专题03 基因工程（天津专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期末真题分类汇编

专题03 基因工程 1．（23-24高二下·天津红桥·期末）PCR技术扩增DNA，需要的条件是（　　） ①目的基因  ②引物  ③四种脱氧核苷酸  ④mRNA ⑤耐高温的DNA聚合酶等 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤ 2．（23-24高二下·天津红桥·期末）下列关于基因工程中载体的叙述，正确的是（    ） A．必须具有自我复制能力 B．载体质粒中必须有抗生素抗性基因 C．载体是基因工程所需的三种工具酶之一 D．具有一个至多个限制酶切割位点，以便目的基因的插入 3．（23-24高二下·天津红桥·期末）下表所列限制酶的识别序列中，不同酶切割产生的末端可以用DNA连接酶连接的是（    ） EcoRI BamHI KpnI MfeI ↓5'-GAATTC-3' 3'-CTTAAG-5'        ↑ 5'-GGATCC-3' 3'-CCTAGG-5' ↑ ↓5'-GGTACC-3' 3'-CCATGG-5' ↑ ↓5'-CAATTG-3' 3'-GTTAAC-5'       ↑ ↓5'-AAGCTT-3' 3'-TTCGAA-5' ↑ A．EcoRI和BamHI B．BamHI和KpnI C．EcoRI和MfeI D．KpnI和HindⅢ 4．（23-24高二下·天津南开·期末）下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，正确的有（    ） A．PCR反应中，复性阶段需要DNA聚合酶连接磷酸二酯键 B．PCR反应中，延伸阶段需要反应体系中的ATP提供能量 C．电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 D．电泳时，将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔 5．（23-24·天津·期末）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（    ） A．“引子”的彻底水解产物有两种 B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列 D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别 6．（23-24高二下·天津·期末）下列关于 DNA 的粗提取与鉴定实验，说法错误的是（    ） A．提取植物细胞DNA时加入纤维素酶研磨，提取的效果更佳 B．猪肝、草莓、家兔的血细胞均可作为提取 DNA 的材料 C．为了本实验的鉴定效果，所用的二苯胺试剂必须现配现用 D．将粗提取的DNA(白色丝状物) 溶解在2mol/L 的NaCl溶液中用来进行鉴定 7．（23-24高二下·天津·期末）病毒可以使人患病并危及生命安全，但合理利用病毒，也可以造福人类。下列有关病毒的应用实践，应当禁止的是（    ） A．利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝 B．用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物 C．将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌 D．对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗 8．（23-24高二下·天津·期末）“筛选”和“检测”是现代生物技术常用的手段，下列叙述正确的是（    ） A．培育转基因抗虫棉时，可利用PCR 技术检测抗虫基因是否成功表达 B．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 C．基因工程中通过标记基因筛选出的细胞一定含有目的基因 D．单倍体育种时，需对F₁的花药进行筛选后才可继续进行组织培养 9．（23-24高二下·天津·期末）异丁醇是一种新型能源。科研人员研究了酿酒酵母的异丁醇合成途径(如图1)，尝试对其进行改造，以期实现大规模生产(如图2)。其中，质粒pUC18可实现目的基因在真核、原核细胞中过表达。 注：1、Amp'为氨苄青霉素抗性基因，氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，对真核生物生长无影响。his为组氨酸合成酶基因，组氨酸是微生物生长所必。 2、需限制性内切核酸酶识别序列及切割位点：BamHI: 5’-G↓GATCC-3’  Xh oI: 5’-C↓TCGAG-3’  Sau3AI: 5’-↓GATC-3’  SacI: 5’-GAGCT↓C-3’ (1)为实现异丁醇大规模生产，可选取的目的基因是_ A．酶A基因 B．酶D基因 C．酶E 抑制基因 D．酶F抑制基因 (2)若选用XhoI和Sau3AI对质粒pUC18进行切割，为实现其与目的基因(转录方向：由左向右)的连接，可在目的基因左右两端分别引入___________和___________两种不同限制酶的识别序列，为此需要将两种酶的识别序列分别设计在两种引物的_________端(填5’或3’) 。 (3)重组质粒导入大肠杆菌前，需用_________处理大肠杆菌，使其处于_________态的生理状态，以提高转化效率。重组质粒上的_____________(填“真核”或“原核”)生物复制原点使pUC18能在大肠杆菌中扩增。pUC18中氨苄青霉素抗性基因的作用是 ____________________________________________，图2中必须加入氨苄青霉素的培养基是__________________(“培养基I”、 “培养基II”、  “培养基III”) (4)为了高效筛选异丁醇生产菌种，图10中的酿酒酵母需具备的特点是__________________________________ 10．（23-24高二下·天津蓟州·期末）人绒毛膜促性腺激素是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，由a链和β链（hCGβ）结合而成。近年研究显示，hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞，与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图1为其制备的基本方案。请分析回答下列有关问题：    注1：甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔 注2：AOX1为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达 (1)图中hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是________________________。 (2)当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。同源切割是一种代替____________酶将目的基因导入基因表达载体的方法。 (3)阶段Ⅱ将环化质粒导入大肠杆菌，然后在含有____________的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 (4)为了检验重组质粒是否构建成功，提取大肠杆菌中的质粒为模板，设计相应的引物进行PCR扩增，则最好选择图2中的引物____________，扩增结果通常通过____________进行鉴定。 (5)为筛选出含有hCGβ基因表达载体的酵母菌菌株，阶段Ⅳ需将酵母菌在不含______的培养基中进行培养。 (6)从生产控制的角度分析，选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优点是________________________。 1．（23-24高二下·天津·期末）天然蛋白t-PA 是心梗和脑血栓的急救药，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。下图为采取基因工程方法表达t-PA 改良基因，制造改良t-PA 蛋白的过程。下列叙述正确的是（    ） A．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I 切割质粒pCLY11 B．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 C．DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和核糖连接起来 D．导入重组质粒的受体细胞在含新霉素的培养基上能存活，且呈蓝色 2．（23-24高二下·天津·期末）几种常用的限制酶及其识别序列和切割位点如下，据表分析以下说法正确的是（    ） 限制酶 Alul Spe I Sma I Nhe I 识别序列切割位点 AG↓CT TC↑GA A↓CTAGT TGATC↑A CCC↓GGG GGG↑CCC G↓CTAGC CGATC↑G A．以上的限制酶切割的都是氢键 B．Spe I 识别序列能被 Nhe I 识别并切割 C．SpeI和NheI切割产生的片段能够相连，但连接后的片段两者都不能再切割 D． E. coli DNA 连接酶只可以连接SmaⅠ和AluⅠ切割的末端， T4DNA 连接酶只能连接Spe I 和 Nhe I 切割的末端 3．（23-24高二下·天津·期末）青蒿素是屠呦呦及研究团队在青蒿中发现的能高效抗疟疾的药物，其在细胞内的合成途径如图所示，其中IPP 和 FPP 是酵母细胞合成固醇、青蒿细胞合成青蒿素的中间产物。某研究小组利用基因工程和发酵工程生产青蒿素的原料—青蒿酸。下列叙述错误的是（    ） A．青蒿素属于青蒿代谢中的次生代谢产物 B．利用酵母菌生产青蒿酸，只需从青蒿基因组中获得CYP71AV1酶基因来构建出酵母菌表达载体即可 C．要获得高产青蒿酸的酵母菌，还需要抑制FPP 转化为固醇 D．为保证发酵生产高效顺利，要控制好发酵过程中的pH、温度和氧气等培养条件 4．（23-24高二下·天津·期末）厌氧地杆菌有一种附属物“纳米线”，该结构位于细胞外，由蛋白长链组成，可以导电，帮助生物产生能量。以下叙述正确的是（    ） A．因为厌氧地杆菌是原核生物，所以其没有细胞器 B．组成纳米线的基本单位是葡萄糖 C．纳米线空间结构改变后其功能可能发生改变 D．若要改造“纳米线”，就需要改变“纳米线”基因，因此属于基因工程 5．（23-24高二下·天津河东·期末）噬菌体展示技术（如图所示）可将某些目标蛋白（如抗体、受体等）呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。利用该技术可以获得单克隆抗体。以下对该技术的分析错误的是（    ） A．建立噬菌体展示库需要限制酶和DNA连接酶等 B．所挑选到的微量存在的噬菌体可通过感染大肠杆菌得到富集扩大 C．外源目的基因序列都能在噬菌体中获得有效的表达和展示 D．通过图中诱变处理及筛选最终可获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 6．（23-24高二下·天津·期末）研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。 下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期 B．过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C．过程③需将表达载体注射到子宫中 D．过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 （2024·天津和平·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 腐乳是大众喜爱的发酵食品，腐乳发酵时微生物通过分解蛋白质、脂肪产生的风味物质决定了腐乳的口感和品质。人工接种纯种毛霉生产的腐乳滋味平淡、香气不佳，研究人员欲从自然发酵的传统腐乳中筛选出新的毛霉菌株改良腐乳风味。 7．从自然发酵的腐乳中获取菌株用于培养毛霉菌落，以下操作正确的是（    ） A．将培养基进行高压蒸汽灭菌 B．培养皿用75%酒精消毒 C．腐乳取样后紫外灯照射灭菌 D．接种后适宜在室温下培养 8．将原人工接种发酵工艺所用的毛霉菌株编号为M1，筛选所得的3种菌株分别编号M2、M3、M4，将M1、M2、M3、M4的毛霉孢子以1：1的比例两两混合，接种于豆腐小块表面，分别以接种单一毛霉孢子的豆腐为对照，培养后测定各豆腐毛坯蛋白酶活力和脂肪酶活力如图所示（柱状图上的误差线，“I”代表数据的波动范围）。根据下图数据，最优的毛霉菌株组合是（    ）      A．M1M2 B．M2M3 C．M3M4 D．M1M3 9．根据以上研究，研究者想通过改造M4菌株形成新的单菌株毛霉发酵工艺，下图为M4菌株改造的基本思路。    关于图中M4菌株改造的基本思路，下列错误的是（    ） A．预期的A指活力更高的蛋白酶或脂肪酶 B．获得A的基本策略是定点突变， C．获取目的基因时可采用PCR技术 D．预期产品一定具备预期的蛋白质功能 10．（23-24高二下·天津期末）Cre酶是一种重组酶，LoxP 是能被 Cre酶识别的特异DNA 序列。Cre/LoxP重组酶系统能够实现特异位点的基因敲除、基因插入等操作。一般而言，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．Cre酶能将两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B．无 Cre酶存在的细胞因 STOP 的作用而无法发出荧光 C．当有两个相同的 LoxP 序列时 Cre酶就能有效切除一个 D．启动子能启动绿色荧光基因翻译荧光蛋白的过程 11．（23-24高二下·天津·期末）施一公院士团队因对“剪接体的结构与分子机理研究”的突出贡献获得陈嘉庚生命科学奖。剪接体主要是由 RNA 和蛋白质组成，其作用是对最初转录产物加工，除去一些片段，并将剩余片段连接起来，形成成熟 RNA。真核细胞中的基因表达过程为①转录②剪接③翻译三步，具体过程如下图所示。据图分析下列说法错误的是（    ） A．剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成 B．剪接体剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变 C．图中③翻译时，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动 D．剪接体具有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的双重功能 12．（23-24·天津·期末）下图为数字PCR技术的原理示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．PCR每一循环包括变性、复性（退火）和延伸三步 B．每个反应单位中都含有耐高温的RNA聚合酶 C．每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子 D．数字PCR技术有利于提高病原体检测的灵敏度 13．（23-24·天津南开·期末）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。    (1)与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。 (2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。 (3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。 14．（23-24高二下·天津·期中）二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题： (1)采用_________技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是________。 (2)为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的_______（填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用__________两种限制酶切割质粒。 (3)启动子是_______识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择_______（填写字母）。 A．何首乌启动子        B．大肠杆菌启动子        C．农杆菌启动子 (4)可将转化后的大肠杆菌接种到含________的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因?请判断并说明理由：________。 (5)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于_________。 15．（23-24·天津·期末）水稻穗粒数可影响水稻产量。农杆菌Ti质粒的T-DNA可以转移并随机插入野生型水稻基因组中（可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点），导致被插入的基因功能丧失，从而得到一系列水稻突变体。研究者从中筛选得到一株穗粒数异常突变体，为确定T-DNA插入植物细胞的染色体位置，可根据T-DNA序列，扩增其两侧未知序列比对，从而确定插入的染色体。 (1)图1所示序列使用限制酶酶切后，将所得DNA使用______酶连成环状（如图2），再设计引物进行PCR扩增，其中复性过程的作用是_____。 (2)请根据图1的T-DNA的一条链的碱基序列，选出PCR中使用的引物序列是______和______（填序号）。 T-DNA序列 引物序列 5′-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3′ ①5′-GCGCATAGTT-3′ ②5′-ATAGGCTACG-3′ ③5′-CGTAGCCTAT-3′ ④5′-AACTATGCGC-3′ (3)由图2中环状DNA至少经过______轮循环才能得到图示链状PCR产物（如图3）。 (4)经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入2号染色体上的B基因中。研究发现，该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可______（填“促进”或“抑制”）水稻穗粒的形成，从而控制高产性状。 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 1．（23-24高二下·天津红桥·期末）PCR技术扩增DNA，需要的条件是（　　） ①目的基因  ②引物  ③四种脱氧核苷酸  ④mRNA ⑤耐高温的DNA聚合酶等 A．①②③④ B．②③④⑤ C．①③④⑤ D．①②③⑤ 【答案】D 【分析】PCR反应五要素： 参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+。 【详解】①PCR技术需要目的基因作为模板，①正确； ②PCR技术中需要一对引物，②正确； ③PCR技术中需要四种脱氧核苷酸作为原料，③正确； ④PCR技术是体外扩增DNA的，不需要mRNA，④错误； ⑤PCR技术需要热稳定DNA聚合酶等，⑤正确； 故选D。 2．（23-24高二下·天津红桥·期末）下列关于基因工程中载体的叙述，正确的是（    ） A．必须具有自我复制能力 B．载体质粒中必须有抗生素抗性基因 C．载体是基因工程所需的三种工具酶之一 D．具有一个至多个限制酶切割位点，以便目的基因的插入 【答案】D 【分析】基因工程载体所具备的条件：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选；对细胞无害。 【详解】A、载体应具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制，A错误； B、载体质粒中必须有标记基因，但不一定是抗生素抗性基因，B错误； C、载体是基因工程所需的三种工具之一，但载体不属于酶，C错误； D、载体具有一个至多个限制酶切割位点，以便插入目的基因，D正确。 故选D。 3．（23-24高二下·天津红桥·期末）下表所列限制酶的识别序列中，不同酶切割产生的末端可以用DNA连接酶连接的是（    ） EcoRI BamHI KpnI MfeI ↓5'-GAATTC-3' 3'-CTTAAG-5'        ↑ 5'-GGATCC-3' 3'-CCTAGG-5' ↑ ↓5'-GGTACC-3' 3'-CCATGG-5' ↑ ↓5'-CAATTG-3' 3'-GTTAAC-5'       ↑ ↓5'-AAGCTT-3' 3'-TTCGAA-5' ↑ A．EcoRI和BamHI B．BamHI和KpnI C．EcoRI和MfeI D．KpnI和HindⅢ 【答案】C 【分析】限制性核酸内切酶是可以识别并附着特定的核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶，简称限制酶。限制酶在识别序列进行交错切割，结果形成两条单链末端，这种末端的核苷酸顺序是互补的，可形成氢键，所以称为黏性末端。 【详解】由表格信息可知，限制酶EcoRI和MfeI能产生相同的黏性末端，它们切割的片段在DNA连接酶的作用下可以链接，ACD错误、C正确。 故选C。 4．（23-24高二下·天津南开·期末）下列关于PCR扩增DNA片段及电泳鉴定的叙述，正确的有（    ） A．PCR反应中，复性阶段需要DNA聚合酶连接磷酸二酯键 B．PCR反应中，延伸阶段需要反应体系中的ATP提供能量 C．电泳时，DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA的大小和构象等有关 D．电泳时，将PCR产物、核酸染料和电泳指示剂混合后注入凝胶加样孔 【答案】C 【分析】（1）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（2）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。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。 【详解】A、PCR反应中，复性阶段需要耐高温的DNA聚合酶连接磷酸二酯键，A错误； B、PCR反应中需要以dATP、dTTP、dCTP、dGTP为原料合成新的DNA链，这些原料水解就会放出能量，B错误； C、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，C正确； D、核酸染料在制备凝胶时加入，将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入分子大小的标准参照物，D错误。 故选C。 5．（23-24·天津·期末）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（    ） A．“引子”的彻底水解产物有两种 B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列 D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别 【答案】C 【分析】根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来”，所以可以推测“因子”是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。 【详解】A、根据分析“引子”是一段DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种产物，A错误； B、由于线粒体中也含有DNA，因此设计“引子”的 DNA 序列信息还可以来自线粒体DNA，B错误； C、根据题干信息“利用现代人的 DNA 序列设计并合成了引子”，说明设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列，C正确； D、土壤沉积物中的古人类双链 DNA 需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与“引子”结合，而不能直接与引子结合，D错误。 故选C。 6．（23-24高二下·天津·期末）下列关于 DNA 的粗提取与鉴定实验，说法错误的是（    ） A．提取植物细胞DNA时加入纤维素酶研磨，提取的效果更佳 B．猪肝、草莓、家兔的血细胞均可作为提取 DNA 的材料 C．为了本实验的鉴定效果，所用的二苯胺试剂必须现配现用 D．将粗提取的DNA(白色丝状物) 溶解在2mol/L 的NaCl溶液中用来进行鉴定 【答案】B 【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、提取植物细胞DNA时加入纤维素酶研磨，水解破坏细胞壁，提取DNA的效果更佳，A正确； B、家兔是哺乳动物，成熟的红细胞没有细胞核，不可作为提取 DNA 的材料，B错误； C、二苯胺试剂容易与空气中的氧气反应导致变质，因此要现配现用，C正确； D、DNA在2mol/L汇的NaCl溶液中溶解度大， 故溶解白 色丝状物DNA时需要加入2mol/L的NaCI溶液，D正确。 故选B。 7．（23-24高二下·天津·期末）病毒可以使人患病并危及生命安全，但合理利用病毒，也可以造福人类。下列有关病毒的应用实践，应当禁止的是（    ） A．利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝 B．用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物 C．将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌 D．对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗 【答案】A 【分析】动物细胞融合技术：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术，融合后形成的杂交细胞具有两个或多个细胞的遗传信息。 【详解】A、利用人工重组病毒消灭松毛虫促使这类森林害虫灭绝，会导致物种多样性降低，应当禁止，A正确； B、用灭活的病毒诱导动物细胞融合以获得特定细胞产物，如单克隆抗体，不应禁止，B错误； C、将外源基因与噬菌体DNA融合导入细菌中得到工程菌，不应禁止，C错误； D、对流感病毒的基因进行改造以降低其毒性，从而制成活疫苗，注射后，使机体获取免疫能力，不应禁止，D错误。 故选A。 8．（23-24高二下·天津·期末）“筛选”和“检测”是现代生物技术常用的手段，下列叙述正确的是（    ） A．培育转基因抗虫棉时，可利用PCR 技术检测抗虫基因是否成功表达 B．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞 C．基因工程中通过标记基因筛选出的细胞一定含有目的基因 D．单倍体育种时，需对F₁的花药进行筛选后才可继续进行组织培养 【答案】B 【分析】单克隆抗体制备的两次筛选：①利用选择培养基筛选得到杂交瘤细胞(去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞) ：②进行抗体检测，筛选出能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 【详解】A、培育转基因抗虫棉时，可利用抗原-抗体杂交技术检测抗虫基因是否成功表达，A错误； B、制备单克隆抗体时，在筛选出杂交瘤细胞后，需要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细胞。上述筛选过程中涉及的抗体检测属于分子水平的筛选，所以，制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确； C、基因工程育种时，需要通过标记基因，可筛选出含有目的基因的受体细胞，但未必一定含有目的基因，如空质粒中含有标记基因，但不含目的基因，C错误； D、单倍体育种时，F1的花药不需要筛选直接进行组织培养，之后用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍后，再进行筛选，D错误。 故选B。 9．（23-24高二下·天津·期末）异丁醇是一种新型能源。科研人员研究了酿酒酵母的异丁醇合成途径(如图1)，尝试对其进行改造，以期实现大规模生产(如图2)。其中，质粒pUC18可实现目的基因在真核、原核细胞中过表达。 注：1、Amp'为氨苄青霉素抗性基因，氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，对真核生物生长无影响。his为组氨酸合成酶基因，组氨酸是微生物生长所必。 2、需限制性内切核酸酶识别序列及切割位点：BamHI: 5’-G↓GATCC-3’  Xh oI: 5’-C↓TCGAG-3’  Sau3AI: 5’-↓GATC-3’  SacI: 5’-GAGCT↓C-3’ (1)为实现异丁醇大规模生产，可选取的目的基因是_ A．酶A基因 B．酶D基因 C．酶E 抑制基因 D．酶F抑制基因 (2)若选用XhoI和Sau3AI对质粒pUC18进行切割，为实现其与目的基因(转录方向：由左向右)的连接，可在目的基因左右两端分别引入___________和___________两种不同限制酶的识别序列，为此需要将两种酶的识别序列分别设计在两种引物的_________端(填5’或3’) 。 (3)重组质粒导入大肠杆菌前，需用_________处理大肠杆菌，使其处于_________态的生理状态，以提高转化效率。重组质粒上的_____________(填“真核”或“原核”)生物复制原点使pUC18能在大肠杆菌中扩增。pUC18中氨苄青霉素抗性基因的作用是 ____________________________________________，图2中必须加入氨苄青霉素的培养基是__________________(“培养基I”、 “培养基II”、  “培养基III”) (4)为了高效筛选异丁醇生产菌种，图10中的酿酒酵母需具备的特点是__________________________________ 【答案】(1)ABCD (2) XhoI Sau 3AI 或BamH I 5’ (3) CaCl₂ 感受 原核 作为标记基因用于筛选出含有重组质粒(或目的基因)的大肠杆菌细胞 “培养基I”和“培养基II” (4)组氨酸合成缺陷酿酒酵母 【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）据图分析可知：丙酮酸一方面在A酶、B酶、C酶、D酶的作用下生成异丁醇，另一方面，丙酮酸分别在E酶、F酶的作用下生成乙醇，因此为实现异丁醇大规模生产，可选取的目的基因是酶A基因、酶D基因、酶E 抑制基因，酶F抑制基因，ABCD正确。 故选ABCD。 （2）要实现质粒 pUC18 与目的基因（转录方向由左向右）的连接，且需要用两种不同限制酶切割，质粒上有XhoI 和Sau3AI的识别序列结合所给限制酶的识别序列，可在目的基因左侧引入 XhoI 的识别序列，右侧引入 Sau3AI 或BamHI的识别序列，因为这两个限制酶的识别序列相同，同时需要根据这两种限制酶的识别序列分别设计两对引物的5’端，因为引物要和目的基因的3’端相连。 （3）将重组质粒导入大肠杆菌，首先需要用钙离子处理大肠杆菌，使其处于感受态，以便吸收重组质粒；大肠杆菌属于原核生物，因此重组质粒上的真核生物复制原点使pUC18能在大肠杆菌中扩增；氨苄青霉素抗性基因的作用是筛选出含有重组质粒的大肠杆菌（原核生物），在将基因表达载体导入大肠杆菌后，图2中必须加入氨苄青霉素的培养基是“培养基I”和“培养基II”，即可筛选出重组质粒。 （4）为了高效筛选异丁醇生产菌种，将通过大肠杆菌将重组质粒导入到酵母菌，为了便于筛选，酵母菌应该为组氨酸合成缺陷酿酒酵母，如果导入成功，就可以在不含组氨酸的培养基上生长，即可被筛选出来。 10．（23-24高二下·天津蓟州·期末）人绒毛膜促性腺激素是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，由a链和β链（hCGβ）结合而成。近年研究显示，hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞，与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图1为其制备的基本方案。请分析回答下列有关问题：    注1：甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔 注2：AOX1为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达 (1)图中hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是________________________。 (2)当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。同源切割是一种代替____________酶将目的基因导入基因表达载体的方法。 (3)阶段Ⅱ将环化质粒导入大肠杆菌，然后在含有____________的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 (4)为了检验重组质粒是否构建成功，提取大肠杆菌中的质粒为模板，设计相应的引物进行PCR扩增，则最好选择图2中的引物____________，扩增结果通常通过____________进行鉴定。 (5)为筛选出含有hCGβ基因表达载体的酵母菌菌株，阶段Ⅳ需将酵母菌在不含______的培养基中进行培养。 (6)从生产控制的角度分析，选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优点是________________________。 【答案】(1)编码信号序列引导hCGβ进入内质网加工 (2)限制酶 (3)氨苄青霉素 (4) P1和P6 电泳 (5)组氨酸和氨苄青霉素 (6)可以通过控制培养液中甲醇作为唯一碳源，来控制hCGβ基因表达 【分析】题图分析，图1中Ⅰ为基因表达载体的构建过程，Ⅱ是将重组DNA导入大肠杆菌，Ⅲ是提取并鉴定所需要的重组质粒，Ⅵ是将选择的重组质粒导入酵母菌内，Ⅴ是筛选符合要求的酵母菌，Ⅵ是提取目的基因的产物。 【详解】（1） 甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔，因此hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是有利于hCGβ进入内质网中加工，并分泌到细胞外。 （2）传统重组质粒构建过程需要使用限制酶和DNA连接酶，而该过程是运用同源切割的方式在hCGβ基因两端加上一组同源序列A、B，然后将hCGβ基因与线性质粒载体混合后，在重组酶和DNA连接酶的作用下可形成环化质粒，该过程没有使用限制酶。所以同源切割是一种代替限制酶将目的基因导入基因表达载体的方法。 （3）阶段Ⅱ将环化质粒导入大肠杆菌，应先用CaCl2处理大肠杆菌，使其成为感受态。由于线性质粒上含有氨苄青霉素基因，因此导入环化质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，因此应在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 （4） 融合基因包含了目的基因和AB序列，则进行设计引物的时候应该包括AB序列和目的基因的部分序列，所以图中的引物P1和引物P6是合适的引物。PCR的反应体系包括模板、引物、Taq酶、dNTP（作为合成DNAD 原料）、缓冲液等，扩增的产物可通过电泳或测序的方法进行鉴定 （5）由于环状质粒中含有组氨酸合成酶基因和氨苄青霉素抗性基因，且筛选重组质粒时大肠杆菌是在含有氨苄青霉素的培养基上培养的，因此为筛选导入重组质粒的酵母菌，培养基中不需要再加入组氨酸和氨苄青霉素，但需要加入无机盐和琼脂，形成固体培养基，以筛选目的菌体。 （6）AOXⅠ为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达，因此选用AOX1作为hCGβ基因启动子，可以通过控制培养液中甲醇的有无，来控制hCGβ基因的表达，即hCGβ蛋白的合成。 1．（23-24高二下·天津·期末）天然蛋白t-PA 是心梗和脑血栓的急救药，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。下图为采取基因工程方法表达t-PA 改良基因，制造改良t-PA 蛋白的过程。下列叙述正确的是（    ） A．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I 切割质粒pCLY11 B．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 C．DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和核糖连接起来 D．导入重组质粒的受体细胞在含新霉素的培养基上能存活，且呈蓝色 【答案】B 【分析】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、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，A错误； B、该技术通过改造基因，从而产生出优异的改良t-PA蛋白，因此该技术为蛋白质工程，B正确； C、DNA 连接酶可以将t-PA 改良基因与质粒间的磷酸和脱氧核糖连接起来，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。 2．（23-24高二下·天津·期末）几种常用的限制酶及其识别序列和切割位点如下，据表分析以下说法正确的是（    ） 限制酶 Alul Spe I Sma I Nhe I 识别序列切割位点 AG↓CT TC↑GA A↓CTAGT TGATC↑A CCC↓GGG GGG↑CCC G↓CTAGC CGATC↑G A．以上的限制酶切割的都是氢键 B．Spe I 识别序列能被 Nhe I 识别并切割 C．SpeI和NheI切割产生的片段能够相连，但连接后的片段两者都不能再切割 D． E. coli DNA 连接酶只可以连接SmaⅠ和AluⅠ切割的末端， T4DNA 连接酶只能连接Spe I 和 Nhe I 切割的末端 【答案】C 【分析】每种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。限制酶切割的结果形成黏性末端或平末端。DNA连接酶分为E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶，二者都是将双连DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，但这两种酶的作用有所差别。E.coli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的 DNA片段。而T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端的效率相对比较低。 【详解】A限制酶切割的都是磷酸二酯键，A错误； B、由表中信息可知：Spe I 识别序列与 Nhe I 识别序列不同，因此Spe I 识别序列不能被 Nhe I 识别并切割，B错误； C、SpeI和NheI切割产生的黏性末端相同，因此能够被DNA连接酶相连，但连接后的片段两者都不能被SpeI和NheI识别，因此都不能被SpeI和NheI再切割，C正确； D、E. coli DNA 连接酶不能连接SmaⅠ和AluⅠ切割产生的平末端， T4DNA 连接酶既能能连接Spe I 和 Nhe I 切割产生的黏性末端，也能连接SmaⅠ和AluⅠ切割产生的平末端，D错误。 故选C。 3．（23-24高二下·天津·期末）青蒿素是屠呦呦及研究团队在青蒿中发现的能高效抗疟疾的药物，其在细胞内的合成途径如图所示，其中IPP 和 FPP 是酵母细胞合成固醇、青蒿细胞合成青蒿素的中间产物。某研究小组利用基因工程和发酵工程生产青蒿素的原料—青蒿酸。下列叙述错误的是（    ） A．青蒿素属于青蒿代谢中的次生代谢产物 B．利用酵母菌生产青蒿酸，只需从青蒿基因组中获得CYP71AV1酶基因来构建出酵母菌表达载体即可 C．要获得高产青蒿酸的酵母菌，还需要抑制FPP 转化为固醇 D．为保证发酵生产高效顺利，要控制好发酵过程中的pH、温度和氧气等培养条件 【答案】B 【分析】分析题图:图中实线方框中表示青蒿素细胞中青蒿素的合成过程，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶;虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP7IAV1酶，因此不能合成青蒿素。 【详解】A、次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行,青蒿素属于青蒿代谢中的次生代谢产物,A正确； B、酵母细胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP7IAV1酶，所以只从青蒿基因组中获得CYP71AV1酶，不能生产青蒿素，B错误； C、据图可知，抑制FPP转化为固醇的途径，可以促进ADS酶转化为青蒿酸前体进而转变为青蒿素的途径，进而提高转基因酵母 生产青蒿素的产量，C正确； D、要控制好发酵过程中的pH、温度和氧气等条件，以保证发酵生产高效顺利，D正确。 故选B。 4．（23-24高二下·天津·期末）厌氧地杆菌有一种附属物“纳米线”，该结构位于细胞外，由蛋白长链组成，可以导电，帮助生物产生能量。以下叙述正确的是（    ） A．因为厌氧地杆菌是原核生物，所以其没有细胞器 B．组成纳米线的基本单位是葡萄糖 C．纳米线空间结构改变后其功能可能发生改变 D．若要改造“纳米线”，就需要改变“纳米线”基因，因此属于基因工程 【答案】C 【分析】 原核生物与真核生物的区别：原核生物没有以核膜为界限的细胞核，原核生物只有核糖体一种细胞器。 【详解】A、厌氧地杆菌属于原核微生物，只有核糖体一种细胞器，A错误； B、纳米线由蛋白长链组成，组成纳米线得基本单位是氨基酸，B错误； C、蛋白质结构与功能相适应，纳米线空间结构改变后其功能可能发生改变，C正确； D、纳米线由蛋白长链组成，改造“纳米线”属于蛋白质工程，D错误。 故选C。 5．（23-24高二下·天津河东·期末）噬菌体展示技术（如图所示）可将某些目标蛋白（如抗体、受体等）呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。利用该技术可以获得单克隆抗体。以下对该技术的分析错误的是（    ） A．建立噬菌体展示库需要限制酶和DNA连接酶等 B．所挑选到的微量存在的噬菌体可通过感染大肠杆菌得到富集扩大 C．外源目的基因序列都能在噬菌体中获得有效的表达和展示 D．通过图中诱变处理及筛选最终可获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 【答案】C 【分析】噬菌体属于DNA病毒，是由蛋白质外壳和内部遗传物质构成。题中技术的原理是将目标基因与噬菌体DNA重组，并使目标蛋白表达于外壳上，进行筛选和鉴定。 【详解】A、构建重组噬菌体载体时需要用限制酶切割目的基因和载体，然后用 DNA 连接酶连接，A 正确； B、噬菌体专性寄生在大肠杆菌等细菌细胞内， 所挑选到的微量存在的噬菌体通过感染大肠杆菌可以大量繁殖，从而得到富集扩大，B 正确； C、有些真核细胞蛋白质功能的实现需要复杂的生物膜系统进行折叠、组装、加工等，而噬菌体及其宿主细胞细菌结构简单，很难进行有效表达和展示，C错误； D、诱变的原理是基因突变，具有不定向性，所以通过图中诱变处理及筛选最终可获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。 故选C。 6．（23-24高二下·天津·期末）研究者通过下图所示的操作过程，获得导入S基因的基因编辑小鼠。 下列相关叙述正确的是（    ） A．过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期 B．过程②在雌鼠a的输卵管内完成受精 C．过程③需将表达载体注射到子宫中 D．过程④需抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥 【答案】A 【分析】胚胎移植的生理学基础： ①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。 【详解】A、卵母细胞需要培养到MⅡ期才具备与精子受精的能力，因此过程①获得的卵母细胞需培养至MⅡ期，A正确； B、过程②是体外受精，体外受精是将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，B错误； C、③是导入含S基因的表达载体，应该将含S基因的表达载体通过显微注射法注射至小鼠的受精卵中，C错误； D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，故过程④不需要抑制雌鼠b对植入胚胎的免疫排斥，D错误。 故选A。 （2024·天津和平·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 腐乳是大众喜爱的发酵食品，腐乳发酵时微生物通过分解蛋白质、脂肪产生的风味物质决定了腐乳的口感和品质。人工接种纯种毛霉生产的腐乳滋味平淡、香气不佳，研究人员欲从自然发酵的传统腐乳中筛选出新的毛霉菌株改良腐乳风味。 7．从自然发酵的腐乳中获取菌株用于培养毛霉菌落，以下操作正确的是（    ） A．将培养基进行高压蒸汽灭菌 B．培养皿用75%酒精消毒 C．腐乳取样后紫外灯照射灭菌 D．接种后适宜在室温下培养 8．将原人工接种发酵工艺所用的毛霉菌株编号为M1，筛选所得的3种菌株分别编号M2、M3、M4，将M1、M2、M3、M4的毛霉孢子以1：1的比例两两混合，接种于豆腐小块表面，分别以接种单一毛霉孢子的豆腐为对照，培养后测定各豆腐毛坯蛋白酶活力和脂肪酶活力如图所示（柱状图上的误差线，“I”代表数据的波动范围）。根据下图数据，最优的毛霉菌株组合是（    ）      A．M1M2 B．M2M3 C．M3M4 D．M1M3 9．根据以上研究，研究者想通过改造M4菌株形成新的单菌株毛霉发酵工艺，下图为M4菌株改造的基本思路。    关于图中M4菌株改造的基本思路，下列错误的是（    ） A．预期的A指活力更高的蛋白酶或脂肪酶 B．获得A的基本策略是定点突变， C．获取目的基因时可采用PCR技术 D．预期产品一定具备预期的蛋白质功能 【答案】7．A 8．B 9．D 【分析】毛霉属于真核生物，在腐乳制作的原理主要是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶的催化作用，蛋白质最终被水解为氨基酸，脂肪被水解为甘油和脂肪酸，再通过调味料的作用进而使腐乳具有独特的风味。 7．A、培养毛霉菌落需要的培养基通过高压蒸汽灭菌，A正确； B、培养皿应该用干热灭菌法进行灭菌，B错误； C、紫外灯照射只是消毒，不是灭菌，C错误； D、接种后适需要在适宜的恒温培养箱中培养，D错误。 故选A。 8．表中数据显示，各菌株组合中，蛋白酶活力较高的组合是M1M2、M2M3，脂肪酶活力较高的组合是M2M3，而腐乳的风味口感由微生物分解蛋白质、脂肪产生的风味物质共同决定，因此选择M2M3组合能生产成出高质量的腐乳，B正确。 故选B。 9．A、腐乳制作的原理主要是利用毛霉等微生物产生的蛋白酶、脂肪酶的催化作用，蛋白质最终被水解为氨基酸，脂肪被水解为甘油和脂肪酸，故预期的A指活力更高的蛋白酶或脂肪酶，A正确； B、根据应有的氨基酸序列，推测基因的碱基序列，进而可通过定点突变获取目的基因，B正确； C、获取目的基因时可采用PCR技术，该技术是体外扩增目的基因的技术，可实现短时间获得大量目的基因，C正确； D、理论上预期产品应该具备预期的蛋白质功能，但在实际操作过程中可能存在技术上、或者其他方面的问题可能导致获得的蛋白质没有相应的功能，D错误。 故选D。 10．（23-24高二下·天津期末）Cre酶是一种重组酶，LoxP 是能被 Cre酶识别的特异DNA 序列。Cre/LoxP重组酶系统能够实现特异位点的基因敲除、基因插入等操作。一般而言，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．Cre酶能将两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B．无 Cre酶存在的细胞因 STOP 的作用而无法发出荧光 C．当有两个相同的 LoxP 序列时 Cre酶就能有效切除一个 D．启动子能启动绿色荧光基因翻译荧光蛋白的过程 【答案】B 【分析】基因的表达包括转录和翻译两个步骤，转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、结合题意可知，Cre酶能将特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开，A错误； B、题意显示，当一条 DNA 链上存在两个相同的 LoxP 序列且方向相同时，Cre酶能有效切除两个位点间的 DNA 序列，图中的终止子会被切除，若无 Cre酶存在，则图中STOP 的作用会导致荧光蛋白基因不能表达，进而无法发出荧光，B正确； C、当有两个相同的 LoxP 序列且方向相同时 ，Cre酶就能有效切除两个位点间的 DNA 序列，包括其中的一个 LoxP ，C错误； D、启动子能启动绿色荧光基因的转录过程，D错误。 故选B。 11．（23-24高二下·天津·期末）施一公院士团队因对“剪接体的结构与分子机理研究”的突出贡献获得陈嘉庚生命科学奖。剪接体主要是由 RNA 和蛋白质组成，其作用是对最初转录产物加工，除去一些片段，并将剩余片段连接起来，形成成熟 RNA。真核细胞中的基因表达过程为①转录②剪接③翻译三步，具体过程如下图所示。据图分析下列说法错误的是（    ） A．剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成 B．剪接体剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变 C．图中③翻译时，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动 D．剪接体具有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的双重功能 【答案】D 【分析】 DNA连接酶作用于磷酸二酯键，作用对象为DNA分子片段，形成重组DNA分子；DNA聚合酶作用于磷酸二酯键，作用对象为脱氧核苷酸，形成子代DNA分子。 【详解】A、RNA的核糖核苷酸之间由磷酸二酯键连接，剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成，A正确； B、剪接体剪接的是RNA，剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变，B正确； C、根据核糖体上的两个tRNA可知，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动，C正确； D、限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的作用对象是DNA，剪接体剪接的是RNA，D错误。 故选D。 12．（23-24·天津·期末）下图为数字PCR技术的原理示意图，下列相关叙述错误的是（    ） A．PCR每一循环包括变性、复性（退火）和延伸三步 B．每个反应单位中都含有耐高温的RNA聚合酶 C．每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子 D．数字PCR技术有利于提高病原体检测的灵敏度 【答案】B 【分析】多聚酶链式反应扩增DNA片段： 1．PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 2．PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 【详解】A、PCR技术中的每个循环由变性、退火（复性）、延伸三个基本反应步骤构成，A正确； B、每个反应单位中都含有耐高温的DNA聚合酶，催化子链的延伸过程，B错误； C、荧光的出现是荧光探针水解导致的，荧光探针将首先与模板DNA的相应区段结合（靶分子），随着DNA复制延伸至荧光探针部位，导致荧光探针的水解进而产生荧光，显然，每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确； D、根据荧光是否出现能检测目标DNA的存在，因此数字PCR技术更有利于提高病原体检测的灵敏度，D正确。 故选B。 13．（23-24·天津南开·期末）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。    (1)与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。 (2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。 (3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。 【答案】(1) RNA聚合酶 限制酶切割位点、标记基因、复制原点等 (2) F2和R1或F1与R2 a链 (3) J-V5融合蛋白 不是 【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。 【详解】（1）基因表达载体的构建启动子是为了启动下游基因的“表达”，表达首先需要转录，因此RNA聚合酶识别和结合的部位才是转录的起始。作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，图中甲有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等。 （2）据图甲可知，引物F2与R1或F1与R2结合部位包含J基因的碱基序列，因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，进行PCR检测时，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F2和R1或F1与R2。b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA复制的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同。 （3）据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的。 14．（23-24高二下·天津·期中）二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题： (1)采用_________技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是________。 (2)为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的_______（填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用__________两种限制酶切割质粒。 (3)启动子是_______识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择_______（填写字母）。 A．何首乌启动子        B．大肠杆菌启动子        C．农杆菌启动子 (4)可将转化后的大肠杆菌接种到含________的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因?请判断并说明理由：________。 (5)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于_________。 【答案】(1) PCR 引物2 和引物 3 (2) 5' XhoI 和 NdeI (3) RNA 聚合酶 B (4) 氨苄青霉素 不一定，含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体（空质粒）也可导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落 (5)蛋白质工程 【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】（1）PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程，快速扩增目的基因片段的分子生物学技术，采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。P端是5'端，OH端是3'端，在引物作用下，DNA聚合酶只能从引物3'端开始延伸DNA链，因此利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是引物2和引物3。 （2）DNA聚合酶能从引物3'端开始延伸DNA链，为使STS基因与质粒正确连接，在设计PCR引物时需在所选引物的5′端分别增加相应限制酶的酶切位点，以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知，质粒中存在三种限制酶切位点，其中限制酶SacⅠ会破坏抗生素标记基因，因此切割质粒应该用XhoⅠ和NdeⅠ，因此目的基因也应该用这两种酶切割才能将目的基因和质粒连接起来，根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置，应该在引物3的5′端增加NdeⅠ的酶切序列，在引物2的5′端增加XhoⅠ的酶切序列。 （3）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因的转录。据题意可知，本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达，因此在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择大肠杆菌启动子 ，B正确，AC错误。 故选B。 （4）质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可将转化后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上进行筛选。能在此培养基上生长的可能是含有STS基因导入大肠杆菌，也可能是含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落，因此能在该培养基上生长的大肠杆菌不一定含有STS基因。 （5）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于蛋白质工程。 15．（23-24·天津·期末）水稻穗粒数可影响水稻产量。农杆菌Ti质粒的T-DNA可以转移并随机插入野生型水稻基因组中（可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点），导致被插入的基因功能丧失，从而得到一系列水稻突变体。研究者从中筛选得到一株穗粒数异常突变体，为确定T-DNA插入植物细胞的染色体位置，可根据T-DNA序列，扩增其两侧未知序列比对，从而确定插入的染色体。 (1)图1所示序列使用限制酶酶切后，将所得DNA使用______酶连成环状（如图2），再设计引物进行PCR扩增，其中复性过程的作用是_____。 (2)请根据图1的T-DNA的一条链的碱基序列，选出PCR中使用的引物序列是______和______（填序号）。 T-DNA序列 引物序列 5′-AACTATGCGC……CGTAGCCTAT-3′ ①5′-GCGCATAGTT-3′ ②5′-ATAGGCTACG-3′ ③5′-CGTAGCCTAT-3′ ④5′-AACTATGCGC-3′ (3)由图2中环状DNA至少经过______轮循环才能得到图示链状PCR产物（如图3）。 (4)经过与野生型水稻基因组序列比对，确定T-DNA插入2号染色体上的B基因中。研究发现，该突变体产量明显低于野生型，据此推测B基因可______（填“促进”或“抑制”）水稻穗粒的形成，从而控制高产性状。 【答案】(1) DNA连接 使引物通过碱基互补配对结合到模板链上 (2) ① ③ (3)3 (4)促进 【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】（1）图1所示序列使用限制酶酶切后，将所得DNA使用DNA连接酶连成环状（如图2），再设计引物进行PCR扩增，其中复性过程的作用是使引物通过碱基互补配对结合到模板链上。 （2） T-DNA序列 引物序列 5′—AACTATGCGC……CGTAGCCTAT—3′ 3′—TTGATACGCG……GCATCGGATA—5′ 5′—GCGCATAGTT—3′ 5′-CGTAGCCTAT-3′ 据上述分析，PCR中使用的引物序列是①和③。 （3）由于是扩增T-DNA两侧未知序列，所以引物应与T-DNA的5′端结合。第一轮扩增产物的两条链为一条完整的环状链和与其长度相同的单链。第二轮扩增产物的两条链为上述长度的单链和不包括T-DNA的单链。第三轮才可获得不包括T-DNA的双链DNA。 （4）由于该突变体产量明显低于野生型，而突变体内B基因由于插入了T-DNA导致功能丧失，据此推测B基因促进水稻穗粒的形成。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $$