猜押12 现代生物科技专题（3大高频考点押题）（新高考通用）-2025年高考生物冲刺抢押秘籍

猜押12 现代生物科技专题 猜押考点 三年考情分析 2024年 2023年 2022年 考点1　细胞工程 浙江6月卷T23， 甘肃卷T15、T16， 黑、吉、辽卷T6、T14， 湖北卷T5、T10、T11， 浙江1月卷T8、T13， 山东卷T20，江西卷T16， 安徽卷T15，北京卷T11、T13 新课标卷T35， 广东卷T3、T12， 湖北卷T22，湖南卷T21， 山东卷T14，北京卷T12， 浙江1月卷T2、T12、T24 湖北卷T7， 全国甲卷T38， 浙江1月卷T7， 浙江6月卷T23 考点2　基因工程 新课标卷T5、T35， 湖南卷T5、T15、T21， 浙江1月卷T22、T23， 河北卷T22，广东卷T21， 甘肃卷T21，贵州卷T13、T21， 安徽卷T20，江西卷T12、T19， 北京卷T20，山东卷T5、T25， 黑、吉、辽卷T25，全国甲卷T38 广东卷T20， 新课标卷T6， 全国乙卷T38， 全国甲卷T38， 浙江6月卷T19、T23， 湖北卷T4，山东卷T25 江苏卷T6， 全国乙卷T38， 辽宁卷T12、T24， 北京卷T21， 山东卷T25 考点3　DNA粗提取与鉴定 黑、吉、辽卷T7， 山东卷T13，安徽卷T14 广东卷T11 山东卷T13 考情分析 近3年植物细胞工程部分的题目较少，在题目中所涉及的知识也比较简单。动物细胞工程部分的命题以单克隆抗体相关内容为主，考查学生对相关内容的识记、理解和应用，核心素养的考查主要是生命观念和科学思维。胚胎工程部分的命题以非选择题为主。以胚胎移植为主，考查学生对相关内容的识记、理解和应用。基因工程部分的命题以非选择题为主，为每年必考内容，题目内容多，难度往往较大。大多内容来自大学教材和最新的文献资料，核心素养侧重科学思维和科学探究能力的考查。 押题预测 预测2025年高考从命题角度看，一是考查植物组织培养与植物体细胞杂交的操作步骤及应用；二是考查动物细胞培养的过程、动物体细胞核移植的过程及应用；三是考查单克隆抗体的制备方法、优点和应用；四是考查胚胎工程技术操作及应用等。 命题热点趋向于结合图形考查识图能力，所涉及的问题集中在基本概念、操作流程、限制酶的作用特点、重组质粒的构建、目的基因的检测方法、胚胎工程等。由于胚胎工程是各工程的最终手段，因此胚胎工程通常与其他生物技术综合考查。 考点1细胞工程 1．无糖组织培养技术通常以珍珠岩或蛭石代替琼脂作为支撑物，加入无蔗糖培养液，用CO2代替糖作为植物体碳源，是更接近植物自然生长状态的一种新型植物组织培养技术。下列叙述错误的是（    ） A．多孔的支撑物能改善组培苗的根区环境，促进了根系的发育 B．自养微生物仍然可在无蔗糖培养液中繁殖，并形成稳定菌落 C．为满足植物生长需求，培养容器不能密封，并需要通入CO2 D．无糖组织培养技术的外植体须具有一定叶面积或带绿色子叶 2．紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞工程生产的紫草宁，是世界上首例药用细胞工程产品。下图是获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是（　　） A．两种工艺途径的原理均利用了植物细胞的全能性 B．紫草宁是次生代谢物，不是紫草细胞生命活动必需的物质 C．两种途径相比，途径一几乎不受季节、天气等限制 D．途径二中使用的培养基物理性质相同，但配方比例不同 3．春秋姜黄是集观赏和食用等价值为一体的新型花卉，传统的根茎繁殖方式存在着速度慢、易染病等问题，植物组织培养技术为其提供了高效的繁殖途径。相关叙述错误的是（    ） A．在接种前对外植体进行灭菌处理，并在火焰旁进行接种可减少污染 B．从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基 C．将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中，更利于诱导其生根 D．移栽幼苗前通常先将其移植到消过毒的蛭石中，待其长壮后再移栽入土 【名师点拨】植物组织培养中的三个使用 (1)固体培养基的使用：脱分化和再分化都是固体培养基，其中再分化的培养基又分为生根培养基和生芽培养基。 (2)植物激素比例的使用：生长素和细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织的形成；生长素用量高于细胞分裂素时，有利于根的分化、抑制芽的形成；生长素用量低于细胞分裂素时，有利于芽的分化、抑制根的形成。 (3)光照的使用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。 4．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出克隆鼠，具体流程如图所示。下列相关说法错误的是（    ） A．克隆鼠的遗传物质来自黑鼠，与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关 B．进行性别鉴定和遗传病筛查常取囊胚内细胞团细胞进行DNA分析 C．可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等来诱导形成iPS细胞 D．2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得，也可体外受精后进行胚胎培养获得 5．下列关于单克隆抗体制备过程中相关操作的叙述，错误的是（　　） A．注射抗原后，从小鼠体内分离到的B细胞的纯度不影响单克隆抗体的纯度 B．克隆化培养和抗体检测是保证最终获得的抗体具有高度特异性和一致性的关键 C．使用PEG、灭活病毒等均可诱导骨髓瘤细胞和B细胞的专一性融合 D．骨髓瘤细胞会因培养液中营养物质缺乏和有害物质积累而增殖减慢 【名师点拨】单克隆抗体制备过程中的三个“两” (1)两种细胞：小鼠骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞。 (2)两次筛选：第一次用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次经克隆化培养和抗体检测筛选出足够数量的能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)两种培养杂交瘤细胞的方法：体内培养和体外培养。 6．我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞 B．过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除 C．过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性 D．组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育 7．研究人员制备了37株iPS细胞系，将其中6株iPS细胞系注射入1500多个四倍体小鼠胚胎，最终3株iPS细胞系获得了27只活体小鼠，其中首只iPS细胞克隆鼠被命名为“小小”。下列相关叙述错误的是（    ） A．iPS细胞只能通过体外诱导小鼠的成纤维细胞转化获得 B．培养iPS细胞时需提供含CO2混合气体，以维持培养液的pH C．培养iPS细胞的过程中会发生接触抑制现象，此时细胞会停止增殖 D．首只iPS细胞克隆鼠“小小”的诞生，说明iPS细胞具有全能性 8．中国人历来把兰花看作是高洁典雅的象征，并与“梅、竹、菊”并列，合称“四君子”。但兰花自然繁殖率极低，利用植物组织培养的方法可以快速繁殖兰花。下列叙述不正确的是（　　） A．过程①容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 B．过程③不需要更换培养基，但需要增加光照 C．兰花不同部位的细胞经培养获得的②的核基因数目可能不同 D．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，再转移到消过毒的珍珠岩等环境中 考点2 基因工程 1．下图为科研人员培育双抗性（抗虫和抗草甘膦）转基因烟草的部分过程示意图。