假期作业4 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题-【快乐假期】2025-2026学年高二生物暑假作业

三0022 高二生物学恐 假期作业4基因工程及生物技术的 运筹帷幄之中，决胜千里之外。 安全性与伦理问题 完成日期： 素养要语 2.下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的原 1.艾弗里等人通过不同类型肺炎链球菌的转 理的叙述，错误的是 ( A.利用DNA不溶于酒精溶液，而蛋白质能 化实验不仅证明了生物的遗传物质是 溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离 DNA,还证明了DNA可以从一种生物个体 B.利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没 转移到另一种生物个体。 有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离 2.限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别 C.在用预冷的酒精沉淀DNA时，要用玻璃 某种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上 棒沿一个方向搅拌，防止DNA断裂 切割DNA分子。 D.利用DNA能溶于2mol/L的NaCl溶 3.DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键。 液，可将提取的丝状物或沉淀物溶解于 NaCl溶液中 4.质粒是常用的载体，它是一种小型的双链环 3.下列关于如图所示 状DNA分子，具有一个至多个限制酶切割 黏性末端的说法错 AATTC AATTG 位点及标记基因。 误的是 乙 5.目的基因可以从基因文库中获取、利用 A.DNA连接酶能催化磷酸基团和脱氧核 PCR技术扩增或是人工合成。 糖之间形成化学键 6.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止 B.甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割 子、标记基因和复制原点。 而成的 7.日的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法； C.切割甲的限制酶也能识别由甲、乙片段 形成的重组DNA分子 导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生 D.甲、乙黏性末端可形成重组DNA分子 物细胞常用感受态细胞法 4.下列关于PCR技术的叙述正确的是( ) 8.设计试管婴儿技术比试管婴儿技术多了胚 A.PCR技术所用TagDNA聚合酶能耐高 胎移植前的遗传学诊断过程。 温，其最适温度是95℃ 素能提升 B.一个DNA片段经PCR扩增n次后需2"” 1.作为基因工程的运输工具一载体，必须具 个引物 C.在第2轮循环产物中开始出现目标DNA 备的条件及理由对应不正确的是( 片段 A.能够在宿主细胞中稳定保存并大量复 D.一个DNA片段经PCR扩增n次后含目 制，以便提供大量的目的基因 标DNA片段2”-2n B.具有多个限制酶切割位点，以便于目的基 5.下列过程中涉及酶的种类及其作用部位的 因的插入 对应关系，错误的是 C.具有某些标记基因，以便目的基因能够 A.DNA复制一DNA聚合酶一形成磷酸二 准确定位与其结合 酯键 D.对宿主细胞无伤害，以不影响宿主细胞 B.PCR技术一解旋酶一破坏氢键 C.转录一RNA聚合酶一形成磷酸二酯键 的正常生命活动 D.蛋白质的水解一蛋白酶一破坏肽键 火壁快乐假翻 900= 6.如图表示pBR322质粒和人生长激素基因 9.某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表 所在片段的结构信息，将二者构建的重组质 达蛋白E。回答下列问题。 粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述错误 (1)该同学利用PCR扩增目的基因。PCR 的是 的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段， ( 其中DNA双链打开成为单链的阶段是 酶E 酶F 酶F ,引物与模板 Tet 酶G DNA链碱基之间的化学键是 pBR322质粒 人生长激素基因 (2)质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位 注：AmpR:氨苄青霉素抗性基因，TetR:四环 点，限制酶的切割位点如图所示。构建重组 素抗性基因 质粒时，与用酶a单酶切相比，用酶a和酶b A.应选择的限制酶组合是酶F和酶G 双酶切的优点体现在 B.所选用的受体菌不能含有AmpR和TetR (答出两点即可)；使用酶c单酶切构 建重组质粒时宜选用的连接酶是 基因 C.用含氨苄青霉素的培养基筛选出含重组 质粒的受体菌 AGATCT AAGCTT GATATC TCTAGA TTCGAA CTATAG D.同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳 酶a 酶b 酶c 后可得到4个条带 (3)将重组质粒转入大肠杆菌前，通常先将 7.