2026年高考生物一轮总复习 提能训练45 基因工程的基本工具和基本操作程序

练案45基因工程的基本工具和基本操作程序

A组

一、选择题

1.（2025・高中生物规范训练）下列关于基因工程的叙述错误的是（）

A.基因的“剪刀”是限制酶

B.基因的“针线”是DNA聚合酶

C.常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒

D.基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建

答案：B

解析：限制酶能识别DNA分子中特定的碱基序列进而在该部位对DNA分子实现剪切,

因而被称为基因的“剪刀”，A正确；DNA连接酶能够将两个DNA片段通过磷酸二酯键连接

起来，因而被称为基因的“针线”，B错误；目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒,

C正确；基因工程的操作一般有四个步骤，目的基因的筛选与获取、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，其中基因表达载体的构建是基因工程的

核心步骤，D正确。

2.（2024・北师大附中随堂检测）下列有关限制性内切核酸酶的叙述，正确的是（）

A.用限制酶切割DNA分子获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个

B.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大

C.-CATGJ一和一GJGATCC一序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接

D.只有用相同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒

答案：B

解析：用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子获得一个目的基因时，需要切割目的基

因的两侧，因此要断裂4个磷酸二酯键，即被水解的磷酸二酯键有4个，A错误；限制性内

切核酸酶能够识别双链DNA分子的某种特定核甘酸序列，其识别序列越短，则该序列在

DNA中出现的概率就越大，B正确；一CATG「和一G】GATCC一序列被限制酶切出的黏性

末端不同，分别为CATG和GATC,不能用DNA连接酶连接，C错误；用不同的限制性内

切核酸酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，若产生的黏性末端相同，也能形成重组质粒,

D错误。

3.（2025•北师大附中模拟）在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利

用质粒作为载体，下列关于质粒的说法正确的是（）

A.质粒是独立于原核细胞拟核DNA之外的双链DNA分子

B.没有限制酶就无法使用质粒，其复制和表达不遵循中心法则

C.质粒只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达

1/18

D.真正被用作载体的质粒都是对天然质粒进行过人工改造的

答案：D

解析：质粒是存在于许多细菌拟核DNA之外以及酵母菌（真核细胞）细胞核外的、有自

主复制能力的小型环状DNA分子，A错误；质粒的复制和表达都遵循中心法则，B错误；

只需要将含有目的基因的质粒导入受体细胞，无需整合到受体细胞的DNA中也能表达，C

错误；天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行

过人工改造的，D正确。

4.如表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。图

是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（）

限制酶AluIBamH.ISmaISau3AI

识别AG’CTI1I

GGATCCCCCGGGGATC

TCGACCTAGfGGGGCCCCTAGA

序列tt

—AGGATCA——CCCGATCC——T

IIIIIIII

—TCT——GGGG——ACTAG

①②③④⑤

A.BGTVHI切割的是氢键，//"I切割的是磷酸二酯键

B.&M3AI和BamHI切割产生的片段能够相连，但连接后的片段两者都不能再切割

C.②④⑤对应的识别序列均能被Sa”3AI识别并切割

D.T4DNA连接酶即能连接①③，也能连接②⑤，但后者连接效率低

答案：C

解析：BamHI与//MI切割的均是磷酸二酯键，A错误；BamHI切割GiGATCC,

Sa"3Al切割】GATC,故二者切割后产生的黏性末端是相同的，因此二者切割后产生的黏性

末端能够相连，连接后仍然存在GATC的序列，能被Sa"3Al切割，但是瓦™HI不一定能

切割，B错误；②④⑤对应的识别序列都存在GATC,都能被Sa"3Al识别并切割，C正确;

