第44期 基因工程的应用、蛋白质工程的原理和应用及第3章测试-【数理报】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程同步学案（人教版）

4 素养·拓展 数理极 (上接第3版) (1)人们可以利用基因工程技术培育转基 本研究中目的基因为 B.LCB1~LCB5可能具有和ACE2相似的：因海水稻，将耐盐基因导入高产水稻细胞内培 (3)PCR扩增时引物通过 原则与 结构域 育耐盐水稻.将耐盐基因导入水稻细胞之前必 模板特异性结合， C.每种LCB的氨基酸序列只能推测出一种须先构建 ,要大量获得耐盐基因可采 (4)相对于大豆和油菜等油料作物，利用海 相应的mRNA序列 技术扩增该基因 生硅藻进行生物柴油生产的优势之处为 D.利用蛋白质工程合成LCB1~LCB5的过 (2)将目的基因（耐盐基因）导入水稻细胞 程遵循中心法则 常用的方法是 ;检测耐盐基因是否在 19.（10分)干扰素是一种具有干扰病毒复 13.“卵子死亡”是我国科学家新发现的一 水稻细胞内表达相应蛋白质，通常采用制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病 种人类单基因遗传病，是PANXI基因突变引起 技术；要进一步鉴定水稻植株是否具 毒感染性疾病.1993年，我国批准生产重组人干 的PANX1通道异常激活，加速了卵子内部ATP:有耐盐特性，可采用的方法是 扰素α一1b,它是我国批准生产的第一个基因工 的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致 程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性 不育，该基因在男性个体中不表达，下列相关叙 (3)据了解，海水稻的产量还比较低.目前， 丙型肝炎.请回答下列问题： 述正确的是 ()以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻 (1)干忧素属于免疫活性物质，免疫活性物 A.上述卵子出现萎缩、退化的现象属于细关，利用杂种优势提高产量.杂交育种和基因工 质是指 胞坏死 程依据的遗传学原理都是一，但二者的 (2)利用基因工程将干扰素基因导入大肠 B.“卵子死亡”患者的致病基因可能来自其 操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种 杆菌，可获得产生干扰素的工程菌.基因表达载 父亲或母亲 的突出优点是 体构建是基因工程的重要一环.质粒是一种常 C.若利用蛋白质工程技术对异常PANX1 17.(10分)基因工程自20世纪70年代兴 用于基因表达载体构建的运载体，构建重组质 通道进行修复，需构建基因表达载体 起后，在短短的30年间，得到了飞速的发展，目 粒需要的工具酶有」 ,重组质粒中标记 D.基因工程的目的基因来源于自然界原有前己成为生物科学的核心技术.请回答下列与 基因的作用是 基因，不存在安全性问题 基因工程应用相关的问题： (3)干扰素在体外保存相当困难，如果将干 14.蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功 (1)植物基因工程技术主要用于提高农作 扰素分子中的第十七位氨基酸由半胱氨酸变为 能提供了新的途径.下列叙述正确的是（)物的 (如抗除草剂、抗虫、抗 丝氨酸，则在-70℃的条件下，干扰素可以保存 A.蛋白质工程的最终目的是分析蛋白质的病、抗千旱和抗盐碱等)，以及改良 半年.请你据此事实，阐述利用蛋白质工程技术 获得上述耐保存的干扰素的基本思路： 三维结构 和利用植物生产药物等方面.请写出 B.蛋白质工程和基因工程的操作对象存在： 种常用的抗虫基因名称： 20.(9分)胰岛素是治疗糖尿病的特效药 差异 培育转基因抗逆新品种时最好要将目的基因插 物.常规的胰岛素制剂是从牛、猪等动物的胰腺 C.现有基因的脱氧核苷酸序列是蛋白质工！入到植物细胞染色体的DNA上，理由是 中提取的，来源少、价格昂贵且疗效不甚理想， 程设计实施的出发点 还容易发生过敏反应或者胰岛素抵抗.科研人 D.利用蛋白质工程技术改造蛋白质的过程 (2)动物基因工程技术有可能使建立移植 员计划利用基因工程和胚胎工程从牛的乳汁中 仍遵循中心法则 器官工厂的设想成为现实.人类移植器官短缺 大量获取人的胰岛素.请回答问题： 15.蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计是一个世界性的难题，目前科学家正试图利用 (1)科研人员可使用酶从人的染 时，主要包括哪几种 基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方 色体DNA上提取胰岛素基因，再利用PCR技术 ①进行少数氨基酸的替换 法是将器官供体基因组导人某种调节因子，以 扩增该基因，扩增时要使用】 酶，还需要 ②对不同来源的蛋白质的拼接 然后再结合 两种 与DNA的两条模板链结合.每扩 ③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转 增一次包含 三个步骤 排列顺序 基因克隆猪器官. (2)牛属于单胎动物，产仔率低，科研人员 ④直接改变蛋白质的空间结构 18.(14分)单细胞硅藻具有生产生物柴油 欲采用胚胎工程提高其产仔率.为使供体母牛 A.①③④ B.①②③ 的潜在价值.研究者将硅藻脂质合成相关的苹 产生更多的卵细胞，需对其注射 激素。 C.②③④ D.①②④ 果酸酶(ME)基因构建到超表达载体，转人硅藻 受精卵发育至囊胚期时，可采集 细胞 细胞，以期获得高产生物柴油的硅藻品系回答 第Ⅱ卷（非选择题） 做DNA分析，进行性别鉴定 下列问题： (3)研究发现，改变人胰岛素B链上第20 二、非选择题（本题包括5小题，共55分） (1)根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶 29位的氨基酸，可以研制出更适合人体需要 16.(12分)据报道，我国海水稻试种成功，液中的溶解度差异获得硅藻粗提 .PCR 的速效胰岛素类似物，这可以通过 工 并获得喜人的收成.如果能够在更多的盐碱地扩增得到目的基因。 程实现. 里种植海水稻，将会养活更多的人.回答下列问 (2)超表达载体的基本组件包括复制原点、 题： 目的基因、标记基因 和 等 (参考答案见下期) 本版责任编辑：苗利 报纸编辑质量反馈电话： 数评极 2026年5月25日·星期 高中生物 0351-5271268 报纸发行质量反馈电话： 第 44期总第1188期 人教 0351-5271248 选择性必修3 第43期2版题 山西师范大学主管山西师大教育科技传媒集团主办数理报社编辑出版 社长：徐文伟 国内统一连续出版物号：CN14-0707八F) 邮发代号：21-202 参考答案 1.B2.B3.B 中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入 4.C5.B6.C 新知导学 泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的 B8.D 9.(1)葡萄糖和半乳 (2)哉木DNA,以面右 引导自主学习打造高效课堂 因而称为乳腺生物反应器或乳房 生物反应器. 个限制酶 3.用转基因动物作器官移植的供体：器官 位点；载体DNA必须 移植最大的难题是四 目我复制的能力，或 ·科学家正尝试 到受体染色体DNA 基因工程的应用》导学案 利用基因工程技术对供体器官进行改造，采用 体DNA进行同 载体DNA必须 山西 陈建飞 的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节 因；载体DNA必须是安 一、基因工程在农牧业方面的应用 (3)作用：在喷洒除草剂时，田间杂草会被 因子，以抑制抗原决定基因的20 ,或设 的，不会对受本细有 载体DNA分子 应 基因工程技术已被广泛用于① 而作物不会受到⑧】 法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出 (3)黏性末端 是高作物和畜产品的产量等方面： (4)成果：转基因抗除草剂压米、大豆、油菜和 和目的基因片段自身环化 不会引起0 的转基因克隆器官. (4)磷酸二酯 末 1.转基因抗虫植物 甜菜等 三、基因工程在食品工业方面的应用 10.(1)不能 原核细 (1)方法、目的：从某些生物中分离出具有 4.改良植物的品质 1.阿斯巴甜是一种普遍使用的甜味剂，主 胞DNA中不存在限制酶的 的基因，将它导入作物中培育出具 (1)应用范围：可以通过提高植物中某种氨 要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸 识别序列或能被识别的序 列被修饰了 有抗虫性的作物. 基酸的含量、改变花色等，从而提高作物品质. 就可以通过② 实现大规模生产 (2)3 二者切割后 (2)成果：转基因抗虫植物有转基因抗虫棉 (2)提高氨基酸含量的方法：将某些氨基酸含 (3)能 2.科学家将编码牛凝乳酶的基因导入大肠 产生的黏性末端相同，可 花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。 量多的⑨ 导入植物中，可以提高这种氨杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业 被DNA连接酶连接 11.1)二苯胺 沸水 2.转基因抗病植物 基酸的含量 批量生产凝乳酶， (1)传统植物的缺陷：许多栽培作物由于自 5.提高动物的生长速率：将外源0 (2)(保存)温度 3.工程菌可以生产食品工业用酶，相比从天然 (3)多蒜黄（核 身缺少③ ,因此用常规育种的方法很 导入动物体内，可以提高动物的生长速率。 产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶 酸水解)酶 12.(1)DNA能够自 难培育出抗病的新品种 6.改善畜产品的品质：科学家将① 的2④ 更高，而且它的生产成本5 我复制具有遗传效应 (2)方法、目的：将来源于某些病毒、真菌等 导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分秘的乳到 (2)CGCGT ,生产效率较高 A一 DNA 的④ 导入植物中，培育出了转基因抗汁中，② 的含量大大降低，而其他营养 4.