高三生物第一轮复习基因工程非选择题74题(包括答案和每题解析)

高三生物第一轮复习基因工程非选择题74题（包括答案和每

题解析）

1.材料I：家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力•将人干扰素基因导入家蚕细胞并

大规模培养，可提取干扰素用于制药。材料n：毛角蛋白n型中间丝（KIFH）基因与

绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFH基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。

请依材料所给出的信息分析回答下列问题：

（1）在基因工程操作程序中，是基因工程的核心，为使干扰素基因在

家蚕细胞中高效表达，需要把来自CDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的

和之间。

（2）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要

成分应包含：扩增缓冲液（含Mg?*）、水、4种脱氧核糖核甘酸、模板DNA、

和O

（3）据材料II,在过程②中，将成纤维细胞置于5%«）2的气体环境中，C02的作用

是。在过程③中，用处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）

细胞在核移植前需要进行处理。

（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,

通过技术可获得较多胚胎。

【答案】

（1）基因表达载体的构建启动子终止子

（2）对干扰素基因特异的DNA引物对（相应的引物对）热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。

（3）维持培养液的pH促性腺激素去核

（4）早期胚胎培养胚胎分割

【解析】

试题分析：（1）在基因工程操作程序中，基因表达载体的构建是基因工程的核

心.基因表达载体的组成包括：目的基因、标记基因、启动子、终止子.来

自cDNA文库的干扰素基因片段是通过逆转录得到的，无启动子和终止子等，

将其插入在表达载体的启动子和终止子之间才能构成完整的基因并在受体

细胞内表达。

（2）PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg?'）、水、4种脱氧

核糖核甘酸、模板DNA、干扰素基因特异的DNA引物对和热稳定DNA聚合酶。

（3）在动物细胞培养过程中，将成纤维细胞置于5杭。2的气体环境中，CO?

的作用是维持培养液的pH.在卵母细胞的采集和培养过程中，用促性腺激素

处理以获取更多的卵母细胞，成熟卵母细胞在核移植前需要进行去核处理。

（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是早期胚胎培养.在

胚胎移植前，通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。

考点：本题主要考查基因山羊培育过程图，考查基因工程、细胞工程和胚胎工

程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力0

2.绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因，可以合成一种抗TMV蛋白，叶片对

TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物，由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究

人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如下图所示。

_____旦

♦—且■—■工重组Ti质粒

RNADNA目的基因构建

导入④

在含有卡那霉素

的培养基上培养

转基因.------再生植株*受体细胞

抗TMV烟草⑥⑤

(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中

①过程表示。

⑵合成的目的基因还需要通过PCR技术进行扩增，过程如图

H-II

模板DNADNA单链引物DNA单链与游霁脱氧核2条完法的

模板通过碱基互昔酿连接到双链DNA分子

才阖对结合DNA单链上

①加热至94c的目的是使DNA样品的键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过

酶的作用来完成的。

②新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复制的原理

是。

③PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要

检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的()

A.白细胞DNAB.病毒蛋白质C.血浆抗体D.病毒核酸

(3)由图分析，在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是____________基

因，重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是。

⑷在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外，还必须添加

，以保证受体细胞能培养成再生植株。

(5)绞股蓝的基因之所以能接到烟草植物中去，原因是o

(6)过程⑥可采取的方法，检测植株是否合成了抗TMV蛋白。在个

体水平的鉴定过程中，可通过的方法来确定植株是否具有抗性。

【答案】(1)逆转录

⑵①氢解旋②半保留复制③D

(3)卡那霉素抗性(抗卡那霉素)农杆菌转化法

(4)植物激素

(5)绞股蓝与烟草的DNA组成相同，其结构相同

(6)抗原一抗体杂交接种烟草花叶病毒

【解析】

试题分析：(1)过程①表示获得的目的基因，是RNA通过逆转录获得DNA。

(2)①加热至94℃的时，DNA双链之间的氢键断裂，从而使得DNA解旋，在细胞内需

要解旋酶的作用来完成的。②新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复

制特点为半保留复制。③PCR扩增的是DNA片段，病毒核酸才能。

⑶由图分析，⑤过程在含有卡那霉素的培养基上培养，说明构建的重组质粒

试卷第2页，总75页

上含有的标记基因是卡那霉素抗性基因.目的基因导入植物体细胞的方法常

用农杆菌转化法.

(4)植物组织培养过程，除需要加入各种营养成分外，还需要添加植物激

素，以保证植物生根、发芽过程。

(5)绞股蓝的基因之所以能接到烟草植物中去，因为细胞结构的遗传物质都是DNA且

机构都是双螺旋结构。

(6)过程⑥需要对表达的产生进行鉴定，可采取抗原-抗体杂交，若从个体

水平鉴定，可通过接种烟草花叶病毒的方法来确定植株是否具有抗性。

考点：本题主要考查基因工程技术和应用方面的相关知识，意在考查考生能理解所

学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

3.马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马

铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。

(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，培养基中

添加生长素和细胞分裂素，诱导离体细胞经过完成组织培养过程，从而形成脱

毒苗。此过程说明植物细胞具有。

(2)为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制前基因转移到马铃

薯体内。其过程大致如下图所示。

上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了法。该方法先将目的基因插入

到农杆菌Ti质粒的T-DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞

并插入到植物细胞的染色体DNA上。导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需

要的工具酶有,还要用_处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，

然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。该转基因马铃薯产生的配子中

(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。

【答案】(1)脱分化和再分化全能性

(2)农杆菌转化限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶Ca2+(CaC12)

不一定

【解析】

试题分析：(1)植物组织培养过程需经过脱分化和再分化两个过程，植物组织培养的原

理是植物细胞的全能性。

(2)①将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法，常用到的工具酶是限制性核酸内切

酶和DNA连接酶。还要用CJ处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，使外源基因容易导

入.DNA匕是否插入了目的基因的检测方法是DNA分子杂交技术；目的基因是否转录出

了mRNA的检测方法是分子杂交技术；目的基因是否翻译成蛋白质的检测方法是抗原一

抗体杂交技术.通过做抗病毒接种实验，可以检测马铃薯是否具有抗病毒的特性，属于

个体水平的检测。

②由于在形成配子时同源染色体分离，配子中的染色体数目减半，所以不一定会存在导

入的目的基因。

考点：本题主要考查基因工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知

识间的内在联系的能力。

4.生物——选修3生物技术实践］（15分）

已知生物体内用一种蛋白质（P）,该蛋白质是一种转运蛋白.由305个氨基酸组成。如

果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氮酸.改变后的

蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性。回答下列问题：

（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质

进行改造。

（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰______________基因或合成

基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括

的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：o

（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通

过和,进而确定相对应的脱氧核甘酸序列，据此获得基因，再经表达、

纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。

【答案】（1）氨基酸序列（或结构）（1分，其它答案合理也得分）

（2）PP）（每空2分，共4分）DNA和RNA（或遗传物质）（2分）

DNA-RNARNA-DNARNA-蛋白质（或转录，逆转录，翻译）（3分）

（3）设计蛋白质结构，推测氨基酸序列（每空2分，共4分）功能（1分）

【解析】

试题分析：（1）依题意可知，若要改造蛋白质的功能，可通过改变蛋白质的结构（或氨

基酸序列）实现。

（2）依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途径有修饰现有P基因或合

成新P1基因。中心法则的全部内容包括：DNA的复制、RNA的复制、DNAfRNA（转录）、

RNA-DNA（逆转录）、RNAf蛋白质（翻译）。

（3）蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推