T4DNA连接酶既可以连接黏性末端也可以连接平末端，而图中①③属于平末端，②⑤是黏

性末端，T4DNA连接酶连接平末端时效率较低，D错误。

5.（2025・东北育才学校适应性测试）常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段，要扩增

已知DNA序列两侧的未知DNA序列，可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如

图所示。下列叙述正确的是（）

MLN

侏利序列）（已知序列）侏可序列）酶切

a

&e环化

V

A.酶切阶段，L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列

2/18

B.环化阶段，可选£.co〃DNA连接酶而不能选T4DNA连接酶

C.应选择引物2和引物3进行PCR,且二者不能互补配对

D.PCR扩增，每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状

答案：A

解析：在酶切阶段，已知序列L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列，不然会将

已知序列L切断，造成序列识别混乱，A正确；T4DNA连接酶或£.co〃DNA连接酶都可

以用来连接黏性末端，因此环化阶段，可选用Eco〃DNA连接酶或T4DNA连接酶，B错

误；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，为

保证延伸的是已知序列两侧的未知序列，应该选择引物1和引物4,且二者间不能互补配对,

C错误；PCR的扩增只需要第一次循环前加入足够的限制酶，并不需要每轮都加入，D错误。

6.（2024•山东日照校际联合考试）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的

是（）

A.可选用在液体培养基中培养的大肠杆菌作为实验材料

B.向含DNA的滤液中加入2moi/L的NaCl溶液，有利于去除杂质

C.将过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精都可抑制DNA酶的活性

D.鉴定DNA时，将二苯胺试剂加入到含DNA的溶液中即可出现蓝色

答案：D

解析：大肠杆菌是细菌，含有拟核和质粒，DNA含量也较多，适合提取DNA,故可选

用在液体培养基中培养的大肠杆菌作为实验材料，A正确；在2mol/L的NaCl溶液中DNA

的溶解度较高，搅拌过滤后，DNA存在于滤液中，有利于去除杂质，B正确；酶活性的发

挥需要适宜的温度等条件，将过滤液放入4℃冰箱或加入预冷的酒精的目的是抑制DNA酶

的活性，避免DNA被水解，C正确；向DNA溶液中加入二苯胺试剂后还需要沸水浴加热

才可出现蓝色，D错误。

7.用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，限制酶对应切点一定能切开。

两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（）

限制酶A限制酶BY

1

3500X1500500

图1

电泳方向A+B酶①②

d(

)q

M玄

®

图2

A.图1中限制酶A、B识别的核甘酸序列不相同

3/18

B.图1中X代表的碱基对数为4500

C.推测图1中Y是限制酶B的酶切位点

D.推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物

答案：C

解析：酶具有专一性，不同的限制酶识别并切割不同的核甘酸序列，A正确；从图2

的A+B酶一组结果可知，限制酶A和B切完后总共有4个片段，长度分别为500、1500、

3500、4500,而图1表示酶A和B切割时只会得到3个片段，长度应该是3500、X、2000,

所以可推测Y是限制酶A或限制酶B的酶切位点，X代表的碱基对数为4500,B正确，C

错误；根据以上结论，图1中有两个限制酶A的酶切位点，切割完后得到三个长度的片段:

3500、(4500+1500)>500,正好与图2的①结果相符，故推测图2中①是限制酶A处理

得到的酶切产物，D正确。

二、非选择题

8.(2024•辽宁高三联考三模)某真菌的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶：已知图

中W基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶，以图1中质粒为载体，进行转基因。

不同限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。请回答下列问题：

限制酶BamHIEcoRIMfeIKpnIHindUI

识别序

列及切GiGATTCGiAATTCCiAATTGGGTAOCA1AGCTT

割位点

终止子

启动子

BamHI

MfeI

氨芳青霉素EcoRI

抗性基因HindHI

KpnI

启动子

终止子

EcoRI

甲

甲链5'

