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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 模拟基础练
【题型一】基因工程的基本工具
【题型二】基因工程的基本操作程序
【题型三】基因工程的应用
【题型四】蛋白质工程
【题型五】生物技术的安全性和伦理问题
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 基因工程的基本工具
1．Sau3AI 和BamHI 的识别序列及切割位点如表所示。某DNA 分子经Sau3AⅠ和BamHⅠ分别切割以后，
可形成4 个和2 个大小不同的片段。下列有关叙述正确的是（ ）
限制酶名称
识别序列和切割位点
BamHI
G↓GATCC
Sau3AI
↓GATC
A．两种限制酶切割后形成的黏性末端不相同
B．能被Sau3AI 识别的DNA 位点均能被BamHI 识别
C．该DNA 分子上有2 个BamHⅠ不能识别但Sau3AⅠ能识别的酶切位点
D．该DNA 分子经Sau3AⅠ和BamHⅠ共同切割后可形成6 个片段
2．下列关于 “DNA 的粗提取与鉴定”的相关描述，错误的是（ ）
A．洋葱中加入适量研磨液，充分研磨、过滤并弃去滤液可以获得DNA
B．向溶有DNA 的NaCl 溶液中加入适量二苯胺，沸水浴后溶液呈蓝色
C．提取DNA 时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
D．可以选择香蕉、猪肝、菠菜等作为实验材料提取DNA
3．DNA 在生活中有多方面的应用。下列关于DNA 粗提取、扩增和电泳鉴定叙述正确的是（ ）
1
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A．利用DNA 在酒精中溶解度较大的原理来提取DNA
B．PCR 体系中加入dNTP 可为DNA 扩增提供原料和能量
C．DNA 电泳鉴定时，可加入二苯胺使DNA 显色再观察条带
D．DNA 的片段大小与在琼脂糖凝胶电泳中的迁移距离呈正相关
题型二 基因工程的基本操作程序
4．PCR 扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是（ ）
A．DNA 分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相反的电极移动
B．在凝胶中，DNA 分子迁移的速率与凝胶浓度、DNA 分子的大小和构象有关
C．凝胶中的DNA 分子可直接在波长为300nm 的紫外灯下被检测出来
D．向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂都必须更换移液器上的枪头
5．某种嗜热细菌，其栖息的热泉水温可达90℃左右，若该细菌DNA 分子共有N 个碱基对，其中胞嘧啶脱
氧核苷酸M 个，则下列关于嗜热细菌的叙述错误的是（ ）
A．该细菌DNA 聚合酶可以应用于PCR 技术
B．该细菌DNA 分子中的每个磷酸基团都与2 个脱氧核糖相连
C．该细菌DNA 分子的碱基中A+T/G+C 的比例可能较高
D．该细菌DNA 分子第n 次复制时需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（N-M）×（2n-1）个
6．下列关于生物技术说法正确的是（ ）
A．细胞产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，体现了植物细胞的全能性
B．利用单克隆抗体制备的ADC 进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够杀伤癌细胞
C．胚胎干细胞具有发育的全能性，体外可以诱导产生人体所需的各种组织器官
D．制备膀胱生物反应器过程中，通常将基因表达载体导入到膀胱上皮细胞中
题型三 基因工程的应用
7．生物制药是生物技术的综合利用，从生物体、生物组织、细胞和体液中分离出有效成分，制备用于预
防、治疗和诊断的产品。如令，细胞工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用，下列相关关于细胞工程
制药的叙述，错误的是（ ）
A．乳腺生物反应器是将药用蛋白基因的表达载体直接导入生物的乳腺细胞中，而后在转基因动物的乳
汁中获得人类需要的药用蛋白
B．将能够分泌特异性抗体的B 淋巴细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选，形成能产生特定抗体
的杂交瘤细胞，从而获得单克隆抗体
C．利用植物细胞培养技术获得植物细胞次生代谢物，不会大量破坏植物资源，对于环境保护具有重要
意义
D．利用转基因植物也能生产疫苗，以植物作为生物反应器，将携带抗原基因的载体导入受体细胞，在
植物体内表达和修饰这类特定抗原，成为具有免疫活性的蛋白质
2
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8．据统计，从20 世纪90 年代至今，全世界包括基因制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度
增长，生物制药已成为21 世纪的朝阳产业，下列有关说法不正确的是（ ）
A．我们可以利用转基因技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B．对于基因制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权
C．利用转基因技术还可以进行基因治疗，现在技术已经完全成熟
D．由于转基因生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制
9．“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。
科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反
应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是
（ ）
A．丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制
B．可用PCR 等技术检测目的基因是否表达
C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染
D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点
题型四 蛋白质工程
10．研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。
科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的稳定性，延长了其作
用时间。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程的实质是在DNA 分子水平上进行设计和改造
B．氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一
C．改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发
D．蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构有关
11．单克隆抗体可用于癌症治疗，但通过鼠杂交瘤细胞获得的鼠源单克隆抗体进入人体会作为抗原引起人
体的免疫反应。科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，生产出含有人源性肽段的鼠—人嵌合
抗体。下列说法错误的是（ ）
A．生产单克隆抗体不能直接培养B 淋巴细胞，因为其在体外培养条件下不能无限增殖
B．将B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，诱导融合的细胞即为能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞
C．上述获得鼠—人嵌合抗体的研究中需对基因进行操作
D．经过改造的鼠—人嵌合抗体可降低人对该抗体的免疫反应
12．蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的重要手段，并将广泛应用于医药及工农业生产中，下列叙述中
3
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错误的是（ ）
A．蛋白质工程可以制造出自然界中不存在的蛋白质
B．通过蛋白质工程制造蛋白质可以不遵循中心法则
C．蛋白质工程常要借助计算机来建立三维结构模型
D．运用蛋白质工程可以改变天然蛋白质的空间结构
题型五 生物技术的安全性和伦理问题
13．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．我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器
B．治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细胞，需要在严格的监管下进行
C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D．转基因植物进入自然生态系统都会因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性
14．转基因产品的安全性一直是人们关注的焦点。下列哪项是对待转基因技术的理性态度（ ）
A．转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险
B．转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计，不存在负面影响
C．大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交
D．转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝，应停止转基因研究
15．生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取
的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（ ）
A．全面禁止和彻底销毁生物武器
B．收集他国的生物资源遗传信息
C．销售转基因农产品应有明确标注
D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定
一、单选题
1．CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，Cas9 基因表达的Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向
导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9 基因编辑技术
的工作原理如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
4
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A．构建CRISPR/Cas9 重组质粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA 连接酶和质粒
B．将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是农杆菌转化法
C．SgRNA 与Cas9 蛋白形成复合体，该复合体的Cas9 蛋白可识别并与目标DNA 序列特异性结合
D．利用基因编辑技术进行特定基因敲除，可以通过DNA 分子杂交技术进行检测
2．反向PCR 是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正
确的是（ ）
A．应选择引物2 和引物3 进行PCR 扩增
B．设计的引物中GC 碱基含量越高，变性的温度越高
C．PCR 产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA 分子
D．整个过程需用到限制酶、DNA 连接酶、耐高温DNA 聚合酶及逆转录酶
3．如图为DNA 半保留复制相关示意图。DNA 聚合酶不能催化DNA 新链从头合成，因而需先借助引物酶
以DNA 为模板合成RNA 引物，再在引物的3′-OH 末端聚合脱氧核苷酸。当DNA 整条单链合成完毕或冈
崎片段相连后，DNA 聚合酶再把RNA 引物去掉，填补脱氧核苷酸。下列说法正确的是（ ）
A．解旋酶断开氢键，其移动方向与滞后链的延伸方向相同
B．DNA 在体内复制和体外复制（PCR）过程中均为边解旋边复制
C．DNA 聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂
5
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D．在PCR 过程中，除耐高温的DNA 聚合酶外，还需加入DNA 连接酶
4．某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，将青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps 在野生青蒿中过量表
达，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．经图示过程得到的fps 基因不含启动子和终止子
B．酶1、酶2 和酶3 作用的化学键不都是磷酸二酯键
C．图中含fps 基因的DNA 片段中不含有酶2 的识别序列
D．将fps 基因导入青蒿植株中只能用农杆菌转化法
5．某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA 进行PCR 检测，产物的电泳结
果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2 条带是一对等位基因的扩增产物，下部2 条带是另一对等
位基因的扩增产物，这2 对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（ ）
A．这两对等位基因遵循自由组合定律
B．理论上位于下部等位基因所含碱基对相对于上部等位基因少
C．还有一种F2个体的PCR 产物电泳结果有3 条带
D．①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例小于⑤
6．某同学对质粒DNA 进行限制酶切割时，发现DNA 完全没有被切割，分析可能的原因并提出解决方法。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶失活，更换新的限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量过少，适当增加酶的用量
D．质粒DNA 突变，更换正常质粒DNA
7．免疫PCR 是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将
抗体1 固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA 标记的抗体2，进行PCR 扩增，最后进行电
泳检测。下列相关叙述错误的是（ ）
6
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A．PCR 扩增获得产物的量越多，电泳后距离点样孔越近
B．图示过程所需抗体无需对高温有较强的耐受性
C．图示过程中三次冲洗的目的均不同
D．图示抗原检测过程发生两次抗原与抗体的结合
8．利用pBR322 质粒将人胰岛素基因导入大肠杆菌（如图1）可进行工业化生产。为检验基因表达载体是
否成功导入，将处理后的大肠杆菌接种在培养基上，长出的四个菌落用无菌纸分别盖印至四种不同的培养
基上（如图2，菌落相对位置不变），菌落生长状况如图所示，则成功导入基因表达载体的菌落是（ ）
A．菌落1、2、3
B．菌落1
C．菌落2、3
D．菌落4
9．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，利用基因工程获得工程菌的过程如图所示。
步骤①～④中，不发生碱基互补配对的是（ ）
A．①
B．②
C．③
D．④
7
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10．野生型小鼠含有Gata3 基因，科研人员将GFP 基因插入Gata3 基因编码区的下游，获得Gata3-GFP 融
合基因并将其转入小鼠受精卵，获得4 只小鼠。设计引物1 和引物2，用PCR 技术鉴定这4 只小鼠的基因
型，相关基因及PCR 产物电泳结果如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．插入后，由不同的启动子驱动Gata3 基因与GFP 基因转录
B．融合基因表达时会按顺序依次合成GFP 蛋白和Gata3 蛋白
C．2 号小鼠为融合基因的纯合子，4 号小鼠为野生型小鼠
D．若用引物1、3，则更易区分融合基因的纯合子和杂合子
二、多选题
11．反向PCR 是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述错
误的有（ ）
A．应选择引物1 和引物4 进行PCR 扩增
B．设计的引物中GC 碱基含量越高，退火温度越低
C．PCR 产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA 分子
D．整个过程需用到限制酶、DNA 连接酶、耐高温DNA 聚合酶及逆转录酶
12．某质粒中氨苄青霉素抗性基因（AmpR），四环素抗性基因（TetR）和多种限制酶的识别位点如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．基因工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒
B．质粒和目的基因用ScaI 和HindⅢ切割，用四环素进行筛选
C．质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割，用氨苄青霉素进行筛选
D．质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割，用四环素进行筛选
8
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13．如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物1-4 在含有目的基因的DNA 上
的结合位置如甲图所示，限制酶BamHI、EcoRI、HindIII 在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错
误的是（ ）
A．PCR 过程完成4 轮循环，理论上至少需加入引物28 个
B．若已经合成了甲图所示4 种引物，应选择引物2 和3 扩增目的基因
C．过程①中应使用限制酶BamHI 切割质粒
D．对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境
14．基因工程在社会生产、生活及科研等方面有着广泛的应用。运用基因工程技术可培养优质、高产、抗
性好的农作物及畜、禽新品种，培养出具有特殊用途的动、植物，还可应用于生产药物和器官等。如图所
示为利用基因工程培育出转基因鱼、转基因牛、抗虫棉等的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．应用①中，药用蛋白基因需与乳腺蛋白基因的启动子共同构建表达载体
B．应用②中，可通过PCR 技术检测棉花的染色体DNA 上是否插入抗虫基因
C．应用③中，将生长激素基因导入鲤鱼受精卵最常用的方法是农杆菌转化法
D．应用④中，调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细胞的抗原不表达
15．下列对于基因工程所需基本工具的叙述，正确的是（ ）
A．用限制酶SpeⅠ（—A↓CTAGT—）切割产生的DNA 片段和限制酶XbaⅠ（—T↓CTAGA—）切割产生
的DNA 片段不可以相连接
B．用限制酶EcoRV（—GAT↓ATC—）切割产生的DNA 片段和限制酶SmaⅠ（—CCC↓GGG—）切割产
生的DNA 片段可以相连接
C．DNA 连接酶和DNA 聚合酶连接的是同一化学键，但它们催化底物不同
9
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D．培育转基因抗虫水稻，可以选用质粒或者植物病毒作为运载体
三、非选择题
16．镰状细胞贫血是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病，是由位于人类6 号染色体上的血红蛋
白基因发生隐性突变导致的，纯合子患者多数在幼年时期因红细胞严重溶血而亡。某夫妻双方都为该致病
基因的携带者，为了生下健康孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为这对夫妇及腹中孩子核酸分子
杂交诊断的结果示意图。请回答下列问题：
(1)由图中可知，正常基因B 有三个酶切位点，由于发生了 导致突变基因b 上只有两个酶切位点。
凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。与图中正常基因模板链杂交的碱基对应序列
为 。
(2)根据凝胶电泳带谱分析，腹中胎儿的基因型为 。
(3)若通过基因治疗将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞将有望彻底治愈镰状细胞贫血。某科
研团队设想运用重叠延伸PCR 技术来实现对致病基因的定点诱变，原理如图所示：
PCR
①
过程中需要的物质有DNA 模板、引物、 （至少写出两个）。
②该过程共用到4 种引物，引物B 的突起处的碱基应设计为 （假设引物为单链DNA，且上方
这条链为模板链）。
10
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③在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA 的过程中，两个反应系统中均进行一次复制，共产生 种
DNA 分子。请分析该阶段两个反应系统必须分开进行的原因是 。
④第二阶段PCR4 反应系统选择的引物为 。
17．原核生物基因表达的调控一般是通过操纵子机制实现的。大肠杆菌的乳糖操纵子由调控序列和 3 个
结构基因组成，3 个基因表达的酶在乳糖代谢中有不同分工。请回答下列问题：
(1)图 1 所示结构 P 的单体是 ，过程①产生的 mRNA （选填“需要”或“不需要”）通过核
孔进入细胞质。
(2)图 2 所示RNA 聚合酶与 DNA 一个启动部位结合后， （选填“能”或“不能”）启动多个基因
的转录。mRNA2 中含有 个起始密码子。
(3)当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，会发生图 1 所示的调控过程，大肠杆菌阻止乳糖代谢
所需酶类基因表达的机制是 ，从而实现在转录水平上抑制结构基因的表达。
(4)分析图 2，当培养基中只有乳糖时，大肠杆菌中结构基因表达的机制是：乳糖与阻遏蛋白结合，使
改变而不能与操纵基因（O）结合，此时细菌细胞中 cAMP 含量升高，cAMP 与某种物质的二聚体结合到
P 上游识别位点上，通过招募 激活乳糖操纵子的转录， 使结构基因正常表达。图 1 和图 2 的乳糖
代谢酶的表达调控意义是 。
(5)体外培养时，β-半乳糖苷酶能将培养基中 X-gal 分解产生蓝色物质。大肠杆菌在添加 X-gal 的培养基上
生长的菌落颜色符合预期的组别是 。
组
别
lacZ
葡萄糖
乳糖
菌落颜色
①
＋
＋
－
白色
②
＋
－
＋
蓝色
③
－
＋
－
白色
④
－
－
＋
蓝色
1．（2024·福建·高考真题）病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细胞受体IFNAR 来应对感染。麻
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疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细胞分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵细胞的主要
受体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46 转基因小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。
回答下列问题：
(1)利用PCR 技术获取目的基因hCD46，复性温度下发生的扩增过程是 。
(2)将hCD46 接入质粒应选用的限制酶组合是 。为提高转基因效率，同时避免标记基因进入胚胎体
内，应选用 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其 。将胚胎移植到小鼠c 的子宫中，应选用
桑葚胚的原因是 。
(4)利用PCR 技术对子代小鼠进行hCD46 基因检测，应设置不加DNA 模板的对照组，目的是 。
(5)若能进一步构建既表达hCD46 受体又敲除IFNAR 基因的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原
因是 。
2．（2024·江苏·高考真题）为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD
构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的
DNA 片段，序列为：限制酶a 识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b 识别序列，50 为重复次数。
请回答下列问题：
(1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a 和限制酶b 分别是 。
(2)步骤②转化时，科研人员常用 处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有
的培养基进行筛选。用PCR 技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是 。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA 聚合酶与 结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基
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酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD 抗体进行杂交，显
示的条带应是 （从图2 的“A~D”中选填）。
(4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl 对SOD-ELP50蛋白纯化效
果的影响，部分结果如图3。
（ⅰ）20℃时，加入NaCl 后实验结果是 。
（ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是 。
（ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有 。
3．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H 基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过
程如下：在H 基因前后均插入LX 序列突变成h 基因（仍正常表达H 蛋白），获得Hh 雌性小鼠；将噬菌
体的G 酶基因插入6 号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G 酶基因）
(1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H 基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过
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程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，
诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G 酶的小鼠，
经检测发现在6 号和8 号染色体上含有部分G 酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。
(2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1 的原理，若将图2 中所有基
因型的小鼠都喂食TM 试剂一段时间后，检测H 蛋白水平为0 的是 （填序号）。
(3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H 蛋白表达下降有关（小鼠H 蛋白与人的功能相
同）。现有H 基因完全敲除鼠甲和H 基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H 蛋白导致该病发生的机制，更适合
的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。
4．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究
人员发现，基因S 在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因
（两品种中基因S 序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。
(1)基因S 启动子的基本组成单位是 。
(2)通过基因工程方法,将DN 克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S 的优质大豆品种YZ。根据题19
图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制
酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳
时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农
杆菌，检测转入是否成功的技术是 。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ 所得再生植株YZ-1 的种子变大。同时将从TL 克隆的“启动子T+基因
S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2 的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN 较TL 种
子大的原因是 。
5．（2024·贵州·高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A 的野生型（含NV 基
因）、突变体（NV 基因突变）和转基因菌株（转入NV 基因），检测三种菌株NV 酶的生成与培养液中的
葡萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。
检测用菌
株
蔗糖
NV 酶
葡萄糖（培养液中）
野生型
+
+
+
野生型
—
—
—
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突变体
+
—
—
转基因菌
株
+
+
+
回答下列问题。
(1)据表可推测 诱导了NV 基因表达。NV 酶的作用是 。检测NV 酶活性时，需测
定的指标是 （答出1 点即可）。
(2)表中突变体由T-DNA 随机插入野生型菌株基因组DNA 筛选获得。从野生型与突变体中分别提取基因组
DNA 作为模板，用与 （选填“T-DNA”或“NV 基因”）配对的引物进行PCR 扩增。若突变体
扩增片段长度 （选填“>”“=”或“<”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从基因
序列分析其原因是 。
(3)为进一步验证NV 基因的功能，表中的转基因菌株是将NV 基因导入 细胞获得的。在构建
NV 基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是 。
6．（2024·江西·高考真题）植物体表蜡质对耐干旱有重要作用，研究人员通过诱变获得一个大麦突变体
Cer1（纯合体），其颖壳蜡质合成有缺陷（本题假设完全无蜡质）。初步研究表明，突变表型是因为C 基
因突变为c，使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致（本题假设完全阻断），符合孟德尔遗传规律，回答
下列问题：
(1)在C 基因两侧设计引物，PCR 扩增，电泳检测PCR 产物。如图泳道1 和2 分别是突变体Cer1 与野生型
（WT，纯合体）。据图判断，突变体Cer1 中c 基因的突变类型是 。
(2)将突变体Cer1 与纯合野生型杂交．F1全为野生型，F1与突变体Cer1 杂交，获得若干个后代，利用上述
引物PCR 扩增这些后代的基因组DNA，电泳检测PCR 产物，可以分别得到与如图泳道 和泳道
（从1~5 中选择）中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为 。
(3)进一步研究意外发现，16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D 基因（位于另一条染色体上）也发生了
突变，产生了基因d1，其编码多肽链的DNA 序列中有1 个碱基由G 变为T，但氨基酸序列没有发生变化，
原因是 。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1 中的D 基因发生了使其丧失功能的突变，产生基因d2。CCDD 与ccd2d2个体
杂交，F1的表型为野生型，F1自交，F2野生型与突变型的比例为 ；完善以下表格：
F2部分个体基因
型
棕榈酸（填“有”或
“无”）
16-羟基棕榈酸（填“有”或
“无”）
颖壳蜡质（填“有”或
“无”）
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Ccd2d2
有
①
无
CCDd2
有
有
②
7．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可
催化PET 降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2 种方法。回答下列问题：
(1)方法1 从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源
制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、
等营养物质。
(2)方法2 采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，
该技术还需要 、 、 等“分子工具”。
(3)除了上述2 种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微
生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄
磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水
解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。
8．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研
究。回答下列问题：
(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用 去除细胞壁获得原生质体，使原生质体
融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完
整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因L，该基因及其上游的启动
子pL 和下游的终止子结构如图a。图b 是一种Ti 质粒的结构示意图，其中基因gus 编码GUS 酶，GUS 酶
活性可反映启动子活性。
①研究病原微生物对L 的启动子pL 活性的影响。从图a 所示结构中获取pL，首先选用 酶切，将其
与相同限制酶酶切的Ti 质粒连接，再导入烟草。随机选取3 组转基因成功的烟草（P1、P2 和P3）进行病
原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL 的活性增强，其中 的诱导作
用最强。
②现发现栽培种百合B 中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L
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的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。
9．（2024·北京·高考真题）灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经
元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生 ，经嗅觉神经元轴突末端与
下一个神经元形成的 将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。
(2)初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保
守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于
序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利
用PCR 技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA 的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物
进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR 产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表
明酶切片段长度之和大于PCR 产物长度，推断PCR 产物由 组成。
(4)在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程
（图丙）。
如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分
子即可被动物感知的原因 。
10．（2024·北京·高考真题）学习以下材料，回答（1）～（4）题。
筛选组织特异表达的基因
筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组
织特异表达基因的一种有效方法。
真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因
上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包
含增强子和基本启动子。
很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表
达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图
B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活
报告基因的表达（图C）。
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获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过
PCR 扩增含有捕获载体序列的DNA 片段。对PCR 产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定
载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。
研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其
在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。
(1)在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生 的过程称为细胞分化，分化是
基因 的结果。
(2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。
A．增强子是含有特定碱基序列的DNA 片段
B．增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上
C．一个增强子只能作用于一个基本启动子
D．很多增强子在不同组织中的活性不同
(3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体
的插入位点后，发现位点附近有两个基因G 和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检
测 。
(4)真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获
载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B 所示载体进行了改造，期望改造后的载
体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功
能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称 （略）。
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