还剩27页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
专题一0八 基因工程与蛋白质工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析
展开
这是一份专题一0八 基因工程与蛋白质工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析，共30页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
考点61 基因工程的应用与蛋白质工程 3颗星（9-10题，18-20题，28-30题）
考点62 生物技术的安全性与伦理问题 2颗星（11-14题，21-23题，31-33题）
考试时间：90分钟 满分：100分
说明：请将选择题正确答案填写在答题卡上，主观题写在答题纸上
第I卷（选择题）
一、单项选择题（本题共14小题，每小题1分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）
1.研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了具有抗逆性的拟南芥品种。下列相关表述正确的是( )
A.构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
B.需要将抗逆基因整合到Ti质粒的T-DNA片段内，这步属于构建基因表达载体
C.Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
D.农杆菌转化法是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法
2.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”“PCR扩增”“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述，正确的是( )
A.在50~65℃条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
B.DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
C.琼脂糖凝胶电泳时，凝胶中的DNA被染色，可在自然光下被检测出来
D.PCR扩增后，琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带，可能是引物特异性不强导致的
3.向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、K1f4和c-Myc4四种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该种细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性。进一步研究发现，除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替。下列说法正确的是( )
A.iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定的细胞
B.可用显微注射法直接将四种基因注入成纤维细胞
C.iPS细胞和ES细胞具有不同的基因组成，但都能体现出细胞的全能性
D.Oct3/4、Sx2、Klf4和c-Myc4四种基因是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因
4.动物生物反应器的研究开发重点是动物血液反应器和动物乳腺反应器，即把人体相关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的药用蛋白质。以下相关说法错误的是( )
A.在制备乳腺生物反应器时需将目的基因导入受精卵中
B.将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建表达载体
C.实验过程中采用显微注射的方法导入目的基因
D.获得的转基因动物只有乳腺细胞内具有目的基因
5.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是( )
A.用限制酶切割获得目的基因时，有两个磷酸二酯键被水解
B.质粒中的标记基因便于筛选出表达目的基因的细胞
C.质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
D.质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
6.人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则呈白色。下列有关叙述正确的是( )
A.过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcRV
B.质粒用限制酶BamHI和EcRV切割后产生4个游离的磷酸基团
C.过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以筛选蓝色的大肠杆菌菌落
D.基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染，安全性高
7.当水稻处于高Na+环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H+浓度梯度将Na+排到细胞外。某研究团队拟构建SOS1基因和绿色荧光蛋白基因（GFP）的融合基因转入水稻基因组，以期增强水稻的抗盐能力。下列叙述错误的是( )
A.水稻通过转运蛋白SOS1以主动运输的方式将Na+运输到细胞外
B.将SOS1基因插入到表达载体中不可选用限制酶SmaI和EcRI
C.检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增
D.检测F2和R2的扩增结果能确定水稻是否为SOS1-GFP基因的纯合子
8.制备重组蛋白疫苗时，通常先构建插入了某种病毒目的抗原基因的表达载体，然后将已构建的表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中，在一定诱导条件下，这些细胞可表达出大量的抗原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗。下列有关叙述错误的是( )
A.将目的抗原基因连接在表达载体上时需要使用限制酶和DNA连接酶
B.利用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞
C.与灭活疫苗相比，上述重组蛋白疫苗对多种病原体发挥免疫预防作用
D.利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、产量高、纯度高等
9.基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速发展，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的前景。下列关于基因工程的应用的说法，正确的是( )
A.基因工程药物干扰素在临床上被广泛运用于治疗细菌性感染
B.将牛凝乳酶基因导入奶牛基因组，使其肠道表达凝乳酶，改善牛奶品质
C.可对猪的器官进行改造，促进抗原决定基因的表达，以增加移植器官的来源
D.抗虫基因作物的使用，使农作物产生毒性蛋白或过敏蛋白，可能对人类存在潜在风险
10.Bt抗虫蛋白的第5号螺旋可在害虫肠上皮细胞膜上形成孔道结构，位于该螺旋疏水部分的第168位组氨酸是维持孔道结构稳定的关键。该孔道结构越稳定，Bt抗虫蛋白对害虫的毒性越大。研究人员拟对该蛋白进行改造以提高其抗虫效果，相关叙述正确的是( )
A.蛋白质工程的实质是在氨基酸分子水平进行设计和改造蛋白质
B.改造Bt抗虫蛋白应首先从设计Bt抗虫基因中的脱氧核苷酸序列出发
C.将第168位组氨酸替换成亲水性更强的氨基酸可增强Bt抗虫蛋白的抗虫效果
D.蛋白质工程难度很大，主要是因为需要设计改造的蛋白质有复杂的高级结构
11.生物技术是一把双刃剑，生物技术的进步就是一首悲喜交加的交响曲，为人类生活带来巨大便利的同时，也可能给人类带来灾害。下列相关叙述正确的是( )
A.克隆羊“多莉”的出现说明克隆技术已经完全成熟
B.生殖性克隆人有利于人类基因多样性的形成，但不利于人类的进化
C.生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器
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
12.人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。下列相关叙述错误的是( )
A.目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作
B.转基因产品需要经过安全评估，符合标准才能上市
C.无论是转基因食品还是转基因作物，都需要关注其安全性
D.我国在对待转基因技术的研究上要坚持自主创新，在推广上要慎重对待
13.生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列相关叙述错误的是( )
A.消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B.由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆动物
C.为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
D.从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，不会对入侵地造成生态影响
14.为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究人员在种植转基因菊花的第二年，随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草，提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，电泳结果如图。下列说法不正确的是( )
注:CK表示质粒阳性对照，1为空白对照，2～10为转基因株系，11～15为不同种类杂草，16～20为非转基因菊花
A.设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响
B.结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散
C.转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流
D.将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价
15.科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，培育出山羊乳腺生物反应器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是( )
A.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B.在该转基因羊中，人凝血因子既存在于乳腺细胞，也存在于口腔上皮细胞中
C.人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
16.研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、受精卵获能
B.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制
C.步骤③中代孕母体需做超数排卵处理
D.转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因
17.《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜易感染番木瓜环斑病毒（英文缩写为PRSV）而获病。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，成功培育出转基因番木瓜“华农一号”，大致流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.过程②用限制酶BamHⅠ在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团
B.过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+载体处理农杆菌
C.过程⑤产生的木瓜植株即使有抗PRSV基因也不一定具有抗PRSV的性状
D.农杆菌能在自然条件下能够侵染双子叶植物
18.水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.水蛭素的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
B.水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
C.用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
D.蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
19.如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是( )
A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表DNA改造或合成
B.因为蛋白质的高级结构十分复杂，所以蛋白质工程是一项难度很大的工程
C.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上进行氨基酸的增减、替换等操作
D.将人的生长激素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的生长激素的技术属于蛋白质工程
20.利用现代生物技术生产制造新的生物制品，以满足人类多方面的需要，下列叙述正确的是( )
A.可以通过基因工程、核移植、人工授精、胚胎分割等技术获得动物胚胎
B.植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术，在单倍体育种、体细胞杂交、微型快速繁殖植物以及植物细胞基因工程中，都要进行植物组织培养
C.欲获得人类的某种蛋白质，可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物，让它们生产该蛋白质
D.将iPS细胞定向诱导分化成特定的组织、器官，体现了动物细胞核具有全能性
二、多项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。）
21.人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现与日俱增。下列有关叙述错误的是( )
A.为了国家安全，进行生物武器和化学武器的研究是必要的
B.转基因食品被食用后，基因会进入人体基因组发生转化过程
C.生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性，值得推广
D.采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染
