专题8 生物技术与工程 基因工程-【金版教程】2025年高考生物大二轮刷题首选卷课件PPT（不定项版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题训练 专题8　生物技术与工程 基因工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★★ ★★ 对点 基因工程的工具 蛋白质 工程 基因工程的过程、结果 PCR 基因工程、单克隆抗体制备 基因工程的过程、检测 基因工程的工具、过程 DNA探针制备 题号 9 10 11 12 13 14 15 16 难度 ★★ ★★ ★★ ★★★ ★★★ ★★ ★★ ★★★ 对点 PCR 基因编辑技术 叶绿体 转化 基因工程的过程 基因工程的过程、结果检测 转基因技术生产乙肝疫苗 抗盐碱转基因植物获得 PCR、转基因小鼠获得、结果检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 2 1．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是(　　) A．用限制性内切核酸酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入菊花细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 3 解析：由于C基因两端及质粒上均存在限制酶EcoRⅠ的酶切位点，因此，可采用限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒，A不符合题意；用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织(即农杆菌转化法)，可以将C基因导入菊花细胞，B不符合题意；由于质粒上存在潮霉素抗性基因(标记基因)，因此，可以在培养基中添加潮霉素，筛选被转化的菊花细胞，C符合题意；可用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上，D不符合题意。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 4 2．已知生物体内有一种转运蛋白Y，由300个氨基酸组成。如果将Y中157位的L－异亮氨酸变成亮氨酸，261位的酪氨酸变成丝氨酸，改变后的蛋白质Y1不但保留了原有Y蛋白的功能，且具备了催化活性。下列说法正确的是(　　) A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B．可以通过对Y蛋白基因进行修饰或人工合成获得Y1蛋白基因 C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具 D．细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的 答案 解析：蛋白质工程和基因工程的根本区别是蛋白质工程可产生自然界没有的蛋白质，A错误；蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具，C错误；细胞内合成Y1蛋白与Y蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 5 3．(2024·湖北新高考联考协作体收心卷)将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素基因后，重新导入大肠杆菌细胞内，再通过发酵工程就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是(　　) A．转录人生长激素基因需要解旋酶和DNA连接酶 B．导入重组质粒的大肠杆菌一般先用Ca2＋处理 C．大肠杆菌质粒标记基因中A和U的含量相等 D．发酵液中所有的大肠杆菌均能产生人生长激素 解析：生长激素基因在转录时需要RNA聚合酶，不需要解旋酶和DNA连接酶，A错误；将目的基因导入原核细胞时，一般先用Ca2＋处理原核细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B正确；大肠杆菌质粒标记基因中不含尿嘧啶(U)，C错误；发酵液中只有导入重组质粒的大肠杆菌才能产生人生长激素，D错误。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 6 4．(2022·辽宁，12)抗虫和耐除草剂玉米双抗12­5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 7 解析：预变性的温度为94 ℃，在这个温度下，双链DNA解旋为单链，但模板链不易和引物结合，不能进行复制，A错误；延伸的目的是合成新的子链，后延伸延长了延伸时间，使目的基因的扩增更加充分，B正确；延伸过程需要引物与模板链结合，使DNA聚合酶在引物的3′端加上相应的脱氧核苷酸，C错误；转基因品种经检测含有目的基因且已经表达使生物体表现出相应性状后，还需要经过系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 8 5．(不定项)(2024·江西一模)CD47是一种跨膜糖蛋白，肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量明显高于正常细胞。为此科学家研究并制备了抗CD47单克隆抗体，以抑制肿瘤细胞表面CD47蛋白的活性，从而促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。提取肿瘤细胞的mRNA，通过RT－PCR技术扩增获得大量CD47基因，再利用基因工程、单克隆抗体制备以获得大量抗CD47单克隆抗体。下列相关叙述正确的是(　　) A．