专题04 基因工程（福建专用）-【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（福建专用）

专题04 基因工程 一、单选题 1．（23-24高二下·福建三明·期末）枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的第99位天冬氨酸和第156位谷氨酸改成赖氨酸，可使其在pH=6时的活力提高10倍。下列说法正确的是（    ） A．完成氨基酸的替换需要通过直接改造蛋白质实现 B．该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势 C．经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可遗传 D．蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 【答案】C 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程的过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 【详解】A、氨基酸的排列顺序是由基因决定的，因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现，A错误； B、蛋白质工程可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，即培育新品种，但不能产生新物种，B错误； C、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传，C正确； D、蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，获取基因序列是中间步骤，D错误。 故选C。 2．（23-24高二下·福建福州·期末）以洋葱为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定实验，以下叙述正确的是（    ） A．实验必须在无菌条件下进行 B．DNA可溶于冷酒精溶液 C．DNA在2mol/L的NaCl溶液中析出 D．DNA经沸水浴与二苯胺反应后呈现蓝色 【答案】D 【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、细胞生物中都含有DNA，DNA的粗提取不需要在无菌条件下进行，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，B错误； C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液，故DNA不能在2mol/L的NaCl溶液中析出，C错误； D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，D正确。 故选D。 3．（23-24高二下·福建福州·期末）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料（    ） ①dGTP ， dATP ， dTTP， dCTP ②dGTP ， dATP ，dCTP ③α位32P标记的ddTTP ④γ位32P标记的ddTTP A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【答案】A 【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、PCR条件包括：模板、引物、耐高温DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸 ，还需要一定的离子浓度等。 【详解】利用PCR技术扩增DNA时，需要dGTP、dATP、dTTP、dCTP作为原料，脱氧核苷三磷酸（dNTP）连接到子链上时，会断掉2个特殊磷酸键。因此，为了获得被32p标记且以碱基“C”为末端的，32p标记应位于ddCTP的α位。加入ddCTP后会终止子链的延伸，获得不同长度的子链DNA片段，故需要原料①③，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（23-24高二下·福建南平·期末）某同学用改良的方法进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，具体操作如下，相关说法错误的是（　　） 流程 具体操作 裂解 香蕉去皮剪碎，加入食盐水及5滴洗洁精（替代研磨液）， 充分研磨 分离 在研磨液中加入2g嫩肉粉（有效成分是木瓜蛋白酶）， 混合均匀后适温加热 沉淀 冷却后加入等体积、预冷的体积分数为 95%的酒精； 静置后挑取白色絮状析出物 鉴定 加入二苯胺试剂 A．研磨的目的是裂解细胞膜，同时释放出DNA 等物质 B．适温加热可以加快嫩肉粉对多糖和蛋白质的水解 C．预冷的体积分数为95%的酒精能溶解某些蛋白质 D．沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会呈现蓝色 【答案】B 【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。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 【详解】A、研磨可以裂解细胞膜，将细胞中的DNA释放出来，A正确； B、嫩肉粉中含有蛋白酶，适当升温可以加快对蛋白质的水解，但不能加快对多糖的水解，B错误； C、DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，因此可用体积分数为95%冷酒精析出DNA，C正确； D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D正确。 故选B。 5．（23-24高二下·福建福州·期末）限制酶A与限制酶B识别的序列分别为：—CATG↓—和—G↓GATCC—（箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（    ） A．用限制酶切割DNA，被水解的磷酸二酯键有1个 B．微生物中的限制酶可破坏入侵的RNA病毒核酸 C．限制酶A、B切割DNA产生的末端之间不能连接 D．DNA连接酶催化黏性末端间形成氢键 【答案】C 【分析】限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来；（2）特异性：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；（3）结果：形成黏性末端或平末端。 【详解】A、DNA是双链，限制酶能识别DNA分子特定序列并在特定位点切割，用限制酶切割DNA，被水解的磷酸二酯键有2个，A错误； B、微生物中的限制酶可破坏入侵的DNA病毒核酸，B错误； C、限制酶A、B切割DNA产生的末端不同，不能连接，C正确； D、DNA连接酶催化黏性末端间形成磷酸二酯键，D错误。 故选C。 6．（23-24高二下·福建福州·期末）限制酶和DNA连接酶是基因工程中的重要工具。下列叙述正确的是 A．限制酶破坏的是 DNA双链间的氢键 B．可以用同一种限制酶识别各种核苷酸序列 C．E. coli DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 D．大多数限制酶的识别序列由 6个核苷酸组成 【答案】D 【分析】DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”——限制酶、“分子缝合针”——DNA连接酶、“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 DNA连接酶主要有两类①E. coli DNA连接酶，来源于大肠杆菌，可用于连接黏性末端；②T4 DNA连接酶：来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接平末端效率低。 【详解】A、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，A错误； B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并不能识别各种核苷酸序列，B错误； C、E. coli DNA连接酶用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端，C错误； D、大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，D正确。 故选D。 7．（23-24高二下·福建宁德·期末）科研人员通过PCR扩增得到毒物诱导型启动子S，将其插入载体P区构建表达载体，并导入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的重组菌。下列叙述错误的是（    ）    A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能够驱动基因的转录 B．PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ的5'端分别添加BamHI、XhoI识别序列 C．用Ca2+处理大肠杆菌更容易导入重组质粒 D．用导入重组质粒的大肠杆菌检测有毒物的水体时，可观察到荧光 【答案】B 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；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】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能够驱动基因的转录，A正确； B、根据启动子的方向，以及终止子的位置，PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ的5'端分别加入XhoI、BamHI识别序列，B错误； C、用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，便于转入构建好的表达载体，C正确； D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，若水中有毒物，绿色荧光蛋白能表达，可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物，D正确。 故选B。 8．（23-24高二下·福建宁德·期末）下列有关生物技术与工程的实验叙述，错误的是（    ） A．由iPS细胞产生的特定细胞可以在新药的测试中发挥重要作用 B．在单克隆抗体的制备中，给实验小鼠多次注射抗原以获得足够量的抗体 C．DNA的粗提取，采用“DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理 D．DNA分子在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA的大小和构象等有关 【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、iPS细胞能分化产生的特定细胞，是一类类似胚胎干细胞的细胞，具有发育的全能性，故可以在新药的测试中发挥重要作用，A正确； B、在单克隆抗体的制备中，给小鼠多次注射同一抗原是为了刺激机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞，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，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离，C正确； D、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，D正确。 故选B。 9．（23-24高二下·福建三明·期末）下列对于生物技术的安全性与伦理问题说法不合理的是（    ） A．要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的应用 B．要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法 C．虽然生殖性克隆人存在伦理问题，但克隆技术已经成熟 D．转基因技术制造的新型致病菌可能使具有某种易感基因的民族感染，而施放国的人却不易感染 【答案】C 【分析】生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对它安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战。要理性看待转基因技术，要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论；由于克隆技术还不成熟，以及在伦理、法律方面可能造成的影响，我国禁止生殖性克隆人；生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，致病能力强，攻击范围广，我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器。 【详解】A、转基因技术作为一项技术本身是中性的，理性看待转基因技术需要清晰地了解转基因技术的原理和操作规程，还应看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响，最重要的是，要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论，A正确； B、人们所生活的国家或社会，政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异，决定了人们具有不同的价值观取向，因此对于转基因技术就会产生不同的见解，B正确； C、很多生物学家认为，克隆技术还不成熟，哺乳动物的克隆实验均反映出了构建重构胚成功率低，胚胎移植到母体子宫后着床率低、流产率高、胎儿畸形率高且出生后死亡率高等问题，C错误； D、转基因技术出现后，使得利用这一技术制造各种新型致病菌成为可能，有人对流感病毒基因进行改造，以使具有某种易感基因的民族感染上这种病毒，而施放国的人却不易感染，D正确。 故选C。 10．（23-24高二下·福建龙岩·期末）生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列相关叙述错误的是（    ） A．种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 B．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”在胚胎植入前均需进行遗传学诊断 C．我国禁止生殖性克隆人的原因之一是生殖性克隆人不利于人类的生存和进化 D．我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策并反对生物武器的扩散 【答案】B 【分析】1、治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。 2、生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。 3、中国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。 4、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 【详解】A、种植转基因植物可能会通过基因扩散使得某些野生植物含有目的基因，进而影响野生植物的生存和繁殖能力，从而影响野生植物的遗传多样性，A正确； B、“设计试管婴儿”在胚胎植入前需进行遗传学诊断，而“试管婴儿”在胚胎植入前不需进行遗传学诊断，B错误； C、生殖性克隆人不利于人类的生存和进化是我国禁止生殖性克隆人的原因之一，C正确； D、我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策并反对生物武器的扩散，D正确。 故选B。 11．（23-24高二下·福建宁德·期末）人们利用生物技术对生物体进行不同层次的设计、控制与改造，产生巨大生产力的同时也带来了一些安全和伦理的问题。下列叙述正确的是（    ） A．干细胞的研究可用于治疗多种疾病，有不涉及安全与伦理问题等优点 B．如果转基因植物的外源基因来自自然界，则不会有安全性问题 C．克隆技术会导致社会伦理问题，治疗性克隆技术的应用也应禁止 D．将导致花粉失活的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物可防止基因污染 【答案】D 【分析】1.治疗性克隆指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们修复或代替受损的细胞。组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。 2.转基因产品的安全性问题包括食物安全（外源基因和基因表达产物对人畜有害、出现新的过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。 【详解】A、干细胞的研究可用于治疗多种疾病，但胚胎干细胞必修从胚胎中获取，这涉及伦理问题，因而限制它在医学上的应用，A错误； B、即使转基因植物的外源基因来自自然界，也可能会产生安全性问题，如某些转基因植物产生的蛋白质可能会成为某些人新的过敏源，B错误； C、治疗性克隆指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们修复或代替受损的细胞。组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。我国政府不反对治疗性克隆，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，C错误； D、在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染，如将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播，D正确。 故选D。 二、解答题 12．（23-24高二下·福建泉州·期末）人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，图一是以基因工程技术获取HSA的两条途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题：    (1)基因工程的核心步骤是 。 (2)采用PCR技术扩增HSA基因，根据图二分析，需选择的一对引物序列是___。 A．引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′，引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′ B．引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′；引物Ⅱ是5′-CATTCAATTCTC-3′ C．引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′，引物Ⅱ是5′-GTAAGTTAAGAG-3′ D．引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′，引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′ (3)依据图一、图二和图三分析，切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是 ；切割质粒应选用的限制酶是 。 (4)图一过程①中需将植物细胞与 混合后共同培养，旨在让 整合到植物细胞染色体DNA上，除尽农杆菌后，还须转接到含 的培养基上筛选出转化的植物细胞。 (5)过程④前对卵母细胞供体母牛进行 处理。通常将受精卵培养至 阶段进行移植。过程⑤中鉴定胚胎性别时常取 细胞做DNA分析。 (6)为检测HSA基因的表达情况，可提取受体细胞的 ，用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。 【答案】(1)构建基因表达载体 (2)A (3) 酶B和酶C 酶B和酶A (4) 农杆菌 T-DNA 物质K (5) 超数排卵 桑葚胚或囊胚 滋养层 (6)蛋白质 【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的筛选与获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。 2、图一所示①过程是将重组Ti质粒导入植物受体细胞，过程②是将受体细胞经过组织培养形成转基因植物。过程③是将HAS基因导入受精卵，过程④为体外受精，过程⑤为体外胚胎培养，过程⑥为胚胎移植，过程⑦为产下转基因母牛。 【详解】（1）基因工程的基本操作步骤主要包括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。基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 （2）PCR中需要一对特异性的引物，该引物能与目的基因进行碱基互补配对，子链延伸时是从引物的5'向3'端延伸，根据图2中目的基因HSA处于中间位置，所以引物应为5′-AATGGATCCTTC-3′、5′-GAGAATTGAATG-3′，A正确，BCD错误。 故选A。 （3）图2目的基因所在DNA中只有酶B和酶C的识别序列，可以用酶B和酶C进行切割，质粒的T-DNA在酶A和酶B之间，且酶A与酶C切割后产生的黏性末端相同，所以切割质粒时用酶B和酶A切割。 （4）图一过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上；除尽农杆菌后，为筛选出转化的植物细胞，利用重组质粒上的报告基因表达产物能催化无色物质K呈蓝色的特性，还须转接到含物质K的培养基上。 （5）为了获得更多的卵母细胞，过程④前需对卵母细胞供体母牛进行超数排卵处理。通常将受精卵培养至桑葚胚或囊胚阶段进行移植。囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，进行胎儿性别鉴定时通常取滋养层的细胞做DNA分析。 （6）为检测HSA基因的表达情况，可提取受体细胞的蛋白质，用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）新冠疫情的快速控制，离不开政府的科学决策和我国对新冠病毒（RNA病毒）的快速检测能力。荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量，其原理是：在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当TaqDNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接受到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图）。Ct值（循环阈值）的含义为：每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。下列说法不正确的是（　　） A．该反应循环5次，消耗引物62个 B．PCR每个循环包括变性、复性、延伸3个阶段 C．Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性越高 D．若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，检测结果可能为阴性 【答案】C 【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原理是DNA复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），过程包括：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】A、该反应循环5次，消耗引物2×（25-1）=62个，A正确； B、PCR每个循环包括变性（解开双链）、复性（引物和模板结合）、延伸（Taq酶作用）3个阶段，B正确； C、Ct值越大，说明到达设定阈值时所经历的循环数越多，也就意味着被检测样本中所含有的初始病毒数目越少，患者危险性越低，C错误； D、若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，则逆转录无法得到相应DNA，检测结果可能为阴性，D正确。 