下列说法错误的是（    ） 注：“Cry1Ac-2．5”表示人工合成杀虫基因，“GR79 EPSPS”表示草甘膦抗性基因，“Ω”表示增强基因表达的序列。 A．图中的①结构是 RNA 聚合酶识别和结合的部位 B．双抗性烟草培育过程中抗草甘膦基因作为标记基因筛选重组 DNA C．图中“转基因植株”一定具有抗草甘膦和抗虫的特性 D．构建植物表达载体的过程中需要使用限制酶和 DNA 连接酶 2．核酶S具有核酸内切酶活性，可以切割RNA短序列。经过设计的携带特异性序列的核酶S1，能结合并切割特定病毒RNA（靶序列），其作用机制如图所示。下列说法错误的是（    ） A．核酶S1特异性序列设计不当可能会影响宿主细胞翻译过程 B．推测当核酶S1失去核酸内切酶活性后，其仍然可以起到抑制病毒的作用 C．核酶S1裂解CCR5靶序列产生的游离核苷酸可作为宿主细胞DNA复制的原料 D．对核酶S进行设计，使其携带HIV病毒生命周期中的关键RNA序列，可实现靶向治疗的目的 3．同尾酶指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶；同裂酶指具有相同识别序列的限制酶(切割位点相同或不同均可)。几种基因工程中常用的限制酶如表所示。下列叙述错误的是（　　） 限制酶的名称 识别和切割位点 HinPⅡ 5-G↓CGC-3' GlaⅠ 5-GC↓GC-3' HhaⅠ 5-GCG↓C-3' HpaⅡ 5'-C↓CGG-3' NarⅠ 5'-GG↓CGCC-3' A．HinP1I和HhaI为同裂酶，切出的黏性末端不同 B．HinP1I和HpaII切割的产物连接后，其序列不能被GlaI切割 C．HinP1I和NarI为同尾酶，它们切割的产物连接后的序列不能被GlaI切割 D．某质粒仅含1个GlaI的识别位点，则该质粒能被NarI切割的概率为1/16 【名师点拨】有关限制性内切核酸酶的四要点 (1)主要从原核生物中提取。 (2)具有专一性。 (3)使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 (4)形成两种末端：黏性末端和平末端。 4．DREB1A 是克隆自拟南芥的逆境诱导转录因子，可以调控多个与植物干旱、高盐及低温耐性有关的功能基因表达。某科研小组通过实验研究以花生茎尖细胞作为 DREB1A 基因受体的可行性。下列叙述错误的是（    ） A．用 PCR 技术扩增DREB1A 基因,扩增n次需要引物2ⁿ⁺¹-2个 B．该实验是利用基因重组原理将DREB1A基因整合到花生基因组 C．该实验应选择合适的启动子以驱动DREB1A基因的复制和转录 D．该实验可以利用农杆菌转化法将DREB1A 基因导入花生茎尖细胞 5．研究人员从肺癌细胞中筛选出了一个与肺癌发生相关的候选基因——ASPH6基因，为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，科研人员构建了该基因的表达载体，并将其转入肺癌细胞系中进行相关研究。下列有关叙述错误的是（    ） A．提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程和PCR可获得并扩增ASPH6基因 B．导入的ASPH6基因是否成功表达，通过琼脂糖凝胶电泳即可进行鉴定 C．本实验需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞 D．若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的生长快 6．PCR可看作是生物体外特殊的DNA复制过程。如图为利用PCR技术扩增特定DNA片段的部分示意图，图中引物为单链DNA片段，它是子链延伸的基础。下列叙述正确的是（    ） A．PCR扩增时在试管内加入模板DNA引物、四种核苷酸及适宜浓度的Mg2+即可 B．①为逆转录，核酸酶H可将杂交双链中的DNA水解，为双链DNA的合成提供原料 C．③为变性，使用90~95℃的高温处理是为了让引物能与两条单链DNA进行碱基配对 D．引物长度一般为18~30个碱基，1个该DNA片段经PCR循环5次，至少需引物31对 7．基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速。下图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是（    ） A．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3端进行子链合成 B．目的基因要与能在绵羊乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 C．若目的基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该目的基因中不含启动子序列 D．可以利用农杆菌转化法将含有目的基因的重组质粒直接整合到受体植物细胞的染色体DNA上 8．SplitFAST报告基因系统是将FAST蛋白拆分为两个独立原件：FAST蛋白N端（N—FAST）和FAST蛋白C端（C—FAST），将可能有相互作用的目的蛋白（X或Y）分别与两个独立原件融合，如图所示。下列分析正确的是（    ） A．N—FAST和C—FAST一定是对FAST蛋白直接进行拆分获得 B．N—FAST和C—FAST结合导致蛋白X和Y的结合 C．荧光剂与蛋白X和Y结合后会显示荧光 D．该系统可以筛选能够阻断两种蛋白之间相互作用的因子 9．重叠延伸PCR技术是一种通过核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增，从而获得目的基因的方法。科学家解析了水母绿色荧光蛋白的晶体结构，并采用重叠延伸PCR技术引导基因定点突变，将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸（UAC）替换为组氨酸（CAC），从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物—蓝色荧光蛋白。图1表示通过重叠延伸PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题： (1)为了获得蓝色荧光蛋白基因，拟突变位点A—T碱基对应突变为 碱基对，PCR1和PCR2过程应置于 （填“相同”或“不同”）的PCR体系中扩增DNA． (2)PCR3过程中应先用 催化形成完整的DNA分子，再以该DNA为模板，并加入 两种引物大量扩增突变基因。 (3)实验小组获得突变基因（300bp片段）并构建出如图2所示的重组质粒，为检测并鉴定受体菌株（A-F）是否成功导入按照正确方向插入突变基因的重组质粒，利用不同的引物进行扩增，结果如图3所示（A和B为利用甲、丙引物扩增结果，C和D为利用甲、乙引物扩增结果，E和F为利用乙、丙引物扩增结果）。根据结果可知，菌株 为确定导入正确重组质粒的菌株，菌株 为可能导入正确重组质粒的菌株。 (4)水中的雌激素类物质（E物质）污染，会引发鱼类雌性化等生态异常现象，并通过食物链对人类健康及整个生态系统构成威胁。斑马鱼体内存在能与E物质特异性结合的受体，E物质—受体复合物能激活正常情况下处于关闭状态的ERE启动子。为了检测水体中是否含有E物质，科研人员常用 法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的 中，培养并获得转基因斑马鱼，利用转基因斑马鱼检测水体中是否存在E物质污染的原理是 。 10．乳糖酶具有广泛用途，普通乳糖酶只在低温下才有活性。研究者利用基因工程技术将耐高温的乳糖酶基因（bgaB基因）导入枯草杆菌，获得工程菌。下图为该工程扩增目的基因及构建基因表达载体的部分过程。回答下列问题： (1)研究者从嗜热脂肪芽孢杆菌来获取bgaB基因，其理由是 。 (2)如图用KpnI切割质粒P1，会导致其丢失重要序列“5'-GGAGG-3'”（编码的序列可与核糖体结合）。为保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达，在扩增bgaB基因时，应在 （填“引物1”或“引物2”）的5'端添加序列 。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经KpnI、 、DNA连接酶处理后得到质粒P2。 (3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制，因此需在 切割P2后，选择 bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3。将枯草杆菌与P3共培养一段时间后，再用含 培养基初步筛选得到菌株A。 (4)将菌株A分离纯化得到多个单菌落，对每个菌落细胞提取的质粒进行如下图的处理，最终筛选出转基因菌株B，其电泳结果应与图中 号点样孔样品的结果一致。 注：用构建质粒P2时所选的限制酶分别切割P1、P2、P3，所得产物随机加到点样孔1-3；M为标准分子量DNA。 最终检测到菌株B已成功表达乳糖酶，为确定该菌株是否为符合预期生产目标的工程菌，还需 测定。 考点3 DNA粗提取与鉴定 1．下列有关DNA粗提取和鉴定实验的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌、菜花和猪的成熟红细胞都可以作为提取DNA的材料 B．冷却的酒精可析出DNA，降低DNA水解酶活性，增加DNA分子的稳定性 C．对研磨液中的材料充分研磨后进行离心可加速DNA沉淀，使DNA分子更加稳定 D．将白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂后即会出现蓝色 2．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作中，叙述正确的是（    ） A．根据待分离DNA片段的大小，需用无菌水配制琼脂糖溶液 B．向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察 D．PCR实验中所使用的离心管、微量移液器、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行湿热灭菌 3．关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验操作，下列说法错误的是（    ） A．取洋葱研磨液的上清液，加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为 95%），离心后管底的沉淀物为粗提取的DNA B．将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加二苯胺试剂并进行沸水浴，用于鉴定DNA C．电泳鉴定实验中，将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具后再加入核酸染料 D．电泳时，接通电源后，待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 4．南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验，主要实验流程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨 B．过程②过滤后弃去滤液，取纱布上的丝状物 C．过程⑤加入酒精后，也可将溶液倒入离心管离心后取上清液 D．过程⑥中A、B试管均会出现蓝色，但B试管中蓝色更深 【易错提醒】 1．为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 2．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，避免试剂的污染。 3．电泳时，DNA的相对分子量越大，迁移速率越慢；DNA的相对分子量越小，迁移速率越快。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押12 现代生物科技专题 猜押考点 三年考情分析 2024年 2023年 2022年 考点1　细胞工程 浙江6月卷T23， 甘肃卷T15、T16， 黑、吉、辽卷T6、T14， 湖北卷T5、T10、T11， 浙江1月卷T8、T13， 山东卷T20，江西卷T16， 安徽卷T15，北京卷T11、T13 新课标卷T35， 广东卷T3、T12， 湖北卷T22，湖南卷T21， 山东卷T14，北京卷T12， 浙江1月卷T2、T12、T24 湖北卷T7， 全国甲卷T38， 浙江1月卷T7， 浙江6月卷T23 考点2　基因工程 新课标卷T5、T35， 湖南卷T5、T15、T21， 浙江1月卷T22、T23， 河北卷T22，广东卷T21， 甘肃卷T21，贵州卷T13、T21， 安徽卷T20，江西卷T12、T19， 北京卷T20，山东卷T5、T25， 黑、吉、辽卷T25，全国甲卷T38 广东卷T20， 新课标卷T6， 全国乙卷T38， 全国甲卷T38， 浙江6月卷T19、T23， 湖北卷T4，山东卷T25 江苏卷T6， 全国乙卷T38， 辽宁卷T12、T24， 北京卷T21， 山东卷T25 考点3　DNA粗提取与鉴定 黑、吉、辽卷T7， 山东卷T13，安徽卷T14 广东卷T11 山东卷T13 考情分析 近3年植物细胞工程部分的题目较少，在题目中所涉及的知识也比较简单。动物细胞工程部分的命题以单克隆抗体相关内容为主，考查学生对相关内容的识记、理解和应用，核心素养的考查主要是生命观念和科学思维。胚胎工程部分的命题以非选择题为主。以胚胎移植为主，考查学生对相关内容的识记、理解和应用。基因工程部分的命题以非选择题为主，为每年必考内容，题目内容多，难度往往较大。大多内容来自大学教材和最新的文献资料，核心素养侧重科学思维和科学探究能力的考查。 押题预测 预测2025年高考从命题角度看，一是考查植物组织培养与植物体细胞杂交的操作步骤及应用；二是考查动物细胞培养的过程、动物体细胞核移植的过程及应用；三是考查单克隆抗体的制备方法、优点和应用；四是考查胚胎工程技术操作及应用等。 命题热点趋向于结合图形考查识图能力，所涉及的问题集中在基本概念、操作流程、限制酶的作用特点、重组质粒的构建、目的基因的检测方法、胚胎工程等。由于胚胎工程是各工程的最终手段，因此胚胎工程通常与其他生物技术综合考查。 考点1细胞工程 1．无糖组织培养技术通常以珍珠岩或蛭石代替琼脂作为支撑物，加入无蔗糖培养液，用CO2代替糖作为植物体碳源，是更接近植物自然生长状态的一种新型植物组织培养技术。下列叙述错误的是（    ） A．多孔的支撑物能改善组培苗的根区环境，促进了根系的发育 B．自养微生物仍然可在无蔗糖培养液中繁殖，并形成稳定菌落 C．为满足植物生长需求，培养容器不能密封，并需要通入CO2 D．无糖组织培养技术的外植体须具有一定叶面积或带绿色子叶 【答案】B 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成芽、根或胚状体，进而形成完整植株。 【详解】A、多孔的支撑物良好的透气性，使植物的根区环境中有较高的氧浓度，从而促进了植株根系的发育，A正确； B、自养微生物可利用无机碳源，因此可在无蔗糖培养液中繁殖，但菌落的形成需要固体培养基，B错误； C、单靠容器内的CO2浓度远远不能满足植株生长的需求，需要人为的输入CO2，C正确； D、因为无糖培养是依靠植物叶片光合作用产生有机物来促进植物生长，所以无糖培养的对象必须能进行光合作用，因此无糖组织培养技术的外植体须具有一定叶面积或带绿色子叶，D正确。 故选B。 2．紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞工程生产的紫草宁，是世界上首例药用细胞工程产品。下图是获得紫草宁的两种工艺途径，下列说法错误的是（　　） A．两种工艺途径的原理均利用了植物细胞的全能性 B．紫草宁是次生代谢物，不是紫草细胞生命活动必需的物质 C．两种途径相比，途径一几乎不受季节、天气等限制 D．途径二中使用的培养基物理性质相同，但配方比例不同 【答案】A 【分析】植物组织培养的条件：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)，一定的营养(无机、有机成分)和植物激素。 【详解】A、途径一最后并未发育为完整植株，也没有发育为各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，A错误； B、紫草宁是紫草细胞培养过程中产生的次生代谢物，不是紫草细胞生长和生存所必需的，其含量少，B正确； C、两种途径相比，途径一紫草宁的工厂化生产不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制，因此对于社会、经济、环境保护具有重要意义，C正确； D、途径二中使用的培养基物理性质相同均为固体培养基，但配方比例不同，主要是生长素和细胞分裂素等比例有差异，D正确。 故选A。 3．春秋姜黄是集观赏和食用等价值为一体的新型花卉，传统的根茎繁殖方式存在着速度慢、易染病等问题，植物组织培养技术为其提供了高效的繁殖途径。相关叙述错误的是（    ） A．在接种前对外植体进行灭菌处理，并在火焰旁进行接种可减少污染 B．从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基 C．将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中，更利于诱导其生根 D．移栽幼苗前通常先将其移植到消过毒的蛭石中，待其长壮后再移栽入土 【答案】A 【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；培养过程的顺序是离体植物器官、组织或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等器官进而形成新的植物体。 【详解】A、植物组织培养时，在接种前对外植体进行消毒，并在火焰旁进行接种可减少污染，A错误； B、外植体一般先诱导生芽，再诱导生根，外植体首先在诱导愈伤组织的培养基上生长，一段时间后转接到诱导生芽的培养基上，长出芽后再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步形成试管苗，因此，从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基，B正确； C、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响愈伤组织的分化方向。当生长素浓度相对较高时，有利于诱导生根，所以将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中，更利于诱导其生根，C正确； D、幼苗移栽到大田前要进行“炼苗”，即将幼苗先移植到消过毒的至石或者珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土，D正确。 故选A。 【名师点拨】植物组织培养中的三个使用 (1)固体培养基的使用：脱分化和再分化都是固体培养基，其中再分化的培养基又分为生根培养基和生芽培养基。 (2)植物激素比例的使用：生长素和细胞分裂素比例适中时，促进愈伤组织的形成；生长素用量高于细胞分裂素时，有利于根的分化、抑制芽的形成；生长素用量低于细胞分裂素时，有利于芽的分化、抑制根的形成。 (3)光照的使用：脱分化阶段不需要给予光照，再分化阶段需要给予光照，以利于叶绿素的形成。 4．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出克隆鼠，具体流程如图所示。下列相关说法错误的是（    ） A．克隆鼠的遗传物质来自黑鼠，与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关 B．进行性别鉴定和遗传病筛查常取囊胚内细胞团细胞进行DNA分析 C．可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等来诱导形成iPS细胞 D．2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得，也可体外受精后进行胚胎培养获得 【答案】B 【分析】通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞。 【详解】A、据图可知，来自灰鼠的胚胎供体的内细胞团不发育，ips细胞来自黑鼠，所以克隆鼠的遗传物质来自黑鼠，与胚胎供体灰鼠和代孕白鼠无关，A正确； B、内细胞团细胞和滋养层细胞来自同一受精卵通过有丝分裂产生，而内细胞团细胞会分化形成不同的组织和器官，所以进行性别鉴定和遗传病筛查常取滋养层细胞进行DNA分析，B错误； C、可利用特定基因、特定蛋白或者小分子化合物等相关因子来诱导形成iPS细胞，C正确； D、卵裂的发生发生在输卵管中，所以2细胞胚胎可从灰鼠输卵管内获得，也可体外受精后进行胚胎培养获得，D正确。 故选B。 5．下列关于单克隆抗体制备过程中相关操作的叙述，错误的是（　　） A．注射抗原后，从小鼠体内分离到的B细胞的纯度不影响单克隆抗体的纯度 B．克隆化培养和抗体检测是保证最终获得的抗体具有高度特异性和一致性的关键 C．使用PEG、灭活病毒等均可诱导骨髓瘤细胞和B细胞的专一性融合 D．骨髓瘤细胞会因培养液中营养物质缺乏和有害物质积累而增殖减慢 【答案】C 【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞；利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，用特定的选择培养基进行筛选，得到杂交瘤细胞；再进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞；最后将所需的杂交瘤细胞在体外或小鼠腹腔内培养，从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。 【详解】A、从小鼠体内分离到的B细胞与骨髓瘤细胞融合后，得到的杂交瘤细胞还需经过抗原一抗体检测，筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞再进行克隆化培养，因此B细胞的纯度不影响单克隆抗体的纯度，A正确； B、完成抗体检测后，对特定杂交瘤细胞的克隆化培养是保证最终获得的抗体具有高度特异性和一致性的关键，B正确； C、使用PEG、灭活病毒等无法诱导骨髓瘤细胞和B细胞专一性融合，可诱导同种细胞的融合，还需进行筛选，C错误； D、骨髓瘤细胞密度过大、有害代谢物的积累和培养液中营养物质缺乏等因素而增殖减慢，需进行传代培养，D正确。 故选C。 【名师点拨】单克隆抗体制备过程中的三个“两” (1)两种细胞：小鼠骨髓瘤细胞和已免疫的B淋巴细胞。 (2)两次筛选：第一次用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，第二次经克隆化培养和抗体检测筛选出足够数量的能够分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 (3)两种培养杂交瘤细胞的方法：体内培养和体外培养。 6．我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A．除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞 B．过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除 C．过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性 D．组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育 【答案】B 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 【详解】A、制备iPS细胞，除了图中①所示的用小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞的方法外，还可以借助载体将特定基因导入细胞中，或直接将特定蛋白导入细胞中来诱导形成iPS细胞 ，A正确； B、过程②是去除卵母细胞的细胞核，应选用处于MⅡ期的卵母细胞，因为MⅡ期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，且通过显微操作技术可以将卵母细胞的细胞核去除，B错误； C、过程③是将iPS细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚，通过电融合法使两细胞融合，这体现了细胞膜具有一定的流动性，因为细胞膜的流动性是细胞融合的基础，C正确； D、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，它们的作用是促进重构胚的发育，说明组蛋白的乙酰化和去甲基化有利于重构胚的发育，D正确。 故选B。 7．研究人员制备了37株iPS细胞系，将其中6株iPS细胞系注射入1500多个四倍体小鼠胚胎，最终3株iPS细胞系获得了27只活体小鼠，其中首只iPS细胞克隆鼠被命名为“小小”。下列相关叙述错误的是（    ） A．iPS细胞只能通过体外诱导小鼠的成纤维细胞转化获得 B．培养iPS细胞时需提供含CO2混合气体，以维持培养液的pH C．培养iPS细胞的过程中会发生接触抑制现象，此时细胞会停止增殖 D．首只iPS细胞克隆鼠“小小”的诞生，说明iPS细胞具有全能性 【答案】A 【分析】胚胎干细胞（ES细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。 【详解】A、iPS细胞最初由小鼠成纤维细胞转化而来，但T细胞和B细胞也能分化形成iPS细胞，A错误； B、应该将iPS细胞置于含95%空气和5%CO2混合气体的恒温箱中培养，其中CO2可维持培养液的pH，B正确； C、培养iPS细胞的过程中会发生接触抑制现象，此时细胞停止增殖，需要用胰蛋白酶处理使之分散，C正确； D、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，首只iPS细胞克隆鼠“小小”的诞生，说明iPS细胞具有全能性，D正确。 故选A。 8．中国人历来把兰花看作是高洁典雅的象征，并与“梅、竹、菊”并列，合称“四君子”。但兰花自然繁殖率极低，利用植物组织培养的方法可以快速繁殖兰花。下列叙述不正确的是（　　） A．过程①容易受到培养条件中诱变因素的影响而产生突变 B．过程③不需要更换培养基，但需要增加光照 C．兰花不同部位的细胞经培养获得的②的核基因数目可能不同 D．组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，再转移到消过毒的珍珠岩等环境中 【答案】B 【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 【详解】A、过程①是离体的组织细胞形成愈伤组织的脱分化过程。在植物组织培养过程中，培养细胞一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件中诱变因素（如射线、化学物质等）的影响而产生突变，A正确； B、过程③是愈伤组织再分化形成幼苗的过程。在植物组织培养的不同阶段，对营养物质和植物激素的需求不同，所以需要更换培养基。再分化过程中，幼苗要进行光合作用，因此需要增加光照，B错误； C、兰花不同部位的细胞，如体细胞和生殖细胞等，其核基因数目是不同的。经培养获得的②（愈伤组织）的核基因数目与外植体的细胞类型有关，所以不同部位细胞经培养获得的②的核基因数目可能不同，C正确； D、组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，防止培养基滋生杂菌影响组培苗生长，然后再转移到消过毒的珍珠岩等环境中，D正确。 故选B。 考点2 基因工程 1．下图为科研人员培育双抗性（抗虫和抗草甘膦）转基因烟草的部分过程示意图。下列说法错误的是（    ） 注：“Cry1Ac-2．5”表示人工合成杀虫基因，“GR79 EPSPS”表示草甘膦抗性基因，“Ω”表示增强基因表达的序列。 A．图中的①结构是 RNA 聚合酶识别和结合的部位 B．双抗性烟草培育过程中抗草甘膦基因作为标记基因筛选重组 DNA C．图中“转基因植株”一定具有抗草甘膦和抗虫的特性 D．构建植物表达载体的过程中需要使用限制酶和 DNA 连接酶 【答案】C 【分析】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。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】A、在基因表达载体中，启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，图中的①结构位于基因的上游，应为启动子，A正确； B、在双抗性烟草培育过程中，可用抗草甘膦基因作为标记基因筛选重组 DNA，在含草甘膦的培养基上能存活的重组 DNA均含有抗草甘膦基因，B正确； C、虽然将含有抗虫基因和抗草甘膦基因的表达载体转入了烟草细胞并培育成植株，但目的基因可能存在不表达或表达量不足等情况，所以图中 “转基因植株” 不一定具有抗草甘膦和抗虫的特性，C错误； D、构建植物表达载体时，需要用限制酶切割含有目的基因的 DNA 片段和载体，然后用 DNA 连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组 DNA 分子，D正确。 故选C。 2．核酶S具有核酸内切酶活性，可以切割RNA短序列。经过设计的携带特异性序列的核酶S1，能结合并切割特定病毒RNA（靶序列），其作用机制如图所示。下列说法错误的是（    ） A．核酶S1特异性序列设计不当可能会影响宿主细胞翻译过程 B．推测当核酶S1失去核酸内切酶活性后，其仍然可以起到抑制病毒的作用 C．核酶S1裂解CCR5靶序列产生的游离核苷酸可作为宿主细胞DNA复制的原料 D．对核酶S进行设计，使其携带HIV病毒生命周期中的关键RNA序列，可实现靶向治疗的目的 【答案】C 【分析】RNA病毒的表达过程：RNA先逆转录成DNA，DNA再转录成mRNA，以mRNA为模板进行翻译过程，最终表达出相应的蛋白质。 【详解】A、若核酶S1特异性序列设计不当，有可能与宿主细胞中参与翻译过程的RNA（如mRNA、tRNA等）结合并切割。 这样就会影响宿主细胞的翻译过程，A正确； B、推测当核酶S1失去核酸内切酶活性后，其仍然可结合病毒RNA，可以起到抑制病毒的作用，B正确； C、核酶S1裂解CCR5靶序列产生的游离核苷酸是核糖核苷酸，不可作为宿主细胞DNA复制的原料，C错误； D、对核酶S进行设计，使其携带HIV病毒生命周期中的关键RNA序列，可破坏病毒RNA，实现靶向治疗的目的，D正确。 故选C。 3．同尾酶指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶；同裂酶指具有相同识别序列的限制酶(切割位点相同或不同均可)。几种基因工程中常用的限制酶如表所示。下列叙述错误的是（　　） 限制酶的名称 识别和切割位点 HinPⅡ 5-G↓CGC-3' GlaⅠ 5-GC↓GC-3' HhaⅠ 5-GCG↓C-3' HpaⅡ 5'-C↓CGG-3' NarⅠ 5'-GG↓CGCC-3' A．HinP1I和HhaI为同裂酶，切出的黏性末端不同 B．HinP1I和HpaII切割的产物连接后，其序列不能被GlaI切割 C．HinP1I和NarI为同尾酶，它们切割的产物连接后的序列不能被GlaI切割 D．某质粒仅含1个GlaI的识别位点，则该质粒能被NarI切割的概率为1/16 【答案】C 【分析】限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂，形成黏性末端或平末端。 【详解】A、同裂酶是指具有相同识别序列的限制酶。HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，HhaⅠ识别和切割位点是5'-GCG↓C-3'，二者识别序列均为GCGC，所以HinPⅡ和HhaⅠ为同裂酶。 判断黏性末端是否不同：HinPⅡ切割后产生的黏性末端是 -G和CGC- ，HhaⅠ切割后产生的黏性末端是 -GCG和C- ，二者黏性末端不同，A正确； B、HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，HpaⅡ识别和切割位点是5'-C↓CGG-3'，二者切割产物连接后的序列为 -GCGG- 。GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，连接后的 -GCGG- 序列不能被GlaⅠ识别和切割，B正确； C、同尾酶是指识别位点不同但能切出相同黏性末端的限制酶。HinPⅡ识别和切割位点是5'-G↓CGC-3'，NarⅠ识别和切割位点是5'-GG↓CGCC-3'，二者切割后产生的黏性末端均为 -GCG和C- ，所以HinPⅡ和NarⅠ为同尾酶。 分析连接后的序列能否被GlaⅠ切割：HinPⅡ和NarⅠ切割产物连接后的序列为 -GCGC- ，GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，该序列能被GlaⅠ识别和切割，C错误； D、GlaⅠ识别和切割位点是5'-GC↓GC-3'，NarⅠ识别和切割位点是5'-GG↓CGCC-3'，可以看出NarⅠ识别位点包含了GlaⅠ的识别位点。某质粒仅含1个GlaⅠ的识别位点，由于DNA是双链结构，从概率角度看，随机出现GlaⅠ识别位点（GC↓GC）的概率为 (1/4)  4 =1/256，而NarⅠ识别位点（GG↓CGCC）包含GlaⅠ识别位点，在仅含1个GlaⅠ识别位点的情况下，该质粒能被NarⅠ切割的概率为1/16（因为在GlaⅠ识别位点基础上，前后各增加一个碱基，共16种可能情况，其中有一种是NarⅠ的识别位点），D正确。 故选C。 【名师点拨】有关限制性内切核酸酶的四要点 (1)主要从原核生物中提取。 (2)具有专一性。 (3)使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 (4)形成两种末端：黏性末端和平末端。 4．DREB1A 是克隆自拟南芥的逆境诱导转录因子，可以调控多个与植物干旱、高盐及低温耐性有关的功能基因表达。某科研小组通过实验研究以花生茎尖细胞作为 DREB1A 基因受体的可行性。下列叙述错误的是（    ） A．用 PCR 技术扩增DREB1A 基因,扩增n次需要引物2ⁿ⁺¹-2个 B．该实验是利用基因重组原理将DREB1A基因整合到花生基因组 C．该实验应选择合适的启动子以驱动DREB1A基因的复制和转录 D．该实验可以利用农杆菌转化法将DREB1A 基因导入花生茎尖细胞 【答案】C 【分析】基因工程育种原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）方法，按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。 【详解】A、PCR扩增n次所需的引物数量为2n+1−2，因为新合成的子链均需要引物，A正确； B、将外源基因（DREB1A）整合到花生基因组中，属于基因工程范畴，其原理是基因重组，B正确； C、启动子的功能是启动基因的转录，而非驱动基因的复制。基因复制依赖载体上的复制原点（origin），而非启动子，C错误； D、农杆菌转化法适用于双子叶植物（如花生）的基因转化，茎尖细胞可作为受体，D正确。 故选C。 5．研究人员从肺癌细胞中筛选出了一个与肺癌发生相关的候选基因——ASPH6基因，为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，科研人员构建了该基因的表达载体，并将其转入肺癌细胞系中进行相关研究。下列有关叙述错误的是（    ） A．提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程和PCR可获得并扩增ASPH6基因 B．导入的ASPH6基因是否成功表达，通过琼脂糖凝胶电泳即可进行鉴定 C．本实验需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞 D．若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的生长快 【答案】B 【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、提取肺癌细胞的mRNA，经逆转录过程可获得cDNA，并用PCR进行扩增，用于构建基因表达载体，A正确； B、在分子水平上鉴定基因是否成功表达，可采用抗原—抗体杂交进行鉴定，B错误； C、为确定ASPH6基因是否促进了肺癌的发生，需在相同条件下分别培养等量导入与未导入ASPH6基因的肺癌细胞，并比较二者的生长情况，C正确； D、癌细胞具有无限增殖的特点，若该基因促进肺癌发生，推测转入ASPH6基因的肺癌细胞比未转入的细胞生长快，D正确。 故选B。 6．PCR可看作是生物体外特殊的DNA复制过程。如图为利用PCR技术扩增特定DNA片段的部分示意图，图中引物为单链DNA片段，它是子链延伸的基础。下列叙述正确的是（    ） A．PCR扩增时在试管内加入模板DNA引物、四种核苷酸及适宜浓度的Mg2+即可 B．①为逆转录，核酸酶H可将杂交双链中的DNA水解，为双链DNA的合成提供原料 C．③为变性，使用90~95℃的高温处理是为了让引物能与两条单链DNA进行碱基配对 D．引物长度一般为18~30个碱基，1个该DNA片段经PCR循环5次，至少需引物31对 【答案】D 【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。 【详解】A、PCR扩增时需在试管内加入模板DNA、引物、四种核苷酸、适宜浓度的Mg2+以及耐高温的DNA聚合酶等，A错误； B、①为逆转录，利用核酸酶H可将杂交双链中的RNA充分水解，B错误； C、③过程为变性，变性过程使用90~95℃的高温处理是为了让双链DNA的氢键断裂，获得单链DNA，C错误； D、引物过长、过短都会降低PCR的特异性，1个DNA分子经PCR循环5轮，产生25个DNA分子，所需引物为2×25-2个，即31对引物，D正确。 故选D。 7．基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速。下图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述错误的是（    ） A．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3端进行子链合成 B．目的基因要与能在绵羊乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 C．若目的基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该目的基因中不含启动子序列 D．可以利用农杆菌转化法将含有目的基因的重组质粒直接整合到受体植物细胞的染色体DNA上 【答案】D 【分析】将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 【详解】A、扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3'-端进行子链合成，A错误； B、为了让目的基因在乳腺细胞中特异性表达，目的基因要与能在绵羊乳腺细胞中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，B正确； C、mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的，若某基因是从人的细胞内提取 mRNA 经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列，C正确； D、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，D错误。 故选D。 8．SplitFAST报告基因系统是将FAST蛋白拆分为两个独立原件：FAST蛋白N端（N—FAST）和FAST蛋白C端（C—FAST），将可能有相互作用的目的蛋白（X或Y）分别与两个独立原件融合，如图所示。下列分析正确的是（    ） A．N—FAST和C—FAST一定是对FAST蛋白直接进行拆分获得 B．N—FAST和C—FAST结合导致蛋白X和Y的结合 C．荧光剂与蛋白X和Y结合后会显示荧光 D．该系统可以筛选能够阻断两种蛋白之间相互作用的因子 【答案】D 【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。 【详解】A、虽然系统是将FAST蛋白拆分为N - FAST和C - FAST，但不一定是直接对FAST蛋白进行拆分获得的，有可能是通过基因工程等手段，先获取相关基因片段，再表达得到对应的蛋白片段，A错误； B、从原理上来说，是蛋白X和Y结合后，使得与之融合的N - FAST和C - FAST靠近结合，而不是N - FAST和C - FAST结合导致蛋白X和Y的结合，因果关系错误，B错误； C、由图可知，是当N - FAST和C - FAST结合后，荧光剂才会显示荧光，而不是荧光剂与蛋白X和Y结合后显示荧光，C错误； D、如果加入某些因子后，原本能相互作用的蛋白X和Y不再相互作用，那么与之融合的N - FAST和C - FAST也不会靠近结合，荧光剂就不会显示荧光，所以可以通过荧光是否显示来筛选能够阻断两种蛋白之间相互作用的因子，D正确。 故选D。 9．重叠延伸PCR技术是一种通过核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，经过多次PCR扩增，从而获得目的基因的方法。科学家解析了水母绿色荧光蛋白的晶体结构，并采用重叠延伸PCR技术引导基因定点突变，将绿色荧光蛋白发光基团正下方的第66位的酪氨酸（UAC）替换为组氨酸（CAC），从而获得了一种新的绿色荧光蛋白的衍生物—蓝色荧光蛋白。图1表示通过重叠延伸PCR技术获得蓝色荧光蛋白基因的过程。回答下列问题： (1)为了获得蓝色荧光蛋白基因，拟突变位点A—T碱基对应突变为 碱基对，PCR1和PCR2过程应置于 （填“相同”或“不同”）的PCR体系中扩增DNA． (2)PCR3过程中应先用 催化形成完整的DNA分子，再以该DNA为模板，并加入 两种引物大量扩增突变基因。 (3)实验小组获得突变基因（300bp片段）并构建出如图2所示的重组质粒，为检测并鉴定受体菌株（A-F）是否成功导入按照正确方向插入突变基因的重组质粒，利用不同的引物进行扩增，结果如图3所示（A和B为利用甲、丙引物扩增结果，C和D为利用甲、乙引物扩增结果，E和F为利用乙、丙引物扩增结果）。根据结果可知，菌株 为确定导入正确重组质粒的菌株，菌株 为可能导入正确重组质粒的菌株。 (4)水中的雌激素类物质（E物质）污染，会引发鱼类雌性化等生态异常现象，并通过食物链对人类健康及整个生态系统构成威胁。斑马鱼体内存在能与E物质特异性结合的受体，E物质—受体复合物能激活正常情况下处于关闭状态的ERE启动子。为了检测水体中是否含有E物质，科研人员常用 法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的 中，培养并获得转基因斑马鱼，利用转基因斑马鱼检测水体中是否存在E物质污染的原理是 。 【答案】(1) G-C 不同 (2) 耐高温的DNA聚合酶（或“Taq DNA聚合酶”） 引物1和引物4 (3) E A、D (4) 显微注射 受精卵 若水体中有E物质，E物质与受体结合形成复合物，激活ERE启动子，使蓝色荧光蛋白基因表达，斑马鱼发蓝色荧光；若水体中没有E物质，ERE启动子关闭，斑马鱼不发蓝色荧光 【分析】基因工程的操作步骤：获取目的基因（基因文库、PCR、人工合成）；构建基因表达载体（含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等）；把目的基因导入受体细胞（显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法）；目的基因的检测和鉴定（分子水平和个体水平检测，前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交；后者如抗虫抗病接种实验）。 【详解】（1）根据题意可知，要将酪氨酸（UAC）替换为组氨酸（CAC），对应DNA上的碱基对A-T应突变为G-C，PCR1和PCR2扩增的是不同片段，需要不同的引物，所以应置于不同的PCR体系中扩增DNA。 （2）PCR3过程中先用耐高温的DNA聚合酶（或“Taq  DNA聚合酶”）将重叠部分连接形成完整的DNA分子，再以该DNA为模板，加入引物1、引物4大量扩增突变基因。 （3）若要检测是否成功导入按照正确方向插入蓝色荧光蛋白基因的重组质粒，应当选择乙和丙两种引物进行扩增，若获得长度为350bp的片段，则可以证明已成功导入按照正确方向插入蓝色荧光蛋白基因的重组质粒，若无扩增产物，则可以确定未按照正确方向插入目的基因，因此E为确定导入按照正确方向插入目的基因的质粒；若用甲和丙引物进行扩增，获得450bp片段，则确定插入了目的基因，但是不能确定方向是否正确，因此可能已导入按照正确方向插入目的基因的质粒，若获得150bp的长度，则说明未插入目的基因；用甲和乙进行扩增时，若未获得产物则也可能已导入按照正确方向插入目的基因的质粒。 （4）利用基因工程技术构建能检测水体中是否含有E物质的斑马鱼，科研人员常用显微注射法将构建出的含ERE启动子和蓝色荧光蛋白基因的表达载体注入斑马鱼的受精卵中，培养并获得转基因斑马鱼，当水体中有E物质时，E物质与受体结合形成复合物，激活ERE启动子，使蓝色荧光蛋白基因表达，斑马鱼发蓝色荧光；当水体中没有E物质时，ERE启动子关闭，斑马鱼不发蓝色荧光。 10．乳糖酶具有广泛用途，普通乳糖酶只在低温下才有活性。研究者利用基因工程技术将耐高温的乳糖酶基因（bgaB基因）导入枯草杆菌，获得工程菌。下图为该工程扩增目的基因及构建基因表达载体的部分过程。回答下列问题： (1)研究者从嗜热脂肪芽孢杆菌来获取bgaB基因，其理由是 。 (2)如图用KpnI切割质粒P1，会导致其丢失重要序列“5'-GGAGG-3'”（编码的序列可与核糖体结合）。为保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达，在扩增bgaB基因时，应在 （填“引物1”或“引物2”）的5'端添加序列 。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经KpnI、 、DNA连接酶处理后得到质粒P2。 (3)质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制，因此需在 切割P2后，选择 bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3。将枯草杆菌与P3共培养一段时间后，再用含 培养基初步筛选得到菌株A。 (4)将菌株A分离纯化得到多个单菌落，对每个菌落细胞提取的质粒进行如下图的处理，最终筛选出转基因菌株B，其电泳结果应与图中 号点样孔样品的结果一致。 注：用构建质粒P2时所选的限制酶分别切割P1、P2、P3，所得产物随机加到点样孔1-3；M为标准分子量DNA。 最终检测到菌株B已成功表达乳糖酶，为确定该菌株是否为符合预期生产目标的工程菌，还需 测定。 【答案】(1)嗜热脂肪芽孢杆菌可能含有适应高温环境的、能表达耐高温乳糖酶的bgaB基因 (2) 引物2 5'-GGTACCGGAGG-3' BamH I (3) EcoR I 6000 新霉素 (4) 1 乳糖酶的活性（或酶活性） 【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。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。 【详解】（1）嗜热脂肪芽孢杆菌生活在高温环境中，而bgaB基因是耐高温的乳糖酶基因，从嗜热脂肪芽孢杆菌中获取bgaB基因，是因为嗜热脂肪芽孢杆菌可能含有适应高温环境的、能表达耐高温乳糖酶的bgaB基因； （2）观察可知，用Kpm I切割质粒P1会导致丢失重要序列，要保证bgaB基因能与P1正确连接并成功表达，根据DNA两条链反向平行以及子链合成方向是5'到3'，应在引物2的5'端添加序列。因为Kpm I的识别位点与启动子接近，bgaB基因模板链的3'端应与启动子接近。成功扩增得到的bgaB基因与质粒P1经Kpnl、BamH I（从图中可知选择XbaI或HindⅢ会去掉终止子或标记基因）、DNA连接酶处理后得到质粒P2； （3）质粒P2的大肠杆菌oriE会影响该质粒在枯草杆菌中的复制，观察可知，用EcoR I切割P2可以去除大肠杆菌oriE。 去除大肠杆菌oriE后，选择8700-2700=6000bp的片段并自连获得转化枯草杆菌的质粒P3；因为质粒P3含有新霉素抗性基因，所以将枯草杆菌与P3共培养一段时间后，再用含新霉素的培养基初步筛选得到菌株A； （4）用构建质粒P2时所选的限制酶（Kpn I和BamH I）切割，P1切割后片段大小与P2、P3不同，P2是插入目的基因后的质粒，切割后会有两条带，一条是目的基因（2000bp），一条是质粒片段（约6700bp），P3是去除oriE后的质粒，大小为6000kb，切割后会有两条带，一条是目的基因（2000bp），一条是质粒片段（约4000bp），转基因菌株B含有重组质粒P3，其电泳结果应与图中1号点样孔样品的结果一致；最终检测到菌株B已成功表达乳糖酶，为确定该菌株是否为符合预期生产目标的工程菌，还需测定乳糖酶的活性（或酶活性），因为工程菌需要具有高效的催化能力才能满足生产需求。 考点3 DNA粗提取与鉴定 1．下列有关DNA粗提取和鉴定实验的叙述，正确的是（    ） A．酵母菌、菜花和猪的成熟红细胞都可以作为提取DNA的材料 B．冷却的酒精可析出DNA，降低DNA水解酶活性，增加DNA分子的稳定性 C．对研磨液中的材料充分研磨后进行离心可加速DNA沉淀，使DNA分子更加稳定 D．将白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂后即会出现蓝色 【答案】B 【分析】DNA粗提取选材的标准：DNA含量高，并且材料易得．由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不采用哺乳动物的血液．DNA粗提取和鉴定的原理： 1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精． 2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同．3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、DNA粗提取实验的材料选择需要考虑细胞中DNA的含量以及细胞的易操作性等因素。猪的成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，几乎不含DNA，不能作为提取DNA的材料；而酵母菌和菜花细胞中含有较多的DNA，可以作为提取DNA的材料，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质等物质则可以溶于酒精。冷却的酒精可降低DNA水解酶的活性，减少DNA的水解，同时使DNA析出，从而增加DNA分子的稳定性，B正确； C、对研磨液中的材料充分研磨后进行离心，其目的是使细胞碎片等沉淀，而DNA存在于上清液中，并不是加速DNA沉淀；且离心操作并不能使DNA分子更加稳定，C错误； D、将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色，D错误。 故选B。 2．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作中，叙述正确的是（    ） A．根据待分离DNA片段的大小，需用无菌水配制琼脂糖溶液 B．向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C．待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察 D．PCR实验中所使用的离心管、微量移液器、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行湿热灭菌 【答案】C 【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 【详解】A、根据待分离DNA片段的大小，需用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，A错误； B、在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化，稍冷却后，再加入适量的核酸染料混匀，B错误； C、待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳取出凝胶置于紫外灯下观察，这样可以清晰地观察到DNA条带的位置和情况，C正确； D、微量移液器属于精密仪器，不能进行湿热灭菌，D错误。 故选C。 3．关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的实验操作，下列说法错误的是（    ） A．取洋葱研磨液的上清液，加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为 95%），离心后管底的沉淀物为粗提取的DNA B．将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加二苯胺试剂并进行沸水浴，用于鉴定DNA C．电泳鉴定实验中，将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具后再加入核酸染料 D．电泳时，接通电源后，待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 【答案】C 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、取洋葱研磨液的上清液，加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为 95%），离心后管底的沉淀物为粗提取的DNA，A正确； B、将提取的白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，再加二苯胺试剂并进行沸水浴，与DNA反应呈蓝色，用于鉴定DNA，B正确； C、电泳鉴定实验中，应该在微波炉中融化琼脂糖，稍冷却后加入核酸染料混匀，然后再将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，C错误； D、电泳时，接通电源后，待指示剂溴酚蓝前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳，D正确。 故选C。 4．南通某生物兴趣小组的同学用猪肝进行DNA的粗提取与鉴定实验，主要实验流程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨 B．过程②过滤后弃去滤液，取纱布上的丝状物 C．过程⑤加入酒精后，也可将溶液倒入离心管离心后取上清液 D．过程⑥中A、B试管均会出现蓝色，但B试管中蓝色更深 【答案】A 【分析】DNA的溶解性： （1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。 （2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。 【详解】A、过程①向猪肝组织块中加入研磨液进行充分研磨，有利于DNA的释放，A正确； B、过程②过滤后，纱布为残留的组织和细胞结构，DNA再滤液中，应取滤液，B错误； C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，过程⑤加入酒精后，蛋白质溶解，DNA析出，因此离心后弃上清取沉淀，C错误； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，B试管中有DNA会变蓝，A试管为对照无DNA不变蓝，D错误。 故选A。 【易错提醒】 1．为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 2．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，避免试剂的污染。 3．电泳时，DNA的相对分子量越大，迁移速率越慢；DNA的相对分子量越小，迁移速率越快。 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $$