猜押09 生物技术与工程-2025年高考生物冲刺抢押秘籍（广东专用）

猜押09 生物技术与工程 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 生物技术与工程 2024广东T21,2023广东T12、T20,2022广东T22、T21。 生物技术与工程因为与生命科学相关的突出成就及热点问题联系密切，从而成为生物高考命题的一大热点。通过近三年试题分析发现，应用微生物的分离纯化技术，以及基因工程、细胞工程和发酵工程相结合的技术，可以解决很多社会关注度高的生产、生活、健康方面的热点问题，这使得生物技术与工程在赢得普通大众关注的同时，也赢得了高考命题专家的青睐，成为当下热门的 “高频考点”。总体来说，生物技术与工程在广东命题卷中以选择题和非选择题的不同形式呈现。 本部分的命题以非选择题为主，属于高考必考内容，题目内容 多，难度往往较大。试题情境新颖，大多来自大学教材和最新的论文文献，核心素养侧重对科学思维和科学探究的考查。 题型1 传统发酵技术及其应用 1．（2025·广东广州·一模）陈醋中的川芎嗪是治疗血栓等疾病的新型药物，能活血化瘀并对已聚集的血小板有解离作用。研究人员为提高陈醋药用价值，分别探究了传统、机械生产工艺对川芎嗪含量的影响，结果如下。下列叙述错误的是（ ） 生产工艺 川芎嗪含量/（mg·L-1） 发酵后熏醅前 发酵后进行传统熏醅 （80—90℃4—5d） 发酵后进行机械熏醅 （110—120℃12—24h） 传统醋酸发酵 0.38 3.15 11.18 机械醋酸发酵 1.33 4.73 17.63 A．陈醋发酵过程中需要提供碳源、氮源并通入空气 B．传统熏醅时提高熏醅的温度可以提高川芎嗪的产量 C．受皮外伤的患者在伤口愈合期间建议减少对陈醋的食用 D．选用机械醋酸发酵和机械熏醅方式酿造的食醋药用价值更高 题型2 微生物的培养与应用 一、单选题 1．（2025·广东·一模）为探究大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的选择作用，兴趣小组用大蒜原汁与氨苄西林对金黄色葡萄球菌进行连续培养，测得的抑菌圈直径结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．从没有接触到抑菌圈的菌落中挑选细菌，接种培养下一代 B．测量每个实验组中抑菌圈的直径，取最大值为实验结果 C．随着代数增加，金黄色葡萄球菌对氨苄西林的耐药性降低 D．大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的抑制作用比氨苄西林弱 2．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 3．（2025·广东汕头·一模）硝化细菌可用于改善水产养殖水体。研究人员利用配制的固体选择培养基从污水处理厂的污泥中筛选出一株自养型硝化细菌。下列物质在该培养基中存在的可能性最小的是（　　） A．NaNO2 B．Na2CO3 C．牛肉膏 D．琼脂 4．（2025·广东茂名·一模）实验小组采用鲜血琼脂平板，从环境中筛选获得高效降解血红蛋白的菌株，下列操作不恰当的是（　　） A．取样——应从屠宰场地下水道中取样 B．分离——可用平板划线法对菌株分离 C．筛选——通过溶血圈直径大小比较菌株降解能力 D．培养——利用添加琼脂的培养基大规模培养菌株 5．（2025·广东惠州·三模）某种含氮有机物的除草剂，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境，按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（　　） A．有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源，应扩大培养 B．图中培养基在各种成分都溶化后且分装前进行灭菌 C．实验过程中需要将培养基调至中性或弱酸性 D．图中接种方法为平板划线法，可对细菌进行计数 6．（2025·广东珠海·一模）检测空气微生物常采用沉降平板法，具体做法是将牛肉膏蛋白胨培养基的平板置于待测地点，打开皿盖暴露于空气中一段时间后，盖好皿盖置于培养箱中培养、观察并统计菌落数。下列叙述正确的是（    ） A．牛肉膏蛋白胨培养基在使用前应进行干热灭菌 B．采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养 C．平板中每一个菌落数都是由一个活菌繁殖而来 D．该方法可以准确统计空气中微生物种类与数量 二、非选择题 7．（2025·广东江门·一模）甲型流感病毒（IAV）是单链RNA病毒，主要利用鸡细胞的ANP32A蛋白进行病毒复制。IAV因传染性强而易导致禽流感疫情的发生，有研究人员使用CRISPR/Cas9技术对鸡的ANP32A基因进行编辑，获得世界首批抗禽流感鸡（GE），过程见图。    (1)在编辑鸡的ANP32A基因时，需加入Cas9蛋白，该蛋白可催化 键水解，剪切特定DNA片段。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，作用是 。图中③过程筛选得到的GE均为纯合子，与宿主鸡相比，GE具有的特点是 。 (2)由上述过程孵出的基因编辑鸡（GE）与野生型鸡（WT）在生长、外观、行为等方面均无差别。为探究不同感染方式下，GE对IAV的抗感染能力及IAV在鸡群中的传播能力，以GE和WT（均未感染IAV）为实验对象，采用两种感染方式：人工接种（通过鼻内滴注直接接种IAV）和自然接触感染（通过与携带IAV的鸡自然接触感染病毒），步骤及结果如表所示。 分组 A组（GE） B组（GE） C组（WT） D组（WT） 人工接种 接种IAV 不接种 接种IAV 不接种 培养方式 适宜条件下 ？ 培养一周 与A、B组的操作相同 病毒斑块测定 10%个体出现斑块脱落 结果（B1） 100%个体出现斑块脱落 结果（D1） 体内病毒含量测定（PFU/ml） 极少 结果（B2） 很多 结果（D2） 特异性抗体测定 17%个体呈阳性 少或无 100%个体呈阳性 多 注：病毒斑块测定：IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。 ①据A、C组结果分析，与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是 。 ②根据上述完整实验还可得出结论：GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，则表2“培养方式”中的“？”应设置为： ；比较实验结果：Bl Dl（填“>”或“<”或“=”）。 (3)对GE的后续跟踪观察中发现：原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是： 。（列出两点即可） (4)尽管对GE的研究已取得了一定可喜成果，要想将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，例如 。（列出一点即可） 8．（2025·广东深圳·一模）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题： (1)大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用 （填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为 为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与 结合，从而调控结构基因表达。 (2)研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是 。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是 。 (3)为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG 蓝光 (4)为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象 。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是 。 培养基遮光示意图（黑色区域为退光区） 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG － + － － 蓝光 － － + － 9．（2025·广东深圳·一模）苦草是一种适应能力强的沉水植物，可以有效修复受多环芳烃（PAHs）污染的沉积物，回答下列问题： (1)苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，推测内生菌与苦草之间的种间关系是 ，二者相互作用并不断演化的过程称为 。 (2)为研究苦草分解PAHs的机制，研究人员开展了如下实验。 ①选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的 （填部位），避免采集过程的影响。 ②将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，根据整个实验分析，推断表格中a和b的处理分别是 。 处理组 苦草根表面 沉积物 Ⅰ 不灭菌 灭菌 Ⅱ 灭菌 不灭菌 Ⅲ a b ③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验，15天后所测得结果如图，据图分析， （填“苦草根表面”或“沉积物”）的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度提出进一步研究的假说 。 (3)综合上述分析，从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案 。 题型3 植物细胞工程的基本技术与应用 一、单选题 1．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 2．（2025·广东广州·一模）珍稀中草药蛇足石杉的有效成分为石杉碱甲，但含量较低。研究人员发现共生真菌可与植物细胞共用酶系统，将蛇足石杉细胞与真菌进行共生培养可促进石杉碱甲的生成。图甲、图乙分别表示共生培养过程中蛇足石杉细胞数量及石杉碱甲含量随时间的变化。下列叙述错误的是（　　） A．利用植物细胞培养生产石杉碱甲需将外植体培育到愈伤组织阶段 B．将蛇足石杉细胞与真菌共生培养时需要适当添加植物激素 C．图甲实验结果可以确定第4天为传代培养和收集代谢物的最佳时间 D．图乙实验结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统 3．（2025·广东佛山·二模）植物无糖组织培养技术又称光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，促进植株光合作用，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面应用越来越广泛。有关叙述错误的是（    ） A．该技术碳源的改变在一定程度上降低了杂菌污染的可能性 B．该技术外植体可以在植物体的各种部位选取，获得的新植株基因型相同 C．通过该技术繁殖新个体，外植体也需要经历脱分化和再分化过程 D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH值等 4．（2025·广东汕头·一模）某团队通过植物组织培养技术开展东湖菊花种苗快速繁殖及脱毒研究，打造“汕头金菊”产业名片。若取菊花茎段进行组织培养，茎段未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（　　） A．茎段接种时倒插 B．激素配比不合理 C．外植体消毒过度 D．培养时遮光处理 5．（2025·广东梅州·一模）在愈伤组织生芽过程中，CK（细胞分裂素）通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体（突变体a）、缺乏A基因但能过量表达W基因（材料甲）和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图，由上述实验结果不能得出的结论是（    ）    A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B．W基因的表达产物调控A基因的表达 C．A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽 D．过量表达W基因可使生芽时间提前 6．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 7．（2025·广东惠州·三模）为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，下列叙述正确的是（　　） A．分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况 B．原生质体A1和B1应在低渗透溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡 C．失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活 D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞融合的技术基础 二、非选择题 8．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 9．（2025·广东湛江·一模）柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图，已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3′、5′-G↓GATCC-3′、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题：    (1)构建的基因表达载体，除了含有目的基因外，还必须含有 （回答2点）等。据图分析，在基因表达载体构建过程中，应使用 对M基因和质粒进行切割，原因是 。 (2)利用PCR技术克隆M基因时，应选择下图中的引物 （填序号），引物的作用是 。    (3)将图中农杆菌先后置于含 的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是 。 (4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了 技术，该技术的原理是 ，由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为 。 题型4 动物细胞工程与单克隆抗体的制备 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子。纺锤体移植实质上移入正常细胞的是（    ） A．线粒体 B．纺锤体 C．染色体 D．中心体 2．（2025·广东佛山·二模）2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（    ）    A．甲羊为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核 B．③过程通常采用的诱导方法是PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 C．④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D．丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 3．（2025·广东惠州·三模）如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程，Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前 B．灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合 C．Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达 D．克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异 4．（2025·广东江门·一模）由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶（G—6—PD）有A、B两种类型，可通过电泳区分。对某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳得结果一，然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养，获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二，如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．推测该样本来源于女性，体细胞基因组成为Gd⁴Gd⁸ B．2、3号克隆细胞结果的差异是由基因表达差异导致 C．1—9号克隆细胞中均随机有一条X染色体失去活性 D．Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果相同 5．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 6．（2025·广东梅州·一模）双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法，流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是（    ） A．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加可识别抗原的种类 B．酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解 C．固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量 D．若酶标抗体的使用量偏少会导致测量结果偏高 7．（2025·广东茂名·一模）在病人的病理组织中可观察到多核细胞，多核产生的直接原因最可能是（　　） A．细胞融合 B．细胞分裂 C．细胞分化 D．细胞自噬 8．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 9．（2025·广东·二模）下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述中，正确的是（　　） A．动物细胞经灭活病毒诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体 B．杂交瘤细胞是B淋巴细胞癌变的结果 C．杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生抗体 D．单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同 二、非选择题 10．（2025·广东珠海·一模）糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病，长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗，严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病（T1DM）患者体内，具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中，该病例成功摆脱胰岛素依赖，各项诊断指标恢复至正常水平。 回答下列问题： (1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足，引发高血糖症，因此属于 ，CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。 (2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经 分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中，需精确控制培养基的各种成分，与普通动物细胞培养基相比，不能添加 等天然成分，以免影响细胞分化进程。 (3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后，研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组，A组进行手术但不移植胰岛细胞，B组体内移植胰岛细胞，然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验，结果如图2所示，该实验的目的是 。经过长时间科学论证后，研究人员将胰岛细胞移植回患者体内，一年内定期进行口服耐糖检测（见图3），结果表明患者能摆脱胰岛素依赖，依据是 。（糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL）。 (4)传统诱导多能干细胞（iPSCs）常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞，其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析，化学分子诱导CiPSCs的优势是 。 11．（2025·广东广州·一模）鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题：    (1)鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入 进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现 。 (2)成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过 获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是 （填编号）。    (3)从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增， ，导入特定受体细胞， 。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 (4)研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于 （答两点）。 12．（2025·广东·一模）噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体（最新技术）。请回答下列问题： (1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行 处理，整个过程中涉及的现代科学技术有 。 (2)外源DNA片段含 个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物 （填“需要”或“不需要”）知道整个外源DNA序列。 (3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示： 分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的 结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是 ，可通过测定产物量来推测抗原量。 (4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性： 。 题型5 胚胎工程 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是（    ） A．具有产奶量较高等优良性状 B．与供体母牛的遗传特性一致 C．免疫力正常且具有健康体质 D．与供体母牛的繁殖潜能相当 2．（2025·广东佛山·二模）2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（    ）    A．甲羊为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核 B．③过程通常采用的诱导方法是PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 C．④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D．丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 3．（2025·广东惠州·三模）如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程，Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前 B．灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合 C．Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达 D．克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异 4．（2025·广东·二模）胚胎移植技术中，受体的条件不包括（　　） A．同种 B．雌性个体 C．遗传性能和生产性能优秀 D．具有健康的体质和正常繁殖能力 题型6 基因工程 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（    ） 注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低 A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强 B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合 C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合 D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同 2．（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 3．（2025·广东·一模）我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉，能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡。下列说法正确的是（    ） A．培育抗虫棉的原理是基因突变 B．相对普通棉花而言，抗虫棉是新物种 C．大面积推广种植抗虫棉以后，棉铃虫的基因频率将发生不定向改变 D．在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性 4．（2025·广东广州·一模）密码子偏好性是指在生物体中，编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，提高短乳杆菌L—AI合成速率，进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是（　　） A．可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列 B．可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列 C．密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高 D．D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关 5．（2025·广东湛江·一模）下列关于科学技术或方法与科研成果之间促进关系的叙述，错误的是（    ） A．水生栖热菌中分离的TaqDNA聚合酶推动了PCR技术的应用 B．科学家通过人鼠细胞融合探究细胞膜的流动性时，采用了荧光标记技术 C．电子显微镜的出现使罗伯特森看到了细胞膜亮—暗—亮的“三明治”结构 D．运用假说—演绎法，摩尔根证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上 6．（2025·广东深圳·一模）研究者从酵母菌中获取控制细胞色素氧化酶（存在于线粒体）的某一段肽合成的DNA片段，将其与小鼠的二氢叶酸还原酶（只存在于细胞质基质）基因融合。重组基因在酵母菌表达后，在线粒体中发现了二氢叶酸还原酶。该研究的目的是（    ） A．获得融合蛋白 B．研究该段肽的作用 C．引导二氢叶酸还原酶进入线粒体 D．研究重组基因的功能 7．（2025·广东佛山·二模）白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践，他们利用昆虫胚胎显微注射技术，成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系，并经过一系列流程，筛选出了“绝育雄蚊”（感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊），通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播（已持续多年）。有关叙述错误的是（    ） A．白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同，主要区别是前者具有细胞核 B．“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代，可以降低种群的出生率 C．可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊” D．“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库 8．（2025·广东珠海·一模）部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡（OMV），OMV能穿越肠道上皮屏障，活化肠黏膜内的免疫细胞。研究人员通过构建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表达载体（见图），转化大肠杆菌来制备工程菌。下列相关叙述错误的是（    ） A．ClyA表达产物可以将融合蛋白定位到OMV表面 B．Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应 C．mFc表达产物可以提高T细胞摄取OMV的能力。 D．利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗 9．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 二、非选择题 10．（2025·广东深圳·二模）白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，BclI、NotI、XbaI、Sau3AI为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。 限制酶 BclI NotI XbaI Sau3AI 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC (1)过程①需要的酶有 ；与细胞内基因相比，过程①获得的SLA-2基因在结构上不具有 。 (2)为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接，扩增时应选用的1对引物为 。 a.5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ b.5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ c.5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ d.5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ (3)过程②为酶切、连接后的重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌，转化后采用含 的平板筛选。 (4)为鉴定与验证重组质粒3，研究人员用NotI和Sau3AI完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。请在下图相应位置画出重组质粒3可能得到的电泳条带 。 (5)研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如下图。根据结果，应使用浓度为 μg·mL-1的嘌呤霉素溶液浸染，理由是 。 11．（2025·广东湛江·一模）某种野兔的毛色黑色和灰色是一对相对性状，由E、e基因决定。该种野兔的尾巴长尾和短尾是另一对相对性状，由F、f基因决定。将若干纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔。将子一代分别作母本和父本，进行测交，所得后代的表型和数量如图所示。请回答下列问题：    (1)由实验结果推测，两对相对性状的遗传遵循 定律，判定依据是 。 (2)子一代作父本测交后代中黑色长尾野兔的基因型为 ，子一代分别作母本和父本测交结果不同的原因是 。子一代雌雄个体自由交配后代中灰色短尾野兔占比为 。 (3)野兔中染色体上毛色基因两侧MspⅠ限制酶切位点的分布存在如下两种形式。黑色野兔甲和黑色野兔乙经杂交得到子代灰色野兔丙和未知毛色的野兔丁，分别提取甲、乙、丙、丁个体的DNA，经MspⅠ酶切后进行电泳分离，结果如图所示：    乙个体分离出的19kbDNA片段上含有的毛色基因为 （填“E”或“e”），理由是 ，推测野兔丁为杂合子的概率为 。 (4)科学家将某种人类致病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物的应用有 。 12．（2025·广东·一模）通过科学选育和种植管理，我国已成为世界上最大的番茄生产国。回答下列问题： (1)番茄花是双性花，野生型番茄成熟时果肉为红色。为探究番茄果肉颜色的遗传机制，科学家利用甲（基因A突变为a，果肉黄色）、乙（基因B突变为b，果肉橙色）两种单基因纯合突变体进行杂交实验，结果如图。则F2中橙色果肉植株的基因型有 ，红色果肉植株中纯合体的比例为 。    (2)番茄的SlMlol基因是参与白粉病（病菌侵染，会严重降低番茄的产量）发生的易感基因。科学家利用CRISPR/Cas9基因组编辑敲除了番茄的SlMlol基因，获得了抗白粉病的新品种。下图示CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理：Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（sgRNA）引导下切割DNA双链以敲除目标基因。    Ⅰ.过程②中，将重组质粒导入番茄细胞的常用方法是 。 Ⅱ.在设计sgRNA碱基序列时，依据的是 的部分碱基序列。Cas9蛋白切割DNA双链时作用的化学键是 。 Ⅲ.可采用DNA分子杂交技术检测是否成功敲除SlMlol基因，则操作思路及预期结果是 。 13．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 14．（2025·广东广州·一模）鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题：    (1)鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入 进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现 。 (2)成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过 获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是 （填编号）。    (3)从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增， ，导入特定受体细胞， 。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 (4)研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于 （答两点）。 15．（2025·广东广州·一模）大豆是二倍体自花传粉植物，富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫，也往往会形成病斑，致使绿叶面积大大减小，结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体（MT），利用其与野生型植株（WT，表型正常）进行相关实验，结果如下表。 杂交组合 世代 单株或株系的数目 总数 野生型 类病变植株 WT×MT F1 8 8 0 F2 1920 1801 119 F2:3 —— —— —— 注：F2:3指将F2中显性单株收获种子并种植，每个单株收获的种子种植一行。 回答下列问题： (1)根据实验结果可知，类病变突变性状最可能由 （填“一对”或“两对”）等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律，MT的基因型特点是 。 (2)按最可能情况推测，F2:3中，全为野生型和出现性状分离的行数比为 。 (3)研究人员查阅资料后发现，目前已知大豆8号染色体上的众多基因（G20~G28）突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因是否属于已知突变基因中的一种，科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。 实验一：测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量，结果如图。 要测定基因表达量，可以测定 的含量。据图推测，MT的突变基因最可能为 。 实验二：以WT、MT为材料，运用基因工程的方法验证上述推测，写出研究思路 。 16．（2025·广东江门·一模）甲型流感病毒（IAV）是单链RNA病毒，主要利用鸡细胞的ANP32A蛋白进行病毒复制。IAV因传染性强而易导致禽流感疫情的发生，有研究人员使用CRISPR/Cas9技术对鸡的ANP32A基因进行编辑，获得世界首批抗禽流感鸡（GE），过程见图。    (1)在编辑鸡的ANP32A基因时，需加入Cas9蛋白，该蛋白可催化 键水解，剪切特定DNA片段。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，作用是 。图中③过程筛选得到的GE均为纯合子，与宿主鸡相比，GE具有的特点是 。 (2)由上述过程孵出的基因编辑鸡（GE）与野生型鸡（WT）在生长、外观、行为等方面均无差别。为探究不同感染方式下，GE对IAV的抗感染能力及IAV在鸡群中的传播能力，以GE和WT（均未感染IAV）为实验对象，采用两种感染方式：人工接种（通过鼻内滴注直接接种IAV）和自然接触感染（通过与携带IAV的鸡自然接触感染病毒），步骤及结果如表所示。 分组 A组（GE） B组（GE） C组（WT） D组（WT） 人工接种 接种IAV 不接种 接种IAV 不接种 培养方式 适宜条件下 ？ 培养一周 与A、B组的操作相同 病毒斑块测定 10%个体出现斑块脱落 结果（B1） 100%个体出现斑块脱落 结果（D1） 体内病毒含量测定（PFU/ml） 极少 结果（B2） 很多 结果（D2） 特异性抗体测定 17%个体呈阳性 少或无 100%个体呈阳性 多 注：病毒斑块测定：IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。 ①据A、C组结果分析，与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是 。 ②根据上述完整实验还可得出结论：GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，则表2“培养方式”中的“？”应设置为： ；比较实验结果：Bl Dl（填“>”或“<”或“=”）。 (3)对GE的后续跟踪观察中发现：原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是： 。（列出两点即可） (4)尽管对GE的研究已取得了一定可喜成果，要想将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，例如 。（列出一点即可） 17．（2025·广东湛江·一模）柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图，已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3′、5′-G↓GATCC-3′、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题：    (1)构建的基因表达载体，除了含有目的基因外，还必须含有 （回答2点）等。据图分析，在基因表达载体构建过程中，应使用 对M基因和质粒进行切割，原因是 。 (2)利用PCR技术克隆M基因时，应选择下图中的引物 （填序号），引物的作用是 。    (3)将图中农杆菌先后置于含 的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是 。 (4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了 技术，该技术的原理是 ，由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为 。 18．（2025·广东深圳·一模）在植物基因组中天然存在着一类自私的基因或遗传元件，能够使得自身传递给后代的比例大大提高，被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发，我国研究团队开发了一种名为CAIN的基因驱动系统，如图。 CRISPR/ Cas9能够靶向切割NPG1基因的编辑工具；NPG1表示花粉萌发所必需的基因 回答下列问题： (1)CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”；核酸酶Cas9切割目的DNA，使DNA双链断裂。短链RNA作为“导向”作用的具体原理是 。 (2)CAIN系统基于“毒药—解药”机制，据图分析，通过 的作用在植物花粉中产生毒药效应；再以 作为解药，让花粉正常萌发。图中重新编码后的NPG1需要具备的条件是 ，为实现这一目的，研究人员利用了密码子的 现象对NPGI进行重新编码，最终实现了 的花粉能够正常萌发。 (3)研究人员选用了自交繁殖的拟南芥作为材料，研究结果如下图。 ①若是双剪切，基因驱动工具CAIN系统在人工杂交世代中表现出了显著的高效遗传，理论上后代带有CAIN个体为100%，远高于孟德尔遗传的期望比例 。 ②若是单剪切，如下图所示，则可以产生 种雄配子，理论上后代带有CAIN个体的比例为 。 19．（2025·广东深圳·一模）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题： (1)大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用 （填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为 为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与 结合，从而调控结构基因表达。 (2)研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是 。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是 。 (3)为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG 蓝光 (4)为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象 。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是 。 培养基遮光示意图（黑色区域为退光区） 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG － + － － 蓝光 － － + － 20．（2025·广东佛山·二模）抗生素的长期使用易导致病菌产生严重的耐药性。抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现将抗菌肽第52位的脯氨酸（密码子为CCA）替换成苏氨酸（密码子为ACA）可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。回答下列问题： (1)将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸，需要将mRNA的对应碱基序列中第 位的碱基替换，碱基具体变化为 。基因模板链对应的碱基改变为 。 (2)PCR过程中温度的控制至关重要，若变性时温度偏低则会导致反应效率降低，原因是 。 (3)据图分析，“大引物PCR定点诱变”技术中设计的“诱变引物”应选择________。 A．5'…CCTGTTAT…3' B．5'…CCTGGTAT…3' C．5'…ATACCAGG…3' D．S'…ATAACAGG…3' (4)进行大引物PCR定点诱变获得改良的抗菌肽基因需要进行两次PCR（PCR1和PCR2），产物1最早出现在PCR1的第 轮循环：PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外，还有 ；通过PCR3快速扩增时应选用的引物是 。 (5)In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端，实现目的基因和载体的连接。科研人员将载体（320bp）两端连接上与改良的抗菌肽基因（180bp）两端相同的序列（15bp）并利用In-Fusion酶实现两者的连接，如图所示。最终获得的重组DNA分子长度为 。与传统方法相比，这种技术的优点是 （至少写两点）。 21．（2025·广东汕头·一模）水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器(下图)，为环境污染治理提供新方法。 回答下列问题： (1)Pc和Ps启动子可被 酶识别并结合后驱动基因的模板链沿3′→5′方向转录出mRNA。分析图上图可知，当环境中存在水杨酸时， 可激活PS启动子，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 (2)研究人员改造重组质粒，选择激活能力更强的蛋白的基因nahR1替代nahR，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度扩大为原来的2倍，提高传感器的灵敏度。该改造过程需要用到的工具酶是 。请提出另一种改造重组质粒以提高传感器灵敏度的思路： 。 (3)水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接，应选择如图中的引物组合是 。 (4)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中，使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ccdA、ccdB分别插入下图中的 、 位点。 22．（2025·广东汕头·一模）成骨不全症(OI)是一类病因复杂的遗传性骨疾病，可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(下图)进行研究，以探索该病的遗传方式和致病机理。 回答以下问题： (1)研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在 酶作用下合成cDNA，之后利用 特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定，结果如下图a。 (2)据图a分析，成骨不全症(OI)的遗传方式为 ；若Ⅱ2、Ⅱ3计划生二胎，在不考虑新发突变的情况下，二胎患OI的概率是 。 (3)临床观察发现，Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻，原因可能是 。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测，请补充图b横线处的相关信息，并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确 。 23．（2025·广东梅州·一模）苯丙酮尿症是由于患者体内苯丙氨酸代谢途径中的酶发生缺陷，使得苯丙氨酸及其代谢物酮酸在血液和组织中大量累积，进而阻碍脑的发育。研究发现，苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因可在大肠杆菌中表达并降解苯丙氨酸。科学家将PAL基因导入到肠道益生菌Nissle1917大肠杆菌（EcN）中，构建工程菌EcN-PAL，用于治疗苯丙酮尿症。图1为2.7Kb的质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因，EcoRⅠ和PvuⅠ两种限制酶的酶切位点与复制原点之间的距离分别为0.6Kb和0.8Kb。图2为含PAL基因的DNA片段。 回答下列问题： (1)PAL是一种胞内酶，据此推测EcN-PAL的细胞膜上应具有 功能的蛋白质与PAL协同工作，完成EcN-PAL的预期作用。 (2)利用PCR技术扩增PAL基因，若该基因编码区其中一条链的序列为5'-AGCCCTCC……GAACCAGC-3'，下列可选用的一对引物是______。 A．5'-CCTCCCCA-3' B．5'-AGCCCTCC-3' C．5'-GCTGGTTC-3' D．5'-GAACCAGC-3' (3)据图分析，选用 酶切割PAL基因和质粒，构建重组表达载体。为确保目的基因正确插入质粒中，使用EcoRⅠ对重组DNA分子完全酶切后，进行凝胶电泳分析。若电泳图谱中出现长度为 Kb的条带，则说明是符合要求的重组质粒。 (4)研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时间后会从胃肠道全部清除。据此推测，若服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症，需 （答出一点即可）。 24．（2025·广东茂名·一模）c-fos是原癌基因的启动子，正常水平下表达水平很低，但是当细胞受到伤害和刺激时（如Na+内流引起的兴奋刺激）能快速启动下游基因的表达。实验小组在c-fos启动子的下游连接绿色荧光蛋白基因（GFP），构建c-fos-GFP重组质粒，并转染富含Na+通道的神经母细胞瘤细胞，再用乌头碱处理细胞，以筛选稳定表达的克隆细胞，其技术流程如下图所示，回答下列问题：    (1)PCR技术可通过设计 从水母细胞中特异性扩增GFP基因，过程①需要选择限制酶 切割含GFP基因的DNA片段，选择该限制酶切割的目的是 （答2点）。 (2)加入乌头碱可用于筛选稳定表达的克隆细胞，推测乌头碱是一种Na+通道 （填“激活剂”或“抑制剂”）。 (3)赤潮是造成海洋生态环境恶化的重要原因之一，其重要危害之一是赤潮生物能产生分泌赤潮毒素，赤潮毒素可特异性结合细胞的Na+通道，阻断Na+的运输。筛选并获得稳定表达的克隆细胞，用于检测水体中赤潮毒素（GTX）的相对含量，其操作流程为： ①向克隆细胞培养液中加入 。 ②检测细胞的荧光强度以确定GTX的相对含量，若 ，则说明水体中的GTX含量越高。 25．（2025·广东惠州·三模）由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。 (1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7（是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白）并将其注射进水稻叶肉细胞，最终通过 （结构）潜入水稻细胞核，识别并激活水稻糖转运蛋白（SWEET14）基因表达，挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。 (2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭，因此Xa7基因 （选用“可以/不可以”作答）看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 ［选用“糖转运蛋白（SWEET14）/Xa7”作答］基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 (3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究，提取抗病水稻的DNA，利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是： ；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为 ，目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。 26．（2025·广东·一模）噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体（最新技术）。请回答下列问题： (1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行 处理，整个过程中涉及的现代科学技术有 。 (2)外源DNA片段含 个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物 （填“需要”或“不需要”）知道整个外源DNA序列。 (3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示： 分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的 结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是 ，可通过测定产物量来推测抗原量。 (4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性： 。 4 / 36 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押09 生物技术与工程 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 生物技术与工程 2024广东T21,2023广东T12、T20,2022广东T22、T21。 生物技术与工程因为与生命科学相关的突出成就及热点问题联系密切，从而成为生物高考命题的一大热点。通过近三年试题分析发现，应用微生物的分离纯化技术，以及基因工程、细胞工程和发酵工程相结合的技术，可以解决很多社会关注度高的生产、生活、健康方面的热点问题，这使得生物技术与工程在赢得普通大众关注的同时，也赢得了高考命题专家的青睐，成为当下热门的 “高频考点”。总体来说，生物技术与工程在广东命题卷中以选择题和非选择题的不同形式呈现。 本部分的命题以非选择题为主，属于高考必考内容，题目内容 多，难度往往较大。试题情境新颖，大多来自大学教材和最新的论文文献，核心素养侧重对科学思维和科学探究的考查。 题型1 传统发酵技术及其应用 1．（2025·广东广州·一模）陈醋中的川芎嗪是治疗血栓等疾病的新型药物，能活血化瘀并对已聚集的血小板有解离作用。研究人员为提高陈醋药用价值，分别探究了传统、机械生产工艺对川芎嗪含量的影响，结果如下。下列叙述错误的是（ ） 生产工艺 川芎嗪含量/（mg·L-1） 发酵后熏醅前 发酵后进行传统熏醅 （80—90℃4—5d） 发酵后进行机械熏醅 （110—120℃12—24h） 传统醋酸发酵 0.38 3.15 11.18 机械醋酸发酵 1.33 4.73 17.63 A．陈醋发酵过程中需要提供碳源、氮源并通入空气 B．传统熏醅时提高熏醅的温度可以提高川芎嗪的产量 C．受皮外伤的患者在伤口愈合期间建议减少对陈醋的食用 D．选用机械醋酸发酵和机械熏醅方式酿造的食醋药用价值更高 【答案】B 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将糖直接分解成醋酸；当氧气充足、缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、陈醋发酵利用的是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型，故发酵过程中需要提供碳源、氮源并通入空气，A正确； B、由表中可知机械熏醅（110-120℃，12-24h）下产生的川芎嗪比传统熏醅（80-90℃，4-5d）下产生的多，不只有提高温度这一个条件，还有时间不同，B错误； C、伤口愈合需要血小板参与，而陈醋中的川芎嗪对已聚集的血小板有解离作用，故受皮外伤的患者在伤口愈合期间建议减少对陈醋的食用，C正确； D、选用机械醋酸发酵比机械熏醅方式酿造的食醋中有更多的川芎嗪，D正确。 故选B。 题型2 微生物的培养与应用 一、单选题 1．（2025·广东·一模）为探究大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的选择作用，兴趣小组用大蒜原汁与氨苄西林对金黄色葡萄球菌进行连续培养，测得的抑菌圈直径结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．从没有接触到抑菌圈的菌落中挑选细菌，接种培养下一代 B．测量每个实验组中抑菌圈的直径，取最大值为实验结果 C．随着代数增加，金黄色葡萄球菌对氨苄西林的耐药性降低 D．大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的抑制作用比氨苄西林弱 【答案】D 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、应从接触到抑菌圈边缘的菌落中挑选细菌，接种培养下一代，因为这些细菌具有相对较强的耐药性，能更好地探究选择作用，而不是从没有接触到抑菌圈的菌落中挑选，A错误； B、测量每个实验组中抑菌圈的直径，应取平均值为实验结果，这样可以减小误差，而不是取最大值，B错误； C、从图中可以看出，随着代数增加，氨苄西林的抑菌圈直径先不变（第1-3代均为32mm），后减小（第4代28mm，第5代24mm），说明金黄色葡萄球菌对氨苄西林的耐药性是增强的，而不是降低，C错误； D、在同一世代中，大蒜原汁的抑菌圈直径始终小于氨苄西林的抑菌圈直径，抑菌圈直径越大说明抑制作用越强，所以大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的抑制作用比氨苄西林弱，D正确。 故选D。 2．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 【答案】C 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物的茎尖部位病毒极少甚至无病毒，采用茎尖组织培养技术可以培育脱毒草莓，A正确； B、石油降解菌能利用石油作为碳源，用无机盐、琼脂和石油配制的培养基，只有能分解石油的微生物才能在其上生长，所以可以筛选石油降解菌 ，B正确； C、“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究严重违反人类伦理道德，同时也可能带来一系列的社会、法律和伦理问题，是被严格禁止的，C错误； D、PEG（聚乙二醇）可以诱导动物细胞融合，所以可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，D正确。 故选C。 3．（2025·广东汕头·一模）硝化细菌可用于改善水产养殖水体。研究人员利用配制的固体选择培养基从污水处理厂的污泥中筛选出一株自养型硝化细菌。下列物质在该培养基中存在的可能性最小的是（　　） A．NaNO2 B．Na2CO3 C．牛肉膏 D．琼脂 【答案】C 【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。 【详解】培养养化能自养型的硝化细菌的培养基中不需提供有机物，因此，牛肉膏是不会在该培养基中出现的，而NaNO2 、Na2CO3作为无机盐会在该培养基中出现，琼脂作为凝固剂是固体培养基中一定需要的，即C项符合题意，C正确。 故选C。 4．（2025·广东茂名·一模）实验小组采用鲜血琼脂平板，从环境中筛选获得高效降解血红蛋白的菌株，下列操作不恰当的是（　　） A．取样——应从屠宰场地下水道中取样 B．分离——可用平板划线法对菌株分离 C．筛选——通过溶血圈直径大小比较菌株降解能力 D．培养——利用添加琼脂的培养基大规模培养菌株 【答案】D 【分析】微生物常见的接种的方法： (1)平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落； (2)稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、屠宰场地下水道中含有较多血红蛋白等物质，更有可能存在高效降解血红蛋白的菌株，从这里取样是合理的，A不符合题意； B、平板划线法是常用的分离微生物的方法之一，可以将聚集的菌株逐步稀释分散，从而获得单个菌落实现分离，B不符合题意； C、高效降解血红蛋白的菌株会使周围的血红蛋白被降解，从而形成溶血圈，溶血圈直径越大，通常说明菌株降解血红蛋白的能力越强，可以通过比较溶血圈直径大小来筛选降解能力强的菌株，C不符合题意； D、添加琼脂的培养基是固体培养基，固体培养基一般用于分离、鉴定、计数等，大规模培养菌株通常使用液体培养基，这样可以使菌体与营养物质充分接触，更有利于菌体的生长繁殖，D符合题意； 故选D。 5．（2025·广东惠州·三模）某种含氮有机物的除草剂，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明。其在土壤中不易降解，长期使用会污染土壤破坏生态环境。为修复被破坏的生态环境，按下图选育能降解该除草剂的细菌。下列叙述正确的是（　　） A．有透明圈的菌落能够利用除草剂中的氮源，应扩大培养 B．图中培养基在各种成分都溶化后且分装前进行灭菌 C．实验过程中需要将培养基调至中性或弱酸性 D．图中接种方法为平板划线法，可对细菌进行计数 【答案】A 【分析】该实验是从土壤中筛选分离能降解除草剂的微生物的过程。这样的实验要将土壤稀释处理，以除草剂为唯一的氮源进行处理筛选土壤微生物，以菌落计数法进行统计计数。 【详解】A、题目中提到，含除草剂的培养基是不透明的。如果某个菌落周围出现透明圈，说明该菌落能够降解除草剂，从而使培养基中的除草剂被分解，形成透明圈，这表明这些细菌能够利用除草剂中的氮源进行生长。因此，这些菌落是目标菌株，应该被扩大培养用于后续的降解实验或应用，A正确； B、在微生物实验中，培养基的灭菌通常是在分装到培养皿或试管后进行的，而不是在分装前，分装前灭菌可能导致培养基在分装过程中再次被污染，B错误； C、虽然许多细菌适合在中性或弱酸性环境中生长，但题目中并未明确指出该实验需要将培养基调至中性或弱酸性，此外，不同的细菌对pH值的耐受性不同，因此不能一概而论，C错误； D、平板划线法的主要目的是分离单个菌落，而不是计数。细菌计数通常采用稀释涂布平板法。因此，平板划线法不能用于计数，D错误。 故选A。 6．（2025·广东珠海·一模）检测空气微生物常采用沉降平板法，具体做法是将牛肉膏蛋白胨培养基的平板置于待测地点，打开皿盖暴露于空气中一段时间后，盖好皿盖置于培养箱中培养、观察并统计菌落数。下列叙述正确的是（    ） A．牛肉膏蛋白胨培养基在使用前应进行干热灭菌 B．采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养 C．平板中每一个菌落数都是由一个活菌繁殖而来 D．该方法可以准确统计空气中微生物种类与数量 【答案】B 【分析】消毒和灭菌是两个不同的概念，消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物的方法杀死物体表面或内部的一部分微生物。灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌而非干热灭菌，A错误； B、采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养，遵循实验设计的无关变量一致原则，B正确； C、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故单菌落可能是由一个或多个细菌繁殖而来的，C错误； D、该方法只能估计空气中微生物种类数量，但不能准确统计，D错误。 故选B。 二、非选择题 7．（2025·广东江门·一模）甲型流感病毒（IAV）是单链RNA病毒，主要利用鸡细胞的ANP32A蛋白进行病毒复制。IAV因传染性强而易导致禽流感疫情的发生，有研究人员使用CRISPR/Cas9技术对鸡的ANP32A基因进行编辑，获得世界首批抗禽流感鸡（GE），过程见图。    (1)在编辑鸡的ANP32A基因时，需加入Cas9蛋白，该蛋白可催化 键水解，剪切特定DNA片段。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，作用是 。图中③过程筛选得到的GE均为纯合子，与宿主鸡相比，GE具有的特点是 。 (2)由上述过程孵出的基因编辑鸡（GE）与野生型鸡（WT）在生长、外观、行为等方面均无差别。为探究不同感染方式下，GE对IAV的抗感染能力及IAV在鸡群中的传播能力，以GE和WT（均未感染IAV）为实验对象，采用两种感染方式：人工接种（通过鼻内滴注直接接种IAV）和自然接触感染（通过与携带IAV的鸡自然接触感染病毒），步骤及结果如表所示。 分组 A组（GE） B组（GE） C组（WT） D组（WT） 人工接种 接种IAV 不接种 接种IAV 不接种 培养方式 适宜条件下 ？ 培养一周 与A、B组的操作相同 病毒斑块测定 10%个体出现斑块脱落 结果（B1） 100%个体出现斑块脱落 结果（D1） 体内病毒含量测定（PFU/ml） 极少 结果（B2） 很多 结果（D2） 特异性抗体测定 17%个体呈阳性 少或无 100%个体呈阳性 多 注：病毒斑块测定：IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。 ①据A、C组结果分析，与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是 。 ②根据上述完整实验还可得出结论：GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，则表2“培养方式”中的“？”应设置为： ；比较实验结果：Bl Dl（填“>”或“<”或“=”）。 (3)对GE的后续跟踪观察中发现：原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是： 。（列出两点即可） (4)尽管对GE的研究已取得了一定可喜成果，要想将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，例如 。（列出一点即可） 【答案】(1) 磷酸二酯 防止杂菌的污染 个体的每个细胞均不含正常ANP32A基因、能稳定遗传 (2) GE体内没有正常的ANP32A蛋白，导致IAV含量过少不足以诱导免疫反应发生 A、B两组混合 ＜ (3)IAV的遗传物质是单链RNA，容易发生变异；GE中还有其它基因发挥作用，未能完全阻断病毒复制、传播途径；饲养环境中的高病毒载量或长时间暴露，导致病毒突破了GE的抗性；部分GE可能存在免疫系统缺陷，无法有效抵抗病毒；突变了的ANP32A 重新突变，合成蛋白 ANP32A (4)抗禽流感鸡对其它生物及环境的影响；抗禽流感鸡经编辑过的基因对人的安全性影响；基因编辑有可能脱靶，存在一定脱靶概率 【分析】1、免疫系统由免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质组成。 2、人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成；特异性免疫是人体的第三道防线，由免疫器官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成，包括细胞免疫和体液免疫两种方式。 【详解】（1）在编辑鸡的ANP32A基因时，加入Cas9蛋白可以剪切特定的DNA片段，说明Cas9蛋白可以催化磷酸二酯键水解。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，目的是防止杂菌的污染。结合图示可知，GE是成功导入抗禽流感胚胎细胞的鸡，与宿主鸡相比，GE具有的特点是个体的每个细胞均不含正常ANP32A基因、能稳定遗传。 （2）①IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是GE体内没有正常的ANP32A蛋白，导致IAV含量过少不足以诱导免疫反应发生。 ②实验结论是GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，说明培养方式为A、B两组混合；由于GE的抗感染能力更强，因此GE出现斑块脱落的个体比例小，即B1＜D1。 （3）原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是：IAV的遗传物质是单链RNA，容易发生变异；GE中还有其它基因发挥作用，未能完全阻断病毒复制、传播途径；饲养环境中的高病毒载量或长时间暴露，导致病毒突破了GE的抗性；部分GE可能存在免疫系统缺陷，无法有效抵抗病毒；突变了的ANP32A 重新突变，合成蛋白 ANP32A。 （4）将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，如抗禽流感鸡对其它生物及环境的影响；抗禽流感鸡经编辑过的基因对人的安全性影响等。 8．（2025·广东深圳·一模）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题： (1)大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用 （填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为 为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与 结合，从而调控结构基因表达。 (2)研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是 。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是 。 (3)为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG 蓝光 (4)为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象 。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是 。 培养基遮光示意图（黑色区域为退光区） 【答案】(1) ① 碳源 诱导物（乳糖、别乳糖） (2) GFP基因不表达 光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因） (3) 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG － + － － 蓝光 － － + － (4) 显示三角形的荧光区域 用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射 【分析】转录过程中，需要以DNA的一条链为模板合成mRNA；翻译过程中，需要以mRNA为模板，tRNA运送氨基酸，从而合成多肽链，多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。 【详解】（1）根据图示，①途径中调节基因表达的阻遏蛋白阻断了乳糖代谢相关基因的表达。大肠杆菌会优先利用葡萄糖，在同时添加葡萄糖和乳糖的培养基中，早期由于有葡萄糖存在，大肠杆菌主要利用①途径调控结构基因，从而抑制结构基因的表达，优先利用葡萄糖。而利用乳糖需要阻遏蛋白失活等一系列过程（即②途径），在葡萄糖存在时会受到一定抑制。所以早期主要是利用①途径调控结构基因。 当葡萄糖消耗完后，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。 阻遏蛋白主要与操纵序列（O序列）结合，当阻遏蛋白结合在O序列上时，会阻碍RNA聚合酶与启动子（P序列）结合，从而抑制结构基因的转录。当有乳糖存在时，乳糖的代谢产物别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，从O序列上解离下来，结构基因得以表达。 （2）由图1可知，用蓝光照射时，表达受阻，使GFP基因不表达，一个完整的基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中除未标出终止子外，还缺少光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）。 （3）对于野生型大肠杆菌，只有在有IPTG诱导时才会大量表达相关基因（因为野生型乳糖操纵子需要IPTG等诱导物解除阻遏蛋白对结构基因的抑制），所以在野生型大肠杆菌对应的IPTG列填“+”，蓝光列填“ - ”。 对于光控化改造后的大肠杆菌，在有蓝光照射时，阻遏蛋白构象改变，结构基因可表达，所以蓝光列填“+”；IPTG对其不是必需的，这里可以不处理，即IPTG列填“ - ”。整理如下：用蓝光照射光控化改造后的大肠杆菌，在蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，那么被遮光的部分（三角形内部）没有蓝光照射，阻遏蛋白正常结合操纵序列，结构基因不表达；未被遮光的部分有蓝光照射，阻遏蛋白构象改变，结构基因表达产生荧光蛋白。所以在紫外灯下培养基上会出现三角形亮斑（未遮光处有荧光），周围无荧光的实验现象。 若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是根据所需图案设计相应的遮光装置，通过控制蓝光的照射区域来实现对不同部位大肠杆菌基因表达的调控，从而使大肠杆菌在不同区域按预期表达荧光蛋白形成特定形状。 9．（2025·广东深圳·一模）苦草是一种适应能力强的沉水植物，可以有效修复受多环芳烃（PAHs）污染的沉积物，回答下列问题： (1)苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，推测内生菌与苦草之间的种间关系是 ，二者相互作用并不断演化的过程称为 。 (2)为研究苦草分解PAHs的机制，研究人员开展了如下实验。 ①选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的 （填部位），避免采集过程的影响。 ②将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，根据整个实验分析，推断表格中a和b的处理分别是 。 处理组 苦草根表面 沉积物 Ⅰ 不灭菌 灭菌 Ⅱ 灭菌 不灭菌 Ⅲ a b ③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验，15天后所测得结果如图，据图分析， （填“苦草根表面”或“沉积物”）的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果，从种间关系的角度提出进一步研究的假说 。 (3)综合上述分析，从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案 。 【答案】(1) 互利共生 协同进化 (2) 根部 灭菌、灭菌 苦草根表面 苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或促进沉积物中PAHs分解菌的生长 (3)适当增加苦草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境（合理即可） 【分析】种间关系主要有：原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。 【详解】（1）依据题干信息，苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解，降低PAHs对苦草的毒害，而苦草可以向内生菌提供养料，可知，内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生，二者相互作用并不断演化的过程，称为协同进化。 （2）①结合实验过程可知，应选取多株长势优良的苦草，并重点检查苦草的根部，避免采集过程的影响。 ②枯草根部的内生菌能促进PAHs的分解，将处理后的苦草分成三组，对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理，结合Ⅰ组、Ⅱ组的实验处理，可知对Ⅲ组中的a和b的处理均应为灭菌处理。 ③据图可知，Ⅰ组处理组的多环芳烃含量最低，说明改组的分解能力最强，Ⅰ组的苦草根表面没有进行灭菌，进而说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。从种间关系的角度来看，可以进一步提出如下假说：苦草（根表面）能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境，或者说，苦草（根表面）能够促进沉积物中PAHs分解菌的生长。 （3）结合小问2，可知，PAHs的降解与枯草、PAHs分解菌有关，所以从生态学角度来看，适当增加枯草的种群数量；改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境，可以增强PAHs的污染修复效果。 题型3 植物细胞工程的基本技术与应用 一、单选题 1．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 【答案】C 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物的茎尖部位病毒极少甚至无病毒，采用茎尖组织培养技术可以培育脱毒草莓，A正确； B、石油降解菌能利用石油作为碳源，用无机盐、琼脂和石油配制的培养基，只有能分解石油的微生物才能在其上生长，所以可以筛选石油降解菌 ，B正确； C、“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究严重违反人类伦理道德，同时也可能带来一系列的社会、法律和伦理问题，是被严格禁止的，C错误； D、PEG（聚乙二醇）可以诱导动物细胞融合，所以可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，D正确。 故选C。 2．（2025·广东广州·一模）珍稀中草药蛇足石杉的有效成分为石杉碱甲，但含量较低。研究人员发现共生真菌可与植物细胞共用酶系统，将蛇足石杉细胞与真菌进行共生培养可促进石杉碱甲的生成。图甲、图乙分别表示共生培养过程中蛇足石杉细胞数量及石杉碱甲含量随时间的变化。下列叙述错误的是（　　） A．利用植物细胞培养生产石杉碱甲需将外植体培育到愈伤组织阶段 B．将蛇足石杉细胞与真菌共生培养时需要适当添加植物激素 C．图甲实验结果可以确定第4天为传代培养和收集代谢物的最佳时间 D．图乙实验结果不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统 【答案】C 【分析】分析题图可知，一定时间范围内，随着时间的增加，细胞数量和石杉碱甲的含量均是先增加再下降。 【详解】A、石杉碱甲属于细胞的次生代谢物，利用植物细胞培养时，需将外植体培育到愈伤组织，A正确； B、蛇足石杉细胞与真菌共生培养时适当添加植物激素可促进共生关系、调节代谢、促进次生代谢物的合成等，B正确； C、图甲实验结果可以确定第4天为传代培养的最佳时间，仅通过图甲不能确定收集代谢物的最佳时间，C错误； D、图乙表示一定时间范围内，随着时间的增加，石杉碱甲的含量先增加再下降，未体现出酶的作用，不足以证明共生真菌利用了蛇足石杉细胞的酶系统，D正确。 故选C。 3．（2025·广东佛山·二模）植物无糖组织培养技术又称光自养微繁殖技术，是指在植物组织培养中改变碳源的种类，以CO2代替糖作为植物体的碳源，促进植株光合作用，进而生产优质种苗的一种新的植物微繁殖技术，在中药材繁殖等方面应用越来越广泛。有关叙述错误的是（    ） A．该技术碳源的改变在一定程度上降低了杂菌污染的可能性 B．该技术外植体可以在植物体的各种部位选取，获得的新植株基因型相同 C．通过该技术繁殖新个体，外植体也需要经历脱分化和再分化过程 D．该技术需要的环境条件包括适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH值等 【答案】B 【分析】植物组织培养是利用植物细胞具有全能性，将离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。进而发育成完整个体的过程。 【详解】A、杂菌大多是异养微生物，以二氧化碳为碳源降低了污染的可能性，A正确； B、该技术外植体一般选择具有较强分生能力的部位，并不是植物体的各种部位都合适，而且如果外植体取自植物的花药等部位，获得的新植株基因型与正常植株不同，B错误； C、植物无糖组织培养技术作为一种新型植物组织培养技术，外植体同样需要经历脱分化和再分化过程，C正确； D、该技术是光自养微繁殖技术，需要提供适宜的光照、充足的CO2、稳定的pH值等，保证植物的光合作用，D正确。 故选B。 4．（2025·广东汕头·一模）某团队通过植物组织培养技术开展东湖菊花种苗快速繁殖及脱毒研究，打造“汕头金菊”产业名片。若取菊花茎段进行组织培养，茎段未能诱导出愈伤组织，其原因不包括（　　） A．茎段接种时倒插 B．激素配比不合理 C．外植体消毒过度 D．培养时遮光处理 【答案】D 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，人工配制的培养基上，给予适当的培养条件，诱导其生成完整植株的技术。 【详解】A、将菊花茎段切断形态学下端插入诱导愈伤组织的培养基中，不应倒插，不符合题意，A错误； B、培养基中植物激素的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向，如生长素和细胞分裂素比例高时，可以促进生根，比例适中时有利于产生愈伤组织，不符合题意，B错误； C、外植体需要用70%的酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2-3次；再用5%的次氯酸钠消毒30min后，立即用无菌水冲洗2-3次，若消毒过度会影响植物组织的活性，因而可能导致无愈伤组织产生，不符合题意，C错误； D、诱导愈伤组织的形成过程通常需要避光处理，这不会导致没有愈伤组织产生，符合题意，D正确。 故选D。 5．（2025·广东梅州·一模）在愈伤组织生芽过程中，CK（细胞分裂素）通过ARRs（A）基因和WUS（W）基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体（突变体a）、缺乏A基因但能过量表达W基因（材料甲）和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养，三组愈伤组织分化生芽的比例如图，由上述实验结果不能得出的结论是（    ）    A．A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用 B．W基因的表达产物调控A基因的表达 C．A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽 D．过量表达W基因可使生芽时间提前 【答案】B 【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性，即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能；生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化，在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求，在再分化过程中，生长素比例高，促进根的分化，细胞分裂素比例高，促进芽的分化。植物组织培养的条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】A、据题图中的数据可知，突变体a的愈伤组织不能分化出芽，而野生型的愈伤组织可以，说明A基因在愈伤组织分化生芽的过程中发挥作用，A不符合题意； B、实验缺乏检测A基因表达量的数据，不能说明W基因的表达产物调控A基因的表达，B符合题意； C、根据图示，A基因功能缺失突变体a愈伤组织分化生芽率为0，说明A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽，C不符合题意； D、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知，过量表达W基因可使生芽时间提前，D不符合题意。 故选B。 6．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 【答案】A 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物体细胞杂交培育新物种的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，并非基因重组。基因重组一般发生在有性生殖过程中，而植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合，再经植物组织培养形成新个体，不属于有性生殖，A错误； B、动物体细胞杂交技术主要用于制备单克隆抗体，它是将骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，进而生产单克隆抗体，B正确； C、DNA分子杂交是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段作为探针，检测目的基因是否导入受体细胞，以及是否转录出相应的mRNA等。若目的基因发生突变，其碱基序列改变，与探针杂交时就可能出现异常，从而可检测目的基因是否发生突变，C正确； D、抗原-抗体杂交利用抗原与抗体特异性结合的原理，若检测出特定的抗原-抗体结合反应，说明体内存在相应的病原微生物抗原，即可检测是否感染病原微生物，D正确。 故选A。 7．（2025·广东惠州·三模）为持续培养适合广东沿海地区栽培的“高产耐盐碱”优质海水稻植株，某研究小组利用植物体细胞杂交技术对两种优质水稻设计了如下实验流程图。已知耐盐、高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，下列叙述正确的是（　　） A．分别选用叶细胞和根细胞便于①过程通过观察结构与颜色来判断融合情况 B．原生质体A1和B1应在低渗透溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡 C．失活处理后原生质体A2的细胞质和原生质体B2的细胞核失活 D．②过程体现了植物细胞全能性，它是植物体细胞融合的技术基础 【答案】A 【分析】植物体细胞杂交技术是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【详解】A、由于叶绿体有颜色且有特定结构，①过程的细胞融合中可通过观察原生质体的结构与颜色来判断其融合情况，A正确； B、原生质体A1和B1应在等渗透溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡，B错误； C、由于耐盐、 高产性状分别受细胞质基因和细胞核基因控制，在原生质体融合前，需对原生质体进行失活处理，分别使原生质体A2的细胞核失活和原生质体B2的细胞质失活，C错误； D、植物体细胞融合的技术基础是细胞膜具有一定的流动性，D错误。 故选A。 二、非选择题 8．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 【答案】(1)叶绿体基质 (2) 将蔗糖分解为葡萄糖和果糖 热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实 (3) 正常 减法 插入启动子之前 生长素和细胞分裂素 【分析】1、光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH； 2、基因工程的操作步骤： (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； (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、基因枪法和花粉管通道法；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感受态细胞法； (4)目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在番茄植株光合作用的暗反应阶段，\CO2被固定。暗反应发生在叶绿体基质中，所以CO2在叶肉细胞的叶绿体基质被固定； （2）从图甲可以看出，细胞壁转化酶能将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。由图乙可知，热胁迫下果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量都降低。结合图甲分析，原因可能是热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实，导致果实中葡萄糖和果糖含量降低，而番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关，同时光合产物向果实运输分配减少，从而导致番茄减产且口感品质变差； （3）①为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，敲除LIN5基因获得突变体lin5CR后应置于正常条件下培养，因为要在正常条件下观察突变体的表现。这种自变量控制方法称为减法原理，即通过去除某一因素（本问中去除LIN5基因）来研究该因素的作用； ②基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，要利用其调控LIN5基因表达的水平，在构建基因表达载体时要将热响应元件插入启动子之前，以实现温度升高时热响应元件触发LIN5基因转录； ③在利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中生长素和细胞分裂素两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织形成；当生长素与细胞分裂素比例较高时，有利于根的分化；当生长素与细胞分裂素比例较低时，有利于芽的分化。 9．（2025·广东湛江·一模）柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图，已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3′、5′-G↓GATCC-3′、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题：    (1)构建的基因表达载体，除了含有目的基因外，还必须含有 （回答2点）等。据图分析，在基因表达载体构建过程中，应使用 对M基因和质粒进行切割，原因是 。 (2)利用PCR技术克隆M基因时，应选择下图中的引物 （填序号），引物的作用是 。    (3)将图中农杆菌先后置于含 的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是 。 (4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了 技术，该技术的原理是 ，由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为 。 【答案】(1) 标记基因、启动子、终止子、复制原点 SalⅠ和HindⅢ 切割后的目的基因完整，和质粒具有相同的黏性末端可以连接且可以防止目的基因和质粒自身环化 (2) 2和3 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (3) 氨苄青霉素、四环素 对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌，观察幼苗生长情况 (4) 植物组织培养 植物细胞的全能性 脱分化 【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。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等；据图分析，用限制酶BamHⅠ会破坏M基因，因此应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割；因为目的基因和质粒用的是相同的两种限制酶切割，所以具有相同的黏性末端可以连接在一起构成重组质粒且使用两种限制酶切割可以防止目的基因和载体自身环化。 （2）根据子链延伸方向为5'→3'，引物需要与模版的3'端结合，可判断出扩增M基因应选择引物2和引物3；引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 （3）用限制酶SalⅠ和HindⅢ对质粒进行切割时，破坏了抗四环素基因，在重组质粒上只有抗氨苄青霉素基因，因此应先将农杆菌置于含氨苄青霉素的培养基中培养，此时导入空质粒和重组质粒的农杆菌均可存活，再将存活的农杆菌接种于含四环素的培养基中，此时导入重组质粒的农杆菌由于没有四环素抗性而死亡，从原来含氨苄青霉素的培养基中原位置可筛选出含重组质粒的农杆菌；在个体生物学水平上，通过对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌，观察幼苗生长情况，可以检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染。 （4）由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，其中由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为脱分化。 题型4 动物细胞工程与单克隆抗体的制备 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子。纺锤体移植实质上移入正常细胞的是（    ） A．线粒体 B．纺锤体 C．染色体 D．中心体 【答案】C 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。 【详解】分析题意，线粒体置换技术是将线粒体异常的卵子的纺锤体移植到去除纺锤体的正常卵子中获得线粒体置换的重构卵子，该过程中转移技术本质是进行了核基因（染色体）的转移，即实现了核遗传物质的转移，C符合题意。 故选C。 2．（2025·广东佛山·二模）2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（    ）    A．甲羊为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核 B．③过程通常采用的诱导方法是PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 C．④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D．丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 【答案】A 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 【详解】A、甲提供卵细胞细胞质，因此为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核，A正确； B、③过程为细胞核与细胞质融合，通常采用电融合法，灭活病毒诱导法是诱导细胞融合的方法，B错误； C、④过程依次经桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段，C错误； D、丁羊为克隆藏羊，其核遗传物质来自乙羊，质遗传物质来自甲羊，D错误。 故选A。 3．（2025·广东惠州·三模）如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程，Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前 B．灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合 C．Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达 D．克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异 【答案】D 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴——“中中”和“华华”。 【详解】A、不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段 （桑葚 胚） 或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体 外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植；可见各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前，A正确； B、灭活的仙台病毒可以诱导动物细胞融合，因此，将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，可以用灭活的仙台病毒处理的目的是诱导细胞融合，B正确； C、组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白的甲基化水平，组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平，两种物质都可以通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C正确； D、克隆猴与核供体所具有的微小差异最可能来自卵母细胞的细胞质差异或是表观遗传，D错误。 故选D。 4．（2025·广东江门·一模）由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶（G—6—PD）有A、B两种类型，可通过电泳区分。对某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳得结果一，然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养，获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二，如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．推测该样本来源于女性，体细胞基因组成为Gd⁴Gd⁸ B．2、3号克隆细胞结果的差异是由基因表达差异导致 C．1—9号克隆细胞中均随机有一条X染色体失去活性 D．Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果相同 【答案】D 【分析】1、动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 2、动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。 3、动物细胞培养的原理是细胞增殖。 【详解】A、根据图示，结果一是某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳的条带，其含有酶A和酶B的条带，因此，酶A、B是由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的，因此其含有两条X染色体，是女性，具有编码酶A、B的基因Gd⁴Gd⁸，A正确； B、单克隆培养的细胞，是通过有丝分裂得到的增殖的细胞，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7，所含基因相同，表达的基因不相同，B正确； C、结合题干，女性体细胞中的两个X色体会有一个随机失活（不是两个染色体都有活性），故一个细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶，电泳后只显示一个条带，C错误； D、因为男性只有一条X染色体，而I号个体含有两条X染色体，因此Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果不相同，D错误。 故选D。 5．（2025·广东·一模）下列关于培养技术及应用的叙述，错误的是（    ） A．采用茎尖组织培养技术培育脱毒草莓 B．可用无机盐、琼脂和石油配制的培养基筛选石油降解菌 C．可用基因组编辑技术进行“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究 D．可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞 【答案】C 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物的茎尖部位病毒极少甚至无病毒，采用茎尖组织培养技术可以培育脱毒草莓，A正确； B、石油降解菌能利用石油作为碳源，用无机盐、琼脂和石油配制的培养基，只有能分解石油的微生物才能在其上生长，所以可以筛选石油降解菌 ，B正确； C、“设计完美婴儿”生殖性克隆人研究严重违反人类伦理道德，同时也可能带来一系列的社会、法律和伦理问题，是被严格禁止的，C错误； D、PEG（聚乙二醇）可以诱导动物细胞融合，所以可用PEG诱导骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，D正确。 故选C。 6．（2025·广东梅州·一模）双抗体夹心法是常用的检测抗原含量的方法，流程如图所示。其中固相抗体是由固相载体连接后的单克隆抗体。下列叙述正确的是（    ） A．该方法与只使用单克隆抗体相比，能增加可识别抗原的种类 B．酶标抗体作用是与待测抗原结合并催化其分解 C．固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量 D．若酶标抗体的使用量偏少会导致测量结果偏高 【答案】C 【分析】由图可知，酶标抗体和固相抗体都可与抗原特异性结合，固相抗体的作用是将抗原固定，酶标抗体是抗体和酶的结合，抗体与固定的抗原结合，酶可催化指示底物分解，通过检测酶促反应产物量，可测定酶的量，进而测定抗原量。 【详解】A、双抗体夹心法使用的固相抗体和酶标抗体都是单克隆抗体，它们各自识别抗原上的不同部位，该方法并不能增加可识别抗原的种类，只是通过两个抗体与抗原的结合来提高检测的准确性和灵敏度，A错误； B、酶标抗体的作用是与待测抗原结合，而其中的酶是用来催化无色底物反应生成有色产物，以便通过检测光信号来确定抗原含量，并非催化抗原分解，B错误； C、固相抗体要与待测抗原充分结合，才能保证后续检测的准确性，所以固相抗体的使用数量应多于待测抗原的数量，以确保抗原能够全部被结合，C正确； D、若酶标抗体的使用量偏少，与抗原结合的酶标抗体就少，催化产生的有色产物也少，检测到的光信号弱，会导致测量结果偏低，而不是偏高，D错误。 故选C。 7．（2025·广东茂名·一模）在病人的病理组织中可观察到多核细胞，多核产生的直接原因最可能是（　　） A．细胞融合 B．细胞分裂 C．细胞分化 D．细胞自噬 【答案】A 【分析】病毒诱导了患者病理组织中多个体细胞的融合，从而导致多核细胞的产生。 【详解】病毒诱导了患者病理组织中多个体细胞的融合，从而导致多核细胞的产生。BCD错误，A正确。 故选A。 8．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 【答案】A 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物体细胞杂交培育新物种的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，并非基因重组。基因重组一般发生在有性生殖过程中，而植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合，再经植物组织培养形成新个体，不属于有性生殖，A错误； B、动物体细胞杂交技术主要用于制备单克隆抗体，它是将骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，进而生产单克隆抗体，B正确； C、DNA分子杂交是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段作为探针，检测目的基因是否导入受体细胞，以及是否转录出相应的mRNA等。若目的基因发生突变，其碱基序列改变，与探针杂交时就可能出现异常，从而可检测目的基因是否发生突变，C正确； D、抗原-抗体杂交利用抗原与抗体特异性结合的原理，若检测出特定的抗原-抗体结合反应，说明体内存在相应的病原微生物抗原，即可检测是否感染病原微生物，D正确。 故选A。 9．（2025·广东·二模）下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述中，正确的是（　　） A．动物细胞经灭活病毒诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体 B．杂交瘤细胞是B淋巴细胞癌变的结果 C．杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生抗体 D．单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质不同 【答案】C 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、动物细胞的全能性受到限制，其在体外培养条件下不能形成动物个体，A错误； B、杂交瘤细胞是已经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的，B错误； C、杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生特异性抗体，C正确； D、单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质相同，都是蛋白质，D错误。 故选C。 二、非选择题 10．（2025·广东珠海·一模）糖尿病是危害全球人类健康的常见疾病，长期以来主要靠注射外源胰岛素进行治疗，严重影响患者的生活质量。我国科学家首次利用化学重编程多能干细胞（CiPSCs）分化而来的胰岛细胞自体移植到一名1型糖尿病（T1DM）患者体内，具体流程如图1所示。在一年跟踪随访中，该病例成功摆脱胰岛素依赖，各项诊断指标恢复至正常水平。 回答下列问题： (1)T1DM主要是由于免疫系统攻击并破坏胰岛B细胞导致胰岛素分泌不足，引发高血糖症，因此属于 ，CiPSCs能够被诱导形成胰岛细胞依据的原理是 。 (2)研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经 分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。在诱导形成CiPSCs的过程中，需精确控制培养基的各种成分，与普通动物细胞培养基相比，不能添加 等天然成分，以免影响细胞分化进程。 (3)利用CiPSCs制备胰岛细胞后，研究人员将糖尿病模型小鼠分为A、B组，A组进行手术但不移植胰岛细胞，B组体内移植胰岛细胞，然后两组均进行腹腔注射葡萄糖实验，结果如图2所示，该实验的目的是 。经过长时间科学论证后，研究人员将胰岛细胞移植回患者体内，一年内定期进行口服耐糖检测（见图3），结果表明患者能摆脱胰岛素依赖，依据是 。（糖尿病的诊断阈值为血糖水平等于或高于200mg/dL）。 (4)传统诱导多能干细胞（iPSCs）常利用病毒等载体将4种转录因子的基因导入体细胞，其中的C-myc和Klf4是原癌基因。据此分析，化学分子诱导CiPSCs的优势是 。 【答案】(1) 自身免疫病 基因的选择性表达 (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 动物血清/血清 (3) 探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平 移植75天后患者血糖调节恢复正常水平 (4)不会导致细胞异常分裂（避免致癌风险） 【分析】1、人体内有多种激素参与调节 血糖浓度，如糖皮质激素、肾上 腺素、甲状腺激素等，它们通过 调节有机物的代谢或影响胰岛素 的分泌和作用，直接或间接地提 高血糖浓度。胰岛素是唯一能够 降低血糖浓度的激素。 2、人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的 能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些 特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自 身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为 自身免疫病。 【详解】（1）自身免疫病是指自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，TIMD就是免疫系统攻击了胰岛B细胞，引起其损伤导致胰岛素分泌不足，故属于自身免疫病。CiPSCs能够诱导形成胰岛细胞说明发生了细胞分化，实质是特定基因的表达（基因的选择性表达）。 （2）动物细胞间隙有蛋白质起黏着作用，故需要用蛋白酶将其水解以达到将细胞分散的目的，而胰蛋白酶和胶原蛋白酶的适宜pH与脂肪组织细胞相近，故研究人员从患者体内抽取脂肪组织，经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞制备成细胞悬液，然后进行细胞培养分离出脂肪干细胞。一般普通的动物细胞培养会加入动物血清这样的天然成分来确保各种营养成分全面，同时还考虑到一些我们所不清楚的生长因子的作用，而为了避免生长因子可能起到诱导分化的作用就不添加动物血清。 （3）分析题干可知，自变量是是否移植胰岛细胞，题图图2可知，自变量用血糖浓度变化表示，可知实验目的为探究移植胰岛细胞能否降低糖尿病小鼠的血糖水平；分析图3可知，移植75天后患者血糖调节恢复正常水平，表明了患者能摆脱胰岛素依赖。 （4）传统制备法采用逆转录病毒为载体，将转录因子导入体细胞时，会发生随机整合，会有基因突变的风险，进而癌变；化学分子诱导CiPSCs的优势是不会导致细胞异常分裂（避免致癌风险）。 11．（2025·广东广州·一模）鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题：    (1)鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入 进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现 。 (2)成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过 获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是 （填编号）。    (3)从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增， ，导入特定受体细胞， 。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 (4)研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于 （答两点）。 【答案】(1) 鹅细小病毒DNA引物 致病细菌菌落 (2) 逆（反）转录 B (3) 构建基因表达载体 检测鉴定转基因成功 (4)快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒／治疗鹅源星状病毒的感染（合理即可） 【分析】单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。 【详解】（1）实验目的是获得鹅细小病毒的DNA，因此PCR扩增时需要加入鹅细小病毒DNA引物，以保证能扩增出鹅细小病毒的DNA。将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现致病细菌菌落，以确定是否感染致病菌。 （2）以该病毒的RNA为模板，在逆转录酶的作用下通过逆转录可形成该病毒的cDNA。根据图甲可知，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白，ORF2区域含有的碱基对数为6939－4807=2132，因此图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是B。 （3）基因工程的操作步骤：目的基因的筛选与获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。因此从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增，构建基因表达载体，导入特定受体细胞，检测鉴定转基因成功。 （4）抗原和抗体可特异性结合，因此纤突蛋白单克隆抗体可快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒。 12．（2025·广东·一模）噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体（最新技术）。请回答下列问题： (1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行 处理，整个过程中涉及的现代科学技术有 。 (2)外源DNA片段含 个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物 （填“需要”或“不需要”）知道整个外源DNA序列。 (3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示： 分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的 结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是 ，可通过测定产物量来推测抗原量。 (4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性： 。 【答案】(1) 注射特定的抗原蛋白（免疫） 动物细胞培养、动物细胞融合 (2) 2 不需要 (3) 不同部位 与待测抗原结合，酶催化检测底物反应 (4)不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工 【分析】试题分析：本题以图文的形式考查了动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备的相关知识，意在考查学生的识图、析图能力及运用所学知识解决问题的能力。噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。 【详解】（1）传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行注射特定的抗原蛋白（免疫）处理，使其产生已免疫的B淋巴细胞；整个过程中涉及的现代科学技术有动物细胞融合（已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合）、动物细胞培养（体内培养和体外培养）； （2）每个DNA分子的每条单链上各有一个游离的磷酸基团，因此外源DNA片段含2个游离的磷酸。一般情况下，我们需要大量的某一基因的片段时，我们在基因的两端分别设计引物（一段一条），然后在体外，采用PCR的方法，用引物进行体外DNA复制，从而大量合成引物之间的基因。因此不需要知道整个外源DNA序列，只需要设计好引物，其余部分可通过碱基互补配对原则自动完成； （3）抗体与抗原的结合具有特异性，因此不同抗体可与同一抗原表面的不同部位结合。由于抗体具有特异性，因此该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，酶催化检测底物反应，可通过测定产物量来推测抗原量； （4）噬菌体展示技术可能的局限性：不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工。 题型5 胚胎工程 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）在部分地区，牛的胚胎移植技术已进入生产应用阶段，胚胎移植时受体母牛须具备的条件是（    ） A．具有产奶量较高等优良性状 B．与供体母牛的遗传特性一致 C．免疫力正常且具有健康体质 D．与供体母牛的繁殖潜能相当 【答案】C 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎；受体母牛必须具备健康的体质和正常的繁殖能力。ABD错误，C正确。 故选C。 2．（2025·广东佛山·二模）2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（    ）    A．甲羊为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核 B．③过程通常采用的诱导方法是PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等 C．④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D．丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 【答案】A 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 【详解】A、甲提供卵细胞细胞质，因此为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核，A正确； B、③过程为细胞核与细胞质融合，通常采用电融合法，灭活病毒诱导法是诱导细胞融合的方法，B错误； C、④过程依次经桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段，C错误； D、丁羊为克隆藏羊，其核遗传物质来自乙羊，质遗传物质来自甲羊，D错误。 故选A。 3．（2025·广东惠州·三模）如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程，Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前 B．灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合 C．Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达 D．克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异 【答案】D 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴——“中中”和“华华”。 【详解】A、不同的动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到16细胞阶段 （桑葚 胚） 或囊胚阶段才能进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人的体 外受精胚胎即试管胚胎，可在4细胞阶段移植；可见各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同，一般是在原肠胚期前，A正确； B、灭活的仙台病毒可以诱导动物细胞融合，因此，将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前，可以用灭活的仙台病毒处理的目的是诱导细胞融合，B正确； C、组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白的甲基化水平，组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平，两种物质都可以通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C正确； D、克隆猴与核供体所具有的微小差异最可能来自卵母细胞的细胞质差异或是表观遗传，D错误。 故选D。 4．（2025·广东·二模）胚胎移植技术中，受体的条件不包括（　　） A．同种 B．雌性个体 C．遗传性能和生产性能优秀 D．具有健康的体质和正常繁殖能力 【答案】C 【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。 【详解】A、胚胎移植技术中，受体与供体要是同种生物，A正确； B、胚胎移植技术中，受体要是同种雌性个体，B正确； C、胚胎移植技术中，供体要有优秀的遗传性能和生产性能，但受体不需要，C错误； D、胚胎移植技术中，受体要具有健康的体质和正常繁殖能力，D正确。 故选C。 题型6 基因工程 一、单选题 1．（2025·广东深圳·一模）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（    ） 注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低 A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强 B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合 C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合 D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同 【答案】C 【分析】探针：是指经过同位素或荧光标记的DNA分子。 【详解】AB、泳道2与泳道1相比较，条带2变窄，条带1变宽，说明O2蛋白与指示探针结合，二者结合的越多，条带1就会越宽，条带2就会越窄，由于无荧光标记的P和突变体（M1、M2、M3）会竞争指示探针与O2蛋白结合，从而使条带2变宽，条带1变窄，且与O2蛋白的结合能力越强，条带1会越窄，条带2越宽，条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强，探针与待测物的结合越弱，所以显示条带2说明全部或部分探针未结合O2蛋白，即说明O2蛋白与P可以结合，AB错误； C、M1的电泳条带与片段P的电泳条带大体一致，说明了M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合，C正确； D、M2和M3的电泳条带不同，说明其与O2蛋白的结合强度不同，D错误。 故选C。 2．（2025·广东·一模）在以下实验结果中，能观察到黄色现象的是（    ） A．在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液 B．将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热 C．将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液 D．纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带的颜色 【答案】C 【分析】双缩脲试剂用于检验蛋白质，呈紫色；苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪，呈橘黄色；斐林试剂可检测还原糖，呈现砖红色。 【详解】A、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时产生紫色反应，A错误； B、将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热生成蓝色，B错误； C、将酵母菌培养液产生的气体即二氧化碳，通入溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化为蓝色→绿色→黄色，C正确； D、纸层析法分离菠菜绿叶中的色素，滤纸条自上而下第三条色素带为叶绿素a，颜色为蓝绿色，D错误。 故选C。 3．（2025·广东·一模）我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉，能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统，导致其死亡。下列说法正确的是（    ） A．培育抗虫棉的原理是基因突变 B．相对普通棉花而言，抗虫棉是新物种 C．大面积推广种植抗虫棉以后，棉铃虫的基因频率将发生不定向改变 D．在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性 【答案】D 【分析】1、影响基因频率变化的因素：基因突变、基因重组自然选择等。 2、生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因频率改变不一定产生新的物种，生殖隔离是新物种形成的标志。 3、新物种形成的三个环节：隔离、突变和基因重组、自然选择。 【详解】A、培育抗虫棉的原理是基因重组，A错误； B、抗虫棉是新品种，未与普通棉花产生生殖隔离，不属于新物种，B错误； C、大面积推广种植抗虫棉以后，不具抗性的棉铃虫死亡，进而影响棉铃虫种群的基因频率，棉铃虫的基因频率将发定向改变，C错误； D、在抗虫棉附近种植少量普通棉花，可降低环境对棉铃虫选择的强度，减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性，D正确。 故选D。 4．（2025·广东广州·一模）密码子偏好性是指在生物体中，编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，提高短乳杆菌L—AI合成速率，进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是（　　） A．可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列 B．可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列 C．密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高 D．D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关 【答案】D 【分析】1、密码子具有简并性，即一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码． 2、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有： ①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因； ②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来； ③不同密码子可以表达相同的氨基酸； ④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现。 【详解】A、可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列，进而实现对密码子偏好性优化，A正确； B、优化L—AI的基因碱基序列，转录后的mRNA的碱基序列也是发生改变，这样会实现对密码子偏好性的优化，而优化L—AI的基因碱基序列可以通过人工合成或基因突变等技术实现，B正确； C、根据题意可知对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶（L—AI）的基因进行密码子偏好性的优化，会提高短乳杆菌L—AI合成速率密，即L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高，C正确； D、L—AI的空间结构发生改变，则功能就会发生改变，所以D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构无关，D错误。 故选D。 5．（2025·广东湛江·一模）下列关于科学技术或方法与科研成果之间促进关系的叙述，错误的是（    ） A．水生栖热菌中分离的TaqDNA聚合酶推动了PCR技术的应用 B．科学家通过人鼠细胞融合探究细胞膜的流动性时，采用了荧光标记技术 C．电子显微镜的出现使罗伯特森看到了细胞膜亮—暗—亮的“三明治”结构 D．运用假说—演绎法，摩尔根证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上 【答案】C 【分析】1、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，他把生物膜描述为静态的统一结构。 2、荧光标记法是指将荧光染料（荧光基团或荧光素）选择性地共价结合或物理吸附在所要研究分子（蛋白质、多肽等）的某个基团上，利用其荧光特性来提供被研究对象的信息。 【详解】A、PCR技术的关键在于热稳定的DNA聚合酶的应用，而TaqDNA聚合酶就是典型的代表，A正确； B、1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，然后诱导小鼠细胞和人细胞融合最终观察到红绿荧光均匀分布，此过程采用的是荧光标记技术，B正确； C、罗伯特森利用电子显微镜看到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构，然后提出了“三明治”结构模型，C错误； D、摩尔根运用假说—演绎法，证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上，D正确。 故选C。 6．（2025·广东深圳·一模）研究者从酵母菌中获取控制细胞色素氧化酶（存在于线粒体）的某一段肽合成的DNA片段，将其与小鼠的二氢叶酸还原酶（只存在于细胞质基质）基因融合。重组基因在酵母菌表达后，在线粒体中发现了二氢叶酸还原酶。该研究的目的是（    ） A．获得融合蛋白 B．研究该段肽的作用 C．引导二氢叶酸还原酶进入线粒体 D．研究重组基因的功能 【答案】D 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，基因的表达包括转录和翻译两个阶段。染色体是基因的主要载体，核基因在染色体上呈线性排列。 【详解】A、重组基因在酵母菌表达后，在线粒体中发现了二氢叶酸还原酶，该酶不是新融合蛋白，A错误； B、获得的是二氢叶酸还原酶，它由二氢叶酸还原酶基因指导合成，跟段肽没有关联，该研究的目的并不是研究该段肽的作用，B错误； C、该实验没有体现引导二氢叶酸还原酶直接进入线粒体的过程，C错误； D、该实验从酵母菌中获取控制细胞色素氧化酶（存在于线粒体）的某一段肽合成的DNA片段，将其与小鼠的二氢叶酸还原酶（只存在于细胞质基质）基因融合，得到重组基因，重组基因在酵母菌表达后，在线粒体中发现了二氢叶酸还原酶，可以体现基因的表达过程，该研究的目的就是研究重组基因的功能，或者是表达情况，D正确。 故选D。 7．（2025·广东佛山·二模）白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践，他们利用昆虫胚胎显微注射技术，成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系，并经过一系列流程，筛选出了“绝育雄蚊”（感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊），通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播（已持续多年）。有关叙述错误的是（    ） A．白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同，主要区别是前者具有细胞核 B．“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代，可以降低种群的出生率 C．可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊” D．“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库 【答案】C 【分析】“以蚊治蚊”是一种生物防治技术，通过释放携带沃尔巴克氏菌的“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配，降低种群出生率，从而控制登革热传播。白纹伊蚊是真核生物，具有细胞核，而沃尔巴克氏菌是原核生物，无细胞核。PCR技术可用于检测性别决定基因，但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”。沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库，因为它是外源微生物。 【详解】A、白纹伊蚊是真核生物，具有细胞核，而沃尔巴克氏菌是原核生物，无细胞核，A正确； B、“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配后，由于沃尔巴克氏菌的作用，无法产生后代，从而降低种群出生率，B正确； C、PCR技术可用于扩增性别决定基因以确定蚊子性别，但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”，C错误； D、沃尔巴克氏菌的基因是外源基因，不属于白纹伊蚊种群的基因库，D正确。 故选C。 8．（2025·广东珠海·一模）部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡（OMV），OMV能穿越肠道上皮屏障，活化肠黏膜内的免疫细胞。研究人员通过构建ClyA-Ag-mFc融合蛋白基因表达载体（见图），转化大肠杆菌来制备工程菌。下列相关叙述错误的是（    ） A．ClyA表达产物可以将融合蛋白定位到OMV表面 B．Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应 C．mFc表达产物可以提高T细胞摄取OMV的能力。 D．利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗 【答案】C 【分析】疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。 【详解】A、分析题意可知，ClyA是外膜囊泡上含量较高的特异蛋白，而OMV能穿越肠道上皮屏障活化肠黏膜内丰富的免疫细胞。所以，ClyA基因的作用为表达出细菌溶素A(ClyA)，使OVA和Fc定位至OMV表面，进而融合基因可以被免疫细胞识别，A正确； B、Ag是肿瘤细胞表面特异性抗原基因，Ag表达产物可以激活机体的特异性免疫反应，B正确； C、mFc表达产物能够与树突状细胞表面的特异性受体结合，进而提高树突状细胞（而非T细胞）识别、摄取和传递抗原信息的能力，C错误； D、利用该大肠杆菌可制备预防肿瘤的口服疫苗，属于基因工程在免疫方面的应用，D正确。 故选C。 9．（2025·广东珠海·一模）在现代生物学工程中常使用“杂交”技术，下列叙述错误的是（    ） A．植物体细胞杂交培育新物种原理是基因重组 B．动物体细胞杂交技术可用于生产单克隆抗体 C．DNA分子杂交可检测目的基因是否发生突变 D．抗原-抗体杂交可检测是否感染病原微生物 【答案】A 【分析】现代生物技术的应用中，有许多技术是需要筛选和检测的，如制备单克隆抗体时，需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞；植物体细胞杂交过程中，需要筛选出杂种细胞进行组织培养；转基因技术中，需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。 【详解】A、植物体细胞杂交培育新物种的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性，并非基因重组。基因重组一般发生在有性生殖过程中，而植物体细胞杂交是将不同种植物的体细胞融合，再经植物组织培养形成新个体，不属于有性生殖，A错误； B、动物体细胞杂交技术主要用于制备单克隆抗体，它是将骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞融合，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，进而生产单克隆抗体，B正确； C、DNA分子杂交是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段作为探针，检测目的基因是否导入受体细胞，以及是否转录出相应的mRNA等。若目的基因发生突变，其碱基序列改变，与探针杂交时就可能出现异常，从而可检测目的基因是否发生突变，C正确； D、抗原-抗体杂交利用抗原与抗体特异性结合的原理，若检测出特定的抗原-抗体结合反应，说明体内存在相应的病原微生物抗原，即可检测是否感染病原微生物，D正确。 故选A。 二、非选择题 10．（2025·广东深圳·二模）白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Puror为嘌呤霉素抗性基因，BclI、NotI、XbaI、Sau3AI为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。请回答下列问题。 限制酶 BclI NotI XbaI Sau3AI 识别序列及切割位点 T↓GATCA GC↓GGCCGC T↓CTAGA ↓GATC (1)过程①需要的酶有 ；与细胞内基因相比，过程①获得的SLA-2基因在结构上不具有 。 (2)为使获得的SLA-2基因与质粒1定向连接，扩增时应选用的1对引物为 。 a.5′-GCGATCATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ b.5′-GCTCTAGAATGCGGGTCAGGGGCCCTCAAGCCATCCTC-3′ c.5′-GTTTGATCACTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ d.5′-GTTGCGGCCGCTCACACTCTAGGATCCTTGGTAAGGGACAC-3′ (3)过程②为酶切、连接后的重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌，转化后采用含 的平板筛选。 (4)为鉴定与验证重组质粒3，研究人员用NotI和Sau3AI完全酶切质粒2和重组质粒3后电泳并比较。请在下图相应位置画出重组质粒3可能得到的电泳条带 。 (5)研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如下图。根据结果，应使用浓度为 μg·mL-1的嘌呤霉素溶液浸染，理由是 。 【答案】(1) 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶 启动子、终止子、内含子等 (2)b、d (3)氨苄青霉素 (4) (5) 4.0 在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞 【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； （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； （4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）过程①为由mRNA获得基因，即以RNA为模板合成DNA，为逆转录过程，此过程需要用到逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶；通过逆转录获得的基因与细胞内的基因相比，在结构上缺少启动子、终止子和内含子（非编码序列）； （2）引物之间不能进行配对，引物需与经内切酶剪切过的黏性末端互补配对，为防止基因发生自身环化和反向链接，需要双限制酶切，经分析表格中相关内切酶的切割位点和引物序列，氨苄青霉素抗性基因可被BclⅠ识别，Sau3AⅠ为BclⅠ的同尾酶，也可切割氨苄青霉素抗性基因，故选择XbaⅠ和NotⅠ两种限制酶，对应引物中的bd，故选b、d； （3）重组质粒转化处于感受态的大肠杆菌，质粒含有氨苄青霉素抗性基因，则转化后采用含氨苄青霉素的平板筛选； （4）基因位于启动子与终止子之间才能正常表达，所以过程⑤需将SLA-2基因插入启动子与终止子之间。根据酶的识别序列可知，Sau3AⅠ也能切割BclⅠ所识别的序列，则用NotⅠ和Sau3ＡⅠ完全酶切质粒2后获得的序列为177、963、3305，用NotⅠ和Sau3AⅠ完全酶切重组质粒3获得的序列应为：963，1100，3305，结果如图：； （5）最低致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡即在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞，因此根据实验结果分析可得，最佳的嘌呤霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1。 11．（2025·广东湛江·一模）某种野兔的毛色黑色和灰色是一对相对性状，由E、e基因决定。该种野兔的尾巴长尾和短尾是另一对相对性状，由F、f基因决定。将若干纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔。将子一代分别作母本和父本，进行测交，所得后代的表型和数量如图所示。请回答下列问题：    (1)由实验结果推测，两对相对性状的遗传遵循 定律，判定依据是 。 (2)子一代作父本测交后代中黑色长尾野兔的基因型为 ，子一代分别作母本和父本测交结果不同的原因是 。子一代雌雄个体自由交配后代中灰色短尾野兔占比为 。 (3)野兔中染色体上毛色基因两侧MspⅠ限制酶切位点的分布存在如下两种形式。黑色野兔甲和黑色野兔乙经杂交得到子代灰色野兔丙和未知毛色的野兔丁，分别提取甲、乙、丙、丁个体的DNA，经MspⅠ酶切后进行电泳分离，结果如图所示：    乙个体分离出的19kbDNA片段上含有的毛色基因为 （填“E”或“e”），理由是 ，推测野兔丁为杂合子的概率为 。 (4)科学家将某种人类致病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物的应用有 。 【答案】(1) 自由组合 子一代作母本测交结果出现4种表型且比例为1:1:1:1 (2) EeFf 子一代黑色长尾野兔基因型为EeFf，作母本时产生雌配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=1：1：1：1，但作父本时产生雄配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=3：3：3：1（雄配子中ef 2/3致死），所以测交结果不同（合理即可） 1/40/0.025 (3) E 野兔丙为灰色，基因型为ee，两个e分别来自甲和乙的23kb片段，甲、乙基因型为Ee，则乙的19kb片段中含有E基因 1/2/0.5 (4)作为模式动物，为研究某种人类疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据（合理即可） 【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）根据亲本纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔且子一代作母本测交结果出现4种表型且比例为1：1：1：1，判定控制两对相对性状的基因可以自由组合，符合自由组合定律。 （2）子一代基因型为EeFf，作母本时产生的雌配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=1：1：1：1，作父本时产生的雄配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=3：3：3：1（雄配子中ef有2/3致死），所以子一代作父本测交后代黑色长尾野兔的基因型为EeFf，因为子一代产生雌雄配子的比例不同所以分别作母本和父本测交结果不同，自由交配后代中灰色短尾eeff占1/10×1/4=1/40。 （3）野兔甲体内含有两条23kb的DNA条带，一条含有E基因，一条含有e基因；野兔丙体内含有两条23kb的DNA条带，都是e基因；一条来自甲，一条来自乙；乙、丁体内含有一条23kb的DNA条带，一条19kb的DNA条带。由此可知，野兔乙体内含有的23kb的DNA条带一定含有e基因，则19kb的DNA条带就含有E基因。野兔丁体内含有的19kb的DNA条带来自野兔乙，就含有E基因，23kb的DNA条带来自野兔甲，所以可能含有e基因，也可能含有E基因，所以野兔丁可为显性纯合子或杂合子，概率各为1/2。 （4）模式动物是标准化的实验动物，指经过人工培育，遗传背景清楚，能相对稳定显现需要研究的生理或病理特征的动物。科学家将某种人类疾病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物可以作为模式动物，为研究某种人类疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据。 12．（2025·广东·一模）通过科学选育和种植管理，我国已成为世界上最大的番茄生产国。回答下列问题： (1)番茄花是双性花，野生型番茄成熟时果肉为红色。为探究番茄果肉颜色的遗传机制，科学家利用甲（基因A突变为a，果肉黄色）、乙（基因B突变为b，果肉橙色）两种单基因纯合突变体进行杂交实验，结果如图。则F2中橙色果肉植株的基因型有 ，红色果肉植株中纯合体的比例为 。    (2)番茄的SlMlol基因是参与白粉病（病菌侵染，会严重降低番茄的产量）发生的易感基因。科学家利用CRISPR/Cas9基因组编辑敲除了番茄的SlMlol基因，获得了抗白粉病的新品种。下图示CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理：Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（sgRNA）引导下切割DNA双链以敲除目标基因。    Ⅰ.过程②中，将重组质粒导入番茄细胞的常用方法是 。 Ⅱ.在设计sgRNA碱基序列时，依据的是 的部分碱基序列。Cas9蛋白切割DNA双链时作用的化学键是 。 Ⅲ.可采用DNA分子杂交技术检测是否成功敲除SlMlol基因，则操作思路及预期结果是 。 【答案】(1) AAbb、Aabb、aabb 1/9 (2) 农杆菌转化法 SlMlo1基因 磷酸二酯键 操作思路：从新品种细胞中提取DNA，与SlMlo1基因探针进行杂交。预期结果：没有出现杂交带。 【分析】基因自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）由图可知，F2为红色：黄色：橙色≈9:3:4，说明F1基因型为AaBb为红色，由于基因A突变为a，果肉黄色，基因B突变为b，果肉橙色，故红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为A_bb和aabb，甲的基因型为aaBB、乙的基因型为AAbb。则F2中橙色果肉植株的基因型有AAbb、Aabb、aabb，红色果肉植株A_B_=9/16，红色果肉植株中纯合体的比例为1/4×1/4（AABB）÷9/16（A_B_）=1/9。 （2）Ⅰ.过程②中，将重组质粒导入植物细胞的常用方法为农杆菌转化法。 Ⅱ.sgRNA通过与目标基因配对结合起到引导作用，因此在设计sgRNA碱基序列时，依据的是SlMlo1基因的部分碱基序列。核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，Cas9蛋白切割DNA双链时作用的化学键是磷酸二酯键。 Ⅲ.用DNA分子杂交技术检测是否成功敲除SlMlol基因，可从新品种细胞中提取DNA，与SlMlo1基因探针进行杂交，根据碱基互补配对原则，若成功敲除，则不会出现杂交带。 13．（2025·广东·一模）番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关。下图甲示番茄体内有机物的合成与分配机理。    回答下列问题： (1)番茄植株光合作用过程中，CO2在叶肉细胞的 （填具体场所）被固定。 (2)据图甲可知细胞壁转化酶的功能是 。实践发现：热胁迫使番茄大幅减产、口感品质低下。对此，检测正常条件及热胁迫处理下番茄果实部位的糖含量，结果如图乙。请结合图甲分析热胁迫导致番茄减产且口感品质变差的原因可能是 。 (3)为探明热胁迫导致番茄减产的机制，并解决这一问题，科研人员设计并开展下列实验。 ①检测发现热胁迫下番茄细胞中LIN5基因表达水平降低，其他基因无明显变化。为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，科研人员敲除LIN5基因获得突变体lin5CR并置于 （填“正常”或“热胁迫”）条件下培养，若出现番茄大幅减产、口感品质低下现象，则假设正确。这种自变量控制方法称为 原理。 ②热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，科研人员拟利用其调控LIN5基因表达的水平，从而培育出热胁迫条件下稳产的lin5-de基因修饰植株，则在进行基因工程的核心步骤时要将热响应元件 。 ③利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中 两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。 【答案】(1)叶绿体基质 (2) 将蔗糖分解为葡萄糖和果糖 热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实 (3) 正常 减法 插入启动子之前 生长素和细胞分裂素 【分析】1、光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH； 2、基因工程的操作步骤： (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； (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、基因枪法和花粉管通道法；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感受态细胞法； (4)目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在番茄植株光合作用的暗反应阶段，\CO2被固定。暗反应发生在叶绿体基质中，所以CO2在叶肉细胞的叶绿体基质被固定； （2）从图甲可以看出，细胞壁转化酶能将蔗糖分解为葡萄糖和果糖。由图乙可知，热胁迫下果实中蔗糖、葡萄糖和果糖含量都降低。结合图甲分析，原因可能是热胁迫抑制细胞壁转化酶发挥作用使蔗糖难以分解为葡萄糖和果糖进入果实，导致果实中葡萄糖和果糖含量降低，而番茄的口感品质与葡萄糖和果糖含量正相关，同时光合产物向果实运输分配减少，从而导致番茄减产且口感品质变差； （3）①为验证LIN5基因是热胁迫下影响光合产物分配的关键基因，敲除LIN5基因获得突变体lin5CR后应置于正常条件下培养，因为要在正常条件下观察突变体的表现。这种自变量控制方法称为减法原理，即通过去除某一因素（本问中去除LIN5基因）来研究该因素的作用； ②基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。热响应元件是一种当环境中温度升高时可触发转录的DNA片段，要利用其调控LIN5基因表达的水平，在构建基因表达载体时要将热响应元件插入启动子之前，以实现温度升高时热响应元件触发LIN5基因转录； ③在利用植物组织培养技术培育lin5-de基因修饰植株过程中，可通过调节培养基中生长素和细胞分裂素两种激素的比例来诱导愈伤组织分化。当生长素与细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织形成；当生长素与细胞分裂素比例较高时，有利于根的分化；当生长素与细胞分裂素比例较低时，有利于芽的分化。 14．（2025·广东广州·一模）鹅源星状病毒属于RNA病毒，鹅群感染后死亡率高，对鹅类养殖构成巨大威胁。其全基因组结构模式图如图甲所示，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白。研究人员以疑似感染该病毒死亡鹅的组织为样本，通过研磨提取上清液，进而制备单克隆抗体。回答下列问题：    (1)鹅死亡的原因还可能包括感染鹅细小病毒（一种DNA病毒）或感染致病细菌。为确定感染源，研究人员以样本总DNA为模板，在PCR反应体系中通过加入 进行特定片段的扩增并进行相应检测；同时，将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现 。 (2)成功分离出鹅源星状病毒后，研究人员提取了该病毒的RNA，并通过 获得该病毒的cDNA作为纤突蛋白基因序列的扩增模板。扩增产物通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是 （填编号）。    (3)从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增， ，导入特定受体细胞， 。进行细胞培养后可从中获得纤突蛋白。 (4)研究人员利用纤突蛋白制备获得了纤突蛋白单克隆抗体，该单克隆抗体可应用于 （答两点）。 【答案】(1) 鹅细小病毒DNA引物 致病细菌菌落 (2) 逆（反）转录 B (3) 构建基因表达载体 检测鉴定转基因成功 (4)快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒／治疗鹅源星状病毒的感染（合理即可） 【分析】单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。 【详解】（1）实验目的是获得鹅细小病毒的DNA，因此PCR扩增时需要加入鹅细小病毒DNA引物，以保证能扩增出鹅细小病毒的DNA。将样本上清液接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养一段时间后，观察并鉴定培养基上是否出现致病细菌菌落，以确定是否感染致病菌。 （2）以该病毒的RNA为模板，在逆转录酶的作用下通过逆转录可形成该病毒的cDNA。根据图甲可知，ORF2区域编码的纤突蛋白是该病毒的主要抗原性蛋白，ORF2区域含有的碱基对数为6939－4807=2132，因此图乙电泳结果中最有可能代表纤突蛋白基因序列的是B。 （3）基因工程的操作步骤：目的基因的筛选与获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。因此从凝胶中分离得到纤突蛋白基因序列并扩增，构建基因表达载体，导入特定受体细胞，检测鉴定转基因成功。 （4）抗原和抗体可特异性结合，因此纤突蛋白单克隆抗体可快速诊断鹅是否感染鹅源星状病毒。 15．（2025·广东广州·一模）大豆是二倍体自花传粉植物，富含优质蛋白和油脂。大豆的类病变突变是指大豆绿叶组织上自发发生细胞死亡的现象。该突变体即使没有外部环境胁迫，也往往会形成病斑，致使绿叶面积大大减小，结实率降低。研究人员发现了一种新的类病变突变体（MT），利用其与野生型植株（WT，表型正常）进行相关实验，结果如下表。 杂交组合 世代 单株或株系的数目 总数 野生型 类病变植株 WT×MT F1 8 8 0 F2 1920 1801 119 F2:3 —— —— —— 注：F2:3指将F2中显性单株收获种子并种植，每个单株收获的种子种植一行。 回答下列问题： (1)根据实验结果可知，类病变突变性状最可能由 （填“一对”或“两对”）等位基因控制且遗传遵循孟德尔遗传定律，MT的基因型特点是 。 (2)按最可能情况推测，F2:3中，全为野生型和出现性状分离的行数比为 。 (3)研究人员查阅资料后发现，目前已知大豆8号染色体上的众多基因（G20~G28）突变均与大豆类病变突变性状的出现有关。为检验MT的突变基因是否属于已知突变基因中的一种，科研人员设计了2个实验对MT进行相关研究。 实验一：测定WT和MT大豆叶片中相关基因表达量，结果如图。 要测定基因表达量，可以测定 的含量。据图推测，MT的突变基因最可能为 。 实验二：以WT、MT为材料，运用基因工程的方法验证上述推测，写出研究思路 。 【答案】(1) 两对 全为隐性基因 (2)7:8 (3) RNA/蛋白质 G25 从WT中获得G25基因并转入MT，观察MT是否出现类病变突变性状 【分析】 基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）在F2代中，野生型与类病变植株的总数为1920，其中野生型1801株，类病变植株119株，1801:119≈15:1。孟德尔遗传定律中，当两对等位基因控制性状且遵循自由组合定律时，F2代的性状分离比为9:3:3:1，其变形15:1，表明该性状最可能由两对独立遗传的等位基因控制。 设两对基因分别为A、a和B、b，WT与MT杂交，F1全为野生型（说明野生型为显性性状），F2出现15:1的分离比，那么F1的基因型为AaBb。亲代MT为双隐性纯合子，其基因型为aabb，基因型特点是全为隐性基因。 （2）F2中野生型（显性）的基因型及比例为AABB:AABb:AaBB:AaBb:AAbb:Aabb:aaBB:aaBb = 1:2:2:4:1:2:1:2。其中AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB自交后代全为野生型，AaBb、Aabb、aaBb自交会出现性状分离，比例为（AABB+AABb+AaBB+AAbb+aaBB）:（AaBb+Aabb+aaBb）=（1+2+2+1+1）:（4+2+2）=7:8。 （3）基因表达包括转录和翻译过程，转录的产物是RNA，翻译的产物是蛋白质，因此可以通过测定RNA或蛋白质的含量来测定基因表达量。 据图可知，MT中G25基因的表达量与WT相差最大，而其他基因在WT和MT中的表达量差异相对较小，所以推测MT的突变基因最可能为G25。 实验二要运用基因工程的方法验证MT的突变基因是G25。思路是将正常的G25基因导入MT大豆中，观察MT大豆是否出现类病变突变性状，如果不出现（或恢复为正常性状），说明MT的突变基因就是G25 。 16．（2025·广东江门·一模）甲型流感病毒（IAV）是单链RNA病毒，主要利用鸡细胞的ANP32A蛋白进行病毒复制。IAV因传染性强而易导致禽流感疫情的发生，有研究人员使用CRISPR/Cas9技术对鸡的ANP32A基因进行编辑，获得世界首批抗禽流感鸡（GE），过程见图。    (1)在编辑鸡的ANP32A基因时，需加入Cas9蛋白，该蛋白可催化 键水解，剪切特定DNA片段。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，作用是 。图中③过程筛选得到的GE均为纯合子，与宿主鸡相比，GE具有的特点是 。 (2)由上述过程孵出的基因编辑鸡（GE）与野生型鸡（WT）在生长、外观、行为等方面均无差别。为探究不同感染方式下，GE对IAV的抗感染能力及IAV在鸡群中的传播能力，以GE和WT（均未感染IAV）为实验对象，采用两种感染方式：人工接种（通过鼻内滴注直接接种IAV）和自然接触感染（通过与携带IAV的鸡自然接触感染病毒），步骤及结果如表所示。 分组 A组（GE） B组（GE） C组（WT） D组（WT） 人工接种 接种IAV 不接种 接种IAV 不接种 培养方式 适宜条件下 ？ 培养一周 与A、B组的操作相同 病毒斑块测定 10%个体出现斑块脱落 结果（B1） 100%个体出现斑块脱落 结果（D1） 体内病毒含量测定（PFU/ml） 极少 结果（B2） 很多 结果（D2） 特异性抗体测定 17%个体呈阳性 少或无 100%个体呈阳性 多 注：病毒斑块测定：IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。 ①据A、C组结果分析，与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是 。 ②根据上述完整实验还可得出结论：GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，则表2“培养方式”中的“？”应设置为： ；比较实验结果：Bl Dl（填“>”或“<”或“=”）。 (3)对GE的后续跟踪观察中发现：原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是： 。（列出两点即可） (4)尽管对GE的研究已取得了一定可喜成果，要想将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，例如 。（列出一点即可） 【答案】(1) 磷酸二酯 防止杂菌的污染 个体的每个细胞均不含正常ANP32A基因、能稳定遗传 (2) GE体内没有正常的ANP32A蛋白，导致IAV含量过少不足以诱导免疫反应发生 A、B两组混合 ＜ (3)IAV的遗传物质是单链RNA，容易发生变异；GE中还有其它基因发挥作用，未能完全阻断病毒复制、传播途径；饲养环境中的高病毒载量或长时间暴露，导致病毒突破了GE的抗性；部分GE可能存在免疫系统缺陷，无法有效抵抗病毒；突变了的ANP32A 重新突变，合成蛋白 ANP32A (4)抗禽流感鸡对其它生物及环境的影响；抗禽流感鸡经编辑过的基因对人的安全性影响；基因编辑有可能脱靶，存在一定脱靶概率 【分析】1、免疫系统由免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质组成。 2、人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成；特异性免疫是人体的第三道防线，由免疫器官、免疫细胞借助于血液循环和淋巴循环组成，包括细胞免疫和体液免疫两种方式。 【详解】（1）在编辑鸡的ANP32A基因时，加入Cas9蛋白可以剪切特定的DNA片段，说明Cas9蛋白可以催化磷酸二酯键水解。图中②过程进行细胞培养的培养基中添加了青霉素和链霉素，目的是防止杂菌的污染。结合图示可知，GE是成功导入抗禽流感胚胎细胞的鸡，与宿主鸡相比，GE具有的特点是个体的每个细胞均不含正常ANP32A基因、能稳定遗传。 （2）①IAV在鸡的呼吸道中复制会形成斑块。斑块脱落后，斑块中的病毒可进入自身体内，也可在鸡群中传播。与WT相比，GE体内病毒含量及特异性抗体更少，却可反映出GE有更强的抗感染能力，原因是GE体内没有正常的ANP32A蛋白，导致IAV含量过少不足以诱导免疫反应发生。 ②实验结论是GE和WT均可通过自然接触而感染并传播IAV，但GE的抗感染能力更强、IAV在鸡群中的传播能力更弱，说明培养方式为A、B两组混合；由于GE的抗感染能力更强，因此GE出现斑块脱落的个体比例小，即B1＜D1。 （3）原来无感染的GE后来有部分也会感染IAV，其原因可能是：IAV的遗传物质是单链RNA，容易发生变异；GE中还有其它基因发挥作用，未能完全阻断病毒复制、传播途径；饲养环境中的高病毒载量或长时间暴露，导致病毒突破了GE的抗性；部分GE可能存在免疫系统缺陷，无法有效抵抗病毒；突变了的ANP32A 重新突变，合成蛋白 ANP32A。 （4）将GE上市推广前仍需进行安全性方面的评估，如抗禽流感鸡对其它生物及环境的影响；抗禽流感鸡经编辑过的基因对人的安全性影响等。 17．（2025·广东湛江·一模）柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的过程示意图，已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3′、5′-G↓GATCC-3′、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题：    (1)构建的基因表达载体，除了含有目的基因外，还必须含有 （回答2点）等。据图分析，在基因表达载体构建过程中，应使用 对M基因和质粒进行切割，原因是 。 (2)利用PCR技术克隆M基因时，应选择下图中的引物 （填序号），引物的作用是 。    (3)将图中农杆菌先后置于含 的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是 。 (4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了 技术，该技术的原理是 ，由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为 。 【答案】(1) 标记基因、启动子、终止子、复制原点 SalⅠ和HindⅢ 切割后的目的基因完整，和质粒具有相同的黏性末端可以连接且可以防止目的基因和质粒自身环化 (2) 2和3 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (3) 氨苄青霉素、四环素 对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌，观察幼苗生长情况 (4) 植物组织培养 植物细胞的全能性 脱分化 【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。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）基因表达载体必须包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点等；据图分析，用限制酶BamHⅠ会破坏M基因，因此应使用SalⅠ和HindⅢ对M基因和质粒进行切割；因为目的基因和质粒用的是相同的两种限制酶切割，所以具有相同的黏性末端可以连接在一起构成重组质粒且使用两种限制酶切割可以防止目的基因和载体自身环化。 （2）根据子链延伸方向为5'→3'，引物需要与模版的3'端结合，可判断出扩增M基因应选择引物2和引物3；引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 （3）用限制酶SalⅠ和HindⅢ对质粒进行切割时，破坏了抗四环素基因，在重组质粒上只有抗氨苄青霉素基因，因此应先将农杆菌置于含氨苄青霉素的培养基中培养，此时导入空质粒和重组质粒的农杆菌均可存活，再将存活的农杆菌接种于含四环素的培养基中，此时导入重组质粒的农杆菌由于没有四环素抗性而死亡，从原来含氨苄青霉素的培养基中原位置可筛选出含重组质粒的农杆菌；在个体生物学水平上，通过对柑橘幼苗接种该种革兰氏阴性菌，观察幼苗生长情况，可以检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染。 （4）由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞的全能性，其中由柑橘细胞获得愈伤组织的过程称为脱分化。 18．（2025·广东深圳·一模）在植物基因组中天然存在着一类自私的基因或遗传元件，能够使得自身传递给后代的比例大大提高，被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发，我国研究团队开发了一种名为CAIN的基因驱动系统，如图。 CRISPR/ Cas9能够靶向切割NPG1基因的编辑工具；NPG1表示花粉萌发所必需的基因 回答下列问题： (1)CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”；核酸酶Cas9切割目的DNA，使DNA双链断裂。短链RNA作为“导向”作用的具体原理是 。 (2)CAIN系统基于“毒药—解药”机制，据图分析，通过 的作用在植物花粉中产生毒药效应；再以 作为解药，让花粉正常萌发。图中重新编码后的NPG1需要具备的条件是 ，为实现这一目的，研究人员利用了密码子的 现象对NPGI进行重新编码，最终实现了 的花粉能够正常萌发。 (3)研究人员选用了自交繁殖的拟南芥作为材料，研究结果如下图。 ①若是双剪切，基因驱动工具CAIN系统在人工杂交世代中表现出了显著的高效遗传，理论上后代带有CAIN个体为100%，远高于孟德尔遗传的期望比例 。 ②若是单剪切，如下图所示，则可以产生 种雄配子，理论上后代带有CAIN个体的比例为 。 【答案】(1)部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合 (2) CRISPR/Cas9 重新编码的NPG1 使花粉重新萌发且不受CRISPR/Cas9切割 简并性 携带CAIN系统 (3) 50% 3 67%/2/3/66.7% 【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。 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、基因枪法和花粉管通道法；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钙离子处理法。 4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）短链RNA作为“导向”作用是部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合。 （2）CRISPR/Cas9是能够靶向切割NPG1基因的编辑工具，NPG1表示花粉萌发所必需的基因，CAIN系统是通过CRISPR/Cas9的作用将NPG1基因切除，从而在植物花粉中产生毒药效应。CAIN系统可以编辑NPG1基因，该基因是花粉形成必需的基因，再将重新编辑的NPG1基因导入到细胞中，重新编辑后的NPG1需要具备的条件是使花粉重新萌发且不受CRISPR/Cas9切割；重新编辑后的NPG1基因功能是一样的，碱基序列上有差异，主要是利用同义编辑，也就是利用密码子的简并性，最后使携带CAIN系统可以形成成熟花粉，即实现了携带CAIN系统的花粉能够正常萌发。 （3）①若是如图中CAIN系统导入到一条染色体上，这样与野生型杂交后代，只有50%个体后代携带CAIN系统； ②若是单剪切则可以产生3种类型花粉，其中有一种不可育（无法形成），带有CAIN系统的花粉是两种，所以后代有该系统的占了2/3，约为67%。 19．（2025·广东深圳·一模）乳糖操纵子是大肠杆菌中一个经典的基因表达调控系统，该系统在生物工程和分子生物学中有广泛应用。如图表示乳糖操纵子调控结构基因表达的过程，回答下列问题： (1)大肠杆菌会优先利用葡萄糖，同时添加葡萄糖和乳糖的培养基培养大肠杆菌，早期大肠杆菌主要是利用 （填“①”或“②”）途径调控结构基因。当培养基中的葡萄糖消耗完，大肠杆菌开始利用乳糖进行自身代谢，此时乳糖作为 为大肠杆菌提供营养，阻遏蛋白主要与 结合，从而调控结构基因表达。 (2)研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构，如图1。用蓝光照射时，GFP基因的表达情况是 。根据该原理，研究人员构建了如图2基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是 。 (3)为验证阻遏蛋白光控化改造后的调控效果，研究人员用野生型大肠杆菌、IPTG（诱导物）、光控化改造后的大肠杆菌进行验证实验，请完成以下表格中4组实验的设置情况，表格里填“－”和“+”分别表示不处理和处理。 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG 蓝光 (4)为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（如图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象 。若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是 。 培养基遮光示意图（黑色区域为退光区） 【答案】(1) ① 碳源 诱导物（乳糖、别乳糖） (2) GFP基因不表达 光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因） (3) 处理 组别 1 2 3 4 野生型大肠杆菌 光控化改造后的大肠杆菌 IPTG － + － － 蓝光 － － + － (4) 显示三角形的荧光区域 用相应图案的遮光板遮盖培养基并用蓝光照射 【分析】转录过程中，需要以DNA的一条链为模板合成mRNA；翻译过程中，需要以mRNA为模板，tRNA运送氨基酸，从而合成多肽链，多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。 【详解】（1）根据图示，①途径中调节基因表达的阻遏蛋白阻断了乳糖代谢相关基因的表达。大肠杆菌会优先利用葡萄糖，在同时添加葡萄糖和乳糖的培养基中，早期由于有葡萄糖存在，大肠杆菌主要利用①途径调控结构基因，从而抑制结构基因的表达，优先利用葡萄糖。而利用乳糖需要阻遏蛋白失活等一系列过程（即②途径），在葡萄糖存在时会受到一定抑制。所以早期主要是利用①途径调控结构基因。 当葡萄糖消耗完后，乳糖作为碳源为大肠杆菌提供营养。 阻遏蛋白主要与操纵序列（O序列）结合，当阻遏蛋白结合在O序列上时，会阻碍RNA聚合酶与启动子（P序列）结合，从而抑制结构基因的转录。当有乳糖存在时，乳糖的代谢产物别乳糖作为诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象改变，从O序列上解离下来，结构基因得以表达。 （2）由图1可知，用蓝光照射时，表达受阻，使GFP基因不表达，一个完整的基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中除未标出终止子外，还缺少光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）。 （3）对于野生型大肠杆菌，只有在有IPTG诱导时才会大量表达相关基因（因为野生型乳糖操纵子需要IPTG等诱导物解除阻遏蛋白对结构基因的抑制），所以在野生型大肠杆菌对应的IPTG列填“+”，蓝光列填“ - ”。 对于光控化改造后的大肠杆菌，在有蓝光照射时，阻遏蛋白构象改变，结构基因可表达，所以蓝光列填“+”；IPTG对其不是必需的，这里可以不处理，即IPTG列填“ - ”。整理如下：用蓝光照射光控化改造后的大肠杆菌，在蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，那么被遮光的部分（三角形内部）没有蓝光照射，阻遏蛋白正常结合操纵序列，结构基因不表达；未被遮光的部分有蓝光照射，阻遏蛋白构象改变，结构基因表达产生荧光蛋白。所以在紫外灯下培养基上会出现三角形亮斑（未遮光处有荧光），周围无荧光的实验现象。 若用成功转化后的大肠杆菌构建其他形状的荧光图案，需要进行的调控是根据所需图案设计相应的遮光装置，通过控制蓝光的照射区域来实现对不同部位大肠杆菌基因表达的调控，从而使大肠杆菌在不同区域按预期表达荧光蛋白形成特定形状。 20．（2025·广东佛山·二模）抗生素的长期使用易导致病菌产生严重的耐药性。抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现将抗菌肽第52位的脯氨酸（密码子为CCA）替换成苏氨酸（密码子为ACA）可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。回答下列问题： (1)将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸，需要将mRNA的对应碱基序列中第 位的碱基替换，碱基具体变化为 。基因模板链对应的碱基改变为 。 (2)PCR过程中温度的控制至关重要，若变性时温度偏低则会导致反应效率降低，原因是 。 (3)据图分析，“大引物PCR定点诱变”技术中设计的“诱变引物”应选择________。 A．5'…CCTGTTAT…3' B．5'…CCTGGTAT…3' C．5'…ATACCAGG…3' D．S'…ATAACAGG…3' (4)进行大引物PCR定点诱变获得改良的抗菌肽基因需要进行两次PCR（PCR1和PCR2），产物1最早出现在PCR1的第 轮循环：PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外，还有 ；通过PCR3快速扩增时应选用的引物是 。 (5)In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端，实现目的基因和载体的连接。科研人员将载体（320bp）两端连接上与改良的抗菌肽基因（180bp）两端相同的序列（15bp）并利用In-Fusion酶实现两者的连接，如图所示。最终获得的重组DNA分子长度为 。与传统方法相比，这种技术的优点是 （至少写两点）。 【答案】(1) 154 C变为A G变为T (2)温度偏低时DNA双链解旋不充分，延伸时模板减少，产生的产物量偏少 (3)A (4) 3 诱变前的抗菌肽基因 引物1和引物2 (5) 500 插入位点不受限制酶识别序列限制；能够实现目的基因在载体任意位点上的插入；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等 【分析】关于PCR技术的相关知识： 1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。 2、原理：DNA半保留复制。 3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。 4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】（1）mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸为一个密码子，第51位的氨基酸对应的mRNA上的碱基为51×3=153，脯氨酸密码子为CCA，苏氨酸密码子为ACA，若想将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸，可将mRNA上154位的碱基替换，碱基具体变化为C变为A。模板链与mRNA碱基互补配对，则基因模板链对应的碱基改变为G变为T。 （2）变性的目的是使双链DNA打开，若变性是温度偏低DNA双链解旋不充分，延伸时模板减少，产生的产物量偏少会导致反应效率降低。 （3）由图可知，模板链方向为3'5'，则诱变引物与转录非模板链碱基互补配对，则诱变引物序列与转录模板链相同，且需将模板连上154位碱基G变为T，则诱变引物序列位5'…CCTGTTAT…3'，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）产物1最早出现课在PCR1的第3轮循环：DNA的复制方式位半保留复制，因此PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外，还有诱变前的抗菌肽基因。由图可知，通过PCR3扩增时应选引物是引物1和引物2进行扩增。 （5）已知In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端，实现目的基因和载体的连接。因此最终获得的重组DNA分子长度为载体（320bp）+改良的抗菌肽基因（180bp）=500bp。与传统方法相比，这种技术夫人插入位点不受限制酶识别序列限制、能够实现目的基因在载体任意位点上的插入、避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等优点。 21．（2025·广东汕头·一模）水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器(下图)，为环境污染治理提供新方法。 回答下列问题： (1)Pc和Ps启动子可被 酶识别并结合后驱动基因的模板链沿3′→5′方向转录出mRNA。分析图上图可知，当环境中存在水杨酸时， 可激活PS启动子，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 (2)研究人员改造重组质粒，选择激活能力更强的蛋白的基因nahR1替代nahR，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度扩大为原来的2倍，提高传感器的灵敏度。该改造过程需要用到的工具酶是 。请提出另一种改造重组质粒以提高传感器灵敏度的思路： 。 (3)水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接，应选择如图中的引物组合是 。 (4)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中，使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ccdA、ccdB分别插入下图中的 、 位点。 【答案】(1) RNA聚合酶 水杨酸-调控蛋白复合物 (2) 限制酶和DNA连接酶 ①选择灵敏度更高的启动子替代PS；②在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列 (3)引物1和3 (4) E(或F) B(或C) 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取；（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；（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、基因枪法和花粉管通道法；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感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以Pc和Ps启动子可被RNA聚合酶识别并结合后驱动基因的模板链沿3'→5' 方向转录出mRNA。从图中可知，当环境中存在水杨酸时，水杨酸-调控蛋白复合物可激活PS启动子，启动基因表达红色荧光蛋白，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 （2）基因工程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，改造重组质粒，用基nahR1因替代nahR，需要先用限制性核酸内切酶切割质粒和基因，再用 DNA 连接酶将基因连接到质粒上，所以该改造过程需要用到的工具酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。另一种改造重组质粒以提高传感器灵敏度的思路可以是：选择灵敏度更高的启动子替代PS，在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列，使启动子能更高效地启动下游基因表达，从而提高红色荧光蛋白的表达量，增强荧光强度。 （3）PCR 技术要求引物与模板链的 3' 端互补配对，且 DNA 聚合酶从引物的 3' 端开始延伸子链。要判定水杨酸羟化酶基因与基因连接成的融合基因已准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1 和引物3可以分别与融合基因中水杨酸羟化酶基因的 3' 端和基因的 3' 端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3。 （4）ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，为了保证在水杨酸存在时工程菌正常生存，ccdA应插入在Ps启动子之后，即图中的E（或F）位点，这样在水杨酸存在时，Ps启动子启动，ccdA基因表达抗毒素蛋白；ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，当水杨酸被耗尽时，Ps启动子不再启动，此时要让工程菌启动“自亡”，ccdB应插入在Pc启动子控制的区域，所以应插入Pc启动子之后，即图中的B（或C）位点。 22．（2025·广东汕头·一模）成骨不全症(OI)是一类病因复杂的遗传性骨疾病，可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(下图)进行研究，以探索该病的遗传方式和致病机理。 回答以下问题： (1)研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在 酶作用下合成cDNA，之后利用 特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定，结果如下图a。 (2)据图a分析，成骨不全症(OI)的遗传方式为 ；若Ⅱ2、Ⅱ3计划生二胎，在不考虑新发突变的情况下，二胎患OI的概率是 。 (3)临床观察发现，Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻，原因可能是 。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测，请补充图b横线处的相关信息，并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确 。 【答案】(1) 逆转录 PLS3基因的引物 (2) 伴X染色体显性遗传 0 (3) 男性患者无正常PLS3基因，Ⅲ1为杂合子，未突变的PLS3基因能表达出正常的蛋白质【补充答案：男性患者无正常PLS3基因，Ⅲ1为杂合子，体细胞中的一条X染色体随机失活导致部分细胞表达出正常的PLS3蛋白】 【分析】以DNA为模板合成RNA的过程称为转录，需要RNA聚合酶催化；以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶催化。 【详解】（1）以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶催化，因此研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在逆转录酶作用下合成cDNA，若要扩增PLS3基因的cDNA，所设计的引物应与PLS3基因特定部位的碱基发生特异性结合，即利用PLS3基因的引物特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定。 （2）已知该病由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起，Ⅱ2、Ⅱ3表型正常，电泳的条带只有一条，而Ⅲ1电泳的条带为两条，且患病，因此该病致病基因为显性致病基因，即遗传方式为伴X显性遗传。由于Ⅱ2、Ⅱ3不携带致病基因，因此在不考虑新发突变的情况下，二胎个体均不会出现该致病基因，患OI的概率是0。 （3）由于男性患者无正常PLS3基因，而Ⅲ1为杂合子，未突变的PLS3基因能表达出正常的蛋白质，因此Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻。若上述推测是正确的，则含有正常PLS3蛋白的男性个体不含致病基因，因此表现为正常男性，而男患者由于只含有致病基因，因此只含异常的PLS3蛋白，而Ⅲ1为杂合子，即含有正常的PLS3基因，也含有突变的PLS3基因，因此即含有正常PLS3蛋白，也含有异常的PLS3蛋白，即电泳图为  。 23．（2025·广东梅州·一模）苯丙酮尿症是由于患者体内苯丙氨酸代谢途径中的酶发生缺陷，使得苯丙氨酸及其代谢物酮酸在血液和组织中大量累积，进而阻碍脑的发育。研究发现，苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因可在大肠杆菌中表达并降解苯丙氨酸。科学家将PAL基因导入到肠道益生菌Nissle1917大肠杆菌（EcN）中，构建工程菌EcN-PAL，用于治疗苯丙酮尿症。图1为2.7Kb的质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因，EcoRⅠ和PvuⅠ两种限制酶的酶切位点与复制原点之间的距离分别为0.6Kb和0.8Kb。图2为含PAL基因的DNA片段。 回答下列问题： (1)PAL是一种胞内酶，据此推测EcN-PAL的细胞膜上应具有 功能的蛋白质与PAL协同工作，完成EcN-PAL的预期作用。 (2)利用PCR技术扩增PAL基因，若该基因编码区其中一条链的序列为5'-AGCCCTCC……GAACCAGC-3'，下列可选用的一对引物是______。 A．5'-CCTCCCCA-3' B．5'-AGCCCTCC-3' C．5'-GCTGGTTC-3' D．5'-GAACCAGC-3' (3)据图分析，选用 酶切割PAL基因和质粒，构建重组表达载体。为确保目的基因正确插入质粒中，使用EcoRⅠ对重组DNA分子完全酶切后，进行凝胶电泳分析。若电泳图谱中出现长度为 Kb的条带，则说明是符合要求的重组质粒。 (4)研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时间后会从胃肠道全部清除。据此推测，若服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症，需 （答出一点即可）。 【答案】(1)转运苯丙氨酸 (2)BC (3) PvuI 1.2kb和5.5kb (4)持续服用足够剂量 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选； （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感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定： 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA—PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术； 个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）由于PAL是一种胞内酶，它需要在细胞内发挥作用，而EcN-PAL要完成其预期作用，即降解苯丙氨酸，就需要将苯丙氨酸从细胞外运输到细胞内。因此，EcN-PAL膜上应存在具有转运苯丙氨酸功能的蛋白质，这些蛋白质能与PAL协同工作，确保苯丙氨酸能够顺利进入细胞内并被PAL降解。 （2）PCR技术中，引物是与目的基因两端互补配对的一段短单链DNA，用于引导DNA聚合酶进行DNA的合成。已知该基因编码区其中一条链的序列为5'-AGCCCTCC……GAACCAGC-3' 。引物需要与模板链的3'端互补配对，这样才能保证DNA聚合酶沿着5'到3'的方向进行DNA合成。 A、5'-CCTCCCA - 3' ，与已知序列的部分反向互补，但扩增范围向左，不可作为引物； B、5'-AGCCCTCC - 3' ，与已知序列有部分相同，不能作为引物； C、5'-GCTGGTTC - 3' ，与已知序列的3'端反向互补，可作为引物； D、5'-GAACCA - 3' ，与已知序列有部分相同，不能作为引物。 综上所述，可选用的一对引物是BC。 （3）PAL基因的两端只含PvuI限制酶切割位点，且质粒上也有PvuI限制酶切割位点，所以应选用PvuI酶切割PAL基因和质粒构建重组表达载体。经过限制酶切割后，PAL基因两端的黏性末端相同，有可能和质粒正向连接，也可以和质粒反向连接。由于EcoRI在目的基因和质粒上都有酶切位点，为选出正向连接的重组质粒，使用EcoRI对质粒完全酶切后，进行电泳分析。质粒中EcoRI酶切位点与Pvul酶切位点之间的距离为0.2Kb，若是正向连接载体，重组质粒中2个EcoRI酶切点之间的距离是0.2+1.0=1.2Kb ，重组质粒长度为：2.7+4=6.7Kb，故EcoRI酶切后，正向连接载体的情况下，电泳图谱中出现长度为1.2kb和5.5kb两条带。 （4）研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时候后会从胃肠道全部清除。据此推测，服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症时需注意持续服用足够剂量以维持治疗效果，因为一旦停止服用，工程菌就会从肠道中清除出去，无法继续发挥降解苯丙氨酸的作用。 24．（2025·广东茂名·一模）c-fos是原癌基因的启动子，正常水平下表达水平很低，但是当细胞受到伤害和刺激时（如Na+内流引起的兴奋刺激）能快速启动下游基因的表达。实验小组在c-fos启动子的下游连接绿色荧光蛋白基因（GFP），构建c-fos-GFP重组质粒，并转染富含Na+通道的神经母细胞瘤细胞，再用乌头碱处理细胞，以筛选稳定表达的克隆细胞，其技术流程如下图所示，回答下列问题：    (1)PCR技术可通过设计 从水母细胞中特异性扩增GFP基因，过程①需要选择限制酶 切割含GFP基因的DNA片段，选择该限制酶切割的目的是 （答2点）。 (2)加入乌头碱可用于筛选稳定表达的克隆细胞，推测乌头碱是一种Na+通道 （填“激活剂”或“抑制剂”）。 (3)赤潮是造成海洋生态环境恶化的重要原因之一，其重要危害之一是赤潮生物能产生分泌赤潮毒素，赤潮毒素可特异性结合细胞的Na+通道，阻断Na+的运输。筛选并获得稳定表达的克隆细胞，用于检测水体中赤潮毒素（GTX）的相对含量，其操作流程为： ①向克隆细胞培养液中加入 。 ②检测细胞的荧光强度以确定GTX的相对含量，若 ，则说明水体中的GTX含量越高。 【答案】(1) 引物 HindII和XbaI ①确保和质粒产生协同的黏性末端；②用不同限制酶切割防止目的基因和质粒的自身环化 (2)激活剂 (3) 乌头碱和GTX 荧光强度越弱 【分析】启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可以驱动转录。基因表达载体的组成元件目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等。 【详解】（1）根据图示信息可知，从水母细胞获取GFP的方法是PCR，该技术需要设计两种引物来扩增GFP基因。根据图示信息可知，对质粒HF433是用HindII和XbaI两种限制酶同时进行切割的，为了方便GFP基因与质粒进行连接，应该选择HindII和XbaI两种限制酶切割GFP基因，以利于目的基因和质粒产生协同的黏性末端，另外用两种限制酶切割还可以防止目的基因和质粒的自身环化。 （2）根据题干信息可知，GFP上游为c-fos启动子，当细胞受到伤害和刺激时（如Na+内流引起的兴奋刺激），c-fos启动子能快速启动下游基因的表达，而题目中加入乌头碱可用于筛选稳定表达的克隆细胞，故推测乌头碱是一种钠离子通道激活剂，用乌头碱处理后，钠离子大量内流，会激活GFP的表达。 （3）由上分析可知，用乌头碱处理，有利于钠离子内流，进而激活GFP基因的表达，会呈现较强的绿色荧光。根据“赤潮生物能产生分泌赤潮毒素，赤潮毒素可特异性结合细胞的Na+通道，阻断Na+的运输”可知，克隆细胞在乌头碱的处理下，若用GTX处理，则钠离子的内流会减少，不能有效的激活GFP基因的表达，GTX的含量越高，GFP的表达量越低，绿色荧光会越弱。要检测水体中GTX的相对含量，可以向克隆细胞中加入乌头碱和含GTX的水样，若荧光强度越弱，说明水体中的GTX含量越高。 25．（2025·广东惠州·三模）由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。 (1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7（是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白）并将其注射进水稻叶肉细胞，最终通过 （结构）潜入水稻细胞核，识别并激活水稻糖转运蛋白（SWEET14）基因表达，挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。 (2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭，因此Xa7基因 （选用“可以/不可以”作答）看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 ［选用“糖转运蛋白（SWEET14）/Xa7”作答］基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 (3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究，提取抗病水稻的DNA，利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是： ；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为 ，目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。 【答案】(1) 核孔 主动运输 寄生 (2) 可以 糖转运蛋白（SWEET14） (3) 影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列 退火或复性 使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接 DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度 【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。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）AvrXa7蛋白质属于大分子，通过核孔进入细胞核，水稻糖转运蛋白可以将糖类物质泵出细胞外，可知水稻糖转运蛋白运输糖类物质的方式是主动运输。稻黄单胞菌寄生在水稻叶，故两者的种间关系是寄生。 （2）通过“水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件，能够“诱捕”并结合AvrXa7，从而调动水稻细胞的免疫反应，将病原菌迅速隔离杀灭”可知，Xa7基因可以看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。 水稻糖转运蛋白（SWEET14）源源不断地将糖类物质通过主动运输从水稻细胞泵出胞外，供给病原菌生长和增殖，故糖转运蛋白（SWEET14）基因发生突变，也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。 （3）引物长度不能过短原因是：影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列；PCR扩增中有一个低温（55℃/58℃、1min）过程，该过程称之为退火或复性，目的是使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接。电泳过程中，DNA在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等有关。 26．（2025·广东·一模）噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随噬菌体外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白或多肽随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。利用该技术可以获得单克隆抗体（最新技术）。请回答下列问题： (1)传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行 处理，整个过程中涉及的现代科学技术有 。 (2)外源DNA片段含 个游离的磷酸。为了得到大量的外源DNA，可使用PCR技术进行体外扩增，合成引物 （填“需要”或“不需要”）知道整个外源DNA序列。 (3)噬菌体展示技术获得的抗体还可用于定量检测抗原，如双抗体夹心法，具体原理如下图所示： 分析上图可知，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合，这是由于不同抗体可与同一抗原表面的 结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是 ，可通过测定产物量来推测抗原量。 (4)试说说噬菌体展示技术可能的局限性： 。 【答案】(1) 注射特定的抗原蛋白（免疫） 动物细胞培养、动物细胞融合 (2) 2 不需要 (3) 不同部位 与待测抗原结合，酶催化检测底物反应 (4)不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工 【分析】试题分析：本题以图文的形式考查了动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备的相关知识，意在考查学生的识图、析图能力及运用所学知识解决问题的能力。噬菌体展示技术是将外源蛋白或多肽的DNA序列插入噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。 【详解】（1）传统单克隆抗体的获得需先对小鼠进行注射特定的抗原蛋白（免疫）处理，使其产生已免疫的B淋巴细胞；整个过程中涉及的现代科学技术有动物细胞融合（已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合）、动物细胞培养（体内培养和体外培养）； （2）每个DNA分子的每条单链上各有一个游离的磷酸基团，因此外源DNA片段含2个游离的磷酸。一般情况下，我们需要大量的某一基因的片段时，我们在基因的两端分别设计引物（一段一条），然后在体外，采用PCR的方法，用引物进行体外DNA复制，从而大量合成引物之间的基因。因此不需要知道整个外源DNA序列，只需要设计好引物，其余部分可通过碱基互补配对原则自动完成； （3）抗体与抗原的结合具有特异性，因此不同抗体可与同一抗原表面的不同部位结合。由于抗体具有特异性，因此该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合，酶催化检测底物反应，可通过测定产物量来推测抗原量； （4）噬菌体展示技术可能的局限性：不能展示对噬菌体或宿主细胞有毒的蛋白质，噬菌体的蛋白质无法被内质网和高尔基体等加工。 1 / 71 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$