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专题 19 基因工程与生物技术安全
考点一 基因工程的基本工具和基本操作程序 【题型1】基因工程的基本工具
【题型2】基因工程的基本操作程序
【题型3】综合PCR的基因工程问题
考点二 基因工程的应用 【题型1】基因工程的应用
考点三 蛋白质工程的原理和应用 【题型1】蛋白质工程的原理和应用
考点四 DNA有关的实验 【题型1】DNA的粗提取
【题型2】DNA片段的扩增和电泳鉴定
考点五 生物技术的安全性与伦理问题 【题型1】转基因生物的安全性
【题型2】关注生殖性克隆人
【题型3】禁止生物武器
考点一 基因工程的基本工具和基本操作程序
01 基因工程的基本工具
【例1】用DNA重组技术可以赋予生物新的遗传特性，在此过程中需要使用多种工具酶，其中3种限制酶
的切割位点如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．限制酶和DNA连接酶作用的均是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
B．EcoRI酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接
C．EcoRV酶切割后的DNA片段可以用E．coliDNA连接酶连接
D．经EcoRI酶和MunI酶切割后产生的两个DNA片段可进行连接
【答案】C
【分析】E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端；T4DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。【详解】A、限制酶能切开磷酸二酯键，DNA连接酶是催化DNA片段的连接，形成的是磷酸二酯键，A
正确；
B、EcoRI酶切割后的DNA片段为黏性末端，可用T4DNA连接酶连接，B正确；
C、EcoRV切出的为平末端，应用T4DNA连接酶连接，C错误；
D、经EcoRI酶和MunI酶切割后产生的末端相同，因此两个DNA片段可进行连接，D正确。
故选C。
【变式1-1】在DNA体外重组实验中，抗药性筛选法是一种常见的基因表达载体筛选方法，该方法实施的
前提条件是载体DNA上携带特定的抗性基因。利用某外源DNA和pBR322质粒构建基因表达载体，然后
导入大肠杆菌中，并进行筛选和鉴定，部分过程如图所示，其中AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，TetR表
示四环素抗性基因。已知PstI和BamHI切割DNA分子产生的末端不能互补。下列分析错误的是（
）
A．PstI和BamHI切割DNA分子产生的末端不能互补是因为两者的识别序列不同
B．若使用PstI切割外源DNA片段，则切割pBR322质粒不能选择BamHI
C．若菌落1的培养基中添加的是氨苄青霉素，则菌落1中的大肠杆菌未成功导入外源DNA
D．若菌落2的大肠杆菌成功导入了外源DNA，则其能在含有四环素的培养基中生长繁殖
【答案】D【分析】基因工程的操作步骤：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。
【详解】A、PstI和BamHI识别序列不同，产生的黏性末端不同，不能互补，A正确；
B、如果用PstI切割外源DNA片段，则质粒也需要用到PstI切割，会破坏AmpR氨苄青霉素抗性基因，如
果再选BamHI切割pBR322质粒，会把TetR四环素抗性基因也破坏了，导致构建好的基因表达载体上没有
标记基因，B正确；
C、据图判断菌落1是把目的基因插入氨苄青霉素抗性基因的位置，把氨苄青霉素抗性基因破坏了，所以
菌落1中的大肠杆菌未成功导入外源DNA，才能在含有氨苄青霉素的培养基中生长，C正确；
D、据图判断，目的基因插入了四环素抗性基因的位置，四环素抗性基因被破坏了，所以若菌落2的大肠
杆菌成功导入了外源DNA，则其不能在含有四环素的培养基中生长繁殖，D错误。
故选D。
【变式1-2】在基因工程的操作中，需要三种工具，分别是“分子手术刀”、“分子缝合针”和“分子运
输车”，关于这三种工具的叙述，正确的是（ ）
A．“分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶，可以断开DNA和RNA的磷酸二酯键
B．“分子缝合针”指的是DNA聚合酶，可以催化生成断裂的磷酸二酯键
C．“分子运输车”指的是载体，常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体
D．载体的化学本质一定是核酸
【答案】C
【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、“分子手术刀”是限制性内切核酸酶（限制酶/限制性核酸内切酶），能识别双链DNA特定
的核苷酸序列，并在特定的位点切割使磷酸二酯键断裂，A错误；
B、“分子缝合针”是DNA连接酶，能将具有相同末端的DNA片段连接起来，B错误；
C、基因工程中的“运输车”即运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体，其中质粒是基因工程中最常用的运
载体，C正确；
D、基因工程中的载体可以是质粒、动植物病毒和噬菌体，物质跨膜运输过程中需要的载体的本质是蛋白
质，D错误。
故选C。02 基因工程的基本操作程序
【例2】干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因
工程药物，主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。为了获取干扰素基因，需要的模板和其他材料
分别是（ ）
①淋巴细胞的所有DNA②肝细胞的总RNA ③引物④逆转录酶⑤dNTP⑥DNA连接酶⑦RNA酶抑制剂⑧解
旋酶⑨耐高温的DNA 聚合酶
A．①；③⑤⑨ B．②；③④⑤⑨
C．①；③⑤⑧⑨ D．②；③④⑤⑥⑦
【答案】A
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；
PCR的操作过程：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】干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，为了获得干扰素基因，一方面可以直接获取，即
用①淋巴细胞所有DNA作为模板，③用目的基因两端的已知序列设计的引物、⑤原料和⑨耐高温的DNA
聚合酶等；也可选择淋巴细胞的总RNA作为模板逆转录出相应的DNA，而后再加入相应的引物和其他材
料进行目的基因的获取，整个过程中不需要解旋酶和RNA酶抑制剂，也不需要DNA连接酶，但干扰素是
在淋巴细胞中合成的，肝脏细胞中不能合成。因此A正确。
故选A。
【变式2-1】下荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关。科学家利用Z基因和农杆菌的Ti质粒（如图，T-
DNA为可转移的DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（ ）
A．T-DNA能整合到小麦细胞染色体上
B．可用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因C．可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌
D．可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状
【答案】B
【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——抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T- DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，
并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，A正确；
B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶SacI
在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因，B错误；
C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确；
D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。
故选B。
【变式2-2】检测和筛选是生物技术中的重要环节。下列叙述正确的是（ ）
A．制备单克隆抗体过程中第一次和第二次筛选的原理相同
B．基因工程中利用含抗生素的培养基筛选出的受体细胞不一定含有重组质粒
C．检测目的基因能否稳定遗传的关键是看目的基因是否成功构建为基因表达载体
D．只要检测到目的基因成功表达出蛋白质，就证明基因工程取得成功
【答案】B
【分析】基因工程中标记基因的作用：是为了鉴定受体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。
【详解】 A、单克隆抗体制备过程中，在完成细胞融合后，第一次筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞，第二
次筛选的目的是筛选出针对目标抗原的抗体为阳性的杂交瘤细胞，两次的原理不同，A错误；
B、基因工程中利用含抗生素的培养基筛选出的受体细胞不一定含有重组质粒 ，有可能是只含有质粒的受体细胞，B正确；
C、检测目的基因能否稳定遗传的关键是看目的基因有没有整合到受体细胞的染色体DNA上，C错误；
D、在生物体内检测到了该基因对应的蛋白质且生物体表现出了相应的性状，才证明基因工程取得成功，D
错误。
故选B。
03 综合PCR的基因工程问题
【例3】PCR是根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分和反应条件，对目的
基因的核苷酸序列进行大量复制的技术（如图1）。图1中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基
础。设计引物是PCR技术关键步骤之一，图2是某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）。下列
有关PCR技术的叙述错误的是（ ）
A．图2设计的引物不合理是因为引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效
B．引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的5端开始连接脱氧核苷酸
C．耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸
D．在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
【答案】B
【分析】PCR技术反应的条件：稳定的缓冲溶液环境、DNA模板、合成引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚
合酶、温控设备； PCR反应的原理：DNA的半保留复制； PCR反应的温度条件：变性90℃以上，退火
50℃左右，延伸72℃左右； PCR以指数的方式扩增。
1、DNA分子复制的人工控制：（1）解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，
称为变性；（2）恢复螺旋：在50～60℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性；（3）
复制条件：缓冲液，DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物；（4）控制仪器：PCR
仪（温度周期性自动调节仪）；2、PCR的含义是多聚酶链式反应；
3、PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③合成引物；④四种脱氧核苷酸；
⑤DNA聚合酶；⑥温控设备；
4、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。5、TaqDNA聚合酶的特点是：耐高温。
【详解】A、引物之间的互补配对造成PCR反应时，退火时引物之间互相结合，失去和模板结合的能力，
从而使聚合酶无法起始聚合反应，所以失效了，A正确；
B、DNA聚合酶不能从头开始催化合成DNA，而只能从引物的3＇端延伸子链，即DNA的合成方向总是
从子链的5'端向3′端延伸，因此引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3＇端开始连接脱氧核苷酸，B
错误；
C、耐高温的DNA聚合酶的作用是催化以DNA为模板的DNA子链的延伸，C正确；
D、利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似，从理论推测，循环产物中开始出现两
条脱氧核苷酸链等长的DNA双链片段是在第三轮循环，D正确。
故选B。
【3-1】PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是（ ）
A．PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
B．PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，可直接使用mRNA进行PCR扩增
C．PCR利用DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
D．在凝胶中，DNA的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等有关
【答案】B
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为
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。
【详解】A、为防止试剂相互污染，PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，A正
确；
B、PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，不可直接使用mRNA进行PCR扩增，需先用mRNA逆转
录形成DNA，在通过PCR技术扩增，B错误；
C、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的
解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚
与结合，C正确；D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁
移速度越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中
的移动速率越小，D正确。
故选B。
【3-2】为了探究某种化合物对细胞生命历程的影响，科学家将该化合物注入细胞质基质后，提取细胞内的
DNA进行电泳，结果如图。其中，1-5组分别为注入该化合物后0、1、2、3、4h后的电泳条带；6为空白
对照条带；7为标准DNA条带。下列相关叙述正确的是（ ）
A．DNA片段的迁移速率与所带电荷有关，与其大小无关
B．该化合物在细胞中可以促进DNA的自我复制
C．注入4h后，该化合物的作用效果最强
D．该化合物在细胞中可能诱发细胞死亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目
的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、DNA片段的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，A错误；
B、由图可知注入该化合物后，随时间延长，DNA片段越来越小，说明DNA在不断地被该化合物切成小
片段，而不是促进DNA复制，B错误；
C、由于没有测定更多处理时间后该化合物的作用效果，因此无法说明注入4h后作用效果最强，C错误；
D、该化合物破坏了细胞中的遗传物质可能诱发细胞死亡，D正确。
故选D。
考点二 基因工程的应用01 基因工程的应用
【例1】基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的前景。下列有关基因工程的成果
及应用的叙述不正确的是（ ）
A．基因工程能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等
B．用转基因动物作为器官移植的供体时，导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达
C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
D．基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因表达发挥功能，以达到治疗的目的
【答案】D
【分析】基因工程是指按人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外重组DNA分子和转基因技术，获得
人们需要的新的生物类型和生物产品。其基因改变的方向是认为决定的。
【详解】A、利用基因工程菌除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等，A正确；
B、用转基因动物作为器官移植的供体时，导入的调节因子也属于目的基因，可以抑制抗原合成，B正确；
C、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，从而提高经济效
益，C正确；
D、基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的，D错误。
故选D。
【变式1-1下列有关基因工程的叙述正确的是（ ）
A．将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是花粉管通道法
B．将某药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器
C．目的基因扩增完成后的产物常用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定
D．可通过RNA分子标记检测目的基因是否成功表达
【答案】C
【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，基因表达载体包括复制原点、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钙离子处理法；（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：
