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第42 讲 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题
目 录
01 考情解码·考点定标................................................2
02 体系构建·思维领航................................................3
03 考点突破·考向探究................................................3
考点一 重组DNA 技术的基本工具 ..............................................5
知识点1 限制性内切核酸酶和DNA 连接酶...................................5
知识点2 基因进入受体细胞的载体和DNA 的粗提取与鉴定.....................5
考向1 限制性内切核酸酶和DNA 连接酶.....................................8
考向2 基因进入受体细胞的载体和DNA 的粗提取与鉴定......................9
考点二 基因工程的基本操作程序 ............................................11
知识点1 目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建.......................11
知识点2 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定.................12
考向1 目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建..........................15
考向2 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定....................17
考点三 基因工程和蛋白质工程的应用 ........................................18
知识点1 基因工程的应用...............................................18
知识点2 蛋白质工程的原理和应用.......................................19
考向1 基因工程的应用..................................................21
考向2 蛋白质工程的原理和应用..........................................22
考点四 生物技术的安全性与伦理问题 ........................................23
知识点1 转基因产品的安全性...........................................23
知识点2 关注生殖性克隆人.............................................23
知识点3 禁止生物武器.................................................24
考向1 转基因产品的安全性..............................................25
考向2 关注生殖性克隆人和禁止生物武器..................................26
04 真题感知·命题洞见（含2025 年高考真题）..........................16
05 学以致用·能力提升..............................................30
一、教材知识链接..........................................................................................................................................30
二、教材深挖拓展..........................................................................................................................................31
三、情境创新素材..........................................................................................................................................33
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
基因工程
选择题
非选择题
新课标Ⅱ卷，T37,15
分
山西卷，T21,10 分
山东卷，T25,12 分
河北卷T22，7 分
全国卷T38，10 分
黑吉辽卷T25，12 分
新课标卷T6，6 分
湖北卷T22，3 分
广东卷T20，4 分
蛋白质工程
选择题
非选择题
浙江卷T23，14 分
考情分析：
1．从命题题型和内容上看，高考中基因工程和生物技术的安全性与伦理问题，核心以选择题、非选择题
（填空题、简答题、论述题） 呈现，偶见图文结合题（如结合流程图、表格分析）。
选择题：侧重基础概念辨析，选项多围绕具体技术的安全风险（如转基因食品）、伦理争议点（如生殖性
克隆）设置，考查对核心知识点的精准记忆。非选择题：常结合实际案例（如基因编辑婴儿、转基因作物
推广），要求分析风险、阐述伦理立场，部分需结合基因工程技术原理（如CRISPR-Cas9），考查逻辑推
理和文字表达能力。
2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查
(1)限制酶、DNA 连接酶、载体（质粒等）的作用特点与选择依据，常结合具体情境判断工具使用合理
性。；
(2)转基因作物（抗虫、抗逆）、转基因动物（生物反应器）、基因治疗（遗传病治疗）、DNA 探针（疾
病诊断）等，结合案例分析技术优势与潜在问题；
(3)与基因重组、中心法则、细胞工程等知识点的综合考查，如转基因植物培育与植物组织培养的结合。。
复习目标：
1．阐明基因工程的基本操作程序主要包括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
入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。(生命观念)
2．掌握人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白
质。(科学思维)
3．举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害以及转基因产品对人类生活的帮助。(社会责
任)
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考点一 重组DNA 技术的基本工具
知识夯基
知识点1 限制性内切核酸酶和DNA 连接酶
1．切割DNA 分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。
它们能够识别双链
DNA
分子
的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，产生黏性
末端或平末端两种形式的末端。
2．DNA 连接酶分为两类，一类是E.coli
DNA
连接酶
，另一类是T4DNA
连接酶
。后者既可以“缝合”双链
DNA 片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA 片段的平末端，但连接平末端的效率相对较低。
3．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
。
知识点2 基因进入受体细胞的载体和DNA 的粗提取与鉴定
1．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人工改造的。这些质粒
上常有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重组DNA 分子的筛选（如下
图）。
大肠杆菌及质粒结构模式图
2．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。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。
3．载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能自我复制；②具有
1 个或多个限制酶切割位点
，
以便与外源基因连接。③具有标记基因。
4．DNA 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA 与蛋白质。DNA 在不同浓
度的NaCl 溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L 的NaCl 溶液。在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝
色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA 的试剂。
重难点透析 基因工程的探索以及基本工具细节知识点
基因工程探索：1．基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出
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更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA 分子水平上进行
设计和施工的，因此又叫作重组DNA 技术。
2．1944 年，艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA 可以在同
种生物的不同个体之间转移。
3．1958 年，梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA 的半保留复制。随后不久，克里克提出中心法则。
4．1967 年，科学家发现，在细菌拟核DNA 之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。
5．1973 年，科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核
细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。