(不定项)研究者试图通过蛋白质工程改造 受体细胞处理成感受态，感受态细胞的特点 中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现 是 ;若要验证转化的 在的水域环境。以下说法正确的是() 大肠杆菌中含有重组质粒，简要的实验思路 A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构 和预期结果是 B.改造蛋白质是通过改造基因结构来实现的 走近高考 C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种 1.(2024·黑吉辽卷，7)关于采用琼脂糖凝胶 D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋 电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确 白质 的是 () 8.(不定项)抗虫和耐除草剂玉米双抗12一5 A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离 是我国自主研发的转基因品种。为给监管 DNA片段的大小 转基因生物安全提供依据，采用PCR方法 B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示 进行目的基因监测，反应程序如图所示。下 DNA分子的具体位置 C.在同一电场作用下，DNA片段越长，向 列叙述正确的是 ( 负极迁移速率越快 预变性 变性 D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯 94℃，1min 94℃，308 延伸 后延伸 下被检测出来 复性 72℃，30s 72℃，1min 2.(2024·山东卷，13)关于“DNA的粗提取与 58℃，30s 35次循环 鉴定”实验，下列说法正确的是 ( A.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 A.整个提取过程中可以不使用离心机 B.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 B.研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充 分摇匀再倒入烧杯中 C.延伸过程无需引物参与即可完成半保留 C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生 复制 改变 D.转基因品种经检测含有目的基因后即可 D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热 上市 后可能变蓝的干扰飞快乐假期 90M= 7.AB[单个B淋巴细胞不能增殖，所以不能产生大量的单一 精子进行获能处理：包括培养法和化学诱导法。(3)受精：在 抗体，A错误：丙细胞是产生不同抗体的多种B细胞和骨髓 获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。由题干信息 瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，能够无限增殖，但不一定产 可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过胚胎移植，使长 生所需抗体，B错误：给小鼠先注射特定的抗原后，刺激小鼠 角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排卵、精子获能 产生免疫反应，从而获得产生所需抗体的淋巴细胞，C正确： 处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养：由于该过程为有性 B细胞和骨髓瘤细胞融合后，形成的细胞包括B细胞和B细 生殖，因此不需要涉及细胞核移植，所以C正确、ABD错误。 胞的融合、骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞的融合，B细胞和骨髓 故选C。] 瘤细胞的融合，故图中的乙包括未融合的亲本细胞，具有同 假期作业4 种核的融合细胞和杂种细胞，D正确。] 8.BCD「在胚胎发育过程中，受精卵通过有丝分裂不断增加 1.C「作为运载体必须具备的条件之一是能够在宿主细胞中 体细胞数目，A正确；进行胚胎分割时，应选择发育良好、形 稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因， 态正常的囊胚，因囊胚期的内细胞团未分化，而原肠胚已经 A正确；作为运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶 分化，不能用于胚胎分割移植，B错误：在胚胎发育中，滋养 切，点，以便于目的基因的插入，B正确：作为运载体必须具备 层细胞将来发育成胎膜和胎盘，C错误；体外受精属于胚胎 的条件之一是具有某些标记基因，以便于重组后进行重组 工程，生殖方式属于有性生殖，D错误。] DNA分子的筛选，C错误：携带外源DNA片段的质粒进入 9.