乙链3

(1)限制酶主要是从中分离纯化出来的。应使用限制酶切割

图1中质粒，使用限制酶切割图2中含W基因的DNA片段，以获得能正确

表达W基因的重组质粒。

(2)与质粒中启动子结合的酶是。启动子通常具有物种特异性，在质粒中

4/18

插入W基因，其上游启动子应选择启动子（选填“植物”“真菌”或“放线菌”）。

（3）W基因转录的模板链是（选填“甲链”或“乙链”）。利用PCR技术对W基因进

行扩增的原理是,子链的延伸方向是o

（4）研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR,已知其mRNA的序列为5，一

UGAACGCUA...（中间序列）…GUCGACUCG-31为了便于将扩增后的基因和载体成功构

建成重组质粒，用于PCR扩增的引物应为=

A.5-TGAACGCTA…

B.5-CCAGTCGAC…

C.5-GAATTCTGA…

D.5-AAGCTTCGA…

答案：（1）原核生物MfeI、7/zMdIIIEcoRI、H加dill（2）RNA聚合酶放线菌（3）

乙链DNA半保留复制57（4）A

解析：（1）限制酶主要是从原核生物分离纯化出来的。根据题图信息“图中W基因转录方

向是从左往右”“质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在W基因左侧，

终止子应在W基因右侧，W基因右侧只能用以“dill切割，W基因左侧有2a%HI、Kp”I、

EcoRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶顺I、/“dill切

割图中质粒，使用限制酶EcoRI（切割出的黏性末端与顺I相同）、切割图中含W

基因的DNA片段，以获得能正确表达W基因的重组质粒，因为限制酶项I和限制酶

EcoRI切割露出相同的黏性末端。

（2）启动子启动基因的转录，故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶；根据题干信息

“启动子通常具有物种特异性”，目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶，故应选择放线菌

的质粒，在质粒中插入W基因，其上游启动子应选择放线菌启动子。

（3）W基因转录方向是从左向右，mRNA链的合成方向为夕-3,与乙链从左向右

互补，故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留

复制，子链延伸方向为夕-31

（4）引物与模板链的3,端结合，mRNA也与模板链结合，因此引物与mRNA序列相似，

不同的是引物是一段DNA,因此将mRNA中的U替换成T即是引物序列，即5，一UGAAC

-CCUA...（中间序歹！］）...GUCCACUCG—3,=>5,—TGAACCCTA...（中间序

歹（J）…GTCCACTCG—3、与A相同。故选A。

B组

一、选择题

1.（2025・高中生物北师大版同步训练）如表为几种限制酶的切割位点，相关叙述不正确

的是（）

限制酶BamHIBelISau3AI

5/18

识别序列及G1GATCCTlGATCA1GATC

切割位点CCTAGfGACTAGtTCTAGr

A.限制酶能够水解DNA上特定的磷酸二酯键

B.BamHI切割的序列一定能被Saw3AI切割

C.Bell切割的序列一定能被Sau3AI切割

D.以上信息说明限制酶没有特异性和专一性

答案：D

解析：限制酶能够水解DNA上特定的磷酸二酯键，形成黏性末端或平末端，A正确；

Sau3AI识别的序列为JGATC,BamHI识别的序列为G，GATCC,后者识别序列中包含前者,

因此BamHI切割的序列一定能被Sau3AI切割，B正确;BelI识别序列包含Sau3AI的识

别序列，因此341切割的序列一定能被Sa“3Al切割，C正确；限制酶需要识别特定的序

列后进行切割，以上信息说明限制酶有特异性和专一性，D错误。

2.（2024・沈阳二中三模）将荧光蛋白基因与目的基因连接后导入植物体细胞中，其表达

产物既具有荧光蛋白的特性，又保持了目的基因表达产物的活性，因此可以通过检测荧光强

度来检测目的基因的表达水平。下列有关该技术的说法错误的是（）

A.可使用同种限制酶切割荧光蛋白基因和目的基因以便连接

B.需要将荧光蛋白基因和目的基因分别连接在不同的启动子后面

C.荧光强度高的细胞，目的基因的表达水平一般也高

D.荧光蛋白还可用于检测目的基因表达产物的转移和分布情况

答案：B

解析：使用同种限制酶切割荧光蛋白基因和目的基因，可以形成相同的末端，以便连接,

A正确；需要将荧光蛋白基因和目的基因连接在相同的启动子后面，B错误；荧光蛋白基因

进入受体细胞后会表达出荧光蛋白，荧光强度高的细胞，目的基因的表达水平一般也高，C

正确;荧光蛋白基因与目的基因连接后导入植物体细胞中，其表达产物具有荧光蛋白的特性,

可以通过检测荧光强度来检测目的基因表达产物的转移和分布情况，D正确。

3.（2024・大连市高三二模）将棉花的酶D基因与拟南芥的转运肽基因相连，导入双子叶

植物油菜的叶片细胞，可培育出高产转基因油菜品种。下图是需要用到的Ti质粒。下列叙

述错误的是（）

T-DNA

复制起点

A.必须用相同的限制酶对目的基因和T—DNA进行切割

B.四环素抗性基因不可检测目的基因是否表达成功

6/18

C.将重组Ti质粒导入农杆菌后，再用其侵染油菜叶片细胞

D.两个基因的表达产物不能影响油菜叶片细胞的存活

答案：A

解析：对目的基因和T-DNA进行切割需要形成相同的黏性末端，除用相同的限制酶

外，也可用同尾酶（不同的限制酶，却能形成相同的黏性末端）切割，A错误；四环素抗性基

因属于标记基因，可用于重组质粒的初步筛选，但不能用于检测目的基因是否表达成功，B

正确；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，将重组Ti质粒导入农杆菌后，再用其

侵染油菜叶片细胞，C正确；目的基因不能影响植物正常的生长，故两个基因的表达产物不

能影响油菜叶片细胞的存活，D正确。

4.（2024•沈阳市五模）下图为基因工程部分操作步骤，质粒的外侧链为a链，内侧链为

b链。基因/电，转录的模板链属于a链的片段。ALDH2基因编码区首端到末端（其中一条链）

的序列为5，-ATCCATGCGCTC...（中间核甘酸序列）...CAGTGAGTAGCG—3，。四种限制酶

的识别序列及切割位点见下表。以下说法不正确的是（）

注：/如「为氨苦青霉素抗性基因，嶷，为四环素抗性基因

限制酶BamHIPstIXhoIXbaI

识别序列和切

G1GATCCOTGCAGOTCGAGT^CTAGA

割位点（5—3）

A.质粒复制的模板链是“a和b”，基因嶷，转录的模板链是b链的片段

B.过程②是基因工程的核心步骤，过程④的培养基具有鉴定作用

C.为扩增目的基因，需选择的引物对为：5，-TCTAGACGCTACTCACTG-3^D5，一

GGATCCATCCATGCGCTC—3'

D.根据选定的引物，经过5次循环，即可获得32个符合要求的目的基因

答案：D

解析：质粒的a和b两条链都作为模板进行复制，定/的转录方向与/加”的转录方向相

反，说明Tfe/的转录模板和/加吠转录模板不在一条链上，转录的模板链属于a链的片

7/18

段，则作，的转录模板链属于b链的片段，A正确；过程②表示基因表达载体的构建，是基

因工程的核心步骤，过程④表示目的基因的检测与鉴定，所以该培养基具有鉴定作用，B正

确；扩增目的基因需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3,端通过碱基互补配对结合。

根据4LD//2基因编码区首端到末端的序列为5-ATCCATGCGGCTC...(中间核昔酸序

歹!J)…CAGTGAGTAGCG—3，，且引物5端需要添加瓦™HI、乱。I的识别序列，可推测引

物链为51-TCTAGACGCTACTCACTG-3f,5r-GGATCCATCCATGCGCTC-3f,C正确；

利用PCR技术可以扩增目的基因，根据DNA半保留复制的特点，根据PCR反应原理，前

两次循环无法得到符合要求的目的基因，第3次循环可以得到等长双链，这样的双链DNA

分子的两端两条链均有限制酶识别序列。3次循环可以得到2个，4次循环后有8个符合要

求的目的基因，以此类推，可推知，经过6次循环，可获得32个符合要求的目的基因，D

错误。

5.(多选X2025•山东枣庄三中模拟)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片段大小如表。限制酶a和b

的识别序列和切割位点如图所示。下列叙述正确的是()

a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)

