19.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是( )
A．人白蛋白基因开始转录时，在DNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
B．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C．人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的，在其他细胞中则是杂合的
D．如果人白蛋白基因的序列是已知的，可以用化学方法合成该目的基因
解析：选D。人白蛋白基因开始转录时，在RNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA；所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因更多地进行转录、翻译，产生更多的人白蛋白；人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。
20.科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转入马铃薯中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及( )
A．目的基因进入受体细胞后，随着马铃薯的DNA分子的复制而复制并传给子代细胞 B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径 C．目的基因不需要整合到马铃薯的DNA分子中
D．目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞
解析：选A。目的基因进入受体细胞后，应随受体的DNA分子复制而复制，并传给子代细胞，故A正确；目的基因导入受体细胞，不能改变受体细胞原有的代谢，故B错误；目的基因若不整合到受体细胞的DNA中，是无法进行复制并传递给后代的，故C错误；没有载体，目的基因无法导入受体细胞并稳定保存下来，故D错误。 21.下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确的是( ) ．A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题 B．猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似
C．灵长目动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D．无论以哪种动物作为供体，都需要在其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
解析：选C。猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长目动物，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抵制抗原决定基因的表达。 22.关于蛋白质工程的说法，正确的是( )
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 B．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
解析：选B。本题考查对蛋白质工程的理解。所谓蛋白质工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。 23.下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( ) ．A．分析蛋白质分子的精细结构 B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
解析：选C。本题考查蛋白质工程的原理。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界中不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括组成蛋白质的氨基酸的化学成分分析。
24.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( ) A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中 答案：B
25.关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是( ) A．都是分子水平上的操作
B．基因工程就是改造基因的分子结构
C．蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构
D．基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质
解析：选A。基因工程的操作对象是基因，属于分子水平；蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子，二者都属于分子水平的操作。
二、非选择题(本题包括4小题，共50分)
26.(10分)为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。
第一步水解 产物(单位bp) 2100 A酶切割 已知一线性DNA序列共有5000bp(bp为碱基对) B酶切割 1400 1000 500 2500 1300 1200 经A酶和B酶同时切割 第二步水解 将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割 将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割 1900 1000 800 600 500 200 产物(单位bp) 1900 200 800 600 1000 500 1900 600 800 500 1000 200
(1)该实验设计主要体现了____________________原则。
(2)由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为________个和________
个。
(3)根据表中数据，请在下图中标出相应限制酶的酶切位点并注明相关片段的大小。
_________________________________
解析：(1)分析表格中实验设计过程，发现实验设计体现了单一变量的原则(对照原则)。 (2)经A酶切割，可形成4个片段(2100、1400、1000、500 bp)，即A酶的识别序列有3个；经B酶切割，可形成3个片段(2500、1300、1200 bp)，即B酶的识别序列有2个。
(3)经A、B酶同时切割，可形成6个片段，即有5个识别序列，又结合计算推导，可得出：
答案：(1)对照(单一变量) (2)3 2 (3)
27.(14分)在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。右图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和________。 (2)①过程需要的酶有________、________。
(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和________，这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(4)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的________，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入到受体细胞C2中
________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。
经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用________法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。
解析：(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和人工合成。(2)①过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制酶和DNA连接酶。(3)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。(4)农杆菌转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原—抗体杂交法。 答案：(1)(用逆转录等方法进行)人工合成 (2)限制酶 DNA连接酶 (3)标记基因
(4)转化作用 染色体 DNA 抗原—抗体杂交
28.(14分)苏云金芽孢杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(amp为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。
r
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。 (2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的________________________________________________________________________。 (4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T?DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中________对T?DNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只与某些昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体结合，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞________________________________________________________________________。 (6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的________基因频率的增长速率。 解析：本题考查基因工程的相关知识。
(1)若假设①DNA可表示为，则由于上述两种酶形成的黏性末端不一
样，所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有四种，即a、b、c、d。(2)同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因，即AB和BA，所以重组质粒有两种。BstⅠ与BamH Ⅰ酶切割的末端一样，同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因，所以只能形成一种重组质粒。(3)质粒要进行复制才能表达出更多的产物，所以重组之后要能复制。(4)酶具有专一性，对T?DNA的降解酶为DNA水解酶。(5)生物细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异性受体，所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。(6)自然选择是普遍存在的，纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增长。所以混合种植的目的是降低害虫的抗性基因频率的增长速率。
答案：(1)4
(2)2 1 (3)复制
(4)DNA水解酶
(5)表面无相应的特异性受体
(6)抗性
29.(12分)回答下列有关基因工程的问题。基因工程中使用的限制酶，其特点是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别位点，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。
(2)将两端用E1切开的Tc基因与用E1切开的质粒X?1混合连接，连接后获得的质粒类型
r
有________。(可多选) A．X?1 C．X?3
B．X?2 D．X?4
(3)若将上图所示X?1、X?2、X?3、X?4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有________、________。
r
(4)如果X?1用E1酶切，产生850对碱基和3550对碱基两种片段：那么质粒X?2(Tc基因的长度为1200对碱基)用E2酶切后的片段长度为________对碱基。
(5)若将外源的Tc基因两端用E2切开，再与用E2切开的X?1混合连接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含X?4的细胞数与含X?1的细胞数之比为1∶3，增大DNA连接酶用量能否提高上述比值？________________________________________________________。 原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)基因工程中使用的限制酶，其特点是特异性地识别和切割DNA。
(2)用限制酶E1切开质粒X?1后，质粒X?1暴露出两个黏性末端，Apr被切下。两端用E1切开的Tcr基因含有与上述切割后的质粒X?1，Apr含有相同的黏性末端，混合后可形成X?1、X?2和X?3。
(3)含质粒X?1的细胞可在含青霉素培养基上生长，含质粒X?2的细胞可在含四环素培养基上生长；含质粒X?3的细胞不含抗性基因，不能在两种培养基上生长；不含有质粒的细胞也不能在两种培养基上生长。
(4)X?2的长度为1200＋3550＝4750，用E2酶切后质粒由环状变为链状。
(5)两段DNA黏性末端相同，DNA连接酶对DNA片段没有选择性，故增大DNA连接酶用量不能提高上述比例。
r
答案：(1)特异性地识别和切割DNA (2)ABC
(3)无质粒细胞 含X?3的细胞
(4)4750
(5)不能 DNA连接酶对DNA片段没有选择性或两段DNA末端相同