高中生物高考复习06 现代生物科技考点分类50题-2020年高考生物总复习考点必杀800题（解析版）

专练06现代生物科技专题考点分类50题

一、基因工程（18题）

1.（2020•天津高三月考）下列有关基因工程的说法正确的是（）

A.如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相

同，则这两个基因的结构也完全相同

B.一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止密码子和标记基因

C.目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化

D.将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法

【答案】C

【解析】

A、如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，

但这两个基因的结构不完全相同，因为基因组文库中的基因中含有内含子、启动子等结构，而cDNA

文库中的基因中不含这些结构，A错误；

B、一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因，终止密码子

位于mRNA上，B错误：

C、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，C正确；

D、将H的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法，导入动物细胞的常用方法是显微注射法,

D错误；

故选C。

2.（2020•江苏省高三月考）若要利用某目的基因（见图甲）和质粒载体（见图乙）构建重组DNA

（见图丙），限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bglll（A2ATCT）、EcoRI（GiAATTC）和

Sau3AIOGATC）。下列分析合理的是（）

B.用BglH和EcoRI切割目的基因和质粒载体

C.用Bglll和Sau3Al切割目的基因和质粒载体

D.用EcoRi和Sau3Al切割目的基因和质粒载体

【答案】D

【解析】

【分析】

分析题图：用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时

可能会发生反向连接；用Bgll和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含

有目的基因，一种不含目的基因；用BgH和Sau3Al切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同

的黏性未端，可能会发生反向连接；只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和PI噬菌体载体，产生

不同的黏性未端，防止发生方向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与

图丙相同。

【详解】

A、用EcoRI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性未端，用DNA连接酶连接时可能会

发生反向连接，A错误；

B、用Bgll和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不

含目的基因，且有目的基因的片段与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；

C、用Bgll和Sau3Al切割目的基因和Pi噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，可能会发生反向

连接，C错误；

D、只有用EcoRI和Sau3Al切割目的基因和Pi噬菌体载体，产生不同的黏性未端，防止发生反向连

接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。

故选D。

3.（2020•江苏省高三期末）下图是采用CRISPR技术对某生物基因进行编辑的过程，该过程中用

sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的位点进行切割，下列叙述正确的是（）

编辑前的B基因编辑后的B基因

A.根据破坏B基因后生物体的功能变化，可推测B基因的功能

B.基因定点编辑前需要设计与靶基因全部序列完全配对的sgRNA

C.图中sgRNAl的碱基序列和sgRNA2碱基序列相同或互补

D.可利用此技术编辑生殖细胞相关基因以期生育出免疫艾滋病的婴儿

【答案】A

【解析】

【分析】

分析题图：用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，进而将基因H切

除连接基因I和H,形成新的B基因。

【详解】

A、通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能，A正确；

B、sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，因此基因定点编辑前需要设计与被切割

基因两端碱基序列配对的sgRNA,B错误；

C、图中sgRNAl的碱基序列和sgRNA2碱基序列结合的是不同的DNA区段，故二者一般情况下既

不相同也不互补，C错误；

D、可利用此技术只是对现有基因进行改造，并不能编辑生殖细胞相关基因以期生育出免疫艾滋病

的婴儿，D错误。

故选Ao

4.（2020.山东省高三月考）下列有关基因工程操作工具的叙述，正确的是（）

A.限制酶能识别并切割DNA任意序列

B.DNA连接酶与Taq酶的作用位点不同

C.没有与目的基因重组的质粒不可以进入受体细胞

D.使用质粒作为载体可以避免目的基因在受体内被分解

【答案】D

【解析】

【分析】

基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细

胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细

胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作。基因工程的工具包含限制性核酸内切酶、DNA连接酶

和载体，载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”，即运载工具，除质粒外，基因工程的载体

还有X噬菌体、植物病毒和动物病毒。限制性核酸内切醐是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊

核甘酸序列的酶，DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的外源基因和载体DNA连接在一起，

形成的DNA分子称为重组DNA分子。

【详解】

A、限制酶只能识别和切割DNA分子内一小段特殊核甘酸序列，具有专一性，不能识别并切割DNA

任意序列，A错误；

B、DNA连接酶与Taq的（--种DNA聚合酶）的作用位点都是两个核甘酸之间的磷酸二酯键，B错

误；

C、没有与目的基因重组的质粒也可以进入受体细胞，C错误；

D、裸露的目的基因很容易丢失或遭受宿主细胞的降解，使用质粒作为载体可以避免目的基因在受

体内被分解，D正确。

故选D。

5.（2020•北京高三期末）科研人员在流感疫苗开发中考虑用基因工程技术实现对人流感病毒H3和

禽流感病毒H5进行共预防，利用p质粒构建P-H5/H3共表达的重组质粒，如图所示，以下说法不

正确的是（）

NhelClalXhol

一启动子।小基因一t।用基因।一

A.质粒中应含有标记基因，以便将含有目的基因的细胞筛选出来

B.为达到实验目的，需要在目的基因两端引入酶切位点

C.需用农杆菌转化法将重组质粒导入小鼠细胞进行试验

D.与传统疫苗相比，该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性

【答案】C

【解析】

【分析】

1、基因工程的基本工具：分子手术刀“-限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”-DNA连接酶、

“分子运输车载体。

2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导

入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定

【详解】

A、质粒中应含有标记基因，标记基因可以将含有目的基因的细胞筛选出来，A正确；

B、为使目的基因和运载体结合，需要在目的基因两端引入前切位点，使目的基因两端露出与运载体

两端相同的黏性末端，B正确；

C、农杆菌转化法常适用于植物细胞，将重组质粒导入小鼠细胞常用显微注射法，C错误；

D、传统疫苗常用毒性减弱的病毒，有一定的危险性，而该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性，D正确。

故选C。

6.（2020•北京高三月考）从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往

往较低。科研人员通过下图所示的流程改造天然酶，已改进酶的功能。对这一改造过程的分析，不

令掌的是（）

多次电复循环后

易储H7R

分离得到改造的赭

.代我基因

3）天然府甚同突变M'，

受体的灾变醐

催化效率高构建多个

京组航粒

A.①过程产生的基因突变是随机的

B.②过程中受体菌应处理为感受态

C.③过程筛选突变酶依赖于抗生素

D.多次重复循环导致酶的定向进化

【答案】C

【解析】

【分析】

题图分析：图示表示改造天然酶的流程，其中①②③④分别表示对天然酶基因进行易错PCR、分别

导入不同的受体菌、筛选催化效率高的突变酶、提取相关的酶基因。

【详解】

A、①过程产生的基因突变是随机的，A正确；

B、②过程中导入受体菌时，应用钙离子处理为感受态状态，B正确；

C、③过程筛选突变酶依赖于抗原-抗体杂交，C错误；

D、多次重复循环导致酶的定向进化，使酶的活性越来越高，D正确。

故选Co

7.（2020.北京高三期末）下列与现代生物技术相关的叙述中，不正确的是（）

A.利用PCR技术可以获取目的基因

B.利用核酸分子杂交技术鉴定亲子关系

C.利用电泳技术分离不同长度的DNA

D.利用密度梯度离心技术鉴别遗传信息

【答案】D

【解析】

【分析】

聚合随链式反应（PCR）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物

体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点是能将微量的DNA大幅增加。

【详解】

A、目的基因的获取可以利用PCR技术，A正确；

B、由于DNA分子的特异性，故可用于亲子关系的鉴定，B正确；

C、DNA带负电所以通电后会向正极移动，不同长度的DNA在琼脂里移动速度不同，所以通电一

段时间它们的位移不同，即可分离，C正确；

D、遗传信息是指核酸分子中碱基的排列顺序，密度梯度离心技术无法鉴别遗传信息，D错误。

故选D。

【点睛】

熟悉常见的生物技术及技术原理是解答本题的关键。

8.（2020•吉林省高三期末）科学家将某药物蛋白合成基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，

