阶段验收评价(4) 基因工程及生物技术的安全与伦理-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（浙科版）

阶段验收评价(四)　基因工程及生物技术的安全与伦理 一、选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是 (　　) A.DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端 B.微生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用 C.限制性内切核酸酶剪切DNA后一定能产生黏性末端 D.质粒是基因工程中唯一的载体 2.下列四个DNA片段，彼此可通过DNA连接酶重组在一起的是 (　　) A.②④ B.②③ C.③④ D.①② 3.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是 (　　) A.表达载体中的胰岛素基因可通过胰岛α细胞的mRNA逆转录获得 B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点 C.借助标记基因筛选出来的受体细胞不一定含有目的基因 D.起始密码子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 4.下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，错误的是 (　　) A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B.如果转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题 C.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点 D.试管婴儿不可以通过早期胚胎检测筛选来设计婴儿的性别和优良性状 5.若从菜花细胞中提取DNA，发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等，其可能的原因是 (　　) ①菜花细胞中DNA含量低　②研磨不充分 ③过滤不充分　④95%冷酒精的浓度过高 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 6.人体内的蛋白TPA能降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，但为心梗患者注射大剂量的TPA会诱发颅内出血。研究证实，通过蛋白质工程，将TPA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，可制造出性能优异的改良TPA，进而显著降低出血副作用。下列关于该蛋白质工程的叙述正确的是 (　　) A.制造改良TPA无需用到基因工程的操作技术 B.可利用X射线衍射技术分析TPA的晶体结构 C.该例中对TPA基因增添碱基对时可使用基因定点突变技术 D.需要在分子水平上直接对TPA进行定向改造 7.下列有关“基因污染”的叙述，错误的是 (　　) A.转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 B.转基因生物的外源基因本身来源于自然界，故不存在“基因污染”的问题 C.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，从而产生“超级杂草” D.“基因污染”有可能会从一种生物扩散到其他多种生物物种 8.下列有关基因工程及其应用的相关叙述，错误的是 (　　) A.基因工程育种能够定向改造生物性状 B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键 C.可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物 D.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种 　　阅读下列材料，回答第9~10题。 材料一　1962年某科学家从某种发光水母中分离出绿色荧光蛋白(GFP)，发现GFP在蓝光或紫外光的激发下会发出绿色荧光。 材料二　1992年科学家克隆出了GFP基因，随后成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达。之后，会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼也相继问世。下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程。 材料三　某些科学家通过改造GFP基因，相继制造出了蓝色荧光蛋白(BFP)和黄色荧光蛋白(YFP)。 9.若将GFP基因与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质可被激发出绿色荧光。下列叙述错误的是 (　　) A.构建的“融合基因”无需与其他DNA片段相连，可直接导入受体细胞 B.重组DNA分子的制备需利用限制性内切核酸酶和DNA连接酶 C.导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位 D.利用该技术可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 10.科学家制造出蓝色荧光蛋白(BFP)、黄色荧光蛋白(YFP)，这种技术被称为蛋白质工程。下列叙述正确的是 (　　) A.能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要 B.由于其操作对象是蛋白质，因此无需构建重组DNA分子 C.实质是通过改变氨基酸的空间结构从而改造蛋白质的功能 D.核心操作是对DNA上的基因进行增添、替换、删除 11.我国科学家在进行抗虫棉的培育过程中独创了花粉管通道法，该方法有多种操作方式。