专题05 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题（期中真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二生物下学期

专题05 基因工程和生物技术与伦理问题 5大模块高频考点概览 考点01 重组DNA技术的基本工具 考点02 基因工程的基本操作程序 考点03 基因工程的应用 考点04 蛋白质工程的原理和应用 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 地 城 考点01 重组DNA技术的基本工具 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因工程的三大工具是限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、运载体 B. 基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等 C. 荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法 D. 该项成果说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源 【答案】A 【解析】】A、基因工程的原理是基因重组，基因工程需要用到限制酶、DNA连接酶和运载体等工具，A错误； B、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，一个完整的表达载体包含复制原点、启动子及目的基因、终止子和标记基因，B正确； C、将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，故荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法，C正确； D、将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源，D正确。 故选A。 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)下列关于体外重组 DNA分子的叙述，正确的是（　　） A. 不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端 B. DNA连接酶、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 C. Ecoli DNA 连接酶能连接DNA 片段的黏性末端和平末端，且连接平末端的效率较高 D. 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是平末端 【答案】B 【解析】A、有些不同的限制酶切割后也可能会产生相同的黏性末端，A错误； B、DNA 连接酶可连接 DNA 片段形成磷酸二酯键，DNA 聚合酶在 DNA 复制时催化形成磷酸二酯键，RNA 聚合酶在转录时催化形成磷酸二酯键，逆转录酶在逆转录过程中催化形成磷酸二酯键，它们都能催化形成磷酸二酯键，B正确； C、Ecoli DNA 连接酶只能连接DNA 片段的黏性末端，T4DNA连接酶能连接DNA 片段的黏性末端和平末端，C错误； D、当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，D错误。 故选B。 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图为某动物细胞核基因局部示意图，已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是（ ） A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键 B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端 C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键 D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来 【答案】B 【解析】A、限制酶EcoRV和限制酶BclI切割的化学键都是磷酸二酯键，A正确； B、限制酶EcoRV切割该基因后形成的是平末端，B错误； C、该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶将④氢键打开，C正确； D、T4DNA连接酶能连接互补的黏性末端和平末端，D正确。 故选B。 4.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ） A. 猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料 B. 若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀 C. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNA D. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈紫色 【答案】C 【解析】A、猪是哺乳动物，其成熟红细胞内没有细胞核，所以猪血不能用于DNA的粗提取，A错误； B、若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留上清液，B错误； C、由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取与鉴定的实验中，95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子，C正确； D、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈蓝色，D错误。 故选C。 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)如图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，下列叙述错误的是（　　） A. 图1中溶液a可以选用2 mol·L-1的NaCl溶液 B. 图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精 C. 图2试管1的作用是证明2 mol·L-1 NaCl溶液遇二苯胺出现蓝色 D. 图2所示实验操作中有一处错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显 【答案】C 【解析】A、图1中溶液a是2 mol·L-1的NaCl溶液，A正确； B、图1所示操作的原理是DNA不能溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶，B正确； C、图2试管1的作用是证明2 mol·L-1 NaCl溶液遇二苯胺不会出现蓝色，C错误； D、图2所示实验操作中有一处明显错误(试管2中未将DNA溶于2 mol·L-1的NaCl溶液中)，可能导致试管2中蓝色变化不明显，D正确。 故选C。 二、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题： （1）a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是______。 （2）若质粒DNA分子的切割末端为-A-TGCGC，其末端类型为______末端；可使用______酶将______键连接，从而把质粒和目的基因连接在一起。 （3）氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______基因。 