22.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.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
B.“设计试管婴儿”使用的技术属于“治疗性克隆”
C.“试管婴儿”、“设计试管婴儿”在移植前均利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
D.“设计试管婴儿”的生殖方式是无性生殖，而“试管婴儿”则是有性生殖
23.实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，错误的是( )
A.转基因技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以防止转基因花粉的传播
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（共3小题，共30分。）
24.2019年新冠疫情爆发以来，疫情防控成为社会关注的热点问题。下图所示某科研团队运用基因工程研制新冠病毒疫苗的过程。质粒中LacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
(1)获取目的基因时，首先提取新冠病毒的RNA，再通过__________________过程获得cDNA（互补DNA），并可借助特异性引物通过PCR扩增图中的片段，其中引物的作用是__________________，若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则共消耗__________________对引物。PCR得到的产物常采用__________________的方法来鉴定。
(2)图中过程①有两种限制酶选择方案（注：图中几种限制酶切割产生的末端不同）：方案一：选用__________________一种限制酶；方案二：选用__________________两种限制酶；方案二优于方案一的原因是__________________。
(3)过程②一般先用__________________处理大肠杆菌细胞。筛选含重组质粒的大肠杆菌时，需在培养大肠杆菌的培养基中加入__________________，培养一段时间后，挑选出__________________色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
25.启动子是合成生物学、代谢工程中控制和调控基因表达的重要工具其作用强度会影响基因表达产物的产量和细胞代谢水平。为寻找合适的启动子，研究人员获得了POL1~POL5、CBF1共6种启动子，将其分别与荧光蛋白基因EGFP构建成重组型启动子并导入毕赤酵母细胞，以研究启动子的作用强度。含CBF1-EGFP重组型启动子质粒的结构如图所示，用于扩增CBF1和EGFP的引物的碱基序列如表1所示。回答下列问题：
注：引物序列之外、CBF1-EGFP无表中相关限制酶识别切割位点
表1
(1)在PCR扩增启动子CBF1时，CBF1引物1与模板链结合后，在________________酶的作用下将脱氧核苷酸连接到引物的________________（填“3'”或“5'”？）端，以延伸子链。
(2)限制酶及识别序列如表2所示。构建CBF1-EGFP重组型启动子质粒时，要选择限制酶分别________________对图中a、b两处进行切割，EGFP的下游需要添加________________序列，使转录终止。
表2
(3)检测含CBFI-EGFP重组型启动子质粒是否构建成功时，将重组质粒导入大肠杆菌。培养后将大肠杆菌涂布到含有________________的培养基上，挑选单菌落并提取DNA，经酶切后利用表1中所示的________________两种引物进行PCR扩增和鉴定。
(4)EGFP基因能表达荧光蛋白，蛋白质含量与荧光强度呈正相关。为比较POL1~POL5、CBFI这6种启动子的作用强度，应分别检测________________。
26.乙型肝炎病毒（HBV）感染引起的急慢性乙型肝炎是世界范围的严重传染病,HBV的主要抗原性由乙肝病毒表面抗原（HBsAg）体现。巴斯德毕赤酵母含有乙醇氧化酶（AOX1）的强启动子5'AOX1,利用重组巴斯德毕赤酵母生产高纯度人乙肝疫苗对预防HBV感染具有重大的社会效益。如图1为巴斯德毕赤酵母表达乙肝表面抗原的主要流程，请据图回答下列问题:
(1)组成质粒PBSAG151的单体是_____,5'AOX1是____酶的识别和结合位点。某兴趣小组为扩增乙肝病毒表面抗原编码基因设计一对引物，引物分别为5'-ATGGAGA-3'、5'-ATGTAAA-3',结果无法正确达成目的,这对引物不合理的原因可能是______。
(2)将组氨醇脱氢酶基因(HIS4)和利用两种限制酶_____切割所得的HBsAg编码序列插入启动子5'AOX1和终止子3'AOX1之间构成环状重组质粒pBSAG151。
(3)为了检测是否表达出HBsAg,应从成功导入HBsAg基因的菌株中提取蛋白质，用_____的方法检测。检测发现，通过巴斯德毕赤酵母表达产生的HBsAg空间结构与血源的HBsAg无显著差异,远优于重组大肠杆菌表达的HBsAg,从细胞结构上分析,其主要原因是_____。
(4)如图为HBsAg基因片段一条链的部分碱基排列顺序,其中图2的碱基排列顺序已经解读，顺序是5'-GGTTATGCGT-3',请解读图3显示的碱基排列顺序：_______。
(5)重组HBV疫苗产业化生产过程中，将重组巴斯德毕赤酵母经过单细胞克隆化培养后挑选HBsAg表达水平高且稳定的菌种继续_____，后分装到50~100个小瓶中在-70℃以下储存，这些小瓶称为“母种库”。从“母种库”取1瓶或数瓶母种进行再扩增，分装至100~500个小瓶中，同样在-70℃以下储存,这些小瓶称为“生产菌种库”，这种菌种系统制备方法的主要优势是____。
27.L—天冬酰胺酶可切断癌细胞中L—天冬酰胺的来源，从而达到治疗癌症的目的。某科研机构欲利用pET22b质粒将L—天冬酰胺酶基因导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L—天冬酰胺酶的菌株。图1是L—天冬酰胺酶基因附近限制酶的切割位点以及基因两侧的部分碱基序列，图2是pET22b质粒的结构模式图及相关限制酶的酶切位点，其中LacZ基因编码的半乳糖苷酶可以分解X—gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
图1图2
（1）高效启动子是________酶的结合部位。
（2）利用PCR以提取的DNA为模板扩增目的基因时，需要添加________酶，此酶需要____________（离子）激活。根据基因两侧的部分碱基序列，B端设计添加的引物序列是____________________（标注清楚序列的5'、3'端）。
（3）__________是获得高效表达L—天冬酰胺酶的菌株的核心步骤。要将L—天冬酰胺酶基因与pET22b质粒正确连接，最好使用限制酶________________来切割。
（4）将转化后的宿主菌接种在含________的固体培养基上，出现的__________色菌落可初步判定为成功导入重组质粒的宿主菌。
（5）实验结果证实，巴斯德毕赤酵母比大肠杆菌生产的L—天冬酰胺酶活性更高，原因可能是_________________________________________________________________________________________________。
28.苏云金杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍。回答下列问题：
（1）科学家将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸，生产出性能优良的Cry突变蛋白的生物技术手段属于______________工程。
（2）获得性能优良的Cry突变蛋白的正确顺序是_______（选择正确编号并排序）。
①借助定点突变改造Cry基因序列
②Cry蛋白功能分析和结构设计
③检验Cry蛋白的结构和功能
④利用工程菌发酵合成Cry蛋白
⑤设计Cry蛋白氨基酸序列和基因序列
（3）重叠延伸PCR技术可以实现基因的定点诱变，科学家利用该技术实现对Cry基因的改造以获得Cry改良基因，其操作步骤如图所示。
Ⅰ.重叠延伸PCR技术扩增DNA片段时遵循的原理是______________。
Ⅱ.实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两个常规引物（a、d），突变碱基序列所处位置设计两个突变引物（b、c）。通过PCR1能得到大量产物AB，该过程需要加入引物______________，通过PCR2能得到大量产物CD，PCRI和PCR2必须分两个系统进行，不能在同一个系统里面，这样做是为了防止两种突变引物在扩增时进行______________，从而失去作用。
（4）在获取性能优良的Cry突变蛋白的过程中，科学家是通过对基因的操作来实现的，而不是直接对天然的Cry蛋白进行操作，主要原因是______________（答出1点）。
29.人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图(图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列)。请回答下列问题。
(1)科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于______范畴。
(2)获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_____________(选择正确编号并排序)。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助定点突变改造t-PA基因序列
③检验t-PA蛋白的结构和功能
④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
(3)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基是_______，引物c中该突变位点的碱基是_______
(4)据图可知，重叠延伸时，需要的引物是______，引物的作用是______。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因____。
(5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶_______切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
30.脑血栓是威胁人类健康的常见疾病，研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
（1）研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因，PCR的原理是______________，此外，除上述外获得t-PA基因的方法还有____________________________（答出1种即可）。
（2）研究表明，为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。（注：如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。）请回答下列问题：
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为______________。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为__________________________________________。
②如图所示，需选用限制酶XmaⅠ和______________切开质粒pCLY11，才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作采用的双酶切方法的优点是_______________。
（3）将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌，含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是________________。
A.新霉素抗性且呈蓝色B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色D.新霉素敏感且呈白色
31.柑橘是南方重要的水果，由柑橘韧皮部杆菌引起的柑橘黄龙病对柑橘产业带来了巨大的经济损失。研究人员利用基因工程技术，导入外源抗病基因以防治柑橘黄龙病。请回答问题：
(1)研究人员从NCBI数据库中获得了包含噬菌体裂解酶基因（CaLasLYS）的一段DNA序列，利用PCR技术扩增CaLasLYS需要设计引物，请写出各包含8个碱基的一对引物_______________。PCR扩增完成后可用_______________（填方法名称）鉴定产物。
(2)基因工程中为使获得的CaLasLYS在柑橘细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，需要进行的操作是_______________，CaLasLYS_______________（选填“能”或“不能”）含有该操作所选用的限制酶的识别序列，原因是_______________。
(3)将CaLasLYS导入柑橘细胞，经植物组织培养获得组培苗，通过_______________来确定CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。
(4)从基因工程安全性角度考虑，转基因柑橘可能存在的风险有_______________（答出1点即可）。
32.如图是治疗性克隆的过程图解，请据图回答相关问题：
（1）图示过程中的重组新细胞如果培养后移植到子宫内能够成功孕育出一个新个体，则称作_____________________（填“生殖性”或“治疗性”）克隆，我国政府对其持有的态度是_____________________。相比较而言，试管婴儿的产生过程中，在“试管”内完成的步骤为体外受精和_____________________。
（2）通过“治疗性克隆”的技术对白血病患者进行造血干细胞移植，能够在一定程度上解决供体细胞来源不足等问题，且可避免移植过程中存在的_____________________问题。
（3）若某人患有某种遗传性糖尿病，则可利用基因工程技术将正常胰岛素基因导入_____________________中，再定向诱导使其分化为胰岛样细胞，从中筛选出具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞，输入患者体内达到治疗目的。
33.克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。
(1)过程A表示___________________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由[①]___________________细胞提供细胞质，进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中，内细胞群___________________（填标号）是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞.在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持___________________状态。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是___________________的结果。