如图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列相关说法正确的是 (　　) A.花粉管通道法无需等到雌蕊成熟 B.花粉管通道法后续需要植物组织培养 C.花粉管通道法可用于玉米等单子叶植物的转基因培育 D.外源DNA不需要构建基因表达载体，就能借助花粉管通道进入受体细胞并表达 12.下列关于PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定的说法，错误的是 (　　) A.应在溴酚蓝迁移出凝胶前关闭电泳仪电源 B.微量移液器的枪头在每吸取一种溶液后更换一次 C.不同的DNA Marker所含DNA片段长度和含量是相同的 D.0.1%亚甲基蓝溶液染色后要用75%酒精和冷的蒸馏水进行脱色 13.科学家把四种转录因子基因引入成纤维细胞，可诱导其发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、细胞分裂能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。下图为iPS细胞应用简图，据图文分析，下列叙述正确的是 (　　) A.用人体体细胞诱导产生的iPS细胞只含有人的部分遗传物质 B.诱导产生iPS细胞属于一种脱分化过程 C.iPS细胞的分裂能力比造血干细胞要弱 D.iPS细胞经过诱导分化形成的组织移植入供体会引起免疫排斥反应 14.下图表示利用基因工程技术从酵母菌中获取某种目的基因的部分流程。下列叙述正确的是 (　　) A.图中目的基因Ⅰ和目的基因Ⅱ的结构完全相同 B.B过程所需要的酶一般取自原核生物和病毒 C.可通过PCR技术在短时间内大量扩增目的基因 D.从含目的基因的菌株中分离到的目的基因可直接导入受体细胞 15.下面列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点，请分析下列叙述正确的是 (　　) A.一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有0个和4个游离的磷酸基团 B.若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ识别序列越多，质粒的热稳定性越高 C.用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，可以使用SmaⅠ切割 D.使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA可防止质粒和外源DNA发生自身环化 16.荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当Taq DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。Ct值(循环阈值)的含义为每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。下列说法错误的是 (　　) A.检测流感病毒(RNA病毒)时，需加入逆转录酶将流感病毒RNA转化为cDNA B.PCR每个循环包括变性、退火(引物和模板结合)、延伸3个阶段 C.Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性更高 D.若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，检测结果可能为阴性 17.下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。下列有关叙述错误的是 (　　) A.重组质粒构建过程中需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B.图中愈伤组织分化产生的再生植株基因型一般都相同 C.卡那霉素抗性基因中含有相关限制性内切核酸酶的识别位点 D.转基因抗虫棉有性生殖的后代不一定能稳定保持抗虫性状 18.土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，其中的T-DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程手段获取抗旱植株，以下分析不合理的是 (　　) A.若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内，且要保证复制起点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏 B.将重组Ti质粒导入土壤农杆菌时，可以用Ca2+处理农杆菌 C.用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌感染植物细胞后，可通过植物组织培养技术得到具有抗旱基因的植物 D.若能在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功 19.在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶(R1和R2)处理基因载体，进行琼脂糖凝胶电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述，错误的是 (　　) A.该载体最可能为环状DNA分子 B.两种限制酶在载体上各有一个酶切位点 C.限制酶R1与R2的切点最短相距约200 bp D.限制酶进行切割时会导致氢键和肽键断裂 20.为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中(如图)。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，并成功获得大量的重组基因，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是 (　　) A.