2022届优质校一模试卷专题汇编25 基因工程(含生物技术的安全性和伦理问题) 解析版

这是一份2022届优质校一模试卷专题汇编25 基因工程(含生物技术的安全性和伦理问题) 解析版，共16页。试卷主要包含了限制酶的选择方法，基因表达载体的构建，目的基因的检测与鉴定等内容，欢迎下载使用。

常考题型
方法点拨
1．限制酶的选择方法
（1）应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。
（2）切割质粒时，一般所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保具有相同的黏性末端。质粒作为载体必须具备标记基因、启动子和终止子等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选限制酶的切点不是一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制原点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
（3）为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，可使用两种不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲可选择用PstⅠ和EcRⅠ两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种限制酶的切点）。
2．基因表达载体的构建
（1）基因表达载体的组成及作用
（2）基因表达载体的构建过程
特别提醒：
①目的基因的插入位点不是随意的
基因表达需要启动子与终止子的调控，目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。
②启动子≠起始密码子，终止子≠终止密码子
启动子和终止子位于DNA片段上，分别控制转录过程的启动和终止；起始密码子和终止密码子位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。
3．目的基因的检测与鉴定
（1）基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步，在体外进行。
（2）只有第三步（将目的基因导入受体细胞）没有碱基互补配对现象，其余三步都有碱基互补配对现象。
【典例1】（2021·全国甲卷·38）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是______________（用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是_________________________________，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步，其中复性的结果是_____________________________________。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与___________________特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指______________________________________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【答案】
（1）④②③①
（2）Taq酶（热稳定DNA聚合酶） 延伸 Taq酶从引物起始进行互补链的合成
（3）两条单链DNA
（4）一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术
【解析】PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。
（1）PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是④采集病人组织样本→②从病人组织样本中提取DNA→③利用PCR扩增DNA片段→①分析PCR扩增结果。
（2）在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，操作③中使用的酶是Taq酶（热稳定DNA聚合酶），PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是Taq酶从引物起始进行互补链的合成。
（3）DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与两条单链DNA特异性结合。
（4）据分析可知，PCR（多聚酶链式反应）技术是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【典例2】（2021·全国乙卷·38）用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA连接酶有E.cliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中________________酶切割后的DNA片段可以用E.cliDNA连接酶连接。上图中_____________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_________________。
（3）DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能______________；质粒DNA分子上有_________________________，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指_______________________________________________
_________________________________________________________________________________。
【答案】
（1）EcRI、PstI EcRI、PstI、SmaI和EcRV
（2）磷酸二酯键
（3）自我复制 一至多个限制酶切位点 用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞
（4）位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动转录过程
【解析】基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
