2026届高考生物学人教版一轮复习《第3.3节+基因工程的应用》分层练+

这是一份2026届高考生物学人教版一轮复习《第3.3节+基因工程的应用》分层练+，共6页。试卷主要包含了3节 基因工程的应用，基因工程应用广泛，成果丰硕等内容，欢迎下载使用。
Ⅰ.必备知识，紧扣教材
1.有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适的症状，这称为乳糖不耐受，我国约有1/3的成年人对乳糖不耐受。参考教材P89，请你设计一个方案生产出可供这些人食用的牛奶。
2.参考教材P90-91,怎么利用乳腺生物反应器生产药用蛋白？
3.参考教材P91，基因工程菌指的是什么？
4.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新导人大肠杆菌的细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列相关叙述正确的是 ( )
A.转录生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶
B.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初生代谢物
C.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
D.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤和尿嘧啶的含量相等
5.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培育青霉菌并从中提取青霉素 B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.制造一种能降解石油的“超级细菌” D.制造一种能产生干扰素的基因工程菌
6.除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。
(1)下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程，请补充完整。
①用 等处理含有目的基因的DNA片段和Ti质粒，构建重组Ti质粒;
②将重组Ti质粒转人农杆菌中;
③利用含有重组T质粒的农杆菌侵染 细胞，再通过培育得到转基因植株;
④用草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株。结果:对照组植株死亡，转基因植株存活，但也受到了影响。
结论: 。
(2)请思考并回答下列问题。
①在该实验中，对照组是怎样设计的?
②如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，转基因矮牵牛对草甘膦的抗性是否会增加?请你给出进一步探究的思路。
Ⅱ、真题演练，提升能力
1.（2024·江西）γ-氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如图方法将酿酒酵母S的L-谷氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E．cliA．构建了以L-谷氨酸钠为底物高效生产γ-氨基丁酸的菌株E．cliB。下列叙述正确的是（ ）

A．上图表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB
B．E．cliB发酵生产γ-氨基丁酸时，L-谷氨酸钠的作用是供能
C．E．cliA和E．cliB都能高效降解γ-氨基丁酸
D．可以用其他酶替代NcⅠ和KpnⅠ构建重组质粒
2.（2025·湖南）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题：
(1)制备特定抗原
①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和____________________
________________________等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物_______________________对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为____________bp。
②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出两点即可）。
(2)制备抗蛋白A单克隆抗体
用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有_____________________________________________________
__________________（答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和_____________________，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。
3.（2022·重庆）改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui基因，并开展了相关探索。
步骤I：
步骤II：
(1)花药培养能缩短育种年限，原因是
。在步骤I的花药培养过程中，可产生单倍体愈伤组织，将其培养于含
的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。I中能用于制造人工种子的材料是 。
(2)步骤II中，eui基因克隆于cDNA文库而不是基因组文库，原因是
；在构建重组Ti质粒时使用的工具酶有 。为筛选含重组Ti质粒的菌株，需在培养基中添加 。获得的农杆菌菌株经鉴定后，应侵染I中的 ，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鉴定方法是 ，移栽后若发育为更高且丰产的稻株，则可望“禾下乘凉”。
Ⅲ.自主作业，个性发展
1.根据你的理解，绘制本节内容的概念图。
2.可以从近5年全国各地真题卷中寻找一道你认为最经典的与本节内容相关的题，尝试分析考查的必备知识是什么？
参考答案
第3章 基因工程
第3.3节 基因工程的应用
Ⅰ.必备知识，紧扣教材
1.答：将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。
2.答：将药用蛋白基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等调控原件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需的药物，这成为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
3.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。
4.C
5.A
6.(1)①限制酶和DNA连接酶 ③矮牵牛
④结论: 转基因矮牵牛产生了一定的抗性
(2)①对照组为非转基因矮牵牛
②理论上增加转入外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，它对草甘膦的抗性会增强。
Ⅱ、真题演练，提升能力
1.【答案】A
【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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。
（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Ca2+转化法；
（4）目的基因的检测与鉴定：包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【详解】A、题意显示，研究人员采用如图方法将酿酒酵母S的L-谷氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E．cliA，说明可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB，A正确；B、题意显示，用L-谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脱羧是高效生产γ-氨基丁酸的重要途径之一，E．cliB中能表达L-谷氨酸脱羧酶（GadB），因此可用E．cliB发酵生产γ-氨基丁酸，该过程中L-谷氨酸钠的作用不是供能，B错误；C、E．cliA中没有L-谷氨酸脱羧酶（GadB），因而不能降解L-谷氨酸，而E．cliB中含有该酶的基因，因而能高效降解γ-氨基丁酸，C错误；D、图中质粒上含有NcⅠ和KpnⅠ的酶切位点，因而不可以用其他酶替代NcⅠ和KpnⅠ构建重组质粒，D错误。故选A。
2.【答案】(1) 终止子、复制原点 P1 和 P3 782 重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外、转速过高使蛋白A发生沉淀、蛋白A亲水性较差发生沉淀、蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解
(2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测
【分析】1基因工程的操作步骤：（1）目的基因的选与获取：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术获取和扩增目的基因、化学方法直接合成目的基因。（2）基因表达载体的构建：基因表达载体是载体的一种，除目的基因、标记基因外，它还必须有启动子、终止子(terminatr等，这是基因工程的核心步骤。（3）将目的基因导入受体细胞：构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；从转基因生物细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等。其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【详解】（1）重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制原点等，终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对，P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对，这样扩增的片段大小为200+582=782bp。
将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白 A，可能的原因有：重组菌没有裂解或没有将蛋白A释放到细胞外，转速过高使蛋白A发生沉淀，蛋白A亲水性较差发生沉淀，蛋白A被大肠杆菌的蛋白酶降解。
（2）①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，这里答出其中一种即可，比如聚乙二醇（PEG）融合法。
②选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌．
3.【答案】(1)单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离 秋水仙素 胚状体
(2) cDNA文库是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入受体菌而形成的，基因工程中只需要转录出编码蛋白质的部分就可以，筛选比较简单易行 限制酶和 DNA连接酶 抗生素 愈伤组织 DNA分子杂交技术
【详解】（1）单倍体育种过程中，单倍体经秋水仙素处理后所得植株为纯合子，后代不会发生性状分离，所以可以明显缩短育种年限。将水稻花粉进行脱分化处理，可产生单倍体的愈伤组织，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，故将其培养于含秋水仙素的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。胚状体可用于制造人工种子。
（2）cDNA文库又叫部分基因文库，是由编码蛋白质的mRNA逆转录来的基因导入受体菌而形成的，而基因组文库包含了本物种全部基因，基因工程中只需转录出编码蛋白质的基因部分就即可，故选cDNA文库。在构建重组Ti质粒时，必须使用限制性核酸内切酶(限制酶)切割质粒使其具有与目的基因相同的黏性未端，之后再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接成重组质粒。该重组的Ti质粒中含有抗生素抗性基因，故应在培养基中添加抗生素，以便对重组质粒进行筛选和鉴定。将目的基因导入到植物细胞常用农杆菌转化法，即用含eu基因的农杆菌侵染愈伤组织，以便将eui基因导入愈伤组织，获得转基因再生植株。检测植株是否含有eui基因，可采取DNA分子杂交技术的方法。
Ⅲ.自主作业，个性发展