故选C。 2．（23-24高二下·福建福州·期末）用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，假设限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（    ） A．用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团 B．图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 C．电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关 D．利用PCR技术从图1DNA中扩增出等长的X片段，至少需要3次循环 【答案】A 【分析】PCR扩增的过程 （1）变形：加热超过90℃时，双链DNA解旋为单链。 （2）复性：当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 （3）延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，通过碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、由图2可知，用限制酶A和B同时切割DNA分子，会形成4种长度的片段，DNA单链的一端具有1个游离的磷酸基团，则DNA双链具有2个磷酸基团。因此用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段最终得到8个游离的磷酸基团，A错误； B、结合图1和图2中第一列限制酶A和B同时处理的电泳条带结果可知，图1中X代表的碱基对数为4500，根据图2中①电泳分离结果存在3500bp长度的条带可知，①是单独使用限制酶A处理DNA片段的酶切产物电泳分离结果，再根据①电泳分离结果存在500bp长度和6000bp长度的条带可知，Y是限制酶A的酶切位点，B正确； C、电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关，C正确； D、引物A或B结合的单链DNA记作长链，引物A或B合成的子链记作中链，以中链为模板合成的子链记作短链，则第一次循环结束后生成2个DNA，其两条链均为长中；第二次循环结束后生成4个DNA，其中2个DNA的两条链为长中， 2个DNA的两条链为短中；第三次循环结束后生成8个DNA，其中2个DNA的两条链为长中，4个DNA的两条链为短中，2个DNA的两条链为短短，这两条脱氧核苷酸链等长。因此设计引物从图1 DNA中扩增出等长的X片段，至少需要3次循环，D正确。 故选A。 3．（23-24高二下·福建福州·期末）某校学生小组开展了“DNA的粗提取与鉴定”实验，选择了在不同温度下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示，部分实验结果如图2所示，下列叙述错误的是（    ） A．加入适量的纤维素酶和果胶酶能够使研磨效果更好 B．加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA C．DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在室温条件下进行鉴定 D．同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取量更高，其原因可能是-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢 【答案】C 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：①DNA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；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。②DNA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、由于菜花细胞含有细胞壁，可在研磨过程中加入适量的纤维素酶和果胶酶，以缩短研磨时间，避免研磨时间过长，影响DNA的提取量，A正确； B、DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，因此加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA，B正确； C、将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下进行鉴定，C错误； D、同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取量更高，其原因可能是与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢，D正确。 故选C。 4．（23-24高二下·福建·期末）通过引物设计运用PCR技术可以实现目的基因的定点突变如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5'端分别设计增加限制性内切酶a和限制性内切酶b的识别位点。有关叙述不正确的是（　　） A．两种引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因的定向插入 B．在PCR反应体系中还需要加入4种游离脱氧核糖核苷酸、Taq酶、Mg2+等 C．第2轮PCR，引物1与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因 D．在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/4 【答案】C 【分析】PCR的原理是DNA双链复制，步骤包括高温变性、复性、延伸。该过程需要耐高温的DNA聚合酶催化，需要四种游离的脱氧核苷酸做原料。根据图中可得，由于引物的一个碱基在不影响与模板链整体配对的前提下不与目的基因配对，再利用PCR技术实现了目的基因的定点诱变，其技术原理是碱基互补配对原则。 【详解】A、引物中设计两种限制酶识别位点，可以配合载体的限制酶识别位点，帮助目的基因定向定点插入运载体，避免发生自身环化，A正确； B、在PCR反应体系中还需要加入模板、引物、4种游离脱氧核苷酸、Taq酶、缓冲液、Mg2+等，B正确； C、在第3轮PCR中，物质②是引物2以引物1拓展得到的DNA链为模板进行复制得到的，故引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因，C错误； D、在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，总DNA分子共8个，所以比例为1/4，D正确。 故选C。 5．（23-24高二下·福建·期末）我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是（　　） A．腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质的分解 B．利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂 C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗 D．发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程 【答案】D 【分析】参与腐乳制作的微生物主要是毛霉，其新陈代谢类型是异养需氧型。腐乳制作的原理：毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪分解成甘油和脂肪酸。 【详解】A、腐乳制作过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉，主要是利用这些微生物产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成 小分子的肽和氨基酸，味道鲜美，易于消化吸收，A正确； B、用酵母菌等生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂，甚至制成“人造肉”供人们直接食用，B正确； C、一种生产乙型肝炎疫苗的方法就是将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵生产，可以大大提高生成效率，C正确； D、发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程，不一定是无氧呼吸，D错误。 故选D。 6．（23-24高二下·福建福州·期末）某科研小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB和ST1两个基因片段，利用重组PCR 技术构建了 LTB—ST1 融合基因，制备过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．引物P2与P3之间不应有互补序列，以防两者发生碱基互补配对 B．若对②过程得到的 LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4 C．从①到②的过程不需要添加引物 D．PCR1与PCR2 均经过两轮循环可得到其扩增产物 【答案】A 【分析】PCR技术： （1）定义：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术； （2）原理：DNA复制； （3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物； （4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶，缓冲液等； （5）过程：高温变性，DNA双链解旋；低温复性，引物与互补链DNA结合；中温延伸，在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。 【详解】A、LTB基因和ST1基因能融合的关键是引物P2和引物P3部分碱基能互补配对，从而将两个基因融合在一起，A错误； B、由于LTB-ST1基因是LTB和ST1两个基因片段融合得来，因此若对②过程得到的LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4，B正确； C、两条母链的起始位置的碱基序列即为引物，可以作为子链合成的引物，为DNA聚合酶提供3'端，C正确； D、DNA子链是从5 '端向3 '端延伸的，为了使杂交链引物P2的碱基末端提供3'端，需要第二次循环，同理PCR2也需要二次循环，D正确。 故选A。 7．（23-24高二下·福建福州·期末）下列有关“DNA 粗提取与鉴定”“PCR扩增” “琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，错误的是（    ） A．使用洋葱提取 DNA 时，先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨后过滤并收集滤液 B．将提取到的丝状物溶于2mol/L 的5mL 的NaCl 溶液中与二苯胺溶液充分混匀后用沸水浴加热，溶液即可变为蓝色 C．PCR 扩增反应体系中dNTP 既可以为扩增提供原料，也可以为子链的合成提供能量 D．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察 【答案】D 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色。 【详解】A、使用洋葱提取DNA时，先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨后过滤，取滤液，A正确； B、将丝状物溶于2mol/L的5mL的NaCl溶液中，然后向试管中加入4mL的二苯胺试剂，沸水浴加热5min，试管冷却后溶液呈现蓝色，B正确； C、PCR扩增反应体系中的dNTP水解释放能量，产生脱氧核糖核苷酸，既可以为扩增即DNA复制提供原料，也可以为子链的合成提供能量，C正确； D、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 故选D。 8．（23-24高二下·福建福州·期末）酶的定向进化是指在试管中模拟自然进化过程，通过提高基因突变率和设计特殊的选择方法，快速获得拥有特定性能的酶。关于该技术的叙述，错误的是（    ） A．自然条件下的突变是不定向的 B．该技术属于蛋白质工程，可在试管中直接对酶分子进行改造 C．蛋白质工程能够获得新蛋白，以满足人类生产和生活的需求 D．提高实验温度，可能获得热稳定性更好的酶 【答案】B 【分析】酶定向技术是在体外对基因进行随机突变（遗传和变异），构建人工突变酶库，并定向筛选（人工选择）获得具有特定性质或功能的进化酶，故其理论基础仍为进化论。 【详解】A、自然条件下的突变是不定向的，A正确； B、该技术属于蛋白质工程，可在试管中对基因分子进行改造，B错误； C、蛋白质工程从基因修饰或基因合成出发，对现有蛋白质进行改造，或制造-种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求，C正确； D、提高实验温度，可能获得热稳定性更好的酶，D正确。 故选B。 9．（23-24高二下·福建福州·期末）腺病毒（DNA病毒）载体是目前常用的一种基因载体，其包装过程如下图所示。携带目的基因的病毒感染靶细胞后可将目的基因插入到染色体中，但不会再感染其他细胞，也不会利用宿主细胞进行增殖。下列相关叙述错误的是（    ） A．质粒是一种裸露的、结构简单的环状双链DNA分子 B．基因表达载体的构建是基因工程的核心操作 C．目标质粒的作用是将目的基因带入细胞，进而组装进入腺病毒载体 D．腺病毒中与毒性有关基因已经被剔除，用于生物实验不存在任何危险 【答案】D 【分析】基因表达载体的构建：(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用；(2)基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。 【详解】A、质粒为裸露的、小型环状的双链DNA分子，常用于运载体，A正确； B、基因工程的核心工作是表达载体的构建，B正确； C、目标质粒也叫转移质粒，其携带有目的基因，其作用是是将目的基因带入细胞，进而组装进入腺病毒载体，使腺病毒含有目的基因，C正确； D、用于载体的腺病毒经过了改造，其中与毒性有关基因已经被剔除，与复制有关的基因也被剔除，用于生物实验安全性较高，但不能说不存在任何风险，D错误。 故选D。 10．（23-24高二下·福建福州·期末）下列与DNA相关的实验，操作正确的是（    ） A．粗提DNA时，用预冷的2mol/L的NaCl溶液可加速DNA的析出 B．DNA与二苯胺试剂混匀后能直接表现出蓝色 C．电泳实验中，移液器要选择合适的量程，用枪头在加样孔的上方加样 D．电泳实验中，电泳速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关 【答案】D 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：（1）DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。（2）DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。 【详解】A、DNA不溶于酒精，粗提DNA时，用预冷的95%的酒精可加速DNA的析出，A错误； B、DNA与二苯胺试剂混匀后需水浴加热才表现出蓝色，B错误； C、电泳实验中，移液器要选择合适的量程，用枪头在加样孔内加样，C错误； D、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，D正确。 故选D。 11．（23-24高二下·福建福州·期末）下列关于生物体内有机化合物的叙述，正确的是（    ） A．肝糖原、纤维素彻底水解后的产物不同 B．磷脂是所有细胞必不可少的脂质 C．蛋白质加热变性后不能与双缩脲试剂发生显色反应 D．猪血细胞置于清水中会吸水涨破，方便用于粗提取DNA 【答案】B 【分析】1、淀粉、糖原和纤维素属于多糖，都是由葡萄糖聚合形成的多聚体，基本组成单位相同； 2、磷脂：构成膜（细胞膜、核膜、细胞器膜）结构的重要成分； 3、脂肪是动植物细胞共有的储能物质，植物细胞特有的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞特有的多糖是糖原。 【详解】A、肝糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合形成的多糖，彻底水解后的产物均为葡萄糖，A错误； B、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂是所有细胞必不可少的重要成分，B正确； C、蛋白质加热变性后肽链中含有肽键，能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C错误； D、猪是哺乳动物，猪血细胞中含大量成熟红细胞，其红细胞没有细胞核，无DNA，所以不适宜用着提取DNA的材料，D错误。 故选B。 12．（23-24高二下·福建厦门·期末）研究人员拟利用下图所示的目的基因片段和质粒构建基因表达载体。下列相关叙述错误的是（    ） 名称 识别序列及切割位点 名称 识别序列及切割位点 SmaⅠ CCC↓GGG GGG↑CCC EcoRⅠ G↓AATTC CTTAA↑G AvrⅡ C↓CTAGG GGATC↑C XbalⅠ T↓CTAGA AGATC↑T A．应选用SmaⅠ和XbalⅠ切割目的基因，SmaⅠ和AvrⅡ切割质粒 B．应选用T4 DNA连接酶连接目的基因与质粒 C．重组表达载体能被XbalⅠ识别并切割 D．目的基因以β链为模板链进行转录 【答案】C 【分析】E．coliDNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端。 【详解】A、据表可知，AvrⅡ和XbalⅠ切割后可产生相同的黏性末端，由图可知，为了保证目的基因能正向接入载体，应选用SmaⅠ和XbalⅠ切割目的基因，SmaⅠ和AvrⅡ切割质粒，A正确； B、图中用SmaⅠ切割后产生平末端，用AvrⅡ和XbalⅠ切割后产生黏性末端，所以应用T4DNA连接酶目的基因与质粒，B正确； C、重组表达载体序列不能被AvrⅡ、XbalⅠ识别，不能被二者切割，C错误； D、转录的方向为5'→3'端，据图可知，目的基因以β链为模板链进行转录，D正确。 故选C。 13．（23-24高二下·福建·期末）通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。下图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物 1 和引物2 的5'端分别设计增加限制酶 a 和限制酶 b 的识别位点。下列有关叙述正确的是（    ）    A．在该 PCR 反应体系中还需要加入4 种游离核苷酸、解旋酶、耐高温的DNA 聚合酶等 B．第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因 C．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体 D．第3轮PCR 结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA分子占1/2 【答案】C 【分析】PCR的原理是DNA双链复制，步骤包括高温变性、复性、延伸。该过程需要耐高温的DNA聚合酶催化，需要四种游离的脱氧核苷酸做原料。根据图中可得，由于引物的一个碱基在不影响与模板链整体配对的前提下不与目的基因配对，再利用PCR技术实现了目的基因的定点诱变。其技术原理是碱基互补配对原则。 【详解】A、PCR反应体系中还需要加入4种游离的核苷酸、耐高温的 DNA 聚合酶，直接利用高温解旋，不需要加解旋酶，A错误； B、图中②是在第2轮PCR时，引物2与①配对结合经延伸得到的，故②可在第3轮PCR时作为母链，引物1与之配对结合，然后形成两条链等长的突变基因，B错误； C、引物中设计两种限制酶识别位点，可以配合载体的限制酶识别位点，帮助目的基因定向定点插入运载体，避免发生自身环化，C正确； D、第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，而子代DNA有23=8个，故含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/4，D错误。 故选C。 14．（23-24高二下·福建漳州·期末）利用PCR 技术扩增下图的一个P基因，下列说法错误的是（　　） A．PCR 扩增过程中，循环4轮共需要引物数为32 B．利用PCR 技术扩增图中的P基因，需要选择引物b、c C．PCR 扩增过程中，至少需要经过3轮循环后才能产生双链等长的P 基因 D．在延伸时，DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 【答案】A 【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环。 【详解】A、CR 扩增过程中，循环4轮共新形成30条DNA单链，每新形成一条单链需要消耗一个引物，所以PCR 扩增过程中，循环4轮共需要引物数为30，A错误； BD、DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能将单个核苷酸加到已有链的3'端，所以利用PCR 技术扩增图中的P基因，引物需要与模板链的3'端结合，即需要选择引物b、c，BD正确； C、由于DNA复制为半保留复制，所以PCR 扩增过程中，至少需要经过3轮循环后才能产生双链等长的P 基因，C正确。 故选A。 15．（23-24高二下·福建漳州·期末）“筛选”是生物技术与工程常用的技术手段，下列筛选目的与选用的技术手段不一致的是（　　） 生物技术与工程 筛选目的 技术手段 A 基因工程 获得含重组质粒的受体细胞 用特定的标记基因筛选 B 胚胎工程 获得高质量健康胚胎 移植前对胚胎进行遗传筛查 C 单克隆抗体制备 获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测 D 微生物的培养 获得尿素分解菌 配制添加尿素的马铃薯培养基 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、质粒上的标记基因可表达出特殊的物质或使得细胞具有特殊的属性，因而可利用质粒上的标记基因筛选重组DNA分子，A正确； B、胚胎移植前，需要对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，以便选择发育良好的胚胎进行移植，提高移植后胚胎的成活率，B正确； C、制备单克降抗体时，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，C正确； D、要筛选能分解尿素的细菌，配制的培养基中要以尿素为唯一氮源，而蛋白胨可提供氮源，筛选出能分解尿素的细菌需要在以尿素为唯一氮源的培养基上筛选，马铃薯培养基上含有氮源，不能用其添加尿素来筛选能分解尿素的细菌，D错误。 故选D。 16．（23-24高二下·福建漳州·期末）研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的稳定性，延长了其作用时间。下列有关叙述错误的是（　　） A．蛋白质工程的实质是在 DNA 分子水平上进行改造或合成 B．氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一 C．改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 D．蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，因此蛋白质工程难度很大 【答案】C 【分析】蛋白质工程的基本流程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、蛋白质工程的基本流程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最终要利用基因工程上来解决蛋白质的合成，因此蛋白质工程的实质是在 DNA 分子水平上进行设计和改造蛋白质，A正确； B、氨基酸序列差异，导致胰岛素的空间结构有所改变，影响了它的功能，因此氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一，B正确； C、胰岛素属于蛋白质，改造胰岛素应首先从预期的蛋白质功能出发，C错误； D、多数蛋白质除具有一级结构（即氨基酸顺序）外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D正确。 故选C。 17．（23-24高二下·福建漳州·期末）基因工程中PCR 扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列叙述错误的是（　　） A．PCR 通过调节温度来控制 DNA 双链的解聚及模板与引物的结合 B．DNA 分子的迁移速率与DNA分子大小和构象有关，与凝胶浓度无关 C．DNA 分子具有可解离的基团，可以带上电荷，在电场中运动 D．凝胶中的 DNA 分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测 【答案】B 【分析】1、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；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 2、PCR原理：在高温作用下，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。 【详解】A、PCR在高温作用下，打开DNA双链，来实现 DNA 双链的解聚以及模板与引物的结合，A正确； B、DNA 分子的迁移速率不仅与 DNA 分子大小和构象有关，也与凝胶浓度有关，B错误； C、DNA 分子带有可解离的基团，能带上电荷从而在电场中运动，C正确； D、凝胶中的 DNA 分子经染色后可在特定波长 300nm的紫外灯下被检测出来，D正确。 故选B。 18．（23-24高二下·福建漳州·期末）下列有关“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A．DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度与 NaCl浓度无关 B．酵母、菜花和哺乳动物的成熟红细胞都可作为提取 DNA 的材料 C．在溶有 DNA 的滤液中加入木瓜蛋白酶，可分解其中的杂质蛋白 D．鉴定 DNA时，将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行沸水浴加热 【答案】C 【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理方法或化学方法对它们进行提取。 【详解】A、DNA在2mol/L的NaCl溶液中的溶解度最大，高于或低于此浓度其溶解度均降低，A错误； B、只要含有DNA的生物组织均可作为提取DNA的材料，但哺乳动物成熟红细胞无细胞核，不可作为提取DNA的材料，B错误； C、在溶有DNA的滤液中加入蛋白酶，可分解其中的杂质蛋白，C正确； D、鉴定DNA时，应将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中，然后再加入二苯胺试剂进行沸水浴加热，D错误。 故选C。 19．（23-24高二下·福建泉州·期末）下图示利用重叠延伸PCR 技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是 （    ） A．引物2和引物3碱基序列应含有拟突变位点且可以互补 B．PCR1和PCR2均进行一次复制共产生三种双链DNA 分子 C．延伸阶段的过程③需要引物2、引物3和DNA 聚合酶 D．过程①产生图示DNA1 或者 DNA2至少要经过2次复制 【答案】C 【分析】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。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下： ①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。 ②低温复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 ③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两种常规引物，以及根据拟突变位点处碱基序列的位置设计两种突变引物，图中属于突变引物的是引物2、3；与常规引物相比，图中的2、3两种引物必须要有一段互补的序列，可以进行碱基互补配对，而且应含有拟突变位点，否则无法实现进行PCR3筛选的突变产物的形成，A正确； B、两个反应系统中各自形成两种DNA分子，但由于引物1和引物4形成两个与原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA属于同一种DNA，故总共形成3种DNA分子，B正确； C、进行过程③重叠延伸时，上链和下链在突变位点处的碱基序列互补，能起到引物2、3的作用，因此不需要另加引物，C错误； D、在引物1、2组成的反应系统形成DNA1，引物3、4组成的反应系统形成DNA2，至少要经过2次复制，D正确。 故选C。 20．（23-24高二下·福建南平·期末）研究表明，DNA 连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口（图a），却无法封闭缺口（图b ），下列相关叙述，正确的是（　　）      A．DNA 连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成 B．DNA 单链发生缺失，在DNA 聚合酶作用下沿缺口3'→5'方向修复 C．DNA 连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的 DNA 分子 D．DNA 连接酶封闭切口时，需要识别DNA 片段特定的核苷酸序列 【答案】C 【分析】基因工程的工具： (1)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。 (2)DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA连接酶和DNA聚合酶的区别： ①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上， 形成磷酸二酯键； ②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来； ③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。 (3)运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【详解】A、DNA连接酶的封闭是指催化脱氧核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，A错误； B、DNA单链发生缺失，在DNA聚合酶作用下沿缺口5'→3'方向修复，B错误； C、DNA分子的空间结构都是相同的， 所以DNA连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的DNA分子，形成重组DNA，C正确； D、DNA连接酶封闭切口时，不需要识别DNA片段特定的核苷酸序列，D错误。 故选C。 21．（23-24高二下·福建南平·期末）基因工程、发酵工程等现代生物技术广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。下列相关叙述，错误的是（　　） A．利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的化学防治 B．采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白 C．通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌发酵生产乙肝疫苗 D．通过导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌出乳糖含量低的乳汁 【答案】A 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。 【详解】A 、利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的生物防治，而不是化学防治，A 错误；’ B 、单细胞蛋白是通过发酵获得的微生物菌体，例如细菌、酵母菌等。这些微生物含有丰富的蛋白质，可以作为食品或饲料的蛋白质来源。采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白，B 正确； C 、通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌，会合成病毒的抗原，可生产乙肝疫苗，C 正确； D 、通过导入肠乳糖酶基因的奶牛，可以合成肠乳糖酶，分泌出乳糖含量低的乳汁，D 正确。 故选A。 22．（23-24高二下·福建龙岩·期末）模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下图为生物学中的某种模型，相关叙述正确的是（    ） A．若该模型表示植物体细胞杂交过程，则 A、B→C 过程需要在低渗溶液中进行 B．若该模型表示动物体细胞核移植技术，则 D→E 需要进行超数排卵和同期发情处理 C．若该模型表示基因工程中的农杆菌转化法，则C 表示重组 Ti质粒，D 表示植物细胞 D．若该模型表示生态系统中的食物链和食物网，则C→D 之间碳主要以有机物形式传递 【答案】D 【分析】概念模型是指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象或活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型。 【详解】A、诱导原生质体融合的过程需要去除细胞壁，如果在低渗溶液中进行，原生质体会吸水涨破，A错误； B、 D→E 需要进行同期发情处理，B错误； C、 D表示农杆菌，C错误； D、碳在生物群落内部以有机物形式传递，D正确。 故选D。 23．（23-24高二下·福建龙岩·期末）T4溶菌酶耐热性差，若将该酶的第3位氨基酸进行改造（如图所示），并使第3位氨基酸和第97位氨基酸之间形成1个二硫键，可以大大提高其耐热性。下列叙述错误的是（    ） A．根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可推测出多种脱氧核苷酸序列 B．T4溶菌酶耐热性提高的原因是其氨基酸的种类和数量均发生改变 C．改造T4溶菌酶可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造 D．改造后的T4溶菌酶需要进行功能鉴定才能应用于生产实践 【答案】B 【分析】蛋白质工程，即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。 【详解】A、由于一种氨基酸可能对应多种密码子，因此根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可能推测出多种脱氧核苷酸序列，A正确； B、根据题意“科学家通过相关研究，最终使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸”可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和排列顺序发生了改变，而氨基酸的数量没变，B错误； C、根据题意，改造T4溶菌酶可以从合成蛋白质的基因进行改造，因此可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造，C正确； D、该实例将蛋白质进行了改造，属于蛋白质工程的范畴，T4溶菌酶本质为蛋白质，可利用抗原—抗体特异性结合的特点对该酶进行检测，D正确。 故选B。 24．（23-24高二下·福建龙岩·期末）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．整个提取过程中可以不使用离心机 B．鉴定过程中 DNA 双螺旋结构不发生改变 C．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，取上清液进一步实验 D．仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 【答案】B 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是： ①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同 浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可 以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出， 从而达到分离的目的; ②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离; ③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、在DNA的粗提取与鉴定实验中，可将获得的研磨液用纱布过滤后，在4℃的冰箱中放置几分钟，再取上清液，也可以直接将研磨液用离心机进行离心后取上清液，A正确； B、鉴定过程中用沸水浴加热，DNA双螺旋结构会发生改变，B错误； C、研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，DNA在上清液中进一步实验，C正确； D、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，D正确。 故选B。 25．（23-24高二下·福建龙岩·期末）下列关于基因工程技术的叙述正确的是（    ） A．限制性内切核酸酶、载体是基因工程中常用的工具酶 B．目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物 C．基因工程可以使基因发生定向突变，从而培育新物种 D．抗性基因可用于检测目的基因是否插入到受体细胞染色体上 【答案】B 【分析】1、DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 2、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--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。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】A、基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，A错误； B、基因工程的目的基因可以来源于动物、植物和微生物，受体细胞也可以是动物、植物和微生物，B正确； C、基因工程可以使目标生物的性状发生定向改变，使其符合人们的需求，但不会定向突变，同时转基因技术也不能培育新物种，C错误； D、运载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否导入重组细胞，但不能检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上，D错误。 故选B。 26．（23-24高二下·福建福州·期末）CRISPR/Cas9基因组编辑系统由向导RNA识别并结合目标DNA，Cas9蛋白切断双链DNA使其形成两个末端，如图所示。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时，在细胞中加入大量用于修复的模板，可以将需要改变的碱基序列引入到基因组中，但该技术有时也存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是（    ） A．Cas9蛋白能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键 B．对不同目标DNA进行编辑时，要使用不同的Cas9蛋白 C．若只替换基因的一个碱基对，基因表达产物最多改变一个氨基酸 D．若目标DNA存在多个与向导RNA互补配对的序列，可能导致基因编辑脱靶 【答案】D 【分析】题意分析，CRISPR-Cas9体系是由靶基因的向导RNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA在基因组中负责寻找靶基因并与其结合；Cas9蛋白在向导RNA的引导下切割靶基因，使DNA双链断裂产生平末端。在随后DNA自我修复的过程中 容易随机引起 一些碱基对的插入或缺失，导致基因功能改变。 【详解】A、Cas9蛋白识别并切断双链DNA形成两个末端，相当于限制酶，能作用于脱氧核糖和磷酸之间的化学键--磷酸二酯键，A错误； B、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和不同的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，B错误； C、若只替换基因的一个碱基对，一般情况下基因表达产物只改变一个氨基酸，也可能碱基的替换引起终止密码提前出现，则会导致蛋白质中更多的氨基酸缺失，C错误； D、若目标DNA存在多个与向导RNA互补配对的序列，可能导致基因编辑脱靶，且能够与向导RNA配对的序列越多，脱靶的几率越高，D正确。 故选D。 27．（23-24高二下·福建福州·期末）草甘膦杀死杂草的同时也能杀死农作物。草甘膦可与植物体内的PEP竞争EPSP合酶，阻止PEP转化，影响细胞正常代谢。科学家通过转基因技术获得了抗草甘膦的转基因农作物。下列说法错误的是（    ） A．可通过转入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相对含量来起作用 B．PCR扩增基因时每一轮循环中均需经历两次升温处理 C．基因表达载体中的终止子位于目的基因下游，是翻译停止的信号 D．将外源基因导入农作物的叶绿体基因组中可避免基因向近缘杂草扩散 【答案】C 【分析】题意分析，草甘膦是一种非选择性除草剂，杀死杂草的同时也杀死农作物。它与植物体内的PEP （磷酸烯醇式丙酮酸）结构相似，可与PEP竞争结合EPSP合酶，阻止PEP转化，影响植物细胞正常代谢。 【详解】A、外源EPSP基因可以指导EPSP合酶的合成，所以可通过转入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相对含量来起作用，A正确； B、体外扩增GR79基因时每一轮循环包括高温变性、低温复性和中温延伸过程，可见每一个循环中均需经历两次目的不同的升温处理，B正确； C、基因表达载体中的终止子是转录停止的信号，C错误； D、将外源基因导入农作物的叶绿体基因组中可有效避免GR79基因向近缘杂草扩散，这是因为扩散是通过花粉传播，而花粉的精子中几乎不携带质基因，D正确。 故选C。 28．（23-24高二下·福建福州·期末）美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。下列相关叙述错误的是（    ） A．基因工程的三大工具是限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、运载体 B．基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等 C．荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法 D．该项成果说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源 【答案】A 【分析】构建基因表达载体是基因工程的关键步骤，基因工程中，一个完整的表达载体包含复制原点、启动子、终止子、目的基因和标记基因。启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始。终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束。标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。 【详解】A、基因工程的原理是基因重组，基因工程需要用到限制酶、DNA连接酶和运载体等工具，A错误； B、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，一个完整的表达载体包含复制原点、启动子及目的基因、终止子和标记基因，B正确； C、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、花粉管通道法，故荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法，C正确； D、将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源，D正确。 故选A。 29．（23-24高二下·福建福州·期末）我国科研人员将寒带地区海鱼中的抗冻基因转入千禧果（番茄品种）细胞中，成功培育出抗冻千禧果。下图为培育过程使用的Ti质粒示意图，Vir区的基因活化能促进T-DNA的加工和转移。下列叙述错误的是（    ）    A．选择图示Ti质粒构建基因表达载体，应选择限制酶Ⅲ B．利用PCR从海鱼基因组中扩增抗冻基因需要添加一对特异性引物 C．用含卡那霉素的选择培养基筛选成功导入抗冻基因的受体细胞 D．可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量 【答案】C 【分析】PCR原理：利用热变性的原理，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。 【详解】A、限制酶Ⅰ会破坏四环素抗性基因影响后续的筛选，限制酶Ⅱ有两个识别位点，会影响目的基因连接在正确的位置，因此选择图示Ti质粒构建基因表达载体，应选择限制酶Ⅲ，A正确； B、利用PCR从海鱼基因组中扩增抗冻基因需要添加一对特异性引物，目的是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，B正确； C、由于四环素基因在T-DNA片段中，该基因会随着目的基因进入到受体细胞中，因此，要用含四环素的选择培养基筛选含抗冻基因表达载体的受体细胞，C错误； D、基因的表达产物是蛋白质，故可用抗原-抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量，D正确。 故选C。 30．（23-24高二下·福建福州·期末）在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利用质粒作为载体。下列关于质粒的说法错误的是（    ） A．质粒是独立于真核细胞核或原核细胞拟核DNA之外的双链DNA分子 B．质粒上必须具有一个至多个限制酶位点，否则无法自我复制 C．有的质粒可以整合到受体DNA中，随受体DNA同步复制 D．质粒上常有特殊的标记基因，便于重组DNA的筛选 【答案】B 【分析】作为运载体必须具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存；②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；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。 【详解】A、质粒是独立于真核细胞核或原核细胞拟核DNA之外的双链DNA分子，天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，A正确； B、质粒一般有一至多个限制酶的切割位点，以便于目的基因插入，B错误； C、有的质粒可以整合到受体DNA中，随受体DNA同步复制，正因为如此质粒可以作为目的基因的运载工具，便于目的基因在受体细胞中稳定保存，C正确； D、载体上需要具有某些标记基因，以便于重组DNA分子的筛选，常见的标记基因有抗生素抗性基因等，D正确。 故选B。 31．（23-24高二下·福建福州·期末）“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列相关叙述正确的是（    ） A．诱导植物原生质体融合时，观察是否再生细胞壁可筛选异种融合细胞 B．制备单克隆抗体时，可利用选择培养基筛选出能产所需抗体的杂交瘤细胞 C．培育耐盐植株时，检测耐盐基因表达的蛋白质活性，即可筛选耐盐植株 D．在临床试管婴儿技术中，取滋养层细胞进行遗传学诊断筛选出所需的胚胎 【答案】D 【分析】单克隆抗体的制备过程： （1）制备产生抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。 （2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。 （3）克隆化培养和抗体检测。 （4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。 （5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】A、诱导植物原生质体融合时，观察是否再生细胞壁不能用于筛选异种融合细胞，因为同种融合细胞也会再生出细胞壁，A错误； B、制备单克隆抗体时，可利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，用抗体筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，B错误； C、培育耐盐植株时，需要先将试管苗移植到含有一定盐分的培养基中，逐渐适应盐分环境，再逐步增加盐分浓度，最终筛选出耐盐植株，C错误； D、 胚胎植入前筛查能够避免严重遗传疾病的患儿出生，在临床试管婴儿术中，需利用遗传学诊断的方法筛选出所需的胚胎进行移植，该过程中通常用囊胚的滋养层细胞作为遗传学诊断筛选的材料，D正确。 故选D。 32．（23-24高二下·福建宁德·期末）下列实验中都出现了蓝色的现象，有关叙述错误的是（    ） A．台盼蓝染液处理动物细胞，细胞被染成蓝色，则该细胞为活细胞 B．DNA粗提取与鉴定实验中，样液与二苯胺试剂水浴加热呈蓝色，则样液存在DNA C．蔗糖与斐林试剂水浴加热呈蓝色，则蔗糖是非还原糖 D．碘液滴加到脱色的叶片上呈蓝色，则叶片中含有淀粉 【答案】A 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）；（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）；（4）淀粉遇碘液变蓝；（5）在酸性条件下，酒精与重铬酸钾呈灰绿色；（6）DNA可以用二苯胺试剂鉴定，呈蓝色；（7）染色体可以被碱性染料染成深色；（8）台盼蓝染液用于鉴别细胞死活，死细胞被染成蓝色。 【详解】A、具有生物活性的细胞膜具有控制物质进出的功能，台盼蓝染料分子无法通过细胞膜进入细胞，当细胞被台盼蓝染液染成蓝色，说明细胞膜失去可控制物质进出细胞的功能，则该细胞为死细胞，A错误； B、在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂，若样液与二苯胺试剂水浴加热呈蓝色，则说明样液存在DNA，B正确； C、斐林试剂与还原糖在水浴加热的条件下反应呈砖红色沉淀，若蔗糖与斐林试剂水浴加热呈蓝色，蓝色为Cu（OH)2的颜色，说明蔗糖是非还原糖，C正确； D、淀粉遇碘会变成蓝色，若碘液滴加到脱色的叶片上呈蓝色，则说明叶片中含有淀粉，D正确。 故选A。 二、解答题 33．（23-24高二下·福建泉州·期末）烟草易受烟草花叶病毒（TMV）感染而大幅度减产。绞股蓝（一种植物）细胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMV感染。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV烟草。 (1)下表是相关研究中的一些步骤，请结合所学基因工程知识完成以下表格（在答题卡上的①~⑥处填写） 实验步骤 方法要点 筛选合适的目的基因 从绞股蓝细胞中提取总RNA，通过逆转录过程获得DNA；再通过① 技术扩增出大量目的基因片段 ② 将目基因插入Ti质粒 转化细胞 常用③ 方法将重组质粒导入受体细胞 ④ 在含有卡那霉素的培养基上培养受体细胞 获得再生植株 运用⑤ 技术培育 转基因植株分析 从分子水平与⑥ 水平，上对转基因植株进行检测与鉴定 (2)为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对绞股蓝油脂的积累机制，科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因（Luc）构建成基因表达载体甲，基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙，相关序列及酶切位点如图所示。箭头表示转录方向。 ①利用PCR扩增LEA基因时，需要在引物的 （填“3’端”或“5’端”）添加限制酶识别序列，添加序列对应的限制酶是 。 ②为了构建基因表达载体甲，依据图中已知碱基序列，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为 。 ③乙酰-CoA羧化酶基因（AC）是油脂合成过程的关键酶基因，甘油三酯酯酶基因（ATGL）是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植物A、B，在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植物和正常植物，分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平，结果如下图。 Ⅰ在分子水平上，用 方法检测AC酶和ATGL酶的含量可得到上述结果。 Ⅱ基于以上研究，干旱胁迫基因LEA和VOC在绞股蓝油脂积累中的机制是 。 【答案】(1) PCR 基因表达载体构建 农杆菌转化 筛选转基因细胞 植物组织培养 个体生物学 (2) 5'端 EcoRV和Xbal 5'-GATATCATGGGC-3'和5'-TCTAGACTAGTG-3' 抗原-抗体杂交 在干旱胁迫的环境下，LEA通过促进AC的表达使植物油脂增加；VOC通过抑制ATGL的表达减弱油脂的降低 【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与表达。 2、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶和载体。 【详解】（1） 获取目的基因：从绞股蓝细胞中提取RNA，以RNA为模板通过逆转录过程获得DNA，再通过PCR技术扩增出大量目的基因片段； 构建重组质粒：将目的基因插入Ti质粒，利用基因重组形成重组DNA； 转化细胞：常用农杆菌转化方法将重组质粒导入受体细胞，这是导入植物细胞最有效的方法； 筛选转基因细胞：在含有卡那霉素的培养基上培养受体细胞，通过标记基因将目的基因筛选出来； 获得再生植株：利用植物细胞的全能性，运用植物组织培养技术培育； 转基因植株分析：利用植物细胞的全能性，运用植物组织培养技术培育从分子水平与个体生物学水平上，对转基因植株进行检测与鉴定。 （2）①耐高温的DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3'端延伸DNA链，因此PCR扩增需要引物。引物与目的基因所在DNA分子遵循碱基互补配对原则，所以扩增LEA基因时，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列；由于Luc中存在BamHI识别序列，BamHI会将Luc切断；一种酶切会导致载体、LEA自身环化及LEA反向连接，因此选择的限制酶是EcoRV和Xbal。 ②根据已知序列，由于引物只能引导子链从5→3延伸，根据碱基互补配对原则，用PCR扩增时的两个引物对应的序列为：5'-GATATCATGGGC-3'和5'-TCTAGACTAGTG-3'。 ③检测酶（蛋白质）分子水平上采用抗原-抗体杂交技术进行检测；根据检测结果，转基因A植株的AC酶变高了，B的ATGL酶变低了，可以推测在干旱胁迫的环境下，LEA通过促进AC的表达使植物油脂增加；VOC通过抑制ATGL的表达减弱油脂的降低。 34．（23-24高二下·福建福州·期末）巢式PCR是目前特异性最高一种PCR技术，其大致过程如下图，回答下列问题： (1)PCR扩增时需要加入引物的原因是 ，在最后一个循环结束后通常还需要维持72℃5min的目的是 ，PCR产物常采用 来鉴定。 (2)相比于常规PCR，巢式PCR需要用到两轮PCR，推测需要第一轮PCR的原因可能是 ，且该种方法获得错误目标产物概率 ，这是因为 。 (3)科研人员利用农杆菌转化法将经PCR得到的目的基因导入受体细胞，由于农杆菌细胞内含有 ，其上的 可以整合到受体细胞的染色体DNA中，从而使目的基因稳定存在和表达。 【答案】(1) Taq DNA聚合酶只能催化单个脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸链的3'端上 充分延伸子链 琼脂糖凝胶电泳 (2) 为第二轮PCR提供大量模板 低 如果第一轮扩增产生了错误片段，则第二轮PCR引物能在错误片段上进行配对的概率低 (3) Ti质粒 T-DNA 【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：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。 【详解】（1）由于Taq DNA聚合酶只能催化单个脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸链3’端上，故PCR扩增时加入引物，延伸过程的温度一般为72℃，最后一个循环结束后通常还需要维持72℃ 5min的目的是充分延伸子链，琼脂糖凝胶电泳能将不同分子量的DNA分开，PCR产物常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。 （2）相比于常规PCR，巢式PCR需要用到两轮PCR，第一轮PCR能为第二轮PCR提供大量模板，故首先进行第一轮PCR；如果第一轮扩增产生了错误片段，则第二轮PCR引物能在错误片段上进行配对的概率低，故巢式PCR获得错误目标产物概率低。 （3）农杆菌含有Ti质粒，Ti质粒含有一段T-DNA，T-DNA能携带目的基因进入受体细胞，并将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，从而使目的基因在受体细胞稳定存在和表达。 35．（23-24高二下·福建福州·期末）下图A、B分别代表原核生物基因结构和真核生物基因结构。原核基因的结构组成比较简单，包括启动区、转录区和终止区。转录区可进一步分为5'-非翻译区（5'-UTR）、编码区和3'-非翻译区（3′-UTR）。在真核基因的序列中，其转录区的编码序列是间断的、不连续的，其中编码氨基酸的序列叫做外显子，非编码序列叫做内含子，最初转录出来的mRNA，通过剪切将内含子去除，只留下外显子部分，在外显子部分的上下游还各有一段不翻译的区域（5'-UTR和3'-UTR）。原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中胰岛素基因（有内含子）可以表达出胰岛素。回答下列问题： (1)某同学从人的基因组文库中获得了人的胰岛素基因，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到胰岛素，其原因是 。无论真核基因还是原核基因首端都有一个启动子，它的功能是 。 (2)现在常用PCR特异性地快速扩增目的基因，获得的人胰岛素基因可以在PCR扩增仪中自动完成，完成以后，常采用 来鉴定PCR的产物。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、 和构象等有关。 (3)若用家蚕作为表达胰岛素的受体，通过PCR等技术检测家蚕的染色体DNA已经插入胰岛素基因且已经转录出mRNA，若要继续检测家蚕细胞中胰岛素基因是否翻译出胰岛素，可用的检测方法是 。 (4)科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为： 其中，流程A是 。 【答案】(1) 人胰岛素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出胰岛素 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA (2) 琼脂糖凝胶电泳 DNA分子的大小 (3)抗原抗体杂交 (4)预期的速效胰岛素功能（或预期的蛋白质功能） 【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】（1）人为真核生物，获取的人的胰岛素基因含有内含子，胰岛素基因转录出的产物中有与内含子对应的RNA序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，因此以大肠杆菌作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA序列，无法表达出胰岛素。 无论真核基因还是原核基因首端都有一个启动子，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 （2）常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。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。 （3）若用家蚕作为表达胰岛素的受体，通过PCR等技术检测家蚕的染色体DNA已经插入胰岛素基因且已经转录出mRNA，若要继续检测家蚕是否翻译出胰岛素，可用的检测方法是抗原—抗体杂交。 （4）根据蛋白质工程的流程示意图，可知整个流程是根据预期的速效胰岛素功能（或预期的蛋白质功能）→设计蛋白质的三维结构→推测胰岛素应有的氨基酸序列→找到并改变相应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因以获得所需要的蛋白质胰岛素。 36．（23-24高二下·福建福州·期末）转录因子FOXO1 与DNA 结合可提高某些促凋亡基因的转录水平，促进神经元凋亡。将FOXO1 基因定点突变，使其表达的蛋白249位点的丝氨酸替换为天冬氨酸，用来模拟FOX01 被蛋白激酶Cdk5 磷酸化后的状态。 (1)定点突变是利用PCR，再引物中加入突变序列，从而实现目的基因的定向改造。将已有的质粒a0为模板(如图1，★代表突变位点)，定点突变成质粒a1。 ① 为了将突变序列准确地定位在目标序列上，引物部分序列应与 FOXO1 基因拟突变位点两端的序列 。FOXO1 基因与GFP(绿色荧光蛋白)基因融合的目的是 。 ②天冬氨酸的密码子为GAC，丝氨酸的密码子为UCU，正向引物★处的碱基序列为 。 ③ 经过至少 轮PCR，可以得到发生定点突变的质粒al。 ④ 探究引物组合1与引物组合2扩增目的基因的效果，根据图2的实验结果分析，哪对引物更适合作为定点突变的引物? (填“组合1”或者“组合2”)另一引物组合没有扩增产物的原因是 。 图2：两组实验的扩增产物DNA 电泳结果，M为 DNA 标准参照物，对照组不加模板 (2)在过氧化物诱导下，Cdk5会磷酸化 FOX01 249位点的丝氨酸，科研人员试图探究，其在细胞内的分布是否会发生改变。将构建好的质粒a1 转染进入体外培养的原代神经元细胞中，对照组的神经元细胞需要转染 a0。一段时间后，发现对照组的绿色荧光主要集中在细胞核，而实验组的绿色荧光滞留在细胞质中。推测FOXO1 被 Cdk5 磷酸化后，对凋亡起到抑制作用的原理是 。 (3)为了使课题研究更加完善，现有以下两种实验思路，请补充完整。 思路1：还可对比(2)中对照组与实验组的   。 思路2：利用某种药物抑制 ，检测受过氧化物诱导后的 FOXO1 在细胞中的分布情况。 【答案】(1) 碱基互补配对 通过根据绿色荧光的分布定位FOXO1被磷酸化后在细胞中的分布 —GAC— 2/二/两 组合2 引物组合1的两个引物碱基互补配对的部分占比较高，降低与模板链结合的概率 (2)FOXO1磷酸化后，无法进入细胞核，无法提高细胞核内凋亡基因的转录水平（受阻、下降） (3) 某些凋亡基因的转录水平/某些mRNA含量/神经元细胞的凋亡程度 蛋白激酶Cdk5活性 【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）①若要将突变序列准确地定位在目标序列上，引物部分序列应该与FOXO1基因拟突变位点两端的序列能够进行碱基互补配对。GFP(绿色荧光蛋白)可以发出绿色荧光，将FOXO1基因与GFP(绿色荧光蛋白)基因进行融合，以根据绿色荧光的分布，定位FOXO1被磷酸化后在细胞中的分布。 ②丝氨酸的密码子为UCU，图中该位点为：AGA‖TCT,AGA对应的密码子为UCU，要想该密码子变为GAC，则AGA‖TCT要变为CTG‖GAC,正向引物★处与CTG互补配对，应为—GAC—。 ③至少经过2轮PCR 可得到发生定点突变的质粒a1，第一轮PCR 只改变了一条链上的碱基，第二轮PCR 才会得到质粒al。 ④分析图2可知，对照组(不加模板)和引物组合1组没有条带，引物组合2组有条带，说明引物组合2更适合作为定点突变的引物。引物组合1没有扩增产物的原因可能是引物组合1的两个引物碱基互补配对的部分占比较高，降低了与模板链结合的概率。 （2）将构建好的质粒a1转染进体外培养的原代神经元中，对照组的神经元转染质粒a0，一段时间后，发现对照组的绿色荧光主要集中在细胞核中，而实验组的绿色荧光滞留在细胞质中。再结合题干信息“转录因子FOXO1与DNA 结合可提高某些促凋亡基因的转录水平，促进神经元凋亡”，推测FOXO1被Cdk5磷酸化后，对凋亡起到抑制作用的原理是FOXO1被Cdk5磷酸化后，无法进入细胞核，无法提高细胞核内某些促凋亡基因的转录水平。 （3）思路1：根据（2）中实验设计，对照组和实验组的自变量是神经元转染质粒类型，因变量是绿色荧光蛋白的分布，由于“转录因子FOXO1 与DNA 结合可提高某些促凋亡基因的转录水平，促进神经元凋亡”，故因变量也可以是某些凋亡基因的转录水平或神经元凋亡的程度。 思路2：在过氧化物诱导下，Cdk5会磷酸化 FOX01 249位点的丝氨酸，导致其无法进入细胞核，影响细胞核内凋亡基因的转录水平，故利用某种药物抑制蛋白激酶Cdk5活性，也可以检测受过氧化物诱导后的 FOXO1 在细胞中的分布情况。 37．（23-24高二下·福建福州·期末）为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。据图回答下列问题：    (1)获得耐盐基因后，可以与质粒构建成重组DNA分子，不同生物的基因之所以能重组，从分子水平分析，原因是 。 (2)①过程需要用到 和 处理目的基因和质粒，二者的黏性末端因 而结合。限制性内切核酸酶作用于图2中的 处，DNA连接酶作用于图2中的 处。质粒应具有 ，以便进行重组DNA的筛选。 (3)采用“双酶切”法对质粒和目的基因进行酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 种。 (4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，要对目的基因的导入和表达进行检测：导入的依据是检测植物是否表现出 所控制的性状；表达的依据是检测植物是否表现出 所控制的性状。既要用放射性同位素标记的 做探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。 (5)种植转基因植物，其所携带的目的基因可通过花粉传递给近缘物种，造成可增殖的基因污染。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就 （填“能”或“不能”）避免基因污染。原因是 。 【答案】(1)不同生物的DNA结构基本相同 (2) 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 碱基互补配对 a a 标记基因 (3)1/一 (4) 标记基因 目的基因 目的基因 一定浓度的盐水浇灌（移植到盐碱地） (5) 能 叶绿体遗传为母系遗传（细胞质遗传），目的基因不会通过花粉传递给下一代 【分析】图中①为基因表达载体的构建，②为将目的基因导入受体细胞。a为磷酸二酯键，是限制酶、DNA连接酶的作用的位点；b为氢键，是解旋酶的作用的位点。 基因工程的操作程序：（1）提取目的基因：获取目的基因是实施基因工程的第一步。获取目的基因的方法：从基因文库中获取、化学合成法、PCR扩增目的基因。（2）目的基因与运载体结合：基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子（也叫重组质粒）的。 （3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。导入不同的受体细胞方法不同：导入植物细胞一般采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，导入动物细胞采用显微注射法，导入微生物采用钙离子转化法。（4）目的基因的检测和表达：目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。分子水平上的鉴定包括：DNA分子杂交法、分子杂交法和抗原-抗体杂交法。 【详解】（1）构建重组DNA分子的过程中，不同生物的基因之所以能重组，从分子水平分析，原因不同生物的DNA结构基本相同，组成单位都是脱氧核苷酸。 （2）图中①过程为基因表达载体的构建过程，该过程需要用到同种限制性内切核酸酶和DNA连接酶处理目的基因和质粒，产生相同的末端，因此二者的黏性末端因能进行碱基互补配对而结合。限制性内切核酸酶识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，DNA连接酶的作用是连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键，因此两种酶均作用于图中的a处。质粒作为载体必须具有标记基因，以便于筛选重组DNA分子。 （3）双酶切可防止目的基因和质粒自身环化或反向连接，只能形成目的基因与质粒的正向连接的一种重组DNA分子。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，要对目的基因的导入和表达进行检测。检测目的基因（重组质粒）是否导入，重组质粒中有标记基因，因此检测植物是否表现出标记基因的性状即可，检测目的基因是否表达，可以检测植物是否表现出目的基因控制的性状。分子水平上的检测，既要用放射性同位素标记的目的基因做探针进行分子杂交检测，在个体水平上的检测，即耐盐性状的出现，可以用一定浓度的盐水浇灌鉴定水稻植株的耐盐性。 （5）根据题意，种植转基因植物，其所携带的目的基因可通过花粉传递给近缘物种，造成可增殖的基因污染。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，由于叶绿体遗传为母系遗传（细胞质遗传），因此目的基因不会通过花粉传递给下一代，就能避免基因污染。 38．（23-24高二下·福建福州·期末）寨卡病毒（ZIKV）是一种蚊媒病毒，目前国内外尚无针对ZIKV的特异有效药物和疫苗，科研人员欲利用其表面的E蛋白进行相关研究。 本实验选用的载体组成及基因结构如下： (1)在目的基因两端加上特定序列，便于E蛋白基因与载体的连接，目的基因两端的序列最可能是下列的 。（E蛋白基因的上游靠近启动子） (2)将基因表达载体导入大肠杆菌，表达后的E蛋白注入小鼠体内，提取小鼠的免疫细胞与 融合，经过多次筛选后获得能产生 的杂交瘤细胞，将细胞注入小鼠腹腔中，一段时间后，从小鼠腹水中提取抗体。 (3)使用间接ELISA技术对提取的抗体进行特性分析，实验原理如下图所示，将抗原固定在载体膜上，加入一抗反应一段时间后洗脱，再加入酶标抗体反应一段时间后洗脱，底物能够被酶催化出现颜色反应，进而通过颜色的深浅判断抗原的浓度。本研究中酶标抗体的制备方法是将相应抗体注射到 （“鼠”或“羊”）体内，从血清中提取相应抗体。 (4)经检测发现，小鼠体内获取的抗E蛋白抗体能与寨卡病毒表面的E蛋白较好结合，请提出一个下一步的研究课题 。 (5)若对小鼠的抗体基因进行改造，为了得到一批遗传背景相同的动物，可以将 作为目的基因的受体细胞；选择体外培养的小鼠桑葚胚进行胚胎移植，选择此时期胚胎的原因是 。 