解析：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称 受体细胞后，停留在细胞中进行自我复制，或整合到染色体 为原代培养；培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止 DNA上，随着染色体DNA进行同步复制，同时运载体对宿 分裂，这种现象称为接触抑制。 主细胞无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保 (2)图中2一细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得， 存，D正确。] 该过程称为冲卵，也可从灰鼠体内取出卵子，培养到一定时 2.B[DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒 期再通过体外受精（或核移植）后进行早期胚胎培养获得。 精，可利用这个特性将DNA与蛋白质分离，A正确；高温能 (3)图中体外获得的重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子 使蛋白质、DNA变性，蛋白质在60~80℃发生变性，DNA 宫内继续发育；胚胎分割技术可以得到多个相同的胚胎，提 在80℃以上变性，B错误：在用预冷的酒精沉淀DNA时，要 高胚胎的利用率：囊胚的内细胞团保留分裂和分化能力，小 用玻璃棒沿一个方向搅拌，为了防止丝状的DNA搅碎，有 鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的内细胞团分离培养获得。 利于DNA絮状物的挑出，C正确；DNA在不同浓度NaCI溶 (4)一次给受体母牛移入多个胚胎，由于这些胚胎可能由不 液中溶解度不同，DNA在2mol/L的NaCl溶液中的溶解度 同的受精卵发育而来的，它们的基因型可能相同，也可能不 最大，可利用此特性将提取的丝状物或沉淀物溶解于NaCI 同，因此产生的多个后代基因型不一定相同；囊胚的滋养层 溶液中，D正确。 细胞是在胚胎发育成桑葚胚后，桑葚胚进一步发育，开始出 3.C[DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯 现分化沿透明带内壁扩展和排列的一种个体较小的细胞，通 键，A正确：切割甲的限制酶的识别序列是一GAATTC一，切割 常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病或做性别鉴定，这 乙的限制酶的识别序列是—CAATTG一，所以甲、乙黏性末 样不会影响胚胎发育。 端是由不同的限制酶切割而成，B正确：甲、乙片段形成的重 (5)受精时，首先发生顶体反应释放顶体酶，有利于精子穿过 组DNA分子的序列是一CAATTC一，而甲酶的识别序列是 放射冠、透明带，故顶体反应不会阻止精子入卵受精，A错 一GAATTC一，且在G和A之间切割，所以切割甲的限制 误：哺乳动物受精过程阻止多精子入卵受精机制：精子通过 酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，C错误；甲 顶体酶溶解出的两条通道与卵黄膜接触，立即发生透明带反 和乙的黏性末端相同，都是一AATT一，可以被DNA连接 应以阻止其他精子通过透明带，这是防止多个精子进入卵细 酶连接形成重组DNA分子，D正确。] 胞的第一道屏障，B正确；精子进入卵黄膜的时候，卵黄膜表 4.D[PCR技术所用TagDNA聚合酶能耐高温，但其最适温 面有大量的微绒毛，抱合精子，精子外膜与卵黄膜融合，精子 度不是95℃，A错误；每合成一条子链需要一个引物，PCR 入卵，故精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应不会阻止精 扩增n次后有2+1条DNA单链，其中有两条是母链，所以 子入卵受精，C错误；精子入卵后，卵细胞随即发生卵黄膜封 经PC℉扩增n次后需2+1一2个引物，B错误；第1次扩增 闭作用，是阻止多精入卵受精的第二道屏障，D正确。 的产物DNA为长一中链，第二次扩增出现中一短链，在第3 答案：(1)原代培养接触抑制 (2)体外受精（或核移植） 轮循环产物中开始出现目标DNA片段（短一短链），C错误； (3)胚胎移植胚胎分割内细胞团 一个DNA片段n次扩增有2个长一中链和2n一2个中一短 (4)不一定相同囊胚的滋养层细胞 链，一个DNA片段经PCR扩增n次后含目标DNA片段 (5)BD 2”-2-(2n-2)=2"-2n,D正确。] 走近高考 5.B[DNA半保留复制需要解旋酶破坏氢键，再利用DNA 1.D[选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体，进行 聚合酶将单个脱氧核糖核苷酸连接形成磷酸二酯键，A正 超数排卵处理，A正确；胚胎移植前，采集部分滋养层细胞进 确；PCR扩增DNA时用高温代替解旋酶，B错误；转录时 行遗传学检测，B正确；作为受体的杜泊母绵羊只需具备健 RNA聚合酶可连接单个核糖核苷酸形成磷酸二酯键，C正 康的体质和正常繁殖能力即可，但山羊和绵羊是不同的物 确；蛋白质水解破坏的是肽键，D正确。] 种，具有生殖隔离，不能将山羊的胚胎移植到绵羊子宫发育， 6,C[酶E会破坏两种标记基因，为避免切割后DNA片段的 即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确：生 自身环化，又保留质粒上的标记基因，切割时应选择的限制 产中需选择品质良好的波尔公山羊提供精子，D错误。] 