①+③ B.①+④ C.③+② D.③+④ 二、非选择题(本大题共60分) 21.(10分)基因编辑技术是在基因组水平上对目的基因序列进行替换、切除或插入外源DNA序列的基因工程技术，有媒体认为 “中国在基因编辑技术用于疾病预防领域实现历史性突破”;也有人认为“潘多拉盒子就此打开”。回答下列问题： (1)基因编辑技术用到的工具酶有　　　　　　　(答出两种即可);“基因编辑婴儿”需要涉及的生物技术有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出三点即可)。  (2)设计试管婴儿时为了提高受孕率，需要用　　　激素处理，促进女子排出更多的卵子。培养的卵母细胞需要发育至　　　　　　期，使其获得受精能力。  (3)由于母体对移入子宫的外来胚胎　　　　　，故为胚胎移植取得成功提供了可能。  (4)胚胎干细胞简称ES细胞或EK细胞，是从　　 　　　　　　　或原始性腺中分离出来的一类细胞。  (5)我国是种植转基因农作物较多的国家之一，关于转基因技术的安全性的争论越来越多，转基因技术安全主要涉及　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　两方面。  22.(12分)图1、图2与基因工程有关。图1表示目的基因及限制酶切点，图2表示质粒。请回答下列问题： (1)获得图1中目的基因的方法除PCR技术外，还有　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)采用PCR扩增目的基因的原理是　　　　　　　　　　　　　，图1中A、B、C、D 4种单链DNA片段中，PCR时应选用　　　　　作为引物。  (3)在构建重组DNA分子时，用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒，是为了防止一种酶切割时产生的　　　　　　　　　　　　　　，从图1切割下目的基因需要消耗　　　　个水分子。不选用限制酶PstⅠ和HindⅢ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  23.(12分)四尾栅藻生长周期短、适应性强，是一种高潜力生物柴油新型原料，但其油脂产量低。研究人员从含油量高的紫苏中提取DGAT1(催化油脂合成的关键酶)基因，并成功导入到四尾栅藻细胞内，获得转基因的产油四尾栅藻。其制备流程如下图，图中ampr表示氨苄青霉素抗性基因，LacZ基因可使细菌利用培养基中的物质X-gal，进而使菌落呈现蓝色，无该基因或该基因被破坏，菌落呈白色。回答下列问题： (1)从高表达的紫苏组织细胞中提取总RNA，经逆转录获得cDNA，用于PCR扩增。该过程获得cDNA的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)PCR扩增DGAT1基因时，使反应体系中的模板cDNA解旋为单链的条件是　　　　　　　　。在DNA延伸的过程中，使用Taq DNA聚合酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)构建的pMD19-DGAT1导入到经CaCl2溶液处理的感受态大肠杆菌细胞中，并通过　　　　　(方法)接种到含　　　　　　　　　　　　　　的培养基中培养。一段时间后，挑选　　　　　色的菌落以提取质粒pMD19-DGAT1。  (4)用限制性内切核酸酶BamHⅠ和XbaⅠ剪切pMD19-DGAT1和pBI121，将其连接成重组表达载体pBI121-DGAT1，并将其导入四尾栅藻细胞中。与单酶切相比，双酶切的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  24.(12分)(2025·陕晋宁青高考)马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 限制酶 识别序列及切割位点 Bgl Ⅱ Nde Ⅰ Xho Ⅰ EcoR Ⅰ BamH Ⅰ Sal Ⅰ Xba Ⅰ (1)PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、　　　　、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的　　　　步骤中起作用。  (2)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的　　　　(填“5'端”或“3'端”)添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加的碱基序列是5'-　　　　-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是　　　　　　　　　。PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。  (3)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到　　　　　　　　　　　　，抗性基因　　　　可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经　　　　形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。  25.(14分)某论文报告了一项应用新型慢病毒(改造自人免疫缺陷病毒HIV)载体技术，治疗重度输血依赖的β-地中海贫血的安全性和有效性研究结果。其技术流程大致如下。 (1)分离和培养患者造血干细胞：造血干细胞在培养液中呈　　　　　生长状态，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量　　　　　，并定期更换培养液，目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2点)。  (2)生产带有正常β-珠蛋白基因的慢病毒载体：构建慢病毒载体时需用到转移质粒(如图1)，转移质粒上的5'端LTR和3'端LTR序列能将这两段之间的基因插入到受体细胞的基因组中，该序列对于慢病毒的基因组转录、逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。图1中RRE、cPPT/CTS等组件能提高外源基因整合到受体细胞的效率。 构建重组转移质粒时，可以选择图中的限制酶　　　　切开质粒，同时在β-珠蛋白基因扩增时所需引物的　　　端添加相应限制酶的识别序列和相应的额外保护碱基。引物长度要适宜，过短会导致　　　　　　降低。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，在进行PCR鉴定时可选择的图2中的一对引物是　　　　　　　。  (3)体外基因转染和筛选：慢病毒载体与患者造血干细胞表面的　　　　　　　　结合进入细胞，将目的基因整合到基因组DNA中。一段时间后，通过　　　　　　　　　　　技术，筛选能正常表达β-珠蛋白的受体细胞。  (4)骨髓清空和细胞回输：对患者进行化疗，然后将体外基因修饰过的　　　　　　细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统。 阶段验收评价(四) 1.选B　DNA连接酶分为两类，一类只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，另一类既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端，A错误；细菌内的限制性内切核酸酶能限制外源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性，B正确；限制性内切核酸酶剪切DNA后，产生的末端有黏性末端和平末端两种，C错误；质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有噬菌体和动、植物病毒等，D错误。 2.选A　题图中黏性末端②ATGG 和④CCAT可以碱基互补配对，可用DNA连接酶将其连接在一起，其他各组碱基不能完全互补配对，无法用DNA连接酶将其连接。 3.选C　由于基因的选择性表达，在人的胰岛α细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因位于载体上，利用标记基因筛选出来的受体细胞可能只含有载体，而不含有目的基因，C正确；在胰岛素基因的转录过程中起作用的是启动子和终止子，而密码子在翻译过程中起作用，D错误。 4.选B　转入到油菜的抗除草剂基因，若存在于花粉母细胞中，则可通过减数分裂进入到花粉细胞中，进而传入环境中的其他植物体内，A正确；转基因植物的外源基因来源于自然界，也会存在潜在的安全性问题，B错误；转基因生物有可能被用于制造生物武器，转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点，C正确；严禁利用体外受精技术筛选早期胚胎性别，设计试管婴儿，D正确。 5.选D　研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，过滤不充分也会导致提取的DNA量过少，进而影响实验结果；菜花细胞中DNA含量较高，利用95%的冷酒精可析出DNA絮状物，故选D。 6.选B　蛋白质工程是在基因工程基础上延伸的第二代基因工程，所以制造改良TPA需用到基因工程的操作技术，A错误；X射线衍射技术可分析蛋白质的晶体结构，B正确；该例中对TPA基因不是增添碱基对，而是替换碱基对，C错误；蛋白质工程不是在分子水平上直接对蛋白质(TPA)进行改造，而是对(TPA的)基因进行改造，D错误。 7.选B　转基因生物的外源基因可能会通过花粉等扩散到其他物种，所以转基因生物存在“基因污染”的问题，B错误。 8.选B　基因工程育种能够按照人们的意愿定向改造生物性状，A正确；DNA连接酶可催化两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，进而将两个DNA片段连接，B错误；转基因细菌含有特殊的基因，可分解有毒有害的化合物，C正确；使植物体表达动物蛋白需要将动物蛋白基因导入植物细胞，并使其在植物体内表达，这种打破生殖隔离的育种方法是基因工程育种，D正确。 9.选A　构建的“融合基因”需与载体(一般为质粒DNA片段)一起构建重组DNA分子后才可导入受体细胞，A错误；重组DNA分子的制备需利用限制性内切核酸酶(切割含目的基因和DNA片段和载体)和DNA连接酶(将目的基因与载体的DNA片段连接起来)，B正确；导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位，其有自己的启动子、终止子等，C正确；利用该技术可以通过荧光显示位置，追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，D正确。 10.选A　该技术可制造出不同的荧光蛋白，说明该技术能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要，A正确；由题意可知，通过改造GFP基因，制造出对应的蛋白质，需要构建重组DNA分子表达载体，B错误；该技术的实质是通过改变DNA上特定位点的核苷酸序列从而改变蛋白质的结构，影响蛋白质的功能，C错误；核心操作是对重组DNA分子的构建，D错误。 11.选C　必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法，A错误；相比于农杆菌转化法，花粉管通道法直接将重组DNA导入受精卵，这避免了植物组织培养这一操作，B错误；几乎所有开花植物均可使用花粉管通道法，C正确；利用花粉管通道法时，要先构建基因表达载体，然后再借助花粉管通道进入受体细胞并表达，D错误。 12.选C　不同的DNA Marker所含DNA片段长度和含量是不同的，C错误。 13.选B　用人体体细胞诱导产生的iPS细胞和胚胎干细胞一样具有发育的全能性，含有人体的全部遗传物质，A错误；人体体细胞经过诱导产生的iPS细胞，在诸多方面均类似于胚胎干细胞，这说明诱导产生iPS细胞属于一种脱分化过程，B正确；iPS细胞属于多能干细胞，造血干细胞属于专能干细胞，iPS细胞的分裂能力更强，C错误；利用iPS技术可以用病人自己的体细胞制备专用的干细胞，所以一般不会有免疫排斥的问题，D错误。 