文档内容
第43讲 基因工程
1.认识基因工程的基本原理及操作程序。
2.了解基因工程在农业、医药等领域的应用。
3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。
4.认识蛋白质工程的基本原理及操作程序。
考点要求 考题统计 考情分析
基因工程 2023，辽宁（2道）、江苏（2道）、浙 本专题知识难度较高、基础性强。
江、北京、海南、湖南、天津、山东、广 考查学生对基因工程的整体性的认
东、湖北， 识,或结合一些情景信息或表格信
2022，辽宁、江苏、浙江、北京、海南、 息设置题目，考查学生的应变能
湖南、天津、山东、广东、湖北、重庆 力、获取信息和综合分析能力。
2021,9省市及地区
蛋白质工程 2023，辽宁，填空
2022, 重庆、湖南
2021, 辽宁、广东
生物技术的安全性与 2023，浙江，选择
伦理问题 2022，北京，天津、河北，填空
2021，北京，选择考点一 基因工程
一.基因工程
1.概念:按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞
里，定向（定向/不定向）地改造生物的遗传性状。
2.别名:基因拼接技术或DNA重组技术。
3.原理: 基因重组 。
4.操作对象:基因 。
5.操作水平:DNA分子水平 。
6.操作环境: 生物体外（体内/体外）进行
7.结果：创造出符合人们需要的生物类型和生物产品。
8.优点：（1）定向改造生物性状（目的性强）。
（2）克服远缘杂交不亲和的障碍 等。
【总结归纳】1.人的胰岛素基因能通过拼接并在受体细胞大肠杆菌中表达出相同蛋白质--胰岛素的理论基础：
（1）大肠杆菌和人的遗传物质都是 。
（2）不同生物的DNA分子能够拼接在一起，原因是 。
（3）同一种基因在不同生物体内表达出来的蛋白质相同，因为 。
（4）遗传信息的传递都遵循 。
(5) 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？
答案：DNA
基因的组成、空间结构和碱基互补配对方式相同
所有生物共用一整套遗传密码
中心法则
① 基因是控制生物性状的独立遗传单位② 遗传信息的传递都遵循中心法则③ 生物界共同一套遗传密码
二.基因操作基本的工具
1.限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)
答案：原核生物 数干 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 粘性末端（1）限制酶切割DNA产生黏性末端的过程和黏性末端的表示方法：
【例析】如EcoRI酶能识别-GAATTC-序列，并在G与A之间切割，请表示:
答案：
（2）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图 1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．
请回答下列问题：
①请写出同时用EcoRⅠ切割含目的基因的DNA的过程。
②请写出同时用BamH和 HindⅢ切割质粒的过程。
答案：（3）用限制酶切割时需注意的事项
①获取目的基因和切割载体时, 通常使用同种限制酶,目的是为了产生相同的黏性末端，便于连接。但
是使用该法缺点是容易发生目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接，为了避免上述情
况发生，可采取的措施是分别使用两种限制酶去切割目的基因和运载体。
②获取一个目的基因需限制酶切割两次,共产生 4个游离的磷酸基团。
③选择限制酶切割位点的基本原则：
A.切割目的基因时：能切下目的基因且不破坏目的基因 。
B.切割质粒时：至少保留一个完整的标记基因，便于筛选。
例 2.①用图 1 中的质粒和图 2 中的外源 DNA 构建重组质粒，不能使用 SmaⅠ切割，原因是
。
②构建重组质粒时，最好选择限制酶 BamHⅠ、HindⅢ处理质粒、外源 DNA，这样做的目的是
。答案：SmaⅠ会破坏质粒中的抗性基因以及破坏目的基因
确保目的基因与质粒的定向连接
【教材拾遗】
教材隐性知识：
(1)源于选择性必修3 P71“旁栏思考”：①原核生物中存在限制酶的意义是什么？
原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保证自身安全，防止外来病原物的危害。
②限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？
限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰（甲基
化），使限制酶不能将其切开。
【教材拾遗】总结：图解限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限
制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中 PstⅠ；为避免目的
基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ
和EcoRⅠ两种限制酶。
2.DNA连接酶
答案：磷酸二酯键 大肠杆菌 黏性末端 黏性末端
3.下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的（ ）图中的黏性末端哪些能连接在一
起吗？A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
答案：D ①② ③④
3.载体
能够在宿主细胞中自我复制并稳定保存
答案：环状双链DNA分子 噬菌体 λ噬菌体的衍生物 有一个至多个 自我复制 受体DNA 标记
(1)在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的
(2)λ噬菌体的衍生物或某些动植物病毒作为运载体利用的原理是利用病毒对宿主细胞的侵染性.病毒对
宿主细胞的侵染具有一定的物种（组织）特异性。
例5. 若用家蚕作为某基因表达载体的受体细胞，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用
作为载体，其原因是 。
答案：噬菌体 噬菌体的宿主细胞是细菌，而不是家蚕
(4)【分子运输车--质粒】
①来源：来源于许多细菌和酵母菌等生物，它是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核 DNA之外，并
具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子（化学本质），故质粒有0个游离的磷酸基团
②氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为标记基因，还有如：卡那霉素抗性基因、四环素抗性基因等；
其作用是用于鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
③复制原点：DNA分子复制的起点 。
【归纳总结】
(1)质粒与拟核中的DNA有哪些相同点：（至少写出两点）
①化学本质和结构相同。
②能够自我复制。
③具有遗传效应或都能够指导蛋白质的合成等。
(2)质粒不是（是/不是）一种细胞器。
(3)细胞膜上的载体蛋白与基因工程中的载体的区别
①化学本质不同：细胞膜上的载体：蛋白质。基因工程中的载体可能是物质，如质粒；也可是生物如 动植物病毒 ；也可是λ噬菌体的衍生物。
②功能不同：细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞;基因工程中的载体是一种“分
子运输车”,把目的基因导入受体细胞 。
【教材拾遗】
教材隐性知识：
(2)源于选择性必修3 P72“旁栏思考”：DNA连接酶和DNA聚合酶不是(填“是”或“不是”)一回事。原
因是：①DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段
上。②DNA聚合酶起作用时需要以一条DNA链为模板，而DNA连接酶不需要模板。
4.DNA的粗提取与鉴定
(2)实验步骤
三.基因操作基本操作程序
1.目的基因的获取
(1)筛选合适的目的基因
①目的基因:在基因工程的设计和操作中,用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。主要
是指编码蛋白质的基因。②筛选目的基因的方法:从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。
(2)利用PCR技术扩增目的基因
①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外（体内/体外）复制特定DNA片段核酸合成技术
②原理：DNA双链复制 。
③前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
④引物的化学本质：是一小段DNA或RNA单链；它是以DNA单链为模板，在引物 酶的作用下合成的
⑤两种引物与模板链如何配对？引物的5′端与模板链3′端互补配对 。
⑥延伸时需要加入两种引物，原因是
DNA是反向平行的双链，DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA两条链同时
被扩增 。
⑦两种引物的要求：
引物自身不能环化 两种引物之间不能互补配对 引物长度不宜过短，防止引物随机结合。
⑧PCR反应的基本步骤：变性 复性 延伸。
【归纳总结】
总结：PCR技术和DNA复制的比较
【教材拾遗】
教材隐性知识：
源于选择性必修3 P77“相关信息”：Bt抗虫蛋白基因产生的Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境
中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也无特异性受体，因此，Bt抗虫蛋白不会对人
畜产生危害。
5.若用PCR技术扩增图示目的基因，应选用的引物是 。
答案：引物甲、引物丙
2.基因表达载体的构建—基因工程的核心：（1）构建目的：
①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代。；
②使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）构建过程：
如果使用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，有何优点? 。
可防止目的基因和质粒自身环化以及目的基因与运载体的反向连接
若只考虑两两连接，质粒和目的基因至少可以连接3种；即目的基因-目的基因、质粒-质粒、目的基因-
质粒。
（3）基因表达载体的组成及作用：
①目的基因：能控制表达所需要的特殊性状。
②启动子作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录出mRNA。
启动子具有物种和组织特异性。即只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达。如
构建在水稻胚乳细胞内表达的表达载体需要选择的启动子是水稻胚乳细胞启动子。
③终止子：使转录终止的特殊结构的DNA片段。
④标记基因：
种类：四环素抗性基因，卡那霉素抗性基因，氨苄青霉素抗性基因等抗生素抗性基因 。
作用：用于鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
⑤复制原点：DNA分子复制的起点 。
思考：作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？
不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子
和标记基因等。
理由是：A.生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；
B.通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；
C.目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；
D.为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；
E.如何筛选出插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落？
在含有氨苄青霉素的培养基上进行培养，产生一些菌落，然后将这些菌落按照原来的位置转移到含有四
环素的培养基上进行培养，一段时间后，某些菌落将会出现停止增殖的现象，这些菌落的位置在含氨苄
青霉素的培养基中对应的位置的菌落即为插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落。
氨苄青霉素 四环素
2 3 8 2 3 8
1 4 7 9 11 菌落原位 1 4 7 9 11
5 6 10 转移 5 6 10（2020，高三，衡水）目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建
的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示：
(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于______________________________。观察上图，如果A为质粒，
则C表示 。
(2)pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G与A之
间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所
形成的黏性末端。
(3)pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶
BglⅡ处理得到的目的基因，通过____________作用恢复________________________键，成功地获得了重
组质粒。能形成重组质粒的原因是 。
(4) 作为受体大肠杆菌应不含________________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。将大肠
杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上
菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位
置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是_，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是
______________。
答案：供重组DNA的鉴定和选择 重组质粒
DNA连接酶 磷酸二酯键 两种限制酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同
ampR和tetR（或氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因） 能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322
质粒
3.将目的基因导入受体细胞：
(1)转化：指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(2)常用的受体细胞：
①原核生物：肠杆菌 枯草杆菌 土壤农杆菌等。
②真核生物：酵母菌和动植物细胞等。
(3)将目的基因导入受体细胞的原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
(4)常用的方法：
植物细胞：农杆菌转化法 。
动物细胞：显微注射法。微生物细胞：感受体细胞法 。
A.农杆菌转化法
①农杆菌特点：易感染 双子叶植物和裸子植物，对大多数 单子叶 植物没有感染能力。
②原理：Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。
【易错积累】
a.农杆菌的作用是感染植物细胞，把目的基因插入到植物细胞的染色体的DNA上 。
b.用农杆菌感染时，优先选择 受伤的（受伤的/完好的）叶片与重组质粒的农杆菌培养，选用该叶片的
理由是叶片伤口处的细胞可释放大量的酚类物质，可吸引农杆菌。
c.若要利用农杆菌转化法转化单子叶植物细胞，可采取添加酚类物质 ，其目的是吸引农杆菌移向受体细
胞，有利于目的基因成功转化 。
d.利用Ti质粒构建重组质粒的目的是：将目的基因插入到Ti质粒上的T-DNA上，利用其将目的基因导入
受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上，使目的基因的遗传特性稳定维持和表达 。
B.将目的基因导入动物细胞
①方法:显微注射技术 。
②受体细胞：受精卵 。
【思维拓展】为什么受体细胞选受精卵而不是正常体细胞？
受精卵具有全能性且体积大,易操作；而动物体细胞的全能性受限
③过程：
C.将目的基因导入微生物细胞
①常用法:Ca2+处理法(感受态细胞法) .
②常用菌：大肠杆菌 。
③微生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 。
④过程：⑤受体细胞用Ca2+处理的目的是使其变为感受态细胞，容易吸收周围环境中的DNA分子。
⑥用Ca2+处理受体细胞是通过改变细胞壁的通透性来完成
4.目的基因的检测与鉴定：
(1)DNA分子探针： 放射性同位素标记的含有目的基因的DNA片段 。
(2)检测和鉴定
①检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，它是目的基因能否在个体内稳定遗传的关键，采用
的技术是DNA分子杂交技术 。
②检测目的基因是否成功转录出mRNA是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步，该过程采用的技
术是分子杂交技术 。
③检测目的基因是否成功翻译出蛋白质
A.分子水平检测： 抗原--抗体杂交 。
B.个体生物学水平的鉴定
a.检测生物是否具有该蛋白质赋予的某种特性以及具有该特性的程度。如：
抗虫：做抗虫接种实验，观察害虫（害虫/生物）的生存状况
抗病：做病原体接种实验，观察生物（病原体/生物）的生存状况
抗盐：将转基因植物移栽到 盐碱地 。
抗寒：将转基因植物移栽到低温（寒冷）环境中，观察其生长状况
b.活性比较实验:
将基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能活性是否相同。
例6.(2021·山东，25)人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合
BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某
种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达
载体中进行转化和荧光检测，以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可
知，在 F1～F7 末端添加的序列所对应的限制酶是______，在 R 末端添加的序列所对应的限制酶是
________。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要____种酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1～F6与R扩增产物的载体表达荧
光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光
的原因是___________________________________________________。(3)向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含 F5～F6与R扩
增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结
合位点序列，据此结果可推测， BCL11A 蛋白结合位点位于___________________，理由是
_______________________
答案：（1）SalⅠ EcoRⅠ 6
（2）F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达
（3）引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
根据有无荧光情况判断F1～ F4与R扩增产物上均有结合位点，因此结合位点位于F4所对应调控序列的
下游(右侧)；F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游(左侧)，
所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
解析：（1）据题意可知，需要将扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达，则含有启动子的扩
增后的产物读取方向与荧光蛋白基因的读取方向一致，故扩增后的产物中的 R端与荧光蛋白基因中限制
酶MunⅠ识别序列端结合，才能保证扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达。要做到定向插
入，需要引物末端两端添加限制酶的识别序列，且被限制酶识别并切割后，两端的黏性末端不能相同。
而扩增后的产物中可能含有MunⅠ和XhoⅠ的识别位点，故在引物末端添加限制酶的识别序列不能被限制
酶MunⅠ和XhoⅠ所识别，故应该选用添加限制酶EcoRⅠ和限制酶SalⅠ识别序列，由图中可知，限制
酶MunⅠ识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoRⅠ识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列
所对应的限制酶是EcoRⅠ，在F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是SalⅠ；荧光蛋白基因中含有限
制酶EcoR Ⅰ的识别位点，故对载体使用限制酶 MunⅠ和XhoⅠ切割。综上所述，对载体使用限制酶
MunⅠ和XhoⅠ切割，对扩增后的产物用限制酶EcoRⅠ和限制酶SalⅠ切割，然后在DNA连接酶的催化作
用下，连接形成重组载体；产物扩增中需要使用TaqDNA聚合酶催化，合成更多的产物，故从产物扩增到
载体构建完成的整个过程共需要6种酶，分别是TaqDNA聚合酶、限制酶EcoRⅠ、限制酶SalⅠ、限制酶
MunⅠ、限制酶XhoⅠ、DNA连接酶。
（2）受体细胞中已经除去BCL11A基因，故扩增产物中的BCL11A蛋白结合位点不会抑制荧光蛋白基因的
表达；基因的表达需要RNA聚合酶与启动子结合，才能完成荧光蛋白基因的转录过程；含 F1～F6与 R
扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含 F7与R扩增产物的受体细胞无荧光，则可能是F7与
R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达。
（3）向培养液中添加适量的雌激素，此时重组载体上的BCL11A基因表达，产生BCL11A蛋白，BCL11A蛋
白与BCL11A蛋白结合位点结合后，导致荧光蛋白基因被抑制；含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有
荧光，则说明BCL11A蛋白的结合位点在引物F4与引物R之间的序列上；含F5～F6与R扩增产物的受体
细胞仍有荧光，则说明BCL11A蛋白结合位点在引物F5的上游序列，故据此结果可推测，BCL11A蛋白结
合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
三.基因工程的应用
1.基因工程在农牧业方面的应用2.基因工程在医药卫生领域的应用
（1）乳房（乳腺）生物反应器转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需药品 。
①具体做法：
将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射方法，导入哺乳动物的
受精卵中，将其送入母体，使其发育成转基因动物
②目的基因可在乳腺细胞中表达，其他组织细胞中含有该目的基因吗？含有。理由是：
因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来的 。
③若是膀胱生物反应器，为何更容易得到目的基因的产物的原是不受性别和发育时期的限制 。
(2)用转基因动物做器官移植的供体
①供体动物：猪。
②存在难题：存在免疫排斥反应。
③解决办法：将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因 的表达，或设法除去抗原决定
基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
3.基因工程在食品工业方面的应用考点二 蛋白质工程
1．蛋白质工程的概念
2.蛋白质工程与基因工程的异同
白质工程为什么通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造？
(1)蛋白质具有十分复杂的空间结构，基因的结构相对简单，容易改造。
(2)改造后的基因可以遗传给下一代，被改造的蛋白质无法遗传。
3.(2022邢台二模)新冠疫苗生产的途径及原理如下图所示,下列相关叙述不正确的是( )A.重组蛋白疫苗具有抗原性但不能侵染进入宿主细胞
B.感染过腺病毒的人可能由于存在腺病毒抗体,使疫苗作用效果较差
C.注射核糖核酸疫苗后,该疫苗能直接刺激机体产生特异性免疫
D.传统疫苗生产通常采用动物细胞体外培养病毒使其增殖
答案答案:C
解析:注射核糖核酸疫苗后,该疫苗需要先表达出蛋白质,然后才能刺激机体产生特异性免疫,C项错误。
考点三 生物技术的安全性与伦理问题
一. 生物技术的安全性与伦理问题
1.对转基因产品安全性的争论
【教材拾遗】
教材隐性知识：
源于选择性必修3 P102“相关信息”：我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植
物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。
2.理性看待转基因技术
二.关注生殖性克隆人
1.生殖性克隆人面临的伦理问题
(1)生殖性克隆和治疗性克隆的比较(2)关于生殖性克隆人的争论
(3)我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
2.试管婴儿和设计试管婴儿的比较
3.禁止生物武器
生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是( )
A.对转基因生物产品及其加工品进行标注是为了维护消费者的知情权和选择权
B.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义
C.与常规武器相比,生物武器有传染性强、不易被发现、不受自然环境影响等特点
D.中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器
答案:C
解析:与常规武器相比,生物武器有传染性强、不易被发现等特点,但容易受风速、气温等多种自然条件的影响,C项错误。
1．（2023·辽宁·统考高考真题）CD163蛋白是PRRSV病毒感染家畜的受体。为实时监控CD163蛋白的
表达和转运过程，将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起（如下图），使其表达成一条多肽。
该拼接过程的关键步骤是除去（ ）
A．CD163基因中编码起始密码子的序列
B．CD163基因中编码终止密码子的序列
C．RFP基因中编码起始密码子的序列
D．RFP基因中编码终止密码子的序列
【答案】B
【分析】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。
【详解】为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，则拼接在一起的红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因
都得转录和翻译，使其表达成一条多肽，因此拼接在一起的CD163基因转录形成的mRNA中不能出现终止
密码子，否则红色荧光蛋白RFP基因转录形成的mRNA不能进行翻译，无法合成红色荧光蛋白，因此该拼
接过程的关键步骤是除去CD163基因中编码终止密码子的序列，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．（2023·江苏·统考高考真题）某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性
B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色
C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
D．粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色
【答案】A
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、
漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为
了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，A正确；
B、洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，若出现砖红色，则可说明洋葱匀浆中含有还原糖，B错误；
C、制作根尖有丝分裂装片时，解离、按压盖玻片得目的都是为了获得单层细胞，即这些操作均能更好地
将细胞分散开，C错误；
D、粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过水浴加热可显蓝色，D错误。
故选A。
3．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修
复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等
症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】C
【分析】1、DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，
在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代
DNA分子。
2、限制酶和DNA聚合酶作用的对象都是磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程
中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B正确；
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。
故选C。
4．（2023·湖南·统考高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的HO 对细胞有毒害作用。禾本科农作
2 2
物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响HO 的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的
2 2
是（ ）
A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高HO 外排能力所必需的
2 2
B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进HO 外排，从而减轻其对细胞的毒害
2 2
C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
【答案】B
【分析】分析题图：AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的HO 排到细胞外，从而导致植
2 2
物抗氧化胁迫能力减弱，进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷，可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平，促进细
胞内的HO 排到细胞外，从而提高植物抗氧化的胁迫能力，进而提高细胞的成活率。
2 2
【详解】A、由题图右侧的信息可知，AT1蛋白缺陷，可以促进PIP2s蛋白的磷酸化，进而促进HO 排出
2 2
膜外，A正确；
B、据题图左侧的信息可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化，减少了HO 从细胞内输出到细胞外
2 2
的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误；
C、结合对A选项的分析可推测，敲除AT1基因或降低其表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，
进而提高其成活率，C正确；
D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，可通过基因工程技术改良农作物抗逆性，D正确。
故选B。
5．（2023·湖北·统考高考真题）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记
基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载
体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（ ）A．若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同
B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因
C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落
【答案】D
【分析】图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有AcaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因
（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。
【详解】A、若用HindⅢ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确。
B、若用PvuⅠ酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因（TetR），因此在含Tet（四环素）培养基中
的菌落，不一定含有目的基因，B正确；
C、DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段，重组质粒的大小与质粒不同，能够鉴定重组质粒构
建成功与否，C正确；
D、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因
（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养
基中不能形成菌落，D错误。
故选D。