6．1983 年，科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。此后，基因工程进入了迅速发展
的阶段。
7．1985 年，穆里斯等人发明PCR，为获取目的基因提供了有效手段。
8．限制酶的切割位置及结果
9．DNA 连接酶的作用
E．coli DNA 连接酶和T4 DNA 连接酶均可将黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，相当于把梯子两边扶手的
断口连接起来。如下图所示：
(1)DNA 连接酶的作用部位为①，恢复磷酸二酯键。
(2)磷酸二酯键指的是上图圆圈中的化学键，限制酶切割或DNA 连接酶连接的是圆圈中的化学键，箭头指的
化学键属于一个核苷酸的内部结构。
(3)与限制酶的关系
10．与DNA 分子相关的四种酶的比较
项目
限制酶
DNA
连接酶
DNA
聚合酶
解旋酶
作用
底物
DNA
分子
DNA
分子片段
脱氧
核苷酸
DNA
分子
作用
磷酸
磷酸
磷酸
碱基对间
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部位
二酯键
二酯键
二酯键
的氢键
作用
特点
切割目的基因及
载体，特异性识
别双链DNA 分子
的特定核苷酸序
列，使特定部位
的磷酸二酯键断
开
将双链DNA 片段
“缝合”起来，
恢复磷酸二酯键
将单个脱氧核苷
酸添加到脱氧核
苷酸链上
将DNA 两条链之
间的氢键打开
作用
结果
形成黏性末端或
平末端
形成重组DNA 分
子
形成新的DNA 分
子
形成单链DNA 分
子
应用
基因工程
基因工程、
DNA 复制
DNA 复制
[温馨提示](1)将一个基因从DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生4 个黏性末端或平末端。
(2)不同DNA 分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一种DNA 分子用不同的限制酶切割，产生
的黏性末端也可能相同。
(3)判断两个末端是否为同一种限制酶切割产生的方法：将其中一个末端旋转180°，若与另一个完全相同，
则说明这两个末端是由同一种限制酶切割产生的。
11.切割不同的DNA 片段但产生相同的黏性末端的一类限制酶称为同尾酶。这类酶的特点：①识别的序列不
同，但可以切割产生相同的黏性末端，且切割产生的黏性末端可以相互配对；②两个同尾酶切割的DNA 片
段连接后，一般情况下，不能再被原来的限制酶识别。如BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ就是常见的同尾酶。
限制酶
识别序列和切割位点
产物
BamH Ⅰ
Bgl Ⅱ
12.（1） 两种载体的不同：基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，前者的实质是DNA 分子，
能将目的基因导入受体细胞，后者是蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。
（2） 载体需要加工：一般来说，天然载体不能同时满足所有条件，要对其进行人工改造才可以使用。
13．标记基因的筛选原理
(1)前提：载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗
生素的能力。
(2)过程：含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生
素产生抗性，然后在培养基中加入该抗生素。
(3)结果：在培养基上，被抗生素杀死的是没有抗性的受体细胞，未被杀死的具有抗性的受体细胞得以筛
选出来。
(4)原理如下图所示：
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[温馨提示] (1)将外源基因直接导入受体细胞是不可行的，因为如果没有载体，导入受体细胞后，目的
基因无法进行自我复制和稳定存在以及表达。
(2)质粒上的一些抗生素抗性基因作为标记基因，作用是检测目的基因是否导入受体细胞。
考向研析
考向1 限制性内切核酸酶和DNA 连接酶
例1．限制酶和DNA 连接酶是基因工程的工具酶，以下说法正确的是( )
A．DNA 连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
B．限制酶只能切割双链DNA 片段，不能切割烟草花叶病毒的核酸
C．T4 DNA 连接酶只能连接黏性末端
D．限制酶主要从原核生物中分离纯化而来所以也能剪切自身的DNA
【答案】B
【解析】选B.DNA 连接酶连接的是两个DNA 片段，A 项错误；限制酶只能切割双链DNA 片段而不能切割
RNA，烟草花叶病毒的核酸为RNA，B 项正确；T4 DNA 连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端，C 项错误；
限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，但是因为原核生物DNA 分子中不存在该酶的识别序列或识别序列
已经被修饰，所以不能剪切自身的DNA，D 项错误。
【变式训练1·变载体】图1 表示某种DNA 分子上的多种限制酶切割位点，图2 表示EcoR Ⅰ、BamH
Ⅰ、Sau3A Ⅰ三种限制酶识别序列和切割位点，下列相关叙述错误的是( )
A．获取该目的基因可采用EcoR Ⅰ 和BamH Ⅰ 进行酶切
B．图2 所示的三种限制酶使特定碱基序列的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
C．可以用Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ酶切该DNA 分子，产生不同的黏性末端
D．能被Sau3A Ⅰ切割的序列不一定能被BamH Ⅰ切割
【答案】C
【解析】选C。EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ的酶切位点位于目的基因的两侧，获取该目的基因可采用EcoR Ⅰ和
BamH Ⅰ进行酶切，A 正确；限制酶的作用是使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，B 正确；
Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ识别的碱基序列不同，酶切目的基因产生的黏性末端相同，但是目的基因内部含有
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Sau3A Ⅰ识别的序列，所以不能使用Sau3A Ⅰ切割该DNA 来获取目的基因，C 错误；Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ
识别的碱基序列不同，BamH Ⅰ识别的序列中包含Sau3A Ⅰ识别的序列，但Sau3A Ⅰ识别的序列BamH Ⅰ
不一定能识别，所以能被Sau3A Ⅰ切割的序列不一定能被BamH Ⅰ切割，D 正确。
【变式训练2·变考法】已知某种限制性内切核酸酶在一线性DNA 分子上有3 个酶切位点，如下图中
箭头所指。如果该线性DNA 分子在3 个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d 四种不同长度的
DNA 片段。现有多个上述线性DNA 分子，若在每个DNA 分子上至少有1 个酶切位点被该酶切断，则从理论上
讲，经该酶酶切后，这些线性DNA 分子最多能产生长度不同的DNA 片段种类数是( )
A．3 B．4 C．9 D．12
【答案】C
【解析】选C。最多能产生a、b、c、d、ab、cd、abc、bc、bcd 共9 种长度不同的DNA 片段，C 项符合题
意。
考向2 基因进入受体细胞的载体和DNA 的粗提取与鉴定
例2．下列有关基因工程中载体的说法，正确的是( )
A．被用作载体的质粒都是未经人工改造的天然质粒
B．所有的质粒都可以作为基因工程中的载体
C．质粒是一种独立于细菌拟核外的链状DNA 分子
D．作为载体的质粒DNA 分子上应有对重组DNA 进行鉴定和选择的标记基因
【答案】D
【解析】选D。在基因工程操作中，被用作载体的质粒是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，A 错误；
作为基因工程的载体，必须具备一定的条件，而自然界中的质粒不一定具备相应的条件，因此不是所有的
质粒都可以作为基因工程中的载体，B 错误；质粒是一种独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA 之外
的环状双链DNA 分子，C 错误；作为载体的质粒DNA 分子上应有标记基因，便于对重组DNA 进行鉴定和选择，
D 正确。
【变式训练1·变考法】某细菌质粒如下图所示，通过标记基因可以推知外源基因插入的位置，图示
中的a、b、c 是外源基因插入位置，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源
基因插入点，正确的一组是( )
细菌
细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长
状况
细菌在含四环素的培养基上的生长状况
①
能生长
能生长
②
能生长
不能生长
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③
不能生长
能生长
A.①是c；②是b；③是a
B．①是a 和b；②是a；③是b
C．①是a 和b；②是b；③是a
D．①是c；②是a；③是b
【答案】A
【解析】选A。①细菌能在含氨苄青霉素和四环素的培养基上生长，说明氨苄青霉素抗性基因和四环素抗
性基因都没有被破坏，所以插入点是c；②细菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的
培养基上生长，说明其氨苄青霉素抗性基因正常表达而四环素抗性基因被破坏，故插入点为b；③细菌不
能在含氨苄青霉素的培养基上生长，能在含四环素的培养基上生长，说明其氨苄青霉素抗性基因被破坏而
四环素抗性基因正常表达，故插入点为a。
【变式训练2·变载体】在基因工程中，筛选含有目的基因的受体细胞过程特别重要。下图中pUC18
是一种常用质粒，其中ori 为复制原点，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，LacZ 基因能合成某种酶，该酶能将
无色染料X-gal 变成蓝色。已知目的基因插入的位置如图所示，为快速筛选出获得目的基因的大肠杆菌，
平板培养基内除了大肠杆菌生长所必需的营养物质和琼脂外，还必须加入( )
A．氨苄青霉素
B．无色染料X-gal
C．氨苄青霉素和无色染料X-gal
D．氨苄青霉素或无色染料X-gal
【答案】C
【解析】选C。插入的目的基因破坏了LacZ 基因，不能合成将无色染料X-gal 变成蓝色的酶，但没有破坏
氨苄青霉素抗性基因，能在含氨苄青霉素和无色染料X-gal 的培养基中生存且不会将无色染料X-gal 变成
蓝色的菌落即为含有目的基因的大肠杆菌。
考点二 基因工程的基本操作程序
知识夯基
知识点1 目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建
