2023届1轮复习新人教版能力验收评价（38）基因工程和生物技术的安全性与伦理问题作业(一)

能力验收评价〔三十八〕基因工程和生物技术的平安性与伦理问

题〔共3页〕

一、选择题

1.以下关于基因工程的表达，错误的选项是o

A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物

B.限制酶和DNA连接醇是两类常用的工具酶

C.人胰岛素原基因在大扬杆菌中表达的胰岛素原无生物活性

D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达

解析：选D目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物，A正确；限制酶和DNA

连接酶是两类常用的工具酶，B正确；由于大肠杆菌是原核生物，其细胞中无内质网和高

尔基体，不能对胰岛素原进行加工，因此人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无

生物活性，C正确；载体上的抗性基因可用于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基

因的表达，D错误。

2.生物技术的平安性和伦理问题是社会关注的热点。以下表达错误的选项是()

A.应严格选择转基因植物的目的基因，防止产生对人类有害的物质

B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D.生物武器种类包括微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等

解析：选D生物武器种类包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，不包括干扰素，D

错误。

3.(2022•源物■质检)如图荥示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位

点。以下表达错误的选项是()

A.甲、乙、丙都属于黏性末端

B.甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能

C.DNA连接酶的作用位点在乙图中b处

D.切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子

解析：选C由题图可知，甲、乙、丙都属于黏性末端，A正确；甲、乙的黏性末端

相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它

们之间不能形成重组DNA分子，B正确：DNA连接酶将两个DNA片段连接为一个DNA

分子，作用部位是磷酸二酯键,C错误;切割甲的限制酶的识别片列为：GAATTC〃CTTAAG,

而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为：GAATTG/7CTTAAC,因此切割甲的限制酶

不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。

4.关于蛋白质工程的表达正确的选项是()

A.由于需要对蛋白质直接改造，因此操作更难

B.由于蛋白质不能遗传，因此蛋白质工程的产物不能大量生产

C.蛋白质工程也需要设计出相应的基因

D.蛋白质工程开展得已经非常成熟，在各个领域有广泛应用

解析：选C蛋白质工程是在基因工程根底上延伸出来的第二代基因工程，是在分子

水平上对基因分子直接进行操作，使其遗传物质发生改变，可以遗传给下一代，A、B错误；

蛋白质工程对基因分子直接进行操作，需要推测出应有的氨基酸序列，设计出相应的基因，

C正确：蛋白质工程的开展并不成熟，仍需一段时间提升，其目前并不能在各个领域广泛

应用，D错误。

5.限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。限制酶Sa〃3Al、

EcoRI、BamHI的识别序列及切割位点分别为'GATC、G4AATTCsG4GATCCo含某目

的基因的DNA片段如下图，假设利用质粒A（含限制酶So“3AI、EcoRI、BamHI的酶

切住点各1个）构建基因表达莪体，并且克服目的基因和质粒A的自身环化以及目的基因与

质粒的任意连接等。以下对限制酶的选择正确的选项是（）

A.用限制酶EcoRI或BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A

B.用限制酶Sa”3AI和BamWI处理含某目的基因的DNA和质粒A

C.用限制酶3AI和EcoRI处理含某目的基因的DNA和质粒A

D.用限制酶EcoRI和BamHI处理含某目的基因的DNA和质粒A

解析:选D限制酶Sa〃3AI切割目的基因会破坏目的基因，质粒含有限制酶EcoRI、

BamHl的酶切位点，获取目的基因也可以用限制酶EcoRI、BamHl进行切割，为了防

止目的基因或质粒自身环化，需要使用不同种限制酶进行切割，那么可以使用限制酶

EcoRI和BamHI去切割质粒和含目的基因的DNA。

6.以下关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的表达，错误的选项是（）

A.鸡的红细胞和菜花均可作为提取DNA的材料，但处理方法有所不同

B.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解

C.将NaCl溶液浓度调至2moi/L,用单层滤纸过滤获取析出物

D.利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以提纯

DNA

解析：选C鸡的红细胞和菜花均可作为提取DNA的材料，处理方法有所不同，动物

细胞需要加蒸磨水使细胞吸水破裂，植物细胞需要加洗涤剂和食盐研磨；预冷的酒精溶液

能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解；将NaCl溶液浓度调至2mol/L,用多层纱布过

滤获取滤液；利用某些蛋白质在酒精中的溶解度大于DNA在酒精中的溶解度的原理，可以

提宛DNAo

7.CCR5是HIV入侵人体T细胞的主要辅助受体之一。有科学家为了使槃儿一出生

就具有抵抗丈滋病的能力，通过基因编辑破坏了受精卵中的CCR5基因，该做法引起了民

众普遍的担忧。以下各项不属于担忧依据的是（）

A.CCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控

B.基因编辑技术有可能因编辑对象错误（脱靶）造成不可预知的后果

C.被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提高

D.该技术虽然符合人类伦理道德，但可能存在潜在的平安风险

解析：选DCCR5基因可能还参与了其他生理过程的调控，破坏CCR5基因后其他生

理过程可能会受到影响，故会引发民众担忧：基因编楫技术有可能因编辑对象错误（脱靶）

造成不可预知的后果，故会引发民众的担忧；被编辑个体受其他疾病感染的风险可能会提

高，会引发民众的担忧；该技术不符合人类伦理道德。

8.在PCR扩增DNA的实脸中，预计一分子DNA经过30次循环后，应该得到23。个

DNA分子，但是结果只有约21。个DNA分子。以下选项中不是出现该现象原因的是O

A.耐高温的DNA聚合酶的活力不够或活性受到抑制

B.系统设计欠妥

C.循环次数不够

D.引物不能与母链结合

解析：选D在PCR扩增DNA的实验中，没有得到应有的DNA分子数，有可能是耐

高温的DNA聚合酶的活力不够或活性受到抑制，而形成的DNA少；系统设计欠妥也可能

导致达不到预期的结果；循环次数不够会出现子代DNA分子数少；引物不能与母链结合的

情况下，不会出现子代DNA。

9.目前，科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反响器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋

白、生长激素等产物，大致过程如以下图所示。以下有关说法错误的选项是（）

A.通过③形成的重组质粒只要具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即

可

B.④通常采用显微注射技术

C.在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提

取药物

D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取

解析：选A要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上

还必须具有乳腺蛋白基因的启动子等调控元件。

10.新能病毒通过外表剌突蛋白（S蛋白）的活性域（RBD）与人体细胞外表的ACE2受体

相互作用感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1,可与S蛋白的RBD

紧密结合，以干扰新能病毒的感染。以下说法不合理的是（）

A.LCB1的结构可能与S蛋白的抗体有类似之处

B.S蛋白的RBD结构可以为设计LCB1提供信息

C.生产LCB1用到了基因工程的操作技术

D.可直接从细胞中获取基因用于LCB1的生产

解析：选DS蛋白的抗体能与S蛋白的RBD特异性结合，而根据题干可知，LCB1可

与S蛋白的RBD紧密结合，说明LCB1的结构可能与S蛋白的抗体类似，A正确；由于

LCB1可与S安白的RBD紧密结合，故LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计，B正

确；生产LCB1用到了蛋白质工程，其中一些步骤用到了基因工程的操作技术，例如人工

合成DNA,C正确：由题意可知LCR1是一种自然界中不存在的蛋白质，我不能从细胞中

获取相应的基因，D错误。

11.下面是蛋白质工程的根本途径，据图分析以下表达错误的选项是()

A.a过程所需原料是核精核昔酸，过程b所需原料是氨基酸

B.参与c过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等

C.d过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子

D.通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质

解析：选Ba过程为转录，是合成mRNA的过程，所需的原料是核糖核苦酸，b过程

为翻译，所需的原料为氨基酸，A正确；c过程为多肽的加工与折交，参与c过程的细胞器

有内质网、高尔基体、线粒体等，核糖体是合成多肽的场所，B错误；d过程为DNA合成，

主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子，C正确；通过蛋白质工程可以获得人类需要

的蛋白质，D正确。

12.(多项选择)图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。据此判断以下关于培育转基

因大肠杆菌的表达，正确的选项是()

A.假设通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙

B.图中质粒和目的基因构建表达载体，应选用5"I和〃加mn剪切

c.假设将基因表达载体导入受体细胞中，需选用感受态的大肠杆菌

D.在受体细胞中，氨羊青霉素抗性基因和目的基因可同时表达

解析：选ABCPCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单犍结合，沿相反的方向

合成子链，故所用的引物组成为图乙中引物甲和引物丙，A正确；选择的限制酶应在目的

基因两端存在识别位点，但用切割可能使质粒中的启动子丧失，因此只能选4"I

和〃加疝两种限制酶切割，B正确；将目的基因导入微生物大肠杆菌细胞中，需要用Ca2

+处理，使之成为感受态细胞，C正确；在构建基因表达载体时，使用44I和〃加dill两种

限制酶切割质粒，氯羊青霉素抗性基因已被破坏，因此氨羊青霉素抗性基因在受体细胞中

不能表达，D错误。

13.(多项选择)近年来，通着生活水平的提高，人们对饮用水的要求也越来越高，对水

质中大肠杆菌的快速检测显得尤为重要。科研人员提取大肠杆菌的基因组DNA,并根据大

肠杆菌菌群相对保守的uida基因序列，设计特异性引物，建立实时荧光定量PCR反响体

系，成功检测出不同水域单位体积大肠杆菌uida基因数。荧光定量PCR技术的原理如下

图，其中每扩增一次，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完

全同步。以下说法正确的选项是（）

（注：Ct值是指PCR扩增过程中，扩增产物的荧光强度首次超过设定闷值时，PCR反

响所需的循环数）

A.PCR技术能扩增大肠杆菌基因组中uida保守基因片段是由人工合成的两种引物决

定的

B.探针完整时，有荧光，73酶延伸至探针处时切断探针，荧光消失

C.大肠杆菌菌群中uida基因起始浓度越高，Ct值越大

I）.假设用cDNA作模板，荧光定量PCR技术可用于检测某基因的表达水平

解析：选AD由题干可知，因根据大肠杆菌菌群相对保守的uida基因序列设计特异

性引物，故提取大肠杆菌基因组DNA进行PCR扩增时，引物特异性地与uida基因模板进

行碱基互补配对，使酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，A正确；PCR

扩增时，在参加一对引物的同时参加一个特异性的荧光探针，该探针两端分别标记一个报

告荧光基因和一个淬灭荧光基团。探针完整时，报告基因发射的美光信号被淬灭基团吸收；

PCR扩增时，7hg酶将探针降切降解，使报告荧光基因和淬灭荧光基团别离，从而荧光监

测系统可接收到荧光信号，B错误；Ct值是每个反响管内的受光强度到达设定阈值时所经

历的循环数，模板起始浓度越高，Ct值越小，C错误；通过mRNA逆转录成cDNA,再进

行PCR扩增，并测定PCR产物的数量，可以推测样品中特异mRNA的相对数量，从而反

映某基因的袅达水平，D正确。

二、非选择题

14.（2022•临沂横拟）COVID-19的抗原性与感染性与其外表的S蛋白（刺交糖蛋白）密切

相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建S蛋白基因表达载体的过程，困

乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。请答复以下问题。

（1）①过程所使用的酶为,为保证PCR技术扩增S蛋白基因正常进行，该

反响体系的主要成分有oPCR技术中低温复性的目的是

（2）通过PCR技术可在cDNA分子中专一性扩增出S蛋白基因，其原因是

。PCR过程经过4次循环，需要的引物的数量是

______个。

⑶构建好的重组质粒长度共2000bp,用限制酶〃加加1及限制酶〃讥din和BamWI分

别对重组质粒进行切割并电泳，结果如图乙所示，可推测BamWI在重组质粒上有

个酶切位点。为使S蛋白基因在受体细胞中高效表达，需要把S蛋白基因正确插入重组质

粒的之间0

（4）目前人们注射的新冠疫苗中有一种为腺病毒载体疫苗。该疫苗是将S蛋白基因插入

到改造之后的腺病毒基因组中，待腺病毒侵染人体后，可引发机体的免疫反响。请用文字

和箭头写出腺病毒载体疫苗进入机体后产生抗体的过程：

_______________________________________________________________________________O

解析：（1）①过程是利用RNA逆转录合成DNA的过程，需要逆转录酶，PCR过程中，

其反响体系的主要成分有DNA模板、4种脱氧核苔酸、引物、耐高温的DNA聚合酶；低

温复性的目的是让引物与互补DNA链结合.（2）由干在PCR技术中引物是根据S圣白基因

的一段序列设计合成的，所以能够专一性的扩增出S蛋■白基因。PCR技术大量扩增目的基

因时，堤冲液中需要参加的引物个数计算公式为2n+,-2,因此假设一个该DNA分子在PCR

仪中经过4次循环，需要24+i-2=30（个）引物。（3）用Hi〃d^I将质粒（20（）0bp）切割后形成了

200bp、400bp和1400bp共3个片段，而用小〃dill和I将质粒切割后形成了200bp、

420bp、560bp的片段，2000=420X2+560+200X3,所以一共形成了6个片段，因此有

5个酶切位点，在重组质粒上有5—2=3（个）酶切位点；为使S蛋白基因在受体细

胞中高效表达，需要把S蛋白基因正确插入重组质粒的启动子和终止子之间。（4）腺病毒载

体疫苗是S蛋白基因插入到改造之后的腺病毒基因组中，其表达的产物是S蛋白，作为抗

原进入机体后刺激机体启动体液免疫产生抗体，其过程如下：S蛋白基因fmRNAfS蛋白

作为抗原一体液免疫f抗体。

答案：（1）逆转录酶模板DNA、4种脱氧核昔酸、引物、耐高温的DNA聚合酶引

物与互补DNA链结合（2）引物是根据S蛋白基因的一段序列设计合成的（或引物能与S蛋

白基因特异性结合）30（3）3启动子和终止子（4）S蛋白基因一mRNA—S蛋白作为抗原一

体液免疫一抗体

15.中国科学家陈薇院士团队研制的重组新冠疫苗制备流程如图1所示。答复以下问

题：

（1）基因工程的核心步骤是,被用作载体的Ad5应具有的特点有

___________________________________________等。

（2）对疫情重点地区输入的人员进行核酸检测需要用到用含放射性同位素的

做探针，进行血清抗体检测的方法是________________杂交。

（3）为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，需要给不同组志愿者分别注射

的疫苗，一段时间后采集血样检测相应抗体的水平。

（4）新型冠状病毒的检测最常见的方法是荧光定量RT-PCR（逆转录聚合酶链式反响），

RT-PCR的具体过程如图2所示。

①过程I和n都需要参加缓冲液、原料、酸和引物等，其中参加的酸分别是

②RT-PCR过程通过对的控制影响酶的活性和DNA分子结构，从向使得整个

反响过程有序地进行。

③过程H拟对单链cDNA进行〃次循环扩增，理论上需要引物B为个。

解析：（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；作为基因工程的载体需要具备

的条件有：能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因位点、对受体细胞无害等。（2）

探针是指放射性同位素或荧光分子标记的目的基因；进行血清抗体检测的方法是抗原一抗

体杂交。（3）探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果时，自变量是疫苗的剂量，因此

需要给不同组志愿者分别注射不同剂量的疫苗，一段时间后采集血样检测相应抗体的水平。

⑷①I为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；II为PCR技术扩增过程，该过程需要

热稳定性高的DNA聚合酶（7?可酶）。②RT-PCR过程通过对温度的控制影响酶的活性和DNA

分子结构，从而使得整个反响过程有序地进行。③过程II拟对单链cDNA进行〃次循环的

扩增，由于起点是单链DNA,经过依次循环形成一个双链DNA分子，每个双链DNA分子

都需要一个引物B,因此经过〃次循环形成2"、个子代DNA分子，也需要2”r个引物B。

答案：（1）基因表达载体的构建有一个或多个切割位点、有标记基因位点、对受体细

胞无害（2）目的基因抗原一抗体（3）不同剂量（4）①逆转录酶、热稳定性高的DNA聚

合酶②温度2"一1

16.科研人员研究调控蔗糖转移酶基因（SUC2）的两种蛋白质Snfl和Snf2之间的相互

作用的原理如下：真核细胞起始基因转录需要有转录激活因子的参与。酵母转录因子G4L4

在结构上是组件式的，由DNA结构功能域（BD）和转录激活结构域（AD）组成。两个结构域分

开时不能激活转录，只有当两者空间上接近时，才具有G4L4特录因子活性。BD与基因上

游激活序列UAS结合后，激活AD与启动子结合，使启动子下游基因转录。如图为研究相

互作用的X蛋白和Y蛋白的机制模式图。

（1）操作中，需要用酶将目的基因分别插入到醉母表达载体中，

得到两种融合表达载体（如以下图）。酶切时通常选用两种不同的酶，这样做的目的是

（2）酵母染色体上能被GAL4激活转录，显示两种蛋白质相互作用的基因称为报告基因。

假设用4UK1-C（抗生素AbA抗性基因）和〃/S3（组械酸合成基因）作为报告基因，那么作为

被转化的酵母细胞在抗生素抗性和营养需求上应满足的条件是，

转化后需要在添加的培养基上培养筛选。除此之外，还要将酵母的GAIA

基因敲除，原因是___________________________________________________________________

（3）LzcZ基因编码产生的由半乳糖普酶可以分解X-ga!产生蓝色物质，使菌落呈现蓝

色;否则菌落为白色。科研人员采用〃cZ作为报告基因，根据上述原理，验证了蛋白质Snfl

和Snf2之间存在相互作用。写出实验思路并