第3章 基因工程（拔高练）-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

C02(雏持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作 去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培 养至囊胚或桑葚胚后进行移植，D错误。故选B。 2.B解析：卵母细胞中含激发细胞核全能性的物质，核移植过程中选 择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复，A正确：过程②重组 细胞培养经历了卵裂、桑葚胚、囊胚和原肠胚等胚胎发育过程，不需 要进行脱分化和胰蛋白酶处理，B错误：过程③是诱导分化过程，其 关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达，C正确：过程④ 移植的神经元细胞是该小鼠自身细胞诱导分化而来，一般不会发生 自身免疫排斥反应，D正确。故选B。 3.(1)消毒胰蛋白（或胶原蛋白）(5%C02和95%空气的混合气体) C02(2)去核卵母(3)①作为对照②其核移植成功率同时高于 对照组和其他实验组 解析：(1)动物细胞培养过程中应注意无菌操作，故需要先用酒精对 供核个体进行消毒：为获得单个细胞，需要对剪碎后的组织用胰蛋白 酶或胶原蛋白酶等进行处理后，置于5%C0,和95%空气的混合气体 C02培养箱中进行培养。(2)为保证遗传物质主要来自供体细胞，受 体细胞应选择处于MⅡ期的去核卵母细胞。(3)①实验设计应遵循 对照与单一变量原则，据题千信息可知，使用时用DMS0溶解，故第4 组的作用是作为对照。②与第4组（对照）相比，CB组的核移植成功 率为83/101×100%≈82.2%，高于对照组68/89×100%≈76.4%，也高 于其他实验组别，故实验结果表明CB能够提高核移植成功率。 四解题指导 动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器 官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细 胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的 细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传 代培养。 第3节胚胎工程 课时1胚胎工程的理论基础 1.B解析：卵子发育到减数分裂Ⅱ中期即具备与精子受精的能力，A 错误：阻止多精人卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应，该卵 子与2个精子受精，表明透明带反应和卵细胞膜反应未能阻止多精 入卵，B正确：一个卵子与两个精子结合这种情况下，精子与卵子仍 发生了相互识别，C错误：细胞a的染色体组成为MP,,则细胞c的染 色体组成为P,P2,D错误。故选B。 2.C解析：该实验没有细胞融合，不可能有细胞同时有白鼠和黑鼠的 遗传物质，A错误；过程①表示胚胎发育，细胞数目增加，但有机物总 量在不断减少，B错误：滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，对胚胎 进行性别鉴定时选用滋养层细胞，不会对胚胎造成伤害，C正确：由 于不存在细胞融合，嵌合体幼鼠属于二倍体，有丝分裂后期有4个染 色体组，D错误。 3.（1)高尔基体线粒体细胞核中心体顶体头线粒体鞘 尾(2)因为细胞核储存遗传物质，线粒体给精子运动提供能量，所 以二者都需保留(3)便于为精子的运动提供能量(4)①顶体酶 ②初级MⅡ 课时2胚胎工程技术及其应用 1.D解析：OPU-IVP技术包括体外受精过程，故其获得优良奶牛的过 程属于有性生殖，A正确：为获取更多的卵（母）细胞，可对供体母牛 注射促性腺激素，使其超数排卵，B正确：采集的精子需要经过获能 处理，才具备受精的能力，才能与培养成熟的卵子完成受精，C正确： 鉴定结果为阳性的胚胎含有Y染色体，为雄性，为获得可以产生牛奶 的奶牛应选择结果为阴性的胚胎进行移植，D错误。故选D。 2.A解析：方法I需要经过体外受精，参与受精的精子需要经过获能 处理，即精子经过生殖道获能，或体外人工获能处理，A正确：重组胚 胎需要电刺激后才能开始卵裂，B错误：由实际大量实验结论可知 胚胎分割次数与成活率呈负相关，C错误：B、D牛是雌性，F牛是无 性生殖的结果，与C牛的性别相同，E牛是有性生殖后代，性别由精 子中的性染色体决定，不一定是雌性，D错误。故选A。 四名师点睛 题图分析：方法【采用体外受精和胚胎移植技术培育试管牛：方 法Ⅱ采用动物细胞核移植和胚胎移植技术培育克隆牛。 拔高练参考答案 3.(1)冷冻保存刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变 化后才能获得受精能力肝素或钙离子载体A23187MⅡ期 (2)维生素、氨基酸、核苷酸(3)对受体母羊进行发情处理，合适的 时间，将保存的囊胚移植入受体母羊的子宫 解析：(1)精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排 出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能 力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能 方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的 肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母 细胞需要培养到减数第二次分裂中期(MⅡ期)才能具备与精子受精 的能力。（2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清 外，还含有维生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相应 数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代， 主要是利用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊 胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体 母羊产下具有该公羊优良性状的后代。 