(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？___________________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、构建含有抗逆基因的T质粒需要限制酶和DNA连接酶，不需要核酸酶，A错误;B、T-DNA片段是可移动的DNA片段，故利用土壤的T质粒构建基因表达载体时，是将目的基因整合到土壤农杆菌的T质粒的T-DNA片段内，B正确;C、Ti质粒标记基因是DNA片段，不含尿嘧啶，C错误;D、农杆菌转化法不是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法，花粉管通道法是我国科学家独创的一种转化方法，D错误。故选B。
2.答案：D
解析：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，A项错误；DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，B项错误；琼脂糖凝胶电泳时，凝胶中的DNA被染色，可在紫外灯下被检测出来，C项错误。
3.答案：C
解析：A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，可重新分化为其他各种细胞，体现了细胞的全能性，且全能性升高，C正确；
D、据题干信息“除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替”可知，Sx2、Klf4和c-Myc4三种基因不是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因，D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：在制备乳腺生物反应器时需将目的基因导入受精卵中,A正确;在制备乳腺生物反应器时,将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建表达载体,B正确;实验过程中的受体细胞为动物细胞,因此采用显微注射的方法导入目的基因,C正确;转基因动物的所有细胞中都含有目的基因,只是在乳腺细胞中表达,D错误。
5.答案：C
解析：A、根据题意分析图形可知，在用限制性核酸内切 酶切割获得目的基因时，则目的基因的前后各有一 个该限制酶的识别序列和切割位点，因此会有4个磷 酸二酯键被水解，A错误; B、质粒中的标记基因便于筛选出含有目的基因的 受体细胞，B错误; CD、若用限制酶II切割质粒，两个标记基因都会被 破坏，若用限制酶切割目的基因只能切开一端，无 法获取目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶I切割，目的基因用限制性核酸内切酶工切割，C正 确、D错误。 故选C。
6.答案：D
解析：A、过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，需要限制酶BamHI和EcRI的酶切位点在目的基因两侧，可以获得完整的目的基因，且质粒上也存在这两种酶的识别位点，A错误;B、质粒用限制酶BamHI和EcRV切割后产生6个游离的磷酸基团，B错误;C、过程表②示将重组质粒导入受体细胞，培养基中加青霉素和X-ga可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌，BamHI和EcRI由于破坏了质粒中LacZ基因，却保留了青霉素抗性基因，故白色的大肠杆菌菌落即为所需菌落，C错误;D、基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳，不含其遗传物质，所以不能完成病毒的增殖和感染，D正确。故选D。
7.答案：D
解析：A、由题意可知，当水稻处于高Na+环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H+浓度梯度以主动运输的方式将Na+排到细胞外，A正确；
B、SOS1基因含有BanmHI、SmaI和EcRI，所以将SOS1基因插入到表达载体中不可选用限制酶SmaI和EcRI，B正确；
C、检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增，C正确；
D、F2和R2为绿色荧光蛋白基因（GFP）的引物，无法检测到是否含有SOS1基因，D错误。
故选D。
8.答案：C
解析：A、构建基因表达载体时，常需要使用限制酶和DNA连接酶，即将目的抗原基因连接在表达载体上时需要使用限制酶和DNA连接酶，A正确；
B、动物受精卵的全能性最高，可以发育成完整的动物个体，因此利用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞，B正确；
C、抗原抗体的结合具有特异性，重组蛋白疫苗对单一病原体发挥免疫预防作用，C错误；
D、由题意“在一定诱导条件下，这些细胞可表达出大量的抗原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗”可知，利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、产量高、纯度高等，D正确。
故选C。
9.答案：D
解析：干扰素具有干扰病毒复制的作用，A项错误;将牛凝乳酶基因导入微生物中，再经发酵大量生产凝乳酶，B项错误;对猪的器官进行改造，需要抑制抗原决定基因的表达或去除抗原决定基因，C项错误。
10.答案：D
解析：A、蛋白质工程的基本流程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列(基因)→DNA合成，最终要利用基因工程上来解决蛋白质的合成，因此蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造蛋白质，A错误;B、Bt抗虫蛋白属于蛋白质，改造B抗虫蛋白应首先从设计预期的蛋白质结构出发，进而根据氨基酸序列推测出基因中的脱氧核苷酸序列对原有的基因进行修饰和改造，B错误;C、据题意可知，该螺旋疏水部分的第168位组氨酸是维持孔道结构稳定的关键。该孔道结构越稳定，Bt抗虫蛋白对害虫的毒性越大，故将第168位组氨酸替换成亲水性更强的氨基酸会减弱Bt抗虫蛋白的抗虫效果，C错误;D、多数蛋白质除具有一级结构(即氨基酸顺序)外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D正确。故选:D。
11.答案：C
解析：克隆技术仍不够成熟，A错误；生殖性克隆人不利于人类基因多样性的形成，B错误；生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器，C正确；生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，并非生物武器，D错误。
12.答案：A
解析：A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，由该技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，B正确；
C、无论是转基因食品还是转基因作物，在多领域都取得实际应用成果，但也许关注它们的安全性，例如是否会产生基因污染，对人体是否有害等，C正确；
D、我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，D正确。
故选A。
13.答案：D
解析：A、在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；
B、由于克隆技术尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。理由是重构胚胎成功率低，移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高，出生后死亡率高等，正常的个体极少，B正确；
C、为了尽力规避基因诊断的风险，避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，C正确；
D、从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，由于短期内天敌没有资源和空间等的限制，可能会对入侵地造成生态影响，D错误。
故选D。
14.答案：C
解析：A、设置空白实验目的是排除无关变量对实验结果的干扰，本实验无关变量为实验操作、试剂污染等，A正确；
B、据题意可知，11～15为不同种类杂草，16～20为非转基因菊花，图中它们都没有外源基因Vgb，因此推测2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散，B正确；
C、外源基因若转入细胞核就有可能通过花粉进行传播，发生基因交流，C错误；
D、不同基因具有不同表达模式和功能，对植物自身和环境造成的影响以及带来的安全性问题，因此将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价，D正确。
故选C。
15.答案：BCD
解析：A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,因此可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵,A正确;B、在该转基因羊中,人凝血因子存在于所有细胞中,但只在乳腺细胞中表达,B错误;C、人凝血因子基因开始转录后,RNA聚合酶以DNA分子一条链为模板合成mRNA,C错误;D、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达,D错误。故选:BCD。
16.答案：ACD
解析：A、①表示将目的基因导入受体细胞，常采用显微注射的方法将载体注入受精卵，继而对受精卵进行早期胚胎的培养(②)，直到适合移植，A错误;B、与乳腺生物反应器(只能是雌性，其性成熟)相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制，B正确;C、步骤③的代孕性体需进行同期发情处理，这样移植胚胎容易成功着床，C错误;D、W基因是选择性表达，只在膀胱上皮细胞中表达，D错误。故选ACD。
17.答案：ACD
解析：A、过程②为基因表达载体的构建过程，用限制酶BamHⅠ在Ti质粒切开一个切口，会断裂两个磷酸二酯键，暴露出两个游离的磷酸基团，A正确；B、过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；C、过程⑤是再分化过程，如果含有的抗PRSV基因表达，则产生的木瓜植株具有抗PRSV的性状，如果含有的抗PRSV基因没有表达，则产生的木瓜植株不具有抗PRSV的性状，C正确；D、农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，D正确。故选ACD。
18.答案：CD
解析：A、自然界中的酶不能通过蛋白质工程进行改造，A错误； B、水蛭素疗效提高的根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，B错误； C、用基因定点突变技术进行碱基的替换，则可实现水蛭素第47位氨基酸的替换，C正确； D、蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选：CD。
19.答案：CD
解析：图中①代表转录,②代表翻译,①代表推测,③代表DNA改造或合成,A正确;因为蛋白质的高级结构十分复杂,所以蛋白质工程是一项难度很大的工程,B正确;蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的,C错误;将人的生长激素基因导入大肠杆菌细腹内,使大肠杆菌产生人的生长激素的技术属于转基因技术,D错误。故选CD。
20.答案：ABC
解析：将目的基因导入动物的受精卵,经培养可获得转基因动物胚胎:将动物的体细胞核移植到同种动物去核的卵母细胞中,形成的重组细胞可发育为胚胎;利用人工授精技术可在雌性体内形成胚胎:胚胎分割技术可形成同种基因型的多个胚胎,A正确。植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术,单倍体育种过程中花药离体培养、体细胞杂交过程中将杂种细胞培养形成植株、微型快速繁殖植物需要将外植体培养为幼苗、植物基因工程中将导入目的基因的细胞培养为个体都要进行植物组织培养,B正确。不同生物共用一套遗传密码,因此欲获得人类的某种蛋白质,可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物,让它们生产该蛋白质,C正确。诱导iPS细胞分化成特定的组织、器官,没有形成个体或分化成其他各种细胞,不能体现动物细胞的全能性,D错误。
21.答案：ABC
解析：A、为了国家安全，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，A错误；B、转基因食品被食用后，基因会在人体肠道中分解为小分子物质被吸收，并不会发生转化过程，B错误；C、生殖性克隆人属于无性生殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；D、采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染，D正确。故选ABC。
22.答案：BCD
解析：A、我国对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，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），A正确；
BD、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”一样，也是利用体外受精和胚胎移植的方法培育新生命，均属于有性生殖，“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”，属于“生殖性克隆”，BD错误；
C、“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断等技术，“试管婴儿”技术利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎质量检查等技术，C错误。
故选BCD。
23.答案：BC
解析：A、通过导入不同的目的基因，可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质，A正确； B、“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌，进入自然界后，会破坏生物的多样性，B错误； C、转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，C错误； D、在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染，例如，我国科学家将来自玉米的-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播， D正确。
故选：BC。
24.答案：(1)逆转录；使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；2n-1；凝胶电泳分析
(2)BamHⅠ；SalⅠ和KpnⅠ；避免质粒和目的基因自连及反接（或者两种酶切割DNA形成不同的黏性末端，可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接）
(3)Ca2+（CaCl2溶液）；青霉素和X-gal；白
解析：(1)首先提取新冠病毒的RNA，再通过逆转录过程获得cDNA。PCR的原理是DNA半保留复制，其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸。由于每一个DNA子链合成都需要一个引物，因此若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则形成的子代DNA含有2(n+1)条链，由于两条模板链不含引物，因此共消耗2(n+1)-2个引物，即消耗2-1对引物。
(2)为避免目的基因反接在质粒上，可选用两种不同的限制酶切割，而用SalI切割质粒会破坏青霉素抗性基因，结合图中转录方向和限制酶切割位点，可选用BamHI和KpnI或SalI和KpnI来切割质粒和目的基因，既防止了目的基因和质粒的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA导入。目的基因拼接在质粒的lacZ基因上，打破了lacZ基因的序列，而单独导入空质粒的细胞内质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，故筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal，培养一段时间后，挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
25.答案：(1)耐高温的DNA聚合（或TaqDNA聚合）；3＇
(2)EcRⅠ、SalⅠ；终止子
(3)氨苄青霉素；CBF1引物1和EGFP引物2
(4)导入不同重组型启动子质粒的毕赤酵母细胞的荧光强度
解析：（1）在PCR扩增启动子CBF1时，CBF1引物1与模板链结合后，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3′端，所以在耐高温的DNA聚合酶的作用下将脱氧核苷酸连接到引物的3′端，以延伸子链。
（2）分析表2中4种限制酶的识别序列可知，CBF1引物1中有限制酶EcRⅠ的识别和切割序列；EGFP的起始端使用引物1，则b点对应的引物是EGFP引物2，EGFP引物2的碱基序列中有限制酶SalⅠ的识别和切割序列。因此选择限制酶EcRⅠ、SalⅠ分别切割a、b处。EGFP的下游需要添加终止子序列，使转录终止。
（3）重组质粒的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，筛选培养基中需要加入氨苄青霉素。若CBF1-EGFP重组型启动子质粒构建成功，则CBF1-EGFP是一个整体，可用CBF1引物1和EGFP引物2进行PCR扩增，会有相应的产物。
（4）EGFP基因能表达荧光蛋白，蛋白质含量与荧光强度呈正相关。为比较POL1～POL5、CBFI这6种启动子的作用强度，应分别检测导入不同重组型启动子质粒的毕赤酵母细胞的荧光强度。
26.答案：（1）脱氧（核糖）核苷酸；RNA聚合；引物序列太短，特异性不强；引物方向错误
（2）EcRⅠ和StuⅠ
（3）抗原—抗体杂交；巴斯毕赤酵母因含有内质网和高尔基体，可对HBsAg的表达产物进行准确的加工
（4）5'-GATGCGTTCG-3'
（5）扩大培养;保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株，确保疫苗品质的稳定
解析：（1）质粒为环状DNA分子，其化学本质是DNA，故其单体为脱氧（核糖）量核苷酸。5'AOX1为强启动子，是RNA聚合南的识别和结合位点。引物通常含有20~30个核苷酸。太短会导致引物特异性不强，容易扩增出非目标DNA片段；此外，图中双链序列上方为编码链，结合启动子位置可知，引物方向错误。
（2）据图可知，HBsAg编码序列两侧分别是EcRⅠ和StuⅠ的切割位点，故选择的限制酶为EcRⅠ和StuⅠ。
（3）目的基因的表达产物为蛋白质，可采用抗原—抗体杂交技术进行检测。大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，面酵母菌为真核生物，含有内质网和高尔基体，可对目的基因的表达产物进行修饰，加工。
（4）由图2结果可知，图2下侧为5'端，碱基位置从左到右分别为A、C、G、T，同理可得图3的碱基序列为5'-GATGCGTTCG-3'。
（5）将重组巴斯德毕赤酵母经过单细胞克隆化培养后挑选HBsAg表达水平高且稳定的菌种继续扩大培养，后分装到50~100个小瓶中在-70℃以下储存，这些小瓶称为“母种库”。从“母种库”取1瓶或数瓶母种进行再扩增，分装到100~500个小瓶中。同样在-70℃储存，这些小瓶称为“生产菌种库”，这种菌种系统制备方法能够保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株，确保疫苗品质的稳定。
27.答案：（1）RNA聚合
（2）耐高温的DNA聚合（TaqDNA聚合）；Mg2+；5'-TCTGTTGAAT-3'
（3）基因表达载体的构建EcRⅠ、KpnⅠ
（4）氨苄青霉素和X—gal；白
（5）巴斯德毕赤酵母细胞内有内质网和高尔基体等细胞器，可对L—天冬酰胺酶进行加工
解析：（1）启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，是RNA聚合酶的结合部位。
（2）以提取的DNA为模板，利用PCR扩增目的基因时，需要添加耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶），此酶需要Mg2+激活。根据B端的碱基序列，设计添加的引物序列应为：5'-TCTGTTGAAT-3'
（3）基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤。要将L—天冬酰胺酶基因与pET22b质粒正确连接，应选两种不同的限制酶对L—天冬酰胺酶基因和pET22b质粒进行切割，因为PstⅠ和BglⅡ均会破坏目的基因，故目的基因只能插入到IacZ基因中。使用EcRⅠ、KpnⅠ进行切割，便可达到目的。
（4）将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和的固体培养基上，出现的白色菌落初步判定为成功导入重组质粒的宿主菌。
（5）巴斯德毕赤酵母细胞内有内质网和高尔基体等细胞器，能对L—天冬酰胺酶进行加工，可能是巴斯德毕赤酵母比大肠杆菌生产的L—天冬酰胺酶活性更高的原因。
28.答案：（1）蛋白质
（2）②⑤①④③
（3）Ⅰ.DNA半保留复制
Ⅱ.a、b；互补配对
（4）Cry蛋白具有十分复杂的空间结构，而Cry基因的结构相对简单，更容易改造；Cry改良基因可以遗传给下一代，Cry突变蛋白不能遗传
解析：(1)科学家将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸,生产出性能优良的Cry突变蛋白的生物技术手段,对蛋白质进行了定向改造,属于蛋白质工程。
(2)蛋白质工程的一般过程是:根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质,所以获得性能优良的Cry突变蛋白的正确顺序是②⑤①④③。
(3)Ⅰ.重叠延伸PCR技术扩增DNA片段时遵循的原理是DNA半保留复制。
Ⅱ.该过程加入引物a、b,通过PCR1能得到大量产物AB;加入引物c、d,通过PCR2能得到大量产物CD,PCR1和PCR2必须分两个系统进行,不能在同一个系统里面,这样做是为了防止两种突变引物在扩增时进行碱基互补配对,不能与模板结合,从而失去作用。
(4)Cry蛋白具有十分复杂的空间结构,而Cry基因的结构相对简单,更容易改造;Cry改良基因可以遗传给下一代,Cry突变蛋白不能遗传,所以在获取性能优良的Cry突变蛋白的过程中,科学家是通过对基因的操作来实现的,而不是直接对天然的Cry蛋白进行操作。
29.答案：(1)蛋白质工程
(2)①④②⑤③
(3)G；C
(4)引物a和引物d；使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸退火(复性)温度过低、引物特异性不高
(5)Xmal、Bg1II
解析：(1)由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
(2)蛋白质工程的一般过程是:根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构一设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是①t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
(3)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C.
(4)由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物x和引物b;DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3端开始廷伸DN人链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸;出现非目的序列产物的原因有:引物设计太短(或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性)、两引物之间碱基互补配对(形成引物二聚体)、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
(5)根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时。选用限制醇XmaI和Bg1I切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。
30.答案：（1）DNA半保留复制；人工合成（或从基因文库中获取）
（2）蛋白质工程；AGA；BglⅡ；防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
（3）C
解析：（1）PCR是指体外合成DNA的技术，其原理是DNA半保留复制。对于基因比较小，核苷酸序列已知的，也可以直接使用DNA合成仪用化学方法直接人工合成，此外还可从基因文库中直接获取。
（2）①题中制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为蛋白质工程，已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，根据碱基互补配对原则可推测，改造后的基因模板链中决定第84位丝氨酸的碱基序列应设计为AGA。②目的基因两端的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知，限制酶XmaI和BglⅡ切割产生的黏性末端能与目的基因的黏性末端碱基互补，要想把目的基因与质粒pCLY11(运载体)拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此质粒pCLY11（运载体）也需要限制酶XmaI和BglI切割。题中用两种不同的限制酶切割质粒的目的是使其呈现两种不同的黏性末端分别与目的基因的两个黏性末端连接，这样可以保证目的基因和质粒的正向连接，同时也可避免质粒的自身环化。③结合图示可知，限制酶XmaI和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏ner(新霉素抗性基因），导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，故细胞呈现白色。
（3）结合图示可知，限制酶Xmal和Bgll会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏ner(新霉素抗性基因），导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，因而菌落呈现白色，而导入pCLY11质粒的大肠杆菌，既有新霉素抗性，且mlacZ基因也能正常表达，因而菌落呈现蓝色。当然这里作为受体细胞的大肠杆菌应该不具有pCLY11质粒，据此可将成功导入目的基因的大肠杆菌筛选出来。
31.答案：(1)5'-CCTAGGTA-3'；5'-GTCGACTT-3'；琼脂糖凝胶电泳
(2)构建基因（CaLasLYS）表达载体；不能；会破坏CaLasLYS的完整性
(3)向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌
(4)造成基因污染；引起食用者过敏反应
解析：(1)引物引导子链合成的方向是5'→3'，根据碱基互补配对原则可知，利用PCR技术扩增CaLasLYS需要设计引物，各包含8个碱基的一对引物为:5'-CCTAGGTA-3':5'-GTCGACTT-3'。PCR扩增完成后可用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物，其原理是根据DNA的分子量大小实现对不同DNA片段的分离。
(2)为使获得的目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用，需要进行的操作是构建基因表达载体。CaLasLYS是目的基因，不能含有该操作所选用的限制酶的识别序列，否则会破坏CaLasLY$的完整性。
(3)经植物组织培养获得组培苗为个体，故通过向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌来确定CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。
(4)转基因柑橘存在外源基因，可能造成基因污染，引起食用者过敏反应等风险。
32.答案：（1）生殖性；禁止（或不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验）；早期胚胎培养
（2）免疫排斥
（3）胚胎干细胞
解析：（1）以培育后代为目的的核移植技术，称为生殖性克隆。我国政府的态度是禁止生殖性克隆（或不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验）。在“试管”内完成的步骤是体外受精和早期胚胎培养过程。
（2）由于“治疗性克隆”所产生的细胞与体内正常细胞遗传物质相同，主要组织相关性抗原分子相同，在一定程度上解决了免疫排斥反应，还在一定程度上解决了供体器官来源不足的问题。
（3）能定向诱导使其分化为胰岛样细胞的是胚胎干细胞。
33.答案：(1)细胞核移植；卵
(2)④；未分化
(3)全能性基因的选择性表达
(4)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞。（或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德）
解析：(1)图中A表示细胞核移植;①为卵细胞。
(2)经过程B得到的结构为囊胚，其中④为内细胞团，内细胞团细胞是未分化的细胞，被认为是胚胎干细胞;胚胎干细胞在体外培养条件下能保持只增殖不分化的状态。
(3)"治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有全能性。相同的胚胎干细胞，经过C过程可形成多种细胞，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是基因的选择性表达的结果。
(4)有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，这种做法符合伦理道德，因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞.(或脐带血是身外之物，属于废物利用,符合伦理道德).
引物名称
序列（5'→3'）
CBF1引物1
CCGGAATTCCGTTAGGACTTCTT
CBF1引物2
TCCTCGCCCTTGCTCACCATT
EGFP引物1
ATGGTGAGCAAGGGCGAGGA
EGFP引物2
ACGCGTCGACTTACTTGTACAG
考点61 基因工程的应用与蛋白质工程 3颗星（9-10题，18-20题，28-30题）
考点62 生物技术的安全性与伦理问题 2颗星（11-14题，21-23题，31-33题）
考试时间：90分钟 满分：100分
说明：请将选择题正确答案填写在答题卡上，主观题写在答题纸上
第I卷（选择题）
一、单项选择题（本题共14小题，每小题1分，共12分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。）
1.研究人员将一种抗逆基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染拟南芥细胞，获得了具有抗逆性的拟南芥品种。下列相关表述正确的是( )
A.构建含有抗逆基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
B.需要将抗逆基因整合到Ti质粒的T-DNA片段内，这步属于构建基因表达载体
C.Ti质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
D.农杆菌转化法是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法
2.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”“PCR扩增”“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述，正确的是( )
A.在50~65℃条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
B.DNA聚合酶能够从引物的5'端开始连接脱氧核苷酸
C.琼脂糖凝胶电泳时，凝胶中的DNA被染色，可在自然光下被检测出来
D.PCR扩增后，琼脂糖凝胶电泳鉴定结果不止一条条带，可能是引物特异性不强导致的
3.向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、K1f4和c-Myc4四种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该种细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性。进一步研究发现，除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替。下列说法正确的是( )
A.iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定的细胞
B.可用显微注射法直接将四种基因注入成纤维细胞
C.iPS细胞和ES细胞具有不同的基因组成，但都能体现出细胞的全能性
D.Oct3/4、Sx2、Klf4和c-Myc4四种基因是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因
4.动物生物反应器的研究开发重点是动物血液反应器和动物乳腺反应器，即把人体相关基因整合到动物胚胎里，使生出的转基因动物血液中或长大后产生的乳汁中含有人类所需要的药用蛋白质。以下相关说法错误的是( )
A.在制备乳腺生物反应器时需将目的基因导入受精卵中
B.将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建表达载体
C.实验过程中采用显微注射的方法导入目的基因
D.获得的转基因动物只有乳腺细胞内具有目的基因
5.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是( )
A.用限制酶切割获得目的基因时，有两个磷酸二酯键被水解
B.质粒中的标记基因便于筛选出表达目的基因的细胞
C.质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
D.质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
6.人类是乙肝病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用流程，质粒中LacZ基因可使细菌能够利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则呈白色。下列有关叙述正确的是( )
A.过程①最好的限制酶选择方案是BamHI和EcRV
B.质粒用限制酶BamHI和EcRV切割后产生4个游离的磷酸基团
C.过程②需要在培养基中加青霉素和X-gal以筛选蓝色的大肠杆菌菌落
D.基因工程疫苗不会出现病毒的增殖和感染，安全性高
7.当水稻处于高Na+环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H+浓度梯度将Na+排到细胞外。某研究团队拟构建SOS1基因和绿色荧光蛋白基因（GFP）的融合基因转入水稻基因组，以期增强水稻的抗盐能力。下列叙述错误的是( )
A.水稻通过转运蛋白SOS1以主动运输的方式将Na+运输到细胞外
B.将SOS1基因插入到表达载体中不可选用限制酶SmaI和EcRI
C.检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增
D.检测F2和R2的扩增结果能确定水稻是否为SOS1-GFP基因的纯合子
8.制备重组蛋白疫苗时，通常先构建插入了某种病毒目的抗原基因的表达载体，然后将已构建的表达载体转化到细菌、酵母菌、哺乳动物或昆虫细胞中，在一定诱导条件下，这些细胞可表达出大量的抗原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗。下列有关叙述错误的是( )
A.将目的抗原基因连接在表达载体上时需要使用限制酶和DNA连接酶
B.利用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞
C.与灭活疫苗相比，上述重组蛋白疫苗对多种病原体发挥免疫预防作用
D.利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、产量高、纯度高等
9.基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速发展，在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的前景。下列关于基因工程的应用的说法，正确的是( )
A.基因工程药物干扰素在临床上被广泛运用于治疗细菌性感染
B.将牛凝乳酶基因导入奶牛基因组，使其肠道表达凝乳酶，改善牛奶品质
C.可对猪的器官进行改造，促进抗原决定基因的表达，以增加移植器官的来源
D.抗虫基因作物的使用，使农作物产生毒性蛋白或过敏蛋白，可能对人类存在潜在风险
10.Bt抗虫蛋白的第5号螺旋可在害虫肠上皮细胞膜上形成孔道结构，位于该螺旋疏水部分的第168位组氨酸是维持孔道结构稳定的关键。该孔道结构越稳定，Bt抗虫蛋白对害虫的毒性越大。研究人员拟对该蛋白进行改造以提高其抗虫效果，相关叙述正确的是( )
A.蛋白质工程的实质是在氨基酸分子水平进行设计和改造蛋白质
B.改造Bt抗虫蛋白应首先从设计Bt抗虫基因中的脱氧核苷酸序列出发
C.将第168位组氨酸替换成亲水性更强的氨基酸可增强Bt抗虫蛋白的抗虫效果
D.蛋白质工程难度很大，主要是因为需要设计改造的蛋白质有复杂的高级结构
11.生物技术是一把双刃剑，生物技术的进步就是一首悲喜交加的交响曲，为人类生活带来巨大便利的同时，也可能给人类带来灾害。下列相关叙述正确的是( )
A.克隆羊“多莉”的出现说明克隆技术已经完全成熟
B.生殖性克隆人有利于人类基因多样性的形成，但不利于人类的进化
C.生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器
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
12.人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现而与日俱增。下列相关叙述错误的是( )
A.目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作
B.转基因产品需要经过安全评估，符合标准才能上市
C.无论是转基因食品还是转基因作物，都需要关注其安全性
D.我国在对待转基因技术的研究上要坚持自主创新，在推广上要慎重对待
13.生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列相关叙述错误的是( )
A.消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B.由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆动物
C.为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
D.从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，不会对入侵地造成生态影响
14.为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响，研究人员在种植转基因菊花的第二年，随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草，提取DNA。根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增，电泳结果如图。下列说法不正确的是( )
注:CK表示质粒阳性对照，1为空白对照，2～10为转基因株系，11～15为不同种类杂草，16～20为非转基因菊花
A.设置空白实验是为了排除实验操作、试剂污染等对结果的影响
B.结果表明2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散
C.转基因植物与周边其他植物之间不可能通过花粉发生基因交流
D.将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价
15.科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，培育出山羊乳腺生物反应器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是( )
A.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵
B.在该转基因羊中，人凝血因子既存在于乳腺细胞，也存在于口腔上皮细胞中
C.人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
16.研究人员制备哺乳动物膀胱生物反应器，用其获得人体特殊功能蛋白W的基本过程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.步骤①和②所代表的操作分别是显微注射、受精卵获能
B.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制
C.步骤③中代孕母体需做超数排卵处理
D.转基因的动物乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞中都能表达W基因
17.《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜易感染番木瓜环斑病毒（英文缩写为PRSV）而获病。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，成功培育出转基因番木瓜“华农一号”，大致流程如图所示。下列分析正确的是( )
A.过程②用限制酶BamHⅠ在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团
B.过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+载体处理农杆菌
C.过程⑤产生的木瓜植株即使有抗PRSV基因也不一定具有抗PRSV的性状
D.农杆菌能在自然条件下能够侵染双子叶植物
18.水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列叙述正确的是( )
A.水蛭素的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶也都可通过该工程进行改造
B.水蛭素疗效提高的根本原因是水蛭素氨基酸的排列顺序发生了改变
C.用基因定点突变技术进行碱基的替换可实现水蛭素第47位氨基酸的替换
D.蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质
19.如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是( )
A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表DNA改造或合成
B.因为蛋白质的高级结构十分复杂，所以蛋白质工程是一项难度很大的工程
C.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上进行氨基酸的增减、替换等操作
D.将人的生长激素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的生长激素的技术属于蛋白质工程
20.利用现代生物技术生产制造新的生物制品，以满足人类多方面的需要，下列叙述正确的是( )
A.可以通过基因工程、核移植、人工授精、胚胎分割等技术获得动物胚胎
B.植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术，在单倍体育种、体细胞杂交、微型快速繁殖植物以及植物细胞基因工程中，都要进行植物组织培养
C.欲获得人类的某种蛋白质，可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物，让它们生产该蛋白质
D.将iPS细胞定向诱导分化成特定的组织、器官，体现了动物细胞核具有全能性
二、多项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。）
21.人们对转基因生物安全性的关注，随着转基因成果的不断涌现与日俱增。下列有关叙述错误的是( )
A.为了国家安全，进行生物武器和化学武器的研究是必要的
B.转基因食品被食用后，基因会进入人体基因组发生转化过程
C.生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性，值得推广
D.采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染
22.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.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
B.“设计试管婴儿”使用的技术属于“治疗性克隆”
C.“试管婴儿”、“设计试管婴儿”在移植前均利用了体外受精技术、胚胎移植技术和遗传学诊断技术
D.“设计试管婴儿”的生殖方式是无性生殖，而“试管婴儿”则是有性生殖
23.实验人员将一段外源DNA片段（包含约850个基因）与丝状支原体（一种原核生物）的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，错误的是( )
A.转基因技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等
B.由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界一般不会破坏生物多样性
C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期
D.通过转基因技术将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，可以防止转基因花粉的传播
第Ⅱ卷（非选择题）
二、非选择题（共3小题，共30分。）
24.2019年新冠疫情爆发以来，疫情防控成为社会关注的热点问题。下图所示某科研团队运用基因工程研制新冠病毒疫苗的过程。质粒中LacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
(1)获取目的基因时，首先提取新冠病毒的RNA，再通过__________________过程获得cDNA（互补DNA），并可借助特异性引物通过PCR扩增图中的片段，其中引物的作用是__________________，若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则共消耗__________________对引物。PCR得到的产物常采用__________________的方法来鉴定。
(2)图中过程①有两种限制酶选择方案（注：图中几种限制酶切割产生的末端不同）：方案一：选用__________________一种限制酶；方案二：选用__________________两种限制酶；方案二优于方案一的原因是__________________。
(3)过程②一般先用__________________处理大肠杆菌细胞。筛选含重组质粒的大肠杆菌时，需在培养大肠杆菌的培养基中加入__________________，培养一段时间后，挑选出__________________色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
25.启动子是合成生物学、代谢工程中控制和调控基因表达的重要工具其作用强度会影响基因表达产物的产量和细胞代谢水平。为寻找合适的启动子，研究人员获得了POL1~POL5、CBF1共6种启动子，将其分别与荧光蛋白基因EGFP构建成重组型启动子并导入毕赤酵母细胞，以研究启动子的作用强度。含CBF1-EGFP重组型启动子质粒的结构如图所示，用于扩增CBF1和EGFP的引物的碱基序列如表1所示。回答下列问题：
注：引物序列之外、CBF1-EGFP无表中相关限制酶识别切割位点
表1
(1)在PCR扩增启动子CBF1时，CBF1引物1与模板链结合后，在________________酶的作用下将脱氧核苷酸连接到引物的________________（填“3'”或“5'”？）端，以延伸子链。
(2)限制酶及识别序列如表2所示。构建CBF1-EGFP重组型启动子质粒时，要选择限制酶分别________________对图中a、b两处进行切割，EGFP的下游需要添加________________序列，使转录终止。
表2
(3)检测含CBFI-EGFP重组型启动子质粒是否构建成功时，将重组质粒导入大肠杆菌。培养后将大肠杆菌涂布到含有________________的培养基上，挑选单菌落并提取DNA，经酶切后利用表1中所示的________________两种引物进行PCR扩增和鉴定。
(4)EGFP基因能表达荧光蛋白，蛋白质含量与荧光强度呈正相关。为比较POL1~POL5、CBFI这6种启动子的作用强度，应分别检测________________。
26.乙型肝炎病毒（HBV）感染引起的急慢性乙型肝炎是世界范围的严重传染病,HBV的主要抗原性由乙肝病毒表面抗原（HBsAg）体现。巴斯德毕赤酵母含有乙醇氧化酶（AOX1）的强启动子5'AOX1,利用重组巴斯德毕赤酵母生产高纯度人乙肝疫苗对预防HBV感染具有重大的社会效益。如图1为巴斯德毕赤酵母表达乙肝表面抗原的主要流程，请据图回答下列问题:
(1)组成质粒PBSAG151的单体是_____,5'AOX1是____酶的识别和结合位点。某兴趣小组为扩增乙肝病毒表面抗原编码基因设计一对引物，引物分别为5'-ATGGAGA-3'、5'-ATGTAAA-3',结果无法正确达成目的,这对引物不合理的原因可能是______。
(2)将组氨醇脱氢酶基因(HIS4)和利用两种限制酶_____切割所得的HBsAg编码序列插入启动子5'AOX1和终止子3'AOX1之间构成环状重组质粒pBSAG151。
(3)为了检测是否表达出HBsAg,应从成功导入HBsAg基因的菌株中提取蛋白质，用_____的方法检测。检测发现，通过巴斯德毕赤酵母表达产生的HBsAg空间结构与血源的HBsAg无显著差异,远优于重组大肠杆菌表达的HBsAg,从细胞结构上分析,其主要原因是_____。
(4)如图为HBsAg基因片段一条链的部分碱基排列顺序,其中图2的碱基排列顺序已经解读，顺序是5'-GGTTATGCGT-3',请解读图3显示的碱基排列顺序：_______。
(5)重组HBV疫苗产业化生产过程中，将重组巴斯德毕赤酵母经过单细胞克隆化培养后挑选HBsAg表达水平高且稳定的菌种继续_____，后分装到50~100个小瓶中在-70℃以下储存，这些小瓶称为“母种库”。从“母种库”取1瓶或数瓶母种进行再扩增，分装至100~500个小瓶中，同样在-70℃以下储存,这些小瓶称为“生产菌种库”，这种菌种系统制备方法的主要优势是____。
27.L—天冬酰胺酶可切断癌细胞中L—天冬酰胺的来源，从而达到治疗癌症的目的。某科研机构欲利用pET22b质粒将L—天冬酰胺酶基因导入对氨苄青霉素敏感的宿主菌中，以构建高效表达L—天冬酰胺酶的菌株。图1是L—天冬酰胺酶基因附近限制酶的切割位点以及基因两侧的部分碱基序列，图2是pET22b质粒的结构模式图及相关限制酶的酶切位点，其中LacZ基因编码的半乳糖苷酶可以分解X—gal产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。回答下列问题：
图1图2
（1）高效启动子是________酶的结合部位。
（2）利用PCR以提取的DNA为模板扩增目的基因时，需要添加________酶，此酶需要____________（离子）激活。根据基因两侧的部分碱基序列，B端设计添加的引物序列是____________________（标注清楚序列的5'、3'端）。
（3）__________是获得高效表达L—天冬酰胺酶的菌株的核心步骤。要将L—天冬酰胺酶基因与pET22b质粒正确连接，最好使用限制酶________________来切割。
（4）将转化后的宿主菌接种在含________的固体培养基上，出现的__________色菌落可初步判定为成功导入重组质粒的宿主菌。
（5）实验结果证实，巴斯德毕赤酵母比大肠杆菌生产的L—天冬酰胺酶活性更高，原因可能是_________________________________________________________________________________________________。
28.苏云金杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍。回答下列问题：
（1）科学家将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸，生产出性能优良的Cry突变蛋白的生物技术手段属于______________工程。
（2）获得性能优良的Cry突变蛋白的正确顺序是_______（选择正确编号并排序）。
①借助定点突变改造Cry基因序列
②Cry蛋白功能分析和结构设计
③检验Cry蛋白的结构和功能
④利用工程菌发酵合成Cry蛋白
⑤设计Cry蛋白氨基酸序列和基因序列
（3）重叠延伸PCR技术可以实现基因的定点诱变，科学家利用该技术实现对Cry基因的改造以获得Cry改良基因，其操作步骤如图所示。
Ⅰ.重叠延伸PCR技术扩增DNA片段时遵循的原理是______________。
Ⅱ.实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两个常规引物（a、d），突变碱基序列所处位置设计两个突变引物（b、c）。通过PCR1能得到大量产物AB，该过程需要加入引物______________，通过PCR2能得到大量产物CD，PCRI和PCR2必须分两个系统进行，不能在同一个系统里面，这样做是为了防止两种突变引物在扩增时进行______________，从而失去作用。
（4）在获取性能优良的Cry突变蛋白的过程中，科学家是通过对基因的操作来实现的，而不是直接对天然的Cry蛋白进行操作，主要原因是______________（答出1点）。
29.人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图(图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列)。请回答下列问题。
(1)科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于______范畴。
(2)获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_____________(选择正确编号并排序)。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助定点突变改造t-PA基因序列
③检验t-PA蛋白的结构和功能
④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
(3)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基是_______，引物c中该突变位点的碱基是_______
(4)据图可知，重叠延伸时，需要的引物是______，引物的作用是______。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因____。
(5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶_______切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
30.脑血栓是威胁人类健康的常见疾病，研究发现人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t-PA。
（1）研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因，PCR的原理是______________，此外，除上述外获得t-PA基因的方法还有____________________________（答出1种即可）。
（2）研究表明，为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。（注：如图乙表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。）请回答下列问题：
①以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为______________。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为__________________________________________。
②如图所示，需选用限制酶XmaⅠ和______________切开质粒pCLY11，才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作采用的双酶切方法的优点是_______________。
（3）将连接好的质粒DNA导入大肠杆菌，含t-PA改良基因重组质粒的细胞应具有的性状是________________。
A.新霉素抗性且呈蓝色B.新霉素敏感且呈蓝色
C.新霉素抗性且呈白色D.新霉素敏感且呈白色
31.柑橘是南方重要的水果，由柑橘韧皮部杆菌引起的柑橘黄龙病对柑橘产业带来了巨大的经济损失。研究人员利用基因工程技术，导入外源抗病基因以防治柑橘黄龙病。请回答问题：
(1)研究人员从NCBI数据库中获得了包含噬菌体裂解酶基因（CaLasLYS）的一段DNA序列，利用PCR技术扩增CaLasLYS需要设计引物，请写出各包含8个碱基的一对引物_______________。PCR扩增完成后可用_______________（填方法名称）鉴定产物。
(2)基因工程中为使获得的CaLasLYS在柑橘细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，需要进行的操作是_______________，CaLasLYS_______________（选填“能”或“不能”）含有该操作所选用的限制酶的识别序列，原因是_______________。
(3)将CaLasLYS导入柑橘细胞，经植物组织培养获得组培苗，通过_______________来确定CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。
(4)从基因工程安全性角度考虑，转基因柑橘可能存在的风险有_______________（答出1点即可）。
32.如图是治疗性克隆的过程图解，请据图回答相关问题：
（1）图示过程中的重组新细胞如果培养后移植到子宫内能够成功孕育出一个新个体，则称作_____________________（填“生殖性”或“治疗性”）克隆，我国政府对其持有的态度是_____________________。相比较而言，试管婴儿的产生过程中，在“试管”内完成的步骤为体外受精和_____________________。
（2）通过“治疗性克隆”的技术对白血病患者进行造血干细胞移植，能够在一定程度上解决供体细胞来源不足等问题，且可避免移植过程中存在的_____________________问题。
（3）若某人患有某种遗传性糖尿病，则可利用基因工程技术将正常胰岛素基因导入_____________________中，再定向诱导使其分化为胰岛样细胞，从中筛选出具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞，输入患者体内达到治疗目的。
33.克隆羊“多利”的问世，很快在全世界引发了一场大讨论，其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。
(1)过程A表示___________________，是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者的体细胞作为核供体，由[①]___________________细胞提供细胞质，进行人工重组。
(2)经过程B得到的结构中，内细胞群___________________（填标号）是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干细胞.在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持___________________状态。
(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是___________________的结果。
(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论，有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，你认为这种做法符合伦理道德吗？为什么？___________________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：A、构建含有抗逆基因的T质粒需要限制酶和DNA连接酶，不需要核酸酶，A错误;B、T-DNA片段是可移动的DNA片段，故利用土壤的T质粒构建基因表达载体时，是将目的基因整合到土壤农杆菌的T质粒的T-DNA片段内，B正确;C、Ti质粒标记基因是DNA片段，不含尿嘧啶，C错误;D、农杆菌转化法不是我国科学界独创的将目的基因导入植物细胞的方法，花粉管通道法是我国科学家独创的一种转化方法，D错误。故选B。