基因工程还能培育出可以降解多种污染 连接酶 病植物， 成分不受影响 物的26“ ”来处理环境污染， (3)标记基因 用于 重组DNA的筛选 (3)成果：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟 二、基因工程在医药卫生领域的应用 【参考答案】 第43期3版题 草等 1.利用基因工程生产的药物：B ①改良动植物品种②抗虫功能 ③抗病 2.D3.D 3.转基因抗除草剂植物 抗体、疫苗和激素等，它们可以用来预防和治疗 基因④抗病基因⑤降解⑥抗除草剂⑦ 4.B5.B6.C (1)杂草的危害：杂草常常危害农业生产 人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风杀死⑧损伤⑨蛋白质编码基因⑩生长激 7.D8. 9 而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损 湿关节炎等。 素基因①肠乳糖酶基因②乳糖3细胞因 组DNA(目的基因表达载 伤作物，导致作物减产 2.用转基因动物生产药物：科学家将@子④药用蛋白⑤启动子⑥显微注射⑦ 体)的筛洗 (2)方法、目的：将⑤ 或抵抗某种 基因与乳腺中特异表达的基因的⑤受精卵⑧药物©免疫排斥②①表达②①免 (2)E.Coli DNA连接醉 I4DNA连接酶T4DNA 除草剂的基因导入作物，可以培育出⑥ 等调控元件重组在一起，通过⑥ 疫排斥反应 ②2基因工程 3发酵4纯度 的作物品种 的方法导入哺乳动物的⑦ 5显著降低 ②6超级细菌 (3)硅细向外干一种 能吸收周围环境中DNA分 子的生理状态 一、蛋白质工程的概念 (4)CP蛋白抗体（黄 新知导学 十病蠢外壳蛋白抗体) 蛋白质工程是指以蛋白质分子的① 10.(1)选择培养星 稀释涂布平板法 及其与生物功能的关系作为基础，通 (2)在一定温度 过② 基因，来改造现有蛋白质，或制造 導省主学习打造高效课堂 DNA分子与二苯胺试剂会 产生蓝色的化合物 种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需 糖溶液的 浓度、DNA分子 蛋白质工程的原理和应用》导学案 求.它是在基因工程的基础上，延伸出来的第二 的大小和构 (3)耐盐基因 代基因工程 ◎河南王志勇 (4)可用 一定浓度的 水浇灌鉴定植株的耐盐 二、蛋白质工程崛起的缘由 3.过程：从预期的蛋白质功能出发→设计改进⑤ 的性能或开发新的工业用酶 1.基因工程的实质：将一种生物的③ 预期的蛋白质⑨ →推测应有的0 (4)农业方面：科学家正在尝试改造某些参 11.(1)大多数双子叫 植物和裸子植物卡那霉 转移到另一种生物体内，后者可以产 序列→找到并改变相对应的①与调控⑥ 的酶，以提高植物光合作用 素抗性基因 生它本不能产生的④】 ,进而表现出新 序列（基因）或合成新的基因→获得 的效率，增加粮食的产量；科学家利用⑦ 金 (2 控制ACC 的性状 所需要的蛋白质 的思路来设计优良微生物农药，通过 茄的所有细胞中 (3)细胞核和核糖体 2.蛋白质工程崛起的缘由：基因工程原则 四、蛋白质工程的应用 改造微生物蛋白质的结构，使它防治病虫害的 反义ACC合成 基因车 上只能生产自然界中已存在的⑤】 而这 1.应用 效果增强 E的mRNA可与ACC 合成酶基因转录产 些天然蛋白质⑥ 完全符合人类生产和 (1)临床上：科学家通过对② 的改 2.存在的问题 mRNA碱基互补配对结合 ACC合成酶的合成受阻 生活的需要 造实现了对相应氨基酸序列的改造，由此研发 蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要 导致乙烯的 生量下降 3.蛋白质工程的目的：生产符合人们生产 出速效胰岛素类似物产品： 是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级 12.(1)PCR耐高温 的DNA聚合（或Tag) 和生活需要的并非自然界中已存在的⑦ (2)医药工业方面：科学家将干扰素分子上 结构，而这种⑧ 往往十分复杂 引物与模板链互补结合 的 -个半胱氨酸变成B ,在-70℃的 【参考答案】 (2)限制酶 DNA连擅 不需要 噬菌体可以 三、蛋白质工程的基本原理 条件下，干扰素可以保存半年：科学家将小鼠抗 ①结构规律 ②改造或合成③基因④ 直接侵染细菌 1.蛋白质工程的目标：根据人们对⑧ 体上④ 的区域“嫁接”到人的抗体上， 蛋白质⑤蛋白质⑥不一定⑦蛋白质⑧ 功能的特定需求，对蛋白质的结构进 经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会 蛋白质⑨结构0氨基酸①脱氧核苷酸 行设计改造 降低很多 ②胰岛素基因3丝氨酸④结合抗原⑤酶 2.原理：中心法则的逆推 (3)其他工业方面：蛋白质工程被广泛用于 ⑥光合作用⑦蛋白质工程⑧高级结构 2 素养专练 数理极 产蛋白质类药物，其具有表达量高的优点.这主要因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起 专项小练一、基因工程的应用 得益于乳腺细胞中丰富的细胞器X.细胞器X最 B.在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞 ©数理报社试题研究中心 不可能是 ( )以外的细胞中不含有药用蛋白基因 1.玉米(2N=20)的传统育种方式是杂交育 A.溶酶体 B.高尔基体 C.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器 种，现代农业中，单倍体育种、诱变育种、基因工程 C.内质网 D.核糖体 不受性别和年龄的限制 育种都是玉米育种的重要技术.下列叙述错误的 4.科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝 D.用显微注射技术将表达载体导人入受精卵细 是 ()病毒蛋白质的西红柿，被称之为“西红柿乙肝疫胞来获得转基因动物 A.单倍体育种一般需要经过脱分化和再分化苗”.具体操作是：将乙肝抗原基因M导人农杆菌， 6.下列不属于利用基因工程技术生产药物的 过程 然后利用农杆菌将M导入西红柿细胞.实验显示是 () B.诱变育种形成的新性状有可能稳定遗传 小白鼠连续五周吃这样的西红柿，体内产生了抗 A.从酵母菌体内获得干扰素 C.基因工程育种能定向改变玉米性状 乙肝病毒的抗体，下列叙述错误的 () B.从奶牛乳腺分必的牛奶中获得人胰岛素 D.杂交育种较诱变育种操作简便，一定能快 A.实验用PCR技术对M基因进行扩增，需要 C.从大肠杆菌体内获得白细胞介素 速得到所需新品种 两种引物 D.从毛霉菌体内获得蛋白酶和脂肪酶 2.下列有关基因工程的成果及应用的说法， B.含M的重组Ti质粒必须插入到西红柿染 7.下列有关基因工程的叙述，正确的是 正确的是 ()色体DNA上 ( A.利用基因工程技术培育试管婴儿 C.即使M在西红柿中成功表达，也要做个体 A.基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体生物学水平鉴定 聚合酶 型巨大、品质优良的动物 D.西红柿乙肝疫苗成本相对较低且易于储存 B.在重组质粒构建时只能用一种酶切割质粒 C.基因工程在农业上的应用主要是培育高 5.目前常用的生物反应器有乳腺生物反应器和和目的基因 产、稳产、品质优良和抗除草剂等的农作物 膀胱生物反应器.采用基因工程将人凝血因子基因导 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为 D.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病入山羊受精卵，成培育出了人凝血因子只存在于乳细菌繁殖快 汁中的转基因羊.下列相关说法错误的是()D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功地 3.通常将哺乳动物的乳腺作为生物反应器生A.构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基实现表达 A.蛋白质工程的设计与实施遵循中心法则 C.生产的蛋白质能在自然界中找到 专项小练二、蛋白质工程的原理和应用 B.蛋白质工程可对酶的底物专一性、热变性、 D.需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶 1.枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基碱变性等加以改变 7.《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控 酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成.这些碱性 C.原则上只能生产自然界中已存在的蛋白糖”建议是：控制添加糖的摄入量，每天摄入不超 蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤质，而这种蛋白质完全符合人们生产和生活的需过50g,最好控制在25g以下，某些糖尿病等直接 剂、制革及丝绸工业.将枯草杆菌蛋白酶分子的要 或间接与长期糖摄入超标有关，可以通过注射胰 Asp(99)和Glu(156)改成Lys,可使其在pH=6时 D.蛋白质工程在农业方面可以增加粮食产岛素来治疗.下列叙述错误的是 () 的活力提高10倍.下列说法正确的是()量、研发新型农药 A.糖类不仅是主要的能源物质，还可参与构 A.完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现 4.快速发展的生物技术与人类生产生活的关成细胞内复杂化合物 B.该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方系越来越密切.下列说法不正确的是 () B.长期糖摄入超标可能会影响到体内细胞识 面具有独特的优势 A.利用发酵工程可大量获得用作饲料的微生别、免疫、代谢调控等过程 C.经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活物菌体或蛋白质 C.血液中的葡萄糖除可以合成糖原外，还可 性提高这一性状不可遗传 B.利用马铃薯茎尖进行组织培养获得的脱毒转变成脂肪和非必需氨基酸 D.蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码马铃薯能提高产量 D.可利用蛋白质工程直接对胰岛素分子进行 蛋白质的基因序列信息 C.蛋白质工程可对蛋白质结构直接改造以满修饰改造，让其可以口服使用 2.已知生物体内有一种转运蛋白Y,由300个足生产生活需求 8.随着生命科学的发展，生物工程技术已广 氨基酸组成.如果将Y中157位的L异亮氨酸变 D.利用胚胎分割与胚胎移植技术可促进优良 泛应用于农业、医药卫生和环境保护等多个领域。 成亮氨酸，261位的酪氨酸变成丝氨酸，改变后的动物品种的繁殖 下列有关生物工程技术在生产实践中应用的叙述 蛋白质Y,不但保留了原有Y的功能，且具备了催 5.凝乳酶是奶酪生产中的关键酶.通过蛋白 正确的是 () 化活性.下列说法正确的是 (）质工程生产高效凝乳酶，不需要的步骤是() A.利用一定大小的茎尖进行植物组织培养 A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作 A.蛋白质的结构设计 获得抗病毒的新品种 对象的差异 B.蛋白质的结构和功能分析 B.利用发酵工程从微生物细胞中提取单细胞 B.可以通过对Y蛋白基因进行修饰或人工合 C.凝乳酶基因的定向改造 成获得Y,蛋白基因 蛋白，生产微生物饲料 D.将定向改造的凝乳酶导入受体细胞 C.传代培养时，悬浮培养的动物细胞需重新 C.蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体 6.蛋白质工程是基因工程的延伸.下列有关 作为工具 蛋白质工程的叙述，正确的是 () 用胰蛋白酶等处理，再用离心法收集 D.细胞内合成Y,蛋白与Y蛋白的过程中，遗 A.蛋白质工程是基因工程的延伸，所以不需 D.利用蛋白质工程能生产出自然界不存在的 传信息的流向是相反的 要遵循中心法则 蛋白质，满足实际需求 3.下列关于蛋白质工程说法不正确的是（ B.蛋白质工程中可以不用构建基因表达载体 (参考答案见下期) 数理极 素养·测评 3 9.研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被 《基因工程》单元检测题 降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到 治疗效果.科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛 ⊙数理报社试题研究中心 素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的 稳定性，延长了其作用时间.下列有关叙述错误的 :器可以解决很多重要的药品的生产问题 第I卷（选择题） 是 D.用转基因动物作为器官移植的供体时，由 A.蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上 一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共 于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法 进行设计和改造 45分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是抑制抗原的合成 B.氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体 最符合题目要求的) 5.科学研究发现的新技术，要变成实际应用， 内是否稳定的原因之一 1.利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生需要很多的实验才能应用到实际中.早在2006年， C.改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的 物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生两个研究小组几乎同时发现，将四个特定基因导 脱氧核苷酸序列出发 产人的生长激素.科学家培养转基因动物成为乳入处于高度分化的体细胞（如成纤维细胞等）中， D.蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必 腺生物反应器时，下列说法错误的是 () 可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导 须依赖于正确的高级结构有关 A.利用显微注射法将人的生长激素基因导入 性多能干细胞.虽然至今这项技术还在深入研究， 10.萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧 受体哺乳动物体内 但这项先进技术的潜在应用前景是 ( 光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面 B.需要将乳腺中特异表达的基因的启动子与 A.突破干细胞定向分化的障碍 有重要的应用价值.为了解决天然荧光素酶不能 目的基因重组在一起 B.改造和优化人类基因组结构 高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研 C.动物必须是雌性才能满足要求 C.克隆具有优良品质的动物个体 究人员采用蛋白质工程（又称为第二代基因工程） D.动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产 D.解决异体组织/器官排斥难题 对它进行了改造.下列关于蛋白质工程改造天然 药物的工厂” 6.人抗凝血酶Ⅲ由人体肝细胞产生，具有抗 荧光素酶的叙述，正确的是 2.通过基因工程技术，可以将抗草甘膦基因凝血、防血栓的作用.研究人员通过培育山羊乳腺 () 生物反应器大量生产人抗凝血酶Ⅲ.下列相关叙 A.通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶 导入大豆，培育出抗除草剂作物.下列相关叙述， 错误的是 () 述错误的是 的基因序列 A.构建基因表达载体时要用到耐高温的DNA A.可从人肝细胞中提取mRNA后通过逆转录 B.改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不 聚合酶和DNA连接酶 获取目的基因 需要启动子和终止子 B.可以用农杆菌转化法将目的基因导入受体 B.目的基因的上游需连接山羊乳腺细胞中特 C.可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是 细胞 异表达基因的启动子 否翻译成蛋白质 C.培育过程需要借助植物组织培养技术 C.用显微注射技术将表达载体导入山羊乳腺 D.改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ D.需要在个体水平上对目的基因进行检测和！细胞来获得转基因动物 发光是将化学能转化为光能 鉴定 D.若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性 11.神经科学家设计了一种合成蛋白质 3.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，高的人抗凝血酶Ⅲ LIMK1(结合ATP并磷酸化其靶标的蛋白质)，能 膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展.最近， 7.以下有关重组DNA技术的基本工具的说法 改善老年认知退化人群的记忆功能.下列叙述不 科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞中，正确的是 正确的是 () 可以合成人的生长激素并分泌到尿液中.以下叙 A.一种限制性内切核酸酶只能识别某种特定 A.设计蛋白质IMK1时，先设计其基因的碱 述不正确的是 ()的脱氧核苷酸序列 基序列再推测其功能 A.将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞， B.质粒是基因工程中唯一的载体 B.通过基因定点突变技术可对LIMKI蛋白基 常用的方法是显微注射法 C.载体必须具备的条件之一是具有多个限制 因进行碱基的替换 B.进行基因转移时，通常要将外源基因转人性内切核酸酶切割位点，以便与外源基因连接 C.设计蛋白质LIMK1利用的技术是蛋白质工 小鼠的膀胱上皮细胞中 D.DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢 程，其可制造新的蛋白质 C.通常采用DNA分子杂交技术检测外源基键 D.蛋白质的高级结构十分复杂，故蛋白质工 因是否插入到鼠的基因组 8.下列有关基因工程在农牧业方面应用的叙 程是一项难度很大的工程 D.在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因述，错误的是 ( 12.研究发现，新冠病毒侵入人体细胞的关键是 在小扇的膀胱上皮细胞中特异表达 A.将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导 新冠病毒表面的S蛋白中含有的受体结合结构域 4.下列有关基因工程应用的说法，错误的是 入植物，可培育出转基因抗病植物 (RBD)能够和人体细胞上的血管紧张素转化酶2 ( B.将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作 （ACE2)特异性结合，从而侵入人体细胞.科学家利用 A.将外源生长激素基因导入动物体内可提高物，可培育出转基因抗除草剂作物 蛋白质工程技术获得了5种与RD高亲和的小蛋 动物生长速率 C.将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导 白，命名为LCB1~LCB5.下列说法错误的是() B.将必需氨基酸含量多的蛋白质基因导人农 入植物，可提高植物的营养价值 A.若LCB1~LCB5的空间结构不同，则其和 作物，提高农产品的品质 D.将基因工程生产的肠乳糖酶作为药物添加 RBD的亲和力可能不同 C.