现代生物科技-2015年高考生物优等生百日闯关系列（解析版）

专题15现代生物科技专题

【明确考纲•把握考情】

I：对所列知识点要知道其含义，能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。

II：理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、

推理和评价。

考纲要求两年高考

2014•江苏高考・T23、2014•重庆高考打4、2014•天

基因工程的诞生1

津高考•T4、2014•广东高考•T25、2014•福建高

基因工程的原理及技术、应用n

考・T33、2014•山东高考叮36、2014•天津高考叮8、

蛋白质工程I

2014•海南高考•T31、2013•安徽高考”6、（2013•

广东高考叮3、2013•江苏高考•T13、2013•四川高

考・T10、2013•新课标全国卷I»T40

2014•浙江高考・T3、2014•广东高考叮29、2014•新

植物的组织培养H

课标全国卷I・T40、2013•四川高考・T1、2013•大纲

动物的细胞培养与体细胞克隆I

版・T2、2013•重庆高考・T2、2013•浙江高考•T6、

细胞融合与单克隆抗体n

2013•福建高考・T33、2013•新课标全国卷II・T40、

2013•海南高考•T31、2013•天津高考•T9

动物胚胎发育的基本过程与胚胎

工程的理论基础I2014•江苏高考42、2014•江苏高考«T19>2014•江

苏高考•、•山东高考•

胚胎干细胞的移植1T282013T35

胚胎工程的应用II

转基因生物的安全性1

生物武器对人类的威胁I2014•重庆高考•T2、2013•江苏高考•T15）

生物技术中的伦理问题1

简述生态工程的原理11

2013江苏,29（填空）、北京,2

生态工程的实例।

【名师综述•把握规律】

本专题知识是历年高考的必考内容，其中基因工程是当前生命科学研究的热点和前沿之一，基因诊断、基

因治疗、基因产品在人们生活中的出现日渐频繁。基因工程的原理、技术与应用是选修三的重要考点，且

经常与胚胎工程、微生物的培养、克隆技术、组织培养等知识进行综合考查。动物细胞培养及应用、植物

组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用也是重要的考点。基因工程要考查基因工程所用到的工

具、基因工程的操作过程、及基因工程的应用分析；从考查形式上看，这部分因为是选考，所以一般以非

选择题形式出现，从命题趋势上看，可以与基因诊断、基因治疗、基因产品等生命科学的热点和研究前沿

结合，还可以与胚胎工程、微生物培养、克隆技术、组织培养等知识综合考查。细胞工程主要集中在植物

细胞的全能性、植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备及应

用等内容上。从考查形式上看，多以非选择题形式出现，注重与工农业生产和医学实践的应用及科技发展

联系在一起考查。克隆技术、细胞工程、胚胎干细胞在生产、生活及医疗上的应用等问题频频出现在近年

的高考试题中。从考查形式看经常以流程图为载体，考查队各种生物技术及过程中想干概念的表达，试题

考查内容较浅，记忆性知识点较多。

1.从考查内容上看，主要考查基因工程的原理、技术操作和应用，对生物技术的安全性考查相对较少，

植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞融合及应用、胚胎工程操作及胚胎干细胞应用等是高频考点。

2.从考查角度上看，以最新基因工程的研究成果为背景，联系其他生物技术工程，综合命题考查基因工

程应用和解决问题的能力；联系生活生产实际，以现代生物科学研究成果为背景，综合命题考查现代生物

技术的原理、操作及应用。

6.从命题趋势上看，预计2015年高考仍然主要对基因工程的应用、技术操作、原理等知识监规亘，可能

更趋向于结合现代生物技术成果在医学实践、农业生产应用方面进行命题，考查现代生物工程技术的原理、

操作及应用，对具体的应用实例进行考查相关的主干知识。

【基础知识考查点】

1.基因工程的操作步骤、限制酶的相关知识。

2.目的基因提取方法、重组质粒导入方法、目的基因检测与表达的的检测方法。

3.基因工程的具体应用、蛋白质工程与基因工程的关系。

4.植物组织培养、动物细胞培养的区别与联系，植物体细胞杂交、动物细胞融合、单克隆抗体制备和核

移植的比较。

5.胚胎工程中体内受精和发育与体外受精的比较，胚胎分割移植的概念及注意事项，胚胎工程的应用特

别是胚胎干细胞的应用。

6.生物产品安全性、生态工程的原理。

【析考题•明考向】

1.（2014•江苏高考•T23）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是（多选）（）

A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核甘酸序列

B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因

D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常友达

【答案】ABC

【解析】选A、B、Co本题考查基因工程技术。限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核甘酸序列，但也

有些限制性核酸内切酶能识别由4、5或8个核甘酸组成的序列,A错误;PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在

延伸阶段发挥催化作用,B错误;载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因,供重组DNA的鉴定和选择，不是

抗生素合成基因,C错误;目的基因导入了受体细胞不一定都能正常表达,D正确。［来

【解题指南】关键知识:PCR反应中加热至90℃以上时,DNA解链f冷却到50℃左右，引物结合到互补DNA

链一加热至72℃左右,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

2.（2014•重庆高考・T4）下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（）

导入植培养再生：

物细胞!成植株

Ti质粒专密虽基重组Ti质粒含重组Ti质粒

的农杆菌植物细胞植株

①因的DNA②

③④⑤

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B.③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体h

C.④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

【答案】D

【解析】选D。本题考查基因工程。构建重组Ti质粒需要限制性核酸内切醐和DNA连接能，故A项错误;

③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体DNA上，故B项错误;染色体上含有目的基因,

但目的基因也可能不表达，或者表达的蛋白质不具有生物活性，故C项错误;植株表现出抗虫性状，说明含有目

的基因，属于基因电组,为可遗传变异，故D项正确。

【解题指南】⑴图示信息:将H的基因连接在我体上一将基因表达载体导入受体细胞一植物组织培养。

⑵关键知识:基因工程的工具酸、目的基因的检测和表达。

3.（2014•天津高考・T4）为达到相应目的，必须通过分子检测的是（）

A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选

B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选

C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定

D.21三体综合征的诊断

【答案】B

【解析】选B。本题考查基因工程、细胞工程和人类遗传病的检测。可通过将受体菌接种在含链霉素的培

养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌，故A项错误;产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞应通过抗

原-抗体杂交技术筛选，故B项正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉植株的抗虫效果，故C项错

误;可用显微镜观察体细胞的染色体数目，确定21三体综合征，故D项错误。

【解题指南】⑴题干关键词：“分子检测”。

⑵关键知识:筛选产特定抗体的杂交瘤细胞属于分子水平，筛选受体菌和诊断21三体综合征属于细胞水平,

鉴定抗虫棉植株抗虫效果属于个体水平。

4.（2014•广东高考叶25）利用基因工程技术生产竣酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是（双

选）（）

A.过程①需使用逆（反）转录酶

B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因

C.过程③使用的感受态细胞可用NaCI溶液制备

D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否I导入受体细胞

【答案】AD

【解析】选A、Do过程①是以mRNA为模板合成DNA的过程，即反转录过程,需要反转录酶的催化，故A项

正确。过程②表示利用PCR扩增目的基因，在PCR过程中不需要解旋酷，而是通过控制温度来达到解旋的目

的，故B项错误。利用Ca2+处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞，故C项错误。可用DNA分子杂交技术检测目

的基因是否成功导入受体细胞，故D项正确。

【解题指南】⑴图示信息:通过反转录合成目的基因，构建重组表达载体，导入大肠杆菌表达出CarE制剂。

（2）关键知识:基因工程的基本操作程序。

5.（2013・安徽高考・T6）下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确

的是（）

菌落附着在膜放射性标记

上,剥离膜DNA结的DNA探针

将膜曝光在胶片

显影胶片上

培养

皿裂解细菌并障’放射自显

重

含

组使DNA变性

细

的

菌影结果

A.根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目

B.外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制

C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接

D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置

【答案】D

【解析】选D。本题主:要考查细菌培养和基因工程等有关知识。A项，用取样调查法根据培养皿中菌落数只

能估算推测出含有的活菌实际数目，故错误;B项，外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间，是转录

形成mRNA的必要条件而不是复制的必要条件，故错误;C项,DNA杂交是通过碱基互补配对完成的，故错误;D

项,放射性标记的DNA探针能与相应的DNA杂交产生放射自显影，而只有特定的DNA才与探针相结合，所以

可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，故正确。

【解题指南】正确解答本题应注意以下三点：

⑴计数培养皿中酵母菌的数量是采用抽样检测的方法估算；

⑵基因表达载体中启动子和终止子是目的基因表达的必要结构；

（3）DNA分子杂交的原理是碱基互补配对原则。

6.（2013•广东高考・T3）从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。

目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是（）

A.合成编码目的肽的DNA片段

B.构建含目的肽DNA片段的表达载体

C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽

D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽

【答案】C

【解析】选C。本题考查蛋白质工程的设计流程相关知识。如果对多肽P1进行改造,首先根据预期功能设

计多肽的分子结构,即根据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，再根据模拟肽的氨基酸序列合成编码模拟肽的