第3章基因工程 第1节重组DNA技术的基本工具 1.D解析：由分析可知，限制酶1和3切出的黏性末端相同，故不同的 限制酶可以切出相同的黏性末端，A正确；限制酶3识别的碱基序列 中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限 制酶3所识别的DNA序列，B正确；由分析可知，限制酶3、4识别的 序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C正确：DNA经不同限制酶切割 后，只有在形成相同的黏性末端时，才可以通过DNA连接酶连接，由 此可知DNA连接酶可连接由限制酶1和3切出的DNA片段，不可 连接由限制酶1和2切出的DNA片段，也不能连接由限制酶4和5 切出的DNA片段，D错误。故选D。 解题指导 题图分析：限制性内切核酸酶1和2切出的DNA片段的黏性末端 不同，不可通过DNA连接酶连接，但限制性内切核酸酶1和3切 出的黏性末端相同；限制性内切核酸酶1、2识别的序列都是由 4个脱氧核苷酸组成，限制性内切核酸酶3、4识别的序列是由6 个脱氧核苷酸组成；限制酶1、2、3切出的是黏性末端，限制酶4 和5切出的是平末端。 2.A解析：该DNA分子中，BamH I单独使用时DNA片段长度不 变：HindⅢ单独使用时切割为两个片段，说明该酶在DNA分子上至 少有一个酶切位点；BamH I和HindⅢ联合切割DNA分子时，形成 3个片段，说明甲DNA分子为环状DNA分子，并且其上含有一个 BamH I的酶切位点，有两个HindⅢ的酶切位点，A错误，B、C正确； 用BamH I和HindⅢ联合切割DNA分子（所有切割位点都被切断）， DNA分子产生3种不同长度的片段，即3kb、5kb、6kb,也可能只 被HindⅢ切割形成3kb、11kb的片段，也可能只被BamH I切割形 成14kb的片段，或者BamH I和HindⅢ不完全酶切得到8kb和 6kb的片段，或5kb和9kb的片段，最多可能得到7种不同长度的 线性片段，D正确。故选A。 3.(1)EcoR I、Pst I EcoR I、PstI、SmaI和EcoR V(2)磷酸二酯 键(3)自我复制一至多个限制酶切位点用含有该抗生素的培 养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞 解析：(1)限制酶EcoR I和PstI切割形成的是黏性末端，限制 酶SmaI和EcoR V切割形成的是平末端，E.coli DNA连接酶来源于 大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键 连接起来，而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端 和平末端，但连接平末端效率较低。因此题图中EcoR I和PstI切割 后的DNA片段（黏性末端）可以用E.coli DNA连接酶连接，除了这两 种限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaI和EcoR V切割后的DNA 片段（平末端）也可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶将两 个DNA片段连接形成磷酸二酯键。(3)质粒是小型环状的DNA分 子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能保证质粒 在受体细胞中自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶的 酶切位点，便于目的基因的导入。质粒上的标记基因是为了鉴定受 体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基 黑白题27 培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。 第2节基因工程的基本操作程序 1.B解析：PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合 沿相反的方向合成子链，故所用的引物为题图乙中引物甲和引物丙， A正确：构建基因表达载体时至少保留一个标记基因的完整，便于目 的基因的检测和筛选，题图甲中BamH I同时切割两种标记基因，不 能选用BamH I剪切，B错误；题图乙中目的基因左侧只能选用 BclI,而质粒上没有目的基因右侧Sau3AI的切点，上述两者都 有idⅢ的切点，为了防止目的基因与质粒自身环化，故质粒和目的 基因构建表达载体，应选用BclI和HindⅢ剪切，C正确：在构建基因 表达载体时，使用BcdI和HindⅢ两种限制酶切割质粒，氨苄青霉素 抗性基因被破坏，不能表达，四环素抗性基因能表达，D正确。故 选B。 2.B解析：PCR是一项体外扩增DNA分子的技术，新冠病毒的遗传物 质是RNA,故新冠病毒样本在进行ddPCR检测时，需要先进行逆转 录处理得到DNA,A正确：由于核酸分子无法肉眼观察到，即使某个 孔中不含核酸分子也无法得知，故为避免有遗漏，每个多孔板中都需 要加人引物和Tag DNA聚合酶，最终通过阳性反应进行鉴定，B错 误：阳性结果意味着有核酸分子能与试剂发生碱基互补配对，故检测 时只要有一个孔出现阳性结果，就可以说明原样本中有病毒核酸， 正确：相对于传统手段，ddPCR在每个孔中含有少量核酸的条件下即 可检测，故更加灵敏，更容易检测出微量病毒，但成本相对较高，D正 确。故选B。 3.(1)RNA聚合酶限制酶切割位点、标记基因、复制原点等(2)F2 和R1或F,与R2a链(3)J-V5融合蛋白不是 解析：(1)基因表达载体的构建中，启动子是为了启动下游基因的 “表达”，表达首先需要转录，因此RNA聚合酶识别和结合的部位才 是转录的起始。作为载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割 位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选； ③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害， 而且要易从供体细胞中分离出来，题图中甲有启动子和终止子等，因 此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点 等。(2)据题图甲可知，引物F2与R1或F1与R,结合部位包含J基因 的诚基序列，因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正 确，进行PCR检测时，若仅用一对引物，应选择题图甲中的引物F2和 R1或F,与R2。b链是模板链，而根据题图甲中启动子和终止子的位 置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3'→5' 非模板链（也就是a链）是5'→3'：考虑到DNA复制的方向是子链的 5'→3'，引物基础上延伸的方向肯定是5→3'，所以引物结合的单链 其方向是3'→5'：题图甲F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是 3'→5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同。（3)据题 图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说 明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗 体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的 J基因表达的。 第3节基因工程的应用 1.A解析：受精卵的全能性最大，利用受精卵作为重组表达载体的宿 主细胞常采用显微注射的方法将载体注入，继而对受精卵进行早期 胚胎的培养（②），直到适合移植，A正确；步骤③属于胚胎移植，一般 选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，原肠胚不适合移植，B错 误；转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是体细胞有丝分裂再 经分化而来，遗传信息相同，分化是基因的选择性表达，C错误：膀胱 生物反应器与转基因动物的年龄相关，但与性别无关，不同性别的生 物都有膀胱，D错误。故选A。 2.(1)引物(2)作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细胞 终止转录，使转录在需要的地方停止(3)C02等气体用于大量合成 丙酮，而不是用于重组梭菌的生长(4)废物的资源化不仅不排放 C02,而且还可以消耗工业废气中的C0 解析：(1)利用PCR技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因 两端的碱基序列设计一对引物，引物与模板链结合后，DNA连接酶 才能从引物的3'端延伸子链。(2)基因表达载体中，抗生素抗性基因 作为标记基因，可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞，终止子可 选择性必修第三册·RJ 终止转录，使转录在需要的地方停止。(3)重组梭菌大量表达上述酶 蛋白时，在这些酶蛋白的作用下，C02等气体大量用于合成丙酮，而 不是用于重组梭菌的生长，所以会导致生长迟缓。(4)根据题意可 知，这种生产高附加值化工产品的新技术，以高污染企业排放的 C0,等一碳温室气体为原料，实现了废物的资源化，体现了循环 经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术生产丙酮的过程不仅 不排放C02,而且还可以消耗工业废气中的C0,,有利于减缓温 室效应，并实现较高的经济效益，所以具有广泛的应用前景和良 好的社会效益。 第4节蛋白质工程的原理和应用 1.B解析：mLDH是新的蛋白质，其编码基因原本不存在于自然界中 A正确：根据密码子的简并性，同一蛋白质的氨基酸序列可对应多 个mRNA序列，也就有多种可选的DNA序列，B错误；合成出mLDH 后，还需要测定改造所得mLDH生产苯乳酸的能力，C正确；蛋白质 工程是根据人类需求修改蛋白结构，反推基因序列，上述改造过程属 于蛋白质工程技术，D正确。故选B。 2.(1)氨基酸序列多肽链RNA密码子具有简并性(2)从基因文 库中获取目的基因通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 DNA双链复制(3)种类提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶 的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏(4)取3支试 管，分别加人等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解 产物和天然水蛭素：用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家免）血 液，立即将等量的血液加人1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统 计三支试管中血液凝固时间 第4章生物技术的安全性与伦理问题 第1节转基因产品的安全性 1.C解析：提高B基因表达量，使抗虫蛋白含量增加，可以使更多的 棉铃虫被淘汰，所以可以降低棉铃虫的种群密度，A正确：如果两种 B基因都转人一条染色体上，则其遗传不遵循自由组合定律，B正 确：如果两种B基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株，两个基因 位于一条染色体上，不是等位基因，等位基因位于一对同源染色体 上，C错误；由于棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因 可以降低棉铃虫抗Bt毒蛋白的能力，从而提高抗虫持久性，D正确。 故选C。 2.A解析：基因突变可以自发发生，且具有不定向性，突变频率与环境 没有直接关系，所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉，不能降低棉铃 虫抗性基因的突变率，A错误：采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等 其他棉铃虫寄主作物混作，可以使敏感型个体存活，同时具有抗毒蛋 白的棉铃虫生存空间变小，提高了抗虫棉的抗虫持久性，保护了环 境，同时也具有经济价值，所以体现了物种多样性的直接价值和间接 价值，B正确。在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为 棉铃虫提供庇护所，使敏感型的个体可以生存，种群中维持一定比 例，C正确；混作使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，由于二 者之间存在种内斗争，因此使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D 正确。故选A。 第2节关注生殖性克隆人 第3节禁止生物武器 1.B解析：转基因技术的安全问题需要验证才能得到证实，对动物基 因进行编辑可能存在安全性问题，A错误；对于器官衰竭患者来说， 跨物种器官移植手术给予了他们更多的希望与机会，B正确：只有与 人类基因相近物种的器官经基因编辑后才能移植到人体，但也可能 会引起免疫排斥反应，C错误；跨物种器官移植手术并获成功，是对 供体生物进行的基因编辑，而不是对人体基因进行大规模编辑，D错 误。故选B。 2.D解析：由于嵌合病毒是一种基因工程重组病毒，所以嵌合病毒的 遗传物质含有受体病毒和供体病毒的遗传物质，因此其性状可由受 体病毒和供体病毒的遗传物质共同控制，A正确；嵌合病毒可能携带 一些受害国家的科研人员不太了解的抗原，进而难以预防，B正确； 若将嵌合病毒制成生物武器，则可能具有感染特定人群的特点，C正 确：嵌合病毒对人体而言，依然属于抗原，可以识别，D错误。故 选D。 黑白题28进阶 突破 第3章基因工程 第1节重组DNA技术的基本工具 1.（2023·河北石家庄期中)如图所示是5种限制酶所识别的DNA序列和酶切位点(“↓”表示 酶切位，点，切出的断面为黏性末端或平末端)。 限制酶1：-'GATC 限制酶2：-CATG 限制酶3：-CGATCC- 限制酶4：-CCCGGG 限制酶5：-AGCT- 下列有关说法错误的是 () A.不同的限制酶可以切出相同的黏性末端 B.限制酶1可以识别并切割限制酶3所识别的DNA序列 C.限制酶3和4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成的 D.DNA连接酶可连接由限制酶1和3切出的DNA片段，也可连接由限制酶1和2切出的DNA片段 2.(2023·河南焦作月考)用限制酶BamH I、HindⅢ单独或联合切割某DNA分子（长度为 14kb),在完全酶切（每个切，点都被切断）时得到的DNA片段长度如图所示(1kb即1000个 碱基对)。下列说法错误的是 () A.该DNA分子上没有BamH I的酶切位点 BamH I 14 kb B.该DNA分子上有2个HindⅢ的酶切位点 HindⅢ 3kb 11kb 某DNA分子 C.该DNA分子为环状DNA分子 BamH I 3kb 5kb 6kb D.用BamH I和HindⅢ联合切割该DNA分子， +HindⅢ 最多可能得到7种不同长度的线性片段 3.(2021·全国乙卷)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物 产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。 GAATTC CCCGGG CTGCAG GATATC CTTAAG GGGCCC GACGTC CTATAG 限制酶：EcoR I Smal PstI EcoRV 回答下列问题： (1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中 酶 切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中 酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。 (2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 (3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保 证质粒在受体细胞中能 :质粒DNA分子上有 便于外源DNA 插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质 粒载体的宿主细胞，方法是 12黑白题生物1选择性必修第三册RJ 第2节基因工程的基本操作程序 1.下图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点，下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述错误 的是 () 四环素抗性基因 BamHI Bel I 质粒 BamH I引物甲HindⅢBamH I BamH I HindⅢ 启动子 氨苄青霉素 Bcl Sau3A I 抗性基因 目的基因引物丙引物乙 甲 乙 A.若通过PCR技术提取该目的基因应该选用引物甲和引物丙 B.构建基因表达载体，可选用BamH I剪切 C.构建基因表达载体时为了防止目的基因和质粒的自身环化，可以选用BclI和HindⅢ剪切 D.在导入目的基因的受体细胞中，四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因不能同时表达 2.(2023·江苏淮安期末)微滴式数字PCR(ddPCR)是一种检测新型冠状病毒等病原体的手段， 原理如图所示，分为样本分散、PC扩增、检测三个过程。下列有关叙述错误的是() 样本 待检测核酸分子 心N其他核酸分子 将样本分散到多孔板中 (每个孔含有的核酸分子尽量少) 进行PCR扩增和荧光检测得出结果 (“1”为阳性，“0”为阴性) 屋卓凰尊卓色皇」一屋封卓厦尊卓皇」 00010100 A.新型冠状病毒样本在进行ddPCR检测时，需要先进行逆转录处理 B.多孔板中如果某个孔没有核酸分子，就不需要加入引物和Tag DNA聚合酶 C.检测时只要有一个孔出现阳性结果，就可以说明原样本中有病毒核酸 D.相对于传统手段，ddPCR更加灵敏，更容易检测出微量病毒，但成本相对较高 3.（2023·山东卷)科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的 部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。 启动子 J基因V5编码序列终止子 F2F a链 条带1 条带1 -b链 条带2 RI R2 注：F1、F2、R1、R2表示引物 抗J蛋白抗体抗V5抗体 乙 (1)与图甲中启动子结合的酶是 。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需 具备的结构有 (答出两个结构即可)。 (2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅 用一对引物，应选择图甲中的引物 。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可 知引物F1与图甲中J基因的 (填“a链”或“b链”)相应部分的序列相同。 (3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否 表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了 条带2所检出的蛋白 (填“是”或“不是”)由重组质粒上的J基因表达的。 进阶突破·拔高练13 第3节基因工程的应用 1.(2023·河南驻马店期中)研究人员仿照制备乳腺生物反应器的思路，制备了一种膀胱生物反 应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述正确的是 雄性动物 雌性动物 W基因 载体 精子 卵子 ⊙ 重组表达载体 )】 受精卵早期胚胎代孕母体转基因动物尿液W A.步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、早期胚胎培养 B.步骤③时一般选择发育良好、形态正常的桑葚胚或原肠胚 C.转基因动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的遗传信息不同 D.膀胱生物反应器将会受到转基因动物的性别和年龄的限制 2.(2022·广东卷)“绿水逶迤去，青山相向开”。大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基 于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含C0,等一碳温室气体，多来自高污 染排放企业)为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。 辅酶A 乙酰乙酸 硫解酶 转移酶 脱羧酶 C0,+H22×乙酰CoA ThlA 乙酰 CtfAB +乙酰 →丙 乙酰CoA 乙酸 酮 梭菌细胞 回答下列问题： (1)研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对 利用PCR技术，在优化反 应条件后扩增得到目标酶基因。 (2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后 提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性 基因的作用是 终止子的作用是 (3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可 能是 ,此外丙酮的积累会伤害细胞， 需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。 (4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了 ,体现了循环经济特点。 从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于 ,具有广泛的 应用前景和良好的社会效益。 14黑白题生物|选择性必修第三册RJ 第4节蛋白质工程的原理和应用 1.(2023·山西大同期末)乳酸菌无氧呼吸过程产生的丙酮酸会在LDH酶的催化下产生乳酸， 如图所示。由于工业需求，需要利用苯丙酮酸生产①处基团体积更大的苯乳酸。因此科研人 员拟改造LDH的结构，使其成为能生产苯乳酸的mLDH。改造思路是改变LDH编码基因的 序列，使其编码的蛋白质第52位的酪氨酸替换为亮氨酸，使得活性中心增大，以容纳更大的 基团。下列说法错误的是 () ①CH, LDH①CH OH OH 丙酮酸 乳酸 0 0 OH mLDH OH 苯丙酮酸 苯乳酸 A.mLDH编码基因原本不存在于自然界中 B.根据mRNA反推的mLDH编码基因只有一种碱基序列 C.应测定改造所得mLDH生产苯乳酸的能力 D.上述改造过程属于蛋白质工程技术 2.(2022·湖南卷)水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之 一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答 下列问题： (1)蛋白质工程流程如图1所示，物质a是 物质b是 。在生产过程中，物 质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 分子设计 基因 蛋白质 -预期功能 DNA-b□-a 三维结构 →生物功能 折叠 图1 (2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有 和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是 (3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活 性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 (填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是 肽含量(mgmL) 抗凝血活性(U/g) 600 ·一酶甲处理 500 400 。-酶乙处理 50 300 000 i00g& 200 0246810 0246810 酶解时间 酶解时间小h 图2 (4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活 性差异，简要写出实验设计思路： 进阶突破·拔高练1⑤