第4章 专题突破02 细胞工程与基因工程的综合-【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（浙科版）

专题突破02 细胞工 黑题专题强化 1.(2023·广东深圳模拟预测)如图表示改造哺乳 动物遗传特性的三种途径，相关叙述错误的是 ( 外源 受体 基因 细胞 动物1 外源 受体 进入 基因一细胞⊙ ·动物2 囊胚 外源一受体 基因 细 ⊙→取核· 去核卵母细胞○ 重组⊙ ·动物3 细胞 A.上述动物的获得过程中均运用了显微注 射法 B.动物2含有目的基因的体细胞与其他体细 胞的基因种类不同 C.获得动物3的重组细胞具有全能性 D.获得动物1的受体细胞通常是MⅡ期卵母 细胞 2.M细胞由小鼠胚胎干细胞定向诱导分化而来， 将其移植到糖尿病模型小鼠（胰岛细胞被特 定药物破坏的小鼠)体内，测定小鼠的血糖浓 度如图所示。用胰岛素基因片段制成探针，对 小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测，并将结 果记录在表中。下列叙述正确的是( 浓 ⌒~未移植组 正常水平 移植组 移植后的时间 用探针检测 用探针检测 细胞的DNA 细胞的RNA 胚胎干细胞M细胞 胚胎干细胞M细胞 + ① ② ③ 注：“+”表示能检测到，“-”表示不能检测到。 A.可用胃蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得 胚胎干细胞 B.图中结果表明M细胞已具备胰岛B细胞的 功能 选择性必修三·ZK 程与基因工程的综合 限时：35min C.表中①②③处的结果分别为+、-、- D.实验需用到动物细胞培养、胚胎移植、核 酸分子杂交等技术 3.（2023·重庆南开中学校考模拟预测)有研究 者把紫色素合成酶的基因导入矮牵牛中，反而 导致了矮牵牛的蓝紫色花瓣褪色变为白色。 进一步研究发现导入的基因转录产生了双链 RNA分子，在细胞内Dicer酶的作用下降解为 小干扰RNA(sRNA),进而导致了内源相关基 因转录出的mRNA大量降解，该过程称为 RNA干扰(RNAi),下图是其作用机制，相关 说法错误的是 -mRNA) -//mRNA Dicer 形成诱子 被降解 酶 双链 siRNA RISCORNA识别靶序列 RNA (小千扰与蛋白 诱导沉默（即mRNA序列） RNA)质结合 复合体) A.用农杆菌转化法将紫色素合成酶基因导入 矮牵牛细胞后，一般还要进行植物组织 培养 B.Dicer酶和限制酶作用效果类似，都可以断 开磷酸二酯键 C.RNAi和DNA甲基化都是在转录水平上抑 制基因的表达 D.RISC是通过单链siRNA与mRNA碱基互 补配对来特异性降解mRNA的 4.(2023·广东广州模拟预测)科学家利用逆转 录病毒将0t4等4个关键基因导人已分化的 体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细 胞的诱导多能干细胞(PS细胞)。如图为该 技术在人体细胞中的实验示意图。下列说法 正确的是 () 黑白题62 4个关键基因 神经 细胞 细胞 关键基因口 肝脏 0 供体 表达 细胞 肌肉细胞 iPS细胞 二爱心肌 细胞 A.将肌肉细胞诱导成P$细胞的过程发生了 基因重组，且两种细胞的基因有所差别 B.将上述转录因子导入肌肉细胞中所需的工 具酶有限制酶、DNA连接酶和载体 C.实验中逆转录病毒作为转录因子的载体， 必须通过显微注射法导入肌肉细胞中 D.可以利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培 养的PS细胞治疗自身该疾病 5.(2023·山西运城月考)植物细胞壁中含大量 不能被猪消化的多聚糖类物质，如半纤维素多 聚糖、果胶质（富含半乳糖醛酸的多聚糖）等。 研究人员通过现代生物技术培育出转多聚糖 酶基因(manA)猪，主要流程如图所示，图中 neo为标记基因，回答下列问题： !代表切割位，点 BamH I识别序列GGATCC CCTAGG BglⅡ识别序列AGATCT TCTAGA 黑曲霉培养、裂解 PCR扩增 BamH I BglⅡ 猪胎儿成 manA亡 ①① 复制原点 om neo-pZHZ11EcoR I ⊙越了重组早期 猪卵母细胞细胞胚胎 终止子 启动子 分地g固 BamHI BamH I 转基因猪受体母猪 (1)图中获取目的基因采用的限制酶是BamH I 和BgⅡ，但是处理后的目的基因并不能避 免自身环化，原因是 处理质粒应采用的限制酶是 (2)图中通过PCR技术扩增目的基因的前提 是 ,以用于 制备PCR扩增需要的引物，引物的作用是 基因工程的核心环节 是图中的 (填标号)。 