2020-2021学年人教版选修3高二生物下学期期末满分03 基因工程的应用（解析版）

专题03基因工程的应用

知识梳理

一、基因工程在农牧业方面的应用

1.转基因抗虫植物

(1)技术方法：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中，培育出具有

抗虫性的作物。

(2)实例：抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。

2.转基因抗病植物

(1)技术方法：将来源于病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病植物。

(2)实例：转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。

3.转基因抗除草剂植物

(1)技术方法：将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育抗除草剂的作物品种。

(2)实例：转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。

4.改良植物的品质

(1)技术方法：将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸

的含量。

(2)实例：转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%o

5.提高动物的生长速率

(1)技术方法：将外源生长激素基因导入动物体内，提高动物的生长速率。

(2)实例：转基因鲤鱼。

6.改善畜产品的品质

(1)技术方法：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组。

(2)实例：乳汁中乳糖含量大大降低的转基因奶牛。

二、基因工程在医药卫生领域的应用

(1)技术方法

①对微生物或动植物的细胞进行基因改造，使它们能够生产药物。

②利用乳腺生物反应器生产药物：将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调

控元件重组在一起，通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中，培育出的转基因动物通过分泌乳

汁生产所需要的药物。

③培育移植器官：在器官供体的基因组中导入某种调节因子抑制抗原决定基因的表达或设

法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆器官。

(2)实例：重组人干扰素、促红细胞生成素、抗凝血酶、血清白蛋白等。

三、基因工程在食品工业方面的应用

(1)技术方法：利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。例如将编码牛凝

乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵生产凝乳酶。

(2)实例：淀粉酶、脂酶、天冬氨酸和苯丙氨酸。

实战演练

一、选择题

1.2018年3月14日物理学家霍金去世，他曾经患有肌肉萎缩性侧索硬化症即“渐冻症”。有研究表明该病

是由于突变的基因使神经元合成了某种毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动；也有最新研究结果表

明，利用诱导多功能干细胞(IPS细胞)制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相

关描述错误的是()

A.可通过DNA分子杂交技术对渐冻症进行基因诊断

B.iPS细胞分化过程涉及到有关基因的选择性表达

C.iPS细胞与胚胎干细胞全能性都很高，都属于多能干细胞

D.将控制合成破坏运动神经元的毒蛋白基因替换，可起到一定的治疗作用

【答案】C

【分析】

1、基因替换是指曾在群体中一段时间内稳定的一个等位基因被另一个等位基因取代，后者由突变产生并以

基因频率增加直至在群体中达到稳定状态的过程.

2、干细胞可以用于治疗人类的某些顽疾。

【详解】

A、渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白，因此可通过DNA分子杂交技术对渐冻症进行基因诊断，

A正确；

B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故iPS细胞分化过程涉及到有关基因的选择性表达，B正确：

C、胚胎干细胞属于全能干细胞，C错误；

D、渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白，替换毒蛋白基因，导致神经元细胞不能合成破坏神经元

细胞的毒蛋白，从而达到治疗的目的，D正确。

故选Co

2.血清白蛋白可用于治疗由肝炎引发的肝硬化和肝腹水等疾病，之前只能从血液中提取。我国某生物科技

公司利用农杆菌转化法将血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞，一段时间后成功提取的植物源重组人血清白

