专题03 基因工程（安徽专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期中真题分类汇编（安徽专用）

专题03 基因工程 一、单选题 1．（23-24高二下·安徽亳州·期中）实时荧光RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列相关叙述错误的是（    ） A．可以用逆转录酶对病毒RNA进行处理获得DNA后再进行PCR B．扩增时引物与模板链之间通过碱基互补配对方式进行结合 C．通常PCR反应需要在含有一定浓度Mg2+的缓冲液中进行 D．通过RT-PCR进行扩增时，PCR扩增次数越多，荧光强度越低 2．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）某研究小组进行DNA的粗提取与鉴定实验的流程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 取材→破碎细胞→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定 A．香蕉、猪肝均可作为提取DNA的材料 B．破碎细胞用纱布过滤后的滤液中有DNA C．利用DNA不溶于酒精的原理可以提纯DNA D．用二苯胺试剂鉴定DNA时不需要进行加热 3．（23-24高二下·安徽安庆·期中）研究人员通过实验探究不同储藏条件对棉花叶片DNA纯度及提取率（提取率越高，获得的DNA越多）的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．DNA能溶于酒精，故可用酒精处理棉花叶片提取DNA B．通过粗提取获得的DNA中可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质 C．用二苯胺进行鉴定时，相同体积下可通过比较试管蓝色深浅判断DNA含量 D．进行DNA粗提取实验前最佳的处理方式为将棉花叶片冷冻处理3天 4．（23-24高二下·安徽淮南·期中）“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A．要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B．显微注射将含有蜘蛛丝蛋白基因的表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊” C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”会造成环境污染 D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 5．（23-24高二下·安徽合肥·期中）科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用异种器官移植研发。下图为基因编辑猪的培育流程，下列相关叙述错误的是（    ）   A．可以用促性腺激素处理1号猪使其超数排卵 B．基因编辑可能是敲除了猪的抗原决定基因 C．4号猪的性别无法判断 D．该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望 6．（23-24高二下·安徽合肥·期中）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（    ） A．增加模板DNA的含量 B．延长热变性的时间 C．减少引物的长度 D．提高复性的温度 7．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列，下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是（　　）    A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的 B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C．DNA连接酶的作用位点是b处 D．切割产生甲的限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段 8．（23-24·安徽淮南·期中）为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报鉴基因不能在原核生物中正确表达，但能在真核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质 K 变为蓝色物质。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织也可在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是（    ）    A．T-DNA 可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA 上 B．利用物质 K 和抗生素进行筛选1，可获得蓝色的农杆菌菌落 C．利用物质 K 和除草剂进行筛选 2，易于获得抗除草剂的转基因植株 D．题中愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中，需要添加植物激素 9．（23-24高二下·安徽安庆·期中）花粉管通道法是我国科学家独创的介导植物基因转化的一种方法，其原理是在植物受粉的特定时期，将外源DNA溶液涂于柱头上，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步整合到受体细胞的基因组中，过程如图所示。下列相关说法错误的是（    ）    A．外源DNA需要构建基因表达载体才能借助图示方法实现转化 B．构建的基因表达载体必须含有起始密码子，以作为转录的起始位点 C．外源DNA进入图中的受精卵后，可以整合到其染色体的DNA上 D．相比于农杆菌转化法，花粉管通道法可省去植物组织培养这一操作 10．（23-24·安徽蚌埠·期中）某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。                    下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（    ） A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接 B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接 二、非选择题 11．（23-24高二下·安徽六安·期中）下图表示获得抗除草剂转基因玉米的技术路线，其中含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能使某种能被细胞吸收的无色物质K呈现蓝色。回答下列问题： (1)基因工程的核心是 ，该步骤中通常选用两种不同的限制酶，其优点是 。 (2)通过PCR技术扩增G基因，需要以 为原料，扩增6次需要两种引物各 个。为了将获得的C基因准确连接至质粒上，需要在两种引物的 （填“5’”或“3’”）端分别添加相应限制酶的识别序列；同时G基因必须正确插入到 和 之间，其中后者是位于基因前端的片段，其作用是 。 12．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内，参与构成鸡蛋清的蛋白质。如图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。过程②表示通过PCR获得含有BamHⅠ和EcoRⅠ识别序列的HA蛋白基因。回答下列问题： (1)过程①提取禽流感病毒HA蛋白的RNA并将RNA通过 形成cDNA。要获得大量的HA蛋白基因，可利用PCR技术扩增，其前提是要有一段已知HA蛋白基因的脱氧核苷酸序列，以便合成 。 (2)要使目的基因能够与鸡卵清蛋白基因启动子结合，目的基因应连接在该启动子的 （填“上游”或“下游”），该启动子的作用是 。 (3)过程③需使用的限制酶有 。 (4)HA蛋白基因表达载体导入受精鸡胚胚盘的常用方法是 。欲确定HA蛋白基因是否表达出HA蛋白，在分子水平上的检测方法是 。科研人员从转基因鸡的鸡蛋清中提取了大量HA蛋白，想从个体水平上验证获取的蛋白质是有活性的HA蛋白，请写出实验思路。 。 13．（23-24高二下·安徽合肥·期中）科研人员将酵母菌的海藻糖合成酶（TPS）基因转入小麦中，以期获得具备抗旱特性的小麦。图1表示载体和预期基因表达载体的结构（注：Bar基因是抗除草剂基因），图2标注TPS基因的酶切位点以及引物结合的可能情况。 (1)本实验可选择的引物组合为 （用图2中数字表示）。为了方便构建重组质粒，所用一对引物的一端需要分别加上 酶（填图1中限制酶的名称）的识别序列。 (2)基因表达载体转入细胞后，在获得的植株叶片上涂抹除草剂，共获得7株待测个体。现对筛选出的个体进行DNA水平的检测。请填写表格，完成实验： 组别 植株编号1-7 对照组1 对照组2 模板 1-7植株DNA 普通小麦DNA PCR反应 加入PCR反应体系必需物质 电泳结果 编号1、2、4、5、7植株无条带 编号3、6植株有条带 有条带 (3)基于上述实验结果， （填“能”或“不能”）判定编号3、6植株转基因抗旱小麦研制成功，原因是 。 14．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）科研人员通过基因工程将Ipp20基因导入大肠杆菌体内并进行扩大培养。如图所示为部分过程，图2中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上，结果如图所示）。回答下列问题： (1)Ipp20基因终止子序列位于图1的 （填“非编码区1”“编码区”或“非编码区2”），在构建基因表达载体的过程中，质粒载体的目的基因上游通常需要有 碱基序列，是识别位点，能驱动 。 (2)将构建好的目的基因导入大肠杆菌细胞时，通常需要用 处理大肠杆菌，处理后的大肠杆菌能 ，从而有利于目的基因进入其体内。 (3)已知在构建载体时，目的基因插入到了庆大霉素抗性基因序列中，但未改变质粒上青霉素抗性基因序列，则培养基A、B分别添加了 ，以便于对大肠杆菌进行筛选，图中菌落 中含有目的基因。 一、单选题 1．（23-24高二下·安徽安庆·期中）如图为白色棉的培育过程。以下叙述正确的是（　　）    A．过程①造成的变异可在光学显微镜下观察 B．过程②造成的变异可能会使多个基因缺失 C．过程③说明染色体片段缺失纯合子有致死效应 D．过程④的操作就是取粉红棉的花粉进行离体培养 2．（23-24高二下·安徽合肥·期中）下列叙述正确的是（    ） A．采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎的过程中涉及超数排卵 B．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 C．哺乳动物体外受精后的胚胎培养不需要额外提供营养物质 D．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 3．（23-24高二下·安徽六安·期中）目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示，染色体全部来自父系的“合子”致死。下列相关叙述错误的是（    ） A．“半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关 B．细胞a的染色体组成为MP1，则细胞c的染色体组成为P1P1或MM C．排卵是卵子从卵泡中排出的过程，图中卵子发育到减数分裂Ⅱ D．这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同 4．（23-24高二下·安徽宿州·期中）组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是 （    ） A．MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染 B．MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差 C．接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插 D．定植前可先将试管苗移栽到装有蛭石的育苗盘中，因为蛭石含丰富的有机质 5．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：下列表述正确的是（    ） A．③和④过程涉及的激素主要是生长素和赤霉素 B．用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行 C．灭活是指利用物理或化学手段破坏病毒或细菌的抗原结构进而使其失去感染能力，但是灭活的仙台病毒不可促进②过程 D．显微镜下供体染色体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志 6．（23-24高二下·安徽淮南·期中）研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞（MM）的选择性杀伤，作用机理如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体 B．MM的原癌基因和抑癌基因发生基因突变可导致CD38表达量增加 C．三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力 D．三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量 7．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10s内去核，15s内核移植）”成功培育了体细胞克隆猴，流程如下，下列叙述错误的是（    ） A．科学家多年的反复实验带来的娴熟技术使卵细胞受损减少 B．核移植前用“灭活病毒短暂处理”主要目的是诱导细胞融合 C．“聪明的化学方法”主要指图中①②，通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达 D．上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 8．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图，下列有关叙述错误的是（    ）    A．曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞 B．T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡 C．曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答 D．利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2+ 9．（23-24高二下·安徽池州·期中）我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是（    ）    A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B．体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分 C．该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞 D．AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同 10．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB，双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．杂交瘤细胞A、B混合培养过程中会出现贴壁生长现象 B．用抗原α和β处理杂交瘤细胞A、B后再诱导二者融合 C．用腺病毒诱导杂交瘤细胞A、B融合后再用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞 D．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，无需使用胰蛋白酶处理 11．（23-24·高二下·安徽宿州·期中）下图是新冠病毒抗原（N蛋白）检测试剂盒的原理。试剂盒有两条指示线：反应线（T线）和质控线（C线），胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4，反应线和质控线的位置分别固定抗体2和抗体3，胶体金颗粒大量聚集后会呈现红色，如下图所示。有关叙述错误的是（    ）    A．使用N蛋白作为检测标志物的原因是该蛋白在不同新冠病毒株系中高度保守且表达量高 B．抗体1和抗体4均可以和新冠病毒结合，抗体4是可以与抗体3特异性结合的质控抗体 C．抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度，通常使用单克隆抗体的方法制备 D．橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH，导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性” 二、非选择题 12．（23-24高二下·安徽安庆·期中）电影《我不是药神》中的格列宁是一种治疗癌症的靶向药物，此类靶向药物可称为“生物导弹”。利用单克隆抗体来诊断和治疗癌症可能会成为攻克癌症的重要手段，以下为单克隆抗体制备流程图：    (1)若该图中的单克隆抗体与药物结合制成“生物导弹”治疗肠癌，则图中特定抗原通常是 。靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小是因为 （答两点）。 (2)图中诱导细胞融合时需要采用 诱导法、聚乙二醇融合法或物理法等方法诱导，杂交瘤细胞的特点是 。 (3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞进行 和 ，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 (4)在动物细胞原代培养过程中，悬液中分散的细胞很快就贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为 。当细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为 。在体外培养杂交瘤细胞时，瓶壁上形成的细胞层数是 （单层/多层）。 (5)近年来，科学家发现丁酸钠对杂交瘤细胞产生单克隆抗体有一定的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如表所示： 丁酸钠的浓度（mmo1/L） 时间（h） 48 96 144 0 1∶320 1∶640 1∶1200 0.25 1∶320 1∶1280 1∶2500 0.5 1∶160 1∶2500 1∶2500 0.75 1∶320 1∶320 1∶640 注：表中比值表示抗体效价，比值越高表明越有利于抗体的产生。 该实验过程中培养杂交瘤细胞的培养瓶放在了含5%CO2的培养箱中培养，CO2的主要作用是 ，该实验的自变量为 。 13．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）常规种植的棉花（陆地棉）含有棉酚，棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性，为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株，科研人员将某种棉酚含量低的野生棉（2n=2X=26）与品质好的陆地棉（2n=4X=52）进行了不对称体细胞杂交。 (1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞，用 酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。 (2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体，破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量，结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中 （选填图1中字母）。 (3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合，形成的融合细胞经过 再生，成为完整细胞，进而分裂和脱分化形成 组织，经过 形成完整的再生植株。 (4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、 、 后压片并制成临时装片，显微镜下对 期的细胞进行观察，比较染色体的形态和数目，分析再生植株的染色体变异类型。 (5)用特定的方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1～6进行扩增的结果。据图特定条带判断，再生植株1～6中确定为杂种植株的有 。 (6)对杂种植株可通过观察 ，筛选出低酚的杂种植物。 14．（23-24高二下·安徽合肥·期中）我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①~⑥表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答： (1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是 。 (2)进行过程①时，细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有 ，且在进行细胞原代培养时会出现 现象。 (3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。图中过程⑤用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在 条件下空间位置的转移。除图中所示外，胚胎移植技术中胚胎的来源还有 （答出两点）。 (4)科研人员发现对于灵长类动物的体细胞来说，单靠核移植本身并不足以使重构胚顺利发育成存活个体，还需要对供体细胞核进行表观遗传修饰才能开启细胞核的全能性。研究表明染色体组蛋白动态可逆地被修饰酶所改变，控制着基因的表达（如图所示）。 ①据图分析， 组蛋白乙酰化水平和 组蛋白去甲基化水平有利于相关基因恢复表达，开启细胞核全能性，从而显著提高重构胚的发育率。括号内应填入的选项是 。 A．提高；提高  B．降低；降低 C．提高；降低  D．降低；提高 ②科研人员通过设计实验验证以上观点。供选择试剂为：组蛋白去甲基化酶的mRNA、组蛋白甲基化酶的mRNA、组蛋白去乙酰化酶抑制剂、生理盐水。 实验思路：将重构胚均分为甲、乙、丙、丁四组，分别注入等量的组蛋白去乙酰化酶抑制剂、 、 、等量生理盐水。一段时间后分别检测各组的胚胎发育率。 实验结果：各组的胚胎发育率丙组>甲组=乙组>丁组。 15．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞）。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图（c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关）。回答下列问题： (1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为 ， （填“能”或“不能”）用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是 。 (2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是 。 (3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是 的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是 。 (4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是 。 1．（23-24高二下·安徽安庆·期中）细胞内DNA复制时，一条新子链按5′→3′方向进行连续复制，而另1条链也按5′→3′方向合成新链片段一冈崎片段(如图所示)。已知DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成，需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的3′—OH上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，换上相应的DNA片段。人体细胞内的DNA复制过程(如图)和体外进行PCR过程(如图)分别如下，则下列叙述中错误的是（    ） A．引物酶、DNA聚合酶、连接酶都会催化磷酸二酯键的形成 B．上述两个过程中的DNA聚合酶都只能从子链的5′端→3′端延伸 C．细胞内DNA复制时只有一条子链可以连续复制，而PCR时所有子链都是连续复制 D．细胞内DNA复制所需引物是细胞自行合成的，PCR过程需要加入引物，子链合成后引物都会被切掉 2．（23-24高二下·安徽淮南·期中）基因编辑是一种基因工程技术，CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以实现对DNA的定点切割。系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，下列说法错误的是（    ） A．细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶 B．有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低 C．Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用不同的向导RNA D．sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键 3．（23-24高二下·安徽淮南·期中）CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的Cas9mRNA和sgRNA导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物，下列相关分析正确的是（    ）      A．核酸酶 Cas9敲除2、3、4片段作用在磷酸二酯键，引起的变异属于基因重组 B．欲将基因的2、3、4共3个片段切除，敲除前需要设计3个向导sgRNA C．图2中，4和12个体杂交的子代均为基因敲除纯合子（不考虑性别） D．图2中，3、5、9个体的体内均能检测到PD-1基因，8和10个体则不能检测到该基因 4．（23-24高二下·安徽铜陵·期中）dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）的结构与ATP类似，除碱基不同外，dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比，ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系，甲体系中含有放射性磷标记的ddATP（记作ddATP+）和DNA模板链。PCR完成后，经电泳（分子量小的DNA在电场中移动快）将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似，分别用于检测T、C、G的碱基序列，检测结果如图。下列说法正确的是（    ） A．ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端 B．甲体系中除含ddATP+外，还应含有dTTP、dGTP、dCTP C．新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端 D．模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5' 5．（23-24高二下·安徽马鞍山·期中）一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是（    ）    A．以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程 B．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11 C．使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接 D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色 6．（23-24高二下·安徽安庆·期中）某科研小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB和ST1两个基因片段，利用重组PCR技术构建了LTB—ST1融合基因，制备过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．引物P2与P3之间不应有互补序列，以防两者发生碱基互补配对 B．若对②过程得到的LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4 C．利用PCR技术扩增目的基因的过程中，向反应体系中加入的物质除了引物和模板外，还需要加入Taq酶等 D．PCR1与PCR2均经过两轮循环可得到其扩增产物 7．（23-24高二下·安徽马鞍山·期中）实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（    ）    A．做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针 B．如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒 C．RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增 D．还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 8．（23-24高二下·安徽铜陵·期中）CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的 Cas9mRNA和sgRNA 导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物。下列相关分析正确的是（    ） A．敲除2、3、4片段引起的变异属于染色体变异 B．敲除前，根据敲除的位置需要设计3个sgRNA C．图2中，4和12个体杂交的子代均为敲除纯合子 D．图2中，3、5、7个体的体内均能检测到PD-1 9．（23-24高二下·安徽宿州·期中）图为构建苘麻抗除草剂基因A重组质粒的技术流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（    ）    A．PCR扩增A时可在引物中加入PstI和XhoI的酶切位点 B．在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌 C．用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养 D．启动子若为除草剂诱导启动子将减少细胞物质和能量浪费 10．（23-24高二下·安徽芜湖·期中）Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（loxP1和loxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（　　）    A．Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键 B．若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色 C．若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色 D．若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色 二、非选择题 11．（23-24高二下·安徽芜湖·期中）回答问题 (1)对DNA进行测序，需将限制酶的限制位点在DNA上定位，即进行限制酶图谱的构建。科研人员用不同限制酶单独或联合切割某天然Ti质粒，所用限制酶种类及切割后的DNA片段长度如下表所示。请在图的质粒上画出EcoRI、Mbol、HindⅢ的切割位点并标出酶切位点间的长度 。 组别 添加限制酶 DNA片段长度(1kb=1000个碱基对) ① EcoRI 160kb ② Mbol 35kb、125kb ③ EcoRI+Mbol 35kb、55kb、70kb ④ EcoRI+Mbol+HindⅢ 35kb、55kb、35kb、35kb (2)研究人员将野生大豆中的耐盐碱基因GsGSTU13导入粳型常规水稻以提高水稻耐盐碱性。根据基因数据库中野生大豆GsGSTU13基因的序列设计引物进行PCR扩增。酶切后的目的基因和表达载体在DNA连接酶的催化下形成GsGSTU13植物表达载体(下图所示为表达载体局部)。 注：LB和RB表示T-DNA的左右边界。 ①转基因水稻幼苗的DNA提取和鉴定。采用研磨方式破碎细胞，加入DNA提取液提取转基因水稻幼苗的DNA。 ②为鉴定目的基因是否导入受体细胞并准确连接，可选择 作为引物进行PCR扩增。 A 引物①和④    B．引物①和③    C．