课时作业56 基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题-【红对勾讲与练·练习手册】2026年高考生物大一轮复习全新方案通用版（单选版）

2.D在酶切阶段，已知序列L中不能含 有酶切时所选限制酶的识别序列，不 然会将已知序列L切断，造成序列识 别混乱，A正确；T4DNA连接酶或 E.coli DNA连接酶都可以用来连接 黏性末端，因此环化阶段，可选用 E.coli DNA连接酶或T4DNA连接 酶，B正确；PCR过程需要两种引物， 能分别与目的基因两条链的3'端通过 碱基互补配对的方式结合，为保证延 伸的是已知序列两侧的未知序列，应 该选择引物1和引物4，且二者间不能 互补配对，C正确；该PCR扩增只需要 第一次循环前加入足够的限制酶，并 不需要每轮循环前都加入，D错误。 3.C 第一轮PCR所用引物为外引物， 第二轮PCR所用引物为内引物，两次 所用原料均为dNTP(四种游离的脱氧 核苷酸)，酶均为耐高温的DNA聚合 酶，A正确；耐高温的DNA聚合酶不 能从头开始合成DNA,只能从引物的 3'端延伸子链，B正确；PCR为体外 DNA复制，每合成一条子链即需要一 个引物，扩增n次后一共有2”个 DNA,新合成了2"×2-2=2+1-2条 新链，即需要2”+1一2 ·引物，C错误： 巢式PCR可增强扩增产物的特异性， 因为如果利用外引物扩增产生了错误 片段，则内引物能在错误片段上进行 配对的概率低，D正确。 4.DPCR扩增时需要已知目的基因两 侧的碱基序列来设计引物，因此限制 性引物和非限制性引物均需要依据模 板DNA的碱基序列来设计，A正确； 非限制性引物与乙链结合，最后大量 获得的ssDNA与图中甲链的碱基序 列一致，B正确；PCR扩增时引物是新 子链的一部分，假设模板DNA分子初 始数量为 个，6次循环后产 生2“个 DNA分子，因此该不对称PCR过程中 需要(2一1)a个限制性引物，C正确： 扩增时耐高温的DNA聚合酶将4种 脱氧核苷酸连接至引物的3'端，D 错误 5.BLTB和ST1基因能够融合的关键 是P2和P3两种引物的部分区域能发 生碱基互补配对，A正确；DNA的合成 方向是从子链的5′端向3'端延伸的， 因此PCR扩增时，完整的引物P2、P3 应位于子链的5端才能保证扩增顺利 进行，B错误；②过程不需要加入引物， 两条母链的起始段位置的碱基序列可 以作为子链合成的引物，C正确；电泳 时DNA的迁移速率主要受核酸片段 长度影响，核酸片段长度越长，则迁移 速率越慢，LTB-ST1融合基因相对 LTB、ST1基因核酸片段长度大，故 最可能是图2中的条带3，D正确。 6.(1)BE (2)选择 氨源、碳源 (3)甲 不一定PCR产物电泳结果 不能说明产物的碱基对序列与t-PA 基因一致 解析：(1)t-PA改良基因的转录模板 链为图中的B链，由图可知，引物2是 为了引入突变位点，引物1是为了加入 BglⅡ酶切位点(AGATCT),故第 次PCR操作获得的大引物既有突变 位点又有BglⅡ酶切位点。进行第二 烟勾·讲与练·高三生物 次PCR时，利用引物3，可再次加入 XmaI酶切位，点(CCCGGG),故在题 述引物中，第二次PCR操作中使用的 引物有B,另外一种引物4是E(大引 物的②链)。(2)研究人员将重组质粒 导入大肠杆茵中，质粒上的标记基因 是新霉素抗性基因，转化后的大肠杆 菌需接种在含新霉素的培养基上进行 筛选。筛选大肠杆菌的培养基从作用 上分类，属于选择培养基。该培养基 的基本营养成分包括水、无机盐、氨 源、碳源。(3)分析电泳图可知，分子 量越大，迁移速度越慢，离加样孔 越近，所以加样孔位于甲端；由图2可 知，泳道1条带中的PCR产物长度为 1600个碱基对左右，与预期相符：但 PCR产物的电泳结果不能说明产物的 碱基对序列与-PA基因一致，因此 PCR产物不一定是改良的t-PA基因。 课时作业56基因工程的 应用、蛋白质工程及生物 技术的安全性与伦理问题 1.A对转基因农产品的研发要大胆坚 持自主创新，但是要进行严格的监管 以保证其安全性，A错误 2.B用两种酶切割目的基因和质粒，可 防止目的基因反向连接和质粒的自身 环化，A正确；常用Ca2+处理微生物细 胞，使其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 表达载体导入微生物细胞，B错误；与 大肠杆菌作受体菌相比，甲醇酵母为 真核生物，表达出的胶原蛋白经过内 质网和高尔基体的加工，所以与人体 产生的胶原蛋白结构更相近，C正确： 与其他酵母菌相比，甲醇酵母可以高 效表达外源蛋白，且自身蛋白分泌到 培养基的较少，便于目的蛋白的分离 和纯化，D正确。 