【答案】(1)A (2) 小鼠骨髓瘤 抗E蛋白 (3)鼠 (4)抗体药物偶联物对寨卡病毒治疗效果 (5) 受精卵 胚胎发育时间短，保持细胞的全能性，同时还未与母体建立实质性的联系 【分析】单克隆抗体的制备过程：(1)制备产生抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠牌内获得相应的B淋巴细胞；(2)获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤纸胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体；(3)克隆化培养和抗体检测；(4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖；(5)提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】（1）根据质粒上的限制酶及其识别序列，以及启动子到终止子的方向，B选项对应的限制酶BamHI会破坏启动子，C选项对应限制酶的方向与质粒上对应限制酶的方向相反，D选项对应的限制酶为破坏标记基因，且限制酶不位于启动子和终止子之间，因此目的基因两端的序列最可能是下列的A，即对应的限制酶是NcoI和SaII。 （2）单克隆抗体的制备，抗原注射到小时体内后，提取小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经过多次筛选后获得能产生抗E蛋白的杂交瘤细胞并注入小鼠腹腔中扩大培养，从小鼠腹水中提取抗体。 （3）酶标抗体与单克隆抗体结合，而单克隆抗体是小鼠体内产生，则酶标抗体的制备方法是将相应抗体注射到鼠体内，从血清中提取相应抗体。 （4）目前已经制备好单克隆抗体，则接下来需要研究药物与单克隆抗体结合形成抗体药物偶联物的治疗效果。 （5）动物细胞的受精卵常作为目的基因导入的受体细胞。桑葚胚时期胚胎发育时间较短，细胞没有分化保持发育的全能性，同时该时期的细胞还没有与母体建立实质性的联系，因此常用于胚胎移植的时期。 39．（23-24高二下·福建泉州·期末） P ·pastoris (某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌) 可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白 (HBsAg)基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌 (在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌，经同源重组整合到其染色体 DNA上。请回答下列问题：    (1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时，应选用 酶对质粒进行酶切处理，并使用E·coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。目的基因一般插入启动子的 (填“上游”或“下游”)，启动子的作用是 。 (2)已知HBsAg基因的a链的序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG…………CGGATGAGCGCGTAGAT-3'。利用PCR技术获取HBsAg基因时，引物A 结合的单链是 (填“a链”或“b链”) 。某同学设计了如下的4种引物，其中可选用的引物组合是 。 A．5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' B．5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C． 5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' D．5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' (3)为大量扩增含目的基因的重组质粒，将重组质粒导入大肠杆菌时，应在含有 、不含 的培养基上进行筛选，经筛选后可大量培养。 (4)转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇， 目的是 。 【答案】(1) XmaI、BclI 下游 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA (2) b链 BC (3) 氨苄青霉素 组氨酸 (4)诱导HBsAg基因表达，为酵母菌提供碳源 【分析】培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：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）在构建重组DNA分子时，质粒用XmaⅠ酶切，与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连；质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamII Ⅰ酶切获得的黏性末端相连，以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接，因此科研人员利用限制酶Xma Ⅰ、Bcl Ⅰ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。目的基因一般插入启动子的下游，启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 （2）在PCR技术获取HBsAg基因时，引物是与模板链的3'端结合，因此，引物A结合的单链是b链。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时，需要与模板的3'端（b链的左边）结合，并遵循碱基互补配对原则，同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。采用PCR技术扩增HBsAg基因需要使用的引物序列为5'-GCATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'和5'-CCCGGCCGC-TACTCATTCCTGCC-3'。 （3）重组质粒上具有HIS4基因，可以催化组氨酸的合成，并且还有氨苄青霉素抗性基因，将重组载体导入大肠杆菌时，应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选。 （4）将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后，转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点：一是提供碳源，促进酵母菌的生长和代谢；二是启动甲醇代谢相关的基因表达，从而启动目的基因的表达。 40．（23-24高二下·福建福州·期末）对微生物或动植物的细胞进行基因改造使他们能够生产药物，是目前基因工程在医药卫生领域的应用。如图表示pBR322质粒和含人生长激素基因的DNA片段的结构信息，将二者构建的重组质粒导入大肠杆菌并进行筛选，最终生产出重组人生长激素。回答下列问题： (1)基因工程的核心步骤是 ，本次基因改造应选择的限制酶组合为 ，原因是 ，若同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后可得到 个条带。 (2)使用 可连接目的基因和质粒片段，此过程形成 个磷酸二酯键（只考虑两个DNA片段的连接）。为筛选出含重组质粒的受体菌，需药使用含 的培养基。 (3)人生长激素基因在受体菌中是否表达，可检测受体菌中是否含有 （填“人生长激素基因”或“人生长激素基因RNA”或“人生长激素前体物”）；此时的产物 （填“有”或“没有”）生物活性，原因是 。 【答案】(1) 基因表达载体的构建 酶F和酶G 可同时切割含目的基因的DNA和pBR322质粒，且又不破坏质粒上的标记基因 4 (2) DNA连接酶 4 氨苄青霉素 (3) 人生长激素前体物 没有 大肠杆菌内无内质网、高尔基体等细胞器，不能对多肽进行加工 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）基因工程的核心步骤是基因表达载体的建构，为避免切割质粒后出现自身环化破坏质粒上的标记基因，同时切割含目的基因的DNA和pBR322质粒，因此切割时应选择的限制酶组合是酶F和酶G；酶F和酶G同时切割环状质粒会得到2种质量不同的DNA片段，酶F或酶G单独切割时，分别会得到1种相同质量的DNA片段，因此被酶切割后会得到4种质量不同的DNA片段，电泳后得到4个条带。 （2）DNA连接酶可连接目的基因和质粒片段，连接两个缺口形成4个磷酸二酯键。为筛选出含重组质粒的受体菌，需药使用含氨苄青霉素的培养基。 （3）人生长激素基因在受体菌中是否表达，可检测受体菌中是否含有人生长激素基因表达的产物，即人生长激素前体物；此时的产物没有生物活性，原因是大肠杆菌是原核细胞，没有内质网、高尔基体等细胞器，不能对多肽进行加工。 41．（23-24高二下·福建南平·期末）人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关。我国科学家以该病毒外壳蛋白A为抗原制备抗HPV的单克隆抗体，实现HPV 的准确检测，其流程如下图所示。    回答问题。 (1)基因A来自 ，基因A 需要与 连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白A 对实验小鼠进行多次免疫， 目的是 。 (2)经过步骤②后，需要利用 获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行 ，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗HPV 抗体的细胞。 (3)科学家把抗HPV的单克隆抗体与特定的宫颈癌治疗药物进行连接，可用于治疗宫颈癌。该方法能降低药物的副作用，原因是 。 【答案】(1) 人乳头状瘤病毒 载体 获得足够多的能产生抗蛋白A抗体的B淋巴细胞 (2) 特定的选择培养基 克隆化培养和抗体检测 (3)单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞、减少药量 【分析】单克隆抗体制备流程：对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应，从脾脏中获得相应的B淋巴细胞；将小鼠骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞诱导融合；（筛选①）再用特定的选择性培养基进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长；（筛选②）对上述杂种细胞进行克隆化培养和抗体检测，获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞；将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，最终获得单克隆抗体。 【详解】（1）基因 A 是目的基因，来自人乳头状瘤病毒（HPV）；基因 A 需要与载体连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白 A 对实验小鼠进行多次免疫，目的是使小鼠产生更多的能分泌抗蛋白 A 抗体的 B 淋巴细胞。 （2）经过步骤②后，进行细胞融合，需要特定的选择培养基获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗 HPV 抗体的细胞。 （3）该方法能降低药物的副作用，原因是单克隆抗体能特异性地识别并结合宫颈癌细胞，将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害。 42．（23-24高二下·福建龙岩·期末）油酸是一种单不饱和脂肪酸，稳定性高，具有较高的营养和保健功能。油酸含量是评价大豆油食用品质和稳定性的重要指标。研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达，获得了油酸比例显著提高的大豆，请回答下列问题： (1)将FAD2-1基因反向连接到质粒中，构建反义基因表达载体。FAD2-1基因、质粒的部分结构如下图所示：a~d 表示 FAD2-1基因的4个位点 构建反义基因表达载体时，将 FAD2-1 基因的 （填图中的字母）位点连接到质粒T-DNA 的模板链启动子左端。反义基因表达载体转录产生的mRNA 可抑制细胞内 FAD2-1 基因的表达, 其原因是 ,从而抑制FAD2-1基因的 mRNA 进行翻译。 (2)采用农杆菌转化法将反义基因表达载体导入受体细胞，培育高油酸转基因大豆，操作流程如下图： ①将反义基因表达载体导入农杆菌前，需要用 处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 ②过程Ⅱ称为 ，该过程 （填“有”或“没有” ）基因的选择性表达。 ③过程Ⅲ所用培养基中需添加生长素和细胞分裂素，若生长素/细胞分裂素的值 （填“大于 1”、  “等于 1”或“小于 1” ）则有利于诱导生芽。 ④若要检测过程Ⅳ获得的转基因大豆植株是否培育成功，收获大豆后应检测 ，可评价其效果。 【答案】(1) b 反义基因转录产生的mRNA与FAD2－1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对，形成双链RNA结构（反义基因转录产生的mRNA可以与FAD2－1基因转录产生的mRNA转录形成的mRNA结合） (2) Ca2+ （CaCl2） 脱分化 有 小于1 大豆的油酸含量 【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）据题可知，需要将FAD2－1基因反向连接到质粒中构建反义基因表达载体，故应将FAD2－1基因模板链的互补链接入重组表达载体的模板链中，再结合图示，观察转录方向，根据同向连接原则，将 FAD2-1 基因的b位点连接到质粒T-DNA 的模板链启动子左端；翻译是以mRNA为模板进行的，反义基因转录产生的mRNA与FAD2－1基因转录产生的mRNA可发生碱基互补配对，形成双链RNA结构（反义基因转录产生的mRNA可以与FAD2－1基因转录产生的mRNA转录形成的mRNA结合），从而抑制FAD2－1基因的mRNA进行翻译，抑制细胞内FAD2－1基因的表达。 （2）①将反义基因表达载体导入农杆菌（微生物细胞）前，需要用Ca2+ （CaCl2）处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 ②过程Ⅱ是形成愈伤组织的过程，称为脱分化，该过程发生了基因的选择性表达。 ③当若生长素/细胞分裂素的值小于1有利于诱导生芽，两者比例大于1利于生根。 ④分析题意，研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达，获得了油酸比例显著提高的大豆，若要检测过程Ⅳ获得的转基因大豆植株是否培育成功，收获大豆后应检测大豆的油酸含量。 43．（23-24高二下·福建龙岩·期末）抗菌肽通常是由短氨基酸序列构成的小肽，具有广谱的杀菌活性，利用基因工程生产抗菌肽的难题之一是大肠杆菌能识别外源蛋白并将其水解。某科研小组将抗菌肽基因与大肠杆菌自身的半乳糖苷酶基因连接，组成融合基因，通过质粒构建基因表达载体并导入大肠杆菌中，以获得大量的抗菌肽。图1、图2分别为融合基因和该实验所用质粒的结构示意图，请回答下列问题： 注: EcoR Ⅰ、SmaⅠ、BamH Ⅰ、HindⅢ为能产生不同末端的限制酶, AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。 (1)常用PCR技术获得大量的融合基因，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，扩增反应体系应添加引物、模板、含Mg²⁺的缓冲液、 、四种脱氧核苷酸等。引物的作用是 。 (2)分析图 1 可知，利用 PCR 技术扩增融合基因时，应选择引物 ，循环 5次共需要消耗 个引物。 (3)为构建重组质粒并保证基因能定向插入质粒中，需选择限制酶 切割质粒和含融合基因的DNA片段；为确定重组质粒是否构建成功，用上述选择的限制酶分别对融合基因PCR 产物、质粒和重组质粒进行完全酶切，再进行电泳，结果如图 3 所示。若重组质粒构建成功，请在图 3 中将酶切结果对应位置的条带涂黑。 (4)为筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，可以用 的完全培养基进行筛选。 A．只含氨苄青霉素 B．只含四环素 C．同时含有氨苄青霉素和四环素 D．分别含有氨苄青霉素和四环素 【答案】(1) 延伸 耐高温的DNA 聚合酶/Taq酶 使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) 引物2和引物4 62 (3) BamHI和HindⅢ (4)D 【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）PCR反应中的每次循环可分为变性、复性和延伸三步，扩增反应体系需要添加2种引物、模板、含Mg²⁺的缓冲液、耐高温的DNA 聚合酶（Taq酶）、四种脱氧核苷酸等。其中，引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 （2）利用 PCR 技术扩增融合基因时，根据图示分析，应选择引物4和引物2，其原因是 引物只能连接在模板链的3'端，耐高温的DNA 聚合酶只能从引物的5'→3'方向延伸DNA 链。循环 5次共需要消耗引物数量为25 ×2-2=62个。 （3）为构建重组质粒并保证基因能定向插入质粒中，需选择限制酶 BamH I 和HindⅢ，原因是 SmaⅠ会破坏目的基因，而 EcoR Ⅰ不能保证目的基因定向连接。重组质粒是由质粒（长度小于6000bp，原因是限制酶 BamH I 和HindⅢ将长度6000bp中AmpR氨苄青霉素抗性基因切去了部分）和目的基因（即融合基因，长度为2000bp）组成的，故酶切结果对应位置如图： 。 （4）要筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，应采用影印法，一组用含四环素的培养基培养(重组质粒和非重组质粒均可以存活），一组用含有氨苄青霉素的培养基培养（进非重组质粒可以存活），两组对比，从含有四环素的培养基上筛选获得重组质粒。 故选D。 44．（23-24高二下·福建福州·期末）水蛭是我国传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性，蛋白质工程流程如图所示。回答下列问题：    (1)蛋白质工程是基因工程的延伸，区别在于基因工程原则上只能生产 的蛋白质，蛋白质工程可以通过改造或合成 来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白。 (2)图中物质a是 物质b是 ，在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 。 (3)研究者运用蛋白质工程技术，构建水蛭肽嵌合蛋白（TNHH），以大鼠为材料研究发现TNHH对脑出血后脑水肿具有一定的治疗效果。完善以下实验设计。 实验处理 A组 B组 C组 只进针，不在脑中注入血液 静脉注射生理盐水      实验结果 0 0 0 0 1.75 2.75 2.37 1.37 1.25 1.62 1.65 0.87 处理后时间（h） 6 24 72 168 6 24 72 168 6 24 72 168 注：实验结果为大鼠神经功能缺损评分，缺损评分越高，神经功能损伤越严重 【答案】(1) 自然界已经存在的 基因 (2) （具有一定氨基酸序列的）多肽链 mRNA/信使RNA 密码子的简并性（或一种氨基酸可能有多种密码子与之对应） (3) 在脑中注入血液 在脑中注入血液 静脉注射生理盐水 静脉注射TNHH溶液 【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 2、蛋白质工程是指以蛋白质分子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求。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。 【详解】（1）基因工程原则上只能生产自然界已经存在的蛋白质，而蛋白质工程可通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 （2）蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，据图可知，物质a是具有一定氨基酸序列的多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。 （3）据表可知，该实验是研究TNHH对脑出血的治疗效果，实验前先制备脑出血模拟鼠，所以①②均在脑中注入血液（适量且等量）。该实验的自变量是是否使用TNHH和处理时间，因变量是大鼠神经功能缺损评分，结合实验结果可知，③为静脉注射生理盐水，A组为空白对照组，B组为对照组，④为静脉注射TNHH溶液，C组为实验组。 45．（23-24高二下·福建福州·期末）金属硫蛋白（MT）是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质，决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞，获得对重金属镉（Cd）具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。回答下列问题：启动子    （注：XhoⅠ、KpnⅠ、PstⅠ为不同限制酶的识别位点：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色：amp基因为氨苄青霉素抗性基因。） (1)利用PCR技术扩增MT基因时应选择的引物组合是 ，并在其5′末端分别添加限制酶 和 的识别序列。 (2)构建重组DNA分子：启动子是 识别并结合的部位。 (3)导入、筛选和鉴定MT工程菌。 ①将得到的混合物导入到用 处理的大肠杆菌完成转化实验。 ②将菌液稀释并涂布在含 的培养基上进行培养后，随机挑取 色的单菌落可获得MT工程菌。 ③欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与普通大肠杆菌分别接种至含一定浓度的重金属镉的LB液体培养基中，置于恒温培养箱中培养，适宜时间后检测菌种数量和培养基中的镉浓度，预期结果为 。 【答案】(1) 引物Ⅲ和引物Ⅱ XhoⅠ KpnⅠ (2)RNA聚合酶 (3) ①Ca2+ X-gal和氨苄青霉素 白 与接种普通大肠杆菌相比，接种MT工程菌的培养基中，菌种数量更高，培养基中的镉浓度更低 【分析】1、引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。引物能使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。用于PCR的引物长度通常为20一30个核苷酸。 2、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） PCR过程中，引物与模板链的3'端结合，因此应当选择引物Ⅱ和引物Ⅲ，这样才能使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。构建目的基因表达载体时，应将MT基因的插入到启动子和终止子之间，由于目的基因中含有Pst Ⅰ的识别序列，若在基因两侧添加Pst Ⅰ识别序列，将来对MT基因进行切割时会破坏目的基因，同时为了保证MT基因正向连接到质粒上，应当在MT基因两侧连上不同的限制酶识别序列，故添加的限制酶序列分别是Xho Ⅰ和Kpn Ⅰ限制酶序列，并且应添加在基因的外侧，才能不影响基因的序列，故添加在引物的5'端。 （2）启动子是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。 （3）①大肠杆菌是原核生物，需要Ca2+处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，完成将基因表达载体导入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程，即转化过程。 ②在含有氨苄青霉素的培养基上，导入了空白质粒和重组质粒的大肠杆菌都可以形成菌落，但导入重组质粒的大肠杆菌LacZ基因被破坏，不能催化无色物质X-gal产生蓝色物质，是白色菌落，故应挑取白色单菌落进行培养，即筛选受体菌时需要在培养基中加入X-gal和氨苄青霉素这两种物质。 ③操作获得的是对重金属镉（Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌，因此欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与普通大肠杆菌分别接种到含有(一定浓度的重金属)镉的LB液体培养基中，工程菌符合要求的实验结果应为：与接种普通大肠杆菌相比，接种MT工程菌的培养基中，菌种数量更高，培养基中的镉浓度更低。 46．（23-24高二下·福建福州·期末）肌肉生长抑制素(MSTN)可抑制成肌细胞的增殖，该基因突变能引起骨骼肌含量增加，产生“双肌”症状。科研人员为获得“双肌”表型的山羊，利用基因编辑技术突变山羊的MSTN基因，实现了MSTN基因表达沉默或表达产物失活，然后构建基因表达载体，转染山羊胎儿成纤维细胞，筛选MSTN 基因突变的细胞株作为供核细胞，再进行体细胞核移植，获得“双肌”表型的克隆羊。回答下列问题： (1)通过向细胞中导入MSTN 基因的反义基因也可实现MSTN 基因表达沉默，即将MSTN基因反向连接到质粒上，推测反义基因能导致基因表达沉默的机理是 。在构建基因表达载体时，若采用同种限制酶对目的基因和质粒分别进行切割后连接，可能出现的结果有 (写出三种情况)，因此需要对重组质粒进行筛选。 (2)通过无菌手术取35日龄的山羊胎儿组织，再用 酶处理，使其分散成单个细胞，但要严格控制处理时间，其原因是 ，并制成细胞悬液进行培养。 (3)采用 的方法将目的基因导入山羊胎儿成纤维细胞，利用 方法可筛选出MSTN基因突变的细胞株作为供核细胞，再依次通过 (答三点)技术，最终获得具有“双肌”表型的山羊。 【答案】(1) MSTN 基因的反义基因转录形成的mRNA与MSTN 基因转录形成的mRNA互补配对，使不能进行下一步的翻译 目的基因与目的基因的连接，目的基因与质粒的连接，质粒与质粒的连接 (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 防止处理时间过长，影响细胞的完整性 (3) 显微注射 选择培养基培养 动物体细胞核移植技术，早期胚胎培养技术，胚胎移植技术 【分析】动物细胞培养：在动物细胞的培养液中需加入有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸及血清（两盐、两素、两酸、一血清 ），以保证细胞的正常生命活动。 胚胎移植：一般将胚胎培养到桑葚胚或囊胚时期即可进行移植，在移植之前可以进行胚胎性别鉴定确定胚胎性别，也可以进行胚胎分割，增加胚胎数目，但是注意在分割时需要将胚胎的内细胞团均等分割，保证分割后胚胎发育正常。 【详解】（1）通过向细胞中导入MSTN 基因的反义基因也可实现MSTN 基因表达沉默，使MSTN 基因不表达，机理可能是MSTN 基因的反义基因转录形成的mRNA与MSTN 基因转录形成的mRNA互补配对，使不能进行下一步的翻译，从而使基因表达沉默； 同种限制酶会产生相同的黏性末端，所以对目的基因和质粒分别进行切割后连接，可能会有目的基因与目的基因的连接，目的基因与质粒的连接，质粒与质粒的连接，因此需要对重组质粒进行筛选。 （2）通过无菌手术取35日龄的山羊胎儿组织，再用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使其分散成单个细胞，但要严格控制处理时间，其原因是防止处理时间过长，影响细胞的完整性，并制成细胞悬液进行培养。 （3）采用显微注射的方法将目的基因导入山羊胎儿成纤维细胞，利用选择培养基培养的方法可筛选出MSTN基因突变的细胞株作为供核细胞，再依次通过动物体细胞核移植技术，早期胚胎培养技术，胚胎移植技术最终获得具有“双肌”表型的山羊。 47．（23-24高二下·福建宁德·期末）培育优质耐盐水稻品种是保障国家粮食安全的重要手段，科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑系统改造耐盐负调控基因OsRR22，获得优质耐盐水稻品种。该基因编辑系统主要包含gRNA和Cas9蛋白两部分，gRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白到相应位置剪切DNA。图1表示利用农杆菌转化法在水稻中递送基因的示意图，图2表示与愈伤组织共培养的农杆菌Ti质粒。      回答下列问题： (1)CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是gRNA与目标DNA发生 ，Cas9蛋白在切割过程中破坏的化学键是 。 (2)图1中农杆菌转化法所涉及的“转化”是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 的过程。在愈伤组织培育成植株的过程中，所用的植物激素有 其浓度和 等会影响植物细胞的发育方向。 (3)据图2分析：可使用含 的选择培养基筛选出含有外源基因的水稻细胞，原因是 。 (4)科研人员对改造的OsRR22基因进行PCR扩增并测序分析时，使用引物1（5'-CGAGCTC…ATGAGAA-3'）和引物2（5'-GGAATTC…CTATCCC-3'）。 ①根据引物序列及下表判断：在该过程中使用的限制酶是 。 限制酶 BamHI SacI HindⅢ EcoRI 识别序列和切割位点 5'-G↓GATCC-3′ 5'-GAGCT↓C-3' 5'-A↓AGCTT-3' 5'-G↓AATTC-3′ ②PCR扩增时，下列有关引物的叙述正确的是 。（填序号） A．引物一般是两种由20~30个核苷酸组成的短单链核酸 B．引物制备的前提是已知目的基因的全部脱氧核苷酸序列 C．引物作用是使TaqDNA聚合酶能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 D．引物与模板的结合位点决定了特异性扩增产物的起点和终点 【答案】(1) 碱基互补配对 磷酸二酯键 (2) 维持稳定和表达 生长素和细胞分裂素 （用量的）比例 (3) 潮霉素 潮霉素抗性基因位于T-DNA上，可随着农杆菌Ti质粒上的T-DNA转移并整合到被侵染水稻细胞的染色体DNA，该基因表达后使水稻细胞具有潮霉素抗性。 (4) SacI和EcoRI ACD 【分析】目的基因的检测与鉴定：分子水平检测目的基因是否插入转基因生物的DNA用PCR技术；检测目的基因是否转录出了mRNA用PCR技术；检测目的基因是否翻译出蛋白质用抗原-抗体杂交，个体水平检测目的是否表现出相应的特性。 【详解】（1）根据题意，CRISPR/Cas9系统中gRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列，故gRNA与目标DNA发生碱基互补配对；并且Cas9蛋白到相应位置剪切DNA，故Cas9蛋白在切割过程中破坏的化学键是磷酸二酯键。 （2）农杆菌转化法中“转化”是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。植物组织培养中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素，所用的植物激素种类、浓度和比例等会影响植物细胞的发育方向。 （3）图2中表示的是重组Ti质粒，其含有的T—DNA片段易发生转移，其上含有目的基因和潮霉素抗性基因，可随着农杆菌Ti质粒上的T-DNA转移并整合到被侵染水稻细胞的染色体DNA，该基因表达后使水稻细胞具有潮霉素抗性，故可使用含潮霉素的选择培养基筛选出含有外源基因的水稻细胞。 （4）①在引物中能找到限制酶Sac Ⅰ和 EcoR Ⅰ的识别序列，从而确定使用的限制酶是 Sac Ⅰ和 EcoR Ⅰ。 ②A、PCR扩增时引物的长度通常为20~30个核苷酸，能与模板链结合，引物的种类是两种，A正确； B、引物制备的前提是已知目的基因两端的核苷酸序列，B错误； C、进行PCR扩增时，TaqDNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到引物的3'端，C正确； D、PCR扩增时，由于两种引物分别与DNA的两条模板特异性的结合，故引物与模板的结合位点决定了特异性扩增产物的起点和终点，D正确。 故选ACD。 48．（23-24高二下·福建福州·期末）某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用基因组编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点（I~Ⅳ）、引物（P1~P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5’→3’方向。回答下列问题。    (1)为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的I和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是 。 (2)用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，PCR所用的模板是 ；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是 (3)在筛选高效降解纤维素的菌株（B2）时，可将菌种接种到含有 和 的培养基中培养。培养时应将平板倒置，其原因是 。在培养基中选出 的菌株即为高效降解纤维素的菌株。 【答案】(1)不破坏N基因，且能保证N基因正常发表达 (2) N基因的两条链 不能扩增出DNA片段 (3) 纤维素 刚果红 防止杂菌污染和防止培养皿内冷却水流入培养基 透明圈直径与菌落直径的比值大 【分析】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】（1）在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，不破坏N基因，且能保证N基因正常表达。 （2）用引物P1和P2进行PCR可扩增N基因，验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是N基因的两条链；用该模板与引物P3和P4进行PCR，因为P3不能与N基因模板链结合，实验结果是不能扩增出DNA片段。 （3）实验目的是得到能高效降解纤维素的菌株，而筛选纤维素降解菌时应用以纤维素为唯一碳原的培养基，刚果红可与纤维素形成红色复合物，而纤维素被纤维素降解菌降解后的产物不能与刚果红形成红色复合物，因此筛选高效降解纤维素的菌株（B2）时，可将菌种接种到含有纤维素和刚果红的培养基中培养；培养时应将平板倒置，其原因是防止杂菌污染和防止培养皿内冷却水流入培养基；在培养基中选出透明圈直径与菌落直径的比值大的菌株即为高效降解纤维素的菌株。 三、实验题 49．（23-24高二下·福建厦门·期末）泡菜母水中含有丰富的微生物，这些微生物是多轮使用后选择出来的，具有较好的发酵性能。研究人员欲从泡菜母水中分离优质乳酸菌种，流程如下。 请回答： (1)步骤①使用的MRS培养基应为 （填“固体”或“液体”）培养基。步骤②应采用 法进行接种，可根据 初步判断其为产乳酸的微生物，并将之选出。 (2)16S rDNA编码细菌核糖体16S rRNA，具有高度保守性，可用于菌种鉴定。提取初步筛选出的产乳酸微生物的DNA作为模板，依据 的序列设计引物进行PCR扩增，利用 技术检测PCR产物，并对目标条带对应的PCR样品纯化后测序，比对序列确定了3种乳酸菌L1、L2、L3。 (3)泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡，其主要目的是 。因此，需要对L1、L2、I3菌株进行耐盐能力鉴定，从中筛选出耐盐能力强的菌株，请设计一个实验结果记录表 。（ 泡菜制作时，盐水浓度通常为5%-20% ；培养24h后检测OD值作为菌株生长情况的指标） 【答案】(1) 液体 稀释涂布平板 出现透明圈 (2) 乳酸菌的16S rDNA/乳酸菌的16S rRNA 琼脂糖凝胶电泳 (3) 抑制杂菌生长 【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供 其生长繁殖的营养基质-培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培 养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。 【详解】（1）泡菜母水中含有很多的微生物菌种，使用步骤①的MRS培养基可以实现菌株的扩大培养，所以①使用的MRS培养基应为液体培养基。步骤②的目的是为了筛选产乳酸的微生物，所以要通过稀释涂布平板法接种。如果该微生物能够产乳酸，则该菌落周围会出现透明圈。 （2）提取初步筛选出的产乳酸微生物的DNA作为模板，由于16S rDNA编码细菌核糖体16S rRNA，具有高度保守性，具有种属特异性，据此根据乳酸菌的16S rDNA序列设计引物进行PCR扩增，通过琼脂糖凝胶电泳来检测PCR产物。 （3）泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡，高浓度的盐水能使某些微生物脱水死亡，所以其主要目的是抑制杂菌生长。实验目的是对L1、L2、I3菌株进行耐盐能力鉴定，从中筛选出耐盐能力强的菌株。所以选择一系列的盐浓度（依次为5%、10%、15%、20%），至少做三个重复、再求平均值，这样可以减少实验误差。通过检测OD值作为菌株生长情况的指标，据此设计表格如下： 50．（23-24高二下·福建福州·期末）番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）是一类单链环状DNA病毒，能引发番茄黄化曲叶病。检测某番茄幼苗是否感染该病毒，实验人员操作过程如图所示。完成下列问题： (1)PCR反应中每次循环可分为 退火、延伸三步。 (2)步骤③中使用的酶是 ，步骤②中的样本DNA在步骤③中作为 。步骤③需加入根据 的碱基序列设计的引物。 (3)PCR扩增得到的产物进行琼脂糖凝胶电泳后的结果如下： ①实验中，DNA marker是一组已知长度和含量的标准DNA片段的混合物，DNA marker的作用是作为 的参照物。已知在该缓冲液中DNA带负电，图中代表正极的电极是 。 ②健康番茄幼苗的DNA是阴性对照组， 是阳性对照组。由电泳图中条带情况可知：该样品植株 （填“感染”或“未感染”）病毒。 【答案】(1)变性 (2) Taq酶（耐高温的DNA聚合酶） PCR的模板 TYLCV（番茄黄化曲叶病毒）的DNA (3) 指示DNA分子大小 电极2 TYLCV（番茄黄化曲叶病毒）的DNA 感染 【分析】PCR（聚合酶链式反应）是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，它可看作是生物体外的特殊DNA复制。 【详解】（1）PCR反应中每次循环可分为变性、退火和延伸三步。 （2）步骤③是指利用PCR扩增DNA片段，需要使用耐高温的DNA聚合酶，步骤②中的样本DNA在PCR扩增中充当模板。结合题干信息，在步骤③中需加入引物，该引物应是根据TYLCV（番茄黄化曲叶病毒）的DNA设计的。 （3）①DNAmarker是一组已知长度和含量的标准DNA片段的混合物，起参照作用，能大致估算目的DNA片段的大小。依据条带位置，已知在该缓冲液中DNA带负电，则图中代表正极的电极是电极2。 ②健康番茄幼苗的DNA中不会含有黄化曲叶病毒（TYLCV）的DNA，以此作为阴性对照组，则含有TYLCV的DNA作为阳性对照。依据电泳条带比对可知，该样品植株含有含有TYLCV的DNA，故该样品植株感染了病毒。 51．（23-24高二下·福建厦门·期末）无植物中的碳苷黄酮类化合物具有明显的抗糖尿病功效。水稻中的CYP93G2基因（大小为1557bp）在碳苷黄酮类化合物的生物合成中发挥重要作用研究人员将该基因转入番茄，使其在番茄果实中特异性表达，以获得含有抗糖尿病有效成分的可食用番茄。 请回答： (1)过程①和②需要用到的酶分别为 、 。将目的基因与克隆载体A连接后导入经 （填物质）处理的大肠杆菌细胞，从而实现对目的基因的克隆。 (2)实验中使用的p2A11启动子应具备的特点是 。 (3)用农杆菌介导番茄转化时，T-DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的 上。以被侵染的番茄茎段作为外植体，经过 过程形成植株。 (4)用PCR等技术鉴定目的基因是否成功导入番茄，结果如图所示。据此判断，样本 （填序号）为非转基因植株，无法进一步使用。其余样本还需进行基因测序，原因是 。 (5)经鉴定，转基因番茄果实中成功表达了碳苷黄酮类化合物，上市前还需进行哪些研究 （答出1点即可）。 【答案】(1) 逆转录酶 DNA聚合酶 Ca2+ (2)在番茄果实中特异性表达 (3) 染色体 植物组织培养 (4) 2、4 PCR技术的特异性不强等原因，电泳条带不一定都是目的基因 (5)需要对其含有的其他营养成分进行检测，以防转入的基因影响其他基因表达，合成其他不明成分的物质。 【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 2、基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；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。 3、基因工程的工具： （1）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。 （2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 （3）运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【详解】（1）由图可知①和②是以RNA为模板合成（或目的基因）基因的过程，具体过程是以mRNA为模板，在逆转录酶的催化下合成的一条链，然后又以该单链为模板在聚合酶催化下合成了双链。故需要用到逆转录酶和聚合酶，用Ca2+处理的大肠杆菌，大肠杆菌易于接受外界的DNA。 （2）由于目的基因要在番茄果实中表达，因此实验中使用的p2A11启动子应具备的特点是在蕃茄果实中特异性表达的特点。 （3）用农杆菌介导番茄转化时，T-DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体上。通过植物组织培养技术，利用植物细胞的全能性，可以形成完整的植株。 （4）根据题意，水稻中的CYP93G2基因，大小为1557bp，用PCR等技术鉴定目的基因是否成功导入番茄的电泳图中1、3、4、6都出现了大小在1500bp左右的条带，而2和5没有，因此样本2、5为非转基因植株，而其余样本还需要进一步的基因测序，因为PCR技术的特异性不强等原因，电泳条带不一定都是目的基因。 （5）转基因番茄在上市前，还需要对其含有的其他营养成分进行检测，以防转入的基因影响其他基因表达，合成其他不明成分的物质。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 基因工程 一、单选题 1．（23-24高二下·福建三明·期末）枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的第99位天冬氨酸和第156位谷氨酸改成赖氨酸，可使其在pH=6时的活力提高10倍。下列说法正确的是（    ） A．完成氨基酸的替换需要通过直接改造蛋白质实现 B．该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势 C．经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可遗传 D．蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 2．（23-24高二下·福建福州·期末）以洋葱为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定实验，以下叙述正确的是（    ） A．实验必须在无菌条件下进行 B．DNA可溶于冷酒精溶液 C．DNA在2mol/L的NaCl溶液中析出 D．DNA经沸水浴与二苯胺反应后呈现蓝色 3．（23-24高二下·福建福州·期末）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料（    ） ①dGTP ， dATP ， dTTP， dCTP ②dGTP ， dATP ，dCTP ③α位32P标记的ddTTP ④γ位32P标记的ddTTP A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 4．（23-24高二下·福建南平·期末）某同学用改良的方法进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，具体操作如下，相关说法错误的是（　　） 流程 具体操作 裂解 香蕉去皮剪碎，加入食盐水及5滴洗洁精（替代研磨液）， 充分研磨 分离 在研磨液中加入2g嫩肉粉（有效成分是木瓜蛋白酶）， 混合均匀后适温加热 沉淀 冷却后加入等体积、预冷的体积分数为 95%的酒精； 静置后挑取白色絮状析出物 鉴定 加入二苯胺试剂 A．研磨的目的是裂解细胞膜，同时释放出DNA 等物质 B．适温加热可以加快嫩肉粉对多糖和蛋白质的水解 C．预冷的体积分数为95%的酒精能溶解某些蛋白质 D．沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会呈现蓝色 5．（23-24高二下·福建福州·期末）限制酶A与限制酶B识别的序列分别为：—CATG↓—和—G↓GATCC—（箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（    ） A．用限制酶切割DNA，被水解的磷酸二酯键有1个 B．微生物中的限制酶可破坏入侵的RNA病毒核酸 C．限制酶A、B切割DNA产生的末端之间不能连接 D．DNA连接酶催化黏性末端间形成氢键 6．（23-24高二下·福建福州·期末）限制酶和DNA连接酶是基因工程中的重要工具。下列叙述正确的是 A．限制酶破坏的是 DNA双链间的氢键 B．可以用同一种限制酶识别各种核苷酸序列 C．E. coli DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 D．大多数限制酶的识别序列由 6个核苷酸组成 7．（23-24高二下·福建宁德·期末）科研人员通过PCR扩增得到毒物诱导型启动子S，将其插入载体P区构建表达载体，并导入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的重组菌。下列叙述错误的是（    ）    A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能够驱动基因的转录 B．PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ的5'端分别添加BamHI、XhoI识别序列 C．用Ca2+处理大肠杆菌更容易导入重组质粒 D．用导入重组质粒的大肠杆菌检测有毒物的水体时，可观察到荧光 8．（23-24高二下·福建宁德·期末）下列有关生物技术与工程的实验叙述，错误的是（    ） A．由iPS细胞产生的特定细胞可以在新药的测试中发挥重要作用 B．在单克隆抗体的制备中，给实验小鼠多次注射抗原以获得足够量的抗体 C．DNA的粗提取，采用“DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理 D．DNA分子在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA的大小和构象等有关 9．（23-24高二下·福建三明·期末）下列对于生物技术的安全性与伦理问题说法不合理的是（    ） A．要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的应用 B．要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法 C．虽然生殖性克隆人存在伦理问题，但克隆技术已经成熟 D．转基因技术制造的新型致病菌可能使具有某种易感基因的民族感染，而施放国的人却不易感染 10．（23-24高二下·福建龙岩·期末）生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点，下列相关叙述错误的是（    ） A．种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 B．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”在胚胎植入前均需进行遗传学诊断 C．我国禁止生殖性克隆人的原因之一是生殖性克隆人不利于人类的生存和进化 D．我国奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策并反对生物武器的扩散 11．（23-24高二下·福建宁德·期末）人们利用生物技术对生物体进行不同层次的设计、控制与改造，产生巨大生产力的同时也带来了一些安全和伦理的问题。下列叙述正确的是（    ） A．干细胞的研究可用于治疗多种疾病，有不涉及安全与伦理问题等优点 B．如果转基因植物的外源基因来自自然界，则不会有安全性问题 C．克隆技术会导致社会伦理问题，治疗性克隆技术的应用也应禁止 D．将导致花粉失活的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物可防止基因污染 二、解答题 12．（23-24高二下·福建泉州·期末）人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，图一是以基因工程技术获取HSA的两条途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题：    (1)基因工程的核心步骤是 。 (2)采用PCR技术扩增HSA基因，根据图二分析，需选择的一对引物序列是___。 A．引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′，引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′ B．引物Ⅰ是5′-AATGGATCCTTC-3′；引物Ⅱ是5′-CATTCAATTCTC-3′ C．引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′，引物Ⅱ是5′-GTAAGTTAAGAG-3′ D．引物Ⅰ是5′-GAAGGATCCATT-3′，引物Ⅱ是5′-GAGAATTGAATG-3′ (3)依据图一、图二和图三分析，切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是 ；切割质粒应选用的限制酶是 。 (4)图一过程①中需将植物细胞与 混合后共同培养，旨在让 整合到植物细胞染色体DNA上，除尽农杆菌后，还须转接到含 的培养基上筛选出转化的植物细胞。 (5)过程④前对卵母细胞供体母牛进行 处理。通常将受精卵培养至 阶段进行移植。过程⑤中鉴定胚胎性别时常取 细胞做DNA分析。 (6)为检测HSA基因的表达情况，可提取受体细胞的 ，用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。 一、单选题 1．（23-24高二下·福建福州·期末）新冠疫情的快速控制，离不开政府的科学决策和我国对新冠病毒（RNA病毒）的快速检测能力。荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量，其原理是：在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当TaqDNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接受到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成（如图）。Ct值（循环阈值）的含义为：每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。下列说法不正确的是（　　） A．该反应循环5次，消耗引物62个 B．PCR每个循环包括变性、复性、延伸3个阶段 C．Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性越高 D．若样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解，检测结果可能为阴性 2．（23-24高二下·福建福州·期末）用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，假设限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（    ） A．用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段得到6个游离的磷酸基团 B．图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点 C．电泳凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小和构象等有关 D．利用PCR技术从图1DNA中扩增出等长的X片段，至少需要3次循环 3．（23-24高二下·福建福州·期末）某校学生小组开展了“DNA的粗提取与鉴定”实验，选择了在不同温度下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示，部分实验结果如图2所示，下列叙述错误的是（    ） A．加入适量的纤维素酶和果胶酶能够使研磨效果更好 B．加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA C．DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在室温条件下进行鉴定 D．同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取量更高，其原因可能是-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢 4．（23-24高二下·福建·期末）通过引物设计运用PCR技术可以实现目的基因的定点突变如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5'端分别设计增加限制性内切酶a和限制性内切酶b的识别位点。有关叙述不正确的是（　　） A．两种引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因的定向插入 B．在PCR反应体系中还需要加入4种游离脱氧核糖核苷酸、Taq酶、Mg2+等 C．第2轮PCR，引物1与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因 D．在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/4 5．（23-24高二下·福建·期末）我国有历史悠久的传统发酵技术，以此为基础发展起来的发酵工程实现了发酵食品、药物等工业化生产，极大地改善了人们的生活。下列相关叙述错误的是（　　） A．腐乳的鲜味来源于毛霉等微生物分泌的蛋白酶对豆腐中蛋白质的分解 B．利用酵母菌等菌种的发酵工程生产的单细胞蛋白，可作为食品添加剂 C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗 D．发酵是在适宜的条件下，将原料通过微生物的无氧呼吸转化为人类所需产物的过程 6．（23-24高二下·福建福州·期末）某科研小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB和ST1两个基因片段，利用重组PCR 技术构建了 LTB—ST1 融合基因，制备过程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．引物P2与P3之间不应有互补序列，以防两者发生碱基互补配对 B．若对②过程得到的 LTB-ST1基因进行扩增应选引物P1和P4 C．从①到②的过程不需要添加引物 D．PCR1与PCR2 均经过两轮循环可得到其扩增产物 7．（23-24高二下·福建福州·期末）下列有关“DNA 粗提取与鉴定”“PCR扩增” “琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，错误的是（    ） A．使用洋葱提取 DNA 时，先在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨后过滤并收集滤液 B．将提取到的丝状物溶于2mol/L 的5mL 的NaCl 溶液中与二苯胺溶液充分混匀后用沸水浴加热，溶液即可变为蓝色 C．PCR 扩增反应体系中dNTP 既可以为扩增提供原料，也可以为子链的合成提供能量 D．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察 8．（23-24高二下·福建福州·期末）酶的定向进化是指在试管中模拟自然进化过程，通过提高基因突变率和设计特殊的选择方法，快速获得拥有特定性能的酶。关于该技术的叙述，错误的是（    ） A．自然条件下的突变是不定向的 B．该技术属于蛋白质工程，可在试管中直接对酶分子进行改造 C．蛋白质工程能够获得新蛋白，以满足人类生产和生活的需求 D．提高实验温度，可能获得热稳定性更好的酶 9．（23-24高二下·福建福州·期末）腺病毒（DNA病毒）载体是目前常用的一种基因载体，其包装过程如下图所示。携带目的基因的病毒感染靶细胞后可将目的基因插入到染色体中，但不会再感染其他细胞，也不会利用宿主细胞进行增殖。下列相关叙述错误的是（    ） A．质粒是一种裸露的、结构简单的环状双链DNA分子 B．基因表达载体的构建是基因工程的核心操作 C．目标质粒的作用是将目的基因带入细胞，进而组装进入腺病毒载体 D．腺病毒中与毒性有关基因已经被剔除，用于生物实验不存在任何危险 10．（23-24高二下·福建福州·期末）下列与DNA相关的实验，操作正确的是（    ） A．粗提DNA时，用预冷的2mol/L的NaCl溶液可加速DNA的析出 B．DNA与二苯胺试剂混匀后能直接表现出蓝色 C．电泳实验中，移液器要选择合适的量程，用枪头在加样孔的上方加样 D．电泳实验中，电泳速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关 11．（23-24高二下·福建福州·期末）下列关于生物体内有机化合物的叙述，正确的是（    ） A．肝糖原、纤维素彻底水解后的产物不同 B．磷脂是所有细胞必不可少的脂质 C．蛋白质加热变性后不能与双缩脲试剂发生显色反应 D．猪血细胞置于清水中会吸水涨破，方便用于粗提取DNA 12．（23-24高二下·福建厦门·期末）研究人员拟利用下图所示的目的基因片段和质粒构建基因表达载体。下列相关叙述错误的是（    ） 名称 识别序列及切割位点 名称 识别序列及切割位点 SmaⅠ CCC↓GGG GGG↑CCC EcoRⅠ G↓AATTC CTTAA↑G AvrⅡ C↓CTAGG GGATC↑C XbalⅠ T↓CTAGA AGATC↑T A．应选用SmaⅠ和XbalⅠ切割目的基因，SmaⅠ和AvrⅡ切割质粒 B．应选用T4 DNA连接酶连接目的基因与质粒 C．重组表达载体能被XbalⅠ识别并切割 D．目的基因以β链为模板链进行转录 13．（23-24高二下·福建·期末）通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。下图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物 1 和引物2 的5'端分别设计增加限制酶 a 和限制酶 b 的识别位点。下列有关叙述正确的是（    ）    A．在该 PCR 反应体系中还需要加入4 种游离核苷酸、解旋酶、耐高温的DNA 聚合酶等 B．第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因 C．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体 D．第3轮PCR 结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA分子占1/2 14．（23-24高二下·福建漳州·期末）利用PCR 技术扩增下图的一个P基因，下列说法错误的是（　　） A．PCR 扩增过程中，循环4轮共需要引物数为32 B．利用PCR 技术扩增图中的P基因，需要选择引物b、c C．PCR 扩增过程中，至少需要经过3轮循环后才能产生双链等长的P 基因 D．在延伸时，DNA 聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 15．（23-24高二下·福建漳州·期末）“筛选”是生物技术与工程常用的技术手段，下列筛选目的与选用的技术手段不一致的是（　　） 生物技术与工程 筛选目的 技术手段 A 基因工程 获得含重组质粒的受体细胞 用特定的标记基因筛选 B 胚胎工程 获得高质量健康胚胎 移植前对胚胎进行遗传筛查 C 单克隆抗体制备 获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞 克隆化培养和抗体检测 D 微生物的培养 获得尿素分解菌 配制添加尿素的马铃薯培养基 A．A B．B C．C D．D 16．（23-24高二下·福建漳州·期末）研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的稳定性，延长了其作用时间。下列有关叙述错误的是（　　） A．蛋白质工程的实质是在 DNA 分子水平上进行改造或合成 B．氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一 C．改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 D．蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，因此蛋白质工程难度很大 17．（23-24高二下·福建漳州·期末）基因工程中PCR 扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列叙述错误的是（　　） A．PCR 通过调节温度来控制 DNA 双链的解聚及模板与引物的结合 B．DNA 分子的迁移速率与DNA分子大小和构象有关，与凝胶浓度无关 C．DNA 分子具有可解离的基团，可以带上电荷，在电场中运动 D．凝胶中的 DNA 分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测 18．（23-24高二下·福建漳州·期末）下列有关“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（　　） A．DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度与 NaCl浓度无关 B．酵母、菜花和哺乳动物的成熟红细胞都可作为提取 DNA 的材料 C．在溶有 DNA 的滤液中加入木瓜蛋白酶，可分解其中的杂质蛋白 D．鉴定 DNA时，将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行沸水浴加热 19．（23-24高二下·福建泉州·期末）下图示利用重叠延伸PCR 技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是 （    ） A．引物2和引物3碱基序列应含有拟突变位点且可以互补 B．PCR1和PCR2均进行一次复制共产生三种双链DNA 分子 C．延伸阶段的过程③需要引物2、引物3和DNA 聚合酶 D．过程①产生图示DNA1 或者 DNA2至少要经过2次复制 20．（23-24高二下·福建南平·期末）研究表明，DNA 连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口（图a），却无法封闭缺口（图b ），下列相关叙述，正确的是（　　）      A．DNA 连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成 B．DNA 单链发生缺失，在DNA 聚合酶作用下沿缺口3'→5'方向修复 C．DNA 连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的 DNA 分子 D．DNA 连接酶封闭切口时，需要识别DNA 片段特定的核苷酸序列 21．（23-24高二下·福建南平·期末）基因工程、发酵工程等现代生物技术广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。下列相关叙述，错误的是（　　） A．利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的化学防治 B．采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白 C．通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌发酵生产乙肝疫苗 D．通过导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌出乳糖含量低的乳汁 22．（23-24高二下·福建龙岩·期末）模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下图为生物学中的某种模型，相关叙述正确的是（    ） A．若该模型表示植物体细胞杂交过程，则 A、B→C 过程需要在低渗溶液中进行 B．若该模型表示动物体细胞核移植技术，则 D→E 需要进行超数排卵和同期发情处理 C．若该模型表示基因工程中的农杆菌转化法，则C 表示重组 Ti质粒，D 表示植物细胞 D．若该模型表示生态系统中的食物链和食物网，则C→D 之间碳主要以有机物形式传递 23．（23-24高二下·福建龙岩·期末）T4溶菌酶耐热性差，若将该酶的第3位氨基酸进行改造（如图所示），并使第3位氨基酸和第97位氨基酸之间形成1个二硫键，可以大大提高其耐热性。下列叙述错误的是（    ） A．根据设计的T4溶菌酶的氨基酸序列可推测出多种脱氧核苷酸序列 B．T4溶菌酶耐热性提高的原因是其氨基酸的种类和数量均发生改变 C．改造T4溶菌酶可利用基因定点突变技术，对相关基因进行改造 D．改造后的T4溶菌酶需要进行功能鉴定才能应用于生产实践 24．（23-24高二下·福建龙岩·期末）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．整个提取过程中可以不使用离心机 B．鉴定过程中 DNA 双螺旋结构不发生改变 C．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，取上清液进一步实验 D．仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 25．（23-24高二下·福建龙岩·期末）下列关于基因工程技术的叙述正确的是（    ） A．限制性内切核酸酶、载体是基因工程中常用的工具酶 B．目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物 C．基因工程可以使基因发生定向突变，从而培育新物种 D．抗性基因可用于检测目的基因是否插入到受体细胞染色体上 26．（23-24高二下·福建福州·期末）CRISPR/Cas9基因组编辑系统由向导RNA识别并结合目标DNA，Cas9蛋白切断双链DNA使其形成两个末端，如图所示。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时，在细胞中加入大量用于修复的模板，可以将需要改变的碱基序列引入到基因组中，但该技术有时也存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是（    ） A．Cas9蛋白能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键 B．对不同目标DNA进行编辑时，要使用不同的Cas9蛋白 C．若只替换基因的一个碱基对，基因表达产物最多改变一个氨基酸 D．若目标DNA存在多个与向导RNA互补配对的序列，可能导致基因编辑脱靶 27．（23-24高二下·福建福州·期末）草甘膦杀死杂草的同时也能杀死农作物。草甘膦可与植物体内的PEP竞争EPSP合酶，阻止PEP转化，影响细胞正常代谢。科学家通过转基因技术获得了抗草甘膦的转基因农作物。下列说法错误的是（    ） A．可通过转入外源EPSP基因以提高EPSP合酶的相对含量来起作用 B．PCR扩增基因时每一轮循环中均需经历两次升温处理 C．基因表达载体中的终止子位于目的基因下游，是翻译停止的信号 D．将外源基因导入农作物的叶绿体基因组中可避免基因向近缘杂草扩散 28．（23-24高二下·福建福州·期末）美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达，长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。下列相关叙述错误的是（    ） A．基因工程的三大工具是限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、运载体 B．基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等 C．荧光素基因导入烟草植物细胞时可用农杆菌转化法 D．该项成果说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，体现了生物具有共同的起源 29．（23-24高二下·福建福州·期末）我国科研人员将寒带地区海鱼中的抗冻基因转入千禧果（番茄品种）细胞中，成功培育出抗冻千禧果。下图为培育过程使用的Ti质粒示意图，Vir区的基因活化能促进T-DNA的加工和转移。下列叙述错误的是（    ）    A．选择图示Ti质粒构建基因表达载体，应选择限制酶Ⅲ B．利用PCR从海鱼基因组中扩增抗冻基因需要添加一对特异性引物 C．用含卡那霉素的选择培养基筛选成功导入抗冻基因的受体细胞 D．可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因千禧果中的表达量 30．（23-24高二下·福建福州·期末）在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利用质粒作为载体。下列关于质粒的说法错误的是（    ） A．质粒是独立于真核细胞核或原核细胞拟核DNA之外的双链DNA分子 B．质粒上必须具有一个至多个限制酶位点，否则无法自我复制 C．有的质粒可以整合到受体DNA中，随受体DNA同步复制 D．质粒上常有特殊的标记基因，便于重组DNA的筛选 31．（23-24高二下·福建福州·期末）“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列相关叙述正确的是（    ） A．诱导植物原生质体融合时，观察是否再生细胞壁可筛选异种融合细胞 B．制备单克隆抗体时，可利用选择培养基筛选出能产所需抗体的杂交瘤细胞 C．培育耐盐植株时，检测耐盐基因表达的蛋白质活性，即可筛选耐盐植株 D．在临床试管婴儿技术中，取滋养层细胞进行遗传学诊断筛选出所需的胚胎 32．（23-24高二下·福建宁德·期末）下列实验中都出现了蓝色的现象，有关叙述错误的是（    ） A．台盼蓝染液处理动物细胞，细胞被染成蓝色，则该细胞为活细胞 B．DNA粗提取与鉴定实验中，样液与二苯胺试剂水浴加热呈蓝色，则样液存在DNA C．蔗糖与斐林试剂水浴加热呈蓝色，则蔗糖是非还原糖 D．碘液滴加到脱色的叶片上呈蓝色，则叶片中含有淀粉 二、解答题 33．（23-24高二下·福建泉州·期末）烟草易受烟草花叶病毒（TMV）感染而大幅度减产。绞股蓝（一种植物）细胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMV感染。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV烟草。 (1)下表是相关研究中的一些步骤，请结合所学基因工程知识完成以下表格（在答题卡上的①~⑥处填写） 实验步骤 方法要点 筛选合适的目的基因 从绞股蓝细胞中提取总RNA，通过逆转录过程获得DNA；再通过① 技术扩增出大量目的基因片段 ② 将目基因插入Ti质粒 转化细胞 常用③ 方法将重组质粒导入受体细胞 ④ 在含有卡那霉素的培养基上培养受体细胞 获得再生植株 运用⑤ 技术培育 转基因植株分析 从分子水平与⑥ 水平，上对转基因植株进行检测与鉴定 (2)为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对绞股蓝油脂的积累机制，科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因（Luc）构建成基因表达载体甲，基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙，相关序列及酶切位点如图所示。箭头表示转录方向。 ①利用PCR扩增LEA基因时，需要在引物的 （填“3’端”或“5’端”）添加限制酶识别序列，添加序列对应的限制酶是 。 ②为了构建基因表达载体甲，依据图中已知碱基序列，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为 。 ③乙酰-CoA羧化酶基因（AC）是油脂合成过程的关键酶基因，甘油三酯酯酶基因（ATGL）是油脂分解过程的关键酶基因。将基因表达载体甲、乙分别导入植物细胞培养成转基因植物A、B，在干旱胁迫的环境下培养两种转基因植物和正常植物，分别检测植物体内AC和ATGL基因的表达水平，结果如下图。 Ⅰ在分子水平上，用 方法检测AC酶和ATGL酶的含量可得到上述结果。 Ⅱ基于以上研究，干旱胁迫基因LEA和VOC在绞股蓝油脂积累中的机制是 。 34．（23-24高二下·福建福州·期末）巢式PCR是目前特异性最高一种PCR技术，其大致过程如下图，回答下列问题： (1)PCR扩增时需要加入引物的原因是 ，在最后一个循环结束后通常还需要维持72℃5min的目的是 ，PCR产物常采用 来鉴定。 (2)相比于常规PCR，巢式PCR需要用到两轮PCR，推测需要第一轮PCR的原因可能是 ，且该种方法获得错误目标产物概率 ，这是因为 。 (3)科研人员利用农杆菌转化法将经PCR得到的目的基因导入受体细胞，由于农杆菌细胞内含有 ，其上的 可以整合到受体细胞的染色体DNA中，从而使目的基因稳定存在和表达。 35．（23-24高二下·福建福州·期末）下图A、B分别代表原核生物基因结构和真核生物基因结构。原核基因的结构组成比较简单，包括启动区、转录区和终止区。转录区可进一步分为5'-非翻译区（5'-UTR）、编码区和3'-非翻译区（3′-UTR）。在真核基因的序列中，其转录区的编码序列是间断的、不连续的，其中编码氨基酸的序列叫做外显子，非编码序列叫做内含子，最初转录出来的mRNA，通过剪切将内含子去除，只留下外显子部分，在外显子部分的上下游还各有一段不翻译的区域（5'-UTR和3'-UTR）。原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中胰岛素基因（有内含子）可以表达出胰岛素。回答下列问题： (1)某同学从人的基因组文库中获得了人的胰岛素基因，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到胰岛素，其原因是 。无论真核基因还是原核基因首端都有一个启动子，它的功能是 。 (2)现在常用PCR特异性地快速扩增目的基因，获得的人胰岛素基因可以在PCR扩增仪中自动完成，完成以后，常采用 来鉴定PCR的产物。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、 和构象等有关。 (3)若用家蚕作为表达胰岛素的受体，通过PCR等技术检测家蚕的染色体DNA已经插入胰岛素基因且已经转录出mRNA，若要继续检测家蚕细胞中胰岛素基因是否翻译出胰岛素，可用的检测方法是 。 (4)科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为： 其中，流程A是 。 36．（23-24高二下·福建福州·期末）转录因子FOXO1 与DNA 结合可提高某些促凋亡基因的转录水平，促进神经元凋亡。将FOXO1 基因定点突变，使其表达的蛋白249位点的丝氨酸替换为天冬氨酸，用来模拟FOX01 被蛋白激酶Cdk5 磷酸化后的状态。 (1)定点突变是利用PCR，再引物中加入突变序列，从而实现目的基因的定向改造。将已有的质粒a0为模板(如图1，★代表突变位点)，定点突变成质粒a1。 ① 为了将突变序列准确地定位在目标序列上，引物部分序列应与 FOXO1 基因拟突变位点两端的序列 。FOXO1 基因与GFP(绿色荧光蛋白)基因融合的目的是 。 ②天冬氨酸的密码子为GAC，丝氨酸的密码子为UCU，正向引物★处的碱基序列为 。 ③ 经过至少 轮PCR，可以得到发生定点突变的质粒al。 ④ 探究引物组合1与引物组合2扩增目的基因的效果，根据图2的实验结果分析，哪对引物更适合作为定点突变的引物? (填“组合1”或者“组合2”)另一引物组合没有扩增产物的原因是 。 图2：两组实验的扩增产物DNA 电泳结果，M为 DNA 标准参照物，对照组不加模板 (2)在过氧化物诱导下，Cdk5会磷酸化 FOX01 249位点的丝氨酸，科研人员试图探究，其在细胞内的分布是否会发生改变。将构建好的质粒a1 转染进入体外培养的原代神经元细胞中，对照组的神经元细胞需要转染 a0。一段时间后，发现对照组的绿色荧光主要集中在细胞核，而实验组的绿色荧光滞留在细胞质中。推测FOXO1 被 Cdk5 磷酸化后，对凋亡起到抑制作用的原理是 。 (3)为了使课题研究更加完善，现有以下两种实验思路，请补充完整。 思路1：还可对比(2)中对照组与实验组的   。 思路2：利用某种药物抑制 ，检测受过氧化物诱导后的 FOXO1 在细胞中的分布情况。 37．（23-24高二下·福建福州·期末）为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。据图回答下列问题：    (1)获得耐盐基因后，可以与质粒构建成重组DNA分子，不同生物的基因之所以能重组，从分子水平分析，原因是 。 (2)①过程需要用到 和 处理目的基因和质粒，二者的黏性末端因 而结合。限制性内切核酸酶作用于图2中的 处，DNA连接酶作用于图2中的 处。质粒应具有 ，以便进行重组DNA的筛选。 (3)采用“双酶切”法对质粒和目的基因进行酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 种。 (4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，要对目的基因的导入和表达进行检测：导入的依据是检测植物是否表现出 所控制的性状；表达的依据是检测植物是否表现出 所控制的性状。既要用放射性同位素标记的 做探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。 (5)种植转基因植物，其所携带的目的基因可通过花粉传递给近缘物种，造成可增殖的基因污染。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就 （填“能”或“不能”）避免基因污染。原因是 。 38．（23-24高二下·福建福州·期末）寨卡病毒（ZIKV）是一种蚊媒病毒，目前国内外尚无针对ZIKV的特异有效药物和疫苗，科研人员欲利用其表面的E蛋白进行相关研究。 本实验选用的载体组成及基因结构如下： (1)在目的基因两端加上特定序列，便于E蛋白基因与载体的连接，目的基因两端的序列最可能是下列的 。（E蛋白基因的上游靠近启动子） (2)将基因表达载体导入大肠杆菌，表达后的E蛋白注入小鼠体内，提取小鼠的免疫细胞与 融合，经过多次筛选后获得能产生 的杂交瘤细胞，将细胞注入小鼠腹腔中，一段时间后，从小鼠腹水中提取抗体。 (3)使用间接ELISA技术对提取的抗体进行特性分析，实验原理如下图所示，将抗原固定在载体膜上，加入一抗反应一段时间后洗脱，再加入酶标抗体反应一段时间后洗脱，底物能够被酶催化出现颜色反应，进而通过颜色的深浅判断抗原的浓度。本研究中酶标抗体的制备方法是将相应抗体注射到 （“鼠”或“羊”）体内，从血清中提取相应抗体。 (4)经检测发现，小鼠体内获取的抗E蛋白抗体能与寨卡病毒表面的E蛋白较好结合，请提出一个下一步的研究课题 。 (5)若对小鼠的抗体基因进行改造，为了得到一批遗传背景相同的动物，可以将 作为目的基因的受体细胞；选择体外培养的小鼠桑葚胚进行胚胎移植，选择此时期胚胎的原因是 。 39．（23-24高二下·福建泉州·期末） P ·pastoris (某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌) 可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白 (HBsAg)基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌 (在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌，经同源重组整合到其染色体 DNA上。请回答下列问题：    (1)科研人员构建HBsAg基因表达载体时，应选用 酶对质粒进行酶切处理，并使用E·coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。目的基因一般插入启动子的 (填“上游”或“下游”)，启动子的作用是 。 (2)已知HBsAg基因的a链的序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG…………CGGATGAGCGCGTAGAT-3'。利用PCR技术获取HBsAg基因时，引物A 结合的单链是 (填“a链”或“b链”) 。某同学设计了如下的4种引物，其中可选用的引物组合是 。 A．5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3' B．5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3' C． 5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3' D．5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3' (3)为大量扩增含目的基因的重组质粒，将重组质粒导入大肠杆菌时，应在含有 、不含 的培养基上进行筛选，经筛选后可大量培养。 (4)转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇， 目的是 。 40．（23-24高二下·福建福州·期末）对微生物或动植物的细胞进行基因改造使他们能够生产药物，是目前基因工程在医药卫生领域的应用。如图表示pBR322质粒和含人生长激素基因的DNA片段的结构信息，将二者构建的重组质粒导入大肠杆菌并进行筛选，最终生产出重组人生长激素。回答下列问题： (1)基因工程的核心步骤是 ，本次基因改造应选择的限制酶组合为 ，原因是 ，若同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后可得到 个条带。 (2)使用 可连接目的基因和质粒片段，此过程形成 个磷酸二酯键（只考虑两个DNA片段的连接）。为筛选出含重组质粒的受体菌，需药使用含 的培养基。 (3)人生长激素基因在受体菌中是否表达，可检测受体菌中是否含有 （填“人生长激素基因”或“人生长激素基因RNA”或“人生长激素前体物”）；此时的产物 （填“有”或“没有”）生物活性，原因是 。 41．（23-24高二下·福建南平·期末）人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关。我国科学家以该病毒外壳蛋白A为抗原制备抗HPV的单克隆抗体，实现HPV 的准确检测，其流程如下图所示。    回答问题。 (1)基因A来自 ，基因A 需要与 连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白A 对实验小鼠进行多次免疫， 目的是 。 (2)经过步骤②后，需要利用 获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行 ，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗HPV 抗体的细胞。 (3)科学家把抗HPV的单克隆抗体与特定的宫颈癌治疗药物进行连接，可用于治疗宫颈癌。该方法能降低药物的副作用，原因是 。 42．（23-24高二下·福建龙岩·期末）油酸是一种单不饱和脂肪酸，稳定性高，具有较高的营养和保健功能。油酸含量是评价大豆油食用品质和稳定性的重要指标。研究人员利用转基因技术抑制大豆内源FAD2-1基因的表达，获得了油酸比例显著提高的大豆，请回答下列问题： (1)将FAD2-1基因反向连接到质粒中，构建反义基因表达载体。FAD2-1基因、质粒的部分结构如下图所示：a~d 表示 FAD2-1基因的4个位点 构建反义基因表达载体时，将 FAD2-1 基因的 （填图中的字母）位点连接到质粒T-DNA 的模板链启动子左端。反义基因表达载体转录产生的mRNA 可抑制细胞内 FAD2-1 基因的表达, 其原因是 ,从而抑制FAD2-1基因的 mRNA 进行翻译。 (2)采用农杆菌转化法将反义基因表达载体导入受体细胞，培育高油酸转基因大豆，操作流程如下图： ①将反义基因表达载体导入农杆菌前，需要用 处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 ②过程Ⅱ称为 ，该过程 （填“有”或“没有” ）基因的选择性表达。 ③过程Ⅲ所用培养基中需添加生长素和细胞分裂素，若生长素/细胞分裂素的值 （填“大于 1”、  “等于 1”或“小于 1” ）则有利于诱导生芽。 ④若要检测过程Ⅳ获得的转基因大豆植株是否培育成功，收获大豆后应检测 ，可评价其效果。 43．（23-24高二下·福建龙岩·期末）抗菌肽通常是由短氨基酸序列构成的小肽，具有广谱的杀菌活性，利用基因工程生产抗菌肽的难题之一是大肠杆菌能识别外源蛋白并将其水解。某科研小组将抗菌肽基因与大肠杆菌自身的半乳糖苷酶基因连接，组成融合基因，通过质粒构建基因表达载体并导入大肠杆菌中，以获得大量的抗菌肽。图1、图2分别为融合基因和该实验所用质粒的结构示意图，请回答下列问题： 注: EcoR Ⅰ、SmaⅠ、BamH Ⅰ、HindⅢ为能产生不同末端的限制酶, AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。 (1)常用PCR技术获得大量的融合基因，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，扩增反应体系应添加引物、模板、含Mg²⁺的缓冲液、 、四种脱氧核苷酸等。引物的作用是 。 (2)分析图 1 可知，利用 PCR 技术扩增融合基因时，应选择引物 ，循环 5次共需要消耗 个引物。 (3)为构建重组质粒并保证基因能定向插入质粒中，需选择限制酶 切割质粒和含融合基因的DNA片段；为确定重组质粒是否构建成功，用上述选择的限制酶分别对融合基因PCR 产物、质粒和重组质粒进行完全酶切，再进行电泳，结果如图 3 所示。若重组质粒构建成功，请在图 3 中将酶切结果对应位置的条带涂黑。 (4)为筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，可以用 的完全培养基进行筛选。 A．只含氨苄青霉素 B．只含四环素 C．同时含有氨苄青霉素和四环素 D．分别含有氨苄青霉素和四环素 44．（23-24高二下·福建福州·期末）水蛭是我国传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性，蛋白质工程流程如图所示。回答下列问题：    (1)蛋白质工程是基因工程的延伸，区别在于基因工程原则上只能生产 的蛋白质，蛋白质工程可以通过改造或合成 来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白。 (2)图中物质a是 物质b是 ，在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 。 (3)研究者运用蛋白质工程技术，构建水蛭肽嵌合蛋白（TNHH），以大鼠为材料研究发现TNHH对脑出血后脑水肿具有一定的治疗效果。完善以下实验设计。 实验处理 A组 B组 C组 只进针，不在脑中注入血液 静脉注射生理盐水      实验结果 0 0 0 0 1.75 2.75 2.37 1.37 1.25 1.62 1.65 0.87 处理后时间（h） 6 24 72 168 6 24 72 168 6 24 72 168 注：实验结果为大鼠神经功能缺损评分，缺损评分越高，神经功能损伤越严重 45．（23-24高二下·福建福州·期末）金属硫蛋白（MT）是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质，决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞，获得对重金属镉（Cd）具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。回答下列问题：启动子    （注：XhoⅠ、KpnⅠ、PstⅠ为不同限制酶的识别位点：LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色：amp基因为氨苄青霉素抗性基因。） (1)利用PCR技术扩增MT基因时应选择的引物组合是 ，并在其5′末端分别添加限制酶 和 的识别序列。 (2)构建重组DNA分子：启动子是 识别并结合的部位。 (3)导入、筛选和鉴定MT工程菌。 ①将得到的混合物导入到用 处理的大肠杆菌完成转化实验。 ②将菌液稀释并涂布在含 的培养基上进行培养后，随机挑取 色的单菌落可获得MT工程菌。 ③欲进一步对MT工程菌进行鉴定，可将挑取出的MT工程菌与普通大肠杆菌分别接种至含一定浓度的重金属镉的LB液体培养基中，置于恒温培养箱中培养，适宜时间后检测菌种数量和培养基中的镉浓度，预期结果为 。 46．（23-24高二下·福建福州·期末）肌肉生长抑制素(MSTN)可抑制成肌细胞的增殖，该基因突变能引起骨骼肌含量增加，产生“双肌”症状。科研人员为获得“双肌”表型的山羊，利用基因编辑技术突变山羊的MSTN基因，实现了MSTN基因表达沉默或表达产物失活，然后构建基因表达载体，转染山羊胎儿成纤维细胞，筛选MSTN 基因突变的细胞株作为供核细胞，再进行体细胞核移植，获得“双肌”表型的克隆羊。回答下列问题： (1)通过向细胞中导入MSTN 基因的反义基因也可实现MSTN 基因表达沉默，即将MSTN基因反向连接到质粒上，推测反义基因能导致基因表达沉默的机理是 。在构建基因表达载体时，若采用同种限制酶对目的基因和质粒分别进行切割后连接，可能出现的结果有 (写出三种情况)，因此需要对重组质粒进行筛选。 (2)通过无菌手术取35日龄的山羊胎儿组织，再用 酶处理，使其分散成单个细胞，但要严格控制处理时间，其原因是 ，并制成细胞悬液进行培养。 (3)采用 的方法将目的基因导入山羊胎儿成纤维细胞，利用 方法可筛选出MSTN基因突变的细胞株作为供核细胞，再依次通过 (答三点)技术，最终获得具有“双肌”表型的山羊。 47．（23-24高二下·福建宁德·期末）培育优质耐盐水稻品种是保障国家粮食安全的重要手段，科研人员利用CRISPR/Cas9基因编辑系统改造耐盐负调控基因OsRR22，获得优质耐盐水稻品种。该基因编辑系统主要包含gRNA和Cas9蛋白两部分，gRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白到相应位置剪切DNA。图1表示利用农杆菌转化法在水稻中递送基因的示意图，图2表示与愈伤组织共培养的农杆菌Ti质粒。      回答下列问题： (1)CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是gRNA与目标DNA发生 ，Cas9蛋白在切割过程中破坏的化学键是 。 (2)图1中农杆菌转化法所涉及的“转化”是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 的过程。在愈伤组织培育成植株的过程中，所用的植物激素有 其浓度和 等会影响植物细胞的发育方向。 (3)据图2分析：可使用含 的选择培养基筛选出含有外源基因的水稻细胞，原因是 。 (4)科研人员对改造的OsRR22基因进行PCR扩增并测序分析时，使用引物1（5'-CGAGCTC…ATGAGAA-3'）和引物2（5'-GGAATTC…CTATCCC-3'）。 ①根据引物序列及下表判断：在该过程中使用的限制酶是 。 限制酶 BamHI SacI HindⅢ EcoRI 识别序列和切割位点 5'-G↓GATCC-3′ 5'-GAGCT↓C-3' 5'-A↓AGCTT-3' 5'-G↓AATTC-3′ ②PCR扩增时，下列有关引物的叙述正确的是 。（填序号） A．引物一般是两种由20~30个核苷酸组成的短单链核酸 B．引物制备的前提是已知目的基因的全部脱氧核苷酸序列 C．引物作用是使TaqDNA聚合酶能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 D．引物与模板的结合位点决定了特异性扩增产物的起点和终点 48．（23-24高二下·福建福州·期末）某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用基因组编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点（I~Ⅳ）、引物（P1~P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5’→3’方向。回答下列问题。    (1)为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的I和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是 。 (2)用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，PCR所用的模板是 ；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是 (3)在筛选高效降解纤维素的菌株（B2）时，可将菌种接种到含有 和 的培养基中培养。培养时应将平板倒置，其原因是 。在培养基中选出 的菌株即为高效降解纤维素的菌株。 三、实验题 49．（23-24高二下·福建厦门·期末）泡菜母水中含有丰富的微生物，这些微生物是多轮使用后选择出来的，具有较好的发酵性能。研究人员欲从泡菜母水中分离优质乳酸菌种，流程如下。 请回答： (1)步骤①使用的MRS培养基应为 （填“固体”或“液体”）培养基。步骤②应采用 法进行接种，可根据 初步判断其为产乳酸的微生物，并将之选出。 (2)16S rDNA编码细菌核糖体16S rRNA，具有高度保守性，可用于菌种鉴定。提取初步筛选出的产乳酸微生物的DNA作为模板，依据 的序列设计引物进行PCR扩增，利用 技术检测PCR产物，并对目标条带对应的PCR样品纯化后测序，比对序列确定了3种乳酸菌L1、L2、L3。 (3)泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡，其主要目的是 。因此，需要对L1、L2、I3菌株进行耐盐能力鉴定，从中筛选出耐盐能力强的菌株，请设计一个实验结果记录表 。（ 泡菜制作时，盐水浓度通常为5%-20% ；培养24h后检测OD值作为菌株生长情况的指标） 50．（23-24高二下·福建福州·期末）番茄黄化曲叶病毒（TYLCV）是一类单链环状DNA病毒，能引发番茄黄化曲叶病。检测某番茄幼苗是否感染该病毒，实验人员操作过程如图所示。完成下列问题： (1)PCR反应中每次循环可分为 退火、延伸三步。 (2)步骤③中使用的酶是 ，步骤②中的样本DNA在步骤③中作为 。步骤③需加入根据 的碱基序列设计的引物。 (3)PCR扩增得到的产物进行琼脂糖凝胶电泳后的结果如下： ①实验中，DNA marker是一组已知长度和含量的标准DNA片段的混合物，DNA marker的作用是作为 的参照物。已知在该缓冲液中DNA带负电，图中代表正极的电极是 。 ②健康番茄幼苗的DNA是阴性对照组， 是阳性对照组。由电泳图中条带情况可知：该样品植株 （填“感染”或“未感染”）病毒。 51．（23-24高二下·福建厦门·期末）无植物中的碳苷黄酮类化合物具有明显的抗糖尿病功效。水稻中的CYP93G2基因（大小为1557bp）在碳苷黄酮类化合物的生物合成中发挥重要作用研究人员将该基因转入番茄，使其在番茄果实中特异性表达，以获得含有抗糖尿病有效成分的可食用番茄。 请回答： (1)过程①和②需要用到的酶分别为 、 。将目的基因与克隆载体A连接后导入经 （填物质）处理的大肠杆菌细胞，从而实现对目的基因的克隆。 (2)实验中使用的p2A11启动子应具备的特点是 。 (3)用农杆菌介导番茄转化时，T-DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的 上。以被侵染的番茄茎段作为外植体，经过 过程形成植株。 (4)用PCR等技术鉴定目的基因是否成功导入番茄，结果如图所示。据此判断，样本 （填序号）为非转基因植株，无法进一步使用。其余样本还需进行基因测序，原因是 。 (5)经鉴定，转基因番茄果实中成功表达了碳苷黄酮类化合物，上市前还需进行哪些研究 （答出1点即可）。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$