2100；1400；1900；200；800；

1000；500600；1000；500

a酶b酶

II

-AGATCT--GGATCC-

-TCTAGA--CCTAGG-

小f

A.a酶与b酶切断的化学键相同

B.a酶与b酶切出的黏性末端能相互连接

C.仅用b酶切割，则得到2个DNA分子产物

D.限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子

答案：ABD

解析：限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键，A正确；由图可以看出，a酶和b酶切割

后产生的黏性末端互补，它们之间能相互连接,B正确；由表格可以看出，b酶把大小为2100

bp的DNA片段切成大小分别为1900bp和200bp的两个DNA片段，把大小为1400bp的

DNA片段切成大小分别为800bp和600bp的两个DNA片段，说明b酶在该DNA分子上

有2个切割位点，因此仅用b酶切割，可得到3个DNA分子产物，C错误；限制酶切一个

DNA为两个片段时需水解2个磷酸二酯键，因此该过程消耗2个H2O,D正确。

8/18

6.（多选）如图是培育转基因大肠杆菌的相关图示，图中标注了相关限制酶的切割位点。

下列相关叙述错误的是（)

四环素抗性基因

BamUI引物甲ffindlH

I1=^!

*/_I

Be"1目的基因引物丙引物乙Sa"3AI

乙

A.若通过PCR技术扩增该目的基因，应该选用引物甲和引物乙

B.图中质粒和目的基因构建表达载体时，应选用Bell和HRdlll切断氢键

C.检测目的基因在受体细胞中是否转录出mRNA,可以通过PCR等技术

D.质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达

答案：ABD

解析：PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子

链，故所用的引物应为图2中引物甲和引物丙，A错误；根据质粒上限制酶识别序列的分布

位点可知，构建表达载体时，不能选用限制酶汨I,否则会导致两种抗性基因都被破坏，

因此应该选择BelI和这两种限制酶以及DNA连接酶，限制酶断裂磷酸二酯键，B

错误;检测目的基因在受体细胞中是否转录出mRNA,先逆转录得到eDNA,再通过PCR

等技术进行检测，C正确；质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞，但不能促进目

的基因的表达，D错误。

7.（多选）（2025•辽宁沈阳高三质量监测）科研人员通过PCR技术获得白蛋白启动子，将

该启动子与Cre重组酶基因结合构建基因表达载体，培育出在肝细胞中特异性表达Cre重组

酶的转基因小鼠。下列相关叙述正确的是（）

A.将基因表达载体导入肝细胞经培育获得转基因小鼠

B.利用PCR技术获得白蛋白启动子需要两种引物

C.通过抗原一抗体杂交技术可检测基因是否完成表达

D.将发育到原肠胚时期的重构胚向受体进行移植

答案：BC

9/18

解析：将该表达载体导入受精卵以获得转基因小鼠，A错误；DNA聚合酶不能从头开

始合成DNA,只能从引物的3端（子链的3端）开始延伸DNA,因此PCR过程中需要添加引

物才能完成复制过程，要合成两条子链，需要两种引物，B正确；Cre基因完成表达的产物

是蛋白质，故可通过抗原一抗体杂交技术进行检测，C正确；胚胎移植需要胚胎发育至桑甚

胚或囊胚阶段，D错误。

二、非选择题

8.（2025・湖南九校联盟）在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸

奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因（长度L5kb）导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工

业发酵批量生产凝乳酶。

⑴提取小牛胃黏膜组织中的mRNA,经逆转录得到cDNA,选择合适的引物进行PCR

扩增，PCR引物碱基数一般在20〜30个之间，过短则导致。

（2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端（除黏性末端序

列外，其他碱基序列省略），图2为要使用的质粒，其中的嶷心/加"分别为四环素抗性基

因和氨苇青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为。目的基

因和质粒能连接成重组质粒的原因是,导入的目的基因在受体

细胞中能成功表达的理论基础是=

限制酶BamHIBelISmaISau3AI

识别位点及

—GiGATCC——TiGATCA—CCOGGG—1GATC—

切割位点

（3）将转化后的大肠杆菌接种在含的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编

号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（2）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分

离，结果如下图，号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。

10/18

注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中

(4)已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运

用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：

________________o(用箭头表不)

①重组DNA分子导入大肠杆菌

②随机改变凝乳酶基因的序列

③分析突变蛋白功能，设计结构

④改变凝乳酶基因的特定序列

⑤培养细胞后提纯突变蛋白

⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组

答案：(1)特异性降低(2*41和即。1有相同的黏性末端可发生碱基互补配对遗

传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码

(3)四环素2(4)③一④一⑥一①一⑤

解析：(1)引物与模板之间遵循碱基互补配对原则，若引物太短则特异性降低。

(2)基因表达载体构建时，需要将目的基因和载体切出相同的黏性末端，图示及7MHi会

破坏目的基因，故对质粒进行切割时，选用的两种酶为和I。目的基因和质粒能

连接成重组质粒的原因是有相同的黏性末端可发生碱基互补配对，导入的目的基因在受体细

胞中能成功表达的理论基础是遗传信息的传递都遵循中心法则或生物界共用一套遗传密码。

(3)图中构建目的基因表达载体时，氨苇青霉素抗性基因被限制酶破坏，故将转化后的

大肠杆菌接种在四环素的培养基上进行培养及筛选；如果用BelI和SmaI两种酶切割重组

质粒，电泳后将获得分别含有质粒和目的基因的两条条带，2、3含有两条条带，2中其中一

条条带为1.5kb,3中其中一条条带为1kb,由于牛凝乳酶的基因大小为1.5kb,所以对应电

泳图是菌落2很可能是含目的基因的重组质粒。

(4)蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能一设计预期的蛋白质结构一推测应有氨基酸

序列一找到对应的脱氧核甘酸序列(基因)，其前提是基因工程，故运用蛋白质工程技术从大

肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，具体过程为：③分析突变蛋白功能，设计结构一④改变凝

乳酶基因的特定序列一⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组一①重组DNA分子导入大肠杆

菌一⑤培养细胞后提纯突变蛋白。

C组

一、选择题

1.(2025・北师大附中模拟)限制性内切酶介导的整合技术(REMI)是一种研究基因的新方

法。用限制酶切得到的线性质粒与该酶组成的转化混合物进入并转化细胞时，会切割受体细

胞基因组，产生与线性质粒互补的黏性末端，线性质粒通过碱基配对插入基因组。如果插入

发生在一个已知基因的内部，则该基因的功能可能改变或丧失，即发生了基因突变。下列相

11/18

关叙述，不正确的是（）

A.当外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞

B.REMI技术使基因突变具有随机性，且限制酶识别序列越长，随机性越大

C.所有的限制酶都具有专一性

D.限制酶、DNA连接酶、载体是REMI技术的三种分子工具

答案：B

解析：抗性基因属于标记基因，标记基因可将含有目的基因的重组质粒筛选出来，故当

外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞，A正确；分析

题意可知，REMI技术是一种切割基因的方法，其本质是基因工程，该技术可引发基因突变;