引物②和③    D．引物②和④ ③所用的引物序列越短，引物特异性越 (填“高”或“低”)，此时可改变扩增程序中的 保证PCR的结果。 ④转基因纯合水稻的挑选及表型实验。以成功导入一个自的基因的转基因水稻株系作为第一代进行种植，选取30粒种子培养至三叶期，剪碎叶片浸泡于适宜浓度的 溶液中进行抗性筛选，选择抗性阳性率为 的株系来繁殖第二代。取第二代的种子继续抗性筛选，阳性率为100%的第二代单株为纯合株系，再进行表型实验。用适宜浓度的NaHCO3溶液处理长势一致的粳型常规水稻和纯合的转基因水稻幼苗，该处理模拟了 条件。观察植株生长状态并统计存活率，结果显示转基因水稻的存活率显著高于常规水稻。 12．（23-24高二下·安徽铜陵·期中）阿特拉津是一种广泛应用的除草剂，施用后会在土壤中残留并污染地下水。我国科学家在农田中发现了能高效降解阿特拉津的细菌S，细菌S的质粒A上atzC基因的表达产物同时具有降解阿特拉津和抗氯霉素的特性。科研人员构建了含有绿色荧光蛋白基因的质粒B，并使用从细菌S中提取的质粒A和人工构建的质粒B同时转化大肠杆菌，获得能表达绿色荧光的阿特拉津降解基因工程菌，质粒A和质粒B的结构如图甲所示。回答下列问题：    (1)将重组质粒导入大肠杆菌前，一般先用 处理大肠杆菌，以获得感受态细胞；让大肠杆菌成为感受态细胞的目的是： 。重组质粒上启动子的作用是 。为了筛选能表达绿色荧光蛋白的阿特拉津降解基因工程菌，需将大肠杆菌先后分别置于含氯霉素和四环素的培养基上培养， 的菌落即为所需的大肠杆菌。 (2)实验小组设计实验比较了仅导入质粒A的菌株和同时导入质粒A和质粒B的菌株对阿特拉津的降解能力，结果发现两种菌株对阿特拉津的降解能力几乎无差异。设计该实验的目的是 。 (3)实验小组进一步研究了菌株的降解活性和大肠杆菌的荧光强度的关系，实验结果如图乙所示：    基于该实验结果，你认为有何实际应用： 。 (4)细菌的生长阶段主要包括对数生长期和稳定生长期，处于对数生长期的细胞快速分裂，大量增殖，处于稳定生长期时细胞生长速度显著下降，繁殖活力降低，检测两个时期的重组菌株的荧光强度如图丙所示。试对该实验结果做出一条合理的解释： 。 13．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）Gata3蛋白由444个氨基酸构成，属于锌指转录因子家族成员的一部分。研究显示Gata3基因是大量肿瘤细胞的潜在突变位点。为研究Gata3蛋白在细胞中的定位，科研人员将GFP（绿色荧光蛋白）基因与Gata3基因融合，形成Gata3-GFP融合基因。为获得转入Gata3-GFP融合基因的纯合小鼠，科研人员将绿色荧光蛋白基因（GFP）插入含Gata3基因的载体中，然后导入小鼠受精卵，获得能正常表达融合蛋白的杂合雌、雄小鼠各一只。利用荧光蛋白活体成像系统进行检测，显示两只小鼠均为Gata3-GFP融合基因阳性转入小鼠。相关限制酶识别序列及限制酶识别位点如图甲所示，A、B、C、F、R为不同引物。    (1)在PCR反应溶液中常添加Mg2+，其作用是 。在利用PCR扩增GFP编码区序列的过程中，需要设计引物F和R，在两个引物的（填“3′”或“5′”） 端需分别插入 的限制酶识别序列，以使GFP基因能正确插入载体中。 (2)在GFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要的酶有 。 (3)将实验获得的两只雌、雄杂合子小鼠（P）进行杂交获得F1若干，利用荧光蛋白活体成像系统检测后，研究人员从这些小鼠中提取Gata3基因相关DNA片段，设计引物A和C用于PCR扩增，扩增产物电泳结果如图乙所示，则 小鼠是Gata3—GFP基因纯合子小鼠；若用引物A和B进行PCR扩增， （填“能”或“不能”）通过条带数目区分GFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子，原因是 。 (4)DNA分子原位杂交也是基因定位的常用技术，分子杂交需使用特定序列的单链DNA（ss—DNA）作为分子探针，为制备大量单链DNA片段，研究人员常采用不对称PCR技术。其基本原理是采用不等量的一对引物，经若干次循环后，低浓度的引物（限制性引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引物）的延伸产物，结果可获得大量ss—DNA。若反应体系中原有100个模板DNA，最初10个循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制备ss—DNA 个（不考虑长度差异，可用科学计数法表示），在PCR的其他条件均适宜，引物总量一定的前提下，30个循环后最终中ss—DNA的产生量主要受 的影响。 14．（23-24高二下·安徽合肥·期中）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 (1)欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行 获得融合基因2（如图）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端 。 (2)上方框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的 。 (3)）对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1） iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 iv：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 基因工程 一、单选题 1．（23-24高二下·安徽亳州·期中）实时荧光RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。下列相关叙述错误的是（    ） A．可以用逆转录酶对病毒RNA进行处理获得DNA后再进行PCR B．扩增时引物与模板链之间通过碱基互补配对方式进行结合 C．通常PCR反应需要在含有一定浓度Mg2+的缓冲液中进行 D．通过RT-PCR进行扩增时，PCR扩增次数越多，荧光强度越低 【答案】D 【分析】由题意可知可，PCR扩增时DNA聚合酶会破坏探针，使荧光基团和淬灭基团分离，荧光基团发射的荧光不被淬灭，所以随着DNA扩增次数的增加，荧光的强度会逐渐增大。 【详解】A、由题意可知，目标病毒为RNA病毒，可以用逆转录酶对病毒RNA进行处理获得DNA后再进行PCR，A正确； B、扩增时引物与模板链之间通过碱基互补配对方式进行结合，B正确； C、PCR反应需要在一定的缓冲液中进行，真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，所以缓冲液中一般要添加Mg2+，C正确； D、PCR扩增时DNA聚合酶会破坏探针，使荧光基团和淬灭基团分离，荧光基团发射的荧光不被淬灭，所以随着DNA扩增次数的增加，荧光的强度会逐渐增大，D错误。 故选D。 2．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）某研究小组进行DNA的粗提取与鉴定实验的流程如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） 取材→破碎细胞→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定 A．香蕉、猪肝均可作为提取DNA的材料 B．破碎细胞用纱布过滤后的滤液中有DNA C．利用DNA不溶于酒精的原理可以提纯DNA D．用二苯胺试剂鉴定DNA时不需要进行加热 【答案】D 【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、香蕉、猪肝富含DNA，均可作为提取DNA的材料，A正确； B、破碎细胞用纱布过滤后，DNA存在于滤液中，B正确； C、利用DNA不溶于酒精的原理可以提纯DNA，C正确； D、用二苯胺试剂鉴定DNA时需要进行加热，D错误。 故选D。 3．（23-24高二下·安徽安庆·期中）研究人员通过实验探究不同储藏条件对棉花叶片DNA纯度及提取率（提取率越高，获得的DNA越多）的影响，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）    A．DNA能溶于酒精，故可用酒精处理棉花叶片提取DNA B．通过粗提取获得的DNA中可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质 C．用二苯胺进行鉴定时，相同体积下可通过比较试管蓝色深浅判断DNA含量 D．进行DNA粗提取实验前最佳的处理方式为将棉花叶片冷冻处理3天 【答案】A 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、DNA不溶于酒精，A错误； B、通过粗提取获得的DNA中可能仍然含有某些不溶于酒精，易溶于 2 mol/L的NaCl溶液的核蛋白、多糖等杂质，B正确； C、用二苯胺进行鉴定时，相同体积下可通过比较试管蓝 色深浅判断DNA含量，蓝色越深说明DNA纯度越高，C正确； D、分析图可知，棉花叶片的不同处理方式对其 DNA的纯度和提取率都有影响，在冷冻3天的处理下，提取率和纯度均较高，D正确。 故选A。 4．（23-24高二下·安徽淮南·期中）“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入到山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（　　） A．要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子 B．显微注射将含有蜘蛛丝蛋白基因的表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊” C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”会造成环境污染 D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 【答案】C 【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】A、启动子具有特异性，在构建基因表达载体时，要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的基因的启动子，A正确； B、受精卵的全能性较高，通过显微注射的方法将含有蜘蛛丝蛋白基因的表达载体导入山羊的受精卵中，进而发育成“蜘蛛羊”，B正确； C、“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C错误； D、乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D正确。 故选C。 5．（23-24高二下·安徽合肥·期中）科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用异种器官移植研发。下图为基因编辑猪的培育流程，下列相关叙述错误的是（    ）   A．可以用促性腺激素处理1号猪使其超数排卵 B．基因编辑可能是敲除了猪的抗原决定基因 C．4号猪的性别无法判断 D．该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望 【答案】C 【分析】据图分析：利用转基因技术将编辑基因的细胞核导入1号猪的去核卵母细胞内，然后将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去，最后分娩产生了4号转基因克隆猪。 【详解】A、收集卵母细胞之前，通常要对1号猪用促性腺激素处理使其超数排卵，A正确； B、基因编辑猪可用异种器官移植研发，基因编辑可能是敲除了猪的抗原决定基因，避免在器官移植后免疫排斥反应的出现，B正确； C、4号猪的细胞核基因来自2号猪，因此4号猪与2号猪性别相同，性别为雄性，C错误； D、由题意“科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用于异种器官移植研发”，因此该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望，D正确。 故选C。 6．（23-24高二下·安徽合肥·期中）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（    ） A．增加模板DNA的含量 B．延长热变性的时间 C．减少引物的长度 D．提高复性的温度 【答案】D 【分析】多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，PCR过程一般经历下述三循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。 【详解】A、增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带，A错误； B、延长热变性的时间会影响延伸过程，但对延伸中的配对影响不大，B错误； C、一般来说，引物越短，与模板配对的特异性越差，C错误； D、非特异性条带增加的原因可能是复性温度过低，造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少非特异条带的产生，D正确。 故选D。 7．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列，下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是（　　）    A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的 B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C．DNA连接酶的作用位点是b处 D．切割产生甲的限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段 【答案】C 【分析】据图可知，切割形成甲、乙、丙黏性末端的限制酶识别序列与切割位点分别是—GAATTC—(在G与A之间切割)、—CAATTG—(在C与A之间切割)、—CTTAAG—(在C与T之间切割)。 【详解】A、据图可知，切割形成甲、乙、丙黏性末端的限制酶识别序列与切割位点分别是—GAATTC—(在G与A之间切割)、—CAATTG—(在C与A之间切割)、—CTTAAG—(在C与T之间切割)，即甲、乙、丙是由不同的限制酶切割产生的，A正确； B、甲、乙的黏性末端互补，所以甲、乙可以形成重组DNA分子；甲、丙的黏性末端不互补，所以甲、丙无法形成重组DNA分子，B正确； C、DNA连接酶可以恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而b处是氢键，C错误； D、甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段为    ，其中没有切割产生甲的限制酶的识别序列及酶切位点，所以切割产生甲的限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段，D正确。 故选C。 8．（23-24·安徽淮南·期中）为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报鉴基因不能在原核生物中正确表达，但能在真核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质 K 变为蓝色物质。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织也可在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是（    ）    A．T-DNA 可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA 上 B．利用物质 K 和抗生素进行筛选1，可获得蓝色的农杆菌菌落 C．利用物质 K 和除草剂进行筛选 2，易于获得抗除草剂的转基因植株 D．题中愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中，需要添加植物激素 【答案】B 【分析】1、农杆菌转化法的具体过程：（1）利用土壤的Ti质粒构建基因表达载体，即将目的基因整合到土壤农杆菌的Ti质粒上。（2）将整合了目的基因的Ti质粒导入土壤农杆菌细胞内。（3）利用土壤农杆菌感染植物细胞，该过程实际上是将含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒导入植物细胞内。（4）含有目的基因的土壤农杆菌Ti质粒进入植物细胞后，可以把自己的一段基因整合到细胞核中的染色体上，这段基因中包含了目的基因。2、原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。3、农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。4、转化：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据农杆菌的这一特点，将目的基因（基因G）插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因（基因G）整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，A正确； B、农杆菌属于原核生物，含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达，故不会出现农杆菌的蓝色菌落，B错误； C、根据题意可知，报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色，而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织能在含除草剂的培养基中生长，因此利用物质K和除草剂进行筛选2，更易于获得抗除草剂的转基因植株，C正确； D、愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中，需要添加植物激素，如生长素和细胞分裂素，D正确。 故选B。 9．（23-24高二下·安徽安庆·期中）花粉管通道法是我国科学家独创的介导植物基因转化的一种方法，其原理是在植物受粉的特定时期，将外源DNA溶液涂于柱头上，利用植物在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源DNA导入受精卵细胞，并进一步整合到受体细胞的基因组中，过程如图所示。下列相关说法错误的是（    ）    A．外源DNA需要构建基因表达载体才能借助图示方法实现转化 B．构建的基因表达载体必须含有起始密码子，以作为转录的起始位点 C．外源DNA进入图中的受精卵后，可以整合到其染色体的DNA上 D．相比于农杆菌转化法，花粉管通道法可省去植物组织培养这一操作 【答案】B 【分析】1、将目的基因导入植物细胞的方法：（1）农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）（2）基因枪法，是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。（3）花粉管通道法，这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。 2、将目的基因导入动物细胞方法：显微注射技术。 3、将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法（感受态细胞法）。 【详解】A、要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达，不管采用什么导入方法，都需要构建重组载体才能实现，外源DNA也需要构建基因表达载体才能借助图示方法实现转化，A正确； B、起始密码子存在于mRNA上，不在基因表达载体（DNA）上，B错误； C、外源DNA进入图中的受精卵后，可以整合到染色体的DNA上，从而实现复制和表达，C正确； D、花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成，而农杆菌转化法需要对成功导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养获得转基因植物，而花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作，D正确。 故选B。 10．（23-24·安徽蚌埠·期中）某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。                    下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（    ） A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接 B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接 【答案】C 【分析】DNA连接酶： （1）根据酶的来源不同分为两类：E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。 （2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 【详解】A、酶3切割后得到的是平末端，应该用T4 DNA连接酶连接，A错误； B、质粒用酶3切割后得到平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，B错误； C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4 DNA连接酶连接后，还能保证目的基因在质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，C正确； D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺少标记基因，无法进行后续的筛选，D错误。 故选C。 二、非选择题 11．（23-24高二下·安徽六安·期中）下图表示获得抗除草剂转基因玉米的技术路线，其中含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能使某种能被细胞吸收的无色物质K呈现蓝色。回答下列问题： (1)基因工程的核心是 ，该步骤中通常选用两种不同的限制酶，其优点是 。 (2)通过PCR技术扩增G基因，需要以 为原料，扩增6次需要两种引物各 个。为了将获得的C基因准确连接至质粒上，需要在两种引物的 （填“5’”或“3’”）端分别添加相应限制酶的识别序列；同时G基因必须正确插入到 和 之间，其中后者是位于基因前端的片段，其作用是 。 【答案】(1) 基因表达载体的构建 防止酶切产物自身环化且可定向导入目的基因 (2) 4种脱氧核糖核苷酸 63 5' 终止子 启动子 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 【分析】基因工程的步骤为：获取目的基因、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。 【详解】（1）基因工程的核心是基因表达载体的构建，该步骤中通常选用两种不同的限制酶，其优点是防止酶切产物自身环化且可定向插入目的基因。如果用一种限制酶来切割目的基因两端和质粒时，目的基因两端会出现相同的末端，可能使目的基因反向插入质粒中。这样在构建基因表达载体时,会出现3种情况：目的基因-目的基因、目的基因-运载体、运载体-运载体,这样会出现自身环化现象。 （2）PCR技术其实就是模拟DNA复制过程，需要以4种脱氧核糖核苷酸为原料，目的基因的两条母链为模板。扩增1次需要2个引物，每种1个，扩增2次需要6个引物，每种3个，扩增3次需要14个引物，每种7个，依次扩增n次需要2n+1-2个引物，扩增6次需要27-2=126个引物，每种63个。引物是从子链的5'端往3'方向延伸，为了能让扩增出的目的基因与表达载体正确连接，则需要在引物的5'端分别添加相应限制酶的识别序列。在构建基因表达载体时，G基因必须正确插入到终止子和启动子之间，其中后者启动子是位于基因前端的片段，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，最终表达出人 类需要的蛋白质。 12．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。鸡卵清蛋白是由输卵管上皮细胞中卵清蛋白基因特异性表达后分泌至输卵管内，参与构成鸡蛋清的蛋白质。如图是利用基因工程技术制备HA蛋白鸡输卵管生物反应器的过程。过程②表示通过PCR获得含有BamHⅠ和EcoRⅠ识别序列的HA蛋白基因。回答下列问题： (1)过程①提取禽流感病毒HA蛋白的RNA并将RNA通过 形成cDNA。要获得大量的HA蛋白基因，可利用PCR技术扩增，其前提是要有一段已知HA蛋白基因的脱氧核苷酸序列，以便合成 。 (2)要使目的基因能够与鸡卵清蛋白基因启动子结合，目的基因应连接在该启动子的 （填“上游”或“下游”），该启动子的作用是 。 (3)过程③需使用的限制酶有 。 (4)HA蛋白基因表达载体导入受精鸡胚胚盘的常用方法是 。欲确定HA蛋白基因是否表达出HA蛋白，在分子水平上的检测方法是 。科研人员从转基因鸡的鸡蛋清中提取了大量HA蛋白，想从个体水平上验证获取的蛋白质是有活性的HA蛋白，请写出实验思路。 。 【答案】(1) 逆转录/反转录 引物 (2) 下游 RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录过程，使目的基因在输卵管上皮细胞中特异性表达 (3)BamHⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ (4) 显微注射法 抗原—抗体杂交 （用HA蛋白抗体检测）取数量相等的甲、乙两组健康鸡，甲组鸡注射提取的HA蛋白，乙组鸡不作处理（或注射等量的生理盐水）；一段时间后再向甲、乙两组鸡注射等量的禽流感病毒；观察并记录两组鸡是否感染禽流感 【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）提取HA蛋白的RNA并以RNA为模板逆转录形成HA蛋白的DNA，即为图中过程①，为了获得HA蛋白的cDNA，可利用PCR技术扩增，前提是要有一段已知HA蛋白基因的脱氧核苷酸序列，以便合成引物，为PCR技术中的子链延伸做准备。 （2）要使目的基因能够与启动子结合，目的基因应连接在启动子下游；启动子的作用是RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录过程，故使用鸡卵清蛋白基因启动子可使目的基因在输卵管上皮细胞中特异性表达。 （3）过程③首先是目的基因与启动子结合，此时需要限制酶BamHⅠ，而后其与载体结合，此时需要限制酶HindⅢ和EcoRⅠ对结合了启动子的目的基因和载体分别进行切割，故该过程中需要使用的限制酶有BamHⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ。 （4）受体细胞为动物细胞时通常采用显微注射法，因此基因表达载体导入受精鸡胚的胚盘可以使用显微注射法；在分子水平上检测HA蛋白基因是否表达出HA蛋白的方法是用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，抗原—抗体杂交实验的原理是抗体与相应的抗原发生特异性免疫反应；想从个体水平上验证获取的蛋白质是有活性的HA蛋白，可取数量相等的甲、乙两组健康鸡，甲组鸡注射提取的HA蛋白，乙组鸡不作处理（或注射等量的生理盐水），一段时间后再向甲、乙两组鸡注射等量的禽流感病毒，观察并记录两组鸡是否感染禽流感。若甲组鸡没有感染禽流感，乙组鸡感染禽流感，说明该基因成功表达，若甲、乙两组鸡都感染禽流感，说明该基因没有成功表达。 13．（23-24高二下·安徽合肥·期中）科研人员将酵母菌的海藻糖合成酶（TPS）基因转入小麦中，以期获得具备抗旱特性的小麦。图1表示载体和预期基因表达载体的结构（注：Bar基因是抗除草剂基因），图2标注TPS基因的酶切位点以及引物结合的可能情况。 (1)本实验可选择的引物组合为 （用图2中数字表示）。为了方便构建重组质粒，所用一对引物的一端需要分别加上 酶（填图1中限制酶的名称）的识别序列。 (2)基因表达载体转入细胞后，在获得的植株叶片上涂抹除草剂，共获得7株待测个体。现对筛选出的个体进行DNA水平的检测。请填写表格，完成实验： 组别 植株编号1-7 对照组1 对照组2 模板 1-7植株DNA 普通小麦DNA PCR反应 加入PCR反应体系必需物质 电泳结果 编号1、2、4、5、7植株无条带 编号3、6植株有条带 有条带 (3)基于上述实验结果， （填“能”或“不能”）判定编号3、6植株转基因抗旱小麦研制成功，原因是 。 【答案】(1) 2、3 BamHⅠ、SacⅠ (2) TPS基因（或基因表达载体） 无条带 (3) 不能 还需进行TPS含量的检测（或还需进行转录、翻译等分子水平的检测等） 【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温的DNA聚合酶；PCR的操作过程：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）；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）DNA子链的合成都是从5'端开始的，即TaqDNA聚合酶是从引物的3'端延伸子链的，根据合成子链的方向，可判定引物2和3是能扩增TPS的引物。构建重组质粒时，需要将TPS基因插入载体中，而且要插入在启动子和终止子之间，由于载体上该位置有4个酶切位点，其中XbaⅠ会切坏目的基因，HindⅢ在载体上有两个酶切位点，会使目的基因插入的位置不确定，所以所用一对引物的一端需要分别加上BamHⅠ、SacⅠ酶的识别序列，以便保证目的基因顺利插入载体的启动子和终止子之间。 （2）表中所示实验的自变量是不同的模板，即分别是植株1~7号各自的DNA（实验组）、基因表达载体或TPS基因（标准对照）、普通小麦DNA（空白对照），加入模板DNA后，分别进行PCR扩增，多次循环后进行电泳检测。待测DNA中有条带说明该植株是成功导入目的基因的植株，无条带说明待测植株是导入基因表达载体失败的植株，普通小麦上没有目的基因，因此检测的结果表现为无检测的目的基因条带。 （3）基于上述实验结果不能判定编号3、6植株转基因抗早小麦研制成功，因为上述实验仅仅是测定基因表达载体是否导入受体细胞，要确定转基因抗早小麦是否研制成功，还需在分子水平上进行TPS含量的检测，检测mRNA、蛋白质等。 14．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）科研人员通过基因工程将Ipp20基因导入大肠杆菌体内并进行扩大培养。如图所示为部分过程，图2中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上，结果如图所示）。回答下列问题： (1)Ipp20基因终止子序列位于图1的 （填“非编码区1”“编码区”或“非编码区2”），在构建基因表达载体的过程中，质粒载体的目的基因上游通常需要有 碱基序列，是识别位点，能驱动 。 (2)将构建好的目的基因导入大肠杆菌细胞时，通常需要用 处理大肠杆菌，处理后的大肠杆菌能 ，从而有利于目的基因进入其体内。 (3)已知在构建载体时，目的基因插入到了庆大霉素抗性基因序列中，但未改变质粒上青霉素抗性基因序列，则培养基A、B分别添加了 ，以便于对大肠杆菌进行筛选，图中菌落 中含有目的基因。 【答案】(1) 非编码区2 启动子 基因转录出mRNA (2) Ca2+ 吸收周围环境中DNA 分子 (3) 青霉素、庆大霉素 3、5 【分析】1、基因工程中，为了使目的基因能在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，基因表达载体上需要有复制原点，为了使目的基因在受体细胞中成功表达和发挥作用，基因表达载体上需要有启动子和终止子。 2、在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2+ 处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 【详解】（1）在真核细胞的基因结构中，包括编码区和非编码区，启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，分别起始和终止转录过程，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和下游，所以终止子位于非编码区2，基因上游需要启动子碱基序列，紧挨转录的起始位点，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，最终表达出人类需要的蛋白质。 （2）在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2+ 处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 （3）为筛选出含有目的基因大肠杆菌（因为该大肠杆菌带有青霉素的抗性基因，庆大霉素的抗性基因丢失），故培养基A中添加青霉素，筛选出成功导入质粒或重组质粒的大肠杆菌，培养基B中添加庆大霉素，在经过培养基A筛选过后的基础上，从含有质粒或重组质粒的大肠杆菌中筛选出含有重组质粒的大肠杆菌；因构建基因表达载体时，构建成功的重组质粒破坏了庆大霉素抗性基因，因此含有目的基因的大肠杆菌具有抗青霉素抗性，不具有抗庆大霉素的抗性，B培养基添加了庆大霉素，在经过A培养基筛选后的基础上，不能在B培养基存活的菌落没有抗庆大霉素抗性，即菌落3和菌落5符合要求。 一、单选题 1．（23-24高二下·安徽安庆·期中）如图为白色棉的培育过程。以下叙述正确的是（　　）    A．过程①造成的变异可在光学显微镜下观察 B．过程②造成的变异可能会使多个基因缺失 C．过程③说明染色体片段缺失纯合子有致死效应 D．过程④的操作就是取粉红棉的花粉进行离体培养 【答案】B 【分析】如图的育种方法为太空育种，太空育种的优点是突变率高，但其原理是基因突变，基因突变具有不定向性，因此，目的性不强；图中“处理”这一步涉及的变异是染色体结构变异之缺失，导致基因数量减少；图中深红棉的培育属于基因突变，粉红棉的培育属于染色体结构变异。 【详解】A、据图可知， 过程①造成的变异B突变成b是基因突变，基因突变在光学显微镜下无法观察到，A错误； B、过程②是染色体结构变异中的缺失，染色体缺失可能会使多个基因缺失，B正确； C、过程③得到的白色棉即是染色体片段缺失的纯合子，说明染色体片段缺失的纯合子并没有使该个体致死，C错误； D、过程④表示单倍体育种，其操作是先要取粉红棉的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。 故选B。 2．（23-24高二下·安徽合肥·期中）下列叙述正确的是（    ） A．采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎的过程中涉及超数排卵 B．胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 C．哺乳动物体外受精后的胚胎培养不需要额外提供营养物质 D．通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精 【答案】A 【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。 【详解】A、 采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎的过程中涉及超数排卵，目的是获得更多的胚胎，A 正确； B、胚胎分割可以获得多个胚胎，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小， B 错误； C、哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分， C错误； D、 精子获能是获得受精的能力，不是获得能量，D 错误。 故选A。 3．（23-24高二下·安徽六安·期中）目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示，染色体全部来自父系的“合子”致死。下列相关叙述错误的是（    ） A．“半同卵双胞胎”的产生与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关 B．细胞a的染色体组成为MP1，则细胞c的染色体组成为P1P1或MM C．排卵是卵子从卵泡中排出的过程，图中卵子发育到减数分裂Ⅱ D．这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同 【答案】B 【分析】1、受精阶段主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。 2、阻止多精入卵的两道屏障：透明带反应和卵黄膜封闭作用。 3、多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的；MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的，场所在卵巢。MⅡ是在受精过程中完成的，场所在输卵管中。 【详解】A、“半同卵双胞胎”的产生是由于两个精子与一个卵细胞受精引起的，与透明带反应和卵细胞膜反应异常有关，A正确； BD、来自母系的染色体为M，来自父系的染色体为P1、P2，经过复制后，染色体进行组合，若细胞a的染色体组成为MP1，细胞c的染色体均来自父亲，其染色体组成为P1P2，细胞b的染色体组成为MP2，故这对小姐弟来源于母亲的染色体相同，来源于父亲的常染色体可能不同，B错误，D正确； C、排卵是指卵子从卵泡中排出，此时的卵子通常是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞。卵子发育到减数第二次分裂中期才具备受精的能力，故图中卵子发育到减数分裂Ⅱ的中期，C正确。 故选B。 4．（23-24高二下·安徽宿州·期中）组织培养可快速繁殖植物，得到的试管苗常先移至草炭土或蛭石中炼苗，苗健壮后可移栽定植。关于菊花的组织培养及幼苗的移栽，下列说法错误的是 （    ） A．MS培养基的碳源一般用蔗糖而不用葡萄糖，以减少微生物污染 B．MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差 C．接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，避免倒插 D．定植前可先将试管苗移栽到装有蛭石的育苗盘中，因为蛭石含丰富的有机质 【答案】D 【分析】MS培养基，主要用于植物细胞的组织培养。 【详解】A、培养微生物时一般用葡萄糖作为能源物质，蔗糖不是微生物利用的直接能源，所以使用蔗糖可以有效减少培养基的污染，A正确； B、在实际生产中，可以把需要生产的药物的浓缩物即母液先生产出，以便于储存和节约空间，再将高效高浓度的药剂用几倍或少量的水兑成浓度较高的药液，最后通过进一步的稀释得到我们最终所需要的产品，MS培养基、NAA溶液、6-BA溶液均可配制成母液，以减少称量的误差，B正确； C、由于生长素的极性运输，接种时用镊子夹取菊花茎段，注意茎段的形态学上下端，再插入培养基，不能倒插，C正确； D、蛭石不含有机质，D错误。 故选D。 5．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如下图：下列表述正确的是（    ） A．③和④过程涉及的激素主要是生长素和赤霉素 B．用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行 C．灭活是指利用物理或化学手段破坏病毒或细菌的抗原结构进而使其失去感染能力，但是灭活的仙台病毒不可促进②过程 D．显微镜下供体染色体的存在可作为初步筛选杂种细胞的标志 【答案】B 【分析】分析题图：图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。 【详解】A、③和④过程为植物组织培养的脱分化和再分化过程，涉及的激素主要是生长素和细胞分裂素，A错误； B、原生质体没有细胞壁的保护，因此用①处理细胞时需要在较高渗透压溶液中进行，防止细胞吸水涨破，B正确； C、灭活是指用物理或化学手段杀死病毒、细菌等，但是不损害它们体内有用抗原的方法。灭活的病毒会使病毒蛋白的高级结构受到破坏，蛋白不再有生理活性，所以失去感染、致病和繁殖能力，而灭活的仙台病毒不可用于②过程（植物细胞融合），一般用于动物细胞融合，C错误； D、用于融合的细胞一个是花椰菜的根细胞，一个是黑介苗的叶肉细胞，其中供体细胞特有的结构为叶绿体，故可通过观察叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志，供体叶肉细胞高度分化，其染色体显微镜下不可见，D错误。 故选B。 6．（23-24 高二下·安徽淮南·期中）研究发现三特异性抗体可实现对小鼠多发性骨髓瘤细胞（MM）的选择性杀伤，作用机理如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．用单克隆抗体技术制备的三种抗体融合可得到三特异性抗体 B．MM的原癌基因和抑癌基因发生基因突变可导致CD38表达量增加 C．三特异性抗体通过T细胞的活化并释放细胞因子提高对MM的杀伤力 D．三特异性抗体与CD28结合抑制T细胞的死亡从而使T细胞维持一定数量 【答案】A 【分析】题图显示，三抗能结合MM细胞表面抗原CD38，同时结合T淋巴细胞表面受体CD38，抑制T细胞死亡，同时结合T淋巴细胞表面受体TCR，促进T细胞活化产生并释放细胞因子，从而提高机体对MM细胞的杀伤力。 【详解】A、三特异性抗体指的是一种抗体，通过蛋白质工程构建三特异性抗体的基因表达载体，然后获得相应的杂交瘤细胞，最终获得三特异性抗体，不是三种单抗融合而成，A错误； B、小鼠多发性骨髓瘤（MM）细胞是癌细胞，其基因发生突变后会合成CD38，正常小鼠的组织细胞中不表达，B正确； C、从图中看出，三抗能促进促进T细胞活化产生并释放细胞因子，细胞因子会促进T淋巴细胞的活化，从而提高机体对MM细胞的杀伤力，C正确； D、从图中看出，一方面三特异性抗体与T细胞膜上的CD28结合，抑制T细胞死亡，另一方面特异性抗体与T细胞膜上的TCR结合，促进T细胞活化，所以三抗与TCR和CD28结合可保持较高的T细胞数量和活性，D正确。 故选A。 7．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）2017年中国科学家利用“聪明的化学方法和操作技巧（10s内去核，15s内核移植）”成功培育了体细胞克隆猴，流程如下，下列叙述错误的是（    ） A．科学家多年的反复实验带来的娴熟技术使卵细胞受损减少 B．核移植前用“灭活病毒短暂处理”主要目的是诱导细胞融合 C．“聪明的化学方法”主要指图中①②，通过调节组蛋白修饰而抑制基因表达 D．上述技术有助于加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程 【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】A、科学家多年的反复实验带来的娴熟技术减少对卵细胞的伤害，A正确； B、诱导动物细胞融合的方法可以是灭活的病毒，故B正确； C、重构胚中有部分基因进行选择性表达，本质是可能是表观遗传修饰，所以需要用组蛋白去甲基化酶的mRNA来降低组蛋白甲基化水平，组蛋白脱乙酰化抑制剂来提高组蛋白乙酰化水平，但不一定会抑制基因表达，C错误。 D、上述技术有助于加快灵长类动物的克隆技术进步，加速针对阿尔茨海默病、免疫缺陷、肿瘤等的新药研发进程，D正确。 故选C。 8．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）治疗最凶险乳腺癌“HER2+”的抗体-药物偶联物(T-DM1)被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联形成。T-DM1作用机制如下图，下列有关叙述错误的是（    ）    A．曲妥珠单抗的作用是将DM1准确带至乳腺癌细胞 B．T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合进而导致细胞凋亡 C．曲妥珠单抗制备中可选择DM1作为抗原刺激小鼠产生免疫应答 D．利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗可定位诊断HER2+ 【答案】C 【分析】由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”。借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞。疗效高，副作用小，位置准确。 【详解】A、T-DM1由曲妥珠单抗、细胞毒性药物DM1偶联前成，分析题图曲妥珠单抗可以与细胞膜表面的HER2+特异性结合，将DM1准确带至乳腺癌细胞，A正确； B、根据题图：T-DM1被乳腺癌细胞吞噬后释放DM1抑制微管聚合，且溶酶体破裂导致细胞凋亡，B正确； C、DM1是细胞毒性药物，不能与HER2+特异性结合，其免疫小鼠后产生的抗体也不能与HER2+特异性结合，所以不选择它作为制备单抗的抗原，C错误； D、曲妥珠单抗可以与HER2+特异性结合，因此可以利用同位素或荧光标记的曲妥珠单抗定位诊断HER2+，D正确。 故选C。 9．（23-24高二下·安徽池州·期中）我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。相关叙述错误的是（    ）    A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B．体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分 C．该项技术突破生殖隔离获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞 D．AdESCs的染色体组数与大鼠和小鼠体细胞融合的杂种细胞相同 【答案】D 【分析】分析题图：小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞，取大鼠的精子体外培养到囊胚时期，取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞，两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs)。 【详解】A、由单倍体囊胚1可获得孤雌单倍体胚胎干细胞，单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得，A正确； B、血清等天然成分与细胞在体内需要的成分接近，含丰富的营养物质及各种生长因子等，因此体外培养AdESCs需向培养液中添加动物血清等天然成分，B正确； C、由于物种间存在生殖隔离，因此自然情况下，哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用，或者即便能完成也不能继续发育成个体，该项技术突破了生殖隔离，获得了哺乳动物远亲物种的杂种细胞，C正确； D、该AdESCs是杂合二倍体胚胎干细胞，故含有2个染色体组，但小鼠-大鼠杂种细胞由体细胞融合产生，通常含有4个染色体组，因此两者染色体组数不同，D错误。 故选D。 10．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，抗体由两条相同的重链和两条相同的轻链构成。科研人员通过动物细胞融合技术将两种不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB，双杂交瘤细胞能够悬浮在液体培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．杂交瘤细胞A、B混合培养过程中会出现贴壁生长现象 B．用抗原α和β处理杂交瘤细胞A、B后再诱导二者融合 C．用腺病毒诱导杂交瘤细胞A、B融合后再用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞 D．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，无需使用胰蛋白酶处理 【答案】D 【分析】1、单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 2、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点。②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。由于单克隆抗体的特异性强，能特异性识别抗原，因此可以把抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性同位素、药物等相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞，在原位杀死癌细胞，疗效高，副作用小，位置准确。 【详解】A、杂交瘤细胞能无限繁殖，不会出现贴壁生长现象，A错误； B、抗原α、β分别注射到小鼠体内，分别获得已免疫的B细胞A、B，然后将已免疫的B细胞A、B和骨髓瘤细胞融合，分别获得杂交瘤细胞A、B，再诱导杂交瘤细胞A、B进行融合，B错误； C、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成，利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB，C错误； D、杂交瘤细胞能无限繁殖，不会出现接触抑制，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，D正确。 故选D。 11．（23-24·高二下·安徽宿州·期中）下图是新冠病毒抗原（N蛋白）检测试剂盒的原理。试剂盒有两条指示线：反应线（T线）和质控线（C线），胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4，反应线和质控线的位置分别固定抗体2和抗体3，胶体金颗粒大量聚集后会呈现红色，如下图所示。有关叙述错误的是（    ）    A．使用N蛋白作为检测标志物的原因是该蛋白在不同新冠病毒株系中高度保守且表达量高 B．抗体1和抗体4均可以和新冠病毒结合，抗体4是可以与抗体3特异性结合的质控抗体 C．抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度，通常使用单克隆抗体的方法制备 D．橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH，导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性” 【答案】B 【分析】对于新型冠状病毒而言，自身有N蛋白、E蛋白和S蛋白等抗原，这些抗原能够作为免疫原，在人体遭受病毒感染后，能够对浆细胞产生一种刺激，从而生产出一种特异性抗体，而根据抗原检测的原理，在样本垫上滴加样本，通过液相层析方式，依次通过结合垫，而在结合垫内部，由于含有标记的抗原特异性抗体，因此能够与样本中的抗原（病毒蛋白）进行结合，当液流到达检测线（T线）时，固定在这条线上的第二种抗原特异性抗体再次与抗原结合，将会呈现阳性结果。 【详解】A、N蛋白应是新型冠状病毒中保守性较高的蛋白质，且表达量较高，因此作为检测标志物用于检测新冠病毒存在，A正确； B、胶体金垫中有含有胶体金颗粒的抗体1和抗体4，抗体1和抗体2均能与新冠病毒表面抗原结合，抗体3和抗体4之间能够特异性结合，B错误； C、单克隆抗体灵敏度高、特异性强，抗原检测试剂盒所需要的多种抗体需要较高的纯度，通常使用单克隆抗体的方法制备，C正确； D、橙汁未经样本洗脱液处理直接滴加会改变试剂盒的pH，导致抗原抗体非特异性结合而产生“假阳性”，不具备参考性，D正确。 故选B。 二、非选择题 12．（23-24高二下·安徽安庆·期中）电影《我不是药神》中的格列宁是一种治疗癌症的靶向药物，此类靶向药物可称为“生物导弹”。利用单克隆抗体来诊断和治疗癌症可能会成为攻克癌症的重要手段，以下为单克隆抗体制备流程图：    (1)若该图中的单克隆抗体与药物结合制成“生物导弹”治疗肠癌，则图中特定抗原通常是 。靶向药物比普通的化疗药物疗效高、毒副作用小是因为 （答两点）。 (2)图中诱导细胞融合时需要采用 诱导法、聚乙二醇融合法或物理法等方法诱导，杂交瘤细胞的特点是 。 (3)用特定的选择培养基筛选出融合的杂交瘤细胞进行 和 ，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 (4)在动物细胞原代培养过程中，悬液中分散的细胞很快就贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为 。当细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为 。在体外培养杂交瘤细胞时，瓶壁上形成的细胞层数是 （单层/多层）。 (5)近年来，科学家发现丁酸钠对杂交瘤细胞产生单克隆抗体有一定的影响，某科研小组进行了相关实验，结果如表所示： 丁酸钠的浓度（mmo1/L） 时间（h） 48 96 144 0 1∶320 1∶640 1∶1200 0.25 1∶320 1∶1280 1∶2500 0.5 1∶160 1∶2500 1∶2500 0.75 1∶320 1∶320 1∶640 注：表中比值表示抗体效价，比值越高表明越有利于抗体的产生。 该实验过程中培养杂交瘤细胞的培养瓶放在了含5%CO2的培养箱中培养，CO2的主要作用是 ，该实验的自变量为 。 【答案】(1) (肠)癌细胞(膜)表面的蛋白质 既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量 (2) 灭活病毒 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 (3) 克隆化培养 抗体检测 (4) 细胞贴壁 接触抑制 多层 (5) 维持培养液的pH 丁酸钠的浓度和培养时间 【分析】1、单克隆抗体的制备（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 2、单克隆抗体的应用（1）作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。（2）用于治疗疾病和运载药物。 【详解】（1） 单克隆抗体在癌症治疗中可作为“生物导弹”，单克隆抗体有两个V区，其中一个V区可以识别癌细胞表面特定的抗原（癌细胞表面的蛋白质)，另一个V区可以和T细胞、抗癌药物、放射性物质等结合，使其定向杀伤癌细胞，将癌细胞消灭掉而不影响正常细胞，所以疗效高，毒副作用小。 （2） 诱导动物细胞融合常用的诱导因素有电激、聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒等。若该过程是制备单克隆抗体，在诱导细胞融合中，所形成的融合细胞有两两融合细胞3种：AA型、BB型、AB型，用来培养的融合细胞应该是AB型的杂交瘤细胞，从中选择出它的方法是用选择性培养基进行筛选，同种自身融合的细胞都不能存活，存活生长的是异种细胞融合的杂交细胞，杂交瘤细胞的特点是：既能无限繁殖，又能产生特异性抗体。 （3）通过特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞后，还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 （4）在进行动物细胞培养时，悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为贴壁生长，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。由于接触抑制，动物细胞培养时，瓶壁上只能形成的单层细胞。而在体外培养杂交瘤细胞时，具有无限增殖的特点，瓶壁上形成的细胞层数是多层。 （5）该实验过程中培养杂交瘤细胞的培养瓶放在了含5% CO2的培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的pH。由表格信息可知，实验的自变量是人为改变的量，所以该实验的自变量为丁酸钠的浓度和培养时间。 13．（23-24高二下·安徽阜阳·期中）常规种植的棉花（陆地棉）含有棉酚，棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中。棉酚具有一定毒性，为培育棉酚含量低且品质好的棉花杂种植株，科研人员将某种棉酚含量低的野生棉（2n=2X=26）与品质好的陆地棉（2n=4X=52）进行了不对称体细胞杂交。 (1)科研人员首先制备了野生棉和陆地棉的悬浮细胞，用 酶分别处理，各自获得有活力的原生质体。 (2)用一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体，破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量，结果如图1所示。未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中 （选填图1中字母）。 (3)将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂 诱导融合，形成的融合细胞经过 再生，成为完整细胞，进而分裂和脱分化形成 组织，经过 形成完整的再生植株。 (4)科研人员选取再生植株及双亲的根尖进行解离、 、 后压片并制成临时装片，显微镜下对 期的细胞进行观察，比较染色体的形态和数目，分析再生植株的染色体变异类型。 (5)用特定的方法对陆地棉和野生棉基因组DNA进行扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图2是用同样的方法对双亲及再生植株1～6进行扩增的结果。据图特定条带判断，再生植株1～6中确定为杂种植株的有 。 (6)对杂种植株可通过观察 ，筛选出低酚的杂种植物。 【答案】(1)纤维素酶、果胶 (2)B、C、A (3) 聚乙二醇 细胞壁 愈伤 再分化 (4) 漂洗 染色 中 (5)1、3、5、6 (6)茎、叶黑色细小腺体的多少 【分析】植物体细胞杂交技术的原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。意义;克服了远缘杂交不亲和的障碍，使后代具备两个亲本的遗传物质。 【详解】（1）进行植物体细胞杂交，首先需用纤维素酶和果胶酶处理野生棉和陆地棉的悬浮细胞，去除细胞壁，获得各自获得有活力的原生质体。 （2） 一定剂量的紫外线处理野生棉原生质体，可破坏部分染色体。用流式细胞仪测定上述各种原生质体细胞的DNA含量，据图1可知，图A中大多数细胞的DNA含量约为100，图B中大多数细胞的DNA约等于50，图C细胞中DNA含量差异较大，未经处理的野生棉、紫外线处理后的野生棉、陆地棉细胞的检测结果依次为图中B、C、A。 （3）将紫外线处理后的野生棉原生质体与陆地棉原生质体用化学诱导剂聚乙二醇（PEG） 诱导融合，形成的融合细胞经过细胞壁再生，成为完整细胞，进而分裂和脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成完整的再生植株。 （4）选取再生植株及双亲的根尖进行解离、漂洗、染色、制片，显微镜下对中期的细胞进行观察，比较染色体的形态和数目，分析再生植株的染色体变异类型。有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，是观察染色体的最佳时期。 （5）杂种植株含有两个亲本的遗传物质，据图可知，1、3、5、6含有两个亲本的遗传物质，属于杂种植株。 （6）棉酚主要分布在茎、叶、苞片、铃壳及种子里的许多黑色细小的腺体中，对杂种植株可通过观察茎、叶黑色细小腺体的多少，筛选出低酚的杂种植物。 14．（23-24高二下·安徽合肥·期中）我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶（Kd4d）的mRNA，经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴，流程如图所示，①~⑥表示过程，该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答： (1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是 。 (2)进行过程①时，细胞培养的培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有 ，且在进行细胞原代培养时会出现 现象。 (3)动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。图中过程⑤用到胚胎移植技术，其实质是早期胚胎在 条件下空间位置的转移。除图中所示外，胚胎移植技术中胚胎的来源还有 （答出两点）。 (4)科研人员发现对于灵长类动物的体细胞来说，单靠核移植本身并不足以使重构胚顺利发育成存活个体，还需要对供体细胞核进行表观遗传修饰才能开启细胞核的全能性。研究表明染色体组蛋白动态可逆地被修饰酶所改变，控制着基因的表达（如图所示）。 ①据图分析， 组蛋白乙酰化水平和 组蛋白去甲基化水平有利于相关基因恢复表达，开启细胞核全能性，从而显著提高重构胚的发育率。括号内应填入的选项是 。 A．提高；提高  B．降低；降低 C．提高；降低  D．降低；提高 ②科研人员通过设计实验验证以上观点。供选择试剂为：组蛋白去甲基化酶的mRNA、组蛋白甲基化酶的mRNA、组蛋白去乙酰化酶抑制剂、生理盐水。 实验思路：将重构胚均分为甲、乙、丙、丁四组，分别注入等量的组蛋白去乙酰化酶抑制剂、 、 、等量生理盐水。一段时间后分别检测各组的胚胎发育率。 实验结果：各组的胚胎发育率丙组>甲组=乙组>丁组。 【答案】(1)体细胞分化程度高，不容易恢复其全能性 (2) （动物）血清 细胞贴壁生长和细胞接触抑制 (3) 显微操作 相同生理环境 体外受精、转基因技术、体内受精 (4) 提高 提高 A 等量组蛋白去甲基化酶的mRNA 等量组蛋白去乙酰化酶抑制剂和组蛋白去甲基化酶的mRNA 【分析】1、动物细胞核移植是用体细胞作为供体细胞进行的细胞核移植，将供核细胞注射到培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞中，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎移植到雌性动物子宫内，就可以孕育出新的个体。 2、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。 3、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】（1）与胚胎细胞相比，动物体细胞分化程度更高，不容易恢复其全能性，故获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。 （2）图中①是培养成纤维细胞的过程，该过程采用的是动物细胞培养技术，在培养动物细胞时，培养液成分与植物组织培养基成分最主要的区别在于前者含有动物血清。体外培养的动物细胞往往具有贴附生长和接触抑制等特点，故细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制的现象。 （3）动物细胞核移植技术中普遍利用显微操作法去核。过程⑤为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。图中胚胎的来源为核移植技术，除此以外通过体外受精、转基因技术或体内受精获得的早期胚胎均需要进行胚胎移植。 （4）①由图可知，组蛋白乙酰化可激活转录，有利于基因表达，甲基化会抑制转录，因此提高组蛋白乙酰化水平，提高组蛋白去甲基化水平都有利于相关基因恢复表达，故选A。 ②提高组蛋白乙酰化水平，提高组蛋白去甲基化水平都有利于相关基因恢复表达。根据各组结果，胚胎发育率：丙组>甲组=乙组>丁组，因此乙组应该加的是等量组蛋白去甲基化酶的mRNA，与甲组相同；而丙组胚胎发育最好，应该是加的是等量组蛋白去乙酰化酶抑制剂和组蛋白去甲基化酶的mRNA，最有利于基因表达。 15．（23-24高二下·安徽蚌埠·期中）胚胎干细胞必须从胚胎中获取，但这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。科学家通过体外诱导成纤维细胞，获得了类似于胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞）。因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身的体细胞，因此iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。如图为iPS细胞的获得及用其培育不同种细胞的示意图（c-Myc、Klf4、Sox2和Oct3/4等基因与细胞的脱分化有关）。回答下列问题： (1)在对成纤维细胞进行培养时，常用胰蛋白酶处理使之分散成单个细胞，这说明细胞间的物质为 ， （填“能”或“不能”）用胃蛋白酶处理成纤维细胞，原因是 。 (2)在培养iPS细胞的过程中，培养基中应含有细胞所需的各种营养物质，并定期更换培养液。定期更换培养液的目的是 。 (3)过程③④为iPS细胞提供的条件不同，分化得到的细胞不同，可知细胞分化是 的结果。若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内的优势是 。 (4)如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，该技术可能的应用是 。 【答案】(1) 蛋白质 不能 多数动物细胞培养的适宜pH为7．2～7．4，胃蛋白酶在此环境中失活变性 (2)清除代谢物﹐防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害 (3) 基因选择性表达 避免了免疫排斥问题 (4)解决不育问题 【分析】1、细胞分化：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。 2、多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞。在一定条件下，它可以分化成多种APSC多能细胞，多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。 3、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】（1）用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜环境pH也为7.2～8.4，多数动物细胞培养的适宜pH也为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，而胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养。 （2）定期更换培养液的目的是清除代谢废物﹐防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。 （3）细胞分化是基因的选择性表达的结果，若iPS细胞来源于病人自身体细胞的诱导，再将其分化出的细胞移入患者体内，由于自体细胞组织相容性抗原相同，故可以避免发生免疫排斥。 （4）如果诱导iPS细胞定向分化为原始生殖细胞，可以用该技术解决不育问题。 【点睛】本题考查细胞分化动物细胞培养的相关知识，意在考查学生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。 1．（23-24高二下·安徽安庆·期中）细胞内DNA复制时，一条新子链按5′→3′方向进行连续复制，而另1条链也按5′→3′方向合成新链片段一冈崎片段(如图所示)。已知DNA聚合酶不能直接起始DNA新链或冈崎片段的合成，需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的3′—OH上聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，换上相应的DNA片段。人体细胞内的DNA复制过程(如图)和体外进行PCR过程(如图)分别如下，则下列叙述中错误的是（    ） A．引物酶、DNA聚合酶、连接酶都会催化磷酸二酯键的形成 B．上述两个过程中的DNA聚合酶都只能从子链的5′端→3′端延伸 C．细胞内DNA复制时只有一条子链可以连续复制，而PCR时所有子链都是连续复制 D．细胞内DNA复制所需引物是细胞自行合成的，PCR过程需要加入引物，子链合成后引物都会被切掉 【答案】D 【分析】DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件。DNA复制是边解旋边复制、半保留复制。DNA复制时，子链只能从5’端向3’端延伸，两条子链的延伸方向相反。 【详解】A、引物酶能合成 RNA 引物，其本质是形成磷酸二酯键连接核糖核苷酸；DNA 聚合酶连接脱氧核苷酸，也是形成磷酸二酯键；连接酶连接冈崎片段，同样是催化磷酸二酯键的形成，因此引物酶、DNA聚合酶、连接酶都会催化磷酸二酯键的形成，A正确； B、DNA聚合酶催化DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸，B正确； C、在细胞内 DNA 复制时，只有一条子链可以连续复制，另一条不连续，在 PCR 过程中，两条子链都是连续复制的，C正确； D、细胞内 DNA 复制所需引物是细胞自行合成的，PCR 过程需要加入引物，引物是不会被切掉的，D错误。 故选D。 2．（23-24高二下·安徽淮南·期中）基因编辑是一种基因工程技术，CRISPR/Cas9基因编辑技术，可以实现对DNA的定点切割。系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，下列说法错误的是（    ） A．细菌体内的Cas9能切割外源DNA保护自身，类似于限制酶 B．有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低 C．Cas9对不同目标DNA进行编辑时，应使用不同的向导RNA D．sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键 【答案】B 【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 【详解】A、Cas9蛋白切割特定基因位点，相当于限制酶，作用于脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键，A正确； B、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，B错误； C、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，C正确； D、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，所以sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键，D正确。 故选B。 3．（23-24高二下·安徽淮南·期中）CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的Cas9mRNA和sgRNA导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物，下列相关分析正确的是（    ）      A．核酸酶 Cas9敲除2、3、4片段作用在磷酸二酯键，引起的变异属于基因重组 B．欲将基因的2、3、4共3个片段切除，敲除前需要设计3个向导sgRNA C．图2中，4和12个体杂交的子代均为基因敲除纯合子（不考虑性别） D．图2中，3、5、9个体的体内均能检测到PD-1基因，8和10个体则不能检测到该基因 【答案】C 【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。核酸是带负电的生物大分子，其迁移速率主要受核酸片段长度的影响，在电场强度一定时，核酸分子越大，向正极迁移速率越慢。 【详解】A、图1中，通过删除编码PD−1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，指的是将野生型基因内部的部分碱基对剪切，作用在磷酸二酯键，改变的是基因内部的碱基序列，属于可遗传变异中的基因突变，A错误； B、图1中，需要将基因的2、3、4共3个片段切除，需要设计片段2和片段4的2个sgRNA，B错误； C、基因敲除后，其核苷酸数量减少，电泳时移动速度快，距离点样孔远，4和12个体均为敲除纯合子，杂交的子代均为基因敲除纯合子，C正确； D、3和8个体的基因未敲除，5个体和9个体为基因敲除杂合子，体内均能检测到PD-1基因，但是10个体为突变基因纯合子不能检测到PD−1基因，D错误。 故选C。 4．（23-24高二下·安徽铜陵·二模）dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）的结构与ATP类似，除碱基不同外，dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比，ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系，甲体系中含有放射性磷标记的ddATP（记作ddATP+）和DNA模板链。PCR完成后，经电泳（分子量小的DNA在电场中移动快）将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似，分别用于检测T、C、G的碱基序列，检测结果如图。下列说法正确的是（    ） A．ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端 B．甲体系中除含ddATP+外，还应含有dTTP、dGTP、dCTP C．新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端 D．模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5' 【答案】D 【分析】DNA分子复制的场所、过程和时间： （1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体； （2）DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开； ②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链； ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子； （3）DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 【详解】A、由于ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键，因此ddATP+中的放射性磷酸基团不应位于ddATP的末端，A错误； B、甲体系中除含ddATP+外，还应含有dATP、dTTP、dGTP、dCTP，B错误； C、PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的3'端，C错误； D、当 ddNTP 结合时，DNA 合成终止，因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处，根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。 PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则根据电泳图及分子量小的DNA在电场中移动快可知，该DNA片段的待测碱基序列为5'GACCTGACTGTA3'，因此模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'，D正确。 故选D。 5．（23-24高二下·安徽马鞍山·期中）一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是（    ）    A．以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程 B．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11 C．使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接 D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色 【答案】A 【分析】1、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。 2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。 【详解】A、该技术通过改造基因，从而产生出优异的改良t-PA蛋白，因此该技术蛋白质工程，A正确； B、根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaⅠ酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为BglⅡ酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11，B错误； C、T4DNA连接酶能连接黏性末端，还可以连接平末端，使用T4DNA连接酶能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接，C错误； D、t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落，D错误。 故选A。 6．（23-24高二下·安徽安庆·期中）某科研小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB和ST1两个基因片段，利用重组PCR技术构建了LTB—ST1融合基因，制备过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．引物P2与P3之间不应有互补序列，以防两者发生碱基互补配对 B．若对②过程得到的LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4 C．利用PCR技术扩增目的基因的过程中，向反应体系中加入的物质除了引物和模板外，还需要加入Taq酶等 D．PCR1与PCR2均经过两轮循环可得到其扩增产物 【答案】A 【分析】PCR技术： （1）定义：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复制； （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物； （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量； （5）过程：高温变性，DNA双链解旋；低温复性，引物与互补链DNA结合；中温延伸，在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。 【详解】A、LTB基因和ST1基因能融合的关键是引物P2和引物P3部分碱基能互补配对，从而将两个基因融合在一起，A错误； B、由于LTB-ST1基因是LTB和ST1两个基因片段融合得来，因此若对②过程得到的LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4，B正确； C、利用PCR技术扩增目的基因的过程中，向反应体系中加入的物质除了引物和模板外，还需要加入Taq酶等，并提供反应所需要能量，C正确； D、DNA子链是从5 '端向3 '端延伸的，为了使杂交链引物P2的碱基末端提供3'端，需要第二次循环，同理PCR2也需要二次循环，D正确。 故选A。 7．（23-24高二下·安徽马鞍山·期中）实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（    ）    A．做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针 B．如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒 C．RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增 D．还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交 【答案】B 【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。 【详解】A、PCR 需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本DNA混合，故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确； B、若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，B错误； C、PCR扩增必须以 DNA为模板，RNA 不能作为 PCR 扩增的模板，所以需要将样本中的 RNA 反转录为 DNA后再进行扩增，C正确； D、RNA病毒的检测方法有：①RNA 检测，即检测病毒的遗传物质 RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。 故选B。 8．（23-24高二下·安徽铜陵·期中）CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的 Cas9mRNA和sgRNA 导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物。下列相关分析正确的是（    ） A．敲除2、3、4片段引起的变异属于染色体变异 B．敲除前，根据敲除的位置需要设计3个sgRNA C．图2中，4和12个体杂交的子代均为敲除纯合子 D．图2中，3、5、7个体的体内均能检测到PD-1 【答案】C 【分析】电泳是指带电粒子在电场的作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。核酸是带负电的生物大分子，其迁移速率主要受核酸片段长度的影响，在电场强度一定时，核酸分子越大，向正极迁移速率越慢。 【详解】A、据图分析，通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，指的是将野生型基因内部的部分碱基对剪切，改变的是基因内部的碱基序列，属于可遗传变异中的基因突变，A错误； B、分析图1可知，需要将基因的2、3、4共3个片段切除，需要设计片段2和片段4的2个sgRNA，B错误； C、基因敲除后，其核苷酸数量减少，电泳时移动速度快，距离点样孔远，4和12个体均为敲除纯合子，C正确； D、3个体的基因未敲除， 5个体为基因敲除杂合子，7个体为敲除纯合子，因此3和5体内均能检测到PD-1，7个体检测不到PD-1，D错误。 故选C。 9．（23-24高二下·安徽宿州·期中）图为构建苘麻抗除草剂基因A重组质粒的技术流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（    ）    A．PCR扩增A时可在引物中加入PstI和XhoI的酶切位点 B．在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌 C．用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养 D．启动子若为除草剂诱导启动子将减少细胞物质和能量浪费 【答案】C 【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】A、PCR扩增A后，为使A能与质粒结合形成重组质粒，需要在A的两侧加入相应的限制酶的酶切位点，即在引物中加入PstI和XhoI的酶切位点，A正确； B、由图可知，卡那霉素抗性基因是标记基因，因此在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌，B正确； C、重组质粒中不含GUS基因，导入重组质粒的愈伤组织中不含有该基因，故不会出现蓝色组织，C错误； D、若启动子为抗除草剂诱导启动子，即只有在除草剂存在的情况下抗除草剂基因A才诱导其表达，没有除草剂时不表达，所以减少了细胞物质和能量的浪费，D正确。 故选C。 10．（23-24高二下·安徽芜湖·期中）Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（loxP1和loxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（　　）    A．Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键 B．若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色 C．若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞呈红色或黄色或蓝色 D．若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其一个细胞内可能随机出现两种颜色 【答案】B 【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。 【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确； B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误； C、1oxP1、1oxP2位置如图2黑白三角符号所示，两个loxP1和两个loxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的loxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1oxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确； D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。 故选B。 二、非选择题 11．（23-24高二下·安徽芜湖·期中）回答问题 (1)对DNA进行测序，需将限制酶的限制位点在DNA上定位，即进行限制酶图谱的构建。科研人员用不同限制酶单独或联合切割某天然Ti质粒，所用限制酶种类及切割后的DNA片段长度如下表所示。请在图的质粒上画出EcoRI、Mbol、HindⅢ的切割位点并标出酶切位点间的长度 。 组别 添加限制酶 DNA片段长度(1kb=1000个碱基对) ① EcoRI 160kb ② Mbol 35kb、125kb ③ EcoRI+Mbol 35kb、55kb、70kb ④ EcoRI+Mbol+HindⅢ 35kb、55kb、35kb、35kb (2)研究人员将野生大豆中的耐盐碱基因GsGSTU13导入粳型常规水稻以提高水稻耐盐碱性。根据基因数据库中野生大豆GsGSTU13基因的序列设计引物进行PCR扩增。酶切后的目的基因和表达载体在DNA连接酶的催化下形成GsGSTU13植物表达载体(下图所示为表达载体局部)。 注：LB和RB表示T-DNA的左右边界。 ①转基因水稻幼苗的DNA提取和鉴定。采用研磨方式破碎细胞，加入DNA提取液提取转基因水稻幼苗的DNA。 ②为鉴定目的基因是否导入受体细胞并准确连接，可选择 作为引物进行PCR扩增。 A 引物①和④    B．引物①和③    C．引物②和③    D．引物②和④ ③所用的引物序列越短，引物特异性越 (填“高”或“低”)，此时可改变扩增程序中的 保证PCR的结果。 ④转基因纯合水稻的挑选及表型实验。以成功导入一个自的基因的转基因水稻株系作为第一代进行种植，选取30粒种子培养至三叶期，剪碎叶片浸泡于适宜浓度的 溶液中进行抗性筛选，选择抗性阳性率为 的株系来繁殖第二代。取第二代的种子继续抗性筛选，阳性率为100%的第二代单株为纯合株系，再进行表型实验。用适宜浓度的NaHCO3溶液处理长势一致的粳型常规水稻和纯合的转基因水稻幼苗，该处理模拟了 条件。观察植株生长状态并统计存活率，结果显示转基因水稻的存活率显著高于常规水稻。 【答案】(1) (2) AC 低 复性温度 潮霉素 75% 盐碱胁迫 【分析】1、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶和运载体。 2、基因表达载体的组成有启动子、终止子、目的基因、标记基因等。 3、目的基因的筛选和鉴定可以用PCR、抗原-抗体杂交等方式进行。 【详解】（1）根据组①EcoRI切割后，只有一种片段可知，该质粒上只有一个EcoRI限制酶识别序列，且质粒的总长度是160kb。根据组②Mbol切割后，有两种片段可知，该质粒上有两个限制酶Mbol识别序列，两个位点的间隔序列分别为35kb和125kb。根据组③EcoRI+Mbol切割后，有三种片段可知，EcoRI的识别序列位于125kb片段之间，并将其分割为55kb、70kb，即EcoRI识别序列距离两个Mbol位点的距离分别为55kb、70kb；根据组④EcoRI+Mbol+HindⅢ切割的产物可知，HindⅢ的识别序列位于70kb片段中，距离EcoRI和Mbol识别序列的距离分别为35kb，如图所示：。 （2）②为鉴定目的基因是否导入受体细胞并准确连接，可选择引物①和④（鉴定目的基因和启动子的连接情况）、引物②和③（鉴定目的基因与终止子的连接情况） 作为引物进行PCR扩增。利用①和③可以扩增出启动子和终止子的情况，但无法确定目的基因的连接情况；利用②和④只能鉴定有没有目的基因，不能确定目的基因是否正确连接。 综上所述，BD不符合题意，AC符合题意。 故选AC。 ③所用的引物序列越短，引物特异性越低，此时可改变扩增程序中的复性（目的基因与引物的结合）温度保证PCR的结果。 ④由于导入目的基因的Ti质粒的T-DNA上含有目的基因和潮霉素抗性基因，成功导入一个目的基因的转基因水稻株系为杂合子，耐盐碱且对潮霉素有抗性，以其作为第一代进行种植，选取30粒种子培养至三叶期，剪碎叶片浸泡于适宜浓度的潮霉素溶液中进行抗性筛选，选择抗性阳性率为75%的株系（含目的基因，有纯合子和杂合子）来繁殖第二代，第二代再用潮霉素进行筛选，筛出纯合子。用适宜浓度的NaHCO3溶液创造盐碱环境，处理长势一致的粳型常规水稻和纯合的转基因水稻幼苗，该过程模拟了盐碱胁迫。观察植株生长状态并统计存活率，结果显示转基因水稻的存活率显著高于常规水稻。 12．（23-24高二下·安徽铜陵·期中）阿特拉津是一种广泛应用的除草剂，施用后会在土壤中残留并污染地下水。我国科学家在农田中发现了能高效降解阿特拉津的细菌S，细菌S的质粒A上atzC基因的表达产物同时具有降解阿特拉津和抗氯霉素的特性。科研人员构建了含有绿色荧光蛋白基因的质粒B，并使用从细菌S中提取的质粒A和人工构建的质粒B同时转化大肠杆菌，获得能表达绿色荧光的阿特拉津降解基因工程菌，质粒A和质粒B的结构如图甲所示。回答下列问题：    (1)将重组质粒导入大肠杆菌前，一般先用 处理大肠杆菌，以获得感受态细胞；让大肠杆菌成为感受态细胞的目的是： 。重组质粒上启动子的作用是 。为了筛选能表达绿色荧光蛋白的阿特拉津降解基因工程菌，需将大肠杆菌先后分别置于含氯霉素和四环素的培养基上培养， 的菌落即为所需的大肠杆菌。 (2)实验小组设计实验比较了仅导入质粒A的菌株和同时导入质粒A和质粒B的菌株对阿特拉津的降解能力，结果发现两种菌株对阿特拉津的降解能力几乎无差异。设计该实验的目的是 。 (3)实验小组进一步研究了菌株的降解活性和大肠杆菌的荧光强度的关系，实验结果如图乙所示：    基于该实验结果，你认为有何实际应用： 。 (4)细菌的生长阶段主要包括对数生长期和稳定生长期，处于对数生长期的细胞快速分裂，大量增殖，处于稳定生长期时细胞生长速度显著下降，繁殖活力降低，检测两个时期的重组菌株的荧光强度如图丙所示。试对该实验结果做出一条合理的解释： 。 【答案】(1) Ca2+ 使细胞处于一种容易接受外源DNA的状态 RNA聚合酶识别和结合部位，驱动基因转录出mRNA 能同时在两种培养基上繁殖 (2)探究导入的荧光蛋白基因（或质粒B）是否会影响atzC基因表达产物对阿特拉津的降解能力 (3)通过荧光强度的大小，判断菌株降解能力的强弱，荧光越强则降解能力越强 (4)对数期细胞分裂旺盛，大量能量和原料都用于合成细胞自身增殖所需的蛋白质，从而导致荧光蛋白的合成较少，荧光强度较弱 【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）根据题意可知，将重组质粒导入大肠杆菌前，要用Ca2+处理大肠杆菌。目的是使细胞处于一种容易接受外源DNA的状态；启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，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，最终表达出人类需要的蛋白质；为了筛选能表达绿色荧光蛋白的阿特拉津降解基因工程菌，需将大肠杆菌先后分别置于含氯霉素和四环素的培养基培养，由于质粒A上含有抗氯霉素基因，质粒B上含有四环素抗性基因，因此只有同时能在两种培养基上繁殖的菌落才是所需的导入质粒A和质粒B的能表达绿色荧光蛋白的阿特拉津降解基因工程菌。 （2）根据题意，本实验的自变量是菌株中所含质粒种类不同（有无质粒B），因变量是两种菌株对阿特拉津的降解能力，故设计该实验的目的是探究导入的荧光蛋白基因（或质粒B）是否会影响atzC基因表达产物对阿特拉津的降解能力。 （3）根据图示的结果可知，在一定范围内，荧光强度和降解速率呈现正相关，荧光强度易检测，因此在实际生产上可以通过荧光强度的大小，判断菌株降解能力的强弱，荧光越强则降解能力越强。 （4）由图可知，处于对数生长期的细胞分裂快速，细胞代谢旺盛，但其荧光强度较稳定生长期低，荧光强度可反应荧光蛋白的含量，细菌细胞中的物质和能量是有限的，对数生长期细胞分裂旺盛，大量能量和原料都用于合成细胞自身增殖所需的蛋白质，从而导致荧光蛋白的合成较少，荧光强度较弱。 13．（23-24高二下·安徽巢湖·期中）Gata3蛋白由444个氨基酸构成，属于锌指转录因子家族成员的一部分。研究显示Gata3基因是大量肿瘤细胞的潜在突变位点。为研究Gata3蛋白在细胞中的定位，科研人员将GFP（绿色荧光蛋白）基因与Gata3基因融合，形成Gata3-GFP融合基因。为获得转入Gata3-GFP融合基因的纯合小鼠，科研人员将绿色荧光蛋白基因（GFP）插入含Gata3基因的载体中，然后导入小鼠受精卵，获得能正常表达融合蛋白的杂合雌、雄小鼠各一只。利用荧光蛋白活体成像系统进行检测，显示两只小鼠均为Gata3-GFP融合基因阳性转入小鼠。相关限制酶识别序列及限制酶识别位点如图甲所示，A、B、C、F、R为不同引物。    (1)在PCR反应溶液中常添加Mg2+，其作用是 。在利用PCR扩增GFP编码区序列的过程中，需要设计引物F和R，在两个引物的（填“3′”或“5′”） 端需分别插入 的限制酶识别序列，以使GFP基因能正确插入载体中。 (2)在GFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要的酶有 。 (3)将实验获得的两只雌、雄杂合子小鼠（P）进行杂交获得F1若干，利用荧光蛋白活体成像系统检测后，研究人员从这些小鼠中提取Gata3基因相关DNA片段，设计引物A和C用于PCR扩增，扩增产物电泳结果如图乙所示，则 小鼠是Gata3—GFP基因纯合子小鼠；若用引物A和B进行PCR扩增， （填“能”或“不能”）通过条带数目区分GFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子，原因是 。 (4)DNA分子原位杂交也是基因定位的常用技术，分子杂交需使用特定序列的单链DNA（ss—DNA）作为分子探针，为制备大量单链DNA片段，研究人员常采用不对称PCR技术。其基本原理是采用不等量的一对引物，经若干次循环后，低浓度的引物（限制性引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引物）的延伸产物，结果可获得大量ss—DNA。若反应体系中原有100个模板DNA，最初10个循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制备ss—DNA 个（不考虑长度差异，可用科学计数法表示），在PCR的其他条件均适宜，引物总量一定的前提下，30个循环后最终中ss—DNA的产生量主要受 的影响。 【答案】(1) 激活DNA聚合酶的活性 5′ SalⅠ、EcoRⅠ (2)TaqDNA聚合酶（Taq酶、耐高温的DNA聚合酶）、DNA连接酶、限制酶 (3) 1和5 不能 两种阳性小鼠提取的相关DNA片段扩增产物的电泳结果均只有一条条带 (4) 2.048×106 限制性引物和非限制性引物的比例 【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”--限制酶、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--基因进入受体细胞的载体。 【详解】（1）PCR的全称是聚合酶链式反应，真核细胞和细菌细胞的DNA聚合酶的活性需要Mg2+来激活，所以PCR反应溶液中添加Mg2+，其作用是激活DNA聚合酶的活性。若要对GFP基因进行扩增，需在引物的5’端添加限制酶识别序列。GFP基因的终止子在右侧（即转录方向为从左到右），故插入的调控序列应颠倒进行插入，即设计的时候：R引物末端插入对应下方载体的Xho Ⅰ酶切位点，F引物末端插入对应下方载体的Mun Ⅰ酶切位点，又因为RFP基因中含有的Xho Ⅰ位点，因此不能用Xho Ⅰ酶来切，否则会破坏基因序列。结合题干当中所给的5种限制酶的识别序列，Xho Ⅰ和Sal Ⅰ互为同尾酶；Mun Ⅰ和EcoR Ⅰ互为同尾酶（即切割不同的DNA片段但产生相同的黏性末端的一类限制性内切酶）。因此可通过使用同尾酶进行替代，即剪切扩增产物时，F末端添加的序列所对应的限制酶应选择Sal Ⅰ，这样可以与下方载体中Xho Ⅰ的酶切位点结合；同理R末端应选用与Mun Ⅰ同尾的EcoR Ⅰ剪切。这样利用产生相同黏性末端的同尾酶对扩增产物和载体进行酶切，可以保证既能得到有效片段，又能使之正确转录。 （2）在GFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要限制酶，且载体构建过程中用到DNA扩增技术，所以还需要Taq DNA聚合酶，载体构建完成还需要DNA连接酶将DNA片段连接起来。 （3）2号和4号为杂合子同时含有两种基因，又因为Gata3-RFP基因为大片段，因此1、5号小鼠是Gata3-RFP基因纯合子小鼠。由图乙可知，GFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子两种阳性小鼠提取的相关DNA片段扩增产物的电泳结果均只有一条条带，故用引物A和B进行PCR扩增，不能区分GFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子。 （4）100个模板DNA，最初10个循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制备Ss-DNA：100×20×210=2.048×106。根据题干“经若干次循环后，低浓度的引物（限制性引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引物）的延伸产物”可知，该过程中ss-DNA的产生量主要受限制性引物和非限制性引物比例的影响。 14．（23-24高二下·安徽合肥·期中）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 (1)欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行 获得融合基因2（如图）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端 。 (2)上方框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的 。 (3)）对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1） iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 iv：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 【答案】(1) 定点突变 (2)ad (3) 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 18 【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 【详解】（1）欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2。图2虚线方框中的两条链在延伸过程中，既可作为模板又可以起到相当于引物的作用，使耐高温的DNA聚合酶能够从两条链的3’端开始连接脱氧核苷酸，继续延伸的复性结果如下： （2）据题图分析可知，若框内的序列延伸完成之后，后续对突变基因进行扩增，应选择的引物为图中的引物a和引物d。 （3）由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$