（1）限制酶EcRI和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶SmaI和EcRV切割形成的是平末端，E.cliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来，而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。因此图中EcRI和PstI切割后的DNA片段（黏性末端）可以用E.cliDNA连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaI和EcRV切割后的DNA片段（平末端）也可以用T4DNA连接酶连接。
（2）DNA连接酶将两个DNA片段连接形成磷酸二酯键。
（3）质粒是小型环状的DNA分子，常作为基因表达的载体，首先质粒上含有复制原点，能保证质粒在受体细胞中自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制性核酸内切酶的酶切位点，便于目的基因的导入。质粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。
（4）启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得需要的蛋白质。
【易错易混】
1．基因工程中基本工具的8个易错点
（1）限制酶是一类酶，而不是一种酶。
（2）限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
（3）在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。
（4）将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。
（5）不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。
（6）限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便进行检测。
（7）基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。
（8）基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。
2．基因工程产物不同、选择的受体细胞类型也不相同
（1）培育转基因植物：受体细胞可以是受精卵、体细胞（需经植物组织培养成为完整植株）。
（2）培育转基因动物：受体细胞为受精卵，若用体细胞作为受体细胞，则需经核移植技术培养成转基因动物。
（3）生产蛋白质产品：一般选用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞，因原核生物具有一些其他生物没有的特点，如繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
试题汇编
一、选择题
1．（2021·云南师大附中·模拟预测）下列有关质粒的叙述，不正确的是（ ）
A．质粒分子中含有A、U、G、C四种碱基
B．质粒是基因工程中常用的运载体
C．某些真核细胞中也有质粒
D．质粒中的每个五碳糖都与两个磷酸基团相连接
2．（2021·江苏沭阳·模拟预测）下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A．提取细胞中的DNA必须用蒸馏水涨破细胞
B．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
C．将丝状物加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色
D．DNA溶于95%的冷酒精，所以可用95%的冷酒精进一步提纯
3．（2021·湖北襄阳·模拟预测）绿叶海天牛（简称甲）吸食滨海无隔藻（简称乙）后，身体就逐渐变绿，这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在，有科学家推测其原因是在甲的染色体DNA上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因。为证实上述推测，以这种变绿的甲为材料进行实验，方法和结果最能支持上述推测的是（ ）
A．通过PCR技术能从甲消化道内获得的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因
B．通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNA
C．给甲提供14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性
D．用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交，结果显示出杂交带
4．（2021·山东威海·一模）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不能遗传给子代的是（ ）
A．将含胰岛素基因的表达载体转入大肠杆菌，筛选获得的基因工程菌
B．通过植物体细胞杂交获得的番茄--马铃薯杂种植株
C．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗
D．将生长激素基因导入奶牛受精卵，培育出能分泌含生长激素乳汁的奶牛
5．（2021·辽宁大连·模拟预测）下列有关蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．蛋白质工程是在分子水平上通过基因修饰或基因合成来完成的
B．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
C．蛋白质工程的途径是从预期蛋白质结构开始，进行氨基酸的增减或替换
D．蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求
6．（2021·北京顺义·一模）现代生物技术造福人类的同时，也可能引起一系列的安全和伦理问题，下列说法不恰当的是（ ）
A．我国政府不支持任何生殖性克隆人实验
B．我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器
C．只要有证据表明转基因产品有害，就应禁止该技术的应用
D．我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度
7．（2020·河南中原·模拟预测）下列关于生物技术安全性的说法中，正确的是（ ）
A．拥有生物武器是一个国家综合实力的象征，我国应加强研究和制造
B．基因身份证是指提供个人某些基因资讯的证件
C．设计试管婴儿引发的主要问题是植入前遗传学的诊断技术问题
D．生物的安全问题主要包括食物安全、环境安全和基因安全三个方面
8．（2021·湖北·模拟预测）当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时，我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是（ ）
A．要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B．只要有证据表明某转基因产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C．经济、文化和伦理道德观念等的差异，人们对转基因技术有不同的看法
D．要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
9．（2021·北京房山·一模）基因编辑CRISPR/Cas9系统由Cas9蛋白和人工设计的gRNA构成。在gRNA引导下，Cas9与靶序列结合并将DNA双链切断。通过在Cas9基因中引入突变，获得了只有切割一条链活性的nCas9，可以实现C→T（C→A）或A→G（T→C）的碱基替换。下列相关说法不正确的是（ ）
A．gRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则
B．利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因发生定点突变
C．可设计gRNA与靶基因的启动子区域互补、从而抑制靶基因复制
D．将CRISPR/Cas9技术应用人类疾病治疗时，需注意安全性及伦理问题
10．（2022·江苏新沂·模拟预测）重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增。从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方而具有广泛的应用前景，下图表示利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．引物中G＋C的含量越高，引物与模板DNA结合的稳定性越高
B．在第一阶段由于引物2和引物3发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中
C．引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生4种双链DNA分子
D．在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过3次复制
11．（2021·山东威海·一模）安全有效的疫苗被认为是战胜新冠疫情的“终极武器”。截止到2021年2月28日，我国共有4款新冠疫苗获批上市，走在世界新冠疫苗研发的前沿。根据采用的主要技术路径不同，目前研制的新冠疫苗主要是核酸疫苗、灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗。对于新冠疫苗研制的技术路径，下列说法合理的是（ ）
A．通过基因工程方法，生产提纯新冠病毒最有可能作为抗原的S蛋白，制成重组蛋白疫苗
B．将新冠病毒在琼脂培养基上进行培养，然后通过灭活和纯化，制成灭活疫苗
C．mRNA疫苗在人体细胞内作为模板合成病毒刺突蛋白（如S蛋白）可刺激人体产生抗体
D．用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的刺突蛋白基因（如S蛋白基因）重组，可制成腺病毒载体疫苗
12．（2021·辽宁丹东·高三月考）胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是（ ）
A．新的胰岛素的产生是依据基因工程原理完成的
B．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则
C．新的胰岛素产生过程中最困难的一步是由胰岛素分子结构推测氨基酸序列
D．若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌
二、非选择题
13．（2021·吉林长春·模拟预测）通过基因工程利用小球藻生产人胰岛素能克服利用细菌生产时的不利影响。小球藻可大规模种植，并且所生产的胰岛素可以直接用于医疗和保健，该技术能提高小球藻的药用价值，形成高附加值的生物技术产品，同时也能降低医用蛋白的价格，使人胰岛素的应用得到普及。回答下列问题：
（1）基因工程操作的核心步骤是____________________________________________________，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以通过复制遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用。
（2）基因表达载体上的终止子的作用是________________________________。
（3）在生物体外常用PCR技术来扩增目的基因，PCR的原理是_________________________。在PCR体系中需要加入dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP），dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料，则dATP和ATP在组成成分上的差别是______________________
________________________，在PCR体系中____________（填“需要”或“不需要”）加入ATP。
14．（2022·山东·一模）为获得抗旱大豆新品种，科研人员从沙漠植物芨芨草中获取了抗旱基因，构建叶绿体表达载体，并将其转移到大豆细胞中，以期增强大豆的抗旱性。回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增抗旱基因时，抗旱基因受热变性后的单链与_____________互补结合，加入耐高温DNA聚合酶的作用是______________________________________________。
（2）构建抗旱基因叶绿体表达载体所需要的工具酶是__________________________，将该表达载体导入大豆细胞的过程称为___________，然后还需要经过__________________________技术才能获得抗旱大豆植株，该技术利用的原理是____________________________________。
（3）从生物安全角度考虑，将目的基因导入叶绿体比导入细胞核更加安全，原因是__________
_____________________________________________________________。与杂交育种相比，利用基因工程培育作物新品种的优点是___________________________________________________。
15．（2021·广西·一模）B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞（2n）和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。请据图回答：
（1）可从水稻体细胞或___________中分离B基因。B基因在水稻卵细胞中不转录，从基因结构角度推测其可能的原因是卵细胞中________________________________________________。
（2）Luc基因是荧光素酶基因，能催化荧光素产生荧光。B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是_____________________________________________________________。
（3）过程①转化筛选时，需要先将农杆菌接种到含有___________________________的培养基上培养一段时间，之后再采用影印法（即采用无菌纱布盖在已形成菌落的培养基表面影印）将已形成菌落的菌种接种到含有__________________________的培养基上培养，之后对比两个培养基上的菌落，挑选合适的菌落接种，进行扩大培养备用。
（4）最终获得转基因植物的卵细胞出现_________，则证明B基因在水稻卵细胞中成功表达。
（5）从转基因水稻植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明_____________________________________________________________________________。
参考答案
1．
【答案】A
【解析】质粒的本质是DNA，不含U，A错误；基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，B正确；某些真核生物也有质粒，如酵母菌，C正确；质粒是环状DNA构成的，DNA中每个五碳糖都与两个磷酸基团相连接，D正确。故选A。
2．
【答案】B
【解析】提取动物细胞中的DNA用蒸馏水涨破细胞，提取植物细胞的DNA用洗涤剂和食盐，A错误；常温下菜花匀浆中有些酶类可破坏DNA而影响DNA的提取，B正确；将丝状物DNA溶解于2ml/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，C错误；DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶于酒精，D错误。故选B。
3．
【答案】D
【解析】通过PCR技术从甲体内的DNA中克隆出属于乙的编码叶绿体蛋白的核基因，这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因，但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因，A错误；通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的RNA，这只能说明甲体内含有乙的编码叶绿体蛋白的核基因，但不能说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因，B错误；给甲提供14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性，这说明甲中含有叶绿体，但不能说明的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因，C错误；用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA杂交，结果显示出杂交带，这说明甲的染色体DNA上存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因，D正确。故选D。
4．
【答案】C
【解析】将含胰岛素基因的表达载体转入大肠杆菌，筛选获得的基因工程菌可以通过二分裂的方式遗传给后代，A不符合题意；通过植物体细胞杂交获得的番茄--马铃薯杂种植株，遗传物质发生改变，可以通过无性繁殖遗传给子代，B不符合题意；将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞，只是淋巴细胞含有这个基因，其生殖细胞的该基因没有改变，因此不能遗传给子代，C符合题意；将生长激素基因导入奶牛受精卵，受精卵含有生长素基因，受精卵培育成的奶牛含有该基因，因此可以遗传给后代，D不符合题意。故选C。
5．
【答案】C
【解析】蛋白质工程是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，在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是通过基因修饰或基因合成来完成的，AB正确；蛋白质工程的基本途径是：从预期蛋白质的功能出发→设计预期蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，据此可知蛋白质功能是从预期蛋白质功能开始的，C错误；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，D正确。故选C。
6．
【答案】C
【解析】我国政府禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆人，A正确；我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器，B正确；对于转基因产品，我们应该客观公正的看待它，有益的推广，有害的禁止，但不能禁止该技术的应用，C错误；我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度，以尊重人们的知情权，D正确。故选C。
7．
【答案】B
【解析】生物武器的生产、储运和使用都将对受害国的民众以及世界上爱好和平的人们造成极度恐慌和致使危害，我们应坚决禁止生物武器，A错误；基因身份证是把个人的致病基因和易感基因检测出来，记录在磁卡上，做成个人基因身份证，因此基因身份证即记录有个人某些基因资讯的“身份证”，B正确；设计试管婴儿培养中在胚胎移植前要进行遗传学诊断，将符合需要的胚胎进行移植，不符合的胚胎处理掉。对于处理不符合需要的胚胎应不应算谋杀是设计试管婴儿引发的主要问题，C错误；转基因生物的安全问题包括三个方面：生物安全、食物安全和环境安全，D错误。故选B。
8．
【答案】B
【解析】转基因技术是一把双刃剑，要理性的看待转基因技术，要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响，A正确；转基因作为一项技术本身是中性的，所以只要有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；由于不同的人在经济、文化和伦理道德观念等方面存在差异，所以不同的人对转基因技术会有不同的看法，C正确；转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题，D正确。故选B。
9．
【答案】C
【解析】由图示分析可知，gRNA与靶序列特异性结合遵循碱基互补配对原则，引导Cas9蛋白进行切割，A正确；利用CRISPR/Cas9系统可以使靶基因实现碱基替换，从而发生定点突变，B正确；启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始，故可设计gRNA与靶基因的启动子区域互补、从而抑制靶基因的转录过程，C错误；根据题意分析可知，CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列，造成引导RNA错误结合而出现脱靶现象，故将CRISPR/Cas9技术应用于人类疾病治疗时，特别要注意安全性和伦理方面的问题，D正确。故选C。
10．
【答案】AB
【解析】引物中G＋C的含量越高，C和G之间是三个氢键连接，因此引物与模板DNA结合的稳定性越高，A正确；由图中可知，引物2和引物3分别作用同一段DNA的两条链，会发生碱基互补配对，因此两者置于不同反应系统中，B正确；引物1、2组成的反应系统和引物3、4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生2种双链DNA分子，C错误；在引物1、2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过2次复制，D错误。故选AB。
11．
【答案】ACD
【解析】通过基因工程方法，生产提纯新冠病毒最有可能作为抗原的S蛋白，制成重组蛋白疫苗，刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，A正确；病毒无细胞结构，必须在活细胞内才能生存，琼脂培养基不能培养病毒，B错误；mRNA疫苗在人体细胞内作为模板翻译出的病毒刺突蛋白（如S蛋白）可以作为抗原，可刺激人体产生相应的抗体，C正确；基因工程的载体常用的是质粒，病毒（无害的腺病毒）也可以作为载体，因此用改造后无害的腺病毒作为载体，和新冠病毒的刺突蛋白基因（如S蛋白基因）重组，可制成腺病毒载体疫苗，D正确。故选ACD。
12．
【答案】ABC
【解析】新的胰岛素的产生是依据蛋白质工程原理完成的，A错误；新的胰岛素生产过程中涉及转录、翻译的过程，其涉及中心法则，B错误；新的胰岛素产生过程中最困难的一步是由设计新的胰岛素分子的空间结构，C错误；把目的基因导入大肠杆菌，常用Ca2＋处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，利于重组质粒的进入，D正确。故选ABC。
13．
【答案】
（1）构建基因表达载体#基因表达载体的构建
（2）终止转录
（3）DNA的双链复制 构成dATP的是脱氧核糖，构成ATP的是核糖 不需要
【解析】
（1）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用。
（2）基因表达载体中的终止子一段特殊的DNA序列，位于基因的尾端，用于终止转录。
（3）PCR的原理是DNA的双链复制；在PCR体系中需要加入dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP），dNTP脱去两个磷酸后形成的物质能作为DNA合成的原料，则dATP和ATP在组成成分上的差别是构成dATP的是脱氧核糖，构成ATP的是核糖；在PCR体系中不需要ATP，其能量来自于原料dNTP。
14．
【答案】
（1）引物 将游离的脱氧核苷酸连接形成子链
（2）限制酶和DNA连接酶 转化 植物组织培养 植物细胞的全能性
（3）叶绿体基因组不会随花粉扩散，有效避免了基因污染 克服远缘杂交不亲和的障碍
【解析】
（1）利用PCR技术扩增抗旱基因时，目的基因DNA受热变性后的单链与引物互补序列结合，在耐高温DNA聚合酶的作用下，将游离的脱氧核苷酸连接形成子链，进行延伸。
（2）限制酶是基因的“剪刀”，DNA连接酶是基因的“针线”，二者结合，能实现基因的拼接，故构建抗旱基因叶绿体表达载体所需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶；将该表达载体导入大豆细胞的过程称为转化，为获得转基因抗旱大豆植株，还需要经过植物组织培养过程，植物组织培养过程能将离体的组织或细胞培养成一个完整个体，其原理是植物细胞的全能性。
（3）由于叶绿体基因组不会随花粉扩散，有效避免了基因污染，所以将目的基因导入叶绿体比导入细胞核安全性更高。与杂交育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，能定向改造生物体的遗传性状，可克服远缘杂交不亲和的障碍。
15．
【答案】
（1）精子 B基因的启动子无法启动转录
（2）限制酶和DNA连接酶
（3）卡那霉素 潮霉素
（4）荧光
（5）B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
【解析】
（1）由题“B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞（2n）和精子中正常表达”，因此可从水稻体细胞或精子中分离B基因。B基因的启动子无法启动转录，会导致B基因在水稻卵细胞中不转录。
（2）在基因工程的具体操作中，将目的基因与运载体结合从而构建基因表达载体，需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体，因此B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是限制酶和DNA连接酶。
（3）过程①转化筛选时，需要先将农杆菌接种到含有卡那霉素的培养基上培养一段时间，之后再采用影印法将已形成菌落的菌种接种到含有潮霉素的培养基上培养，之后对比两个培养基上的菌落，挑选合适的菌落接种，进行扩大培养备用。
（4）因为Luc基因是能催化荧光素产生荧光，因此最终获得转基因植物的卵细胞出现荧光，则证明B基因在水稻卵细胞中成功表达。
（5）一般情况下，水稻卵细胞在未受精时不能发育成胚，而转基因植株未受精的卵细胞能发育成胚，说明B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。
题 型
考查年份
关联知识点
基因工程的原理及技术（含PCR技术）
2021全国甲、乙卷38题
基因工程的概念、原理及操作步骤；
PCR技术的原理及具体反应过程
基因工程的应用
2021河北卷24题
基因工程的工具、步骤等
生物技术的安全性
和伦理问题
2020浙江7月选考24题
抗除草剂转基因植物等