由于限制酶能够识别特定序列，并在特定位点进行切割，故限制酶识别序列越长，随机性越

小，B错误；限制酶能识别特定的核昔酸序列，并在特定位点进行切割，即所有的限制酶都

具有专一性，C正确；结合题意可知，REMI技术需要用限制酶切割质粒，且需要进入受体

细胞发挥作用，则其本质是基因工程技术，基因工程中需要用到限制酶、DNA连接酶、载

体三种工具，D正确。

2.CRISPR-Cas9是近年来生物学科研的热门技术，该技术是细菌的一种防御机制。

如图所示，当细菌感知到噬菌体侵入时，会通过gRNA识别噬菌体DNA,并通过Cas9蛋白

切断目标DNA,从而起到防御作用。下列关于该机制的叙述正确的是（）

A.噬菌体DNA的变化体现了基因突变的不定向性

B.gRNA与目标DNA结合片段中最多含有5种核甘酸

C.Cas9蛋白可破坏DNA分子的磷酸二酯键

D.高倍光学显微镜可观察到该现象

答案：C

解析：噬菌体被细菌gRNA识别并被Cas9蛋白切割属于特定位点的切割，不是基因突

变，不能体现基因突变的不定向性，A错误；gRNA为RNA,最多含有4种核糖核甘酸，

DNA含有4种脱氧核甘酸，故gRNA与目标DNA结合片段中最多含有8种核昔酸，B错

误；Cas9蛋白可切断目标DNA,该过程破坏的是DNA分子的磷酸二酯键，C正确；该过

程属于分子水平的改变，光学显微镜下无法观察到该现象，D错误。

3.（2025•山东潍坊安丘一中模拟）大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会

缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒

DNAo用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定

12I18

的叙述错误的是（）

1限制酶I

2限制酶II

3限制酶m

123

A.提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解

B.将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后可用二苯胺试剂进行鉴定

C.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理

D.根据电泳结果，质粒上一定没有限制酶［和II的切割位点，而有限制酶III的切割位

点

答案：D

解析：由于蛋白质可溶于酒精，而DNA在冷酒精中溶解度很低，所以在提取DNA时

加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，而让DNA析出，A正确；由于DNA在2moi/L

NaCl溶液中溶解度较大，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，所以将提取的DNA溶于2moi/L

NaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水浴条件下进行鉴定，B正确；DNA带负电，电泳鉴定

DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C正确；因为质粒的

本质是环状的DNA,限制酶I和II处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割

位点，也可能没有切割位点，D错误。

4.（2024・沈阳第120中学第十次质量监测）菊花是两性花，CFY基因是控制植物花分生

组织形成的基因。过量表达LFY导致植物提早开花。为使菊花花期提前，科学家制备了含

有过量表达的工FY基因的转基因菊花。重组Ti质粒的部分信息及实验流程如下图所示，其

中启动子均为真核细胞启动子。下列叙述正确的是（）

A.在含潮霉素的培养基上存活的农杆菌才可用于侵染菊花叶片

B.过程①②③所使用的培养基中植物激素的浓度和配比可以相同

C.I是一团具有一定组织结构松散的薄壁细胞团，具有较强的分裂和分化能力

D.诱导出芽和根的试管苗要先炼苗以适应外界的低湿强光环境才可进行移栽

13I18

答案：D

解析：重组质粒中含有潮霉素抗性基因，能表达出潮霉素抗性物质，在含潮霉素的培养

基上存活的农杆菌不一定是导入LFY基因的农杆菌，还有可能是只导入质粒的农杆菌，因

此只有在含潮霉素的培养基上存活并导入/尸Y基因的农杆菌才可用于侵染菊花叶片，A错

误;植物组织培养的培养基中的生长素和细胞分裂素的含量和比例会影响愈伤组织的生长和

分化，在脱分化形成愈伤组织的过程中要求生长素和细胞分裂素的比例相当，而在再分化过

程中生长素和细胞分裂素比例高有利于根的分化，比例低有利于芽的分化，B错误；愈伤组

织是一团排列疏松而无规则、高度液泡化的、呈无定形状态的、具有分生能力的薄壁细胞，

不具有特定的结构和功能，C错误；诱导出芽和根的试管苗要先炼苗有助于试管苗逐渐适应

室外环境，并减少在移栽后因气候和土壤变化而造成的伤害，适应外界的低湿强光环境才可

进行移栽，D正确。

5.（多选）（2025・邯郸三校联考）某研究小组拟用限制酶和DNA连接酶为基本工具，对目

的基因和质粒进行切割、连接，以构建含目的基因的重组表达载体。该小组前期研究获得如

下2个信息：①4种限制酶的识别序列及切割位点、目的基因所在的外源DNA片段中各种

酶识别位置以及质粒上4种酶的识别位置（如下图）；②有些不同种类的酶能识别DNA分子

中不同核昔酸序列，但切割产生相同黏性末端，这样的限制酶称为同尾酶。下列有关叙述错

误的是（）

5'-A：TAGT-3'5,-AGCTT-3,5,-T^TAGA-3,5'-GATKTC-3'

3'—TGATCA—5'3,-TTCGAA-5/3'—AGATCT—5'3,-CTATAG-5,

tfff

酶1酶2酶3酶4

酶1酶2酶3酶1酶1酶2酶3

A.构建重组表达载体时，目的基因和质粒均用酶3切割，用Eco〃DNA连接酶连接成

功率最高

B.构建重组表达载体时，目的基因用酶2切割，质粒用酶4切割，用T4DNA连接酶

连接成功率最高

C.目的基因和质粒均用酶1切割，用T4DNA连接酶连接构建重组表达载体既方便操

14/18

作又容易成功

D.酶1和酶3属于同尾酶，切割产生相同的黏性末端，但不适宜使用二者来构建重组

表达载体

答案：ABC

解析：构建重组表达载体时，使用同一种限制酶切割目的基因和质粒，容易造成二者自

身环化，也容易造成目的基因和质粒反向连接，成功率不高，A错误；酶2和酶4切割产生

的末端不相同，无法连接成新的片段，B错误；酶1的切割位点在目的基因序列中间，会破

坏目的基因，C错误；酶1和酶3属于同尾酶，二者切割产生相同的黏性末端，但酶1会破

坏目的基因，不适宜使用二者来构建重组表达载体，D正确。

6.（多选）（2025•山东省日照市联考）下图为构建茴麻抗除草剂基因/重组质粒的技术流

程，其中他HI是卡那霉素抗性基因，GLAS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物

呈蓝色。下列说法错误的是（）

A

“2PstI]XhoIEcoRIHindHIBamHIEcoRI

-QTBHpo/yA昌—TH昌GUSg

I,

HindIffBamY{IPstIXhoIEcoRI

Npin.加匕a

n启动子日终止于

A.构建重组质粒时需要的限制酶有PstI、MoI和EcoRI

B.在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌

C.用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养

D.为进一步改良品种，可将启动子替换为除草剂诱导型启动子

答案：AC

解析：由图可知，首先，O和po仅N之间原本是8f基因，构建过程中需要将史基因切

除，重新将/基因连接到a和〃。仅4之间，因此需要限制酶尸stI和耳。I,再将“启动子一

O一/基因一/。仅N—终止子”连接到含他山基因的质粒上时，需要限制酶发“dill（或8即HI）

和EcoRI,因此构建重组质粒时需要的限制酶有Psfl.Xho\（或2研HI）和

EcoRI,A错误；由图可知，在构建基因表达载体时，质粒中的他"I基因保留下来作为标

记基因，基因被切除，因此在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌，

B正确；构建成功的含有/基因的基因表达载体因构建基因表达载体时GLAV基因被切除，

使细胞中无蓝色，因此呈现蓝色的组织说明细胞中含有GU5基因，则该细胞中导入的是不

含目的基因的空白质粒，因此不能选择呈蓝色的组织进一步培养，C错误；启动子若为除草

15I18

剂诱导启动子，则在无除草剂环境中该基因不表达，在有除草剂的环境中可表达，表达后具

有了抗除草剂的功能，将减少细胞物质和能量浪费，D正确。

7.（多选）（2025•江苏淮安高三模拟）下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的

结构信息，将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述错误的是（）

PBR322质粒人生长激素基因

注：Amp^：氨苇青霉素抗性基因；定凡四环素抗性基因。

A.应选择的限制酶组合是酶F和酶G

B.所选用的受体菌含有/〃?0R和嶷产基因

C.用含氨茶青霉素的培养基筛选出的是含重组质粒的受体菌

D.同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后可得到4个条带

答案：BC

解析：为避免切割后DNA片段的自身环化，又保留质粒上的标记基因，切割时应选择

的限制酶组合是酶F和酶G,A正确；所选用的受体菌不能含有/叩R和嶷/R基因，以便于

对含有目的基因的受体菌进行选择，B错误；用含氨年青霉素的培养基筛选出的有导入重组

质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌，C错误；据题图分析可知，同时用三种限制酶处理图

中质粒，因酶E有两个作用位点，故将质粒切割成了4个DNA片段，电泳后可得到4个条

带，D正确。

二、非选择题

8.（2025•山东师大附中适应性测试）P-pastoris（某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌河作为

生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋

白