RT－PCR过程需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 B．CD47基因必须插入重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C．B淋巴细胞是从经免疫处理的小鼠体内获取的B淋巴细胞 D．上述方法生产的CD47与肿瘤细胞表面的CD47往往具有不同的结构 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 9 解析：提取肿瘤细胞的mRNA，通过RT－PCR技术扩增获得大量CD47基因，需要用逆转录酶以RNA为模板合成DNA片段，再利用耐高温的DNA聚合酶进行基因扩增，A正确；CD47基因必须插入启动子和终止子之间才能进行表达，质粒上存在复制原点可以使目的基因在受体细胞中复制，B错误；从经免疫处理的小鼠体内获取的B淋巴细胞能够产生抗CD47抗体，C正确；大肠杆菌为原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，因此大肠杆菌分泌的CD47蛋白，其形成过程中没有经过内质网和高尔基体的加工，肿瘤细胞中有内质网和高尔基体，所以肿瘤细胞产生的CD47，其形成过程经过了内质网和高尔基体的加工，因此两种不同方式合成的蛋白质往往具有不同的结构，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 10 6．(2023·全国甲卷，38，改编)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)。回答下列问题。 (1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是_____________ ______________________________________________________________________________________________________。 (2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是__________________________________________________________ _________________________________________________。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是____________。 答案 重组乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面抗原，由于不含乙肝病毒的遗传物质，接种该疫苗不会在人体中产生乙肝病毒 鉴别受体细胞(酵母菌)中是否含有目的基因(乙肝病毒表面抗原基因)，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来 RNA聚合酶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 11 (3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取____________进行DNA分子杂交。 (4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。____________________________________________________________ ______________________________________________ 答案 基因组DNA 从转基因酵母菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，观察是否有杂交带出现 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 12 解析：(2)抗生素抗性基因为标记基因，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 (4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，应从转基因酵母菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已表达出蛋白质。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 13 7．(2023·湖北，4)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体(重组质粒)，并转化到受体菌中。下列叙述错误的是(　　) A．若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet(四环素)培养基中的菌落， 不一定含有目的基因 C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 14 解析：若用HindⅢ酶切质粒和含有目的基因的DNA片段，用DNA连接酶将两者连接成重组质粒，目的基因和质粒有正向连接和反向连接两种连接形式，因此，目的基因转录的产物可能不同，A正确；若用PvuⅠ酶切，会破坏氨苄青霉素抗性基因，在含Tet(四环素)培养基中的菌落可能是含有目的基因的重组质粒，也可能是质粒自身连接的普通质粒，因此，在含Tet(四环素)培养基中的菌落，不一定含有目的基因，B正确；若用SphⅠ酶切，由于重组质粒和普通质粒的碱基对数不同，因此可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否，C正确；若用SphⅠ酶切，会破坏四环素抗性基因，氨苄青霉素抗性基因不受影响，因此携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)的培养基中能形成菌落，不能在含Tet(四环素)的培养基中形成菌落，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 15 8．(2024·山东，5)制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP)的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有(　　) A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 答案 4 加入的单链DNA ① 5′－GCCGATCTTTATA－3′ 3′－GACCGGCTAGAAA－5′ ② 5′－AGAGCCAATTGGC－3′ ③ 5′－ATTTCCCGATCCG－3′ 3′－AGGGCTAGGCATA－5′ ④ 5′－TTCACTGGCCAGT－3′ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 16 解析：反应管②和④虽然只有一种单链，但是单链含回文序列，可以同种单链之间发生互补，四个反应管中单链DNA互补配对情况如图所示： 由图分析可知，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 9．(2024·湖北武汉高三2月调研)常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段，要扩增已知DNA序列两侧的未知DNA序列，可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．酶切阶段，L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列 B．环化阶段，可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶 C．图中引物，应选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对 D．PCR扩增，每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 解析：在酶切阶段，已知序列L中不 能含有酶切时所选限制酶的识别序列，不 然会将已知序列L切断，造成序列识别混 乱，A正确；T4 DNA连接酶或E.coli DNA 连接酶都可以用来连接黏性末端，因此环 化阶段，可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶，B正确；PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3′端通过碱基互补配对结合，为保证延伸的是已知序列两侧的未知序列，应该选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对，C正确；该反向PCR技术中，PCR的扩增只需在第一次循环前加入限制酶将环状DNA切割成线状，之后即可利用常规PCR技术扩增目的片段，D错误。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 19 10．二倍体马铃薯受核糖核酸酶基因(S­RNase)影响， 普遍存在自交不亲和的现象——自交不产生种子，我国科 研人员通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除了马铃薯的 S­RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯。图示该技 术的原理：由一条单链向导RNA引导限制性内切核酸酶 Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。下列叙述不正确的是(　　) A．向导RNA和S­RNase基因识别结合的碱基互补配对方式与目标DNA双链中的碱基互补配对方式相同 B．Cas9蛋白可催化磷酸二酯键断裂，剪切特定DNA片段 C．可让马铃薯自交看能否产生种子，从个体水平上检测该基因编辑技术是否成功 D．向导RNA的序列越短，该基因编辑技术在编辑对象时出错的概率就越高 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 20 解析：向导RNA和S­RNase基因识别结合的碱基互补配对方式存在U－A，而目标DNA双链中的碱基互补配对方式为T－A，A错误；Cas9蛋白为限制性内切核酸酶，可催化磷酸二酯键断裂剪切特定DNA片段，B正确；二倍体马铃薯原本自交不产生种子，该基因编辑技术成功后其自交可产生种子，故可让马铃薯自交看能否产生种子，从个体水平上检测该基因编辑技术是否成功，C正确；向导RNA的序列越短，与其他基因片段结合的概率越高，该基因编辑技术在编辑对象时出错的概率就越高，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 21 11．(不定项)植物生物反应器主要以整株植物、植物组织或植物悬浮细胞为加工场所，生产药物蛋白。叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。叶绿体转化主要是利用同源重组原理，将外源目的基因整合到目标叶绿体基因组中，是一种高表达、安全性极高的遗传转化方法。下列相关叙述正确的是(　　) A．植物生物反应器涉及的现代生物学技术是基因工程和植物细胞工程技术 B．构建的基因表达载体中含有叶绿体特异性启动子，使得目的基因只能在叶绿体中表达 C．植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物中的目的基因通过花粉在自然界扩散 D．把目的基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子不一定含有此目的基因 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 22 解析：植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞，其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞，因此涉及基因工程和植物细胞工程技术，A正确；要使得目的基因只能在叶绿体中表达，则构建的基因表达载体中要含有叶绿体特异性启动子，B正确；由于受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此植物叶绿体表达体系可以防止转基因作物中的目的基因通过花粉在自然界扩散，C正确；把目的基因导入叶绿体DNA中，叶绿体DNA存在于细胞质中，在配子产生过程中随机进入子细胞，所以将来产生的配子中不一定含有目的基因，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 23 12．(2024·山东菏泽一模)透明质酸(HA)又称玻尿酸，是重要的医学材料和化妆品添加原料。枯草芽孢杆菌无透明质酸合成酶(HAS)，但含有HA代谢的其他途径，而链球菌含有HAS的基因(H基因)。研究者通过基因工程来改变枯草芽孢杆菌代谢通路，以实现枯草芽孢杆菌生产HA。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 24 (1)目的基因的获取和扩增：从链球菌获取H基因，为通过外源添加诱导剂来控制H基因的表达，研究者选择含木糖诱导型启动子的p质粒作为H基因的运载体，其中EcoRⅤ酶切位点的识别序列为5′－GATATC－3′，XbaⅠ酶切位点的识别序列为5′－TCTAGA－3′。H基因以a链为转录模板链，据此推测H基因的转录从其________(填“左侧”或“右侧”)开始。H基因中不存在EcoRⅤ和XbaⅠ的酶切位点，为使H基因正确插入p质粒，利用PCR扩增H基因时，依据图中已知碱基序列及以上信息，设计的引物碱基序列为______________________________________________(写出5′端的10个碱基)，引物的作用是__________________________________________ ______________________。 答案 右侧 5′－GATATCCTAG－3′和5′－TCTAGAATGG－3′ 和模板链结合，使DNA聚合酶能从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 25 (2)基因表达载体的构建：用XbaⅠ酶和EcoRⅤ酶处理目的基因和p质粒，然后加入____________酶催化重组质粒形成。 (3)目的基因的导入与筛选：将构建好的重组质粒转入经________处理的枯草芽孢杆菌，在含________的培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌A。 (4)菌种扩大培养与发酵：扩大培养的枯草芽孢杆菌A接种一定时间后添加________，诱导合成HA。 DNA连接 答案 Ca2＋ 四环素 木糖 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 26 解析：(1)H基因以a链为转录模板链，基因转录时从模板链的3′开始，据此推测H基因的转录从其右侧开始。H基因中不存在EcoRⅤ和XbaⅠ的酶切位点，在设计PCR引物时，应加入两种酶的识别序列，结合质粒中启动子的位置及两种酶的识别位点，a链3′端连接启动子，5′端连接终止子，H基因右侧加上EcoRⅤ的识别序列，左侧加上XbaⅠ的识别序列，所以需要在PCR扩增仪中加入的引物序列为5′－GATATCCTAG－3′和5′－TCTAGAATGG－3′。 (2)用XbaⅠ酶和EcoRⅤ酶处理目的基因和p质粒含有相同的黏性末端，需要加入DNA连接酶催化重组质粒形成。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 27 (3)Ca2＋处理枯草芽孢杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于构建好的重组质粒转入受体细胞枯草芽孢杆菌。图中所示载体上含有四环素抗性基因，因此重组质粒上含四环素抗性基因，含重组质粒的枯草芽孢杆菌具有抵抗四环素的能力，能在含四环素的培养基上生存，而没有四环素抗性基因的受体细胞则无法在含四环素的培养基中生存，故在含四环素的培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌A。 (4)由于研究者选择含木糖诱导型启动子的p质粒作为H基因的运载体，因此枯草芽孢杆菌A接种一定时间后添加木糖，诱导合成HA。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 28 13．(2024·广东深圳第一次调研)番茄在种植过程中容易发生虫害。研究人员将双价抗虫载体转入番茄中，获得具有抗虫特性的转基因番茄。下图为所用载体的部分结构示意图，其中Bar为除草剂抗性基因，Cry1Ac为苏云金杆菌毒蛋白基因，Pta为半夏凝集素基因。 回答下列问题： (1)双价抗虫载体中的P1、P2和P3是属于基因表达载体中的________，其作用是_______________________________________________。 (2)构建的载体通常用____________法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，并在培养基中添加________用于筛选转基因番茄。 答案 启动子 RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因的转录 农杆菌转化 除草剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 29 (3)为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，研究人员使用________技术筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，结果如图所示。 图中①为阳性对照，②为阴性对照，③为待测植株，试分析③中出现2条条带的可能原因是______________________________________。 PCR 答案 所使用的Pta引物特异性不高(合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 30 (4)对于成功转化的番茄植株还需进一步进行抗虫鉴定，研究人员选取3株阳性转基因番茄进行小菜蛾幼虫抗性实验，结果如下表。 注：CK表示对照。 由表中可知，株系2的幼虫致死率较低，推测其可能原因是_________________ ___________________________________。 答案 株系编号 CK 1 2 3 幼虫致死率(%) 0 39.8 6.5 48.9 抗虫基因在转基因番茄株系2的表达水平比较低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 31 解析：(1)双价抗虫载体中的P1、P2和P3位于基因的首端，是属于基因表达载体中的启动子，启动子是转录的起点，是RNA聚合酶识别和结合的位点。 (2)番茄为双子叶植物，常用农杆菌转化法转入到番茄子叶中并进行植物组织培养，基因表达载体中有Bar为除草剂抗性基因，可作为标记基因，可在培养基中添加除草剂用于筛选转基因番茄。 (3)为验证Pta基因是否转入番茄基因组中，可使用PCR技术，筛选转基因番茄中的Pta基因，再进行凝胶电泳鉴定，若PCR过程中引物特异性不高，可能会出现多条条带，③中出现2条条带的可能原因是所使用的Pta引物特异性不高。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 32 14．(不定项)(2024·黑龙江哈尔滨一模)疫苗是人类预防疾病强有力的手段，疫苗产业也是医疗卫生事业和生物技术产业的重点发展领域之一，目前生产疫苗的两种方法主要有：利用转基因工程菌和借助动物细胞的大规模培养。例如，生产乙肝疫苗时，可以将S基因导入大肠杆菌构建工程菌生产重组乙肝疫苗，或者大规模培养能够表达S蛋白的中国仓鼠卵巢细胞获得乙肝疫苗。下列有关两种方法叙述错误的是(　　) A．两种方法都需用转基因技术构建工程菌或工程细胞 B．将S基因导入大肠杆菌构建工程菌时需要使用钙离子处理细胞 C．体外培养中国仓鼠卵巢细胞时要定期更换培养液以创造无菌环境 D．哺乳动物细胞表达的外源蛋白，更接近乙肝病毒的S蛋白 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 33 解析：前者生产乙肝疫苗时，需要培养导入S基因的大肠杆菌，后者生产乙肝疫苗时，需要大规模培养导入S基因的中国仓鼠卵巢细胞，A正确；将S基因导入大肠杆菌构建工程菌时需要使用钙离子处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于S基因的导入，B正确；体外培养中国仓鼠卵巢细胞时要定期更换培养液以补充营养，减少代谢废物的积累，对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作可以营造无菌环境，C错误；哺乳动物细胞为真核生物细胞，可以对蛋白质进行进一步的加工，乙肝病毒感染真核细胞，因此真核细胞表达的外源蛋白，更接近乙肝病毒的S蛋白，D正确。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 34 15．(2024·广东开学考)我国盐碱地多，部分地区耕地盐碱化趋势加剧。“以种适地”同“以地适种”相结合，加快选育耐盐碱特色品种意义重大。科学家通过基因工程等手段，赋予普通的农作物耐盐基因后，能够在盐碱地生长种植的耐盐碱作物就诞生了。LEA蛋白在植物遭受如盐害等胁迫时可起到很大的保护作用，某研究团队将耐盐酵母LEA蛋白基因NLEAs作为目的基因构建基因表达载体，导入大豆培育转耐盐基因大豆植株。将NLEAs基因导入大豆细胞，常采用农杆菌转化法。 (1)首先从土壤中进行取样培养，采用平板划线法完成农杆菌的纯培养，其中培养基中含有一定量的氯化钠，其作用是_____________________________。 调节渗透压和提供无机盐营养 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 35 (2)转基因过程如下图。过程①②称为_______________________，其中涉及的工具有_____________________________。筛选已转化的大豆细胞的培养基中需加入________________。 基因表达载体的构建 答案 限制酶、DNA连接酶、载体 卡那霉素 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 36 (3)获得含NLEAs基因的大豆组织细胞后，可通过________________技术，得到转基因大豆苗。如何鉴定转耐盐基因大豆植株是否培育成功？ ________________________________________________________________________________。 (4)盐碱地综合改造利用是自然资源保护的重要方面，是关系国家粮食安全的重大战略。选育耐盐碱特色品种意义重大，请应用所学知识提出一种培育耐盐碱、高产优良品种的具体思路(写出一种即可，转基因技术除外)。 __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 植物组织培养 答案 移栽至盐碱地或移栽后用一定浓度的盐水浇灌转基因大豆苗，观察其是否正常生长 如：筛选出有抗盐碱特性的作物(盐碱地寻找，或者通过基因突变)，与具有高产特性的作物进行杂交，并不断自交筛选能稳定遗传的抗盐碱高产的优良品种(合理即可) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 37 解析：(1)氯化钠属于无机盐，在培养基中添加一定量的NaCl可以为植物生长提供无机盐营养，并参与调节渗透压。 (2)分析题图可知，过程①②称为基因表达载体的构建，需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶、载体。质粒上存在卡那霉素抗性基因，因此培养基需加入卡那霉素以便筛选导入目的基因的受体细胞。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 38 16．(2024·江西南昌一模) HNF1α基因突变可引发糖尿病等疾病。HNF1α的第249位丝氨酸(S249)是其重要功能位点，为进一步研究S249的重要性，研究人员将249位丝氨酸(S)突变为丙氨酸(A)，成功构建了人源HNF1α­S249A转基因小鼠。下图为基因表达载体部分结构示意图，Myc为标记基因，引物F和R之间的序列长度为386 bp。回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 39 (1)CMV位于HNF1α cDNA上游，据此推测CMV的功能为______________________________________________________。 (2)为保证HNF1α cDNA准确插入载体，可利用PCR技术在其两端添加限制酶________________识别序列，应将限制酶识别序列添加在引物的________(填“5′”或“3′”)端。 (3)获得HNF1α cDNA后，可利用cDNA中间序列设计引物实现定点突变目的，从而制备HNF1α­S249A cDNA。已知HNF1α中248、249、250三个氨基酸对应的密码子序列为ACCUCUGUG，丙氨酸对应的密码子有GCU、GCC、GCG、GCA四种，为了保证引物与模板的结合效率及突变目的，请设计其中一个引物：_________________________________________________。 RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动HNF1α cDNA的转录 答案 Hind Ⅲ和XbaⅠ 5′ 5′－ACCGCTGTG－3′或5′－CACAGCGGT－3′ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 40 (4)利用上述基因表达载体制备转基因小鼠，请用文字和箭头写出制备流程图：________________________________________________________________________。 (5)提取转基因小鼠DNA作为模板，利用引物F和R进行PCR技术扩增，经过琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物。若出现_________________________结果，初步证明转基因小鼠模型构建成功。 一条386 bp的DNA条带 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 41 解析：(1)根据题意可知，CMV位于HNF1α cDNA上游，由此推测CMV可能是RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动HNF1α cDNA的转录。 (2)为保证HNF1α cDNA准确插入载体，可利用PCR技术在其两端添加限制酶识别序列Hind Ⅲ和Xba Ⅰ，由于DNA聚合酶只能从引物的3′端开始催化脱氧核苷酸连接，故应将限制酶识别序列添加在引物的5′端。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 42 (3)根据题意可知，HNF1α中248、249、250三个氨基酸对应的密码子序列为ACCUCUGUG，则转录的模板链为3′－TGGAGACAC－5′，丙氨酸对应的密码子有GCU、GCC、GCG、GCA四种，GCU和UCU有两个碱基相同，为了保证引物与模板的结合效率及突变目的突变后转录的模板链应为3′－TGGCGACAC－5′，其中一个引物应与突变后的模板链结合，或与突变后的模板链的互补链结合，则其中一个引物序列可为5′－ACCGCTGTG－3′或5′－CACAGCGGT－3′。 (5)根据题意可知，引物F和R之间的序列长度为386 bp碱基对，提取转基因小鼠DNA作为模板，利用引物F和R进行PCR技术扩增，经过琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物，如果出现了一条386 bp的DNA条带，初步证明转基因小鼠模型构建成功。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 43 　　　　　　　　　　　　　 R 基因表达载体eq \o(―――→,\s\up17(显微注射))受精卵eq \o(―――→,\s\up17(培养))早期胚胎eq \o(―――→,\s\up17(胚胎移植))代孕小鼠子宫→转基因小鼠 $$