【答案】（1）DNA （2） ①. 黏性 ②. DNA连接 ③. 磷酸二酯 （3）标记 【解析】 【小问1详解】 大肠杆菌的染色体和质粒都由脱氧核糖核酸(DNA)构成，因此二者化学本质相同。 【小问2详解】 若质粒DNA分子的切割末端为-A-TGCGC，可知酶切位点在中轴线两侧，故是黏性末端；能够将质粒和目的基因连在一起的是DNA连接酶，作用部位是磷酸二酯键。 【小问3详解】 氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为标记基因，能够将重组质粒筛选出来。 地 城 考点02 基因工程的基本操作程序 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 【答案】B 【解析】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误； B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确； C、延伸过程需引物参与，C错误； D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误； 故选B。 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀 B. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNA C. 提取的DNA可溶解在2mol/L的NaCl溶液中 D. 二苯胺试剂鉴定DNA时需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化 【答案】A 【解析】A、以新鲜洋葱为实验材料，研磨液过滤后保留滤液，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，但某些蛋白质溶于酒精，实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNA，B正确； C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液，C正确； D、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈蓝色，因此二苯胺试剂鉴定DNA时需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，D正确。 故选A。 3.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)为提高盐胁迫条件下杨树对镉（Cd）污染土壤的修复能力，研究者将酵母菌Cd转运蛋白（YCF1）的基因导入杨树细胞，获得转基因杨树，使YCF1位于杨树细胞的液泡膜上。下列叙述正确的是（　　） A. YCF1基因要直接导入成熟区根细胞中，才能确保YCF1位于液泡膜上 B. YCF1的合成需要根细胞中RNA聚合酶参与，该过程与细胞核无关 C. 转运Cd离子时YCF1自身构象改变，转运前后构象的改变是不可逆的 D. Cd离子进入液泡升高了细胞液渗透压，使杨树适宜在高盐环境下生存 【答案】D 【解析】A、YCF1基因不能直接导入成熟区根细胞中，因为成熟的根部细胞不再分裂，全能性低，通常需要将目的基因转入愈伤组织细胞中，A错误； B、YCF1的合成需要经过转录、翻译过程，转录过程需要RNA聚合酶，因此，YCF1的合成需要根细胞中RNA聚合酶参与，该过程主要发生在细胞核中，B错误； C、转运Cd离子时YCF1自身构象改变，转运前后构象的改变是可逆的，C错误； D、Cd离子进入液泡升高了细胞液渗透压，使细胞吸水力增强，因而可使杨树适宜在高盐环境下生存，D正确。 故选D。 4.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)CRISPR-Cas9基因编辑技术机理如图所示，利用Cas9蛋白（一种核酸内切酶）在向导RNA（sgRNA）的引导下，切割特定DNA序列，以实现基因的定点编辑敲除、单碱基编辑和基因片段的精准替换。下列叙述正确的是（　　） A. 基因定点编辑前需要设计与靶基因全部序列完全配对的sgRNA B. sgRNA与目标DNA结合的碱基互补配对方式是A-U、U-A、G-C、C-G C. 基因片段的精准替换属于染色体结构变异 D. Cas9蛋白断裂DNA分子中的磷酸二酯键 【答案】D 【解析】A、向导RNA（sgRNA）只需要与靶基因的部分序列配对结合，从而引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点并剪切DNA，实现精准靶向编辑，A错误； B、sgRNA与目标DNA结合的碱基互补配对方式是A-T、U-A、G-C、C-G，B错误； C、基因内部片段的精准替换属于基因突变，C错误； D、通常通过CRISPR/Cas9技术会断开4个磷酸二酯键，D正确。 故选D。 5.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是（ ） A. 凝胶有一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物 B. 同一个凝胶中，DNA分子越大，迁移的速率越快 C. 染色的DNA分子可在300nm紫外灯下被检测出来 D. 移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换 【答案】B 【解析】A、在进行电泳时，要预留一个加样孔，加入指示分子大小的标准参照物，A正确； B、待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率，DNA分子越小，迁移的速率越快，B错误； C、凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，C正确； D、为避免污染DNA，在操作时，移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换，D正确。 故选B。 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是（ ） A. 在自然条件下，农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物，而对大多数双子叶植物没有侵染能力 B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中 C. 农杆菌的拟核DNA与矮牵牛的核DNA发生了基因重组 D. 检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术 【答案】D 【解析】A、农杆菌侵染双子叶植物是因为双子叶植物可以产生一种酚类化合物，但单子叶植物通常不能，所以农杆菌不会感染单子叶植物；因此，农杆菌转化不能用于将目标基因导入单子叶植物，A错误； B、利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2+处理的农杆菌中，B错误； C、农杆菌中进入矮牵牛细胞的只有带着目的基因的T-DNA，农杆菌拟核DNA没有进入矮牵牛细胞，也不能和矮牵牛的核DNA发生基因重组，与矮牵牛的核DNA发生基因重组的是农杆菌质粒上的基因，C错误； D、检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以先先检测目的基因是否成功导入，可以采用PCR等技术，D正确。 故选D。 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)某小组通过PCR（假设引物长度为8个碱基短于实际长度）获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） A. 