高三生物复习讲义：基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题

第56课时基因工程的应用、蛋白质工程

及生物技术的安全性与伦理问题

课程标准解读

I.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。

2.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造生产目标蛋白的过程。3.举例说出

日常生活中的转基因产品。4.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。5.举例说出生殖性

克隆人面临的伦理问题。6.分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖

性克隆人实验。7.举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。8.认同我国反

对生物武器及其技术和设备的扩散。

考点一基因工程的应用

必备知识梳理♦益甚础

1.基因工程在农牧业方面的应用

农

牧

业

方

面

的

应

用

用

的应

领域

卫生

医药

程在

因工

2.基

对微生物或动植物的细

微生物或动

胞进行基因改造.使它们

植物的细胞

能够生产药物

生产科学家将药用蛋白基因

与乳腺中特异表达的基

因的后动子等调控元件

医哺乳动物批重组在一起，通过

药

卫量生产药物显微注射的方法导入哺

生乳动物的受精卵中,制成

领

域乳腺生物反应器(乳房生

的

应物反应器)

用

在器官供体的基因组中导入调

控基因表达的DNA序列.以抑

建业移植制抗原决定基因的表达.或设法

蒲官工厂除去抗原决定基因.内结合还

技术,培育出不会引起免反排斥

反应的转基因克隆裕官

3.基因工程在食品工业方面的应用

利J甘基因工程菌生产食品T.业用梅、氨基

食酸和维生素等

r品

业科学家将编码牛凝家将的基因导入大肠

方杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中,再通

面

的过工业发酩批量生产凝乳陶

应

用

加工转化糖浆需要的淀粉醐•加工烘烤食

品要用到的脂肪褥等也都可以通过构建

基因工程菌,然后用发修技术大员生产

I辨析与表达？

(1)利用转基因小鼠1型糖尿病模型可以模拟糖尿病的发生和发展过程。(J)

(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为

将人的血清白蛋白基因导入了动物的扎腺细胞中。(X)

(3)利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出

的胰岛素与人的胰岛素结构相同。(X)

(4)基因工程在农业上的应用主要是培育高产、品质优良和具有抗逆性的农作物。

(5)用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒。(X)

(6)(选择性必修3P90正文)生产乳腺生物反应器构建基因表达载体时有什么特别要求？

为什么？

提示：必须把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。

因为只有连接了乳腺中特异表达的基因的启动子，才能保证相应的目的基因在雌性动物泌乳

期乳腺细胞内得以表达。

关键能力♦研趋势

【情境应用】基因工程在医药卫生领域的应用主要体现在以下两方面：

应用一：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，如重组人干扰

素的市场化生产。干扰素是细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵抗所有病毒引起的感染，

同时对乳腺癌、骨髓癌、林巴癌以及某些白血病有一定疗效，临床需求量大。

应用二：让哺乳动物本身批量生产药物，如重组血泊白蛋白的批量生产。科学家将血清

白蛋白基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有血清白蛋白。血清白蛋白

是人体血浆蛋白中最主要的组成部分，其作用主要有两方面：一是维持人体正常的营养状态，

二是维持血浆等胶体的渗透压。

【问题探究】

(1)在工程菌选择上，选用酵母菌而不选用大肠杆菌，原因是大肠杆菌是原核生物，真

核生物的基因在其细胞内表达的蛋白活性往往较低甚至失去活性(或无生物膜系统对蛋白质

进行加工，导致蛋白活性低)。

(2)携带干扰素基因的重组质粒导入微生物受体细胞前，受体细胞要用Ca?+处理，使细

胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或感受态)。

(3)在血清白蛋白基因的表达载体中，必须有乳腺蛋白基因的启动子，原因是该启动子

可使血清白蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达。为获得符合生产要求的转基因牛，最常用的

方法是利用显微注射法将血清白蛋白基因导入牛的受精卵。

(4)有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器，请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量

高的原因：

卵性牛只有在泌乳期才能分泌孔汁，而尿波不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌

总量要比乳汁的分泌量大。

/归纳总结L------------------------------------

乳腺生物反应器与工程菌的比较

比较内容乳腺生物反应器工程菌

让外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表用基因工程的方法,使外源基因得

含义

达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白到高效表达的微生物

细菌合成的药物蛋白可能没有活

基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白相同

性

受体细胞动物受精卵微生物细胞

目的基因

显微注射法Ca2+处理法

导入方式

需要严格灭菌，严格控制工程菌所

不需要严格灭菌，温度等外界条件对其影

生产条件需的温度、pH、营养物质浓度等

响不大

外界条件

药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取

核心素养达成

考向围绕基因工程的应用考查科学思维、社会责任

1.（2025・湖北武汉联考）下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（D）

A.通过将肠乳糖能导入奶牛乳腺细胞中，以降低乳汁中乳糖含量，从而解决部分人群

的乳糖不耐受问题

B.通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于基

因工程技术的应用

C.通过制备山羊膀胱生物反应器，使人乳铁蛋白基因只存在于膀胱细胞中，进而可以

从尿液中分离纯化出所需要的人乳铁白蛋白，熨现大量制备的目的

D.与人细胞分泌的天然生长激素相比，将人的生长激素基因导入大肠杆菌制备的工程

菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰

解析：将肠乳糖酹基因导入奶牛基因组，乳糖酶可降解乳糖，可降低乳汁中乳糖含量，

A错误；通过X射线、紫外线综合处理，将青霉素产量低的菌种培育成产量高的菌株属于

诱变育种，B错误：通过制备山羊膀胱生物反应器，使人乳铁蛋白基因存在于山羊的所有体

细胞中，但只在膀胱上皮细胞中表达，C错误：由于大肠杆菌缺乏对蛋白质进行加工和分装

的内质网和高尔基体，因此与人细胞分泌的天然生长激言相比，将人的生箕激素基因导入大

肠杆菌制备的工程菌无法对生长激素进行正常的加工和修饰，D正确。

2.（2025•河北雄安新区模拟）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使

用可有效阻止乙肝病毒（DNA病毒）的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA

病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋

白）。下列有关叙述正确的是（C）

A.接种乙肝疫苗是机体患病前采取的免疫预防措施，可以预防大多数的传染病

B.接种上述重组乙肝疫苗会在人体中产生乙肝病毒，进而引发机体发生免疫反应

C.重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因导入酵母细胞中表达不需要逆转录酶

D.重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，其表达产物可以抑制乙肝病毒增殖

解析：接种疫苗是机体患病前采取的免疫预防措施，疫苗引起的免疫反应只针对特定病

原体，即接种乙肝疫苗只能预防乙肝，不能预防大多数的传染病，A错误；重组乙肝疫苗的

主要成分是乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白），不含乙肝病毒的遗传物质，即接种该疫苗

不会在人体中产生乙肝病毒，R错误：乙肝病毒属于DNA病毒，其是因耒达过程不需要逆

转录酶，C正确；重组表达载体中含有的抗生素抗性基因作为标记基因，标记基因的作用是

鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而可以将含有目的息因的受体细胞筛选出来，D错误。

考点二蛋白质工程的原理和应用

必备知识梳理

1.蛋白质工程的概念

蛋

蛋白质分子白改造现有蛋白质，或

的结构规律基础质目的制造一种新的蛋白质,

工

及其与生物以满足人类生产和生

程

功能的关系活的需求

了•段

基因改造基因合成

I结果，结果

改造现由蛋白质II制造新的蛋白质I

2.蛋白质工程与基因工程的异同

3.蛋白质工程的应用

(1)医药工业方面：研发药物，如延长干扰素的保存时间；降低小鼠单克隆抗体诱发免

疫反应的强度。

(2)其他工业方面：改进醛的性能或开发新的山包避。

(3)农业方面：通过改造某些参与调控光合作用的酶,增加粮食产量；改造微生物蛋白

质的结构,设计优良微生物农药，防治病虫害。

|辨析与表达，

(1)蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质。(J)

(2)与天然蛋白质合成相比，蛋白质工程不遵循中心法则。(X)

(3)要对蛋白质的结构进行设计改造，最终必须通过改造氨基酸序列来完成。(X)

(4)蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代。(7)

(5)蛋白质工程应先设计蛋白质的结构后再预期其功能。(X)

(6)(选择性必修3P94正文)对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进

行操作，还是通过对基因的操作来实现？原因是什么？

提示：应该通过对基因的操作来实现。主要原因：①蛋白质具有十分复杂的空间结构，

但基因的结构相对简单，容易改造；②改造后的基因可以遗传给下一代，被改造的蛋白质无

法遗传。

关键能力提升♦圻趋势

【情境应用】基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是

生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全

符合人类生产和生活的需要。蛋白质工程的目标是生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质,

甚至是自然界不存在的蛋白质。

蛋白质基因

-mRNA*

生物功能三维结构DNA

【问题探究】

（1）写出流程图中字母代表的含义：

A.预期功能;B.氯基酸序列;C.改造或合成;

D.41^；E.翻译。

（2）通过对Bt抗虫蛋白三维结构图及氨基酸序列进行分析・，发现该蛋白质结构中一段由

14个氨基酸组成的螺旋结构缺失,结构变化后的Bt抗虫蚩白能使棉铃虫具有更高的致死率。

若要根据蛋白质工程的原理设计实验府Bt抗虫蛋白进行改造，以提高其致死率，请写出实

验设计思路。

提示：参照密码子表，找到合成该14个氨基酸的碱基序列所在的基因位置，将这些碱

基序列进行缺失处理。

♦破考向

考向围绕蛋白质工程的原理和应用考查生命.观念、科学思维））

1.（2024・江西上饶模拟）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。但1-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，给心梗患者注射大量.「PA会诱发

颅内出血。若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，获得改良药物t-PA,能显著降低出血

副作用。下列叙述正确的是（B）

A.对t-PA蛋白的改良，是以基因的结构和功能的关系为理论基础的

B.在该研究中目前可行的直接操作对象是控制1-PA合成的基因

C.通过蛋白质工程制备1-PA蛋白可以不用构建基因表达载体

D.将改良的基因直接注入大肠杆菌，是生产改良t-PA蛋白的核心步骤

解析：对1-PA蛋白的改良，属于蛋白质工程的范崂，是以蛋白质的结构和功能的关系

为理论基础的，A错误；发白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，B

正确：蛋白质工程是基因工程的延伸，同样需要构建基因表达载体，构建基因表达载体是生

产改良t-PA蛋白的核心步骤，C、D错误。

2.（2022・湖南卷）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要

成分之•，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。

回答下列问题：

（1）蛋白质工程流程如图1所示，物质a是多肽链,物质b是mRNA。在生产过程中,

物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并。

图1

（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有丛基眸生

中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增,PCR

技术遵循的基本原理是DNA半保留复制。

（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白的水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝

血活性，结果如图2所示。推测两种处理后陋解产物的抗凝血活性差异主要与肽的把头（填

“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的醉解时间和处理的

酶的种类不同，导致水姓蛋白空间结构有不同程度破坏。

・陶甲处理

7

T

U。的乙处埋

•

押

阴

如

7

0n

un・

辛

归

口

她

圣

图2

（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝

血活性差异，简要写出实验设计思路：取4支试管，编号为I、2、3、4,分别加入等量的

蛋白质工程改造后的水蛭素、用酶甲处理过的水蛭蛋白酶解产物、用酶乙处理过的水蛭蛋白

酶解产物和天然水蛙素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量

的血液加入1、2、3、4号四支试管中，置相同时间，统计四支试管中血液凝固时间。

解析：（1）物质a是多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成

的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并，即一种氨基酸可能有几个密码子。（2）蛋

白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的

基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的

基本原理是DNA半保留复制。（3）据图2可知，招提取的水蛙蛋白经甲、乙两种或白酹水解

后，水解产物中的肽含量通着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物的抗凝血活

性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处

理后，随着降解时间的延长，抗凝血活性光上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血

活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解

产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的薛

解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。（4）若要比较蛋白质工程

改造后的水蛭素、匕述水蛭蛋■白酶解产物和天然水蛀素的植凝血活性差异，实验设计思路为

取4支试管，编号为1、2、3、4,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、用酶甲处

理过的水蛭蛋白酶解产物、用酶乙处理过的水蛭蛋白酶解产物和天然水蛙素；用酒精消毒，

用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3、4号四支试管中，

静置相同时间，统计四支试管中血液凝固时间。

考点三生物技术的安全性与伦理问题

必备知识梳理♦夯甚础

1.转基因成果

用基因匚程技术构建高

产、优质的基因工程菌

来生产氨基酸

对微生物的基因

改造方面

用基因工程菌生产更

衫,开发成功的基因工

程药物已经几乎涉及各

种类型疾病的治疗

科学家将生K激索其因、生长激

素释放激素基因等转入动物体

转

基内•培育了一批生长迅速、营养

因

成品质优良的转基因家禽、家畜

转基因

果

动物方面

将某些抗病毒的基I月导入动物

体内•培育了抵抗相应病毒的

动物新品种

科学家已经培育出了大批具有抗

转基因

虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新

植物方面

性状的作物

2.对转基因产品安全性的争论

人们所生活的国家或社会、政治制

度、意识形态、宗教信仰、经济发展水

争论

W土、历史背景、传统文化和伦理道德

关观念等的差异,决定了人们具有不同

于

的价值观取向

其

是

否

安一争论转基因技术

全

的转基因食品的安全性

争

论

学•辩论会等

方式---------

3.理性看待转基因技术

(I)理性看待转基因技术的前提

①清晰地了解转基因技术的屋里和操隹规程。

②看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文叱等因素的影响。

③要靠确苗的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。

(2)我国对转基因技术的态度

①研究上要大里，坚持自主创新。

②推广上要慎重,做到确保安全。

③管理上要严格,坚持依法监管。

⑶我国相关部门制定了一系列的政策、法规并成立相关机构

①维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权。

②最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的圭金性。

③为保障农业转基因生物安全提供重要的技术支撑。

4.关注生殖性克隆人

生殖性通过克隆技术产生独立生存

克隆的新个体

克降

W利用克隆技术产生特定的细

胞、组织和器官，用它们来

治疗性

关修复或替代受损的细胞、组织

克隆

注和器富.从而达到治疗疾病的

生

殖目的

性

克

隆

人我国政府一再再申四不原则：不

赞成、不允许、不支持、不接受任

何生殖性克隆人实验

中国政府

的态度

我国政府同样重视治疗性克隆

所涉及的伦理问题•主张对治

疗性克隆进行有效监控和严格

审查

5.生物武器

(1)种类：致病菌类、病毒类和生化库剂类等。

(2)特点：生物武器的致病能力强、攻击范特广,可以直接或者通过食物、生活必需品

和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能

大量损害植物。

(3)中国政府的态度：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。

|辨析与表达？

(1)转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒。(2021•北京卷)(X)

(2)转基因作物被动物食用后，目的基因就会转入动物体细胞中。(X)

⑶“设计试管婴儿”与“试管婴儿”相比在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。

(/)

(4)治疗性克隆是利用克隆技术产生特定的个体，以达到治疗疾病的目的的工程技术。

(X)

(5)生物武器包括病毒类、致病菌类和生化毒剂类等。(J)

(6)4物武器污染性强、污染面广，易造成大规模伤亡。(J)

(7)(选择性必修3Pli2”思考・讨论”)从传播的角度来看，与枪炮、导弹等常规武器

相比，生物武器有什么特点？

提示：传播途径多；传播方法简单，使用方便；传潘时具有潜伏期。

关键能力提升,♦研趋势

【情境应用】下而是试管婴儿及克隆人的培育流程图。

I.试管婴儿与设计试管婴儿的培育过程：

④遗传学诊断

【问题探究】

⑴在I的图示中，旗③是试管婴儿的培育过程，①侬⑤是设计试管婴儿培育的过

程。(填图中序号)

(2)试管婴儿与设计试管婴儿技术的主要区别是

设计试管婴儿需在胚胎移植前进行遗传学诊断。

⑶试管婴儿技术与克隆技术在技术环节上的主要差异是前者需要经过体外受精，后者

需要用到细胞核移植技术。

⑷试管婴儿技术与克隆技术的生殖方式分别是有性生殖、无性生殖。

⑸治疗性克隆与生殖性克隆过程中胚胎的处理方式的区别是治疗性克隆获得的早期胚

胎主要用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的细胞、组织和器官；

生殖性克隆获得的胚胎要移入母体的子宫内发育成婴儿。

(6)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，你认为这种做法好(填“符合”或“不符合”)伦理道德，

理由是脐带血不是来自胚胎，其中的造血干细胞属于成体干细胞。

(7)伦理学家反对克隆人的理由有哪些？

提示：①克隆人严重地违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；②克隆人冲击了现有

的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；③克隆人是在人为地制造在心理上和社会

地位上都不健全的人。

/归纳总结L------------------------------------

治疗性克隆和生殖性克隆的比较

治疗性克隆|I项目II生殖性克隆

VV

利用克隆技术产生特定

的细胞、组织和器官，用彳「通过克隆技术产生独

它们来修复或替代受损寸鱼4立生存的新个体

的细胞、组织和器官

用于医学研究或治疗疾病TI乱用于生育.产生新个体

细胞水平上用一个体水平

I

联系

I

都属于无性生殖，产生的新个体或新组织的遗传物质

均不发生变化

核心素养达成,♦破考向

考向1围绕转基因产品的安全性及生物技术的伦理问题考查科学思维、社会责任

1.(2024•浙江卷)关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是

(D)

A.试管动物的培育

B.转基因食品的生产

C.治疗性克隆的研究

D.生物武器的发展和生产

解析：试管动物的培育属于胚胎工程，我国没有禁止试管动物的培育，A不符合题意；

我国目前不反对转基因食品的生产，B不符合题意；中国政府禁止生殖性克隆人，主张对治

疗性克隆进行有效监控和严格审查，C不符合题意；生物武器的致病能力强、攻击范围广，

世界范围内应全面禁止生物武器，D符合题意。

」归纳总结L

比较试管婴儿和设计试管婴儿

项目试管婴儿设计试管婴儿

技术

不无须进行遗传学诊断进行遗传学诊断

手段

同

主要用于白血病、贫血症等遗传疾病的

点应用主要解决不孕夫妇的生育问题

预测及治疗

二者都是体外受精、体外进行早期胚胎培养，再经过胚胎移植，生殖方式上

相同点

都为有性生殖

2.（2025・甘肃张掖模拟）近期，农业农村部根据国家生物育种产业化工作部署及有关

法规标准规定，审定通过「部分转基因玉米、大豆品种，并向26家企业发放了转基因玉米、

大豆种子生产经营许可证，同时明确，这些品种实际种植区域还要符合国家生物育种产业化

有关安排。下列有关叙述错误的是（C）

A.转基因产品需要经过•系列的安全性评价，符合相应标准后才能推广种植

B.转基因食品可能是转基因生物本身或其加工产品

C.转基因农作物产品一定可以增进人类健康

D.使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识

解析：转基因作为一项技术本身是中性的，由这项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，A正确；转基因食品可能是转基因生物本身（如

转基因大豆）或其加工产品（如转基因大豆油等），B正确；转基因农作物产品不一定可以

增进人类健康，C错误；使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识，D正确。

考向2围绕禁止生物武器考查科学思维、社会责任

3.（2025・湖南娄底质检）下列关于生物武器的叙述，错误的是（D）

A.由转基因微生物制成的生物武器具有难以预防和难以治疗的特点

B.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等

C.经过基因改造的微生物可能使某些特定人群感染，而其他人群不易感染

D.与常规武器相比，生物武器具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点

解析：由转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点，A正确；

生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等，B正确：基因工程能定向改造生物的性状，

经过基因改造的微生物可能使某些特定人群感染，而其他人群不易感染，C正确；与常规武

器相比，生物武器具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受风速、气温等多种自然条件

的影响，D错误。

「真题演练感悟高考

1.（2023•浙江卷）以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技

术应用于人类，在安全与伦理方面有不同的观点，下列叙述正确的是（D）

A.试管婴儿技术应全面禁止

B.治疗性克隆不需要监控和审查

C.生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险

D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验

解析：试管婴儿技术必须获得政府部门的相关批准证书，以防该技术的滥用，但不是全

面禁止，A错误；治疗性克隆需在有效监控和严格审查V实施，B错误；生殖性克隆人冲击

了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道使观念，存在伦理道德方面的风险，C错

误；我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实脸，D正确。

2.（2023・北京卷）抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速

提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取

一系列措施。以下措施不能实现上述F1标的是（B）

A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子

B.大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂

C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植

D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带

解析：大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂，会进一步选择并保存抗性强的个体，

导致敏感型个体死亡，从而加快害虫种群抗性基因频率提高，不利于抗虫棉的抗虫持久性，

B符合题意。

3.（2021・辽宁卷）脐水合酶（No）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高

温。利用蛋白质工程技术在No的a和0亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型

睛水合酹（N）。下列有关叙述错误的是（D）

A.N与No氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一

B.加入连接肽需要通过改造基因实现

C.获得N）的过程需要进行转录和翻译

D.检测Ni的活性时先将Ni与底物充分混合，再置于高温环境

解析：由于薛具有高效性，因此在检测Ni的活性时，需先将其置于高温环境，再与底

物充分混合，D错误。

4.（2024.黑吉辽卷）将天然Ti质粒改造成含有坏•基因的辅助质粒（辅助T-DNA转移）

和不含有Wr基因、含有T-DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和

棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下

列问题：

苏公金杆储

棉花植株

组织培养

分岗和扩增小桩因》棉花叶网片

^辅助原粒

3540

zzzJ

R2W

I363T848

城因序列

人工合成

拼接

因序列R天然序列

2362W梭质粒

（抬旗酸序列不变）T-DNA-LBR#

T-DNA-RB

注F1〜F3,R1〜R3表示引物；T-DNA-LB表示左边界；T-DNA-RB表示右边界；Ori

表示复制原点；粒〃产表示卡那霉素抗性基因；〃尔殷表示潮霉素B抗性基因。

（1）从苏云金杆菌提取DNA时，需加入蛋白酶，其作用是小解苏云金杆菌细胞膜上的蛋

白质，使菌体释放DNA。提取过程中加入体枳分数为95%的预冷酒精，其目的是初步分离

DNA和蛋白质。

（2）本操作中获取目的基因的方法是PCR技术和人工合成法。

（3）穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动目的基

因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是促进目的基因更多的转录。

（4）根据图中穿梭质粒上的和〃yg那两个标记基因的位置，用如邈_基因对应的抗

生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。

（5）为检测棉花植株是否导入目的基因，提取棉花植株染色体DNA作模板，进行PCR,

应选用的引物是区和R2，

（6）本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程，理由是&（单选）.

A.通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞

B.将苏云金杆菌加基因导入棉花细胞中表达

C.将1〜1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列

D.用1-1362合成基因序列和1363~1848天然甚因序列获得改造的抗虫蛋白

解析：（1）从苏云金杆菌提取DNA时，加入蛋白酹的作用是水解苏云金杆菌细胞膜上的

蛋白质，使菌体释放DNA。由于DNA不溶于酒精，有些蛋白质溶于酒精，提取过程中加

人体积分数为95%的预冷酒精可初步分离DNA和蛋白质。（2）由图示可知，本操作中获取目

的基因的方法是PCR技术和人工合成法。（3）启动子作用是RNA聚合酶识别和结合的位点，

驱动目的基因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是促进目的基因更多的转录。（4）由

题干信息可知，T-DNA-LB表示左边界；T-DNA-RB表示右边界，根据图中穿梭质粒上的

K,〃产和“yg/产两个标记基因的位置可知，〃）2那基因在T-DNA（重组DNA）上，用为若殷

基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。（5）PCR扩增目的基因时，引物应在目的

基因的两端，所以为检测棉花植株是否导入目的基因，应选用的引物是F3和R2。（6）蛋白

质工程合成的蛋白质为自然界中没有的新蛋白质，本研究中用1〜1362合成基因序列和1

363〜1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白，所以属于蛋白质工程，D正确。

课时作业56

（总分：50分）

一、选择题（每小题5分，共40分）

1.生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会弓起人们对它安全性的关注，也会与

伦理道德发生碰撞。下列关于生物技术安全性与伦理问题的叙述，错误的是（A）

A.为了避免转基因农产品带来的危害，应减少相关技术的研发

B.基因编辑技术具有重要的医疗价值，但也会导致伦理问题

C.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验

D.用转基因新型致病菌制造的生物武器具有极大的危害性

解析：对转基因农产品的研发要大胆坚持自主创新，但是要进行严格的监管以保证其安

全性，A错误。

2.（2025・湖南长沙联考）甲醉酵母菌是基因工程中常用的受体菌，它可以高效表达外

源蛋白，旦自身蛋白分泌到培养基的较少。研究人员将人的胶原蛋白基因导入甲醇酵母中并

成功表达。下列有关叙述不正确的是（B）

A.用两种酶同时切割目的基因和质粒，可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化

B.常用显微注射法将胶原蛋白基因导入甲醇酵母中

C.与大肠杆菌相比，甲醇酵母作受体菌所表达出的胶原蛋白与人体产生的胶原蛋白结

构更相近

D.与其他酵母菌相比，甲醇酵母作受体菌便于表达出的胶原蛋白的分离与纯化

解析：用两种酶切割目的基因和质粒，可防止目的基因反向连接和质粒的自身环化，A

正确：常用Ca?+处理微生物细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，

然后再将重组表达载体导入微生物细胞，B错误；与大胸杆菌作受体菌相比，甲醇酵母为真

核生物，袅达出的胶原资白经过内质网和高尔扎体的加二，所以与人体产生的胶原蛋白结构

更相近，C正确；与其他酵母菌相比，甲醇酵母可以高效表达外源蛋白，且自身蛋白分泌到

培养基的较少，便于目的安白的分离和纯化，D正确。

3.（2025・河南周口开学考）苏云金芽泡杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与就豆胰蛋白酶抑制剂

（CpTI）杀虫机理不同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学

家尝试用转双基因烟草对棉铃虫幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是（