2025年新高考生物一轮复习：基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题（练习）（学生版+解析）

第42讲生态工程以及生物技术的安全性和伦理问题

目录

01模拟基础练

【题型一】生态工程的基本工具

【题型二】生态工程的基本操作程序

【题型三】生态工程的应用

【题型四】蛋白质工程

【题型五】生物技术的安全性和伦理问题

02重难创新练

03真题实战练

题型一生态工程的基本工具

1.Sau3AI和BamHI的识别序列及切割位点如表所示。某DNA分子经Sau3AI和BamHI分别切割以后,

可形成4个和2个大小不同的片段。下列有关叙述正确的是（）

限制酶名称识别序列和切割位点

BamHIGJGATCC

Sau3AIIGATC

A.两种限制酶切割后形成的黏性末端不相同

B.能被Sau3AI识别的DNA位点均能被BamHI识别

C.该DNA分子上有2个BamHI不能识别但Sau3AI能识别的酶切位点

D.该DNA分子经Sau3AI和BamHI共同切割后可形成6个片段

2.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”的相关描述，错误的是（）

A.洋葱中加入适量研磨液，充分研磨、过滤并弃去滤液可以获得DNA

B.向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺，沸水浴后溶液呈蓝色

C,提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解

D.可以选择香蕉、猪肝、菠菜等作为实验材料提取DNA

3.DNA在生活中有多方面的应用。下列关于DNA粗提取、扩增和电泳鉴定叙述正确的是（）

A.利用DNA在酒精中溶解度较大的原理来提取DNA

B.PCR体系中加入dNTP可为DNA扩增提供原料和能量

C.DNA电泳鉴定时，可加入二苯胺使DNA显色再观察条带

D.DNA的片段大小与在琼脂糖凝胶电泳中的迁移距离呈正相关

题型二生态工程的基本操作程序

4.PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是（）

A.DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相反的电极移动

B.在凝胶中，DNA分子迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象有关

C.凝胶中的DNA分子可直接在波长为300nm的紫外灯下被检测出来

D.向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂都必须更换移液器上的枪头

5.某种嗜热细菌，其栖息的热泉水温可达90℃左右，若该细菌DNA分子共有N个碱基对，其中胞喀咤脱

氧核昔酸M个，则下列关于嗜热细菌的叙述错误的是（）

A.该细菌DNA聚合酶可以应用于PCR技术

B.该细菌DNA分子中的每个磷酸基团都与2个脱氧核糖相连

C.该细菌DNA分子的碱基中A+T/G+C的比例可能较高

D.该细菌DNA分子第n次复制时需要游离的腺喋吟脱氧核甘酸（N-M）x（2收）个

6.下列关于生物技术说法正确的是（）

A.细包产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，体现了植物细包的全能性

B.利用单克隆抗体制备的ADC进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够杀伤癌细包

C.胚胎干细包具有发育的全能性，体外可以诱导产生人体所需的各种组织器官

D.制备膀胱生物反应器过程中，通常将生态表达载体导入到膀胱上皮细包中

题型三生态工程的应用

7.生物制药是生物技术的综合利用，从生物体、生物组织、细包和体液中分离出有效成分，制备用于预防、

治疗和诊断的产品。如令，细包工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用，下列相关关于细包工程制药

的叙述，错误的是（）

A.乳腺生物反应器是将药用蛋白生态的表达载体直接导入生物的乳腺细包中，而后在转生态动物的乳

汁中获得需要的药用蛋白

B.将能够分泌特异性抗体的B淋巴细包与能够无限增殖的骨髓瘤细包融合筛选，形成能产生特定抗体

的杂交瘤细包，从而获得单克隆抗体

C.利用植物细包培养技术获得植物细包次生代谢物，不会大量破坏植物资源，对于环境保护具有重要

意义

D.利用转生态植物也能生产疫苗，以植物作为生物反应器，将携带抗原生态的载体导入受体细包，在

植物体内表达和修饰这类特定抗原，成为具有免疫活性的蛋白质

8.据统计，从20世纪90年代至今，全世界包括生态制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度

增长，生物制药已成为21世纪的朝阳产业，下列有关说法不正确的是（）

A.我们可以利用转生态技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”