酶组合是酶F和酶G,A正确：所选用的受体菌不能含有 2.C[体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采 AmpR和TetR基因，以便于对含有目的基因的受体菌的选 集和获能、受精。()卵母细胞的采集和培养①主要方法是： 择，B正确：用含氨苄青霉素的培养基筛选出的有导入重组 用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵 质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌，C错误：据图可知，同 子。②第二种方法：从已屠宰母高的卵巢中采集卵母细胞或 时用三种限制酶处理图中质粒，因酶E有两个作用位，点，故 直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。(2)精子的采集和 将质粒切割成了4个DNA片段，电泳后可得到4个条带， 获能①收集精子的方法：假阴道法、手握法和电刺激法：②对 D正确。] 48 三0022 高二生物学恐 7.ABC[蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物 功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋 假期作业5 白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产 1.B[细胞学说认为一切动植物都是由细胞发育而来，揭示 和生活的需求，故蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结 了动植物的统一性，A正确：施莱登和施旺创立了细胞学说， 构，A正确：蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成进行的， B错误；细胞是一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命， 故改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的，B正确：改造 又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用，C正确：细胞 后的中华鲟具有新的性状，但不存在生殖隔离，其和现有中 学说认为新细胞是由老细胞分裂产生的，D正确。] 华鲟仍是同一物种，C正确：蛋白质工程改造的是基因，可以 2.C[蓝细菌含有叶绿素、藻蓝素，绿藻含有叶绿素，因此二 遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白 者都能送行光合作用，A正确：蓝细菌和绿藻都能进行有氧 质，D错误。 呼吸，都有呼吸酶，其中绿藻有氧呼吸的主要场所是线粒体， 8.B[预变性是使DNA的两条链完全变性解开，A错误； 而蓝细菌属于原核生物，其细胞中不含线粒体，因此蓝细菌 后延伸过程中后延伸是为了让引物延伸完全并让单链 有氧呼吸的主要场所不是线粒体，B正确；原核细胞与真核 产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加 细胞都有核糖体，细胞的边界是细胞膜，C错误；原核细胞与 充分，B正确；延伸过程需引物参与，C错误；转基因品 真核细胞都含有DNA和RNA,都以DNA为遗传物质， 种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表 D正确。门 达，还有安全性问题，D错误。」 3.C[还原性糖包括葡萄糖、麦芽糖、果糖等，用斐林试剂在 9.解析：(1)PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段， 沸水浴情况下发生颜色反应，呈现砖红色沉淀，C正确。] 其中DNA双链打开成为单链的阶段是变性，引物与模板 4.A[Ca属于大量元素，A错误；淀粉、纤维素、糖原等多糖 DNA链碱基之间的化学键是氢键。 属于生物大分子，B正确：生物（各种食物）中的各种元素在 (2)构建重组质粒时，与单一酶酶切相比，采用的双酶切方 自然界中都能找到，C正确；无机盐对雏持生物体的生命活 法，可以形成不同的黏性末端，双酶切可以避免目的基因和 动具有重要的作用，因此无机盐保证航天员生命活动的正常 质粒的反向连接、防止目的基因和质粒的自身环化。酶c单 进行，D正确。] 酶切后形成平末端，需用T,DNA连接酶连接。 5.A[脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，A正 (3)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用C+处理细 确：维生素D可以促进人体肠道对钙和磷的吸收，钙是构成 胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状 人体骨骼的重要成分，B错误：胆固醇是构成动物细胞膜的 态，这种细胞称为感受态细胞。若要验证转化的大肠杆菌中 重要组成成分，C错误；由动物奶油制成的蛋糕中富含脂肪 含有重组质粒，可利用DNA分子杂交技术，将大肠杆菌的 和糖类，食用过多也会影响身体健康，D错误。] 