14.选C　虽然目的基因Ⅰ和目的基因Ⅱ相同，但两种提取目的基因的方法不同，所以核苷酸序列不完全相同，A错误；B过程表示逆转录，需要逆转录酶，通常取自病毒，原核生物中不含有逆转录酶，B错误；PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，C正确；目的基因不能直接导入受体细胞，需要通过载体导入受体细胞，D错误。 15.选B　由于质粒在切割前是一个环状DNA分子，因此上面没有游离的磷酸基团；当质粒被SmaⅠ切割后形成了两个末端，各有1个游离的磷酸基团，故共有2个游离的磷酸基团，A错误。SmaⅠ识别序列越多，表示G和C这一对碱基对所占的比例就越高，而G和C之间含有三个氢键，A与T之间含两个氢键，故G和C越多其热稳定性越高，B正确。质粒中抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA的目的基因中，均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的外源DNA，C错误。构建含目的基因的重组质粒时，使用EcoRⅠ限制酶同时处理质粒、外源DNA会产生相同的黏性末端，不能防止质粒和外源DNA发生自身环化，D错误。 16.选C　检测流感病毒时，需加入逆转录酶将流感病毒RNA转化为cDNA，才能被检测到，A正确；PCR每个循环包括变性(解开双链)、退火(引物和模板结合)、延伸(耐高温的Taq DNA聚合酶作用)3个阶段，B正确；Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越少，患者危险性更低，C错误；若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，则逆转录无法得到相应DNA，检测结果可能为阴性，D正确。 17.选C　构建重组质粒时，需用同种限制性内切核酸酶剪切含有目的基因的外源DNA分子和载体，还需要用DNA连接酶将目的基因与载体连接形成重组质粒，A正确；愈伤组织细胞的基因型均相同，因此其分化产生的再生植株的基因型一般都相同，B正确；卡那霉素抗性基因是标记基因，可用来筛选含有重组质粒的土壤农杆菌，若其中含有相关限制性内切核酸酶的识别位点，则在构建基因表达载体时就会被破坏，不能起到筛选作用，因此卡那霉素抗性基因中不含有相关限制性内切核酸酶的识别位点，C错误；转基因抗虫棉一般视为杂合子，其有性生殖后代会发生性状分离，不能稳定保持抗虫性状，D正确。 18.选D　土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒，在侵染植物细胞的过程中，其中的T-DNA片段可转入植物的基因组，所以若用Ti质粒作为抗旱基因的载体时，目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内，且要保证复制起点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏，A不符合题意；将目的基因导入土壤农杆菌时，需要用Ca2+处理农杆菌，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，B不符合题意；用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌感染植物细胞，使其具有抗旱基因，然后再通过植物组织培养技术将受体细胞培养成具有抗旱基因的植物，C不符合题意；能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，只能说明目的基因导入成功，不能说明该基因成功表达，即不能说明该基因工程项目获得成功，D符合题意。 19.选D　当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，且该载体最有可能为环状DNA分子，A、B正确；两种限制酶同时切割时产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点最短相距200 bp，C正确；限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。 20.选B　图示中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，引物③得到的DNA片段只有HMA3基因序列，无法避免干扰，应选择的引物组合是①+④，即B正确，A、C、D错误。 21.解析：(1)基因编辑技术的实质是基因工程，该技术用到的工具酶有限制性内切核酸酶、DNA连接酶；“基因编辑婴儿”需要涉及的生物技术有体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植。 (2)设计试管婴儿时为了提高受孕率，需要用促性腺激素处理，促进女子排出更多的卵子；培养的卵母细胞通常不能直接参与受精，要培养到MⅡ期，使其获得受精能力。(3)进行胚胎移植之前对供、受体进行同期发情等处理，使供、受体处于相同的生理状态，则移植后母体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，故为胚胎移植取得成功提供了可能。 (4)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。 (5)转基因技术安全产生的争论主要涉及转基因食品的安全性和转基因作物的环境安全性两方面。 答案：(1)限制性内切核酸酶、DNA连接酶　体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植　(2)促性腺　MⅡ　(3)基本不发生免疫排斥反应　(4)早期胚胎　(5)转基因食品的安全性和转基因作物的环境安全性 22.解析：(1)获得图1中目的基因的方法有PCR技术、从基因文库中获取、化学合成法合成。 (2)采用PCR扩增目的基因的原理是DNA半保留复制，复制方向为5'端到3'端，因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取B和C作为引物。 (3)在构建重组DNA分子时，用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒，是为了防止一种酶切割时产生的目的基因、载体发生自身环化和反向连接。限制性内切核酸酶破坏的是磷酸二酯键，图1中目的基因切割需要破坏4个磷酸二酯键，因此需要消耗4个水分子。由图2可知，不选用限制酶PstⅠ和HindⅢ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是会破坏两个标记基因。 答案：(1)从基因文库中获取、化学合成法合成　(2)DNA半保留复制　B、C　(3)目的基因、载体发生自身环化和反向连接　4 会破坏两个标记基因 23.解析：(1)cDNA是逆转录获得的。 在逆转录酶作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA。 (2)PCR技术，采用90~95 ℃高温使双链DNA解螺旋。在PCR反应中，加热的温度会高达90 ℃，此时大肠杆菌DNA聚合酶会变性失活，无法发挥作用，而耐高温的Taq DNA聚合酶，高温下仍保持活性。 (3)构建的PMD19-DGAT1导入到经CaCl2溶液处理的感受态大肠杆菌细胞中，基因中含有LacZ基因的大肠杆菌可以利用培养物质中的X-gal来使菌落呈现蓝色，通过稀释涂布平板法将大肠杆菌细胞接种到含氨苄青霉素和X-gal的培养基中培养，LacZ基因成功表达的菌落呈现蓝色，由于LacZ基因被破坏，所以成功导入目的基因的大肠杆菌菌落呈现白色，故一段时间后，挑选白色的菌落以提取质粒PMD19-DGAT1。 (4)单酶切剪切后的载体两端的黏性末端相同，可能会导致目的基因和载体自身环化和反向连接。采用双酶切剪切后的载体黏性末端不同，故可以控制外源基因插入方向，避免载体自身环化，提高重组效率。 答案：(1)在逆转录酶作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA　(2)加热至90~95 ℃　Taq DNA聚合酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下失活　(3)稀释涂布平板法　X-gal和氨苄青霉素　白　(4)使DGAT1基因能定向插入表达载体，减少自身环化 24.解析：(1)PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液、耐高温的DNA聚合酶。PCR反应过程分变性、复性(退火)和延伸三步，在延伸阶段，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 (2)DNA复制时，子链的延伸方向为5'端→3'端，故通过PCR扩增S基因时，需在引物的5'端添加限制酶识别序列。结合载体上限制酶切割位点以及S基因上的切割位点分析，可用BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ切割载体，又BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ为同尾酶(能切割产生相同的黏性末端)，因此需在S基因上游引物中添加Bal Ⅱ的识别序列，即5'-AGATCT-3'。 (3)农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染栽培马铃薯愈伤组织时，能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。分析载体结构可知，抗性基因2位于T-DNA内部，上下游含有启动子和终止子，该基因可以正常表达，而抗性基因1位于T-DNA外部，故抗性基因2可用于筛选成功转化的愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官，该过程称为再分化。 答案：(1)4种脱氧核苷酸　延伸　(2)5'端　AGATCT　BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ　(3)马铃薯细胞的染色体DNA上　2　再分化 25.解析：(1)悬浮生长是指细胞能够悬浮在培养液中生长增殖，一些干细胞，如造血干细胞和间充质干细胞，在特定的培养条件下可以表现出悬浮生长的特性。抗生素可以杀菌，为了防止杂菌污染，需在培养液中添加适量抗生素。为了防止营养物质耗尽，防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成危害，需要定期更换培养液。 (2)构建重组转移质粒时，可以选择图中的EcoRⅠ限制酶切开质粒，另外两种酶会破坏载体上的标记基因或其他结构。在对β-珠蛋白基因扩增时，子链从引物的3'端开始延伸，故需要在引物的5'端加上相应限制酶的识别序列。引物长度要适宜，过短会导致特异性降低。为确定β-珠蛋白基因是否正向连接到转移质粒中，结合图2分析可知，可选择F1和R2或R1和F2进行PCR鉴定，若正向连接，则PCR后电泳会出现相应的条带，若目的基因反接，则无法通过PCR扩增出相应DNA片段，电泳没有条带。 (3)慢病毒载体与患者造血干细胞表面的特异性受体结合，进入细胞。为检测β-珠蛋白基因是否正常表达，可以采用抗原—抗体杂交技术。 (4)患者的血细胞异常，将体外基因修饰过的造血干细胞通过静脉注射回输至患者体内，重建正常造血系统，为其产生正常的血细胞。 答案：(1)悬浮　抗生素　防止营养物质耗尽；防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成危害　(2)EcoRⅠ　5'　特异性　F1和R2或R1和F2　(3)特异性受体　抗原—抗体杂交　(4)造血干 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $