第4章 章末质量检测（三） 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题-【优学精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教用课件（人教版 多选版）

该高中生物学单元复习课件系统梳理了基因工程的工具酶、PCR技术、基因表达载体构建及生物技术安全性与伦理问题，通过核心知识点串联建立知识网络，体现从技术原理到实际应用的逻辑脉络。 其亮点在于结合抗虫棉培育、异种器官移植等实例，通过错题解析和实验设计题培养科学思维与探究实践能力，分层练习覆盖基础与综合应用，帮助学生巩固知识，也为教师提供精准复习教学支持。

章末质量检测（三）　基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 （满分：100分） 一、选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符 合题目要求） 1. 如图是几种不同限制酶切割 DNA 分子后形成的部分片段。下列叙述正 确的是（　　） A. 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键 B. ①～④DNA片段是由4种限制酶切割后产生的 C. ①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下能形成重组DNA分子 D. ②片段是限制酶在它识别序列的中轴线两侧切开形成的平末端 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 √ 生物学·选择性必修3 解析： 　限制酶和DNA连接酶作用部位都是两个核苷酸之间的磷酸二酯 键，前者是让磷酸二酯键断裂，后者是催化磷酸二酯键形成，A正确；题 图中①④是由同一种限制酶切割形成的，因此题中DNA片段是由3种限制 酶切割后产生的，B错误；①④连接形成DNA分子需要的是DNA连接酶， C错误；②片段是在酶切位点为 的限制酶作用下形成的，切出的是 黏性末端，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 2. 如图表示不同的限制酶在目的基因的提取和基因表达载体的构建中的作 用，下列有关叙述错误的是（　　） A. 限制酶沿识别序列的中轴线两侧将DNA两条链切开 B. 在图1和图2中将分别产生4个和2个黏性末端 C. 限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键和氢键 D. 图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的限制酶 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　由图可知，产生的是黏性末端，所以可知限制酶在它识别序列 的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开，A正确；由图可知，图1中含有酶 1和酶2，能产生4个黏性末端，图2中含有酶3，能产生2个黏性末端，B正 确；限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键，不会切割氢键， C错误；限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条 链中特定部位的磷酸二酯键断开，图示中酶1、酶2和酶3可以为不同种类的 限制酶，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 3. 进行DNA粗提取时，某同学将洋葱鳞茎充分研磨后进行过滤，滤液4 ℃ 保存5分钟后取上清液进行离心处理，得到上清液和沉淀物。下列相关叙述 正确的是（　　） A. 研磨时加入洗涤剂是为了溶解细胞膜，使核DNA能够充分释放 B. 上清液加入2 mol/L的NaCl溶液，搅拌后逐渐析出白色丝状物DNA C. 上清液中加入预冷的酒精溶液，再次离心后从上清液分离出DNA D. 取沉淀物加入二苯胺试剂混匀后即可观察到试管中的溶液呈现蓝色 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　洋葱鳞茎研磨后取上清液进行离心处理后，得到上清液和沉淀 物，上清液中含有DNA，DNA能溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，B错误；在 上清液中加入体积分数为95％的冷却酒精，经离心后，可在沉淀物中分离 获得白色丝状物DNA，C错误；取沉淀物加入二苯胺试剂混匀后，沸水浴 加热一段时间，待试管冷却后，溶液会出现蓝色，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 4. （2024·山东聊城期末）大肠杆 菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟 核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上， 静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述错误的是（　　） A. 提取DNA时可加入酒精，使不溶于酒精的DNA析出 B. 将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液后，可用二苯胺试剂进行鉴定 C. 分别用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取产物的电泳结果说明未提取到质粒 D. 溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁，但对DNA没有影响 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析：　DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，提取DNA时加入酒 精，是为了让DNA析出，A正确；将提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液 后，可用二苯胺试剂经沸水浴后进行鉴定，B正确；分别用限制酶Ⅰ和限制 酶Ⅱ处理提取的产物，均只得到一条大小相同的条带，说明提取物是环状 DNA，即提取物为质粒，C错误；溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁，但对 DNA没有影响，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 5. （2024·广东揭阳期末）神经科学家设计了一种合成蛋白质LIMK1（结 合ATP并磷酸化其靶标的蛋白质），能改善老年认知退化人群的记忆功 能。下列叙述不正确的是（　　） A. 设计蛋白质LIMK1时，先设计其基因的碱基序列再推测其功能 B. 通过基因定点突变技术可对LIMK1蛋白基因进行碱基的替换 C. 设计蛋白质LIMK1利用的技术是蛋白质工程，其可制造新的蛋白质 D. 蛋白质的高级结构十分复杂，故蛋白质工程是一项难度很大的工程 解析： 　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→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列 （基因），A错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 6. （2024·山东青岛期末）PCR技术在生物工程中应用广泛，PCR的产物一 般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列有关叙述错误的是（　　） A. PCR反应的缓冲液中一般要添加Mg2＋用于激活DNA聚合酶 B. 用于构建基因表达载体的质粒用限制酶切割后，可通过电泳检测质粒是 否被切开 C. PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶主要在复性过程起作用 D. 采用PCR技术对一个DNA进行扩增，第n次循环共需要引物2n个 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　PCR反应的缓冲液中需添加Mg2＋，然后依次加入引物、Taq DNA聚合酶、模板，其中Mg2＋用于激活DNA聚合酶，A正确；用于构建基 因表达载体的质粒用限制酶切割后，因为质粒被切开后可能成为多个DNA 片段，相对分子质量彼此不同，因而可通过电泳检测，B正确；PCR通过90 ℃以上的高温解旋，50 ℃左右的温度下模板与引物结合，72 ℃左右时合 成新的DNA链，因此，PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶 主要在延伸过程中起作用，催化子链合成过程，C错误；PCR技术大量扩增 目的基因时，第n次复制形成2n个DNA，相当于新合成2n－1个DNA分子， 合成一个DNA分子需要两个引物，因此需要的引物数目为2n－1×2＝2n，D 正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 7. （2024·江苏南京期末）科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基 因（PD）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），可获得乳酸 乙酯（白酒香味的主要来源）高产菌株，过程如图。下列分析不合理的是 （　　） A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母的活性 B. L-PG基因替换质粒上的PD基因需要两端携带相同基因片段 C. 标记基因AmpR可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株 D. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存和活性，因此转入 的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性，A正确；L-PG基因替换质 粒上的PD基因需要两端携带相同基因片段，即相同的黏性末端，B正确； 标记基因AmpR可筛选含有目的基因的受体细胞，但不能检测是否成功构建 乳酸乙酯高产菌株，C错误；PCR技术是一项体外扩增基因的技术，依据碱 基互补配对原则，可以用于筛选含有L-PG基因的受体细胞，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 8. 下列关于PCR反应体系中所加物质作用的叙述，错误的是（　　） A. 耐高温的DNA聚合酶用于催化DNA子链的合成 B. 引物使Taq DNA聚合酶能从引物的5'端延伸DNA链 C. 目标DNA的双链用作合成DNA复制的模板 D. 四种脱氧核苷酸为PCR提供原料 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　通过PCR技术扩增目的基因时，需要用耐高温的DNA聚合酶催 化单个脱氧核苷酸聚合形成DNA长链，以获得DNA子链，A正确；在复制 时，引物与DNA母链通过碱基配对结合后，DNA聚合酶从引物的3'端开始 延伸DNA链，因此DNA合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，B错误； PCR技术的原理是DNA复制，DNA复制时两条链均作为复制的模板，C正 确；四种游离的脱氧核苷酸为PCR提供原料，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 9. （2024·浙江杭州模拟）生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热 点。下列叙述错误的是（　　） A. 生物武器一般由致病微生物、毒素、昆虫等组成 B. 治疗性克隆的目的是获得治疗所用的克隆细胞，需要在严格的监管下进行 C. 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿 D. 转基因植物进入自然生态系统后可能因具有较强的“选择优势”而严重 影响生物多样性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，它可以直接 或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮 肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，A错误；治疗性克隆是指利用克 隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、 组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B正 确；设计试管婴儿可以设计婴儿的性别，因此反对设计试管婴儿的原因之 一是有人滥用此技术选择性设计婴儿，C正确；转基因植物进入自然生态 系统后可能因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其 他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 10. （2024·浙江嘉兴期末）生物技术在造福人类的同时也可能带来安全与 伦理问题。下列生物技术应用中，我们应当禁止的是（　　） A. 任何生殖性克隆人实验 B. 研究人类基因 C. 将动物基因转入到植物中 D. 开发转基因食品 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆，这是因为生 殖性克隆人严重违反了人类伦理，A符合题意；研究人类基因本身没有 问题，关键在于如何应用研究结果。只要遵守伦理规范，研究人类基 因是可以的，B不符合题意；将某些动物基因转入到植物中，可以提高 植物的抗逆性或营养物质的含量，有其积极意义，不应禁止，C不符合 题意；转基因食品的安全性是需要关注的，但并非所有转基因食品都 有问题。在经过严格评估和监管的前提下，可以开发转基因食品，不 应禁止，D不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 11. （2024·湖南长郡中学校考）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，下列叙述错误的是（　　） A. 通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 B. 试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断 C. 我国禁止生殖性克隆，不允许进行任何生殖性克隆人实验 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 解析： 　“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断，试管婴儿技术 不需要，B错误。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 12. （2024·浙江温州模拟）2022年12月16日，《禁止生物武器公约》第九 次审议大会在日内瓦闭幕。此次审议大会及其成果标志着全球生物安全治 理取得重要进展。下列关于生物武器的叙述错误的是（　　） A. 相对于常规武器、核武器和化学武器等，生物武器最大的特点是携带和 投放简单，这也是它最令人恐怖的一点 B. 生物武器对人的危害不仅有身体上的，还有心理上的 C. 中国坚决支持禁止生物武器的主张，奉行不发展、不生产、不储存生物 武器的政策，并反对生物武器的扩散 D. 现代生物武器的防护，主要包括预警体系、防控体系和疫苗库 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　相对于常规武器、核武器和化学武器，生物武器最大的特点是 有传染性，A错误；生物武器对人的危害不仅有身体上的，还有心理上 的，会对人类的生存造成严重威胁，B正确；现代生物武器的防护，主要 包括预警体系、防控体系和疫苗库，应严防其使用和扩散，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 13. （2024·河北秦皇岛高二期末）某医学中心的科学家们完成了世界首例 将猪的心脏移植到人体的跨物种器官移植手术并获得成功，该技术起始时 需要对猪的相关基因进行编辑处理。这项成果无疑给器官移植技术带来了 更宽广的发展空间，也给生命科学带来了更多的希望与思考。下列关于该 过程的推测，正确的是（　　） A. 对动物基因进行编辑不存在安全性与伦理问题 B. 对于器官衰竭患者来说，该成果给予了他们更多的希望与机会 C. 任何物种的器官经基因编辑后都能移植到人体且不引起排斥反应 D. 该手术的成功标志着对人体基因进行大规模编辑以确保异种器官移植的 时代来临 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　对动物基因进行编辑存在安全性与伦理问题，A错误；其他物种 的器官经基因编辑后移植到人体可能会引起排斥反应，C错误；跨物种器 官移植手术获得成功，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 14. （2024·山东潍坊期末）实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个 基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆 菌，制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该 技术应用的叙述中，错误的是（　　） A. 转基因技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒 物质等 B. 由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性 C. 转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期 D. 通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可 以防止转基因花粉的传播 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　通过导入不同的目的基因，可用于生产药品、制造染料、降解 有毒物质等，A正确；“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌， 进入自然界后，会破坏生物的多样性，B错误；转基因技术还可用来减少 啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，C正确；在转基因研究工 作中，科学家会采取很多方法防止基因污染，例如，我国科学家将来自玉 米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于淀粉酶基因可以阻断 淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 15. （2024·甘肃白银期末）人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因 成果的不断涌现与日俱增。