基因工程-2025年天津高考生物复习专练（解析版）

专题15基因工程

「目录

L命题趋势：明考情知方向

2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱

3.创新情境练：知情境练突破

4.限时提升练：（30min）综合能力提升

命题趋势4

三年考情分析2025命题预测

2024天津卷T5基因表达载体的构建蛋白质工程

原理及操作流程

2024天津卷TH将目的基因导入受体细胞基因工程的流程和应用是高考的必

2024天津卷T16基因工程的操作程序综合电泳考点，且常考常新，预计2024年高考也

鉴定不例外，依然会对其进行考查，有可能与

2023天津卷T7基因工程在农牧业、制药及环境新的科研实事结合，综合考查基因工程的

等方面的应用流程和应用，比如新冠病毒疫苗的研发，

2023天津卷T16PCR扩增的原理与过程还可能与细胞工程、胚胎工程等综合起来

2023天津卷T17基因工程综合考查

2022天津卷T15PCR扩增的原理与过程基因表

达载体的构建目的基因的检测与鉴定

重难诠释◎

基因工程与蛋白质工程（含PCR技术、DNA的粗提取与分离）

1.基因工程常考的3种基本工具

作用识别特定的核甘酸序列并切开特定部位的

一两个核昔酸之间的磷酸二酯键

r—限制酶-

基结果产生黏或平梆

因

作用在两个核昔酸之间形成磷酸二酯键

工

以连接两个DNA片段

程DNA连

接酶

的述DNA连接酶：连接黏性末端

基

）NA连接酶：既能连接黏性末端,

本

种类又能连接平末端

X~质粒、动植物病毒、人噬菌体的衍生物

具—载体-

条件能自我复制、有一个至多个限制酶切割

位点、有标记基因

图17-1

2.基因工程的操作步骤

从基因文库中获取

利用PCR技术扩增

通过化学方法人工合成

目的基因

’基因表达载体的］组成启动子：RNA聚合酶识别和结合的部

、构建（核后步骤》----位，驱动基因转录

终止子：RNA聚合酶脱离部分，终止

转录

标记基因：鉴别受体细胞中是否导入含

有目的基因的基因表达载体

「植物：农杆逋转化法、基因枪法、花

---------------粉管通道法

萨导人城-动物：显微注射法（导人受精卵）

rL微生物：转化法（Ca"处理使细胞成为

感受态）

L复制水平：DNA分子杂交

转录水平：DNA—RNA分子杂交

目的基因的检测

翻译水平：抗原5体杂交

口►个体水平：抗性、耐性实验

图17-2

3.PCR技术

原理是DNA双链复制.前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列,以便根据这一序列合成引物，其