发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且

这些鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析不正确的是（）

A.这些鸡是基因工程的产物B.这种变异属于可遗传的变异

C.食用此鸡蛋后药用蛋白可发挥作用D.该种变异属于定向变异

【答案】C

【解析】

A、这些鸡是将某药物蛋白合成基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中获得的，是基因工程的产

物，A正确；

B、这种变异属于基因重组，是可遗传的变异，B正确；

C、食用此鸡蛋后，药用蛋白会被水解，不能再发挥作用，C错误；

D、转基因技术可以定向改造生物的性状，故该种变异属于定向变异，D正确。

故选C。

9.(2018•北京高三期中)下列关于基因工程及转基因食品安全性的叙述，正确的是

A.基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因

B.种植转基因抗虫作物可减少农药的使用量

C.转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中

D.转入外源基因的甘蔗不存在安全性问题

【答案】B

【解析】

【分析】

转基因生物的安全性争论：

(1)基因生物与食物安全：

反方观点：反对“实质性等同“、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变；

正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据。

(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响

反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级

杂草、有可能造成“基因污染”：

正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。

(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响

反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人

体；

正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境。

【详解】

A、基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因，A错误；

B、种植转基因抗虫作物的出现可减少农药的使用量，B正确；

C、转基因作物被动物食用后，会被动物体消化吸收，所以目的基因不可能直接转入动物体细胞中，

C错误；

D、转入外源基因的甘蔗也可能会通过花粉扩散外源基因，有可能造成“基因污染”，因此存在安全性

问题，D错误。

故选B。

10.（2018•江西省玉山一中高三月考）下列关于生物武器的说法，错误的是

A.我们对待生物武器的态度应明确而坚定，坚决禁止研制生物武器

B.生物武器是利用致病菌、病毒或毒剂等形成杀伤力

C.为了国家安全，可以进行必要的小范围的生物武器研究

D.生物武器不只对敌方人员有伤害

【答案】C

【解析】我国对生物武器的态度：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正确；生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等,

B正确；生物武器几乎对所有人都具有杀伤力，是一种不人道的武器，应坚决禁止，C错误；生物

武器可对军队和平民造成大规模杀伤后果，同时，使用者本身也会受伤害，D正确。

11.（2020•天津高三期末）普通棉花中含有0-甘露糖甘酶基因（GhMnaA2）,能在纤维细胞中特异性

表达，产生的供甘露糖甘酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种，科研人

员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品

种，具体过程如图，请分析回答：

③扩增、鉴定、筛选出反义表达载体导人农杆菌细胞

④围利用衣杆菌介导将ChMnaA2导入棉花细胞，并培养成植株

转基囚需花新品种

(1)①和②过程中所用的限制性核酸内切酶分别是和o

(2)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SamI酶和Notl酶完全切割正义基因表达载

体获得0.05kb、3.25kb,5.95kb,9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotI酶切反义基因表

达载体获得DNA片段的长度应是和。

(3)④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是

，转化后的细胞再通过形成植物体。

(4)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,

从而抑制过程，使棉花纤维(更长、不变、更短)。

【答案】HindlH和BamHISmaI6.0kb12.7kbT-DNA组织培养翻译

更长

【解析】

【分析】

分析题图：图中①和②过程表示基因表达载体的构建过程，在①过程中，纤维细胞E6启动子前后含

有限制酶HindUI和BamHI的切割位点，因此可以用这两种酶切割；②是构建反义GhMnaA2基因

表达载体的过程，GhMnaA2基因前后有限制酶Smal的切割位点，因此可以用该酶切割获取目的基

因；③是扩增、鉴定、筛选反义表达载体；④是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞，最后

采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体。

【详解】

(1)根据以上分析已知，①过程所用的限制酶是HindlH和BamHI,②过程所用的限制酶是Smal。

(2)据图分析③过程中,用SmaI酶和NotI酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、

9.45kb四种长度的DNA片段，则用NotI酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是

().05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+9.45kb=12.7kb»

(3)农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，整合到棉花细胞染色体DNA的区段是含有E6启动子和

GhMnaA2基因的T-DNA；转化后，还需依据植物细胞的全能性，采用植物组织培养技术将受体细

胞培养形成植物体。

(4)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,

从而抑制基因的表达的翻译过程，阻止了甘露糖甘酶合成，使棉纤维更长。

【点睛】

解答本题的关键是掌握基因工程的基本工具和四个基本步骤，了解基因表达载体的几个必备成分及

其作用，并根据图示判断①、②过程所需要的限制酶种类，进而利用所学知识结合题干要求分析答

题。

12.(2020•山东省山东师范大学附中高三月考)草甘瞬是目前世界上使用量最大的除草剂，因此研

制抗草甘瞬的农作物新品种是国内研究热点。某科研单位培育出抗草甘瞬的植物，培育过程如图1

所示。

目标【)、、

MSB驾［基巴

一u.同一』

.记基因

bC<1

阶段I阶段2uuimmu

图1图2

(1)在阶段1过程中，将适当浓度的b与农杆菌混合，筛选.,出再通过农

杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c,提高培育的成功率。

(2)阶段2水稻细胞经过培养后，脱分化形成,再分化获得，再发育成

完整植株。要想再获得脱毒苗，还可以从新植株芽、根的获取细胞后，再进行植物组

织培养。

（3）近年诞生了具划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术，可简单、准确地进行基因定点编辑。

如图2所示，Cas9蛋白是酶,通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合位点进

行切割。

（4）研究发现，草甘麟通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用，因此该研究单位欲通过基因编辑技

术对水稻细胞进行精确的基因敲除，经组织培养获得完整植株后，还需进行得到可连

续遗传的抗草甘瞬水稻品种。

【答案】含有标记基因的农杆菌愈伤组织胚状体顶端分生组织限制性核酸内切

连续自交

【解析】

【分析】

分析图I可知，a为获得的目的基因（抗草甘瞬基因），b为含H的基因和标记基因的重组质粒，c

为导入了目的基因的受体水稻细胞，d为抗草甘瞬的水稻植株。整个图1中阶段1为构建基因表达

载体并将目的基因导入受体细胞的过程，一般采用农杆菌转化法完成；阶段b是利用植物组织培养

技术培育转基因水稻植株的过程。

【详解】

（1）在阶段1过程中，将适当浓度的b（重组质粒）与农杆菌混合，筛选出含有标记基因的农杆菌,

再通过农杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c,提高培育的成功率。

（2）阶段2为利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成植株的过程，该过程中先结果脱分化形成愈

伤组织，再经过再分化获得胚状体，最终发育成完整的个体。要想再获得脱毒苗，应该从新植株芽、

根的顶端分生组织获取细胞进行植物组织培养。

（3）据图2分析，Cas9蛋白本质上是一种限制酶，通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合

位点进行切割。

（4）已知草甘麟是通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用的，我们可以将水稻细胞内该受体蛋白的

控制基因进行精确的基因敲除，再经组织培养获得完整植株；由于该植株中可能存在未完全敲除的

基因，所以还需进行连续自交才可能筛选得到稳定遗传的抗草H修水稻品种。

【点睛】

解答本题的关键是掌握基因工程的基本步骤和基本工具、植物组织培养技术的相关知识点，能够分

析图1中各个字母和各个数字代表的含义并能够分析图2中Cas9蛋白的本质和发挥作用的机理。

13.（2020•黑龙江省黑龙江实验中学高三期末）鸡干扰素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞

因子，广泛用于动物领域的抗病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因，构建基因表达载

体，通过农杆菌介导法导入烟草愈伤组织细胞中，经组织培养，以获得抗病毒烟草。请回答下列问

题：

（1）若要体外大量合成鸡干扰素基因，可采用技术，该技术所使用的引物实质是

（2）构建一个完整的重组基因表达载体应该包括复制原点、启动子、目的基因、标记基因和终止子,

其中启动子的作用是。

（3）将重组表达载体导入农杆菌之前，需用Ca2+处理农杆菌，使其成为,以便提高转化

率；重组基因表达载体导入烟草愈伤组织细胞后，该细胞主要经过、两

个阶段发育成抗病毒烟草。

（4）鸡干扰素能在烟草细胞中表达的原因是；若要从个体水平

上检测抗病毒烟草是否培育成功，可采用的方法是o

【答案】PCR一段己知目的基因的核甘酸序列是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因

转录出mRNA,最终获得蛋白质感受态细胞脱分化再分化生物界共用一套遗传密

码子抗病的接种实验

【解析】

【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

是否翻译成蛋白质一抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定

等。

【详解】

（1）体外合成DNA常利用PCR扩增技术，因此，若要体外大量合成鸡干扰素基因，可采用PCR

扩增技术，该技术所使用的引物实质是某DNA片段即一小段DNA。

（2）构建重组基因表达载体需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶等；一个完整的重组

基因表达载体应该包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，其中启动子的作用是是RNA聚合酶

识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA,最终获得蛋白颁。

（3）目的基因导入植物细胞中的农杆菌转化法需用Ca2+处理农杆菌，使其成为感受态细胞，以便

提高转化率；重组基因表达载体导入烟草愈伤组织细胞后，该细胞主要经过脱分化、再分化两个阶

段发育成抗病毒烟草，这是利用的植物组织培养过程。

（4）鸡干扰素能在烟草细胞中表达的原因是生物界共用一套密码子；若要从个体水平上检测抗病毒

烟草是否培育成功，可采用的方法是抗病的接种实验即抗病鉴定。

【点睛】

本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生运用所学基础知识，结合所学知识解决相关的生物学

问题的能力。

14.（2020•湖南省高三月考）近年来烟草叶绿体基因工程在提高光合效率、抗性和品质等方面取得

了研究进展。下图是将拟南芥果糖1,6-二磷酸醛缩酶基因（简称“醛缩酶基因"）转入烟草叶绿体基

因组的部分流程示意图，请据图同答下列问题：

BamHI引物甲HindJR

ra—►7

Bell引物彳/引物丙

拟南芥酸缩的基因

图1

（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是

图1中，利用PCR技术扩增拟南芥醛缩酶基因时，应选用的引物是。

（2）图2重组质粒中未标注出的必需元件还有一，构建该重组质料用的限制性核酸内切酶有

（3）将拟南芥醛缩醐基因导人烟草叶绿体基因组时，■-般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通

过轰击进入叶绿体中，这种方法称为，叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，应将目的

基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区，其原因是一。

（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是,该项技术用到的基因探针的制作方法

是:在—上用放射性同位素等做标记。

【答案】加热至90~95℃引物甲、引物丙复制原点HindHI和Bell基因枪法避

免对叶绿体自身的基因组的表达造成影响DNA分子杂交技术含有目的基因的DNA单链片

段（或“与目的基因互补的RNA单链片段”）

【解析】

（1）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，利用高温条件使模板DNA解链为单链，即加热至

90~95℃条件下使模板DNA解旋，图1中，基因中两条链是反向平行的，故利用PCR技术扩增目的

基因时，应该选基因上下游、方向相反的一对引物，故所选的引物是引物甲、引物丙。

（2）重组质粒应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，图2重组质粒中未标注

出的必需元件还有复制原点，由图2可知，BamHI会破坏标记基因，结合图1目的基因两端的限制

能切点可判断构建该重组质粒用的限制性核酸内切酶应选择Hindlll和Belk

（3）将目的基因导入烟草叶绿体基因组时，一般将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进

入叶绿体中，这种方法称为基因枪法。叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区，为避免对叶绿体

自身的基因组的表达造成影响，应将目的基因导入叶绿体基因组中的基因间隔区。

（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞的方法是DNA分子杂交技术，在含有目的基因的DNA

片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针。

【点睛】

本题考查基因工程的知识点，要求学生掌握基因工程的操作步骤，把握PCR扩增技术的操作过程，

识记基因表达载体的组成和将H的基因导入植物细胞的方法，理解细胞内目的基因的鉴定方法和探

针的制作原理，能够根据图示选择正确是限制酶，这是该题考查的重点。

15.（2020•重庆高三月考）己知在人体中，基因A可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）o现欲通

过基因工程技术生产蛋白A,根据所学知识回答下列问题：

（1）获取目的基因是实施基因工程的第一步，某同学想从基因文库中获取目的基因，基因文库有基

因组文库和部分基因文库，我们常用的eDNA文库属于上述文库。

（2）基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步也是基因工程的。下图2是三种不同的基

因表达载体，图1是基因表达载体上3种限制内切酶的识别序列与切割位点，那么第一步中获取

的目的基因应插入到基因表达载体的和之间。根据3种前的识别序列与切割位点，图2

中3种基因表达载体中最理想的是。

EcdRTBamHISau3AI

III

——GAATTC——-----GGATCC-----------GATC-----

——CTTAA4G——CCTAGG♦----------CTAG?♦

图1

图2。

(3)大肠杆菌常常作为受体细胞，与真核生物相比，其优势是(答出两点即可)。若用家蚕作

为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用噬菌体作为载体的原因是。

(4)若要检测基因A是否插入家蚕的DNA上，检测方法是。

【答案】部分基因文库核心启动子终止子A繁殖快、代谢旺盛、容易培养、遗

传物质相对较少等噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕DNA分子杂交技术

【解析】

(1)cDNA文库是通过某种生物发育的某个时期mRNA反转录产生的，而这个时期并不是每个基

因都进行转录，所以cDNA文库属于部分基因文库。

(2)基因工程的第二个步骤是构建基因表达载体，是基因工程的核心步骤；该步骤中目的基因应该

插入表达载体的启动子与终止子之间；根据3种酶的识别序列与切割位点分析，应该选用BamHl

和Sau3AI切割目的基因和载体，而这两种酶会将图2中B的启动子切掉，将C的启动子、复制原

点或终止子、标记基因切掉，因此B、C都不适宜作为载体，即图2中3种基因表达载体中最理

想的是A。

(3)与真核细胞相比，大肠杆菌繁殖快、代谢旺盛、容易培养、遗传物质相对较少，常常作为目的

基因的受体细胞：若用家蚕作为表达基因A的受体，由于噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕，所以

不选用噬菌体作为载体。

(4)基因工程中，检测目的基因插入DNA的位置，可以采用DNA分子杂交法。

【点睛】

本题着重考查了基因工程的操作工具，要求考生能够掌握限制酶的特点，明确不同限制能切割形成

的相同的末端之间能够连接；识记基因表达载体的组成，明确启动子和终止子在基因表达中的作用，

识记DNA连接酶的种类和功能区别。

16.(2020•福建省高三月考)H1NI为单链RNA病毒，感染人类会引发甲型流感。对H1N1进行基

因组测序，发现HA基因是该病毒的一种特征基因。可通过检测HA基因来检测待测标本中H1N1

的含量，过程如下图所示。回答下列问题。

巴E=====急英光检潴

将测标本总RNAcDNA

(取自疑似患者)

(1)对H1N1进行基因组测序是测定RNA的序列。

(2)在过程①和②中，需分别向反应体系加入酶和酶。

(3)过程②中对HA基因对应的cDNA序列进行扩增，需设计种引物。反应体系中加入dATP、

dTTP、dCTP和dGTP的作用是。

(4)反应体系中含有荧光物质，每扩增形成一条DNA链，就会出现一定强度的荧光信号。现欲检

测两个标本中H1N1的含量，可在荧光强度达到某一设定值时，观察比较两个反应体系扩增循环的

次数，若某个标木的循环次数较少，则其H1N1含量较o

(5)检测HA基因还可以采用分子杂交技术。制备用放射性同位素标记的、与A的基因互补的核酸

序列作为与待测标本中提取的总RNA杂交，若观察到,则表明标本中存在HA基因。

【答案】核糖核甘酸逆转录Taq2提供反应所需的原料和能量多探针

杂交带

【解析】

【分析】

核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),核甘酸是核酸的基本单位。脱氧核甘酸是脱

氧核糖核酸的基本单位，核糖核甘酸是核糖核酸的基本单位。脱氧核甘酸由碱基、脱氧核糖和磷酸

构成。其中碱基有4种：腺喋吟(A)、鸟噂呛(G)、胸腺嚏嚏(T)和胞喀唯(C)»DNA双链的碱

基互补配对的原则为A—T、G-CoDNA在复制时，以亲代DNA的每一个单链作模板，合成完全

相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保

留复制。PCR是利用DNA在体外95℃高温时变性会变成单链，低温(经常是60℃左右)时引物与

单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72℃左右)，DNA聚合酶

沿着磷酸到五碳糖(5'3)的方向合成互补链。

【详解】

(DRNA的基本单位是核糖核甘酸，因此对H1N1进行基因组测序是测定RNA的核糖核行酸序列。

(2)过程①为逆转录，过程②为PCR,需分别向反应体系加入逆转录酶和Taq酶(DNA聚合酶)。

(3)dATPdGTPdTTPdCTP这四种都是都是合成DNA的原料。同时，它们所携带的高能磷酸键，

也可以为反应提供能量。

(4)PCR扩增过程中每扩增形成一条DNA链，就会出现一定强度的荧光信号，随着循环次数的增

加，荧光信号逐渐积累，当达到设定的荧光强度时，PCR反应停止，此时可根据PCR扩增仪上显示

的循环次数，判断病毒的含量。达到设定的荧光强度时的循环次数较少，待测标本中H1N1含量较

多。

(5)分子杂交的原理是碱基互补配对，用放射性同位素标记的、与A的基因互补的核酸序列作为

探针，若标本中存在HA基因(本质为RNA),则将标本中的RNA提取出来，就能找到与探针结合

的杂交带。

【点睛】

本题的关键是对于PCR技术的考查，应在明确其原理的基础上识记相应的步骤、材料、模板、引物

等，另外分子杂交是基于碱基互补配对，要在明确其基本原理的基础上进行解答。

17.(2020•安徽省六安一中高三月考)噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入到噬菌体的

基因组中，然后让该噬菌体感染大肠杆菌，最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面，形

成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库，回答下列问题：

(I)获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA,然后通过过程获得含有

抗体基因的DNA片段，对目的基因进行扩增的常用方法是PCR,该技术所依据的原理是

,PCR扩增某目的基因时需要引物种，若要将某目的基因扩增4

代，则需要消耗每种引物个。

(2)在噬菌体抗体库的构建过程中，是否需要利用CaCL处理大肠杆菌，制备感受态细胞

，原因是。

(3)要检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是,噬菌体表面的抗体

尚不具备完整的功能，其原因是»

【答案】逆转录DNA双链复制215不需要噬菌体能通过侵染过程将自身的

DNA注入到大肠杆菌中抗原-抗体杂交技术大肠杆菌无内质网和高尔基体，不能对抗体进

行加工

【解析】

(I)获取人的全部抗体基因时，可以提取人淋巴细胞的全部RNA,以RNA为模版合成DNA的过

程为逆转录过程。对目的基因进行扩增的常用方法是PCR,该技术所依据的原理是DNA双链复制，

PCR扩增某目的基因时需要引物2种，分别和两条DNA分子的两端的一个片段结合，若要将某目

的基因扩增n代，需要引物的数量为2田-2,两种引物的数量相等，因此需要每种引物的数量为1/2

(2"+'-2),因此需要消耗每种引物15个。

(2)在噬菌体抗体库的构建过程中，不需要利用CaCb处理大肠杆菌，制备感受态细胞，原因是噬

菌体能通过侵染过程将自身的DNA注入到大肠杆菌中。

（3）检测噬菌体的表面是否含有某种抗体，可采用的技术是抗原-抗体杂交技术，由于大肠杆菌是

原核生物，无内质网和高尔基体，不能对抗体进行加工，因此噬菌体表面的抗体尚不具备完整的功

能。

【点睛】

本题考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，识记单克隆

抗体的制备过程，能结合题干信息准确答题，属于考纲理解层次的考查。

18.（2020•广东省高三月考）研究人员利用基因工程借助大肠杆菌生产人的生长激素。回答下列问

题。

（1）借助PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，原因之一是利用了一前。

（2）要使目的基因在大肠杆菌细胞内稳定存在并表达，需要借助质粒载体，原因是。将目的

基因导入大肠杆菌，常用一处理细胞，使其成为感受态。

（3）研究人员在大肠杆菌提取液中未能检测到生长激素，但在细胞中检测到生长激素基因，推测可

能是转录或翻译过程出错，通过实验进行判断的方法及预期结果是。

（4）能否利用基因工程通过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白？请做出判断并说明理由

【答案】Taq（耐高温的DNA聚合）重组质粒能在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子,

目的基因能被复制和表达Ca2+使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在，若有杂交条

带出现说明翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错不能，因为大肠杆菌无内质网、高

尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工

【解析】

【分析】

基因工程技术的基本步骤：

I、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：（1）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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴

定等。

【详解】

（1）PCR技术可在短时间内大量扩增目的基因，是因为使用「热稳定性DNA聚合酶，即Taq酶。

（2）质粒在宿主细胞中不被分解，有复制原点和启动子，用质粒做载体可使目的基因在受体细胞内

复制和表达；将目的基因导入大肠杆菌，可将大肠杆菌经过钙离子处理，使其成为感受态细胞，易

于吸收外源DNA。

（3）若要验证是转录过程还是翻译过程出错，可以使用分子杂交技术检测相应的mRNA是否存在。

若有杂交条带出现，说明转录出了mRNA,则应为翻译出错；若无杂交条带出现，则说明转录出错。

（4）因为大肠杆菌无内质网、高尔基体，无法对蛋白质进行进一步加工，因此不能利用基因工程通

过大肠杆菌直接生产人体细胞膜上的糖蛋白。

【点睛】

本题以“借助大肠杆菌生产人的生长激素”为题材，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工

程的原理及操作步骤，识记PCR技术的条件、过程等，能结合题中信息准确答题。

二、细胞工程（14题）

19.（2020.浙江省高三月考）科学家用植物体细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质

体融合，成功地培育出了“番茄——马铃薯”杂种植株（如图所示），其中①〜⑤表示过程，英文字母

表示细胞、组织或植株。据图叙述错误的是（）

杂

番茄细胞a种

植

株

A.该过程所涉及到的原理为细胞膜的流动性和植物的组织培养技术

B.④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂；

C.如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，f植株为六倍体

D.f植株的花药离体培养形成的植株含有三个染色体组，为单倍体

【答案】A

【解析】

A、该过程所涉及到的原理为细胞膜的流动性和植物的全能性，A错误；

B、④表示脱分化过程，⑤表示再分化过程，④和⑤过程细胞的分裂方式只有有丝分裂，B正确；

C.如果番茄为二倍体，马铃薯为四倍体，则诱导原牛.质体融合后获得的f植株为六倍体，C正确;

D、f植株的花药离体培养形成的植株虽然含有三个染色体组，但由花药等配子发育而来的属于单

倍体，D正确。

故选Ao

【点睛】

本题结合植物体细胞杂交过程示意图，考查植物体细胞杂交和单克隆抗体制备的相关知识，要求考

生识记植物体细胞杂交的原理、具体过程及意义；识记单克隆抗体制备的原理及具体过程，能准确

判断图中各步骤的名称，再结合所学的知识答题。

20.（2020•山东省济宁一中高三月考）下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解。请根据图

分析下列四个选项，其中说法不正确的一项是（）

已免发的注射培弗杂交电细也体外培笄

B淋巴细的特定献#««««卬性细和

ABCDE

—小◎;抗体*髓学髓冬:器歌费

FGHI

A.单克隆抗体制备过程的顺序是：>G

B.在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，是因为它们融合后的杂交瘤细

胞具有在体外大量繁殖、产生特异性抗体的特性

C.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可以大量制备的优点，所以可以制成“生物导弹”

D.由图中可看出，此过程运用的技术手段有动物细胞融合和动物组织培养

【答案】D

【解析】

A、单克隆抗体制备过程包括获取免疫能力的效应B细胞和骨髓瘤细胞、诱导细胞融合和筛选出杂

交瘤细胞、克隆化培养和抗体检测并筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞、体外或体内培养杂交瘤

细胞、获取大量单克隆抗体。因此按单克隆制备过程的顺序用箭头把代表各图解的字母连接为

A正确：

B、在单克隆抗体产生过程中，之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞，融合成D表示杂交瘤细胞，

具备融合前两种细胞的优点，既能无限繁殖，乂能产生特定的抗体，B正确；

C、单克隆抗体特异性强、灵敏度高，与抗癌药物结合可制成“生物导弹，C正确；

D、此过程运用的技术手段有动物细胞培养和动物细胞融合技术，D错误。

故选D。

【点睛】

本题考查细胞融合和单克隆抗体制备的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学

知识综合分析问题的能力。

21.（2020•山东省高三月考）2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物

节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天科学家采集

了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1（生物节律基因）敲除猴A6的体细胞，通过体细胞

核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱物

猴模型。下列相关叙述错误的是（）

A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞（核）的全能性

B.5只克隆舜猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致

C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞

D.该研究可弥补实验狮猴繁殖周期长、单胎数量少的不足

【答案】C

【解析】

A、动物细胞核移植获得克隆动物所依据的原理是动物细胞核具有全能性，A正确；

B、5只克隆舜猴是通过体细胞核移植技术获得的，其细胞核基因型与核供体细胞完全一致，B正确;

C、取自卵巢的卵母细胞需要培养到MU中期时，才可进行核移植，C错误；

D、体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响，旦体细胞数量多，所以该研究可弥补实验招猴繁

殖周期长、单胎数量少的不足，D正确。

故选C。

22.（2020.江苏省高三期末）下列关于单克隆抗体制备的叙述中，正确的是（）

A.诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞

B.筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定培养基再次筛选分泌单克隆抗体的细胞

C.人鼠杂交瘤细胞大规模培养时，细胞中染色体组数最多是4个

D.杂交瘤细胞大规模培养时，只有编码抗体的基因可以获得表达

【答案】B