其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇ B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI C. 用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2个片段 D. 酶切片段和载体连接时，可使用E．coli连接酶或T4连接酶 【答案】B 【解析】A、由于引物只能引导子链从5＇到3＇，根据碱基互补配对原则，其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇，A正确； B、根据三种酶的酶切位点，左侧的黏性末端是使用NheI切割形成的，右边的黏性末端是用CfoI切割形成的，B错误； C、用步骤①的酶对载体进行酶切，使用了NheI和CfoI进行切割，根据他们的识别位点以及原本DNA的序列，切割之后至少获得了2个片段，C正确； D、图中形成的是黏性末端，而E.coliDNA连接酶能连接黏性末端；T4DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端，D正确。 故选B。 8.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ） A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶 B. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温 C. ③过程不需要解旋酶的作用 D. 通过cDNA过程和PCR过程获得的同一目的基因的结构完全相同 【答案】C 【解析】A、①过程为逆转录，催化①过程的酶是逆转录酶，A错误； B、催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，②过程由DNA单链合成双链的过程不需要耐高温，B错误； C、③过程不需要解旋酶的作用，是通过加热解旋的，C正确； D、对同一目的基因而言，通过 cDNA 过程获得和 PCR 过程获得的目的基因结构不完全相同，D错误。 故选C。 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中，培育耐盐碱海水稻新品种。下图PCR扩增OsMYB56时需要添加引物，应选用的引物组合为（ ） A. 5'－CTTGGATGAT－3'和5'－TAAGTTGTCT－3' B. 5'－ATTCAACAGA－3'和5'－ATCATCCAAG－3' C. 5'－CTTGGATGAT－3'和5'－TCTGTTGAAT－3' D. 5'－ATTCAACAGA－3'和5'－GAACCTACTA－3 【答案】C 【解析】 【分析】PCR技术可特异性的扩增DNA片段，关键在于引物可以和特定DNA片段的3'端特异性结合，使Taq酶沿引物的3'端延伸子链。 【详解】-——磷酸端为DNA链的5'端，——OH端为DNA链的3'端。进行PCR时，引物与模板链的3'端结合，因此在扩增OsMYB56时需要添加的引物是5'—CTTGGATGAT—3'和5'—TCTGTTGAAT—3'，C正确。 故选C。 二、多选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 切割T质粒的限制酶均特异性地识别6个或4个核苷酸序列 B. ③侵染植物细胞后，T-DNA整合到④的染色体DNA上 C. 获得基因表达载体的过程中，至少需要限制酶断开6个、DNA连接酶连接4个磷酸二酯键 D. ⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了定向的可遗传变异 【答案】BCD 【解析】A、限制性内切核酸酶均能特异性地识别核苷酸序列，但识别的核苷酸序列不一定是6个或4个，大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别列由4、5或8个核苷酸组成，切割Ti 质粒的限制酶也是如此，A错误； B、含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T-DNA整合到受体细胞染色体的DNA上，即整合到④细胞的染色体DNA上，B正确； C、若只用同一种限制酶切割质粒和目的基因，则获得目的基因片段需要断开4个磷酸二酯键，切开质粒需要断开2个磷酸二酯键，即至少需要断开6个磷酸二酯键，而在重组时，连接目的基因和质粒需要用到DNA连接酶，且要连接4个磷酸二酯键，C正确； D、⑤只要表现出抗虫性状就表明抗虫基因已整合到植物细胞染色体上，且成功表达，即植株发生了定向的可遗传变异，D正确。 故选BCD。 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（ ） A. 若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏4个磷酸二酯键 B. 若用PCR技术获取目的基因，则图中的2、3分别是2种引物结合的位置 C. 若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与 D. 在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因 【答案】ABD 【解析】A、若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，DNA每条链上会破坏2个磷酸二酯键，共会破坏4个磷酸二酯键，A正确； B、由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链，图中的磷酸基团为5'端，羟基为3′端，由于引物要延伸子链，子链和模板链反向平行，因此根据引物的延伸方向可知图中与引物结合的部位是2、3，B正确； C、大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，C错误； D、 如图所示，设X基因为目的基因。经过第一轮复制以亲代DNA的两条链做模板，可以得到①和②两种DNA；经过第二轮复制可以得到①和③、②和④；经过第三轮复制可以得到①和③、③和⑤、②和④、④和⑤；第四轮复制得到16个DNA分子，即①和③、2个③和2个⑤、②和④、2个④和2个⑤、第二轮的2个⑤得到4个⑤（统计为①、②、3个③、3个④、8个⑤）；第五轮复制得到32个DNA分子，即①和③、②和④、3个③和3个⑤、3个④和3个⑤、第四轮的8个⑤得16个⑤（统计为①、②、4个③、4个④、22个⑤，即还未获得32个目的基因），第六轮复制得64个DNA分子，即①和③、②和④、4个③和4个⑤、4个④和4个⑤、第五轮的22个⑤得44个⑤（统计为①、②、5个③、5个④、52个⑤，即此时获得32以上符合条件的目的基因），综上所述，需要至少6次循环可获得32个符合要求的目的基因，D正确。 故选ABD。 三、非选择题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。其中，图中a、b、c、d是引物，表格中为限制酶的切割位点。请回答下列问题： 限制酶 BclI KpnI SacI Sau3AI 识别序列及切割位点 T↓GATCA GGT↓ACC G↓AGCTC ↓GATC （1）过程①是利用PCR技术扩增干扰素基因，该过程所需的引物是_______（填字母），扩增的产物常用______________来鉴定；过程②中，将干扰素基因插入Ti质粒时应该选择_________限制酶进行酶切。 （2）通过过程②所构建的基因表达载体中，启动子的作用是_________。 （3）过程③中需要先用_______处理根瘤农杆菌，使其处于__________的生理状态，以便基因表达载体导入根瘤农杆菌。 （4）过程④中检测入参愈伤组织细胞是否合成干扰素可以用__________方法。 【答案】（1） ①. b、c ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. KpnⅠ和SacⅠ （2）RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录 （3） ①. Ca2+ ②. 一种易于吸收环境中DNA分子 （4）抗原-抗体杂交 【解析】 【小问1详解】 PCR扩增时，子链延伸的方向是5'→3'，因此根据模板链的位置和方向可知，利用PCR 技术扩增干扰素基因，该过程所需的引物应该与模板的3'端结合，因此所需引物为是b、c，PCR扩增产物常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定；过程②为基因表达载体的构建，由图可知，氨苄青霉素抗性基因为标记基因，构建表达载体时不能破坏氨苄青霉素抗性基因，故不能选Bcl Ⅰ，且Bcl Ⅰ识别序列中包含Sau3AⅠ的识别序列，不能选Sau3A Ⅰ，因此将干扰素基因插入Ti质粒时应该选择Kpn Ⅰ和Sac Ⅰ限制酶进行酶切。 【小问2详解】 通过过程②所构建的基因表达载体中，启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录。 【小问3详解】 将重组质粒导入微生物的方法叫作Ca2+处理法，过程③中需要先用Ca2+处理根瘤农杆菌，使其处于一种易于吸收环境中DNA分子的生理状态，以便基因表达载体导入根瘤农杆菌。 【小问4详解】 干扰素的化学本质为蛋白质，过程④中检测人参愈伤组织细胞是否合成干扰素可以用抗原-抗体杂交法。 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)某小组开展了DNA的粗提取与鉴定实验，选择了不同温度（20℃、-20℃）条件下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示。回答下列问题。 （1）选择花菜等植物材料时，为了使研磨的效果更好，可以在处理材料时加入适量的_______（填酶的名称）。 （2）图1中，将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取_______（填“上清液”或“沉淀物”）放入烧杯中。加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA，这样做的原理是_______。 （3）将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入______试剂，在沸水浴条件下进行鉴定。 （4）DNA鉴定结果如图2所示。据图2分析；相同温度条件下，______的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是_______（从酶的角度作答）。 【答案】（1）纤维素酶（和果胶酶） （2） ①. 上清液 ②. DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精 （3）二苯胺 （4） ①. 蒜黄 ②. 与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢 【解析】 【小问1详解】 由于菜花细胞含有细胞壁，可在研磨过程中加入适量的纤维素酶和果胶酶，以缩短研磨时间，避免研磨时间过长，影响DNA的提取量。 【小问2详解】 将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取上清液放入烧杯中。DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，因此加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA。 【小问3详解】 将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下进行鉴定。 【小问4详解】 据图2分析，相同温度条件下，蒜黄的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢。 地 城 考点03 基因工程的应用 一、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)抗凝血酶Ⅲ是一种药用蛋白，对预防和治疗静脉血栓、心肌梗死、脑血管病变具有重要作用。为了提高抗凝血酶Ⅲ的产量，科研人员设计利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备抗凝血酶Ⅲ，并获得了成功。制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程如图1所示。回答下列问题： （1）获取抗凝血酶Ⅲ基因后，需通过PCR技术对该基因进行扩增，该技术的原理主要是_________，前提是______________。PCR技术的过程一般包括_______、________、子链延伸三个阶段，需要在反应体系中加入________________（写出两种）等物质。 （2）获取重组质粒后，将重组质粒导入受精卵。从崂山奶山羊A的卵巢中获取卵子和从崂山奶山羊B的睾丸中获取精子，其中精子要进行________处理才具备受精的能力。图1中步骤⑤是指_________，还需要提前对崂山奶山羊A和代孕奶山羊C进行___________处理，该项技术的优势是____________。 （3）科研人员通过实验获得三只转基因奶山羊D（甲、乙、丙）。科研人员对甲、乙、丙三只奶山羊和非转基因奶山羊进行了基因检测。检测结果显示非转基因奶山羊体内无抗凝血酶Ⅲ基因，甲、乙、丙三只奶山羊体内均含有抗凝血酶Ⅲ基因。进一步检测抗凝血酶Ⅲ的表达情况，结果如图2所示。 注：图中黑色条带为抗原—抗体杂交带，表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置。 根据以上信息分析，该检测结果说明___________。 【答案】（1） ①. DNA的半保留复制 ②. 要有一段已知该基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物 ③. 变性 ④. 复性 ⑤. 模板 DNA、引物、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶）、dNTP（脱氧核苷酸）（任写两种） （2） ①. 获能 ②. 胚胎移植 ③. 同期发情 ④. 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期 （3） 乙、丙奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因能够表达，而甲奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因不能表达      【解析】 【分析】结合题意分析图1：图中①卵母细胞的采集和培养，②表示精子的采集和获能，然后通过体外受精形成受精卵，③表示基因表达载体的构建，④表示目的基因导入受体细胞，图中受体细胞为受精卵，受精卵通过早期胚胎培养然后经过⑤胚胎移植技术移植到代孕奶山羊中，获得转基因羊。 【小问1详解】 PCR是一项体外扩增DNA的技术，其原理是DNA的半保留复制，利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知该基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物；PCR技术的过程一般包括变性、复性、延伸3个阶段；，需要在反应体系中加入模板 DNA、引物、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶）、dNTP（脱氧核苷酸）。