2.答案：D
解析：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，A项错误；DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，B项错误；琼脂糖凝胶电泳时，凝胶中的DNA被染色，可在紫外灯下被检测出来，C项错误。
3.答案：C
解析：A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4、Sx2、Kf4和c-Myc4四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，可重新分化为其他各种细胞，体现了细胞的全能性，且全能性升高，C正确；
D、据题干信息“除0ct3/4基因外，其余三种基因均可由其他基因代替”可知，Sx2、Klf4和c-Myc4三种基因不是成纤维细胞转化为iPS细胞的必需基因，D错误。
故选C。
4.答案：D
解析：在制备乳腺生物反应器时需将目的基因导入受精卵中,A正确;在制备乳腺生物反应器时,将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建表达载体,B正确;实验过程中的受体细胞为动物细胞,因此采用显微注射的方法导入目的基因,C正确;转基因动物的所有细胞中都含有目的基因,只是在乳腺细胞中表达,D错误。
5.答案：C
解析：A、根据题意分析图形可知，在用限制性核酸内切 酶切割获得目的基因时，则目的基因的前后各有一 个该限制酶的识别序列和切割位点，因此会有4个磷 酸二酯键被水解，A错误; B、质粒中的标记基因便于筛选出含有目的基因的 受体细胞，B错误; CD、若用限制酶II切割质粒，两个标记基因都会被 破坏，若用限制酶切割目的基因只能切开一端，无 法获取目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶I切割，目的基因用限制性核酸内切酶工切割，C正 确、D错误。 故选C。
6.答案：D
解析：A、过程①表示获取目的基因，构建重组质粒，需要限制酶BamHI和EcRI的酶切位点在目的基因两侧，可以获得完整的目的基因，且质粒上也存在这两种酶的识别位点，A错误;B、质粒用限制酶BamHI和EcRV切割后产生6个游离的磷酸基团，B错误;C、过程表②示将重组质粒导入受体细胞，培养基中加青霉素和X-ga可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌，BamHI和EcRI由于破坏了质粒中LacZ基因，却保留了青霉素抗性基因，故白色的大肠杆菌菌落即为所需菌落，C错误;D、基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳，不含其遗传物质，所以不能完成病毒的增殖和感染，D正确。故选D。
7.答案：D
解析：A、由题意可知，当水稻处于高Na+环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H+浓度梯度以主动运输的方式将Na+排到细胞外，A正确；
B、SOS1基因含有BanmHI、SmaI和EcRI，所以将SOS1基因插入到表达载体中不可选用限制酶SmaI和EcRI，B正确；
C、检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增，C正确；
D、F2和R2为绿色荧光蛋白基因（GFP）的引物，无法检测到是否含有SOS1基因，D错误。
故选D。
8.答案：C
解析：A、构建基因表达载体时，常需要使用限制酶和DNA连接酶，即将目的抗原基因连接在表达载体上时需要使用限制酶和DNA连接酶，A正确；
B、动物受精卵的全能性最高，可以发育成完整的动物个体，因此利用哺乳动物生产抗原蛋白时，常以受精卵作为受体细胞，B正确；
C、抗原抗体的结合具有特异性，重组蛋白疫苗对单一病原体发挥免疫预防作用，C错误；
D、由题意“在一定诱导条件下，这些细胞可表达出大量的抗原蛋白，再通过分离、纯化，即可制成重组蛋白疫苗”可知，利用转基因技术生产疫苗的优势有安全性好、产量高、纯度高等，D正确。
故选C。
9.答案：D
解析：干扰素具有干扰病毒复制的作用，A项错误;将牛凝乳酶基因导入微生物中，再经发酵大量生产凝乳酶，B项错误;对猪的器官进行改造，需要抑制抗原决定基因的表达或去除抗原决定基因，C项错误。
10.答案：D
解析：A、蛋白质工程的基本流程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列(基因)→DNA合成，最终要利用基因工程上来解决蛋白质的合成，因此蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造蛋白质，A错误;B、Bt抗虫蛋白属于蛋白质，改造B抗虫蛋白应首先从设计预期的蛋白质结构出发，进而根据氨基酸序列推测出基因中的脱氧核苷酸序列对原有的基因进行修饰和改造，B错误;C、据题意可知，该螺旋疏水部分的第168位组氨酸是维持孔道结构稳定的关键。该孔道结构越稳定，Bt抗虫蛋白对害虫的毒性越大，故将第168位组氨酸替换成亲水性更强的氨基酸会减弱Bt抗虫蛋白的抗虫效果，C错误;D、多数蛋白质除具有一级结构(即氨基酸顺序)外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D正确。故选:D。
11.答案：C
解析：克隆技术仍不够成熟，A错误；生殖性克隆人不利于人类基因多样性的形成，B错误；生物武器具有致病能力强、攻击范围广等特点，应禁止生物武器，C正确；生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的的一类武器，干扰素为淋巴因子，并非生物武器，D错误。
12.答案：A
解析：A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，由该技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，B正确；
C、无论是转基因食品还是转基因作物，在多领域都取得实际应用成果，但也许关注它们的安全性，例如是否会产生基因污染，对人体是否有害等，C正确；
D、我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持自主创新；推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格，坚持依法监管，D正确。
故选A。
13.答案：D
解析：A、在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；
B、由于克隆技术尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。理由是重构胚胎成功率低，移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高，出生后死亡率高等，正常的个体极少，B正确；
C、为了尽力规避基因诊断的风险，避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，C正确；
D、从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，由于短期内天敌没有资源和空间等的限制，可能会对入侵地造成生态影响，D错误。
故选D。
14.答案：C
解析：A、设置空白实验目的是排除无关变量对实验结果的干扰，本实验无关变量为实验操作、试剂污染等，A正确；
B、据题意可知，11～15为不同种类杂草，16～20为非转基因菊花，图中它们都没有外源基因Vgb，因此推测2年内Vgb基因在菊花细胞中稳定，且未发生向周边植物的扩散，B正确；
C、外源基因若转入细胞核就有可能通过花粉进行传播，发生基因交流，C错误；
D、不同基因具有不同表达模式和功能，对植物自身和环境造成的影响以及带来的安全性问题，因此将Vgb基因转入其他植物时同样要经过安全性评价，D正确。
故选C。
15.答案：BCD
解析：A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法,因此可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵,A正确;B、在该转基因羊中,人凝血因子存在于所有细胞中,但只在乳腺细胞中表达,B错误;C、人凝血因子基因开始转录后,RNA聚合酶以DNA分子一条链为模板合成mRNA,C错误;D、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达,D错误。故选:BCD。
16.答案：ACD
解析：A、①表示将目的基因导入受体细胞，常采用显微注射的方法将载体注入受精卵，继而对受精卵进行早期胚胎的培养(②)，直到适合移植，A错误;B、与乳腺生物反应器(只能是雌性，其性成熟)相比，膀胱生物反应器不受转基因动物性别和年龄的限制，B正确;C、步骤③的代孕性体需进行同期发情处理，这样移植胚胎容易成功着床，C错误;D、W基因是选择性表达，只在膀胱上皮细胞中表达，D错误。故选ACD。
17.答案：ACD
解析：A、过程②为基因表达载体的构建过程，用限制酶BamHⅠ在Ti质粒切开一个切口，会断裂两个磷酸二酯键，暴露出两个游离的磷酸基团，A正确；B、过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；C、过程⑤是再分化过程，如果含有的抗PRSV基因表达，则产生的木瓜植株具有抗PRSV的性状，如果含有的抗PRSV基因没有表达，则产生的木瓜植株不具有抗PRSV的性状，C正确；D、农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，D正确。故选ACD。
18.答案：CD
解析：A、自然界中的酶不能通过蛋白质工程进行改造，A错误； B、水蛭素疗效提高的根本原因是脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，B错误； C、用基因定点突变技术进行碱基的替换，则可实现水蛭素第47位氨基酸的替换，C正确； D、蛋白质工程可通过合成新基因进而制造出自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选：CD。
19.答案：CD
解析：图中①代表转录,②代表翻译,①代表推测,③代表DNA改造或合成,A正确;因为蛋白质的高级结构十分复杂,所以蛋白质工程是一项难度很大的工程,B正确;蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的,C错误;将人的生长激素基因导入大肠杆菌细腹内,使大肠杆菌产生人的生长激素的技术属于转基因技术,D错误。故选CD。
20.答案：ABC
解析：将目的基因导入动物的受精卵,经培养可获得转基因动物胚胎:将动物的体细胞核移植到同种动物去核的卵母细胞中,形成的重组细胞可发育为胚胎;利用人工授精技术可在雌性体内形成胚胎:胚胎分割技术可形成同种基因型的多个胚胎,A正确。植物组织培养技术是植物细胞工程的基本技术,单倍体育种过程中花药离体培养、体细胞杂交过程中将杂种细胞培养形成植株、微型快速繁殖植物需要将外植体培养为幼苗、植物基因工程中将导入目的基因的细胞培养为个体都要进行植物组织培养,B正确。不同生物共用一套遗传密码,因此欲获得人类的某种蛋白质,可以将该蛋白的基因转给细菌、真菌、植物和其他动物,让它们生产该蛋白质,C正确。诱导iPS细胞分化成特定的组织、器官,没有形成个体或分化成其他各种细胞,不能体现动物细胞的全能性,D错误。
21.答案：ABC
解析：A、为了国家安全，应在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，A错误；B、转基因食品被食用后，基因会在人体肠道中分解为小分子物质被吸收，并不会发生转化过程，B错误；C、生殖性克隆人属于无性生殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；D、采用一定技术手段使转基因的花粉失活可以防止基因污染，D正确。故选ABC。
22.答案：BCD
解析：A、我国对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，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），A正确；
BD、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”一样，也是利用体外受精和胚胎移植的方法培育新生命，均属于有性生殖，“设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆”，属于“生殖性克隆”，BD错误；
C、“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断等技术，“试管婴儿”技术利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎质量检查等技术，C错误。
故选BCD。
23.答案：BC
解析：A、通过导入不同的目的基因，可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质，A正确； B、“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌，进入自然界后，会破坏生物的多样性，B错误； C、转基因技术还可用来减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期，C错误； D、在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染，例如，我国科学家将来自玉米的-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播， D正确。
故选：BC。
24.答案：(1)逆转录；使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；2n-1；凝胶电泳分析
(2)BamHⅠ；SalⅠ和KpnⅠ；避免质粒和目的基因自连及反接（或者两种酶切割DNA形成不同的黏性末端，可避免质粒和目的基因的自身环化和反向连接）
(3)Ca2+（CaCl2溶液）；青霉素和X-gal；白
解析：(1)首先提取新冠病毒的RNA，再通过逆转录过程获得cDNA。PCR的原理是DNA半保留复制，其中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸。由于每一个DNA子链合成都需要一个引物，因此若一个含有目的基因的DNA扩增n代，则形成的子代DNA含有2(n+1)条链，由于两条模板链不含引物，因此共消耗2(n+1)-2个引物，即消耗2-1对引物。
(2)为避免目的基因反接在质粒上，可选用两种不同的限制酶切割，而用SalI切割质粒会破坏青霉素抗性基因，结合图中转录方向和限制酶切割位点，可选用BamHI和KpnI或SalI和KpnI来切割质粒和目的基因，既防止了目的基因和质粒的自身环化，又能保证目的基因和质粒的正向连接。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌之前，需要用一定浓度的Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA导入。目的基因拼接在质粒的lacZ基因上，打破了lacZ基因的序列，而单独导入空质粒的细胞内质粒中lacZ基因编码的酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，故筛选含重组质粒的大肠杆菌时，须在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal，培养一段时间后，挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
25.答案：(1)耐高温的DNA聚合（或TaqDNA聚合）；3＇
(2)EcRⅠ、SalⅠ；终止子
(3)氨苄青霉素；CBF1引物1和EGFP引物2
(4)导入不同重组型启动子质粒的毕赤酵母细胞的荧光强度
解析：（1）在PCR扩增启动子CBF1时，CBF1引物1与模板链结合后，DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3′端，所以在耐高温的DNA聚合酶的作用下将脱氧核苷酸连接到引物的3′端，以延伸子链。
（2）分析表2中4种限制酶的识别序列可知，CBF1引物1中有限制酶EcRⅠ的识别和切割序列；EGFP的起始端使用引物1，则b点对应的引物是EGFP引物2，EGFP引物2的碱基序列中有限制酶SalⅠ的识别和切割序列。因此选择限制酶EcRⅠ、SalⅠ分别切割a、b处。EGFP的下游需要添加终止子序列，使转录终止。
（3）重组质粒的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，筛选培养基中需要加入氨苄青霉素。若CBF1-EGFP重组型启动子质粒构建成功，则CBF1-EGFP是一个整体，可用CBF1引物1和EGFP引物2进行PCR扩增，会有相应的产物。
（4）EGFP基因能表达荧光蛋白，蛋白质含量与荧光强度呈正相关。为比较POL1～POL5、CBFI这6种启动子的作用强度，应分别检测导入不同重组型启动子质粒的毕赤酵母细胞的荧光强度。
26.答案：（1）脱氧（核糖）核苷酸；RNA聚合；引物序列太短，特异性不强；引物方向错误
（2）EcRⅠ和StuⅠ
（3）抗原—抗体杂交；巴斯毕赤酵母因含有内质网和高尔基体，可对HBsAg的表达产物进行准确的加工
（4）5'-GATGCGTTCG-3'
（5）扩大培养;保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株，确保疫苗品质的稳定
解析：（1）质粒为环状DNA分子，其化学本质是DNA，故其单体为脱氧（核糖）量核苷酸。5'AOX1为强启动子，是RNA聚合南的识别和结合位点。引物通常含有20~30个核苷酸。太短会导致引物特异性不强，容易扩增出非目标DNA片段；此外，图中双链序列上方为编码链，结合启动子位置可知，引物方向错误。
（2）据图可知，HBsAg编码序列两侧分别是EcRⅠ和StuⅠ的切割位点，故选择的限制酶为EcRⅠ和StuⅠ。
（3）目的基因的表达产物为蛋白质，可采用抗原—抗体杂交技术进行检测。大肠杆菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器，面酵母菌为真核生物，含有内质网和高尔基体，可对目的基因的表达产物进行修饰，加工。
（4）由图2结果可知，图2下侧为5'端，碱基位置从左到右分别为A、C、G、T，同理可得图3的碱基序列为5'-GATGCGTTCG-3'。
（5）将重组巴斯德毕赤酵母经过单细胞克隆化培养后挑选HBsAg表达水平高且稳定的菌种继续扩大培养，后分装到50~100个小瓶中在-70℃以下储存，这些小瓶称为“母种库”。从“母种库”取1瓶或数瓶母种进行再扩增，分装到100~500个小瓶中。同样在-70℃储存，这些小瓶称为“生产菌种库”，这种菌种系统制备方法能够保证每个批次的生产菌株都起源于同一重组菌株，确保疫苗品质的稳定。
27.答案：（1）RNA聚合
（2）耐高温的DNA聚合（TaqDNA聚合）；Mg2+；5'-TCTGTTGAAT-3'
（3）基因表达载体的构建EcRⅠ、KpnⅠ
（4）氨苄青霉素和X—gal；白
（5）巴斯德毕赤酵母细胞内有内质网和高尔基体等细胞器，可对L—天冬酰胺酶进行加工
解析：（1）启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，是RNA聚合酶的结合部位。
（2）以提取的DNA为模板，利用PCR扩增目的基因时，需要添加耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶），此酶需要Mg2+激活。根据B端的碱基序列，设计添加的引物序列应为：5'-TCTGTTGAAT-3'
（3）基因表达载体的构建是基因工程操作的核心步骤。要将L—天冬酰胺酶基因与pET22b质粒正确连接，应选两种不同的限制酶对L—天冬酰胺酶基因和pET22b质粒进行切割，因为PstⅠ和BglⅡ均会破坏目的基因，故目的基因只能插入到IacZ基因中。使用EcRⅠ、KpnⅠ进行切割，便可达到目的。
（4）将转化后的宿主菌接种在含氨苄青霉素和的固体培养基上，出现的白色菌落初步判定为成功导入重组质粒的宿主菌。
（5）巴斯德毕赤酵母细胞内有内质网和高尔基体等细胞器，能对L—天冬酰胺酶进行加工，可能是巴斯德毕赤酵母比大肠杆菌生产的L—天冬酰胺酶活性更高的原因。
28.答案：（1）蛋白质
（2）②⑤①④③
（3）Ⅰ.DNA半保留复制
Ⅱ.a、b；互补配对
（4）Cry蛋白具有十分复杂的空间结构，而Cry基因的结构相对简单，更容易改造；Cry改良基因可以遗传给下一代，Cry突变蛋白不能遗传
解析：(1)科学家将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸,生产出性能优良的Cry突变蛋白的生物技术手段,对蛋白质进行了定向改造,属于蛋白质工程。
(2)蛋白质工程的一般过程是:根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质,所以获得性能优良的Cry突变蛋白的正确顺序是②⑤①④③。
(3)Ⅰ.重叠延伸PCR技术扩增DNA片段时遵循的原理是DNA半保留复制。
Ⅱ.该过程加入引物a、b,通过PCR1能得到大量产物AB;加入引物c、d,通过PCR2能得到大量产物CD,PCR1和PCR2必须分两个系统进行,不能在同一个系统里面,这样做是为了防止两种突变引物在扩增时进行碱基互补配对,不能与模板结合,从而失去作用。
(4)Cry蛋白具有十分复杂的空间结构,而Cry基因的结构相对简单,更容易改造;Cry改良基因可以遗传给下一代,Cry突变蛋白不能遗传,所以在获取性能优良的Cry突变蛋白的过程中,科学家是通过对基因的操作来实现的,而不是直接对天然的Cry蛋白进行操作。
29.答案：(1)蛋白质工程
(2)①④②⑤③
(3)G；C
(4)引物a和引物d；使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸退火(复性)温度过低、引物特异性不高
(5)Xmal、Bg1II
解析：(1)由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
(2)蛋白质工程的一般过程是:根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构一设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是①t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
(3)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C.
(4)由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物x和引物b;DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3端开始廷伸DN人链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸;出现非目的序列产物的原因有:引物设计太短(或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性)、两引物之间碱基互补配对(形成引物二聚体)、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
(5)根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时。选用限制醇XmaI和Bg1I切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。
30.答案：（1）DNA半保留复制；人工合成（或从基因文库中获取）
（2）蛋白质工程；AGA；BglⅡ；防止载体和目的基因自身环化以及目的基因和质粒反向连接
（3）C
解析：（1）PCR是指体外合成DNA的技术，其原理是DNA半保留复制。对于基因比较小，核苷酸序列已知的，也可以直接使用DNA合成仪用化学方法直接人工合成，此外还可从基因文库中直接获取。
（2）①题中制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为蛋白质工程，已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，根据碱基互补配对原则可推测，改造后的基因模板链中决定第84位丝氨酸的碱基序列应设计为AGA。②目的基因两端的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知，限制酶XmaI和BglⅡ切割产生的黏性末端能与目的基因的黏性末端碱基互补，要想把目的基因与质粒pCLY11(运载体)拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此质粒pCLY11（运载体）也需要限制酶XmaI和BglI切割。题中用两种不同的限制酶切割质粒的目的是使其呈现两种不同的黏性末端分别与目的基因的两个黏性末端连接，这样可以保证目的基因和质粒的正向连接，同时也可避免质粒的自身环化。③结合图示可知，限制酶XmaI和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏ner(新霉素抗性基因），导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，故细胞呈现白色。
（3）结合图示可知，限制酶Xmal和Bgll会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏ner(新霉素抗性基因），导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，因而菌落呈现白色，而导入pCLY11质粒的大肠杆菌，既有新霉素抗性，且mlacZ基因也能正常表达，因而菌落呈现蓝色。当然这里作为受体细胞的大肠杆菌应该不具有pCLY11质粒，据此可将成功导入目的基因的大肠杆菌筛选出来。
31.答案：(1)5'-CCTAGGTA-3'；5'-GTCGACTT-3'；琼脂糖凝胶电泳
(2)构建基因（CaLasLYS）表达载体；不能；会破坏CaLasLYS的完整性
(3)向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌
(4)造成基因污染；引起食用者过敏反应
解析：(1)引物引导子链合成的方向是5'→3'，根据碱基互补配对原则可知，利用PCR技术扩增CaLasLYS需要设计引物，各包含8个碱基的一对引物为:5'-CCTAGGTA-3':5'-GTCGACTT-3'。PCR扩增完成后可用琼脂糖凝胶电泳来鉴定产物，其原理是根据DNA的分子量大小实现对不同DNA片段的分离。
(2)为使获得的目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用，需要进行的操作是构建基因表达载体。CaLasLYS是目的基因，不能含有该操作所选用的限制酶的识别序列，否则会破坏CaLasLY$的完整性。
(3)经植物组织培养获得组培苗为个体，故通过向组培苗接种柑橘韧皮部杆菌来确定CaLasLYS是否赋予了组培苗抗柑橘黄龙病的特性。
(4)转基因柑橘存在外源基因，可能造成基因污染，引起食用者过敏反应等风险。
32.答案：（1）生殖性；禁止（或不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验）；早期胚胎培养
（2）免疫排斥
（3）胚胎干细胞
解析：（1）以培育后代为目的的核移植技术，称为生殖性克隆。我国政府的态度是禁止生殖性克隆（或不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验）。在“试管”内完成的步骤是体外受精和早期胚胎培养过程。
（2）由于“治疗性克隆”所产生的细胞与体内正常细胞遗传物质相同，主要组织相关性抗原分子相同，在一定程度上解决了免疫排斥反应，还在一定程度上解决了供体器官来源不足的问题。
（3）能定向诱导使其分化为胰岛样细胞的是胚胎干细胞。
33.答案：(1)细胞核移植；卵
(2)④；未分化
(3)全能性基因的选择性表达
(4)符合，因为脐带血不是来自于胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞。（或脐带血是身外之物，属于废物利用，符合伦理道德）
解析：(1)图中A表示细胞核移植;①为卵细胞。
(2)经过程B得到的结构为囊胚，其中④为内细胞团，内细胞团细胞是未分化的细胞，被认为是胚胎干细胞;胚胎干细胞在体外培养条件下能保持只增殖不分化的状态。
(3)"治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有全能性。相同的胚胎干细胞，经过C过程可形成多种细胞，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是基因的选择性表达的结果。
(4)有一男子患有白血病，后经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复，这种做法符合伦理道德，因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞.(或脐带血是身外之物，属于废物利用,符合伦理道德).
引物名称
序列（5'→3'）
CBF1引物1
CCGGAATTCCGTTAGGACTTCTT
CBF1引物2
TCCTCGCCCTTGCTCACCATT
EGFP引物1
ATGGTGAGCAAGGGCGAGGA
EGFP引物2
ACGCGTCGACTTACTTGTACAG
相关试卷
专题一0七 细胞工程与胚胎工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析： 这是一份专题一0七 细胞工程与胚胎工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析，共29页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
专题一0六 微生物的培养与发酵工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析： 这是一份专题一0六 微生物的培养与发酵工程（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析，共30页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
专题一0四 种群和群落（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析： 这是一份专题一0四 种群和群落（含解析）-【考点剖析】2025届高考生物一轮复习考点剖析，共23页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