DNA片段，从而构建含目的肽DNA片段的表达载体,最后从表达产生的模拟肽中筛选出具有优良活性的模拟

肽作为目的肽。

【解题指南】解答本题需要分析以下流程图:预期蛋白质的功能好设计预期的蛋白质结构f推测相应的城基

酸序列玲找到相应的脱氧核甘酸序列。

7.（2014•浙江高考-T3）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（）

A.连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型

B.某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞

C.山多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆

D.未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状

【答案】B

【解析】选&,本题主要考查动物细胞培养及细胞癌变知识。A项中，连续细胞系是指获得无限繁殖能力的

细胞系，无限细胞系大多已发生异倍化（即改变「原有的二倍体核型）,具异倍体核型，故A项错误。B项中，癌

细胞的发病机理是基因突变，那么某些适宜条件下,突变了的基因也有可能再突变为原来的正常基因，故B项

正确。C项中一个克隆是指由一个细胞经培养形成的一群细胞，故C项错误。未经克隆化培养的细胞可能来

源于多个不同的细胞，因此不一定具有相同的性状，故D项错误。

【解题指南】⑴关键知识:细胞系的概念及特点、克隆的概念、细胞癌变的机理。

⑵隐含信息:细胞癌变具有可逆性的特点;由•个祖细胞培养形成的细胞群为•个克隆;动物细胞培养至细

胞系时遗传物质发生改变,性状也会发生改变。

8.（2013・四川高考・T1）在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是（）

A.细胞的增殖和分化B.光能的吸收与转化

C.ATP的合成与分解D.基因的突变与重组

【答案】D

【解析】选D。本题以植物组织培养过程为背景,综合考查细胞增殖、细胞分化、光合作用、细胞代谢和变

异，综合性强。

A项，诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程是植物组织培养的过程，经过脱分化和再分化阶段，此过程中既有细

胞增殖又有细胞分化，故正确；

B项，在再分化的过程中，愈伤组织形成的幼苗进行光合作用,有光能的吸收和转化，故正确；

C项,细胞的分裂和分化等生命活动需要ATP提供能量，故正确；

D项，基因重组发生在减数分裂过程中，但植物组织培养中的细胞分裂方式为有丝分裂，可能会发生基因突变,

但不会有基因重组，故错误。

【解题指南】解答本题需要关注以下三点：

⑴植物组织培养的原理。

⑵基因突变与基因重组发生的时间。

⑶细胞的分裂和分化过程需要消耗能量。

9.（2013♦大纲版・T2）关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，错误的是（）

A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同

B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶

C.烟草叶片离体培养能产生新个体/」、鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖

D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒

【答案】B

【解析】选B。本题考查动物细胞培养和植物组织培养的条件及有关细胞工程的应用等知识。动物细胞培养

和植物组织培养所用培养基不同,如动物细胞培养的培养基需加入动物血清，而植物组织培养则不需要A正

确;动物细胞培养需要加入胰蛋白酶，使组织细胞分散开来;而植物组织培养则不需要胰蛋白酶？错误;植物组

织培养可产生新个体，而动物细胞培养一般不能得到个体，而是得到某种器官或细胞产物C正确才巴一定浓度

的有毒物质加入培养动物细胞的培养基中:然后蜘察染色体的变异情况可确定该有毒物质的毒性，植物组织

培养可培育脱毒植株Q正确。

【解题指南】解答本题应注意区分以下两点：

⑴动物细胞培养和植物组织培养的原理不同。动物细胞培养依据的是细胞的增殖，植物组织培养的原理是细

胞的全能性。

（2）动物细胞培养和植物组织培养的结果不同。植物组织培养既可获得细胞或细胞产物,也可获得所需个体；

动物细胞培养一般不能获得个体。

10.（2013・重庆高考・T2）下图是单克隆抗体制备流程的简明示意图。下列有关叙述，正确的是（）

抗原一/⑥

①才做骨髓相细胞

&③

培养

II

单克隆抗体

A.①是从已免疫的小鼠脾脏中获得的效应T淋巴细胞

B.②中使用胰蛋白酶有利于杂交瘤细胞的形成

C.③同时具有脾脏细胞和鼠骨髓瘤细胞的特性

D.④是经筛选培养获得的能分泌特异性抗体的细胞群

【答案】D

【解析】选D。本题考查动物细胞工程中的制备单克隆抗体。①是从己免疫的小鼠脾脏中获得的效应B细

胞（浆细胞）,A项错误;胰蛋白酶可使组织分散为单个细胞,B项错误;③为杂交细胞，若是浆细胞和骨髓瘤细胞

融合形成的杂交细胞，才同时具有（效应）B淋巴细胞（可产生抗体）和骨髓瘤细胞（可无限增殖）的特性,C项错误；

④是经筛选后获得的能够分泌特异性抗体的杂交瘤细胞,D项正确。

【解题指南】解答本题首先要弄明白图中各序号的含义:①是（效应B细胞）浆细胞，②过程是动物细胞融合，

③是杂交细胞,④过程是筛选杂交瘤细胞。

11.（2013•江苏高考•・T13）软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻

均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是（）

A.首先经超排卵处理后进行体外受精

B.从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型

C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎

D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫

【答案】D

【解析】选D。本题考查胚胎工程。A项和C项中，经过超数排卵处理后进行体外受精,在胚胎中选择hh个

体，故A项和C项正确。B项中,可以分离囊胚的滋养层细胞，培养后检测基因型，故正确。D项中，胚胎移植的

时期是桑棋胚或囊胚期，不是原肠胚期，故错误。

【解题指南】解答本题,需要注意以下三点：

⑴明确正常个体的基因型是hh。

⑵明确要获得正常个体，必须对胚胎的基因型进行检测。

⑶明确胚胎移植的过程。

13.（2013•浙江高考•T6）实验小鼠皮肤细胞培养（非克隆培养）的基本过程如图所示。下列叙述错误的是

（）

实验小鼠三皮肤组织工皮肤细胞旦细胞培养1工细胞培养2

A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒

B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化

C.丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型

D.丁过程得到的细胞具有异质性

【答案】C

【解析】选C。本题综合考查了动物细胞培养相关操作过程和识记理解能力。A项中,动物细胞培养需要无

毒、无菌的环境，甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒处理，故正确;B项中,

乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，故正

确;C项中,丙过程表示原代培养，此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型，故错误;D项中，「过程表示通过选

择或纯化从细胞系中获得具有特殊性质的细胞株的过程，细胞质有异质性，故正确。

【解题指南】解答本题需注意以下两点：

⑴明确胰蛋白酶的作用。

⑵理解“异倍体核型”与“异质性”含义。

14.（2014•江苏高考・T2）下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是（）

A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化

B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡

C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加

D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加

【答案】A

【解析】选A。本题考查动物胚胎发育的过程。受精卯通过细胞分裂增加细胞数量，囊胚期细胞开始出现分

化，到原肠胚的时候，细胞分化达到最大程度，所以A正确;胚胎发育过程中细胞不断分裂，也会发生细胞的凋

亡，因此B错误;随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断减少，所以C错误;发育过程中蛙胚从环境中

获得氧气，但是营养物质全部来自受精卵，所以营养物质逐渐减少，故D错误。

【解题指南】关犍知识:蛙是卵生动物，胚胎发育需要的营养物质只来自受精卵，不从外界获取。

15.（2014•江苏高考・丁19）杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作

者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是（）

A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理

B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精

C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂

D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎

【答案】D

【解析】选D。本题考查胚胎移植过程和胚胎分割移植的应用。用促性腺激素促进雌性个体超数排卵，而不

是雌激素，故A错误;从卵巢中采集的卵母细胞，未发育成熟，需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子

受精，故B错误;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，故C错误;为了进一步扩大繁殖规模,

可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，故D正确。

【解题指南】（1）图示信息:图解表小的是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术获得试管动物的过程。

⑵关键知识:人工获取的卵母细胞是否需要进行成熟培养要根据采集部位而定,如果是从输卵管采集的卵母

细胞,可直接与获能的精子在体外受精;如果是从卵巢采集的卵母细胞,要经过体外人工培养，成熟后才能可

获能的精子受精。

16.（2014•重庆高考・T2）生物技术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.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质

B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

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.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

【答案】D

【解析】选D。本题考查生物技术的安全性和伦理问题。A项，在转基因过程中,避免基因污染和对人类的影

响,必须严格选择H的基因，故正确;B项，人们普遍不反对治疗性克隆,坚决反对生殖性克隆，故正确;C项，反对

设计试管婴儿的原因之一是滥用此技术选择性设计婴儿，会造成性别比例失调等，故正确;D项,生物武器是指

利用微生物、毒素、重组致病菌等侵袭人、畜或农作物等目标，干扰素为淋巴因子，对人无害，故错误。

【解题指南】⑴隐含信息:生物武器具有有害性，无害的干扰素不属于生物武器。

⑵关键知识:克隆人违背伦理道德，选择性设计婴儿会造成性别比例失调。

17..（2013•江苏高考•T15）下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是（）

A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度

B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害

C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提

D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上

【答案】B

【解析】选B。本题考查转基因生物的安全性。A项中,我国对转基因生物安全性迈出了重要一步，对转基因

食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度，故正确。B项中，目前对转基因食品的安全性存在较大的争议,

还没有哪个国家在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，故错误。C项中，为了保障转基因生物安全，必

须开展风险评估、预警跟踪和风险管理，故正确。D项中，转基因生物的食品安全和环境安全至关重要，也是

目前对转基因生物安全性争论的集中点，故正确。

【解题指南】解答本题,需要注意以下两点：

⑴明确我国为保护消费者的知情权，对农业转基因生物实行了标识制度。

（2）明确对待转基因技术，应该趋利避害，而不能因噎废食。

18.（2014•海南高考••T31）［生物——选修3:现代生物科技专题］下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，

制备“工程菌”的示意图。

他一J转化细胞工程菌

D

据图回答：

⑴获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板，在酶的催化下，合成互补的单链DNA,然后在

的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的序歹山推测出相应的mRNA

序列，然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的序列，再通过化学方法合成所需基因。

⑵利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核糖核

普三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

⑶由A和载体B拼接形成的C通常称为。

⑷在基因工程中，常用Ca2+处理D,其目的是

【答案】

(1)逆转录DNA聚合酶氨基酸脱氧核甘酸

⑵引物模板(A基因)

(3)基因表达载体

⑷使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子

【解析】本题主要考查基因工程及PCR技术应用的相关知识。

⑴利用反转录法合成目的基因的过程是:以mRNA为模板，在逆(反)转录前的催化作用卜合成单链DNA燃后

在DNA聚合酶的作用下，合成双链DNA分子;根据蛋白质工程合成目的基因的过程是:根据目标蛋白质的氨

基酸序列，推测相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱轨核甘酸的排列顺序,通过化

学方法合成。

⑵PCR过程中需要酶、底物、模板、引物等条件。

⑶目的基因和载体结合,形成基因表达载体。

⑷在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用Ca2+处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子。

【解题指南】⑴题干关键词：”将某细菌的基因A导入大肠杆菌内”。

⑵关键知识:基因工程的原理和技术、蛋白质工程和PCR技术的应用。

19.(2014•天津高考•T8)嗜热土壤芽胞杆菌产生的B-葡萄糖普酶(BgIB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工

业生产中更好地应用，开展了以下试验：

I.利用大肠杆菌表达BgIB酶

(l)PCR扩增bgIB基因时，选用基因组DNA作模板。/njin

抗生素启动子NdeT

Pst\Xbal

⑵右图为质粒限制酶酶切图谱。bgIB基因不含图中限制酶识别序列。为使性基因痴〃HI

终止子/三

复制EcoRi

PCR扩增的bgIB基因重组进该质粒,扩增的bgIB基因两端需分别引入

Kpn\Xba\

和不同限制酶的识别序列。

注：图中限制酶的识别序列及切

割形成的黏性末端均不相同

⑶大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降

解纤维素的能力，这是因为O

1【.温度对BgIB酶活性的影响

(4)据图1、2可知,80℃保温30分钟后,BgIB醐会；为高效利用BgIB酶降解纤维素，反应温度最

好控制在(单选)。

A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃

U'।II।।।

30405060708090

温度A'

图温度对酶活性的影响图2BglB酶的热稳定性

IBglB醯的热稳定性是酶在一定温度下，保温一

UI.利用分段时间后通过其活性的保持程度来反映的子育

种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bgIB基因的过程中，加入诱变剂可提高bgIB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性

高的BglB酶的基因。

⑸与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获取热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其

原因是在PCR过程中(多选)。

A.仅针对bgIB基因进行诱变

B.bgIB基因产生了定向突变

C.bgIB基因可快速累积突变

D.bgIB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

【答案】

⑴嗜热土壤芽胞杆菌(2)NdeIBamHI

⑶转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶(4)失活B(5)A、C

【解析】本题考查基因工程、酶的活性和变异的相关知识。

⑴bgIB基因存在于嗜热土壤芽胞杆菌基因组中,故应以该菌的基因组DNA为模板进行PCR扩增。

(2)目的基因9质粒进行重组时，需将目的基因插入启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终生子，结合示意

图可知，应在扩增的bgIB基因两端分别引入NdeI和BamHI两种限制前的识别序列。

⑶该基因表达载体中含有bgIB基因,其可表达产生B-葡萄糖甘酶，可分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分

解纤维素的能力。

⑷山图2可知,BglB酶在80℃保温30分钟后，就会失活;山图1可知，当温度为60℃〜70℃时，酶活性较高，而

由图2可知,70℃保温30分钟,酶活性会减弱，而60℃保温30分钟后酶活性基本不发生变化,由此可知为高效

利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好捽制在60℃。

⑸在bgIB基因扩增过程中加入诱变剂进行诱变处理，相比于诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌,针对性更强;

基因突变是不定向的;山于PCR过程中基因扩增即DNA复制快速进行，发生突变后可进行快速累积，进而便于

筛选;基因突变可能导致氨基酸数目的改变，如突变用的密码了•变为终止密码子，可导致蛋白质合成提前终止,

进而导致氨基酸数目变少。

【解题指南】（1）图示信息：I.质粒作为载体,应具备的结构有限制酶切割位点、启动子、终止子和标记基因

等。n.图1表示温度对酶活性的影响，图2表示不同温度下酶的热稳定性的大小。

⑵关键知识:获取H的基因、基因表达我体的构建、能的活性和热稳定性、诱变育种的原理。

20.［生物——选修3:现代生物科技专题］（2014•新课标全国卷H•T40）植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱

性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐

旱性。

回答下列问题：

⑴理论上，基因组文库含有生物的____________基因;而CDNA文库含有生物的

___________基因。

（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中

出所需的耐旱基因。

⑶将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，经过一系列的过程

得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的,

如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高。

⑷假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3:1时，则可推测该耐旱

基因整合到了（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）

【答案】

⑴全部部分

⑵筛选

⑶乙表达产物耐旱性

⑷同源染色体的一条上

【解析】本题考查基因工程的相关知识。

⑴基因文库包括基因组文库和CDNA文库,基因组文库包含生物基因组的全部基因,CDNA文库是以mRNA反

转录后构建的，只含有己经表达的基因（并不是所有基因都会表达）,即部分基因。

（2）从基因文库中获取13的基因需要进行筛选。

（3）要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要检测目的基因（耐

旱基因）是否表达应该用抗原抗体杂交法检测目的基因（耐早基因）的表达产物（即耐早的相关蛋白质）;个体水

平检测可以通过田间试验，观察检测其耐旱情况。

⑷如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型可以用A一表示（A表示耐旱基因，一表示

另条染色体上没有相应的基因）,A_自交后代基因型为AA：A_：__=1：2：1,所以耐旱：不耐旱=3：1,与

题意相符;如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将全部表现耐早一，不会出现性状分离。

【解题指南】⑴题干关键词：“自交”“子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3：1”。

（2）关键知识:基因文库类型、基因工程操作流程。

21.（2014•福建高考•T33）Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞（ES细

胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：

个学；揖养上皮细胞

上皮细胞-,.

-.-

►•一:一©

I分离.培

|养ES细胞

造血干细胞ES细胞ES细胞

⑴步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的o

（2）步骤②中，重组胚胎培养到期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。

⑶步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag?基因的

设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindHI和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获

得Rag?基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有酶的酶切位点。

⑷为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的1用抗Rag?蛋白的抗体进行杂交实

验。

【答案】

⑴细胞核⑵囊胚（3）核甘酸序列HindHI和PstI⑷蛋白质

【解析】本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程技术。

⑴步骤①是核移植过程。体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，原因是若不去掉卵母细胞的细胞核,

就会造成细胞里面有两个细胞核，使得遗传物质不稳定。

（2）ES细胞是由早期胚胎（囊胚）的内细胞团分离出来的一类细胞。

⑶步骤③为获取目的基因，并把H的基因导入受体细胞的过程。在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因,