1．培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：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。
2．PCR 是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA
半保留复制
的原理，在体外提供参与DNA 复制的各种
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组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
3．PCR 技术可以分为变性、复性和延伸三步。（如下图）
4．PCR 反应过程可以在PCR
扩增仪
（PCR 仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR
的产物。
5．基因表达载体要包括以下四个基本的结构：目的基因、启动子、终止子、标记基因。
6．构建基因表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时，使目的基
因能够表达和发挥作用。
7．启动子位于目的基因的上游，它是RNA
聚合酶
识别和结合的部位。
8．标记基因的作用：鉴别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。（或供
重组
DNA
的鉴定和选择）
。
9．熟悉基因表达载体构建的过程。
知识点2 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定
1．花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用微量注射器将含目的基因的DNA 溶液直接注入子房中；可
以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA 溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进
入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有农杆菌转化法。
2．转化是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。
3．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，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。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（可转
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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
。根据农杆菌的这种特点，如果
将目的基因插入Ti 质粒的T－DNA 中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。（如下
图）
4．检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR 等技术检测棉花的染色体
DNA
上是否插入了
Bt
基因
或检测Bt
基因是否转录出了
mRNA
；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行
抗原—抗体杂交，检测Bt
基因是否翻译成
Bt
抗虫蛋白
等。
其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt 基因是否赋
予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。
5．培育转基因抗虫棉的四个步骤，其实就反映了基因工程的基本操作程序。
基因工程的基本操作流程图
6．在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建基因文库来获取目的基因。
7．将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中，这个
受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌
应用最为广泛。研究人员一般先用Ca
2 ＋ 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入其中。
【易错提醒】
1．PCR 反应过程模型
图形显示一轮循环产生的子链长度小于模板链的长度，到第三轮循环时，才开始出现2 个两条脱氧核
苷酸链等长的子代DNA。
2．PCR 中的数量关系
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循环次数
1
2
3
n
DNA 分子数
2
4
8
2n
含引物的DNA 分子数
2
4
8
2n
含其中一种引物的DNA 分子数
1＝21－1
3＝22－1
7＝23－1
2n－1
同时含两种引物的DNA 分子数
0＝21—2
2＝22－2
6＝23－2
2n－2
共消耗引物的分子数
2＝22－2
6＝23－2
14＝24－2
2n＋1－2
含脱氧核苷酸链等长的DNA 分子数
0＝21－2
0＝22－4
2＝23－6
2n－2n
3.PCR 与体内DNA 复制的比较
类型
体内DNA 复制
PCR
时期
细胞分裂前的间期
人工控制，随时进行
场所
细胞内
细胞外
是否需要ATP
需要
不需要
解旋
在解旋酶作用下，细胞提供能
量，部分DNA 双链解开
90 ℃以上高温解聚，DNA 双链全
部解开，不需要解旋酶
酶
解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶
等
耐高温的DNA 聚合酶
合成
子链
一条链连续合成；另一条链不连
续合成，再由DNA 连接酶连接或
两条链均连续合成
分别从两种引物的3′端开始延
伸，都是连续合成
过程
循环次数
受生物体自身控制
一般要经历30 次
产物
完整DNA
两种引物之间的DNA 片段
相同点
(1)都需要提供DNA 模板；(2)都需要在一定环境中进行；(3)DNA 合成
方向都是从子链的5′端向3′端延伸
[温馨提示] (1)复性不一定均为引物与DNA 模板结合。复性时，引物与DNA 模板的结合是随机的，也
存在DNA 解开的两条链的结合。
(2)PCR 反应的结果不都是所需的DNA 片段。因为第一轮循环得到的DNA 片段只有一种引物，比所需的
DNA 片段要长，从第二轮循环才出现所需的DNA 片段，这样的片段存在两种引物。
[温馨提示] (1)基因表达载体≠载体：基因表达载体与载体相比增加了目的基因。
(2)目的基因的插入位点不是随意的：基因表达载体需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插
入启动子和终止子之间的部位，若目的基因插入启动子部位，启动子将失去原有功能。
4、与膜载体的区别：基因工程中的载体是DNA 分子，能将目的基因导入受体细胞内，并利用它在宿主细
胞内对目的基因进行大量复制；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。
【名师提醒】
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教材隐性知识：1．(教材P77 相关信息)Bt 抗虫蛋白基因表达的Bt 抗虫蛋白抗虫的原理是什么？是否
对人畜有害？
提示：当Bt 抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，
最后造成害虫死亡。Bt 抗虫蛋白只有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，肠道细胞也没有特异性受体。因此，Bt 抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。
2．(教材P77 相关信息)什么是PCR 反应中的引物？在PCR 操作中为什么加入Mg2＋？
提示：引物是一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR 的引物长度通常
为20～30 个核苷酸。真核细胞和细菌的DNA 聚合酶都需要Mg2＋激活，因此，PCR 反应缓冲液中一般要添加
Mg2＋。
3．(教材P79 旁栏思考)用PCR 可以扩增mRNA 吗？
提示：mRNA 不可以直接扩增，需要将它逆转录成cDNA 再进行扩增。
【易错辨析】
(1)PCR 反应中温度的周期性改变是为了DNA 聚合酶催化不同的反应。( × )
提示：周期性为了变性、复性和延伸
(2)用PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。( √ )
(3)PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶。( × )
提示：DNA 聚合酶不一定要从受体细胞中获得，具有热稳定性即可
(4)表达载体的复制和目的基因的表达均启动于复制原点。( × )
提示：目的基因的表达的启动是启动子
(5)外源DNA 必须位于重组质粒的启动子上游或终止子的下游才能进行表达。( × )
提示：位于启动子的下游和终止子的上游
考向研析
考向1 目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建
例1、下列有关体内DNA 复制与PCR 比较的叙述，错误的是( )
A．二者子链的延伸方向相同，均为5′端→3′端
B．二者均需要解旋酶破坏氢键来实现解旋
C．体内DNA 复制需要能量，PCR 反应也需要能量
D．二者遵循的碱基互补配对方式相同
【答案】B
【解析】选B。体内DNA 复制与利用PCR 扩增DNA 时，子链的延伸方向相同，均为5′端→3′端，A 正确；
PCR 扩增中DNA 双链解开不需要解旋酶，在高温条件下氢键断裂，B 错误；体内DNA 复制与利用PCR 扩增
DNA 时都需要能量，但二者所需能量来源不同，C 正确；体内DNA 复制与利用PCR 扩增DNA 时，遵循的碱基
互补配对方式相同，D 正确。
【变式训练1·变载体】用PCR 技术特异性地拷贝“X 基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如下
图所示。经四轮循环后产物中有五种不同的DNA 分子，下列叙述错误的是( )
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A．第一轮循环得到2 个DNA 分子，即①②各1 个
B．第二轮循环得到4 个DNA 分子，即①②③④各1 个
C．第三轮循环得到8 个DNA 分子，其中有2 个是等长的，也就是有2 个X 基因
D．第四轮循环得到16 个DNA 分子，其中有4 个X 基因
【答案】D
【解析】选D。据题图分析可知，第一轮循环形成2 个DNA 分子，即①②各1 个，A 正确；第二轮循环得到
4 个DNA 分子，①复制得到①和③，②复制得到②和④，故得到①②③④各1 个，B 正确；第三轮循环得到
8 个DNA 分子，①复制得到①和③，③复制得到③和⑤，②复制得到②和④，④复制得到④和⑤，故得到
①和②各1 个，③和④各2 个，⑤2 个且等长，即2 个X 基因，C 正确；第四轮循环得到16 个DNA 分子，
①复制得到①和③，②复制得到②和④，2 个③复制得到2 个③和2 个⑤，2 个④复制得到2 个④和2 个⑤，
2 个⑤复制得到4 个⑤，故第四轮循环得到的16 个DNA 分子中有8 个X 基因，D 错误。
【变式训练2·变考法】下列有关获取目的基因的叙述，错误的是( )
A．目的基因就是编码蛋白质的基因
B．筛选和获取目的基因是基因工程的第一步
C．来自苏云金杆菌的Bt 基因可作为培育转基因抗虫棉的目的基因
D．序列比对工具的应用为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会
【答案】A
【解析】选A。目的基因主要是指编码蛋白质的基因，A 错误；目的基因的筛选与获取是实施基因工程的第
一步，B 正确；来自苏云金杆菌的Bt 基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因，C 正确；随着测序技
术的发展，以及序列数据库和序列比对工具等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，这为科
学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能，D 正确。
考向2 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定
例2．下图为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述错误的是( )
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A．②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA 连接酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti 质粒上的T-DNA 整合到④的染色体DNA 分子上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
【答案】C
【解析】选C。解析：选C。构建表达载体需要限制性内切核酸酶和DNA 连接酶，A 项正确；③侵染植物细
胞后，重组Ti 质粒上的T-DNA 整合到受体细胞的染色体DNA 分子上，B 项正确；染色体上含有目的基因，
但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C 项错误；若植株表现出
抗虫性状，说明目的基因成功导入受体细胞并成功表达，该过程中发生了基因重组，为可遗传变异，D 项
正确。
【变式训练1·变考法】为增加玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物抗旱基因E 的重组质粒，采用
农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中，用E 蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交检测后，进一步筛选出抗旱
的转基因玉米。下列相关叙述错误的是( )
A．提取该微生物的mRNA 逆转录为cDNA，通过PCR 获得大量目的基因
B．重组Ti 质粒进入玉米幼胚组织细胞后表达出抗旱性状不可遗传，后代需再次导入重组Ti 质粒
C．用农杆菌转化法将E 基因转入玉米幼胚组织细胞后，可经组织培养获得转基因植株
D．用E 蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交，可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状
【答案】B
【解析】选B。可以提取该微生物的mRNA 逆转录为cDNA，通过PCR 获得大量目的基因，A 正确；重组Ti 质
粒进入玉米幼胚组织细胞后会将E 基因整合到染色体DNA 上，并通过细胞增殖遗传给后代，无需再次导入
B 错误；用农杆菌转化法将E 基因转入玉米幼胚组织细胞后，可经过脱分化和再分化即组织培养获得转基
因植株，C 正确；用E 蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交，可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状，D 正确。
【变式训练2·变载体】下列关于PCR 操作过程的叙述，错误的是( )
A．PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
B．琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA 在300 nm 紫外灯下被检测
C.将PCR 所用的缓冲液和酶从冰箱拿出后，放在高温环境中迅速融化，以减少酶活性的丧失
D．在微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
【答案】C
【解析】选C。为避免外源DNA 等因素污染，PCR 实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在
使用前必须进行高压灭菌处理，A 正确；凝胶中的DNA 分子通过染色，可以在波长为300 nm 的紫外灯下被
检测出来，B 正确；将PCR 所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，应放在冰块上缓慢融化，这样才能不破坏
缓冲液中稳定性较差的成分，同时保护酶的活性不被破坏，C 错误；微量离心管中添加反应组分时，每吸
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取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，以免其他成分污染，D 正确。
考点三 基因工程和蛋白质工程的应用
知识夯基
知识点1 基因工程的应用
1．基因工程在农牧业方面的应用
(1)转基因抗虫植物：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因
，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作
物。
(2)转基因抗病植物：将来源于某些病毒、真菌等的 抗病基因
导入植物中，培育出转基因抗病植物。
(3)转基因抗除草剂植物：将降解或抵抗
某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品
种。
(4)改良植物的品质：将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因
导入植物中，可以提高这种氨基酸的含
量。将与植物 花青素代谢相关的基因
导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了它
的观赏价值。
(5)提高动物的生长速率：由于_ 外源生长激素基因
的表达可以使转基因动物生长得更快，因此可将这类
基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。
(6)改善畜产品的品质：将 肠乳糖酶基因
导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的 乳汁
中，乳
糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。
2．科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方
法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生
产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
3．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。
4．目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导
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，然后再结合克隆技术，培育出
不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
知识点2 蛋白质工程的原理和应用
1．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。
2．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，
它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
3．蛋白质工程的基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质（如下图）。
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蛋白
工程的基本思路
质
【易错提醒】
1、基因工程菌与乳腺生物反应器的比较
比较内容
基因工程菌
乳腺生物反应器
含义
用基因工程的方法，使外
源基因得到高效表达的菌
类
让外源基因在哺乳动物的乳腺中特
异表达，利用动物的乳腺组织生产
药物蛋白
基因表达
细菌合成的药物蛋白可能
没有活性
合成的药物蛋白与天然蛋白相同
受体细胞
微生物细胞
哺乳动物受精卵
目的基因
导入方式
Ca2＋处理法
显微注射法
药物提取
从微生物细胞或其培养液
中提取
从哺乳动物乳汁中提取
2、基因工程与蛋白质工程
项目
基因工程
蛋白质工程
过程
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
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
并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或
合成新的基因→获得所需要的蛋白质
实质
定向改造生物的遗传特性，以
获得人类所需的生物类型和生
物产品
定向改造或生产人类所需的蛋白质
结果
只能生产自然界已存在的蛋白
质
可生产自然界没有的蛋白质
【名师提醒】
教材隐性知识：(选择性必修3 P90 正文信息)利用转基因技术获得的已整合药用蛋白基因的转基因小
鼠分泌的乳汁中检测不到药用蛋白，根据中心法则分析，其可能的原因是 。
提示：药用蛋白基因没有转录或翻译
(选择性必修3 P94 图3－17)对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是
通过对基因的操作来实现？原因是什么？___________________________________。
