2016-2017高三生物选修3二轮复习练习题解析

1．（2016上海卷.九）回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。

在图27所示的质粒PZHZ11（总长为3.6kb，1kb=1000对碱基因）中，lacZ基因编码β-半乳糖苷酶，后者催化生成的化合物能将白色的大肠杆菌染成蓝色。

（1）若先用限制酶BamHI切开pZHZ11，然后灭活BamHI酶，再加DNA连接酶进行连接，最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中，则含3.1kb质粒的细胞颜色为；含3.6kb质粒的细胞颜色为。

（2）若将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因长度为kb。

（3）述4.9kb的重组质粒有两种形式，若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7kb和3.2kb 两种DNA片段；那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒，则可获得

kb和kb两种DNA片段。

（4）若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并鉴定目的基因，然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达，最后将产物的药物蛋白注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥，那么上述过程属于。A.人类基因工程 B.动物基因工程 C.植物基因工程 D.微生物基因工程

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）白色白色和蓝色/白色或蓝色

（2）1.8

（3）1.4 3.5

（4）C

【解析】（1）3.1kb质粒lacZ基因被破坏，含3.1kb质粒的细胞颜色为白色；加DNA连接酶进行连接，被切下的片段可能反向连接，所含3.6kb质粒的细胞可能含有正常质粒和异常质粒，也可能只含有正常质粒或异常质粒，颜色为白色和蓝色（白色或蓝色）。

（2）pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段被切除后，剩余3.1kb，将两端分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因插入，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因大小为4.9-3.1=1.8kb。

（3）限制酶BamHI和BglHI切割产生的黏性末端可以进行连接，但连接后不能被两者中的任何一个识别并切割，用BamHI切割4.9kb的重组质粒，只有一个切割位点。用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得 1.7kb和 3.2kb两种DNA片段；联合酶切同等长度的另一种重组质粒，可获得 1.7+1.8=3.5kb和3.2-18=1.4kb两种DNA片段。

（4）题干所述目的是让人的基因在植物细胞中表达，属于植物基因工程。

【考点定位】本题主要考查基因工程。

【名师点睛】本题考查限制酶和DNA连接酶的使用，属于较难题。解答本题的关键是明确DNA连接酶在进行连接时，插入的片段可能有正反两种插入方式。本题68题第二空、70题容易发生错误，错因在于未能考虑到上述情况。

2．（2016江苏卷.33）（9分）下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：

（1）用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。

（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_____________。

（3）若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为，对于该部位，这两种酶（填“都能”、“都不能”或“只有一种能”）切开。

（4）若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得种大小不同的DNA片段。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）BclI和HindⅢ连接感受（2）四环素引物甲和引物丙

（3）都不能（4）7

【解析】（1）选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamH I可能使质粒中启动子丢失，因此只能选BclI和HindⅢ。酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于感受态的大肠杆菌。

（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，应在筛选平板培养基中添加四环素。PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链。

（3）根据BamH I和Bcl I的酶切位点，BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部

位的6个碱基对序列为，与两种酶的酶切位点均不同。

（4）根据BamH 、Bcl I和Sau3A I的酶切位点，Sau3A I在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A I切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA片段。

【考点定位】基因工程，限制酶，连接酶，重组质粒

【名师点睛】此题是对基因工程的考查，解答本题的关键在于理解重组质粒中标记基因的作用，在插入目的基因时不能破坏标记基因，故选择限制酶须注意；PCR扩增基因时，两种引物结合的部位相反，延伸的方向相反；限制酶具有特异性，不同的限制酶识别不同的序列，判断某种限制酶能否切割某片段，应根据该片段中是否含有限制酶的识别序列。

3．（2016课标1卷.40）某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活（Amp r 表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r表示四环素抗性基因）。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________（答出两点即可）。

而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________；并且______________和______________的细胞也是不能区分的，其原因是_____________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有是_____________的固体培养基。

（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_____________

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点（答出两点即可）

（2）二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长

四环素

（3）受体细胞

【解析】（1质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点等。

（2）依题意可知，目的基因插入后，导致四环素抗性基因（Tet r）失活，而氨苄青霉素抗性基因（Amp r）仍能行使正常功能。如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞，因二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都不能生长，所以是不能区分的；含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞，因二者都含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上都能生长，因此也是不能区分的。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有四环素的固体培养基；因目的基因插入后，导致四环素抗性基因（Tet r）失活，含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌在该培养基中不能生长，而含有质粒载体的则能正常生长。

（3）噬菌体是专门寄生在细菌细胞中的病毒，在侵染细菌时，噬菌体的DNA进入到细菌细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外；在噬菌体的DNA的指导下，利用细菌细胞中的物质来合成噬菌体的组成成分，据此可推知：基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。

【考点定位】基因工程

【名师点睛】本题以图文结合的形式，综合考查学生对基因工程技术的熟记和理解能力。解决此类问题的关键是，熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络，从题图中挖掘出隐含的信息，据此结合每个问题情境进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。

4．（2016新课标Ⅲ卷.40）图（a）中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR I、BamH I和Sau3A I三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体示意图（载体上的EcoR I、Sau3A I的

切点是唯一的）。

根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

（1）经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接，理由是____________。

（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图（c）所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是____________。

（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有____________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）Sau3AⅠ两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端

（2）甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录

（3）E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶

【解析】（1）由于限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后产生的片段具有相同的黏性末端，所以经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。

（2）启动子是一段有特殊序列的DNA片段，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，最终获得所需要的蛋白质。终止子也是一段有特殊结构的DNA短片段，相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停止下来。在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。而图甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，两者目的基因均不能转录，所以都不能表达目的基因的产物。

（3）常见DNA连接酶的有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶。

【考点定位】基因工程的原理及技术

【名师点睛】1．确定限制酶的种类

(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类

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。

②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。

③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。

(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类

①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。

②质粒作为载体必须具备标记基因等，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Sma Ⅰ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。

2．基因表达载体中启动子、终止子的来源

(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，在构建基因表达载体时，不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子，因为目的基因中已含有启动子、终止子。

(2)如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。若只将基因的编码序列导入受体生物中，目的基因没有启动子、终止子，是无法转录的，因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。

5．（2016天津卷.7）人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。

（1）获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_____________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。

（2）启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_____________（填写字母，单选）。

A.人血细胞启动子

B.水稻胚乳细胞启动子

C.大肠杆菌启动子

D.农杆菌启动子

（3）利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是__________________________。（4）人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比，选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。

（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（12分）（1）总RNA （或mRNA）

（2）B

（3）吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化

（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工

（5）HAS

【解析】（1）合成总cDNA需提取细胞中所有的mRNA，然后通过逆转录过程。采用PCR技术扩增HSA基因时，两条引物分别与模板链的5’端结合，扩增方向相反。

（2）根据启动子通常具有物种及组织特异性，在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA，需选择水稻胚乳细胞启动子。

（3）农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，酚类物质可以吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因的转移。

（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工，而大肠杆菌是原核生物，细胞中不具有膜结构的细胞器。

（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与天然的HSA生物学功能一致。

【考点定位】本题考查基因工程相关内容。

【名师点睛】本题结合生产rHSA的实例考查目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化方法、受体细胞的选择、目的基因的检测与鉴定。属于容易题。解题关键是明确PCR技术的原理，明确两条引物结合位置和合成子链的方向相反。

6．（2016新课标2卷.40)下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______的方法。②代表的过程是__________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中______的稳定性会降低，因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是______。

（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（15分）（1）XX或XY 显微操作（去核法）胚胎移植

（2）遗传物质

（3）卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响

（4）已经分化的动物体细胞核具有全能性。

【解析】（1）提供体细胞的供体可能为雌性，也可能为雄性，因此图中A（正常细胞核）的性染色体组成为XX或XY。常采用显微操作去核法来去除卵母细胞的细胞核。②过程表示将早期胚胎移入受体，其过程为胚胎移植。

（2）取供体动物的体细胞培养，一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。超过10代继续培养，则其遗传物质（或核型）的稳定性会降低。

（3）克隆动物的细胞核基因来自供体，因此大部分性状与供体相同，但细胞质基因来源于受体（或提供卵

母细胞的个体），即卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响，这就决定了克隆动物的性状与供体不完全相同。

（4）克隆动物的培育采用的是核移植技术，核移植技术的原理是：已经分化的动物体细胞核具有全能性。【考点定位】核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植

【名师点睛】本题以“获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程图”为情境，综合考查学生对核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植的熟记和理解能力。解决此类问题的关键是，熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络，“读懂”流程图中的每个箭头的含义，据此结合每个问题情境进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。

7．（2016海南卷.31）基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即______和从_______中分离。

（2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是______。

（3）在基因表达载体中，启动子是______聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是______。

（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）人工合成生物材料（每空2分，共4分，其他合理答案可酌情给分）

（2）cDNA文库中只含有叶细胞已转录（或已表达）的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因（5分，其他合理答案可酌情给分）

（3）RNA（2分）大肠杆菌（或答细菌）（2分）

（4）金粉钨粉（每空1分，共2分）

【解析】（1）获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中分离。

（2）植物的成熟叶片中基因选择性表达，因此由所有RNA逆转录形成的cDNA文库中只含有叶细胞已转录（或已表达）的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因。

（3）在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，由于易于培养，最常选用大肠杆菌（或细菌）。

（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒。【考点定位】基因工程

【名师点睛】（1）目的基因的获取有从基因文库中获取和人工合成两类方法。

（2）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。

（3）目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生物细胞常用感受态细胞法。

8．(2016届江苏省四校高三5月联考生物试卷）下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题。

资料1 巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOX1基因受到诱导而表达[5'AOX1和3'AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子]。

资料2 巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，可以将目的基因整合于染色体中以实现表达。

（1）如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上、限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。

（2）酶切获取HBsAg基因后，需用将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取。

（3）步骤3中应选用限制酶来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。（4）为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用方法进行检测。

（5）转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。

（6）与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成

后，细胞可以对其进行并分泌到细胞外，便于提取。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】

(1)SnaBⅠ AvrⅡ (2)DNA连接酶大量重组质粒（重组质粒不得分） (3)BglⅡ

(4)DNA分子杂交 (5)甲醇 (6)加工(修饰)

【解析】 (1) 重组质粒上的目的基因若要表达，目的基因的首端和尾端需含有启动子和终止子。而SnaB Ⅰ、AvrⅡ识别的序列在启动子与终止子之间，只要在目的基因两侧的A和B位置分别接上这两种序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ这两种限制酶对质粒和目的基因同时进行切割，便会各自出现相同的黏性末端，便于重组与表达，同时可防止自身环化，因此在HBsAg基因两侧的A和B位置应接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的识别序列。

(2) 用DNA连接酶可将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒；将重组质粒导入大肠杆菌体内的目的是：利用大肠杆菌的无性繁殖，短时间内获取大量的重组质粒。

(3) 重组DNA的两侧分别是启动子和终止子，除BglⅡ外，其他限制酶均会破坏含有启动子、终止子的目的基因。所以步骤3中应选用限制酶BglⅡ来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。

(4) 可用DNA分子杂交技术检测巴斯德毕赤酵母菌内是否导入了目的基因。

(5) 资料1显示，甲醇为该酵母菌的唯一碳源，同时可诱导HBsAg基因表达，据此可知：转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达。

(6) 大肠杆菌等细菌为原核生物，细胞内没有对分泌蛋白进行加工修饰的内质网和高尔基体，而巴斯德毕赤酵母菌为真核生物，其细胞内有内质网和高尔基体等复杂的细胞器。所以与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行加工修饰并分泌到细胞外，便于提取。

【考点定位】基因工程、微生物的培养、原核细胞与真核细胞。

9．(2016届江西九江高三下第三次模拟考试理综生物试卷）基因疫苗是指将编码外源性抗原的基因导入人和动物体内，让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。某科研所计划采用基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题：

（1）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括启动子、________、________、________。启动子位于基因的________________，有了它才可以驱动基因转录。

（2）制备基因疫苗的基因可以从基因文库中获取，基因文库实际上是含有某种生物不同基因的许多DNA片段的________________群体。

（3）检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白，在分子水平上的检测方法是________。

（4）胚胎工程最后一道工序的实质是________________________________________。

（5）为提高胚胎的利用率，可以采用胚胎分割技术,应该选用________________的桑椹胚或囊胚进行分割。【来源】专题16 现代生物科技

【答案】(15分,除注明外,每空2分）

(1）目的基因标记基因终止子(顺序可颠倒）首端(1分）（2）受体菌

(3）抗原一抗体杂交，

（4）早期胚胎在相同在相同生理环境条件下空间位置的转移（5）发育良好、形态正常

【解析】（1）一个完整的基因表达载体至少包括启动子、终止子、标记基因和目的基因。启动子是位于基因的首端，它是驱动基因转录。

（2）基因文库实际上是含有某种生物不同基因的许多DNA片段的受体菌群体。

（3）检测是否出现抗原蛋白，在分子水平上的检测方法是抗原-抗体杂交，如果出现杂交带说明表达成功。（4）胚胎工程最后一道工序是胚胎移植，实质是早期胚胎在相同在相同生理环境条件下空间位置的转移。（5）胚胎分割应采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，要注意均等分割。

【考点定位】本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

【名师点睛】易错警示规避与基因工程操作有关的7个失分点

(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，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。

(2)基因工程操作过程中只有第三步(将目的基因导入受体细胞)没有碱基互补配对现象。

(3)原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。

(4)转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

(5)一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的

连接。

(6)不熟悉标记基因的种类和作用：标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。

(7)还应注意的问题有：①基因表达载体中，启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA)；终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。②基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步，在体外进行。

10．(2016届宁夏石嘴山第三中学高三下第四次模拟生物试卷）I.我国科研人员克隆了100多个重要基因，取得了抗虫棉、抗虫玉米、耐除草剂大豆等一批重大转基因成果。请回答下列问题：

（1）抗虫棉中转入的Bt毒蛋白基因是从苏云金(芽孢)杆菌中分离出来的，该基因编码的Bt蛋白对哺乳动物（填“有”或“无”）毒害作用。

（2）每一种Bt毒蛋白的杀虫范围有限，对现有的毒蛋白进行，使其具有更广杀虫范围，属于（生物工程）的范围。

（3）随着转基因成果的不断涌现，人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增，在食物安全、生物安全和三个方面发生了激烈争论。

II.关注生态工程的建设。

（1）与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、、可持续的工程体系。

（2）“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,也是生态工程最早和最生动的一种模式，该模式主要遵循生态工程的原理。我国西北一些地区年降雨量少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成了残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了原理。

（3）甘肃陇南地区的“九子登科”模式是哪种生态工程建设的实例？（）

A. 草原生态恢复工程

B.城市环境工程

C. 小流域综合治理生态工程

D.湿地生态恢复工程

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（15分，除标注外，每空2分）

Ⅰ.（1）无（2）改造蛋白质工程（3）环境安全

Ⅱ.（1）多效益（2）物质循环再生协调与平衡（3）C（1分）

【解析】Ⅰ.（1）Bt毒蛋白基因编码的Bt蛋白，在哺乳动物的消化道中会被消化分解，因此对哺乳动物无毒害作用。

（2）对现有的毒蛋白进行改造，使其具有更广杀虫范围，属于蛋白质工程的范畴。

（3）人们对转基因生物的安全性的关注与日俱增，在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生了激烈争论。

Ⅱ.（1）与传统的工程相比,生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

（2）“无废弃物农业”主要遵循生态工程的物质循环再生原理。我国西北一些地区年降雨量少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成了残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了协调与平衡原理。

（3）甘肃陇南地区的“九子登科”模式是小流域综合治理生态工程建设的实例，C项正确，A、B、D三项均错误。

【考点定位】基因工程、蛋白质工程、转基因生物安全性的争论、生态工程。

【名师点睛】本题以综合考查学生对基因工程、蛋白质工程、转基因生物的安全性、生态工程的知识的理解及其掌握情况。解答本题的关键是对有关知识点做到准确记忆并系统地全面地构建知识网络。11．(2016届黑龙江大庆第一中学高三第三次模拟考试理科生物试卷）下面是利用奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，请回答下列问题：

（1）若要大量获得目的基因，可使用扩增白蛋白基因，通过③构建的重组表达载体包括目的基因、启动子、终止子和、复制原点等部分。该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成应为。

（2）如果需要通过①采集到更多的卵子，常用的激素是；通过②采集的精子需后才能进行受精作用。

⑶在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供（气体）以维持。（4）为使⑤能成功进行，需要对奶山羊C进行处理，使之与供体的生理状况保持相同。【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）PCR技术标记基因 XX

（2）促性腺激素获能

（3）C02培养液的PH

（4）同期发情

【解析】试题分析：（1）目的基因常用PCR技术进行扩增。基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子四个部分。最终白蛋白基因表达产物在雌性动物的乳汁中提取，所以该重组表达载体导入的受精卵性染色体组成应为XX。

（2）对供体母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵，从而集到更多的卵子；对精子需要进行获能处理后才能进行受精作用。

（3）动物细胞培养时，需要一定的气体环境，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供CO2

气体以维持培养液（基）的pH。

（4）在进行胚胎移植时需要对受体母牛与供体母牛进行同期发情处理，使它们属于相同的生理状态。

考点：基因工程、胚胎工程

【名师点睛】分析题图：图示是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，其中①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目镜基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。

12．(2016届湖北省高三下学期5月模拟考试理综生物试卷）我国拥有自主知识产权的抗虫棉，是将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入到棉花的叶肉细胞中培育而成。回答下列问题：

（1）在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于，离体棉花叶肉细胞属于。Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是文库。

（2）获取的Bt毒蛋白基因需要与载体结合构建基因表达载体。在基因工程中使用的载体有质粒，入噬菌体的衍生物、等，其中质粒的化学成分是。

（3）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因。为此，科学家对棉植株中的Bt毒蛋白基因进行了修饰，结果食用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了，从变异类型分析，这种对Bt毒蛋白基因的修饰属于。（4）转基因植物存在一定的安全性问题，为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其它植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细狍的（填“细咆核”或“叶绿体”）。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）目的基因受体细胞基因组

（2）动植物病毒 DNA

（3）没有成功表达基因突变

（4）叶绿体

【解析】试题分析：（1）在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于目的基因，离体棉花叶肉细胞属于受体细胞．Bt 毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是基因组文库。（2）在基因工程中使用的载体有质粒，入噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中质粒的化学本质是小型环状DNA。

（3）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功表达．因为目的基因能否表达受到基因结构中非编码区上游的调控序列的控制，因此，要想解除非编码区上游对基因表达的抑制，必须对非编码区上游的调控序列进行修饰，所以从变异的角度分析，基因修饰使基因得到表达属于基因突变。

（4）由于植物的花粉中含有细胞核，基本不含细胞质，因此为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其它植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细狍的叶绿体中。

考点：基因工程的原理及技术

13．(2016届福建福州一中高三下模拟考试（5月质检）生物卷）基因打靶技术是建立在基因同源重组技术以及胚胎干细胞技术的基础上而发展起来的一种分子生物学技术。结合图示回答问题。

注：neo r是新霉素抗性基因；tk基因的表达可以使无毒的丙氧鸟苷代谢为毒性物质，导致细胞死亡。

（1）将目的基因和与细胞内靶基因同源的DNA 片段都重组到上，构建打靶载体（基因表达载体）。（2）打靶载体测序验证正确后，利用酶，将之线性化，以提高重组率。通过技术导入胚胎干细胞，这样打靶载体与细胞内靶基因同源的区段就有几率发生同源重组。

（3）为了筛选发生同源重组的细胞，可在培养液中加入。最后还需要通过技术鉴定同源重组的细胞（去除靶基因），将这样的细胞通过培养后，获得大量打靶成功的细胞。其中，暂时不用的细胞进行液氮（或冷冻）保存。

（4）将打靶成功的细胞注射入小鼠囊胚，移植到同种、的母鼠体内，一段时间后对受体母鼠进行检查，确保其生下嵌合小鼠。这种嵌合体小鼠长大后，体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。如果某些小鼠的（选填“体细胞”、“生殖细胞”）恰巧被“修饰”过了，则它们的杂交后代中，就可能出现基因完全被“修饰”过的小鼠。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）载体（或质粒）（1分）

（2）限制（2分）显微注射（2分）

（3）新霉素和丙氧鸟苷（2分） DNA分子杂交（2分）动物细胞（或克隆）（2分）

（4）生理状态相同（或经同期发情）（2分）妊娠（1分）生殖细胞（1分）

【解析】（1）构建打靶载体（基因表达载体），需要将目的基因和与细胞内靶基因同源的DNA 片段都重组到载体（或质粒）上。

（2）将环状的打靶载体线性化，需利用限制酶进行切割，通过显微注射技术将其导入胚胎干细胞。

（3）在同源重组时，tk基因将被切除而丢失，但新霉素抗性基因得以保留且结构完整，所以为了筛选发生同源重组的细胞，可在培养液中加入新霉素和丙氧鸟苷。鉴定去除靶基因的同源重组的细胞，可通过DNA 分子杂交技术。将这样的细胞通过动物细胞培养后，获得大量打靶成功的细胞。

（4）胚胎移植时，需将含有打靶成功细胞的囊胚移植到同种、生理状态相同（或经同期发情）的母鼠体内，一段时间后对受体母鼠进行妊娠检查，确保其生下嵌合小鼠。生殖细胞参与新个体的形成过程，如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过了，则它们的杂交后代中，就可能出现基因完全被“修饰”过的小鼠。【考点定位】基因工程、动物细胞培养、胚胎工程。

14．(2016届海南中学高三第九次月考生物试卷）应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品，请据图回答下列问题：

（1）在培育转基因牛生成人生长激素的过程中，②过程需要选取牛的作为受体细胞，导入成功后经培育得到早期胚胎，在移植入受体母牛子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定，一般取处于囊胚期的细胞进行检测。

（2）在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有使其能在牛的乳腺细胞中特异性表达的，人生长激素基因在人体和牛体内出现相同表达结果的原因是。从分子水平检测转基因牛是否培育成功的方法是。

（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，II最可能是细胞，III代表的细胞具有的特点。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）受精卵滋养层（2）乳腺蛋白基因的启动子所有生物共用一套遗传密码抗原——抗体杂交法（3）已免疫的B淋巴（或浆细胞）既能产生特定抗体，又能无限增殖

【解析】（1）目的基因导入动物的受体细胞，一般选取受精卵。对胚胎进行性别鉴定，一般取处于囊胚期的滋养层细胞进行检测。（2）希望生长激素基因在转基因奶牛的乳腺细胞内表达并随乳汁分泌出来，所以通常在生长激素基因的首端连接上能在乳腺细胞内表达并分泌的乳腺蛋白基因的启动子。人生长激素基因在人体和牛体内出现相同表达结果的原因是所有生物共用一套遗传密码。从分子水平检测转基因牛是否培育成功的方法是抗原——抗体杂交法，以检测目的基因是否在转基因牛在体内成功表达。（3）由于最终是

能分泌产生单克隆抗体，推测其分泌细胞应是浆细胞或者已免疫的B淋巴细胞。III代表的细胞具有既能产生特定抗体，又能无限增殖的特点。

【考点定位】基因工程的原理及技术（Ⅱ）、细胞融合与单克隆抗体（Ⅱ）、胚胎工程的应用（Ⅱ）15．(2016届黑龙江哈尔滨六中高三第三次模拟理综生物试卷）哈尔滨啤酒已经有100多年的历史，进入新世纪，技术人员将能使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母中，使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，下图为转基因啤酒酵母的生产过程，据此回答相关问题：

（1）形成C需要的工具酶是，这两种酶作用的化学键均为。

（2）结构B是来自大肠杆菌细胞内的质粒，它的化学本质是，在结构B上标记基因的作用是。

（3）利用DNA分子杂交技术可检测C中是否插入了目的基因，该过程中需用作探针；转基因啤酒酵母培育成功的标志是。

（4）LTP1基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为，获得LTP1基因后可以利用技术进行扩增。

（5）人们对转基因生物的安全性的争论：主要有安全、安全和安全三个方面的激烈争论。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）限制酶和DNA连接酶磷酸二酯键

（2）小型环状DNA 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来（3）放射性同位素标记的目的基因或荧光分子标记的目的基因细胞中合成了LTP1蛋白

（4）基因组文库 PCR

（5）生物食物环境（三者无顺序）

【解析】（1）C是重组质粒，在构建表达载体时需要用限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶将其连接，故是限制酶和DNA连接酶，它们作用的化学键都是磷酸二酯键。

（2）质粒的化学本质是小型的环状DNA分子。标记基因是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。

（3）检测是否插入目的基因，可以用放射性同位素标记的目的基因或荧光分子标记的目的基因作为探针。

转基因啤酒酵母培育成功的标志是细胞中合成了LTP1蛋白。

（4）含一种生物所有基因的文库称为基因组文库，部分的是cDNA文库。获得LTP1基因后可以利用PCR技术进行扩增。

（5）人们对转基因生物的安全性主要集中在生物安全、食物安全和环境安全三个方面。

【考点定位】本题考查基因工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

【名师点睛】易错警示规避与基因工程操作有关的7个失分点

(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，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。

(2)基因工程操作过程中只有第三步(将目的基因导入受体细胞)没有碱基互补配对现象。

(3)原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。

(4)转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

(5)一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的

连接。

(6)不熟悉标记基因的种类和作用：标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等。

(7)还应注意的问题有：①基因表达载体中，启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA)；终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。②基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步，在体外进行。

16．(2016届湖南五市十校教研教改共同体高三模拟理综生物试卷）下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题：

（1）过程①至②所获取的抗体1 称为___________，其中过程①是指细胞工程中的____________技术。（2）④过程需要__________酶，⑤过程则需要的工具酶为___________________。

（3）②处需要筛选，其培养基称为_____________ （液体培养基/选择培养基/鉴别培养基）。结构甲的组成必须包括启动子_______________及目的基因等（写两项）。

（4）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用__________菌，经过筛选后再侵染棉花体

细胞，转化成功后通过______________技术获得能产抗体的转基因棉花植株。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）单克隆抗体细胞融合

（2）逆转录限制酶和DNA 连接酶

（3）选择培养基终止子、标记基因

（4）农杆植物组织培养

【解析】试题分析：（1）过程①至②所获取的抗体1称为单克隆抗体，其中过程①是指细胞工程中的细胞融合（或B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合）技术。

（2）④是由mRNA形成DNA的过程，表示逆转录，需要逆转录酶；⑤过程为基因表达载体的构建，需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶。

（3）②过程表示杂交瘤细胞的培养，需要筛选，其培养基称为选择培养基．结构甲表示基因表达载体，其组成必须包括启动子、终止子、标记基因及目的基因等。

（4）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过植物组织培养技术，即脱分化和再分化过程，获得能产抗体的转基因棉花植株。

考点：单克隆抗体的制备过程

17．(2016届吉林大学附属中学高三模拟考试理科综合生物试卷）Bt毒蛋白基因是应用最为广泛的抗虫基因。请回答下列有关转基因抗虫植物的问题：

（1）要从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因，可根据Bt毒蛋白基因的部分已知序列，设计特异性，再利用技术扩增出Bt毒蛋白基因。

（2）构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有__________，它能把目的基因整合到受体细胞的____________上。这种将目的基因导入受体细胞的方法是法。

（3）若要检测具有抗虫基因的棉花是否产生了相应毒蛋白，在分子水平上可利用________方法进行检测。要确定抗虫基因导入棉花细胞后，是否赋予了棉花抗虫特性，在个体生物学水平上还需要做________实验。（4）目前，转基因植物的安全性问题是社会争论的热点。面对转基因技术的利弊，我们应持有的正确做法是_______________________________。

【来源】专题16 现代生物科技

【答案】（1）引物（对） PCR

（2）T－DNA（可转移的DNA）染色体DNA 农杆菌转化

（3）抗原—抗体杂交抗虫接种