一、选择题
1．某一质粒载体如图所示，外源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的基因失活(Ampr
表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamHⅠ酶切后，
与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入 DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直
接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分
别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答
下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________________________(答出
两点即可)。
而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的
和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是________；并且________和________的
细胞也是不能区分的，其原因是________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的
基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其 DNA 复制所需的原料来自于
________。
解析：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：能够自我复制、具有标
记基因、具有一个至多个限制酶切割位点等。(2)依题意可知，目的基因插入后，导致四环素
抗性基因(Tetr)失活，而氨苄青霉素抗性基因(Ampr)仍能行使正常功能。如果用含有氨苄青霉素
的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞，
因二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长，所以是不能区分的；含有质
粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞，因二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培
养基上都能生长，因此也是不能区分的。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基
因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有四环素的固体培养基；因目的基因插入后，
导致四环素抗性基因(Tetr)失活，含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌在该培养基中不
能生长，而含有质粒载体的则能正常生长。(3)噬菌体是专门寄生在细菌细胞中的病毒，在侵
染细菌时，噬菌体的 DNA 进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外；在噬菌体的 DNA
的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分。据此可推知：基因工程中，某
些噬菌体经改造后可以作为载体，其 DNA 复制所需的原料来自于受体细胞。
答案：(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可)
(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插
入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基
上均能生长 四环素 (3)受体细胞
2．研究人员利用 PCR 技术扩增了目的基因，并培育了能合成凝乳酶的转基因酵母菌。请
结合下图回答相关问题：注：HindⅢ和 ApaLⅠ是两种限制酶，箭头表示酶的切割位点。
(1)利用 PCR 技术扩增目的基因的原理是____________。图 1 中引物为单链 DNA 片段，
它是根据________的脱氧核苷酸序列合成的。从理论上推测，第 2 轮循环产物中含有引物 A
的 DNA 片段所占的比例为________。
(2)图 2 所示的基因表达载体中的 URA3 基因能编码乳清苷 5—磷酸脱羧酶，该酶能催化
酵母菌尿嘧啶的合成，若酵母菌缺乏乳清苷 5—磷酸脱羧酶，就无法生长，除非在培养基中加
入尿嘧啶。利用 URA3 基因作为________基因来筛选转化成功的酵母菌，要选择________的
酵母菌作为受体细胞，所使用的培养基________(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
(3)奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白。工业生产过程中，________(填“能”或“不能”)
选用大肠杆菌作为受体细胞表达出凝乳酶，原因是_______________________________。
答案：(1)DNA 双链可进行复制 目的基因 3/4 (2)标记 缺乏 URA3 基因(或不能合成
乳清苷 5磷酸脱羧酶) 不需要 (3)不能 大肠杆菌无内质网和高尔基体(或大肠杆菌无法对
蛋白质进行加工和修饰)
3．真核生物基因中通常含有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所
具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制。下图表示基因文库的制备和从基因文库中提取胰
岛素基因的过程。请回答下列问题：
(1)从基因结构分析，与基因组文库中的基因相比，从 cDNA 文库中获得的目的基因缺少
的结构______________________(至少写两个)等。图中①过程中存在的碱基配对方式有
______________________(模板上的碱基在前)；②过程所用的工具酶有__________________。(2)为了便于导入基因，细菌培养基中一般加入________，理由是__________________ 。
(3)依据图中杂交结果，应选取培养基上________(填字母)菌落继续培养，才能获得含有胰
岛素基因的受体菌。
(4)从大肠杆菌中获得的“胰岛素”未能达到期待的生物活性，从细胞结构角度分析，其
原因是____________________________________________________。
答案：(1)启动子、终止子、内含子 A—T，U—A、G—C、C—G 限制酶、DNA 连接
酶 (2)CaCl2(或钙离子) 钙离子使细菌处于感受态(或钙离子能提高细菌从外界吸收 DNA 的
能力) (3)a (4)大肠杆菌中缺少对胰岛素进行加工和修饰的内质网和高尔基体
4．利用基因工程技术培育马铃薯新品种，目前已经取得丰硕成果。请根据教材所学知识，
回答下列问题：
(1)马铃薯易患多种疾病，导致其产量不高。通过导入抗病基因并使其表达可以提高马铃
薯产量，基因工程中使用最多的抗病基因是________和病毒的复制酶基因。
(2)马铃薯是双子叶植物，常用________法将目的基因导入马铃薯受体细胞中。构建好的
基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、________、________、________等五部分。
(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯，其设计方法：修饰除草剂作用的靶蛋白，
使转基因马铃薯对除草剂________(填“敏感”或“不敏感”)，或使靶蛋白过量表达，转基因
马铃薯吸收除草剂后仍能________。
(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行______________________。
解析：(1)通过导入抗病基因并使其表达可以提高马铃薯产量，基因工程中作用最多的抗
病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。(2)马铃薯是双子叶植物，常用土壤农杆菌
转化法将目的基因导入马铃薯受体细胞中，构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、
标记基因、启动子、终止子、复制原点等五部分。(3)除草剂只能作用于杂草，不能作用于马
铃薯，因此需要修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感(抵抗)，或使靶蛋白过量表达，
植物吸收除草剂后仍能正常代谢。(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行目
的基因的检测与鉴定。
答案：(1)病毒外壳蛋白基因 (2)土壤农杆菌转化 启动子 终止子 复制原点 (3)不敏
感 正常代谢 (4)目的基因的检测与鉴定
5．基因表达载体的构建是基因工程的核心。图 1 为限制酶 EcoRⅠ的识别序列示意图，
图 2 表示目的基因及限制酶切点，图 3 表示目的基因上的 DNA 片段，图 4 表示质粒。
请回答下列问题：
(1)图 3 为目的基因中的某一片段，连接②处化学键的酶有________________________。
(2)若利用 PCR 技术增加目的基因的数量，由图 2 可知，A、B、C、D 四种单链 DMA 片
段中除了 B 作为引物外，________(填“A”“C”或“D”)亦可作为引物。
(3)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，应该选
择的限制酶是__________________________。
(4)如果大肠杆菌是受体细胞，则其体内应不含________，利于筛选出含重组质粒的受体菌。
解析：(1)②处化学键是磷酸二酯键，在复制过程中连接②化学键的酶是 DNA 聚合酶，在
基因工程中连接②处化学键的酶是 DNA 连接酶。(2)若用 PCR 技术增加目的基因的数量，由
图 2 可知，DNA 复制只能从 5′到 3′，因此构建前利用 PCR 技术扩增干扰素基因时，A、
B、C、D 四种单链 DNA 片段中应选取 B 和 C 作为引物。(3)为了使目的基因和质粒定向连接
并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，四环素抗性基因没有被破坏，所以应该选择的
限制酶是 EcoRⅠ和 PstⅠ。(4)如果大肠杆菌是受体细胞，则其体内应不含抗四环素基因，以
利于筛选出含重组质粒的受体菌。
答案：(1)DNA 聚合酶和 DNA 连接酶 (2)C
(3)EcoRⅠ和 PstⅠ (4)抗四环素
6．我国某科研团队将小麦液泡膜 Na＋/K＋逆向转运蛋白基因(TaNHX2 基因)转移到水稻细
胞内，获得了转基因耐盐水稻新品种。请回答下列有关问题：
(1)为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的________(填“复制原
点”“启动子”或“标记基因”)。
(2)水稻的转化过程：将水稻幼胚接种到诱导培养基上，经过________过程，培养出愈伤
组织，然后用________法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体 DNA 上，
最后诱导愈伤组织形成水稻植株。
(3)为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所有
mRNA 并反转录成________再以反转录产物为模板，利用 TaNHX2 基因为特异引物，通过
________技术进行基因扩增。若以根细胞为材料，扩增结果为阳性(有产物生成)，以叶细胞为
材料，扩增结果为阴性(无产物生成)，则说明_______________________________________。
(4)将生长至 4 叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl 溶液中培养，进行耐盐试验，用非转
基因幼苗作为对照。培养 30 天后观察现象，若____________________，则说明转基因植株获
得了耐盐特性。
解析：(1)基因表达是指转录和翻译形成蛋白质，其中转录是由启动子启动的，因此为保
证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的启动子。(2)愈伤组织是外植体经
过脱分化过程形成的；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。(3)mRNA 反转录形成
cDNA(互补 DNA)；PCR 技术可在体外扩增基因；若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物
生成)，以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成)，则说明目的基因(TaNHX2 基因)仅在根
细胞中转录，未在叶细胞中转录。(4)将生长至 4 叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl 溶液中
培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照，培养 30 天后观察现象，若转基因植株获得
了耐盐特性，则转基因植株存活率高于非转基因植株(转基因植株叶片不变黄，非转基因植株
叶片变黄，其它答案合理可给分)。
答案：(1)启动子 (2)脱分化 农杆菌转化 (3)cDNA(互补 DNA) PCR 目的基因
(TaNHX2 基因)仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录(仅回答“基因选择性表达”不正确) (4)
转基因植株存活率高于非转基因植株
7．请回答下列有关核移植方面的问题：
(1)目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。在牛的核移植实验
中。一般通过________(物理方法)激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程；当胚胎发育
到________阶段时，将胚胎植入代孕牛体内。
(2)在利用核移植技术进行治疗性克隆时，需要取患者体细胞的细胞核，移入一个已经去
核的卵母细胞中，构成重组细胞。这个过程中，所用的去核卵母细胞一般处于________期；
所用的供体细胞一般选用传代 10 代以内的细胞，原因是_______________________________；
将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加________等一些天然
成分，而气体中 CO2 的主要作用是______________。
培养过程中，为了清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞造成危害，应定期________。
解析：(1)在核移植实验中，激活受体细胞使其完成细胞分裂和发育进程一般采用的物理
方法是电脉冲(或电刺激)。当牛的胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段时，可将其向受体移植。(2)在
核移植过程中，作为受体细胞的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期。用于核移植的
供体细胞一般都选用传代 10 代以内的细胞，原因是传代 10 代以内的细胞能保持正常的二倍
体核型。体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能
性的环境。(3)动物细胞培养所用的培养基属于合成培养基，常需加入血清、血浆等一些天然
成分。动物细胞培养过程中，为了清除代谢产物，防止代谢产物积累对细胞造成危害，应定
期更换培养液。
答案：(1)电脉冲(或电刺激) 桑椹胚或囊胚
(2)MⅡ中(减数第二次分裂中) 传代 10 代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 体细胞
核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境 (3)血
清、血浆 维持培养液的 pH 更换培养液
8．甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分 A，乙含有效成分 B。
某研究小组拟培育同时含有 A 和 B 的新型药用植物。回答下列问题：
(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细
胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培
养形成________组织，然后经过________形成完整的杂种植株。这种培养技术称为__________。
(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指__________________。假设甲与乙有性杂交的
后 代 是 不 育 的 ， 而 上 述 杂 种 植 株 是 可 育 的 ， 造 成 这 种 差 异 的 原 因 是
_______________________。
(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的
________________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
解析：(1)细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，去除时用果胶酶和纤维素酶。原生质体融
合后经诱导形成愈伤组织，再分化形成杂种植株。这一技术即为植物体细胞杂交技术。(2)多
倍体指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。甲、乙有性杂交
的后代在减Ⅰ分裂前期染色体联会异常，不能形成配子。(3)人工种子是由组织培养得到的胚
状体。不定芽、腋芽、顶芽等材料用人工薄膜包装后得到的。
答案：(1)纤维素 果胶 原生质体 愈伤 再分化(或分化) 植物体细胞杂交技术 (2)
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，
而后者染色体联会正常 (3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽
微信/支付宝扫码支付