第三章章节复习与检测-高二年级生物下册（人教版选择性必修3）

第三章章节复习与检测

（本篇复习章节包含知识归纳演练，章节检测）

第一部分知识归纳

一、重组DNA技术的基本工具

1.思维导图

重

组

D

N

A

技

术

的

基

本

工

具

2.强化思维表达

（1）基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

（2）DNA重组技术的基本工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。

（3）限制性内切核酸酶可识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列，并在特定位点上切割。

（4）E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端。

（5）质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有

一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因。

（6）在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。

考点演练

1.基因工程中基因的“针线”指的是（）

A.限制性核酸内切酶B.DNA聚合酶

C.RNA聚合酶D.DNA连接酶

【答案】D

【详解】基因工程中基因的“针线”指的是DNA连接酶，将DNA片段之间的磷酸二酯键连接形

成一个完整的DNA分子。故选D。

2.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列说法不正确的是()

A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒

B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶

C.可用抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达

【答案】B

【详解】A、制备重组质粒时，常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，形成相同

的粘性末端，便于目的基因和运载体连接，A正确；B、DNA连接酶作为基因工程的针线、限制

酶作为基因工程的剪刀，二者是构建重组质粒必需的工具酶，B错误；C、标记基因往往是抗

生素抗性基因，因此可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，能正常生长

的一般是含有目的基因的大肠杆菌，C正确；D、由于生物之间有一定的差异，因此，导入大

肠杆菌的目的基因不一定能成功表达，也因此需要对目的基因进行检测和鉴定，D正确。故选九

3.用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此

过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

IIII

GAATTCCCCGGGCTGCAGGATATC

CTTAAGGGGCCCGACGTCCTATAG

mtttt

限制酶：EcoRISmalPstIEcoRV

回答下列问题：

⑴常用的DNA连接酶有E.CDHDNA连接酶和「DNA连接酶。上图中酶

切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接随连接。上图中

酶切割后的DNA片段可以用「DNA连接酶连接。

(2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证

质苞在受体细胞中能：质粒DNA分子上有

,便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗

性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是

⑶表达载体含有启动子，启动子是指___________________________________________________

【答案】(1)EcoRI>PstIEcoRIPstI>Smal和EcoRV(2)自我复制

至多个限制酶切位点用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒

载体的宿主细胞（3）位于基因的首端，是RNA聚合酶识别并结合的部位，能驱动转录过程

【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载

体。2、分析图示可知:EcoRI和PstI切割DNA后产生的是黏性末端,SmaI和EcoRV切割

DNA后产生的是平末端。⑴限制酶EcoRI和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶Smal和EcoRV

切割形成的是平末端，E.col.DNA连接酶和T.DNA连接酶都能连接黏性末端，另外T.DNA连接

酶还可以连接平末端，因此图中EcoRI和PstI切割后的DNA片段（黏性末端）可以用E.coli

DNA连接酶连接,EcoRI、PstI、Smal和EcoRV切割后的DNA片段可以用T」DNA连接酶连接。

⑵质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能自我复制、稳定存在；质粒DNA

分子上有一个至多个限制酶切点，通过不同的限制酶对质粒进行切割，以便插入外源DNA。标

记基因的作用是为了鉴定宿主细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

若质粒DNA分子上存在某种抗生素的抗性基因，则可以用含该抗生素的培养基培养宿主细胞，

若该宿主细胞含有该质粒，则宿主细胞可以存活，从而筛选出含质粒载体的宿主细胞。（3）表

达载体含有启动子，启动子位于目的基因首端，是RNA娶合酶识别和结合的部位，驱动基因转

录过程。

二、基因工程的基本操作程序

1.思维导图

2.强化思维表达

（1）基因工程的基本操作程序有：①目的基因的筛选与获取；②基因表达载体的构建；③将

目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。

（2）PCR反应液中需要提供DNA模板、分别与两条模板链结合的2种引物、4种脱氧核甘酸和

耐高温的DNA聚合酶。

（3）PCR反应中每次循环一般可分为变性、复性、延伸三步。

（4）基因表达载体的构建是基因工程的核心，基因表达我体是载体的一种，除了目的基因外，

它还必须有启动子、终止子以及标记基因等。

（5）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法。

（6）将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生物细胞常用感受态细胞法（Ca”处

理法）。

考点演练

1.下列有关基因工程基本操作程序的叙述，正确的是（）

A.转基因生物的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的

B.目的基因主要是指编码蛋白质的基因

C.将目的基因导入受体细胞的过程存在碱基互补配对

D.检测目的基因是否表达可用DNA分子杂交技术

【答案】B

【详解】A、培育转基因动物所需的目的基因可以从供体细胞中直接分离得到，也可从基因文

库中获得或人工合成，A错误；B、目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有

调控作用的因子，B正确；C、由分析可知，将目的基因导入受体细胞时，不存在碱基互补配

对，C错误；D、检测目的基因是否表达出产物用的是抗体抗原杂交法，D错误。故选

2.在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素

抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答:

⑴基因工程的基木操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、、

将目的基因导入受体细胞、o

（2泊过程需要的酶有和o

⑶要把重组质粒导入土壤农阡菌，首先必须用处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变

为态；然后将在缓冲液中混合培养完成转化过程。

⑷含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植

株要经过[C]和[E]o如要确保再生植株中含有抗虫基因,

可在C过程的培养基中加入0

⑸目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是

。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是o

【答案】（1）基因表达载体构建目的基因的检测与鉴定（2）限制酶DNA

连接酶（3）Ca"感受重组质粒和感受态细胞（4）脱分

化再分化卡那霉素（5）目的基因是否插入受体细胞的DNA分子

上DNA分子杂交技术

【分析】分析题图：图示为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图，其中A表示基因表达

载体的构建过程；B表示用选择培养基筛选含有重组质粒的土壤农杆菌的过程；C表示脱分化

过程；D表示愈伤组织，E表示再分化。（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的

基因的获取、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。（2）

图中A为基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运

载体，还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒。（3）要把重组质粒导入土壤农

杆菌，首先必须用Ca”处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受

态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。（4）植物组织培养包括脱分化和再分化过程，即图

中C表示脱分化过程；D表示愈伤组织，E表示再分化；图中标记基因是卡那霉素抗性基因，

因此C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素，以淘汰不含

重组质粒的细胞。（5）目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因

是否插入受体细胞的DNA分子上，检测采用的方法是DNA分子杂交技术。

三、基因工程的应用

1.思维导图

2.强化思维表达

（1）将来源于某些病毒、真菌的抗病基因导入植物中，培育转基因抗病植物。

（2）将外源生长激素基因导入鲤鱼，可提高鲤鱼的生长速度。

（3）将药用蛋白基因导入大肠杆菌或酵母菌构建工程菌可生产药物。

（4）将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组成表达载体导入哺乳

动物的受精卵中可构建乳腺生物反应器。

（5）在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗

原决定基因，然后结合克隆技术，可培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆器官。

考点演练

1.下列关于基因工程技术及应用叙述正确的是（）

A.重组DNA技术所用的工具酶是限制醮，连接酶和运载体

B.基因治疗主要是针对有缺陷的细胞进行修复

C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D.只要目的基因进入受体细胞就能成功表达

【答案】C

【详解】A、基因工程中常用的工具酶有DNA连接酶、限制酶，运载体不属于工具酣，A错误；

B、基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能抗，

从而达到治疗疾病的目的，而不是对有遗传缺陷细胞进行基因修复，B错误；C、质粒作为运

载体必须具有标记基因，便于重组后重组质粒的筛选，抗生素就是一种标记基因，C正确；D、目的

基因进入受体细胞不一定能成功实现表达，需要检测和鉴定其是否成功表达，D错误。故选C。

2.回答胚胎工程和基因工程的实际应用相关的问题：

⑴试管婴儿技术为某些小育夫妇带来广福音，试管婴儿技术的最后一道操作是，该操

作的实质是o

（2JPCR技术可用于临床的病原菌检测。利用PCR扩增DNA片段的酶与细胞内的酶相比的主要

特点是O

⑶生产基因工程药物时通常用细菌中的质粒作为______,而选择细菌作为受体细胞的原因可

能是（写两点）。

⑷重组人生长激素是通过基因重组大肠杆菌分泌型表达技术生产的。获取生长激素基因后，

构建基因表达载体时要在生长激素基因前连接上相应的启动子，其目的是

,生长激素基因在导入大肠杆菌之前，一般先用Ca’处理细胞，其

目的是。

【答案】（1）胚胎移植早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移

⑵能耐高温（3）基因进入细胞的载体（分子运输车）原核生物具有“繁殖快，

多为单细胞生物，遗传物质相对简单”；自身基因组较小，较易获得成功（4）保证转录

正常进行使之由常态变为感受态，从而能吸收周围环境中DNA分子

【分析】（1）试管婴儿技术是体外受精技术、胚胎移植技术等人工助孕技术的俗称，其最后一

道操作是将胚胎移植到孕育胚胎的受体内。由于胚胎移植时需要保证供体和受体具有相同的生

理环境，故胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。（2）由于PCR

扩增过程中需要进行95℃高温处理以使得DNA分子的双螺旋结构打开，故此过程中扩增DNA

片段的酶需要具有耐高温的特点。（3）DNA重组技术的基本工具至少有三种，包括限制酶、DNA

连接酶、运载体，其中运载体通常用细菌中的质粒。目的基因导入受体细胞后，随着受体细胞

的繁殖而复制，由于细菌等微生物繁殖速度非常快且遗传物质含量少，自身基因组较小容易获

得成功，故一般选择细菌作为受体细胞。（4）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特

异性识别和结合的DNA序列，是转录起始的地方。为了保证转录的正常进行，需要连接上相应

的启动子。将目的基因导入微生物的转化方法是先用Ca”处理细胞，使其成为感受态细胞，再

将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸

收DNA分子，完成转化过程。

四、蛋白质工程的原理和应用

1.思维导图

2.强化思维表达

C）基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。

（2）蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子的结构，而是通过基因操作来实现对天然蛋白质

的改造。

（3）蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有

的氨基酸序列f找到相对应的脱氧核甘酸序列。

（4）蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因改造

或基因合成，来改造现有蛋白质，或制造种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。

考点演练

1.以下有关蛋白质工程的叙述，错误的是（）

A.蛋白质工程发展的基础是基因工程

B.蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核昔酸序列的过程

C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的

D.「溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现

【答案】C

【详解】A、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，A正确；B、蛋

白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核甘酸序列的过程，B正确；C、对

蛋白质的改造是通过直接改造相应的基因来实现的，C错误；D、蛋白质工程可以通过改造酶

的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在「溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性，D正

确。故选C。

2.干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困

难，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在一70℃条件下保存半年，给广大

患者带来了福音。

O蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是

生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：

（2）基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产

的蛋白质，不一定符合的需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子

的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过_________________________________________

或，对现有蛋白质进行

或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。

（3）蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的结构。

（4）对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实

现？o

原因是

【答案】预期的蛋白质功能预期的蛋白质结构应有的氨基酸序列相对应

的脱氧核甘酸序列（基因）自然界已存在人类生产和生活基因

修饰基因合成改造空间（或高级）应该从对基因的操

作来实现对天然蛋白质的改造首先，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造

了基因也就是改造了蛋白质，并且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传给下一代。如果

对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传；其次，对基因进行

改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多

【详解】试题分析：（1）蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的

蛋白质结构》推测应有的氨基酸序列》找到相对应的脱氧核糖核甘酸序列（DNA）o（2）基因

工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质，但不一定能满足人们生产和生活的需要；蛋白质工

程的定义是：以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子

生物学的手段进行基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以

满足人类对生产和生活的需求。（3）蛋白质是大分子化合物，具有十分复杂的空间结构。（4）

对天然蛋白质的改造,应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，原因有以下几个方面:

①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造；②改造过

的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过

的蛋白质分子也无法遗传：③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小

得多。

第二部分章节检测

（时间：60分钟分值：100分）

一、选择题（共8题，每题3分，多选选对1个给3分，选错不给分，共27分）

1.关于基因工程下列说法正确的有（）

①重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接醐和载体②基因工程是在DNA上进行的分子

水平的设计施工③限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列④只要目的基因进入受体细胞就能成

功实现表达⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核甘酸序列⑥限制酶只用于切割获取目

的基因⑦质粒是基因工程常用的运载体

A.2项B.3项C.4项D.5项

【答案】A

【详解】重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酹，运载体不是工具酶，①错误；基因工

程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，②正确；不同限制酶识别的序列不同，因此限制酶的切

口不一定是GAATTC碱基序列，蠲误；目的基因进入受体细胞后不一定能成功表达，因此还需要

进行检测和鉴定，④错误：不同限制酶识别的序列不同，⑤错误：限制酶除用于切割目的基因外,

还可用于切割运载体，⑥t•音误；质粒是基因工程中常用的载体，⑦正确，故选A。

2.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（）

①一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核甘酸序列；

②限制性核酸内切酶的活性受温度影响；

③限制性核酸内切酶能识别和切割RNA：

④限制性核酸内切能可从原核生物中提取；

⑤限制性核酸内切酶的操作泥象是原核细胞。

A.②③B.③④C.③⑤D.①⑤

【答案】C

【详解】①限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位

的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断裂，因此一种限制酶只能识别特定的碱基序列和切割一定的

位点，①正确；②酶活性通常受温度和PH值的影响，②正确；③限制性核酸内切酶只能识别

和切割DNA,不能识别和切割单链RNA,③错误；④限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离

纯化出来的，④正确；⑤限制性核酸内切酶的操作对象是DNA,⑤错误。故选C。

3.为了构建重组质粒pZHZ2,可利用限制酶E、F切割含目的基因的DNA片段和质粒pZHZL

然后用相应的前连接。据图分析，下列叙述中错误的是（）

A.重组质粒pZHZ2上存在复制原点

B.基因工程的核心是构建基因表达载体

C.重组质粒pZHZ2只能被限制酶G、H切开

D.质粒pZH71、pZHZ2复制时会用到DNA聚合酶

【答案】C

【详解】A、一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因、复制原点

等，故重组质粒PZHZ2上存在复制原点，A正确；B、基因工程的核心是基因表达载体的构建，

B正确;C、重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，因此重组质粒能被限制酶G、

H、E、F切开，C错误：D、质粒的化学本质是DNA,DNA复制时需要DNA聚合随的催化，D正

确。故选C。

4.关于目的基因获取过程的叙述中，不正确的是（）

A.人工合成法可合成未知序列的任意大小的DNA片段

B.真核与原核生物的目的基因均可从基因文库中提取

C.原核生物的目的基因一般不从cDNA文库中提取

D.若可设计出特定引物，PCR方法也可获取目的基因

【答案】A

【详解】A、当基因比较小，核甘酸序列又已知的情况下，适用于用人工合成法合成，A错误；B、

真核生物和原核生物的基因都可以从基因文库中提取，B正确；C、原核生物的基因不含内含子，因

此不需从cDNA文库中获取，C正确；D、在目的基因的核甘酸序列已知的情况下，才能根据目的基

因的核甘酸序列合成特定的引物，进而用PCR技术获取目的基因，D正确。故选

5.科研人员通过研究利用来自埃及血吸虫的特殊蛋白作为治疗性分子，来减少化疗诱导的出

血性膀胱炎患者的出血和疼痛症状。若通过破解埃及血吸虫的特殊蛋白的结构从而推出其基因

结构，以指导对牛基因的修改，从而让牛也能产生埃及血吸虫的特殊蛋白，此过程的名称和依

据的原理分别是（）

A.基因突变：DNA-RNA-蛋白质

B.蛋白质工程：RNA-RNA-蛋白质

C.基因工程：DNAfRNAf蛋白质

D.蛋白质工程：蛋白质fRNAfDNAfRNAf蛋白质

【答案】D

【详解】本题通过改造基因来实现对蛋白质的改造，属于蛋白质工程，该工程依据的原理为蛋

白质-RNA-DNA-RNA-蛋白质。故选D。

6.下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法，不正确的是（）

A.通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变，属于蛋白质工程

B.将人的胰岛素基因导人大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程

C.对蛋白质进行分子设计，必须从蛋白质的功能特点入手

D.蛋白质工程在医药及其他工农业生产中有很大的应用价值

【答案】B

【详解】A、蛋白质工程可通过改造基因来实现对蛋白质分子结构的定向改造，使之更加符合

人类需要，故通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质

工程，A正确；B、将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属

于基因工程，B错误；C、蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发，最终找到并改变相

对应的脱氧核甘酸序列的过程，C正确；D、蛋白质工程可以通过改造基因来实现对蛋白质分

子结构的定向改造或制造一种新的蛋白质，使得蛋白质工程在医药及其他工农业生产中有很大

的应用价值，D正确。故选九

7.下列关于目的基因导入受体细胞的叙述，不正确的是（）

A.将目的基因导入植物细胞时，农杆菌转化法适用于大多数单子叶植物

B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法

C.大肠杆菌最常用的转化方法是使细胞的生理状态发生改变

D.农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法

【答案】A

【详解】AD、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法适用于双子叶植物

和裸子植物，A错误，D正确；B、将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射技术，B.TE

确；C、大肠杆菌细胞最常用的转化方法是用Ca”处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，C正

确。故选A。

8.（多选）蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设

计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，据图分析下列叙述正确的是（）

预期蛋白质A

功能一>

推测相应基因中D生产相应

脱氧核苜酸序列蛋白质

A.过程A所需原料是脱氧核昔酸，过程B所需原料是氨基酸

B.参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等

C.D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子

D.通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质

【答案】CD

【详解】识图分析可知，过程A是预期蛋白质的功能，过程B是设计预期蛋白质的结构，因此

A、B过程均不需要原料，A错误；图中C过程只是推测氨基酸应有的序列，因此不需要核糖体、

内质网、高尔基体、线粒体等参与，B错误；D过程是推测相应基因中脱氧核甘酸序列，以及

氨基酸与mRNA中密码子的对应关系，先推测出mRNA中的碱基序列，再根据碱基互补配对的原

则推测出相应基因中的核昔酸序列，C正确；蛋白质工程的目的就是通过对基因的修饰和改造

或者合成新的基因，从而获得人类需要的蛋白质，D正确。

二、非选择题（5大题，共73分）

9.（除标注外，每空2分，共24分）9.乙型脑炎病毒（JEV）是一种RNA病毒，E蛋白参与

病毒复制过程。研究人员利庄基因重组的方法构建了两种新型JEV疫苗：DNA疫苗和E蛋白疫

苗，其流程如下图所示。请回答下列相关问题：

乙

型②重组

E「E蛋白基因

蛋fDNA疫苗

炎

脑+M质粒f质粒EM

白

毒

病

基

必

RN因—E蛋白基因丝重组上%E蛋白fE蛋白

+N质粒质粒EN疫苗

受体细胞

O过程①需要的酶为。利用PCR技术扩增E蛋白基因的原理是

,原料为。（4分）

与体内DNA复制相比，利用PCR技术扩增E蛋白基因不需要酶。

（2）若将重组质粒EN导入的受体细胞为大肠杆菌，则通常需要用CaCk溶液处理大肠杆菌，

使之成为细胞。将重组质粒EN导入大肠杆菌和酵母菌时，所形成的E蛋白

结陶不完全相同，其原因是

_____________________________________________________________________________o（6分）

（3）E蛋白基因和M质粒结合形成重组质粒EM的过程所涉及的工具酶有

,这些工具酶作用的化学键为。经过重组质粒

EM产生的DNA疫苗进入人体后，会导致机体产生______________________________（填”特异

性免疫”或“非特异性免疫”），从而达到预防乙型脑炎的目的。

【答案】逆（反）转录酶DNA双链复制dATP、dGTP、dCTP、dTTP解

旋感受态大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体等细胞器，无法对蛋

白质进步加工；酵母菌是真核生物，可以对核糖体形成的蛋白质进行加工和修饰限

制酶和DNA连接酶磷酸二酯键特异性免疫

【详解】（1）过程①为逆转录过程，该过程需要逆（反）转录酶；PCR技术扩增基因的原理

是DNA双链复制，原料为4种dNTP；通过PCR技术扩增目的基因时利用高温打开双链，不需

要使用解旋酶。（2）受体细胞若为细菌等微生物，则通常需要用CaCb溶液处理大肠杆菌，使

之成为感受态细胞；大肠杆菌只有核糖体一种细胞器，无内质网和高尔基体，无法对蛋白质进

一步加工，而酵母菌是真核生物可以对核糖体形成的蛋白质进行加工和修饰。（3）构建重组

质粒所涉及的工具酶有限制酶和DNA连接酶，作用的化学键为磷酸二酯键；DNA疫苗进入人体

后，会通过转录和翻译过程产生抗原，引起机体产生特异性免疫。

10.（每空2分，共16分）W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳

腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得此基本过程如图所示。

（1）步骤①中需要使用的工具酶有o步骤②和③所代表

的操作分别是和O步骤④称为。

（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的

___________________________________（答出2点即可）的限制。

（3）一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所

含的遗传信息（填相同或不同），原因是

__________________________________________________O

（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有

__________________________________________（答出2点即可）。

【答案】限制性核酸内切酶、DNA连接酶显微注射早期胚胎培

养胚胎移植性别、年龄相同两种上皮细胞都是体细胞,

且来源于同一个受精卵体外受精、胚胎移植

【详解】（1）由分析可知，步躲①为构建基因表达载体，需使用同种限制酶切割弓的基因和

运载体，再由DNA连接酶连接粘性末端，形成重组表达教体；步骤②为显微注射；步骤③为早

期胚胎培养；步骤④为胚胎移植。（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产肌

可从动物一出生就收集产物，不受动物的性别和年龄的限制。（3）在同一动物个体中，乳腺上

皮细胞旨膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞，其细胞核中染色体DNA所含

的遗传信息相同。（4）由分析可知，步骤③为早期胚胎培养，步骤④为胚胎移植，均属于胚

胎工程。

11.（除标注外，每空1分，共9分）金属硫蛋白（MT）是一类广泛存在的金属结合蛋白，某

研究小组计划通过多聚酶链式反应（PCR）扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金

属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如图，请回答下列问题：

模板DNA引物1引物2

—**.匕(3)

.——

94℃步骤1，二三继续循环

■G720ct步歌3

55℃步骤2___

■9_______

55yt步歌2

72℃步躲3

第二轮循环

——^735

一""94P步骤：

O从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA,通过获得―

用于PCR扩增。

（2）设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物（引物1和引物2）,为方便构建重组质

粒，在引物中需要增加适当的位点。设计引物时需要避免引物之

间,而造成引物自连。

（3）PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏

的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但_________________

的引物需要设定更高的退火温度。

（4）如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有

（填序号：①升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物）。（2分）

（5）图中步骤1代表,步骤2代表退火，步骤3代表延伸。

【答案】逆转录cDNA限制性核酸内切酶碱基互补配

对引物与模板GC含量高②③变性

【详解】（1）PCR扩增目的基因，首先要有目的基因作为模板，所以从高表达MT送白的生物

组织中提取mRNA,通过逆转录获得cDNA,从而用于PCR扩增。（2）构建重组质粒，首先要用

限制酶切割含目的基因的DNA片段和质粒，所以位于目的基因两端的引物中需要增加适当的限

制性核酸内切酶位点.设计的引物之间不能有碱基互补配对，否则引物自连，而不能与模板相

连。（3）退火表示引物与模板相连，若退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对.由于GC

之间有三个氢键，AT之间有两个氢键，所以GC含量越高的引物，退火温度越高。（4）PCR反

应得不到任何扩增产物，可能是退火温度过高，导致引物与模板不能相连;或引物间相互配对，

引物自连，不能与模板相连，因此，可通过降低退火温度或重新设计引物进行改进，故选②③。

（5）图中步骤1、2、3分别弋表变性、退火、延伸，这二个步骤组成一轮循环。

12.（除标注外，每空2分，共"分）几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催

化凡丁质水解。通过基因工程将几丁质能基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答

下列问题：

O在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老

叶作为实验材料，原因是o提取RNA时，提取液中需添加RNA酶

抑制剂，其目的是o

（2）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体

细胞，原因是_________________________________________________________________________

______________________________________________________________（答出两点即可）（4分）。

（3）当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是o

（4）若获得的转基因植株（几丁质醐基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有

提高，根据中心法则分析，其可能的原因是______________________________________________

_________________________________________________________o（4分）

【答案】嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解目的基因无复制原点；目的基

因无表达所需启动子