组质粒得以顺利导入受体细胞所必需的
C. 将重组质粒2、4导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含四环素的培养基上分裂生长
D. 将重组质粒1、3导入不同大肠杆菌，大肠杆菌都不能在含氨苄青霉素的培养基上分裂、生长
【答案】D
【解析】
等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，所以基因amp和tet不是一对等位基因，A错误；ori为质粒复制所必需的核苷酸序列，该基因与重组质粒顺利导入受体细胞没有直接的联系，B错误；重组质粒2的四环素抗性基因没有被破坏，因此导入重组质粒2的大肠杆菌能在含有四环素的培养基上生存，C错误；图中看出，重组质粒1的ori基因被破坏，质粒无法完成复制，而重组质粒3的氨苄青霉素抗性基因基因被破坏，因此导入该质粒的大肠杆菌都不能在含有氨苄青霉素的培养基上分裂、生长，D正确。
19.图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是( )
A. 在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRⅠ
B. 如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个
C. 为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理
D. 一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
【答案】B
【解析】
目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。
20.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达这产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而
大肠杆菌不带有任何抗性基因，下列叙述错误的是
A. 大肠杆菌可能未导入质粒
B. 导入大肠杆菌的可能是重组质粒，也可能是质粒
C. 可用含靑霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D. 在含青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
【答案】C
【解析】
大肠杆菌可能没有导入质粒，A正确；导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，B正确；由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨苄青霉素基因破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C错误；据分析可知，在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D正确。
21. 某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（ ）
A. 合成编码多肽P1的DMA片段
B. 构建含目的肽DNA片段的表达载体
C. 设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构
D. 利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测
【答案】C
【解析】
已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，A错误；需要构建含目的肽的DNA片段的表达载体，但这不是下一步，B错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序列，C正确；利用抗原-抗体杂交的方法对表达产物进行检测是蛋白质工程最后一步，D错误。
22. 科学家将抗冻蛋白基因导入烟草，筛选出抗冻蛋白基因成功整合到染色体上的烟草（假定抗冻蛋白基因都能正常表达）。某些烟草的体细胞含两个抗冻蛋白基因，这两个基因在染色体上的整合情况有图示的三种类型（黑点表示抗冻蛋白基因的整合位点）；让这些含两个抗冻蛋白基因的烟草自交，后代冻蛋烟草和普通烟草（不含抗冻蛋白基因）的比值分别是（ ）
A. 1:0 3:1 15:1
B. 3:1 3:1 9:6:1
C. 1:0 1:1 9:6:1
D. 1:1 3:1 15:1
【答案】A
【解析】
甲图、乙图可以看做是A0、BO两对基因位于一对同源染色体上，甲图自交产生的子代基因型是AA00、00BB、A0B0，故子代都表现抗冻，乙图的子代是AABB、A0B0、0000，可以按一对杂合体考虑，抗冻烟草：普通烟草=3:1；丙图可以看做是A0、BO两对基因位于两对同源染色体上，子代是A_B_、A_00、00B_、0000，抗冻烟草：普通烟草=15:1
23. 有关基因工程与蛋白质工程的说法正确是
A. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不需要对基因进行操作
B. 基因工程合成的是天然蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
C. 基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）
D. 蛋白质工程是基因工程的基础
【答案】B
【解析】
蛋白质工程最终也是通过修饰或改造基因来完成的，A错误。基因工程合成的是天然的蛋白质，而蛋白质工程可以合成新的蛋白质，B正确。基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作，C错误。基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程又称为是第二代基因工程，D错误。
【考点定位】本题考查基因工程和蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。
【名师点睛】蛋白质工程与基因工程的区别和联系
项目
蛋白质工程
基因工程
区
别
过
程
预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→推测相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质
获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实
质
定向改造或生产人类所需要的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结
果
生产自然界中没有的蛋白质
生产自然界中已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，都必须通过基因修饰或基因合成来实现
24.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的（ ）
A. 在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个
B. a酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接
C. a酶与b酶切断的化学键不相同
D. 用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物
【答案】A
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是基因工程中必须的工具酶，限制酶能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端。相同的限制酶形成的粘性末端相同。
【详解】由题表可得，a酶切割后形成四个片段，因此在该DNA分子中，a酶有3个识别序列，再次切割后，片段增加2个，因此b酶有2个识别序列，A选项正确；由题意可得，a酶形成的粘性末端为GATC，b酶形成的黏性末端也为GATC，两个黏性末端相同，因此可以互相连接，B选项错误；限制性核酸内切酶切断的化学键均为连接核苷酸的磷酸二酯键，切断的化学键相同，C选项错误；质粒为环形DNA分子，a酶在线性DNA上有3个识别序列，用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，应当得到3中切割产物，D选项错误。
25. 已知基因表达载体中的复制原点处比较容易打开双链，可以推断该处（ ）
A. A+T的比例较高
B. C+G的比例较高
C. 位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D. 位于基因的尾端，是转录停止的信号
【答案】A
【解析】
试题分析：A与T之间由两个氢键连接，C与G之间由三个氢键连接，氢键少，双链容易断开，答案是A。
考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
26.以下不能说明细胞全能性的实验是（ ）
A. 玉米花粉粒培育出植株
B. 转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C. 烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D. 将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞，能发育成完整成熟的个体的细胞（如全能干细胞）。细胞的全能性以产生个体为标志，若无个体产生，则不能体现细胞的全能性。
【详解】玉米花粉培育出植株，花粉是植物的生殖细胞，体现了细胞的全能性，A不符合题意；转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株，是从细胞获得了植株，体现了细胞的全能性，B不符合题意；烧伤病人的健康细胞培养出皮肤，皮肤属于器官而不是个体，不能提现细胞全能性，C符合题意；将番茄与马铃薯细胞融合并培育成植株体现了细胞的全能性，D不符合题意。因此选C选项。
27.在离体的植物器官、组织和细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A. 消毒灭菌 B. 适宜的温度
C. 充足的光照 D. 适宜的养分和激素
【答案】C
【解析】
【分析】
解答该题需从如下三个方面入手
①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养产生出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不形成愈伤组织。
③由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。
【详解】离体植物组织、器官或细胞分化的过程是在无菌的条件下进行的，A正确；在愈伤组织形成的过程中，需要适宜的温度，B正确；当植物还在脱分化形成愈伤组织的时候不进行光合作用，所以自然也就不需要光照，如果有光就不形成愈伤组织，而是形成维管组织，C错误；在愈伤组织形成的过程中，需要一定的营养物质和植物激素生长素和细胞分裂素的诱导，D正确。故选C。
28.下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是（ ）
A. 受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高
B. 生物体内的体细胞由于细胞分化，全能性不能表达
C. 卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D. 植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞全能性指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。全能性细胞，能发育成完整成熟的个体的细胞（如全能干细胞）。细胞全能性大小比较：受精卵＞卵细胞（生殖细胞）＞体细胞，植物细胞＞动物细胞。
【详解】受精卵分化程度低，在自然条件下能形成完整个体，全能性最高，A选项正确；生物体内的体细胞由于细胞分化，基因选择性表达程度高，因此全能性不能表达，B选项正确；卵细胞属于已分化的细胞，卵细胞的全能性相较于受精卵低，两者全能性不同，C选项错误；植物细胞在离体状态下培养能够获得完整的植株个体，具有全能性，D选项正确。因此错误的选项为C。
29. “筛选”是很多生物试验过程中的重要环节。下列叙述中错误的是
A. 单倍体育种中筛选杂种植株的花粉
B. 多倍体育种中筛选秋水仙素处理后的植株
C. 单克隆抗体制备过程中需要两次筛选
D. 基因工程中筛选含有目的基因的受体细胞
【答案】A
【解析】
试题分析：单倍体育种中对杂种植株的花粉直接培育，A项错误；多倍体育种中筛选秋水仙素处理后的植株，B项正确；单克隆抗体制备过程中需要两次筛选，第一次是获得杂交瘤细胞，第二次是获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，C项正确；基因工程中筛选含有目的基因的受体细胞，D项正确。
考点：本题考查生物工程中的具体操作及要点。
30.下图为植物组织培养过程，有关说法正确的是（ ）
A. 实验中②试管细胞全能性最高
B. ④试管中培育出的个体都是纯合子
C. ①→②的过程需要光照
D. ①→④过程培养基保持不变
【答案】A
【解析】
【分析】
植物组织培养是指组培指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。①→②过程为脱分化，②→③过程为再分化。
【详解】试管②中为的愈伤组织细胞，其分化程度最低，细胞全能性最高，A选项正确；④试管中是由①中的植物组织块脱分化后再分化得到的，遗传物质与①中的植物组织块完全一致，是否是纯合子取决于原组织块是否是纯合子，B选项错误；①→②过程为脱分化，脱分化过程无需光照，C选项错误；①→②过程为脱分化，②→③过程为再分化，不同的培育阶段需要的培养基不同，D选项错误。
31.某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。下列根据图示实验的分析，错误的是（ ）
A. 植株A高度不育，说明该植物的生殖细胞不具有全能性
B. 植株A的细胞能进行正常的有丝分裂，但不能进行正常的减数分裂
C. 在植株B的细胞中，通常每对同源染色体上的成对基因都是纯合的
D. 由花粉到植株A需要用含有有机物的培养基来培养
【答案】A
【解析】
植株A是单倍体，没有同源染色体，所以高度不育，花粉能够发育成单倍体，说明花粉具有全能性。
32.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示（仅显示细胞核），将A.B两种植物细胞去掉细胞壁后，诱导二者的原生质体融合，形成单核的杂种细胞，若经过组织培养后得到了杂种植株，则该杂种植株是（ ）
A. 二倍体；基因型是DdYyRr
B. 三倍体；基因型是DdYyRr
C. 四倍体；基因型是DdYyRr
D. 四倍体；基因型是DDddYYyyRRrr
【答案】C
【解析】
融合细胞的染色体组是两种细胞之和，基因型是两基因型之和，所以C选项正确。
33. 植物组织培养过程的顺序是（ ）
①离体的植物器官、组织或细胞；②根、芽；③愈伤组织；④脱分化；⑤再分化；⑥植物体
A. ①④③⑤②⑥ B. ①④③②⑤⑥
C. ①⑤④③②⑥ D. ⑥①④③⑤②
【答案】A
【解析】
植物组织培养过程是先离体培养经脱分化形成愈伤组织，再分化成根芽，发育成植物体，所以A选项正确。
34.植物M与N有性杂交不亲和，但科学家设法获得了两者的杂种植株。科学家最可能使用的方法是（ ）
A. 将M嫁接到N上，或将N嫁接到M上
B. 利用植物体细胞杂交工程技术手段，培养成一个杂种植株
C. 将M的花粉授给N，再将所得种子培养成植株
D. 将M和N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，再让两种单倍体植株相互授粉，将获得的种子培养成植株
【答案】B
【解析】
【分析】
由于植物M与植物N有性杂交不亲和，则说明两种植物之间存在生殖隔离，想要获得两者的杂种植株，最优方案是考虑体细胞杂交技术，克服远缘杂交不亲和，获得杂交植株。
【详解】嫁接为无性繁殖，只能单独获得M植株或N植株，A选项错误；利用植物体细胞杂交工程技术，融合两种植物细胞的原生质体，培养获得杂种植株，B选项正确；植物M和植物N存在生殖隔离，因此人工传粉也无法形成种子，C选项错误；将植物M和植物N的花粉分别进行离体培养获得单倍体植株，单倍体植株高度不育，不能形成花粉相互授粉，D选项错误。
35.来自宿主植物的信使RNA进入根瘤菌菌体,并在菌体内翻译合成了“豆血红蛋白”。当豌豆被不同种的根瘤菌侵染时,形成相同的豆血红蛋白;当豌豆与蚕豆分别被同一种根瘤菌侵染时,形成的豆血红蛋白有差异。对于上述现象,正确的说法是（ ）
A. 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列相同
B. 豌豆被不同种根瘤菌侵染时,控制合成豆血红蛋白的基因相同
C. 不同种根瘤菌侵染豌豆时,影响豆血红蛋白合成的基因不同
D. 豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达不受根瘤菌生活状况的影响
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意可得，根瘤菌侵染植物时，借助宿主细胞的信使RNA合成豆血红蛋白，合成的血红蛋白由根瘤菌中的基因序列决定，不同的植物被根瘤菌侵染后形成的豆血红蛋白种类不同，说明根瘤菌中的豆血红蛋白基因序列不同。
【详解】豌豆和蚕豆被同一种根瘤菌侵染时，由于形成的豆血红蛋白有差异，说明两者的豆血红蛋白基因的序列不相同，A选项错误；豌豆被不同种根瘤菌侵染时，形成相同的豆血红蛋白，说明控制合成豆血红蛋白的基因相同，B选项正确；不同种根瘤菌侵染豌豆时，形成相同的豆血红蛋白，说明影响豆血红蛋白合成的基因相同，C选项错误；豌豆和蚕豆的豆血红蛋白会受到根瘤菌生活状况的影响，根瘤菌生活状况越好，代谢越旺盛，影响合成的豆血红蛋白越多，D选项错误。
36.下列关于基因工程的叙述,正确的是（ ）
A. 限制酶和DNA连接酶都能识别特定的核苷酸序列,是两类常用的工具酶
B. 终止密码子不属于基因表达载体的组成部分
C. 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原具有生物活性
D. 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
【答案】B
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因；②形成重组DNA分子；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。
【详解】基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，但DNA连接酶不能识别特定的核苷酸序列，A选项错误；终止密码子没有对应的氨基酸，因此不属于基因表达载体的组成部分，B选项正确；大肠杆菌为原核生物，细胞内没有合成分泌蛋白所需的诸如内质网和高尔基体之类的细胞器，因此人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素不具有生物活性，C选项错误；载体上的抗性基因可作为标记基因，有利于筛选含重组DNA的细胞，但对目的基因的表达没有促进作用，D选项错误。
37. 下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）
A. 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B. 表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C. 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
【答案】C
【解析】
人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA；A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点是启动子；B错误。借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来；C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程，终止密码子是翻译的终止信号；D错误。
【考点定位】本题主要是考查利用基因工程改造生物体性状的操作要点。
38. 水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly和Ser构成发光环，现将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是 （ ）
A. 促使目的基因导入宿主细胞中
B. 促使目的基因在宿主细胞中复制
C. 使目的基因容易被检测出来
D. 使目的基因容易成功表达
【答案】C
【解析】
标记基因的作用是用于检测目的基因的导入，水母发光蛋白也具有相应的作用，即标记基因和目的基因连在一起，如果水母发光蛋白表达，则说明目的基因也已经进入细胞。故选：C．
39. 下列有关PCR技术的叙述正确的是（ ）
A. 作为模板的DNA序列必须不断的加进每一次的扩增当中
B. 作为引物的脱氧核苷酸序列必须不断的加进每一次的扩增当中
C. 反应需要的DNA聚合酶必须不断的加进反应当中
D. 反应需要的DNA连接酶必须不断的加进反应当中
【答案】B
【解析】
PCR技术中模板、DNA聚合酶只需要加一次，不需要DNA连接酶，所以答案B。
40.土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒(如图所示)，在侵染植物细胞的过程中，其中的T－DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是
A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，要保证复制原点和用于转移T－DNA的基因片段不被破坏
B. 农杆菌转化法自然条件下用于将目的基因导入双子叶植物和裸子植物
C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养技术培育出具有抗旱基因的植物
D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功
【答案】D
【解析】
【分析】
农杆菌转化法用于将重组基因转入植物细胞中，农杆菌转化法的适用对象为双子叶植物和裸子植物，农杆菌对单子叶植物的感染力较差。农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体上。
【详解】农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，故插入的目的基因应位于T-DNA片段内，且保证Ti质粒的复制原点和用于转移T-DNA的基因片段不被破幻，A选项正确；农杆菌对不同的植物感染能力不同，农杆菌对双子叶植物和裸子植物的感染能力较好，对单子叶植物的感染能力较差，B选项正确；用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，能够使受体植物细胞获得抗旱基因，再可通过植物组织培养培育出具有抗旱基因的植物，C选项正确；能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，但不能保证抗旱基因能够顺利表达，不能说明该基因工程项目获得成功，D选项错误。因此错误的选项选择D。
二．非选择题
41.2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。
（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是___________，前提是必须知道该基因的部分核苷酸序列，以便根据这一序列合成____________。在PCR扩增仪的反应体系中添加的有机物质除了上述酶外还要添加________、________、4种dNTP。PCR过程中先升温使DNA解旋变性，之后用到的特殊酶是_____________。
（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生双链cDNA片段，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的__________________，获得的cDNA与青嵩细胞中该基因碱基序列___________(填“相同”或“不同”）。
（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表迖载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：
用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_________________，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是____________的识别和结合位点。
（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取____________技术。
【答案】 (1). DNA（双链）复制 (2). 引物 (3). 引物 (4). 模板（突变基因） (5). Taq酶/热稳定DNA聚合酶 (6). cDNA文库（或部分基因文库） (7). 不同 (8). SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 (9). RNA聚合酶 (10). 抗原-抗体杂交
【解析】
【分析】
基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。基因工程的基本操作步骤包括：①获取目的基因，获取目的基因的方式之一是通过PCR扩增已知的目的基因片段；②形成重组DNA分子，形成重组DNA分子需要限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接；③将重组DNA分子导入受体细胞；④筛选含有目的基因的受体细胞；⑤目的基因的表达。基因工程在多个领域具有广阔的前景。
【详解】（1）PCR技术的原理是根据碱基互补配对原则和半保留复制进行的人工状态下的DNA复制的过程；PCR在扩增前需要合成引物作为DNA复制的模板；在PCR扩增仪的反应体系中需要的有机物除了酶以外还需要引物、模板和4种dNTP；PCR过程中特殊的酶是耐高温的DNA连接酶（Taq酶）；
（2）因为该受体菌群储存了从青蒿某时期mRNA转录获得的双链cDNA片段，只包含了青蒿的部分基因，因此这个受体菌群就叫做青蒿的部分基因文库（cDNA文库）；cDNA是由mRNA逆转录获得，该部分基因中缺少青蒿细胞中的非编码区以及编码区的内含子，因此获得的cDNA和青蒿细胞中该基因碱基序列不同；
（3）SmaⅠ的切割位点位于目的基因和抗生素抗性基因中间，用SmaⅠ切割会破坏目的基因和抗生素抗性基因，因此不能选择SmaⅠ切割；启动子是在转录过程中RNA聚合酶识别的启动部位；
（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质需要采取抗原-抗体杂交技术。
【点睛】①基因库是指一个生物种群的全部等位基因的总称，属于遗传范畴。基因组文库属于基因工程范畴，用于获得未知序列的目的基因。二者仅一字之差注意区分；②在选择限制性核算内切酶时，一定要注意不能破坏目的基因。
42.白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母菌细胞中，使其分泌出有活性的白细胞介素。
（1）为便于鉴别受体细胞中是否含有外源基因，携带外源基因的质粒上应有___________，还应有____________________，以利于外源基因的表达。
（2）在重组载体导入酵母菌细胞之前，经常用Ca2+处理酵母菌细胞，主要目的是__________。
（3）白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在其细胞内维持稳定和表达的过程，称为_________。
（4）为了能成功表达出白细胞介素不使用细菌，而使用酵母菌细胞作为受体细胞，可能原因是_______________________。
【答案】 (1). 标记基因 (2). 启动子和终止子 (3). 使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子 (4). 转化 (5). 细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器/酵母菌有加工白细胞介素的内质网、高尔基体等细胞器
【解析】
【分析】
基因工程在完成重组质粒的搭建后需要将重组DNA分子导入受体细胞中并检查目的基因的表达情况。重组DNA分子根据受体细胞的不同将选择不同的方式进行导入，如动物细胞常采用显微注射法，植物细胞采用农杆菌转化法，微生物采用氯化钙处理；检查目的基因的表达情况分为分子水平和个体水平的检测，分子水平中有DNA分子杂交、DNA-RNA分子杂交和抗原-抗体杂交。
【详解】（1）为了便于鉴别外源基因是否已经转入受体细胞中，外源基因常携带标记基因用于鉴别；同时为了利于外源基因的表达也应有启动子和终止子；
（2）Ca2+处理酵母菌细胞，用于增加酵母菌细胞壁的通透性，使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子；
（3）白细胞介素基因进入酵母菌细胞内，并且在细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化；
（4）由于细菌内不含除核糖体外的细胞器，不便于白细胞介素的合成，但酵母菌中含有能够加工白细胞介素的细胞器，因此使用酵母菌做受体细胞。
【点睛】本题考查学生对重组DNA分子导入受体细胞和检验目的基因是否正常表达的相关知识。针对不同的受体细胞有不同的导入方式，酵母菌的细胞壁主要为多聚糖类物质，不同于纤维素，可以通过Ca2+处理增加其通透性，需要与植物细胞常用的农杆菌转化法作区分。
43.已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计预期的_______________和推测应有的________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
【答案】 (1). 氨基酸序列(或结构) (2). P (3). P1 (4). 蛋白质结构 (5). 氨基酸序列 (6). 功能
【解析】
【分析】
蛋白质功能是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。蛋白质工程的过程为：①预期蛋白质功能；②设计预期的蛋白质结构；③推测应有氨基酸序列；④找到对应的脱氧核苷酸序列（基因序列）。
【详解】（1）上述资料中可知，改变了蛋白质中的氨基酸序列，可以改变蛋白质的功能，故若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造；
（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有两种，①是改造P基因，从而获得P1基因，②是通过直接合成获得P1基因；
（3）蛋白质工程的基本途径从预期蛋白质的功能出发，通过设计预期的蛋白质结构，进而推测氨基酸序列，之后再确定脱氧核苷酸序列，再通过基因的转录和翻译获得蛋白质后，还需检测蛋白质的生物功能。
【点睛】蛋白质工程遵循中心法则，以合成预期功能的蛋白质为目标，设计蛋白质结构并反推氨基酸序列和核苷酸序列。设计蛋白质结构是根据已知的蛋白质结构进行组合，既可直接通过氨基酸序列反推核苷酸序列直接合成，也可以通过改造已有的碱基序列获得目的蛋白质。
44.下图为植物体细胞杂交过程示意图，据图回答：
（1）步骤①是去掉____________ ，最常用的酶是 __________________________ 。
（2）步骤②一般常用的化学试剂是______________，目的是____________ 。
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是______________，其中步骤④相当于 _________，步骤⑤相当于_____________________ 。
（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 ________________________。
（5）从理论上讲，杂种植株的育性为________ 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ ___________。理由是___________。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 _________________________。
【答案】 (1). 细胞壁 (2). 纤维素酶（和果胶酶） (3). 聚乙二醇/PEG (4). 诱导原生质体融合 (5). 植物组织培养 (6). 脱分化 (7). 再分化 (8). 具有两个物种的遗传物质 (9). 可育 (10). 不能 (11). 不同物种之间存在生殖隔离 (12). 克服不同生物远缘杂交（不亲和）的障碍（大大扩展了用于杂交的亲本组合范围）
【解析】
【分析】
植物体细胞杂交，又称原生质体融合，是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。涉及植物体细胞融合技术和植物组织培养技术。题图中步骤①为获取原生质体，步骤②为原生质体融合，步骤③为再生细胞壁过程，步骤④为脱分化，步骤⑤为再分化。
【详解】（1）从植物体细胞获得原生质体需要去除细胞壁，细胞壁的主要成分时纤维素和果胶，去除细胞壁则需要纤维素酶和果胶酶；
（2）人工诱导原生质体融合常用的化学试剂为聚乙二醇（PEG）；
（3）在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，需要采用植物组织培养技术，步骤④相当于脱分化，步骤⑤相当于再分化；
（4）植物体细胞杂交由于获得的杂种植株具有双亲全部的遗传物质，所以能够使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现；
（5）从理论上讲，杂种植物含植物A和植物B的全部遗传物质，能够进行正常的减数分裂，是可育的；这项研究对于培育作物新品种方面的重大意义为克服远缘杂交不亲和的障碍，使存在生殖隔离的物质间的杂交提供了机会。
【点睛】植物体细胞杂交在理论上来说，从染色体角度来看，由于在产生生殖细胞，即减数分裂中，杂种植物细胞包含亲本的全部遗传物质，具有同源染色体，能够进行正常联会，则能够产生可育的后代，但在实际的实验操作中会发现大多数体细胞杂交植物都不可育，仅有少量相对亲缘较近植物体细胞杂交后代可育。
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