下列有关叙述正确的是（　　） A. 为了国家安全，进行生物武器和化学武器的研究是必要的 B. 转基因食品被食用后，基因会进入人体基因组发生转化过程 C. 生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性，值得推广 D. 采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　为了国家安全，应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，A错误；转基因食品被食 用后，基因会在人体肠道中分解为小分子物质被吸收，并不会发生转化过 程，B错误；生殖性克隆人属于无性生殖，不能丰富人类基因的多样性，C 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 二、选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。每小题有多个选项符合 题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分） 16. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列 叙述错误的是（　　） A. 过程①表示逆转录过程，需要解旋酶和DNA聚合酶 B. 通过过程②从cDNA中获得的CarE基因有启动子和内含子 C. 过程③一般用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态 D. 通过过程④得到的工程菌是指能使CarE基因得到高效表达的菌株 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　过程①表示逆转录过程，需要逆转录酶，A错误；cDNA是以 mRNA为模板逆转录形成的，其中不含启动子和内含子，因此通过过程② 从cDNA中获得的CarE基因无启动子和内含子，B错误；过程③表示将目 的基因导入大肠杆菌细胞，一般用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于一种能吸 收周围环境中DNA分子的生理状态，C正确；通过过程④得到的工程菌是 指能使CarE基因得到高效表达的菌株，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 17. 农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体 DNA中。研究者将图示中被浸染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模 板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T-DNA 插入的具体位置。下列说法正确的是（　　） 注：子链从引物的3'端开始延伸。 A. PCR扩增利用的是DNA热变性的原理 B. 进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶 C. 利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列 D. 通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T-DNA的插入位置 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　PCR扩增利用的是DNA热变性的原理，是体外扩增DNA的一 种方式，A正确；在PCR反应过程中，延伸需要耐高温的DNA聚合酶，B正 确；由于DNA的两条链反向平行，且子链从引物的3'端开始延伸，故利用 图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；通过与受体细 胞的基因组序列比对，可确定T-DNA的插入位置，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 18. 海南作为中国唯一的热带岛屿省份，其种业发展在气候、资源、科技 等方面均有明显优势。在海南，从常见的杂交水稻、高产玉米，到转基因 抗虫棉花、耐热菊花，诸多优质新品种在这里被评议审定、种植推广。下 列有关叙述正确的是（　　） A. 转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市 B. 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆、推广上要慎重、管理上要严格 C. 我国制定的有关法规最大程度保证了转基因技术和已上市转基因产品的 安全性 D. 对植物的基因改造是基因工程中研究最广泛和取得实际应用成果最多的 领域 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的 产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确。 针对转基因技术的应用，各个国家都制定了符合本国利益的法规和政策。 我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自 主创新；推广上要慎重，做到确保安全；管理上要严格，坚持依法监管， B正确。国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》 《农业转基因生物进口安全管理办法》等，这些法规的制定既维护了消费 者对转基因产品的知情权和选择权，又最大程度地保证了转基因技术和已 经上市的转基因产品的安全性，C正确。对微生物的基因改造是基因工程 中研究最广泛和取得实际应用成果最多的领域，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 19. 转基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗虫等能力而在粮食缺少的国家推 广。但是反对者表示：对转基因食物进行的安全性研究都是短期的，无法 有效评估人类进食转基因食物几十年后或更久以后的风险。下列叙述正确 的是（　　） A. 转基因作物的基因可能传播到野生植物体内，造成基因污染 B. 转基因技术使作物获得优良性状，但并没有增加生物的基因多样性 C. 转入抗虫基因的植物，有可能会导致昆虫群体抗性基因频率增加 D. 如果转基因植物的外源基因来源于自然界，则不会有安全性问题 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 　转入抗虫基因的植物可杀死无抗虫基因的昆虫，对昆虫的抗 性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加，C正确；即使 转基因植物的外源基因来源于自然界，也仍然存在潜在的安全性问题，D 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 20. （12分）（2024·湖南长郡中学测试）苏云金杆菌可通过产生苏云金杆 菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃 虫。科学家将该细菌的“杀虫基因”转移到棉花里，培育出了抗虫棉，让 棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。回答下列问题： （1）可利用PCR技术获取并扩增Bt基因，前提是要有一段Bt基因的核苷 酸序列，这是因为 ⁠ ⁠。 解析： PCR技术扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以 便合成引物。 利用PCR技术扩增目的基因需要两种引物，合成引物 的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （2）PCR与体内DNA复制相比，其特殊之处有 ⁠ ⁠ （写出两点）。 解析： PCR与体内DNA复制相比，其特殊之处在于PCR过程中要变换 温度、利用的DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶、DNA解旋在90 ℃以上 的高温下进行等。 PCR过程中要变换温度、 利用的DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶、DNA解旋在90 ℃以上的高温 下进行等（写出两点即可）　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （3）Bt基因两端的酶切位点如图1所示，图2中质粒上的AmpR为氨苄青霉 素抗性基因，TetR为四环素抗性基因，P为启动子，箭头表示酶切位点。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 实际操作中，一般采用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ两种酶进行切割，与只采用 限制酶EcoRⅠ切割相比，用两种酶切的优势之一是避免 ⁠ ，二是避免造成反向连接。反向连接会导致目的基因表达出不 同的蛋白质，原因是 ⁠ ⁠。 解析： 构建重组质粒时，选用EcoRⅠ、BamHⅠ酶对目的基因所在DNA和质粒进行切割，这样可以防止含目的基因的DNA片段自身环化，也可以防止质粒自身环化，还可以防止目的基因反向连接。转录是从启动子开始，到终止子结束，若反向连接则转录得到的mRNA序列与正向连接相比是不同的。 目的基因和质粒 自身环化 目的基因与启动子相接的一端为转录的起始端，如 果反向连接，则转录得到的mRNA序列与正向连接相比是不同的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 21. （10分）（2024·山东德州高二月考）科学家通过利用PCR定点突变技 术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力， 从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题： （1）PCR过程所依据的原理是 ，该过程需要加入的酶 是 。利用PCR技术扩增目 的基因的前提是要有目的基因的一段已知核苷酸序列，以便根据这一序列 合成 ⁠。 （2）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用 ⁠ 将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼 苗，从细胞水平分析所依据的原理是 ⁠。 DNA半保留复制 耐高温的DNA聚合酶（或Taq DNA聚合酶） 引物 农杆菌转化法 植物细胞具有全能性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 22. （12分）（2024·广东韶关统考）日常生活中产生的厨余垃圾含有 大量有机物，极易腐败发酸发臭、滋生有害生物，若收集转运过程中 发生泄漏则会污染空气、土壤及水源。科研人员从绿色木霉中获得了 纤维素内切葡聚糖酶基因EGⅢ，并将其导入毕赤酵母中，构建出了基 因工程菌（流程如图所示），实现了高效降解厨余垃圾中纤维素的目 的。请据图回答下列问题。 注：图中BamHⅠ、EcoRⅠ、SalⅠ为限制酶。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （1）为了构建基因表达载体，应该选择 （限制酶）切割 目的基因和质粒DNA。当EGⅢ基因与质粒载体连接时，DNA连接酶催化 形成的化学键是 ⁠。 解析： 为避免自身环化和反向连接，在构建基因表达载体时，最好选 择两种酶，图中EcoR Ⅰ会破坏目的基因，BamHⅠ、SalⅠ刚好可以切割目的 基因两端，且载体上也有这两个限制酶的切割位点，故应该用BamHⅠ、 SalⅠ切割。DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。 BamHⅠ、SalⅠ 磷酸二酯键 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （2）图中步骤1将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 ⁠ ，不直接利用大肠杆菌生产纤维素内切葡聚糖酶的原因可能 是 ⁠。 解析： 图中步骤1将重组质粒导入大肠杆菌后，就会在大肠杆菌体内复制，产生大量重组质粒，即大量扩增重组质粒。由于目的基因是真核生物基因，需要在真核生物体内表达，而大肠杆菌是原核生物，所以还需要转化到酵母菌细胞内。 大量扩增含目的基因 的重组质粒 目的基因是真核生物基因，需要在真核生物体内表达 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （3）为了确认转化是否成功，将转化毕赤酵母接种在含有 ⁠的培 养基中培养，一段时间后获得的单菌落即为含有EGⅢ基因的基因工程菌。 解析： 确认目的基因是否转化成功，就是检验一下毕赤酵母能不能表 达出降解纤维素的物质，即将其接种在含有纤维素的鉴别培养基上鉴定。 如果成功了，就会出现一些单菌落。 纤维素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 23. （12分）2021年4月15日，《中华人民共和国生物安全法》开始施行， 这是生物安全领域的一部基础性、综合性、系统性、统领性法律，标志着 我国生物安全进入依法治理的新阶段。请回答下列问题： （1）转基因产品安全性：抗病转基因植物采用的基因，通常用病毒外壳蛋 白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因等，分子水平 检测抗虫棉基因是否表达的方法是 ，将目的基因 导入单子叶植物常用的方法是 。这些研发出来的产品需要经 过系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市。 抗原—抗体杂交技术 基因枪法 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 抗病转基因植物采用的基因，通常用病毒外壳蛋白基因、病毒 复制酶基因、几丁质酶基因和抗毒素合成基因等，分子水平检测抗虫棉基 因是否表达的方法是抗原—抗体杂交技术；将目的基因导入单子叶植物常 用的方法是基因枪法。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （2）生物技术的伦理问题：试管婴儿可以解决不孕不育的问题，设计试管 婴儿可以治疗某些疾病，如白血病。在试管婴儿的培育中，将早期胚胎注 入母体子宫的技术叫 ，这个母体被称为 （填“供 体”或“受体”），移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 ⁠ ⁠。 胚胎移植 受体 受 体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 解析： 试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成 熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎，再经移植后产生后代的技术。设 计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的 胚胎，再经移植后产生后代的技术。因此“试管婴儿”与“设计试管婴 儿”相比，前者没有用到植入前对胚胎遗传学诊断技术。移植后的胚胎能 在受体子宫中存活的生理基础是受体对移入子宫的外来的同种生物的胚胎 基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与同种生物的子宫建立正常的生 理和组织关系。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （3）禁止生物武器：生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。我 国政府对生物武器的观点是：在任何情况下 ⁠ 生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。 解析： 生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治的特点，所以应 禁止使用生物武器，在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。 不发展、不生产、不储存 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 24. （12分）人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前科学家正试图利 用基因工程方法对哺乳动物器官进行改造，欲培育出没有免疫排斥反应的 转基因克隆器官，设计操作过程如图： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （1）过程一：获取供体组织块并剪碎后，需用 ⁠酶 处理，使组织细胞分散。动物细胞培养需要CO2，其作用是 ⁠ ⁠。 解析： 过程一：获取供体组织块并剪碎后，需用胰蛋白酶、胶原蛋白 酶处理，使组织细胞分散。动物细胞培养需要95％空气和5％CO2，其中5 ％CO2可以维持培养液的pH。 胰蛋白酶、胶原蛋白　 维持培养液 的pH　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （2）过程二：Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA中敲 除，可判断Cas9是 酶。将含有α-Gal抗原基因的DNA片段用放射 性同位素标记作为探针，使探针与②细胞的DNA杂交，若 ⁠ ，则表明该基因已成功敲除。 解析： 过程二：Cas9作用于磷酸二酯键将α-Gal抗原基因从供体DNA 中敲除，可判断Cas9是限制酶。将含有α-Gal抗原基因的DNA片段用放射 性同位素标记作为探针，使探针与②细胞的DNA杂交，若不能显示出杂交 带，则表明该基因已成功敲除。 限制 不能显示出杂 交带 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （3）过程三：将人类补体调节蛋白基因用显微注射技术导入受体细胞， 在 酶的作用下，将该基因与②细胞的 DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达，可用 ⁠ 技术。 解析： 过程三：将人类补体调节蛋白基因用显微注射技术导入受体细 胞，在Cas9（或限制酶）和DNA连接酶的作用下，将该基因与②细胞的 DNA进行定点整合。检测人类补体调节蛋白基因是否成功表达，可用抗 原—抗体杂交技术。 Cas9（或限制酶）和DNA连接 抗 原—抗体杂交 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 （4）过程五：核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体是因 为 ⁠ ⁠。 解析： 过程五：该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自基因修饰的供体，并且该动物细胞核有全能性。因此核移植后的重组细胞可以发育成为基因修饰克隆供体。 该重组细胞的细胞核遗传物质全部来自基因修饰的供体，并且该动物 细胞核有全能性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 生物学·选择性必修3 $