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高考生物二轮复习【讲通练透】 专题17 基因工程
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这是一份高考生物二轮复习【讲通练透】 专题17 基因工程，文件包含17基因工程分层训练教师版docx、17基因工程讲义docx、17基因工程分层训练原卷板docx等3份试卷配套教学资源，其中试卷共116页， 欢迎下载使用。
高考二轮生物复习策略
高考能否考好，二轮复习是一个关键环节。经过一轮复习，往往学生仍然存在着一些问题，比如生物基础知识总是记不准、用不好；对实验探究题感觉不好做，做不好；题读不准，作答了却不得分；对难度稍微大点的生物题比如遗传题缺乏思路，且不能举一反三。为了提升二轮复习的效率，我们可以做好以下几点。
一、对知识进行层级化的框架梳理：生物知识点比较多，我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理，以便让学生更牢固地掌握基础知识， 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材，注重教材细节：新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”，不会在题目中设“语言陷阱”，大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理，深入理解生物学研究方法：新高考命题的呈现，往往是延续科研人员的思维过程。理解生物学的研究方法，可以很好地提升学生实验分析能力。
四、掌握生物学实验的两大要素：自变量和对照。
自变量保证了实验设计的逻辑正确，对照保证实验在特定条件下进行。所有的实验设计题都是由自变量得到的因变量（实验结论），因此在做实验题时首先要找准自变量。
五、帮助学生总结一些答题技巧
做选择题要把握住几点：（1）高考题往往有非常明确的选项，比我们平时的模拟题要简单，所以千万不要把高考题看得太难，不要想多了，想复杂了。（2）高考题考查的对象一般是重要概念和基本素养，对于重要概念不能过于死记硬背，要理解。（3）生物不是数学，不考复杂的计算，数字越复杂，答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。
做好以上几点，相信二轮复习后学生会有一个很大的提升
解密17 基因工程（分层训练）
A组 基础练
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（2022·安徽·萧县鹏程中学高二阶段练习）PCR技术扩增DNA，需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④mRNA ⑤热稳定DNA聚合酶等 ⑥核糖体
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
①PCR技术扩增DNA时，需要目的基因作为模板DNA，①正确；
②PCR技术扩增DNA时，需要一对引物，②正确；
③PCR技术扩增DNA时，需要四种脱氧核苷酸作为原料，③正确；
④PCR技术扩增DNA时，不需要mRNA，mRNA作为翻译的模板，④错误；
⑤PCR操作是在较高温度下进行的，因此用PCR技术扩增DNA时，需要热稳定DNA聚合酶即Taq酶，⑤正确；
⑥PCR技术扩增DNA时，不需要核糖体，核糖体参与翻译过程，⑥错误；
故选D。
2．（2022·全国·高二课时练习）下列有关基因工程的叙述正确的是（ ）。
A．限制酶只存在于原核生物中，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B．只有同种限制酶切割的末端才能连接，不同限制酶切割的末端不能连接
C．基因工程中，只能利用天然质粒，质粒上的标记基因用于重组DNA的筛选
D．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的环状双链DNA
【答案】D
【解析】
【分析】
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、动植物病毒。
【详解】
A、限制酶大多来自原核生物，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列，A错误；
B、不同限制酶切割后，若黏性末端相同也能连接，B错误；
C、基因工程中用到的质粒多是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；
D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，D正确。
故选D。
3．（2022·全国·高二课时练习）下列技术依据碱基互补配对原理的是（ ）。
①检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 ④通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性
A．①②③④ B．①② C．①②④ D．①②③
【答案】B
【解析】
【分析】
基因诊断技术的基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交，这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不仅能在DNA和
DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行，因此，当用一段已知基因的核酸序列作出探针，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互
补地结合成双链，从而表明被测基因组DNA中含有已知的基因序列。
【详解】
①检测受体细胞中是否存在目的基因，采用DNA分子杂交技术，其原理是碱基互补配对，①符合题意；
②检测受体细胞中目的基因是否转录出mRNA，采用分子杂交技术，其原理是碱基互补配对，②符合题意；
③检测受体细胞中目的基因是否翻译出蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术，其原理不是碱基互补配对，③不符合题意；
④通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性，属于个体水平检测，④不符合题意；
综上所述：B正确；
故选B。
4．（2022·全国·高二课时练习）作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）。
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合
D．它的参与能够使标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
【答案】A
【解析】
【分析】
标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否；在基因定位意义上来说，它是对目的基因进行标志的工具，通常用来检测目的基因在细胞中的定位。
【详解】
A、作为运载体必须具备的条件是之一是在宿主细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，即能在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；
B、具有一个至多个限制酶切点，是为了使外源DNA片段（目的基因）插入其中，B错误；
C、标记基因是为了便于重组DNA的鉴定和选择，C错误；
D、它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存，D错误。
故选A。
5．（2022·河南·南阳中学高二阶段练习）下列关于蛋白质工程的叙述中，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】
【分析】
1、蛋白质工程指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。
2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，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（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】
A、蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，可见其实质是改造基因，A正确；
B、蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是预期的蛋白质功能，B错误；
C、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，C正确；
D、蛋白质工程遵循的原理包括中心法则，D正确。
故选B。
6．（2022·安徽·寿县安丰高级中学高二阶段练习）如图为15N标记的某基因结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位
B．A+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越低
C．若该DNA上有m个胞嘧啶，其复制n次共需m()个 鸟嘌呤
D．在含14N的培养液中复制3次后，子代中含15N的DNA分子占1/8
【答案】C
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特点的位点切割DNA分子；限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键。
【详解】
A、限制酶和DNA连接酶都作用于①磷酸二酯键，A错误；
B、A和T之间是两个氢键，G和C之间是3个氢键，所以A+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越高，B错误；
C、DNA分子复制n次共合成2n个DNA分子，新合成的DNA相当于2n-1个，每个DNA上有m个胞嘧啶，那也就有m个鸟嘌呤，故需要游离的鸟嘌呤m（2n-1）个，C正确；
D、在含14N的培养液中复制3次后形成8个双链DNA分子，其中有两个DNA分子含15N，子代中含15N的DNA分子占1/4，D错误。
故选C。
7．（2022·北京·中央民族大学附属中学模拟预测）生物工程中，所用物质与其发挥的作用不能对应的是（ ）
A．限制酶——识别 DNA 分子特定核苷酸序列并断开磷酸二酯键
B．载体——携带目的基因导入受体细胞
C．标记基因——鉴别筛选目的基因是否导入受体细胞
D．钙离子——增大植物细胞的通透性
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程的工具：（1）基因的“剪刀”-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）基因的“针线”-DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）基因的运输工具-运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】
A、限制酶能识别DNA分子特定的核苷酸序列，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，A正确；
B、载体是基因的运输工具，作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达，B正确；
C、存在于运载体上的标记基因，作用是鉴别筛选目的基因是否导入受体细胞，C正确；
D、钙离子不能增大植物细胞的通透性，用CaCl2处理细菌的目的是增加细菌细胞壁的通透性，有利于目的基因的导入，D错误。
故选D。
8．（2022·辽宁大连·高三开学考试）下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是（ ）
A．DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合形成氢键
B．用限制酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子
C．Taq酶是PCR扩增仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶
D．在解离根尖分生区细胞时加入纤维素酶有利于提高解离的效果
【答案】B
【解析】
【分析】
限制酶用于切割DNA，称为分子手术刀；DNA连接酶用于缝合两个DNA片段，称为分子缝合针。Taq酶是耐高温的DNA聚合酶，用于PCR扩增技术，将脱氧核苷酸连接到正在形成的子链上；解离根尖分生区细胞时在盐酸的作用下，使植物细胞分散开。
【详解】
A、DNA连接酶是将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间黏合形成磷酸二酯键，碱基之间的氢键自动形成，A错误；
B、用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开2个切口，破坏四个磷酸二酯键，消耗4个水分子，B正确；
C、Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温DNA聚合酶，C错误；
D、在解离根尖分生区细胞时加入盐酸使植物细胞相互分散开，D错误。
故选B。
9．（2022·山东日照·高三期末）下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是（ ）
A．洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量
B．滤液中加入冷酒精后，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
C．向含DNA的滤液中加入2mol／L的NaC1溶液有利于去除杂质
D．用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化
【答案】D
【解析】
【分析】
1、DNA的溶解性：
（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】
A、洋葱研磨液用两层纱布过滤，以保证提取的DNA量，A错误；
B、DNA在冷酒精中的溶解度很低，蛋白质在冷酒精中的溶解度较高，故可以利用DNA不溶于冷酒精的原理，提纯DNA，但提取量不变，B错误。
C、向含DNA的滤液中加入0.14mol／L的NaC1溶液有利于去除杂质，C错误；
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，D正确。
故选D。
10．（2022·辽宁·模拟预测）下列有关生物工程的叙述，正确的是（ ）
A．抗原—抗体杂交技术可检测mRNA合成情况
B．花药离体培养时要对外植体进行消毒处理
C．动物细胞核移植一般以受精卵作为受体细胞
D．可以用灭活的病毒诱导原生质体融合
【答案】B
【解析】
【分析】
1、检测目的基因是否整合到受体细胞染色体DNA上和目的基因是否转录出mRNA，都采用分子杂交技术进行检测；目的基因是否翻译出蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术进行检测。
2、植物组织培养的操作步骤:制备培养基、外植体消毒、接种、培养、移栽、栽培。
【详解】
A、检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术，A错误；
B、花药离体培养时要对外植体进行消毒处理，B正确；
C、培育转基因动物应选择受精卵作为受体细胞，而哺乳动物细胞核移植时一般选择次级卵母细胞作为受体细胞，C错误；
D、可以用离心，电刺激、聚乙二醇等诱导原生质体融合，灭活病毒用于动物细胞融合，D错误。
故选B。
11．（2022·江苏南通·高三期末）RT-PCR是将RNA的逆转录和cDNA的聚合酶链式扩增相结合的技术。目前国际均以RT-PCR检测呈阳性作为感染新型冠状病毒肺炎的“金标准”相关叙述错误的是（ ）
A．RT-PCR反应体系中需要添加逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B．RT-PCR也需要经过高温变性、低温复性和中温延伸
C．RT-PCR模拟了新冠病毒在人体细胞内增殖的主要过程
D．标本保存与运输不当可能导致RT-PCR检测呈假阴性
【答案】C
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、原理：DNA复制。
2、前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
3、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
4、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
A、逆转录酶在RNA的逆转录过程中发挥作用，耐高温的DNA聚合酶在cDNA的聚合酶链式扩增中发挥作用，故该反应体系中需加入逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶，A正确；
B、该技术包括cDNA的聚合酶链式扩增过程，故需要经过高温变性、低温复性和中温延伸，B正确；
C、新冠病毒属于自我复制型的RNA病毒，其在宿主细胞内不进行逆转录过程，C错误；
D、若在标本运输、保存中出现了损坏和污染，导致新冠病毒核酸破坏而无法检测，可能导致RT-PCR检测呈假阴性，D正确。
故选C。
12．（2022·山东·菏泽一中高二阶段练习）下列关于基因工程操作工具的说法，正确的是（ ）
A．质粒只分布于原核细胞中
B．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒，从而获得相同的黏性末端
C．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”
D．细菌细胞内含有的限制酶能对自身的DNA进行剪切
【答案】B
【解析】
【分析】
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。
【详解】
A、质粒不只分布于原核生物中，在真核生物酵母菌细胞内也有分布，A错误；
B、构建基因表达载体时，常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端，B正确；
C、DNA聚合酶用于DNA的复制，不用于基因工程，而DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”，C错误；
D、细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性，D错误。
故选B。
13．（2022·上海徐汇·高二期末）GoldenGate是当代极为重要的一种分子克隆技术，该技术的实施依赖于Ⅱs型限制酶，图所示为某种Ⅱs型限制酶的识别序列和切割位点（N表示任意碱基），以下说法正确的是（ ）
A．IIs型限制酶不具有高效性
B．Ⅱs型限制酶作用位点是氢键
C．Ⅱs型限制酶应保存于高温条件
D．同种IIs型限制酶切割两个DNA分子所得片段未必能以DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是可以识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶，简称限制酶。
【详解】
A、Ⅱs限制酶作为酶类，其催化作用具有高效性，A错误；
B、Ⅱs型限制酶的作用位点是磷酸二酯键，B错误；
C、高温会破坏酶的空间结构，使酶失活酶，不适合保存Ⅱs型限制酶，一般用低温保存酶，C错误；
D、Ⅱs限制酶切割位点N表示任意碱基，因此同种Ⅱs型限制酶切割两个不同DNA分子所得的片段未必能通过DNA连接酶连接，D正确。
故选D。
14．（2022·黑龙江·哈尔滨市第一中学校高三期末）下列关于作物育种的相关叙述，正确的是（ ）
A．诱变育种的优点是容易获得优良性状
B．杂交育种的目的是组合优良性状
C．人工诱导多倍体可导致基因重组
D．基因工程育种的优势是能诱导产生新基因
【答案】B
【解析】
【分析】
1、杂交育种：①原理：基因重组；②方法：通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。
2、诱变育种：①原理：基因突变；②方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得。
3、单倍体育种：①原理：染色体变异；②方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。4、多倍体育种：①原理：染色体变异；②方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。
【详解】
A、诱变育种的优点是提高基因变异的频率，但是基因变异具有不定向性，所以不能说这种方法容易获得优良性状，A错误；
B、杂交育种可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中，还可以产生杂种优势，获得比亲本品种更强或表现更好的新品种，B正确；
C、人工诱导多倍体会导致染色体变异而不是基因重组，C错误；
D、基因工程育种的优势是可以按照人类的意愿定向的改造基因，而不是诱导产生新基因，D错误。
故选B。
15．（2022·湖北·高三专题练习）1993年诺贝尔化学奖授予了美国科学家莫里斯，以表彰其在PCR技术发明过程中的突出贡献。PCR全称为聚合酶链式反应，是一种DNA体外复制技术。下列相关叙述正确的是（ ）
A．PCR过程中所需的两种引物能互补配对
B．升高PCR的退火温度有利于增加目标产物量
C．PCR过程中需要用解旋酶打开DNA双链
D．热稳定DNA聚合酶可将脱氧核苷酸与引物3′端相连
【答案】D
【解析】
【分析】
多聚酶链式反应扩增DNA片段：
1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】
A、PCR过程中所需的两种引物碱基不能互补配对，A错误；
B、升高PCR的退火温度，会影响引物与模板链的结合，可能得不到产物，B错误；
C、PCR过程中需要高温打开模板DNA双链，无需解旋酶，C错误；
D、热稳定DNA聚合酶可将游离脱氧核苷酸连接到引物3′端，D正确。
故选D。
【点睛】
二、多选题
16．（2021·江苏苏州·高三期中）载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。下图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B．载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C．与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D．培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
【答案】AB
【解析】
【分析】
基因克隆载体和基因表达载体的区别：
基因克隆载体用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
基因表达载体是适合在受体细胞中表达外源基因的载体，包括原核表达载体和真核表达载体。
【详解】
A、由题图和分析可知，重组载体A是基因克隆载体，重组载体B基因表达载体，A正确；
B、载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、与重组载体A比较，重组载体B需要有启动子、终止子，C错误；
D、培养细菌A的培养基在营养成分主要是合成DNA的原料，培养细菌B的培养基在营养成分主要是合成RNA和蛋白质的原料，所以培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上存在明显差异，D错误。
故选AB。
17．（2021·辽宁·沈阳市第一七〇中学高二期中）限制性核酸内切酶HindⅢ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．两种限制酶可在同一种生物中分离出来
B．两种限制酶切割DNA形成的黏性末端的碱基序列都是AGCT
C．用HindⅢ酶切割含目的基因的DNA片段和用XhoⅠ酶切割质粒后，目的基因和质粒能连接成重组质粒
D．实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果
【答案】ABC
【解析】
【分析】
“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）：
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。
【详解】
A、HindⅢ和XhoⅠ是从不同的微生物中分离得到的，A错误；
B、两种限制酶识别和切割的序列分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG，则两者切割后形成的黏性末端分别是-TCGA、-AGCT，B错误；
C、两种限制酶切割形成的黏性末端不同，无法形成重组质粒，C错误；
D、实验中可通过控制反应时间、酶浓度等控制切割效果，D正确。
故选ABC。
18．（2022·江苏·新沂市第一中学模拟预测）重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增。从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方而具有广泛的应用前景，下图表示利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．引物中G＋C的含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性越高
B．在第一阶段由于引物2和引物3发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中
C．引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生4种双链DNA分子
D．在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过3次复制
【答案】AB
【解析】
【分析】
PCR扩增运用DNA分子复制的原理，经过变性、复性、延伸，最终获得大量DNA的过程。
【详解】
A、引物中G＋C的含量越高，C和G之间是三个氢键连接，因此引物与模板DNA结合的稳定性越高，A正确；
B、图中可知，引物2和引物3分别作用同一段DNA的两条链，会发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中，B正确；
C、引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生2种双链DNA分子，C错误；
D、在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过2次复制，D错误。
故选AB。
19．（2021·全国·高二单元测试）蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物，中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构
B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现
C．改造后的中华鲟和现有中华鲟不再是同一物种
D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
【答案】CD
【解析】
【分析】
蛋白质工程是指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，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，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，是包含多学科的综合科技工程领域。
基本流程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA） 。
【详解】
A、蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构，A正确；
B、因为基因指导蛋白质的合成，所以改造蛋白质可通过改变基因结构实现，B正确；
C、改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟之间没有生殖隔离，仍是同一物种，C错误；
D、蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质，D错误。
故选CD。
20．（2021·全国·高二单元测试）下图表示形成cDNA并进行PCR扩增的过程。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．①过程所需的原料是脱氧核苷酸 B．②过程所需的酶必须耐高温
C．③过程需要解旋酶破坏氢键 D．④过程的引物对之间不能互补配对
【答案】BC
【解析】
【分析】
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：
①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；
②模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；
③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在72℃、DNA聚合酶（如TaqDNA聚合酶）的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
【详解】
A、①过程为逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，A正确；
B、②过程由DNA单链合成DNA双链过程所需要的DNA聚合酶不需要耐高温，B错误；
C、③过程为变性，温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，不需要DNA解旋酶破坏氢键，C错误；
D、④过程为复性，温度降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合，但引物对之间不能互补配对，D正确。
故选BC。
第II卷（非选择题）
三、填空题
21．（2022·全国·高二课时练习）天然蛋白质的不足：天然蛋白质是生物在____________过程中形成的，它们的结构和功能符合__________________的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。如玉米中赖氨酸含量较______，原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶---______________和________________的活性，受细胞内赖氨酸浓度的影响较大，经人工设计改造，可使其叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5倍和2倍。
【答案】 长期进化 特定物种生存 低 天冬氨酸激酶 二氢吡啶二羧酸合成酶
【解析】
略
四、综合题
22．（2022·全国·高二课时练习）基因进入受体细胞的载体
(1)作用：将__________送入_____细胞。
(2)种类：质粒、__________和_______________等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。
最常用的载体——质粒:一种裸露的、结构_____、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有__________能力的_______________分子。
(3)作为载体需具备的条件
1）有一个至多个_______________，供____________________插入其中。
2）能在细胞中进行__________或整合到__________上，随受体DNA同步_____。
3）常有特殊的__________，便于重组DNA分子的筛选。如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过__________的。
【答案】(1) 外源基因 受体
(2) 噬菌体 动植物病毒 简单 自我复制 环状双链DNA
(3) 限制酶切割位点 外源DNA片段（基因） 自我复制 受体DNA 复制 标记基因 人工改造
【解析】
略
23．（2022·全国·高二课时练习）利用PCR获取和扩增目的基因
(1)原理：________________________。
(2)PCR反应的条件
参与的组分
在DNA复制中的作用
DNA母链
提供DNA复制的_________
4种脱氧核苷酸
合成DNA__________的原料
__________(体外用高温代替)
打开DNA双链
(耐高温的)_________
催化合成DNA子链
引物(长度通常为20～30个核苷酸)
分为2种，分别与两条模板链结合，使DNA聚合酶能够从引物的______端开始连接脱氧核苷酸
温度
控制温度使___________在体外反复进行
缓冲液(含Mg2＋)
真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要________激活
(3)PCR扩增的过程
①变性：当温度超过____________ ℃时，目的基因DNA受热变性后解聚为__________。
②复性：当温度下降到_______ ℃左右时，_____________通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
③延伸：当温度上升到_______ ℃左右时，以______________为模板，在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到___________的3’端。
【答案】(1)DNA半保留复制
(2) 模板 子链 解旋酶 DNA聚合酶 3′ DNA复制 Mg2＋
(3) 90 单链 50 两种引物 72 单链DNA 引物
【解析】
略
24．（2022·河南·襄城高中高二阶段练习）犬细小病毒主要感染犬，尤其幼犬，传染性极强，死亡率也高。某科研团队构建相关基因表达载体（基因疫苗）并用于制备单克隆抗体，其操作基本流程如图所示。回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增VPI基因时，需要先根据____________________合成一对引物。构建基因表达载体时，需利用DNA连接酶此酶的作用是____________________。
(2)用基因疫苗对小鼠进行免疫后提取小鼠脾细胞的目的是获取____________________。体外培养骨髓瘤细胞需要控制的条件______________（答出两点即可）。
(3)诱导两种动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和__________诱导法等。获取融合细胞后，需要克隆化培养和____________，经多次选择获取特定杂交瘤细胞。
(4)将特定杂交瘤细胞注入小鼠腹腔并从腹水中提取单克隆抗体，在鉴定其特异性时，操作思路为______________________________。
【答案】(1) VP1基因的核苷酸序列（或已知目的基因的核苷酸序列） 将酶切后的VP1基因和质粒连接起来
(2) （免疫过的）B淋巴细胞 无菌和无毒的环境、充足的营养、适宜温度、pH和气体环境
(3) 灭活的病毒 抗体检测
(4)将提取的单克隆抗体与犬细小病毒，其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶、运载体。
(1)
利用PCR技术扩增VP1基因时，需要先根据VP1基因的核苷酸序列合成一对引物。构建基因表达载体时，DNA连接酶的作用是将酶切后的VPI基因和质粒连接起来。
(2)
制备单克隆抗体时，需要从已免疫过的小鼠脾脏中获得B淋巴细胞；体外培养骨髓瘤细胞需要控制的条件有无菌和无毒的环境、充足的营养、适宜温度、pH和气体环境等。
(3)
诱导两种动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活的病毒诱导法等。获取融合细胞后，还需要克隆化培养和抗体检测，经多次选择获取特定的杂交瘤细胞。
(4)
在鉴定单克隆抗体的特异性时，操作思路为将提取的单克隆抗体与犬细小病毒、其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况。
【点睛】
本题主要考查单克隆抗体的制备流程，能够根据图中所给信息进行分析。
B组 提升练
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．（2022·辽宁·模拟预测）如图是快速RT—PCR过程示意图，①和2为逆转录酶催化的逆转录过程，③是PCR过程。据图分析下列说法错误的是（ ）
A．逆转录酶具有DNA聚合酶能力
B．③过程只需要引物b
C．RT—PCR可检测基因是否转录
D．RT—PCR可检测新冠病毒等RNA病毒
【答案】B
【解析】
【分析】
据图可知，逆转录酶可以催化以RNA为模板合成cDNA，还可催化以cDNA为模板合成其互补DNA；RT-PCR过程中需要a、b两种引物。
【详解】
A、逆转录酶催化合成DNA，所以具有DNA聚合酶的能力，A正确；
B、③PCR过程需要引物a、b，因为后续的模板链序列既有与靶RNA一致的，也有与cDNA一致的，B错误；
C、RT-PCR可检测基因的转录情况从而推知基因的表达水平，C正确；
D、通过设计RNA的特异性引物进行RT-PCR检测新冠病毒等RNA病毒，D正确。
故选B。
2．（2022·北京房山·一模）新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是（ ）
A．抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B．感染早期，会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C．患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D．无症状感染者核酸检测和抗体检测均为阳性，但无临床症状，不存在传播风险
【答案】D
【解析】
【分析】
体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。核酸检测法：利用碱基互补配对的原则进行。
【详解】
A、抗体只能与特定抗原结合，所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理，A正确；
B、体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体，所以感染早期会出现能检测出病毒的核酸而检测不出抗体的情况，B正确；
C、机体通过产生较多的抗体从而将新冠病毒彻底消灭，故患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出病毒的核酸的情况，C正确；
D、无症状感染者由于其体内存在对抗新冠病毒的抗体而没有症状，但是其核酸检测呈阳性，说明其携带新冠病毒，因此存在传播风险，D错误。
故选D。
3．（2022·湖北·模拟预测）DNA分子复制可以在细胞内进行，也可以通过PCR技术合成，比较两种方式说法错误的是（ ）
A．两个复制过程都要求有模板、原料、酶和能量等条件
B．Taq酶功能相当于解旋酶和DNA聚合酶功能之和
C．细胞内复制是边解旋边复制，PCR技术合成是先解旋后复制
D．复制过程都遵循半保留复制原则
【答案】B
【解析】
【分析】
PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程（(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】
A、DNA分子复制需要以DNA的两条链为模板、四种脱氧核苷酸为原料还需要解旋酶、DNA聚合酶和能量；PCR技术合成DNA需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）和能量，A正确；
B、Taq酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，相当于DNA聚合酶功能，B错误；
C、细胞内DNA复制的特点是边解旋边复制，PCR技术是在较高温度条件下打开双链后进行扩增的，是先解旋后复制，C正确;
D、细胞内DNA复制和PCR技术合成DNA都遵循半保留复制原则，D正确。
故选B。
4．（2022·湖北·模拟预测）新冠病毒主要通过其表面的刺突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现侵染，目前研制新冠疫苗根据采用的主要技术路径不同分为核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等，下列有关说法错误的是（ ）
A．通过基因工程在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白可制成重组蛋白疫苗
B．mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板合成病毒S蛋白，刺激人体产生抗体
C．新冠病毒在琼脂培养基上大量培养，然后通过灭活和纯化，可制成灭活疫苗
D．将改造后无害的腺病毒和新冠病毒S蛋白基因重组，可制成腺病毒载体疫苗
【答案】C
【解析】
【分析】
1、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存。
2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
【详解】
A、通过基因工程方法，在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白，制成重组蛋白疫苗，刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，A正确；
B、mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板翻译出病毒S蛋白，病毒S蛋白可以作为抗原，可刺激人体产生相应的抗体，B正确；
C、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存，琼脂培养基不能培养病毒，C错误；
D、基因工程的载体常用的是质粒，病毒(无害的腺病毒)也可以作为载体，因此用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的刺突蛋白基因(如S蛋白基因)重组，可制成腺病毒载体疫苗，D正确。
故选C。
5．（2022·全国·二模）对某一线性DNA分子用一系列限制酶进行酶切处理，根据酶切的电泳分析结果，对照酶切片段大小的数据进行逻辑推理，然后确定各酶切片段的排列顺序和各酶切位点的相对位置，即可绘出限制性酶切图谱。下表是某小组进行的相关实验。根据表中数据分析，下列限制性酶切图谱正确的是（ ）
已知一线性DNA序列共有5000bp
第一步水解
产物/bp
第二步水解
产物/bp
A酶切割
2100
将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割
1900 200
1400
800 600
1000
1000
500
500
B酶切割
2500
将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割
1900 600
1300
800 500
1200
1000 200
经A酶和B酶同时切割
1900 1000 800 600 500 200
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶（限制酶）主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开。
【详解】
分析表格中的数据：线性DNA序列共有5000bp（2100+1400+1000+500=5000），经A酶切割后形成2100bp、1400bp、1000bp、500bp共4个片段，说明酶A有3个切割位点；如果用B酶切割形成了2500bp、1300bp、1200bp三个片段，所以B酶有2个酶切位点；
如果先用A酶处理再经B酶切割后，2100bp被切割成了1900bp和200bp，1400bp被切割成了800bp和600bp，1000bp和500bp没有被切割，说明酶B的酶切位点位于酶A之间。
因此限制性酶切图谱是：
。
故选B。
6．（2022·全国·高二课时练习）以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是（ ）。
A．以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B．②片段是在识别序列为的限制酶作用下形成的
C．①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子
D．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段，其中①④是同一种限制酶切割形成的，具有相同的黏性末端；②经过限制酶切割后形成的是黏性末端；③经过限制酶切割后形成的是平末端。
【详解】
A、题图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此题中DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；
B、②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的，B错误；
C、①④连接形成DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误；
D、限制酶和DNA连接酶作用部位都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，D正确。
故选D。
7．（2022·河南新乡·高二阶段练习）W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．步骤①构建的重组表达载体上应有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B．步骤②可以使用显微注射技术
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
【答案】D
【解析】
【分析】
从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等,由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】
A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、步骤②是将重组载体导入到受精卵，显微注射技术常用于导入到动物细胞和植物的原生质体，B正确；
C、膀胱生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；
D、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
故选D。
8．（2022·河南新乡·高二阶段练习）干扰素在体外保存困难，科学家将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸后，可以在-70℃的条件下保存半年。下列有关蛋白质工程的叙述正确的是（ ）
A．改造后的干扰素是自然界中不曾存在的新型物质
B．在分子水平上直接对干扰素的氨基酸进行改造
C．蛋白质工程不需要构建基因表达载体
D．蛋白质工程不需要从预期蛋白质功能出发，直接设计其结构
【答案】A
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程是指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，以满足人类的生产和生活的需求。2、基本途径：从预期的蛋白质功能出发，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（基因），（以上是蛋白质工程特有的途径）；之后按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】
A、据题意可知，科学家将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，故改造后的干扰素是自然界中不曾存在的新型物质，A正确；
B、对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，而不是直接对干扰素的氨基酸进行改造，B错误；
C、基因工程和蛋白质工程都需要构建基因表达载体，C错误；
D、蛋白质工程是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，，D错误。
故选A。
9．（2021·福建·高二期中）下图所示为某质粒被BamHI切割后得到一个线性载体DNA，经过末端核苷酸转移酶作用将多个相同的脱氧核苷三磷酸（dATP或dTTP或dCTP或dGTP）连续加到切割后的两个黏性末端上。相关说法错误的是（ ）
A．该技术的重要意义是防止线性载体DNA自身环化
B．末端核苷酸转移酶的作用是催化形成磷酸二酯键
C．末端核苷酸转移酶作用时不需要模板链
D．末端核苷酸转移酶的作用特点与DNA连接酶相同
【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、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上。
【详解】
A、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，这样可以防止线性载体DNA自身环化，A正确；
B、末端核苷酸转移酶的作用是催化形成磷酸二酯键，这样可将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，B正确；
C、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，这不需要模板链，C正确；
D、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，而DNA连接酶是将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，两者的作用特点不同，D错误。
故选D。
10．（2021·福建·高二期中）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．构建含目的肽DNA片段的表达载体
B．合成编码多肽P1的DNA片段
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】
【分析】
1、蛋白质工程指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。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】
蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。因此，预期蛋白质功能的下一步要做的是设计预期的蛋白质结构，即设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构。C正确，ABD错误。
故选C。
11．（2022·河南开封·高二阶段练习）如下图是培育转基因大肠杆菌的相关图标，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列相关叙述中正确的是（ ）
A．若通过PCR技术提取该目的基因，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，应选用BamHI和HindI剪切
C．若将基因表达载体导入受体细胞中，需用Ca2+处理细胞
D．在含目的基因的受体细胞中，氨苄青霉素抗姓基因和目的基因可同时表达
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程的操作程序包括四个步骤：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。
基因工程的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体。基因工程通常是利用质粒作为载体。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。作为载体的质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，含有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
将目的基因导入受体细胞时，根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入微生物细胞时，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导人其中。
【详解】
A、若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙，A错误；
B、若选用BamHⅠ和HindⅢ剪切，两个标记基因都会被破坏，B错误；
C、Ca2+处理可将大肠杆菌细胞变为感受态细胞，有利于外部的DNA进入，C正确；
D、分析题图可知，剪切质粒和目的基因的限制酶是Bcl I和Hind Ⅲ，则氨苄青霉素抗性基因片段会被限制酶切断，D错误。
故选C。
12．（2022·河南·襄城高中高一阶段练习）核酸检测是新冠病毒常用的检测方法。该检测反应体系中的探针是一种人工合成的与新冠病毒RNA特定序列互补的DNA单链片段，其首尾两端是荧光信号剂和信号淬灭剂，如图1所示。若该结构完整，则反应体系不发出荧光；若该结构被破坏，荧光信号剂单独存在，则反应体系会发出荧光。检测时，先将受试者鼻拭子中提取的RNA片段全部逆转录为DNA，然后对获得的DNA进行扩增（复制），若鼻拭子中存在新冠病毒RNA，则反应体系中的探针会与其逆转录形成的DNA结合，DNA聚合酶在沿DNA单链移动进行复制时，会将荧光信号剂和信号淬灭剂剥落，荧光信号剂发出荧光，过程如图2所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．该检测反应体系中的DNA探针可以由新冠病毒的RNA特定序列通过DNA聚合酶逆转录获得
B．若受试者鼻拭子中无新冠病毒，则DNA探针因不能与逆转录形成的DNA结合而保持完整检测结果呈阴性
C．该检测反应体系中需要用到DNA聚合酶、RNA聚合酶、翻译酶和逆转录酶
D．若某双链DNA分子含有a个脱氧核苷酸，m个鸟嘌呤，则复制n次需要用到的腺嘌呤个数为2n×（a-2m）/2
【答案】B
【解析】
【分析】
新冠病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，检测其RNA的有无，可用DNA探针。探针会与其逆转录形成的DNA结合，DNA聚合酶在沿DNA单链移动进行复制时，会将荧光信号剂和信号淬灭剂剥落，荧光信号剂发出荧光，结果呈阳性。
【详解】
A、该反应体系中的DNA探针可以由新冠病毒的RNA特定序列通过逆转录酶获得，A错误；
B、DNA探针是一段能与新冠病毒逆转录形成的DNA互补结合的序列，若无新冠病毒，则不能形成杂交片段，结果呈阴性，B正确；
C、该反应体系不需要RNA聚合酶、翻译酶的参与，C错误；
D、若该DNA分子含有a个脱氧核苷酸，m个鸟嘌呤，则含有（a-2m）/2个腺嘌呤，复制n次需要新合成（2n-1）个DNA分子，需要（2n -1）×（a-2m）/2个腺嘌呤，D错误。
故选B。
13．（2019·重庆·高二期末）草甘膦是一种非选择性的除草剂，美国出口中国的大豆很多都是抗草甘膦转基因大豆。在基因工程中，如果把导入的抗草甘膦基因整合到大豆体细胞（二倍体）的一条染色体上，将该细胞组织培养获得的多个大豆植株混种在一块实验田，得到F1，科研人员用草甘膦对F1大豆植株进行处理，有1/4的个体被淘汰掉，将剩下的大豆植株再进行田间混种得到F2，再用除草剂处理，如此下去。下列有关说法错误的是（ ）
A．用草甘膦处理大豆植株是一种人为的定向选择
B．实验田中的抗草甘膦转基因大豆种群发生了进化
C．在获得的F3中，能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆植株占4/9
D．能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆，后代偶然会出现不抗草甘膦的个体，且这种特性能够遗传，可能是发生了基因突变或者染色体变异
【答案】C
【解析】
【分析】
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】
A、用草甘膦处理大豆植株抗除草剂，可减少环境的污染，是一种人为的定向选择，A正确；
B、科研人员用草甘膦对F1大豆植株进行处理，有1/4的个体被淘汰掉，导致实验田中的抗草甘膦转基因大豆种群基因频率改变，发生了进化 ，B正确；
C、由于导入的抗草甘膦基因整合到大豆体细胞（二倍体）的一条染色体上，相当于Aa，自交一代，F1种植的抗草甘膦的植株基因型为1/3AA、2/3Aa，进行田间混种得到F2，再用除草剂处理，如此下去，F2中为4/9AA 、4/9Aa、1/9aa，即F2种植了1/2AA、1/2Aa，产生的配子种类及比例为A：a=3:1，在获得的F3中，AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16，能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆植株占9/16，C错误；
D、能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆基因型相当于AA，后代偶然会出现不抗草甘膦的个体，且这种特性能够遗传，可能是发生了基因突变或者染色体变异（缺失了A抗性基因），D正确。
故选C。
14．（2022·辽宁·丹东市第二中学一模）PCR技术常被用于检测新冠病毒的感染情况，下列有关PCR的叙述正确的是（ ）
A．PCR技术可以直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测
B．DNA聚合酶能催化子链由3′端向5′端延伸
C．PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因
D．若在PCR仪中加入两种引物则电泳结果一定会出现两条条带
【答案】C
【解析】
【分析】
PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性的DNA聚合酶（Taq酶）。5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
A、PCR技术的原理是DNA双链复制，是进行DNA复制的技术手段，新冠病毒的遗传物质是RNA，因此不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测，A错误；
B、DNA聚合酶催化DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，从而DNA复制时子链延伸的方向是5′→3′，B错误；
C、利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一，根据合成引物的种类来提取DNA中的某个基因，所以PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因，C正确；
D、引物是根据基因的首端和尾端的DNA序列合成的，若在PCR仪中加入两种引物，则电泳结果不一定会出现两条条带，因为引物可能是相同的，D错误。
故选C。
15．（2022·辽宁朝阳·高三开学考试）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A．限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是氢键
B．质粒是基因工程中常用的运载体，一般属于核基因的组成成分
C．制备转基因植物，可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞
D．人胰岛素基因转入大肠杆菌后，其遗传信息的传递和表达不再遵循中心法则
【答案】C
【解析】
【分析】
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。
【详解】
A、限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，A错误；
B、基因工程中常用的运载体是质粒，质粒存在于细菌和真菌细胞中，是一种独立于核区DNA之外而能自主复制的环状DNA分子，所以质粒不属于核基因，B错误；
C、植物体细胞具有全能性，所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞，C正确；
D、人胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，其遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则，D错误。
故选C。
二、多选题
16．（2022·江苏省阜宁中学高三阶段练习）苯丙酮尿症（PKU）是一种由致病基因决定的氨基酸代谢病，常造成新生儿神经系统损害而智力低下。图1是某家庭中该病的遗传系谱图，为避免再生下患儿，该家庭成员去医院进行了基因检测，已知被检测的PKU基因为142bp（bp表示碱基对）。检测人员用特定限制酶酶切部分家庭成员（III—1、III—2、III—3）的PKU基因，产生了大小不同的几种片段，结果如图2所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．苯丙酮尿症是单基因遗传病，由一个基因决定
B．若III—2与III—3近亲结婚，生一个患病孩子的概率是六分之一
C．III—1的每个PKU基因中均有2个该特定限制酶的酶切位点
D．可以在患者家系中调查该遗传病的发病率
【答案】ABD
【解析】
【分析】
据图分析，图1中Ⅱ-1和Ⅱ-2正常，而他们的儿子Ⅲ-1有病，说明苯丙酮尿症为隐性遗传病；又因为Ⅰ-1有病，而其儿子Ⅱ-2正常，说明该致病基因不可能在X染色体上，因此该病为常染色体隐性遗传病。设该病由A、a基因控制，则Ⅲ-1的基因型为aa，Ⅲ-2的基因型为AA或Aa，Ⅲ-3的基因型为Aa，结合图2结果分析，Ⅲ-1的PKU基因（aa）被限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段，Ⅲ-3的PKU基因（Aa）被限制酶切割后产生100bp、50 bp和42 bp三种长度的片段，说明A基因酶切后产生100bp和42bp两种长度的片段，a基因酶切后产生50bp和42bp两种长度的片段，故可推出Ⅲ-2的基因型为AA。
【详解】
A、结合分析可知，苯丙酮尿症是单基因遗传病，单基因遗传病是由一对等位基因决定的，A错误；
B、由分析可知，Ⅲ-2的基因型为AA，Ⅲ-3的基因型为Aa，若两者结婚，生一个患病孩子（aa）的概率是0，B错误；
C、根据题意分析，已知被检测的Ⅲ-1的PKU基因为142bp，限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段，142-50-42=50bp，说明50 bp的片段有2个，即切割后产生了三个片段，因此III-1的每个PKU基因中均具有2个该特定限制酶的酶切位点，C正确；
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机取样，D错误。
故选ABD。
17．（2022·江苏省阜宁中学高三阶段练习）热启动PCR可提高扩增效率，其基本方法是：进行反应之前将TaqDNA聚合酶、dNTP和引物等先不要加入样品管内，而是将样品加热，待温度升到70度以上时，再将上述试剂加入，开始PCR反应，下列叙述正确的有（ ）
A．Taq酶最适催化温度范围为50—60℃
B．与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C．两条子链合成一定都是从端向端延伸
D．PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了TaqDNA聚合酶的特异性
【答案】BC
【解析】
【分析】
PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；原理是DNA复制；条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
【详解】
A、Taq酶最适催化温度范围为60—70℃，即延伸时的温度，A错误；
B、分析题意可知，热启动PCR进行反应之前将TaqDNA聚合酶、dNTP和引物等先不要加入样品管内，故可减少反应起始时引物错配形成的产物，B正确；
C、DNA分子两条链反向平行，PCR扩增时引物加到3'端，复制时子链只能是从5′端向到3'端延伸，C正确；
D、PCR产物DNA碱基序列的特异性是碱基互补配对的结果，不能体现TaqDNA聚合酶的特异性，D错误。
故选BC。
18．（2022·江苏苏州·高三期末）人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。①〜④表示相关的操作， EcoR I 、BamHI为限制酶，它们的识别序列及切割位点如 下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
限制酶
识别序列及切割位点
EcoR I
G↓AATTC
BamHI
G↓GATCC
A．过程①所需的两种引物中分别加上GAATTC和GGATCC序列有利于后续操作
B．构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
C．过程③利用的是T-DNA的特性将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA中
D．过程④需控制培养基中植物激素的种类和比例，以防止愈伤组织细胞发生再分化
【答案】BC
【解析】
【分析】
Ti质粒是在根瘤土壤杆菌细胞中存在的一种核区DNA外的自主复制的环形双链DNA分子。是一种存在于根癌土壤杆菌中可引起双子叶植物根部致癌的质粒。细菌从双子叶植物的受伤根部侵入根部细胞后，最后在其中裂解，释放出Ti质粒，其上的T-DNA片段会与植物细胞的核基因组整合。
【详解】
A、结合图示可知，PCR的产物用EcoR I和BamHI来酶切，因此在基因的引物两侧加上酶切位点G↓AATTC和G↓GATCC，A正确；
B、启动子负责与RNA聚合酶结合启动表达，终止子负责终止表达，因此构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行表达，B错误；
C、过程③是利用T-DNA的特性将目的基因导入到农杆菌中，农杆根瘤菌是原核生物，无染色体，C错误；
D、整个过程最终需要利用愈伤组织细胞生成干扰素，因此应控制培养基中植物激素的种类和比例，以防止愈伤组织细胞发生再分化，D正确。
故选BC。
19．（2021·江苏·东海县教育局教研室高二期中）降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图：
获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中。下列有关分析正确的是（ ）
A．Klenow酶是一种DNA聚合酶
B．合成的双链DNA有72个碱基对
C．EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接
D．筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因
【答案】ACD
【解析】
【分析】
分析图解：图为人工合成的方法获取目的基因，观察图可以发现通过Klenow酶能够将单链DNA延伸，并且中间形成18个碱基对，则两侧分别有（72-18）=54个碱基．由于EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列和切点不同，所以用EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割，目的基因两侧形成的黏性末端不同，载体也是，这样可以保证目的基因和载体定向连接，形成重组质粒。
【详解】
A、根据题干可知，Klenow酶能将部分双链DNA变成双链DNA分子，说明该酶具有DNA聚合酶的作用，A正确；
B、根据“人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段”可推出合成的DNA双链碱基对是72×2-18=126个碱基对，B错误；
C、由题干可知，EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶产生的黏性末端不相同，故EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接，防止自身环化，C正确；
D、筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因，D正确。
故选ACD。
【点睛】
20．（2020·江苏省句容高级中学高三阶段练习）基因工程利用某目的基因（图甲）和Pl噬菌体载体（图乙）构建重组DNA，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析正确的是（ ）
A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体
B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体
C．图乙中的P1噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
D．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA
【答案】ABC
【解析】
【分析】
一种限制酶只能识别一种核苷酸序列且在特定的位点对DNA分子进行切割，切割出的末端有黏性末端和平末端两种，具有相同黏性末端的DNA片段之间可以在DNA连接酶的作用下连接到一起。
【详解】
A、如果用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用BglⅡ和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种相同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，A正确；
B、由于Sau3A I的切割位点在EcoR I的左侧，因此用EcoR I和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用EcoR I和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种相同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，B正确；
C、P1噬菌体载体为环状DNA，其上只含有一个EcoR I的切点，因此用EcoR I切割后，该环状DNA分子变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团，C正确；
D、从图甲看出，用EcoR I切割目的基因后两端各有一切口，与图乙中EcoR I切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，D错误。
故选ABC。
第II卷（非选择题）
三、综合题
21．（2022·福建省漳州第一中学高三阶段练习）科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草井培有成转基因抗盐烟本，培育过程如图1所示，表格所示为相关限制酶识别序列及切制位点。回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
G↓GATCCCCTAG↑G
T↓GATCAACTAG↑T
↓GATCCTAG↑
A↓AGCTTTTCGA↑A
(1)表中Sau3AI酶切的DNA末端与BamHI酶切的DNA末端连接，该连接序列________(填“能”、“不能“或“不一定能")被BamHI酶识别。质粒和目的基因构建重组质粒时，应选用图1中___________两种限制酶切割。
(2)若通过PCR技术扩增抗盐基因，除了模板外还需提供____等物质。
(3)步骤①构建的基因表达载体，除图I中质粒所示结构外，还需具有________及目的基因:步骤②中需先用___________处理农杆菌以便将重组质粒导入农杆菌细胞:步骤③中通常需要添加酚类物质，其目的是_______________________。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重 要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，上图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基B除了含有农杆菌生长繁殖必需的成分外，还必须加入__________. 从检测筛选的结果分析，不含目的基因的是菌落________(填数字) 中的细菌。
【答案】(1) 不一定能 BamHI和HindⅢ
(2)两种引物、酶（耐热的DNA聚合或热稳定性的DNA聚合酶）、原料（4种脱氧核苷酸）
(3) 启动 子、终止子 Ca2+ 吸引农杆菌移向烟草细胞，有利于目的基因成果转化
(4) 氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素) 1、2、3、5
【解析】
【分析】
图1所示为转基因抗盐烟草的培育过程，其中①表示重组质粒的构建过程；②表示重组质粒导入农杆菌；③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；④表示植物组织培养。
图2是筛选含有重组质粒的农杆菌的过程，培养基A和B中应该分别加入氨苄青霉素、四环素。表格中BamHI、Bcll和Sau3A三种切割位点有共同的序号GATC，Sau3Al酶能能切割BamHl、Bcll和Sau3AI三种切割位点。
(1)
若Sau3AI酶切的DNA末端，产生的末端是 和 ，BamHI酶切的DNA末端，产生的末端是 和 ，末端连接后为 或者序列可能是GGATCC，也可能不是，不一定能被BamHI酶识别。为了防止目的基因的外源DNA片段和质粒自身环化，应选用BamHI和HindⅢ酶对外源DNA和质粒进行切割，这样使目的基因两端的黏性末端不同，可以防止自身环化。
(2)
在植物基因工程操作过程中，研究人员首先获取了抗盐基因（目的基因），并可以采用PCR（聚合酶链式反应）技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件有：两种引物、酶（耐热的DNA聚合或热稳定性的DNA聚合酶）、原料（4种脱氧核苷酸）、模板（目的基因的两条脱氧核苷酸链）。
(3)
基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点，步骤所使用的运载体中未标出的必需元件有启动子、终止子；步骤②中需先用Ca2+处理农杆菌，让细胞壁通过性增加，以便将重组质粒导入农杆菌细胞；为吸引农杆菌移向烟草细胞，有利于目的基因成果转化，通常在步骤③中通常需要添加酚类物质。
(4)
基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。常根据标记基因设计培养基，最终筛选出导入了重组质粒的农杆菌。图2表示影印培养法，分析可知，培养基B除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，还含有氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素)，能在此培养基上生长的农杆菌含有非重组质粒(有氨苄青霉素抗性基因)，不能在此培养基上生长的农杆菌只含有重组质粒(重组质粒构建破坏了氨苄青霉素抗性基因，农杆菌失去相应抗性)，与培养基A作对比可知，含有目的基因(重组质粒)的是4和6菌落中的细菌，所以不含目的基因的菌落是1235。
【点睛】
本题结合图解，考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中的相关细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
22．（2022·北京房山·一模）学习以下材料，回答问题（1）～（4）。
去甲肾上腺素荧光分子探针
去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）是一种重要的神经递质，可参与大脑中感官信息处理、注意力调节等活动。NE传递受损与各种精神疾病和神经退行性疾病密切相关，包括焦虑、抑郁、注意力缺陷和帕金森病。目前，微透析和电化学技术只可检测细胞外液中的NE水平，难以与其他神经递质进行区分。而且采样程序复杂也限制了体内准确测量NE动态变化的能力。
为解决以上技术难题，我国科研人员开发并优化了一类NE受体荧光探针，命名为GNE（如图1）。科研人员通过对NE受体特定部位的基因进行改造并使其表达，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白。利用GNE可以高特异性、高灵敏性地记录NE动态变化且不诱导原有下游信号的改变。比如该探针仅能与NE特异性结合，连NE甲基化后的肾上腺素都不能识别。
如何在体内检测NE的动态变化？研究团队以斑马鱼为材料，获得转入GNE基因的斑马鱼，并通过组织特异性启动子让GNE在神经元中表达。当用特定的视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂YO时，荧光信号无显著变化。这一结果可证明GNE在体内检测NE释放信号的有效性。
在小鼠的大脑中也成功记录到光刺激引起的NE水平动态变化。科研人员对小鼠进行强迫游泳和悬尾应激实验，发现下丘脑中GNE的荧光强度均显著增加；而在社交或饮食行为实验中，未发现荧光信号的改变，证明小鼠下丘脑NE的释放主要发生在应激条件下。以上实验说明GNE能够提供快速、精准的细胞类型特异性检测和体内NE浓度动态监测。
(1)中枢神经细胞以_____的形式释放的NE，会与_____的受体结合，传递信息。
(2)①NE受体是一种跨膜蛋白，需改造后才能获得NE荧光分子探针。由文章可知，荧光蛋白基因应插入图2中的_____位置（选择序号填入）。
②据图1推测NE荧光分子探针的工作原理是____________________。
(3)若想证明GNE分子探针具有NE特异性，以斑马鱼为实验材料，请在下表中完善相关实验内容。其中，GNE-M是突变的GNE，不能与NE结合。
表中①、②、③分别应选择_______、_______、_______（填字母标号）。
a. NE b. NE受体 c. NE受体抑制剂 d.肾上腺素受体抑制剂 e. 荧光信号强度无变化 f. 荧光信号强度与刺激同步 g. 荧光信号强度增加，但不与刺激同步
实验分组
探针种类
添加物
刺激
结果
1
GNE
无
给与相同的视觉刺激
荧光信号强度与刺激同步
2
GNE
①
荧光信号强度无变化
3
GNE-M
无
②
4
GNE
③
荧光信号强度与刺激同步
(4)请说出该技术在治疗精神疾病和神经退行性疾病方面的优势___________________。
【答案】(1) 胞吐 突触后膜
(2) ① 工作原理：NE与受体特异性结合改变受体的空间结构，进而使荧光蛋白构象改变并发出荧光可通过检测荧光强度来反应NE的浓度
(3) c e d
(4)优势： 特异性强，灵敏度高，可以体内准确测量NE动态变化，不诱导原有下游信号的改变
【解析】
【分析】
1、神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜。
2、科研人员通过对NE受体特定部位的基因进行改造并使其表达，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白。
3、当用特定的视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂YO时，荧光信号无显著变化。
(1)
NE（去甲肾上腺素）是一种重要的神经递质，由突触前膜以胞吐的方式释放到间隙，以扩散方式通过间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，传递信息。
(2)
NE受体是一种跨膜蛋白，需改造后才能获得NE荧光分子探针，由文章可知，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白，所以选取胞内为插入点，故荧光蛋白基因应插入图2中的①位置；据图1推测NE荧光分子探针的工作原理是：NE与受体特异性结合改变受体的空间结构，进而使荧光蛋白构象改变并发出荧光可通过检测荧光强度来反应NE的浓度。
(3)
由题干信息可知：转入GNE基因的斑马鱼，受到视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂时，荧光信号无显著变化。当探针种类为GNE时，荧光信号强度与刺激同步；当探针种类为GNE时，荧光信号强度无变化，说明添加了NE受体抑制剂 ；当探针种类为GNE-M时，给与相同的视觉刺激，荧光信号强度无变化 ；当探针种类为GNE时，荧光信号强度与刺激同步，说明添加了肾上腺素受体抑制剂 ，该探针仅能与NE特异性结合，NE甲基化后的肾上腺素都不能识别，所以添加该物没有起作用，故表中①对应c、②对应e、③对应d。
(4)
由题干信息可知：以上实验说明GNE能够提供快速、精准的细胞类型特异性检测和体内NE浓度动态监测，所以该技术在治疗精神疾病和神经退行性疾病方面的优势： 特异性强，灵敏度高，可以体内准确测量NE动态变化，不诱导原有下游信号的改变。
【点睛】
本题主要考查考生的阅读理解以及分析问题的能力，结合题干答题是做题关键。
23．（2022·河南·南阳市第五中学校高二阶段练习）胰岛素的生产由提取动物胰岛素，发展到了利用基因工程生产重组人胰岛素。
(1)如图所示，构建重组质粒时，为避免目的基因任意连接和载体的自身环化，应选用_____________酶处理目的基因和载体。构建的基因表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有_____________、_____________、_____________等调控组件。
(2)利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因应从_____________文库中获取，重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用_____________酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建基因表达载体时应将目的基因与_____________的启动子等调控组件重组在一起，并选用_____________为受体细胞。
(4)重组人胰岛素分子容易发生聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整，形成胰岛素类似物加以避免。请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→_____________→构建基因表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【答案】(1) SmaI、PstI 启动子 终止子 复制原点（三者位置可互换）
(2) cDNA 蛋白
(3) 奶牛乳腺蛋白基因 受精卵
(4)找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
【解析】
【分析】
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，基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
（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。
(1)
外源DNA分子中含有限制酶SmaI、PstI、AluI的识别序列和切割位点，其中限制酶AluI的切割位点位于目的基因上，因此不能用该酶进行切割；若只用PstⅠ切割会导致目的基因和载体自身环化或反向连接，因此构建重组质粒时，应选用限制酶SmaI、PstI处理目的基因和载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
(2)
将真核基因导入原核生物时，一般从cDNA文库中获取目的基因；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用蛋白酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)
利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，并选用受精卵为受体细胞。
(4)
题目的设想需要采用蛋白质工程技术，因此基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）一构建基因表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【点睛】
本题主要考查基因工程的基本工具、基本操作流程以及乳腺生物反应器的相关知识点，要求学生能够理解图示过程，分析并解决实际问题。
24．（2022·江苏·徐州市第七中学高三阶段练习）脑心肌炎病毒（EMCV，RNA病毒）是引起人、猪脑炎和心肌炎的病原体。为研制疫苗，科研人员按下图流程培育转基因酵母菌，来生产BMCV的衣壳蛋白VP1。其中，受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型，HIS4基因表达的酶催化组氨酸的合成，C418是一种抗生素。请回答下列问题：
(1)过程①是通过RT-PCR获得目的基因，下列3种引物中，过程①应选择的是______________。
a．5'-GGAATTCGCCACCATCCGAGTCAAACGCTGAA-3'
b．5'-TCGTCGACCATCGATAGCCACTCGCCTAACGCC-3'
c．5'-ATTTGCGCCGCTCACTCTAGCATCAAGACT-3'
(2)PCR技术应用非常广泛，可用于扩增目的基因，制作探针，引入定点突变，定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题：
①PCR过程中，温度的控制至关重要，变性温度过低会因为_______________，最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因_________导致目标产物的量减少。
②不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1：50~1：100，在PCR反应的最初10~15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，则需要限制性引物_____________个。因为双链DNA和单链DNA的______________不同，可通过_____________将其分离。
(3)过程③将质粒2导入大肠杆菌的目的是_____________。
(4)过程⑤将质粒2线性化时使用的是_____________（限制酶），过程⑥线性DNA需整合到酵母细胞的染色体DNA中目的基因才能______________。
(5)线性DNA整合到酵母细胞染色体DNA时，可能是单拷贝整合，也可能是多拷贝整合。过程⑦先将酵母菌培养在缺乏_____________的培养基中，筛选获得导入目的基因的酵母菌；后将筛选出的酵母菌接种于含2mg·L-1G418的培养基中进行培养，选择生长良好的酵母菌再转接到含4mgLG418的培养基中继续培养，其目的是_____________L。
(6)研究人员用兔抗EMCV血清与酵母细胞生产的VP1蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验，其目的是_______________________________________。
【答案】(1)a、c
(2) DNA双链不能充分解开，导致模板减少，最终都会导致反应效率降低 引物不能与模板充分配对 （211-2）a 相对分子质量（碱基数量）不同 电泳法
(3)让其在大肠杆菌中复制
(4) 限制酶salⅠ 稳定遗传并表达
(5) 组氨酸 筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌
(6)检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性（结构）是否一致。
【解析】
【分析】
多聚酶链式反应扩增DNA片段：
1.PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2.PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
3.结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
题图分析：①是通过RT-PCR获得目的基因，②是构建基因表达载体，③是将表达载体导入大肠杆菌细胞进行扩增，④是提取扩增了的表达载体，⑤是将质粒环状DNA切割形成线性DNA分子，⑥是将线性DNA分子导入酵母菌，使其整合至酵母菌的染色体DNA上，进行表达，⑦是筛选出的产VP1的酵母菌。
(1)
RT-PCR过程以RNA为模板合成DNA，是逆转录过程，需要的工具酶有逆转录酶、热稳定性高的DNA聚合酶。a、b、c三个引物分别含EcoRⅠ、NotⅠ、SalⅠ识别位点，SalⅠ会破坏质粒的启动子，所以过程②构成基因表达载体需要使用的是EcoRⅠ、NotⅠ，所以过程①选用引物a、c。
(2)
①PCR过程中，温度的控制至关重要，若变性温度过低，则DNA双链不能充分解开，导致模板减少，最终都会导致反应效率降低；若退火温度过高，则会导致引物不能与模板充分配对（模板与引物结合效率低），导致目标产物的量减少。
②不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1：50～1：100，在PCR反应的最初10～15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，若只有一条模板链，则10次循环后，产生DNA数量为210，每条DNA为两条链，故10次循环后的数量为210+1，所用引物需减去模板链的数量，则a个模板DNA扩增个循环后限制性引物数量=（211-2）a个。由于双链DNA和单链DNA的相对分子质量（碱基数量）不同，故可用电泳法将其分离。
(3)
过程③将质粒2导入大肠杆菌的目的是让其在大肠杆菌中复制，该过程需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。
(4)
过程⑤将质粒2线性化时使用的是salⅠ，其在质粒上有2个酶切位点，可以将其切割成直链DNA，便于与酵母菌DNA整合；过程⑥线性DNA需整合到到酵母细胞的染色体DNA中目的基因才能稳定遗传并表达。
(5)
由于受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型，HIS4基因表达的酶催化组氨酸的合成，所以过程⑦先将酵母菌培养在缺乏组氨酸的培养基中进行筛选，筛选导入目的基因的酵母菌；后将筛选出的酵母菌接种于含2mg•L-1G418的培养基中进行培养，选择生长良好的酵母菌再转接到含4mg•L-1G418的培养基中进行培养，由于多基因拷贝其对抗生物的抗性更强，所以其目是筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌。
(6)
研究人员用兔抗EMCV血清与酵母细胞生产的VP1蛋白进行抗原抗体免疫反应试验，其目的是检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性（结构）是否一致。
【点睛】
熟知基因工程的原理和操作流程是解答本题的关键，正确辨析图示的信息是解答 本题的前提，掌握PCR扩增技术相关的原理和计算是解答本题的另一关键。
25．（2022·河南开封·高二阶段练习）蛋白质W是某种病毒的抗原。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W，基本过程如图所示。
回答下列问题：
(1)步骤①中需要选择的启动子是______________使目的基因能在膀胱上皮细胞中特异性表达，分泌到尿液中，随尿液排出体外。W基因的序列已知并目基因较小，那么获取W基因的方法可以是______________。
(2)①过程需要DNA连接酶，根据DNA的连接酶的来源不同，可以将这些酶分为______________和______________。构建重组表达载体中的标记基因的作用是______________。
(3)④过程的生理学基础是之一是受体对移入的外来胚胎基本______________反应，这为外来胚胎在受体子宫中存活提供可能。
(4)从上述流程可知，转基因动物发生的可遗传变异是_______________。对从尿液中提取的蛋白质还要进行检测以确定是否含有W，常采用的方法是______________。
(5)步骤④胚胎移植前是否需要对动物的性别进行鉴定______________（是/否），原因是______________。
【答案】(1) 膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子 化学方法人工合成
(2) E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 鉴定含有目的基因的受体细胞，并且将含有目的基因的受体细胞筛选出来
(3)不发生免疫排斥
(4) 基因重组 抗原-抗体杂交
(5) 否 转基因动物培育成功后，不管雌性还是雄性都能从尿液中获取蛋白质W
【解析】
【分析】
1、分析题图：图中①为基因表达载体的构建，②是重组载体导入受精卵，③为受精卵培养成早期胚胎，④为早期胚胎移植到代孕母体的子宫中。
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。
(1)
根据图中，转基因动物的尿液中可收集到W，说明W基因能在膀胱细胞内表达，故需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子。获取目的基因的方法有：PCR扩增、从基因文库中获取和化学方法人工合成，对于基因的序列已知并且基因较小的目的基因可通过化学方法人工合成。
(2)
根据DNA的连接酶的来源不同，可以将这些酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。标记基因是基因表达载体的元件之一，其作用是鉴定含有目的基因的受体细胞，并且将含有目的基因的受体细胞筛选出来。
(3)
受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎在受体内能够存活的生理基础，即为外来胚胎在受体子宫中存活提供可能。
(4)
可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，转基因动物是指导入外源基因的受精卵发育形成的个体，其变异类型为基因重组。检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是抗原-抗体杂交技术。
(5)
由题干可知，该研究小组的目的是制备一种膀胱生物反应器来获得蛋白质W，转基因动物培育成功后，不管雌性还是雄性都能从尿液中获取蛋白质W，故步骤④胚胎移植前不需要对动物的性别进行鉴定。
【点睛】
本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识，解答本题的关键是识记基因工程的原理、基本工具以及具体操作步骤，掌握胚胎移植的相关知识，掌握各步骤中的相关细节，能结合题干信息准确答题。
高考二轮生物复习策略
高考能否考好，二轮复习是一个关键环节。经过一轮复习，往往学生仍然存在着一些问题，比如生物基础知识总是记不准、用不好；对实验探究题感觉不好做，做不好；题读不准，作答了却不得分；对难度稍微大点的生物题比如遗传题缺乏思路，且不能举一反三。为了提升二轮复习的效率，我们可以做好以下几点。
一、对知识进行层级化的框架梳理：生物知识点比较多，我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理，以便让学生更牢固地掌握基础知识， 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材，注重教材细节：新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”，不会在题目中设“语言陷阱”，大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理，深入理解生物学研究方法：新高考命题的呈现，往往是延续科研人员的思维过程。理解生物学的研究方法，可以很好地提升学生实验分析能力。
四、掌握生物学实验的两大要素：自变量和对照。
自变量保证了实验设计的逻辑正确，对照保证实验在特定条件下进行。所有的实验设计题都是由自变量得到的因变量（实验结论），因此在做实验题时首先要找准自变量。
五、帮助学生总结一些答题技巧
做选择题要把握住几点：（1）高考题往往有非常明确的选项，比我们平时的模拟题要简单，所以千万不要把高考题看得太难，不要想多了，想复杂了。（2）高考题考查的对象一般是重要概念和基本素养，对于重要概念不能过于死记硬背，要理解。（3）生物不是数学，不考复杂的计算，数字越复杂，答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。
做好以上几点，相信二轮复习后学生会有一个很大的提升
解密17 基因工程（分层训练）
A组 基础练
第I卷（选择题）
一、单选题
1．（2022·安徽·萧县鹏程中学高二阶段练习）PCR技术扩增DNA，需要的条件是（ ）
①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④mRNA ⑤热稳定DNA聚合酶等 ⑥核糖体
A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤
【答案】D
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
①PCR技术扩增DNA时，需要目的基因作为模板DNA，①正确；
②PCR技术扩增DNA时，需要一对引物，②正确；
③PCR技术扩增DNA时，需要四种脱氧核苷酸作为原料，③正确；
④PCR技术扩增DNA时，不需要mRNA，mRNA作为翻译的模板，④错误；
⑤PCR操作是在较高温度下进行的，因此用PCR技术扩增DNA时，需要热稳定DNA聚合酶即Taq酶，⑤正确；
⑥PCR技术扩增DNA时，不需要核糖体，核糖体参与翻译过程，⑥错误；
故选D。
2．（2022·全国·高二课时练习）下列有关基因工程的叙述正确的是（ ）。
A．限制酶只存在于原核生物中，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B．只有同种限制酶切割的末端才能连接，不同限制酶切割的末端不能连接
C．基因工程中，只能利用天然质粒，质粒上的标记基因用于重组DNA的筛选
D．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的环状双链DNA
【答案】D
【解析】
【分析】
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、动植物病毒。
【详解】
A、限制酶大多来自原核生物，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列，A错误；
B、不同限制酶切割后，若黏性末端相同也能连接，B错误；
C、基因工程中用到的质粒多是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；
D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，D正确。
故选D。
3．（2022·全国·高二课时练习）下列技术依据碱基互补配对原理的是（ ）。
①检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 ④通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性
A．①②③④ B．①② C．①②④ D．①②③
【答案】B
【解析】
【分析】
基因诊断技术的基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交，这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不仅能在DNA和
DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行，因此，当用一段已知基因的核酸序列作出探针，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互
补地结合成双链，从而表明被测基因组DNA中含有已知的基因序列。
【详解】
①检测受体细胞中是否存在目的基因，采用DNA分子杂交技术，其原理是碱基互补配对，①符合题意；
②检测受体细胞中目的基因是否转录出mRNA，采用分子杂交技术，其原理是碱基互补配对，②符合题意；
③检测受体细胞中目的基因是否翻译出蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术，其原理不是碱基互补配对，③不符合题意；
④通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性，属于个体水平检测，④不符合题意；
综上所述：B正确；
故选B。
4．（2022·全国·高二课时练习）作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）。
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合
D．它的参与能够使标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
【答案】A
【解析】
【分析】
标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否；在基因定位意义上来说，它是对目的基因进行标志的工具，通常用来检测目的基因在细胞中的定位。
【详解】
A、作为运载体必须具备的条件是之一是在宿主细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，即能在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；
B、具有一个至多个限制酶切点，是为了使外源DNA片段（目的基因）插入其中，B错误；
C、标记基因是为了便于重组DNA的鉴定和选择，C错误；
D、它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存，D错误。
故选A。
5．（2022·河南·南阳中学高二阶段练习）下列关于蛋白质工程的叙述中，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】
【分析】
1、蛋白质工程指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。
2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，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（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】
A、蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，可见其实质是改造基因，A正确；
B、蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是预期的蛋白质功能，B错误；
C、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，C正确；
D、蛋白质工程遵循的原理包括中心法则，D正确。
故选B。
6．（2022·安徽·寿县安丰高级中学高二阶段练习）如图为15N标记的某基因结构示意图，下列说法正确的是（ ）
A．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位
B．A+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越低
C．若该DNA上有m个胞嘧啶，其复制n次共需m()个 鸟嘌呤
D．在含14N的培养液中复制3次后，子代中含15N的DNA分子占1/8
【答案】C
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并在特点的位点切割DNA分子；限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键。
【详解】
A、限制酶和DNA连接酶都作用于①磷酸二酯键，A错误；
B、A和T之间是两个氢键，G和C之间是3个氢键，所以A+T的比例越低，DNA分子结构稳定性越高，B错误；
C、DNA分子复制n次共合成2n个DNA分子，新合成的DNA相当于2n-1个，每个DNA上有m个胞嘧啶，那也就有m个鸟嘌呤，故需要游离的鸟嘌呤m（2n-1）个，C正确；
D、在含14N的培养液中复制3次后形成8个双链DNA分子，其中有两个DNA分子含15N，子代中含15N的DNA分子占1/4，D错误。
故选C。
7．（2022·北京·中央民族大学附属中学模拟预测）生物工程中，所用物质与其发挥的作用不能对应的是（ ）
A．限制酶——识别 DNA 分子特定核苷酸序列并断开磷酸二酯键
B．载体——携带目的基因导入受体细胞
C．标记基因——鉴别筛选目的基因是否导入受体细胞
D．钙离子——增大植物细胞的通透性
【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程的工具：（1）基因的“剪刀”-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）基因的“针线”-DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）基因的运输工具-运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】
A、限制酶能识别DNA分子特定的核苷酸序列，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，A正确；
B、载体是基因的运输工具，作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达，B正确；
C、存在于运载体上的标记基因，作用是鉴别筛选目的基因是否导入受体细胞，C正确；
D、钙离子不能增大植物细胞的通透性，用CaCl2处理细菌的目的是增加细菌细胞壁的通透性，有利于目的基因的导入，D错误。
故选D。
8．（2022·辽宁大连·高三开学考试）下列关于生物学中常见的几种酶的叙述，正确的是（ ）
A．DNA连接酶将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间的碱基黏合形成氢键
B．用限制酶从质粒上切下一个目的基因需消耗4个水分子
C．Taq酶是PCR扩增仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温的DNA连接酶
D．在解离根尖分生区细胞时加入纤维素酶有利于提高解离的效果
【答案】B
【解析】
【分析】
限制酶用于切割DNA，称为分子手术刀；DNA连接酶用于缝合两个DNA片段，称为分子缝合针。Taq酶是耐高温的DNA聚合酶，用于PCR扩增技术，将脱氧核苷酸连接到正在形成的子链上；解离根尖分生区细胞时在盐酸的作用下，使植物细胞分散开。
【详解】
A、DNA连接酶是将目的基因的黏性末端与载体的黏性末端之间黏合形成磷酸二酯键，碱基之间的氢键自动形成，A错误；
B、用限制酶从质粒上切下一个目的基因需打开2个切口，破坏四个磷酸二酯键，消耗4个水分子，B正确；
C、Taq酶是PCR仪扩增DNA分子时常用的一种耐高温DNA聚合酶，C错误；
D、在解离根尖分生区细胞时加入盐酸使植物细胞相互分散开，D错误。
故选B。
9．（2022·山东日照·高三期末）下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是（ ）
A．洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量
B．滤液中加入冷酒精后，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
C．向含DNA的滤液中加入2mol／L的NaC1溶液有利于去除杂质
D．用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化
【答案】D
【解析】
【分析】
1、DNA的溶解性：
（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。
（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】
A、洋葱研磨液用两层纱布过滤，以保证提取的DNA量，A错误；
B、DNA在冷酒精中的溶解度很低，蛋白质在冷酒精中的溶解度较高，故可以利用DNA不溶于冷酒精的原理，提纯DNA，但提取量不变，B错误。
C、向含DNA的滤液中加入0.14mol／L的NaC1溶液有利于去除杂质，C错误；
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，D正确。
故选D。
10．（2022·辽宁·模拟预测）下列有关生物工程的叙述，正确的是（ ）
A．抗原—抗体杂交技术可检测mRNA合成情况
B．花药离体培养时要对外植体进行消毒处理
C．动物细胞核移植一般以受精卵作为受体细胞
D．可以用灭活的病毒诱导原生质体融合
【答案】B
【解析】
【分析】
1、检测目的基因是否整合到受体细胞染色体DNA上和目的基因是否转录出mRNA，都采用分子杂交技术进行检测；目的基因是否翻译出蛋白质，采用抗原-抗体杂交技术进行检测。
2、植物组织培养的操作步骤:制备培养基、外植体消毒、接种、培养、移栽、栽培。
【详解】
A、检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术，A错误；
B、花药离体培养时要对外植体进行消毒处理，B正确；
C、培育转基因动物应选择受精卵作为受体细胞，而哺乳动物细胞核移植时一般选择次级卵母细胞作为受体细胞，C错误；
D、可以用离心，电刺激、聚乙二醇等诱导原生质体融合，灭活病毒用于动物细胞融合，D错误。
故选B。
11．（2022·江苏南通·高三期末）RT-PCR是将RNA的逆转录和cDNA的聚合酶链式扩增相结合的技术。目前国际均以RT-PCR检测呈阳性作为感染新型冠状病毒肺炎的“金标准”相关叙述错误的是（ ）
A．RT-PCR反应体系中需要添加逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B．RT-PCR也需要经过高温变性、低温复性和中温延伸
C．RT-PCR模拟了新冠病毒在人体细胞内增殖的主要过程
D．标本保存与运输不当可能导致RT-PCR检测呈假阴性
【答案】C
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、原理：DNA复制。
2、前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
3、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
4、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
A、逆转录酶在RNA的逆转录过程中发挥作用，耐高温的DNA聚合酶在cDNA的聚合酶链式扩增中发挥作用，故该反应体系中需加入逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶，A正确；
B、该技术包括cDNA的聚合酶链式扩增过程，故需要经过高温变性、低温复性和中温延伸，B正确；
C、新冠病毒属于自我复制型的RNA病毒，其在宿主细胞内不进行逆转录过程，C错误；
D、若在标本运输、保存中出现了损坏和污染，导致新冠病毒核酸破坏而无法检测，可能导致RT-PCR检测呈假阴性，D正确。
故选C。
12．（2022·山东·菏泽一中高二阶段练习）下列关于基因工程操作工具的说法，正确的是（ ）
A．质粒只分布于原核细胞中
B．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒，从而获得相同的黏性末端
C．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”
D．细菌细胞内含有的限制酶能对自身的DNA进行剪切
【答案】B
【解析】
【分析】
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。
【详解】
A、质粒不只分布于原核生物中，在真核生物酵母菌细胞内也有分布，A错误；
B、构建基因表达载体时，常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端，B正确；
C、DNA聚合酶用于DNA的复制，不用于基因工程，而DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”，C错误；
D、细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性，D错误。
故选B。
13．（2022·上海徐汇·高二期末）GoldenGate是当代极为重要的一种分子克隆技术，该技术的实施依赖于Ⅱs型限制酶，图所示为某种Ⅱs型限制酶的识别序列和切割位点（N表示任意碱基），以下说法正确的是（ ）
A．IIs型限制酶不具有高效性
B．Ⅱs型限制酶作用位点是氢键
C．Ⅱs型限制酶应保存于高温条件
D．同种IIs型限制酶切割两个DNA分子所得片段未必能以DNA连接酶连接
【答案】D
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶是可以识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类酶，简称限制酶。
【详解】
A、Ⅱs限制酶作为酶类，其催化作用具有高效性，A错误；
B、Ⅱs型限制酶的作用位点是磷酸二酯键，B错误；
C、高温会破坏酶的空间结构，使酶失活酶，不适合保存Ⅱs型限制酶，一般用低温保存酶，C错误；
D、Ⅱs限制酶切割位点N表示任意碱基，因此同种Ⅱs型限制酶切割两个不同DNA分子所得的片段未必能通过DNA连接酶连接，D正确。
故选D。
14．（2022·黑龙江·哈尔滨市第一中学校高三期末）下列关于作物育种的相关叙述，正确的是（ ）
A．诱变育种的优点是容易获得优良性状
B．杂交育种的目的是组合优良性状
C．人工诱导多倍体可导致基因重组
D．基因工程育种的优势是能诱导产生新基因
【答案】B
【解析】
【分析】
1、杂交育种：①原理：基因重组；②方法：通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。
2、诱变育种：①原理：基因突变；②方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，举例：太空育种、青霉素高产菌株的获得。
3、单倍体育种：①原理：染色体变异；②方法与优点：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，优点明显缩短育种年限，原因是纯合体自交后代不发生性状分离。4、多倍体育种：①原理：染色体变异；②方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。
【详解】
A、诱变育种的优点是提高基因变异的频率，但是基因变异具有不定向性，所以不能说这种方法容易获得优良性状，A错误；
B、杂交育种可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中，还可以产生杂种优势，获得比亲本品种更强或表现更好的新品种，B正确；
C、人工诱导多倍体会导致染色体变异而不是基因重组，C错误；
D、基因工程育种的优势是可以按照人类的意愿定向的改造基因，而不是诱导产生新基因，D错误。
故选B。
15．（2022·湖北·高三专题练习）1993年诺贝尔化学奖授予了美国科学家莫里斯，以表彰其在PCR技术发明过程中的突出贡献。PCR全称为聚合酶链式反应，是一种DNA体外复制技术。下列相关叙述正确的是（ ）
A．PCR过程中所需的两种引物能互补配对
B．升高PCR的退火温度有利于增加目标产物量
C．PCR过程中需要用解旋酶打开DNA双链
D．热稳定DNA聚合酶可将脱氧核苷酸与引物3′端相连
【答案】D
【解析】
【分析】
多聚酶链式反应扩增DNA片段：
1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
【详解】
A、PCR过程中所需的两种引物碱基不能互补配对，A错误；
B、升高PCR的退火温度，会影响引物与模板链的结合，可能得不到产物，B错误；
C、PCR过程中需要高温打开模板DNA双链，无需解旋酶，C错误；
D、热稳定DNA聚合酶可将游离脱氧核苷酸连接到引物3′端，D正确。
故选D。
【点睛】
二、多选题
16．（2021·江苏苏州·高三期中）载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。下图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B．载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C．与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D．培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
【答案】AB
【解析】
【分析】
基因克隆载体和基因表达载体的区别：
基因克隆载体用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
基因表达载体是适合在受体细胞中表达外源基因的载体，包括原核表达载体和真核表达载体。
【详解】
A、由题图和分析可知，重组载体A是基因克隆载体，重组载体B基因表达载体，A正确；
B、载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、与重组载体A比较，重组载体B需要有启动子、终止子，C错误；
D、培养细菌A的培养基在营养成分主要是合成DNA的原料，培养细菌B的培养基在营养成分主要是合成RNA和蛋白质的原料，所以培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上存在明显差异，D错误。
故选AB。
17．（2021·辽宁·沈阳市第一七〇中学高二期中）限制性核酸内切酶HindⅢ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．两种限制酶可在同一种生物中分离出来
B．两种限制酶切割DNA形成的黏性末端的碱基序列都是AGCT
C．用HindⅢ酶切割含目的基因的DNA片段和用XhoⅠ酶切割质粒后，目的基因和质粒能连接成重组质粒
D．实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果
【答案】ABC
【解析】
【分析】
“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）：
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。
【详解】
A、HindⅢ和XhoⅠ是从不同的微生物中分离得到的，A错误；
B、两种限制酶识别和切割的序列分别为A↓AGCTT和C↓TCGAG，则两者切割后形成的黏性末端分别是-TCGA、-AGCT，B错误；
C、两种限制酶切割形成的黏性末端不同，无法形成重组质粒，C错误；
D、实验中可通过控制反应时间、酶浓度等控制切割效果，D正确。
故选ABC。
18．（2022·江苏·新沂市第一中学模拟预测）重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增。从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方而具有广泛的应用前景，下图表示利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．引物中G＋C的含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性越高
B．在第一阶段由于引物2和引物3发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中
C．引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生4种双链DNA分子
D．在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过3次复制
【答案】AB
【解析】
【分析】
PCR扩增运用DNA分子复制的原理，经过变性、复性、延伸，最终获得大量DNA的过程。
【详解】
A、引物中G＋C的含量越高，C和G之间是三个氢键连接，因此引物与模板DNA结合的稳定性越高，A正确；
B、图中可知，引物2和引物3分别作用同一段DNA的两条链，会发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中，B正确；
C、引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生2种双链DNA分子，C错误；
D、在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过2次复制，D错误。
故选AB。
19．（2021·全国·高二单元测试）蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物，中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构
B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现
C．改造后的中华鲟和现有中华鲟不再是同一物种
D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
【答案】CD
【解析】
【分析】
蛋白质工程是指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，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，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，是包含多学科的综合科技工程领域。
基本流程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA） 。
【详解】
A、蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构，A正确；
B、因为基因指导蛋白质的合成，所以改造蛋白质可通过改变基因结构实现，B正确；
C、改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟之间没有生殖隔离，仍是同一物种，C错误；
D、蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质，D错误。
故选CD。
20．（2021·全国·高二单元测试）下图表示形成cDNA并进行PCR扩增的过程。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．①过程所需的原料是脱氧核苷酸 B．②过程所需的酶必须耐高温
C．③过程需要解旋酶破坏氢键 D．④过程的引物对之间不能互补配对
【答案】BC
【解析】
【分析】
PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。
PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：
①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；
②模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；
③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在72℃、DNA聚合酶（如TaqDNA聚合酶）的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链，重复循环变性--退火--延伸三过程就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
【详解】
A、①过程为逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，A正确；
B、②过程由DNA单链合成DNA双链过程所需要的DNA聚合酶不需要耐高温，B错误；
C、③过程为变性，温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，不需要DNA解旋酶破坏氢键，C错误；
D、④过程为复性，温度降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合，但引物对之间不能互补配对，D正确。
故选BC。
第II卷（非选择题）
三、填空题
21．（2022·全国·高二课时练习）天然蛋白质的不足：天然蛋白质是生物在____________过程中形成的，它们的结构和功能符合__________________的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。如玉米中赖氨酸含量较______，原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶---______________和________________的活性，受细胞内赖氨酸浓度的影响较大，经人工设计改造，可使其叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5倍和2倍。
【答案】 长期进化 特定物种生存 低 天冬氨酸激酶 二氢吡啶二羧酸合成酶
【解析】
略
四、综合题
22．（2022·全国·高二课时练习）基因进入受体细胞的载体
(1)作用：将__________送入_____细胞。
(2)种类：质粒、__________和_______________等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。
最常用的载体——质粒:一种裸露的、结构_____、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有__________能力的_______________分子。
(3)作为载体需具备的条件
1）有一个至多个_______________，供____________________插入其中。
2）能在细胞中进行__________或整合到__________上，随受体DNA同步_____。
3）常有特殊的__________，便于重组DNA分子的筛选。如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过__________的。
【答案】(1) 外源基因 受体
(2) 噬菌体 动植物病毒 简单 自我复制 环状双链DNA
(3) 限制酶切割位点 外源DNA片段（基因） 自我复制 受体DNA 复制 标记基因 人工改造
【解析】
略
23．（2022·全国·高二课时练习）利用PCR获取和扩增目的基因
(1)原理：________________________。
(2)PCR反应的条件
参与的组分
在DNA复制中的作用
DNA母链
提供DNA复制的_________
4种脱氧核苷酸
合成DNA__________的原料
__________(体外用高温代替)
打开DNA双链
(耐高温的)_________
催化合成DNA子链
引物(长度通常为20～30个核苷酸)
分为2种，分别与两条模板链结合，使DNA聚合酶能够从引物的______端开始连接脱氧核苷酸
温度
控制温度使___________在体外反复进行
缓冲液(含Mg2＋)
真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要________激活
(3)PCR扩增的过程
①变性：当温度超过____________ ℃时，目的基因DNA受热变性后解聚为__________。
②复性：当温度下降到_______ ℃左右时，_____________通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
③延伸：当温度上升到_______ ℃左右时，以______________为模板，在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到___________的3’端。
【答案】(1)DNA半保留复制
(2) 模板 子链 解旋酶 DNA聚合酶 3′ DNA复制 Mg2＋
(3) 90 单链 50 两种引物 72 单链DNA 引物
【解析】
略
24．（2022·河南·襄城高中高二阶段练习）犬细小病毒主要感染犬，尤其幼犬，传染性极强，死亡率也高。某科研团队构建相关基因表达载体（基因疫苗）并用于制备单克隆抗体，其操作基本流程如图所示。回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增VPI基因时，需要先根据____________________合成一对引物。构建基因表达载体时，需利用DNA连接酶此酶的作用是____________________。
(2)用基因疫苗对小鼠进行免疫后提取小鼠脾细胞的目的是获取____________________。体外培养骨髓瘤细胞需要控制的条件______________（答出两点即可）。
(3)诱导两种动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和__________诱导法等。获取融合细胞后，需要克隆化培养和____________，经多次选择获取特定杂交瘤细胞。
(4)将特定杂交瘤细胞注入小鼠腹腔并从腹水中提取单克隆抗体，在鉴定其特异性时，操作思路为______________________________。
【答案】(1) VP1基因的核苷酸序列（或已知目的基因的核苷酸序列） 将酶切后的VP1基因和质粒连接起来
(2) （免疫过的）B淋巴细胞 无菌和无毒的环境、充足的营养、适宜温度、pH和气体环境
(3) 灭活的病毒 抗体检测
(4)将提取的单克隆抗体与犬细小病毒，其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞
①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。
②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
2、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶、运载体。
(1)
利用PCR技术扩增VP1基因时，需要先根据VP1基因的核苷酸序列合成一对引物。构建基因表达载体时，DNA连接酶的作用是将酶切后的VPI基因和质粒连接起来。
(2)
制备单克隆抗体时，需要从已免疫过的小鼠脾脏中获得B淋巴细胞；体外培养骨髓瘤细胞需要控制的条件有无菌和无毒的环境、充足的营养、适宜温度、pH和气体环境等。
(3)
诱导两种动物细胞融合的方法有PEG融合法、电融合法和灭活的病毒诱导法等。获取融合细胞后，还需要克隆化培养和抗体检测，经多次选择获取特定的杂交瘤细胞。
(4)
在鉴定单克隆抗体的特异性时，操作思路为将提取的单克隆抗体与犬细小病毒、其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况。
【点睛】
本题主要考查单克隆抗体的制备流程，能够根据图中所给信息进行分析。
B组 提升练
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．（2022·辽宁·模拟预测）如图是快速RT—PCR过程示意图，①和2为逆转录酶催化的逆转录过程，③是PCR过程。据图分析下列说法错误的是（ ）
A．逆转录酶具有DNA聚合酶能力
B．③过程只需要引物b
C．RT—PCR可检测基因是否转录
D．RT—PCR可检测新冠病毒等RNA病毒
【答案】B
【解析】
【分析】
据图可知，逆转录酶可以催化以RNA为模板合成cDNA，还可催化以cDNA为模板合成其互补DNA；RT-PCR过程中需要a、b两种引物。
【详解】
A、逆转录酶催化合成DNA，所以具有DNA聚合酶的能力，A正确；
B、③PCR过程需要引物a、b，因为后续的模板链序列既有与靶RNA一致的，也有与cDNA一致的，B错误；
C、RT-PCR可检测基因的转录情况从而推知基因的表达水平，C正确；
D、通过设计RNA的特异性引物进行RT-PCR检测新冠病毒等RNA病毒，D正确。
故选B。
2．（2022·北京房山·一模）新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。下列说法错误的是（ ）
A．抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B．感染早期，会出现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C．患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D．无症状感染者核酸检测和抗体检测均为阳性，但无临床症状，不存在传播风险
【答案】D
【解析】
【分析】
体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞产生淋巴因子作用于B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。核酸检测法：利用碱基互补配对的原则进行。
【详解】
A、抗体只能与特定抗原结合，所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理，A正确；
B、体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体，所以感染早期会出现能检测出病毒的核酸而检测不出抗体的情况，B正确；
C、机体通过产生较多的抗体从而将新冠病毒彻底消灭，故患者康复后，会出现能检测出抗体而检测不出病毒的核酸的情况，C正确；
D、无症状感染者由于其体内存在对抗新冠病毒的抗体而没有症状，但是其核酸检测呈阳性，说明其携带新冠病毒，因此存在传播风险，D错误。
故选D。
3．（2022·湖北·模拟预测）DNA分子复制可以在细胞内进行，也可以通过PCR技术合成，比较两种方式说法错误的是（ ）
A．两个复制过程都要求有模板、原料、酶和能量等条件
B．Taq酶功能相当于解旋酶和DNA聚合酶功能之和
C．细胞内复制是边解旋边复制，PCR技术合成是先解旋后复制
D．复制过程都遵循半保留复制原则
【答案】B
【解析】
【分析】
PCR技术:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程（(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】
A、DNA分子复制需要以DNA的两条链为模板、四种脱氧核苷酸为原料还需要解旋酶、DNA聚合酶和能量；PCR技术合成DNA需要模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）和能量，A正确；
B、Taq酶能催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，相当于DNA聚合酶功能，B错误；
C、细胞内DNA复制的特点是边解旋边复制，PCR技术是在较高温度条件下打开双链后进行扩增的，是先解旋后复制，C正确;
D、细胞内DNA复制和PCR技术合成DNA都遵循半保留复制原则，D正确。
故选B。
4．（2022·湖北·模拟预测）新冠病毒主要通过其表面的刺突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现侵染，目前研制新冠疫苗根据采用的主要技术路径不同分为核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗等，下列有关说法错误的是（ ）
A．通过基因工程在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白可制成重组蛋白疫苗
B．mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板合成病毒S蛋白，刺激人体产生抗体
C．新冠病毒在琼脂培养基上大量培养，然后通过灭活和纯化，可制成灭活疫苗
D．将改造后无害的腺病毒和新冠病毒S蛋白基因重组，可制成腺病毒载体疫苗
【答案】C
【解析】
【分析】
1、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存。
2、疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。
【详解】
A、通过基因工程方法，在体外大量生产并提纯新冠病毒的S蛋白，制成重组蛋白疫苗，刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，A正确；
B、mRNA疫苗在人体细胞内可直接作为模板翻译出病毒S蛋白，病毒S蛋白可以作为抗原，可刺激人体产生相应的抗体，B正确；
C、病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存，琼脂培养基不能培养病毒，C错误；
D、基因工程的载体常用的是质粒，病毒(无害的腺病毒)也可以作为载体，因此用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的刺突蛋白基因(如S蛋白基因)重组，可制成腺病毒载体疫苗，D正确。
故选C。
5．（2022·全国·二模）对某一线性DNA分子用一系列限制酶进行酶切处理，根据酶切的电泳分析结果，对照酶切片段大小的数据进行逻辑推理，然后确定各酶切片段的排列顺序和各酶切位点的相对位置，即可绘出限制性酶切图谱。下表是某小组进行的相关实验。根据表中数据分析，下列限制性酶切图谱正确的是（ ）
已知一线性DNA序列共有5000bp
第一步水解
产物/bp
第二步水解
产物/bp
A酶切割
2100
将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割
1900 200
1400
800 600
1000
1000
500
500
B酶切割
2500
将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割
1900 600
1300
800 500
1200
1000 200
经A酶和B酶同时切割
1900 1000 800 600 500 200
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】
【分析】
限制性核酸内切酶（限制酶）主要是从原核生物中分离纯化出来的，能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开。
【详解】
分析表格中的数据：线性DNA序列共有5000bp（2100+1400+1000+500=5000），经A酶切割后形成2100bp、1400bp、1000bp、500bp共4个片段，说明酶A有3个切割位点；如果用B酶切割形成了2500bp、1300bp、1200bp三个片段，所以B酶有2个酶切位点；
如果先用A酶处理再经B酶切割后，2100bp被切割成了1900bp和200bp，1400bp被切割成了800bp和600bp，1000bp和500bp没有被切割，说明酶B的酶切位点位于酶A之间。
因此限制性酶切图谱是：
。
故选B。
6．（2022·全国·高二课时练习）以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是（ ）。
A．以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B．②片段是在识别序列为的限制酶作用下形成的
C．①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子
D．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段，其中①④是同一种限制酶切割形成的，具有相同的黏性末端；②经过限制酶切割后形成的是黏性末端；③经过限制酶切割后形成的是平末端。
【详解】
A、题图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此题中DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；
B、②片段是在酶切位点为的限制酶作用下形成的，B错误；
C、①④连接形成DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误；
D、限制酶和DNA连接酶作用部位都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，D正确。
故选D。
7．（2022·河南新乡·高二阶段练习）W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是（ ）
A．步骤①构建的重组表达载体上应有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因
B．步骤②可以使用显微注射技术
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
【答案】D
【解析】
【分析】
从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等,由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。
【详解】
A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确；
B、步骤②是将重组载体导入到受精卵，显微注射技术常用于导入到动物细胞和植物的原生质体，B正确；
C、膀胱生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；
D、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有，只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
故选D。
8．（2022·河南新乡·高二阶段练习）干扰素在体外保存困难，科学家将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸后，可以在-70℃的条件下保存半年。下列有关蛋白质工程的叙述正确的是（ ）
A．改造后的干扰素是自然界中不曾存在的新型物质
B．在分子水平上直接对干扰素的氨基酸进行改造
C．蛋白质工程不需要构建基因表达载体
D．蛋白质工程不需要从预期蛋白质功能出发，直接设计其结构
【答案】A
【解析】
【分析】
1、蛋白质工程是指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，以满足人类的生产和生活的需求。2、基本途径：从预期的蛋白质功能出发，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（基因），（以上是蛋白质工程特有的途径）；之后按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】
A、据题意可知，科学家将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，故改造后的干扰素是自然界中不曾存在的新型物质，A正确；
B、对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，而不是直接对干扰素的氨基酸进行改造，B错误；
C、基因工程和蛋白质工程都需要构建基因表达载体，C错误；
D、蛋白质工程是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，，D错误。
故选A。
9．（2021·福建·高二期中）下图所示为某质粒被BamHI切割后得到一个线性载体DNA，经过末端核苷酸转移酶作用将多个相同的脱氧核苷三磷酸（dATP或dTTP或dCTP或dGTP）连续加到切割后的两个黏性末端上。相关说法错误的是（ ）
A．该技术的重要意义是防止线性载体DNA自身环化
B．末端核苷酸转移酶的作用是催化形成磷酸二酯键
C．末端核苷酸转移酶作用时不需要模板链
D．末端核苷酸转移酶的作用特点与DNA连接酶相同
【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、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上。
【详解】
A、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，这样可以防止线性载体DNA自身环化，A正确；
B、末端核苷酸转移酶的作用是催化形成磷酸二酯键，这样可将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，B正确；
C、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，这不需要模板链，C正确；
D、末端核苷酸转移酶的作用是将多个相同的脱氧核苷三磷酸连续加到切割后的两个黏性末端上，而DNA连接酶是将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，两者的作用特点不同，D错误。
故选D。
10．（2021·福建·高二期中）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．构建含目的肽DNA片段的表达载体
B．合成编码多肽P1的DNA片段
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】
【分析】
1、蛋白质工程指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。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】
蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。因此，预期蛋白质功能的下一步要做的是设计预期的蛋白质结构，即设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构。C正确，ABD错误。
故选C。
11．（2022·河南开封·高二阶段练习）如下图是培育转基因大肠杆菌的相关图标，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列相关叙述中正确的是（ ）
A．若通过PCR技术提取该目的基因，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，应选用BamHI和HindI剪切
C．若将基因表达载体导入受体细胞中，需用Ca2+处理细胞
D．在含目的基因的受体细胞中，氨苄青霉素抗姓基因和目的基因可同时表达
【答案】C
【解析】
【分析】
基因工程的操作程序包括四个步骤：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。
基因工程的工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体。基因工程通常是利用质粒作为载体。质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。作为载体的质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，含有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
将目的基因导入受体细胞时，根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入微生物细胞时，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导人其中。
【详解】
A、若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙，A错误；
B、若选用BamHⅠ和HindⅢ剪切，两个标记基因都会被破坏，B错误；
C、Ca2+处理可将大肠杆菌细胞变为感受态细胞，有利于外部的DNA进入，C正确；
D、分析题图可知，剪切质粒和目的基因的限制酶是Bcl I和Hind Ⅲ，则氨苄青霉素抗性基因片段会被限制酶切断，D错误。
故选C。
12．（2022·河南·襄城高中高一阶段练习）核酸检测是新冠病毒常用的检测方法。该检测反应体系中的探针是一种人工合成的与新冠病毒RNA特定序列互补的DNA单链片段，其首尾两端是荧光信号剂和信号淬灭剂，如图1所示。若该结构完整，则反应体系不发出荧光；若该结构被破坏，荧光信号剂单独存在，则反应体系会发出荧光。检测时，先将受试者鼻拭子中提取的RNA片段全部逆转录为DNA，然后对获得的DNA进行扩增（复制），若鼻拭子中存在新冠病毒RNA，则反应体系中的探针会与其逆转录形成的DNA结合，DNA聚合酶在沿DNA单链移动进行复制时，会将荧光信号剂和信号淬灭剂剥落，荧光信号剂发出荧光，过程如图2所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．该检测反应体系中的DNA探针可以由新冠病毒的RNA特定序列通过DNA聚合酶逆转录获得
B．若受试者鼻拭子中无新冠病毒，则DNA探针因不能与逆转录形成的DNA结合而保持完整检测结果呈阴性
C．该检测反应体系中需要用到DNA聚合酶、RNA聚合酶、翻译酶和逆转录酶
D．若某双链DNA分子含有a个脱氧核苷酸，m个鸟嘌呤，则复制n次需要用到的腺嘌呤个数为2n×（a-2m）/2
【答案】B
【解析】
【分析】
新冠病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，检测其RNA的有无，可用DNA探针。探针会与其逆转录形成的DNA结合，DNA聚合酶在沿DNA单链移动进行复制时，会将荧光信号剂和信号淬灭剂剥落，荧光信号剂发出荧光，结果呈阳性。
【详解】
A、该反应体系中的DNA探针可以由新冠病毒的RNA特定序列通过逆转录酶获得，A错误；
B、DNA探针是一段能与新冠病毒逆转录形成的DNA互补结合的序列，若无新冠病毒，则不能形成杂交片段，结果呈阴性，B正确；
C、该反应体系不需要RNA聚合酶、翻译酶的参与，C错误；
D、若该DNA分子含有a个脱氧核苷酸，m个鸟嘌呤，则含有（a-2m）/2个腺嘌呤，复制n次需要新合成（2n-1）个DNA分子，需要（2n -1）×（a-2m）/2个腺嘌呤，D错误。
故选B。
13．（2019·重庆·高二期末）草甘膦是一种非选择性的除草剂，美国出口中国的大豆很多都是抗草甘膦转基因大豆。在基因工程中，如果把导入的抗草甘膦基因整合到大豆体细胞（二倍体）的一条染色体上，将该细胞组织培养获得的多个大豆植株混种在一块实验田，得到F1，科研人员用草甘膦对F1大豆植株进行处理，有1/4的个体被淘汰掉，将剩下的大豆植株再进行田间混种得到F2，再用除草剂处理，如此下去。下列有关说法错误的是（ ）
A．用草甘膦处理大豆植株是一种人为的定向选择
B．实验田中的抗草甘膦转基因大豆种群发生了进化
C．在获得的F3中，能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆植株占4/9
D．能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆，后代偶然会出现不抗草甘膦的个体，且这种特性能够遗传，可能是发生了基因突变或者染色体变异
【答案】C
【解析】
【分析】
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】
A、用草甘膦处理大豆植株抗除草剂，可减少环境的污染，是一种人为的定向选择，A正确；
B、科研人员用草甘膦对F1大豆植株进行处理，有1/4的个体被淘汰掉，导致实验田中的抗草甘膦转基因大豆种群基因频率改变，发生了进化 ，B正确；
C、由于导入的抗草甘膦基因整合到大豆体细胞（二倍体）的一条染色体上，相当于Aa，自交一代，F1种植的抗草甘膦的植株基因型为1/3AA、2/3Aa，进行田间混种得到F2，再用除草剂处理，如此下去，F2中为4/9AA 、4/9Aa、1/9aa，即F2种植了1/2AA、1/2Aa，产生的配子种类及比例为A：a=3:1，在获得的F3中，AA=9/16、Aa=6/16、aa=1/16，能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆植株占9/16，C错误；
D、能稳定遗传的抗草甘膦转基因大豆基因型相当于AA，后代偶然会出现不抗草甘膦的个体，且这种特性能够遗传，可能是发生了基因突变或者染色体变异（缺失了A抗性基因），D正确。
故选C。
14．（2022·辽宁·丹东市第二中学一模）PCR技术常被用于检测新冠病毒的感染情况，下列有关PCR的叙述正确的是（ ）
A．PCR技术可以直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测
B．DNA聚合酶能催化子链由3′端向5′端延伸
C．PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因
D．若在PCR仪中加入两种引物则电泳结果一定会出现两条条带
【答案】C
【解析】
【分析】
PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性的DNA聚合酶（Taq酶）。5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】
A、PCR技术的原理是DNA双链复制，是进行DNA复制的技术手段，新冠病毒的遗传物质是RNA，因此不能直接扩增新冠病毒的遗传物质用于检测，A错误；
B、DNA聚合酶催化DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，从而DNA复制时子链延伸的方向是5′→3′，B错误；
C、利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一，根据合成引物的种类来提取DNA中的某个基因，所以PCR既可以获取目的基因也可以扩增目的基因，C正确；
D、引物是根据基因的首端和尾端的DNA序列合成的，若在PCR仪中加入两种引物，则电泳结果不一定会出现两条条带，因为引物可能是相同的，D错误。
故选C。
15．（2022·辽宁朝阳·高三开学考试）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A．限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是氢键
B．质粒是基因工程中常用的运载体，一般属于核基因的组成成分
C．制备转基因植物，可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞
D．人胰岛素基因转入大肠杆菌后，其遗传信息的传递和表达不再遵循中心法则
【答案】C
【解析】
【分析】
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。
【详解】
A、限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，A错误；
B、基因工程中常用的运载体是质粒，质粒存在于细菌和真菌细胞中，是一种独立于核区DNA之外而能自主复制的环状DNA分子，所以质粒不属于核基因，B错误；
C、植物体细胞具有全能性，所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞，C正确；
D、人胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，其遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则，D错误。
故选C。
二、多选题
16．（2022·江苏省阜宁中学高三阶段练习）苯丙酮尿症（PKU）是一种由致病基因决定的氨基酸代谢病，常造成新生儿神经系统损害而智力低下。图1是某家庭中该病的遗传系谱图，为避免再生下患儿，该家庭成员去医院进行了基因检测，已知被检测的PKU基因为142bp（bp表示碱基对）。检测人员用特定限制酶酶切部分家庭成员（III—1、III—2、III—3）的PKU基因，产生了大小不同的几种片段，结果如图2所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．苯丙酮尿症是单基因遗传病，由一个基因决定
B．若III—2与III—3近亲结婚，生一个患病孩子的概率是六分之一
C．III—1的每个PKU基因中均有2个该特定限制酶的酶切位点
D．可以在患者家系中调查该遗传病的发病率
【答案】ABD
【解析】
【分析】
据图分析，图1中Ⅱ-1和Ⅱ-2正常，而他们的儿子Ⅲ-1有病，说明苯丙酮尿症为隐性遗传病；又因为Ⅰ-1有病，而其儿子Ⅱ-2正常，说明该致病基因不可能在X染色体上，因此该病为常染色体隐性遗传病。设该病由A、a基因控制，则Ⅲ-1的基因型为aa，Ⅲ-2的基因型为AA或Aa，Ⅲ-3的基因型为Aa，结合图2结果分析，Ⅲ-1的PKU基因（aa）被限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段，Ⅲ-3的PKU基因（Aa）被限制酶切割后产生100bp、50 bp和42 bp三种长度的片段，说明A基因酶切后产生100bp和42bp两种长度的片段，a基因酶切后产生50bp和42bp两种长度的片段，故可推出Ⅲ-2的基因型为AA。
【详解】
A、结合分析可知，苯丙酮尿症是单基因遗传病，单基因遗传病是由一对等位基因决定的，A错误；
B、由分析可知，Ⅲ-2的基因型为AA，Ⅲ-3的基因型为Aa，若两者结婚，生一个患病孩子（aa）的概率是0，B错误；
C、根据题意分析，已知被检测的Ⅲ-1的PKU基因为142bp，限制酶切割后产生50 bp和42 bp两种长度的片段，142-50-42=50bp，说明50 bp的片段有2个，即切割后产生了三个片段，因此III-1的每个PKU基因中均具有2个该特定限制酶的酶切位点，C正确；
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机取样，D错误。
故选ABD。
17．（2022·江苏省阜宁中学高三阶段练习）热启动PCR可提高扩增效率，其基本方法是：进行反应之前将TaqDNA聚合酶、dNTP和引物等先不要加入样品管内，而是将样品加热，待温度升到70度以上时，再将上述试剂加入，开始PCR反应，下列叙述正确的有（ ）
A．Taq酶最适催化温度范围为50—60℃
B．与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C．两条子链合成一定都是从端向端延伸
D．PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了TaqDNA聚合酶的特异性
【答案】BC
【解析】
【分析】
PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；原理是DNA复制；条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
【详解】
A、Taq酶最适催化温度范围为60—70℃，即延伸时的温度，A错误；
B、分析题意可知，热启动PCR进行反应之前将TaqDNA聚合酶、dNTP和引物等先不要加入样品管内，故可减少反应起始时引物错配形成的产物，B正确；
C、DNA分子两条链反向平行，PCR扩增时引物加到3'端，复制时子链只能是从5′端向到3'端延伸，C正确；
D、PCR产物DNA碱基序列的特异性是碱基互补配对的结果，不能体现TaqDNA聚合酶的特异性，D错误。
故选BC。
18．（2022·江苏苏州·高三期末）人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。①〜④表示相关的操作， EcoR I 、BamHI为限制酶，它们的识别序列及切割位点如 下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
限制酶
识别序列及切割位点
EcoR I
G↓AATTC
BamHI
G↓GATCC
A．过程①所需的两种引物中分别加上GAATTC和GGATCC序列有利于后续操作
B．构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
C．过程③利用的是T-DNA的特性将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA中
D．过程④需控制培养基中植物激素的种类和比例，以防止愈伤组织细胞发生再分化
【答案】BC
【解析】
【分析】
Ti质粒是在根瘤土壤杆菌细胞中存在的一种核区DNA外的自主复制的环形双链DNA分子。是一种存在于根癌土壤杆菌中可引起双子叶植物根部致癌的质粒。细菌从双子叶植物的受伤根部侵入根部细胞后，最后在其中裂解，释放出Ti质粒，其上的T-DNA片段会与植物细胞的核基因组整合。
【详解】
A、结合图示可知，PCR的产物用EcoR I和BamHI来酶切，因此在基因的引物两侧加上酶切位点G↓AATTC和G↓GATCC，A正确；
B、启动子负责与RNA聚合酶结合启动表达，终止子负责终止表达，因此构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行表达，B错误；
C、过程③是利用T-DNA的特性将目的基因导入到农杆菌中，农杆根瘤菌是原核生物，无染色体，C错误；
D、整个过程最终需要利用愈伤组织细胞生成干扰素，因此应控制培养基中植物激素的种类和比例，以防止愈伤组织细胞发生再分化，D正确。
故选BC。
19．（2021·江苏·东海县教育局教研室高二期中）降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图：
获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中。下列有关分析正确的是（ ）
A．Klenow酶是一种DNA聚合酶
B．合成的双链DNA有72个碱基对
C．EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接
D．筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因
【答案】ACD
【解析】
【分析】
分析图解：图为人工合成的方法获取目的基因，观察图可以发现通过Klenow酶能够将单链DNA延伸，并且中间形成18个碱基对，则两侧分别有（72-18）=54个碱基．由于EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列和切点不同，所以用EcoRⅠ和BamHⅠ同时切割，目的基因两侧形成的黏性末端不同，载体也是，这样可以保证目的基因和载体定向连接，形成重组质粒。
【详解】
A、根据题干可知，Klenow酶能将部分双链DNA变成双链DNA分子，说明该酶具有DNA聚合酶的作用，A正确；
B、根据“人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段”可推出合成的DNA双链碱基对是72×2-18=126个碱基对，B错误；
C、由题干可知，EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶产生的黏性末端不相同，故EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接，防止自身环化，C正确；
D、筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因，D正确。
故选ACD。
【点睛】
20．（2020·江苏省句容高级中学高三阶段练习）基因工程利用某目的基因（图甲）和Pl噬菌体载体（图乙）构建重组DNA，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析正确的是（ ）
A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体
B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体
C．图乙中的P1噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
D．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA
【答案】ABC
【解析】
【分析】
一种限制酶只能识别一种核苷酸序列且在特定的位点对DNA分子进行切割，切割出的末端有黏性末端和平末端两种，具有相同黏性末端的DNA片段之间可以在DNA连接酶的作用下连接到一起。
【详解】
A、如果用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用BglⅡ和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种相同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，A正确；
B、由于Sau3A I的切割位点在EcoR I的左侧，因此用EcoR I和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用EcoR I和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种相同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，B正确；
C、P1噬菌体载体为环状DNA，其上只含有一个EcoR I的切点，因此用EcoR I切割后，该环状DNA分子变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团，C正确；
D、从图甲看出，用EcoR I切割目的基因后两端各有一切口，与图乙中EcoR I切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，D错误。
故选ABC。
第II卷（非选择题）
三、综合题
21．（2022·福建省漳州第一中学高三阶段练习）科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草井培有成转基因抗盐烟本，培育过程如图1所示，表格所示为相关限制酶识别序列及切制位点。回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点
G↓GATCCCCTAG↑G
T↓GATCAACTAG↑T
↓GATCCTAG↑
A↓AGCTTTTCGA↑A
(1)表中Sau3AI酶切的DNA末端与BamHI酶切的DNA末端连接，该连接序列________(填“能”、“不能“或“不一定能")被BamHI酶识别。质粒和目的基因构建重组质粒时，应选用图1中___________两种限制酶切割。
(2)若通过PCR技术扩增抗盐基因，除了模板外还需提供____等物质。
(3)步骤①构建的基因表达载体，除图I中质粒所示结构外，还需具有________及目的基因:步骤②中需先用___________处理农杆菌以便将重组质粒导入农杆菌细胞:步骤③中通常需要添加酚类物质，其目的是_______________________。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重 要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，上图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基B除了含有农杆菌生长繁殖必需的成分外，还必须加入__________. 从检测筛选的结果分析，不含目的基因的是菌落________(填数字) 中的细菌。
【答案】(1) 不一定能 BamHI和HindⅢ
(2)两种引物、酶（耐热的DNA聚合或热稳定性的DNA聚合酶）、原料（4种脱氧核苷酸）
(3) 启动 子、终止子 Ca2+ 吸引农杆菌移向烟草细胞，有利于目的基因成果转化
(4) 氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素) 1、2、3、5
【解析】
【分析】
图1所示为转基因抗盐烟草的培育过程，其中①表示重组质粒的构建过程；②表示重组质粒导入农杆菌；③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；④表示植物组织培养。
图2是筛选含有重组质粒的农杆菌的过程，培养基A和B中应该分别加入氨苄青霉素、四环素。表格中BamHI、Bcll和Sau3A三种切割位点有共同的序号GATC，Sau3Al酶能能切割BamHl、Bcll和Sau3AI三种切割位点。
(1)
若Sau3AI酶切的DNA末端，产生的末端是 和 ，BamHI酶切的DNA末端，产生的末端是 和 ，末端连接后为 或者序列可能是GGATCC，也可能不是，不一定能被BamHI酶识别。为了防止目的基因的外源DNA片段和质粒自身环化，应选用BamHI和HindⅢ酶对外源DNA和质粒进行切割，这样使目的基因两端的黏性末端不同，可以防止自身环化。
(2)
在植物基因工程操作过程中，研究人员首先获取了抗盐基因（目的基因），并可以采用PCR（聚合酶链式反应）技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件有：两种引物、酶（耐热的DNA聚合或热稳定性的DNA聚合酶）、原料（4种脱氧核苷酸）、模板（目的基因的两条脱氧核苷酸链）。
(3)
基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点，步骤所使用的运载体中未标出的必需元件有启动子、终止子；步骤②中需先用Ca2+处理农杆菌，让细胞壁通过性增加，以便将重组质粒导入农杆菌细胞；为吸引农杆菌移向烟草细胞，有利于目的基因成果转化，通常在步骤③中通常需要添加酚类物质。
(4)
基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。常根据标记基因设计培养基，最终筛选出导入了重组质粒的农杆菌。图2表示影印培养法，分析可知，培养基B除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，还含有氨苄青霉素(或氨苄青霉素和四环素)，能在此培养基上生长的农杆菌含有非重组质粒(有氨苄青霉素抗性基因)，不能在此培养基上生长的农杆菌只含有重组质粒(重组质粒构建破坏了氨苄青霉素抗性基因，农杆菌失去相应抗性)，与培养基A作对比可知，含有目的基因(重组质粒)的是4和6菌落中的细菌，所以不含目的基因的菌落是1235。
【点睛】
本题结合图解，考查基因工程的原理及技术，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中的相关细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查。
22．（2022·北京房山·一模）学习以下材料，回答问题（1）～（4）。
去甲肾上腺素荧光分子探针
去甲肾上腺素（Norepinephrine, NE）是一种重要的神经递质，可参与大脑中感官信息处理、注意力调节等活动。NE传递受损与各种精神疾病和神经退行性疾病密切相关，包括焦虑、抑郁、注意力缺陷和帕金森病。目前，微透析和电化学技术只可检测细胞外液中的NE水平，难以与其他神经递质进行区分。而且采样程序复杂也限制了体内准确测量NE动态变化的能力。
为解决以上技术难题，我国科研人员开发并优化了一类NE受体荧光探针，命名为GNE（如图1）。科研人员通过对NE受体特定部位的基因进行改造并使其表达，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白。利用GNE可以高特异性、高灵敏性地记录NE动态变化且不诱导原有下游信号的改变。比如该探针仅能与NE特异性结合，连NE甲基化后的肾上腺素都不能识别。
如何在体内检测NE的动态变化？研究团队以斑马鱼为材料，获得转入GNE基因的斑马鱼，并通过组织特异性启动子让GNE在神经元中表达。当用特定的视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂YO时，荧光信号无显著变化。这一结果可证明GNE在体内检测NE释放信号的有效性。
在小鼠的大脑中也成功记录到光刺激引起的NE水平动态变化。科研人员对小鼠进行强迫游泳和悬尾应激实验，发现下丘脑中GNE的荧光强度均显著增加；而在社交或饮食行为实验中，未发现荧光信号的改变，证明小鼠下丘脑NE的释放主要发生在应激条件下。以上实验说明GNE能够提供快速、精准的细胞类型特异性检测和体内NE浓度动态监测。
(1)中枢神经细胞以_____的形式释放的NE，会与_____的受体结合，传递信息。
(2)①NE受体是一种跨膜蛋白，需改造后才能获得NE荧光分子探针。由文章可知，荧光蛋白基因应插入图2中的_____位置（选择序号填入）。
②据图1推测NE荧光分子探针的工作原理是____________________。
(3)若想证明GNE分子探针具有NE特异性，以斑马鱼为实验材料，请在下表中完善相关实验内容。其中，GNE-M是突变的GNE，不能与NE结合。
表中①、②、③分别应选择_______、_______、_______（填字母标号）。
a. NE b. NE受体 c. NE受体抑制剂 d.肾上腺素受体抑制剂 e. 荧光信号强度无变化 f. 荧光信号强度与刺激同步 g. 荧光信号强度增加，但不与刺激同步
实验分组
探针种类
添加物
刺激
结果
1
GNE
无
给与相同的视觉刺激
荧光信号强度与刺激同步
2
GNE
①
荧光信号强度无变化
3
GNE-M
无
②
4
GNE
③
荧光信号强度与刺激同步
(4)请说出该技术在治疗精神疾病和神经退行性疾病方面的优势___________________。
【答案】(1) 胞吐 突触后膜
(2) ① 工作原理：NE与受体特异性结合改变受体的空间结构，进而使荧光蛋白构象改变并发出荧光可通过检测荧光强度来反应NE的浓度
(3) c e d
(4)优势： 特异性强，灵敏度高，可以体内准确测量NE动态变化，不诱导原有下游信号的改变
【解析】
【分析】
1、神经递质由突触前膜释放作用于突触后膜。
2、科研人员通过对NE受体特定部位的基因进行改造并使其表达，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白。
3、当用特定的视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂YO时，荧光信号无显著变化。
(1)
NE（去甲肾上腺素）是一种重要的神经递质，由突触前膜以胞吐的方式释放到间隙，以扩散方式通过间隙，与突触后膜上的特异性受体结合，传递信息。
(2)
NE受体是一种跨膜蛋白，需改造后才能获得NE荧光分子探针，由文章可知，使NE受体的胞内特定位置嵌入对结构变化敏感的荧光蛋白，所以选取胞内为插入点，故荧光蛋白基因应插入图2中的①位置；据图1推测NE荧光分子探针的工作原理是：NE与受体特异性结合改变受体的空间结构，进而使荧光蛋白构象改变并发出荧光可通过检测荧光强度来反应NE的浓度。
(3)
由题干信息可知：转入GNE基因的斑马鱼，受到视觉刺激引发斑马鱼释放NE时，GNE会发出大量荧光信号；当加入NE受体抑制剂时，荧光信号无显著变化。当探针种类为GNE时，荧光信号强度与刺激同步；当探针种类为GNE时，荧光信号强度无变化，说明添加了NE受体抑制剂 ；当探针种类为GNE-M时，给与相同的视觉刺激，荧光信号强度无变化 ；当探针种类为GNE时，荧光信号强度与刺激同步，说明添加了肾上腺素受体抑制剂 ，该探针仅能与NE特异性结合，NE甲基化后的肾上腺素都不能识别，所以添加该物没有起作用，故表中①对应c、②对应e、③对应d。
(4)
由题干信息可知：以上实验说明GNE能够提供快速、精准的细胞类型特异性检测和体内NE浓度动态监测，所以该技术在治疗精神疾病和神经退行性疾病方面的优势： 特异性强，灵敏度高，可以体内准确测量NE动态变化，不诱导原有下游信号的改变。
【点睛】
本题主要考查考生的阅读理解以及分析问题的能力，结合题干答题是做题关键。
23．（2022·河南·南阳市第五中学校高二阶段练习）胰岛素的生产由提取动物胰岛素，发展到了利用基因工程生产重组人胰岛素。
(1)如图所示，构建重组质粒时，为避免目的基因任意连接和载体的自身环化，应选用_____________酶处理目的基因和载体。构建的基因表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有_____________、_____________、_____________等调控组件。
(2)利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因应从_____________文库中获取，重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用_____________酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建基因表达载体时应将目的基因与_____________的启动子等调控组件重组在一起，并选用_____________为受体细胞。
(4)重组人胰岛素分子容易发生聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整，形成胰岛素类似物加以避免。请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→_____________→构建基因表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【答案】(1) SmaI、PstI 启动子 终止子 复制原点（三者位置可互换）
(2) cDNA 蛋白
(3) 奶牛乳腺蛋白基因 受精卵
(4)找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
【解析】
【分析】
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，基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
（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。
(1)
外源DNA分子中含有限制酶SmaI、PstI、AluI的识别序列和切割位点，其中限制酶AluI的切割位点位于目的基因上，因此不能用该酶进行切割；若只用PstⅠ切割会导致目的基因和载体自身环化或反向连接，因此构建重组质粒时，应选用限制酶SmaI、PstI处理目的基因和载体。基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等。
(2)
将真核基因导入原核生物时，一般从cDNA文库中获取目的基因；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需用蛋白酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)
利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，并选用受精卵为受体细胞。
(4)
题目的设想需要采用蛋白质工程技术，因此基本研发流程：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的空间结构→推测氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）一构建基因表达载体，转基因获得胰岛素类似物。
【点睛】
本题主要考查基因工程的基本工具、基本操作流程以及乳腺生物反应器的相关知识点，要求学生能够理解图示过程，分析并解决实际问题。
24．（2022·江苏·徐州市第七中学高三阶段练习）脑心肌炎病毒（EMCV，RNA病毒）是引起人、猪脑炎和心肌炎的病原体。为研制疫苗，科研人员按下图流程培育转基因酵母菌，来生产BMCV的衣壳蛋白VP1。其中，受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型，HIS4基因表达的酶催化组氨酸的合成，C418是一种抗生素。请回答下列问题：
(1)过程①是通过RT-PCR获得目的基因，下列3种引物中，过程①应选择的是______________。
a．5'-GGAATTCGCCACCATCCGAGTCAAACGCTGAA-3'
b．5'-TCGTCGACCATCGATAGCCACTCGCCTAACGCC-3'
c．5'-ATTTGCGCCGCTCACTCTAGCATCAAGACT-3'
(2)PCR技术应用非常广泛，可用于扩增目的基因，制作探针，引入定点突变，定量检测DNA等。完成下列有关PCR技术和相关应用的问题：
①PCR过程中，温度的控制至关重要，变性温度过低会因为_______________，最终都会导致反应效率降低。退火温度过高则会因_________导致目标产物的量减少。
②不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1：50~1：100，在PCR反应的最初10~15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，则需要限制性引物_____________个。因为双链DNA和单链DNA的______________不同，可通过_____________将其分离。
(3)过程③将质粒2导入大肠杆菌的目的是_____________。
(4)过程⑤将质粒2线性化时使用的是_____________（限制酶），过程⑥线性DNA需整合到酵母细胞的染色体DNA中目的基因才能______________。
(5)线性DNA整合到酵母细胞染色体DNA时，可能是单拷贝整合，也可能是多拷贝整合。过程⑦先将酵母菌培养在缺乏_____________的培养基中，筛选获得导入目的基因的酵母菌；后将筛选出的酵母菌接种于含2mg·L-1G418的培养基中进行培养，选择生长良好的酵母菌再转接到含4mgLG418的培养基中继续培养，其目的是_____________L。
(6)研究人员用兔抗EMCV血清与酵母细胞生产的VP1蛋白进行抗原—抗体免疫反应试验，其目的是_______________________________________。
【答案】(1)a、c
(2) DNA双链不能充分解开，导致模板减少，最终都会导致反应效率降低 引物不能与模板充分配对 （211-2）a 相对分子质量（碱基数量）不同 电泳法
(3)让其在大肠杆菌中复制
(4) 限制酶salⅠ 稳定遗传并表达
(5) 组氨酸 筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌
(6)检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性（结构）是否一致。
【解析】
【分析】
多聚酶链式反应扩增DNA片段：
1.PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2.PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
3.结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
题图分析：①是通过RT-PCR获得目的基因，②是构建基因表达载体，③是将表达载体导入大肠杆菌细胞进行扩增，④是提取扩增了的表达载体，⑤是将质粒环状DNA切割形成线性DNA分子，⑥是将线性DNA分子导入酵母菌，使其整合至酵母菌的染色体DNA上，进行表达，⑦是筛选出的产VP1的酵母菌。
(1)
RT-PCR过程以RNA为模板合成DNA，是逆转录过程，需要的工具酶有逆转录酶、热稳定性高的DNA聚合酶。a、b、c三个引物分别含EcoRⅠ、NotⅠ、SalⅠ识别位点，SalⅠ会破坏质粒的启动子，所以过程②构成基因表达载体需要使用的是EcoRⅠ、NotⅠ，所以过程①选用引物a、c。
(2)
①PCR过程中，温度的控制至关重要，若变性温度过低，则DNA双链不能充分解开，导致模板减少，最终都会导致反应效率降低；若退火温度过高，则会导致引物不能与模板充分配对（模板与引物结合效率低），导致目标产物的量减少。
②不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA的方法。这两种引物分别称为限制性引物与非限制性引物，其最佳比例一般为1：50～1：100，在PCR反应的最初10～15个循环中，其扩增产物最初主要是双链DNA，但当限制性引物消耗完后，非限制性引物引导的PCR就会产生大量的单链DNA。假设反应体系中原来有a个模板DNA，最初10个循环扩增产生双链DNA，后20个循环均只扩增一条链，若只有一条模板链，则10次循环后，产生DNA数量为210，每条DNA为两条链，故10次循环后的数量为210+1，所用引物需减去模板链的数量，则a个模板DNA扩增个循环后限制性引物数量=（211-2）a个。由于双链DNA和单链DNA的相对分子质量（碱基数量）不同，故可用电泳法将其分离。
(3)
过程③将质粒2导入大肠杆菌的目的是让其在大肠杆菌中复制，该过程需要用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞。
(4)
过程⑤将质粒2线性化时使用的是salⅠ，其在质粒上有2个酶切位点，可以将其切割成直链DNA，便于与酵母菌DNA整合；过程⑥线性DNA需整合到到酵母细胞的染色体DNA中目的基因才能稳定遗传并表达。
(5)
由于受体酵母菌是组氨酸合成缺陷型，HIS4基因表达的酶催化组氨酸的合成，所以过程⑦先将酵母菌培养在缺乏组氨酸的培养基中进行筛选，筛选导入目的基因的酵母菌；后将筛选出的酵母菌接种于含2mg•L-1G418的培养基中进行培养，选择生长良好的酵母菌再转接到含4mg•L-1G418的培养基中进行培养，由于多基因拷贝其对抗生物的抗性更强，所以其目是筛选出目的基因多拷贝整合的酵母菌。
(6)
研究人员用兔抗EMCV血清与酵母细胞生产的VP1蛋白进行抗原抗体免疫反应试验，其目的是检测酵母细胞生产的VP1与EMCV的VP1的抗原性（结构）是否一致。
【点睛】
熟知基因工程的原理和操作流程是解答本题的关键，正确辨析图示的信息是解答 本题的前提，掌握PCR扩增技术相关的原理和计算是解答本题的另一关键。
25．（2022·河南开封·高二阶段练习）蛋白质W是某种病毒的抗原。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W，基本过程如图所示。
回答下列问题：
(1)步骤①中需要选择的启动子是______________使目的基因能在膀胱上皮细胞中特异性表达，分泌到尿液中，随尿液排出体外。W基因的序列已知并目基因较小，那么获取W基因的方法可以是______________。
(2)①过程需要DNA连接酶，根据DNA的连接酶的来源不同，可以将这些酶分为______________和______________。构建重组表达载体中的标记基因的作用是______________。
(3)④过程的生理学基础是之一是受体对移入的外来胚胎基本______________反应，这为外来胚胎在受体子宫中存活提供可能。
(4)从上述流程可知，转基因动物发生的可遗传变异是_______________。对从尿液中提取的蛋白质还要进行检测以确定是否含有W，常采用的方法是______________。
(5)步骤④胚胎移植前是否需要对动物的性别进行鉴定______________（是/否），原因是______________。
【答案】(1) 膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子 化学方法人工合成
(2) E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 鉴定含有目的基因的受体细胞，并且将含有目的基因的受体细胞筛选出来
(3)不发生免疫排斥
(4) 基因重组 抗原-抗体杂交
(5) 否 转基因动物培育成功后，不管雌性还是雄性都能从尿液中获取蛋白质W
【解析】
【分析】
1、分析题图：图中①为基因表达载体的构建，②是重组载体导入受精卵，③为受精卵培养成早期胚胎，④为早期胚胎移植到代孕母体的子宫中。
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。
(1)
根据图中，转基因动物的尿液中可收集到W，说明W基因能在膀胱细胞内表达，故需要选择的启动子是膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子。获取目的基因的方法有：PCR扩增、从基因文库中获取和化学方法人工合成，对于基因的序列已知并且基因较小的目的基因可通过化学方法人工合成。
(2)
根据DNA的连接酶的来源不同，可以将这些酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。标记基因是基因表达载体的元件之一，其作用是鉴定含有目的基因的受体细胞，并且将含有目的基因的受体细胞筛选出来。
(3)
受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，是胚胎在受体内能够存活的生理基础，即为外来胚胎在受体子宫中存活提供可能。
(4)
可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，转基因动物是指导入外源基因的受精卵发育形成的个体，其变异类型为基因重组。检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是抗原-抗体杂交技术。
(5)
由题干可知，该研究小组的目的是制备一种膀胱生物反应器来获得蛋白质W，转基因动物培育成功后，不管雌性还是雄性都能从尿液中获取蛋白质W，故步骤④胚胎移植前不需要对动物的性别进行鉴定。
【点睛】
本题考查基因工程和胚胎工程的相关知识，解答本题的关键是识记基因工程的原理、基本工具以及具体操作步骤，掌握胚胎移植的相关知识，掌握各步骤中的相关细节，能结合题干信息准确答题。
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