利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应在牛奶中，可解决人的乳糖不耐受问题 (下转第4版)高中生物选择性必修3第41~44期 数理极 答案详解 2025~2026学年高中生物选择性必修3第41~44期(2026年5月) 第41期3版题参考答案 物质与细胞核供体相同，但细胞质遗传物质不同，B错误；试管 1.D受精过程的顺序为：精子释放出多种酶，溶解卵细 动物、转基因动物的培养可能都经过体外受精、胚胎移植的过 胞膜外的一些结构→卵细胞膜外的透明带发生反应，阻止后来 程，C正确：受体动物对外来胚胎一般不发生免疫排斥反应，胚 的精子进入透明带→卵细胞膜反应→雌、雄原核的形成→雌、 胎移植过程受体动物不需要使用免疫抑制剂，D错误。 雄原核相向移动，彼此靠近，核膜消失，形成受精卵.故过程为 7.D经选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞经多次单一 ③④①⑤②.ABC错误，D正确 抗体筛选才可用于生产单克隆抗体，A错误；若d为动物细胞 2.B胚胎发育的顺序是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠 受精卵，形成受精卵过程，防止多精入卵的两道屏障是透明带 胚→组织器官的分化，A正确；粪胚期的细胞出现了分化，形成 反应和卵细胞膜反应，B错误；若d形成无性杂种植株，则采用 滋养层和内细胞团，其原因是细胞中基因的选择性表达，遗传 了细胞工程中的植物体细胞杂交技术，则将a、b两植物细胞先 物质并未发生改变，B错误；桑葚胚期之前的细胞均未出现分！ 经纤维素酶和果胶酶处理获取原生质体，再经PEG处理后可 化，细胞分化开始于囊胚，C正确：原肠胚的内细胞团的表层细： 得到d细胞，C错误；若d形成无性杂种植株，则其涉及的变异 胞发育为外胚层，D正确。 类型属于染色体变异中的染色体数目变异，D正确。 3.B由题干信息可知，极叶是软体动物卵裂初期从受精 8.B囊胚期时，胚胎进一步发育，细胞逐渐分化.聚集在 卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起，卵裂的方式是有丝 胚胎一端的细胞形成内细胞团，而沿透明带内壁扩展和排列的 分裂，A错误；由题干信息可知，若人工将极叶除去，发育成的 细胞，称为滋养层细胞，故滋养层细胞不是由内细胞团分化的， 个体在足、眼等处有缺陷，故本实验说明细胞质对细胞分化有 A错误；可通过电融合法使两个细胞发生融合，故电融合法可 重要作用，B正确；卵细胞体积大，营养物质丰富，可为受精卵 以使第二极体和次级卵母细胞融合，B正确；孤雌生殖产生的 的发育提供营养物质，故受精卵卵裂初期的营养物质应来源于； 小鼠是由第二极体和次级卵母细胞融合形成（类似于受精作 细胞质基质，C错误：核糖体是蛋白质合成的场所，故相关蛋白 用)，极体和修饰后的次级卵母细胞都只有X染色体，没有Y 质的合成在细胞质而非细胞核，D错误 染色体，故孤雌小鼠的体细胞中应不含Y染色体，且体细胞应 4.D动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移 有两条X染色体，C错误；动物细胞核移植形成个体的原理为 植，A错误；接受体细胞核前，卵母细胞需先培养至MⅡ期，再 体细胞细胞核的全能性，而孤雌小鼠的形成，类似于受精作用， 通过显微操作去核，B错误；克隆猴的培育是动物细胞工程和 不能体现体细胞核的全能性，D错误 胚胎工程多项技术的结合，主要是在细胞水平上操作，C错误： 9.(1)输卵管 克隆猴培育成功，说明卵母细胞细胞质中某些物质可促使体细 (2)受精卵输卵管和子宫 胞细胞核表现出全能性，D正确。 (3)有丝分裂/卵裂原肠胚囊胚 5.C获得胚胎的方法有体外受精、核移植技术等，A正 解析：(1)哺乳动物的卵细胞在输卵管中发育成熟，所以 确；获得二分胚时要对内细胞团进行均等分割，否则会影响胚 精子和卵细胞在输卵管中完成受精作用。 胎的恢复和进一步发育，B正确；分割胚胎会造成损伤，降低胚 (2)哺乳动物个体发育的起点是受精卵，其胚胎发育的整 胎发育率，C错误；滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜，用其进 个过程在输卵管和子宫中完成。 行性别鉴定可避免对胚胎的影响，D正确. (3)题图表示个体发育过程，其中I过程为卵裂，方式为 6.C细胞核移植时去核是去掉MⅡ期卵母细胞中的纺 有丝分裂，图中“？”处应为原肠胚，粪胚期开始出现细胞分化， 锤体一染色体复合物，A错误；若子代为克隆动物，则其核遗传： 分化成内细胞团细胞和滋养层细胞，所以内细胞团出现于囊胚 1— 高中生物选择性必修3第41~44期 期. (3)不需要，该过程中移植的神经元的遗传物质主要来自 10.(1)减数分裂 该小鼠，不会发生免疫排斥反应 (2)获能MⅡ 解析：(1)在动物体细胞核移植过程中，通常选择卵母细 (3)精子与卵细胞结合形成合子输卵管 胞作为受体细胞，原因是卵母细胞的体积大、易操作、营养物质 (4)卵细胞膜外的一些结构透明带卵细胞膜 含量丰富，同时还含有促进细胞核全能性表达的物质等；从卵 解析：(1)②过程是初级精母细胞形成精子细胞的减数分 巢中采集的卵母细胞需在体外培养至MⅡ期才能用于体细胞 裂过程，初级卵母细胞的第二次减数分裂发生在受精后，因此 核移植；目前普遍使用的对卵母细胞去核的方法是显微操作 初级卵母细胞到合子的②过程也可表示减数分裂， 安 (2)④是受精作用，受精作用完成的条件是精子必须经过 (2)过程②表示早期胚胎培养，该过程中所使用的培养液 获能处理，卵子必须达到MⅡ期，才能具备受精的能力。 除含有必需的营养物质外，还需要加入血清等一些天然成分； (3)精子与卵细胞结合形成合子的过程为受精过程，自然 培养过程中需通人一定浓度的CO2,C02的主要作用是维持培 条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成 养液的pH;胚胎干细胞存在于早期胚胎中，具有发育成完整个 (4)图2中，精子与卵子相遇，多种酶释放出来，可直接溶 体的能力，不具有组织特异性。 解卵细胞膜外的一些结构，同时借助自身的运动接触卵细胞 (3)利用图示方法对人帕金森病模型鼠进行治疗时不需 膜.当精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会迅速 要给小鼠注射相应的免疫抑制剂，因为该过程中移植的神经元 发生反应，阻止后来的精子进入（这是防止多精入卵的第一道 的遗传物质主要来自该小鼠，不会发生免疫排斥反应， 屏障)，然后精子入卵.精子人卵后，卵细胞膜也会立即发生生 第42期3版题参考答案 理反应，拒绝其他精子再人卵（这是防止多精入卵的第二道屏 1.D利用茎尖培养脱毒苗，因为茎尖病毒极少，甚至没 障) 有病毒，不能对其进行灭菌处理，但需要通过酒精→无菌水→ 11.(1)体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植 次氯酸钠→无菌水的消毒处理，A错误；脱毒苗是由病毒极少 (2)促性腺激素垂体 甚至没有病毒的茎尖培育而来的，并不具备抗病毒能力，植物 (3)冷冻 组织培养过程中一般脱分化不需要光照，再分化需要光照诱导 (4)能不能2 1 形成叶绿素，B错误；外植体先经过脱分化形成愈伤组织，再通 过再分化形成胚状体，长出芽和根，进而发育成脱毒苗，脱分化 解析：(1)由图可知，三亲婴儿的培育需要采用体细胞核 和再分化所用培养基中细胞分裂素和生长素的比例不同，C错 移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，其中体外受 误；为确保获得的脱毒苗没有病毒，可检测马铃薯常见病毒的 精、早期胚胎培养和胚胎移植属于胚胎工程技术。 蛋白质，依据的原理是抗原一抗体的特异性结合，D正确， (2)对女性注射促性腺激素可促使其超数排卵，促性腺激 2.C目标品系M和目标品系N都为四倍体，染色体组数 素是由垂体分泌的， 相同，A正确；目标品系M和目标品系N都为四倍体，二者的 (3)获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可使用冷冻法保 核DNA数相同，B正确；根据试题分析，目标品系M有纯合子 存 也有杂合子，而目标品系N的是杂合子，二者相关基因组成不 (4)根据图示可知，重组卵母细胞的细胞质来自于捐献 一定相同，二者的表型不一定相同，C错误、D正确 者，可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代.红绿色盲是细 胞核遗传，而三亲婴儿的细胞核遗传物质来自于父亲和母亲， 3.C根据表格信息可知，WOX5能维持未分化状态，使植 物细胞保持分裂能力强、较大的全能性，若WOX5失活后，中 因此捐献者的红绿色盲基因不会遗传给三亲婴儿.三亲婴儿的 层细胞会丧失干细胞分裂能力强、分化程度低的特性，A正确； 染色体有2来自母亲提供的细胞核，？来自父亲提供的细胞 由题干信息“生长素的生理作用大于细胞分裂素时有利于根 核 的再生”，再结合表格信息，WOX5+PLT可能诱导出根，可推 12.(1)卵母细胞的体积大、易操作、营养物质含量丰富， 测WOX5+PLT可能有利于愈伤组织中生长素的积累，B正 同时还含有促进细胞核全能性表达的物质MⅡ显微操作 确；由题意可知，生长素的生理作用小于细胞分裂素时有利于 法 芽的再生，而抑制ARR5能诱导出芽，可知ARR5被抑制时细 (2)血清维持培养液的pH早期胚胎不具有 胞分裂素较多，故可推测ARR5抑制细胞分裂素积累或降低细 2 高中生物选择性必修3第41~44期 胞对细胞分裂素的敏感性，C错误；由题干信息可知，出芽或出 胞表面特异性受体结合并将化学药物送入癌细胞杀伤癌细胞， 根都是生长素与细胞分裂素含量不均衡时才会发生，故可推测！ 单纯的单克隆抗体不能杀伤癌细胞，D错误， 体细胞中生长素和细胞分裂素的作用可能相互抑制，D正确 9.C抗原能激发机体的特异性免疫过程，对动物进行间 4.A次生代谢物不是雪莲生长必需的产物，A错误；可用 歇注射抗原处理，以刺激动物机体产生相应的B淋巴细胞，A 射线处理①愈伤组织，促使其发生突变，从中筛选雪莲培养物 正确：抗体与抗原能特异性结合，细胞融合技术制备的甲型流 高产的细胞，B正确；茎尖中带毒少或无毒，因而切取一定大小 感单克隆抗体可以治疗甲型流感，B正确：杂交瘤细胞在克隆 的茎尖进行组织培养可获得脱毒苗，C正确；细胞产物的工厂 化培养过程中来自B淋巴细胞的染色体往往出现随机丢失现 化生产是从人工培养的愈伤组织细胞中提取某种成分，该过程 象，若丢失的染色体含有产生甲型流感抗体的基因，则利用抗 使用的是液体培养基，D正确. 体检测筛选的杂交瘤细胞不一定具有持续产生甲型流感抗体 5.A用酒精对离体的玉扇组织消毒时，持续的时间不能 的能力，C错误；与亲代杂交瘤细胞相比较，若减少某条染色体 太长，否则容易杀死外植体细胞，A错误；利用组织培养技术培 后分泌单克隆抗体的功能缺失，说明该抗体的基因位于这条染 养可以实现玉扇优良品种的快速繁殖，还可以保持玉扇优良品 色体上，D正确 种的遗传特性，B正确；决定植物脱分化和再分化的关键因素 10.B植物细胞和细菌细胞融合完成的标志是新细胞壁 是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素，因此 的形成，A错误；在制备原生质体时，处于高渗或等渗溶液中， 用组织培养技术培育玉扇过程中的关键激素是生长素和细胞 可以保护原生质体不因吸水过多而涨破，B正确；将骨髓瘤细 分裂素，C正确：玉扇组织培养过程中用到的培养基及其他器 胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞有多种类型，可经 械均需要灭菌处理，D正确， 过筛选获得杂交瘤细胞，C错误；植物体细胞杂交技术是一项 6.D肿瘤细胞易扩散转移是因为其细胞表面发生了改 无性繁殖技术，D错误， 变，糖蛋白减少，A错误；培养前，可用机械方法或胰蛋白酶、胶 11.DMR技术将异常线粒体变为正常线粒体，变化的是 原蛋白酶处理肿瘤的组织细胞，使细胞分散开来，B错误；依据 卵细胞质基因，故能预防母系遗传病，A正确：转移纺锤体即转 题意可知，在添加有一定量的紫草宁的培养基中培养一段时间 移核基因（染色体），故实质为实现核遗传物质的转移，B正确； 后，发现培养瓶中的肿瘤细胞增殖速度减慢，出现了接触抑制 减数第二次分裂中期纺锤体最明显，便于转移，C正确；克隆技 的现象，说明紫草宁对肿瘤细胞的增殖有抑制作用，并可抑制 术为无性生殖，而MR技术需要受精，D错误 其扩散转移，C错误；加入紫草宁以后，肿瘤细胞出现了萎缩、 12.B该过程并未将胚胎干细胞培育成完整个体，无法体 体积变小、细胞核变大的现象，说明紫草宁对肿瘤细胞可能具： 现了胚胎干细胞的全能性，A错误：科学家使用的生长因子能 有诱发其衰老、调亡的作用，D正确， 够诱导食蟹猴的胚胎干细胞产生类胚胎结构，受精卵发育过程 7.C为了说明诱导多能干细胞(PSc)移植给急性心肌梗 中可能产生这样的生长因子调节胚胎发育，B正确；类囊胚移 死小鼠的影响，该实验需正常小鼠作为对照组，也需要急性心 植进雌猴体内并引起了早期妊娠反应，该过程是以胚胎干细胞 肌梗死小鼠为对照，A错误；诱导多能干细胞可分化形成多种 为发育起点，属于无性生殖，C错误；对类囊胚进行体外培养的 组织细胞，与高度分化的细胞相比，PSc的分化潜能较强，B错 过程中，需要保证培养基的成分在合适范围内，并非恒定不变， 误；诱导多能干细胞(PSc)来源于病鼠自身的体细胞的诱导， D错误 再移植回原病鼠体内可避免免疫排斥，C正确；诱导多能干细 13.C外胚层细胞发育成神经细胞的过程中有细胞数目 胞(PSc)可分化为心肌细胞，从而使急性心肌梗死小鼠的心肌 和种类的增多，即有细胞的增殖和分化，A正确；胚胎干细胞形 电生理指标逐渐恢复正常，缺血性心肌病和急性心肌梗病因不 成类胚体的过程中，会发生分化，分化过程会发生基因的选择 同，不能通过增加心肌细胞得以治疗，D错误. 性表达，B正确；分析题意，小分子化合物能阻滞内胚层和中 8.B各种动物的催乳素结构存在种间差异，用不同动物： 胚层细胞的形成，有利于外胚层细胞的形成，而哺乳动物的神 的催乳素多次免疫小鼠，会产生多种抗体的浆细胞，现需制备 经细胞由外胚层细胞发育而来，故向培养液中添加小分子化合 山羊催乳素单克隆抗体，需用山羊的催乳素多次免疫小鼠，A 物有利于类胚体细胞分化为神经细胞，C错误：题中所述的 错误；用96孔板培养和筛选杂交瘤细胞时，每一个孔尽量只接 胚胎干细胞和外胚层细胞来源于同一细胞，故遗传物质相同， 种一个细胞，B正确；用灭活的仙台病毒处理B淋巴细胞与骨 D正确 髓瘤细胞，目的是促进细胞融合，C错误；单克隆抗体能与癌细 14.C试管婴儿的培育过程涉及体外受精、早期胚胎培养 一3 高中生物选择性必修3第41~44期 和胚胎移植，A错误；超数排卵采用促性腺激素处理，B错误；化形成胚状体.在植物组织培养培养过程中，使用不同的植物 采集到的精子需进行获能处理，才具备与卵子受精的能力，C 激素能够人为地控制细胞的脱分化和再分化，故脱分化与再分 正确；试管婴儿的早期胚胎发育经历了由桑葚胚→囊胚→原肠 化二者使用的培养基主要是激素用量及比例的不同， 胚，D错误 (2)③过程是通过细胞分裂和细胞分化形成植株.由于分 15.C“杂种鱼”的出现反映了动物细胞核具有全能性， 化的细胞内有形成完整植株所需要的全部基因（或分化的细 不能反映动物细胞有全能性，A错误；克隆猴的培育过程中需 胞有本物种全套的遗传物质)，故分化的植物细胞仍具有全能 要进行胚胎移植，“杂种鱼”体外孵化，不需要胚胎移植，B错 性 误；“杂种鱼”的某些性状与提供去核受精卵的鲫鱼相同，说明 (3)由于植物分生区附近（如茎尖、根尖）的病毒极少，甚 生物体有些性状受细胞质基因的控制，C正确；本实验不能选 至无病毒，因此一般选取茎尖或根尖作为外植体培育无病毒植 择鲫鱼的去核体细胞作受体细胞，因为受精卵细胞的细胞质中 株.植物组织培养还可用于快速繁殖植物（微型繁殖）、制造人 可能含有某些促进细胞核发挥全能性的物质，而体细胞中没 工种子、单倍体育种、体细胞诱变育种、细胞产物的工厂化生产 有，D错误 等 16.(1)愈伤组织结构和功能脱分化 18.(1)细胞增殖含5%C0,加95%空气的混合加 (2)幼嫩的材料容易被酒精杀死高 入抗生素，定期更换培养液接触抑制使用胰蛋白酶处理 (3)激素营养物质的枯竭，水分的散失，以及一些组织 后分瓶培养 代谢产物的积累诱导生芽生根 (2)能激发人细胞核全能性的物质 解析：(1)高度分化的细胞在植物体中是不会再分裂增殖 (3)具有发育的全能性使胚胎干细胞维持不分化的状 的，这些细胞若离体后在培养基上培养时会失去原有的某些特 定结构和功能（如叶肉细胞的叶绿体等），变成分生状态的细 解析：(1)动物细胞培养技术依据的生物学原理是细胞增 胞，并分裂产生愈伤组织，该过程称为脱分化 殖，培养液中通人一定浓度的CO2可维持培养液pH的稳定， (2)用于外植体表面消毒处理的试剂有很多，一定浓度的 故要将人的细胞置于含5%C02加95%空气的混合气体环境 次氯酸钠、氯化汞和酒精是较常用的消毒剂.多种药剂配合使 中培养.一般抗生素可以抑制细菌的繁殖，所以通过加人抗生 用消毒外植体，往往具有良好的效果.酒精的渗透性很强，所以 素和定期更换培养液，能防止杂菌污染.放入培养瓶中的细胞 浸泡时间不可过长，防止酒精杀死植物的组织细胞.故对粉美 沉降到瓶底部后贴壁生长，大量增殖后会出现接触抑制，此时 人萱草取样时不易选择较为幼嫩的花序轴，若所取花序轴生长 需要进行的具体操作是使用胰蛋白酶处理后分瓶培养 时间长，花序轴老化，消毒不彻底会导致污染率高。 (2)兔去核卵母细胞的细胞质中营养丰富，能为发育提供 (3)不同种类植物对培养基的成分如激素浓度、比例要求 充足的营养，且能在激发条件下完成细胞分裂和发育进程，最 不同，再生能力也存在差异.为了防止由于营养物质的枯竭，水 主要的是存在能激发移植的人细胞核表现出全能性的物质. 分的散失，以及一些组织代谢产物的积累，必须将组织及时转 (3)胚胎干细胞具有发育的全能性，能发育成各种组织细 移到新的培养基上.诱导再分化时，需要在无菌条件下将愈伤 胞.胚胎干细胞在饲养层细胞上增殖时，能维持只增殖不分化 组织转移至诱导生芽的培养基上，生芽后再转移至诱导生根的 的状态，若加入分化诱导因子则会导致分化 培养基上，诱导形成试管苗。 19.(1)动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植、早 17.(1)脱分化、再分化培养基中植物激素比例不同 期胚胎培养等 (2)细胞分裂和细胞分化分化的细胞内有形成完整植 (2)长期过量使用的性激素会通过负反馈调节，导致性腺 株所需要的全部基因（或分化的细胞有本物种全套的遗传物 萎缩 质) (3)MⅡ获能 (3)植物分生区附近（如茎尖、根尖）的病毒极少，甚至无 (4)让父母双方的生殖细胞完成受精过程，产生受精卵 病毒快速繁殖植物（微型繁殖）、制造人工种子、单倍体育 解析：(1)该过程涉及动物体细胞核移植、体外受精、早期 种、体细胞诱变育种、细胞产物的工厂化生产等（任选两个，合 胚胎培养和胚胎移植等技术 理即可) (2)性激素的合成受下丘脑一垂体一性腺轴的调节，长期 解析：(1)①过程是脱分化形成愈伤组织，②过程是再分过量使用性激素刺激母体，性激素会通过负反馈调节抑制垂体 4 高中生物选择性必修3第41~44期 功能，导致性腺萎缩， 连接到已有的核苷酸片段上，C错误；E.coli DNA连接酶只能 (3)卵母细胞要处于MⅡ期时才具备受精能力，所以重组 连接黏性末端，不能连接平末端，D错误 卵母细胞应培养至M期.精子要经过获能处理才具备受精能 4.C应将鸡血细胞置于蒸馏水中，使其吸水涨破释放内 力，所以人工授精前要对精子进行获能处理. 容物，A错误；析出DNA的过程中，为防止DNA断裂，要轻柔 (4)可以先形成受精卵后再对受精卵的核进行移植，也能 且沿着一个方向缓慢进行搅拌，B错误；利用DNA和某些蛋白 达到同样的目的. 质在NaCl溶液中的溶解度不同，可用2mol/L的NaCl溶液反 20.(1)维持培养液的pH促性腺MⅡ 复溶解DNA,以提高DNA纯度，C正确；鉴定粗提取的DNA (2)胚胎移植同期发情 时，应将丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中，使其溶解，便于鉴 (3)甲奶牛丁的绝大部分遗传物质来自甲牛 定，D错误 (4)胚胎细胞分化程度低，表现全能性较容易 5.BDNA连接酶是构建重组DNA分子必需的工具酶，A 解析：(1)动物细胞培养所需要的气体条件为95%空气 错误；不同的限制酶可能产生相同的黏性末端，B正确；如假设 (细胞代谢必需的)和5%的C02,其中C02的主要作用是维持 限制酶甲识别GAATTC碱基序列，并在GA之间切割，限制酶 培养液的pH.若需获得大量卵母细胞，可用促性腺激素使乙牛 乙识别CAATTG碱基序列，在C与A之间切割，形成的黏性末 超数排卵.采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅢ期，此期的 端是相同的，限制酶甲与限制酶乙形成的黏性末端连接后，形 卵母细胞中含有促进细胞核全能性的物质， 成的碱基序列为CAATTC,另一条链为GAATTG,不能被限制 (2)过程②表示重组胚胎后进行胚胎移植，植入代孕母体 酶甲和乙识别，C错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作 中，进行该过程前需对代孕丙牛进行同期发情，以保证其生理 为筛选标记基因，D错误， 状态相似 6.C限制性内切核酸酶将一个DNA双链片段切割成两 (3)奶牛丁的绝大部分遗传物质来自甲牛，所以奶牛丁的 !个DNA分子片段，而不是切割成两条单链，A错误：限制性内 绝大部分性状和甲牛的性状一致。 切核酸酶主要来源于微生物，故限制性内切核酸酶的基因主要 (4)胚胎细胞相较于体细胞，细胞分化程度低，表现全能 存在于微生物体内，B错误；质粒是一种常用的运载体，必须具 性较容易，因此，胚胎细胞核移植技术的成功率更高。 备的条件之一是：具有一个或多个限制性内切核酸酶切点，以 第43期2版题参考答案 便与外源基因连接，C正确：常用的运载体有质粒、噬菌体，动 1.B质粒是存在于许多细菌以及酵母菌（真核细胞）中 植物病毒，可用质粒和噬菌体作为载体，将动物基因转人大肠 的有自主复制能力的小型环状DNA分子，A错误；质粒的本质 :杆菌等宿主细胞内，D错误 是DNA,质粒的复制和表达都遵循中心法则，也遵循碱基互补 7.B抗性基因属于标记基因，标记基因可将含有目的基 配对原则，B正确；细菌质粒可以自我复制，也可整合到宿主细 因的重组质粒筛选出来，故当外源质粒带有抗性基因时，可根 胞上一起复制，C错误；天然的质粒通常不能直接作为载体，基 据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞，A正确；分析题 因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改 意可知，REMI技术是一种切割基因的方法，其本质是基因工 造的，D错误 程，该技术可引发基因突变：由于限制酶能够识别特定序列，并 2.B一种限制酶能识别双链DNA分子中的特定核苷酸； 在特定位点进行切割，故限制酶识别序列越长，随机性越小，B 序列，并在特定位点上切割DNA分子，既可以切割目的基因又 错误；限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定位，点进行切 可以切割质粒，体现了酶的专一性，A错误；限制酶能够识别双： 割，即所有的限制酶都具有专一性，C正确；结合题意可知，RE 链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位 MI技术需要用限制酶切割质粒，且需要进入受体细胞发挥作 的磷酸二酯键断开，B正确；限制酶与DNA连接酶的作用部位 用，则其本质是基因工程技术，基因工程中需要用到限制酶、 相同，都是磷酸二酯键，C错误；限制酶主要从原核生物中提 DNA连接酶、载体三种工具，D正确. 取，D错误 8.D BamH I和Sa3AI两种限制酶切割后形成的黏性 3.B大多数限制酶识别的核苷酸序列由6个脱氧核糖核 末端均为一GATC,A正确：该DNA分子上有4个Sau3AI的 苷酸组成的，A错误；不同来源的限制酶可能是同一种限制酶， 酶切位点，经Sau3AI处理后形成4个DNA片段，可知该 可以识别相同的识别序列，甚至有相同的切点，B正确；DNA连 DNA分子为环状DNA,用BamH I处理后，得到2个DNA片 接酶可以连接两个DNA片段，而DNA聚合酶能将单个核苷酸段，说明该DNA分子上有两个BamH I的酶切位点，B正确； 5 高中生物选择性必修3第41~44期 T4DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，因此其与二苯 起来，此外还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低， 胺进行沸水浴加热后蓝色最深。 C正确；该DNA分子上有4个Sa3AI的酶切位点，有2个 ②出现结论1的原因是低温抑制了（核酸水解）酶的活 BamH I的酶切位点，但是BamH I识别序列中包含Sau3AI 性，DNA降解速度减慢，因而能获取更多的DNA. 的识别序列，所以同时用两种酶共同处理，会形成4个大小不 12.(1)DNA能够自我复制具有遗传效应 同的DNA片段，D错误 CGCGT- (2) DNA连接酶 9.(1)葡萄糖和半乳糖 A (2)载体DNA必须有一个至多个限制酶的切割位点；载 (3)标记基因用于重组DNA的筛选 体DNA必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA 解析：(1)a代表的物质是大型环状DNA分子，质粒是一 上随染色体DNA进行同步复制；载体DNA必须带有标记基 种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核之外的小型环状DNA分 因；载体DNA必须是安全的，不会对受体细胞有害；载体DNA 子，两者都能自我复制，并蕴含遗传信息 分子大小应适宜 (2)质粒DNA分子的切割末端和与其能够连接的目的基 (3)黏性末端质粒和目的基因片段自身环化 因切割末端之间能够发生碱基互补配对，若质粒DNA分子的 (4)磷酸二酯平末端 -A 切割末端为 ,则与之连接的目的基因切割末端应为 10.(1)不能原核细胞DNA中不存在限制酶的识别序列 -TGCGC 或能被识别的序列被修饰了 CGCGT- ,可使用DNA连接酶将它们连接在一起， (2)34 A (3)能二者切割后产生的黏性末端相同，可被DNA连 (3)质粒DNA分子上的氨苄青霉素抗性基因可以作为标 接酶连接 记基因，便于对重组DNA进行筛选 解析：(I)限制酶能切割外源DNA,不能切割原核细胞自 第43期3版题参考答案 身的DNA,其可能的原因是原核细胞DNA中不存在限制酶的 1.C若只用一种限制酶切割目的基因和Ti质粒，会产生 识别序列或能被识别的序列被修饰了. 相同的末端而导致反向连接，A正确；培育转Z基因的新品系 (2)若某链状DNA分子中含有两个BamH I的识别序列， 的过程利用了叶片作为外植体培育成植株，体现了植物细胞 若用限制酶BamH I识别并切割，则该DNA分子将被切成3个 的全能性，B正确；成功转人重组质粒的叶片细胞培育成的 片段，共断裂4个磷酸二酯键，每个识别序列被切割的过程中 植株中基因Z不一定能稳定遗传和表达，还要进行进一步的筛 会断裂2个磷酸二酯键 选，C错误；重组DNA技术将不同来源的基因按预先设计的蓝 (3)BamH I和BclI切割后产生的黏性末端相同，均为 图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物 -CTAG,可见这两种限制酶切割产生的黏性末端能被DNA连 原有的遗传特性、获得新品种，D正确 接酶连接 2.D农杆菌转化法和肺炎链球菌转化实验的原理相同， 11.(1)二苯胺沸水浴 均是基因重组，A正确；苏云金杆菌和棉花的遗传物质均是 (2)(保存)温度 DNA,故苏云金杆菌和棉花的基因都是有遗传效应的DNA片 (3)多蒜黄（核酸水解）酶 段，B正确；农杆菌转化法一般需要农杆菌的质粒作为表达 解析：(1)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴的条件 载体，Ti质粒上的T-DNA可以将目的基因转移到被侵染的细 下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色 胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，C正确；农杆菌 (2)根据表格可知该实验的自变量是温度和不同材料，因 转化法将Bt基因插入到转基因抗虫棉的染色体DNA中，所以 此该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同（保 转基因抗虫棉体内的B趾抗虫基因可以通过有性生殖遗传给子 存)温度对DNA提取量的影响” 代，D错误 (3)①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件 3.D变性过程中DNA双链解开是温度作用的结果，不是 下保存，与二苯胺进行沸水浴加热后蓝色更深，说明DNA的提 耐高温DNA聚合酶的作用，A错误；两种引物与两条单链DNA 取量更多 结合需要适宜的温度，B错误；DNA的合成方向总是从子链的 结论2：结合表格信息可知，等质量的不同实验材料，在相 5'端向3'端延伸的，4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，C错误； 6 高中生物选择性必修3第41~44期 引物的特异性不强，DNA聚合酶质量不好等均可能导致实验 8.D不同的B淋巴细胞分泌的抗体不同，操作①选用单 鉴定失败，出现不仅一条带，还可能出现一条杂带，D正确. 个B淋巴细胞可以保证最终获得纯度较高的单抗，A正确； 4.B方法②③都是检测蛋白质，都需要用到抗原一抗体 PCR反应体系中，常加人Mg+以激活DNA聚合酶，促进PCR 杂交的方法，A正确；新冠病毒为RNA病毒，具有RNA聚合酶 延伸中子链的合成，B正确；为了防止目的基因和载体自身环 基因，无逆转录基因，其NA首先侵人机体，然后经过复制过 化或反向连接，常用两种不同的限制酶去同时切割目的基因和 程并指导相关蛋白质合成，进而完成病毒自身的增殖过程，同 载体，C正确；当受体细胞是微生物时，需要用C:2+处理微生 时机体产生相应的抗体，抗体的产生的快慢可能会因人而异， 物细胞，使其处于感受态，D错误 据此推测：RNA检测和抗原蛋白检测需要从患者体内采集病 9.(1)2种引物、耐高温的DNA聚合酶便于重组DNA 毒样本，而检测抗体不需要采集病毒样本，B错误；某人有可能 (目的基因表达载体)的筛选 ①②为阳性③为阴性，即感染了新冠病毒但还未产生抗体，也 (2)E.Coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接 可能③为阳性①②为阴性，即抗体阳性，可能感染该病毒但痊 (3)使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理 愈或注射疫苗产生了抗体，C正确：由于RNA相比DNA稳定 状态 性差，往往将病毒样本的RNA反转录成cDNA,D正确. (4)CP蛋白抗体（黄叶病毒外壳蛋白抗体） 5.B用两种限制酶分别切割目的基因和质粒构建基因 10.