3.A利用PCR或抗原一抗体杂交技术 可以检测到目的基因和目的基因是否 表达出蛋白质，但是不能检测烟草植 株的抗虫性状，A错误。 4.C脂肪酶能够催化脂肪水解为甘油 和脂肪酸，在此过程中，脂肪酶能够降 低化学反应的活化能，A错误；通过蛋 白质工程改造脂肪酶，必须通过改造 或合成基因来完成，而不能直接改造 脂肪酶的活性中心，B错误；改造脂肪 酶的前提是根据预期的脂肪酶的功能 设计预期的蛋白质（脂肪酶）结构，C正 确：若通过氨基酸替换改造脂肪酶，则 可通过碱基对的替换来改造基因，D 错误。 5.A培养过微生物的培养基必须严格 灭菌后才能废弃，目的是防止微生物 污染环境，A错误。 6.B形成转基因番茄利用的是基因工 程技术，该技术应用的原理是基因重 组，A正确；乙烯生物合成酶基因表达 的产物是乙烯生物合成酶，是促进乙 烯合成的酶，B错误；由题可知，乙烯生 物合成酶基因的模板链序列与反义基 因的模板链序列是互补的，C正确；因 为mRNA形成双链后无法与核糖体结 合而无法进行翻译，所以无乙烯生物 合成酶生成，D正确。 -592- ,C图中的蛋白质工程是通过分析预 期的水蛭素功能推导出蛋白质的结 构，进而明确氨基酸的序列，最终确定 基因中碱基对的排列顺序的，A正确： 蛋白质的改造工程直接改变的是控制 蛋白质合成的基因，B正确；一种氨基 酸可以对应一种或几种密码子，因此 大分子物质a和b的单体序列均不是 唯一的，C错误：基因工程是利用已有 的基因生产蛋白质，而蛋白质工程是 通过改造或合成基因从而获得原本没 有的蛋白质，因此用蛋白质工程可生产 基因工程所不能生产的蛋白质，D正确。 C当赖氨酸含量高时，会抑制天冬氨 酸激酶(AK)和二氢吡啶二羧酸合成 酶(DHDPS)的活性，这属于负反馈调 节，因而造成玉米中赖氨酸含量比较 低，A正确；由题干可知，改造后的AK 和DHDPS的空间结构发生改变，说明 对AK和DHDPS的改造是通过改造 相应基因实现的，B正确；由题可知，赖 氨酸与AK,DHDPS结合，抑制它们的 活性，从而使反应速率下降，属于负反 馈调节，改造后的AK和DHDPS的空 间结构玫变，与赖氨酸的结合能力降 低，从而提高游离赖氨酸含量，C错误 D正确。 (1)引物、4种脱氧核苷酸（原料）、（耐 高温的)DNA聚合酶 (2)EcoR I BamH I (3)作为标记基因（使相关细胞发出绿 色荧光，方便进行筛选)复制原点 (4)更换培养液传代培养离心 (5)进行个体生物学水平的鉴定，即检 测转基因猪体内的多不饱和脂肪酸 (PUFAs)含量是否增加 解析：(1)用PCR技术在体外扩增目的 基因时，PCR扩增仪中要加入缓冲液 目的基因、引物、4种脱氧核苷酸（原 料)、（耐高温的）DNA聚合酶等。 (2)据题图可知，载体有三种限制酶位 ,点可供选择，目的基因fat1两侧有 EcoR1和Bam H I两种限制酶酶切 位，点，正好载体上也有这两种限制酶酶 切位，点，为防止目的基因自身环化使用 双酶切，可选用EcoR I和BamH I切 割含目的基因的DNA和载体。(3)构 建的基因表达载体中，GFP基因的作 用是作为标记基因（使相关细胞发出 绿色荧光，方便进行筛选)。基因表达 载体必须具有目的基因、标记基因、启 动子、终止子和复制原，点；所构建的重 组基因表达载体中未标注出的必需元 件除了标记基因还有复制原点。 (4)猪成纤维细胞在培养瓶中培养时， 除必须保证环境是无菌、无毒的外，还 必须定期更换培养液，以防止细胞代 谢物积累对细胞自身造成的伤害。培 养到一定程度后，需要分瓶再继续培 养，分瓶后的培养过程称为传代培养 此过程中，对于悬浮培养的细胞直接 用离心法收集细胞处理成细胞悬液 (5)转基因猪已经培育成功的标志是 fat1基因在转基因猪体内成功表达， 此时能够检测到转基因猪体内含有 fat1基因表达的蛋白质，转基因猪体 内具有较高的PUFAs含量。仅检测 到fat1基因成功地整合在猪基因组 DNA上，不能说明成功培育出转基因猪。班级： 姓名： 课时作业56基因工程的应用、蛋白质工程 及生物技术的安全性与伦理问题 (总分：50分) 一、选择题（每小题5分，共40分） C.种植转双基因的烟草可减缓棉铃虫种群抗性基因 1,生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起 频率的上升速度 人们对它安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞。 D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态 下列关于生物技术安全性与伦理问题的叙述，错误 风险 的是 4.(2025·四川成都质检)脂肪酶被广泛应用于制药、 A.为了避免转基因农产品带来的危害，应减少相关 食品、饮料、化妆品、医疗诊断等多个领域，但天然脂 技术的研发 防酶催化效率低，对非天然底物的选择性差。通过 B.基因编辑技术具有重要的医疗价值，但也会导致 蛋白质工程获取高效脂肪酶是满足工业需求的重要 伦理问题 措施，已知酶的活性中心包含催化位点和结合位点。 C,我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性 下列叙述正确的是 () 克隆人实验 A.脂肪酶可为脂肪水解为甘油和脂肪酸的过程提供 D.用转基因新型致病菌制造的生物武器具有极大的 活化能 危害性 B.通过蛋白质工程改造脂肪酶可以直接对脂肪酶的 2.(2025·湖南长沙联考)甲醇酵母菌是基因工程中常 活性中心进行改造 用的受体菌，它可以高效表达外源蛋白，且自身蛋白 C.改造脂肪酶的前提是根据预期的脂肪酶的功能设 分泌到培养基的较少。研究人员将人的胶原蛋白基 计预期的蛋白质结构 因导入甲醇酵母中并成功表达。下列有关叙述不正 D.若通过氨基酸替换改造脂肪酶，则可通过碱基对 确的是 ( 的增添或缺失来改造基因 A.用两种酶同时切割目的基因和质粒，可防止目的 5.(2025·山东聊城模拟)生物安全是指国家有效防范 基因反向连接和质粒的自身环化 和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能 B.常用显微注射法将胶原蛋白基因导人甲醇酵母中 够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处 C.与大肠杆菌相比，甲醇酵母作受体菌所表达出的 于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国 胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结构更相近 家安全和持续发展的能力。下列说法错误的是() D.与其他酵母菌相比，甲醇酵母作受体菌便于表达 A.培养过微生物的培养基必须严格消毒后才能废 出的胶原蛋白的分离与纯化 弃，目的是防止微生物污染环境 3.(2025·河南周口开学考)苏云金芽孢杆菌杀虫晶体 B.我国禁止生殖性克隆人的实验，对治疗性克隆实 蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不 验需进行严格审查 同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基 C.在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因 因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对棉 污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活 铃虫幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是 D.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 A.利用PCR或抗原一抗体杂交技术可对植株的抗 6.(2025·福建厦门质检)乙烯生物合成酶基因可以控 虫性状进行检测 制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番 B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种 茄细胞内，培育转基因延熟番茄，据图分析，下列说 群基因库不同 法错误的是 (横线下方不可作答) 479 第十单元生物技术与工程 乙烯生物合成酶基因 反义基因 C.