过程如下：

'变性:90〜95口DNA解链

复性:55〜60口，引物与互补DNA链结合

延伸:70〜75口，在热稳定的DNA聚合酶作用

、下合成子链

4.DNA的粗提取与鉴定

基本原理方法目的

①NaCl溶液浓度为2mol/L时.DNA溶

DNA在不同浓度的NaCl溶

解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过

液中的溶解度不同，如下图所

过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶

布:溶于NaCl溶液中并稀

液的杂质

释

②将NaCl溶液稀释至0.14mol/L

时,DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶液中

的部分蛋白质和其他杂质

嫩肉粉中的木瓜蛋白酶可水解蛋白

DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉

质

加入冷却的体积分数为

DNA不溶于酒精DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质

95%的酒精

DNA可被二苯胺试剂染成3加入二苯胺试剂，并

鉴定DNA

色进行沸水浴

5.蛋白质工程

-

基因修饰或预期蛋白质的功能

蛋

①基因合成

白

质设计预印的③＞白质结构

典

工

改造现有蛋流程推测应有的氨基酸序列

白质，或制程I

造一种②*结果找到相对应的④脱氧核昔

的蛋白质一酸序列（基因）

图17-3

（建议用时：10分钟）

1.水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。

拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。蛋白质工程流程如图所示。下列关于蛋白质工程

叙述正确的是（）

A.蛋白质工程是在分子水平上对DNA分子直接进行操作，定向改变分子的结构

B.图中的b为mRNAa为蛋白质，b和a对应的单体序列都是唯一的

C.通过蛋白质工程改造的水蛭蛋白是自然界已有的蛋白质

D.蛋白质工程改造的水蛭蛋白过程中不涉及中心法则

【答案】A

【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因

合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋

白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。

【详解】A、蛋白质工程直接的操作对象是水蛭素基因，是在分子水平上对DNA分子直接进行操作，定向

改变分子的结构，A正确；

B、据图可知，物质a是具有氨基酸序列的多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，原

因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能对应几个密码子，B错误；

C、通过蛋白质工程改造的水蛭蛋白是自然界没有的蛋白质，C错误；

D、根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列，涉及到了中心法则，D错误。

故选Ao

2.天然的T4溶菌酶（A0）来源于T4噬菌体，在食品防腐、医药工业等方面有广泛应用，但热稳定性较

差。为提高该酶的热稳定性，研究人员将T4溶菌酶（A0）第3位上的异亮氨酸替换为半胱氨酸，该处的半

胱氨酸可与第97位半胱氨酸间形成二硫键，从而获得热稳定性高的T4溶菌酶（A1）。下列说法正确的是

（）

A.A1热稳定性较A0高的原因与氨基酸之间形成的化学键有关

B.根据A1的氨基酸序列，就能准确推出相应的脱氧核甘酸序列

C.工业化生产中A0的合成需经过基因的表达过程，A1则直接合成

D.将AO、A1分别与底物混合后，再置于相同的高温环境中以检测活性

【答案】A

【分析】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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

【详解】A、研究人员将T4溶菌酶（A0）第3位上的异亮氨酸替换为半胱氨酸，使该处的半胱氨酸可与第

97位半胱氨酸间形成二硫键，从而提高了热稳定性，所以A1热稳定性较A0高的原因与氨基酸之间形成的

化学键（二硫键）有关，A正确；

B、由于密码子的简并性，根据A1的氨基酸序列，不能准确推出相应的脱氧核甘酸序列，B错误；

C、A0和A1都是蛋白质，在工业化生产中都需经过基因的表达过程合成，C错误；

D、检测酶活性时，应先将酶和底物分别置于相同的高温环境中一段时间后再混合，若先混合再置于高温环

境中，在升温过程中酶就可能已经发挥作用了，D错误。

故选Ao

3.草鱼是我国养殖产量最大的水产品种之一、近日武汉高泽霞教授团队找到并敲除控制草鱼肌间刺产生的

关键基因B,成功培育出“无刺”草鱼，实验过程如下。下列说法错误的是（）

获取鱼刺并寻找到有效候选发现关轨基因B通过杂交育种

找与鱼剌发育—►基因近50个并―►并用基因编辑—►获取遗传性状

相关的基因用PCR扩增技术使之失效稳定的无剌鱼

A.可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的基因

B.PCR扩增时反应体系中需加入模板、原料、引物、耐高温的DNA聚合酶、Mg2+等

C.利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼，通过一代杂交可获得遗传性状稳定的无

刺鱼

D.养殖遗传性状稳定的无刺鱼时，应避免与野生鱼杂交，否则可能会造成生态威胁

【答案】C

【分析】PCR技术：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA

为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核昔酸加到引物的3,端，如此重复循环多次。

【详解】A、根据中心法则，可从鱼刺中提取mRNA进行逆转录获得cDNA,从中找到与鱼刺发育有关的

基因，A正确；

B、PCR扩增时反应体系中需加入模板（DNA的两条链）、引物（一对）、Mg2+等，B正确；

C、利用基因编辑技术获得一条敲除基因B的杂合体少刺草鱼，因此一代杂交不能获得遗传性状稳定的无刺

鱼，C错误；

D、养殖遗传性状稳定的无刺鱼时，若无刺鱼和野生鱼杂交，也可能将基因进行传递，可能会造成生态威胁，

D正确。

故选Co

4.为研究水稻D基因的功能，研究者将T-DNA插入D基因中，致使该基因失活，失活后基因记为d。为

验证F植株基因型（DD、Dd、dd）,研究者根据D基因T-DNA的序列设计了3种引物。随机选取F植株

若干，提取各植株的总DNA分别用引物“I+III”组合（A组）及“H+III”组合（B组）进行PCR扩增，检测是

否扩增（完整的T-DNA过大，不能完成PCR扩增）。下列叙述错误的是（）

T-DNA插入位置I5--GATCCC--3,

S^-CCGTGT--T-l--ATGCCT--3/5,GGGATC…II5-…AGGCAT“-3'

3--CCGACA--|-J-•••TACGGA••-5'3•CCGTAG••-5'

I____________________________________II________________IJJJ5--CCGTGT--S'

D基因T-DNA

3种引物

A.引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核甘酸

B.PCR扩增需要2种引物，确保特异地复制处于两个引物之间的DNA序列

C.若A组进行PCR可完成扩增，B组不能，则相应植株的基因型是DD

D.若A、B组进行PCR均可完成扩增，则相应植株的基因型是Dd

【答案】C

【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原

理是DNA复制。

【详解】A、DNA聚合酶只能够从脱氧核甘酸链的3端开始连接脱氧核甘酸，故需要加入引物，A正确；

B、PCR扩增是以两条链为模板，两条链两端碱基序列不同，故需要2种引物，确保特异地复制处于两个引

物之间的DNA序列，B正确；

C、根据题干子链延伸的方向总是当使用引物"I十III”组合进行PCR时，碱基互补配对关系如下图

5'—……CCGTGT……GGGATC.........ATGCCT……一3'

IIIIII

3'——…•CCCTAG……一5'

5'—CCGTGT……一3'

、.…

3，—••…GGCACA.•…CCCTAGTACGGA由图可知，二者可

扩增出从D基因的左端到T一DNA之间的部分序列（省略号代表大量碱基），表明该植株含有d基因。

故若仅引物“I+III”（A组）组进行PCR能完成扩增,而“II+III”（B组）组不能完成扩增，则相应植株的

基因型为dd,C错误;

D、当使用引物“II+III”组合进行PCR时，碱基互补配对关系如下图所示

5'—……CCGTGT……GGGATC........ATGCCT……一3’

IIIIII

3'—TACGGA—5Z

5'—CCGTGT……一3'

3，—……GGCACA.….CCCTAG、.…TACGGA……—5'。由图可知，当未

插入T一DNA可扩增出从D基因左端的CCGTGT到右端的ATGCCT之间的序列，再结合C选项可知，

若“I+III”（A组）、“II+III”（B组）进行PCR均可完成扩增，则相应植株的基因型是Dd,D正确。

故选C。

5.实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链

式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有

荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基

团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（）

IIU।"II।।"""""】ITI'TI11TIII1'1Ir

.....引物引物上*一J

G11■,11111111111口11口I*4，Lj__________________

:、...111注11111111111111■■F11111111111177

咽拭子病毒RNAcDNA费拓簿发

采样基团基团

实时荧光"RT-PCR

A.做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核甘酸序列合成引物和探针

B.如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒

C.RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增

D.还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原一抗体杂交

【答案】B

【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA,cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起

与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基

团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。

【详解】A、PCR需要根据cDNA的核昔酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本DNA混合，

故需要根据cDNA的核昔酸序列合成探针，A正确；

B、若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，B错误；

C、PCR扩增必须以DNA为模板，RNA不能作为PCR扩增的模板，所以需要将样本中的RNA反转录

为DNA后再进行扩增，C正确；

D、RNA病毒的检测方法有：①RNA检测，即检测病毒的遗传物质RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检

测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两

种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。

故选B。

（建议用时：30分钟）

L------------------if

一、单选题

1.据悉多基因编辑猪皮移植手术已获成功，下列叙述错误的是（）

A.为防止免疫排斥反应，应该把患者的抗体基因进行删除

B.皮肤在人体的免疫中发挥重要作用，它属于人体免疫的第一道防线

C.器官移植中的免疫排斥反应既有细胞免疫也有体液免疫

D.更多的人加入到自愿捐献器官行列中，有助于缓解供体器官的短缺

【答案】A

【来源】2024届天津市北辰区高三三模生物试题

【分析】免疫排斥是机体对移植物（异体细胞、组织或器官）通过特异性免疫应答使其破坏的过程。一般

是指移植术后，受者可识别移植物抗原并产生应答，移植物中免疫细胞也可识别受者抗原组织并产生应答。

【详解】A、为防止免疫排斥反应，应该把猪器官上的抗原基因敲除，A错误；

B、皮肤在人体的免疫中发挥重要作用，属于物理屏障，它属于人体免疫的第一道防线，B正确；

C、器官移植中的免疫排斥反应既有细胞免疫也有体液免疫，其主要是细胞免疫，C正确；

D、器官移植是将异体器官转移到受体中，更多的人加入到自愿捐献器官行列中，有助于缓解供体器官的短

缺，D正确。

故选Ao

2.某校学习小组进行PCR实验，甲、乙、丙三名同学分别以酵母菌为材料，进行PCR扩增，各取20ul产

物进行凝胶电泳，得到的结果如右图。下列叙述错误的是（）

A.PCR技术可用于检测酵母菌是否含有某种基因

B.甲同学扩增得到的DNA量比乙同学多

C.丙同学所用的引物可能与甲乙同学的不一样

D.丙同学扩增得到的片段比甲乙同学的要大

【答案】D

【来源】2023届天津市九校高三联考模拟考试生物试题

【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控

制DNA双链的解聚与结合。DNA具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。

在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。PCR的产物一

般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等

有关。

【详解】A、通过PCR技术获得目的基因，根据目的基因的长度进行电泳，可判断酵母菌是否含有某种基

因，A正确；

B、甲同学的电泳条带比乙同学条带宽，说明甲同学扩增的DNA产物多于乙同学，B正确；

C、由图可知，丙同学扩增出来的产物与甲乙同学产物不同，其DNA不同，其碱基序列可能不同，故丙同

学所用的引物可能与甲乙同学的不一样，C正确；

D、丙同学扩增产物的电泳条带比甲乙条带位置距离点样孔更远，说明丙同学扩增的DNA分子小，速率快，

D错误。

故选D。

3.将Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞后。置于培养胚胎干细胞（ES

细胞）的培养基上培养。2~3周后，细胞会呈现出与ES细胞类似的形态和活跃分裂能力，这样的细胞称为

诱导多能干细胞（iPS细胞）。下列说法错误的是（）

A.逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体

B.从获取途径看，iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞

C.体细胞经诱导产生iPS细胞后，细胞的全能性下降

D.欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，应设置不转入外源基因的对照组

【答案】c

【来源】2023届天津市和平区高三第三次教学质量调查生物试题

【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具

有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不

发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。

【详解】A、由题意可知，Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，说明

逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体，A正确；

B、由于iPS细胞具有活跃的分裂能力，故iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，B正确；

C、体细胞分化程度高，全能性低，体细胞被诱导为iPS细胞后，可重新分化为其他细胞，故体细胞经诱导

产生iPS细胞后，细胞的全能性升高，C错误；

D、欲验证iPS细胞的产生是由于外源基因的作用，自变量为是否含有外源基因，应设置不转入外源基因的

对照组，D正确。

故选C。

4.PCR技术可用于遗传多样性的研究。下图是对两个跳虫（A和B）DNA分析的实验过程，有关叙述错

误的是（）

A.蛋白酶可以分解组织中的蛋白质，在提取DNA时加入蛋白酶有助于释放出DNA

B.Taq酶能够耐高温，高温下不会变性，常在PCR中用于DNA链的合成

C.将已知长度的DNA片段装到凝胶上作参照，可用于估测样本DNA片段的大小

D.阴性对照是已知DNA模板及PCR扩增过程所需的物质，以监测试剂是否污染

【答案】D

【来源】2023届天津市南开区高三二模生物试题

【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95。高温时变性会变成单链，低温（经常是60℃左右）时引物与单

链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72。（2左右），DNA聚合酶沿着磷

酸到五碳糖（5，-3，）的方向合成互补链。PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但容易污

染，因此要时刻注意污染的监测，阳性对照和阴性对照等。

【详解】A、蛋白酶是水解蛋白质肽键一类酶的总称，跳虫细胞中大量DNA和蛋白质构成染色体，所以在

提取DNA时加入蛋白酶有助于释放出DNA,A正确；

B、Taq酶是从水生栖热菌ThermusAquaticus（Taq）中分离出的具有热稳定性的DNA聚合酶，耐高温，

B正确；

C、双链DNA分子通过凝胶的速率与其分子量的常用对数成反比。据此用已知分子量的标准物质和待测分

子量的DNA片段同时电泳，比较其电泳速率，即可求出待测片段的分子大小，C正确；

D、PCR污染的监测方法中阳性对照:它是PCR反应是否成功、产物条带位置及大小是否合乎理论要求的一

个重要的参考标志。阳性对照要选择扩增度中等、重复性好，经各种鉴定是该产物的标本，如以重组质粒

为阳性对照，其含量宜低不宜高（100个拷贝以下），但阳性对照尤其是重组质粒及高浓度阳性标本，其对检

测或扩增样品污染的可能性很大；阴性对照:每次PCR实验务必做阴性对照。它包括①标本对照:被检的标

本是血清就用鉴定后的正常血清作对照;被检的标本是组织细胞就用相应的组织细胞作对照。②试剂对照:在

PCR试剂中不加模板DNA或RNA,进行PCR扩增，以监测试剂是否污染，D错误。

故选D。

5.“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是（）

A.培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选

B.制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞

C.胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选

D.单倍体育种时，需对耳的花药进行筛选后才可继续进行组织培养

【答案】D

【来源】2023届天津市南开区高三二模生物试题

【分析】1、培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的

基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，

只有通过检测与鉴定才能知道，这也是检查转基因抗虫棉是否培育成功的一步。首先是分子水平的检测，

包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插人了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA；

从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。

其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋

予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。

2、单克隆抗体的制备：用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞；

将获得的多种B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合；用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合

的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长；对上述经选择培养的

杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞；将抗体

检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖；从细胞培养液或小鼠腹水

中获取大量的单克隆抗体。

3、胚胎移植：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，

使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项

技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。胚胎移植主要包

括供体、受体的选择和处理，配种或人工授精，胚胎的收集，胚胎的检查、培养或保存，胚胎的移植，以

及移植后的检查等步骤。

4、单倍体育种：原理是染色体变异，常用的方法是先采用花药离体培养（组织培养）来获得单倍体植株，

然后经过人工诱导（如秋水仙素处理）使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。利用二倍

体植株的花药进行单倍体育种，所得植株的基因型都是纯合的，从这些纯合二倍体中选择出来的优良品种，

后代自交不会出现性状分离。与常规育种技术相比，其优点在于：育种时间短，可明显缩短育种年限，节

省了大量的人力和物力。

【详解】A、培育转基因抗虫棉时，在将目的基因导入受体细胞后，需要从分子水平上鉴定目的基因（Bt

基因）是否成功导入、稳定存在和表达，还需要通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来从个体水平上确定Bt

基因是否赋予了棉花抗虫特性和评估其抗性程度，从而筛选出有较好抗虫特性的转基因抗虫棉。所以，培

育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选，A正确；

B、制备单克隆抗体时，在筛选出杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足

够数量的能分泌所需抗体的细胞。上述筛选过程中涉及的抗体检测属于分子水平的筛选，所以，制备单克

隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；

C、胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，挑取质量好，活性强的胚胎进行

培养或保存，可以提高胚胎移植成功的概率，C正确；

D、单倍体育种时，在花药经过植物组织培养变成单倍体幼苗后，人工诱导其发生染色体加倍，培育成纯合

二倍体植株，从这些纯合二倍体植株中筛选优良品种。而不是对F1的花药进行筛选，D错误。

故选D。

6.外界因素或细胞自身因素均可引起DNA分子断裂。下图是断裂DNA的一种修复模式，其中DNA同源

序列是指具有相同或相似核昔酸序列的片段。相关叙述错误的是（）

3'

5'③

修复合成

合同源序列的DNA

A.酶a的作用是形成黏性末端，便于侵入同源序列

B.过程②中含同源序列的DNA会发生解旋

C.酶b是DNA聚合酶，以同源序列为模板、侵入单链为引物

D.修复DNA的核甘酸序列可能改变，这种变异属于基因重组

【答案】D

【来源】2023届天津市南开区高三第一次模拟考试生物试题

【分析】DNA的复制：条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核甘酸为；c、能量:

（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。过程：a、解旋：首先DNA分子利

用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链:

然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核甘酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱

基互补配对原则合成与母链互补的子链。

【详解】A、据图可知酶a的作用是将断裂后的平末端转化为黏性末端，便于侵入同源序列，A正确；

B、从图中可以看出，过程②中含同源序列的DNA会发生解旋，为入侵单链的延伸做准备，B正确；

C、酶b连接的是游离的脱氧核甘酸，为DNA聚合酶，以同源序列为模板、侵入单链为引物，催化DNA

单链的延伸，C正确；

D、DNA同源序列是指具有相同或相似核甘酸序列的片段，而修复DNA的过程是以同源序列的单链为模板

实现的，因此修复部位的核甘酸序列可能改变，这种变异属于基因突变，D错误。

故选Do

7.下列有关生物工程描述正确的有（）

①植物体细胞杂交技术可打破生殖隔离，培育出的新品种一定不是单倍体②利用普通植物茎尖进行植物组

织培养可以培育出抗病毒植株③在植物体细胞杂交过程中可采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性

④通过对引物的设计，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变、在目的基因两端增加限制酶识别位点

等目的⑤在试管牛培育过程中需用物理或化学法激活重构胚，使其完成分裂和发育⑥在“克隆羊”、“试管羊”

和“转基因羊”的形成过程中，一般都有卵母细胞的参与⑦设计试管婴儿与试管婴儿的区别是前者在胚胎植入

前需进行遗传学诊断⑧把目的基因导入蛙的受精卵，待培养成早期胚胎后再移植到雌蛙体内

A.四项B.三项C.两项D.一项

【答案】A

【来源】2022届天津市新华中学高三一模生物试题

【分析】1、植物体细胞杂交包括植物细胞融合和植物组织培养两个阶段，原理为细胞膜的流动性和植物细

胞的全能性。

2、PCR的原理是DNA双链复制，步骤包括高温变性、复性、延伸。该过程需要耐高温的DNA聚合酶催

化，需要四种游离的脱氧核甘酸做原料。

3、试管牛是通过体外受精、胚胎移植形成的，胚胎移植过程包括：对供体和受体的选择和处理（同期发情

处理，超数排卵处理）、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植

【详解】①植物体细胞杂交技术能打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍，由于其遗传物质来自两个

细胞，故新品种一定不是单倍体，①正确；

②由于茎尖部位基本不含病毒或病毒很少，故采用茎尖组织培养技术可以培养脱毒植株，但不能抗病毒，

②错误；

③原生质体无细胞壁，故不能对原生质体采用质壁分离实验检测制备的原生质体的活性，③错误；

@PCR是一项体外扩增DNA的技术，通过对引物的设计，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变、

在目的基因两端增加限制酶识别位点等目的，④正确；

⑤试管牛是体外受精、胚胎移植形成的，不需要用物理或化学方法激活重组细胞，⑤错误；

⑥“克隆羊”（将细胞核移植到去核卵细胞中）、“试管羊”（精子和卵细胞在体外受精）、“转基因羊”（将目

的基因导入受精卵中，而受精卵由精子和卵细胞结合而成）在形成过程中一般都有卵（母）细胞的参与，

⑥正确；

⑦设计试管婴儿与试管婴儿的区别是前者在胚胎植入前需进行遗传学诊断，⑦正确；

⑧蛙属于卵生动物，体内无子宫，因此无法完成胚胎移植，⑧错误。

故选A。

8.通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获取突变基因的过程,

其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应

体系中引物1和引物2的5,端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。有关叙述不正确的是（）

A.引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入

B.在PCR反应体系中还需要加入4种游离核昔酸、耐高温的DNA聚合酶等

C.第3轮PCR,引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因

D.第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2

【答案】D

【来源】2022届天津市实验中学高三一模生物试题

【分析】PCR的原理是DNA双链复制，步骤包括高温变性、复性、延伸。该过程需要耐高温的DNA聚合

酶催化，需要四种游离的脱氧核甘酸做原料。根据图中可得，由于引物的一个碱基在不影响与模板链整体

配对的前提下不与目的基因配对，再利用PCR技术实现了目的基因的定点诱变。其技术原理是碱基互补配

对原则。

【详解】A、引物中设计两种限制酶识别位点，可以配合载体的限制酶识别位点，帮助目的基因定向定点插

入运载体，避免发生自身环化，A正确；

B、PCR反应体系中还需要加入4种游离的核甘酸、耐高温的DNA聚合酶，直接利用高温解旋，B正确；

C、第3轮PCR中，物质②是引物2以引物1拓展得到的DNA链为模板进行复制得到的，故引物1能与图

中②结合并且形成两条链等长的突变基因，C正确；

D、第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，而子代DNA有23=8个，故含突变

碱基对且两条链等长的DNA占1/4,D错误。

故选Do

9.PCR引物的3,端为结合模板DNA的关键碱基，5,端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列叙

述正确的是（）

A.PCR第4个循环，消耗了15对引物

B.脱氧核甘酸作为扩增的原料会依次连接到5,端

C.耐高温的DNA聚合酶只能将单个脱氧核昔酸连续结合到双链DNA片段的引物链上

D.用图中引物扩增至少四个循环后才能获得两端均添加限制酶切点的目的产物

【答案】C

【来源】2022届天津市新华中学高三全校统练生物试题

【分析】PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：

1、模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的

双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；

2、模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板

DNA单链的互补序列配对结合；

3、延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚

合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。

【详解】A、该DNA是双链，第一次循环要1对引物，第二次要2对，第三次4对，第四次要8对，即PCR

第4个循环，消耗了8对引物，A错误；

B、进行PCR时，扩增是从引物的3,端延伸，因此脱氧核甘酸作为扩增的原料会依次连接到3,端，B错误;

C、耐高温的DNA聚合酶要在双链DNA解链以后，结合到DNA上，以其中一条单链为模板，以一小段

RNA为引物，然后将单个脱氧核甘酸连续加成，合成子链，C正确；

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第轮饰环

第.给郁环—书

D、就*第"，由图示可知，第一、二轮循环合成的子链长度

均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生

的DNA分子存在等长的两条核甘酸链，即用图中引物扩增至少3个循环后才能获得两端均添加限制酶切点

的目的产物，D错误。

故选C。

10.胰岛素的研发走过了：动物提取一化学合成一重组胰岛素一生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述

簿误的是（）

A.动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞

B.氨基酸是化学合成胰岛素的原料

C.用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子

D.利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物

【答案】C

【来源】2024年新课标天津高考生物真题试卷

【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛B细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血

糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋

白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。

【详解】A、胰岛素在动物体内由胰岛B细胞合成后，经过胞吐作用释放出细胞，A正确；

B、胰岛素属于蛋白质激素，所以化学合成胰岛素的原料是氨基酸，B正确；

C、用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素不需要使用相同的启动子，因为两者属于不同的表达系统，大

肠杆菌是原核生物表达系统，而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统，启动子要求不同，C错误；

D、利用蛋白质工程技术可以对胰岛素进行改造,生成具有不同作用特性的胰岛素类似物，包括速效胰岛素，

D正确。

故选C。

11.下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，正确的有（）

A.PCR反应中，复性阶段需要DNA聚合酶连接磷酸二酯键

B.PCR反应中，延伸阶段需要反应体系中的ATP提供能量

C.电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关

D.电泳时，将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔

【答案】C

【来源】天津市南开区2023-2024学年高三上学期阶段性质量检测（一）生物试题

【分析】（1）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA

复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核甘酸序列进行大量复制的技术。（2）