模板 DNA 是扩增的对象；引物引导 DNA 合成；热稳定 DNA 聚合酶（如 Taq 酶 ）能在高温下催化dNTP按照碱基互补配对原则合成新的 DNA 链； 【小问2详解】 体外受精时，精子需要获能之后才能受精；由图1可知，步骤⑤是将早期胚胎移植到代孕母羊子宫内，使其继续发育成新个体的过程；为了使供体（崂山奶山羊 A ）和受体（代孕奶山羊 C ）的生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境，需要对它们进行同期发情处理；该项技术的优势是供体只提供优良的胚胎，而妊娠和繁殖的任务是由受体来承担，从而充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 【小问3详解】 由题干可知，图中黑色条带为抗原一抗体杂交带，表示相应蛋白质的存在，据图2可知，乙、丙奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因能够表达，而甲奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因不能表达。 地 城 考点04 蛋白质工程的原理和应用 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)天然β淀粉酶耐热性差，不利于工业化应用。研究人员将某种天然β淀粉酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺后，其耐热性明显提升。下列叙述正确的是（ ） A. 该工程属于蛋白质工程，其生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质 B. 该改造首先要预期蛋白质功能，再设计蛋白质结构，这是因为结构与功能相适应 C. 该工程根据中心法则推断出的新的天然β淀粉酶的脱氧核苷酸序列是唯一的 D. 该改造过程是在分子层次上进行的，要对天然β淀粉酶的氨基酸序列进行直接改造 【答案】B 【解析】A、蛋白质工程生产的是自然界中不存在的蛋白质，而不是自然界已有的蛋白质，A错误； B、蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，因为蛋白质的结构决定其功能，所以要先预期功能再设计结构，B正确； C、由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能有多种密码子对应，所以根据中心法则推断出的新的天然β淀粉酶的脱氧核苷酸序列不是唯一的，C错误； D、蛋白质工程是在分子层次上进行的，但它不是对天然β淀粉酶的氨基酸序列进行直接改造，而是通过对基因的改造来实现对蛋白质的改造，D错误。 故选B。 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 【答案】C 【解析】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因而非蛋白质，通过修改基因序列来改变氨基酸组成，而非直接对蛋白质进行操作，A错误； B、根据题意信息可知，将天冬酰胺（极性氨基酸）替换为赖氨酸（带正电荷的碱性氨基酸），两者的理化性质差异显著，可能导致局部电荷分布和空间结构改变，从而影响蛋白质功能，B错误； C、改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，C正确； D、中心法则是从DNA到RNA再到蛋白质的正向流程，而蛋白质工程的思路是逆向的：先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列。因此，两者的研究思路并不一致，D错误。 故选C 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)蛋白质工程取得的进展向人们展示出了诱人的前景。下列属于蛋白质工程应用成果的是（ ） A. 培育出了多莉羊 B. 培育出了单育1号烟草 C. 研发出的速效胰岛素类似物 D. 制造出了一种能降解石油的“超级细菌” 【答案】C 【解析】A、多莉羊是克隆动物所得，不属于蛋白质工程，A错误； B、单育1号烟草是单倍体育种的结果，B错误； C、研发出的速效胰岛素类似物，是对相应的基因进行改造，获得符合要求的蛋白质的结果，C正确； D、制造出了一种能降解石油的“超级细菌”是转基因工程的产物，D错误。 故选C。 地 城 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)随着生物技术的进步，相关成果不断涌现，人们对它的安全性、与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增，下列相关叙述错误的是（ ） A. 我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验 B. 基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿 C. 对于生物技术应该运用科学的方法控制，进行合理的使用 D. 生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散 【答案】B 【解析】A、我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验，A正确； B、基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于设计完美婴儿，B错误； C、对于生物技术应该运用科学的方法控制，进行合理的使用，C正确； D、生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散，D正确。 故选B。 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把CaS9蛋白和特定的RNA引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问题，下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果 B. 经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生 C. 依据我国法律，将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德 D. 只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性 【答案】D 【解析】A、基因编辑时的引导序列是RNA，RNA的碱基序列改变可能导致识别错误，导致剪切错误，造成不可预知的后果，A正确； B、基因编辑后，基因的序列发生改变，基因的表达具有选择性，可以相互影响，基因选择性表达受干扰后，容易导致某些疾病的产生，B正确； C、依据我国法律，生殖性克隆不符合人类伦理道德，治疗性克隆符合人类伦理道德，C正确； D、加强监管、完善法律法规、完善技术手段，但基因编辑技术仍存在一定的安全性，所以要理性看待，D错误。 故选D。 二、多选题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安全已纳入国家安全体系。下列不符合生物技术的安全性和伦理问题的是（　　） A. 利用生物技术改造工程菌获得大量的抗生素 B. 克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆 C. 中国反对生物武器，但在特殊情况下可以生产生物武器 D. 基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子 【答案】CD 【解析】A、利用生物技术，即基因工程改造工程菌获得大量的抗生素，该技术符合生物技术的安全性和伦理问题，A不符合题意； B、克隆技术是可以克隆器官的，但是不可以进行人体克隆，禁止生殖性克隆人，B不符合题意； C、中国声明：在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，这不涉及生物技术的安全性和伦理问题，C符合题意； D、基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子，该过程不涉及生物技术的安全性和伦理问题，D符合题意。 故选CD。 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列关于转基因食品和生物武器的叙述，正确的是（ ） A. 只要转基因产品的目的基因来源于自然界就不会存在安全问题 B. 我国坚决反对发展、生产、储存生物武器 C. 所有转基因食品都被证实对人体有害，因此在全球范围内被禁止使用 D. 生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡 【答案】BD 【解析】A、种植转基因植物可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性，也会存在潜在的安全性问题，即转基因产品的目的基因即使来源于自然界也会存在安全问题，A错误； B、中国在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，B正确； C、转基因生物产品存在安全问题，但并非都是有害的，也并未全面禁止转基因食品的生产，C错误； D、生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡，包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类，D正确。 故选BD。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 基因工程和生物技术与伦理问题 5大模块高频考点概览 考点01 重组DNA技术的基本工具 考点02 基因工程的基本操作程序 考点03 基因工程的应用 考点04 蛋白质工程的原理和应用 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 地 城 考点01 重组DNA技术的基本工具 1、 单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因工程的三大工具是限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、运载体 B. 基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等 C. 荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法 D. 该项成果说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)下列关于体外重组 DNA分子的叙述，正确的是（　　） A. 不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端 B. DNA连接酶、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 C. Ecoli DNA 连接酶能连接DNA 片段的黏性末端和平末端，且连接平末端的效率较高 D. 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是平末端 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)如图为某动物细胞核基因局部示意图，已知限制酶EcoRV和BclI的识别序列和切割位点分别为5'—GAT↓ATC—3'和5'—T↓GATCA—3'。下列相关叙述错误的是（ ） A. 限制酶EcoRV和BclI切割的都为磷酸二酯键 B. 限制酶EcoRV切割该基因后形成的是黏性末端 C. 该动物细胞内复制该基因时需要解旋酶打开④氢键 D. T4DNA连接酶能将BclI切割后的两个片段连接起来 4.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中) 从目标生物提取分离DNA是进行基因工程操作的基础。下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ） A. 猪血可以作为“DNA的粗提取和鉴定”的实验材料 B. 若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀 C. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNA D. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后呈紫色 5.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)如图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，下列叙述错误的是（　　） A. 图1中溶液a可以选用2 mol·L-1的NaCl溶液 B. 图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精 C. 图2试管1的作用是证明2 mol·L-1 NaCl溶液遇二苯胺出现蓝色 D. 图2所示实验操作中有一处错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显 二、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题： （1）a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是______。 （2）若质粒DNA分子的切割末端为-A-TGCGC，其末端类型为______末端；可使用______酶将______键连接，从而把质粒和目的基因连接在一起。 （3）氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______基因。 地 城 考点02 基因工程的基本操作程序 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ） A. 若以新鲜洋葱为实验材料，则研磨液过滤后保留沉淀 B. 实验过程中加入预冷酒精溶液的作用是纯化DNA C. 提取的DNA可溶解在2mol/L的NaCl溶液中 D. 二苯胺试剂鉴定DNA时需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化 3.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)为提高盐胁迫条件下杨树对镉（Cd）污染土壤的修复能力，研究者将酵母菌Cd转运蛋白（YCF1）的基因导入杨树细胞，获得转基因杨树，使YCF1位于杨树细胞的液泡膜上。下列叙述正确的是（　　） A. YCF1基因要直接导入成熟区根细胞中，才能确保YCF1位于液泡膜上 B. YCF1的合成需要根细胞中RNA聚合酶参与，该过程与细胞核无关 C. 转运Cd离子时YCF1自身构象改变，转运前后构象的改变是不可逆的 D. Cd离子进入液泡升高了细胞液渗透压，使杨树适宜在高盐环境下生存 4.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)CRISPR-Cas9基因编辑技术机理如图所示，利用Cas9蛋白（一种核酸内切酶）在向导RNA（sgRNA）的引导下，切割特定DNA序列，以实现基因的定点编辑敲除、单碱基编辑和基因片段的精准替换。下列叙述正确的是（　　） A. 基因定点编辑前需要设计与靶基因全部序列完全配对的sgRNA B. sgRNA与目标DNA结合的碱基互补配对方式是A-U、U-A、G-C、C-G C. 