改造后的AK和DHDPS活性提高，导致玉米合 成赖氨酸的能力增强 D.改造后的AK和DHDPS空间结构改变，与赖氨 有意义mRNA 反义mRNA 酸结合的能力降低 二、非选择题（共10分） +无乙烯合成 9.(10分)(2024·河北承德模拟)多不饱和脂肪酸 A.形成转基因番茄的过程发生的变异属于基因重组 (PUFAs)是人体必需脂肪酸，为解决猪肉中PUFAs B.乙烯是乙烯生物合成酶基因表达的产物，可促进 含量不足的问题，研究者从线虫中获得控制PUFAs 果实成熟 合成的必需酶基因fatl,培育转fat1基因猪，操作 C.乙烯生物合成酶基因模板链序列与反义基因的模 过程如图所示。图中GFP基因表达出绿色荧光蛋 板链序列互补 白。据图回答下列问题！ 得分 D.转基因番茄中乙烯生物合成酶的mRNA不能与 BamH I BamH I Sau3A I EcoR I Sau3A I EcoR I 核糖体结合而无法进行翻译 目的基因 GFP基因终止子 7.(2025·广东韶关模拟)科学家利用蛋白质工程技术 终止子 酶切、连接 Aval 信动子 筛选 止导入 猪成纤维 将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第 启动子 启动子 目的基因 胞 47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗 启动子 基因表达载体 EcoR I 终 凝血活性，流程图如下。已知天冬酰胺对应的密码 HimdⅢBamH I 子为AAU、AAC,赖氨酸对应的密码子为AAA、 (1)用PCR技术在体外扩增目的基因时，PCR扩增 AAG等。下列叙述错误的是 仪中要加入缓冲液、目的基因、 (答出2点)等。 目的基因 具有特定氨基酸蛋白质一？ mRNAL a 序列的多肽链 三维结构 →生物功能 (2)由图可知，在构建基因表达载体时，为克服目的 A.图中的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的 基因自身环化，即线性DNA的末端相互连接形成圆 环，以及便于目的基因与载体的连接，切割含目的基 B.在这项替换研究中目前可行的直接操作对象是基因 因的DNA和载体的限制酶应选用 和 C.图中大分子物质a和b的单体序列均是唯一的 D.用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋 (3)构建的基因表达载体中，GFP基因的作用是 白质 。除GFP基因外，未标注出的 8.AK、DHDPS是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖 必需元件还有 氨酸达到一定浓度就会与两种酶结合抑制它们的活 (4)猪成纤维细胞在培养瓶中培养时，除必须保证环 性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将 境是无菌、无毒的外，还必须定期 AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第 以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培 104位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖 养到一定程度后，需要分瓶再继续培养，分瓶后的培 氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游离的赖氨酸分 养过程称为 。此过程中，对于悬浮培养的 别提高5倍和2倍。下列有关分析错误的是( 细胞直接用 法收集细胞处理成细胞悬液。 抑制 (5)经检测，fatl基因成功地整合在猪基因组DNA 物质X天冬氨酸激酶AK 二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS) *赖氨酸 上，不能说明成功培育出转基因猪，还需要 A.玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关 B.要替换AK,DHDPS中的氨基酸需要通过改造相 应基因来实现 红对勾·讲与练 480 高三生物