其条件是模板DNA、根据Rag2基因的核甘酸序列设计的引物、四种脱氧核甘酸、热稳定DNA聚合酶等，另

外根据题干可知，获得Rag2基因需要用HindHI和PstI限制酶，所以在构建表达载体时,所选择的表达载体上

应具有Hind川和PstI酶的酶切位点。

⑷检测H的基因是否翻译相应蛋白质时，应采用抗原一抗体杂交（免疫）法,即提取蛋白质，用相应的抗体进行

抗原一抗体杂交，看是否有杂交带。

【解题指南】⑴关键知识:检测目的基因表达的方法是抗原-抗体杂交（免疫）法。

⑵图示信息:过程①利用了动物细胞核移植技术;过程②利用了胚胎工程技术;过程③利用了基因工程的相

关技术。

22.（16分乂2014•广东高考••T29）铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术

培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs,类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程如下：

新生营养芽"PLBs增殖培养,PLBs不同时间取华姆，实验结果

在固体培养基上,PLBs的重量、生物碱含量随增殖培养时间的变化如图所示，请回答下列问题：

(一PLBs重量（光照）z35?

3l.O

f1230望

180.QO

&(25也

)XQ

M6)

20曲

M(

s4(15和

8V.O

2(.O10襟

-dJ.O5舞

\|/O

iH

0102030405060

培养时间（天）

⑴选用新生营养芽为外植体的原因是，诱导外植体形成PLBs的过程

称O

（2）与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现

在_____________________________________________________________________________________________

⑶脱落酸（ABA）能提高生物碱含量，但会抑制PLBs的生长。若采用液体培养，推测添加适量的ABA可提高生

物碱产量。同学们拟开展探究实验验证该推测，在设计实验方案时探讨了以下问题：

①ABA的浓度梯度设置和添加方式:设4个ABA处理组,1个空白对照组,3次重复。因ABA受热易分解，故•

定浓度的无菌ABA母液应在各组液体培养基

后按比例加入。

②实验进程和取样:实验50天完成，每10天取样，将样品（PLBs）称重（g/瓶）后再测定生物碱含量。如初始（第0

天）数据已知，实验过程中还需测定的样品数为o

③依所测定数据确定适宜的ABA浓度和培养时间:当某3个样品（重复样）的

时，其对应的ABA浓度为适宜浓度,对应的培养时间是适宜培养时间。

【答案】

（1）细胞分化程度低，容易形成PLBs脱分化

⑵增殖明显有利于叶绿素的形成进行光合作用制造有机物

⑶①灭菌冷却②75③生物碱平均含量最大

【解析】本题考查植物组织培养相关知识及读图析图能力、分析实验能力。

⑴新生营养芽细胞分化程度低，容易形成PLBs;根据题干可知,PLBs类似愈伤组织，外植体形成愈伤组织的过

程是脱分化。

⑵据图分析可知,光照下PLBs的重量高于黑暗条件下,原因可能是光照有利于细胞增殖、叶绿素的形成和进

行光合作用制造有机物。

⑶①由于ABA受热易分解，所以各组液体培养基火菌后冷却，再加入ABA...②根据题干信息可知，实验中4组

ABA处理组加1组对照组,3次重复，测定10、20、30、40、50天共5组数据，共计75组样品。③适量的ABA

可提高生物碱产量，当样品中生物碱含量的平均值最大时，所对应的ABA浓度和培养时间为最适。

【解题指南】⑴图示信息:实验流程中形成PLBs,联系由植物离体组织形成愈伤组织的过程;坐标曲线图中曲

线的走势表示生物碱含量和PLBs重量变化情况，光照影响PLBs重量。

（2）隐含知识:脱落酸的作用、细胞的全能性、脱分化、影响PLBs的因素。

23.［生物——选修3:现代生物科技专题］（2014•新课标全国卷I•T40）

某研究者用抗原（A）分别免疫3只同种小鼠（X、Y和Z）,每只

小鼠免疫次,每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效

532000

血28000

清24000

价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数），结果如右-7

抗20(X)0/-.

体xl.--

16000^-二

-

效12000_二

图所示。二

价8000^

二

益瀚"-

4000nT

若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的淋巴细胞（染色

BO第一次第二次第三次第四次第五次免疫次数

体数目40条）,并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞

（染色体数目60条）按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断

分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。

回答下列问题：

⑴制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过

次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的