基因片段的精准替换属于染色体结构变异 D. Cas9蛋白断裂DNA分子中的磷酸二酯键 5.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列相关叙述错误的是（ ） A. 凝胶有一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物 B. 同一个凝胶中，DNA分子越大，迁移的速率越快 C. 染色的DNA分子可在300nm紫外灯下被检测出来 D. 移液器上的枪头在每吸取一种试剂后都必须进行更换 6.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法正确的是（ ） A. 在自然条件下，农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物，而对大多数双子叶植物没有侵染能力 B. 利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Mg2+处理的农杆菌中 C. 农杆菌的拟核DNA与矮牵牛的核DNA发生了基因重组 D. 检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术 7.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)某小组通过PCR（假设引物长度为8个碱基短于实际长度）获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） A. 其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇ B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI C. 用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2个片段 D. 酶切片段和载体连接时，可使用E．coli连接酶或T4连接酶 8.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ） A. 催化①过程的酶是RNA聚合酶 B. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温 C. ③过程不需要解旋酶的作用 D. 通过cDNA过程和PCR过程获得的同一目的基因的结构完全相同 9.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中，培育耐盐碱海水稻新品种。下图PCR扩增OsMYB56时需要添加引物，应选用的引物组合为（ ） A. 5'－CTTGGATGAT－3'和5'－TAAGTTGTCT－3' B. 5'－ATTCAACAGA－3'和5'－ATCATCCAAG－3' C. 5'－CTTGGATGAT－3'和5'－TCTGTTGAAT－3' D. 5'－ATTCAACAGA－3'和5'－GAACCTACTA－3 二、多选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 切割T质粒的限制酶均特异性地识别6个或4个核苷酸序列 B. ③侵染植物细胞后，T-DNA整合到④的染色体DNA上 C. 获得基因表达载体的过程中，至少需要限制酶断开6个、DNA连接酶连接4个磷酸二酯键 D. ⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了定向的可遗传变异 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，目前利用现代生物技术生产蜘蛛丝已取得成功。下列有关叙述正确的是（ ） A. 若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏4个磷酸二酯键 B. 若用PCR技术获取目的基因，则图中的2、3分别是2种引物结合的位置 C. 若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白的加工需要细胞中内质网和高尔基体的参与 D. 在PCR仪中根据选定的引物至少需经过6次循环才可获得32个符合要求的目的基因 三、非选择题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)人参是一种名贵药材，具有良好的滋补作用。干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。其中，图中a、b、c、d是引物，表格中为限制酶的切割位点。请回答下列问题： 限制酶 BclI KpnI SacI Sau3AI 识别序列及切割位点 T↓GATCA GGT↓ACC G↓AGCTC ↓GATC （1）过程①是利用PCR技术扩增干扰素基因，该过程所需的引物是_______（填字母），扩增的产物常用______________来鉴定；过程②中，将干扰素基因插入Ti质粒时应该选择_________限制酶进行酶切。 （2）通过过程②所构建的基因表达载体中，启动子的作用是_________。 （3）过程③中需要先用_______处理根瘤农杆菌，使其处于__________的生理状态，以便基因表达载体导入根瘤农杆菌。 （4）过程④中检测入参愈伤组织细胞是否合成干扰素可以用__________方法。 2.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)某小组开展了DNA的粗提取与鉴定实验，选择了不同温度（20℃、-20℃）条件下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示。回答下列问题。 （1）选择花菜等植物材料时，为了使研磨的效果更好，可以在处理材料时加入适量的_______（填酶的名称）。 （2）图1中，将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取_______（填“上清液”或“沉淀物”）放入烧杯中。加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA，这样做的原理是_______。 （3）将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入______试剂，在沸水浴条件下进行鉴定。 （4）DNA鉴定结果如图2所示。据图2分析；相同温度条件下，______的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是_______（从酶的角度作答）。 地 城 考点03 基因工程的应用 一、非选择题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市集宁区第二中学·期中)抗凝血酶Ⅲ是一种药用蛋白，对预防和治疗静脉血栓、心肌梗死、脑血管病变具有重要作用。为了提高抗凝血酶Ⅲ的产量，科研人员设计利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备抗凝血酶Ⅲ，并获得了成功。制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程如图1所示。回答下列问题： （1）获取抗凝血酶Ⅲ基因后，需通过PCR技术对该基因进行扩增，该技术的原理主要是_________，前提是______________。PCR技术的过程一般包括_______、________、子链延伸三个阶段，需要在反应体系中加入________________（写出两种）等物质。 （2）获取重组质粒后，将重组质粒导入受精卵。从崂山奶山羊A的卵巢中获取卵子和从崂山奶山羊B的睾丸中获取精子，其中精子要进行________处理才具备受精的能力。图1中步骤⑤是指_________，还需要提前对崂山奶山羊A和代孕奶山羊C进行___________处理，该项技术的优势是____________。 （3）科研人员通过实验获得三只转基因奶山羊D（甲、乙、丙）。科研人员对甲、乙、丙三只奶山羊和非转基因奶山羊进行了基因检测。检测结果显示非转基因奶山羊体内无抗凝血酶Ⅲ基因，甲、乙、丙三只奶山羊体内均含有抗凝血酶Ⅲ基因。进一步检测抗凝血酶Ⅲ的表达情况，结果如图2所示。 注：图中黑色条带为抗原—抗体杂交带，表示相应蛋白质的存在。M泳道条带为相应标准蛋白所在位置。 根据以上信息分析，该检测结果说明___________。 地 城 考点04 蛋白质工程的原理和应用 一、单选题 1.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中)天然β淀粉酶耐热性差，不利于工业化应用。研究人员将某种天然β淀粉酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺后，其耐热性明显提升。下列叙述正确的是（ ） A. 该工程属于蛋白质工程，其生产的蛋白质是自然界已有的蛋白质 B. 该改造首先要预期蛋白质功能，再设计蛋白质结构，这是因为结构与功能相适应 C. 该工程根据中心法则推断出的新的天然β淀粉酶的脱氧核苷酸序列是唯一的 D. 该改造过程是在分子层次上进行的，要对天然β淀粉酶的氨基酸序列进行直接改造 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是（ ） A. 该项替换研究中，目前可行的直接操作对象是蛋白质 B. 该项替换研究中，改造前后水蛭素的空间结构未发生改变 C. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 D. 该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 3.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)蛋白质工程取得的进展向人们展示出了诱人的前景。下列属于蛋白质工程应用成果的是（ ） A. 培育出了多莉羊 B. 培育出了单育1号烟草 C. 研发出的速效胰岛素类似物 D. 制造出了一种能降解石油的“超级细菌” 地 城 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 一、单选题 1.(24-25高二下·吉林省松原市吉林油田高级中学·期中)随着生物技术的进步，相关成果不断涌现，人们对它的安全性、与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增，下列相关叙述错误的是（ ） A. 我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验 B. 基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究和设计完美婴儿 C. 对于生物技术应该运用科学的方法控制，进行合理的使用 D. 生物武器致病能力强，我国反对生物武器及其技术和设备扩散 2.(24-25高二下·黑龙江省大庆中学·期中) 2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把CaS9蛋白和特定的RNA引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问题，下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果 B. 经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生 C. 依据我国法律，将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德 D. 只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性 二、多选题 1.(24-25高二下·内蒙古省乌兰察布市衡水卓远中学·期中)为有效防范由各类生物因子、生物技术误用滥用等引起的生物性危害，生物安全已纳入国家安全体系。下列不符合生物技术的安全性和伦理问题的是（　　） A. 利用生物技术改造工程菌获得大量的抗生素 B. 克隆技术可应用到器官移植但不能进行人体克隆 C. 中国反对生物武器，但在特殊情况下可以生产生物武器 D. 基因编辑技术的不断成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子 2.(24-25高二下·辽宁省七校协作体·期中)下列关于转基因食品和生物武器的叙述，正确的是（ ） A. 只要转基因产品的目的基因来源于自然界就不会存在安全问题 B. 我国坚决反对发展、生产、储存生物武器 C. 所有转基因食品都被证实对人体有害，因此在全球范围内被禁止使用 D. 生物武器可利用生物或化学制剂对人类、动物或植物造成伤害或死亡 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 基因工程和生物技术与伦理问题 5大模块高频考点概览 考点01 重组DNA技术的基本工具 考点02 基因工程的基本操作程序 考点03 基因工程的应用 考点04 蛋白质工程的原理和应用 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 地 城 考点01 重组DNA技术的基本工具 1、 单选题 1.A 2.B 3.B 4.C 5.C 2、 非选择题 1.【答案】（1）DNA （2） ①. 黏性 ②. DNA连接 ③. 磷酸二酯 （3）标记 地 城 考点02 基因工程的基本操作程序 一、单选题 1.B 2.A 3.D 4.D 5.B 6.D 7.B 8.C 9.C 二、多选题 1.BCD 2.ABD 三、非选择题 1.【答案】（1） ①. b、c ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. KpnⅠ和SacⅠ （2）RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录 （3） ①. Ca2+ ②. 一种易于吸收环境中DNA分子 （4）抗原-抗体杂交 2.【答案】（1）纤维素酶（和果胶酶） （2） ①. 上清液 ②. DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精 （3）二苯胺 （4） ①. 蒜黄 ②. 与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢 地 城 考点03 基因工程的应用 一、非选择题 1.【答案】（1） ①. DNA的半保留复制 ②. 要有一段已知该基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物 ③. 变性 ④. 复性 ⑤. 模板 DNA、引物、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶）、dNTP（脱氧核苷酸）（任写两种） （2） ①. 获能 ②. 胚胎移植 ③. 同期发情 ④. 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期 （3） 乙、丙奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因能够表达，而甲奶山羊体内的抗凝血酶Ⅲ基因不能表达      地 城 考点04 蛋白质工程的原理和应用 一、单选题 1.B 2.C 3.C 地 城 考点05 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 一、单选题 1.B 2.D 二、多选题 1.CD 2.BD 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $