2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 072-课时作业47 基因工程的应用和蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题（教用）

这是一份2027年高考生物一轮复习 突破练习含答案 072-课时作业47 基因工程的应用和蛋白质工程及生物技术的安全性与伦理问题（教用），共13页。
1．如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制备“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。下列说法正确的是（ ）
A. “结合”过程需使用限制酶、TaqDNA聚合酶以及DNA连接酶
B. 细菌B接种在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
C. 细菌B涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的是只有导入了重组质粒的细菌
D. 生长激素基因导入了细菌B，说明“工程菌”制备成功
【答案】B
【解析】“结合”过程即基因表达载体的构建过程，需使用限制酶、DNA连接酶，不需使用TaqDNA聚合酶，A错误；导入重组质粒的细菌和导入质粒A的细菌，均能在含有氨苄青霉素的培养基上生长，C错误；生长激素基因导入了细菌B，并完成表达才能说明“工程菌”制备成功，D错误。
2．（2025·辽宁期末）世界卫生组织有报告指出，猪有可能为患者提供几乎无限量的高质量器官、组织和细胞等资源。2010年11月，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所科研团队成功培育出4头适宜人体器官移植的基因改造猪。下列有关说法错误的是（ ）
A. 猪比灵长类动物更适合作为人的器官移植供体
B. 猪的器官移植给人，要避免某些传染病的跨物种交叉感染
C. 基因改造过程中，应设法除去抗原决定基因或抑制抗原决定基因的表达
D. 除了转基因技术，基因改造猪的培育还离不开核移植技术和胚胎移植技术
【答案】D
【解析】与灵长类动物相比，猪器官中含有的病毒更少，且大小合适，经过基因工程技术改造，设法除去抗原决定基因或抑制抗原决定基因的表达，可获得转基因猪器官用于移植，其培育过程离不开转基因技术和胚胎移植技术，但与核移植技术无关，A、C正确，D错误。
3．（2025·宁夏石嘴山期末）W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟制备乳腺生物反应器来获得大量W，基本过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. ①过程将W基因和载体拼接在一起可构建成所需要的表达载体
B. ②过程通常在显微镜下进行去核、注入等操作
C. 该过程培养的山羊所有组织细胞均能分泌W，是因为所有组织细胞中均含有W基因
D. 该山羊的性染色体组成可以是XX或XY
【答案】B
【解析】要想乳腺细胞表达W基因，需要在构建重组表达载体时，将W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，故①过程将W基因和载体拼接在一起不一定能构建成所需要的表达载体，A错误；②为核移植，通常在显微镜下进行去核、注入等操作，B正确；图示过程培养的山羊只有乳腺细胞能分泌W，是因为只有乳腺细胞中的W基因选择性表达，C错误；题述基因工程是用乳腺生物反应器来获得大量W，故该山羊应为雌羊，其性染色体组成应为XX，D错误。
4．（2025·福建福州期末）草甘膦杀死杂草的同时也能杀死农作物。草甘膦可与植物体内的PEP竞争EPSP合酶，阻止PEP转化，影响细胞正常代谢。科学家通过转基因技术获得了抗草甘膦的转基因农作物。下列说法错误的是（ ）
A. 可通过转入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相对含量来起作用
B. PCR扩增基因时每一轮循环中均需经历两次升温处理
C. 基因表达载体中的终止子位于目的基因下游，是翻译停止的信号
D. 将外源基因导入农作物的叶绿体基因组中可避免基因向近缘杂草扩散
【答案】C
【解析】外源EPSP基因可以指导EPSP合酶的合成，所以可通过转入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相对含量来起作用，A正确；体外扩增基因时每一轮循环包括高温变性、低温复性和中温延伸过程，可见每一个循环中均需经历两次目的不同的升温处理，B正确；基因表达载体中的终止子是转录停止的信号，C错误。
5．（2025·云南大理质检）随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展，蛋白质工程取得了很大的进展。下列有关蛋白质工程原理和应用的叙述中，错误的是（ ）
A. 通过蛋白质工程改造后获得的性状不能遗传给后代
B. 蛋白质工程不需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列
C. 利用蛋白质工程有效抑制胰岛素的聚合可研发出新型速效胰岛素
D. 蛋白质工程是一项难度很大的过程，主要是因为蛋白质的高级结构往往十分复杂
【答案】A
【解析】蛋白质工程通过改造基因来实现对蛋白质的修饰，若改造后的基因整合到生殖细胞或能遗传的载体中，性状可遗传，A错误。
6．（2025·湖南长沙一模）科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白(GFP)的氨基酸序列，成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定，非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是（ ）
A. 改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化
B. 荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同
C. 若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸，肽键数目会增加1个
D. 改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸
【答案】C
【解析】改变氨基酸种类或数目若发生在非生色团区域，可能不会影响荧光颜色，A错误；荧光颜色差异的直接原因是荧光蛋白结构不同，而基因碱基序列不同是根本原因，B错误；蛋白质工程通过修改基因指导新蛋白质合成，而非直接破坏肽键替换氨基酸，D错误。
7．（2025·福建泉州二模）人工智能加速了蛋白质工程的发展进程，利用人工智能分析海量抗原—抗体结合数据并构建预测模型，从而辅助设计出具有特定功能的全新抗体。下列叙述正确的是（ ）
A. 抗原—抗体结合数据的建立遵循碱基互补配对原则
B. 通过直接改造蛋白质的结构可获得大量人工智能所设计的抗体
C. 与杂交瘤技术相比，蛋白质工程可以生产自然界中不存在的抗体
D. 根据人工智能设计的氨基酸序列只能推测出一种对应的脱氧核苷酸序列
【答案】C
【解析】抗原与抗体的结合基于蛋白质空间结构的特异性识别，属于蛋白质间的相互作用，而碱基互补配对原则是核酸复制、转录等过程中的规律，A错误；蛋白质工程通过改造或合成基因来间接获得目标蛋白质，直接改造蛋白质结构无法实现大量生产（蛋白质无法自我复制），B错误；由于密码子的简并性（多个密码子编码同一种氨基酸），同一氨基酸序列可能对应多种脱氧核苷酸序列，D错误。
8．（2025·山东枣庄调研）生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。下列叙述错误的是（ ）
A. 生殖性克隆需将细胞核移植到去核卵母细胞中
B. 生殖性克隆需借助早期胚胎培养技术
C. 治疗性克隆需借助胚胎移植技术
D. 治疗性克隆需要的胚胎干细胞可来自囊胚
【答案】C
【解析】治疗性克隆不需要借助胚胎移植技术，C错误。
9．（2025·湖北襄阳模拟）现代生物技术为人们的生活带来很大便利，同时也存在安全性和伦理问题，下列叙述错误的是（ ）
A. α−淀粉酶基因可使花粉失去活性，将它和目的基因一起转入植物，可以避免花粉扩散带来的“基因污染”
B. 设计试管婴儿技术是一种无性生殖的新技术
C. 生殖性克隆涉及伦理问题
D. 我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器
【答案】B
10．（2024·黑吉辽卷·25）（14分）将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒（辅助T−DNA转移）和不含有Vir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，进行如图操作。回答下列问题。
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；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精，其目的是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（2） 本操作中获取目的基因的方法是_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ _ _ 。
（3） 穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,驱动目的基因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
（4） 根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 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_ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ 。
（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Bt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天然基因序列获得改造的抗虫蛋白
【答案】（1） 使蛋白质水解；使蛋白质等溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出
（2） PCR；人工合成
（3） RNA聚合酶识别并结合的部位；使目的基因在植物细胞中高效表达（保证目的基因的高水平表达）
（4） 潮霉素B抗性
（5） F3；R2
（6） D
【解析】
（1） 细胞中含有DNA、蛋白质等物质，在提取DNA时，加入蛋白酶可以使蛋白质水解，提高粗提取的DNA的纯度。DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。
（2） 由图可知，从苏云金杆菌中利用PCR分离和扩增Bt基因，通过酶切获得1363∼1848基因序列，通过人工合成的方法合成1∼1362基因序列。
（3） 启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动目的基因转录。将两个p35s启动子串联于目的基因上游，使其形成双启动子，可提高基因转录效率。
（4） 由图可知，在重组的穿梭质粒上只有HygBR（潮霉素B抗性基因）位于T−DNA上，其可以随T−DNA转移至棉花愈伤组织，并插入棉花细胞的染色体DNA上，故可以用含有潮霉素B的培养基初步筛选成功转化的棉花愈伤组织。
（5） 目的基因由人工合成的1∼1362基因序列和1363∼1848天然序列拼接而成，扩增目的基因时所选引物需与扩增片段两端结合，且延伸方向相反，因此选用引物F3和R2。
（6） 蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，由题干可知，将人工合成的1∼1362基因序列连接通过酶切获得的1363∼1848天然序列，实现对原有的抗虫基因的改造，以获得改造的抗虫蛋白，属于蛋白质工程，D符合题意。