测应有的氨基酸序列一找到相应的脱氧核甘酸序列。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需

要进行生物活性的鉴定即功能鉴定，看是否达到人们的需求。

考点：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知

识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。

5.tPA是机体在凝血平衡调节中发挥关键性作用的蛋自质，如图是利用奶牛乳腺生产

tPA的图解，据图回答下列问题：

0

未受精的卵细施

肤41税块

（1）如要在体外迅速扩增tPA基因可采用_______技术，此技术需要________酶。

（2）要使tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达，需在其前面加上。

（3）过程⑥中用于移植的胚胎是.一。移入的胚胎能够在受体母牛体内存活的原因

是，同时能够在子宫内建立正常的生理和组织上的联系。

⑷乳腺生物反应器生产医用人体蛋白比工程菌有优势，是由于乳腺细胞有较强的

—能力，省却了从工程菌胞内提取时的破壁、分离等程序，大大降低了纯化成本。

【答案】（1）PCRTap酶（热稳定性DNA聚合酶）

（2）乳腺蛋白的启动子

（3）囊胚不发生免疫排斥反应

试卷第4页，总75页

(4)分泌

【解析】

试题分析：

分析题图：②是动物细胞培养过程，需要先用胰蛋白前将细胞分散成单个细

胞；①是目的基因(血清白蛋白基因)；③表示采用转基因技术，将目的基

因(血清白蛋白基因)导入受体细胞的过程：④是细胞核移植；⑤为早期胚

胎的培养；⑥表示胚胎移植过程。

(1)体外迅速扩增tPA基因可采用PCR,因为该技术需要高温使得DNA双链打开，因

此需要热稳定性DNA聚合酶。(2)tPA基因在奶牛的乳腺细胞中特异性表达必须将基

因的首端与乳腺蛋白基因的启动子结合，才能使目的基因在乳腺细胞中表

达。(3)⑥表示胚胎移植过程，移入的胚胎属于外来物质，可被自身内的免疫攻击。

但移入的胚胎能够在受体母牛体内存活，说明胚胎能够在受体母牛体内不发生免疫排斥

反应，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能(4)乳腺细胞有较强的

分泌能力，使得乳腺生物反应器生产医用人体蛋白比工程菌更有优势。

考点：本题主要考查基因工程及动物胚胎发育的相关知识，意在考查考生能理解所

学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

6.通过各种方法改善农作物的遗传性状，提高粮食产量一直是育种工作者不断努力的

目标，下图表示一些育种途径。请回答下列问题：

电f人工诱变⑵

"*导入外源DNA—3

野

生需俨无一◎..一

稻3*单倍体植株©

种

®一多倍体植株⑩一

(1)图中需用到限制酶的育种途径是(填数字)，该育种途径的原理

是,PCR技术可以为该途径提供,在PCR的过程中催化子链合成

的酶是»

(2)图中(7)途径是,途径(5)(7)(8)相对于途径(5)(6)的优势

是o

(3)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本，通过途径(5)、

(6)得到ddRR。该育种过程中第一次筛选在(P/F./FJ中进行，得到基因型肯

定为ddRR的植株至少需要年。

【答案】⑴⑶、⑷基因重组目的基因Tap能

(2)花药离体培养缩短育种年限

(3)F24

【解析】

试题分析：根据题意和图示分析可知：①②为诱变育种，③④为基因工程，⑤

⑥为杂交育种，⑤⑦⑧为单倍体育种，⑨⑩为多倍体育种，(1DQ2)为远源杂交。

(1)基因工程中需要限制醐，故需用到限制醐的育种途径是③④，基因工程的原

理是基因重组，PCR的过程中需要用耐高温的DNA聚合酶来催化子链合成，一般用Tap

酶。

(2)(7)途径为单倍体育种，包括花药离体培养和染色体体加倍，单倍体育种能

缩短育种年限。

(3)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲木进行杂

交，得到的储的基因型为DdRr,Fi自交产生小，从Fz第一次筛选出ddR-的优

良品种，在通过两次自交，不再发生性状分离为止，获得纯合子ddRR,故需要4年。

考点：本题主要考查生物育种的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把

握知识间的内在联系的能力。

7.（11分）.已知生物体内有一种蛋白质（P）,该蛋白质是一种转运蛋白，由305个

氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙

氨酸，改变后的蛋白质（P.）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列

问题：

（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行

改造。

（2）以P基因序列为基础,获得Pi基因的途径有修饰________基因或合成_______基因，

所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复

制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，

即：。

（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通

过和，进而确定相对应的脱氧核甘酸序列，据此获得基因，在经表达、

纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定.

【答案】（1）氨基酸序列（或结构）

（2）PPiDNA和RNADNA-RNA、RNA-DNA、RNA-蛋白质（或转录、

逆转录、翻译）

（3）设计蛋白质结构推测氨基酸序列功能

【解析】

试题分析：

（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行

改造。

（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有二：①修饰P基因，②合成P1基因；

所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括DNA和RNA复制，以

及遗传信息在不同分子之间的流动，即DNA-RNA、RNA-DNA、RNAf蛋白质。

（3）蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能一设计预期的蛋白质结构一推测应有氨基

酸序列一找到对应的脱氧核甘酸序列（基因）.据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋

白质，之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。

考点：本题考查基因工程和蛋白质工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，

把握知识间的内在联系的能力；能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些

信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。

8.（14分）胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用

的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋

白A、B分别表示8-半乳糖甘酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）。请回答下列问题：

抗性基因

图1

试卷第6页，总75页

(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是。

(2)图1中启动子是酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因

的表达;氨革青霉素抗性基因的作用是。

(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有。

(4)13-半乳糖甘酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位

点隐藏在内部，其意义在

于。

⑸澳化系能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键，用浸化素处理相应的融合蛋白能获得

完整的A链或B链，且B-半乳糖甘酶被切成多个肽段，这是因

为。

(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推

测结果是,理由

是o

【答案】(1)终止子

(2)RNA聚合作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来

(3)限制酶和DNA连接酶

(4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解

(5)半乳糖甘酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸

(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸的R基中可能还含有游

离的氨基

【解析】

试题分析：

(1)根据题意和图示分析可知，图1基因表达载体中已有目的基因、启动子和标记基

因，所以没有标注出来的基本结构是终止子。

(2)图1中启动子是RNA聚合酶酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表

达即转录过程；氨芾青霉素抗性基因的作用是作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆

菌筛选出来。

(3)构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制能切割(含目的基因的外源DNA

分子)和运载体，以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接

形成重组DNA分子。

(4)B-半乳糖甘酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位

点隐藏在内部，这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白醐降解。

(5)浪化鼠能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键，由于6-半乳糖甘酶中含有多个甲

硫氨酸，而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸，所以用浪化鼠处理相应的融合蛋白能获

得完整的A链或B链，且B-半乳糖甘酸被切成多个肽段。

(6)由于•个肽链中至少有一个游离的氨基和•个游离的竣基，在肽链内部的R基中

可能也有氨基和竣基，而胰岛素含有A链和B链，所以每个胰岛素分子中所含游离氨基

的数量至少是2个。

考点：本题考查基因工程和蛋白质的结构的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所

学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分

析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

9.(10分)下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答:

本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物

偏爱密码子的原则来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且

在C端加上KDEL的内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于

CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄

中，在番茄的果实中表达人胰岛素。

(1)此基因工程中的目的基因是,将人工合成的DNA片段

拼接在一起，所需要的酶有。

(2)要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用技术。

(3)试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列，为什么可以避免胰岛素在植物细胞中

的降解？。

(4)用目的基因与农杆菌的Ti质粒结合构建表达载体，该表达载体的组成中不应含有

的是(从下列选项中选择)。

①目的基因②CaMV35s启动子③果实专一性启动子2A12④RNA引物

⑤标记基因⑥T-DNA⑦RNA聚合酶基因片段⑧终止子

【答案】(1)人胰岛素基因；限制酶、DNA连接酶

(2)PCR

(3)使胰岛素合成后在植物内质网中保存，以免在细胞内被降解

(4)④⑦

【解析】

试题分析：

(1)本专利利用转基因番茄生产人胰岛素，因此目的基因为人胰岛素基因；要想将人

工合成的DNA片段拼接在起需要用到限制的和DNA连接酶。

(2)PCR技术扩增可以获得大量的目的基因片段。

(3)在C端加上KDEL的内质网滞留序列可以使胰岛素合成后在植物内质网中保存，以

免在细胞内被降解。

(4)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，根据题意，

人胰岛素基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下，通过农杆菌

转化法导入番茄中，因此基因表达载体中的启动子有CaMV35s启动子和果实专一性启

动子2A12两种，农杆菌的Ti质粒上有T-DNA,可以携带目的基因进入受体细胞的染色

体DNA上。综上所述，基因表达载体中不含有④⑦。

考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，

把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法

对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

10.红细胞生成素(EP0)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫

血等疾病。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO),其简易生产流程如图所示。

旁cDNAEcDNAgAEPOJt因

请回答问题：

(1)图中①所指的物质是.,②所指的物质是

试卷第8页，总75页

⑵基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系（CHO）最常采用的方法

是。

（3）CIIO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的培养获得的无限

增殖细胞。重组CHO细胞培养需要的环境及营养、温度、pH和气体环境

适宜的条件。

⑷检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点

是,并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定B

淋巴细胞通过技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

【答案】（DmRNArhEPO（2）显微注射技术（3）原代培养和传代无

菌、无毒

（4）特异性强、灵敏度高动物细胞融合

【解析】

试题分析：（1）逆转录过程是指由RNA为模板合成DNA的过程，所以图中①所指的物质

是mRNA；该生产流程的目的基因是红细胞生成素（EPO）基因，因此②所指的物质是人

重组红细胞生成素（rhEPO）o

（2）目的基因导入动物细胞常采用显微注射技术。

（3）中国仓鼠卵巢细胞系（CHO）能无限增殖，是细胞培养到50代后具有癌变特性的细

胞系，因此必须通过原代培养和传代培养获得；动物细胞培养过程中需要无菌、无毒的

环境及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。

（4）单克隆抗体的优点有：特异性强、灵敏度高、并可大量制备；它是由小鼠的骨髓

瘤细胞与其特定B淋巴细胞通过动物细胞融合技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

考点：本题考查基因工程、动物细胞培养和单克隆抗体的制备的相关知识，意在考查考

生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。

11.下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题：

普通质粒

⑴过程①至②获取的抗体称为，其中①过程常用的诱导剂是

（2）④过程需要酶，⑤过程则需要的工具酶为。

（3）②处需要筛选，其目的是。

（4）结构甲的组成必须包括及目的基因等。

（5）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用,经过筛选

后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过技术获得能产抗体的转基因

棉花植株。

【答案】（1）单克隆抗体PEG（或灭活的病毒）

（2）逆转录限制能和DNA连接酶

（3）筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞

（4）启动子、终止子、标记基因（5）土壤农杆菌植物组织培养

【解析】

试题分析：（1）过程①表示效应B细胞与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，过程②表示

动物细胞培养，过程①至②获取的抗体称为单克隆抗体；其中①过程常用的诱导剂是

PEG（或灭活的病毒）。

（2）④过程是逆转录过程，需要逆转录酶；⑤表示基因表达载体的构建过程，需要的

工具酶为限制酶和DNA连接酶。

(3)②处需要筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

(4)结构甲表示基因表达载体，其组成必须包括启动子、终止子、标记基因及目的基

因等。

(5)如果想用棉花产生该种抗体，则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农

杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞；转化成功后再通过植物组织培养技术获得能产抗

体的转基因棉花植株。

考点：本题考查单克隆抗体的制备、基因工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识

的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。

12.许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因，其编码的产物B一半乳糖苗酶在X-gal

和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。基因工程

中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞，过程如下图

所示。请据图回答：

络界基中加入I培养*中加入I培养JK中加入

IIPTGIX-g*l、IPTCIX-M>.IPTG

・倦①倒倦②・僖③

(1)基因工程中，构建基因表达载体的目的是。

⑵限制前EcoRI的识别序列和切割位点是一GiAATTC-,SmaI的识别序列和切割位

点是一CCC'GGG-。图中目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连

接相应的末端，连接的末端序列是,连接过程中需要的基本工具是

(3)转化过程中，大肠杆菌应先用_______处理，使其处于能吸收周围DNA的状态。

(4)菌落颜色为白色的是__,原因是。

(5)菌落③中的目的基因是否表达，可采用的检测办法是。

【答案】(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用

(2)-TTAADNA连接酶

⑶Ca?+

(4)菌落③lacZ标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出B—半乳糖甘前，

故菌落为白色

(5)抗原一■抗体杂交

【解析】

试题分析：(1)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，目的是使目的基因

在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用。

(2)由图可知，目的基因的左侧有限制醐EcoRi的识别序列，右侧是限制

酶SmaI的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用

限制前EcoRI来切割质粒，用限制的EcoRI和SmaI来切割含有目的基因的

外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切

割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酣EcoRI切割形成的

末端，即-TTAA,连接过程中需要DNA连接酶。

(3)将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca?’处理大肠杆菌，使其处

于能吸收周围DNA的感受态。

试卷第10页，总75页

(4)用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ'基因，但切割后的

质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖甘酶，在X-gal

和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现

蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半

乳糖甘酶，在X-gal和IPTG存在下，菌落颜色为白色。

(5)检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原•抗体杂交法。

考点：本题结合题图，考查基因工程的相关知识，意在考查考生分析题图提

取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能

运用所学知识解决生物学问题的能力。

13.应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:

重组Ti质粒

(D②过程常用的方法是o要检测目的基因是否翻译成了人生长激素，

利用的技术是。

(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界生

物的。基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须

有,使人生长激素基因在乳腺细胞中特异性高效表达。

(3)在抗虫棉培育过程中，④过程常用的方法是农杆菌转化法，是利用农杆菌会被棉花

植株伤口处细胞分泌的吸引并移向这些细胞，而且

Ti质粒有的特点。

【答案】(1)显微注射法抗原一抗体杂交

(2)生殖隔离(或种间障碍)乳腺蛋白基因的启动子

(3)酚类化合物含有T-DNA,可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA

上

【解析】

试题分析：

(1)分析题图，过程②是将目的基因导入动物细胞，最常用的方法是显微注射法；要

想检测目的基因是否翻译出了人生长激素，也就是检测蛋白质生长激素，采用的技术是

抗原-抗体杂交技术。

(2)转基因牛可以生产人的生长激素，说明基因工程可以突破自然界生物的生殖隔离

或中间杂交不亲和的障碍；构建基因表达载体时，目的基因的首端必须有乳腺蛋白基因

的启动子等调控组件，才能使目的基因在乳腺细胞中表达。

(3)农杆菌转化法是利用农杆菌被棉花植株伤口出细胞分泌的酚类化合物吸引，并移

向这些细胞；农杆菌中的Ti质粒上含有一段T-DNA,可以携带目的基因转移并整合到

受体细胞的染色体DNA上。

考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，

把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法

对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。

14.【生物——现代生物科技专题】

图为转基因烟草培育过程流程图，

*泣机沏

回答问题：

（1）携带外源基因的质粒除了含有外源基因外，还包括、复制原点和标记基

因，其中标记基因的作用是。

（2）图示过程中，将目的基因导入烟草细胞使用了法，①过程要用处理农

杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。

（3）②过程叫做技术，其理论基础是。

（4）该转基因烟草产生的配子中（填“一定”或“不一定”）含有目的基因.

【答案】

⑴启动子终止子鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛

选出来⑵农杆菌转化Ca"⑶植物组织培养植物细胞具有全能性⑷不定

【解析】

试题分析：⑴基因表达载体中除了复制原点、标记基因外，还有启动子、终止子；标记

基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞。

⑵据图可知，将目的基因导入植物细胞的方法是农杆菌转化法；将目的基因导入大肠杆

菌时，先用钙离子处理农杆菌，使之成为感受态细胞，有利于转化的成功。

⑶过程2是植物组织培养，其原理是植物细胞具有全能性。

⑷在减数分裂过程中，由于同源染色体分离，因此产生的配子中有的含有目的基因，有

的不含有目的基因。

考点：本题主要考查基因工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内

在联系，形成知识的网络结构的能力。

15.【现代生物科技专题】（15分）目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病

的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：

（1）人体器官移植面临的主要问题有______和免疫排斥，目前临床通过使用

抑制的增殖来提高器官移杆的成活率。

（2）EK细胞来源于囊胚期的细胞或胎儿的原始性腺，也可以通过技术得

到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行,可培育出人

造组织器官，进而解决免疫排斥问题。

（3）人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些

抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前，科学正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改

造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的

作用是«

（4）基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时，最有效的转化方法是

在进行体内基因治疗时，采用的载体应该是

编2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而

山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于

具体措施有,（举例说明，任答两种）利用了的生态工程原

理是O

【答案】（1）供体器官短缺免疫抑制剂T细胞（2）内细胞团核移植

体外诱导分化

（3）目的基因抑制抗原决定基因的表达（4）显微注射法（修饰的）动物病

毒（或修饰的腺病毒）

试卷第12页，总75页

（5）植被恢复和土壤微生物群落的重建人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土

壤侵蚀控制、植被恢复工程系统学与工程学原理

【解析】

试题分析：（1）人体器官移植面临的主要问题是供体器官短缺和免疫排斥，临床上常通

过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移杆的成活率。

（2）EK细胞来源于囊胚期的内细胞团细胞或胎儿的原始性腺，也可以通过核移植技术

得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行体外诱导分化，可培

育出人造组织器官，解决免疫排斥问题。

（3）用小型猪的器官来替代人体器官进行移植时，为避免小型猪器官表面的某些抗原

决定簇引起的免疫排斥，可利用基因工程对小型猪的器官进行改造，导入小型猪基因组

中的一些调节因子属于基因工程中的目的基因，作用是抑制抗原决定基因的表达。

（4）进行体外基因治疗最有效的转化方法是显微注射法；在进行体内基因治疗时，采

用的载体应该是经修饰的动物病毒，以避免感染疾病。

（5）煤矿区废弃地的生态恢复工程关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建，具体

措施有人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等，这些措

施利用了生态工程的系统学与工程学原理。

考点：本题考查器官移植、胚胎工程、基因工程及生态工程等相关知识，意在考查考生

能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。

16.（14分）人外周血单核细胞能合成白细胞介素2（IL-2）。该蛋白可增强机体免疫功

能，但在体内易被降解。研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个

融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融

合蛋白。其技术流程如图。请回答：

。人外周血单核细胞

［导入

O酵母菌

（1）图中③过程的模板是。表达载体1中的位点—应为限制酶BgUI的识

别位点，才能成功构建表达载体2。

（2）表达载体2导入酵母菌后，融合基因转录出的mRNA中，与1L-2蛋白对应的碱基

序列不能含有,才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白。

（3）培养人外周血单核细胞时，需要将温度控制在_此外还需要通入—

（气体）。

（4）应用技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白。

（5）如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞，经胚胎培养后移入受体母

牛子宫内可以存活的生理学基础是_________________________________________

【答案】（14分）

（1）IL-2基因的cDNAa

（2）终止密码子（3）37无菌的95%空气和5%C（）2

（4）抗原一抗体杂交

（5）母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。

【解析】

试题分析：（1）③过程为利用PCR技术扩增IL—2基因（目的基因）的过程，因PCR产

物是IL-2基因，所以模板是含有IL—2基因的cDNA。IL—2基因的cDNA和表达载体

1在构建表达载体2时，先用同种限制酶切割，让二者产生相同的黏性末端，再用DNA

连接酶连接。题图显示，IL—2基因的cDNA两端的酶切位点分别是EcoRI和BglII,

表达载体1中已有EcoRI的识别位点，因此位点a应为限制醒BglII的识别位点。

（2）融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列，如果含有终止密码子，

则会导致翻译终止，不能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白，所以融合基因转录出的mRNA

中与IL—2蛋白对应的碱基序列中，不能含有终止密码子。

（3）因人的平均体温是37℃左右，所以培养人外周血单核细胞时，需要将温度控制在

37℃,还需要通入无菌的95%空气和5祝。2的气体。

（4）检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白，可采用抗原一抗体杂交技术。

（5）将含有基因表达载体2的受精卵经培养得到的早期胚胎，移入受体母牛子宫内可

以存活的生理学基础是：受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。

考点：本题考查基因工程、动物细胞培养、胚胎移植的生理学基础的相关知识，意在考

查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解

释、推理并做出合理判断的能力。

17.（15分）【生物一选修3：现代生物科技】

I、生物技术是一把双刃剑，既可以造福人类，也可能使用不当给人类带来灾难。请回

答下列有关生物技术的安全性和伦理性问题：

（1）由于科学发展水平的限制，在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的

后果，引发了人们在食物安全、生物安全和安全三个方面发生了激烈的争论。

（2）在转基因生物或产品研究过程中，绝大多数科学家都能自觉遵守科学研究道德。

如对外源DNA进行认真选择，避免产生对人体有毒性或过敏的o

（3）为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术，而2002年，英国一对夫妇通

过设计试管婴儿，利用新生儿脐带血中造血干细胞，挽救患地中海贫血症的男孩。这两

项技术的区别是不需要经过基因检测。

H、2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发了全国人民对雾霾的关注和讨论。

生态环境与生态经济再次推上舆论的焦点。建设社会主义新农村的关键是构建和谐社

会，发展生态农业，走可持续发展之路。下图为某地一生态工程建设模式图，请据图回

答有关问题：

（4）生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料,

从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程的

原理。

（5）该生态工程模式的最大优点

是0该生态工程种植不同的农作物、

果树、苗木，饲养牛、猪、