检测目的基因是否导入或转录：PCR技术；
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、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，A错误；
B、将某药用蛋白基因导入动物受精卵中可获得乳腺生物反应器，B错误；
C、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分
子的大小和构象等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C
正确；
D、目的基因是否成功表达可用抗原-抗体杂交法，D错误。
故选C。
【变式1-2】下列关于基因工程在食品工业方面的应用的叙述，错误的是（ ）
A．用于形成阿斯巴甜的主要氨基酸可以通过基因工程大规模生产
B．通过基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌的基因组中
C．相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较低
D．生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产
【答案】C
【分析】基因工程的具体过程：①目的基因的提取；②目的基因与运载体结合；③目的基因导入受体细胞；
④受体细胞内基因的表达。
【详解】A、阿斯巴甜主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成,这两 种氨基酸可以通过基因工程大规模生产，A正
确；
B、基因工程获得凝乳酶时,需将编码凝乳酶的基因导入受体菌，如大肠杆菌、黑曲霉等的基因组中，B正
确；
C、天然产物中酶的种类多，相比从天然产物中提取的酶,用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较高，C
错误；
D、生产淀粉酶和脂酶时,可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产，D正确。
故选C。
考点三 蛋白质工程的原理和应用01 蛋白质工程的原理和应用
【例1】苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问
题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精
氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍；将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替
换成甘氨酸和丝氨酸后，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列相关叙述不正确的是（ ）
A．对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基因来实现的
B．与基因工程相比，蛋白质工程的实现也需要构建基因表达载体
C．蛋白质工程难度较大，主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂
D．如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性将增加21倍
【答案】D
【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，通过改造或合成基因，
来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
【详解】A、蛋白质的改造需要从根本上改造基因，因此对Cry蛋白的改造是通过改造编码Cry蛋白的基
因来实现的，A正确；
B、需要将改造的基因导入受体细胞并表达相关产物，就需要构建基因表达载体因此与基因工程相比，蛋
白质工程的实现也需要构建基因表达载体，B正确；
C、蛋白质的功能多样性，主要取决于蛋白质中氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构，因
此蛋白质工程难度较大，主要是蛋白质发挥功能所依赖的高级结构十分复杂，C正确；
D、如果将第168、282、283位的氨基酸全部替换，Cry蛋白可能会失去原有的功能，D错误。
故选D。
【变式1-1】科学家利用蛋白质工程研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，赖脯胰岛素经皮下注射后
易吸收、起效快。图示为利用大肠杆菌制备工程菌并获取赖脯胰岛素的操作过程，以下相关叙述错误的是
（ ）
A．该技术属于第二代基因工程，需对基因进行改造或合成
B．该技术能改造现有的蛋白质，也能制造一种新的蛋白质
C．图中①发生在细胞核，②发生在细胞质D．基因表达过程中，物质a变化时，物质b可能不变
【答案】C
【分析】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，通过改造或合成基因，
来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质。
【详解】A、该技术是蛋白质工程，是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，操作对象也是
DNA，需对基因进行改造或合成，A正确；
B、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，B正确；
C、大肠杆菌是原核生物，没有细胞核，图中①不会发生在细胞核，C错误；
D、mRNA序列改变，由于密码子的简并性，最终编码的氨基酸序列可能不变，D正确。
故选C。
【变式1-2】组织纤维蛋白溶酶原激活因子（tPA）能切割纤溶酶原形成纤溶酶，从而使血栓溶解。tPA容
易在血浆中被清除。科学家利用基因定点诱变技术，最终改变tPA分子中的某些糖基化氨基酸而减少糖基
化，可延缓tPA在血浆中被清除的速率，达到延长其半衰期。下列叙述错误的是（ ）
A．科学家利用基因定点诱变技术，最终改变tPA的结构属于蛋白质工程
B．蛋白质工程是操作对象是蛋白质，目的是改造或创造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质
D．蛋白质工程的实质是定向改造或生产人类所需的蛋白质
【答案】B
【分析】1、蛋白质工程：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。（基因工程
在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
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】AB、蛋白质工程是操作对象是基因，蛋白质工程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，所以用基因定点诱变技术，最终改变tPA的结构属于蛋白质工程，A正确，
B错误；
CD、蛋白质工程的实质是定向改造或生产人类所需的蛋白质，可以生产自然界没有的蛋白质，CD正确。
故选B。
考点四 DNA有关的实验01 DNA的粗提取
【例1】如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，相关叙述正确的是（
）
A．图1中溶液a是NaCl溶液，玻璃棒应沿不同方向进行搅拌
B．图1中丝状物为粗提取的DNA，其与蛋白质均可溶于酒精
C．若图2试管中溶液的液面高于烧杯中的液面，可能导致加热不充分
D．图2试管2起对照作用，溶液b是溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液
【答案】C
【分析】DNA的溶解性：
（1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
（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和蛋白
质进一步分离。
【详解】A、图1中溶液a是NaCl溶液，玻璃棒应沿一个方向搅拌，A错误；
B、图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶于酒精，B错误；
C、图2中试管中溶液的液面应低于烧杯中的液面，否则会导致加热不充分，C正确；
D、图2试管1起对照作用，目的是证明沸水浴下物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺不会出现蓝
色，而DNA遇二苯胺出现蓝色，D错误。
故选C。
【变式1-1】下列关于DNA相关实验的叙述，错误的是（ ）
A．利用DNA在酒精中溶解度较大的特性提取DNA
B．粗提取的DNA中可能含有蛋白质、脂质等杂质C．用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴加热后呈蓝色
D．PCR产物一般可用琼脂糖凝胶电泳来鉴定
【答案】A
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaC溶液
中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐
受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、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，A错误；
B、粗提取的DNA纯度不高，可能含有没有分离彻底的蛋白质等杂质成分，B正确；
C、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，C正确；
D、不同的DNA片段在电泳时移动的速率不同，可以将PCR产物的电泳结果与标准DNA样品的电泳结果
进行比对，从而鉴定PCR的产物，常采用琼脂糖凝胶电泳，D正确。
故选A。
【变式1-2】下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A．可以用菜花、洋葱、猪血、猪肝等实验材料粗提取 DNA
B．提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的研磨液，快速研磨
C．若选择动物细胞作为实验材料，实验中多次加入蒸馏水的目的均是为了析出DNA
D．可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA【答案】B
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液
中溶解度不同（DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白
质溶于酒精。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇
二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A 、猪血中的成熟红细胞没有细胞核和细胞器，不含 DNA，不能用于粗提取 DNA，A 错误；
B、提取植物细胞的 DNA 时，加入一定量的研磨液快速研磨，可以破碎细胞，释放出 DNA，B 正确；
C、若选择动物细胞作为实验材料，第一次加蒸馏水是为了使细胞吸水涨破，释放出核物质，后面多次加
入蒸馏水不是为了析出 DNA，C 错误；
D 、DNA 在酒精中的溶解度较小，利用这一特点可使 DNA 析出，而不是提取，D 错误。
故选B。
02 DNA片段的扩增和电泳鉴定
【例2】研究人员用限制性内切核酸酶EcoRⅠ、NotI单独或联合剪切了某生物遗传物质的扩增产物。所得
片段电泳结果如图所示（1kb=1000个碱基对）。已知同种酶切所得片段大小均不相同，下列叙述正确的是
（ ）
A．该生物的遗传物质一定是DNA，含有104个碱基对
B．该遗传物质内有1个EcoRI和1个NotI的酶切位点
C．若只用NotI对该核酸进行酶切，电泳结果为2个条带
D．使用两种酶进行酶切时，酶切若不彻底会导致双酶切条带数减少
【答案】A【分析】据图分析可知，使用EcoRⅠ酶切后形成两个DNA片段，分别为6kb、4kb，可知该生物的遗传物
质为10kb。
【详解】A、限制性内切核酸酶是可以识别并附着特定的核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧
核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶，简称限制酶。因此推断出该生物的遗传物质为DNA。使
用EcoRⅠ酶切后形成两个DNA片段，分别为6kb、4kb，可知该生物的遗传物质为10kb，即含有104个碱
基对，A正确；
BC、若该DNA分子为线性DNA，则该遗传物质内有1个EcoRI和1个NotI的酶切位点，酶切位点分布
为 ；若该DNA分子为线性DNA，则该遗传物质内有
2个EcoRI和1个NotI的酶切位点，酶切位点分布为
，B错误；
C、根据B选项分析可知，该DNA上有1个NotI酶切位点，若为线性DNA，只用NotI对该核酸进行酶切，
电泳结果为2个条带；若为环状DNA，只用NotI对该核酸进行酶切，电泳结果为1个条带，C错误；
D、DNA酶切反应不彻底，电泳图谱会产生额外的条带。比如本来一个大片段彻底切开后可以产生3个小
片段.如果不彻底切开，那电泳的时候就会又有大片段，又有两两组合的中等判断，也会有3个小片段，D
错误。
故选A。
【2-1】关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR 产物的实验，下列叙述正确的是（ ）
A．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示 DNA分子的具体位置
B．在同一电场作用下，DNA 片段越长，向负极迁移速率越快
C．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离 DNA 片段的大小D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
【答案】C
【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝
胶的特性。
【详解】A、 凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子， 当溴
酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带)，则停止电泳，A错误；
B、在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移。同时，
DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，B错误；
C、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分
离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA，通常选择较低浓度
的琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片
段，则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，C正确；
D、琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。
故选C。
【2-2】下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定的说法，错误的是（ ）
A．PCR过程中，Taq DNA聚合酶只能将核苷酸添加到引物的3′端
B．电泳鉴定可以通过DNA片段在凝胶中的迁移距离来判断其大小
C．在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关
D．凝胶中的DNA分子通过染色，可以在红外灯下被检测出来
【答案】D
【分析】DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作
用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一般通过琼脂
糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶
中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。
【详解】A、PCR过程中，Taq DNA聚合酶只能将核苷酸添加到引物的3′端，即子链延伸的方向为
5‘→3’，A正确；
B、电泳鉴定可以通过DNA片段在凝胶中的迁移距离来判断其大小，因为DNA的迁移距离和其相对分子
量有关，B正确；
C、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小、电荷数和构象等有关，据此可对DNA
做出鉴定，C正确；D、凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。
故选D。
考点五 生物技术的安全性与伦理问题
01转基因生物的安全性
【例1】生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列相关叙述正确的是（ ）
A．某些转基因食品中的DNA会与人体细胞的DNA发生基因重组
B．将α‐淀粉酶基因与目的基因一起转入植物，可防止转基因花粉的传播
C．生殖性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞来修复或替代受损的细胞
D．试管婴儿必需的技术有体外受精、植入前的遗传学诊断和胚胎移植等
【答案】B
【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对
生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的利弊，正确的做法应该
是趋利避害，不能因噎废食。
2、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人
实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、一般转基因食品中的DNA不会与人体细胞的DNA发生基因重组，A错误；
B、将α-淀粉酶基因与目的基因转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，因此可
以防止转基因花粉的传播，B正确；
C、生殖性克隆是通过克隆技术产生独立生存的新个体，C错误；
D、试管婴儿对植入前胚胎一般不需要进行遗传学诊断，而设计试管婴儿往往为了避免后代患某种遗传病，
需要进行遗传学诊断，故试管婴儿必需的技术有体外受精和胚胎移植等，D错误。
故选B。
【变式1-1】下列关于转基因生物与安全性的叙述，正确的是（ ）
A．转基因培育的植物，理论上目的基因只存在于特定的组织中
B．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度
C．通过转基因技术生产药物只是转基因微生物方面的应用
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不会存在安全性问题
【答案】B
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物
多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物，如“转基因××”“转基因××加工品（制成品）”“加工原料为转基因××”“本产品为转基因××加工制
成”．对于转基因食物潜在隐患要进行开展风险评估、预警跟踪等措施多环节、严谨的安全性评价，保障
了现代生物技术的安全性。
【详解】A、转基因培育的植物，理论上目的基因存在于所有细胞中，A错误；
B、为了加强对转基因食品和转基因农产品的标识管理，保护消费者的知情权，我国实行了标识制度，B
正确；
C、通过转基因技术生产药物不只是转基因微生物方面的应用，还有转基因动植物方面，C错误；
D、转基因植物的外源基因即使来源于自然界，也不能完全排除存在安全性问题的可能性。尽管外源基因
来源于自然界，但在将其导入植物体后，可能会破坏植物原有的基因结构，从而引发不可预知的生态和遗
传效应。此外，外源基因也有可能通过花粉传播等方式扩散到其他植物中，导致基因污染和生态失衡，D
错误。
故选B。
【变式1-2】下列关于转基因产品与环境安全的叙述，正确的是（ ）
A．转基因生物可能会成为新的过敏原，引发新的过敏反应
B．种植抗虫棉等农作物可减少农药的使用，对环境没有任何影响
C．转基因产品可提高农作物的产量，应在贫穷区域大力栽种
D．转基因食品可能会带来安全性问题，不建议推广转基因技术
【答案】A
【分析】转基因生物的安全性问题包括：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对
生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），抗虫棉的种植，减少了农药的使用，有利
于保护农田的土壤环境。
【详解】A、转基因生物被定向改造，因而可能会成为新的过敏原，引发新的过敏反应，属于转基因生物
被质疑的原因之一，A正确；
B、种植抗虫棉等农作物可减少农药的使用，但可能出现基因污染，对环境造成一定的影响，B错误；
C、转基因产品可提高农作物的产量，但其有一定的安全性问题，应在实验区栽种并进行管理，C错误；
D、转基因食品可能会带来安全性问题，转基因作为一项技术本身是中性的，应理性看待，D错误。
故选A。
02关注生殖性克隆人
【例2】生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也会引起人们对它安全性的关注，带来新的伦理困惑与挑战。下列相关叙述正确的是（ ）
A．“试管婴儿”对胎儿基因进行了特定的改造
B．iPS细胞与ES细胞均来自早期胚胎，且都具有全能性
C．生殖性克隆和治疗性克隆虽有本质区别，但均会涉及伦理问题
D．生物武器和核武器因攻击范围广、危害性极大，需严格控制其生产、储存
【答案】A
【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全 （对
生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响），对待转基因技术的利弊，正确的做法应该
是趋利避害，不能因噎废食。
2、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人
实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、通过基因组编辑技术定向改造特定基因制造“设计完美婴儿”，会造成生物技术安全与伦理
问题，A正确；
B、iPS细胞被称为诱导多能干细胞，可以诱导分化成其他种类细胞，并不能成为完整的有机体，因此不具
有全能性，ES细胞名为胚胎干细胞，存在早期胚胎中，具有分化成成年动物体内的任何一种类型的细胞并
进一步形成集体的所有组织和器官甚至个体的潜能，因此具有全能性，B错误；
C、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、
组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的
区别，生殖性克隆会面临伦理问题，C错误；
D、生物武器具有强大的传染性和致病力，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生
物武器及其技术和设备的扩散，但可以进行生物技术的新研究，D错误。
故选A。
【变式2-1】生物技术给人类带来了巨大改变，但生物技术也引发了一些争议。下列叙述正确的是（
）
A．禁止通过设计试管婴儿提高人类体质
B．转基因植物不会给生物多样性带来威胁
C．公开个人基因检测结果，不会引发基因歧视
D．人类可以在一定的战争形势下使用生物武器
【答案】A
【分析】转基因植物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁。理由是：①转基因植物打散到种植区外变成野生种或杂草；②转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”；③ 转基因植物的外源基
因与细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体；④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草”。
【详解】A、通过设计试管婴儿提高人类体质可能会造成生物技术安全与伦理问题，应禁止，A正确；
B、转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”，会给生物多样性带来威胁，B错误；
C、基因检测有利于人们的疾病诊断和治疗，有利于某些疾病的发现和预防，但公开个人基因检测结果，
可能会引发基因歧视，C错误；
D、任何情况下，我国都禁止使用生物武器，D错误。
故选A。
【变式2-2】科学家通过将4种关键基因的转录因子导入人的成纤维细胞形成iPS细胞，iPS细胞可进一步
分化为神经元细胞、胰岛细胞、肝细胞等组织细胞。下图为该实验示意图，下列相关说法错误的是（
）
A．用该过程得到的组织细胞进行有关疾病治疗时有致癌风险
B．将iPS细胞分化出的各种组织细胞移回病人体内，需提前注射免疫抑制剂
C．我国科学家成功利用4种小分子化合物诱导小鼠的成纤维细胞形成iPS细胞
D．该技术可以用于克隆人，故需要严格监控与审查
【答案】B
【分析】近些年来，干细胞研究取得了一系列重要进展。继外国科学家用4种转录因子诱导人的成纤维细
胞转变成iPS细胞之后，我国科学家又用4种小分子化合物诱导小鼠的成纤维细胞转变成了iPS细胞(这种
细胞又被称为化学诱导多能干细胞)。这一技术在一定程度上避免了用特定的转录因子诱导iPS细胞可能带
来的致癌风险。目前，科学家已经成功用iPS细胞克隆出了活体小鼠。
【详解】A、该过程得到的iPS细胞是一种干细胞，干细胞用于临床还面临一些问题，如存在导致肿瘤发
生的风险，A正确；
B、iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，无需注射免疫抑制剂，B错误；
C、我国科学家利用4种小分子有机物诱导人的成纤维细胞变成iPS细胞，可以避免用特定的转录因子诱导
时存在的致癌风险，C正确；
D、iPS细胞类似胚胎干细胞，具有全能性，有可能诱导产生胚胎，从而产生克隆人，需要严格监控与审查，
D正确。
故选B。
03禁止生物武器
【例3】生物技术是一把双刃剑，生物技术的进步就是一首悲喜交加的交响曲，为人类生活带来巨大便利
的同时，也可能给人类带来灾害。下列相关叙述正确的是（ ）
A．克隆羊“多莉”的出现说明克隆技术已经完全成熟
B．生殖性克隆人有利于人类基因多样性的形成，但不利于人类的进化
C．生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器
D．生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力
【答案】C
【分析】 生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称，具有传染性强、
作用范围广等特点。
【详解】A、克隆技术仍不够成熟，A错误；
B、生殖性克隆人不利于人类基因多样性的形成，B错误；
C、生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器，C正确；
D、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以
达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，并非生物武器，D错误。
故选C。
【变式3-1】生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述
中，错误的是（ ）
A．生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点
B．生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等
C．转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点
D．我国对于生物武器，采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术
和设备的扩散【答案】A
【分析】生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直
接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
生物武器的特点：1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不
易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何
地方研制和生产。
生物武器的局限性：1、生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件（如温
度）的影响。 2、还受地形、风向等多种条件影响． 3、生物武器使用时不易控制，使用不当可危害本方
安全。
【详解】A、生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自
然条件影响，A错误；
B、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，B正确；
C、转基因微生物制成的生物武器往往是人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而
无药可医，因此该类生物武器据目前具有人类难以预防和治疗的特点，C正确；
D、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备
的扩散，D正确。
故选A。
【变式3-2】炭疽杆菌造成感染者死亡率极高的主要原因之一是它能产生两种成分为蛋白质的内毒素。有
科学家将该菌的大型环状DNA分子破坏，该菌仍能产生内毒素。据此判断下列对炭疽杆菌的叙述，不正
确的是（ ）
A．炭疽杆菌合成的内毒素属于代谢产物
B．控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的拟核中
C．如将炭疽杆菌用于军事用途或恐怖活动，则属于生物武器
D．将蜡样芽孢杆菌改造成像炭疽抗杆菌一样的致病菌需要通过转基因技术
【答案】B
【分析】初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，次级代谢产物
是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生
长和繁殖所必需的物质
【详解】A、炭疽杆菌合成的内毒素不是植物代谢活性所必需的，属于次级代谢产物，A正确；
B、大型环状DNA位于拟核，破坏大型环状DNA分子，该菌仍能产生内毒素，说明控制内毒素合成的基因位于炭疽杆菌的质粒中，B错误；
C、生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，如将炭疽杆菌用于军
事用途或恐怖活动，则属于生物武器，C正确；
D、基因控制生物的性状，将蜡样芽孢杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌实现了定向改造，该过程需要
通过转基因技术实现，D正确。
故选B。