蛋白，已通过临床前实验。下列说法中错误的是（）

A.利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患

B.添加糖类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞

C.构建基因表达载体的目的之一是使T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定存在

D.水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工

【答案】B

【分析】

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遗传给下•代，使目的基因能够表达和发

挥作用。目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。农杆菌在自然

条件下能感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力，当植物受到损伤时，伤口处

的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至

受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

【详解】

A、由于血液中可能存在一些导致传染病发生的病原体（如艾滋病毒），故利用从血液中提取的血清白蛋白

治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患，A正确：

B、根据上述分析可知，添加酚类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞，B错误；

C、构建植物源重组人血清白蛋白基因表达载体的目的是使农杆菌T-DNA中的目的基因转入受体细胞并

稳定表达，C正确；

D、由于水稻为真核细胞，含有复杂的细胞器，所以水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达

的初始翻译产物进行加工，D正确。

故选B。

3.地中海贫血症是一种遗传性溶血性贫血症。有一对表现型正常的夫妇，他们以前生育过「地中海贫血症

儿子，患儿的珠蛋白结构异常，在一岁时死去。现在妻子又怀孕了，于是进行了产前诊断，诊断时用限

制酶PstI醐切后电泳结果如图1所示，图2为B—珠蛋白基因及其侧翼序列的PstI醐切位点。下列叙述错

误的是（）

待测

孕妇丈夫患儿胎儿

A.该遗传病的遗传方式属于常染色体隐性遗传，且人群中男女的发病率相等

B.孕妇体内的胎儿虽然含有致病基因，但是生下来并不会患该病

C.正常的P—珠蛋白基因长度为4.4kb,突变后的病基因长度为3.7kb

D.伊一珠蛋白基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状

【答案】C

【分析】

由图可知，表现型正常的夫妇生育过p地中海贫血症儿子，夫妇均含有致病基因，待测胎儿表现型正常，

说明该病为常染色体隐性遗传病。

【详解】

A、正常夫妇生育患病儿子，说明该病为隐性遗传病，儿子病母亲正常，与性别无关，该病为常染色体遗传

病，常染色体遗传病男女发病率相等，A正确；

B、由电泳结果可知，待测胎儿含有致病基因，其电泳结果与表现型正常的父母一样为杂合子，与患儿不一

致，因此待测胎儿生下来并不会患该病，B正确；

C、由图可知，两个PstI前的酶切位点之间分别是4.4kb和3.7kb,正常的阳—珠蛋白基因和突变后的病基

因位于酶切位点内部，因此两个基因分别小于4.4kb和3.7kb,C错误；

D、由题“患儿的p—珠蛋白结构异常致死”可知,p—珠蛋白基因通过控制蛋白质的结构宜接控制生物的性状,

D正确。

故选C。

4.动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所

需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时，下列说法

错误的是（）

A.仅仅利用了基因工程一项生物现代技术

B.需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”

C.利用农杆菌转化法将人的生长激素基因导入受精卵中

D.构建基因表达载体时可以用血清蛋白基因的启动子

【答案】B

【分析】

1、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法

有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目

的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

2、基因表达载体的构建：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体

链接形成重组DNA分子。

【详解】

A、培育转基因动物成为乳腺生物反应器，除了采用基因工程技术，还需要细胞工程（动物细胞培养）和胚

胎工程技术（胚胎移植），A错误；

B、由于转入的目的基因在乳腺中可以高效表达，利用乳腺可以分泌蛋白的特性，所以受体动物进入泌乳期

能大量产生人的生长激素，B正确；

C、将重组质粒导入动物受精卵，常通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵，然后将受精卵送入母体内使其

生长发育成转基因动物，C错误；

D、构建重组质粒需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，D错误。

故选B。

5.单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。有一对夫妇被检测出均为镰刀型细胞贫血症基因的

携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果

标注：咿艮制的的切位点.探针杂交区域后显示的不同帚谐

A.根据凝胶电泳带谱分析，这对夫妇4次妊娠的胎儿中需要停止妊娠的是山和H4

B.将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以达到治疗的目的

C.检测突变基因的RNA分子探针的核糖核甘酸序列为一UGCACAA—

D.正常人群中镰刀型细胞贫血症基因携带者占1/10000,12若与一正常女性再婚，生出患病儿子的概率为

1/80000

【答案】A

【分析】

镰刀型细胞贫血症为常染色体隐性遗传病，一对夫妇均为携带者，设相关基因为B、b,则该夫妇的基因型

均为Bb。据此分析作答。

【详解】

A、根据电泳条带分析，假设患病基因用b表示，则夫妇基因型均为Bb,四个胎儿基因型分别依次是BB、

bb、Bb、BB,应该终止妊娠的是2号胎儿，A错误；

B、镰刀型细胞贫血症是由基因突变导致的，属于遗传病，将正常血红蛋白的基因导入患者的骨髓造血干细

胞中可达到治疗目的，B正确；

C、据图可知，突变基因的核酸序列-ACGTGTT,按照碱基互补配对的原则，则作为探针的脱氧核甘酸序列

为-UGCACAA,C正确；

D、男性基因型为Bb,若与正常女子Aa（正常人群中镰刀型细胞贫血症基因携带者占1/10000）再婚，则

生出患病儿子的概率为1/10000x1/4x1/2=1/80000,D正确。

故选Ao

6.在内源性血凝过程中，凝血因子VDI作为一种辅助因子，参与凝血过程。我国科学家将含有人凝血因子基

因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育成的羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可用于治疗

血友病。下列叙述错误的是（）

A.人的基因在羊的细胞中表达，说明人和羊共用一套遗传密码

B.该羊的乳腺细胞和其他体细胞中都可能含有人的凝血因子基因

C.羊的乳腺细胞中产生人的凝血因子，说明基因和性状的关系是一一对应关系

D.羊的乳腺细胞产生人的凝血因子是基因选择性表达的结果

【答案】C

【分析】

基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有

关。

【详解】

A、整个生物界共用一套遗传密码，A正确；

B、人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵，随受精卵的不断分裂进入子细胞中，因此羊的乳腺细

胞和其他体细胞中都可能含有人的凝血因子基因，B正确；

C、基因和性状的关系是并不是简单的一一对应关系，C错误；

D、羊的乳腺细胞产生人的凝血因子，而在其他细胞中未表达，体现了基因的选择性表达，D正确。

故选C。

7.某些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因

组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是（）

A.利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用

B.需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起

C.转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中

D.只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术己获得成功

【答案】D

【分析】

1、基因工程的基本步骤包括：目的基因的获取、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。

2、基因工程主要应用于提高农作物的抗逆能力，改良农作物的品质，利用植物生产药物：在动物方面的应

用，主要用于改良动物品种、建立生物反应器、器官移植，还可以生产基因药物和进行基因治疗。

【详解】

A、结合分析可知，利用膀胱生物反应器生产人的生长激素，属于基因工程的应用，A错误；

B、在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达，故应将尿血小板溶素基因

（目的基因）与膀胱组织基因的启动子等调控组建重组在一起，B错误；

C、导入成功的人生长激素基因存在于小鼠的所有细胞中，但只在膝胱组织细胞中才表达，C错误；

D、只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功，若证明该技术成功，则需要检

测到成功表达的尿血小板溶素，可通过抗原-抗体杂交技术进行检测，D正确。

故选D。

8.在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中一般存在一定量的放射性同位素，放射性同位素的作用是

()

A.为形成杂交的DNA分子提供能量

B.作为探针DNA的示踪元素

C.引起探针DNA产生不定向的基因突变

D.增加探针DNA的分子量

【答案】B

【分析】

基因探针即核酸探针，是一段带有检测标记、且顺序已知的、与目的基因互补的核酸序列（DNA或RNA）。

基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，根据放射性同位素因其放射性能从浩翰的基因组

中把目的基因显示出来。

【详解】

A、基因探针与被测基因片段按照碱基互补配对原则进行杂交，不提供能量，A错误；

B、DNA探针是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子，放射性同位素的作用是作为探针DNA

的示踪元素，B正确；

C、探针上的基因片段和DNA单链互补配对，放射性同位素因其放射性才有可能检测到杂交带，并不能引

起基因突变，C错误；

D、放射性同位素只是指引出杂交带，并不能增加探针DNA的分子量，D错误。

故选B。

9.关于乳腺生物反应器生产药物的叙述，下列错误的是（）

A.构建乳腺生物反应器过程需要乳腺蛋白基因的启动子

B.构建乳腺生物反应器过程用到显微注射法

C.可从具有目的基因的转基因雄性动物乳汁中提取药物

D.乳腺生物反应器具有成本低、产量高、易提取等优点

【答案】C

【分析】

1、转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术，生物反应器的研究开发

重点是动物乳腺生物反应器和动物血液反应器，目前乳腺生物反应器是迄今为止最理想的生物反应器。

2、乳腺生物反应器即人类通过对某种动物的遗传基因进行改造，使这些动物的乳腺可以产生和分泌出人们

所需要的某些物质，可以节省建设厂房和购买仪器设备费用，可以减少生产程序和环境污染。

【详解】

A、构建乳腺生物反应器过程需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因在乳腺组织细胞中表达，A正确：

B、乳腺生物反应器是通过基因工程技术，将目的基因通过显微注射法转入哺乳动物受精卵获得的，B正确；

C、乳腺生物反应器生产药物在转基因雌性动物泌乳期产生的乳汁中提取，C错误；

D、乳腺生物反应器使动物的乳腺可以产生和分泌出人们所需要的某些物质，可以节省建设厂房和购买仪器

设备费用，产量高，药物在乳汁中，易提取，D正确。

故选C。

10.下列有关基因治疗的叙述，不正确的是（）

A.基因治疗是把正常基因导入病人体内

B.相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠

C.基因治疗是治疗遗传病的最有效手段

D.科学家对一例遗传性囊性纤维化病完成了体内基因治疗

【答案】B

【分析】

1、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾

病的目的。例：将腺甘酸脱氨酶（ADA）基因导入患者的淋巴细胞，治疗复合型免疫缺陷症。

2、种类：体外基因治疗和体内基因治疗（注意两者的区别），其中效果比较可靠的是体外基因治疗。体外

基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后再体外完成转移，再筛选成功转移的细胞增植培养，

最后重新输入患者体内，如腺甘酸脱氨醐基因的转移。

【详解】

A、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾

病的目的，A正确；

B、相对体内基因治疗，体外基因虽然较为复杂，但治疗效果较为可靠，B错误；

C、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，是治疗遗传病最

有效的手段，C正确；

D、基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾

病的目的，可治疗隐性遗传病，而囊性纤维化病属于隐性遗传病，故可通过基因治疗，D正确。

故选B。

11.下列有关乳腺生物反应器的说法中，不正确的是（）

A.利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品

B.构建的基因表达载体应该含有乳腺蛋白基因的启动子

C.分泌的乳汁中含有目的基因

D.乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的

【答案】C

【分析】

1、基因工程操作的四个基本步骤是：获取目的基因，基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目

的基因的检测与鉴定。培育转基因动物时，一般用受精卵和胚胎干细胞作为受体细胞，因为这些细胞的全

能性最大，易培养出一个新个体。当动物细胞作受体细胞时，一般采用显微注射法将目的基因导入。

2、乳腺生物反应器即人类通过对某种动物的遗传基因进行改造，使这些动物的乳腺可以产生和分泌出人们

所需要的某些物质。

【详解】

A、利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能产生产品，获得高产量的外源蛋白质，A正确；

B、构建的基因表达载体应该含有乳腺蛋白基因的启动子，可以使目的基因只在乳腺细胞中表达，B正确;

C、分泌的乳汁中含有目的基因控制合成的蛋白质，但不会含有目的基因，C错误；

D、乳腺生物反应器是通过基因工程技术，将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的，D正确。

故选C。

12.抗病毒的转基因植物成功表达后，以下说法正确的是（）

A.抗病毒转基因植物可以抵抗所有的病毒

B.抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性

C.抗病毒转基因植物可以抗害虫

D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异

【答案】B

【分析】

基因工程的应用

1、植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

2、动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。

3、基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。

4、抗虫基因：Bt毒蛋白基因、蛋白能抑制剂基因、淀粉醐抑制剂基因。

5、抗病转基因植物

（1）抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因。

（2）抗真菌基物因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因。

6、抗逆基因:调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因

7、改良品质的优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因植物基因、与

花青素代谢有关的基因。

【详解】

A、每一种抗病毒的基因只能抗一种病毒，即抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性，A错误；

B、每一种抗病毒的基因只能抗一种病毒，即抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性，B正确；

C、抗病毒转基因植物能抵抗某种病毒，但不能抗害虫，C错误；

D、抗病毒转基因植物可以稳定遗传，也会发生变异，D错误。

故选B。

13.疾控专家认为当人群新冠病毒疫苗的接种率达到80%左右时才能逐步放开国门自由进出，但公众对疫

苗的安全性和种类知之甚少，下面是某同学收集的各种使用中的新冠疫苗的特征和优点，下列分析中不正

确的一项是（）

疫苗种

代表特征优点

类

病毒灭北京科兴、国药与减毒病毒疫苗相比免疫应答稍

生产程序完善且相对简单，安全性高

活疫苗集团弱，需要加强剂量

蛋白质葛兰素史克疫苗应用广泛，长久以来安全性和有效

工作原理与灭活疫苗非常相似

疫苗SpyBiotech性均得到保证

病毒载阿斯利康、康希重组病毒载体未与人体细胞蛋白质机体对腺病毒载体具有了免疫力，对该

体疫苗诺结合，直接表达出蛋白质载体免疫的风险降到最低

基因疫不使用病毒载体，基因DNA或RNA在诱导先天免疫应答方面特别有

辉瑞

苗RNA融合介导进入人类细胞效，通过转化过程构建蛋白质

A.安全、易于储存和运输、长效保护是评价疫苗优点的重要特征

B.疫苗的最终机制都是要保留或形成病原体的抗原特异性来应答免疫

C.病毒载体疫苗的持效性在于其整合在染色体上可以稳定遗传

D.基因疫苗可能借助特殊的微脂质载体（磷脂）包裹融入细胞内发挥作用

【答案】C

【分析】

新冠疫苗作为抗原，可以引起机体发生免疫反应，产生相应的记忆细胞和抗体。

【详解】

A、从社会责任来判断疫苗确实要具备安全的优点，评价疫苗优点的重要特征有是安全、易于储存和运输、

长效保护，A正确：

B、所有类型的疫苗都要表现与原病原体一致的抗原特性才能引起机体相应的免疫应答，B正确；

C、从病毒载体疫苗的特征来看重组病毒载体未与人体细胞蛋白质结合，说明其不在染色体上，C错误；

D、基因疫苗由于分子量较大，无法直接进入细胞内（蛋白质必需在胞内合成），故可以磷脂包裹，通过膜

融合进入细胞，D正确。

故选C。

14.科学家将增强基因表达水平的调控因子导入野生型（WT）水稻体内，获得核基因HRD增强表达的转基

因植株HRDA和HRDB。在干旱条件下，WT、HRDA,HRDB的根生物量（根系干重）及叶片蒸腾速率的测

定结果如图所示。下列说法错误的是（）

44

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O.

O.3

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A.WT植株的叶肉细胞中都存在HRD基因

B.HRD基因具有促进根细胞生长和调节气孔大小的功能

C.HRDA和HRDB植株的根细胞中HRD基因的表达水平不同

D.与WT和HRDB相比，HRDA更适应干旱环境

【答案】D

【分析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记

基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方

法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将

目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：

分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的

基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。个体水

平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】

A、WT植株为野生型植株，只是HRD基因表达量偏低，故植物体叶肉细胞中含有HRD基因，A正确：

B、图1显示转基因水稻的根生物量多于非转基因水稻，吸水能力增强；图2显示，转基因水稻蒸腾速率小

于非转基因水稻，失水减少，从而使得转基因水稻抗旱能力增强。故HRD基因具有促进根细胞生长和调节

气孔大小的功能，B正确；

C、图1和图2显示HRDA和HRDB植株的生根量不同，故在根细胞中HRD基因的表达水平不同,C正确；

D、图1显示HRDB植株的生根量高于HRDA和WT植株的生根量，图2显示HRDB植株的蒸腾速率低于

HRDA和WT植株的蒸腾速率，故与WT和HRDA相比，HRDB更适应干旱环境，D错误；

故选D,.

15.苏云金芽抱杆菌会合成Bt蛋白，在棉铃虫的碱性肠道环境中，Bt蛋白在特定的酶作用下产生毒性，导

致棉铃虫死亡。我国科学家利用农杆菌转化法培育转Bt蛋白基因的抗虫棉。下列说法错误的是（）

A.可根据苏云金杆菌的DNA特定序列设计引物，用PCR技术扩增获得Bt基因

B.需要将Bt基因整合到Ti质粒的T-DNA上，从而构建基因表达载体

C.Bt基因可以整合到棉花染色体上，抗虫棉自交后代不会发生性状分离

D.Bt毒蛋白具有高度专一性，对害虫天敌、人畜均无毒性，在环境中易分解

【答案】C

【分析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记

基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方

法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将

目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA

分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-

抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【详解】

A、苏云金芽抱杆菌会合成Bt蛋白，所以可以根据苏云金杆菌的DNA特定序列设计引物，用PCR技术扩

增获得Bt基因，A正确；

B、培养抗虫棉需要将Bt基因整合到Ti质粒的T-DNA（可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的DNA）

上，B正确；

C、Bt基因可以整合到棉花染色体上，由于只有1条染色体上含有抗虫基因，因此抗虫棉自交后代会发生性

状分离，C错误；

D、Bt毒蛋白在在特定的酶作用下产生毒性，具有高度专一性，对害虫天敌、人畜均无毒性，其本质是蛋白

质，所以在环境中易分解，D正确。

故选C。

16.CRISPR/Cas9基因编辑技术是利用Cas9蛋白一sgRNA复合体对双链DNA的特定序列进行识别并切割，

从而达到基因定点敲除、插入、替换的目的。其中sgRNA的引导序列负责对DNA上的靶序列进行定位，

再由被激活的Cas9蛋白对靶序列进行切割（如图所示），下列相关叙述错误的是（）

A.sgRNA的引导序列可在DNA聚合酶的催化下合成

B.Cas9蛋白一sgRNA复合体的功能类似于限制酶

C.sgRNA引导序列对DNA靶序列进行定位，利用了碱基互补配对原理

D.该技术能实现对基因的定向改造，可用于某些疾病的基因治疗

【答案】A

【分析】

根据题意，新一代基因编辑CRISPR/Cas9技术的实质是用特殊的引导序列（sgRNA）将Cas9蛋白-基因剪

刀精准定位到所需切割的基因上，可知Cas9蛋白是一种核酸内切酶，可断开DNA上的磷酸二酯键。

【详解】

A、sgRNA的引导序列可在RNA聚合酶的催化下合成，A错误；

B、根据分析可知I,Cas9蛋白一sgRNA复合体的功能类似于限制酶，可断开DNA上的磷酸二酯键，B正确；

C、据图分析sgRNA的引导序列通过与DNA靶序列间的碱基互补配对进行定位，C正确：

D、CRISPR/Cas9基因编辑技术是利用Cas9蛋白一sgRNA复合体对双链DNA的特定序列进行识别并切割，

从而达到基因定点敲除、插入、替换的目的，所以该技术能实现对基因的体外定向改造，可用于某些疾病

的基因治疗，D正确。

故选A»

17.基因工程应用广泛，成果丰硕.下列不属于基因工程应用的是（）

A.利用乳腺生物反应器生产药物B.经太空育种获得高产量的太空椒

C.培育一种能抗除草剂的农作物D.培育工程菌使其能够产生胰岛素

【答案】B

【分析】

1、植物基因工程的应用：（1）抗虫转基因植物；（2）抗病转基因植物；（3）抗逆转基因植物；（4）转基因

改良植物品质。总之基因工程在农业上用于生产高产、稳产和具有优良品质的品种，能产生抗逆性品种。

2、动物基因工程的成果：（1）提高动物的生长速度：外源生长激素基因；（2）改善畜产品的品质；（3）转

基因动物生产药物；（4）转基因动物作器官移植的供体：（5）基因工程药物，如人胰岛素、细胞因子、抗

体、疫苗、生长激素、干扰素等。

3、基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。基因治疗指利用正常基

因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。

4、基因工程与环境保护，如利用DNA探针检测饮用水中有无病毒。

【详解】

A、利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，A不符合题意；

B、经太空育种获得高产量的太空椒，属于诱变育种，没有采用基因工程技术，不属于基因工程的应用，B

符合题意；

C、培育一种能抗除草剂的农作物，这属于植物基因工程的应用，c不符合题意；

D、培育工程菌使之能产生胰岛素属于基因工程技术在医疗方面的应用，D不符合题意。

故选B。

18.囊性纤维病的诊断阵列是表面结合有单链DNA探针的特殊滤纸（其中“0”处放置正常基因的探针，力〜

10”处放置不同突变基因的探针）将#1〜#3待测个体DNA用有色分子标记，然后将诊断阵列浸泡在溶解有

单链标记DNA的溶液中，检测结果如下图所示。下列叙述正确的是（）

012345678910

#1

#2.表示检测结果为阳性

#3叵

A.诊断阵列可应用于产前诊断中染色体筛查

B.若#2与#3婚配，则后代携带突变基因的概率为3/4

C.将标记的待测双链DNA分子直接与诊断阵列混合后即可完成诊断

D.诊断阵列上放置不同病毒的基因探针可诊断人体感染病毒的类型

【答案】D

【分析】

囊性纤维病是•种常染色体隐性遗传病，若正常基因用“A”表示，则图中力〜10”对应的致病基因可表示为

'&〜aio”,根据DNA探针的使用原理，结合图像可推知：#1的基因型是AA,#2的基因型是Aa」，#3的基因

型是a2a4。

【详解】

A、囊性纤维病是基因突变引起的疾病，所以诊断阵列不能用于染色体的筛查，A错误；

B、根据分析，*2与#3婚配（Aa」xa2a4）,则后代携带突变基因的概率为100%,B错误；

C、DNA分子杂交的原理是利用碱基互补配对原则，与单链DNA探针特异性的结合，所以要将待测双链

DNA分子加热，形成单链DNA分子，C错误；

D、若将诊断阵列上放置不同病毒的基因探针，根据碱基互补配对原则，也可诊断病毒的类型，D正确。

故选D。

19.地中海贫血症是一种遗传性溶血性贫血症。有一对表现型正常的夫妇，他们以前生育过。地中海贫血

症儿子，该患儿的P—珠蛋白结构异常，在一岁时死去。现在妻子又怀孕了，于是进行了产前诊断，诊断时

用限制酶Pst\酶切后电结果如图1所示，图2为。一珠蛋白基因及其侧翼序列的PstI酶切位点。下列叙述

错误的是（）

待测正常P一珠蛋白基因

孕妇丈夫患儿胎儿

4.4kb

突变后的致病基因

3.7kb

3.7kb

PstIPst

图1图2

A.正常的0—珠蛋白基因长度为4.4kb,突变后的病基因长度为3.7kb

B.若未产生新的PstI醐切位点，则致病基因可能是碱基对缺失产生的

C.致病基因是隐性基因，并且夫妻两人都是隐性致病基因的携带者

D.孕妇体内的胎儿虽然含有致病基因，但是生下来并不会患该病

【答案】A

【分析】

限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之间的磷

酸二酯键断裂。形成黏性末端和平末端两种。

【详解】

A、由图示可知，两个PstI酶切位点之间分别是4.4kb和3.7kb,正常的P珠蛋白基因和突变的致病基因位

于酶切位点内部，因此两个基因分别小于4.4kb和3.7kb,A错误；

B、含有珠蛋白基因的DNA片段PstI能切位点之间由4.4kb变为3.7kb,而突变并未产生新的酶切位点，

由此可知酶切位点之间发生了碱基对的缺失，而且这种差异导致了正常基因突变为致病基因，因此突变可

能就是碱基对的缺失所导致的，B正确；

C、该夫妇已经生育过患病孩子，因此致病基因是隐性的，夫妻两人都是携带者，C正确；

D、图1可以看出胎儿含有3.7kb,即含有致病基因,但是同时含有4.4kb,即含有显性的正常。-珠蛋白基因，

即胎儿为杂合子，不会患病，D正确。

故选A。

20.基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是（）

A.制造能降解石油的“超级细菌”

B.利用乳腺生物反应器生产药物

C.从大肠杆菌细胞内获得干扰素

D.培育青霉菌并从中提取青霉素

【答案】D

【分析】

1、植物基因工程的应用：培育抗虫、抗病、抗逆的作物新品种，改良植物的品质，如抗虫棉、抗病毒烟草、

抗盐碱和抗干旱的烟草、高赖氨酸玉米等。

2、动物基因工程的应用：培育快速生长的转基因动物，如转基因绵羊、转基因鲤鱼；改善畜产品品质的转

基因动物，如乳汁中含乳糖较少的转基因牛：生产药物的转基因动物，如利用乳腺生物反应器生产药物；

作器官移植供体的转基因动物，如无免疫排斥的转基因猪。

【详解】

A、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烧类，科学家利用基因工程技术，制造出一种能分解石油中

3种煌类的“超级细菌”，提高了石油的降解速率，这属于基因工程的应用，A不符合题意；

B、科学家们将药用蛋白基因导入动物的受精卵中，培养出转基因动物，让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表

达，利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B不符合题意；

C、将干扰素基因导入大肠杆菌，制造一种能产生干扰素的大肠杆菌，这属于基因工程的应用，C不符合题

,-A*.

息；

D、科学家通过诱变育种方式培育出高产青霉菌株，培养青霉菌并从中提取青霉素。该过程没有采用基因工

程技术，不属于基因工程的应用，D符合题意。

故选D1,

21.下列表示抗凝血酶乳腺生物反应器的制备过程，下列说法正确的是（）

移植,受体母牛!

抗凝血酶基因导A受体细胞①②

A.该转基因牛中的抗凝血酶基因只存在于乳腺细胞中

B.②表示性别为雄性的胚胎

C.常用农杆菌转化法将基因导入受体细胞

D.①表示受精卵

【答案】D

【分析】

分析题图：图示为抗凝血酶乳腺生物反应器的制备过程，其中①为受体细胞，应该是受精卵；②表示早期

胚胎（性别为雌性）。

【详解】

A、该转基因牛中的抗凝血酶基因存在于所有体细胞中，只是在乳腺细胞中表达，A错误：

B、由于只有母牛能产奶，因此②表示性别为雌性的胚胎，B错误；

C、常用显微注射法将基因导入受体细胞，C错误；

D、培育转基因动物忖应该以受精卵为受体细胞，因此①表示受精卵，D正确。

故选D。

22.下列不属于基因工程药物的是（）

A.从酵母菌体内获取的干扰素

B.从青霉菌体内获取的青霉素

C.从大肠杆菌体内获取的白细胞介素

D.从大肠杆菌体内获取的胰岛素

【答案】B

【分析】

基因工程药物（从化学成分上分析都应该是蛋白质）：

1、来源：转基因工程菌（工程菌一用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系）。

2、成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。

【详解】

A、从酵母菌体内获取的干扰素属于淋巴因子是蛋白质类药物，A正确；

B、青霉素是由青霉菌自身基因表达产生的，是有机小分子，而不是蛋白质，故在青霉菌体内提取的青霉素

不属于基因工程药品，B错误；

C、从大肠杆菌体内获取的白细胞介素是蛋白质类物质，故属于蛋白质类药物，C正确：

D、从大肠杆菌体内获取的胰岛素是蛋白质类激素，D正确。

故选B。

23.基因芯片主要用于基因检测工作，将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，假如能与芯片上

的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现“反应信号以下说法中错误的选项是（）

A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对

B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序

C.“反应信号”是由待测DNA分子与基因芯片上的放射性探针结合产生的

D.由于基因芯片技术能够检测待测DNA分子，因而具有广泛的应用前景

【答案】C

【分析】

1、探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段。

2、基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,

基因芯片主要用于基因检测工作.在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛

选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。

【详解】

A、根据题干信息“如果能与芯片上的单链DNA探针配对，它们就会结合起来，并出现反应信号”可知基因

芯片的工作原理是碱基互补配对，A正确；

B、探针是己知的单链DNA分子，因此待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序，B

正确；

C、由于将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记，所以“反应信号''是由放射性标记的待测DNA分

子与单链DNA探针结合产生的，C错误；

D、基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，将来可以制作“基因身份证“，D正确。

故选Co

24.研究发现人体内N基因是正常基因，无N基因的人会患严重肾病而早年夭折，甲乙两位同学利用下图

中图1、图2、图3的相关信息，设计出了表格中的基因治疗方案。图1是获取的含有N基因的DNA片段，

Sau3AI、EcoR【、BamHI为三种限制酶，图中箭头所指为三种酶的酶切位点；图2是三种限制酶的识别

序列与酶切位点示意图；图3是某质粒结构示意图。下列相关说法正确的是（）

启动子EcoRU

BamHISau3AIBamHI-GAATTC-

EcoRI-CTTAAG-Sau3AI

f♦

-GGATCC-

BamHI邕制原点国终止子

八V_________________八-CCTAGG-

目的基因

Sau3AISau3AI-GATC-

EcoRIEcoRI-CTAG-

抗生素抗性基因

图

图12图3

项目切割目的基因切割质粒基因治疗方式

设计人

甲BamHISau3AI体外

乙EcoRI、BamHISau3AI、EcoRI体内

A.两种治疗方案均把体内的缺陷基因诱变成了正常基因

B.甲同学得到的基因表达载体的类型比乙同学少

C.两种治疗方案均需要用受精卵作为受体细胞

D.若乙同学采取体外基因治疗的方法，效果会更可靠

【答案】D

【分析】

基因治疗（治疗遗传病最有效的手段）

1.概念：把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的

目的。例：将腺甘酸脱氨酶（ADA）基因导入患者的淋巴细胞，治疗复合型免疫缺陷症。

2、种类：体外基因治疗和体内基因治疗（注意两者的区别），其中效果比较可靠的是体外基因治疗。体外

基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后再体外完成转移，再筛选成功转移的细胞增植培养，

最后重新输入患者体内，如腺甘酸脱氨酶基因的转移。体内基因治疗：用基因工程的方法直接向人体组织

细胞中转移基因的方法。

3、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因、编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因（自杀基因）。

【详解】

A、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的，并不是把缺陷基因诱变成正

常基因，A错误；

B、由于甲同学得到的表达载体出现目的基因与质粒反向链接现象，故得到的表达载体种类要多些，B错误；

C、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗的目的，不需要受精卵作为受体细胞，

C错误；

D、体内基因治疗是用基因工程的方法直接向人体组织细胞中转移基因的方法，体外基因治疗先从病人体内

获得某种细胞进行培养，然后再体外完成转移，再筛选成功转移的细胞增植培养，最后重新输入患者体内，

其中效果比较可靠的是体外基因治疗，D正确。

故选D。

25.下列有关基因工程应用的说法正确的是（)

A.引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等

B.科学家将外源生长素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率

C.在抗虫转基因植物培育中，用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、抗毒素合成基因、植物凝集素基因

等

D.用氯化钙处理植物细胞可以增加细胞膜的通透性

【答案】A

【分析】

1、植物基因工程的应用：（1）抗虫转基因植物；（2）抗病转基因植物；（3）抗逆转基因植物；（4）转基因

改良植物品质。总之基因工程在农业上用于生产高产、稳产和具有优良品质的品种，能产生抗逆性品种。

2、动物基因工程的成果：（1）提高动物的生长速度：外源生长激素基因；（2）改善畜产品的品质；（3）转

基因动物生产药物；（4）转基因动物作器官移植的供体。

【详解】

A、植物像人一样也会生病，引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等，A正确；

B、科学家将外源生长激素基因导入动物体内，表达后以提高动物的生长速率，B错误；

C、在抗虫转基因植物培育中，用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂

基因和植物凝集素基因等，C错误；

D、用氯化钙处理微生物细胞可以增加细胞壁的通透性，D错误。

故选A。

26.运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转移到优质油菜里，培育出抗虫的转基

因油菜品种。根据以上信息，下列叙述正确的是（）

A.Bt毒蛋白基因的化学成分是蛋白质

B.Bt毒蛋白基因中会有菜青虫的遗传物质

C.转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因

D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物

【答案】C

【分析】

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等

技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.据此答题。

【详解】

A、Bt毒蛋白基因的化学成分是DNA,A错误；

B、Bl毒蛋白基因中不会有菜青虫的遗传物质，B错误；

C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因，能控制合成杀虫蛋白，C正确；

D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是有机物，D错误。

故选Co

27.2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的

基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把CaS9蛋白和特定的RNA引导序列注射到受

精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问

题，下列说法错误的是（）

A.基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果

B.经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生

C.依据我国法律，将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德

D.只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性

【答案】D

【分析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获