专题05 生物工程（上海专用）-【好题汇编】2025年高考生物二模试题分类汇编

专题05 生物工程 1．（2025·上海崇明·二模）治疗高尿酸的“特洛伊木马”战术 黄嘌呤氧化酶（XO）和尿酸氧化酶（Uox）是动物代谢嘌呤的关键酶，图a所示为部分代谢途径。若嘌呤代谢异常可能导致高尿酸血症或痛风，图b为治疗高尿酸血症常用药物“别嘌醇”的作用机制示意图。 （1）血尿酸偏高者选择低嘌呤饮食有助于控制尿酸水平。乳制品属于低嘌呤食品的原因是含有相对较少的_____。（单选） A．蛋白质 B．核酸 C．糖类 D．脂类 （2）据图a和图b，别嘌醇可降低血尿酸水平的原理是该药物_____。（多选） A．与XO的活性中心结构相同 B．与某些嘌呤竞争的活性中心 C．降低了XO的活性 D．抑制了尿酸的分解 （3）在人类祖先演化过程中，Uox基因经历过多次变异，导致无法合成有功能的Uox。其中一次变异导致该基因编码链第95至100位碱基由变异为，该位点的变异可能造成Uox的 。（编号选填） （部分密码子：AGC丝氨酸  AGU丝氨酸  GCG丙氨酸GUG缬氨酸  CGA精氨酸  UGA终止密码子） ①转录的效率下降    ②氨基酸序列改变    ③氨基酸数目改变    ④氨基酸序列无变化 研究人员“修正”人源Uox基因序列，使之产生正常功能蛋白（修正后的基因称为），并利用乳酸乳球菌（NZ9000）建构了能够合成hUox的转基因工程菌（NZ9000-hUox），流程见下图。 （4）如图步骤Ⅰ中需要用到的酶有 ；步骤Ⅱ中需要用到的酶有 ；参与工程菌合成hUox过程的酶有 。（编号选填） ①DNA聚合酶    ②耐高温DNA聚合酶    ③DNA连接酶 ④限制性内切核酸酶    ⑤RNA聚合酶 （5）如图步骤Ⅳ所需使用的仪器是_____。（单选） A．PCR仪 B．电泳仪 C．显微镜 D．分光光度计 （6）结合上图，“质粒a”除了应具有复制起始位点（ori）外，还应包含 。（编号选填） ①青霉素抗性基因    ②基因    ③限制性内切核酸酶识别序列 ④氯霉素抗性基因    ⑤基因    ⑥用于调控目的基因的启动子与终止子 为进一步探究工程菌NZ9000-hUox对小鼠尿酸代谢的影响，研究人员尝试用饲喂法开展了相关实验，实验结果见下表。（各组小鼠的固体饲料、饲养环境相同） 表  不同处理条件下各组小鼠的平均血尿酸水平（μmol/L） 处理方式 生理盐水 生理盐水+酵母膏 生理盐水+酵母膏+NZ9000-质粒a 生理盐水+酵母膏+NZ9000-hUox 生理盐水+酵母膏+注射别嘌醇 Day 0 96.5 98.5 96.5 92.5 98.5 Day 7 102.5 190.0 181.5 161.0 111.0 Day 14 105.5 217.5 212.5 193.0 99.5 （7）在表中给部分实验组小鼠饲喂酵母膏的主要目的是_____。（单选） A．改善小鼠肠道的理化环境 B．构建高尿酸血的小鼠模型 C．增强小鼠的免疫系统 D．为小鼠提供全面营养 （8）由表可知，服用NZ9000-hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠，下列事实可解释该实验结果的有_____。（多选） A．两种治疗方法的治疗靶点和降尿酸机制存在差异 B．注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成 C．摄入的NZ9000-hUox仅在肠道中降解尿酸 D．不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果 【答案】（1）B （2）BC （3）②③ （4） ② ③④ ⑤ （5）D （6）③④⑥ （7）B （8）ABCD 【分析】DNA复制所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶；转录所需的酶是RNA聚合酶；PCR扩增所需的酶是耐高温的DNA聚合酶；重组DNA分子构建所需的酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶。 【详解】（1）核酸的基本单位是核苷酸，核苷酸中含有嘌呤碱基，而蛋白质、糖类和脂类都不含嘌呤，因此乳制品属于低嘌呤食品的原因是含有相对较少的核酸，B正确。 故选B。 （2）结合图b分析，由于别嘌呤和某些嘌呤会竞争XO的活性部位，从而抑制某些嘌呤与XO活性部位结合，降低了XO的活性，减弱了酶促反应的速率，抑制了嘌呤转化为尿酸，BC正确。 故选BC。 （3）基因编码链第95至100位碱基由5'-AGCGAG-3'变异为5'-AGTGAG-3'，则基因的模板链第95至100位碱基由3'-TCGCTC-5'变异为3'-TCACTC-5'，转录形成的mRNA上的对应碱基序列由5'-AGCGAG-3'变异为5'-AGUGAG-3'，翻译是从mRNA的5'开始的，结合遗传密码表可知UGA为终止密码子，说明翻译会提前终止，推测该位点的变异可能造成Uox的氨基酸数目减少，GCG和GUG编码的氨基酸不同，该位点的变异可能造成Uox的②氨基酸序列改变，②③正确。 故选②③。 （4）步骤Ⅰ是通过PCR扩增技术获得大量的hUox，该过程需要用到的酶是②耐高温的DNA聚合酶。步骤Ⅱ是构建重组DNA分子，需要用到④限制性内切核酸酶和③DNA连接酶。在工程菌合成hUox过程包括转录和翻译过程，转录所需的酶是 ⑤RNA聚合酶。 （5）步骤Ⅳ是测定菌悬液的吸光度，需要用到的仪器是分光光度计，D正确。 故选D。 （6）载体质粒a需要与目的基因hUox连接形成重组质粒，质粒a和目的基因两端需要有相同的黏性末端，因此质粒上需要有③限制性内切核酸酶识别序列，图示可知，利用含氯霉素的培养基筛选成功导入了重组质粒的乳酸乳球杆菌，说明质粒上含有④氯霉素抗性基因，最终需要乳酸乳球杆菌表达目的基因hUox，因此质粒上需要有 ⑥用于调控目的基因的启动子与终止子，故“质粒a”除了应具有复制起始位点（ori）外，还应包含③④⑥。 （7）本实验的目的是探究工程菌NZ9000-hUox对小鼠尿酸代谢的影响，因此需要构建高尿酸血的小鼠模型，而酵母膏中富含大量的核苷酸，可以产生大量的尿酸，分析可知给部分实验组小鼠饲喂酵母膏的主要目的是构建高尿酸血的小鼠模型，B正确。 故选B。 （8）A、注射和服用NZ9000-hUox工程菌这两种不同的治疗方法，可能治疗靶点和降尿酸机制存在差异，所以效果不同，A正确； B、别嘌呤除了可以和嘌呤竞争XO活性部位以外，还可能是注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成，B正确； C、摄入的NZ9000-hUox仅在肠道中降解尿酸，而不能降解小鼠血浆中的尿酸，C正确； D、不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果，而注射不受该因素的影响，D正确。 故选ABCD。 2．（2025·上海崇明·二模）高产苯丙氨酸 苯丙氨酸（PHE）在工业和食品生产等领域具有多种应用价值。大肠杆菌合成PHE的相关过程及催化反应过程的关键酶如图所示，研究人员期望通过对大肠杆菌的改造获得高产菌株。    （1）在大肠杆菌细胞内，进行三羧酸循环的场所是_____。（单选） A．拟核 B．细胞质基质 C．线粒体 D．细胞质基质和线粒体 （2）为缓解大肠杆菌的负反馈调控机制对PHE产量的影响，可将编码下列酶的基因替换为有“反馈抗性”的变异体： 。（编号选填） ①aroF    ②aroD    ③aroE    ④pheA    ⑤tyrA （3）为进一步提升产率，研究人员将三种调控基因表达效率不同的启动子-高、-中等、-低）分别与编码图中酶的基因（aroF、aroD、aroE、pheA）任意组合，并整合到大肠杆菌中，筛选出PHE产量更高的组合。理论上需研究的组合共有_____。（单选） A．4种 B．6种 C．12种 D．种 （4）为方便检测大肠杆菌的PHE产量，研究人员设计并在大肠杆菌中导入了“PHE传感器”，使PHE产量与传感器发出的红色荧光呈正相关。能反映上述功能的传感器示意图为 。 （编号选填）（注：“●”多少代表PHE浓度，启动子Pmtr受PHE的调控，箭头粗、细分别表示基因表达效率高、低，代表红色荧光基因） ①      ②   ③      ④   （5）科研团队还赋予了图中编码pykF酶的基因特殊的启动子，使该基因在培养液中大肠杆菌数量快速增加时激活表达，而当大肠杆菌数量趋于稳定时则关闭，该做法的目的是 。 （6）R基因编码的蛋白质能够调控大肠杆菌多个基因的转录，科研人员在DNA水平上对蛋白中的氨基酸进行随机诱变，经过三轮循环的诱变、筛选和检测，获得了PHE产量最高的菌株，该过程涉及的工程或技术包括 。（编号选填） ①细胞工程    ②蛋白质工程    ③定向进化    ④循环突变 （7）综合信息，用编号与箭头将“大肠杆菌菌株制备与PHE高效生产”流程图填写完整。（编号排序） ①遗传改造    ②筛选高产菌株    ③PHE产量检测 ④基因测序验证    ⑤发酵罐发酵培养    ⑥实验室发酵培养    【答案】（1）B （2）①④⑤ （3）D （4）①③ （5）i  在大肠杆菌增殖时，该基因的表达可促进三羧酸循环，为DNA复制、细胞分裂等生命活动供应更多能量 ii  在大肠杆菌增殖减缓时关闭该基因，将更多PEP导向与PHE合成有关的反应，有利于PHE产量增加 （6）②③④ （7）→①→④→⑥→③→②→            →⑤→/→①→⑥→③→②→④→            →⑤→ 【分析】原核生物中三羧酸循环发生的场所是细胞质，真核生物则是线粒体基质。在这个过程中，柠檬酸经过一系列酶促的氧化脱氢和脱羧反应生成草酰乙酸，而草酰乙酸又可与另1分子的乙酰辅酶A（乙酰-CoA）结合，生成柠檬酸，从而产生循环。整个过程总共消耗了3分子H2O，生成1分子GTP（可转换为1分子的ATP）、4对H和2分子CO2，其中H可通过后续反应产生ATP，为细胞供能。 【详解】（1）A、拟核区是控制代谢的中心，不进行三羧酸循环，A错误； B、细胞质基质是三羧酸循环的场所，B正确； CD、大肠杆菌是原核生物，无线粒体，CD错误。 故选B。 （2）结合图示可知，PHE通过抑制pheA进行负反馈调节，因此可将编码pheA酶的基因替换为有“反馈抗性”的变异体，这样PHE无法发挥反馈调节作用。作为PHE的前体物质PPA，含量升高时会通过TYR反馈抑制aroF 和tyrA，使得PPA含量减少，进一步使得PHE含量减少，因此可将编码aroF 和tyrA酶的基因替换为有“反馈抗性”的变异体。故①④⑤正确。 故选①④⑤。 （3）每种基因可以与3种不同的启动子组合，一共有四种基因，因此组合方式为3×3×3×3=34种。 故选D。 （4）“●”多少代表PHE浓度，PHE产量与传感器发出的红色荧光呈正相关，箭头粗、细分别表示基因表达效率高、低，因此“●”越多，箭头越粗，红色荧光蛋白越多，与图中①符合。“●”越少，箭头越细，红色荧光蛋白越少，与图中③符合。 故选①③。 （5）在大肠杆菌增殖时，该基因的表达可促进三羧酸循环，为DNA复制、细胞分裂等生命活动供应更多能量，因此编码pykF酶的基因特殊的启动子，使该基因在培养液中大肠杆菌数量快速增加时激活表达，而当大肠杆菌数量趋于稳定时则关闭，这样有助于维持大肠杆菌数量的稳定。或者在大肠杆菌增殖减缓时关闭该基因，将更多PEP导向与PHE合成有关的反应，有利于PHE产量增加。 （6）①该工程在基因层面上进行改造，属于基因工程的延伸，不属于细胞工程，①错误； ②在DNA水平上对R蛋白中的氨基酸进行随机诱变，生产出更好的蛋白质，因此属于蛋白质工程，②正确； ③在DNA水平上对R蛋白中的氨基酸进行随机诱变，获得了PHE产量最高的菌株，因此属于定向进化，③正确； ④经过三轮循环的诱变、筛选和检测，属于循环突变，④正确。 故选②③④。 （7）将“大肠杆菌菌株制备与PHE高效生产”需先在实验室中对大肠杆菌进行改造，然后进行测序，与原基因进行比对看是否改造成功，接下来在实验室进行发酵培养，培养后进行PHE产量检测，以筛选筛选高产菌株。优质、高产的菌株是发酵工程的前提，因此最后再进行发酵罐发酵培养。完整流程图为→①→④→⑥→③→②→ →⑤→。 测序也可以在实验室发酵培养、PHE产量检测、筛选高产菌株后进行，即→①→⑥→③→②→④→ →⑤→。 3．（2025·上海奉贤·二模）改造植物乳酸菌 高血压是心血管疾病的常见病因。ACEIP是一种通过重组技术生产出来的融合蛋白。植物乳酸菌（LAB）可被改造成具有降压效果的重组植物乳酸菌（NC8），部分改造流程如图所示。 （1）据图分析，改造获得重组植物乳酸菌（NC8）过程中，需要经过筛选获得相应的物质或细胞的过程有 。（编号选填） ①过程Ⅰ    ②过程Ⅱ    ③过程Ⅲ    ④过程Ⅳ （2）为了高效地构建表达载体，图中pUC57-ACEIP质粒中ACEIP基因左端识别序列是限制酶 。 （3）研究者通过PCR技术扩增ACEIP基因时在其两端分别增加限制酶A、限制酶B的识别序列以获取目的基因。请根据所学知识选择编号并用箭头连接来表示获得大量目的基因的循环过程 。（编号选填并排序） ①降温使含限制酶A识别序列的引物与单链DNA模板结合 ②降温使含限制酶B识别序列的引物与单链DNA模板结合 ③升温由DNA聚合酶催化从引物的3'端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ④升温由DNA聚合酶催化从引物的5'端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ⑤升温断开ACEIP基因双链DNA碱基对之间的化学键，获得两条单链DNA模板 ⑥升温断开ACEIP基因双链DNA核苷酸之间的磷酸二酯键，获得两条单链DNA模板 （4）以上PCR过程中，需经过几次循环可首次获得目的基因单链______。（单选） A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 （5）据图分析，以下描述正确的是______。（多选） A．过程Ⅰ需对PCR产物进行电泳鉴定 B．过程Ⅱ的培养基中需要添加红霉素 C．过程Ⅲ需要对大肠杆菌进行液体培养 D．过程Ⅳ需要通入无菌空气并匀速振荡 研究者用凝胶电泳对重组植物乳酸菌（NC8）的表达产物ACEIP进行分析，结果显示出一条约8.5 kD的目标蛋白条带，如图所示。    （6）据图实验结果分析，进行凝胶电泳实验时样品槽位于 。（上方/下方）。 ACEIP是由含11个氨基酸的YFP蛋白和含21个氨基酸的TFP蛋白通过精氨酸（R）接头链接，然后再重复一次。ACEIP的完整氨基酸序列如图所示。    （7）由图10信息和已学知识，可推知ACEIP基因至少含有 个碱基对（不考虑终止密码子）。 （8）获取大量ACEIP融合蛋白的设计属于 。（编号选填） ①定点改造蛋白    ②定向进化蛋白    ③蛋白质工程    ④第二代基因工程 为验证口服重组植物乳酸菌（NC8）具有降低血压的效果，科研人员需要大量培育转基因高血压小鼠模型，部分相关过程如图所示。    （9）据图和已学知识分析，获得转基因小鼠的相关技术描述正确的有______。（多选） A．该过程需要动物细胞培养和细胞融合 B．代孕母鼠需注射促雌性激素使其超数排卵 C．可通过胚胎分割技术提高转基因小鼠数量 D．转基因受精卵的获得涉及超数排卵、体外受精等操作 【答案】（1）①②③④ （2）HindⅢ （3）  或⑤→①②/②①→③→⑤ （4）B （5）ABC （6）上方 （7）201 （8）③④ （9）CD 【分析】转录、复制都是从模板链的3'端开始，因此新合成链的方向均为5'→3'。质粒作为基因的载体，与目的基因形成重组质粒时，需要形成相同的黏性末端，才能重新组合。 【详解】（1）在图中，过程Ⅰ、过程Ⅱ、过程Ⅲ和过程Ⅳ都涉及筛选或获得特定的物质或细胞。过程Ⅰ：将ACEIP基因插入质粒中，形成重组质粒。 过程Ⅱ：将重组质粒质粒转入大肠杆菌中，筛选出含有该质粒的大肠杆菌。 过程Ⅲ：在大肠杆菌中表达ACEIP基因，获得重组蛋白。 过程Ⅳ：将重组蛋白转入植物乳酸菌中，筛选出具有降压效果的重组植物乳酸菌（NC8）。 因此，需要经过筛选获得相应的物质或细胞的过程有：①过程Ⅰ、②过程Ⅱ、③过程Ⅲ、④过程Ⅳ。 （2）根据图示，pUC57-ACEIP质粒中ACEIP基因左端的识别序列是限制酶HindⅢ。 （3）PCR扩增过程的正确步骤如下：  升温断开ACEIP基因双链DNA碱基对之间的化学键，获得两条单链DNA模板（⑤）。 降温使含限制酶A识别序列的引物与单链DNA模板结合（①）。 降温使含限制酶B识别序列的引物与单链DNA模板结合（②）。 升温由DNA聚合酶催化从引物的3'端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链（③），获得两条单链DNA模板（⑤）。 因此，正确的循环过程是：  或⑤→①②/②①→③→⑤ （4）在PCR过程中，第一次循环后会得到两个单链DNA模板，第二次循环后会得到四个单链DNA模板，其中包含目的基因的单链。因此，需经过2次循环可首次获得目的基因单链。   故选B。 （5）A、过程Ⅰ需对PCR产物进行电泳鉴定，电泳鉴定可以确认PCR产物的大小和纯度，A正确； B、红霉素抗性基因用于筛选含有pUC57-ACEIP质粒的大肠杆菌，B正确； C、液体培养有利于大肠杆菌的生长和重组蛋白的表达，C正确； D、乳酸菌代谢类型为异养厌氧型，不需要通入空气，D错误。 故选ABC。 （6）图中显示了不同分子量的条带（14.4kD和5.8kD），这些条带从上到下排列，条带越小，电泳时扩散速度越快，表明样品是从上方加载的。因此，样品槽位于上方。 （7）ACEIP是由含11个氨基酸的YFP蛋白和含21个氨基酸的TFP蛋白通过精氨酸（R）接头链接，然后再重复一次因此，ACEIP蛋白的总氨基酸数为： 11（YFP） + 1（R） +21（TFP） + 1（R） + 11（YFP）+ 1（R） +21（TFP） + = 67个氨基酸  每个氨基酸由3个碱基对编码，因此ACEIP基因至少含有的碱基对数为： 67个氨基酸 × 3个碱基对/氨基酸 = 201个碱基对 （8）接下来，获取大量ACEIP融合蛋白的设计属于蛋白质工程。蛋白质工程是通过基因工程手段对蛋白质进行设计和改造，属于 ④第二代基因工程和③蛋白质工程，故选③④。 （9）A、转基因小鼠的获得通常需要动物细胞培养，但未涉及动物细胞融合，A错误； B、代孕母鼠通常不需要注射促雌性激素使其超数排卵，B错误； C、胚胎分割技术可以将一个胚胎分割成多个部分，从而增加转基因小鼠的数量，C正确； D、转基因受精卵的获得通常涉及超数排卵、体外受精等操作，以便获得足够的受精卵进行基因改造，D正确。 故选CD。 4．（2025·上海虹口·二模）常言道“春暖花开”。然而，研究发现，低温（1～7℃）会激活TOR（一种酶）的活性，进而诱导植物开花，部分过程如图1所示。其中，TOR可作用于PRC2（一种蛋白质）核心亚基（C、E、F、M），从而影响PRC2催化染色质组蛋白H3第27位赖氨酸（H3K27）甲基化的功能；FLC为抑制开花的基因。为进一步探究TOR作用于PRC2的亚基种类，研究人员构建了转基因拟南芥，部分过程如图2所示。已知，Pup是原核生物体内的一种蛋白质，在PafA（Pup连接酶）的作用下，能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。研究人员利用特殊方法可检测上述复合物，以研究TOR与PRC2之间的微弱作用。 （1）植物“感知”低温的部位主要在茎的幼嫩组织，该部位还能发生的生命现象有___________。（多选） A．合成生长素 B．运输生长素 C．向光弯曲生长 D．背离重力生长 （2）植物开花所需的能量来源路径有 。（编号选填并排序） ①丙酮酸→电子传递链→ATP    ②糖类→丙酮酸+NADH+ATP ③→五碳糖→三碳化合物    ④光能→ATP、NADPH→糖类 （3）若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化 （促进/抑制）FLC基因表达；植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的 （转录/翻译）过程。 （4）据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是 ，过程①需要的工具酶有 。（编号选填） ①Pup基因    ②FLC基因    ③DNA连接酶    ④RNA聚合酶 ⑤DNA聚合酶    ⑥限制性内切核酸酶 （5）图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入 ，后者需要额外加入 。（编号选填） ①琼脂    ②自来水    ③植物激素 ④X-gal    ⑤卡那霉素    ⑥伊红、美兰 （6）据已学知识判断，图2过程④包括___________过程。（多选） A．脱分化 B．再分化 C．细胞分裂 D．细胞凋亡 （7）研究人员将野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥（TA）的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组（如图所示）：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应（不影响PRC2亚基与Pup结合），并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。据相关信息，请补全图中各组实验结果的示意图 。 （8）研究发现，TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。据相关信息，请完成表的实验方案，以验证上述结论。（编号选填） 表 组别 植株 实验处理 检测指标 预期结果 1 F亚基缺失的突变体幼苗 绿色荧光蛋白的细胞内定位 定位于细胞核部位 2 注：GFP基因表达产物为绿色荧光蛋白 ①定位于细胞核部位        ②转入GFP-野生型TOR融合基因 ③定位于细胞质部位        ④转入GFP-野生型F亚基融合基因 ⑤TOR缺失的突变体幼苗        ⑥将含目的基因的大肠杆菌导入农杆菌 ⑦F亚基缺失的突变体幼苗        ⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因 【答案】（1）ABCD （2）④②① （3） 抑制 转录 （4） ① ③⑥ （5） ④⑤ ③ （6）BCD （7） （8） ④ ⑦ ⑧ ③ 【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）生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、茎和发育的种子，据此可知植物“感知”低温的部位，即茎的幼嫩组织能合成生长素，结合向光性的产生可推测该部位还可运输生长素，并且能表现出向光弯曲生长的现象，若水平放置，该部位也可表现出背地生长的特征，即幼嫩的茎的组织可以表现的生命现象有ABCD。 故选ABCD。 （2）植物开花所需的能量直接来自呼吸作用产生的ATP，呼吸作用过程进行的顺序为②①；呼吸作用消耗的有机物是由植物光合作用产生的，即④过程，因此植物开花所需要的能量来源路径依次经过了④光能→ATP、NADPH→糖类、②糖类→丙酮酸+NADH+ATP和①丙酮酸→电子传递链→ATP 。 （3）若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化抑制FLC基因表达；可见，植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的转录过程，进而实现了对开花的调控。 （4）据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是①Pup基因 ，该基因表达的蛋白质能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。过程①需要的工具酶有③DNA连接酶 和⑥限制性内切核酸酶，进而获得目的基因表达载体。 （5）图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入④X-gal ⑤卡那霉素，则在该培养基中能生长的且菌落表现为无色的为目的菌，菌落表现为蓝色的为导入空质粒的农杆菌，后者需要额外加入③植物激素，进而调控植物组织培养的方向，实现愈伤组织的再分化过程。 （6）图2过程④为再分化过程，在细胞水平上该过程通过细胞分裂、分化实现，且该过程中有细胞的凋亡，即过程④包括的具体过程有B再分化、C细胞分裂和D细胞凋亡。 故选BCD。 （7）研究人员将野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥（TA）的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应，并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。则相应的抗原-抗体杂交结果应该显示在转基因拟南芥组的F位点，该结果能支撑相应的结论，同理甲组不作处理，且野生型和转基因拟南芥中均包含相关的结合亚基，即C、E、F、M，因此在两类拟南芥体内均呈现，如下图所示： （8）表格中实验目的是验证上述结论，即TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。该实验的自变量为是否转入正常的F亚基，因变量为绿色荧光出现的部位，则第一组的处理为 ④转入GFP-野生型F亚基融合基因，则在实验材料中能实现TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基，随后，PRC2进入细胞核，因而可在细胞核中检测到绿色荧光蛋白，第二组中选择⑦F亚基缺失的突变体幼苗， 进行的实验处理为⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因，则该材料中TOR在细胞质基质无法作用于PRC2 ，进而也不能进入到细胞核中，因此可在细胞质基质中检测到绿色荧光，因而相关基因③定位于细胞质部位。 5．（2025·上海黄浦·二模）紫杉醇的生物合成 紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，传统获取方法是从红豆杉的树皮中提取。为提高生产效率，研究人员构建了转紫杉醇合成关键酶（Bapt）基因的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程见图1，其中I ~ IV代表操作步骤，Apr表示氨苄青霉抗性基因，GFP表示绿色荧光蛋白基因。 （1）为与Ti质粒高效连接，Bapt基因两端应携带EcoRⅠ或SacⅠ的识别序列，同时要有额外的保护碱基。在设计PCR引物时，保护碱基应添加在_____。 A．两条引物的5'端 B．两条引物的3'端 C．引物1的3' 端和引物2的5' 端 D．引物2的3'端和引物1的5'端 （2）步骤I ~ IV中，需作筛选处理的是 。 （3）步骤Ⅲ中，用于转化红豆杉细胞的农杆菌的表型应为 。（编号选填） ①氨苄青霉素敏感②发出绿色荧光③氨苄青霉素抗性④不发绿色荧光 （4）为进一步提升转基因红豆杉细胞产紫杉醇的能力，下列策略合理的有_____。 A．提升Bapt基因的复制能力 B．提升Bapt基因的转录水平 C．对Bapt基因进行定向进化 D．对Bapt酶进行定点突变 进一步研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图2为内生微生物的分离筛选，以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。 （5）红豆杉组织中存在内生微生物，并能合成紫杉醇。下列有关该现象的说法，合理的是_____。 A．红豆杉与内生微生物可能存在共同的原始祖先 B．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择的结果 C．内生微生物合成紫杉醇的能力由红豆杉的遗传物质决定 D．内生微生物为了适应红豆杉环境，产生了合成紫杉醇的变异 （6）根据研究目的，图2中培养基①的类型是 。（编号选填） ①固体培养基②液体培养基③通用培养基④选择培养基 （7）下列控制参数中，对反应器①和反应器②的反应都有较大影响的是_____。 A．温度 B．pH C．溶解氧 D．反应物浓度 （8）本案例中，运用植物细胞培养技术和内生菌发酵技术生产紫杉醇，就其产业化应用而言，它们的基本原理是_____。 A．必须改造相关生物的基因 B．以糖类等有机物作为主要原料 C．以活细胞作为生物反应器 D．以原生物体的代谢物为产品 【答案】（1）A （2）Ⅱ和IV （3）③④ （4）BC （5）AB （6）①③ （7）ABD （8）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】（1）在设计 PCR 引物时，限制性内切酶的识别序列需添加在引物的 5' 端，而保护碱基应位于识别序列的外侧（即更远离 3' 端）。由于 PCR 扩增时，引物的 3' 端需与模板严格互补配对以启动 DNA 合成，因此保护碱基只能添加在5' 端（不影响配对）。两条引物分别对应基因的两端，故保护碱基应添加在两条引物的 5' 端，A符合题意。 故选A。 （2）步骤 II：将重组 Ti 质粒导入农杆菌后，需通过氨苄青霉素抗性筛选含目的基因的农杆菌。 步骤 IV：悬浮培养转基因红豆杉细胞后，需筛选高产紫杉醇的细胞株。 步骤 I（构建重组质粒）和 III（农杆菌转化植物细胞）无需直接筛选，因此需筛选的步骤为 II 和 IV。 （3）重组 Ti 质粒含氨苄青霉素抗性基因（Apr），因此成功导入质粒的农杆菌具有氨苄青霉素抗性（③）。 绿色荧光蛋白基因（GFP）虽在 Ti 质粒上，但 GFP 通常在植物细胞中表达，农杆菌本身不发光，故表型为不发绿色荧光（④）。 （4） A 、基因复制能力与表达量无直接关联，且细胞内质粒拷贝数有限，A错误； B、提升Bapt基因的转录水平可直接增加 Bapt 基因的 mRNA 量，从而提高酶的合成量，促进紫杉醇合成，B正确； C、通过不断筛选高产紫杉醇细胞，可使Bapt基因定向进化，C正确； D、定点突变需对基因进行操作，D错误。 故选BC。 （5）A、红豆杉与内生微生物可能因共同祖先保留了合成紫杉醇的相关基因，合理。 B、共生关系是长期相互选择、协同进化的结果，合理。 C 、内生微生物的遗传物质独立，合成能力由自身基因决定。 D 、变异是不定向的，环境（红豆杉）仅起选择作用，而非诱导变异。 故选AB。 （6）①固体培养基：用于分离单菌落（图 2 中 “挑取单菌落” 需固体培养基）。 ③通用培养基：分离内生微生物时，若未添加特殊选择成分，默认使用通用培养基（非选择培养基）。 （7）ABD、温度、pH、反应物浓度是细胞培养和微生物发酵的共同关键参数，显著影响细胞代谢和产物合成，ABC正确； C、溶解氧（C）：植物细胞培养和需氧 / 厌氧微生物发酵需求不同，题干未明确微生物类型，故非共同关键参数，C错误。 故选ABD。 （8）植物细胞培养和内生菌发酵的共同点是利用活细胞作为生物反应器，通过细胞代谢合成目标产物（紫杉醇），C符合题意。 故选C。 6．（2025·上海嘉定·二模）为研究Lcat基因在肝脏相关代谢疾病发生机制，科学家通过 CRISPR/Cas9基因编辑技术（通过gRNA识别特定DNA位点，由Cas9蛋白对目标DNA分子进行切割）在小鼠的11号染色体的H11位点插入Lcat基因，再通过图1过程获得肝脏特异性表达Lcat基因的小鼠。图中Cre小鼠为人工导入Cre基因并在肝细胞中特异性表达的小鼠，Cre基因可以调控目的基因在肝脏中特异性表达。 （1）图1所示通过脂质体与细胞膜融合将gRNA/Cas9送入细胞的过程体现了细胞膜的特点是 。 （2）CRISPR/Cas9系统识别特定DNA位点并对目标DNA进行切割的功能类似于________。 A．RNA聚合酶 B．DNA连接酶 C．DNA聚合酶 D．限制性内切核酸酶 （3）图1过程中使用到的生物技术有 。（编号选填） ①动物细胞培养技术  ②动物细胞融合技术  ③细胞核移植技术  ④重组DNA技术  ⑤体外受精技术  ⑥胚胎移植技术 （4）若要将图1 Lcat基因插入质粒，切割质粒应选择的酶是 。（编号选填） ① Xba Ⅰ：5’-T↓CTAGA-3’ ② Hind Ⅲ：5’- A↓AGCTT-3’ ③ Bcl Ⅰ：5’-T↓GATCA-3’ ④ Sau3A Ⅰ： 5’- ↓GATC-3’ （5）科研人员利用 PCR 技术检验Lcat基因在H11位点的插入情况。下列关于该实验 PCR操作的叙述，正确的是________。 A．PCR循环过程不需要DNA解旋酶的参与 B．PCR反应中DNA聚合酶在90℃高温会失活 C．PCR反应中DNA聚合酶沿引物的3’端合成子链 D．为保证特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因以外的序列互补 研究人员对图1中实验小鼠和WT（野生型）小鼠DNA进行凝胶电泳，结果如图2。为验证Cre基因的调控效果，取F2小鼠为实验组，检测不同组织Lcat表达量，结果以小鼠心脏内Lcat表达量（E心脏）为比较基准（即[E其他- E心脏]/ E心脏），具体结果如图3。 （6）图2编号1-4中，属于F1代小鼠的是编号 ；属于F2代小鼠的是编号 。 （7）下列关于图3结果叙述正确的是________。 A．Lcat 基因只在肝脏组织中有表达 B．Lcat基因在肾脏组织和心脏组织中的表达量不同 C．对照组应为插入Lcat基因但不带Cre基因小鼠 D．该结果表明Cre 基因可显著提高肝脏中Lcat mRNA 的表达量 【答案】（1）一定的流动性 （2）D （3）①④⑥ （4）①③ （5）AC （6） 1 3 （7）CD 【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的筛选和获取；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。 【详解】（1）通过脂质体与细胞膜融合将gRNA/Cas9送入细胞的过程属于胞吞的过程，体现了细胞膜具有一定流动性的特点。 （2）A、RNA聚合酶的功能是催化转录的进行，不能对目标DNA进行切割，A错误； B、DNA连接酶的功能是连接两个DNA片段间的磷酸二酯键，不能对目标DNA进行切割，B错误； C、DNA聚合酶的功能是催化DNA复制，不能对目标DNA进行切割，C错误； D、限制性内切核酸酶是特异性切割磷酸二酯键，CRISPR/Cas9系统识别特定DNA位点并对目标DNA进行切割的功能与限制性内切核酸酶类似，D正确。 故选D。 （3）图1中构建基因表达载体用到了重组DNA技术，培养受精卵用到了动物细胞培养技术，将受精卵培育到囊胚期移植到母鼠体内妊娠获得F0用到了胚胎移植技术，综上①④⑥正确。 故选①④⑥。 （4）由于Sau3AⅠ会破坏质粒的复制原点，所以不能选择该酶，结合质粒上的限制酶和目的基因两端的序列可知，应选择①XbaⅠ和③Bcl Ⅰ进行切割，才能使质粒和目的基因产生相同的粘性末端。 故选①③。 （5）A、PCR循环过程不需要DNA解旋酶的参与，该过程利用高温解旋，A正确； B、PCR反应中DNA聚合酶在90℃高温不会失活，该过程利用的是耐高温的DNA聚合酶，B错误； C、PCR反应中DNA聚合酶以引物的5'→3'的方向延伸，即沿引物的3’端合成子链，C正确； D、为保证特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因两侧的序列互补，D错误。 故选AC。 （6）由图1可知，F0与野生型小鼠杂交后F1中含有1个Lcat基因和1个wt基因，1-4中，属于F1代小鼠的是编号1；F1小鼠与Cre小鼠杂交后，F2小鼠同时含有wt基因、Lcat基因和Cre基因，对应编号3。 （7）A、由图可知，Lcat 基因在肝脏和脑组织中有表达，A错误； B、Lcat基因在肾脏组织和心脏组织中均不表达，B错误； C、Cre基因可以调控目的基因在肝脏中特异性表达，对照组Lcat mRNA相对表达量较低，说明其应为插入Lcat基因但不带Cre基因小鼠，C正确； D、实验组Lcat mRNA较高，该结果表明Cre基因可显著提高肝脏中Lcat mRNA的表达量，D正确。 故选CD。 7．（2025·上海闵行·二模）沙门氏菌是一种常见的肠道致病菌，会引起人体腹泻等症状，相关的免疫调节机制如图1所示。 （1）据图1可知，细胞Ⅱ是 ，该细胞参与机体的 过程。（编号选择） ①辅助性T细胞②细胞毒性T细胞③B淋巴细胞④浆细胞⑤非特异性免疫⑥特异性免疫⑦体液免疫⑧细胞免疫 （2）结合图1分析，物质丙的作用是______。 A．特异性结合沙门氏菌使其更易被吞噬细胞清除 B．使靶细胞通透性增加而裂解死亡 C．促进T淋巴细胞的分化 D．进入肠腔特异性地结合沙门氏菌 沙门氏菌作为兼性厌氧菌，进入机体后会靶向肿瘤微环境，克服低氧条件进入肿瘤的坏死区生长繁殖，从而发挥一定的免疫调节效应，如图2所示。 （3）根据图2，感染沙门氏菌后，肿瘤细胞表面的MHC分子______。 A．结构改变 B．数量改变 C．结构不变 D．数量不变 （4）结合已学知识分析，沙门氏菌对肿瘤细胞的作用合理的有______。 A．能识别肿瘤细胞 B．通过释放毒素使肿瘤细胞凋亡 C．通过竞争营养物质抑制肿瘤生长 D．可以降低肿瘤抗原的呈递效率 沙门氏菌的毒力与sseK1基因有关。研究者利用在受体菌内不能复制的“自杀性质粒”，通过同源序列的配对和交换达到敲除该基因的目的（如图3），以获得减毒处理的沙门氏菌用于肿瘤治疗。 （5）结合图3，研究者敲除sseK1基因所涉及的变异类型属于______。 A．基因重组 B．基因突变 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 （6）结合题意分析，研究人员成功改造的沙门氏菌中，基因sseK1、CmR、SacB的存在情况应该分别是 、 、 。① 有②无 （7）经筛选初步获得改造菌种后，为进一步验证目标菌种是否已成功构建，科研人员使用PCR和凝胶电泳技术进行鉴定。若图3中自杀性质粒全长为a bp，CmR长度为x bp，sseK1长度为y bp，两个同源序列总长度为z bp，分析： 应选用图3所示①-④引物中的 ，对改造菌DNA进行PCR，再对产物进行凝胶电泳。 若结果为 ，则表明sseK1基因已切除。 ①有长度为x+z的片段②有长度为a-x的片段③有长度为x的片段④无长度为y+z的片段⑤无长度为a的片段⑥ 无长度为y的片段 （8）结合题意，利用“自杀性质粒”还可完成的基因改造操作有______。 A．基因敲入 B．对基因进行定点突变 C．基因替换 D．对基因进行随机突变 【答案】（1） ① ⑥⑦⑧ （2）AD （3）BC （4）ABC （5）A （6） ② ① ② （7） ②③ ①④ （8）AC 【分析】基因工程需要四个步骤：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。 【详解】（1）据图可知，细胞Ⅱ可以分泌产生乙细胞因子，所以细胞Ⅱ表示①辅助性T细胞，辅助性T细胞参与特异性免疫，细胞免疫，体液免疫，即⑥⑦⑧。 （2）AD、物质丙表示抗体，抗体可以和病原体结合，进而抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，结合图示可知，抗体还能进入肠腔特异性地结合沙门氏菌，AD正确； B、使靶细胞通透性增加而裂解死亡的是细胞毒性T细胞，B错误； C、促进T淋巴细胞的分化的是抗原，C错误。 故选AD。 （3）据图可知，当感染沙门氏菌后，肿瘤细胞表面的MHC分子的数量增加，而结构不变，BC正确，AD错误。 故选BC。 （4）AD、依据题干信息可知，沙门氏菌作为兼性厌氧菌，进入机体后会靶向肿瘤微环境，说明沙门氏菌具有识别中细胞的作用，但不能得出沙门氏菌具有降低肿瘤抗原的呈递效率的作用，A正确，D错误； BC、依据题干信息可知，沙门氏菌作为兼性厌氧菌，克服低氧条件进入肿瘤的坏死区生长繁殖，从而发挥一定的免疫调节效应，据此可推知，沙门氏菌可能具有通过释放毒素使肿瘤细胞凋亡，也可能具有通过竞争营养物质抑制肿瘤生长的作用，BC正确； 故选ABC。 （5）依据题干信息，敲除sseK1基因是通过同源序列的配对和交换达到的，所以涉及的变异类型为基因重组，A正确，BCD错误。 故选A。 （6）依据图3中，沙门氏菌基因组DNA的前后变化可知，改造后的沙门氏菌种有CmR，无sseK1和AacB。 （7）PCR扩增时，DNA从子链的5'3'，引物也是连接在子链上，引物的5'段对应于模板链的3'段，所以应选择引物②③。 结合小问⑥可知，改造后的沙门氏菌基因组DNA的变化是CmR替代了sseK1，所以应有长度x+z片段，而无y+z的片段，①④正确。 故选①④。 （8）结合图示信息可知，“自杀性质粒”主要完成的是基因的敲入（敲入CmR）和基因的替换（CmR替代了sseK1），AC正确，BD错误。 故选AC。 8．（2025·上海浦东新·二模）汞是广泛存在的环境毒素。科研人员拟运用汞响应蛋白基因（MerR）、紫罗兰色素合成基因（Vio）以及大肠杆菌构建工程菌，快速有效地检测汞污染。图1为部分原理图，Amp'为氨苄青霉素抗性基因，Vio的表达产物可以将色氨酸转化为紫罗兰色素（紫色），①～④为pET-21质粒上的位点。 （1）据图1分析，为检测环境中的Hg2+，Vio基因应插入质粒pET-21的位点是______。 A、① B、② C、③ D、④ （2）据图1信息，补全图2中的工程菌检测Hg2+的机制（1） ；（2） 。（编号选填） ①Hg2+与MerR蛋白结合，抑制启动子b ②Hg2+与MerR：蛋白结合，解除对启动子b的抑制 ③Vio基因不表达，分解紫罗兰色素 ④Vio基因表达，合成紫罗兰色素 （3）据图1分析，为使工程菌显现出紫色，培养基应添加的物质是 ，该培养基称为显色培养基。 （4）在上述显色培养基中是否应加入氨苄青霉素，小浦同学认为需要，但小东同学认为不需要。你认同谁的观点，并说明理由 。 （5）科研人员将成功转入重组质粒的工程菌置于含一定浓度范围内的不同浓度Hg2+的培养基中，一段时间后裂解细胞，颜色（紫色）深度结果如图3所示。为了绘制Hg2+浓度和溶液颜色深度之间的标准曲线，可以采用______进一步定量检测颜色深度并进行分析。 （6） （7）A、层析法 B、同位素标记法 C、分光光度法 D、显微镜观察法 将等量工程菌接种在含不同浓度Hg2+的显色培养基中，培养一段时间后，其颜色深度和工程菌数量变化如图4所示。 （8）综合上述信息和所学知识分析： 在0～0.024 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） 在0.024～0.195 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） 在0.195～3.125 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） ①工程菌数量不断增加 ②工程菌数量不断减少 ③合成的色素增加 ④合成的色素减少 ⑤Vio基因表达量增加 ⑥Vio基因表达量减少 ⑦对工程菌的毒害作用增加 ⑧对工程菌没有毒害作用 ⑨色素合成酶活性增强 ⑩色素合成酶活性降低 （9）你认为科学家构建的工程菌是否能作为检测污水中汞含量的生物传感器？若认为不能，请阐述理由，并指出存在的问题和改进的措施；若认为能，请阐述理由，并说明该生物传感器使用时与理由相关的注意事项 。 【答案】（1）D （2） ② ④ （3）Hg2+和色氨酸 （4）小浦；若无选择压，工程菌易丢失带有外源基因的质粒，影响后续检测结果 （5）C （6） ③ ④⑦⑩ ②④⑦ （7）观点1：不能。科学家用工程菌检测环境污水中汞污染的依据是随Hg2+与工程菌合成紫色色素 的量正相关，可借助分光光度计检测颜色深度进而得出Hg2+浓度。然而据图可知，若溶 液中Hg2+浓度大于0.024μM，Hg2+对工程菌的毒害作用随浓度增加而增强，可能改变酶的 空间结构使酶活性降低或使工程菌数量减少，Hg2+浓度与颜色深度不符合正相关的关系， 故不能作为生物传感器。改进的措施为：通过蛋白质工程等方式，提高紫色素合成酶空间 结构的稳定性，提高工程菌对高浓度Hg2+的耐受程度等 观点2 ：能。科学家用工程菌检测环境污水中汞污染的依据是随Hg2+与工程菌合成紫色色素的 量正相关，可借助分光光度计检测颜色深度进而得出Hg2+浓度。据图可知，若溶液中Hg2+浓度小于0.024μM，随Hg2+浓度的增加，工程菌的数量基本稳定，Hg2+解除MerR蛋 白对Vio基因表达的抑制，表达更多紫罗兰色素合成酶，Hg2+浓度与颜色深度符合正相关的 关系，因此能作为生物传感器。在使用时需注意若污水中Hg2+浓度过高，需要稀释至 0-0.024μM范围再测定。 【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）根据题干信息，Vio基因的表达产物可以将色氨酸转化为紫罗兰色素（紫色），为了检测环境中的Hg²⁺，Vio基因需要与汞响应蛋白基因（MerR）协同工作。MerR蛋白在Hg²⁺存在时会解除对启动子的抑制，从而启动Vio基因的表达。因此，Vio基因应插入到启动子b的下游，即位点④，以便在Hg²⁺存在时启动Vio基因的表达。 故选D。 （2）根据题干信息，Hg²⁺与MerR蛋白结合后，会解除对启动子b的抑制，从而启动Vio基因的表达。因此，工程菌检测Hg²⁺的机制如下：Hg²⁺与MerR蛋白结合，解除对启动子b的抑制（②）；Vio基因表达，合成紫罗兰色素（④）。 （3）科研人员拟运用汞响应蛋白基因（MerR）、紫罗兰色素合成基因（Vio）以及大肠杆菌构建工程菌，快速有效地检测汞污染Vio基因的表达产物可以将色氨酸转化为紫罗兰色素，为了使工程菌显现出紫色，培养基中应添加色氨酸作为底物，同时需要加入待检测物质Hg²⁺。 （4）Amp’是氨苄青霉素抗性基因，加入氨苄青霉素可以筛选出成功转入重组质粒的工程菌，避免未转入质粒的细菌生长，确保实验结果的准确性，故认同小浦同学的观点。 （5）分光光度法可以通过测量溶液在特定波长下的吸光度来定量检测颜色深度，适合用于绘制标准曲线。层析法、同位素标记法和显微镜观察法不适合用于定量检测颜色深度。 故选C。 （6）根据图4的信息，随着Hg²⁺浓度的增加，颜色深度（紫色）在0～0.195 μM范围内逐渐增加，说明Vio基因表达量增加，合成的色素增加。在0.195～3.125 μM范围内，颜色深度不再增加，且工程菌数量减少，说明Hg²⁺对工程菌的毒害作用增加，导致工程菌数量减少，故分析如下：在0～0.024 μM浓度范围内，随着Hg²⁺浓度升高，③合成的色素增加；在0.024～0.195 μM浓度范围内，随着Hg²⁺浓度升高，⑦对工程菌的毒害作用增加，⑩色素合成酶活性降低，同时④合成的色素减少；在0.195～3.125 μM浓度范围内，随着Hg²⁺浓度升高，⑦对工程菌的毒害作用增加，②工程菌数量不断减少，④合成的色素减少。 （7）该工程菌通过MerR蛋白响应Hg²⁺，启动Vio基因表达，合成紫罗兰色素，从而通过颜色变化直观地检测Hg²⁺的存在，可以有以下观点： 观点1：不能。科学家用工程菌检测环境污水中汞污染的依据是随Hg2+与工程菌合成紫色色素 的量正相关，可借助分光光度计检测颜色深度进而得出Hg2+浓度。然而据图可知，若溶 液中Hg2+浓度大于0.024μM，Hg2+对工程菌的毒害作用随浓度增加而增强，可能改变酶的 空间结构使酶活性降低或使工程菌数量减少，Hg2+浓度与颜色深度不符合正相关的关系， 故不能作为生物传感器。改进的措施为：通过蛋白质工程等方式，提高紫色素合成酶空间 结构的稳定性，提高工程菌对高浓度Hg2+的耐受程度等。 观点2 ：能。科学家用工程菌检测环境污水中汞污染的依据是随Hg2+与工程菌合成紫色色素的 量正相关，可借助分光光度计检测颜色深度进而得出Hg2+浓度。据图可知，若溶液中Hg2+浓度小于0.024μM，随Hg2+浓度的增加，工程菌的数量基本稳定，Hg2+解除MerR蛋 白对Vio基因表达的抑制，表达更多紫罗兰色素合成酶，Hg2+浓度与颜色深度符合正相关的 关系，因此能作为生物传感器。在使用时需注意若污水中Hg2+浓度过高，需要稀释至 0-0.024μM范围再测定。 9．（2025·上海青浦·二模）米曲霉的改造 曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员用同源重组基因敲除技术成功敲除了米曲霉g-3菌株中的msn2基因，获得高产的g-5菌株，部分过程如图1，其中kanr（卡那霉素抗性基因）、pyrG基因（表达合成尿嘧啶）为标记基因。步骤Ⅲ米曲霉g-3发生的变化如图2所示。 （1）步骤 I的接种方法一般为 。 （2）下列关于培养基甲和乙的相关叙述，正确的是_____。（多选） A．培养基甲为固体培养基 B．培养基甲为鉴别培养基 C．培养基乙可获得大量质粒 D．培养基乙需加入卡那霉素 科研人员选取培养基丙的3个菌落，分别提取其基因组DNA，选用图2中相关引物进行PCR扩增，结果如图3所示。 （3）根据图3结果可知，科研人员选用的PCR引物组合为_____。（单选） A．引物A和引物B B．引物C和引物E C．引物A和引物C D．引物B和引物E （4）根据图3结果， 号泳道对应菌株为目的菌株g-5．为进一步验证，科研人员重新选择图2的相关引物组合重复上述操作，请将获得的电泳结果在答题纸相应虚线方框内涂黑。 （5）尿嘧啶属于曲霉生长所需的 。（编号选填）由图1、2和相关信息推断，与培养基丙相比，培养基丁 尿嘧啶。（编号选填） ①碳源②氮源③无机盐④生长因子⑤含⑥不含 （6）图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有 。（编号选填） ①步骤I②步骤③步骤Ⅲ④步骤IV 对摇瓶培养相同时间后的g-3和g-5在相同放大倍数下镜检结果如图4，在比较两者菌丝球（菌丝缠绕而成）形态后科研人员认为g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，是其曲酸产量高的原因之一、 （7）据此判断图4中 （A/B）视野中菌株为g-5。 米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tps1基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌株tpsI基因表达量明显降低。 （8）综合以上信息，阐述msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多的可能机制 。 【答案】（1）稀释涂布平板法 （2）ACD （3）C （4） 3 （5） ④ ⑥ （6）①②③④ （7）B （8）米曲霉被敲除 msn2 基因后，一方面菌丝缠绕程度下降，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸；另一方面，msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsI基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而使米曲霉产生更多的曲酸。 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选和获取从基因文库中获取、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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。 （3）将目的基因导入受体细胞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——PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR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。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）从图中可以看出，步骤 I 是将含有重组质粒的大肠杆菌接种到培养基甲上，在固体培养基上进行筛选等操作，其接种方法一般为稀释涂布平板法。 （2）A、从图中可以看到，步骤 I 是将含有重组质粒的大肠杆菌接种到培养基甲上，一般在固体培养基上进行接种操作，方便筛选单菌落等，所以培养基甲为固体培养基，A正确； B、培养基甲为选择培养基，而不是鉴别培养基，B错误； C、培养基乙用于培养导入重组质粒的米曲霉，目的是培养米曲霉并使其生长繁殖，进而获得高产曲酸等，故培养基乙可获得大量质粒，C正确； D、重组质粒中含有kanr（卡那霉素抗性基因），因此在培养基乙中加入卡那霉素可以筛选出含有重组质粒的米曲霉，D正确。 故选ACD。 （3）从图3中可以看出，3号菌落相关DNA的碱基对接近3706bp≈1032+1650+1024，由此可知，科研人员选用的PCR引物组合为引物A和引物C，C正确。 故选C。 （4）3号菌落大约含有3700bp的碱基对，3道的条带情况与目的菌株 g - 5 预期条带特征相符，所以3道对应菌株为目的菌株 g - 5。 （5）尿嘧啶是含氮的小分子有机物，在微生物培养中属于生长因子，所以选④。菌株 g - 5 能在培养基丙上生长，不能在培养基丁上生长，结合图2中基因缺失情况，推测是培养基丁不含尿嘧啶，所以选⑥。 （6）为了防止杂菌污染，影响实验结果，整个过程都应该无菌处理，因此图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有步骤I、步骤、步骤Ⅲ、步骤IV，即①②③④正确。 （7）g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，由于图4中B视野中的菌株缠绕程度上升，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸，因此B视野中菌株为g-5。 （8）米曲霉被敲除 msn2 基因后，一方面菌丝缠绕程度下降，菌丝对外界营养物质的吸收速率提高，有更多营养物质用于产生曲酸；另一方面，msn2基因表达产物的缺乏，抑制了tpsI基因的表达，提高了米曲霉对逆境的敏感性，从而使米曲霉产生更多的曲酸，因此msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多。 10．（2025·上海杨浦·二模）人类活动导致大气CO2增加，升高的CO2通常会增加水稻等植物的产量，即CO2施肥效应。在正常CO2条件（aCO2）和高CO2条件（eCO2）下，籼稻和粳稻的产量如图1所示。 （1）根据题干信息和已学知识，判断下列说法合理的是______。 A．籼稻比粳稻对高CO2的响应更显著 B．相同CO2条件下籼稻比粳稻产量更高 C．CO2浓度直接影响碳反应从而影响产量 D．水稻固定CO2需要消耗细胞呼吸产生的能量 （2）植物光合作用所需的CO2可来自大气和细胞呼吸。当细胞呼吸产生的CO2供给光合作用时，需经过的场所包括_______。 ①类囊体 ③叶绿体基质 ②细胞质基质 ⑤线粒体基质 ④线粒体内膜 A．①→②→⑤ B．⑤→②→① C．④→⑤→③ D．⑤→②→③ 前期研究发现，籼稻和粳稻对CO2响应不同在于DRNI基因差异。为了确定DRNI基因变异是导致水稻对CO2响应不同的因素，科学家选取了从粳稻及粳稻DRNI突变株分离纯化的DRN1蛋白质，并进行凝胶电泳，结果如图2所示。 （3）根据凝胶电泳的基本原理，能进行凝胶电泳分离的物质应具备_______。 A．净电荷 B．高分子量 C．复杂结构 D．低水溶性 （4）图2中蛋白条带是用同位素标记的抗体处理后显示的，其目的是_______。 A．加快电泳速度 B．使目标蛋白变性 C．仅显示DRN1蛋白 D．能显示低浓度蛋白 （5）本实验电泳需要大量抗体，但不一定选用单克隆抗体，理由是_______。 A．单克隆抗体特异性较高 B．DRN1蛋白含所有蛋白质的通用结构 C．单克隆抗体制备涉及动物细胞融合，成本较高 D．包括DRN1在内的蛋白质一般都有多个抗原决定簇 （6）为达到实验目的，科学家选用粳稻及粳稻DRNI突变株，而不是籼稻和粳稻，该设计是考虑到_______。 A．设置对照 B．控制变量 C．平行重复 D．随机样本 （7）研究人员测定了粳稻DRNI功能缺失突变株在不同CO2浓度下的相应指标，结果如图3所示。对该测定结果的分析，合理的是 。（编号选填） ①图乙与图甲不存在因果关系 ②图乙和图丙的结果无相关性 ③图丙的结果是图甲现象的原因 （8）研究显示，在水稻DRNI功能缺失突变株中，叶片面积相较野生株呈不同程度的增加，下列现象与此相关的是______。 A．叶绿体色素的种类变多 B．光能的捕获与转换加快 C．叶绿体色素吸收光谱变宽 D．ATP和NADPH合成上升 （9）综合上述所有信息，推测DRNI基因表达量与水稻响应高CO2时产量之间的关系；并结合所学知识分析高CO2导致籼稻产量上升的机理 。 【答案】（1）ABC （2）D （3）A （4）C （5）D （6）B （7）③ （8）BD （9）据蛋白质凝胶电泳结果：高CO2下DRN I基因表达量低，突变株DRN I基因不表达；又据图3，水稻DNR I基因功能缺失突变株的根系长度等有利于光合作用的指标升高。综合以上信息可判断DNR I基因表达量低，有利于提高高CO2浓度下水稻产量。据此分析，籼稻在高CO2浓度下，产量显著提升的原因包括：内因：据以上DNR I基因表达量和水稻产量的关系，可推知籼稻体内DNR I基因的表达量较低（或无表达），故在高CO2浓度下，其产量增加显著。外因：高CO2浓度下，供给碳反应的CO2相对较多，碳反应加快，同时基于水稻DNR I基因功能丧失性突变株的表现，可推知在高CO2浓度下，籼稻的叶片面积会增加，光反应更强，可见，高CO2浓度下，水稻光合作用增强；此外，据图3可知，高CO2浓度下，水稻体内生长素浓度增加，有利于植物生长；根系长度增加，有利于吸收充足水分和矿质营养；同时NO3吸收率上升，有利于酶、ATP等化学物合成，同时加快光合产物的转移，从而促进光合。综上所述，在高CO2浓度下，籼稻的产量会提高。 【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的；变异是随机发生的、不定向的；基因突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。 【详解】（1）分析图1可知，在正常CO2条件下，籼稻产量高于粳稻；与正常CO2条件相比，高CO2条件下籼稻产量增加非常显著，而粳稻产量变化不明显；CO2浓度直接影响碳反应的CO2的固定从而影响产量，水稻固定CO2不需要消耗细胞呼吸产生的能量，可见ABC正确，D错误。 故选ABC。 （2）乙醇发酵产生CO2的场所是细胞质基质，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，而植物光合作用消耗CO2的场所是叶绿体基质，故当细胞呼吸产生的CO2供给光合作用时，需经过的场所包括⑤线粒体基质➡②细胞质基质➡③叶绿体基质，ABC错误，D正确。 故选D。 （3）DNA分子具有可解离的基团，在一定 的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电 荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。能进行凝胶电泳分离的物质应具备净电荷，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）采用抗原-抗体杂交可以检测蛋白质，图2中蛋白条带是用同位素标记的抗体处理后显示的，其目的是仅显示DRN1蛋白，C正确，ABD错误。 故选C， （5）单克隆抗体灵敏度高，特异性强，本实验电泳需要大量抗体，但不一定选用单克隆抗体，理由是DRN1在内的蛋白质一般都有多个抗原决定簇，ABC错误，D正确。 故选D。 （6）实验目的是：确定DRN I基因变异是导致水稻对CO2响应不同的因素，自变量是DRN I基因是否发生变异，为达到实验目的，科学家选用粳稻及粳稻DRNI突变株，而不是籼稻和粳稻，该设计是考虑到控制变量，B正确，ACD错误。 故选B。 （7）生长素是由色氨酸经过一系列变化而产生的小分子有机物，生长素浓度相对变化与NO3-吸收率有关，即图乙与图甲存在因果关系，图乙和图丙的结果有相关性，生长素低具有促进生根的作用，图丙的结果是图甲现象的原因，①②错误，③正确。 故选③。 （8）在水稻DRNI功能缺失突变株中，叶片面积相较野生株呈不同程度的增加，则光能的捕获与转换加快，光反应增强，ATP和NADPH合成上升，但叶绿体色素的种类不变，叶绿体色素吸收光谱无明显变化，AC错误，BD正确。 故选BD。 （9）综合分析题干信息和题图信息，蛋白质凝胶电泳结果表明高CO2下DRN I基因表达量低，突变株DRN I基因不表达；又据图3，水稻DNR I基因功能缺失突变株的根系长度等有利于光合作用的指标升高。综合以上信息可判断DNR I基因表达量低，有利于提高高CO2浓度下水稻产量。据此分析，籼稻在高CO2浓度下，产量显著提升的原因包括：（1）内因：据以上DNR I基因表达量和水稻产量的关系，可推知籼稻体内DNR I基因的表达量较低（或无表达），故在高CO2浓度下，其产量增加显著。（2）外因：高CO2浓度下，供给碳反应的CO2相对较多，碳反应加快，同时基于水稻DNR I基因功能丧失性突变株的表现，可推知在高CO2浓度下，籼稻的叶片面积会增加，光反应更强，可见，高CO2浓度下，水稻光合作用增强；此外，据图3可知，高CO2浓度下，水稻体内生长素浓度增加，有利于植物生长；根系长度增加，有利于吸收充足水分和矿质营养；同时NO3-吸收率上升，有利于酶、ATP等化学物合成，同时加快光合产物的转移，从而促进光合。综上所述，在高CO2浓度下，籼稻的产量会提高。 11．（2025·上海杨浦·二模）近年来，科学家们开发了一种新型核酶，其催化机理如图1，其中该酶的5'和3’端的臂具有靶向识别作用，环状部位为催化活性部位。因此，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割。    （1）据图1可推知，构成该新型核酶的基本单位是________。 A．氨基酸 B．核糖核苷酸 C．葡萄糖 D．脱氧核苷酸 （2）据图1和所学知识判定，该新型核酶可能具有的酶学性质包括________。 A．催化具有高效性 B．催化切割单链RNA C．催化具有序列特异性 D．高温会使其丧失稳定性 若改变实验条件，使DNA局部区域拆分为单链，那么该新型核酶也可以对目标DNA的特定位点进行切割，如图2所示。 （3）该新型核酶与限制酶相比，不同之处包括 。（编号选填） ①只能切割单链 ②可切割DNA和RNA ③可人为设计该酶的序列，随意定位 （4）由图2可推知，可利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作。进行此项操作，在反应体系中加入质粒后，后续的流程应为 。（编号选填并排序） ①添加新型核酶 ②添加DNA聚合酶 ③导入受体细胞 ④添加目的基因 ⑤添加DNA连接酶 ⑥筛选含重组质粒的细胞 （5）为了比较新型核酶重组和限制酶切重组的效率，可通过统计最后得到的含重组质粒的菌落数进行比较，为此采用的微生物分离纯化方法应选择 。 结直肠癌（CRC）是我国最常见的恶性肿瘤，大约40%的CRC是因KRAS基因突变导致的。为了验证该新型核酶的作用，科学家们人工合成了长度为14个核苷酸（14nt）的KRAS-mRNA区域（含突变位点，其5'端用同位素标记），然后再用该新型核酶进行切割，电泳结果如图3所示。 （6）据图3和题干信息判断，图中切割产物的长度应为 nt。 （7）为了研究该核酶在细胞内是否有效运行，首先需要培养细胞。培养细胞时，在低限量培养基（包含无机盐、微量元素、氨基酸、维生素、碳水化合物等）的基础上，还需要通入或添加的气体或物质包含 。（编号选填） ①牛肉膏  ②蛋白胨  ③动物血清  ④95%的空气  ⑤5%的CO2 （8）为了验证该酶在癌细胞内是否也能把KRAS-mRNA切成两段，需要将来自靶细胞的mRNA扩增到足够数量才能进行检测。为达此目的，下列操作中必须进行的包括_______。 A．PCR B．限制酶切割 C．逆转录 D．连接酶连接 【答案】（1）D （2）ABC （3）①②③ （4）④①⑤③⑥/①④⑤③⑥ （5）稀释涂布法 （6）7 （7）③④⑤ （8）AC 【分析】基因工程中的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。 【详解】（1）根据图1中新型核酶的环状部位含有碱基T，可知新型核酶是一条DNA单链，组成单位是脱氧核苷酸，D正确，ABC错误。 故选D。 （2）A、该核酶与其它酶一样具有催化的高效性，A正确； B、据图1可知，该核酶可催化切割单链RNA中的磷酸二酯键，B正确； C、根据题意可知，该酶的5'和3’端的臂与底物之间具有靶向识别作用，因此催化具有序列特异性，C正确； D、图中新型核酶是一条DNA单链，高温不会使DNA单链变性，D错误。 故选ABC。 （3）①②限制酶可识别双链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，而该酶只能切割单链的底物（DNA局部区域拆分为单链才能被该新型核酶对特定位点切割），根据图1可图2可知，该核酶可切割DNA和RNA，①②符合题意； ③根据题意，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割，因此该核酶可人为设计相应的序列，随意定位，③符合题意。 故选①②③。 （4）若要进行重组DNA操作，需要将目的基因和质粒同时加入反应体系，且需要加入新型核酶对目的基因及质粒特定位点进行切割，然后通过DNA连接酶将目的基因和质粒两个片段进行拼接，并将重组的DNA导入受体细胞，最后筛选含重组质粒的细胞，即在反应体系中加入质粒后，后续的流程应为④添加目的基因、①添加新型核酶、⑤添加DNA连接酶、③导入受体细胞、⑥筛选含重组质粒的细胞。 （5）利用稀释涂布平板法接种微生物可对菌体进行计数，因此为统计最后得到的含重组质粒的菌落数需要用稀释涂布法接种以纯化菌种。 （6）根据图1可知，切割位点在新型核酶5'端向3'端与RNA底物碱基互补配对的一侧序列的最后面，根据给出的KRAS-mRNA区域序列以及新型核酶结合的序列，可知被切割位点在mRNA中间没有与核酶互补的碱基G的右侧，因此切割产物的长度应为左侧片段的7个碱基和右侧片段的7个碱基，即切割产物的长度应为7nt。 （7）培养动物细胞除需要加入无机盐、微量元素、氨基酸、维生素、碳水化合物等，还需要加入动物血清，需要的气体条件为95%的空气和5%的CO2，即③④⑤符合题意。 （8）若要将来自靶细胞的mRNA扩增到足够数量，需要先将mRNA逆转录形成cDNA，再用PCR技术扩增，即AC正确，BD错误。 故选AC。 12．（2025·上海长宁·二模）中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 （1）已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（    ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 （2）自剪切肽T2A发生作用的时期是（    ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A： ；B：⑤；C： 。（编号选填） （4）在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是 。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 （5）在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（    ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 （6）在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（    ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（    ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 【答案】（1）B （2）C （3） ①③④ ②（A和C的答案可交换） （4）①③④⑥ （5）D （6）AD （7）ABD 【分析】动物细胞培养条件：（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：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为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。） 【详解】（1）基因表达载体构建时，为避免反向连接和自身环化，通常选用两种不同酶位点可实现定向插入并提高重组效率，又因为BamHⅠ和BclⅠ切割后产生的的黏性末端相同，故不能同时选择这两种酶，结合所给选项可知，B符合题意。 故选B。 （2）分析题意可知，T2A 肽使一条多肽在T2A所在位置断开，是在翻译过程中使多肽链自行“折断”，从而得到多个独立蛋白，故其作用的时期是翻译。 故选C。 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为A区：①HsQSOXIb基因＋③EGFP＋④KDEL；B区：⑤T2A；C区：②Survivin，这样既可在同一条 mRNA 上同时表达两种蛋白，又能借助EGFP与KDEL实现对QSOXIb在内质网中的定位和观察。 （4）进行动物细胞培养时，必需条件是①适宜温度（约37 ℃）＋④定期更换培养液＋⑥稳定的渗透压，同时为实现无菌环境，也可加入③1%的混合抗生素，培养哺乳动物细胞通常并不需要纯氧（气体环境是95%空气和5%的CO2）或特意光照。 故选①③④⑥。 （5）据图可知，图中对照组（1、2）二者细胞凋亡率无显著差异（n.s.），而嘌呤霉素处理组（3、4）表现出显著差异（**），说明在相同诱导凋亡条件下，CHO-PAb-QS（组4）比CHO-PAb（组3）抗凋亡能力更强。 故选D。 （6）由题干信息可知，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用，而着丝粒连接着两个姐妹染色单体，纺锤丝与细胞分裂有关，故这些结构可能是着丝粒和纺锤丝。 故选AD。 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶，在CHO-PAb-QS细胞系中，HsQSOXIb基因的表达有助于维持抗体的结构稳定，抗体是一种蛋白质，其功能的正常发挥依赖于其正确的空间结构，通过催化二硫键的形成，HsQSOXIb能够确保抗体分子在合成过程中正确折叠，从而维持其功能活性，且蛋白质中二硫键的形成是在内质网进行的，需要经过囊泡运输。 故选ABD。 13．（2025·上海宝山·二模）磷脂酸（PA）既是一种结构膜脂，也是植物的一个关键信号分子，为验证盐碱胁迫下植物的PA响应，研究人员构建PA荧光探针：将特异性PA结合蛋白结合域（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFD）基因通过无缝克隆技术连接构建重组DNA，导入拟南芥。DNA无缝连接的原理如图1（a），重组DNA的构建过程如图1（b），P1-P4为引物。 （1）磷脂酸是合成磷脂和三酰甘油等的原料，据此推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是______。 A．线粒体 B．叶绿体 C．高尔基体 D．内质网 （2）关于图1（a）中T5核酸外切酶描述合理的是______。 A．作用部位是磷酸二酯键 B．可使DNA分子形成单链末端 C．可将DNA分子切割为多个片段 D．与限制性内切核酸酶活性中心相同 （3）图1中①处需使用的酶为 （编号选填），②处需使用的酶应为 （编号选填）。 ①RNA聚合酶  ②DNA解旋酶  ③DNA连接酶  ④限制性内切核酸酶  ⑤核酸外切酶 （4）图1（b）中引物P1的碱基序列也会存在于引物 。（编号选填）。 ①P2  ②P3  ③P4 （5）以下是在拟南芥受体细胞组织培养的培养基中所添加的物质，这些物质中不属于营养成分的有 （编号选填）。 ①琼脂  ②生长素  ③硝酸铵（NH4NO3）  ④草铵膦  ⑤甘氨酸  ⑥氯化钙（CaCl2） 绿色荧光蛋白的发色团受到光子辐射后吸收能量从低能级状态跃迁到高能级状态，高能级状态不稳定，再跃迁至低能级状态过程中发出绿色荧光，原理如图2（a）。在等量光子辐射和相同盐碱胁迫下，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥发出的绿色荧光明显增强。（已知PABD不影响GFD的荧光强度） （6）等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强是因为在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量 （更多/更少）用于非辐射能量的损耗。 （7）若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应。尝试解释：为什么转入PABD-GFD融合基因的拟南芥经上述处理后，绿色荧光较仅转入GFD基因的拟南芥增强，且随处理时间增加荧光强度会发生如图2变化？ 。 【答案】（1）D （2）AB （3） ③ ③⑤ （4）③ （5）①②④ （6）更少 （7）与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入融合基因的拟南芥表达出的融合蛋白因有PABD可结合PA，改变了分子的结构，使得荧光蛋白的发色团从高能级状态跃迁到低能级状态释放的能量更多转化为辐射能量，荧光增强。随着处理时间增加，更多的融合蛋白结合PA，所以荧光先增强，一段时间后，结合的PA可能被降解或转移，融合蛋白发出的荧光强度下降 【分析】PCR由变性-复性-延伸三个基本反应步骤构成：（1）模板DNA的变性：模板DNA经加热至90℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下一轮反应作准备。（2）模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至50℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。（3）延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。 【详解】（1）内质网与脂质代谢有关，磷脂和三酰甘油均属于脂质，故根据题意可推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是内质网，ABC错误，D正确。 故选D。 （2）由图1中的图a可知，T5核酸外切酶使 DNA 1和DNA 2形成了单链末端，且产生了多个游离核苷酸，可见T5核酸外切酶作用部位是磷酸二酯键，可使DNA分子形成单链末端，AB正确，CD错误。 故选AB。 （3）图1中图a中①处是DNA 1和DNA 2单链末端连接，需要③DNA连接酶形成磷酸二酯键，图b中②处为了实现无缝对接需要使用⑤核酸外切酶和 ③DNA连接酶。 （4）图b可知，GFD基因和PABD基因形成融合基因，且GFD基因右侧与PABD基因左侧实现无缝对接，则扩增GFD基因时P4含有部分PABD基因左侧部分序列，而P4扩增后的需要也含有PABD基因，故图1（b）中引物P1的碱基序列也会存在于引物③P4。 （5）培养基中的营养成分包括水、无机盐、碳源、氮源、维生素等，而①琼脂属于凝固剂，②生长素属于植物激素，④草铵膦属于非选择性除草剂能起到筛选作用，①②④不属于营养成分。 （6）图2中图a可知，高能级状态跃迁至低能级状态过程中释放能量中辐射能量导致形成绿色荧光，图2可知等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强，可见在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量更少用于非辐射能量的损耗。 （7）图2可知，等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强，且适当盐胁迫荧光增强；若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应，分析可知，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入融合基因的拟南芥表达出的融合蛋白因有PABD可结合PA，改变了分子的结构，使得荧光蛋白的发色团从高能级状态跃迁到低能级状态释放的能量更多转化为辐射能量，荧光增强。随着处理时间增加，更多的融合蛋白结合PA，所以荧光先增强，一段时间后，结合的PA可能被降解或转移，融合蛋白发出的荧光强度下降。 14．（2025·上海静安·二模）微藻（如衣藻）可通过光合作用等代谢途径将CO2转化为多种有机物，可被用于处理工业废气、制备生物柴油，但高浓度CO2条件下微藻的细胞质酸化会抑制其增殖。研究人员从烟草中提取了一种能特异性转运H+的载体蛋白基因——PMA基因（4691bp）导入微藻细胞，以提高其对CO2的耐受度。图1展示了构建转基因微藻的部分过程，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Bler表示博来霉素抗性基因，氨苄青霉素对细菌有毒性，博来霉素对藻类、哺乳动物、植物有毒性。 （1）获取目的基因时，经常在引物末端引入限制酶识别序列，方便后续的DNA重组。图2所示的DNA分子经PCR扩增后应选用的限制酶为 。（编号选填） ①EcoR Ⅰ        5′-GAATTC-3′                ②Aft Ⅱ        5′-CTTAAG-3′ ③Xho Ⅰ        5′-CTCGAG-3′                ④BamH Ⅰ    5′-GGATCC-3′ ⑤Bgl Ⅱ        5′-AGATCT-3′                    ⑥Xba Ⅰ        5′-TCTAGA-3′ （2）图1中先将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 。 （3）图1中的培养基1和培养基2的成分分别为 和 。（编号选填） ①NH4Cl、博来霉素                        ②NH4Cl、氨苄青霉素 ③牛肉膏、蛋白胨、博来霉素                ④牛肉膏、蛋白胨、氨苄青霉素 ⑤牛肉膏、蛋白胨、NH4Cl、博来霉素        ⑥牛肉膏、蛋白胨、NH4Cl、氨苄青霉素 （4）经筛选得到若干目标藻株后，通过电泳对其进行目的基因鉴定，图3为部分实验结果，其中A泳道的样品为野生微藻都具有的actin基因的扩增产物。下列分析正确的有___________。（多选） A．藻株1为导入空载质粒的微藻 B．藻株2、3含有目的基因PMA C．设置A泳道的目的是保证实验的有效性 D．依据标准DNA可以知道基因的准确长度 （5）经基因鉴定后获得了a、b两个藻株，为了评估其对高浓度CO2的耐受度，科学家检测了实验开始2h时各藻株的胞内pH以及总光合速率等指标（表1）。有同学认为应选择藻株b作为后续工业应用的微藻，你认为合理吗？试阐明理由。 。 表1 项目 野生藻株 藻株a 藻株b 胞内pH 6.56 6.65 6.76 总光合速率/nmolO2·106 cells-1·min-1 1.073 2.926 2.061 研究人员尝试利用发酵罐培养转基因微藻来处理燃煤烟气，以评估转基因微藻工业应用的可行性。 （6）如果要设计实验所需的发酵罐，需要考虑的有___________。（多选） A．在进气口处安装空气过滤除菌装置 B．罐体选择透光材质，并增加补光灯 C．添加搅拌器以满足转基因微藻对溶解氧的需求 D．添加温度、pH电极等以便对培养环境进行监测 （7）14天后，科研人员对罐中的微藻液进行取样，欲检测微藻的细胞数量，可采用的方法是 。此外，为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，可用于检测的指标有 。（编号选填） ①显微镜计数法        ②稀释涂布平板法    ③平板划线法 ④O2的消耗速率        ⑤有机物积累速率    ⑥进入与排出气体中的CO2含量 【答案】（1）①⑤ （2）扩增重组质粒（目的基因） （3） ④ ① （4）ABC （5）有合理性。首先，藻株b的胞内pH下降少，避免了胞质酸化，有利于微藻增殖，吸收 更多CO2；同时，藻株b的总光合速率比较高，能吸收更多的CO2。但是，藻株b的总光合速率小于藻株a，综合考虑胞质酸化对增殖的影响和光合速率，藻株b的吸收CO2的总量不一定高于藻株a;而且，实验只进行了2h，随之实验时间的增加，二者的胞内 pH和总光合速率可能还会发生变化 （6）ABD （7） ①② ⑤⑥ 【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；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）PCR扩增时从模板链的3'→5'，引物和DNA模板链复制起始端互补配对，因此扩增PMA基因时选择引物2和3，根据引物2的碱基序列可知对应的限制酶为⑤Bgl Ⅱ，根据引物3的碱基序列可知对应的限制酶是①EcoR Ⅰ。 （2）根据图示可知，导入重组质粒的大肠杆菌经过培养后提取了大量的重组质粒，因此说明将重组质粒导入大肠杆菌的目的是利用大肠杆菌大量扩增重组质粒。 （3）已知氨苄青霉素对细菌有毒性，而成功导入重组质粒的大肠杆菌含有氨苄青霉素抗性基因，因此利用氨苄青霉素可以筛选成功导入重组质粒（普通质粒）的大肠杆菌，此外大肠杆菌在培养时需要氮源和碳源，即牛肉膏和蛋白胨，故培养基1的成分是④。已知博来霉素对藻类、哺乳动物、植物有毒性，而重组质粒含有博来霉素抗性基因，因此利用博来霉素可以筛选成功导入质粒的微藻，微藻是自养型生物，所需的碳源来自二氧化碳，氮源则来自NH4Cl，故培养基2的成分为①。 （4）A、藻株1的P泳道无条带，说明没有扩增出目的基因，可能为导入空载质粒的微藻，A正确； B、藻株2和3的P泳道均出现条带，说明成功导入了目的基因PMA，B正确； C、A泳道的actin基因为野生微藻共有的，作为对照可以说明电泳过程是正常发生的，P泳道没有条带说明目的基因未成功导入，C正确； D、根据标准DNA已知长度的条带制作标准曲线，可以估算基因的长度（碱基对数量），但不能知道准确长度，D错误。 故选ABC。 （5）有合理性。选择藻株b作为后续工业应用的微藻有合理性。首先，藻株b的胞内pH下降少，避免了胞质酸化，有利于微藻增殖，吸收更多CO2；同时，藻株b的总光合速率比较高，能吸收更多的CO2。但是，藻株b的总光合速率小于藻株a，综合考虑胞质酸化对增殖的影响和光合速率，藻株b的吸收CO2的总量不一定高于藻株a；而且，实验只进行了2h，随之实验时间的增加，二者的胞内 pH和总光合速率可能还会发生变化。 （6）A、发酵需防止杂菌污染，进气口安装空气过滤除菌装置可过滤空气中杂菌，A正确； B、若培养微藻，微藻需光照进行光合作用，罐体选透光材质并补光，满足其生长需求，B正确； C、由于微藻光合作用需要消耗二氧化碳，因此搅拌器能促进气体交换，有利于微藻吸收二氧化碳，C错误； D、温度、pH会影响微生物生长代谢，安装电极实时监测培养环境，便于调控，D正确。 故选ABD。 （7）微藻的细胞数量，可采用显微镜计数法直接计数，也可以通过稀释涂布平板进行计数，平板划线法无法对细胞进行计数，故可采用的方法是①②。为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，即固定二氧化碳的能力，二氧化碳用于光合作用合成有机物，因此可用于检测的指标有有机物积累速率、进入与排出气体中的CO2含量，光合作用是产生氧气，可以用氧气的产生速率作为指标，因此可用于检测的指标有⑤⑥。 15．（2025·上海松江·二模）甲流病毒属于RNA病毒，具有高度的传染性和变异能力。图1为科研人员利用腺病毒制备新型甲流疫苗的基本流程。其中I、II表示过程，a-f表示不同分子，其中a是RNA，b是双链DNA。 （1）HA蛋白是甲流病毒入侵宿主细胞的关键蛋白，选择HA蛋白的编码基因作为目的基因的原因有___________。（多选） A．HA蛋白为甲流病毒特有 B．HA蛋白非甲流病毒所特有 C．HA蛋白对人体具有致病性 D．HA蛋白对人体不具有致病性 （2）人体中可以直接识别HA蛋白的细胞或物质有 。（编号选填） ①HA蛋白抗原             ②HA蛋白抗体            ③辅助性T细胞 ④抗原呈递细胞            ⑤B淋巴细胞             ⑥细胞毒性T细胞 （3）图1多轮循环步骤进行前，必须要获取的信息是___________。（单选） A．HA蛋白的全部氨基酸排列顺序 B．HA蛋白的部分氨基酸排列顺序 C．HA基因的全部核苷酸排列顺序 D．HA基因的部分核苷酸排列顺序 （4）据图1分析，分子a转变为分子b的过程中可能涉及到的酶有___________。（多选） A．RNA水解酶 B．DNA水解酶 C．DNA聚合酶 D．逆转录酶 （5）在多轮循环过程中，为实现过程I需采用的处理有 。（编号选填） ①加入DNA解旋酶         ②加入DNA连接酶        ③加入耐高温的DNA聚合酶 ④调温至50-60摄氏度    ⑤调温至70-80摄氏度    ⑥调温至90-100摄氏度 （6）图1所示过程中，用作载体的DNA来自 。（编号选填） ①分子a    ②分子b    ③分子c     ④分子d    ⑤分子e    ⑥分子f （7）图1中，各种来源的DNA能够重组为分子f的基础是___________。（多选） A．所有生物共用一套遗传密码 B．它们都是双螺旋结构 C．它们的基本单位是相同的 D．它们的碱基互补配对方式相同 （8）若要实现过程II，在PCR过程中需要利用引物对HA基因片段进行改进。与原基因相比，多轮循环后，该基因编码链发生的变化为 。（编号选填） ①仅5’端加入了限制性内切核酸酶识别序列 ②仅3’端加入了限制性内切核酸酶识别序列 ③5’端和3’端均加入了限制性内切核酸酶识别序列 ④仅5’端加入了DNA连接酶识别序列 ⑤仅3’端加入了DNA连接酶识别序列 ⑥5’端和3’端均加入了DNA连接酶识别序列 （9）腺病毒感染细胞后会大量繁殖，破坏细胞结构。为提高重组腺病毒安全性，采用复制缺陷型腺病毒，即Δ腺病毒（复制关键基因E1被敲除）作为载体。下表所设计的实验验证了Δ腺病毒对哺乳动物细胞的结构和功能是安全的。请补充表所缺信息。（编号选填） 对照组 实验组1 实验组2 病毒类型 野生型腺病毒 （1） （2） 感染细胞类型 哺乳动物的增殖细胞 培养条件 动物血清、适宜的温度、溶解氧、渗透压、（3） 等 检测指标 子代腺病毒的数目；细胞的结构和功能 实验结果 数目多，结构被破坏 数目少，结构正常 （4） ①野生型腺病毒    ②Δ腺病毒    ③导入E1的Δ腺病毒     ④5%的CO2         ⑤琼脂        ⑥抗生素           ⑦蔗糖      ⑧数目多，结构被破坏            ⑨数目少，结构正常 【答案】（1）AD （2）②④⑤ （3）D （4）ACD （5）⑥ （6）③④ （7）BCD （8）③ （9） ② ③ ④⑥ ⑧ 【分析】1、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。 2、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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置； （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）A、选择 HA 蛋白的编码基因作为目的基因，是因为 HA 蛋白为甲流病毒特有，这样可以特异性地针对甲流病毒引发免疫反应，A 正确； B、若 HA 蛋白非甲流病毒所特有，则无法特异性针对甲流病毒，B 错误； CD、HA 蛋白对人体不具有致病性，若具有致病性会对人体造成伤害，不利于制备疫苗，C 错误，D 正确。 故选AD。 （2）①HA 蛋白抗原是被识别的对象，不是识别 HA 蛋白的物质或细胞，①错误； ②HA 蛋白抗体可以特异性识别 HA 蛋白，②正确； ③辅助性 T 细胞可以识别抗原 - MHC 复合体，一般不直接识别 HA 蛋白，③错误； ④抗原呈递细胞可摄取、处理 HA 蛋白并将其呈递，能识别 HA 蛋白，④正确； ⑤B 淋巴细胞可识别抗原，能识别 HA 蛋白，⑤正确； ⑥细胞毒性 T 细胞识别的是被感染的细胞表面的抗原 - MHC 复合体，一般不直接识别 HA 蛋白，⑥错误。 故选②④⑤。 （3）在多轮循环步骤进行前，进行 PCR 扩增时只需要知道 HA 基因的部分核苷酸排列顺序来设计引物即可，不需要知道全部核苷酸排列顺序，也不需要知道 HA 蛋白的氨基酸排列顺序，D 正确。 故选D。 （4）分子 a 是 RNA，分子 b 是DNA，该过程是逆转录过程，需要逆转录酶，还可能涉及 RNA 水解酶将 RNA 水解，DNA 聚合酶催化合成 DNA，不涉及 DNA 水解酶，ACD 正确。 故选ACD。 （5）过程 I 是 PCR 过程，首先需要调温至 90 - 100 摄氏度使 DNA 解旋，不需要加入 DNA 解旋酶，⑥正确。 故选⑥。 （6）从图中可以看出分子c、d用作载体的DNA，③④正确。 故选③④。 （7）A、所有生物共用一套遗传密码，这是翻译过程的特点，与 DNA 重组无关，A错误； B、它们都是双螺旋结构，使得不同来源的 DNA 在结构上具有一致性，便于重组，B正确； C、它们的基本单位都是脱氧核苷酸，相同的基本单位有利于重组，C正确； D、它们的碱基互补配对方式相同，都是 A - T、G - C 配对，保证了重组过程中碱基配对的准确性，D正确。 故选BCD。 （8）在 PCR 过程中利用引物对 HA 基因片段进行改进，通常会在 5' 端和 3' 端均加入限制性内切核酸酶识别序列，便于后续的切割和连接等操作，③正确。 故选③。 （9）本题是一个实验设计与结果分析的题目，主要目的是验证 Δ 腺病毒对哺乳动物细胞的结构和功能的安全性，通过设置不同病毒类型的实验组和对照组，在特定培养条件下观察子代腺病毒数目以及细胞的结构和功能。 对照组是野生型腺病毒，实验组 1 要验证 Δ 腺病毒对细胞结构和功能的安全性，所以病毒类型应是②Δ 腺病毒。 实验组 2 为了进一步探究关键基因 E1 的作用，应设置导入 E1 的 Δ 腺病毒，即③导入 E1 的 Δ 腺病毒。 动物细胞培养需要一定的气体环境，通常是 5% 的CO2 ，用于维持培养液的 pH，为了防止杂菌污染，还应加入一定的抗生素，所以培养条件处应选④⑥。 实验组 2 导入 E1 的 Δ 腺病毒恢复了复制能力，会像野生型腺病毒一样大量繁殖破坏细胞结构，所以实验结果是⑧数目多，结构被破坏。 16.（2025·上海金山·二模）毕赤酵母与β-防御素：毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。 （1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5-20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 为唯一碳源的 （固体/液体）培养基上。 （2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 。（编号选填） ①浸在75%酒精中    ②浸在无菌水中     ③取出快速穿过火焰燃烧     ④无菌水擦拭 【答案】（1） 甲醇 固体 （2）①③ 【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。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。 （1）毕赤酵母能利用甲醇作为碳源和能源，因此选择培养基中应使用甲醇作为唯一碳源以抑制其他微生物生长；分离纯化微生物通常采用固体培养基（如平板），便于通过稀释涂布法获得单菌落。 （2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是① 将涂布棒浸入75%酒精中消毒；③ 取出后快速穿过火焰燃烧，待酒精燃尽后冷却，避免残留酒精灼伤菌体。而②（无菌水）和④（无菌水擦拭）无法彻底灭菌。 故选①③。 β-防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。 （3）β-防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 （非特异性/特异性）免疫。 （4）β-防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β-防御素。 （5）β-防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的________分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选） A．抗原呈递细胞 B．浆细胞 C．细胞毒性T细胞 D．辅助性T细胞 （6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β-防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了_______。（单选） A．胚胎学证据 B．比较解剖学证据 C．细胞生物学证据 D．分子生物学证据 【答案】（3）非特异性 （4）肾上腺皮质 （5）C （6）D 【分析】下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），使得垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），促进肾上腺分泌糖皮质激素，这存在这分级调节。糖皮质激素分泌增多会反过来抑制下丘脑和垂体的功能，这种调节方式称为反馈调节。 （3）β-防御素由上皮细胞、巨噬细胞等非特异性免疫细胞分泌，广泛分布于体表及黏膜组织，属于先天性的第一、二道防线，不针对特定病原体，因此属于非特异性免疫。 （4）肾上腺皮质激素的分泌存在分级调节，故寒冷刺激激活下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴），最终促使肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素。 （5）A、抗原呈递细胞能够摄取、处理、呈递抗原，不能裂解靶细胞，A错误； B、浆细胞能够分泌抗体，但不能使靶细胞裂解，B错误； C、β-防御素直接裂解病原体，类似细胞毒性T细胞通过分泌穿孔素和颗粒酶，使被病毒感染的靶细胞裂解死亡，C正确； D、辅助性T细胞可分泌细胞因子，不能裂解靶细胞，D错误。 故选C。 （6）β-防御素的氨基酸序列同源性属于分子水平的比较，反映物种间的亲缘关系，属于分子生物学证据。 故选D。 为实现β-防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β-防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。 注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体； ②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；③α-factor：α-信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外； ④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子； ⑤BamH I和Bgl Ⅱ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'-G↓GATCC-3'和5'-A↓GATCT-3'。 （7）pPICZαA-ScBDn（n =1、2或4）经BamH I和Bgl Ⅱ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因________个。（单选） A．1 B．2 C．4 D．不能确定 （8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 （增加/减少/基本不变）。 （9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 。（编号选填） ①培养成本低、遗传操作简单 ②能将ScBD分泌到细胞外     ③结构和功能更接近天然蛋白 【答案】（7）C （8）减少 （9）②③ 【分析】1、基因表达载体的构建是基因工程的核心。 表达载体的构建目的是使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。构建表达载体的基本步骤包括：目的基因的获得、载体的选择及如何阅读质粒图谱、克隆构建、连接反应、转化感受态大肠杆菌、鉴定（PCR、双酶切和测序鉴定）等； 2、基因工程的基本工具包括限制酶、DNA连接酶、运载体。 （7）由题意可知，pPICZαA-ScBDn经BamH Ⅰ和 Bgl Ⅱ双酶切后，出现了约1761bp的条带，该条带是ScBD基因的片段大小。从图1可知，构建载体时ScBD基因多次插入，根据电泳条带情况可判断含4个ScBD基因，C正确，ABD错误。 故选C。 （8）由题可知，5′AOX1是醇氧化酶基因启动子，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制。在富含甲醇的培养基中，启动子活跃，ScBD基因表达；转移到富含葡萄糖的培养基，5′AOX1启动子被抑制，ScBD的合成量将减少； （9）①、大肠杆菌培养成本低、遗传操作简单，这是大肠杆菌表达系统优势，不是毕赤酵母优势，①错误； ②、毕赤酵母中α-factor可引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外，能将ScBD分泌到细胞外，②正确； ③、毕赤酵母是真核生物，有内质网、高尔基体等细胞器，可对表达的蛋白进行加工修饰，使结构和功能更接近天然蛋白，③正确。 故选②③。 17.（2025·上海金山·二模）红细胞与疾病：红细胞生成源于造血干细胞，发育调控高度特化、机制复杂。成熟红细胞中无细胞核及细胞器，含有大量血红蛋白。红细胞的发育需热休克蛋白（HSP）参与。HSP最初是在受热刺激的细胞中被发现。HSP成员多，功能各异，按分子量分为 HSP110、HSP90、HSP70、HSP60 及小分子热休克蛋白等亚家族。不同的HSP基因通常位于不同染色体上。 （1）下图是成熟红细胞形成示意图。关于这些不同细胞的说法正确的是________。（多选） 造血干细胞→红系祖细胞→幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞 A．遗传信息皆相同 B．mRNA不完全相同 C．细胞器种类相同 D．蛋白质不完全相同 （2）图中和网织红细胞比较，成熟红细胞具有的特点是 。（编号选填） ①分化程度更高   ②分裂能力更强    ③全能性更大  ④结构更复杂 （3）下列关于HSP的说法正确的是________。（单选） A．不同HSP具有相同的空间结构 B．不同HSP基因由同一基因突变产生 C．HSP的表达量受环境因素影响 D．不同HSP基因互为等位基因的关系 【答案】（1）BD （2）① （3）C 【分析】细胞分化：（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性；（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达；（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。 （1）A、从造血干细胞到成熟红细胞的过程中，虽然细胞分化过程中遗传物质不变，但成熟红细胞无细胞核，也就没有细胞核中的遗传信息，所以不是所有细胞的遗传信息都相同，A错误； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，不同细胞中表达的基因不完全相同，转录形成的mRNA也就不完全相同，B正确； C、造血干细胞等有各种细胞器，而成熟红细胞无细胞核及细胞器，细胞器种类不同，C错误； D、由于基因的选择性表达，不同细胞中合成的蛋白质不完全相同，D正确。 故选BD。 （2）①成熟红细胞是高度分化的细胞，比网织红细胞分化程度更高，①正确； ②成熟红细胞无细胞核等，不具有分裂能力，网织红细胞相对有一定的代谢活动，成熟红细胞分裂能力更弱，②错误； ③细胞分化程度越高，全能性越小，成熟红细胞分化程度高，全能性更小，③错误； ④成熟红细胞无细胞核及细胞器，结构比网织红细胞简单，④错误。 故选①。 （3）A、HSP成员多，功能各异，蛋白质的功能与空间结构有关，所以不同HSP空间结构不同，A错误； B、不同的HSP基因通常位于不同染色体上，不是由同一基因突变产生，B错误； C、HSP最初是在受热刺激的细胞中被发现，说明HSP的表达量受环境因素影响，C正确； D、不同的HSP基因通常位于不同染色体上，不是等位基因关系，等位基因位于同源染色体的相同位置，D错误。 故选C。 GATA-1是重要转录因子，可激活与红细胞分化、成熟相关基因（如珠蛋白基因）表达。下图展示HSP调控红系发育部分关键机制。 注：Caspase-3是能特异性切割多种蛋白质底物的蛋白酶，AIF是细胞凋亡诱导因子，α和β分别代表α-珠蛋白和β-珠蛋白，Heme为血红素。 （4）据图分析，阐明在幼红细胞中，HSP如何维持GATA-1水平平衡 ？ （5）β-地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，其病因是位于人体11号染色体上的β-珠蛋白基因存在缺陷，导致β-珠蛋白链合成减少甚至完全无法合成。某男子有明显的β-地中海贫血症状，但其父母、兄妹等均无明显症状，β-地中海贫血的遗传方式可能是_______。（单选） A．常染色体显性遗传 B．伴X染色体显性遗传 C．常染色体隐性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 （6）结合图和题干信息分析，与健康者相比，β-地中海贫血患者红细胞中α-、β-珠蛋白链的比例________（单选）。 A．升高 B．降低 C．相似 D．无法确定 【答案】（4）在幼红细胞中，HSP70入核与GATA-1结合，可保护其不被Caspase-3剪切；磷酸化的HSP27入核与GATA-1结合，会诱导GATA-1降解。所以，GATA-1在HSP70的保护和HSP27的诱导降解双重作用下维持平衡。 （5）C （6）A 【分析】伴性遗传是指位于性染色体上的致病基因所引起的疾病，伴性遗传的特点与性别有关。如果是伴X显性遗传疾病，女性患者多于男性患者；如果是伴X隐性遗传疾病，男性患者多于女性患者；如果伴Y染色体异常，男性全患病，女性不会患病；如果是显性遗传，则该病代代都会出现，如果是隐性遗传，则该病隔代才会出现。如果男女患病比例接近，一般为常染色体异常。 （4）由题图可知，在幼红细胞中，HSP70入核与GATA-1结合，可保护其不被Caspase-3剪切；磷酸化的HSP27入核与GATA-1结合，会诱导GATA-1降解。所以，GATA-1在HSP70的保护和HSP27的诱导降解双重作用下维持平衡； （5）AB、由题意可知，该男子有明显的β-地中海贫血症状，但其父母、兄妹等均无明显症状。若为常染色体显性遗传或伴 X 染色体显性遗传，只要有一个显性致病基因就会表现出症状，其父母至少有一方应表现出症状，A、B错误； C、常染色体隐性遗传中，父母可能都是携带者（杂合子），不表现出症状，而子女可能因从父母双方各获得一个隐性致病基因而患病，所以β - 地中海贫血的遗传方式可能是常染色体隐性遗传，C正确； D、因为β - 珠蛋白基因位于人体11号染色体上，是常染色体，而不是X染色体，所以不是伴 X 染色体隐性遗传，D错误。 故选C。 （6） 因为β-地中海贫血患者的β-珠蛋白基因存在缺陷，导致β-珠蛋白链合成减少甚至完全无法合成，而α-珠蛋白链的合成不受影响，所以与健康者相比，β-地中海贫血患者红细胞中α-、β-珠蛋白链的比例升高，A正确，BCD错误。 故选A。 我国重型β-地中海贫血常见类型Hbβ41/42（数字代表密码子），因β-珠蛋白基因中TTCT缺失导致。为明晰发病机理、奠定基因治疗理论基础，研究者构建携带特异增强子5’HS2（可增强附近基因转录效率）的人β41/42珠蛋白基因的转基因小鼠模型。 （7）如图所示，研究者拼装了带特异增强子5’HS2的人β41/42珠蛋白基因。表2给出相关限制酶信息。从β41/42纯合子病人基因组DNA中PCR扩增含TTCT缺失片段时，用到的引物是________。（多选） 种类 识别序列和切割位点 说明 Bal I 5’-TGG↓CCA-3’ 　 Ssp I 5’-AAT↓ATT-3’ 　 Hinc II 5’-GTY↓RAC-3’ Y代表嘧啶T或C，R代表嘌呤G或A BamH I 5’-G↓GATCC-3’ 　 Bgl II 5’-A↓GATCT-3’ 　 A．5’-ATGTCCCCAGTTAACCTCCT-3’ B．5’-ATGTCCCCAGTGCACCTCCT-3’ C．5’-AAGTTCTCAAATATTACTTG-3’ D．5’-AAGTTCTCAGGATCCACTTG-3’ （8）据图和表分析，用相应的限制性内切核酸酶切割后，拼装的人β41/42珠蛋白基因两端的碱基序列为 （编号选填）。 ①5’-TGG 3’-ACCGGT     ②5’-GTT  3’-CAATTG    ③5’-GTG  3’-CACGTG   ④5’-TGG  3’-ACC    ⑤5’-GTT  3’-CAA    ⑥5’-GTG  3’-CAC （9）将拼装好的人β41/42珠蛋白基因导入小鼠的受精卵中，最终得到含单个β41/42珠蛋白基因的转基因鼠。在该转基因鼠的生殖腺内，处于减数第二次分裂的细胞中β41/42珠蛋白基因有 个。 （10）在构建转基因鼠的过程中，除了转基因技术外，还需用到的技术是 （编号选填）。 ①动物细胞融合技术     ②细胞核移植技术      ③干细胞技术     ④胚胎移植技术 【答案】（7）AD （8）④⑤ （9）0或2 （10）④ 【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。 （7）PCR 扩增目的片段时，引物需要与目的片段两端的序列互补配对，且引物的延伸方向是 5'→3'。从图中可知，含 TTCT 缺失的 PCR 产物两端的限制酶切位点分别是 HincⅡ 和 BamHⅠ，A（GTTAAC）D（GGATCC）选项中包含HincⅡ 和 BamHⅠ的识别序列，AD正确。 故选AD。 （8）要确定用相应限制性内切核酸酶切割后拼装的人Hbβ41/42珠蛋白基因两端的碱基序列，需分析切割位点及碱基互补配对原则。从所给信息推测，切割后基因两端的碱基序列应该是能够相互匹配且符合切割后拼接规则的。分析所给的碱基序列，④和⑤这两个序列的碱基能相互互补配对，符合基因两端碱基序列的特征。 （9）已知最终得到含单个 β41/42 珠蛋白基因的转基因鼠，其体细胞中含有 1 个该基因。减数第一次分裂前的间期，DNA 进行复制，此时细胞中含有 2 个该基因。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，分别进入不同的子细胞中，所以减数第二次分裂的细胞中可能含有 2 个或 0 个该基因（减数第二次分裂前期和中期含有 2 个，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，导致细胞中可能不含该基因）。 （10）①动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术，主要用于制备单克隆抗体等方面，在构建转基因鼠过程中，不需要将不同动物细胞融合，①不符合； ②细胞核移植技术是将一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，构建转基因鼠并非是将细胞核移植来实现，②不符合； ③干细胞技术主要涉及干细胞的培养、分化等，构建转基因鼠过程一般不依赖干细胞技术，③不符合； ④在构建转基因鼠时，将目的基因导入受精卵后，需要将受精卵移植到代孕母鼠的子宫内，让其发育成转基因鼠，这一过程必须用到胚胎移植技术，④符合。 故选④。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 生物工程 1．（2025·上海崇明·二模）治疗高尿酸的“特洛伊木马”战术 黄嘌呤氧化酶（XO）和尿酸氧化酶（Uox）是动物代谢嘌呤的关键酶，图a所示为部分代谢途径。若嘌呤代谢异常可能导致高尿酸血症或痛风，图b为治疗高尿酸血症常用药物“别嘌醇”的作用机制示意图。 （1）血尿酸偏高者选择低嘌呤饮食有助于控制尿酸水平。乳制品属于低嘌呤食品的原因是含有相对较少的_____。（单选） A．蛋白质 B．核酸 C．糖类 D．脂类 （2）据图a和图b，别嘌醇可降低血尿酸水平的原理是该药物_____。（多选） A．与XO的活性中心结构相同 B．与某些嘌呤竞争的活性中心 C．降低了XO的活性 D．抑制了尿酸的分解 （3）在人类祖先演化过程中，Uox基因经历过多次变异，导致无法合成有功能的Uox。其中一次变异导致该基因编码链第95至100位碱基由变异为，该位点的变异可能造成Uox的 。（编号选填） （部分密码子：AGC丝氨酸  AGU丝氨酸  GCG丙氨酸GUG缬氨酸  CGA精氨酸  UGA终止密码子） ①转录的效率下降    ②氨基酸序列改变    ③氨基酸数目改变    ④氨基酸序列无变化 研究人员“修正”人源Uox基因序列，使之产生正常功能蛋白（修正后的基因称为），并利用乳酸乳球菌（NZ9000）建构了能够合成hUox的转基因工程菌（NZ9000-hUox），流程见下图。 （4）如图步骤Ⅰ中需要用到的酶有 ；步骤Ⅱ中需要用到的酶有 ；参与工程菌合成hUox过程的酶有 。（编号选填） ①DNA聚合酶    ②耐高温DNA聚合酶    ③DNA连接酶 ④限制性内切核酸酶    ⑤RNA聚合酶 （5）如图步骤Ⅳ所需使用的仪器是_____。（单选） A．PCR仪 B．电泳仪 C．显微镜 D．分光光度计 （6）结合上图，“质粒a”除了应具有复制起始位点（ori）外，还应包含 。（编号选填） ①青霉素抗性基因    ②基因    ③限制性内切核酸酶识别序列 ④氯霉素抗性基因    ⑤基因    ⑥用于调控目的基因的启动子与终止子 为进一步探究工程菌NZ9000-hUox对小鼠尿酸代谢的影响，研究人员尝试用饲喂法开展了相关实验，实验结果见下表。（各组小鼠的固体饲料、饲养环境相同） 表  不同处理条件下各组小鼠的平均血尿酸水平（μmol/L） 处理方式 生理盐水 生理盐水+酵母膏 生理盐水+酵母膏+NZ9000-质粒a 生理盐水+酵母膏+NZ9000-hUox 生理盐水+酵母膏+注射别嘌醇 Day 0 96.5 98.5 96.5 92.5 98.5 Day 7 102.5 190.0 181.5 161.0 111.0 Day 14 105.5 217.5 212.5 193.0 99.5 （7）在表中给部分实验组小鼠饲喂酵母膏的主要目的是_____。（单选） A．改善小鼠肠道的理化环境 B．构建高尿酸血的小鼠模型 C．增强小鼠的免疫系统 D．为小鼠提供全面营养 （8）由表可知，服用NZ9000-hUox工程菌小鼠的降血尿酸效果不如注射别嘌醇组的小鼠，下列事实可解释该实验结果的有_____。（多选） A．两种治疗方法的治疗靶点和降尿酸机制存在差异 B．注射的别嘌醇可直接降低体液中尿酸生成 C．摄入的NZ9000-hUox仅在肠道中降解尿酸 D．不同小鼠肠道内理化环境的差异可影响hUox的作用效果 2．（2025·上海崇明·二模）高产苯丙氨酸 苯丙氨酸（PHE）在工业和食品生产等领域具有多种应用价值。大肠杆菌合成PHE的相关过程及催化反应过程的关键酶如图所示，研究人员期望通过对大肠杆菌的改造获得高产菌株。 （1）在大肠杆菌细胞内，进行三羧酸循环的场所是_____。（单选） A．拟核 B．细胞质基质 C．线粒体 D．细胞质基质和线粒体 （2）为缓解大肠杆菌的负反馈调控机制对PHE产量的影响，可将编码下列酶的基因替换为有“反馈抗性”的变异体： 。（编号选填） ①aroF    ②aroD    ③aroE    ④pheA    ⑤tyrA （3）为进一步提升产率，研究人员将三种调控基因表达效率不同的启动子-高、-中等、-低）分别与编码图中酶的基因（aroF、aroD、aroE、pheA）任意组合，并整合到大肠杆菌中，筛选出PHE产量更高的组合。理论上需研究的组合共有_____。（单选） A．4种 B．6种 C．12种 D．种 （4）为方便检测大肠杆菌的PHE产量，研究人员设计并在大肠杆菌中导入了“PHE传感器”，使PHE产量与传感器发出的红色荧光呈正相关。能反映上述功能的传感器示意图为 。 （编号选填）（注：“●”多少代表PHE浓度，启动子Pmtr受PHE的调控，箭头粗、细分别表示基因表达效率高、低，代表红色荧光基因） ①      ②   ③      ④   （5）科研团队还赋予了图中编码pykF酶的基因特殊的启动子，使该基因在培养液中大肠杆菌数量快速增加时激活表达，而当大肠杆菌数量趋于稳定时则关闭，该做法的目的是 。 （6）R基因编码的蛋白质能够调控大肠杆菌多个基因的转录，科研人员在DNA水平上对蛋白中的氨基酸进行随机诱变，经过三轮循环的诱变、筛选和检测，获得了PHE产量最高的菌株，该过程涉及的工程或技术包括 。（编号选填） ①细胞工程    ②蛋白质工程    ③定向进化    ④循环突变 （7）综合信息，用编号与箭头将“大肠杆菌菌株制备与PHE高效生产”流程图填写完整。（编号排序） ①遗传改造    ②筛选高产菌株    ③PHE产量检测 ④基因测序验证    ⑤发酵罐发酵培养    ⑥实验室发酵培养    3．（2025·上海奉贤·二模）改造植物乳酸菌 高血压是心血管疾病的常见病因。ACEIP是一种通过重组技术生产出来的融合蛋白。植物乳酸菌（LAB）可被改造成具有降压效果的重组植物乳酸菌（NC8），部分改造流程如图所示。 （1）据图分析，改造获得重组植物乳酸菌（NC8）过程中，需要经过筛选获得相应的物质或细胞的过程有 。（编号选填） ①过程Ⅰ    ②过程Ⅱ    ③过程Ⅲ    ④过程Ⅳ （2）为了高效地构建表达载体，图中pUC57-ACEIP质粒中ACEIP基因左端识别序列是限制酶 。 （3）研究者通过PCR技术扩增ACEIP基因时在其两端分别增加限制酶A、限制酶B的识别序列以获取目的基因。请根据所学知识选择编号并用箭头连接来表示获得大量目的基因的循环过程 。（编号选填并排序） ①降温使含限制酶A识别序列的引物与单链DNA模板结合 ②降温使含限制酶B识别序列的引物与单链DNA模板结合 ③升温由DNA聚合酶催化从引物的3'端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ④升温由DNA聚合酶催化从引物的5'端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ⑤升温断开ACEIP基因双链DNA碱基对之间的化学键，获得两条单链DNA模板 ⑥升温断开ACEIP基因双链DNA核苷酸之间的磷酸二酯键，获得两条单链DNA模板 （4）以上PCR过程中，需经过几次循环可首次获得目的基因单链______。（单选） A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 （5）据图分析，以下描述正确的是______。（多选） A．过程Ⅰ需对PCR产物进行电泳鉴定 B．过程Ⅱ的培养基中需要添加红霉素 C．过程Ⅲ需要对大肠杆菌进行液体培养 D．过程Ⅳ需要通入无菌空气并匀速振荡 研究者用凝胶电泳对重组植物乳酸菌（NC8）的表达产物ACEIP进行分析，结果显示出一条约8.5 kD的目标蛋白条带，如图所示。    （6）据图实验结果分析，进行凝胶电泳实验时样品槽位于 。（上方/下方）。 ACEIP是由含11个氨基酸的YFP蛋白和含21个氨基酸的TFP蛋白通过精氨酸（R）接头链接，然后再重复一次。ACEIP的完整氨基酸序列如图所示。    （7）由图10信息和已学知识，可推知ACEIP基因至少含有 个碱基对（不考虑终止密码子）。 （8）获取大量ACEIP融合蛋白的设计属于 。（编号选填） ①定点改造蛋白    ②定向进化蛋白    ③蛋白质工程    ④第二代基因工程 为验证口服重组植物乳酸菌（NC8）具有降低血压的效果，科研人员需要大量培育转基因高血压小鼠模型，部分相关过程如图所示。    （9）据图和已学知识分析，获得转基因小鼠的相关技术描述正确的有______。（多选） A．该过程需要动物细胞培养和细胞融合 B．代孕母鼠需注射促雌性激素使其超数排卵 C．可通过胚胎分割技术提高转基因小鼠数量 D．转基因受精卵的获得涉及超数排卵、体外受精等操作 4．（2025·上海虹口·二模）常言道“春暖花开”。然而，研究发现，低温（1～7℃）会激活TOR（一种酶）的活性，进而诱导植物开花，部分过程如图1所示。其中，TOR可作用于PRC2（一种蛋白质）核心亚基（C、E、F、M），从而影响PRC2催化染色质组蛋白H3第27位赖氨酸（H3K27）甲基化的功能；FLC为抑制开花的基因。为进一步探究TOR作用于PRC2的亚基种类，研究人员构建了转基因拟南芥，部分过程如图2所示。已知，Pup是原核生物体内的一种蛋白质，在PafA（Pup连接酶）的作用下，能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。研究人员利用特殊方法可检测上述复合物，以研究TOR与PRC2之间的微弱作用。 （1）植物“感知”低温的部位主要在茎的幼嫩组织，该部位还能发生的生命现象有___________。（多选） A．合成生长素 B．运输生长素 C．向光弯曲生长 D．背离重力生长 （2）植物开花所需的能量来源路径有 。（编号选填并排序） ①丙酮酸→电子传递链→ATP    ②糖类→丙酮酸+NADH+ATP ③→五碳糖→三碳化合物    ④光能→ATP、NADPH→糖类 （3）若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化 （促进/抑制）FLC基因表达；植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的 （转录/翻译）过程。 （4）据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是 ，过程①需要的工具酶有 。（编号选填） ①Pup基因    ②FLC基因    ③DNA连接酶    ④RNA聚合酶 ⑤DNA聚合酶    ⑥限制性内切核酸酶 （5）图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入 ，后者需要额外加入 。（编号选填） ①琼脂    ②自来水    ③植物激素 ④X-gal    ⑤卡那霉素    ⑥伊红、美兰 （6）据已学知识判断，图2过程④包括___________过程。（多选） A．脱分化 B．再分化 C．细胞分裂 D．细胞凋亡 （7）研究人员将野生型拟南芥（WT）和转基因拟南芥（TA）的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组（如图所示）：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应（不影响PRC2亚基与Pup结合），并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。据相关信息，请补全图中各组实验结果的示意图 。 （8）研究发现，TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。据相关信息，请完成表的实验方案，以验证上述结论。（编号选填） 表 组别 植株 实验处理 检测指标 预期结果 1 F亚基缺失的突变体幼苗 绿色荧光蛋白的细胞内定位 定位于细胞核部位 2 注：GFP基因表达产物为绿色荧光蛋白 ①定位于细胞核部位        ②转入GFP-野生型TOR融合基因 ③定位于细胞质部位        ④转入GFP-野生型F亚基融合基因 ⑤TOR缺失的突变体幼苗        ⑥将含目的基因的大肠杆菌导入农杆菌 ⑦F亚基缺失的突变体幼苗        ⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因 5．（2025·上海黄浦·二模）紫杉醇的生物合成 紫杉醇是治疗某些癌症的特效药，传统获取方法是从红豆杉的树皮中提取。为提高生产效率，研究人员构建了转紫杉醇合成关键酶（Bapt）基因的红豆杉细胞，通过悬浮培养获得了高纯度的紫杉醇，主要流程见图1，其中I ~ IV代表操作步骤，Apr表示氨苄青霉抗性基因，GFP表示绿色荧光蛋白基因。 （1）为与Ti质粒高效连接，Bapt基因两端应携带EcoRⅠ或SacⅠ的识别序列，同时要有额外的保护碱基。在设计PCR引物时，保护碱基应添加在_____。 A．两条引物的5'端 B．两条引物的3'端 C．引物1的3' 端和引物2的5' 端 D．引物2的3'端和引物1的5'端 （2）步骤I ~ IV中，需作筛选处理的是 。 （3）步骤Ⅲ中，用于转化红豆杉细胞的农杆菌的表型应为 。（编号选填） ①氨苄青霉素敏感②发出绿色荧光③氨苄青霉素抗性④不发绿色荧光 （4）为进一步提升转基因红豆杉细胞产紫杉醇的能力，下列策略合理的有_____。 A．提升Bapt基因的复制能力 B．提升Bapt基因的转录水平 C．对Bapt基因进行定向进化 D．对Bapt酶进行定点突变 进一步研究发现，红豆杉组织中存在内生微生物，也能合成紫杉醇。下图2为内生微生物的分离筛选，以及利用红豆杉组织碎、麦麸等废弃物发酵生产紫杉醇的主要流程。 （5）红豆杉组织中存在内生微生物，并能合成紫杉醇。下列有关该现象的说法，合理的是_____。 A．红豆杉与内生微生物可能存在共同的原始祖先 B．红豆杉与内生微生物的共生关系是相互选择的结果 C．内生微生物合成紫杉醇的能力由红豆杉的遗传物质决定 D．内生微生物为了适应红豆杉环境，产生了合成紫杉醇的变异 （6）根据研究目的，图2中培养基①的类型是 。（编号选填） ①固体培养基②液体培养基③通用培养基④选择培养基 （7）下列控制参数中，对反应器①和反应器②的反应都有较大影响的是_____。 A．温度 B．pH C．溶解氧 D．反应物浓度 （8）本案例中，运用植物细胞培养技术和内生菌发酵技术生产紫杉醇，就其产业化应用而言，它们的基本原理是_____。 A．必须改造相关生物的基因 B．以糖类等有机物作为主要原料 C．以活细胞作为生物反应器 D．以原生物体的代谢物为产品 6．（2025·上海嘉定·二模）为研究Lcat基因在肝脏相关代谢疾病发生机制，科学家通过 CRISPR/Cas9基因编辑技术（通过gRNA识别特定DNA位点，由Cas9蛋白对目标DNA分子进行切割）在小鼠的11号染色体的H11位点插入Lcat基因，再通过图1过程获得肝脏特异性表达Lcat基因的小鼠。图中Cre小鼠为人工导入Cre基因并在肝细胞中特异性表达的小鼠，Cre基因可以调控目的基因在肝脏中特异性表达。 （1）图1所示通过脂质体与细胞膜融合将gRNA/Cas9送入细胞的过程体现了细胞膜的特点是 。 （2）CRISPR/Cas9系统识别特定DNA位点并对目标DNA进行切割的功能类似于________。 A．RNA聚合酶 B．DNA连接酶 C．DNA聚合酶 D．限制性内切核酸酶 （3）图1过程中使用到的生物技术有 。（编号选填） ①动物细胞培养技术  ②动物细胞融合技术  ③细胞核移植技术  ④重组DNA技术  ⑤体外受精技术  ⑥胚胎移植技术 （4）若要将图1 Lcat基因插入质粒，切割质粒应选择的酶是 。（编号选填） ① Xba Ⅰ：5’-T↓CTAGA-3’ ② Hind Ⅲ：5’- A↓AGCTT-3’ ③ Bcl Ⅰ：5’-T↓GATCA-3’ ④ Sau3A Ⅰ： 5’- ↓GATC-3’ （5）科研人员利用 PCR 技术检验Lcat基因在H11位点的插入情况。下列关于该实验 PCR操作的叙述，正确的是________。 A．PCR循环过程不需要DNA解旋酶的参与 B．PCR反应中DNA聚合酶在90℃高温会失活 C．PCR反应中DNA聚合酶沿引物的3’端合成子链 D．为保证特异性，引物的碱基序列应与Lcat基因以外的序列互补 研究人员对图1中实验小鼠和WT（野生型）小鼠DNA进行凝胶电泳，结果如图2。为验证Cre基因的调控效果，取F2小鼠为实验组，检测不同组织Lcat表达量，结果以小鼠心脏内Lcat表达量（E心脏）为比较基准（即[E其他- E心脏]/ E心脏），具体结果如图3。 （6）图2编号1-4中，属于F1代小鼠的是编号 ；属于F2代小鼠的是编号 。 （7）下列关于图3结果叙述正确的是________。 A．Lcat 基因只在肝脏组织中有表达 B．Lcat基因在肾脏组织和心脏组织中的表达量不同 C．对照组应为插入Lcat基因但不带Cre基因小鼠 D．该结果表明Cre 基因可显著提高肝脏中Lcat mRNA 的表达量 7．（2025·上海闵行·二模）沙门氏菌是一种常见的肠道致病菌，会引起人体腹泻等症状，相关的免疫调节机制如图1所示。 （1）据图1可知，细胞Ⅱ是 ，该细胞参与机体的 过程。（编号选择） ①辅助性T细胞②细胞毒性T细胞③B淋巴细胞④浆细胞⑤非特异性免疫⑥特异性免疫⑦体液免疫⑧细胞免疫 （2）结合图1分析，物质丙的作用是______。 A．特异性结合沙门氏菌使其更易被吞噬细胞清除 B．使靶细胞通透性增加而裂解死亡 C．促进T淋巴细胞的分化 D．进入肠腔特异性地结合沙门氏菌 沙门氏菌作为兼性厌氧菌，进入机体后会靶向肿瘤微环境，克服低氧条件进入肿瘤的坏死区生长繁殖，从而发挥一定的免疫调节效应，如图2所示。 （3）根据图2，感染沙门氏菌后，肿瘤细胞表面的MHC分子______。 A．结构改变 B．数量改变 C．结构不变 D．数量不变 （4）结合已学知识分析，沙门氏菌对肿瘤细胞的作用合理的有______。 A．能识别肿瘤细胞 B．通过释放毒素使肿瘤细胞凋亡 C．通过竞争营养物质抑制肿瘤生长 D．可以降低肿瘤抗原的呈递效率 沙门氏菌的毒力与sseK1基因有关。研究者利用在受体菌内不能复制的“自杀性质粒”，通过同源序列的配对和交换达到敲除该基因的目的（如图3），以获得减毒处理的沙门氏菌用于肿瘤治疗。 （5）结合图3，研究者敲除sseK1基因所涉及的变异类型属于______。 A．基因重组 B．基因突变 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 （6）结合题意分析，研究人员成功改造的沙门氏菌中，基因sseK1、CmR、SacB的存在情况应该分别是 、 、 。① 有②无 （7）经筛选初步获得改造菌种后，为进一步验证目标菌种是否已成功构建，科研人员使用PCR和凝胶电泳技术进行鉴定。若图3中自杀性质粒全长为a bp，CmR长度为x bp，sseK1长度为y bp，两个同源序列总长度为z bp，分析： 应选用图3所示①-④引物中的 ，对改造菌DNA进行PCR，再对产物进行凝胶电泳。 若结果为 ，则表明sseK1基因已切除。 ①有长度为x+z的片段②有长度为a-x的片段③有长度为x的片段④无长度为y+z的片段⑤无长度为a的片段⑥ 无长度为y的片段 （8）结合题意，利用“自杀性质粒”还可完成的基因改造操作有______。 A．基因敲入 B．对基因进行定点突变 C．基因替换 D．对基因进行随机突变 8．（2025·上海浦东新·二模）汞是广泛存在的环境毒素。科研人员拟运用汞响应蛋白基因（MerR）、紫罗兰色素合成基因（Vio）以及大肠杆菌构建工程菌，快速有效地检测汞污染。图1为部分原理图，Amp'为氨苄青霉素抗性基因，Vio的表达产物可以将色氨酸转化为紫罗兰色素（紫色），①～④为pET-21质粒上的位点。 （1）据图1分析，为检测环境中的Hg2+，Vio基因应插入质粒pET-21的位点是______。 A、① B、② C、③ D、④ （2）据图1信息，补全图2中的工程菌检测Hg2+的机制（1） ；（2） 。（编号选填） ①Hg2+与MerR蛋白结合，抑制启动子b ②Hg2+与MerR：蛋白结合，解除对启动子b的抑制 ③Vio基因不表达，分解紫罗兰色素 ④Vio基因表达，合成紫罗兰色素 （3）据图1分析，为使工程菌显现出紫色，培养基应添加的物质是 ，该培养基称为显色培养基。 （4）在上述显色培养基中是否应加入氨苄青霉素，小浦同学认为需要，但小东同学认为不需要。你认同谁的观点，并说明理由 。 （5）科研人员将成功转入重组质粒的工程菌置于含一定浓度范围内的不同浓度Hg2+的培养基中，一段时间后裂解细胞，颜色（紫色）深度结果如图3所示。为了绘制Hg2+浓度和溶液颜色深度之间的标准曲线，可以采用______进一步定量检测颜色深度并进行分析。 （6） （7）A、层析法 B、同位素标记法 C、分光光度法 D、显微镜观察法 将等量工程菌接种在含不同浓度Hg2+的显色培养基中，培养一段时间后，其颜色深度和工程菌数量变化如图4所示。 （8）综合上述信息和所学知识分析： 在0～0.024 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） 在0.024～0.195 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） 在0.195～3.125 μM浓度范围内，随着Hg2+浓度升高， ；（编号选填） ①工程菌数量不断增加 ②工程菌数量不断减少 ③合成的色素增加 ④合成的色素减少 ⑤Vio基因表达量增加 ⑥Vio基因表达量减少 ⑦对工程菌的毒害作用增加 ⑧对工程菌没有毒害作用 ⑨色素合成酶活性增强 ⑩色素合成酶活性降低 （9）你认为科学家构建的工程菌是否能作为检测污水中汞含量的生物传感器？若认为不能，请阐述理由，并指出存在的问题和改进的措施；若认为能，请阐述理由，并说明该生物传感器使用时与理由相关的注意事项 。 9．（2025·上海青浦·二模）米曲霉的改造 曲酸具有抗菌性、抗氧化性等抗逆能力，具有重要的应用价值。为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员用同源重组基因敲除技术成功敲除了米曲霉g-3菌株中的msn2基因，获得高产的g-5菌株，部分过程如图1，其中kanr（卡那霉素抗性基因）、pyrG基因（表达合成尿嘧啶）为标记基因。步骤Ⅲ米曲霉g-3发生的变化如图2所示。 （1）步骤 I的接种方法一般为 。 （2）下列关于培养基甲和乙的相关叙述，正确的是_____。（多选） A．培养基甲为固体培养基 B．培养基甲为鉴别培养基 C．培养基乙可获得大量质粒 D．培养基乙需加入卡那霉素 科研人员选取培养基丙的3个菌落，分别提取其基因组DNA，选用图2中相关引物进行PCR扩增，结果如图3所示。 （3）根据图3结果可知，科研人员选用的PCR引物组合为_____。（单选） A．引物A和引物B B．引物C和引物E C．引物A和引物C D．引物B和引物E （4）根据图3结果， 号泳道对应菌株为目的菌株g-5．为进一步验证，科研人员重新选择图2的相关引物组合重复上述操作，请将获得的电泳结果在答题纸相应虚线方框内涂黑。 （5）尿嘧啶属于曲霉生长所需的 。（编号选填）由图1、2和相关信息推断，与培养基丙相比，培养基丁 尿嘧啶。（编号选填） ①碳源②氮源③无机盐④生长因子⑤含⑥不含 （6）图1所示实验步骤中需要使用无菌技术的有 。（编号选填） ①步骤I②步骤③步骤Ⅲ④步骤IV 对摇瓶培养相同时间后的g-3和g-5在相同放大倍数下镜检结果如图4，在比较两者菌丝球（菌丝缠绕而成）形态后科研人员认为g-5对外界营养物质吸收速率快于g-3，是其曲酸产量高的原因之一、 （7）据此判断图4中 （A/B）视野中菌株为g-5。 米曲霉的曲酸产量与其对逆境的敏感性有关，tps1基因表达产物可以降低米曲霉对逆境的敏感性。研究发现g-5菌株tpsI基因表达量明显降低。 （8）综合以上信息，阐述msn2基因敲除能使米曲霉产曲酸增多的可能机制 。 10．（2025·上海杨浦·二模）人类活动导致大气CO2增加，升高的CO2通常会增加水稻等植物的产量，即CO2施肥效应。在正常CO2条件（aCO2）和高CO2条件（eCO2）下，籼稻和粳稻的产量如图1所示。 （1）根据题干信息和已学知识，判断下列说法合理的是______。 A．籼稻比粳稻对高CO2的响应更显著 B．相同CO2条件下籼稻比粳稻产量更高 C．CO2浓度直接影响碳反应从而影响产量 D．水稻固定CO2需要消耗细胞呼吸产生的能量 （2）植物光合作用所需的CO2可来自大气和细胞呼吸。当细胞呼吸产生的CO2供给光合作用时，需经过的场所包括_______。 ①类囊体 ③叶绿体基质 ②细胞质基质 ⑤线粒体基质 ④线粒体内膜 A．①→②→⑤ B．⑤→②→① C．④→⑤→③ D．⑤→②→③ 前期研究发现，籼稻和粳稻对CO2响应不同在于DRNI基因差异。为了确定DRNI基因变异是导致水稻对CO2响应不同的因素，科学家选取了从粳稻及粳稻DRNI突变株分离纯化的DRN1蛋白质，并进行凝胶电泳，结果如图2所示。 （3）根据凝胶电泳的基本原理，能进行凝胶电泳分离的物质应具备_______。 A．净电荷 B．高分子量 C．复杂结构 D．低水溶性 （4）图2中蛋白条带是用同位素标记的抗体处理后显示的，其目的是_______。 A．加快电泳速度 B．使目标蛋白变性 C．仅显示DRN1蛋白 D．能显示低浓度蛋白 （5）本实验电泳需要大量抗体，但不一定选用单克隆抗体，理由是_______。 A．单克隆抗体特异性较高 B．DRN1蛋白含所有蛋白质的通用结构 C．单克隆抗体制备涉及动物细胞融合，成本较高 D．包括DRN1在内的蛋白质一般都有多个抗原决定簇 （6）为达到实验目的，科学家选用粳稻及粳稻DRNI突变株，而不是籼稻和粳稻，该设计是考虑到_______。 A．设置对照 B．控制变量 C．平行重复 D．随机样本 （7）研究人员测定了粳稻DRNI功能缺失突变株在不同CO2浓度下的相应指标，结果如图3所示。对该测定结果的分析，合理的是 。（编号选填） ①图乙与图甲不存在因果关系 ②图乙和图丙的结果无相关性 ③图丙的结果是图甲现象的原因 （8）研究显示，在水稻DRNI功能缺失突变株中，叶片面积相较野生株呈不同程度的增加，下列现象与此相关的是______。 A．叶绿体色素的种类变多 B．光能的捕获与转换加快 C．叶绿体色素吸收光谱变宽 D．ATP和NADPH合成上升 （9）综合上述所有信息，推测DRNI基因表达量与水稻响应高CO2时产量之间的关系；并结合所学知识分析高CO2导致籼稻产量上升的机理 。 11．（2025·上海杨浦·二模）近年来，科学家们开发了一种新型核酶，其催化机理如图1，其中该酶的5'和3’端的臂具有靶向识别作用，环状部位为催化活性部位。因此，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割。    （1）据图1可推知，构成该新型核酶的基本单位是________。 A．氨基酸 B．核糖核苷酸 C．葡萄糖 D．脱氧核苷酸 （2）据图1和所学知识判定，该新型核酶可能具有的酶学性质包括________。 A．催化具有高效性 B．催化切割单链RNA C．催化具有序列特异性 D．高温会使其丧失稳定性 若改变实验条件，使DNA局部区域拆分为单链，那么该新型核酶也可以对目标DNA的特定位点进行切割，如图2所示。 （3）该新型核酶与限制酶相比，不同之处包括 。（编号选填） ①只能切割单链 ②可切割DNA和RNA ③可人为设计该酶的序列，随意定位 （4）由图2可推知，可利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作。进行此项操作，在反应体系中加入质粒后，后续的流程应为 。（编号选填并排序） ①添加新型核酶 ②添加DNA聚合酶 ③导入受体细胞 ④添加目的基因 ⑤添加DNA连接酶 ⑥筛选含重组质粒的细胞 （5）为了比较新型核酶重组和限制酶切重组的效率，可通过统计最后得到的含重组质粒的菌落数进行比较，为此采用的微生物分离纯化方法应选择 。 结直肠癌（CRC）是我国最常见的恶性肿瘤，大约40%的CRC是因KRAS基因突变导致的。为了验证该新型核酶的作用，科学家们人工合成了长度为14个核苷酸（14nt）的KRAS-mRNA区域（含突变位点，其5'端用同位素标记），然后再用该新型核酶进行切割，电泳结果如图3所示。 （6）据图3和题干信息判断，图中切割产物的长度应为 nt。 （7）为了研究该核酶在细胞内是否有效运行，首先需要培养细胞。培养细胞时，在低限量培养基（包含无机盐、微量元素、氨基酸、维生素、碳水化合物等）的基础上，还需要通入或添加的气体或物质包含 。（编号选填） ①牛肉膏  ②蛋白胨  ③动物血清  ④95%的空气  ⑤5%的CO2 （8）为了验证该酶在癌细胞内是否也能把KRAS-mRNA切成两段，需要将来自靶细胞的mRNA扩增到足够数量才能进行检测。为达此目的，下列操作中必须进行的包括_______。 A．PCR B．限制酶切割 C．逆转录 D．连接酶连接 12．（2025·上海长宁·二模）中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOXIb基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（如图），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 （1）已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindⅢ（）、BamHⅠ（）、BclⅠ（）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（    ） A、HindⅢ B、HindⅢ和BamHⅠ C、BcⅡ D、BcⅡ和BamHⅠ 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOXIb基因②Survivin基因③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 （2）自剪切肽T2A发生作用的时期是（    ） A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录 （3）根据上图信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为：A： ；B：⑤；C： 。（编号选填） （4）在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是 。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素④定期更换培养液⑤适宜的光照条件⑥稳定的渗透压 下图为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，”n.s.”表示无显著性差异。 （5）在图中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（    ） A、1、3 B、2、4 C、1、2 D、3、4 （6）在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（    ） A、着丝粒 B、赤道面 C、核膜 D、纺锤丝 （7）已知HsQSOXIb基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOXIb基因表达的作用，正确的是（    ） A、有助于维持抗体结构稳定 B、有助于维持内质网结构稳定 C、有助于维持高尔基体结构稳定 D、有助于囊泡运输 13．（2025·上海宝山·二模）磷脂酸（PA）既是一种结构膜脂，也是植物的一个关键信号分子，为验证盐碱胁迫下植物的PA响应，研究人员构建PA荧光探针：将特异性PA结合蛋白结合域（PABD）基因与绿色荧光蛋白（GFD）基因通过无缝克隆技术连接构建重组DNA，导入拟南芥。DNA无缝连接的原理如图1（a），重组DNA的构建过程如图1（b），P1-P4为引物。 （1）磷脂酸是合成磷脂和三酰甘油等的原料，据此推测细胞中游离的磷脂酸聚集较多的场所是______。 A．线粒体 B．叶绿体 C．高尔基体 D．内质网 （2）关于图1（a）中T5核酸外切酶描述合理的是______。 A．作用部位是磷酸二酯键 B．可使DNA分子形成单链末端 C．可将DNA分子切割为多个片段 D．与限制性内切核酸酶活性中心相同 （3）图1中①处需使用的酶为 （编号选填），②处需使用的酶应为 （编号选填）。 ①RNA聚合酶  ②DNA解旋酶  ③DNA连接酶  ④限制性内切核酸酶  ⑤核酸外切酶 （4）图1（b）中引物P1的碱基序列也会存在于引物 。（编号选填）。 ①P2  ②P3  ③P4 （5）以下是在拟南芥受体细胞组织培养的培养基中所添加的物质，这些物质中不属于营养成分的有 （编号选填）。 ①琼脂  ②生长素  ③硝酸铵（NH4NO3）  ④草铵膦  ⑤甘氨酸  ⑥氯化钙（CaCl2） 绿色荧光蛋白的发色团受到光子辐射后吸收能量从低能级状态跃迁到高能级状态，高能级状态不稳定，再跃迁至低能级状态过程中发出绿色荧光，原理如图2（a）。在等量光子辐射和相同盐碱胁迫下，与仅转入GFD基因的拟南芥相比，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥发出的绿色荧光明显增强。（已知PABD不影响GFD的荧光强度） （6）等量光子辐射下，转入PABD-GFD融合基因的拟南芥绿色荧光增强是因为在高能级向低能级状态跃迁过程中释放的能量 （更多/更少）用于非辐射能量的损耗。 （7）若实验结果说明盐碱胁迫下植物PA发生了响应。尝试解释：为什么转入PABD-GFD融合基因的拟南芥经上述处理后，绿色荧光较仅转入GFD基因的拟南芥增强，且随处理时间增加荧光强度会发生如图2变化？ 。 14．（2025·上海静安·二模）微藻（如衣藻）可通过光合作用等代谢途径将CO2转化为多种有机物，可被用于处理工业废气、制备生物柴油，但高浓度CO2条件下微藻的细胞质酸化会抑制其增殖。研究人员从烟草中提取了一种能特异性转运H+的载体蛋白基因——PMA基因（4691bp）导入微藻细胞，以提高其对CO2的耐受度。图1展示了构建转基因微藻的部分过程，其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Bler表示博来霉素抗性基因，氨苄青霉素对细菌有毒性，博来霉素对藻类、哺乳动物、植物有毒性。 （1）获取目的基因时，经常在引物末端引入限制酶识别序列，方便后续的DNA重组。图2所示的DNA分子经PCR扩增后应选用的限制酶为 。（编号选填） ①EcoR Ⅰ        5′-GAATTC-3′                ②Aft Ⅱ        5′-CTTAAG-3′ ③Xho Ⅰ        5′-CTCGAG-3′                ④BamH Ⅰ    5′-GGATCC-3′ ⑤Bgl Ⅱ        5′-AGATCT-3′                    ⑥Xba Ⅰ        5′-TCTAGA-3′ （2）图1中先将重组质粒导入大肠杆菌的目的是 。 （3）图1中的培养基1和培养基2的成分分别为 和 。（编号选填） ①NH4Cl、博来霉素                        ②NH4Cl、氨苄青霉素 ③牛肉膏、蛋白胨、博来霉素                ④牛肉膏、蛋白胨、氨苄青霉素 ⑤牛肉膏、蛋白胨、NH4Cl、博来霉素        ⑥牛肉膏、蛋白胨、NH4Cl、氨苄青霉素 （4）经筛选得到若干目标藻株后，通过电泳对其进行目的基因鉴定，图3为部分实验结果，其中A泳道的样品为野生微藻都具有的actin基因的扩增产物。下列分析正确的有___________。（多选） A．藻株1为导入空载质粒的微藻 B．藻株2、3含有目的基因PMA C．设置A泳道的目的是保证实验的有效性 D．依据标准DNA可以知道基因的准确长度 （5）经基因鉴定后获得了a、b两个藻株，为了评估其对高浓度CO2的耐受度，科学家检测了实验开始2h时各藻株的胞内pH以及总光合速率等指标（表1）。有同学认为应选择藻株b作为后续工业应用的微藻，你认为合理吗？试阐明理由。 。 表1 项目 野生藻株 藻株a 藻株b 胞内pH 6.56 6.65 6.76 总光合速率/nmolO2·106 cells-1·min-1 1.073 2.926 2.061 研究人员尝试利用发酵罐培养转基因微藻来处理燃煤烟气，以评估转基因微藻工业应用的可行性。 （6）如果要设计实验所需的发酵罐，需要考虑的有___________。（多选） A．在进气口处安装空气过滤除菌装置 B．罐体选择透光材质，并增加补光灯 C．添加搅拌器以满足转基因微藻对溶解氧的需求 D．添加温度、pH电极等以便对培养环境进行监测 （7）14天后，科研人员对罐中的微藻液进行取样，欲检测微藻的细胞数量，可采用的方法是 。此外，为评估微藻对燃煤烟气的转化能力，可用于检测的指标有 。（编号选填） ①显微镜计数法        ②稀释涂布平板法    ③平板划线法 ④O2的消耗速率        ⑤有机物积累速率    ⑥进入与排出气体中的CO2含量 15．（2025·上海松江·二模）甲流病毒属于RNA病毒，具有高度的传染性和变异能力。图1为科研人员利用腺病毒制备新型甲流疫苗的基本流程。其中I、II表示过程，a-f表示不同分子，其中a是RNA，b是双链DNA。 （1）HA蛋白是甲流病毒入侵宿主细胞的关键蛋白，选择HA蛋白的编码基因作为目的基因的原因有___________。（多选） A．HA蛋白为甲流病毒特有 B．HA蛋白非甲流病毒所特有 C．HA蛋白对人体具有致病性 D．HA蛋白对人体不具有致病性 （2）人体中可以直接识别HA蛋白的细胞或物质有 。（编号选填） ①HA蛋白抗原             ②HA蛋白抗体            ③辅助性T细胞 ④抗原呈递细胞            ⑤B淋巴细胞             ⑥细胞毒性T细胞 （3）图1多轮循环步骤进行前，必须要获取的信息是___________。（单选） A．HA蛋白的全部氨基酸排列顺序 B．HA蛋白的部分氨基酸排列顺序 C．HA基因的全部核苷酸排列顺序 D．HA基因的部分核苷酸排列顺序 （4）据图1分析，分子a转变为分子b的过程中可能涉及到的酶有___________。（多选） A．RNA水解酶 B．DNA水解酶 C．DNA聚合酶 D．逆转录酶 （5）在多轮循环过程中，为实现过程I需采用的处理有 。（编号选填） ①加入DNA解旋酶         ②加入DNA连接酶        ③加入耐高温的DNA聚合酶 ④调温至50-60摄氏度    ⑤调温至70-80摄氏度    ⑥调温至90-100摄氏度 （6）图1所示过程中，用作载体的DNA来自 。（编号选填） ①分子a    ②分子b    ③分子c     ④分子d    ⑤分子e    ⑥分子f （7）图1中，各种来源的DNA能够重组为分子f的基础是___________。（多选） A．所有生物共用一套遗传密码 B．它们都是双螺旋结构 C．它们的基本单位是相同的 D．它们的碱基互补配对方式相同 （8）若要实现过程II，在PCR过程中需要利用引物对HA基因片段进行改进。与原基因相比，多轮循环后，该基因编码链发生的变化为 。（编号选填） ①仅5’端加入了限制性内切核酸酶识别序列 ②仅3’端加入了限制性内切核酸酶识别序列 ③5’端和3’端均加入了限制性内切核酸酶识别序列 ④仅5’端加入了DNA连接酶识别序列 ⑤仅3’端加入了DNA连接酶识别序列 ⑥5’端和3’端均加入了DNA连接酶识别序列 （9）腺病毒感染细胞后会大量繁殖，破坏细胞结构。为提高重组腺病毒安全性，采用复制缺陷型腺病毒，即Δ腺病毒（复制关键基因E1被敲除）作为载体。下表所设计的实验验证了Δ腺病毒对哺乳动物细胞的结构和功能是安全的。请补充表所缺信息。（编号选填） 对照组 实验组1 实验组2 病毒类型 野生型腺病毒 （1） （2） 感染细胞类型 哺乳动物的增殖细胞 培养条件 动物血清、适宜的温度、溶解氧、渗透压、（3） 等 检测指标 子代腺病毒的数目；细胞的结构和功能 实验结果 数目多，结构被破坏 数目少，结构正常 （4） ①野生型腺病毒    ②Δ腺病毒    ③导入E1的Δ腺病毒     ④5%的CO2         ⑤琼脂        ⑥抗生素           ⑦蔗糖      ⑧数目多，结构被破坏            ⑨数目少，结构正常 16.（2025·上海金山·二模）毕赤酵母与β-防御素：毕赤酵母是基因工程常用的酵母表达系统，能利用甲醇作碳源和能源生长。 （1）毕赤酵母可能存于富含有机质土壤中。采集5-20cm土层样本，要分离纯化毕赤酵母，应将土壤稀释液涂布到以 为唯一碳源的 （固体/液体）培养基上。 （2）在分离纯化获得毕赤酵母的过程中，涂布棒使用前的处理是 。（编号选填） ①浸在75%酒精中    ②浸在无菌水中     ③取出快速穿过火焰燃烧     ④无菌水擦拭 β-防御素是一类具有重要生物学功能的抗菌肽。 （3）β-防御素由上皮细胞、巨噬细胞等多种细胞产生，广泛分布于动物体表及黏膜组织等，属于 （非特异性/特异性）免疫。 （4）β-防御素的表达受到多种因素的调节。研究发现，寒冷刺激会激活下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴），促使肾上腺分泌 激素，从而促进呼吸道黏膜细胞合成和分泌β-防御素。 （5）β-防御素可使病原体细胞裂解死亡。人体免疫系统中的________分泌的免疫活性物质也能使抗原细胞裂解死亡。（单选） A．抗原呈递细胞 B．浆细胞 C．细胞毒性T细胞 D．辅助性T细胞 （6）研究发现，鳜鱼与点带石斑鱼之间β-防御素的氨基酸序列同源性最高（95.2%），而与香鱼之间的同源性最低（35.0%）。这为研究鳜鱼与其他鱼种的进化关系提供了_______。（单选） A．胚胎学证据 B．比较解剖学证据 C．细胞生物学证据 D．分子生物学证据 为实现β-防御素的高表达，研究者构建了含多拷贝鳜鱼β-防御素（ScBD）基因的重组毕赤酵母菌株。图1表示其表达载体的构建策略。 注：①pPICZαA：毕赤酵母表达系统常用载体； ②5'AOX1：醇氧化酶基因启动子，可高效表达外源蛋白，受甲醇诱导，被葡萄糖或甘油抑制；③α-factor：α-信号肽因子，引导与其融合的蛋白定向分泌至细胞外； ④3'AOX1：醇氧化酶基因终止子； ⑤BamH I和Bgl Ⅱ：两种限制性内切核酸酶，识别及切割位点分别为5'-G↓GATCC-3'和5'-A↓GATCT-3'。 （7）pPICZαA-ScBDn（n =1、2或4）经BamH I和Bgl Ⅱ双酶切后，进行琼脂糖凝胶电泳分析，结果如图2所示（M1、M2为DNA分子量标准）。据图1、2分析，该多拷贝表达载体含有ScBD基因________个。（单选） A．1 B．2 C．4 D．不能确定 （8）据图1分析，将含多拷贝ScBD基因的重组毕赤酵母从富含甲醇的培养基转移到富含葡萄糖的培养基，ScBD的合成量将 （增加/减少/基本不变）。 （9）结合图1和所学知识分析，与大肠杆菌表达系统相比，毕赤酵母作为ScBD基因的表达系统的优势可能有 。（编号选填） ①培养成本低、遗传操作简单 ②能将ScBD分泌到细胞外     ③结构和功能更接近天然蛋白 17.（2025·上海金山·二模）红细胞与疾病：红细胞生成源于造血干细胞，发育调控高度特化、机制复杂。成熟红细胞中无细胞核及细胞器，含有大量血红蛋白。红细胞的发育需热休克蛋白（HSP）参与。HSP最初是在受热刺激的细胞中被发现。HSP成员多，功能各异，按分子量分为 HSP110、HSP90、HSP70、HSP60 及小分子热休克蛋白等亚家族。不同的HSP基因通常位于不同染色体上。 （1）下图是成熟红细胞形成示意图。关于这些不同细胞的说法正确的是________。（多选） 造血干细胞→红系祖细胞→幼红细胞→网织红细胞→成熟红细胞 A．遗传信息皆相同 B．mRNA不完全相同 C．细胞器种类相同 D．蛋白质不完全相同 （2）图中和网织红细胞比较，成熟红细胞具有的特点是 。（编号选填） ①分化程度更高   ②分裂能力更强    ③全能性更大  ④结构更复杂 （3）下列关于HSP的说法正确的是________。（单选） A．不同HSP具有相同的空间结构 B．不同HSP基因由同一基因突变产生 C．HSP的表达量受环境因素影响 D．不同HSP基因互为等位基因的关系 GATA-1是重要转录因子，可激活与红细胞分化、成熟相关基因（如珠蛋白基因）表达。下图展示HSP调控红系发育部分关键机制。 注：Caspase-3是能特异性切割多种蛋白质底物的蛋白酶，AIF是细胞凋亡诱导因子，α和β分别代表α-珠蛋白和β-珠蛋白，Heme为血红素。 （4）据图分析，阐明在幼红细胞中，HSP如何维持GATA-1水平平衡 ？ （5）β-地中海贫血是一种遗传性溶血性贫血病，其病因是位于人体11号染色体上的β-珠蛋白基因存在缺陷，导致β-珠蛋白链合成减少甚至完全无法合成。某男子有明显的β-地中海贫血症状，但其父母、兄妹等均无明显症状，β-地中海贫血的遗传方式可能是_______。（单选） A．常染色体显性遗传 B．伴X染色体显性遗传 C．常染色体隐性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 （6）结合图和题干信息分析，与健康者相比，β-地中海贫血患者红细胞中α-、β-珠蛋白链的比例________（单选）。 A．升高 B．降低 C．相似 D．无法确定 我国重型β-地中海贫血常见类型Hbβ41/42（数字代表密码子），因β-珠蛋白基因中TTCT缺失导致。为明晰发病机理、奠定基因治疗理论基础，研究者构建携带特异增强子5’HS2（可增强附近基因转录效率）的人β41/42珠蛋白基因的转基因小鼠模型。 （7）如图所示，研究者拼装了带特异增强子5’HS2的人β41/42珠蛋白基因。表2给出相关限制酶信息。从β41/42纯合子病人基因组DNA中PCR扩增含TTCT缺失片段时，用到的引物是________。（多选） 种类 识别序列和切割位点 说明 Bal I 5’-TGG↓CCA-3’ 　 Ssp I 5’-AAT↓ATT-3’ 　 Hinc II 5’-GTY↓RAC-3’ Y代表嘧啶T或C，R代表嘌呤G或A BamH I 5’-G↓GATCC-3’ 　 Bgl II 5’-A↓GATCT-3’ 　 A．5’-ATGTCCCCAGTTAACCTCCT-3’ B．5’-ATGTCCCCAGTGCACCTCCT-3’ C．5’-AAGTTCTCAAATATTACTTG-3’ D．5’-AAGTTCTCAGGATCCACTTG-3’ （8）据图和表分析，用相应的限制性内切核酸酶切割后，拼装的人β41/42珠蛋白基因两端的碱基序列为 （编号选填）。 ①5’-TGG 3’-ACCGGT     ②5’-GTT  3’-CAATTG    ③5’-GTG  3’-CACGTG   ④5’-TGG  3’-ACC    ⑤5’-GTT  3’-CAA    ⑥5’-GTG  3’-CAC （9）将拼装好的人β41/42珠蛋白基因导入小鼠的受精卵中，最终得到含单个β41/42珠蛋白基因的转基因鼠。在该转基因鼠的生殖腺内，处于减数第二次分裂的细胞中β41/42珠蛋白基因有 个。 （10）在构建转基因鼠的过程中，除了转基因技术外，还需用到的技术是 （编号选填）。 ①动物细胞融合技术     ②细胞核移植技术      ③干细胞技术     ④胚胎移植技术 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$