文档内容
考点 37 基因工程及生物技术的安全与伦理
（精讲+精练）
目 录
一、知识点精准记忆
二、典 型 例 题 剖 析
1、重组 DNA 技术的基本工具
2、基因工程的基本操作程序
3、DNA 的粗提取与鉴定和 DNA 片段的扩增与电泳鉴
定
4、基因工程的应用
5、蛋白质工程的原理和应用
6、转基因产品的安全性
7、关注生殖性克隆人
8、禁止生物武器三、易 混 易 错 辨 析
四、2022 高 考 真 题 感 悟
五、高 频 考 点 精 练
第一部分：知 识 点 精 准 记 忆
一、重组DNA技术的基本工具
1．基因工程的概念
(1)手段：按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。
(2)目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(3)水平：分子水平。由于在DNA分子水平上进行设计和施工，因此又叫作重组DNA技术。
(4)基因工程的理论基础
2．重组DNA技术的基本工具
(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)
①来源：主要来自原核生物
②种类：分离的限制酶有数千种
③特点（专一性）：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，使每一条链中特定部位的磷
酸二酯键断开
④作用：断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键⑤结果：产生两个粘性末端或平末端
(2)DNA连接酶
①作用：将两个DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二
酯键
②类型
E.coli DNA连接酶：来源大肠杆菌；功能是只能“缝合”粘性末端
T DNA连接酶：来源T 噬菌体；功能是“缝合”粘性末端和平末端
4 4
(3)载体
①种类：质粒（常用载体）环状双链DNA分子、噬菌体、动植物病毒
②特点：有一个至多个限制酶切位点；携带外源DNA片段的质粒进入到细胞后，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；常有特殊的标记基因，
便于重组质粒分子的筛选
③作用：携带外源DNA片段进入受体细胞
3.延伸应用：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。
二、基因工程的基本操作程序
1．目的基因的筛选与获取
(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。
(2)筛选合适的目的基因
①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利用序列数据库和序列比对工具进行筛选。
(3)目的基因的获取
①人工合成目的基因。
②常用PCR特异性地快速扩增目的基因
(4)归纳总结：PCR技术和DNA复制的比较
①PCR技术 场所：体外（PCR扩增仪）解旋方式：DNA在高温下变性解旋 场所：细胞内（主要是细胞核内）
酶：耐高温的DNA聚合酶 解旋方式：解旋酶催化
温度条件：在较高温度下进行，需控制温 酶：解旋酶、DNA聚合酶
度 温度条件：细胞内温和条件
合成对象：DNA片段 合成对象：DNA分子
②DNA复制
PCR技术和DNA复制的相同点：均需要模板（DNA双链）、原料（四种脱氧核糖核苷酸）、
能量
易错提醒 ①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作
为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。
②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。细胞内的DNA进行复制时，也需要引
物，一般为RNA片段。
③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。因此，PCR反应缓冲溶液中一般要
添加Mg2＋。
④PCR扩增过程中的循环图示与规律
循环次数 1 2 3 n
DNA分子数 2 4 8 2n
含引物A(或B)的DNA分子数 1 3 7 2n－1
同时含引物A、B的DNA分子
0＝21－2 2＝22－2 6＝23－2 2n－2
数
共消耗的引物数量 2＝21＋1－2 6＝22＋1－2 14＝23＋1－2 2n＋1－2
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心
(1)目的：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，同时，使目的基因
能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成及作用(3)构建过程
易错提醒 启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比
项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子
本质 DNA DNA mRNA mRNA
位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识别
和结合的部位，驱 使转录在所需要的 翻译的起始信号 翻译的结束信号
功能
动基因转录出 地方停下来 (编码氨基酸) (不编码氨基酸)
mRNA
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类 植物 动物 微生物
农杆菌转化法、花
常用方法 显微注射法 Ca2＋处理法
粉管通道法
受体细胞 体细胞或受精卵 受精卵 原核细胞
将目的基因插入Ti
质粒的T－DNA中 将含有目的基因的表达载 Ca2＋处理细胞→细胞处
→农杆菌→导入植 体提纯→取卵(受精卵)→ 于一种能吸收周围环境
转化过程
物细胞→整合到受 显微注射→受精卵发育→ 中DNA分子的生理状
体细胞的染色体 获得具有新性状的动物 态→基因表达载体导入
DNA上→表达
注意
1转化：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。此处“转
化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，实质都是基因重组。
2农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入,第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T－DNA上，第二次拼接非人工操作是指插入目的基因的T－DNA拼接到受体细胞的染色
体DNA上；第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌，第二次导入非人工操作
是指含目的基因的T－DNA导入受体细胞。
3农杆菌特点
①能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。
②农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－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。
4．目的基因的检测与鉴定
三、DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定
1．DNA的粗提取与鉴定
(1)基本原理
①原理：利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，
去除其他成分。
②DNA的性质：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于2 mol·L－1的
NaCl溶液。
③DNA的鉴定：在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
(2)操作流程注意：加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧 DNA分子的断裂，导致DNA
分子不能形成絮状沉淀。
2．DNA片段的扩增及电泳鉴定
(1)实验基础
①PCR原理：利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。
②电泳：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。
③PCR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。
(2)PCR实验操作步骤
(3)DNA的电泳鉴定注意
1为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使
用前必须进行高压灭菌处理。
2每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。
3电泳时，DNA分子的相对分子质量越大，受到的阻力越大，迁移速率越慢，DNA分
子的相对分子质量越小，受到的阻力越小，迁移速率越快。
四、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
3．基因工程在食品工业方面的应用
辨析 乳腺生物反应器与工程菌的比较
比较内容 乳腺生物反应器 工程菌
让外源基因在哺乳动物的乳腺中特
指用基因工程的方法，使外源基因
含义 异表达，利用动物的乳腺组织生产
得到高效表达的微生物
药物蛋白
基因表达 合成的药物蛋白与天然蛋白相同 细菌合成的药物蛋白可能没有活性
受体细胞 动物受精卵 微生物细胞
目的基因
显微注射法 Ca2＋处理法
导入方式
需要严格灭菌，严格控制工程菌所
不需要严格灭菌，温度等外界条件
生产条件 需的温度、pH、营养物质浓度等
对其影响不大
外界条件
药物提取 从动物乳汁中提取 从微生物细胞或其培养液中提取
五、蛋白质工程的原理和应用
1．蛋白质工程的概念
基础：蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系
目的：改造现有的蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求
手段：改造或合成基因2．蛋白质工程与基因工程的异同
项目 蛋白质工程 基因工程
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 目的基因的筛选与获取→基因表达
过程 列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸 载体的构建→将目的基因导入受体
序列(基因)或合成新的基因→获得所 细胞→目的基因的检测与鉴定
需要的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得
实质 定向改造或生产人类所需要的蛋白质
人类所需的生物类型或生物产品
结果 可生产自然界中不存在的蛋白质 只能生产自然界中已存在的蛋白质
联系 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
六、转基因产品的安全性
1．转基因成果
领域 成果
①减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期；
微生物方面 ②构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸；
③用基因工程菌生产药物
①培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜；
转基因动物方面 ②培育抵抗相应病毒的动物新品种；
③建立某些人类疾病的转基因动物模型
转基因植物方面 培育具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物
2.对转基因产品安全性的争论
3．理性看待转基因技术
(1)理性看待转基因技术
①清晰地了解转基因技术的原理和操作规程。
②看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。
③靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。
(2)我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重，做到确保安全；管理上要严格，坚持依法监管。
七、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
类型 生殖性克隆 治疗性克隆
目的 产生独立生存的新个体 治疗疾病
水平 个体水平 细胞水平
联系 都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同
(2)关于生殖性克隆人的争论
观点 理由
①科学研究有自己内在的发展规律，社会应该允许科学家研
究；
赞同
②现在人们的伦理道德观念还不能接受这一切，但是人的观念
是可以改变的
①生殖性克隆人“有违人类尊严”；
大多数 ②在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地
人反对 违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；
③克隆技术还不成熟，面临着流产、死胎和畸形儿等问题
(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
类型 试管婴儿 设计试管婴儿
技术手段 不需进行遗传诊断 胚胎移植前需进行遗传诊断
实践应用 解决不孕不育问题 用于白血病、贫血病等疾病的治疗
二者都是体外受精，经体外早期胚胎发育，再进行胚胎移植，在
联系
生殖方式上都为有性生殖
八、禁止生物武器
1．生物武器的种类和特点
(1)种类(2)特点
①致病性强；传染性强；人易感。
②较隐蔽：不易被发现；易传播(如气溶胶)，发病有潜伏期，污染面积大、危害时间长。
③易得到：制备容易，花费小。
④传染途径多，治疗困难。
⑤受自然条件影响大。
2．《禁止生物武器公约》
(1)1972年4月，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止生物武器公约》，并于1975
年3月生效。
(2)1984年11月，我国也加入了这一公约。
(3)1998年6月，中美两国元首重申了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。
(4)2010年，在第65届联合国大会上，我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类
大规模杀伤性武器。
第二部分：典 型 例 题 剖 析
考向一、重组DNA技术的基本工具
1．如图为15N标记的某基因局部示意图，限制性内切核酸酶SphⅠ和BamHⅠ的识别序列和
切割位点分别为－GCATG ↓ C－和－G ↓ CTAGC－。下列说法正确的是（ ）
A．两种限制酶切割基因中的磷酸二酯键和氢键，从而形成黏性末端
B．限制酶SphⅠ和BamHⅠ都能从②将DNA切开，但黏性末端不同
C．若该基因上有m个胞嘧啶，则复制n次共需m(2n-1)个胸腺嘧啶
D．在含14N的培养基中复制3次，子代中含15N的DNA分子占1/8考向二、基因工程的基本操作程序
2．以下关于活动“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定”的叙述，错误的是（ ）
A．4种脱氧核苷三磷酸为PCR扩增提供原料和能量
B．上（载）样缓冲液中的电泳指示剂可使核酸显色
C．带有负电荷的核酸需要加在电泳槽的负极
D．不同大小的核酸迁移速率不同，从而实现其分离
考向三、DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定
3．红细胞生成素（EPO）是体内促进红细胞生成的一种激素物质，是当今最成功的基因工
程药物，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床使用的红
细胞生成素主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素（rhEPO）。其简要生产流
程如图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①用到的工具酶有DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶
B．构建的重组表达载体中终止子的作用是终止翻译过程
C．检测重组细胞是否表达出rhEPO常用抗原—抗体杂交技术
D．用乳腺生物反应器生产EPO可将人EPO基因导入哺乳动物体细胞获得
考向四、基因工程的应用
4．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
考向五、蛋白质工程的原理和应用
5．转基因技术是把双刃剑，下列不属于转基因作物引发的安全性问题的是（ ）
A．转有过敏源基因的食品引起过敏人群的过敏反应
B．抗除草剂油菜成为入侵物种，降低当地生物多样性C．含有β-胡萝卜素的黄金米可以补充人体缺乏的维生素A
D．导入的抗性基因通过花粉杂交转移到近缘野生物种
考向六、转基因产品的安全性
6．很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法
正确的是（ ）
A．在我国，通过生殖性克隆有可能解决一些夫妇不孕不育的问题
B．科学家将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，经过这样改造的抗体诱
发免疫反应强度就会增大很多
C．单克隆抗体被广泛用作诊断试剂，还可以运载药物，也能直接用于治疗疾病
D．胚胎移植时为避免受体对来自供体的胚胎发生免疫排斥，往往需要对受体注射免疫抑
制剂
考向七、关注生殖性克隆人
7．生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危
害或潜在风险。下列相关叙述错误的是（ ）
A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B．由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆动物
C．为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
D．从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，不会对入侵地造成生态影响
考向八、禁止生物武器
8．为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安全已纳入
国家安全体系。以下选项中会给我国带来生物安全风险的是（ ）
A．将新冠患者的血浆采集后注射到危重患者体内
B．试管婴儿通过基因筛查技术阻断遗传疾病的遗传
C．利用生物技术改造的工程菌获得大量的抗生素
D．克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆
第三部分：易 混 易 错 辨 析
1.与基因工程有关的4个易混点
（1）质粒是常用的载体，它是一种小型的双链环状DNA分子，具有一个至多个限制酶切割
位点及标记基因。
（2）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。（3）培育转基因动物时，受体细胞必须是受精卵；培育转基因植物时，受体细胞可以是受
精卵，也可以是体细胞。
（4）目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射技术，导入微
生物细胞常用Ca2＋处理法。
2.教材结论性语句
（1）（选择性必修3 P77）PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，
2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。
（2）（选择性必修3 P80）基因表达载体是载体的一种，除目的基因、标记基因外，还必
须含有启动子、终止子等。
（3）（选择性必修3 P84）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。
（4）（选择性必修3 P93）基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
（5）（选择性必修3 P94）对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基
因来完成。
第四部分：高 考 真 题 感 悟
1．（2021·江苏·高考真题）下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙
述错误的是（ ）
A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-DNA序列
B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上C．若要获得除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组
D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
2．（2021·辽宁·高考真题）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（
）
A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B．子链的合成过程不需要引物参与
C．DNA每条链的5′端是羟基末端
D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
3．（2021·辽宁·高考真题）腈水合酶（N）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，
0
但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N 的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定
0
的融合型腈水合酶（N）。下列有关叙述错误的是（ ）
1
A．N 与N 氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
1 0
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
C．获得N 的过程需要进行转录和翻译
1
D．检测N 的活性时先将N 与底物充分混合，再置于高温环境
1 1
4．（2021·山东·高考真题）利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到
水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C
脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列
说法错误的是（ ）
A．N 的每一个细胞中都含有 T-DNA
B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4
C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n
D．M 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/2
5．（2021·山东·高考真题）粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并
搅拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易
提取出 DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（ ）
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D．加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0．14mol/L
6．（2021·浙江·高考真题）采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白
（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与
野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（ ）
A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液
B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子官，才
可获得表达 EGFP的小鼠C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠
D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎
第五部分：高 频 考 点 精 练
1．细菌中广泛存在限制性核酸内切酶，当有外来DNA入侵时，该酶能够识别入侵者双链
DNA中特定核苷酸序列并将其水解。以下相关叙述正确的是（ ）
A．含有限制性核酸内切酶的细菌以RNA为遗传物质
B．细菌中含有多种细胞器
C．该酶可以保护细菌不受某些DNA病毒等的感染
D．含有限制性核酸内切酶的细菌自身的DNA也能被该酶水解
2．科学家通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞，然后将细胞在专用培养体系
中培养，成功诱导产生了iPS细胞（诱导多功能干细胞），其在形态、基因表达、分裂和
分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。目前科学家已利用iPS细胞克隆出活体实验鼠。下
列相关分析错误的是（ ）
A．小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程发生了基因重组
B．iPS细胞内的核基因数量与胚胎干细胞内的核基因数量相同
C．实验表明，高度分化的动物细胞在特定条件下可以恢复全能性
D．转录因子基因的导入改变了小鼠成纤维细胞基因的程序性表达
3．科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入大豆中，培育出转基因抗病大豆
新品种，Ti质粒如图所示。下列叙述，不正确的是（ ）
A．农杆菌的拟核DNA与大豆基因发生重组
B．构建重组质粒过程中需要限制酶和DNA连接酶
C．基因C插入T-DNA导致四环素抗性基因突变
D．转基因抗病大豆不具有卡那霉素的抗性
4．下图1表示限制酶SpeI、XbaI的识别序列和切割位点，图2表示基因P（960 bp）、基
因Q（840 bp）的限制酶SpeI或XbaI的酶切图谱和融合基因，图3表示几种基因经限制酶
SpeI或XbaI处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段）得到的带谱图，下列
相关分析错误的是（ ）A．基因P经限制酶SpeI处理后进行电泳的结果与图3中的I相同
B．基因Q经限制酶XbaI处理后进行电泳的结果与图3中的II相同
C．融合基因经限制酶SpeI处理后进行电泳的结果与图3中的III相同
D．融合基因经限制酶XbaI处理后进行电泳的结果与图3中的IV相同
5．在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利用质粒作为载体。下列关于
质粒的叙述，正确的是（ ）
A．质粒是一种只存在于原核细胞中的结构简单的环状DNA分子
B．质粒的复制和表达过程都遵循中心法则和碱基互补配对原则
C．目的基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D．大多数天然质粒都不需要人工改造，可以直接作为载体使用
6．利用新鲜菜花作为实验材料提取 DNA 时，下列做法正确的是（ ）
A．可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来
B．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
C．离心后上清液中加入95%冷酒精，析出的是蛋白质等杂质
D．向DNA溶液中加入二苯胺试剂混匀，溶液会呈现蓝色
7．下列关于生物学实验的叙述中，正确的有几项（ ）
①在“DNA粗提取与鉴定”的实验中，向花椰菜组织中加入蒸馏水并搅拌可释放核DNA
②提取绿叶中光合色素的原理是色素在层析液中溶解度越大，随着层析液在滤纸上扩散得
越快
③“T 噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，采用了同位素标记法和对比实验法证明了DNA是主
2
要的遗传物质
④调查某种昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，可采用样方法
⑤利用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定酒精时，溶液由蓝变绿再变黄
⑥PCR过程中，引物可使DNA聚合酶能够从引物的5’端开始连接脱氧核苷酸
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
8．将编码四种不同酶的基因OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR与叶绿体转运肽基因连接，
搭载到农杆菌Ti质粒的T一DNA片段构建多基因表达载体，最终在水稻叶绿体内构建了
一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列说法错误的是（ ）A．可用分子杂交技术检测四个基因是否成功导入水稻
B．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
C．应选用含潮霉素的培养基筛选转化成功的水稻细胞
D．基因表达载体中的四个基因在水稻细胞核内进行转录
9．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。
若限制酶EcoRI识别G↓AATTC，BamHI识别G↓CATCC。下列选项正确的是（ ）
A．利用PCR技术扩增基因时，反应缓冲溶液中要添加Ca2+来激活DNA聚合酶
B．构建基因表达载体时可使用E．coliDNA连接酶将DNA片段连接起来
C．农杆菌侵染人参细胞后Ti质粒整合到受体细胞的染色体DNA上
D．检测干扰素基因是否导入人参愈伤组织细胞需要利用抗原—抗体杂交
10．脱氧核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP，ddN-P ～P ～P)的结构均与核苷
α β γ
三磷酸(NTP)类似，仅是所含五碳糖的羟基(一OH)数目不同，ATP就是一种核苷三磷酸
(NTP)。在DNA复制时，ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，从而终止DNA片段
延伸。下列叙述错误的是（ ）
A．dNTP做PCR的原料时也可为DNA复制提供能量
B．组成dNTP的元素有C、H、O、N、P
C．ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的5'末端
D．组成DNA片段的核苷酸中，P 、P 和P 只有P 保留
α β γ α
11．下列有关生物工程的叙述，不正确的有（ ）
①基因工程的核心步骤是构建基因表达载体②蛋白质工程可通过直接改造蛋白质的结构从而改变其功能
③克隆羊的培育涉及细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
④PCR 技术需要利用限制酶打开 DNA 双链
⑤精子获能后可以直接与卵巢中取出的卵细胞受精获得受精卵
⑥牛胚胎发育的历程是：受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体
⑦利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可以制备单克隆抗体
⑧利用植物茎尖培养脱毒苗时，需要对离体的茎尖、培养基等进行灭菌
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
12．天然玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3、5—氢氧化酶”的基因，因
此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的.但日本科研人员将蓝三叶草中的合成蓝色翠雀花素的
相关基因植入天然玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰.下列有关叙述正确的是（ ）
A．将该基因植入天然玫瑰体细胞后成功培育出蓝玫瑰，体现了植物细胞的全能性
B．该基因在玫瑰细胞中表达的产物是蓝色翠雀花素
C．蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中
D．蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种
13．如图表示利用基因工程生产黄金大米时所构建的基因表达载体，其中基因I和基因Ⅱ
是β-胡萝卜素合成所必需的基因，基因Ⅲ表达的蛋白质可使细菌在特殊培养基上生长。下
列相关分析错误的是（ ）
A．A序列是该基因表达载体的复制原点
B．基因Ⅲ的作用是便于筛选该重组质粒
C．β-胡萝卜素是检测基因I、基因Ⅱ表达的关键指标之一
D．图中基因插入质粒时需要限制酶和DNA连接酶
14．地中海贫血症是一种遗传性溶血性贫血症。有一对表现型正常的夫妇，他们以前生育
过β地中海贫血症儿子，患儿的β—珠蛋白结构异常，在一岁时死去。现在妻子又怀孕了，
于是进行了产前诊断，诊断时用限制酶PstⅠ酶切后电泳结果如图1所示，图2为β—珠蛋白
基因及其侧翼序列的PstI酶切位点。下列叙述错误的是（ ）A．该遗传病的遗传方式属于常染色体隐性遗传，且人群中男女的发病率相等
B．孕妇体内的胎儿虽然含有致病基因，但是生下来并不会患该病
C．正常的β—珠蛋白基因长度为4．4kb，突变后的病基因长度为3．7kb
D．β—珠蛋白基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
15．研究人员使用台式自动流动合成机可将数百个氨基酸连接在一起，也实现了将细胞中
不存在的氨基酸合成人工蛋白。下列推测不合理的是（ ）
A．蛋白质空间结构差异会影响蛋白质功能发挥
B．合成全新人工蛋白质无需通过改造原有基因来实现
C．利用微生物体合成人工蛋白需进行转录和翻译
D．该人工蛋白合成后，细胞中不存在的氨基酸就属于非必需氨基酸
16．T4溶菌酶来源于T4噬菌体，是重要的工业用酶。科学家通过一定技术使T4溶菌酶的
第3位异亮氨酸变为半胱氨酸（异亮氨酸的密码子是AUU、AUC、AUA，半胱氨酸的密码
子是UGU、UGC），于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而
使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列叙述错误的是（ ）
A．对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴
B．上述改造通过至少替换T4溶菌酶DNA上的2个碱基对实现
C．参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类会发生改变
D．改造后的T4溶菌酶中的二硫键的作用类似于DNA中的氢键
17．下列关于转基因生物与环境安全问题的叙述，错误的是（ ）
A．重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染
B．杂草化的转基因农作物，可能会影响植物基因库的遗传结构
C．若转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
D．重视转基因技术研发的同时，应重视转基因农作物的安全性评价和管理
18．所谓“设计试管婴儿”，是指将体外受精形成的胚胎（几个细胞期）在植入母体孕育
前，将一个细胞取出进行某些基因检测，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体
孕育。下列有关叙述正确的是（ ）
A．“设计试管婴儿”应用了细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术B．与“设计试管婴儿”相比，“试管婴儿”需要经过遗传学诊断
C．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”都是有性生殖
D．对于“设计试管婴儿”技术，我们应该强行禁止、反对争论
19．转基因技术的研究正以惊人的速度发展，越来越多地影响人类的生产和生活。科学家
在转基因研究工作中会采取很多方法确保转基因产品的安全性，各个国家也都制定了相关
法规和政策规范转基因技术的应用。下列有关说法错误的是（ ）
A．我国对农业转基因生物实行标识制度，如转基因动植物要直接标注“转基因××”
B．用农业转基因生物加工制成的产品一定含有转基因成分
C．我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
D．利用转基因技术制造的新型致病菌可能导致大批受感染者突然发病而又无药可医
20．基因编辑CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的gRNA构成。在gRNA引导下，
Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。通过在Cas9基因中引入突变，获得了只有切割一
条链活性的nCas9，可以实现C→T（C→A）或A→G（T→C）的碱基替换。下列相关说法
不正确的是（ ）
A．gRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则
B．利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因发生定点突变
C．可设计gRNA与靶基因的启动子区域互补、从而抑制靶基因复制
D．将CRISPR/Cas9技术应用人类疾病治疗时，需注意安全性及伦理问题
21．请根据有关生物工程方面的知识回答下列问题：
(1)基因工程的核心是_____，从分子水平上看，基因工程得以实现的遗传学物质基础是：
_____，_____。（写出两点）。
(2)我国科学家独创的将目的基因导入植物细胞的方法是_____，农杆菌转化法的原理是利
用其菌体中质粒的T-DNA片段可_____的特点；将目的基因导入微生物细胞最有效的方法
是_____。
(3)动物细胞工程中_____技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞工程的一项重要
应用是制备单克隆抗体，该过程形成的杂交瘤细胞中发生的遗传信息流动有DNA→DNA、
_____。
(4)胚胎工程中，胚胎移植选择受体的条件是_____的个体，受体对移入子宫的外来胚胎基
本不发生_____，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。为了获得产奶量高的奶牛，需取囊
胚期_____细胞做性别鉴定。若对囊胚进行胚胎分割，要注意_____，否则影响分割后胚胎
的恢复和进一步发育。
22．通过基因工程技术能大量生产人生长激素。下图所示为人工构建的大肠杆菌质粒
pBR322，是由三种质粒经复杂重组过程构建而来。其上含氨苄青霉素抗性基因（Amp′）、四环素抗性基因（Tet′）。表为相关限制酶的识别序列和酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 PstⅠ EcoRⅠ HindⅢ
↓ ↓ ↓
CTGCAG GAATTC AAGCTT
识别序列及切割点
GACGTC CTTAAG TTCGAA
↑ ↑ ↑
(1)人工构建pBR322质粒除了需要限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有
______等结构。
(2)生产生长激素需从人垂体细胞中提取mRNA，逆转录得到DNA，常用______特异性快
速扩增目的基因。
(3)为了构建重组质粒，采用PstⅠ、EcoRⅠ处理目的基因和质粒，与只用PstⅠ处理相比，这
样操作的优势是：______。将构建的重组质粒导入大肠杆菌后，为了排除普通大肠杆菌
（无pBR322质粒）、空质粒大肠杆菌（含pBR322质粒但没有目的基因）的干扰，进行了
进一步检测。配制甲、乙两种培养基，甲培养基含四环素，乙培养基含四环素和氨苄青霉
素。含目的基因的大肠杆菌在甲培养基上______（填“能”或“不能”）生存，在乙培养
基上______（填“能”或“不能”）生存。
(4)导入受体细胞后，常用__________技术检测生长激素在大肠杆菌中是否成功表达。
(5)基因工程的应用十分广阔，可用转基因牛制作乳腺生物反应器，从乳汁中提取药物。则
该操作过程中选择的受体细胞是______，原因是__________。
23．先天性免疫缺陷的Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟淋巴细胞，经常被用作干细胞移植
的实验动物。科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗，
其技术流程如图所示（图中数字序号表示相关过程）。请据图回答：(1)过程①：将培养后的上皮细胞注入去核的卵母细胞中，该卵母细胞应处于__________时
期，去除卵母细胞细胞核的目的是__________。
(2)过程②：利用的技术是__________，当重组胚胎培养到囊胚期时，可从其___________
分离出ES细胞。
(3)过程③：应获取目的基因___________，并利用__________（填写某种工具酶）与运载
体结合形成重组基因，将重组基因导入ES细胞的方法通常是__________。
(4)Rag2基因可指导合成Rag2蛋白。为了检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨
髓细胞的蛋白质，用__________进行杂交实验。
24．研究人员将大麦细胞的LTP1基因导入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1
蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。回答下列问题
(1)已知DNA复制子链的延伸方向是5′→3′，图1中A、B、C、D在不同情况下可以作为引
物，在PCR技术中，扩增LTP1基因，必须要有___________，以便根据这一序列合成引物。
扩增LTP1基因时应该选用___________作为引物。
(2)基因工程的关键技术是_____________________。图2中的B为质粒，质粒和LTP1基因
结合形成重组质粒C。重组质粒C在受体细胞中能够稳定存在并发挥作用，在LTP1基因的
首端必须具有___________，尾端必须具有终止子；重组质粒C还必须含有标记基因和
___________。
(3)分别用含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有图2中C进入的酵母菌在
选择培养基上的生长情况是___________。
(4)可采用分子杂交技术检测LTP1基因是否导入成功，需要从转基因啤酒酵母中提取
DNA，用___________作探针与之杂交。为检测转基因啤酒酵母是否产生LTP1蛋白，除检
测LTP1蛋白是否产生及含量外，还可观察转基因啤酒酵母所酿啤酒的
_______________________进行判断。