B.对于生态制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权

C.利用转生态技术还可以进行生态治疗，现在技术已经完全成熟

D.由于转生态生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制

9.“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学

家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白生态，导入到山羊细包内，培育出转生态“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得

了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（）

目

的

基

因

A.丝蛋白生态会伴随受体细包分裂而自我复制

B.可用PCR等技术检测目的生态是否表达

C.“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染

D.乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点

题型四蛋白质工程

10.研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，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是（）

A.蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造

B.氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一

C.改造胰岛素应首先从设计胰岛素生态中的脱氧核甘酸序列出发

D.蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构有关

11.单克隆抗体可用于癌症治疗，但通过鼠杂交瘤细包获得的鼠源单克隆抗体进入人体会作为抗原引起人

体的免疫反应。科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，生产出含有人源性肽段的鼠一人嵌合

抗体。下列说法错误的是（）

A.生产单克隆抗体不能直接培养B淋巴细包，因为其在体外培养条件下不能无限增殖

B.将B淋巴细包和骨髓瘤细包混合，诱导融合的细包即为能产生单克隆抗体的杂交瘤细包

C.上述获得鼠一人嵌合抗体的研究中需对生态进行操作

D.经过改造的鼠一人嵌合抗体可降低人对该抗体的免疫反应

12.蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的重要手段，并将广泛应用于医药及工农业生产中，下列叙述中

错误的是（）

A.蛋白质工程可以制造出自然界中不存在的蛋白质

B.通过蛋白质工程制造蛋白质可以不遵循中心法则

C.蛋白质工程常要借助计算机来建立三维结构模型

D.运用蛋白质工程可以改变天然蛋白质的空间结构

题型五生物技术的安全性和伦理问题

13.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.我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器

B.治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细包，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.转生态植物进入自然生态系统都会因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性

14.转生态产品的安全性一直是人们关注的焦点。下列哪项是对待转生态技术的理性态度（）

A.转生态农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险

B.转生态技术是按照人们的意愿对生物进行的设计，不存在负面影响

C.大量引入国外转生态作物与本地近缘作物品种杂交

D.转生态技术如果被恐怖分子利用将可能导致灭绝，应停止转生态研究

15.生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取

的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（）

A.全面禁止和彻底销毁生物武器

B.收集他国的生物资源遗传信息

C.销售转生态农产品应有明确标注

D.禁止非医学需要的胎儿性别鉴定

㈤2

一、单选题

1.CRISPR/Cas9是一种高效的生态编辑技术，Cas9生态表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导

RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标生态或插入新的生态。CRISPR/Cas9生态编辑技术的工

作原理如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（）

\d|进行切割

玉因

A.构建CRISPR/Cas9重组质粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶和质粒

B.将重组质粒导入大肠杆菌细包的方法是农杆菌转化法

C.SgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体的Cas9蛋白可识别并与目标DNA序列特异性结合

D.利用生态编辑技术进行特定生态敲除，可以通过DNA分子杂交技术进行检测

2.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正确

B.设计的引物中GC碱基含量越高，变性的温度越高

C.PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子

D.整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶

3.如图为DNA半保留复制相关示意图。DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成，因而需先借助引物酶

以DNA为模板合成RNA引物，再在引物的3，-OH末端聚合脱氧核昔酸。当DNA整条单链合成完毕或冈

崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，填补脱氧核甘酸。下列说法正确的是（）

A.解旋酶断开氢键，其移动方向与滞后链的延伸方向相同

B.DNA在体内复制和体外复制（PCR）过程中均为边解旋边复制

C.DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂

D.在PCR过程中，除耐高温的DNA聚合酶外，还需加入DNA连接酶

4.某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，将青蒿素合成过程的某一关键酶生态fps在野生青蒿中过量表

达，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是（）

提取青蒿酶1PCR,含0s基因的酶2、

总RNA--------->cDNA片段》

DNA>混合>击组产好农杆菌卜*士

,酶3»重组质粒--------青局

质粒a酹2>

A.经图示过程得到的fps生态不含启动子和终止子

B.酶1、酶2和酶3作用的化学键不都是磷酸二酯键

C.图中含Hs生态的DNA片段中不含有酶2的识别序列

D.将fps生态导入青蒿植株中只能用农杆菌转化法

5.某种二倍体植物的Pi和P2植株杂交得Fl,F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结

果如图所示，其中①〜⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位生态的扩增产物，下部2条带是另一对等

位生态的扩增产物，这2对等位生态位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（）

电源负极

电源正极

A.这两对等位生态遵循自由组合定律

B.理论上位于下部等位生态所含碱基对相对于上部等位生态少

C.还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带

D.①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例小于⑤

6.某同学对质粒DNA进行限制酶切割时，发现DNA完全没有被切割，分析可能的原因并提出解决方法。

下列相关叙述错误的是（）

A.限制酶失活，更换新的限制酶

B.酶切温度过高，适当降低温度

C.限制酶用量过少，适当增加酶的用量

D.质粒DNA突变，更换正常质粒DNA

7.免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗

体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2,进行PCR扩增，最后进行电泳检

测。下列相关叙述镇误的是（）

固定抗体1加入待检牛乳加入DNA标记的抗体2PCR扩增电泳检测

—素Jwf玄

VI冲洗V।冲洗।冲洗-1产।n।

12345

A.PCR扩增获得产物的量越多，电泳后距离点样孔越近

B.图示过程所需抗体无需对高温有较强的耐受性

C.图示过程中三次冲洗的目的均不同

D.图示抗原检测过程发生两次抗原与抗体的结合

8.利用pBR322质粒将人胰岛素生态导入大肠杆菌（如图1）可进行工业化生产。为检验生态表达载体是

否成功导入，将处理后的大肠杆菌接种在培养基上，长出的四个菌落用无菌纸分别盖印至四种不同的培养

基上（如图2,菌落相对位置不变），菌落生长状况如图所示，则成功导入生态表达载体的菌落是（）

“抗四环素基因

rBamHI切割位点

胰岛素基因

胰岛素基因

BamHI切割位点

BamHI切割位点大肠杆菌细胞

图1

A.菌落1、2、3B.菌落1

C.菌落2、3D.菌落4

9.重组人干扰素a-lb是我国批准生产的第一个生态工程药物，利用生态工程获得工程菌的过程如图所示。

步骤①〜④中，不发生碱基互补配对的是（）

干.素基因

提咚“逆转号=@

s目的基因的

干扰素干扰素基因J检测和鉴定

11

淋巴细胞mRNA-------

④

四环素抗性基因大肠杆菌工程菌

A.①B.②C.③D.®

10.野生型小鼠含有Gata3生态，科研人员将GFP生态插入Gata3生态编码区的下游，获得Gata3-GFP融

合生态并将其转入小鼠受精卵，获得4只小鼠。设计引物1和引物2,用PCR技术鉴定这4只小鼠的生态

型，相关生态及PCR产物电泳结果如图所示。下列分析正确的是（）

Gata3

，启动子区|编码区|非编码区a,

插入前彳，[5»

Gata3即物iGFP

一启动子区|编码区查4编码区非编码区

插入后9一

♦物311物2

A.插入后，由不同的启动子驱动Gata3生态与GFP生态转录

B.融合生态表达时会按顺序依次合成GFP蛋白和Gata3蛋白

C.2号小鼠为融合生态的纯合子，4号小鼠为野生型小鼠

D.若用引物1、3,则更易区分融合生态的纯合子和杂合子

二、多选题

11.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述错

误的有（）

A.应选择引物1和引物4进行PCR扩增

B.设计的引物中GC碱基含量越高，退火温度越低

C.PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA分子

D.整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶

12.某质粒中氨茉青霉素抗性生态（AmpR）,四环素抗性生态（TetD和多种限制酶的识别位点如图所示。

下列叙述正确的是（）

A.生态工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒

B.质粒和目的生态用Seal和Hindlll切割，用四环素进行筛选

C.质粒和目的生态用Sall和SphI切割，用氨苇青霉素进行筛选

D.质粒和目的生态用Seal和PUul切割，用四环素进行筛选

13.如图是将目的生态导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物1-4在含有目的生态的DNA上的

结合位置如甲图所示，限制酶BamHI、EcoRLHindlll在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误

的是（）

重

大

工

组

肠

喑

质

杆

菌

粒

菌

乙

A.PCR过程完成4轮循环，理论上至少需加入引物28个

B.若已经合成了甲图所示4种引物，应选择引物2和3扩增目的生态

C.过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒

D.对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境

14.生态工程在社会生产、生活及科研等方面有着广泛的应用。运用生态工程技术可培养优质、高产、抗

性好的农作物及畜、禽新品种，培养出具有特殊用途的动、植物，还可应用于生产药物和器官等。如图所

示为利用生态工程培育出转生态鱼、转生态牛、抗虫棉等的过程。下列相关叙述正确的是（）

调节因药用蛋

子基因白基因受精卵

b①d一付一转入药用蛋白基因的牛一-乳汁中提取药用蛋白

受精卵

棉花受体细胞一转基因抗虫棉花

克隆

生长激素基因

无免疫排斥反应

的猪器官叟d——鲤鱼受精卵一►转基因鲤鱼

A.应用①中，药用蛋白生态需与乳腺蛋白生态的启动子共同构建表达载体

B.应用②中，可通过PCR技术检测棉花的染色体DNA上是否插入抗虫生态

C.应用③中，将生长激素生态导入鲤鱼受精卵最常用的方法是农杆菌转化法

D.应用④中，调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细包的抗原不表达

15.下列对于生态工程所需基本工具的叙述，正确的是()

A.用限制酶Spel(―A1CTAGT—)切割产生的DNA片段和限制酶Xbal(―PCTAGA—)切割产

生的DNA片段不可以相连接

B.用限制酶EcoRV(—GAT1ATC—)切割产生的DNA片段和限制酶SmaI(―CCC^GGG—)切割

产生的DNA片段可以相连接

C.DNA连接酶和DNA聚合酶连接的是同一化学键，但它们催化底物不同

D.培育转生态抗虫水稻，可以选用质粒或者植物病毒作为运载体

三、非选择题

16.镰状细包贫血是一种在地中海地区发病率较高的单生态遗传病，是由位于6号染色体上的血红蛋白生

态发生隐性突变导致的，纯合子患者多数在幼年时期因红细包严重溶血而亡。某夫妻双方都为该致病生态

的携带者，为了生下健康孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为这对夫妇及腹中孩子核酸分子杂交

诊断的结果示意图。请回答下列问题:

突变的血红蛋白基因b

模板链~5'…ACGTGTT…3'}

正常的血红蛋白基因B

模板链二

5'…ACGAGTT…3'f

(1)由图中可知，正常生态B有三个酶切位点，由于发生了导致突变生态b上只有两个酶切位点。凝

胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。与图中正常生态模板链杂交的碱基对应序列

为。

(2)根据凝胶电泳带谱分析，腹中胎儿的生态型为o

(3)若通过生态治疗将正常的血红蛋白生态导入患者的骨髓造血干细包将有望彻底治愈镰状细包贫血。某科

研团队设想运用重叠延伸PCR技术来实现对致病生态的定点诱变，原理如图所示：

引物B引物D

5,3，-A5，3,—

突变的血红蛋白基因

5'^T5'-v-3'

引物A引物©

注：图中“八”为碱基序列变化点

①PCR过程中需要的物质有DNA模板、引物、(至少写出两个)。

②该过程共用到4种引物，引物B的突起处的碱基应设计为(假设引物为单链DNA,且上方这

条链为模板链)。

③在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA的过程中，两个反应系统中均进行一次复制，共产生____种DNA

分子。请分析该阶段两个反应系统必须分开进行的原因是=

④第二阶段PCR4反应系统选择的引物为o

17.原核生物生态表达的调控一般是通过操纵子机制实现的。大肠杆菌的乳糖操纵子由调控序列和3个结

构生态组成，3个生态表达的酶在乳糖代谢中有不同分工。请回答下列问题：

调节基因操纵基因结构基因

IIPI6"JlacZLacYllacAlP0

阻遏蛋白图］图2P-半乳精音酶

(1)图1所示结构P的单体是—，过程①产生的mRNA—(选填“需要”或“不需要”)通过核孔进入细

包质。

(2)图2所示RNA聚合酶与DNA一个启动部位结合后，(选填“能”或“不能”)启动多个生态的转录。

mRNA?中含有个起始密码子。

(3)当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，会发生图1所示的调控过程，大肠杆菌阻止乳糖代谢所

需酶类生态表达的机制是—，从而实现在转录水平上抑制结构生态的表达。

(4)分析图2,当培养基中只有乳糖时，大肠杆菌中结构生态表达的机制是：乳糖与阻遏蛋白结合，使—改

变而不能与操纵生态(O)结合，此时细菌细包中CAMP含量升高，cAMP与某种物质的二聚体结合到P上

游识别位点上，通过招募—激活乳糖操纵子的转录，使结构生态正常表达。图1和图2的乳糖代谢酶

的表达调控意义是—o

(5)体外培养时，B-半乳糖甘酶能将培养基中X-ga/分解产生蓝色物质。大肠杆菌在添加X-ga/的培养基上

生长的菌落颜色符合预期的组别是—。

组别lacZ葡萄糖乳糖菌落颜色

©++—白色

②+—+蓝色

③—+—白色

——+蓝色

匐3

1.(2024.福建・高考真题)病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细包受体IFNAR来应对感染。麻疹

是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细包分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵细包的主要受

体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46转生态小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。

Me1万劲天嬴R

EcoRISamHISacl

a"NotI

卡那霉素

Hindm

抗性基因

.-

.N

A

.B

.

.用

▼台

线性DNA

胚胎移植子代小鼠

回答下列问题：

(1)利用PCR技术获取目的生态hCD46,复性温度下发生的扩增过程是o

⑵将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是o为提高转生态效率，同时避免标记生态进入胚胎体内，

应选用限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。

(3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a,使其。将胚胎移植到小鼠c的子宫中，应选用桑

甚胚的原因是=

(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46生态检测，应设置不加DNA模板的对照组，目的是。

(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR生态的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原

因是O

2.(2024.江苏•高考真题)为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD),科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构

建重组质粒pET-SOD-ELPso,以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA

片段，序列为：限制酶a识别序列-(GTTCCTGGTGTTGGC)50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回

答下列问题：

(1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是。

(2)步骤②转化时，科研人员常用处理大肠杆菌，使细包处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有一

的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP5o的大肠杆菌，应选用的一对引物是。

(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸

残基的平均相对分子质量约为O.llkDa,将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示

的条带应是(从图2的“A〜D”中选填)。

⑷步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果

的影响，部分结果如图3。

「SOD

SOD-ELPso蛋白

■大肠杆菌自身蛋白

20℃100℃

图3

（i）20℃时，加入NaCl后实验结果是

（ii）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是

（iii）据图分析，融合表达SOD-ELPso蛋白的优点有

3.（2024・重庆•高考真题）有研究者构建了H生态条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程

如下：在H生态前后均插入LX序列突变成h生态（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的

G酶生态插入6号染色体上，获得G+G雄鼠（G+表示插入,G-表示未插入G酶生态）

h基因：仍然正常表达H蛋白壬上

A云夭

3号染色体LX序列H基因LX序列---------------三,

-IT）—CZICD—

♦♦▼、、、、连接“

G酶酶用位点G酶酸切位点'、、、、./

H基因

''、、活化的G酶//一

；TM试剂激活

6号染色体.---7r

G酶基因一♦G酶

图1图2

（1）以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H生态条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程

中，用于繁殖Fi的生态型是o长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发

这种情况的遗传学原因是。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G不表达G酶的小鼠，经检测

发现在6号和8号染色体上含有部分G酶生态序列，该异常结果形成的原因是o

（2）部分小鼠的生态型鉴定结果如图2,③的生态型为。结合图1的原理，若将图2中所有生态

型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是（填序号）。

（3）某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍,该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。

现有H生态完全敲除鼠甲和H生态条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠

是（“甲”或“乙”），原因是。

4.（2024・重庆•高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人

员发现，生态S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该生态（两

品种中生态S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。

眼5■识胤位且②启动子X因S

5C............TAGAATTCCA............Y

V..............ATCTTAAGGT..........5'

③四种取制*识别序外及切割位点

//j/tdllhSpehEcoMiXbah

SXAGCTTTSXCTAGTT5TM\ATTC3*STVTAGAJ'

JTTCGAA5'3TGATCA5'3VTTAAG5rJ-AGATCTS

注।n头哀示♦的切割位置

（1）生态s启动子的基本组成单位是

（2）通过生态工程方法，将DN克隆的“启动子D+生态S”序列导入无生态S的优质大豆品种YZ。根据题19图

所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶

是；此外，不宜同时选用酶Spel和Xbal。原因是。

（3）为验证“启动子D+生态S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，

对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检

测转入是否成功的技术是。

（4）用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+生态S”

序列成功导入YZ,所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子

大的原因是o

5.（2024•贵州・高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A的野生型（含NV生态）、

突变体（NV生态突变）和转生态菌株（转入NV生态），检测三种菌株NV酶的生成与培养液中的葡萄糖

含量，结果如表所示（表中“+"表示有，"一”表示无）。

检测用菌株蔗糖NV酶葡萄糖（培养液中）

野生型+4-+

野生型——————

突变体+————

转生态菌株+++

回答下列问题。

（1）据表可推测诱导了NV生态表达。NV酶的作用是。检测NV酶活性时，需测定的指

标是（答出1点即可）。

（2）表中突变体由T-DNA随机插入野生型菌株生态组DNA筛选获得。从野生型与突变体中分别提取生态组

DNA作为模板，用与（选填“T-DNA”或“NV生态”）配对的引物进行PCR扩增。若突变体扩增片

段长度（选填或“<”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从生态序列分析其原

因是。

（3）为进一步验证NV生态的功能，表中的转生态菌株是将NV生态导入细包获得的。在构建NV

生态表达载体时，需要添加新的标记生态，原因是o

6.（2024.江西・高考真题）植物体表蜡质对耐干旱有重要作用，研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cerl

（纯合体），其颖壳蜡质合成有缺陷（本题假设完全无蜡质）。初步研究表明，突变表型是因为C生态突变

为c,使棕楣酸转化为16-羟基棕桐酸受阻所致（本题假设完全阻断），符合孟德尔遗传规律，回答下列问题：

（1）在C生态两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cerl与野生型

（WT,纯合体）。据图判断，突变体Cerl中c生态的突变类型是。

CerlWT

M泳道1泳道2泳道3泳道4泳道5

2000bp111111r1

1960bp1960bp1960bp

1500bp=>1530bp1530bp

lOOObp■-------■HOObpHOObpHOObp

（2）将突变体Cerl与纯合野生型杂交.Fi全为野生型，Fi与突变体Cerl杂交，获得若干个后代，利用上述

引物PCR扩增这些后代的生态组DNA,电泳检测PCR产物，可以分别得到与如图泳道和泳道（从

1~5中选择）中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为0

（3）进一步研究意外发现，16-羟基棕桐酸合成蜡质过程中必需的D生态（位于另一条染色体上）也发生了突

变，产生了生态出，其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化，原

因是O

（4）假设诱变过程中突变体Cerl中的D生态发生了使其丧失功能的突变，产生生态d2oCCDD与ccd2d2个体

杂交,Fi的表型为野生型，Fi自交，F2野生型与突变型的比例为；完善以下表格：

F2部分个体生态

棕植1酸（填“有”或“无”）16-羟基棕桐酸（填“有”或“无”）颖壳蜡质（填“有”或“无”）

型

Ccd2d2有①_____无

有有②______

CCDd2

7.（2024.江西・高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催

化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：

（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源

制备培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有、、等

营养物质。

守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于—

序列所编码的蛋白区段。

（3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体生态，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用

PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增生态片段，再用限制酶Hinf\对扩增产物进

行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶

切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由组成。

kbMAB,M:标准DNA片段

2.30[kb:千碱基对

1.35

0.87

0.60

0.31

保守序列0.23

=非保守序列示意不同的引物对0.19

甲

（4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细包膜上信号转导的部分过程

（图丙）。

♦气味分子气味分子

钠离子通道钠离子通道

无活性的

无活性

G蛋白

的C酶

如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分

子即可被动物感知的原因____。

10.（2024•北京・高考真题）学习以下材料，回答（1）〜（4）题。

筛选组织特异表达的生态

筛选组织特异表达的生态，对研究细包分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特

异表达生态的一种有效方法。

真核生物的基本启动子位于生态5,端附近，没有组织特异性，本身不足以启动生态表达。增强子位于生态上

游或下游，与基本启动子共同组成生态表达的调控序列。生态工程所用表达载体中的启动子，实际上包含

增强子和基本启动子。

很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应生态在特定组织中表

达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告生态组成的“增强子捕获载体”（图B）,

并转入受精卵。捕获载体会随机插入生态组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告生

态的表达（图C）。

-'、匚二________图例：

A―0-----l~a—।■—►转录

增强子基在内源基因终止子》激活

启动子

B--—

基本报告基因终止子

启动子_____________

c—成七I—T—

报告基因内源基因

获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告生态的个体后，研究者提取每个个体的生态组DNA,通过PCR

扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的生态组序列比对，即可确定载体

的插入位点，进而鉴定出相应的生态。

研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的生态进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其

在细包分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。

(1)在个体发育中，来源相同的细包在形态、结构和功能上发生________的过程称为细包分化，分化是生态

的结果。

(2)对文中“增强子”的理解，错误的是0

A.增强子是含有特定碱基序列的DNA片段

B.增强子、基本启动子和它们调控的生态位于同一条染色体上

C.一个增强子只能作用于一个基本启动子

D.很多增强子在不同组织中的活性不同

(3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告生态在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体

的插入位点后，发现位点附近有两个生态G和H,为了确定这两个生态是否为心脏特异表达的生态，应检

测。

(4)真核生物编码蛋白的序列只占生态组的很少部分，因而在绝大多数表达报告生态的个体中，增强子捕获

载体的插入位点位于生态外部，不会造成生态突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载

体随机插入生态组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的生态发生突变，以研究生态功能。

请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称—(略)。

第42讲生态工程以及生物技术的安全性和伦理问题

目录

01模拟基础练

【题型一】生态工程的基本工具

【题型二】生态工程的基本操作程序

【题型三】生态工程的应用

【题型四】蛋白质工程

【题型五】生物技术的安全性和伦理问题

02重难创新练

03真题实战练

㈤1

楞阳真础续

题型一生态工程的基本工具

1.Sau3AI和BamHI的识别序列及切割位点如表所示。某DNA分子经Sau3AI和BamHI分别切割以后,

可形成4个和2个大小不同的片段。下列有关叙述正确的是（）

限制酶名称识别序列和切割位点

BamHIGJGATCC

Sau3AI1GATC

A.两种限制酶切割后形成的黏性末端不相同

B.能被Sau3AI识别的DNA位点均能被BamHI识别

C.该DNA分子上有2个BamHI不能识别但Sau3AI能识别的酶切位点

D.该DNA分子经Sau3AI和BamHI共同切割后可形成6个片段

【答案】B

【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列，

并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。

【详解】A、BamHI和Sau3AI两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC,A正确；

B、分析表格可知，BamHI的识别序列为GGATCC,Sau3Al的识别序列为GATC,由此可知，能被BamHI

识别的序列中包含了被Sau3AI识别的序列，所以能被BamHI识别的序列也一定能被Sau3AI识别，但能

被Sau3AI识别的DNA位点不一定能被BamHI识别，B错误；

C、分析题意，某DNA分子经Sau3Al和BamHI分别切割以后，可形成4个和2个大小不同的片段，由

此可知，该DNA分子上有2个BamHI不能识别但Sau3AI能识别的酶切位点，C正确；

D、该DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点，有2个BamHI的酶切位点，但是BamHI识别序列中包含

Sau3Al的识别序列，所以同时用两种酶共同处理，不会形成6个大小不同的DNA片段，D错误。

故选B。