2025年新高考生物一輪復習：基因工程以及生物技術的安全性和倫理問題（練習）（學生版+解析）

第42講生態(tài)工程以及生物技術的安全性和倫理問題

目錄

01模擬基礎練

【題型一】生態(tài)工程的基本工具

【題型二】生態(tài)工程的基本操作程序

【題型三】生態(tài)工程的應用

【題型四】蛋白質工程

【題型五】生物技術的安全性和倫理問題

02重難創(chuàng)新練

03真題實戰(zhàn)練

題型一生態(tài)工程的基本工具

1.Sau3AI和BamHI的識別序列及切割位點如表所示。某DNA分子經(jīng)Sau3AI和BamHI分別切割以后,

可形成4個和2個大小不同的片段。下列有關敘述正確的是（）

限制酶名稱識別序列和切割位點

BamHIGJGATCC

Sau3AIIGATC

A.兩種限制酶切割后形成的黏性末端不相同

B.能被Sau3AI識別的DNA位點均能被BamHI識別

C.該DNA分子上有2個BamHI不能識別但Sau3AI能識別的酶切位點

D.該DNA分子經(jīng)Sau3AI和BamHI共同切割后可形成6個片段

2.下列關于“DNA的粗提取與鑒定”的相關描述，錯誤的是（）

A.洋蔥中加入適量研磨液，充分研磨、過濾并棄去濾液可以獲得DNA

B.向溶有DNA的NaCl溶液中加入適量二苯胺，沸水浴后溶液呈藍色

C,提取DNA時加入酒精，使溶于酒精的蛋白質等物質溶解

D.可以選擇香蕉、豬肝、菠菜等作為實驗材料提取DNA

3.DNA在生活中有多方面的應用。下列關于DNA粗提取、擴增和電泳鑒定敘述正確的是（）

A.利用DNA在酒精中溶解度較大的原理來提取DNA

B.PCR體系中加入dNTP可為DNA擴增提供原料和能量

C.DNA電泳鑒定時，可加入二苯胺使DNA顯色再觀察條帶

D.DNA的片段大小與在瓊脂糖凝膠電泳中的遷移距離呈正相關

題型二生態(tài)工程的基本操作程序

4.PCR擴增的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。下列說法錯誤的是（）

A.DNA分子在電場的作用下會向著與它所帶電荷相反的電極移動

B.在凝膠中，DNA分子遷移的速率與凝膠濃度、DNA分子的大小和構象有關

C.凝膠中的DNA分子可直接在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來

D.向微量離心管中添加反應組分時，每吸取一種試劑都必須更換移液器上的槍頭

5.某種嗜熱細菌，其棲息的熱泉水溫可達90℃左右，若該細菌DNA分子共有N個堿基對，其中胞喀咤脫

氧核昔酸M個，則下列關于嗜熱細菌的敘述錯誤的是（）

A.該細菌DNA聚合酶可以應用于PCR技術

B.該細菌DNA分子中的每個磷酸基團都與2個脫氧核糖相連

C.該細菌DNA分子的堿基中A+T/G+C的比例可能較高

D.該細菌DNA分子第n次復制時需要游離的腺喋吟脫氧核甘酸（N-M）x（2收）個

6.下列關于生物技術說法正確的是（）

A.細包產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)過程利用了植物組織培養(yǎng)技術，體現(xiàn)了植物細包的全能性

B.利用單克隆抗體制備的ADC進行癌癥的治療，主要是單克隆抗體能夠殺傷癌細包

C.胚胎干細包具有發(fā)育的全能性，體外可以誘導產(chǎn)生人體所需的各種組織器官

D.制備膀胱生物反應器過程中，通常將生態(tài)表達載體導入到膀胱上皮細包中

題型三生態(tài)工程的應用

7.生物制藥是生物技術的綜合利用，從生物體、生物組織、細包和體液中分離出有效成分，制備用于預防、

治療和診斷的產(chǎn)品。如令，細包工程在生物制藥工業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用，下列相關關于細包工程制藥

的敘述，錯誤的是（）

A.乳腺生物反應器是將藥用蛋白生態(tài)的表達載體直接導入生物的乳腺細包中，而后在轉生態(tài)動物的乳

汁中獲得需要的藥用蛋白

B.將能夠分泌特異性抗體的B淋巴細包與能夠無限增殖的骨髓瘤細包融合篩選，形成能產(chǎn)生特定抗體

的雜交瘤細包，從而獲得單克隆抗體

C.利用植物細包培養(yǎng)技術獲得植物細包次生代謝物，不會大量破壞植物資源，對于環(huán)境保護具有重要

意義

D.利用轉生態(tài)植物也能生產(chǎn)疫苗，以植物作為生物反應器，將攜帶抗原生態(tài)的載體導入受體細包，在

植物體內表達和修飾這類特定抗原，成為具有免疫活性的蛋白質

8.據(jù)統(tǒng)計，從20世紀90年代至今，全世界包括生態(tài)制藥在內的生物技術藥物的銷售額以年均30%的速度

增長，生物制藥已成為21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè)，下列有關說法不正確的是（）

A.我們可以利用轉生態(tài)技術使哺乳動物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”

B.對于生態(tài)制藥，我們應該科學地認識和評估，保障公眾的知情權

C.利用轉生態(tài)技術還可以進行生態(tài)治療，現(xiàn)在技術已經(jīng)完全成熟

D.由于轉生態(tài)生物的安全問題，國家應建立相應的評估及預警機制

9.“黑寡婦”蜘蛛吐出的絲強過鋼絲，用其吐出的絲織成的布比制造防彈背心所用纖維的強度高很多?？茖W

家把“黑寡婦”蜘蛛體內蜘蛛絲蛋白生態(tài)，導入到山羊細包內，培育出轉生態(tài)“蜘蛛羊”乳腺生物反應器，獲得

了堅韌程度極強的蜘蛛絲蛋白，取名為“生物鋼”，操作過程如下。下列說法錯誤的是（）

目

的

基

因

A.絲蛋白生態(tài)會伴隨受體細包分裂而自我復制

B.可用PCR等技術檢測目的生態(tài)是否表達

C.“蜘蛛羊”乳腺生物反應器生產(chǎn)的“生物鋼”不會造成環(huán)境污染

D.乳腺生物反應器具有產(chǎn)量高、成本低、產(chǎn)品質量好和易提取等優(yōu)點

題型四蛋白質工程

10.研究發(fā)現(xiàn)，胰島素進入血液循環(huán)后容易被降解，糖尿病患者需要反復注射胰島素才能達到治療效果。

科研人員借助蛋白質工程改變了胰島素中的某些氨基酸，提高了胰島素在患者體內的穩(wěn)定性，延長了其作

用時間。下列有關敘述錯誤的是（）

A.蛋白質工程的實質是在DNA分子水平上進行設計和改造

B.氨基酸序列的差異是影響胰島素在患者體內是否穩(wěn)定的原因之一

C.改造胰島素應首先從設計胰島素生態(tài)中的脫氧核甘酸序列出發(fā)

D.蛋白質工程難度很大與蛋白質發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級結構有關

11.單克隆抗體可用于癌癥治療，但通過鼠雜交瘤細包獲得的鼠源單克隆抗體進入人體會作為抗原引起人

體的免疫反應?？茖W家利用蛋白質工程對鼠源單克隆抗體進行改造，生產(chǎn)出含有人源性肽段的鼠一人嵌合

抗體。下列說法錯誤的是（）

A.生產(chǎn)單克隆抗體不能直接培養(yǎng)B淋巴細包，因為其在體外培養(yǎng)條件下不能無限增殖

B.將B淋巴細包和骨髓瘤細包混合，誘導融合的細包即為能產(chǎn)生單克隆抗體的雜交瘤細包

C.上述獲得鼠一人嵌合抗體的研究中需對生態(tài)進行操作

D.經(jīng)過改造的鼠一人嵌合抗體可降低人對該抗體的免疫反應

12.蛋白質工程是研究蛋白質結構和功能的重要手段，并將廣泛應用于醫(yī)藥及工農業(yè)生產(chǎn)中，下列敘述中

錯誤的是（）

A.蛋白質工程可以制造出自然界中不存在的蛋白質

B.通過蛋白質工程制造蛋白質可以不遵循中心法則

C.蛋白質工程常要借助計算機來建立三維結構模型

D.運用蛋白質工程可以改變天然蛋白質的空間結構

題型五生物技術的安全性和倫理問題

13.生物技術的安全性和倫理問題是社會關注的熱點。下列敘述錯誤的是（）

A.我國已申明在任何情況下，不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器

B.治療性克隆的目的是為了獲得治療所用的克隆細包，需要在嚴格的監(jiān)管下進行

C.反對設計試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術選擇性設計嬰兒

D.轉生態(tài)植物進入自然生態(tài)系統(tǒng)都會因具有較強的“選擇優(yōu)勢”而嚴重影響生物多樣性

14.轉生態(tài)產(chǎn)品的安全性一直是人們關注的焦點。下列哪項是對待轉生態(tài)技術的理性態(tài)度（）

A.轉生態(tài)農作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用，同時也存在一定風險

B.轉生態(tài)技術是按照人們的意愿對生物進行的設計，不存在負面影響

C.大量引入國外轉生態(tài)作物與本地近緣作物品種雜交

D.轉生態(tài)技術如果被恐怖分子利用將可能導致滅絕，應停止轉生態(tài)研究

15.生物安全一般是指由現(xiàn)代生物技術開發(fā)和應用對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的潛在威脅，及對其所采取

的一系列有效預防和控制措施。下列做法與我國政府相關法規(guī)或主張不符的是（）

A.全面禁止和徹底銷毀生物武器

B.收集他國的生物資源遺傳信息

C.銷售轉生態(tài)農產(chǎn)品應有明確標注

D.禁止非醫(yī)學需要的胎兒性別鑒定

㈤2

一、單選題

1.CRISPR/Cas9是一種高效的生態(tài)編輯技術，Cas9生態(tài)表達的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在單鏈向導

RNA（SgRNA）引導下，切割DNA雙鏈以敲除目標生態(tài)或插入新的生態(tài)。CRISPR/Cas9生態(tài)編輯技術的工

作原理如圖所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是（）

\d|進行切割

玉因

A.構建CRISPR/Cas9重組質粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶和質粒

B.將重組質粒導入大腸桿菌細包的方法是農桿菌轉化法

C.SgRNA與Cas9蛋白形成復合體，該復合體的Cas9蛋白可識別并與目標DNA序列特異性結合

D.利用生態(tài)編輯技術進行特定生態(tài)敲除，可以通過DNA分子雜交技術進行檢測

2.反向PCR是一種通過已知序列設計引物對未知序列進行擴增的技術，其過程如下圖所示。下列敘述正確

B.設計的引物中GC堿基含量越高，變性的溫度越高

C.PCR產(chǎn)物是包含所有已知序列和未知序列的鏈狀DNA分子

D.整個過程需用到限制酶、DNA連接酶、耐高溫DNA聚合酶及逆轉錄酶

3.如圖為DNA半保留復制相關示意圖。DNA聚合酶不能催化DNA新鏈從頭合成，因而需先借助引物酶

以DNA為模板合成RNA引物，再在引物的3，-OH末端聚合脫氧核昔酸。當DNA整條單鏈合成完畢或岡

崎片段相連后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，填補脫氧核甘酸。下列說法正確的是（）

A.解旋酶斷開氫鍵，其移動方向與滯后鏈的延伸方向相同

B.DNA在體內復制和體外復制（PCR）過程中均為邊解旋邊復制

C.DNA聚合酶既能催化磷酸二酯鍵形成也能催化磷酸二酯鍵斷裂

D.在PCR過程中，除耐高溫的DNA聚合酶外，還需加入DNA連接酶

4.某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系，將青蒿素合成過程的某一關鍵酶生態(tài)fps在野生青蒿中過量表

達，其過程如圖所示。下列有關敘述正確的是（）

提取青蒿酶1PCR,含0s基因的酶2、

總RNA--------->cDNA片段》

DNA>混合>擊組產(chǎn)好農桿菌卜*士

,酶3?重組質粒--------青局

質粒a酹2>

A.經(jīng)圖示過程得到的fps生態(tài)不含啟動子和終止子

B.酶1、酶2和酶3作用的化學鍵不都是磷酸二酯鍵

C.圖中含Hs生態(tài)的DNA片段中不含有酶2的識別序列

D.將fps生態(tài)導入青蒿植株中只能用農桿菌轉化法

5.某種二倍體植物的Pi和P2植株雜交得Fl,F1自交得F2。對個體的DNA進行PCR檢測，產(chǎn)物的電泳結

果如圖所示，其中①?⑧為部分F2個體，上部2條帶是一對等位生態(tài)的擴增產(chǎn)物，下部2條帶是另一對等

位生態(tài)的擴增產(chǎn)物，這2對等位生態(tài)位于非同源染色體上。下列敘述錯誤的是（）

電源負極

電源正極

A.這兩對等位生態(tài)遵循自由組合定律

B.理論上位于下部等位生態(tài)所含堿基對相對于上部等位生態(tài)少

C.還有一種F2個體的PCR產(chǎn)物電泳結果有3條帶

D.①②個體均為雜合體，F(xiàn)2中③所占的比例小于⑤

6.某同學對質粒DNA進行限制酶切割時，發(fā)現(xiàn)DNA完全沒有被切割，分析可能的原因并提出解決方法。

下列相關敘述錯誤的是（）

A.限制酶失活，更換新的限制酶

B.酶切溫度過高，適當降低溫度

C.限制酶用量過少，適當增加酶的用量

D.質粒DNA突變，更換正常質粒DNA

7.免疫PCR是對微量抗原的一種檢測方法。下圖是利用該技術檢測牛乳中微量抗生素的流程圖：首先將抗

體1固定在微板上，沖洗后加入待檢的牛乳，再加入DNA標記的抗體2,進行PCR擴增，最后進行電泳檢

測。下列相關敘述鎮(zhèn)誤的是（）

固定抗體1加入待檢牛乳加入DNA標記的抗體2PCR擴增電泳檢測

—素Jwf玄

VI沖洗V?沖洗?沖洗-1產(chǎn)?n?

12345

A.PCR擴增獲得產(chǎn)物的量越多，電泳后距離點樣孔越近

B.圖示過程所需抗體無需對高溫有較強的耐受性

C.圖示過程中三次沖洗的目的均不同

D.圖示抗原檢測過程發(fā)生兩次抗原與抗體的結合

8.利用pBR322質粒將人胰島素生態(tài)導入大腸桿菌（如圖1）可進行工業(yè)化生產(chǎn)。為檢驗生態(tài)表達載體是

否成功導入，將處理后的大腸桿菌接種在培養(yǎng)基上，長出的四個菌落用無菌紙分別蓋印至四種不同的培養(yǎng)

基上（如圖2,菌落相對位置不變），菌落生長狀況如圖所示，則成功導入生態(tài)表達載體的菌落是（）

“抗四環(huán)素基因

rBamHI切割位點

胰島素基因

胰島素基因

BamHI切割位點

BamHI切割位點大腸桿菌細胞

圖1

A.菌落1、2、3B.菌落1

C.菌落2、3D.菌落4

9.重組人干擾素a-lb是我國批準生產(chǎn)的第一個生態(tài)工程藥物，利用生態(tài)工程獲得工程菌的過程如圖所示。

步驟①?④中，不發(fā)生堿基互補配對的是（）

干.素基因

提咚“逆轉號=@

s目的基因的

干擾素干擾素基因J檢測和鑒定

11

淋巴細胞mRNA-------

④

四環(huán)素抗性基因大腸桿菌工程菌

A.①B.②C.③D.?

10.野生型小鼠含有Gata3生態(tài)，科研人員將GFP生態(tài)插入Gata3生態(tài)編碼區(qū)的下游，獲得Gata3-GFP融

合生態(tài)并將其轉入小鼠受精卵，獲得4只小鼠。設計引物1和引物2,用PCR技術鑒定這4只小鼠的生態(tài)

型，相關生態(tài)及PCR產(chǎn)物電泳結果如圖所示。下列分析正確的是（）

Gata3

，啟動子區(qū)|編碼區(qū)|非編碼區(qū)a,

插入前彳，[5?

Gata3即物iGFP

一啟動子區(qū)|編碼區(qū)查4編碼區(qū)非編碼區(qū)

插入后9一

?物311物2

A.插入后，由不同的啟動子驅動Gata3生態(tài)與GFP生態(tài)轉錄

B.融合生態(tài)表達時會按順序依次合成GFP蛋白和Gata3蛋白

C.2號小鼠為融合生態(tài)的純合子，4號小鼠為野生型小鼠

D.若用引物1、3,則更易區(qū)分融合生態(tài)的純合子和雜合子

二、多選題

11.反向PCR是一種通過已知序列設計引物對未知序列進行擴增的技術，其過程如下圖所示。下列敘述錯

誤的有（）

A.應選擇引物1和引物4進行PCR擴增

B.設計的引物中GC堿基含量越高，退火溫度越低

C.PCR產(chǎn)物是包含所有已知序列和未知序列的環(huán)狀DNA分子

D.整個過程需用到限制酶、DNA連接酶、耐高溫DNA聚合酶及逆轉錄酶

12.某質粒中氨茉青霉素抗性生態(tài)（AmpR）,四環(huán)素抗性生態(tài)（TetD和多種限制酶的識別位點如圖所示。

下列敘述正確的是（）

A.生態(tài)工程的載體也可選用噬菌體和動植物病毒

B.質粒和目的生態(tài)用Seal和Hindlll切割，用四環(huán)素進行篩選

C.質粒和目的生態(tài)用Sall和SphI切割，用氨葦青霉素進行篩選

D.質粒和目的生態(tài)用Seal和PUul切割，用四環(huán)素進行篩選

13.如圖是將目的生態(tài)導入大腸桿菌內制備“工程菌”的示意圖，其中引物1-4在含有目的生態(tài)的DNA上的

結合位置如甲圖所示，限制酶BamHI、EcoRLHindlll在質粒上的識別位點如乙圖所示。以下說法中錯誤

的是（）

重

大

工

組

腸

喑

質

桿

菌

粒

菌

乙

A.PCR過程完成4輪循環(huán)，理論上至少需加入引物28個

B.若已經(jīng)合成了甲圖所示4種引物，應選擇引物2和3擴增目的生態(tài)

C.過程①中應使用限制酶BamHI切割質粒

D.對于轉化失敗的大腸桿菌及其培養(yǎng)基應進行滅菌處理，以防其污染環(huán)境

14.生態(tài)工程在社會生產(chǎn)、生活及科研等方面有著廣泛的應用。運用生態(tài)工程技術可培養(yǎng)優(yōu)質、高產(chǎn)、抗

性好的農作物及畜、禽新品種，培養(yǎng)出具有特殊用途的動、植物，還可應用于生產(chǎn)藥物和器官等。如圖所

示為利用生態(tài)工程培育出轉生態(tài)魚、轉生態(tài)牛、抗蟲棉等的過程。下列相關敘述正確的是（）

調節(jié)因藥用蛋

子基因白基因受精卵

b①d一付一轉入藥用蛋白基因的牛一-乳汁中提取藥用蛋白

受精卵

棉花受體細胞一轉基因抗蟲棉花

克隆

生長激素基因

無免疫排斥反應

的豬器官叟d——鯉魚受精卵一?轉基因鯉魚

A.應用①中，藥用蛋白生態(tài)需與乳腺蛋白生態(tài)的啟動子共同構建表達載體

B.應用②中，可通過PCR技術檢測棉花的染色體DNA上是否插入抗蟲生態(tài)

C.應用③中，將生長激素生態(tài)導入鯉魚受精卵最常用的方法是農桿菌轉化法

D.應用④中，調節(jié)因子的作用可能是調控豬的某些器官組織細包的抗原不表達

15.下列對于生態(tài)工程所需基本工具的敘述，正確的是()

A.用限制酶Spel(―A1CTAGT—)切割產(chǎn)生的DNA片段和限制酶Xbal(―PCTAGA—)切割產(chǎn)

生的DNA片段不可以相連接

B.用限制酶EcoRV(—GAT1ATC—)切割產(chǎn)生的DNA片段和限制酶SmaI(―CCC^GGG—)切割

產(chǎn)生的DNA片段可以相連接

C.DNA連接酶和DNA聚合酶連接的是同一化學鍵，但它們催化底物不同

D.培育轉生態(tài)抗蟲水稻，可以選用質?；蛘咧参锊《咀鳛檫\載體

三、非選擇題

16.鐮狀細包貧血是一種在地中海地區(qū)發(fā)病率較高的單生態(tài)遺傳病，是由位于6號染色體上的血紅蛋白生

態(tài)發(fā)生隱性突變導致的，純合子患者多數(shù)在幼年時期因紅細包嚴重溶血而亡。某夫妻雙方都為該致病生態(tài)

的攜帶者，為了生下健康孩子，每次妊娠早期都進行產(chǎn)前診斷。下圖為這對夫婦及腹中孩子核酸分子雜交

診斷的結果示意圖。請回答下列問題:

突變的血紅蛋白基因b

模板鏈~5'…ACGTGTT…3'}

正常的血紅蛋白基因B

模板鏈二

5'…ACGAGTT…3'f

(1)由圖中可知，正常生態(tài)B有三個酶切位點，由于發(fā)生了導致突變生態(tài)b上只有兩個酶切位點。凝

膠電泳分離酶切片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜。與圖中正常生態(tài)模板鏈雜交的堿基對應序列

為。

(2)根據(jù)凝膠電泳帶譜分析，腹中胎兒的生態(tài)型為o

(3)若通過生態(tài)治療將正常的血紅蛋白生態(tài)導入患者的骨髓造血干細包將有望徹底治愈鐮狀細包貧血。某科

研團隊設想運用重疊延伸PCR技術來實現(xiàn)對致病生態(tài)的定點誘變，原理如圖所示：

引物B引物D

5,3，-A5，3,—

突變的血紅蛋白基因

5'^T5'-v-3'

引物A引物?

注：圖中“八”為堿基序列變化點

①PCR過程中需要的物質有DNA模板、引物、(至少寫出兩個)。

②該過程共用到4種引物，引物B的突起處的堿基應設計為(假設引物為單鏈DNA,且上方這

條鏈為模板鏈)。

③在第一階段獲得兩種具有重疊片段DNA的過程中，兩個反應系統(tǒng)中均進行一次復制，共產(chǎn)生____種DNA

分子。請分析該階段兩個反應系統(tǒng)必須分開進行的原因是=

④第二階段PCR4反應系統(tǒng)選擇的引物為o

17.原核生物生態(tài)表達的調控一般是通過操縱子機制實現(xiàn)的。大腸桿菌的乳糖操縱子由調控序列和3個結

構生態(tài)組成，3個生態(tài)表達的酶在乳糖代謝中有不同分工。請回答下列問題：

調節(jié)基因操縱基因結構基因

IIPI6"JlacZLacYllacAlP0

阻遏蛋白圖］圖2P-半乳精音酶

(1)圖1所示結構P的單體是—，過程①產(chǎn)生的mRNA—(選填“需要”或“不需要”)通過核孔進入細

包質。

(2)圖2所示RNA聚合酶與DNA一個啟動部位結合后，(選填“能”或“不能”)啟動多個生態(tài)的轉錄。

mRNA?中含有個起始密碼子。

(3)當大腸桿菌培養(yǎng)基中僅有葡萄糖而沒有乳糖時，會發(fā)生圖1所示的調控過程，大腸桿菌阻止乳糖代謝所

需酶類生態(tài)表達的機制是—，從而實現(xiàn)在轉錄水平上抑制結構生態(tài)的表達。

(4)分析圖2,當培養(yǎng)基中只有乳糖時，大腸桿菌中結構生態(tài)表達的機制是：乳糖與阻遏蛋白結合，使—改

變而不能與操縱生態(tài)(O)結合，此時細菌細包中CAMP含量升高，cAMP與某種物質的二聚體結合到P上

游識別位點上，通過招募—激活乳糖操縱子的轉錄，使結構生態(tài)正常表達。圖1和圖2的乳糖代謝酶

的表達調控意義是—o

(5)體外培養(yǎng)時，B-半乳糖甘酶能將培養(yǎng)基中X-ga/分解產(chǎn)生藍色物質。大腸桿菌在添加X-ga/的培養(yǎng)基上

生長的菌落顏色符合預期的組別是—。

組別lacZ葡萄糖乳糖菌落顏色

?++—白色

②+—+藍色

③—+—白色

——+藍色

匐3

1.(2024.福建?高考真題)病毒感染初期，機體會分泌干擾素并作用于細包受體IFNAR來應對感染。麻疹

是由麻疹病毒感染引起的急性傳染病。已知人白細包分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵細包的主要受

體，小鼠沒有該受體，科研人員構建hCD46轉生態(tài)小鼠用于相關研究，部分流程如圖所示。

Me1萬勁天嬴R

EcoRISamHISacl

a"NotI

卡那霉素

Hindm

抗性基因

.-

.N

A

.B

.

.用

▼臺

線性DNA

胚胎移植子代小鼠

回答下列問題：

(1)利用PCR技術獲取目的生態(tài)hCD46,復性溫度下發(fā)生的擴增過程是o

⑵將hCD46接入質粒應選用的限制酶組合是o為提高轉生態(tài)效率，同時避免標記生態(tài)進入胚胎體內，

應選用限制酶組合將重組質粒變?yōu)榫€性DNA。

(3)為獲取大量胚胎用于移植，可用激素處理小鼠a,使其。將胚胎移植到小鼠c的子宮中，應選用桑

甚胚的原因是=

(4)利用PCR技術對子代小鼠進行hCD46生態(tài)檢測，應設置不加DNA模板的對照組，目的是。

(5)若能進一步構建既表達hCD46受體又敲除IFNAR生態(tài)的小鼠，則該小鼠對麻疹病毒具有高易感性，原

因是O

2.(2024.江蘇?高考真題)為了高效純化超氧化物歧化酶(SOD),科研人員將ELP50片段插入pET-SOD構

建重組質粒pET-SOD-ELPso,以融合表達SOD-ELP50蛋白，過程如圖1。其中，ELP50是由人工合成的DNA

片段，序列為：限制酶a識別序列-(GTTCCTGGTGTTGGC)50-限制酶b識別序列，50為重復次數(shù)。請回

答下列問題：

(1)步驟①雙酶切時，需使用的限制酶a和限制酶b分別是。

(2)步驟②轉化時，科研人員常用處理大腸桿菌，使細包處于感受態(tài)；轉化后的大腸桿菌采用含有一

的培養(yǎng)基進行篩選。用PCR技術篩選成功導入pET-SOD-ELP5o的大腸桿菌，應選用的一對引物是。

(3)步驟③大腸桿菌中RNA聚合酶與結合，驅動轉錄，翻譯SOD-ELP50蛋白。已知蛋白質中氨基酸

殘基的平均相對分子質量約為O.llkDa,將表達的蛋白先進行凝膠電泳，然后用SOD抗體進行雜交，顯示

的條帶應是(從圖2的“A?D”中選填)。

⑷步驟④為探尋高效純化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人員研究了溫度、NaCl對SOD-ELP50蛋白純化效果

的影響，部分結果如圖3。

「SOD

SOD-ELPso蛋白

■大腸桿菌自身蛋白

20℃100℃

圖3

（i）20℃時，加入NaCl后實驗結果是

（ii）100℃時，導致各組中所有蛋白都沉淀的原因是

（iii）據(jù)圖分析，融合表達SOD-ELPso蛋白的優(yōu)點有

3.（2024?重慶?高考真題）有研究者構建了H生態(tài)條件敲除小鼠用于相關疾病的研究，原理如圖。構建過程

如下：在H生態(tài)前后均插入LX序列突變成h生態(tài)（仍正常表達H蛋白），獲得Hh雌性小鼠；將噬菌體的

G酶生態(tài)插入6號染色體上，獲得G+G雄鼠（G+表示插入,G-表示未插入G酶生態(tài)）

h基因：仍然正常表達H蛋白壬上

A云夭

3號染色體LX序列H基因LX序列---------------三,

-IT）—CZICD—

??▼、、、、連接“

G酶酶用位點G酶酸切位點'、、、、./

H基因

''、、活化的G酶//一

；TM試劑激活

6號染色體.---7r

G酶基因一?G酶

圖1圖2

（1）以上述雌雄小鼠為親本，最快繁殖兩代就可以獲得H生態(tài)條件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在該過程

中，用于繁殖Fi的生態(tài)型是o長期采用近親交配，會導致小鼠后代生存和生育能力下降，誘發(fā)

這種情況的遺傳學原因是。在繁殖時，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)一只G+G不表達G酶的小鼠，經(jīng)檢測

發(fā)現(xiàn)在6號和8號染色體上含有部分G酶生態(tài)序列，該異常結果形成的原因是o

（2）部分小鼠的生態(tài)型鑒定結果如圖2,③的生態(tài)型為。結合圖1的原理，若將圖2中所有生態(tài)

型的小鼠都喂食TM試劑一段時間后，檢測H蛋白水平為0的是（填序號）。

（3）某種病的患者在一定年齡會表現(xiàn)出智力障礙,該病與H蛋白表達下降有關（小鼠H蛋白與人的功能相同）。

現(xiàn)有H生態(tài)完全敲除鼠甲和H生態(tài)條件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白導致該病發(fā)生的機制，更適合的小鼠

是（“甲”或“乙”），原因是。

4.（2024?重慶?高考真題）大豆是重要的糧油作物，提高大豆產(chǎn)量是我國農業(yè)領域的重要任務。我國研究人

員發(fā)現(xiàn)，生態(tài)S在大豆品種DN（種子較大）中的表達量高于品種TL（種子較?。?，然后克隆了該生態(tài)（兩

品種中生態(tài)S序列無差異）及其上游的啟動子序列，并開展相關研究。

眼5■識胤位且②啟動子X因S

5C............TAGAATTCCA............Y

V..............ATCTTAAGGT..........5'

③四種取制*識別序外及切割位點

//j/tdllhSpehEcoMiXbah

SXAGCTTTSXCTAGTT5TM\ATTC3*STVTAGAJ'

JTTCGAA5'3TGATCA5'3VTTAAG5rJ-AGATCTS

注?n頭哀示?的切割位置

（1）生態(tài)s啟動子的基本組成單位是

（2）通過生態(tài)工程方法，將DN克隆的“啟動子D+生態(tài)S”序列導入無生態(tài)S的優(yōu)質大豆品種YZ。根據(jù)題19圖

所示信息（不考慮未標明序列）判斷構建重組表達載體時，為保證目標序列的完整性，不宜使用的限制酶

是；此外，不宜同時選用酶Spel和Xbal。原因是。

（3）為驗證“啟動子D+生態(tài)S”是否連接在表達載體上,可用限制酶對重組表達載體酶切后進行電泳。電泳時，

對照樣品除指示分子大小的標準參照物外，還應有。經(jīng)驗證的重組表達載體需轉入農桿菌，檢

測轉入是否成功的技術是。

（4）用檢測后的農桿菌轉化品種YZ所得再生植株YZ-1的種子變大。同時將從TL克隆的“啟動子T+生態(tài)S”

序列成功導入YZ,所得再生植株YZ-2的種子也變大，但小于YZ-1。綜合分析，大豆品種DN較TL種子

大的原因是o

5.（2024?貴州?高考真題）研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)真菌A的野生型（含NV生態(tài)）、

突變體（NV生態(tài)突變）和轉生態(tài)菌株（轉入NV生態(tài)），檢測三種菌株NV酶的生成與培養(yǎng)液中的葡萄糖

含量，結果如表所示（表中“+"表示有，"一”表示無）。

檢測用菌株蔗糖NV酶葡萄糖（培養(yǎng)液中）

野生型+4-+

野生型——————

突變體+————

轉生態(tài)菌株+++

回答下列問題。

（1）據(jù)表可推測誘導了NV生態(tài)表達。NV酶的作用是。檢測NV酶活性時，需測定的指

標是（答出1點即可）。

（2）表中突變體由T-DNA隨機插入野生型菌株生態(tài)組DNA篩選獲得。從野生型與突變體中分別提取生態(tài)組

DNA作為模板，用與（選填“T-DNA”或“NV生態(tài)”）配對的引物進行PCR擴增。若突變體擴增片

段長度（選填或“<”）野生型擴增片段長度，則表明突變體構建成功，從生態(tài)序列分析其原

因是。

（3）為進一步驗證NV生態(tài)的功能，表中的轉生態(tài)菌株是將NV生態(tài)導入細包獲得的。在構建NV

生態(tài)表達載體時，需要添加新的標記生態(tài)，原因是o

6.（2024.江西?高考真題）植物體表蠟質對耐干旱有重要作用，研究人員通過誘變獲得一個大麥突變體Cerl

（純合體），其穎殼蠟質合成有缺陷（本題假設完全無蠟質）。初步研究表明，突變表型是因為C生態(tài)突變

為c,使棕楣酸轉化為16-羥基棕桐酸受阻所致（本題假設完全阻斷），符合孟德爾遺傳規(guī)律，回答下列問題：

（1）在C生態(tài)兩側設計引物，PCR擴增，電泳檢測PCR產(chǎn)物。如圖泳道1和2分別是突變體Cerl與野生型

（WT,純合體）。據(jù)圖判斷，突變體Cerl中c生態(tài)的突變類型是。

CerlWT

M泳道1泳道2泳道3泳道4泳道5

2000bp111111r1

1960bp1960bp1960bp

1500bp=>1530bp1530bp

lOOObp■-------■HOObpHOObpHOObp

（2）將突變體Cerl與純合野生型雜交.Fi全為野生型，F(xiàn)i與突變體Cerl雜交，獲得若干個后代，利用上述

引物PCR擴增這些后代的生態(tài)組DNA,電泳檢測PCR產(chǎn)物，可以分別得到與如圖泳道和泳道（從

1~5中選擇）中相同的帶型，兩種類型的電泳帶型比例為0

（3）進一步研究意外發(fā)現(xiàn)，16-羥基棕桐酸合成蠟質過程中必需的D生態(tài)（位于另一條染色體上）也發(fā)生了突

變，產(chǎn)生了生態(tài)出，其編碼多肽鏈的DNA序列中有1個堿基由G變?yōu)門,但氨基酸序列沒有發(fā)生變化，原

因是O

（4）假設誘變過程中突變體Cerl中的D生態(tài)發(fā)生了使其喪失功能的突變，產(chǎn)生生態(tài)d2oCCDD與ccd2d2個體

雜交,Fi的表型為野生型，F(xiàn)i自交，F(xiàn)2野生型與突變型的比例為；完善以下表格：

F2部分個體生態(tài)

棕植1酸（填“有”或“無”）16-羥基棕桐酸（填“有”或“無”）穎殼蠟質（填“有”或“無”）

型

Ccd2d2有①_____無

有有②______

CCDd2

7.（2024.江西?高考真題）聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一種聚酯塑料，會造成環(huán)境污染。磷脂酶可催

化PET降解。為獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物，研究人員試驗了2種方法。回答下列問題：

（1）方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一種磷脂類物質）為唯一碳源

制備培養(yǎng)基，可提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應該有、、等

營養(yǎng)物質。

守序列），也含有一些有差異的序列（非保守序列）。不同氣味受體能特異識別相應氣味分子的關鍵在于—

序列所編碼的蛋白區(qū)段。

（3）為了分離鑒定嗅覺神經(jīng)元中的氣味受體生態(tài)，科學家依據(jù)上述保守序列設計了若干對引物（圖甲），利用

PCR技術從大鼠鼻腔上皮組織mRNA的逆轉錄產(chǎn)物中分別擴增生態(tài)片段，再用限制酶Hinf\對擴增產(chǎn)物進

行充分酶切。圖乙顯示用某對引物擴增得到的PCR產(chǎn)物（A）及其酶切片段（B）的電泳結果。結果表明酶

切片段長度之和大于PCR產(chǎn)物長度，推斷PCR產(chǎn)物由組成。

kbMAB,M:標準DNA片段

2.30[kb:千堿基對

1.35

0.87

0.60

0.31

保守序列0.23

=非保守序列示意不同的引物對0.19

甲

（4）在上述實驗基礎上，科學家們鑒定出多種氣味受體，并解析了嗅覺神經(jīng)元細包膜上信號轉導的部分過程

（圖丙）。

?氣味分子氣味分子

鈉離子通道鈉離子通道

無活性的

無活性

G蛋白

的C酶

如果鈉離子通道由氣味分子直接開啟，會使嗅覺敏感度大大降低。根據(jù)圖丙所示機制，解釋少量的氣味分

子即可被動物感知的原因____。

10.（2024?北京?高考真題）學習以下材料，回答（1）?（4）題。

篩選組織特異表達的生態(tài)

篩選組織特異表達的生態(tài)，對研究細包分化和組織、器官的形成機制非常重要。“增強子捕獲”是篩選組織特

異表達生態(tài)的一種有效方法。

真核生物的基本啟動子位于生態(tài)5,端附近，沒有組織特異性，本身不足以啟動生態(tài)表達。增強子位于生態(tài)上

游或下游，與基本啟動子共同組成生態(tài)表達的調控序列。生態(tài)工程所用表達載體中的啟動子，實際上包含

增強子和基本啟動子。

很多增強子具有組織特異的活性，它們與特定蛋白結合后激活基本啟動子，驅動相應生態(tài)在特定組織中表

達（圖A）?；谏鲜稣{控機理，研究者構建了由基本啟動子和報告生態(tài)組成的“增強子捕獲載體”（圖B）,

并轉入受精卵。捕獲載體會隨機插入生態(tài)組中，如果插入位點附近存在有活性的增強子，則會激活報告生

態(tài)的表達（圖C）。

-'、匚二________圖例：

A―0-----l~a—?■—?轉錄

增強子基在內源基因終止子》激活

啟動子

B--—

基本報告基因終止子

啟動子_____________

c—成七I—T—

報告基因內源基因

獲得了一系列分別在不同組織中特異表達報告生態(tài)的個體后，研究者提取每個個體的生態(tài)組DNA,通過PCR

擴增含有捕獲載體序列的DNA片段。對PCR產(chǎn)物進行測序后，與相應的生態(tài)組序列比對，即可確定載體

的插入位點，進而鑒定出相應的生態(tài)。

研究者利用各種遺傳學手段，對篩選得到的生態(tài)進行突變、干擾或過表達，檢測個體表型的改變，研究其

在細包分化和個體發(fā)育中的作用，從而揭示組織和器官形成的機理。

(1)在個體發(fā)育中，來源相同的細包在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生________的過程稱為細包分化，分化是生態(tài)

的結果。

(2)對文中“增強子”的理解，錯誤的是0

A.增強子是含有特定堿基序列的DNA片段

B.增強子、基本啟動子和它們調控的生態(tài)位于同一條染色體上

C.一個增強子只能作用于一個基本啟動子

D.很多增強子在不同組織中的活性不同

(3)研究者將增強子捕獲技術應用于斑馬魚，觀察到報告生態(tài)在某幼體的心臟中特異表達。鑒定出捕獲載體

的插入位點后，發(fā)現(xiàn)位點附近有兩個生態(tài)G和H,為了確定這兩個生態(tài)是否為心臟特異表達的生態(tài)，應檢

測。

(4)真核生物編碼蛋白的序列只占生態(tài)組的很少部分，因而在絕大多數(shù)表達報告生態(tài)的個體中，增強子捕獲

載體的插入位點位于生態(tài)外部，不會造成生態(tài)突變。研究者對圖B所示載體進行了改造，期望改造后的載

體隨機插入生態(tài)組后，在“捕獲”增強子的同時，也造成該增強子所調控的生態(tài)發(fā)生突變，以研究生態(tài)功能。

請畫圖表示改造后的載體，并標出各部分名稱—(略)。

第42講生態(tài)工程以及生物技術的安全性和倫理問題

目錄

01模擬基礎練

【題型一】生態(tài)工程的基本工具

【題型二】生態(tài)工程的基本操作程序

【題型三】生態(tài)工程的應用

【題型四】蛋白質工程

【題型五】生物技術的安全性和倫理問題

02重難創(chuàng)新練

03真題實戰(zhàn)練

㈤1

楞陽真礎續(xù)

題型一生態(tài)工程的基本工具

1.Sau3AI和BamHI的識別序列及切割位點如表所示。某DNA分子經(jīng)Sau3AI和BamHI分別切割以后,

可形成4個和2個大小不同的片段。下列有關敘述正確的是（）

限制酶名稱識別序列和切割位點

BamHIGJGATCC

Sau3AI1GATC

A.兩種限制酶切割后形成的黏性末端不相同

B.能被Sau3AI識別的DNA位點均能被BamHI識別

C.該DNA分子上有2個BamHI不能識別但Sau3AI能識別的酶切位點

D.該DNA分子經(jīng)Sau3AI和BamHI共同切割后可形成6個片段

【答案】B

【分析】限制酶主要從原核生物中分離純化出來。特異性：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核昔酸序列，

并且使每一條鏈中特定部位的兩個核甘酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端和平末端兩種。

【詳解】A、BamHI和Sau3AI兩種限制酶切割后形成的黏性末端均為GATC,A正確；

B、分析表格可知，BamHI的識別序列為GGATCC,Sau3Al的識別序列為GATC,由此可知，能被BamHI

識別的序列中包含了被Sau3AI識別的序列，所以能被BamHI識別的序列也一定能被Sau3AI識別，但能

被Sau3AI識別的DNA位點不一定能被BamHI識別，B錯誤；

C、分析題意，某DNA分子經(jīng)Sau3Al和BamHI分別切割以后，可形成4個和2個大小不同的片段，由

此可知，該DNA分子上有2個BamHI不能識別但Sau3AI能識別的酶切位點，C正確；

D、該DNA分子上有4個Sau3AI的酶切位點，有2個BamHI的酶切位點，但是BamHI識別序列中包含

Sau3Al的識別序列，所以同時用兩種酶共同處理，不會形成6個大小不同的DNA片段，D錯誤。

故選B。