(1)选择培养基稀释涂布平板法 表达载体，不会出现质粒自身环化、目的基因自身环化、目的基 (2)在一定温度下DNA与二苯胺试剂会产生蓝色的化合 因与质粒反向连接，用一种限制酶分别切割目的基因和质粒构 物 琼脂糖溶液的浓度、DNA分子的大小和构象 建基因表达载体，会出现质粒自身环化、目的基因自身环化、目 (3)耐盐基因 的基因与质粒反向连接，A正确；连接切割后的质粒和目的基 (4)可用一定浓度的盐水浇灌鉴定植株的耐盐性 因的酶是DNA连接酶，B错误；构建基因表达载体时，如果目 解析：(1)实验小组为获得耐盐纯培养物A,需要使用选择 的基因插入标记基因、启动子、终止子之间，就会使标记基因、 培养基进行筛选，使用的接种方法是稀释涂布平板法， 启动子、终止子遭到破坏而失去作用，C正确；基因表达载体包 (2)为获得纯培养物A的耐盐基因X,实验小组应用纯培 括启动子、终止子、复制原点、标记基因、目的基因等组成部分， 养物提取了DNA.在一定温度下，DNA与二苯胺试剂会产生蓝 D正确。 色的化合物.获得P℃R产物后，用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物 6.C根据题干信息“如果能与芯片上的单链DNA探针 进行鉴定，影响DNA分子迁移速率的主要因素有琼脂糖溶液 配对，它们就会结合起来，并出现反应信号”可知基因芯片的 的浓度、DNA分子的大小和构象等。 工作原理是碱基互补配对，碱基间会形成氢键，A正确；探针是 (3)与同种非转基因植株的染色体DNA序列相比，转基 已知的单链DNA分子，因此待测的DNA分子首先要解旋变为 因植株的染色体DNA含有耐盐纯培养物中的耐盐基因 单链，才可用基因芯片测序，B正确；由于将待测DNA分子用 (4)为验证已获得的耐盐转基因植株具有耐盐性，应在个 放射性同位素或荧光物质标记，所以“反应信号”是由放射性 体水平上进行检测，可用一定浓度的盐水浇灌鉴定植株的耐盐 标记的待测DNA分子与单链DNA探针结合产生的，C错误； 性 基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，可以用于亲缘关 11.(1)大多数双子叶植物和裸子植物卡那霉素抗性基 系鉴定、遗传病检测等，D正确。 因 7.D将AhCMO基因导人棉花细胞可用农杆菌转化法， (2)否，控制ACC合成酶的基因几乎存在于番茄的所有细 因为农杆菌中的T质粒能将目的基因整合到受体细胞的染色 胞中 体DNA上，A正确；构建基因表达载体是培育转基因抗旱棉花 (3)细胞核和核糖体反义ACC合成酶基因转录产生的 的核心工作，即基因表达载体的构建是基因工程的核心，B正 mRNA可与ACC合成酶基因转录产生的mRNA碱基互补配对 确；AhCMO基因成功插入棉花细胞染色体上也未必能正常表 结合，ACC合成酶的合成受阻，导致乙烯的产生量下降 达，因为基因的表达包括转录和翻译两个步骤，因此还需要对 12.(1)PCR耐高温的DNA聚合（或Tag)使引物与模 转基因棉花进行进一步的检测和鉴定，C正确；PCR扩增AhC 板链互补结合 MO基因时需要设计两种引物，这两种引物之间不能发生碱基 (2)限制酶、DNA连接酶不需要噬菌体可以直接侵染 互补配对，否则无法实现DNA体外扩增，D错误 细菌 高中生物选择性必修3第41~44期 解析：(1)插人载体之前，外源蛋白基因一般需经PCR技很多重要的药品的生产问题，C正确：用转基因动物作为器官 术扩增，PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供 移植的供体时，将某种调节因子导入器宫供体基因组，可以抑 DNA模板，2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合 制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，就能培育出不会引 酶，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行.其中引物 起免疫排斥反应的转基因克隆器官，D错误 的作用是与模板链的相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶 5.D该项技术突破了分化的不可逆性的障碍，使得高度 的作用下延伸形成子链，该过程中先加热升温至90℃以上，一 分化的细胞重新具备分裂能力，A错误；该项技术只是将四个 段时间后再降温至50℃左右，降温的目的是使引物与模板链 特定基因导入处于分化终端的体细胞（如成纤维细胞等）中， 互补结合 并没有改造和优化人类基因组结构，B错误；这项技术属于转 (2)构建重组噬菌体用到的工具酶有限制性内切核酸酶 基因技术，不属于克隆技术，C错误；可以用病人的体细胞进行 (限制酶)和DNA连接酶，由于T2噬菌体可以直接侵染细菌， 此项技术处理，诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导 故T2噬菌体将DNA注入大肠杆菌时，不需要利用Ca2+处理 性多能干细胞，进而分裂和分化，形成组织、器官，解决异体组 细菌 织、器官排斥难题，D正确 第44期3版题参考答案 6.C可从人细胞中提取RNA后利用逆转录PCR技术获 1.A利用显微注射法将人的生长激素基因（重组DNA) 取目的基因，此时获得的目的基因没有启动子、终止子等，A正 导入到受精卵中，A错误；需要将乳腺蛋白基因的启动子与 确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因 的基因重组在一起，使目的基因只在乳腺组织中特异性表达， 的转录，动物乳腺生物反应器需要使目的基因在乳腺细胞表 B正确：雌性才能泌乳，故动物必须是雌性才能满足要求，C正 达，目的基因的上游需连接乳腺细胞中特异表达基因的启动 确；由于目的基因只在乳腺组织中特异性表达，因此受体动物： 子，B正确；动物受精卵全能性最高，用显微注射技术将表达载 需要进人泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”，D正确。 体导入受精卵来获得转基因动物，在乳腺细胞表达特定的基因 2.A构建基因表达载体不需要耐高温的DNA聚合酶，需氵 是启动子的作用，并非将目的基因导入乳腺细胞，C错误；大肠 要的是限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A错误；可以用农杆 杆菌是原核生物，不具有加工分泌蛋白的内质网和高尔基体， 菌转化法将目的基因导入受体植物细胞，B正确；抗除草剂作 若用大肠杆菌作为受体细胞难以获得活性高的人凝血酶Ⅲ，D 物培育过程中需要借助植物组织培养技术，C正确；在培育过 正确. 程中需要在个体水平上对目的基因进行检测和鉴定，D正确。 7.A限制性内切核酸酶具有专一性，一种限制性内切核 3.B将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注 酸酶只能识别某种特定的脱氧核苷酸序列，A正确；质粒是最 射法，所以将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方 常用的载体，除质粒外，噬菌体、动植物病毒等也可作载体，B 法是显微注射法，A正确；进行基因转移时，通常要将外源基因 错误；载体必须具备的条件之一是具有一个至多个限制性内切 转人受精卵或早期胚胎中，原因是受精卵（早期胚胎细胞）具： 核酸酶切割位点.而不是必须具备多个限制性内切核酸酶切割 有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达，而不是将外源 位点，C错误；DNA连接酶的作用是恢复被限制性内切核酸酶 基因转人小鼠的膀胱上皮细胞中，B错误；根据碱基互补配对 切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误 原则，通常采用DNA分子杂交技术检测外源基因是否插入鼠 8.D将某些病毒的抗病基因导入植物中，利用植物组织 的基因组，C正确；在研制膀胱生物反应器时，应在目的基因前 培养技术，可培育转基因抗病植物，可有效提高栽培作物的产 加膀胱组织特异性表达的启动子，使外源基因在小鼠的膀胱上！量，A正确；将降解或抵抗某种除草剂的基因作为目的基因导 皮细胞中特异表达，D正确 入作物，可培育出转基因抗除草剂作物，这样可以避免除草剂 4.D将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生 对作物的影响，进而提高产量，B正确；必需氨基酸是人体细胞 长速度，因为生长激素基因表达的生长激素能促进动物的生长！中不能合成的、只能从外界获取的氨基酸，因此，将必需氨基酸 发育，A正确；将必需氨基酸含量多的蛋白质基因导入农作物， 含量多的蛋白质编码基因导人植物，可提高植物的营养价值， 提高农产品的品质，因为蛋白质中必需氨基酸含量多是蛋白质 C正确；将基因工程生产的肠乳糖酶作为药物添加在牛奶中， 品质高的标志，主要是由于必需氨基酸不能在人体内合成，只 不能解决人的乳糖不耐受问题，因为肠乳糖酶的化学本质是蛋 能从食物中获取，B正确；利用基因工程技术，将决定药物产生 白质，会在消化道中被分解而失效，D错误 的相关基因导人到受精卵中，得到的乳腺生物反应器可以解决 9.C蛋白质工程的基本流程为：预期蛋白质功能→设计 —8 高中生物选择性必修3第41~44期 预期的蛋白质结构-→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推的现象，最终导致不育，若母亲有该致病基因则不育无后代，B 出脱氧核苷酸序列（基因）DNA合成，最终要利用基因工程 错误；蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进 来解决蛋白质的合成，因此蛋白质工程的实质是在DNA分子 行表达，需构建基因表达载体，C正确；基因工程的目的基因来 水平上进行设计和改造蛋白质，A正确：氨基酸序列差异可导 源于自然界原有基因，但也有可能存在安全性问题，D错误， 致胰岛素的空间结构有所改变，影响了它的功能，B正确：胰岛 14.D蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造 素属于蛋白质，改造胰岛素应首先从设计预期的蛋白质结构出 新的蛋白质，A错误；蛋白质工程和基因工程的操作对象都是 发，C错误；多数蛋白质除具有一级结构（即氨基酸顺序）外，还 基因，B错误；蛋白质工程设计实施的出发点是预期蛋白质功 具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构 能，C错误：蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出 是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D 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 正确 应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因，获得所需要的蛋白质. 10.D通过化学诱变剂可以让天然荧光素酶的基因序列 利用蛋白质工程技术改造蛋白质的过程仍遵循中心法则，D正 进行随机突变，但化学诱变通常是不定向的，A错误：改造天然 确 荧光素酶所用的基因表达载体必须包含启动子和终止子，启动 15.B①对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换，属 子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置， 于蛋白质工程中的分子设计，①正确；②对不同来源的蛋白质 B错误；PCR方法主要用于检测DNA的存在或者染色体DNA: 分子进行拼接组装属于蛋白质工程，②正确；③从预期蛋白质 上是否插入目的基因，检测目的基因是否翻译为蛋白质的方法 的功能出发去推测氨基酸排列顺序，属于蛋白质工程的基本途 为抗原一抗体杂交，C错误；改造后的荧光素酶在一定条件下 径，③正确；④因为蛋白质分子通常较大，直接改变蛋白质的空 催化DTZ发光是将化学能转化为光能，D正确. 间结构不易操作，因此蛋白质工程是在基因的水平上实现的， 11.A蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能 ④错误 出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找 16.(1)基因表达载体PCR 到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），A错误；通过基因定点突 (2)农杆菌转化法抗原一抗体杂交将该转基因水稻 变技术可对IMK1蛋白基因进行碱基的替换，B正确；设计蛋 种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况 白质LMK1利用的技术是蛋白质工程，其可制造新的蛋白质， (3)基因重组能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人 C正确；蛋白质的高级结构十分复杂，故蛋白质工程是一项难 们的意愿定向改变生物性状 度很大的工程，D正确. 解析：(1)为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥 12.C信息分子之所以能与受体识别并结合，在于其空间 作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载 结构能与特定的受体契合，所以若LCB1~LCB5的空间结构不 体；PCR技术是基因体外扩增的有效途径， 同，则其和RBD的亲和力可能不同，A正确；由题干信息可知， (2)将目的基因（耐盐基因）导入植物细胞常用的方法是 LCBI~LCB5是与RBD高亲和的小蛋白，且RBD能够和ACE2 农杆菌转化法；检测目的基因是否在受体细胞内表达相应蛋白 特异性结合，所以可以推测LCB1~LCB5可能具有和ACE2相 质，通常采用抗原一抗体杂交技术；要进一步鉴定水稻植株是 似的结构域，B正确；由于密码子的简并性，根据LCB的氨基酸 否具有耐盐特性，可将水稻种在海水灌溉的土壤中或盐碱地 序列可以推测出多种mRNA序列，C错误；蛋白质工程是指以 中，观察其生长状况. 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，依据遵 (3)杂交育种和基因工程育种依据的遗传学原理都是基 循中心法则，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改 因重组；杂交育种的局限性是不能跨越种的障碍，对性状的改 造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求， 造也是在原有性状之上重新组合.基因工程技术相对于杂交育 所以利用蛋白质工程合成LCBI~LCB5的过程遵循中心法则， 种的突出优点是能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意 D正确 愿定向改变生物性状， 13.C题中卵子出现萎缩、退化的现象属于细胞调亡，A 17.(1)抗逆能力农作物的品质B抗虫基因使目 错误；“卵子死亡”患者的致病基因可能来自其父亲或自身基 的基因的遗传特性得以稳定维持和表达(2)抑制抗原决定 因突变，依据题意有PANX1基因突变便引起PANX1通道异常 基因的表达，或设法除去抗原决定基因 激活，就会加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化 解析：(1)植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆 9 高中生物选择性必修3第41~44期 能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面，常：程生产所需要的干扰素 用的抗虫基因有t抗虫基因，培育转基因抗逆新品种时最好 解析：(1)免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生 将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，目的是使目的 的、并发挥免疫作用的物质，除了抗体，其他一些物质，如白细 基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 胞介素、干扰素、溶菌酶、辅助性T细胞分泌的细胞因子等，也 (2)利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法 属于免疫活性物质 是将器官供体基因组导人某种调节因子，以抑制抗原决定基因 (2)构建重组质粒需要的工具酶有限制酶和DNA连接 的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没 酶，限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并 有免疫排斥反应的器官， 且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断 18.(1)DNA 裂，形成黏性末端或平末端；DNA连接酶能在具有相同碱基末 (2)启动子终止子苹果酸酶基因（或“ME基因”） 端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；基因表达载体必须 (3)碱基互补配对 包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等（若需要能完成自 (4)节约土地资源、不受季节和气候限制（或“节约粮食资 主复制，还应有复制原点)，标记基因的作用是鉴定受体细胞中 源”或“节约淡水”或“能够通过发酵大量生产”) 是否含有目的基因 解析：(1)DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用 (3)利用蛋白质工程对干扰素进行改善的思路是：写出干 这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质.因此，根据DNA和蛋 扰素的氨基酸序列，替换半胱氨酸为丝氨酸，改变相对应的脱 白质在特定浓度乙醇溶液中的溶解度差异可以得到硅藻的粗 氧核苷酸序列，合成新基因，再进行基因工程生产所需要的干 提DNA.以此方法得到的粗提DNA可以作为PCR扩增目的基 扰素。 因的模板。 20.(1)限制性内切核酸（或限制） 耐高温的DNA聚合 (2)基因表达载体除目的基因、标记基因外，还必须有启 (或Tag) 引物 变性、复性、延伸 动子、终止子等.启动子和终止子均为一段有特殊序列结构的 (2)促性腺 滋养层 DNA片段.它们分别位于目的基因的上下游.本研究中的目的 (3)蛋白质 基因是来源于硅藻的苹果酸酶(ME)基因。 解析：(1)可使用限制性内切核酸（或限制）酶从人的染色 (3)PCR是一项根据DNA半保留复制原理，在体外提供 :体DNA上提取胰岛素基因，再利用PCR技术扩增该基因，扩 参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸 增时要使用耐高温的DNA聚合（或Tag)酶，还需要两种引物 序列进行大量复制的技术.引物是一小段能与DNA母链的一 与DNA的两条模板链结合.每扩增一次包含变性、复性、延伸 段碱基序列互补配对的短单链核酸。 三个步骤， (4)相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生 (2)牛属于单胎动物，产仔率低，科研人员欲采用胚胎工 物柴油生产的优势为：能够通过发酵大量生产、不受季节和气 程提高其产仔率.为使供体母牛产生更多的卵细胞，需对其注 候限制、节约土地资源、节约淡水以及节约粮食资源等， 射促性腺激素.受精卵发育至囊胚期时开始出现细胞分化，具 19.(1)由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物 有内细胞团和滋养层细胞，内细胞团将来发育成胎儿的各种组 质 织，而滋养层细胞将来发育成胎盘胎膜，因此可采集滋养层细 (2)限制酶、DNA连接酶 鉴定受体细胞中是否含有 胞做DNA分析，进行性别鉴定 目的基因 (3)研究发现，改变人胰岛素B链上第20~29位的氨基 (3写出干扰素的氨基酸序列，替换半胱氨酸为丝氨酸，改 酸，可以研制出更适合人体需要的速效胰岛素类似物，这可以 变相对应的脱氧核苷酸序列（或合成新基因），再进行基因工；通过蛋白质工程实现 -10