提示：通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。原因是任何蛋白质都是由基因编码的，改造了
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基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的基因可以遗传下去。如果对蛋白质分子直接进行改造，即使改
造成功了，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传
【易错辨析】
(1)科学家利用转基因技术培育了抗玉米螟的玉米，种植该玉米的农田就不需要进行防虫管理了。(
× )
提示：是因为抗玉米螟而不是抗所有害虫
(2)乳腺生物反应器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。( × )
提示：药用蛋白基因与乳腺中特意表达的基因启动子等调控原件一起导入哺乳动物的受精卵中
(3)用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。( √ )
(4)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用。( × )
提示：还要经过加工才可以使用
(5)蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列。( × )
提示：只需要改变部分氨基酸序列即可
(6)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改造分子的结构。( × )
提示：都是对基因进行改造从而达到改造蛋白质的目的
考向研析
考向1 基因工程的应用
例1．基因工程自20 世纪70 年代兴起后，得到飞速的发展，下列相关叙述错误的是( )
A．利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药用蛋白
B．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
C．转基因抗虫作物的种植，能有效减少化学杀虫剂的施用量
D．将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞，可获得用作疫苗的表达产物
【答案】B
【解析】选B。利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药用蛋白，A 正确；基因工程经常以抗生素抗
性基因作为标记基因，B 错误；转基因抗虫作物的种植，能有效减少化学杀虫剂的施用量，从而可以减少
对环境的污染，C 正确；将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞，可获得用作疫苗的表达产物，如可
以将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，通过发酵工程制备乙型肝炎疫苗等，D 正确。
【变式训练1·变载体】下图为获得抗除草剂转基因玉米A 的技术路线，下列相关叙述错误的是(
)
注：报告基因是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因。
A．采用PCR 扩增目的基因时，设计的引物间要避免形成氢键
B．为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种不同的限制酶
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C．检测是否转化成功，需要依次利用抗生素抗性基因和报告基因
D．利用T-DNA 可以将目的基因插入农杆菌的染色体DNA 上
【答案】D
【解析】选D。引物之间若形成氢键，就会干扰其与目的DNA 单链的结合，影响PCR 过程，A 正确；双酶切
可以防止目的基因和质粒自身环化，B 正确；检测转化是否成功，需要依次利用抗生素抗性基因和报告基
因，C 正确；T-DNA 可以将目的基因插入受体玉米细胞的染色体DNA 上，D 错误。
【变式训练2·变考法】某实验小组将人生长激素基因导入大肠杆菌以制备工程菌，下列相关叙述错
误的是( )
A．人生长激素基因可以下丘脑细胞的mRNA 为模板通过逆转录获得
B．将人的生长激素基因导入大肠杆菌，需要处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分
子的生理状态
C．利用基因工程菌制备的生长激素需要与天然产品的功能进行活性比较
D．与人细胞分泌的天然生长激素相比，基因工程菌无法对生长激素进行进一步加工和修饰
【答案】A
【解析】选A。人生长激素基因在垂体细胞中表达，在下丘脑细胞中不表达，因此下丘脑细胞中没有生长
激素基因转录出的mRNA，A 错误；将人的生长激素基因导入大肠杆菌，常用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其
处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，B 正确；利用基因工程菌制备的生长激素需要与天然产
品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同，C 正确；大肠杆菌为原核生
物，无内质网和高尔基体，因此无法对生长激素进行进一步加工和修饰，D 正确。
考向2 蛋白质工程的原理和应用
例2．下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，不正确的是( )
A．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法
B．设计扩增目的基因的引物时，不必考虑表达载体的序列
C．蛋白质工程是通过改造或合成基因，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程有所差别
【答案】B
【解析】选B。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法，A 正确；设计的引物应能与表达载体
两端的序列互补配对，B 错误；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，C 正
确；蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，D 正确。
【变式训练1·变考法】下图是蛋白质工程的示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．蛋白质工程的顺序是A、B、C、D、E、F、G
B．A、B 过程是在细胞核内完成的，C 过程是在细胞质内完成的
C．G 过程的完成依赖于改造或合成基因
D．C 过程可在大肠杆菌中由内质网和高尔基体完成
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【答案】C
【解析】选C。由图可知，蛋白质工程的基本流程为E、F、G、A、B、C、D；图中A 过程表示转录，其主要
场所是细胞核，B 过程表示翻译，其场所为细胞质中的核糖体；由题图可知，要改造蛋白质结构，最终是
通过改造或合成基因来实现的；大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体。
【变式训练2·变载体】T4 溶菌酶在温度较高时易失去活性，研究人员对编码T4 溶菌酶的基因进行改
造，使T4 溶菌酶的第3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97 位的半胱氨酸之间形成了一个二
硫键，提高了T4 溶菌酶的耐热性。下列叙述正确的是( )
A．T4 溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变
B．T4 溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
C．蛋白质工程与中心法则的流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
D．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
【答案】D
【解析】选D。T4 溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类及空间结构发生了改变，A 项错误；
T4 溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴，自然界中的酶大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用
于改造蛋白质类酶，B 项错误；蛋白质工程与中心法则的流动方向相反，C 项错误；结构决定功能，若高温
使蛋白质分子的空间结构发生改变，则蛋白质的功能也会受到影响，D 项正确。
考点四 生物技术的安全性与伦理问题
知识夯基
知识点1 转基因产品的安全性
1．对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生
物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作等优点。
2．在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，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。
知识点2 关注生殖性克隆人
1．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。
2．有的伦理学家认为，生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反
了人类伦理道德，是克隆技术的滥用。
3．我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
4．试管婴儿与设计试管婴儿
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试管婴儿与设计试管婴儿都是有性生殖，都要通过①体外受精，并进行②体外早期胚胎培养和③胚胎移植，
不同的是设计试管婴儿胚胎移植前需进行遗传学诊断。
知识点3 禁止生物武器
1、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌
都可以用来制造生物武器。
2、生物武器的致病能力强、攻击范围广。它可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经
由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。
【易错提醒】
1、试管婴儿和“设计试管婴儿”的异同点
项目
试管婴儿
“设计试管婴儿”
不
同
点
技术
手段
无须进行遗传学诊断
进行遗传学诊断
应用
主要解决不孕不育夫妇的
生育问题
主要用于白血病、贫血
症等遗传疾病的预测及
治疗
相同点
二者都是体外受精、体外进行早期胚胎培养，再经
过胚胎移植，从生殖方式上都为有性生殖
【名师提醒】
教材隐性知识：1．(教材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，可以有效防止基因污染。你知道是什么原因吗？
提示：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，即
起防止基因污染的作用。
2．(教材P105 思维训练)对某种转基因食品而言，证明它安全与证明它不安全，哪个获取所需证据的
难度大？为什么？
提示：证明转基因食品安全(没有任何危害)比证明转基因食品不安全更难。因为要证明它不安全，只
要找到它存在一种危害的证据就可以。要证明它安全，则需要把所有可能造成的危害以及潜在的风险全部
排除才可以，而这样的工作难度非常大，几乎是不可能完成的。在逻辑学上，证明某事物不存在是非常困
难的。
【易错辨析】
(1)高产青霉素菌株属于转基因成果。( × )
提示：是诱变育种的结果
(2)转基因技术是高科技的分子生物学技术，对利用其开发出来的产品产生争论是一种对科学的无知。(
× )
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提示：是合理的现象，技术往往有利有弊
(3)转基因技术及其应用是伴随着质疑、担忧甚至反对的声音而不断发展的。( √ )
(4)我国政府主张对治疗性克隆和生殖性克隆的有效监控并进行严格审查。( × )
提示：生殖性克隆应该是被禁止的
(5)“设计试管婴儿”技术与试管婴儿技术没有什么不同。( × )
提示：设计试管婴儿需要进行遗传学诊断
(6)生物武器可通过吸入、误食、接触带菌物品，被带菌昆虫叮咬等侵入人体。( √ )
考向研析
考向1 转基因产品的安全性
例1．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，下列关于基因污染的叙述，不正确的是(
)
A．外源基因可通过转基因作物的花粉散落到该作物的近亲作物上，从而污染生物基因库
B．基因污染是一种不可以扩散的污染
C．杂草、害虫从它的近亲处获得抗性基因，可能会破坏生态系统的稳定性
D．转基因生物有可能成为入侵的外来物种，威胁生态系统中其他生物的生存
【答案】B
【解析】选B。外源基因可通过转基因作物的花粉散落到该作物的近亲作物上，从而污染生物基因库，A 正
确；基因可以通过复制而传播，故基因污染是一种可以通过复制传播给其他生物的可扩散污染，B 错误；
杂草、害虫从它的近亲处获得抗性基因，可能会破坏生态系统的稳定性，C 正确；转基因生物有可能成为
外来入侵物种，破坏生态系统的多样性，D 正确。
【变式训练1·变载体】转基因技术就是把某一物种具有的特定基因进行分离，并把它转移到另一物
种中去，从而使这一物种具有组合基因。然而，转基因技术也可能会带来负面影响。下列选项中不是由转
基因生物带来的弊端的是( )
A．在转基因生物的食品加工中带来食品污染
B．转基因生物的大规模繁殖导致生态入侵
C．使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变成“超级杂草”
D．对生物多样性产生的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏农田生物多样性
【答案】A
【解析】选A。食品加工带来的食品污染应属于加工不当，而非转基因技术自身带来的负面影响；转基因
生物的大规模繁殖导致生态入侵，属于转基因生物带来的弊端；使近亲野生物种具有抗性基因，可能会变
成“超级杂草”，属于转基因生物带来的弊端；对生物多样性产生的影响，如抗除草剂作物的产生会破坏
农田生物多样性，属于转基因生物带来的弊端。
【变式训练2·变考法】下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是( )
A．转入外源基因的烟草不存在安全性问题
B．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性
C．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草”
D．转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付
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【答案】A
【解析】选A。转入外源基因的烟草可能存在安全性问题，如转基因植物存在“基因污染”问题，A 错误；
转基因生物可能因竞争能力强成为“入侵的外来物种”，影响生态系统的稳定性，B 正确；抗除草剂基因
有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草”，影响生态环境的稳定，C 正确；转基因技术可培
育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付，给人类的生存带来安全问题，D 正确。
考向2 关注生殖性克隆人和禁止生物武器
例2.下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是 ( )
A．使用病人自己的细胞产生胰岛细胞以治疗糖尿病属于治疗性克隆
B．将一个克隆的胚胎移植到一个女性子宫中发育成婴儿的过程属于生殖性克隆
C．治疗性克隆属于无性生殖，生殖性克隆属于有性生殖
D．治疗性克隆和生殖性克隆均需要应用动物细胞培养和核移植技术
【答案】C
【解析】选C。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；生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治
疗性克隆和生殖性克隆均需要应用到动物细胞培养和核移植技术；无论治疗性克隆还是生殖性克隆，都属
于无性生殖。
【变式训练1·变考法】中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二
人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了再生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血
干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关说法不合理的是( )
A．“设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等
B．“设计试管婴儿”与试管婴儿均为有性生殖
C．“设计试管婴儿”与试管婴儿都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同
D．设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步
【答案】D
【解析】选D。“设计试管婴儿”是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎
的一个细胞取出，进行某些遗传学诊断，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育，所以“设
计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，A 合理；“设计试管婴儿”与
试管婴儿均是由受精卵发育形成的，均为有性生殖，B 合理；试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查，而
“设计试管婴儿”对胚胎检测的目的是进行遗传学诊断，以获得性状符合人们要求的胚胎，所以“设计试
管婴儿”与试管婴儿都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同，C 合理；“设计试管婴儿”不一定非要
考虑性别，且设计婴儿性别在一定程度上违背了伦理道德，D 不合理。
【变式训练2·变载体】下列有关生物武器的叙述，错误的是( )
A．生物武器的种类包括致病菌类、病毒类、毒品、生化毒剂等
B．鼠疫、炭疽、霍乱等的病原体都可以用来制造生物武器
C．生物武器可以直接散布或通过食物、生活必需品等散布
D．我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器
【答案】A
【解析】选A。生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类，毒品不属于生物武器，A 错误；鼠疫、炭疽、
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霍乱等的病原体属于传染性疾病的病原体，可以用来制造生物武器，B 正确；生物武器可以直接散布或者
通过食物、生活必需品等散布，C 正确；我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器，D 正确。
1．(2024·黑吉辽选择考)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．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA 片段的大小
B．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
C．在同一电场作用下，DNA 片段越长，向负极迁移速率越快
D．琼脂糖凝胶中的DNA 分子可在紫光灯下被检测出来
【答案】A
【解析】选A。琼脂糖凝胶的浓度、待测样品中DNA 分子的大小和构象等都会影响DNA 分子在电泳中的迁
移速率，故琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA 片段的大小，A 正确；在电泳过程中，凝胶载样缓冲
液中的指示剂不会与DNA 结合，而是随着电流的通过而移动，可用于确定样品的迁移方向和距离，但不能
指示DNA 分子的具体位置，B 错误；在同一电场作用下，DNA 片段越长，即DNA 相对分子质量越大，迁移速
率越慢，C 错误；琼脂糖凝胶中的DNA 分子通过染色，可以在波长为300 nm 的紫外灯下被检测出来，紫光
灯下不可以，D 错误。
2．(2024·湖南选择考)某同学将质粒DNA 进行限制酶酶切时，发现DNA 完全没有被酶切，分析可能的
原因并提出解决方法。下列叙述错误的是( )
A．限制酶失活，更换新的限制酶
B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
C．质粒DNA 突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA 甲基化不敏感的限制酶
【答案】B
【解析】选B。限制酶失活会使DNA 完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A 正确；酶切条件不合适通常
会使切割效果下降，此时应有部分DNA 被酶切，B 错误；质粒DNA 突变会导致限制酶识别位点缺失，进而
造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒DNA，C 正确；质粒DNA 上酶切位点被甲基化修饰，会导
致对DNA 甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA 甲基化不敏感的限制酶，D 正确。
3．(2024·山东等级考)关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是( )
A．整个提取过程中可以不使用离心机
B．研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C．鉴定过程中DNA 双螺旋结构不发生改变
D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
【答案】A
【解析】选A。研磨后，可以将研磨液过滤到烧杯中，在4 ℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液，可以不
使用离心机，A 正确，B 错误。鉴定过程中的水浴加热可使DNA 双螺旋结构发生改变，C 错误。该实验中，
为排除二苯胺加热后可能变蓝对实验结果造成干扰，可设置加二苯胺不加DNA 的对照组，D 错误。
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4．(2024·湖南选择考改编)最早的双脱氧测序法是PCR 反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核
苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP 或ddTTP)，子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以
加入ddATP 的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP)，继续延伸；
PCR 产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述
正确的是( )
A．上述PCR 反应体系中需加入两种引物
B．电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢
C．5′—CTACCCGTGAT—3′为对照个体的一段序列
D．患者该段序列中某位点的碱基C 突变为G
【答案】C
【解析】选C。利用双脱氧测序法时，PCR 反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，
A 错误。电泳时产物的片段越大，迁移速率越慢，B 错误。依据双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中
的条带(DNA 片段)的3′终端的碱基，由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，因此可以通过比较片段
的长度来确定DNA 序列中每个位置上的碱基；题图电泳方向为上→下，即对应的DNA 片段为长→短，则对
应的DNA 测序结果为3′→5′，若对照个体的电泳结果最短的条带为＋ddCTP 泳道组的条带，则说明该
DNA 片段5′端第一个碱基为C；因此对照个体的测序结果为5′—CTACCCGTGAT—3′，患者的测序结果为
5′—CTACCTGTGAT—3′，C 正确。对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C
突变为T，D 错误。
5．(2024·黑吉辽选择考)将天然Ti 质粒改造成含有Vir 基因的辅助质粒(辅助TDNA 转移)和不含有
Vir 基因、含有TDNA 的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为
提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下列问题。
注：F1—F3，R1—R3 表示引物；TDNALB 表示左边界；TDNARB 表示右边界；Ori 表示复制原点；KanR表
示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素B 抗性基因。
(1)从苏云金杆菌提取DNA 时，需加入蛋白酶，其作用是
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________________________________________________________________________。提取过程中加入体积
分数为95%的预冷酒精，其目的是____________________________________________________________。
(2)本操作中获取目的基因的方法是________和________________。
(3)穿梭质粒中p35s 为启动子，其作用是_____________________，驱动目的基因转录；插入两个
p35s 启动子，其目的可能是________________________________________。
(4)根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用________________基因对应的抗生素
初步筛选转化的棉花愈伤组织。
(5)为检测棉花植株是否导入目的基因，提取棉花植株染色体DNA 作模板，进行PCR，应选用的引物是
________和________。
(6)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程，理由是________(单选)。
A．通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞
B．将苏云金杆菌Bt 基因导入棉花细胞中表达
C．将1—1 362 基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列
D．用1—1 362 合成基因序列和1 363—1 848 天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
【答案】(1)水解蛋白质，去除与DNA 结合的蛋白质 溶解蛋白质，更好地析出DNA (2)人工合成 利用
PCR 扩增 (3)RNA 聚合酶识别和结合的部位 提高目的基因转录的效率 (4)潮霉素B 抗性(HygBR) (5)F3
R2 (6)D
【解析】(1)蛋白酶能专一性水解蛋白质，不能水解DNA，因此提取DNA 时加入蛋白酶可以去除与DNA 结合
的蛋白质。DNA 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，因此提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精能溶
解蛋白质，更好地析出DNA。(2)据图分析可知，图中的目的基因由两个DNA 片段拼接而成，其中1—1 362
基因序列是人工合成的，1 363—1 848 基因序列是利用PCR 扩增Bt 基因后酶切得到的，所以本操作中获
取目的基因的方法是人工合成和利用PCR 扩增。(3)p35s 启动子位于目的基因的上游，是RNA 聚合酶识别
和结合的部位，能驱动目的基因转录出mRNA；插入两个p35s 启动子的目的可能是提高目的基因转录的效
率。(4)据图分析可知，穿梭质粒上的潮霉素B 抗性基因(HygBR)位于TDNA 上，TDNA(可转移的DNA)可整合
到棉花愈伤组织细胞的染色体DNA 上，因此可以用潮霉素B 抗性基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈
伤组织。(5)据图可知，目的基因由两个DNA 片段拼接而成，其中1—1 362 基因序列的一条链可以与引物
F3 配对，1 363—1 848 基因序列的互补链可以与引物R2 配对，因此，要检测棉花植株是否导入目的基因，
应选用引物F3 和R2 进行PCR。(6)蛋白质工程是改造或合成基因，而不直接改造蛋白质，本研究中用1—1
362 合成基因序列和1 363—1 848 天然基因序列获得改造的抗虫蛋白，这部分生物技术属于蛋白质工程。
6.（2025 河北卷，22（1）（2））为治理水体中对生物有群害的锅污染,研究者构建了分泌信号脑 SP7、福
离子结合蛋白 CADR、定位于细胞壁的蛋白 GP1 和黄色荧光蛋白 YFP 编码序列融合表达的载体,转入单
细胞衣,实现 CADR 大量合成、分泌并定位于细胞壁,以吸附水体中的镉离子。回答下列问题:
(1)在DNA 聚合酶、引物、模板DNA 和脱氧核苷酸中,随着PCR 反应进行,分子数量逐渐减少的是 和_
。模板与引物在PCR 反应的 阶段开始结合。PCR 使用的DNA 聚合酶需耐高温,其原
因为 。
(2) 载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1 所示。在将CADR、GPI 和YFP 基因逐个
构建到载体时,为避免错误连接,需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列,其中 GP1 两端应添
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(填两种限制酶)的识别序列。用DNA 连接连接时,可化载体和目的基因之间形成
答案：(1)引物 脱氧核苷酸 复性 PCR 过程中变性和延伸需要的温度均较高,一般的 DNA 聚合酶在高温
下会变性失活(2)SmaI、EcoR1 磷酸二酯
解析：(I)PCR 反应过程包括①变性:温度超过90 ℃时,双链DNA 解聚为单链;②复性:温度下降到50 ℃左右
时两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA 结合;③延伸:温度上升到72℃左右时,溶液中的4 种脱氧核
苷酸在耐高温的DNA 聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA 链。PCR 过程中变性和延伸
需要的温度均较高,一般的DNA 聚合酶在高温下会变性失活,只有耐高温的DNA 聚合酶在这种温度条件下
可以正常发挥作用。(2)分析图示中几种限制酶可知,NheI 与XbaI 酶切后产生的黏性末端相同,为了防止载体
和目的基因出现自身环化和二者之间反向连接,不能同时在目的基因两端添加这两种酶的识别序列。根据题
图中几种基因和限制酶的顺序可得出目的基因与对应酶切位点的位置关系,如图所示,即GP1 基因两端应分
别添加SmaI 和EcoRI 的识别序列。DNA 连接酶催化载体和目的基因之间形成磷酸二酯键,完成DNA 片段
的连接。
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长句作答类
一、教材知识链接
1．限制酶主要从原核生物中分离得到的原因：原核细胞易受外源
DNA
的侵袭，具有限制酶的原核细胞可选
择性地破坏不同于自身
DNA
的外来
DNA
，从而适应环境
。
2．质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件：能在宿主细胞内稳定存在并大量复制、具有标记
基因、具有一个至多个限制酶切割位点。
3．目前，在PCR 反应中使用Taq DNA 聚合酶，而不使用大肠杆菌DNA 聚合酶的主要原因：Taq
DNA
聚合酶
热稳定性高，而大肠杆菌
DNA
聚合酶在高温下会失活
。
4．启动子的位置和生物作用：启动子是位于基因上游一段有特殊结构的
DNA
片段，是
RNA
聚合酶识别和结
合的部位，它能驱动基因转录出
mRNA
。
5．终止子的位置和生物作用：终止子是位于基因下游的一段有特殊序列结构的
DNA
片段，使转录在所需要
的地方停下来。
6．农杆菌转化法中农杆菌的作用：农杆菌可在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，其所含的
Ti
质粒
上的
T －
DNA
可转移并整合到受体细胞染色体的
DNA
上
。
7．转移的基因能在受体细胞内表达的原因：生物界共用同一套遗传密码。
8．原核生物作为转基因受体细胞的优点：原核生物具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等特点
。
9．用两种不同限制酶同时处理质粒和含目的基因的片段的主要优点：可以防止质粒和含目的基因的外源
DNA
片段自身环化和反向连接
。
10．现要通过基因工程的方法获得某蛋白，若在启动子的下游直接接上编码该蛋白的DNA 序列
(TTCGCTTCT…CAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出该蛋白，原因是编码该蛋白的
DNA
序列起始端无
ATG
，转录出的
mRNA
无起始密码子
。
11．不同生物的DNA 能拼接的原因：DNA
都是双螺旋结构，都由四种脱氧核苷酸组成
。
12．基因工程检测目的基因是否导入、转录、翻译的方法依次为：是否导入和转录通过
PCR
技术检测、是
否翻译用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。
13．目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是目的基因能够在受体细胞的基因组中稳定存在，且能够
正常表达。
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14．蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。
15．不能直接对天然的蛋白质进行改造的原因：任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，如果对蛋白质直
接进行改造，即便成功，改造的蛋白质也无法遗传
二、教材深挖拓展
1．下图是某同学画出的限制酶BamH Ⅰ
和Hind Ⅲ
切割产生的黏性末端，判断他的
写法是否正确？如果不正确，请改正。
答案：限制酶BamH Ⅰ切割产生的黏性末端不正确，限制酶Hind Ⅲ切割产生的黏性末端正确。限制酶
BamH Ⅰ 切割产生的黏性末端应为
—G GATCC—
—CCTAG G—
2．若PCR 扩增过程加入模板DNA 片段a 个，经过n 次循环后，产生的DNA 片段中含有模板DNA 片段的DNA
个数为_
个，试分析原因： 。
答案：2a DNA 是半保留复制，一开始的模板链最终分布在子代DNA 分子中
3．某同学认为PCR 过程中不同的DNA 片段变性时温度是不同的，你认为他的说法正确吗？ 。说
明你的理由：
答案：正确 变性的目的是通过升高温度破坏氢键，将DNA 分子双链解聚为单链，不同片段的DNA 分
子中氢键的数量不同导致稳定性不同，因此变性所需的温度不同
4．培育转基因生物的核心工作是 。构建基因表达载体的
目的： 。
答案：基因表达载体的构建 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
的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用
5.通过PCR 技术获取足够量的目的基因后，能够直接导入受体细胞吗？ 。原因是
答案：不能 若将目的基因直接导入受体细胞，目的基因可能被受体细胞分解或无法随细胞分裂进行复制，
不能稳定遗传和表达
6.农杆菌转化法要将目的基因插入农杆菌质粒的T-DNA 片段的原因是
。
答案：Ti 质粒上的T-DNA 片段可以整合到受体细胞的染色体DNA 上
7．如果改用花粉管通道法将目的基因导入受体细胞，与农杆菌转化法相比，其具有的优点是
。
答案：操作简便；无需组织培养即可获得植株(答出一点即可，其他答案合理也可)
8．加工转化糖浆时，采用什么方法使工业用酶的纯度更高，而且它的生产成本显著降低，生产效率较高？
。
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答案：通过基因工程技术构建基因工程菌，然后通过发酵技术大量生产
9.为了生产药物，常把药用蛋白基因构建的表达载体导入大肠杆菌或酵母菌细胞中构建工程菌，选用细菌
或酵母菌作为受体细胞的优点有哪些？
__
_
。
答案：细菌和酵母菌繁殖速度快，多为单细胞，遗传物质相对少，生产能力大等
10.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是
答案：从转基因动物一出生就可以收集产物，不用考虑动物的性别和是否正处于生殖期。膀胱生物反
应器最显著的优势在于从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效
11．某同学认为只要知道了氨基酸的序列就可以利用蛋白质工程制造出各种特定功能的蛋白质，你认为他
的说法科学吗？________。说明你的理由： 。
答案：不科学 蛋白质的功能除了与氨基酸的序列有关以外，还与其特定的空间结构有关
12.利用蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，如何对现有的基因进行改造？
。
答案：改变决定干扰素分子上半胱氨酸的碱基序列，改变其碱基的种类使其控制合成的氨基酸为丝氨
酸
13.有人认为转基因生物都是不安全的，应禁止一切转基因生物的推广，你怎样看待。
。
答案：正视转基因技术可能带来的安全性问题，但同时也要认识到转基因技术的成果。符合国家相关
政策和法规的转基因产品应予以推广
14．举例说明在基因研究工作中，科学家是如何采取多种方法防止基因污染的。
。
答案：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
15．核移植技术使“克隆人”成为可能，该问题引起广泛讨论和争议。你想克隆自己吗？ ，
原因是 。
答案：不想 克隆出的自己可能会给社会带来危害；由于生殖性克隆人严重违反人类伦理道德，且克
隆技术尚不成熟，因此要禁止生殖性克隆人，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)，但是不反对治疗性克隆
16．我国允许治疗性克隆，治疗性克隆的优势是 。
答案：治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，这样能避免免疫排斥反应
三、新情境素材速递
1、在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同识别序列的限制酶(R1 和R2)处理基因表达载体，
进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如下图所示。
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试探究：
(1)该载体是环形DNA 还是链状DNA？说明理由。(科学思维)
(2)两种限制酶在载体上的酶切位点各有几个？(科学思维)
(3)限制酶R1 与R2 的酶切位点的最短距离是多少？(科学思维)
提示：(1)环形DNA。因为仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度为800 bp 的DNA 片段。
(2)各有1 个。
(3)200 bp。
2、我国研制的重组新冠病毒疫苗已在全世界广泛应用。重组新冠病毒疫苗的制备流程如下图所示。
试探究：
(1)上述过程中④的目的是什么？(生命观念)
(2)上述过程②③代表什么含义？获得的S 蛋白基因中是否含有启动子？(科学思维)
(3)新冠病毒疫苗制备后，经过一段时间，可能起不到良好的预防作用，可能的原因有哪些？(社会责
任)
提示：(1)④为基因表达载体的构建，目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在并传递给下一代，
同时能表达和发挥作用。
(2)②表示逆转录，③表示通过PCR 获得大量S 蛋白基因。获得的S 蛋白基因中不含启动子。
(3)新冠病毒的遗传物质为RNA，易发生变异。
3、科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表
示形成鼠—人嵌合抗体的过程。
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试探究：
(1)改造鼠源杂交瘤抗体，是对人抗体和鼠抗体直接进行操作吗？操作的思路应该是什么？(科学思
维)
(2)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是什么？(生命观念)
提示：(1)不是。操作的思路是根据需要设计出鼠—人嵌合抗体的结构，推测出氨基酸的序列和基因
的碱基序列，对小鼠的基因进行改造。
(2)对人体的不良反应减少。
4、1984 年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究已取得了长足进步。如转入生长激素基因
的鱼生长速度快、饵料转化率高，但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究。最
近，我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
试探究：
(1)转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率，以致生长速度大于非转基因鱼，蛋白
质转换效率也显著高于非转基因鱼。试分析可能的原因。(科学思维)
(2)鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题值得研究，试分析其易引起生态安全性问
题的原因。(社会责任)
(3)试从保障生态安全的角度分析只投放三倍体鱼的原因。(社会责任)
提示：(1)转基因鱼合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成。
(2)转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼也带有转基因，具有生长优势，从而使其捕食对象大量减
少，并且与其他物种竞争，容易引起生态危机。
(3)三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机。
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