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考点38基因工程生物技术的安全性和伦理问题第一关小题自助餐自选狂刷题组一刷基础小卷——固知识1．[经典模拟]如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②2．下列关于基
因工程的叙述，错误的是（）A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B．限制性内切核酸酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利
于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达3．[2023·四省名校高三联考]胰岛素是胰岛素基因控制合成的胰岛素原经加工、分类、包装而形成的一种分泌蛋白，是治疗糖尿病的特效药。科学家从人体内直接提取到控制合成人胰岛素的基因，拟采用基因工程的方法大量生产
人胰岛素以用于疾病的治疗。结合所学知识回答下列问题：（1）从人体内直接提取的人胰岛素基因数量较少，科学家常采用PCR（多聚酶链式反应）技术对其进行快速扩增，该技术依据的原理是，PCR技术扩增目的基因的前提是，以便据此合成引物。（2）构建人胰岛素
基因表达载体是基因工程的核心，其目的是________________________________________________________________________。一个完整的基因表达载体除了含有启动子、终止子、目的基因外，还含有标记
基因，标记基因的作用是___________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________。（3）为能在山羊的乳汁中提取到人胰岛素，科学家将人胰岛素基因与等调控元件重组在一起，通过法导入山羊的受
精卵中，最终得到乳汁中含有人胰岛素的转基因山羊，最终实现了人胰岛素的大量生产。（4）依据单细胞生物繁殖快、代谢旺盛的特点，科学家选用酵母菌作为生产人胰岛素的转基因受体细胞，不选用大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是___
________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________。题组二刷提升小卷——培素养4．[2023·江苏省东台中学高三检测]限制酶、DNA连接酶的发现为DNA切割、连接、功能基因的获得以及表达载体的构建创造了条件，下列
关于限制酶和DNA连接酶的叙述，正确的是（）A．两者都是从原核生物中分离纯化出来的B．两者的催化都会导致磷酸二酯键数目的改变C.限制酶都能在特定位点切割产生黏性末端D．T4DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端5．[2023·浙江绍兴一模]限制性
内切核酸酶SalⅠ和XhoⅠ识别序列与切割位点如下图1。用SalⅠ切割目的基因两侧，用XhoⅠ切割载体质粒，再用连接酶处理可形成重组质粒。实验者用2种酶单独切割或同时切割普通质粒和重组质粒，再将产物电泳分离，
其结果如下图2。下列叙述正确的是（）A.SalⅠ切割产生的黏性末端与XhoⅠ切割产生的黏性末端不同B．根据重组质粒的酶切结果可知有2个目的基因插入重组质粒中C．重组质粒上有1个限制酶SalⅠ和1个限制酶XhoⅠ的识别序列D．2种酶切后产生的2kb产物可
作为探针筛选含目的基因的受体细胞6．[2023·新高考省份高三检测]为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化的愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是（）A．筛选1需要用含有氨苄
青霉素的培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌B．筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织C．为使除草剂抗性基因G在农杆菌中高效表达，需要把目的基因片段插入到表达载体的复制原点和启动子之间D．为从个体水平上检测图中玉米植株A是否具有抗除草
剂性状，可采用的方法是用相应除草剂喷洒待测玉米植株7．[2023·泉州模拟]像BclⅠ（↓－TGATCA－）、BglⅡ↓（－AGATCT－）、MboⅠ（↓－GATC－）这样，识别序列不同、但能产生相同的黏性末端的一类限制酶被称为同尾酶。如图表示目的基因及质粒上的酶切位点。选用不
同的限制酶对质粒和目的基因进行切割，并用DNA连接酶进行连接。下列分析错误的是（）选项切割质粒切割目的基因结果分析ABclⅠ和BglⅡBclⅠ和BglⅡ形成的重组质粒的碱基排列顺序不一定相同BBclⅠ和BglⅡMboⅠ切割后的质粒不可自我环化，切割后的目的基因可以
自我环化CMboⅠBclⅠ和BglⅡ形成的重组质粒可被MboⅠ再次切开，但可能无法被BclⅠ和BglⅡ再次切开DMboⅠMboⅠ切割后的质粒可以自我环化，切割后的目的基因也可以自我环化8.[2023·福建龙岩市高三一模
]Kisspeptin（Kp）是脊椎动物的一种肽类激素，对下丘脑分泌促性腺激素释放激素（GnRH）的神经元有活化作用。研究者为探究Kp、GnRH以及GnRH受体的相关基因在下丘脑和垂体中的表达情况，提取下丘脑和垂体中的RNA，采用RT－PCR扩增DNA（RT
是反转录）进行检测。下列有关叙述不正确的是（）A．RT—PCR过程需要的酶有反转录酶、Taq酶B.PCR扩增时可以相关基因的mRNA的核苷酸序列为依据设计引物C．检测RT－PCR的产物可采用DNA分子杂交和荧光分子杂交技术D．可检测到Kp
受体、GnRH、GnRH受体相关基因均在下丘脑中表达量最高9．[2023·沈阳市高三模拟]图1为培育转基因生物时选用的运载体，图2是含有目的基因的一段DNA序列，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述错误的是（）A．若通过PCR技术提取该目的
基因，应该选用引物甲和引物丙B．构建表达载体时应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶以及DNA连接酶C.若将基因表达载体导入大肠杆菌中，需用Ca2＋处理大肠杆菌D．只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入表
达载体的受体细胞10．[2023·浙江一模]将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的转基因酵母菌。下列相关叙述正确的是（）A．使用限制酶BamHⅠ处理将乳酸脱氢酶基因插入质粒B．在含有尿嘧啶的培养基上筛选含有重组质粒的酵母菌C．用LB固体平面培养基培养酵母
菌，培养时需倒置D．一定的发酵条件下，加入离子交换树脂可使乳酸及时脱离发酵液11．[2023·湖北模拟]研究员利用PCR技术扩增X基因。两种引物及其与模板链的结合位置如下图甲所示。经4轮循环后产物中有5种不同的DNA分子，如下图乙所示。下列叙述正确的
是（）A．利用DNA连接酶才能完成PCR过程B．一次加入30轮所需的引物1和引物2会干扰PCR进行C．第⑤种DNA分子最早出现在第三轮复制后，只有一个⑤D．经四轮复制产生的第⑤种DNA分子共有8个12．[2023·辽宁模拟]引物是一小段能与DNA母链上一段碱
基序列互补配对的短单链核酸。下列相关叙述错误的是（）A．引物的基本骨架由“磷酸—脱氧核糖”与“碱基”交替排列构成B．引物5′端为游离的磷酸基团C．引物与DNA母链3′端碱基序列互补配对D．若DNA多起点复制，则该过程
需要多种引物的参与13．基因编辑是指将外源DNA片段导入到染色体DNA特定位点或删除基因内部特定片段，是一种对生物体基因组特定目标基因进行修饰的技术。下图是对某生物B基因进行基因编辑的过程，该过程中用sgRNA指引限制性内切核酸酶Cas9结合到
特定的靶位点。下列相关叙述错误的是（）A．sgRNA的部分碱基序列与靶基因序列互补B.限制性内切核酸酶Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键C．根据上述处理前后生物体的功能变化，可推测B基因的功能D．使用该项基因编辑技
术来预防人的某些疾病时可以无需审批题组三刷真题小卷——登顶峰14．[2022·重庆卷]将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，
错误的是（）A．进入人体后需经高尔基体加工B．比人胰岛素多了2个肽键C．与人胰岛素有相同的靶细胞D．可通过基因工程方法生产15．[2022·山东卷]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（）A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B．离心研磨液是为
了加速DNA的沉淀C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质16．[2021·辽宁卷]腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶（N1）。下列有关叙述错
误的是（）A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一B．加入连接肽需要通过改造基因实现C．获得N1的过程需要进行转录和翻译D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境17．[2021·山东卷]粗提取DNA时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得滤液进
行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（）A．加入适量的木瓜蛋白酶B．37～40℃的水浴箱中保温10～15分钟C．加入与滤液体积相等的、体积
分数为95%的冷却的酒精D．加入NaCl调节浓度至2mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至0.14mol/L18.DHA俗称脑黄金，是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸，对婴儿智力和视力发育至关重要，获取DHA产品的主要途径是从
海洋渔业资源中提取（例如鱼油）。研究人员将pfaB基因引入裂殖壶菌（一种单细胞海洋真菌），使其DHA合成量提高了5倍。下图为裂殖壶菌基因改造以及工业化发酵生产DHA的过程示意图，SapⅠ、HindⅢ、X
hoⅠ、SmaⅠ是四种不同的限制酶。（1）图中TP和Tt分别为质粒上的启动子和终止子，若在二者之间还存在核糖体结合位点序列，推测TP和核糖体结合位点序列的作用是。（2）若将pfaB基因直接导入裂殖壶菌细胞内，一般情况下，裂殖壶菌的DHA合成量并不会增加，原因是。研究人员将pfaB基因插入了图中质粒
的X区，则在对pfaB基因进行扩增时，需在A、B两端引入上述（限制酶）的识别序列，原因是。（3）据图判断，筛选用于工业化发酵生产所需的裂殖壶菌的指标有。（至少答出两点）（4）相比海洋渔业资源提取，你认为利用上述生物工程生产DHA的优势是。（至少答出两点）19．
[2022·河北卷]蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPin1A）的基因单独或共同转化棉花，获得了转基因植株。回答下列问题：（
1）蛋白酶抑制剂的抗虫机制是______________________________________________________________________________________________________________
__________________________________。（2）是实施基因工程的核心。（3）利用农杆菌转化法时，必须将目的基因插入到质粒的上，此方法的不足之处是。（4）为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译，可采用的检测技术有（写
出两点即可）。（5）确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后，还需进一步做抗虫的以鉴定其抗性程度。下图为三种不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果，据结果分析（填“NaPI”或“StPin1A”或“NaPI＋StPin1A”）转基因棉花的抗虫效果最佳，其
原因是。（6）基因突变可产生新的等位基因，在自然选择的作用下，昆虫种群的基因频率会发生，导致昆虫朝着一定的方向不断进化。据此推测，胰蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后，某些害虫具有了抗胰蛋白酶抑制剂的能力，其分子机制可能是______
___________________________________________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________（写出两点即可）。20．[2022·海南卷]以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4个基因Oct4/Sox2/Na
nog/Lin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑羽鸡遗传特性的后代，
实验流程如图。回答下列问题。（1）CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加等天然成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。（2）体外获取OSNL的方法有（答出1种即可）
。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需构建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和等。启动子是识别和结合的部位，有了它才能驱动。（3）iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是。（4
）诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是。（5）该实验流程中用到的生物技术有（答出2点即可）。21．[2022·山东卷]某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构
建重组载体以获得融合蛋白FLAGP和FLAGP△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。（1）为构
建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的（填“3′端”或“5′端”）。（
2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示。其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FL
AG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是_________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________
___________________。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是____________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。（3）融合蛋白表达成功后
，将FLAGP、FLAGP△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAGP和FLAGP△不能降解UBC，由①②③组
结果的差异推测，药物A的作用是；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是_____________________________________________________________
___________________________________________________________________________________。（4）根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是______________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。第
二关大题自助餐自选精做题组一基因工程及应用1．[2023·河南开封一模]某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′端，获得了L1GFP融合基因（简称为n），并将
其插入质粒P，构建基因表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下（图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同）。回答下列问题：（1）据图推断，该团队在将n插入质粒P时，应使用图示中的进行酶切，这是为了。（2）体外利用PCR技术扩增基因n时，①
使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是；②利用PCR技术扩增基因n时，设计的引物之间不能，以避免影响引物与相应单链的结合。（3）将P1转入大肠杆菌后，若在该大肠杆菌中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在大肠杆菌中依次完成了过程。（4）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时
，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加的抑制剂。2．[2023·浙江模拟]干燥综合征（SS）是一种自身免疫病，患者血清中存在多种抗体，其
中SSB抗体特异性最强。科研人员为生产SSB抗体的检测试剂，利用基因工程获得重组SSB蛋白，流程如下，请回答：注：XhoⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ表示限制酶，kanr、cat分别表示卡那霉素抗性基因和氯霉素抗性基因（1）利用R
NA通过①过程获得cDNA需要酶，从而获得SSB基因，这是通过构建文库获取目的基因的一种方法。通过PCR技术扩增SSB基因的前提是要有，以便合成引物。（2）目的基因片段扩增n代，共需要个引物，共获得个短链、等长的目的基因。（3）参与PCR过程的延伸阶段的
TaqDNA聚合酶具有特点，dGTP的作用。（4）PCR循环之前，常要进行一次预变性，预变性的目的是增加的概率。用PCR方法扩增目的基因时（填“必须”或“不必”）知道基因的全部序列。（5）为与PET41a质粒连接，获得的目的基因A两端要含有（写出限制酶名称）酶切位点。（6）获得含SSB基因的重组
质粒后，进行如下实验切割原质粒和重组质粒，获得片段大小见表格（1kb＝1000碱基对），分析数据，计算可得SSB基因的长度为。与人基因组文库中的SSB基因相比，通过①过程获得的SSB基因结构特点是__________________________________
______________________________________。限制酶EcoRⅠBamHⅠ和XhoⅠ原质粒8.1kb2.7kb、5.4kb重组质粒3.4kb、5.0kb未做该处理（7）②过程目的是将重组质粒转入到处于的大肠杆菌内，并接种于添加的培养基上，收集菌落进行鉴定，将阳性菌落
进一步纯化后再将菌体破碎处理，筛选得到重组SSB蛋白。题组二基因工程和蛋白质工程的综合考查3．[2022·全国乙卷]新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。（1）新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA（核酸检测）可以采取RTPCR法
。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。（2）为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须
依据新冠病毒RNA中的来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是。（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明_______________
_______________________________________________________________________________________________________________________
__________（答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明。（4）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的
基本操作流程是____________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。4．[2022·广东卷]“绿水逶迤去，青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气
（含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业）为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。回答下列问题：（1）研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对，利用PCR技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。（2）研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建
立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是，终止子的作用是___________________________________________________________________
_____。（3）培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。（4）这种生产高附加值化工产品的新技术，实现
了，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于_____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。5．[2022·湖南卷]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
。回答下列问题：（1）蛋白质工程流程如图所示，物质a是，物质b是。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用PCR技术扩增。PCR技
术遵循的基本原理是________________________________________________________________________。（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血
活性差异主要与肽的（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是_________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________。（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路_
_______________________________________________________________________________________________________________
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