基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用 6.B[氨基化学式为一NH2,羧基化学式为一COOH,结合题 放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组 图，该化合物含有1个氨基和1个羧基，A错误；分析题图： DNA杂交，如果显示出杂交带，表明大肠杆菌中含有重组 该图中一共有4个肽键，五个氨基酸，五个氨基酸通过脱水 质粒。 缩合失去4个水分子，形成一条肽链，该化合物称为五肽，B 答案：(1)变性氢键 正确：氨基酸的种类由R基团决定，结合题图，该化合物水 (2)避免目的基因和质粒的任意连接、防止目的基因和质粒 解后能得到5个氨基酸，共4种，其中R基团为一H的有两 的自身环化T,DNA连接酶 个，C错误；氨基酸脱水缩合的方式都是一样的，即：一个氨 (3)细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 基酸分子的羧基（一COOH)和另一个氨基酸分子的氨基 利用DNA分子杂交技术，将大肠杆菌的基因组DNA提取 (一NH2)结合连接，同时脱去一分子水，D错误。] 出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作 7.ACD[疏基（一SH)中含有S,由氨基酸的结构通式 标记，以此作为探针，使探针与基因组DNA杂交，如果显示 H 出杂交带，表明大肠杆菌中含有重组质粒 R-C-COOH可知，巯基位于氨基酸的R基上，A正确： 走近高考 1.A[琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移 NH 率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的 细胞受到冰冻时，蛋白质分子中相邻近的巯基（一SH)会被 DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基 氧化形成二硫键（一S一S),“解冻时，蛋白质氢键断裂，二 因组DNA或质粒DNA,通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶， 硫键仍保留，显然，蛋白质结冰和解冻过程不涉及肽键的变 因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA 化，B错误：解冻后，蛋白质中的二硫键仍保留，但氢键断裂， 片段，比如PCR产物或酶切片段，则需要选择较高浓度的琼 因此，解冻过程中蛋白质的空间结构发生改变，其功能也可 脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确；凝胶载 能改变，C正确；抗冻植物能够适应较冷的环境，根据形态结 样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳 构和功能相适应的观点，可推知抗冻植物有较强的抗毓基 进度的指示分子，当溴酚蓝到凝胶2/3处时（可看蓝色条 氧化能力，D正确。] 带)，则停止电泳，B错误；在琼脂糖凝胶电泳中，当电场作用 8.AB[若①为某生物大分子的组成单位，则①最可能是氨基 时，DNA片段实际上是向正极迁移的，而不是向负极迁移， 酸，A错误：若②是细胞中的储能物质，组成元素是C、H、), 同时，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段 则②是糖类或脂肪，B错误：T2噬菌体是DNA病毒，若③是 越长，迁移速率越慢，C错误；琼脂糖凝胶中的DNA分子需 T2噬菌体的遗传物质，则③一定是DNA,其基本单位是四 染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来， 种脱氧核苷酸，C正确；若④是植物细胞壁的主要成分，只含 D错误。] 有C、H、O元素，则④可能是纤雏素，D正确。 2.A[在DNA的粗提取与鉴定实验中，可将获得的研磨液用 9.解析：(1)A的组成元素是C、H、O,且是植物细胞壁的主要 纱布过滤后，在4℃的冰箱中放置几分钟，再取上清液，也可 组成成分之一，已知植物细胞壁的主要成分是纤维素，故物 以直接将研磨液用离心机进行离心后取上清液，A正确；研 质A是纤维素，d的功能是促进小肠对钙、磷的吸收，因此是 磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，DNA在上清液中，应取上 维生素D,属于脂质中的固醇类物质。 清液倒入烧杯中，B错误：鉴定过程中用沸水浴加热，DNA (2)B的元素组成为C、H、O、N,是染色体的组成成分之一， 双螺旋结构会发生改变，C错误；加入二苯胺试剂后沸水浴 故B为蛋白质，则b是蛋白质的基本组成单位氨基酸。氨基 处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果， 酸的区别在于R基，图乙的多肽中含有4个肽键，由5个氨 这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组 基酸组成，称为五肽，5个氨基酸中有2个氨基酸的R基均 可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，D错误。] 为一H,故该五肽由4种氨基酸组成。组成蛋白质氨基酸均 49