第四章 (3)如果要一次性获得更多的转基因猪，可在 囊胚期对早期胚胎进行胚胎分割，操作时 要注意 获得的转基 因猪中的manA主要在 中进 行表达。 6.(2023·吉林白山一模)为探究M基因的功 能，科研人员将克隆得到的M基因导入拟南 芥植株（自交繁殖），流程如图所示。回答下 列问题： 卡那霉素 质粒 抗性基因 ↓b 大量的M基因 ♂重组质粒 含重组质粒的农杆菌 始○ ●o f 花序发 育得到 大肠杆菌 用农杆种子) 菌悬液 浸泡花 花序 (1)通过过程a、b,依次采用 获得了大量的M基因，过程b中需先 加热至90~95℃，然后冷却至55~60℃， 冷却的目的是 (2)为获得转基因植物，采用 法侵 染拟南芥的花序，基本过程如下。 ①过程d:将重组质粒导入大肠杆菌，其目 的是 ②过程e:将重组质粒导入农杆菌，再将含 有重组质粒的农杆菌离心、富集，得到 含有M基因的农杆菌液。 ③过程f:在拟南芥植株产生大量花序时， 将其花表面部分在农杆菌悬液中浸泡 20~30s,3~4周后收获转化拟南芥植 株的种子(T。)。浸泡之前，需先剪去已 经长成的角果（这些角果将来可发育成 种子)，原因是 ④将收获的拟南芥T。种子，播种在含有 的培养基上，能健康生长 的幼苗含有 黑白题63体的结合具有特异性，故可利用抗原-抗体杂交技术来检测转基因的 大肠杆菌是否分泌了t-PA,D正确。故选C。 专题突破02细胞工程与基因工程的综合 黑题专题强化练 1,D解析：上述动物的获得过程中均需要将外源基因导入受体细胞， 需要运用显微注射法，A正确：动物2的其他体细胞由原本的受精卵 发育而来，含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同， B正确；获得动物3的重组细胞能够发育出完整的动物3，表明它具 有全能性，C正确：获得动物1转基因动物，需将目的基因导入受精 卵，因为受精卵的全能性高，D错误。故选D。 四解题指导 分析题图：动物1是含有外源基因的受体细胞直接发育而来的转 基因动物；动物2是由注入受体细胞（含目的基因）的囊胚发育而 来的，该动物含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不 同，动物3是采用基因工程、核移植技术培养形成的转基因克隆 动物。 2.B解析：可用胰蛋白酶处理小鼠的早期囊胚以获得胚胎干细胞， A错误；分析题图可知：移植组的血糖浓度能够恢复到正常水平，说 明此时小鼠体内存在降低血糖的机制，而根据动物体内唯一降低血 糖浓度的激素为胰岛素，可知M细胞内已经具有了胰岛B细胞，故 题图中结果表明M细胞已具备胰岛B细胞的功能，B正确：细胞分化 过程中遗传物质不变，细胞分化的实质是基因的选择性表达，由B项 可知M细胞具备胰岛B细胞的功能，故表中①②③处的结果分别 为+、一、+，C错误；实验需用到动物细胞培养、细胞移植、核酸分子杂 交等技术，D错误。故选B。 3.C解析：使用农杆菌转化法获得转基因植株一般要经过植物组织培 养阶段，A正确；Dicer酶的作用是切割双链RNA分子中的磷酸二酯 键，而限制酶切割双链DNA分子中的磷酸二酯键，故Dicer酶和限制 酶作用效果类似，都可以断开磷酸二酯键，B正确；RNAi是在转录之 后的翻译水平上抑制基因的表达，DNA甲基化是在转录水平上抑制 基因的表达，C错误；RISC通过单链siRNA与mRNA碱基互补配对 使其在特定部位断裂，D正确。故选C。 4.A解析：将四种转录因子通过逆转录病毒导入肌肉细胞诱导成PS 细胞的过程发生了基因重组，两种细胞的基因有所差别，A正确：将 目的基因导人受体细胞需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶， 载体不属于酶，B错误；使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接 导入受体细胞，无须再使用显微注射法，C错误；镰状细胞贫血患者 自身体细胞发生基因突变，无法行使正常功能，D错误。故选A。 5.(1)两种酶处理目的基因得到的黏性末端相同BamH I(2)已知 目的基因两端的一小段碱基序列（或脱氧核苷酸序列）使DNA聚 合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸①(3)将囊胚的内 细胞团均等分割消化腺细胞 解析：(1)据题图分析，限制酶BamH I和BglⅡ处理目的基因后得 到的黏性末端相同，均为-GATC-,故不能避免目的基因的自身环化 目的基因应插入质粒的启动子和终止子之间，故处理质粒应采用限 制酶BamH I。(2)通过PCR技术扩增目的基因的前提是已知目的 基因两端的一小段碱基序列（或脱氧核苷酸序列）。引物的作用是使 DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。①构建基因表 达载体是基因工程的核心环节。(3)进行胚胎分割时要注意将囊胚 的内细胞团均等分割，转多聚糖酶在消化道内分解多聚糖类物质，故 获得的转基因猪中的manA主要在消化腺细胞中进行表达。 6.(1)反转录法（或逆转录法）和PCR技术使引物结合到互补DNA 选择性必修三·ZK 链上(2)农杆菌转化①获取大量重组质粒（让目的基因扩增） ③这些已受精的角果将来结的种子是非转基因的④卡那霉素M (或目的)基因 解析：(1)在逆转录酶的作用下，通过过程a,采用逆转录法获得M基 因；通过过程b,采用PCR法来获得大量的M基因。过程b中需先加 热至90~95℃，然后冷却至55~60℃，冷却的目的是使引物结合到 互补DNA链上。(2)由题图可知，为获得转基因植物，采用农杆菌转 化法侵染拟南芥的花序。①过程d:为了让目的基因在大肠杆菌里扩 增，获取大量重组质粒，需要将重组质粒导入大肠杆菌：③过程f:由 于已受精的角果将来结的种子是非转基因的，所以在浸泡之前，需先 剪去已经长成的角果。④由于重组质粒中有卡那霉素抗性基因，所 以将收获的拟南芥T,种子，播种在含有卡那霉素的培养基上，能筛选 出成功导入目的基因的种子，能健康生长的幼苗含有M基因。 第四章章末检测 黑题阶殷检侧练 1.D解析：同种限制酶切出相同的黏性末端，具有相同的切割位点。 根据题图中所示的黏性末端可推知相应的限制酶的识别序列及切割 位点依次是GAATTC(在G和A之间切开)、CAATTG(在C和A之间 切开)、GTTAAC(在G和T之间切开)、CTTAAG(在C和T之间切 开)，显然题图中所示的黏性末端应该分别是由4种限制酶作用产生 的，D正确。故选D。 2.C解析：获取目的基因可通过PCR扩增、人工合成和从基因文库中 获取，A正确：启动子是转录的起点，也是RNA聚合酶识别和结合的 位点，B正确：将目的基因导入动物细胞用显微注射技术，C错误：溶 菌酶基因可在鸡输卵管细胞内表达，合成的溶菌酶是一种分泌蛋白， 可分泌到细胞外，D正确。故选C。 3.B解析：培有转基因动物所需的目的基因可以从供体细胞中直接分 离得到，也可从基因文库中获得或人工合成，A错误；目的基因主要 是指编码蛋白质的基因，也可以是表达一些具有调控作用的因子的 基因，B正确：由分析可知，将目的基因导入受体细胞时，不存在碱基 互补配对，C错误：检测目的基因是否表达出产物用的是抗原-抗体 杂交法，D错误。故选B。 4.D解析：过程①为mRNA逆转录得到cDNA的过程，需要逆转录酶 的催化，A正确：过程②序列已知，可利用PCR技术筛选并扩增出目 的基因，B正确：过程③中转化农杆菌一般需要T质粒（农杆菌质 粒)作为表达载体，C正确；过程④收获转化的种子，直接在土壤中种 植也可以长成植株，不需要经植物组织培养，D错误。故选D。 5.B解析：DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小、形状、所 带电荷等有关，也与凝胶浓度有关，A错误；若以某DNA片段作为模 版，DNA为指数扩增，5次循环后理论上反应物中应有25=32个这样 的DNA片段，B正确：PCR技术不需要解旋酶，C错误：凝胶中的 DNA分子染色后，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来， D错误。故选B。 6.B解析：若a是RNA聚合酶识别和结合的部位，则a为启动子，可 用于驱动基因的转录，A正确；若b表示终止子，可控制基因转录的 停止，而终止密码子位于RNA上，能使翻译停止，与终止子不同， B错误；若c中含有一个限制酶切割位点，则载体中可能含有多个， 便于目的基因的插入，C正确：若d表示标记基因，则可以是氨苄青 霉素抗性基因，其作用是筛选含有重组质粒的受体细胞，D正确。故 选B。 7.B解析：过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程，即逆转录过 程，逆转录过程中需要逆转录酶的催化，四种脱氧核苷酸作原料， A错误：过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增，该过程中不 黑白题24