专题13 生物技术与工程-【创新教程】2021-2025五年高考真题生物分类特训试卷

专题十三　生物技术与工程　　 考点一　发酵工程 一、选择题 １．(不定项)(２０２５􀅰河北卷,１８)隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻,多在海水中腐烂的植物叶片 上生长繁殖,是工业生产DHA(一种功能性脂肪酸)的藻类之一.从海洋中筛选获得的高产油 脂隐甲藻,可用于DHA的发酵生产.下列叙述正确的是 (　　) A．隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B．采集海水中腐烂的叶片,湿热灭菌后接种到固体培养基,以获得隐甲藻 C．选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素,以减少杂菌生长 D．适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提高DHA产量 ２．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,３)我国是世界上最大的柠檬酸生产国.利用黑曲霉通过深层通气液体发 酵技术生产柠檬酸,流程如图.下列叙述错误的是 (　　) 选育菌种 扩大培养→ 接种→ 发酵罐内发酵→ 分离、提纯产物→ ↓ 灭菌淀粉水解糖 → ↑ 无菌空气 A．淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B．扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C．培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D．通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 ３．(２０２５􀅰１月浙江卷,８)传统发酵技术为我们提供了多种食品、饮料及调味品.下列叙述错误 的是 (　　) A．泡菜的风味由乳酸菌的种类决定 B．用果酒发酵制作果醋的主要菌种是醋酸菌 C．家庭酿制米酒的过程既有需氧呼吸又有厌氧呼吸 D．传统发酵通常是利用多种微生物进行的混合发酵 ４．(２０２５􀅰江苏卷,６)某同学利用红叶李果实制作果醋,图示其操作的简易流程.下列相关叙述 正确的是 (　　) 果实 ① 　→果汁 ② 　→果酒 ③ 　→果醋 A．果酒、果醋发酵所需菌种的细胞结构相同 B．过程①中添加适量果胶酶,有利于提高出汁率 C．过程②中,为使菌种充分吸收营养物质,需每日多次开盖搅拌 D．过程③发酵时会产生大量气泡,需拧松瓶盖放气 ５．(２０２５􀅰江苏卷,１１)从种植草莓的土壤中分离致病菌,简易流程如下:制备土壤悬液、分离、纯 化、鉴定.下列相关叙述正确的是 (　　) A．制备的培养基可用紫外线照射进行灭菌 B．将土样加入无菌水混匀,梯度稀释后取悬液加入平板并涂布 C．连续划线时,接上次划线的起始端开始划线 D．鉴定后的致病菌,可接种在斜面培养基上,并在室温下长期保存 ３３１ ６．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,４)科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素(C２２H２３ClN２O８)能 力强的菌株,旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题.下列叙述错误的是 (　　) A．以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B．逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C．配制选择培养基时,需确保pH满足实验要求 D．用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 ７．(２０２４􀅰河北卷,１８)中国传统白酒多以泥窖为发酵基础,素有“千年老窖万年糟”“以窖养糟,以 糟养泥”之说.多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物.下列叙述 正确的是 (　　) A．传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染杂菌 C．从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需在CO２ 或N２ 环境中进行 D．从谷物原料发酵形成的酒糟中,可分离出产淀粉酶的微生物 ８．(２０２４􀅰山东卷,１４)在发酵过程中,多个黑曲霉菌体常聚集成团形成菌球体,菌球体大小仅由 菌体数量决定.黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧.菌体内铵离子浓度升高 时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制.下列说法错误的是 (　　) A．相同菌体密度下,菌球体越大柠檬酸产生速率越慢 B．发酵中期添加一定量的硫酸铵可提高柠檬酸产量 C．发酵过程中pH下降可抑制大部分细菌的生长 D．发酵结束后,将过滤所得的固体物质进行干燥即可获得柠檬酸产品 ９．(２０２４􀅰湖北卷,１)制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术.醋酸菌属于好氧型原核生物,常用 于食用醋的发酵.下列叙述错误的是 (　　) A．食用醋的酸味主要来源于乙酸 B．醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C．醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D．葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 １０．(２０２３􀅰山东,１２)以下是以泡菜坛为容器制作泡菜时的４个处理:①沸盐水冷却后再倒入坛 中;②盐水需要浸没全部菜料;③盖好坛盖后,向坛盖边沿的水槽中注满水;④检测泡菜中亚 硝酸盐的含量.下列说法正确的是 (　　) A．①主要是为了防止菜料表面的醋酸杆菌被杀死 B．②的主要目的是用盐水杀死菜料表面的杂菌 C．③是为了使气体只能从泡菜坛排出而不能进入 D．④可检测到完整发酵过程中亚硝酸盐含量逐渐降低 １１．(２０２３􀅰浙江６月,１２)小曲白酒清香纯正,以大米、大麦、小麦等为原料,以小曲为发酵剂酿造 而成.小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌,还有乳酸 菌、醋酸菌等细菌.酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精.传统 酿造工艺流程如图所示. 泡粮 蒸粮→ 摊晾→ 撒曲糖化→ 装坛发酵→ 液体用于蒸馏→ 白酒→ 固体为糟醅→ 关于小曲白酒的酿造过程,下列叙述错误 的是 (　　) A．糖化主要是利用霉菌将淀粉水解为葡萄糖 B．发酵液样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检测 C．若酿造过程中酒变酸,则发酵坛密封可能不严 D．蒸熟并摊晾的原料加入糟醅,立即密封可高效进行酒精发酵 ４３１ １２．(不定项)(２０２３􀅰山东,２０)果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比,共同点有 (　　) A．都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理 B．都需要一定的有氧环境供发酵菌种繁殖 C．发酵前都需要对原料进行灭菌 D．发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期 二、非选择题 １３．(２０２４􀅰全国甲卷,３７)合理使用消毒液有助于减少传染病的传播.某同学比较了３款消毒液 A、B、C杀灭细菌的效果,结果如图所示.回答下列问题. (１)该同学采用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的细菌数量,发现测得的 细菌数量前者大于后者,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (２)该同学从１００mL细菌原液中取１mL加入无菌水中得到１０mL稀释菌液,再从稀释菌液 中取２００μL涂布平板,菌落计数的结果为１００,据此推算细菌原液中细菌浓度为　　　　个/mL. (３)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷却后再涂布.灼烧的目的是　　　　　 　　　　　,冷却的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　. (４)据图可知杀菌效果最好的消毒液是　　　　,判断依据是 　 　.(答出两点即可) (５)鉴别培养基可用于反映消毒液杀灭大肠杆菌的效果.大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长 的菌落呈　　　　色. １４．(２０２２􀅰湖南选考,２１)黄酒源于中国,与啤酒、葡萄酒并称世界三大发酵酒.发酵酒的酿造过 程中除了产生乙醇外,也产生不利于人体健康的氨基甲酸乙酯(EC).EC主要由尿素与乙醇 反应形成,各国对酒中的EC含量有严格的限量标准.回答下列问题: (１)某黄酒酿制工艺流程如图所示,图中加入的菌种a是　　　　,工艺b是　　　　(填“消 毒”或“灭菌”),采用工艺b的目的是 　. (２)以尿素为唯一氮源的培养基中加入　　　　指示剂,根据颜色变化,可以初步鉴定分解尿 素的细菌.尿素分解菌产生的脲酶可用于降解黄酒中的尿素,脲酶固定化后稳定性和利用效 率提高,固定化方法有 　(答出两种即可). (３)研究人员利用脲酶基因构建基因工程菌L,在不同条件下分批发酵生产脲酶,结果如图所 示.推测　　　　是决定工程菌L高脲酶活力的关键因素,理由是 　 　. (４)某公司开发了一种新的黄酒产品,发现EC含量超标.简要写出利用微生物降低该黄酒 中EC含量的思路 　 　. ５３１ １５．(２０２１􀅰全国乙卷,３７)工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代 谢将某些原料物质转化为特定产品的过程.利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历 史.某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下. 回答下列问题: (１)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中 的　　　　可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供　　　　. (２)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶 类,这些酶中的　　　　、　　　　能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味 独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和　　　　.米曲霉发酵过程需要提供营养物 质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于　　　　(填“自养厌氧”“异养厌氧”或“异养 好氧”)微生物. (３)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于　　　　(填“真核生物”或“原核生物”);添加的酵 母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是　　　　　　　　　　.在该阶段抑制杂菌污染和 繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是 　 　(答出１点即可). 考点二　细胞工程(题组一) 一、选择题 １．(２０２５􀅰湖北卷,５)水母雪莲是我国的一种名贵药材,主要活性成分为次生代谢产物黄酮.水 母雪莲生长缓慢,长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏.研究人员开展了悬浮培养水 母雪莲细胞合成黄酮的工程技术研究,结果如表所示.下列叙述错误的是 (　　) 转速(r/min) ５５ ６５ ７５ ８５ 相对生长速率 ０􀆰２１ ０􀆰２５ ０􀆰２６ ０􀆰２５ 细胞干重(g/L) ７􀆰５０ ９􀆰７０ １１􀆰４ ９􀆰５０ 黄酮产量(g/L) ０􀆰２０ ０􀆰２７ ０􀆰３２ ０􀆰２５ A．黄酮产量与细胞干重呈正相关 B．黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的 C．氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的 D．转速为７５r/min时既利于细胞分裂,又利于黄酮的积累 ２．(２０２５􀅰１月浙江卷,１８)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究,结果如表所示. 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 ７５％乙醇浸泡３０s＋５％NaClO浸泡６min ②诱导出丛生苗 MS＋３􀆰０mg􀅰L－１６－BA＋０􀆰０５mg􀅰L－１NAA ③丛生苗的扩增 MS＋２􀆰０mg􀅰L－１６－BA＋０􀆰１mg􀅰L－１NAA ④丛生苗的生根 １/２MS＋０􀆰２５mg􀅰L－１IBA＋０􀆰２５mg􀅰L－１NAA 注:丛生苗为丛状生长的幼苗,IBA(吲哚丁酸)为生长素类物质 下列叙述正确的是 (　　) A．流程①的效果取决于消毒剂浓度 B．流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C．与流程②相比,流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D．与流程③相比,提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根 ６３１ ３．(２０２５􀅰江苏卷,４)如图所示一种植物组织培养周期,①~③表示相应过 程.下列相关叙述错误的是 (　　) A．过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B．过程②经细胞的再分化形成不同种类的细胞 C．过程②③所用培养基的成分、浓度相同 D．培养基中糖类既能作为碳源,又与维持渗透压有关 ４．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,８)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗,有助 于解决紫杉醇药源短缺问题.下列叙述正确的是 (　　) A．细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B．培养基先分装到锥形瓶,封口后用干热灭菌法灭菌 C．芽原基细胞由于基因选择性表达,不能用作外植体 D．紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取,植物组织培养优 势明显 ５．(不定项)(２０２４􀅰山东卷,２０)下列关于植物愈伤组织的说法正确的是 (　　) A．用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B．融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 C．体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的２个细胞核 D．通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖 ６．(２０２４􀅰湖北卷,１０)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的 影响,实验结果如下表所示.根据实验数据,下列叙述错误的是 (　　) 甲的浓度 (μg/mL) 卵母细 胞(个) 第一极体 排出(个) 成熟率(％) 卵裂数(个) 卵裂率(％) ０ １０６ ７０ ６６􀆰０ ２８ ４０􀆰０ １ １２０ ７９ ６５􀆰８ ４６ ５８􀆰２ １０ １１３ ５３ ４６􀆰９ １５ ２８􀆰３ １００ １１２ ４８ ４２􀆰８ ５ １０􀆰４ A．实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加１μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力 D．本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 ７．(２０２４􀅰黑吉辽卷,６)迷迭香酸具有多种药理活性.进行工厂化生产时,先诱导外植体形成愈 伤组织,再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸,加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量.下列叙 述错误的是 (　　) A．迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B．诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C．悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D．茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率 ８．(２０２３􀅰山东,１４)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增 殖,可获得植物细胞的某些次生代谢物.下列说法正确的是 (　　) A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物 B．植物细胞体积小,故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产 C．次生代谢物是植物所必需的,但含量少,应选择产量高的细胞进行培养 D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量 ９．(２０２３􀅰广东,３)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎,并将其移植到长角羚羊体内,使后 者成功妊娠并产仔,该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量.此过程不涉及 的操作是 (　　) A．超数排卵　　　　B．精子获能处理　　　　　C．细胞核移植　　　　D．胚胎培养 ７３１ １０．(２０２３􀅰广东,１３)凡纳滨对虾是华南地区养殖规模最大的 对虾种类.放苗１周内虾苗取食藻类和浮游动物,１周后 开始投喂人工饵料,１个月后对虾完全取食人工饵料.１个 月后虾池生态系统的物质循环过程如图.下列叙述正确 的是 (　　) A．１周后藻类和浮游动物增加,水体富营养化程度会减轻 B．１个月后藻类在虾池的物质循环过程中仍处于主要地位 C．浮游动物摄食藻类、细菌和有机碎屑,属于消费者 D．异养细菌依赖虾池生态系统中的沉积物提供营养 １１．(２０２１􀅰山东卷,１５)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体 产生一种抗体,由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗.将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白P７２ 注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗P７２的单抗,也可以从该小鼠的血清中直接 分离出多抗.下列说法正确的是 (　　) A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大 B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合 C．利用该小鼠只能制备出一种抗P７２的单抗 D．P７２部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况 二、非选择题 １２．(２０２５􀅰１月浙江卷,２５(２))为研究药物D对机体生理功能的影响和药物Z对细胞增殖的影 响,某同学进行以下实验并提出一个实验方案.回答下列问题. (２)为验证药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增殖无抑制作用,根据以下材料和 用具,完善实验思路,预测实验结果. 材料和用具:若干份细胞数为N的大鼠肝癌细胞悬液和肝细胞悬液、细胞培养液、药物Z、细 胞培养瓶、CO２ 培养箱、显微镜等. (说明与要求:细胞的具体计数方法不作要求,不考虑加入药物Z对培养液体积的影响,实验 条件适宜.) ①完善实验思路. ⅰ．取细胞培养瓶,分为A、B、C、D四组,分别加入细胞培养液. ⅱ．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ⅲ．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ⅳ．　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. ②预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示最后一次检测结果). １３．(２０２３􀅰新课标,３５(２)(３)(４))根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系,根瘤菌侵入豆科植物 根内可引起根瘤的形成,根瘤中的根瘤菌具有固氮能力.为了寻找抗逆性强的根瘤菌,某研 究小组做了如下实验:从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌;选取该植物的茎尖 为材料,通过组织培养获得试管苗(生根试管苗);在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌 的固氮能力.回答下列问题. (２)取豆科植物的茎尖作为外植体,通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗.外植体 经诱导形成试管苗的流程是:外植体 ①→愈伤组织 ② →试管苗.其中①表示的过程是　　　 　　　　　　　　　,②表示的过程是　　　　　　　　　　　　.由外植体最终获得完整 的植株,这一过程说明植物细胞具有全能性.细胞的全能性是指　　　　　　　　. ８３１ (３)研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料,研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具 有固氮能力,其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组,甲组中滴加根瘤菌菌液, 让试管苗长出根瘤.然后将甲、乙两组的试管苗分别转入　　　　的培养液中培养,观察两 组试管苗的生长状况,若甲组的生长状况好于乙组,则说明　　　　　　　　　　　　. (４)若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌,可通过发酵工程获得大量根瘤菌,用于生产 根瘤菌肥.根瘤菌肥是一种微生物肥料,在农业生产中使用微生物肥料的作用是　　　　　 　　　　　　　　　　　(答出２点即可). １４．(２０２３􀅰浙江６月,２３)赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸,而人类主要食物中的赖氨酸含 量很低,利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量.回答下列问题: (１)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨 酸含量维持在一定浓度水平,这种调节方式属于　　　　　　　.根据这种调节方式,在培 养基中添加　　　　　　　,用于筛选经人工诱变的植物悬浮细胞,可得到抗赖氨酸类似物 的细胞突变体,通过培养获得再生植株. (２)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展,２０１１年我国首次利用转基因和体细胞核移 植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛.其基本流程为: ①构建乳腺专一表达载体.随着测序技术的发展,为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因(目的基 因),可通过检索　　　　　　　获取其编码序列,用化学合成法制备得到.再将获得的目的 基因与含有乳腺特异性启动子的相应载体连接,构建出乳腺专一表达载体. ②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF).将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,与 BEF膜发生　　　　　　　,表达载体最终进入细胞核,发生转化. ③核移植.将转基因的BEF作为核供体细胞,从牛卵巢获取卵母细胞,经体外培养及去核后 作为　　　　　　　.将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到 了　　　　　　　重组细胞发育的作用. ④重组细胞的体外培养及胚胎移植.重组细胞体外培养至　　　　　　,植入代孕母牛子宫 角,直至小牛出生. ⑤检测.DNA水平检测:利用PCR技术,以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,以　　　 　　　　为阳性对照,检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因.RNA水平检测:从非转 基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞,提取总 RNA,对总RNA进行　　　　　　　处理,以去除DNA污染,再经逆转录形成cDNA,并以 此为　　　　　　　,利用特定引物扩增目的基因片段.结果显示目的基因在转基因牛乳汁 中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是什么? 　 　. １５．(２０２２􀅰全国甲卷,３８)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊,为了在短时间内获得具有 该公羊优良性状的大量后代,该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作.回答下列问题, (１)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液,精液保存的方法是　　　　　　　.在体 外受精前要对精子进行获能处理,其原因是 　; 精子体外获能可采用化学诱导法,诱导精子获能的药物是　　　　　　　　(答出１点即 可).利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到 　　　　　　　　时才具备与精子受精的能力. (２)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行,该培养液的成分除无机 盐、激素、血清外,还含的营养成分有　　　　　　　　(答出３点即可)等.将培养好的良种 囊胚保存备用. (３)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作,以获得具有该公羊优 良性状的后代.主要的操作步骤是 　 　. ９３１ １６．(２０２１􀅰湖南卷,２２)M基因编码的 M蛋白在动物A的肝细胞中 特异性表达.现设计实验,将外源DNA片段F插入 M 基因的 特定位置,再通过核移转、胚胎培养和胚胎移植等技术获得 M基 因失活的转基因克隆动物A,流程如图所示.回答下列问题: (１)在构建含有片段F的重组质粒过程中,切割质粒DNA的工 具酶是　　　　,这类酶能将特定部位的两个核苷酸之间的 　　　　断开. (２)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和 传代培养时,需要定期更换培养液,目的是 　. (３)与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率更 低,原因是 　 　. 从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为　　　 　　　　　　　　　(答出两点即可),功能上具有　　　　. (４)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的　　　　淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种 细胞,制备 M蛋白的单克隆抗体.简要写出利用此抗体确定克隆动物A中 M基因是否失活 的实验思路 　 　. 考点二　细胞工程(题组二) 一、选择题 １．(２０２５􀅰湖北卷,６)利用犬肾细胞 MDCK扩增流感病毒,生产流感疫苗,具有标准化、产量高等 优点.但 MDCK细胞贴壁生长的特性不利于生产规模的扩大,严重制约疫苗的生产效率.研 究人员通过筛选,成功获得一种无成瘤性的(多代培养不会癌变)、可悬浮培养的 MDCK细 胞———XF０６.下列叙述错误的是 (　　) A．XF０６悬浮培养可提高细胞密度,进而提升生产效率 B．细胞贴壁生长特性的改变是由于流感病毒感染所导致 C．可采用离心技术从感染病毒的细胞裂解液中分离出流感病毒 D．采用无成瘤性细胞生产疫苗,是为了避免疫苗中有致瘤DNA的污染 ２．(２０２５􀅰河北卷,１３)生物工程在社会生产中的应用日益广泛,下列相关技术和方法错误的是 (　　) A．利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持 B．在没有CO２ 的有氧环境中进行胚胎干细胞培养 C．利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 D．对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备 ３．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,７)科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作,获得了 羊毛长度显著长于对照组的优良品系.下列叙述错误的是 (　　) A．为获取足够的卵子,需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B．为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致,需进行同期发情处理 C．受精卵发育至桑葚胚阶段,细胞数量和胚胎总体积均增加 D．对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响 ４．(２０２５􀅰江苏卷,７)梅花鹿和马鹿杂交后代生命力强、茸质好,但自然杂交很难完成,人工授精能解决 此难题.胚胎工程技术的应用,可提高繁殖率,增加鹿场经济效益.下列相关叙述合理的是 (　　) A．采集的精液无需固定、稀释,即可用血细胞计数板检测精子密度 B．人工授精时,采集的精液经获能处理后才能输入雌性生殖道 C．超数排卵处理时,常用含促性腺激素的促排卵剂 D．母体子宫对胚胎的免疫耐受性低下是胚胎移植的生理学基础 ０４１ ５．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,９)研究显示,约７０％的小鼠体细胞核移植胚胎 未能成功发育至囊胚期,且仅有约２％的胚胎移植到代孕母鼠后可正 常发育.下列叙述错误的是 (　　) A．体细胞核进入去核的 MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B．移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化 前的功能状态 C．胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D．为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 ６．(不定项)(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,１９)下图是制备抗白细胞介素－６(IL－６)单克隆抗体的示意图. 下列叙述错误的是 (　　) IL－６ ① 免疫→小鼠 ② 　→ 某类淋 巴细胞 ③ 诱导融合→ 多种 细胞 　④ 筛选↓ 杂交瘤 细胞 ⑤ 筛选← 分泌特定抗体 的杂交瘤细胞← 抗IL－６ 单克隆抗体 骨髓瘤 细胞 A．步骤①给小鼠注射IL－６后,应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B．步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶,制成单细胞悬液 C．步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合,体现了细胞膜的流动性 D．步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞 ７．(２０２５􀅰安徽卷,１４)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用.下列关 于动物细胞工程的叙述,正确的是 (　　) A．从动物体内取出组织,用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B．将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞,可将其诱导形成iPS细胞 C．将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合,经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化 ８．(２０２４􀅰湖北卷,５)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉,具有生长速度快、肉质细嫩等优点. 生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊.下列叙述错误的是 (　　) A．选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B．胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C．普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D．生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选 ９．(２０２４􀅰湖北卷,１１)植物甲抗旱、抗病性强,植物乙分蘖能力强、结实性好.科研人员通过植物 体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙,过程如下图所示.下列叙述错误的是 (　　) A．过程①中酶处理的时间差异,原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C．过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析植物丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株 １４１ １０．(２０２４􀅰黑吉辽卷,１４)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴 壁培养,在传代后的不同时间点检测细胞数目,结果如图.下列叙述正 确的是 (　　) A．传代培养时,培养皿需密封防止污染 B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C．直接用离心法收集细胞进行传代培养 D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 １１．(２０２３􀅰湖北,７)２０２０年９月,我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在２０６０年前实现 “碳中和”的庄严承诺.某湖泊早年受周边农业和城镇稠密人口的影响,常年处于CO２ 过饱和 状态.经治理后,该湖泊生态系统每年的有机碳分解量低于生产者有机碳的合成量,实现了 碳的零排放.下列叙述错误的是 (　　) A．低碳生活和绿色农业可以减小生态足迹 B．水生消费者对有机碳的利用,缓解了碳排放 C．湖泊沉积物中有机碳的分解会随着全球气候变暖而加剧 D．在湖泊生态修复过程中,适度提高水生植物的多样性有助于碳的固定 １２．(２０２３􀅰广东,１２)人参皂苷是人参的主要活性成分.科研人员分别诱导人参根与胡萝卜根产 生愈伤组织并进行细胞融合,以提高人参皂苷的产率.下列叙述错误 的是 (　　) A．细胞融合前应去除细胞壁　　　　　　B．高Ca２＋—高pH溶液可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞可能具有生长快速的优势 １３．(２０２２􀅰山东等级考,１５)如图所示,将由２种不同的抗原分别制备的 单克隆抗体分子,在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体,简 称双抗.下列说法错误的是 (　　) A．双抗可同时与２种抗原结合 B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞 C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的２种抗原 D．同时注射２种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞 １４．(２０２１􀅰浙江卷,２０)采用CRISPR/Cas９基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因 定点插入到受精卵的Y染色体上,获得转基因雄性小鼠.该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交 配,通过观察荧光可确定早期胚胎的性别.下列操作错误的是 (　　) A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时,不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液 B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至２细胞期,须将其植入同期发情小鼠的子宫,才可获 得表达EGFP的小鼠 C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞,通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠 D．通过观察早期胚胎的荧光,能表达EGFP的即为雄性小鼠胚胎 二、非选择题 １５．(２０２３􀅰湖北,２２(１)(２)(３))某病毒对动物养殖业危害十分严重.我国学者拟以该病毒外壳 蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示. 回答下列问题: (１)与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞(含浆细胞)　　　　(填“需要”或“不需要”) 通过原代培养扩大细胞数量;添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合,该过程中PEG对细胞 膜的作用是 　. (２)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如 HAT培养基),该培养基对　　 　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　生长具有抑制作用. (３)单克隆抗体筛选中,将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交,其目的是 　 　. ２４１ １６．(２０２３􀅰广东,２１(２)(３)(４))上世纪７０~９０年代珠海淇澳岛红树林植被退化,形成的裸滩被 外来入侵植物互花米草占据,天然红树林秋茄(乔木)Ｇ老鼠簕(灌木)群落仅存３２hm２.为保 护和恢复红树林植被,科技人员在互花米草侵占的滩涂上成功种植红树植物无瓣海桑,现已 营造以无瓣海桑为主的人工红树林６００hm２.各林龄群落的相关特征见下表. 红树林群落(林龄) 群落 植物 树冠层 林下互花 林下无瓣海桑 林下秋茄 高度 种类 郁闭度 米草密度 更新幼苗密度 更新幼苗密度 (m) (种) (％) (株/m２) (株/１００m２) (株/１００m２) 无瓣海桑群落(３年) ３．２ ３ ７０ ３０ ０ ０ 无瓣海桑群落(８年) １１．０ ３ ８０ １５ １０ ０ 无瓣海桑群落(１６年) １２．５ ２ ９０ ０ ０ ０ 秋茄Ｇ老鼠簕群落(＞５０年)５．７ ４ ９０ ０ ０ １９ 回答下列问题: (２)无瓣海桑能起到快速实现红树林恢复和控制互花米草的双重效果,其使互花米草消退的 主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)无瓣海桑是引种自南亚地区的大乔木,生长速度快,５年能大量开花结果,现已适应华南 滨海湿地.有学者认为无瓣海桑有可能成为新的外来入侵植物.据表分析,提出你的观点和 理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (４)淇澳岛红树林现为大面积人工种植的无瓣海桑纯林.为进一步提高该生态系统的稳定 性,根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异,提出合理的无瓣海桑群落改造建 议　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. １７．(２０２２􀅰浙江６月选考,２９)回答下列(一)、(二)小题: (一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题: (１)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌,可将土样用　　　　　　　　制成悬液,再将含有悬液 的三角瓶置于８０℃的　　　　　　　　中保温一段时间,其目的是　　　　　　　　. (２)为提高筛选效率,可将菌种的　　　　　　　　过程与菌种的产酶性能测定一起进行:将 上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养,采用　　　　　　　　显色方 法,根据透明圈与菌落直径比值的大小,可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能. (３)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌,可利用现有菌种,通过　　　　　　　　后再筛选获 得,或利用转基因、　　　　　　　　等技术获得. (二)回答与植物转基因和植物克隆有关的问题: (４)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制　　 　　　　　　　　　　　　　　生长,二是筛选转化细胞.当选择培养基中抗生素浓度　　 　　　　　　时,通常会出现较多假阳性植株,因此在转基因前需要对受体进行抗生素的 　　　　　　　　检测. (５)为提高培育转基因植株的成功率,植物转基因受体需具有较强的　　　　　　　　能力 和遗传 稳 定 性.对 培 养 的 受 体 细 胞 遗 传 稳 定 性 的 早 期 检 测,可 通 过 观 察 细 胞 内 　　　　　　　形态是否改变进行判断,也可通过观察分裂期染色体的　　　　　　　　, 分析染色体组型是否改变进行判断. (６)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和　　 　　　　　　长短等有关.同时也与受体的取材有关,其中受体为　　　　　　　时全能性 表达能力最高. ３４１ １８．(２０２２􀅰广东选考,２２)“绿水逶迤去,青山相向开”,大力发展低碳经济已成为全社会的共识. 基于某些梭菌的特殊代谢能力,有研究者以某些工业废气(含CO２ 等一碳温室气体,多来自高 污染排放企业)为原料,通过厌氧发酵生产丙酮,构建一种生产高附加值化工产品的新技术. 回答下列问题: (１)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图所示)设计一对　　　　　　　　,利用PCR技 术,在优化反应条件后扩增得到目标酶基因. (２)研究者构建了一种表达载体pMTL８０k,用于在梭菌中建立多基因组合表达库,经筛选后 提高丙酮的合成量.该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中抗生素抗性基 因的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,终止子的作用是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,出现了生长迟缓的现象,推测其原因可 能是　　　　　　　　　　　　　　　　,此外丙酮的积累会伤害细胞,需要进一步优化菌 株和工艺才能扩大应用规模. (４)这种生产高附加值化工产品的新技术,实现了　　　　　　　　,体现了循环经济特点. 从“碳中和”的角度看,该技术的优势在于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　,具有广泛的应用前景和良好的社会效益. 考点三　基因工程(题组一) 一、选择题 １．(不定项)(２０２５􀅰江苏卷,１９)图示人体正常基因 A突变为致病基因a及 HindⅢ切割位点.AluⅠ 限制酶识别序列及切割位点为 　　　↓ ５′—AGCT—３′ ３′—TCGA—５′ 　　 ↑ ,下列 相关叙述正确的有 (　　) A．基因A突变为a是一种碱基增添的突变 B．用两种限制酶分别酶切A基因后,形成的末端类型不同 C．用两种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小一致 D．产前诊断时,该致病基因可选用 HindⅢ限制酶开展酶切鉴定 ２．(２０２４􀅰河北卷,１３)下列相关实验操作正确的是 (　　) A．配制PCR反应体系时,加入等量的４种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B．利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果 C．将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板 D．将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落 ３．(２０２４􀅰新课标卷,５)某种二倍体植物的P１ 和P２ 植株杂交得F１,F１ 自交得F２.对个体的 DNA进行PCR检测,产物的电泳结果如图所示,其中①~⑧为部分F２ 个体,上部２条带是一 对等位基因的扩增产物,下部２条带是另一对等位基因的扩增产物,这２对等位基因位于非同 源染色体上.下列叙述错误的是 (　　) ４４１ A．①②个体均为杂合体,F２ 中③所占的比例大于⑤ B．还有一种F２ 个体的PCR产物电泳结果有３条带 C．③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D．①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占１/２ ４．(２０２３􀅰新课标,６)某同学拟用限制酶(酶１、酶２、酶３和酶４)、DNA 连接酶为工具,将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连 接,以构建重组表达载体.限制酶的切割位点如图所示. 下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是 (　　) A．质粒和目的基因都用酶３切割,用E．coliDNA连接酶连接 B．质粒用酶３切割、目的基因用酶１切割,用T４DNA连接酶连接 C．质粒和目的基因都用酶１和酶２切割,用T４DNA连接酶连接 D．质粒和目的基因都用酶２和酶４切割,用E．coliDNA连接酶连接 ５．(２０２１􀅰山东卷,１３)粗提取DNA时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后所得 滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量 较高的白色丝状物的处理方式是 (　　) A．加入适量的木瓜蛋白酶 B．３７~４０℃的水浴箱中保温１０~１５分钟 C．加入与滤液体积相等的、体积分数为９５％的冷却的酒精 D．加入NaCl调节浓度至２mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至０．１４mol/L 二、非选择题 ６．(２０２３􀅰全国甲,３８)接种疫苗是预防传染病的一项重要措施,乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝 病毒的传播,降低乙型肝炎发病率.乙肝病毒是一种DNA病毒.重组乙肝疫苗的主要成分是 利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原(一种病毒蛋白).回答下列问题. (１)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒,原因是 　. (２)制备重组乙肝疫苗时,需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)导入酵 母细胞中表达.重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因,抗生素抗性基因的作用是　　　 　　　　　　　　　　　　　.能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是　　　　 　　　　. (３)目的基因导入酵母细胞后,若要检测目的基因是否插入染色体中,需要从酵母细胞中提取 　　　　进行DNA分子杂交,DNA分子杂交时应使用的探针是　　　　　　　　. (４)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白,请简要写出实验思路. ７．(２０２３􀅰湖北,２２(４))某病毒对动物养殖业危害十分严重.我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为 抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,其主要技术路线如图所示. ５４１ 回答下列问题: (４)构建重组质粒需要使用DNA连接酶.下列属于DNA连接酶底物的是　　　　　　　. ８．(２０２２􀅰湖南选考,２２)水蛭是我国的传统中药材,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.回答 下列问题: (１)蛋白质工程流程如图所示,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 　. (２)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　和利用PCR技术扩 增.PCR技术遵循的基本原理是 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. (３)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性, 结果如图所示.推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的　　　　(填“种类” 或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是 　 　. (４)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性 差异,简要写出实验设计思路 　 　 　 　. ９．(２０２１􀅰全国甲卷,３８)PCR技术可用于临床的病原菌检测.为检测病人是否感染了某种病原 菌,医生进行了相关操作:①分析PCR扩增结果;②从病人组织样本中提取DNA;③利用PCR 扩增DNA片段;④采集病人组织样本.回答下列问题: (１)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是　　　　　　　　(用数字序号表示). (２)操作③中使用的酶是　　　　,PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、　　　　三步, 其中复性的结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　. (３)为了做出正确的诊断,PCR反应所用的引物应该能与 　特异性结合. (４)PCR(多聚酶链式反应)技术是指　　　　　　　　　　　　　　　.该技术目前被广泛 地应用于疾病诊断等方面. ６４１ 考点三　基因工程(题组二) 一、选择题 １．(不定项)(２０２５􀅰河北卷,１５)X染色体上的D基因异常可导致人体患病,在男性中发病率为 １ ３５００ .某患病男孩(其母亲没有患病)X染色体上的基因D和 H内各有一处断裂,断裂点间 的染色体片段发生颠倒重接.研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测,所用引物和扩 增产物电泳结果如图.不考虑其他变异,下列分析错误的是 (　　) 　 注:引物组合S１和S２、R１和R２可分别用于对正常基因D和 H序列的扩增检测 A．该病患者中男性显著多于女性,女性中携带者的占比为 １３５００ B．用R１和R２对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同 C．与正常男性相比,患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变 D．利用S１和S２进行PCR检测,可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病 ２．(２０２５􀅰安徽卷,１５)质粒K中含有βＧ半乳糖苷酶基因,将该质粒导入大肠杆菌细胞后,其编码 的酶可分解XＧgal,产生蓝色物质,进而形成蓝色菌落,如图所示.科研小组以该质粒作为载 体,采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达.下列叙述错误的是 (　　) A．使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率,可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B．如果筛选平板中仅含卡那霉素,生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C．因质粒K中含两个标记基因,筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D．若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 ３．(２０２４􀅰山东卷,５)制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等.在只含大 肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H２O和４种脱氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光 标记的dATP)的反应管①~④中,分别加入如表所示的适量单链DNA.已知形成的双链 DNA区遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于９个连续碱基对的双 链DNA区.能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有 (　　) 反应管 加入的单链DNA ① ５′－GCCGATCTTTATA－３′ ３′－GACCGGCTAGAAA－５′ ② ５′－AGAGCCAATTGGC－３′ ③ ５′－ATTTCCCGATCCG－３′ ３′－AGGGCTAGGCATA－５′ ④ ５′－TTCACTGGCCAGT－３′ A．①②　　　　　　B．②③　　　　　　C．①④　　　　　　D．③④ ７４１ ４．(２０２４􀅰黑吉辽卷,７)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是 (　　) A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C．在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快 D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 ５．(２０２３􀅰广东,１１)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定.下列 叙述错误 的是 (　　) A．裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质 B．分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C．沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度 D．鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 二、非选择题 ６．(２０２５􀅰陕晋青宁卷,２１)马铃薯作为重要农作物,提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区 域.我国科研人员发现,野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关,将该基因导入栽 培马铃薯中可显著增强其抗寒能力.回答下列问题. 　 (１)PCR扩增目的基因时,需要模板DNA、引物、　　　　、含Mg２＋的缓冲液和耐高温的DNA 聚合酶.DNA聚合酶在PCR的　　　　步骤中起作用. (２)图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点.为将S基因正确插入载体,PCR扩增S基因时 需在引物的　　　　(填“５′端”或“３′端”)添加限制酶识别序列,结合上表分析,上游引物应添加的碱 基序列是５′－　　　　－３′,切割载体时应选用的两种限制酶是　　　　,PCR扩增产物和载体分 别被限制酶切割后,经纯化和连接,获得含S基因的表达载体并导入农杆菌. (３)用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时,基因表达载体中TＧDNA进入愈伤组 织细胞,将S基因整合到　　　　,抗性基因　　　　可用于筛选成功转化的愈伤组织.该愈 伤组织经　　　　形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株. ７．(２０２５􀅰１月浙江卷,２４)３Ｇ磷酸甘油脱氢酶(GPD)是酵母细胞中甘油合成的关键酶.利用某假 丝酵母菌株为材料,克隆具有高效催化效率的３Ｇ磷酸甘油脱氢酶的基因(Gpd).采用的方案 是先通过第１次PCR扩增出该基因的中间部分,再通过第２次PCR分别扩增出该基因的两 侧,经拼接获得完整基因的序列,如图所示,回答下列问题. ８４１ (１)分析不同物种的GPD蛋白序列,确定蛋白质上相同的氨基酸区 段,依据这些氨基酸所对应的　　　　　,确定DNA序列,进而设计 １对引物.以该菌株基因组 DNA 为模板进行第１次PCR,利用 　　　　凝胶电泳分离并纯化DNA片段,进一步测定PCR产物的 序列.在制备PCR反应体系时,每次用微量移液器吸取不同试剂 前,需要确认或调整刻度和量程,还需要　　　　　　　　　. (２)若在上述PCR扩增结果中,除获得一条阳性条带外,还出现了另外一条条带,不可能的原 因是　　　　　. A．DNA模板被其他酵母细胞的基因组DNA污染 B．每个引物与DNA模板存在２个配对结合位点 C．在基因组中Gpd基因有２个拷贝 D．在基因组中存在１个与Gpd基因序列高度相似的其他基因 (３)为获得完整的Gpd基因,分别用限制性核酸内切酶PstⅠ和SalⅠ单酶切基因组DNA后, 各自用DNA连接酶连接形成环形DNA,再用苯酚－氯仿抽提除去杂质,最后加入　　　　沉 淀环形DNA.根据第一次PCR产物测定获得的序列,重新设计一对引物,以环形DNA为模 板进行第二次PCR,最后进行测序.用于第二次PCR的一对引物,其序列应是DNA链上的 　　　　(A．P１和P２　B．P３和P４　C．P１和P４　D．P２和P３).根据测序结果拼接获得完 整的Gpd基因序列,其中的启动子和终止子具有　　　　功能. (４)为确定克隆获得的Gpd基因的准确性,可将获得的基因序列与已建立的　　　　　进行 比对.将Gpd基因的编码区与　　　　　　　　　　连接,构建重组质粒,再将重组质粒导 入酿酒酵母细胞中,实现利用酿酒酵母高效合成甘油的目的. ８．(２０２５􀅰江苏卷,２３(３)(４))川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种,为了更好地保护这一物种, 研究者开展了以下研究.请回答下列问题: (３)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性,采集其粪便样本,进行DNA提取、扩增,部分实验 过程如下.请完成下表: 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 在去杂后的样本中加入裂解液 析出DNA 离心后取①　　　　,加入乙醇 ②　　　　 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将③　　　　　、引物、样本DNA、含有 Mg２＋缓冲液、超纯水等加入PCR管 中,进行PCR (４)为分析川金丝猴摄食的植物种类、研究者设计一对引物F和R,能同时扩增出不同种植物 叶绿体中的rbcL 基因片段,是因为引物F和 R的碱基能与rbcL 基因的保守序列的碱基 　　　　　　　　　　　　　　.用引物F和R对４种植物样本甲~丁的叶绿体基因组 DNA进行扩增测序,结果如图所示.若对４个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析,能检 出的样本是　　　　.研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序,得到的 序列有图中的３种序列,据此可确定川金丝猴摄食的植物有　　　　.若要更准确鉴定出川 金丝猴摄食的植物,参照叶绿体基因库,还需选用　　　　的保守序列设计引物,对川金丝猴 粪便DNA进行扩增、测序分析. 引物F􀆺􀆺TIGAACAAATACGGCCGTCCCCTATTGGGATGTACTA􀆺􀆺引物R植物甲 引物F􀆺􀆺􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀆺􀆺引物R植物乙 引物F􀆺􀆺􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰G􀅰􀅰T􀅰􀅰T􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀆺􀆺引物R植物丙 　　　　　　　　　　　引物F􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰G􀅰􀅰A􀅰􀅰G􀅰􀅰A􀅰􀅰T􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀅰􀆺􀆺引物R植物丁 注:“􀅰”表示与植物甲对应位置上相同的碱基;“􀆺􀆺”表示省略２００个碱基 ９４１ ９．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,２５)香树脂醇具有抗炎等功效,从植物中提取难度大、产率低.通过在酵 母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N,可高效生产香树脂醇.回答下列问题. (１)可从　　　　中查询基因N 的编码序列,设计特定引物.如图１所示,a链为转录模板链, 为保证基因 N 与质粒pYL 正确连接,需在引物１和引物２的５′端分别引入　　　　和 　　　　限制酶识别序列.PCR扩增基因 N,特异性酶切后,利用　　　　连接DNA片段, 构建重组质粒,大小约９􀆰５kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前后,质粒pYL 对应部分 大小基本不变. 　 注:M指示分子大小的标 准参照物,１~４为菌株号. 　　　　　图２ 　　　　　　　　　　　　　图１ (２)进一步筛选构建的质粒,以１~４号菌株中提取的质粒为模板,使用引物１和引物２进行 PCR扩增,电泳PCR产物,结果如图２.在第５组的PCR反应中,使用无菌水代替实验组的模 板DNA,目的是检验PCR反应中是否有　　　　的污染.初步判断实验组　　　　(从“１~ ４”中选填)的质粒中成功插入了基因N,理由是 　 　. (３)为提高香树脂醇合酶催化效率,将编码第２４０位脯氨酸或第２４３位苯丙氨酸的碱基序列替 换为编码丙氨酸的碱基序列,丙氨酸的密码子有GCA等.a是诱变第２４０位脯氨酸编码序列 的引物(GCA为诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第２４３位苯丙氨酸的引物,其配对模板与a 的配对模板相同.据此分析,丙氨酸的密码子除GCA外,还有　　　　. a∶５′—􀆺GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC􀆺—３′ b∶５′—􀆺GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG􀆺—３′ c∶５′—􀆺GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC􀆺—３′ d∶５′—􀆺GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG􀆺—３′ (４)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的　　　　含量并进行比较,可以选出最优的香树脂醇 合酶基因的改造方案. １０．(２０２４􀅰全国甲卷,３８(１)(２)(３))某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E.回答 下列问题. (１)该同学利用PCR扩增目的基因.PCR的每次循环包括变性、复性、延伸３个阶段,其中 DNA双链打开成为单链的阶段是　　　　　　　　　　　　,引物与模板DNA链碱基之间 的化学键是　　　　　　　　　　　　. (２)质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位点,限制酶的切割位点如图所示.构建重组质粒时, 与用酶a单酶切相比,用酶a和酶b双酶切的优点体现在　　　　　　　　　　　(答出两 点即可);使用酶c单酶切构建重组质粒时宜选用的连接酶是　　　　　　　　. ０５１ (３)将重组质粒转入大肠杆菌前,通常先将受体细胞处理成感受态,感受态细胞的特点是 　　　　　　　　　　;若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒,简要的实验思路和预期 结果是　　　　　　　　　　　　　　　　. １１．(２０２３􀅰全国乙,３８)GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白.科研人员以GFP基 因为材料,利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白,丰富了荧光蛋白的颜色种类. 回答下列问题. (１)构建突变基因文库,科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体,并转入大肠杆 菌制备出GFP基因的突变基因文库.通常,基因文库是指　　　　　　　　. (２)构建目的基因表达载体,科研人员从构建的GFP突变基因 文库中提取目的基因(均为突变基因)构建表达载体,其模式图 如图 所 示(箭 头 为 GFP突 变 基 因 的 转 录 方 向),图 中①为 　　　　;②为　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　; 图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因,其作用是 　 　. (３)目的基因的表达.科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达,发现大肠杆菌有的 发绿色荧光,有的发黄色荧光,有的不发荧光.请从密码子特点的角度分析,发绿色荧光的可能原 因是　　　　　　　　　　　　　　　　(答出１点即可). (４)新蛋白与突变基因的关联性分析.将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后,对其所含 的GFP突变基因进行测序,发现其碱基序列与GFP基因的不同,将该GFP突变基因命名为 YFP基因(黄色荧光蛋白基因).若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中 表达,实验思路是 　 　. １２．(２０２３􀅰广东,２０(１)(２))种子大小是作物重要的产量性状.研究者对野生型拟南芥(２n＝１０)进行诱 变,筛选到一株种子增大的突变体.通过遗传分析和测序,发现野生型DA１基因发生一个碱基G 到A的替换,突变后的基因为隐性基因,据此推测突变体的表型与其有关,开展相关实验. 回答下列问题: (１)拟采用农杆菌转化法将野生型DA１基因转入突变体植株,若突变体表型确由该突变造 成,则转基因植株的种子大小应与　　　　植株的种子大小相近. (２)用PCR反应扩增DA１基因,用限制性核酸内切酶对PCR产物和　　　　进行切割,用DNA 连接酶将两者连接.为确保插入的DA１基因可以正常表达,其上下游序列需具备 　. １３．(２０２２􀅰山东等级考,２５)某种类型的白血病由蛋白P引发,蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并 降解,药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用.为探索药物A治疗该病的机理,需 构建重组载体以获得融合蛋白FLAGＧP和FLAGＧPA.PA是缺失特定氨基酸序列的P, FLAG是一种短肽,连接在P或PA的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合, 但不影响P或PA的功能. (１)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增P基因.用于扩增P基因的引物 需满足的条件是 　、 为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物上添加相应的限制酶识别序列,该限制酶识别序列 应添加在引物的　　　　(填“３′端”或“５′端”). (２)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后,与编码FLAG的序列形成一个融合基 因,如图甲所示,其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列.将该重组载体导入细胞后,融 合基因转录出的mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确,但P基 因对应的氨基酸序列与P不同.据图甲分析,出现该问题的原因是 　 　. １５１ 修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是 　 　 　. (３)融合蛋白表达成功后,将FLAGＧP、FLAGＧPA、药物A和 UBC按照图乙中的组合方式分 成５组.各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质,分离出与介质结合的物质并用 UBC抗体检测,检测结果如图丙所示.已知FLAGＧP和FLAGＧPA不能降解UBC,由①②③ 组结果的差异推测,药物A的作用是 　; 由②④组或③⑤组的差异推测,PA中缺失的特定序列的作用是 　. (４)根据以上结果推测,药物A治疗该病的机理是 　. １４．(２０２１􀅰广东卷,２２)非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体 系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等.中国科学家设计了４步酶 促反应的非细胞合成路线(如图),可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料),以期解决 高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率. 回答下列问题: (１)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因.此外,获得酶基因 的方法还有　　　　　　　　　　　　(答出两种即可). (２)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一.在制备高质量DNA模板 时必须除去蛋白,方法有　　　　　　　　　　　　(答出两种即可). (３)研究人员使用大肠杆菌BL２１作为受体细胞、pET２０b为表达载体分别进行４种酶的表 达.表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备　　　　细胞.为了检测目的基因是否成功表达 出酶蛋白,需要采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　. (４)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将４种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反 应体系.若这些酶最适反应条件不同,可能导致的结果是　　　　　　　　　　　　.在分 子水平上,可以通过改变　　　　　　　　　　　　,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性 的改造和优化. 考点三　基因工程(题组三) 一、选择题 １．(２０２４􀅰山东卷,１３)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验,下列说法正确的是 (　　) A．整个提取过程中可以不使用离心机 B．研磨液在４℃冰箱中放置几分钟后,应充分摇匀再倒入烧杯中 C．鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变 D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 ２５１ ２．(２０２３􀅰湖北,４)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基 因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示.用含有目的基因 的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体 (重组质粒),并转化到受体菌中.下列叙述错误的是 (　　) A．若用 HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同 B．若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含 有目的基因 C．若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成 功与否 D．若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素) 和Tet的培养基中能形成菌落 ３．(２０２３􀅰浙江６月,１９)某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基 因(GFP)整合到野生型小鼠Gata３基因一端,如图甲所示.实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合 子雌雄小鼠各１只,交配以期获得Gata３－GFP基因纯合子小鼠.为了鉴定交配获得的４只新生小 鼠的基因型,设计了引物１和引物２用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示. 下列叙述正确的是 (　　) A．Gata３基因的启动子无法控制GFP 基因的表达 B．翻译时先合成Gata３蛋白,再合成GFP蛋白 C．２号条带的小鼠是野生型,４号条带的小鼠是Gata３－GFP 基因纯合子 D．若用引物１和引物３进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子 二、非选择题 ４．(２０２５􀅰安徽卷,１９(３))水稻籽粒外壳(颖壳)表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等,种植颖壳表型不同 的彩色稻,既可满足国家粮食安全需要,又可形成优美画卷,用于旅游开发.回答下列问题. (３)科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图２. 　　　　　 图２ 　 野生稻Bh基因部分序列测序图　栽培稻１bh基因部分序列测序图　 　　　　　　　　　图３ 说明:野生稻Bh基因的部分序列为:５′—GATTCGCTCACA—３′, 该链为非模板链,编码的肽链为天冬氨酸—丝氨酸—亮氨酸—苏氨酸, UAA、UAC为终止密码子. 与野生稻相比,栽培稻２是由于Bh基因发生了　　　　　　,颖壳表现为黄色.栽培稻１和 野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图３(图中仅显示两者 含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、G、C表示４种碱基).比较两者DNA碱基序列,发 现栽培稻１是由于Bh基因中的DNA序列发生　　　　　　,导致 　 　,颖壳表现为黄色. ３５１ ５．(２０２５􀅰安徽卷,２０)稻瘟病是一种真菌病害,水稻叶片某些内生放线菌对该致病菌有抑制作 用.科研小组分离筛选出内生放线菌,并开展了相关研究.回答下列问题. (１)采集有病斑的水稻叶片,经表面消毒、研磨处理,制备研磨液.此后,采用　　　　　　(填 方法)将研磨液接种于不同的选择培养基,分别置于不同温度下培养,目的是 　 　. (２)经筛选获得一株内生放线菌,该菌株高效合成铁载体小分子,能辅助内生放线菌吸收铁离子.R 基因是合成铁载体的关键基因之一.科研小组构建R基因敲除株,探究铁载体的功能.主要步骤如 下:首先克隆R基因的上游片段R－U 和下游片段R－D;然后构建重组质粒;最后利用重组质粒和 内生放线菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理,对目标基因进行敲除.如图１所示. 　 　　　　　　　图２ 说明:用图１中的引物１和２进行PCR扩增. 　　　　　　　　　图１ 采用PCR技术鉴定R 基因的敲除结果.PCR通过变性、复性和延伸三步,反复循环,可实现 基因片段的　　　　.R 基因敲除过程中,可发生多种形式的同源区段交换,PCR检测结果如 图２所示,其中R 基因敲除株为菌落　　　　(填序号),出现菌落④的可能原因是 　. (３)内生放线菌和稻瘟病致病菌的生长均需要铁元素.科研小组推测该内生放线菌通过对铁 离子的竞争性利用,从而抑制稻瘟病致病菌生长.设计实验验证该推测,简要写出实验思路. ６．(２０２４􀅰河北卷,２２(１)(２)(３)(５))新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病,我国科学家将该 病毒相关基因改造为r２HN,使其在水稻胚乳特异表达,制备获得r２HN疫苗,并对其免疫效 果进行了检测.回答下列问题: (１)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图１所示.其中 GtP为启动子,若使 r２HN 仅在水稻胚乳表达,GtP应为　　　　启动子.Nos为终止子,其作用为　　　　　　 　　　　　　.r２HN 基因内部不含载体的限制酶识别位点.因此,可选择限制酶　　　　 和　　　　对r２HN 基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建. 图１ (２)利用　　　　方法将r２HN 基因导入水稻愈伤组织.为检测r２HN 表达情况,可通过 PCR技术检测　　　　,通过　　　　技术检测是否翻译出r２HN蛋白. (３)获得转基因植株后,通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究.此类植株自交一代 后,r２HN 纯合体植株的占比为　　　　.选择纯合体进行后续研究的原因是　　　　　　 　　　　　　. (５)利用水稻作为生物反应器生产r２HN疫苗的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　(答出两点即可). ４５１ ７．(２０２４􀅰黑吉辽卷,２５)将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T－DNA转移)和不含 有Vir基因、含有T－DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转化效率.细菌和棉花对密码子偏 好不同,为提高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行如下操作.回答下列问题. 注:F１－F３,R１－R３表示引物;T－DNA－LB表示左边界;T－DNA－RB表示右边界;Ori表 示复制原点;KanR 表示卡那霉素抗性基因;HygBR 表示潮霉素B抗性基因. (１)从苏云金杆菌提取DNA时,需加入蛋白酶,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　.提取过程中加入体积分数为９５％的预冷酒精,其目的是　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　. (２)本操作中获取目的基因的方法是　　　　和　　　　. (３)穿梭质粒中p３５s为启动子,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,驱动 目的基因转录;插入两个p３５s启动子,其目的可能是 　 　. (４)根据图中穿梭质粒上的KanR 和 HygBR 两个标记基因的位置,用　　　　　　　基因对 应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织. (５)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株染色体DNA作模板,进行PCR,应选用 的引物是　　　　和　　　　. (６)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程,理由是　　　　(单选). A．通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞 B．将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达 C．将１－１３６２基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列 D．用１－１３６２合成基因序列和１３６３－１８４８天然基因序列获得改造的抗虫蛋白 ８．(２０２３􀅰山东,２５)科研人员构建了可表达JＧV５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. ５５１ ９．(２０２２􀅰全国乙卷,３８)新冠疫情出现后,病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作 用.回答下列问题. (１)新冠病毒是一种RNA病毒,检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采用RT－PCR法.这种 方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是　　　　　　　, 再通过PCR技术扩增相应的DNA片段.根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒. (２)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性,在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的 　　　　　　　　来进行.PCR过程每次循环分为３步,其中温度最低的一步是　　　　　 　　　　　　　. (３)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体),若核酸检 测结果为阴性而抗体检测结果为阳性,说明　　　　　　　　　　　　(答出１种情况即可); 若核酸检测和抗体检测结果均为阳性,说明 　 　. (４)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等.已知某种病毒的特异性蛋白S(具 有抗原性)的编码序列(目的基因).为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白 S.基因工程的基本操作流程是 　 　. １０．(２０２１􀅰全国乙卷,３８)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需 要的生物产品.在此过程中需要使用多种工具酶,其中４种限制性核酸内切酶的切割位点如 图所示. 　 　↓　　　　　 　 　↓　　　　 　 　　↓　　　　　↓ 　　GAATTC　　　CCCGGG　　　CTGCAG　　　GATATC 　　CTTAAG　　　GGGCCC　　　GACGTC　　　CTATAG 　　　　　↑　 　 　 　↑　 　 　　↑　　　　　 　 　↑ 限制酶:EcoRⅠ　　　SmaⅠ　　　　PstⅠ　　 　　　EcoRV 回答下列问题: (１)常用的DNA连接酶有E􀅰coliDNA连接酶和T４DNA连接酶.上图中　　　　酶切割 后的DNA片段可以用E􀅰coliDNA连接酶连接.上图中 　 酶切割后的DNA片段可以用T４DNA连接酶连接. (２)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 　. (３)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征.如质粒DNA分子上有复制原点可以保 证质粒在受体细胞中能　　　　;质粒DNA分子上有　　　　　　　　　　　,便于外源 DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含 质粒载体的宿主细胞,方法是 　 　 　. (４)表达载体含有启动子,启动子是指 　 　 　. ６５１ 答案:(１)氮元素是植物生长的必需元素,含量过多会 使藻类等水生生物的生长过快,导致水体富营养化,从 而引发水华等环境问题 (２)通过根系吸收土壤中的碳酸盐,在体内转变成有机 碳;通过食物链和食物网的形式,将制造的有机碳传入 其他生物 (３)加快生态系统中的能量流动和物质循环;帮助植物 传粉和传播种子 (４)生物多样性包括直接价值、间接价值和潜在价值. ①直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实 用意义的,以及旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等 非实用意义的价值;②间接价值是调节生态系统的功 能,增加生态系统的稳定性等;③潜在价值,现在未被 利用的一些生物,在将来可能会有一些未知的价值. 生物多样性对于维持生态系统稳定性有重要意义,奠 定了人类文明形成的物质条件,是人类赖以生存和发 展的基础. ２２．解析:(４)在高原鼢鼠重度干扰的地区,如果需要恢复 到原有的生态系统,从食物链的角度分析,可以采用的 措施是引入高原鼢鼠的天敌,其原理是根据生物之间 的相互关系,人为地增加有益生物的种群数量,从而达 到控制有害生物的效果. 答案:(４)引入高原鼢鼠的天敌　根据生物之间的相互 关系,人为地增加有益生物的种群数量,从而达到控制 有害生物的效果 ２３．解析:(２)负反馈是指反馈信息的工作效果与原工作效 果相反,使系统趋于稳定.害虫数量增加使捕食者增 加从而抑制自身数量的增加,使其数量不能无限增加. (３)抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并使自身 的结构和功能保持原状(不受损害)的能力.其特点是 生物 种 类 越 多、营 养 结 构 越 复 杂 → 自 我 调 节 能 力 越 强→抵抗力稳定性越高. 答案:(２)当害虫数量增加时,其天敌因食物增加而数 量增加会捕食更多的害虫,从而抑制害虫种群数量的 增加 (３)一般来说生态系统的生物种类越多、营养结构越复 杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,森林生 态系统生物种类多,有着非常复杂的营养结构,而农田 生物种类少,营养结构简单,因此森林生态系统的抵抗 力稳定性高于农田生态系统 ２４．解析:第(１)问,由 于 本 土 田 螺 活 动 能 力 弱、活 动 范 围 小,故调查本土田螺的种群密度时,常采用的调查方法 是样方法.第(２)问,由坐标图形可以看出,随着培养 天数增加,单独培养时,本地田螺生存率与福寿螺无明 显差异,混合培养时,本地田螺生存率明显下降,福寿 螺生存率 没 有 明 显 变 化,两 者 属 于 竞 争 关 系.第(３) 问,据表中数据可见:随着福寿螺养殖天数增加,水体 浊度增加,说明水质被污染,总 N量、总P量增加,说明 引起了水体富营养化.第(４)问,结合实验一和实验二 的结果可知,福寿螺对环境的适应能力比本土田螺强, 更适应富营养化水体,竞争中占优势,导致本土田螺数 量减少,降低本土物种丰富度,如果治理需在种群数量 达到K/２前防治,此时种群增长率没有达到最高,容易 防控,故选①③.第(５)问,引入外来物种,可能会破坏 当地的生物多样性,故在引入以前需要考虑物种对当 地环境的适应性,有无敌害及对其他物种形成敌害,还 需建立外来物种引进的风险评估机制、综合治理机制 及跟踪监测. 答案:(１)样方法 (２)竞争 (３)水体富营养化,水质被污染 (４)①③ (５)物种对当地环境的适应性,有无敌害及对其他物种 形成敌害 ２５．解析:(１)在自然生态系统中,植物光合作用摄取碳的 速率与生物的呼吸作用和微生物的分解作用释放碳的 速率大致相等.随着现代工业的迅速发展,人类大量 燃烧煤、石油等化学燃料,使地层中经过千百万年而积 存的碳元素,在很短的时间内释放出来,打破了生物圈 中碳平衡,使大气中的 CO２ 浓度迅速增加,引起全球气 候变暖,导致极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 严重的生态后果. (２)生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳 元素,从而碳元素将通过生产者进入生态系统,消费者 通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素, 分解者通过分解生产者的遗体残骸和消费者的粪便、 遗体残骸来获取碳元素.消费者通过食物网(链)取食 利用,从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递. (３)全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题,从 全球碳循环的主要途径来看,一方面从源头上减少二 氧化碳的排放,主要是减少化石燃料的燃烧、开发新能 源等来减少二氧化碳,另一方面增加二氧化碳的去路, 主要可以通过植树造林、退耕还林、扩大森林面积、保 护森林等,增加碳存储和减少碳释放是实现碳达峰和 碳中和的重要举措. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[点睛]　本题借助时事政治考查生态系统的功能, 重点考查碳循环的相关知识,要求考生识记碳循环 的具体过程及相关的环境问题,能结合所学的知识 准确答题. 答案:(１)碳平衡　极地冰雪和高山冰川融化、海平面 上升等　(２)光合作用和化能合成作用　捕食、分解作 用从而将碳元素以含碳有机物的形式进行传递 (３)碳释放　碳存储 专题十三　生物技术与工程 考点一　发酵工程 １．ACD　根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微 藻,多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知,隐甲 藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源,A 正确;采集 海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后,会杀死所有的微生 物,此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻,B错误; 根据题目信息可知,隐甲藻为真核生物,抗生素可通过 抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细菌生长, 不会影响真核生物的生命活动,因此在筛选或培养隐甲 藻时,加入抗生素可有效抑制细菌杂菌,提高隐甲藻的 纯度和生长效率,C正确;根据题目信息可知,隐甲藻为 好氧生物,因此利用隐甲藻进行 DHA 发酵生产时,适当 提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量,以提 高 DHA产量,D正确. ２．C　淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳 源,氧化分解可以为黑曲霉提供能源,A 正确;通过液体 培养基的扩大培养,可以为后续的发酵罐内发酵提供足 量的黑曲霉菌种,B正确;空气一般用过滤除菌的方式, 培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式,发酵罐可以用高温 灭菌的方式等,因此它们的灭菌方法不相同,C错误;已 知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸, 说明通气、搅拌有利于溶解氧增加,有利于发酵产物柠 檬酸的积累,D正确. ３．A　泡菜的风味由原料、发酵菌种类、发酵环境等因素共 同决定的,A 错误;用果酒发酵制作果醋的主要菌种是 醋酸菌,醋酸菌是好氧型微生物,B正确;家庭酿制米酒 主要用的是酵母菌,在酿制米酒的过程中,首先让酵母 菌在有氧的环境进行增殖,然后在无氧的环境中进行发 酵,C正确;传统发酵食品所用的是自然菌种,没有进行 严格的灭菌,以 混 合 菌 种 的 固 体 发 酵 及 半 固 体 发 酵 为 主,D正确. ４．B　果酒发酵的菌种是酵母菌,是真核生物,果醋发酵的 菌种是醋酸菌,是原核生物,两者的细胞结构不同,A 错 误;过程①为榨汁,果胶酶能分解细胞壁中的果胶,添加 适量果胶酶,有利于提高出汁率,B正确;过程②为果酒 发酵,酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵,若多次开盖 会引入氧气抑制无氧呼吸并增加杂菌污染风险,C错误; 过程③为果醋发酵,醋酸菌利用酒精产醋过程中不产生 气体,不会产生大量气泡,也无需放气,D错误. ５．B　制备的培养基需用高压蒸汽灭菌法灭菌,紫外线仅 用于表面或空气消毒,无法灭菌,A 错误;将土样加入无 菌水制成悬液,经梯度稀释后,取各稀释度菌液涂布于 培养基表面,分离并计数,B正确;连续划线时,每次应从 上次划线的末端开始,以逐步稀释菌体,若从起始端开 始无法有效分离单菌落,C错误;斜面培养基保存菌种需 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０１２ 置于４℃短期保存,长期保存应使用甘油管藏法(－２０℃), 室温下无法长期保存,D错误. ６．D　以金霉素为唯一碳源的选择培养基,仅允许能利用 金霉素的微生物生长(其他无法利用金霉素的微生物被 抑制),符合选择培养基的设计原理,A 正确;逐步提高 金霉素浓度可模拟环境胁迫,筛选出耐受性更强的菌株 (类似“驯化”过程),B正确;培养基的pH 需根据目标微 生物的生长需求调整(如细菌通常中性偏碱,真菌偏酸 性),是配制培养基的基本要求,C正确;稀释涂布平板法 需用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面,而接种环用 于平板划线法(分离单菌落).用接种环涂布无法保证 菌液均匀,D错误. ７．ABD　酵母菌是兼性厌氧微生物,在无氧条件下能进行 酒精发酵,可用于酿酒、制作馒头和面包等,传统白酒的 酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完 成的,A正确;发酵池是泥质老窖,多年反复利用的老窖 池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物,窖池内各 种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易污染 杂菌,B正确;从窖泥中分离的酿酒酵母扩大培养时,需 在有氧环境中进行,因为酵母菌在有氧条件下可大量繁 殖,C错误;谷物中含有大量淀粉,用谷物原料发酵形成 酒糟的过程中,有淀粉分解形成糖浆的过程,因此,从谷 物原料发酵 形 成 的 酒 糟 中,可 分 离 出 产 淀 粉 酶 的 微 生 物,D正确. ８．D　黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸时需要充足的氧, 相同菌体密 度 下,菌 球 体 越 大 越 不 利 于 菌 体 与 氧 气 接 触,柠檬酸产生速率越慢,A 正确;菌体内铵离子浓度升 高时,可解除柠檬酸对其合成途径的反馈抑制,发酵中 期添加一定量的硫酸铵,提高铵离子浓度,菌体内可提 高柠檬酸产量,B正确;发酵过程中pH 下降导致细菌生 命活动所必须的酶失活,可抑制大部分细菌的生长,C正 确;发酵结束 后,将 过 滤 所 得 的 固 体 物 质 进 行 分 离、纯 化、浓缩、干 燥 等 一 系 列 操 作 后 才 能 获 得 柠 檬 酸 产 品, D错误. ９．D　食用醋的酸味主要来自醋酸,醋 酸 学 名 乙 酸,A 正 确;醋酸菌是好氧型细菌,不适宜在无氧的条件下生存, B正确;制醋时,在缺失原料的情况下,醋酸菌将乙醇变 为乙醛,再将乙醛变为醋酸,因此醋酸菌体内含有催化 乙醇氧化成乙酸的酶,C正确;醋酸菌属于细菌,没有核 膜包 被 的 细 胞 核 和 众 多 细 胞 器,因 此 没 有 线 粒 体, D错误. １０．C　泡菜的制作原理:泡菜的制作离不开乳酸菌.在无 氧条件下,乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸. (１)泡菜 的 制 作 流 程 是:选 择 原 料、配 置 盐 水、调 味 装 坛、密封发酵. (２)选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好 的泡菜坛. (３)原料加工:将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条 状或片状. (４)配制盐水:按照比例配制盐水,并煮沸冷却.原因 是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为了保证乳酸菌等 微生物的生命活动不受影响. (５)泡菜的制作:将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀, 装入泡菜坛内,装至半坛时,放入蒜瓣、生姜及其他香 辛料,继续装至八成满,再徐徐注入配制好的盐水,使 盐水没过全部菜料,盖好坛盖.在坛盖边沿的水槽中 注满水,以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境.在 发酵过程中要注意经常补充水槽中的水. A．①将盐水煮沸是为了杀灭杂菌,冷却之后使用是为 了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响,A错误; B．②盐水需要浸没全部菜料,造成无氧环境,有利于乳 酸菌无氧呼吸,B错误;C．③盖好坛盖后,向坛盖边沿 的水槽中注满水,是排气减压、隔绝空气、防止杂菌污 染等,C正确;D．④检测泡菜中亚硝酸盐的含量,腌制 泡菜过程中亚硝酸盐的含量先增多后减少,D错误. １１．D　A．由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精 (乙醇),故糖化过程主要是利用霉菌分泌的淀粉酶将 淀粉分解为葡萄糖,以供发酵利用,A 正确;B．发酵液 样品的蒸馏产物有无酒精,可用酸性重铬酸钾溶液检 测,若存在酒精,则酒精与酸性的重铬酸钾反应呈灰绿 色,B正确;C．酿造过程中应在无氧条件下进行,若密 封不严,会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而 使酒变酸,C正确;D．蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才 可加入糟醅,以免杀死菌种,且需要在有氧条件下培养 一段时间,让酵母菌大量繁殖,此后再密封进行酒精发 酵,D错误. １２．AB　果酒与啤酒的发酵原理均是酵母菌在无氧条件下 进行无氧呼吸产生酒精. A．二者均利用了酵母菌进行无氧呼吸 产 生 酒 精 的 原 理,A正确;B．发酵前期,均需要一定的有氧环境,使酵 母菌大量繁殖,B正确;C．果酒的家庭制作不需对原料 进行灭菌,C 错 误;D．果 酒 的 家 庭 制 作 不 需 要 进 行 消 毒,D错误. １３．解析:(１)显微镜直接计数法把死菌和活菌一起计数. 菌落计数法计数只计活菌数,还可能存在多个活菌形 成一个菌落的情况,故前者的数量多于后者. (２)从１００mL细菌原液中取１mL加入无菌水中得到 １０mL稀释菌液,即稀释了１０倍,１mL细菌原液中细 菌浓度＝(菌落数÷菌液体积)×稀释倍数 ＝(１００÷ ２００μL)×１０个＝５０００个/mL. (３)菌落计数过程中,涂布器应先在酒精灯上灼烧,冷 却后再涂布.灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的 微生物,防止涂布器上可能存在的微生物污染,冷却的 目的是防止温度过高杀死菌种. (４)A消毒液活菌数减少量最多,且杀菌时间较短,效 率最高,因此 A消毒液杀菌效果最好. (５)大肠杆菌在伊红美蓝培养基上生长的菌落呈黑色. 答案:(１)前者微生物分散的活菌和死菌一起计数,后 者存在多个活菌形成一个菌落的情况且只计数活菌　 (２)５０００ (３)杀死涂布器上可能存在微生物,防止涂布器上可能 存在的微生物污染　防止温度过高杀死菌种 (４)A　A消毒液活菌数减少量最多,且杀菌时间较短, 效率最高 (５)黑 １４．解析:第(１)问,制造果酒利用的是酵母菌的无氧呼吸, 加入的菌种a是酵母菌.过滤能除去啤酒中部分微生 物,工艺b是消毒,消毒能杀死啤酒中部分微生物,防 止杂菌污染,延长其保存期.第(２)问,由于细菌分解 尿素的过程中合成脲酶,脲酶将尿素分解成氨,会使培 养基碱性增强,pH 升高,所以可以用检测pH 的变化的 方法来判断尿素是否被分解,故在以尿素为唯一氮源 的培养基中加入酚红指示剂可以鉴别尿素分解菌.固 定化酶实质上是将相应酶固定在不溶于水的载体上, 实现酶的反 复 利 用,并 提 高 酶 稳 定 性,酶 的 各 项 特 性 (如高效性、专 一 性 和 作 用 条 件 的 温 和 性)依 然 保 持. 固定化酶的方法包括化学结合法、物理吸附法等.第 (３)问,对比两坐标曲线,随着培养时间延长,两图形中 脲酶活力先增加后保持相对稳定,两者变化曲线基本 一致,所以培养时间不是决定工程菌 L 高脲酶活力的 关键因素.左图中当pH 从６􀆰５降为４􀆰５时,酶活力由 １􀆰６逐渐下降后相对稳定,右图中当 pH 为６􀆰５时,酶 活力可以达到５􀆰０并保持不变,故pH 值是决定工程菌 L高脲酶活力的关键因素.第(４)问,从坐标图形看,利 用脲酶消除其前体物质尿素可降低该黄酒中 EC含量. 该实验的实验思路为:将分解尿素的细菌,扩大培养后 经过酸性培养基的初筛,在添加酚红的培养基上进行 复筛,挑选目标菌株接种到发酵环节,使尿素被分解, EC不能形成,从而降低 EC含量. 答案:(１)酵母菌　消毒　杀死啤酒中部分微生物,防 止杂菌污染,延长其保存期 (２)酚红　化学结合法、物理吸附法 (３)pH　随着培养时间延长,两图形中脲酶活力变化曲 线基本一致,当pH 从６􀆰５降为４􀆰５时,酶活力逐渐下 降后保持相对稳定 (４)在发酵环节加入尿素分解菌,使尿素被分解,EC不 能形成,从而降低EC含量 １５．解析:(１)大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生 长繁殖提供氮源.小麦中的淀粉可以为微生物的生长 繁殖提供碳源.(２)米曲霉在发酵过程中产生的蛋白 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 １１２ 酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸,产生的脂 肪酶能将脂肪分解为甘油和脂肪酸,使发酵的产物具 有独特的风味.米曲霉发酵时需要利用现有的有机物 和需要氧气,说明其代谢类型是异养好氧型.(３)乳酸 菌没有核膜包被的细胞核,属于原核生物.酵母菌属 于兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸,也可以进 行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳.在 发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸 菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长, 同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[点睛]　本题以酱油的制作为题材,本质考查果酒 和腐乳的制作,对于此类试题,需要考生注意的细节 较多,如实验的原理、实验条件、实验现象等,需要考 生在平时的学习过程中注意积累. 答案:(１)蛋白质　碳源　(２)蛋白酶　脂肪酶　氨基 酸　异养好氧　(３)原核生物　酒精和二氧化碳 酒精、乳酸、食盐(答一个即可) 考点二　细胞工程(题组一) １．B　从图中看出,黄酮产量随着细胞干重增加而增加,减 少而减少,所以黄酮产量与细胞干重呈正相关,A 正确; 黄酮属于次生代谢产物,并非细胞生存和生长所必需,B 错误;氧气参与有氧呼吸,为细胞生长、分裂和代谢提供 能量,所以氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代 谢是必需的,C正确;７５r/min时相对生长速率、细胞干 重和黄酮产量均最高,所以转速为７５r/min时既利于细 胞分裂,又利于黄酮的积累,D正确. ２．B　流程①中,消毒效果不仅取决于消毒剂浓度,还取决 于消毒时间和消毒剂种类,A 错误;流程②不需要经过 脱分化形成 愈 伤 组 织 的 阶 段,经 腋 芽 直 接 分 化 为 丛 生 苗,B正确;流程②与流程③都是分化长出芽,故两者培 养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值相同,C错 误;与流程③相比,提高流程④培养基的IBA 浓度有利 于从生苗的生根,D错误. ３．C　过程①形成了愈伤组织,发生了细胞的脱分化,此时 细胞还进行有丝分裂,A 正确;过程②是愈伤组织经再 分化形成胚状体的过程,故经过再分化形成不同种类的 细胞,B正确;过程②③所有培养基的成分、浓度不完全 相同,如细胞分裂素和生长素的浓度不同,C错误;培养 基中常加入蔗糖,既能作为碳源,又与维持渗透压有关, D正确. ４．A　在植物组织培养中,生长素和细胞分裂素的比例直 接影响细胞的分化方向.当二者比例适中时,促进愈伤 组织的形成;比例过高时促进生根,比例过低时促进生 芽,A正确;培养基含大量水分,需用高压蒸汽灭菌法灭 菌(１２１ ℃,１５－２０分钟);干热灭菌法适用于耐高温且 干燥的物品(如玻璃器皿),不能用于培养基灭菌,B错 误;外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官,只要 具有全能性.芽原基细胞是分生组织的一部分,全能性 高,可作为 外 植 体.基 因 选 择 性 表 达 是 细 胞 分 化 的 基 础,不影响其作为外植体的能力,C错误;细胞产物的工 厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的,如大量培 养红豆杉细胞,从培养液中提取紫杉醇.因此,紫杉醇 可通过此方法获取,植物组织培养的优势(如快速增殖、 大量生产细胞产物)在此体现,D错误. ５．BD　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,故用果胶 酶和纤维 素 酶 去 除 愈 伤 组 织 的 细 胞 壁 获 得 原 生 质 体, A错误;用纤 维 素 酶 和 果 胶 酶 分 别 处 理 不 同 的 植 物 细 胞,得到原生质体,运用物理方法或化学方法诱导融合, 形成杂种细胞,再利用植物组织培养技术将杂种细胞培 养成杂种植株,故融合的原生质体需再生出细胞壁后才 能形成愈伤组织,B正确;体细胞杂交获得的杂种植株细 胞中具有来自亲本的遗传物质,只有１个细胞核,C 错 误;通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于植物 的组织培养,从繁殖看属于无性繁殖,D正确. ６．A　由表可知,甲低浓度时促进卵裂,高浓度时抑制卵 裂,A错误;对照组第一极体排出个数为７０个,甲浓度过 高(＞１０μg/mL,第一极体排出个数＜７０)抑制第一极体 的排出,B正确;添加１μg/mL的甲,卵裂数增大,即该 条件可提高受精后胚胎发育能力,C正确;卵母细胞成熟 的判断标准是第一极体的排出,D正确. ７．B　迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体,生长旺盛, 分裂能力较强,A正确;诱导愈伤组织时需加入 NAA 和 细胞分裂素,B错误;悬浮培养时需将愈伤组织打散成单 个细胞或较小的细胞团,获得更多的营养物质和氧气, 使得其可以进一步分裂,C正确;加入诱导剂茉莉酸甲酯 可大幅提高产量,推测茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代 谢产物(不是植物生长所必需的)的合成速率,D正确. ８．A　由于植物细胞的次生代谢物含量很低,从植物组织 提取会大量破坏植物资源,有些产物又不能或难以通过 化学合成途径得到,因此人们期望利用植物细胞培养来 获得目标产物,这个过程就是细胞产物的工厂化生产. A．有些产物不能或难以通过化学合成途径得到,故可利 用该技术获得某些无法通过化学合成途径得到的产物, A正确;B．利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个 细胞或细胞团进行培养使其增殖,可获得植物细胞的某 些次生代谢物,故可通过该技术进行植物细胞产物的工 厂化生产,B错误;C．次生代谢产物不是植物生长所必 需的,其含量少,可以通过增加细胞的数量来增加次生 代谢产物的产量,C 错误;D．细胞产物的工厂化生产主 要是利用促进细胞分裂的培养条件,提高了多个细胞中 次生代谢物的含量,不能提高单个细胞中次生代谢物的 含量,D错误. ９．C　体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的 采集和获能、受精. (１)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激 素处理,使 其 超 数 排 卵,然 后,从 输 卵 管 中 冲 取 卵 子. ②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或 直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞. (２)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手 握法和电刺激法;②对精子进行获能处理:包括培养法 和化学诱导法. (３)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过 程.由题干信息可知,该过程通过体外受精获得胚胎, 再通过胚胎移植,使长角羚羊成功妊娠并产仔,因此需 要进行超数排卵、精子获能处理,并对获得的受精卵进 行胚胎培养;由于该过程为有性生殖,因此不需要涉及 细胞核移植,所以 C正确、ABD错误. １０．B　生态系统的组成成分有:生产者、消费者、分解者和 非生物的物质和能量.A．１周后开始投喂人工饵料, 虾池中有机碎屑含量增加,水体中 N、P等无机盐增多, 水体富营养化严重,A 错误;B．藻类作为生产者,在物 质循环中占主要地位,B正确;C．浮游动物摄食藻类, 同时浮游动物有摄食细菌和有机碎屑,属于消费者和 分解者,C错误;D．异养细菌依赖虾池生态系统中的沉 积物和有机碎屑提供营养,D错误. １１．D　根据题干信息“一个抗原往往有多个不同的抗原决 定簇,一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体”, 非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 P７２上有多个抗原决定簇,所 以可以刺激机体产生多种抗体.每个抗原决定簇刺激 产生的抗体是单抗.A．单抗的制作需要筛选,而多抗 不需要筛选,抗原纯度越高,产生的多抗纯度越高,因 此原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小, A错误;B．单抗制备过程中通常将分离出的 B淋巴细 胞与骨髓瘤细胞融合,B错误;C．非洲猪瘟病毒衣壳蛋 白 P７２上有多种抗原决定簇,一个抗原决定簇只能刺 激机体产生一种抗体,所以向小鼠体内注入 P７２后,可 以刺激小鼠产生多种抗 P７２的单抗,C错误;D．P７２部 分结构改变只改变了部分抗原决定簇,因此由这部分 抗原决定簇产生的抗体失效,但由于还存在由其他抗 原决定簇 刺 激 机 体 产 生 的 抗 体,所 以 多 抗 仍 有 效,D 正确. １２．解析:(２)①该实验中自变量是药物 Z处理的细胞类型 和是否使用药物Z,因变量是细胞的增殖情况.所以可 将细胞培养瓶分为 A、B、C、D四组,分别加入细胞培养 液;A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D 组加入肝细胞悬 液;A、C组不加药物Z,B、D组加药物Z;将上述细胞培 养瓶置于 CO２ 培养箱,培养一段时间后,在显微镜下观 察并计数细胞数,记录并处理所得数据.②据题意可 知,药物Z对肝癌细胞增殖有抑制作用,但对肝细胞增 殖无抑制作用,所以 CD组细胞正常增殖,而 B组细胞 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２１２ 受到抑制,A 组(肝癌细胞＋无药培养液)细胞数量较 多,B组(肝癌细胞＋含药培养液)细胞数量明显少于 A 组,C组(肝细胞＋无药培养液)和 D组(肝细胞＋含药 培养液)细胞数量相近且较多,大致呈现出 B组柱形图 高度最低,A组较高,C、D组高度相当且高于 B组低于 A组的情况: 答案:(２)①ⅱ．A、B组加入肝癌细胞悬液,C、D组加入肝细 胞悬液　ⅲ．A、C组不加药物Z,B、D组加药物Z　ⅳ．将上 述细胞培养瓶置于CO２ 培养箱,培养一段时间后,在显微 镜下观察并计数细胞数,记录并处理所得数据 ② １３．解析:结合实验设计的题型考查植物组织培养、微生物 培养等技术. (２)考查植物组培过程先是脱分化,后再分化.细胞全 能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机 体或分化成其他各种细胞的潜能. (３)控制变量,因为甲组和乙组的区别是有无固氮菌, 所以要保证培养液中没有氮源,目的即结论,探究的是 接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力,如果甲 长得好,说明接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力. (４)微生 物 肥 料 除 了 能 够 促 进 植 物 生 长,增 加 作 物 产 量,起到肥料的作用之外,能够减少化肥的使用,改良 土壤,减少污染,保护环境. 答案:(２)脱分化　再分化　细胞经分裂和分化后,仍 具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能 (３)无氮源　接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力 (４)①促进植物生长,增加作物产量;②能够减少化肥 的使用,改良土壤,减少污染,保护生态环境 １４．解析:(１)负反馈调节是指在一个系统中,系统工作的 效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系 统工作的效果减弱或受到限制,有助于系统保持稳定. 植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成 过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持在一 定浓度水平,这种调节方式属于负反馈调节.如果想 得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基中添加 一定浓度的赖氨酸类似物. (２)①从基因文库中获取目的基因:将含有某种生物的 许多基因片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌 分别含有这种生物不同的基因,称为基因文库.当需 要某一片段时,根据目的基因的有关信息,如根据基因 的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、 基因的转录产物,以及基因的表达产物蛋白质等特性 来获取目的基因. ②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,根据细胞 膜成分,其与BEF膜发生融合. ③去核的卵母细胞作为受体细胞,其处于减数第二次 分裂中期,因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能 性的物质和营养条件.电融合的作用除了促进细胞融 合,同时起到了激活重组细胞发育的作用. ④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植.牛、羊一 般要培养到桑椹胚或囊胚阶段;植入代孕母牛子宫角, 直至小牛出生. ⑤阳性对照:按照当前实验方案一定能得到正面预期 结果的对照实验.阳性对照是已知的对测量结果有影 响的因素,目的是确定实验程序无误.阴性对照和阳 性对照相反,按照当前的实验方案一定不能得到正面 预期结果的对照实验.排除未知变量对实验产生的不 利影响.本实验以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对 照,为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因. 应该以含有目的基因的牛耳组织细胞为阳性对照.为 了除去 DNA 污染,可以使用 DNA 酶使其水解.经逆 转录形成cDNA,并以此为 PCR 的模板进行扩增.目 的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达,而不在 牛耳组织细胞内表达,原因是构建的表达载体只含有 乳腺特异性启动子,只能在乳腺细胞中启动转录,而在 牛耳细胞中不能表达. 答案:(１)负反馈调节　一定浓度的赖氨酸类似物 (２)①基因文库　②融合　③受体细胞　激活　④桑 椹胚或囊胚　⑤含有目的基因的牛耳组织细胞　DNA 酶　PCR的模板　构建的表达载体只含有乳腺特异性 启动子,只能在乳腺细胞中启动转录,而在牛耳细胞中 不能表达 １５．解析:第(１)问,精液可以加入抗冻剂(甘油)冷冻保存, 使用前再将精液解冻离心分离.刚排出的精子必需在 雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精,故在体 外受精前要对精子进行获能处理.通常采用的体外获 能方法有培养法和化学诱导法,化学诱导法是将精子 放在一定浓度的肝素或钙离子载体 A２３１８７溶液中,用 化学药物诱导精子获能.卵母细胞需要培养到减数第 二次分裂中期(MⅡ期)才能具备与精子受精的能力. 第(２)问,进行早期胚胎培养的培养液中,除了无机盐、 激素、血清 外,还 含 有 维 生 素、氨 基 酸、核 苷 酸 等.第 (３)问,要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体 母羊为材料,获得具有该公羊优良性状的后代,主要是 利用胚胎移植技术,即对受体母羊进行同期发情处理, 将保存的囊胚进行胚胎移植,对受体母羊进行是否妊 娠的检查,一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良 性状的后代. 答案:(１)加入抗冻剂(甘油)冷冻保存　刚排出的精子 必需在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能受精　 肝素或钙离子载体 A２３１８７　MⅡ期 (２)维生素、氨基酸、核苷酸 (３)对受体母羊进行同期发情处理,将保存的囊胚进行 胚胎移植,对受体母羊进行是否妊娠的检查,一段时间 后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代 １６．解析:(１)基因工程中切割 DNA 的工具酶是限制性核 酸内切酶(限制酶),故在构建含有片段 F的重组质粒 过程中,切割质粒 DNA的工具酶是限制性核酸内切酶 (限制酶).限制性核酸内切酶是作用于其所识别序列 中两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键.不同的限制酶 可以获得不同的末端,主要分为黏性末端和平末端. (２)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物 A 成纤维细胞 的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是清 除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成 危害. (３)由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对 容易,动物体 细 胞 分 化 程 度 高,恢 复 其 全 能 性 十 分 困 难,故与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术 的成功率 低.胚 胎 干 细 胞 在 形 态 上 表 现 为 细 胞 体 积 小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性, 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.另外,在 体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷 冻保存,也可进行遗传改造. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３１２ (４)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,制备 M 蛋白的单克隆抗体;若要利用此抗体确定克 隆动物 A中 M 基因是否失活,如果 M 基因已经失活, 则克隆动物 A中无法产生 M 蛋白的单克隆抗体,则可 利用抗原－抗体杂交技术进行检测.用特定抗原刺激 小鼠,然后取出已免疫的 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融 合,看筛选出杂交瘤细胞能否产生 M 蛋白的单克隆抗 体,如果不 能 产 生,说 明 M 基 因 在 克 隆 动 物 A 中 已 失活. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[点睛]本题结合图示考查基因工程、核移植、胚胎移 植、单克隆抗体的相关知识,涉及知识点较多,但难 度不大,要求考生掌握基础知识,属于考纲中识记与 理解层次. 答案:(１)限制性核酸内切酶(限制酶)　磷酸二酯键　 (２)清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身 造成危害　(３)动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能 性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十 分困难　细胞体积小,细胞核大,核仁明显(任选两点 作答)　发育的全能性　(４)B　用特定抗原刺激小鼠, 然后取出已免疫的 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,看 筛选出杂交瘤细胞能否产生 M 蛋白的单克隆抗体,如 果不能产生,说明 M 基因在克隆动物 A中已失活 考点二　细胞工程(题组二) １．B　悬浮培养的 XF０６细胞无需贴壁,可在培养液中自由 增殖,从而提 高 细 胞 密 度,扩 大 病 毒 产 量,提 升 生 产 效 率,A正确;XF０６细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得 的遗传特性,而非流感病毒感染所致(病毒感染仅用于 扩增病毒,不改变宿主细胞生长方式),B错误;流感病毒 释放到细胞裂解液后,离心可分离细胞碎片(沉淀)与病 毒(上清液),C正确;无成瘤性细胞不含癌基因,可避免 疫苗 中 混 入 致 瘤 性 DNA 片 段,确 保 疫 苗 安 全 性,D 正确. ２．B　植物组织培养技术可以快速繁殖植物,并且由于是 无性繁殖,能保持母本的优良性状,兰花可以利用组织 培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持,A 正确;胚 胎干细胞培养时,需要一定浓度的 CO２,CO２ 的作用是 维持培养液的pH,所以不能在没有 CO２ 的环境中进行 胚胎干细胞培养,B错误;诱导动物细胞融合的方法有物 理法(如电激)、化学法(如聚乙二醇)和生物法(如灭活 病毒),可以利用灭活病毒诱导 B淋巴细胞和骨髓瘤细 胞融合,C正确;在胚胎工程中,对供体母牛注射促性腺 激素,能使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞用于 胚胎制备,D正确. ３．C　促性腺激素可促进供体超数排卵,从而获得更多卵 子,A正确;为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致, 受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环 境同步,B正确;桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖,细胞 数量增加,但胚胎总体积不变,或略有减小,C错误;本实 验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等,其余 为无关变 量,对 照 组 与 实 验 组 的 无 关 变 量(如 年 龄、性 别)需保持一致,以排除干扰,D正确. ４．C　采集的精子需要经过稀释和固定处理,否则活动精 子会影响计数准确性,且血细胞计数板通常用于已固定 的细胞,A错误;人工授精时,精子在雌性生殖道内自然 获能,无需提前体外处理,B错误;超数排卵通过注射促 性腺激素(如 FSH 和 LH)促 进 卵 泡 发 育 和 排 卵,C 正 确;胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐 受性高,不会发生免疫排斥,而非耐受低下,D错误. ５．C　由于 MⅡ期卵母细胞的细胞更大,便于进行技术操 作,细胞质中含有激发细胞核全能性的物质,因此体细 胞核移植到去核的 MⅡ期 卵 母 细 胞 形 成 重 构 胚,A 正 确;移植前胚胎发育率低,细胞核来自于已分化的体细 胞,全能性容易受到影响,因此可能是植入的体细胞核 不能完全恢复分化前的功能状态,B正确;胚胎移植到代 孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能成功在代孕母 鼠子宫内着床,胚胎从透明带中出来称为孵化,C错误; 胚胎细胞核 全 能 性 高 于 体 细 胞,因 此 为 提 高 胚 胎 成 活 率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确. ６．ABD　步骤①给小鼠注射IL－６后,应从小鼠的脾中获 取B淋巴细胞,A 错误;步骤②需要在组织中加入胰蛋 白酶或胶原蛋白酶,使其成为单细胞,进而制成悬液,B 错误;步骤③是诱导细胞融合过程,该过程可加入灭活 病毒或PEG诱导,细胞融合的过程体现了细胞膜的流动 性,C正确;步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤 细胞,该过 程 得 到 的 杂 交 瘤 细 胞 不 一 定 能 产 生 所 需 抗 体,步骤⑤经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤 细胞,D错误. ７．B　胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞,A 错 误;将特定基因或特 定 蛋 白(特 定 的 转 录 因 子 如 Oct４、 Sox２、Klf４和c－Myc)导入已分化的 T 细胞,可将其诱 导形成iPS细胞,B正确;融合细胞有具有同种核的融合 细胞和杂交瘤细胞,需筛选才能获得分泌特定抗体的杂 交瘤细胞,C错误;囊胚细胞已开始分化,D错误. ８．D　选择遗传性状优良的健康波尔母山羊作为供体,进 行超数排卵处理,A正确;胚胎移植前,采集部分滋养层 细胞进行遗传学检测,B正确;作为受体的杜泊母绵羊只 需具备健康的体质和正常繁殖能力即可,但山羊和绵羊 是不同的物种,具有生殖隔离,不能将山羊的胚胎移植 到绵羊子宫发育,即普通品质的健康杜泊母绵羊不适合 作为受体,C正确;生产中需选择品质良好的波尔公山羊 提供精子,D错误. ９．B　酶解是为了去除植物细胞的细胞壁,过程①中酶处 理 的 时 间 不 同,说 明 两 种 亲 本 的 细 胞 壁 结 构 有 差 异, A正确;过程②为原生质体的融合,常用 PEG 诱导原生 质体融合,灭活的仙台病毒可诱导动物细胞融合,不能 用于植物,B错误;过程④脱分化和⑤再分化的培养基中 均需要添加生长素和细胞分裂素,但在两个过程中比例 不同,C正确;植物丙是植物甲和植物乙体细胞杂交形成 的个体,应具备两者的遗传物质,因此可通过分析植物 丙的染色体,来鉴定其是否为杂种植株,D正确. １０．D　传代培养小鼠的胚胎成纤维细胞,应该将细胞置于 含有９５％空气和５％CO２ 的混合气体的 CO２ 培养箱中 进行培养,A错误;细胞通常在进入平台期之前的指数 增长期进行传代,这样可以提高细胞增长速率(该阶段 细胞代谢活性及酶活性高而稳定,生活力强)并避免延 迟期,①太接近延迟期(细胞数目少,还处于适应环境 阶段,未充分活化,不宜选),故选取②的细胞更合理,B 错误;贴壁生长的细胞需经胰蛋白酶等处理制成细胞 悬液后才能进行传代培养,C错误;图中细胞增长进入 平台期后,细 胞 数 目 比 较 稳 定,可 能 受 到 细 胞 密 度 过 大、营养物质有限等因素的制约,D正确. １１．B　碳中和是指通 过 减 少、避 免 和 抵 消 排 放 的 温 室 气 体,使温室气体净排放量为零的状态.它是应对全球 气候变化的一种手段,旨在达到全球减缓气候变化的 目标.A．低碳生活和绿色农业可以促进 CO２ 的吸收 以及减少 CO２ 的排放,从而减小生态足迹,A 正确;B． 水生消费者对有机碳的利用,其遗体、粪便还会被分解 者利用,不会缓解碳排放,B错误;C．随着全球气候变 暖,酶的活性 升 高,湖 泊 沉 积 物 中 有 机 碳 的 分 解 会 加 剧,C正确;D．在湖泊生态修复过程中,适度提高水生 植物的多样性能够充分利用光能,有助于碳的固定,D 正确. １２．C　植物体细胞杂交技术:就是将不同种的植物体细胞 原生质体在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细 胞培育成完整植物体的技术.A．在细胞融合前,必须 先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,再诱导原生质体 融合,A正确;B．人工诱导原生质体融合有物理法和化 学法,用高Ca２＋ —高pH 溶液可促进细胞融合,B正确; C．融合的细胞中有人参根－人参根细胞、人参根－胡 萝卜根细胞、胡萝卜根－胡萝卜根细胞,只有人参根－ 胡萝卜根细胞才是杂交细胞,C错误;D．杂交细胞含两 种细胞的遗传物质,可能具有生长快速的优势,D正确. １３．D　A．根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测,双 抗可同时与２种抗原结合,A正确;B．根据抗原与抗体 能够发生特异性结合的特性,利用双抗可以将蛋白类 药物运送至靶细胞,从而使药物发挥相应的作用,B正 确;C．由于双抗是在两种不同的抗原刺激下,B细胞增 殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的,因此,筛选双 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４１２ 抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的２种抗原来进 行抗原－抗体检测,从而实现对双抗的筛选,C 正确; D．同时注射２种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆 细胞,而不是分化成产双抗的浆细胞,D错误. １４．B　本题主要考查胚胎工程.B项,受精的卵母细胞应 培养到 MⅡ期,即减数第二次分裂中期,故 B项操作错 误.A项,进行胚胎体外培养时,需配制不同成分的营 养液,其目的 是 促 进 细 胞 分 化,以 培 养 不 同 时 期 的 胚 胎,故 A项操作正确.C项,核移植技术中的胚胎分割 技术被视作动物的无性繁殖(或克隆)方法之一,可获 得大量的转基因小鼠,故 C项操作正确.D 项,Y 染色 体只存在于雄性体内,由题干可知,绿色荧光蛋白存在 于受精卵的 Y 染色体上,因此通过观察早期胚胎的荧 光,能表达 EGFP的即为雄性小鼠胚胎,故 D项操作正 确.注意本题要选择的是操作错误的选项,故本题正 确答案为B. １５．解析: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. (１)一般认为,已免疫的脾细胞(含浆细胞)中已含足够 数量的能产生特异性抗体的效应 B细胞,不需要通过 原代培养扩大细胞数量. (２)在杂交瘤细胞筛选过程中,用特定的选择培养基进 行筛选,在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具 有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂交瘤细胞才 能生长. (３)单克隆抗体筛选中,将抗体与该病毒外壳蛋白进行 杂交,是运用了抗原－抗体杂交技术,抗体检测呈阳性 的细胞,即为所需的杂交瘤细胞. 答案:(１)不需要　使细胞接触处的磷脂分子重新排 布,细胞膜打开,细胞发生融合 (２)未融合的亲本细胞　融合的具有同种核的细胞 (３)通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交 瘤细胞 １６．解析:(２)无瓣海桑是速生乔木,种植后由于其生长速 度较快,在与互花米草在阳光等的竞争中占据优势,能 有效抑制互花米草的蔓延. (３)根据表格数据可知,随着时间的推移,无瓣海桑群 落中植物种类逐渐减少,林下没有无瓣海桑和秋茄更 新幼苗,则无瓣海桑的种群数量不再增加,可能会被本 地物种所替代,所以不会引起新的入侵植物. (４)通过 适 当 控 制 引 进 树 种 规 模,扩 大 本 土 树 种 的 种 植,增加物种,使营养结构变得复杂,可提高生态系统 的稳定性,还能防止新的物种的入侵. 答案:(２)无瓣海桑生长快,比互花米草高,在竞争中占 优势 (３)随着时间的推移,无瓣海桑群落中植物种类逐渐减 少,林下没有无瓣海桑和秋茄更新幼苗,可能会被本地 物种所替代,所以不会引起新的入侵植物 (４)适当控制引进树种规模,扩大本土树种的种植,增 加物种,提高生态系统的稳定性 １７．解析:第(１)问,产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为 ５０~７５℃,要快速分离枯草杆菌,先将土样加入无菌水 制成枯草杆菌悬液,再将含有悬液的三角瓶置于８０℃ 的水浴中保温一段时间,杀死不耐热的微生物.第(２) 问,将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进 行可以提高筛选效率.用稀释涂布平板法可以分离枯 草杆菌,在培养基中添加淀粉作为唯一碳源,并且在培 养基中添加 KI－I２,能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能 利用淀粉而存活,同时淀粉由于被分解在菌落周围会 出现透明圈,比较透明圈与菌落直径比值的大小,比值 大的说明该菌株产酶性能较高.第(３)问,要获得高产 淀粉酶的枯草杆菌,可利用诱变育种,由于变异的不定 向性,人工诱变后还需要再筛选才能获得高产淀粉酶 的枯草杆菌.也可以利用转基因、原生质体融合等技 术,从其他生物那里获得与高产淀粉酶有关的基因,进 而获得相应的高产性状.第(４)问,野生的农杆菌没有 抗性 基 因,用 于 转 化 植 物 细 胞 的 农 杆 菌 一 般 在 其 T—DNA中插入一种抗生素抗性基因.抗生素的作用 是抑制细菌生长,农杆菌属于细菌,在其侵染植物过程 中,可以用另一种抗生素抑制农杆菌的生长,从而达到 在后续实验中消除转化植物细胞中农杆菌的作用.具 有 T－DNA中抗性基因的细胞能在含有相应抗生素的 培养基上存活.当培养基中抗生素浓度过低时,很多 没有抗性的细胞也存活下来,因此出现假阳性,故在转 基因前要对受体进行抗生素的敏感性检测.第(５)问, 转基因植株要经过植物组织培育,要提高培育转基因 植株的成功率,应该选再生能力和遗传稳定性较强的 受体,这种受体全能性较高,能保持生物的性状.对培 养的受体细胞遗传稳定性的早期检测,可通过观察细 胞核形态是否改变进行判断,也可以直接在光学显微 镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量,分析染色 体组型是否改变.第(６)问,植物转基因受体全能性表 达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有 关外,还与培养时间长短和受体的取材有关,受精卵是 没分化的细胞,分裂和分化能力都很强,故受体为受精 卵时全能性表达能力最高. 答案:(１)无菌水　水浴　杀死不耐热微生物 (２)分离　KI－I２ (３)人工诱变　原生质体融合 (４)农杆菌　过低　敏感性 (５)再生　细胞核　形态特征和数量 (６)培养时间　受精卵 １８．解析:第(１)问,利用PCR技术扩增目标酶基因,首先需 要根据目标酶基因两端的碱基序列设计一对引物,引 物与模板链结合后,Taq酶才能从引物的３′端延伸子 链.第(２)问,基因表达载体中,抗生素抗性基因作为 标记基因,可用于筛选含有基因表达载体的受体细胞, 终止子可终止转录,使转录在需要的地方停下来.第 (３)问,重组梭菌大量表达上述酶蛋白时,在这些酶蛋 白的作用下,二氧化碳等气体大量用于合成丙酮,而不 是用于重组梭菌的生长,所以会导致生长迟缓.第(４) 问,根据题意可知,这种生产高附加值化工产品的新技 术,以高污染企业排放的二氧化碳等一碳温室气体为 原料,实现了废物的资源化,体现了循环经济特点.从 “碳中和”的角度看,该技术生产丙酮的过程不仅不排 放二氧化碳,而且还可以消耗工业废气中的二氧化碳, 有利于减缓温室效应,并实现较高的经济效益,所以具 有广泛的应用前景和良好的社会效益. 答案:(１)引物 (２)作为标记基因,筛选含有基因表达载体的受体细胞 　　终止转录,使转录在需要的地方停下来 (３)二氧化碳等气体用于大量合成丙酮,而不是用于重 组梭菌的生长 (４)废物的资源化　不仅不排放二氧化碳,而且还可以 消耗工业废气中的二氧化碳 考点三　基因工程(题组一) １．BD　对比 A基因和a基因的序列,A基因中“AAGCTT”变 为a基因中“AAGCTG”,是碱基替换(T→G),并非碱基增 添,A错误;HindⅢ切割产生黏性末端,AluⅠ切割后产 生的是平末端,二者末端类型不相同,B正确;观察图中 a基因,HindⅢ有２个切割位点,切割后会产生１个片 段,AluⅠ有３个切割位点,切割后会产生２个片段,一 个片段长度是２００bp左右,另一个是４００bp左右,用两 种限制酶分别酶切a基因后,产生的片段大小不一致, C错误;因为正常基因 A和致病基因a的 HindⅢ切割位 点不同,所以产前诊断时,该致病基因可选用 HindⅢ限 制酶开展酶切鉴定,D正确. ２．B　配制PCR反应体系时,应加入４种脱氧核糖核苷酸 溶液作为扩增原料,A错误;凝胶中的 DNA 分子通过染 色,可以在波长为３００nm 的紫外灯下被检测出来,故 B 正确;配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理,然 后再倒平板,C错误;烧红的接种环需在酒精灯火焰旁冷 却后才能蘸取菌液,否则会杀死菌种,D错误. ３．D　由题可知,P１、P２ 为纯合子,F１ 为杂合子,且两对等 位基因的遗传符合自由组合定律,假设基因由上到下依 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５１２ 次为 A、a、B、b,则 P１ 基 因 型 为 AAbb,P２ 基 因 型 为 aaBB,F１ 基因型为 AaBb,据此分析选项. ①基 因 型 为 AaBB,② 基 因 型 为 Aabb,均 为 杂 合 子, F２ 中,③基因型为 AABb,占比１/８,⑤基因型为 AABB, 占比１/１６,③占比大于⑤,A 正确;据图分析,图中缺少 aaBb的基因型对应的电泳图像,其电泳结果为３条带, 分别为第２条带、第３条带和第４条带,B正确;由题可 知,③×⑦对应杂交类型为 AABb×aabb,因此后代基因 型为 AaBb、Aabb,对 应 ② 基 因 型 为 Aabb,⑧ 基 因 型 为 AaBb,电泳结果相同,C正确;①基因型为 AaBB,其自交 后代基因型及比例为 AABB∶AaBB∶aaBB＝１∶２∶１, ④的基因型为aaBB,因此①自交子代与④电泳结果相同 的占比１/４,D错误. ４．C　构建基因表达载体是基因工程的关键步骤,选择好 工具是这一步的关键.选择酶的时候需要满足:①质粒 与目的基因形成的末端是可以配对的.需要注意不一 定用同一种酶,只要末端可以连接即可;②T４DNA连接 酶能连接两种末端,而E．coliDNA 连接酶只能连接黏 性末端;③不能破坏质粒上所需要的结构,比如标记基 因、启动子等等.A．E．coliDNA 连接酶不能连接平末 端,A错误;B．末端不相同,不能连接,B错误;C．用两种 酶切割,可以防止反向连接,是效率比较高的选择,C正 确;D．酶４会破坏抗生素抗性基因也就是破坏了标记基 因,不能使用,D错误. ５．A　A．木瓜蛋白酶可以水解 DNA 中的蛋白质类杂质, 由于酶具有专一性,不能水解 DNA,过滤后在得到的滤 液中加入特定试剂后容易提取出 DNA 相对含量较高的 白色丝状物,A正确;B．３７~４０℃的水浴箱中保温 １０~ １５分钟不能去除滤液中的杂质,应该放在６０~７５ ℃的 水浴箱中保温１０~１５分钟,使蛋白质变性析出,B错误; C．向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌,过滤后 在得到的滤 液 中 加 入 与 滤 液 体 积 相 等 的、体 积 分 数 为 ９５％的冷却的酒精,此时 DNA 析出,不会进入滤液中, C错误;D．加入 NaCl调节浓度至 ２mol/L→过滤→调 节滤液中 NaCl浓度至０．１４mol/L,DNA在０．１４mol/L 的 NaCl溶液中溶解度小,DNA 析出,不会进入滤液中, D错误. ６．解析:本题考查基因工程的相关步骤,考生需关注每一 步骤的具体操作以及操作目的. (１)重组乙肝疫苗的成分是乙肝病毒表面的一种病毒蛋 白.蛋白质注入人体后,无法完成病毒遗传物质的复制 与蛋白质的合成,无法独立增殖. (２)抗生素抗性基因作为标记基因,用于转化细胞的筛 选.RNA聚合酶结合目的基因启动子并驱动转录. (３)检测的对象是目的基因是否插入染色体中,故提取 酵母细胞核染色体 DNA进行目的基因鉴定.基因探针 是一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补 的核酸序列. (４)检测目的基因是否表达,需要检测目的基因是否插 入染色体外,还需要检测目的基因是否转录与翻译.检 测是否转录,应从转基因生物中提取蛋白质,用相应抗 体进行抗原－抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基 因已形成蛋白质产品. 答案:(１)重组乙肝疫苗成分为蛋白质,无法独立在宿主 体内增殖 (２)用于转化细胞的筛选　RNA聚合酶 (３)核染色体 DNA　被标记的目的基因的单链 DNA 片段 (４)从转基因酵母菌中提取蛋白质,用相应的抗体进行 抗原—抗体杂交,观察是否有杂交带出现. ７．解析:(４)DNA连接酶能连接 DNA 片段,脱氧核苷酸的 磷酸基团位于５′端,－OH 位于３′端,①②③脱氧核苷酸 链的两端基团有误;DNA 连接酶能催化合成磷酸二酯 键,即将一条脱氧核苷酸５′端的磷酸基团与另一条脱氧 核苷酸链的３′端的－OH 相连,④符合题意.故选④. 答案:(４)④ ８．解析:第(１)题,据分析可知,物质a是氨基酸序列多肽 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.第(２)题,蛋白质 工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常 用方法有从基因文库中获取目的基因、通过 DNA 合成 仪用 化 学 方 法 直 接 人 工 合 成 和 利 用 PCR 技 术 扩 增. PCR 技术遵循的基本原理是 DNA 半保留复制.第(３) 题,将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,据图 可知,水解 产 物 中 的 肽 含 量 随 着 酶 解 时 间 的 延 长 均 上 升,且差别不大;而水解产物中抗凝血活性有差异,经酶 甲处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血活性先上升后 相对稳定,经酶乙处理后,随着酶解时间的延长,抗凝血 活性先上升后下降,且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血 活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性, 差异明显,据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性 差异主要与肽的种类有关,导致其活性不同的原因是提 取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同,导致水蛭蛋 白空间结构有不同程度破坏.第(４)题,若要比较蛋白 质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然 水蛭素的抗凝血活性差异,实验设计思路为:取３支试 管,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述 水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素;用酒精消毒,用注射 器取同一种动物(如家兔)血液,立即将等量的血液加入 １、２、３号三支试管中,静置相同时间,统计三支试管中血 液凝固时间. 答案:(１)氨基酸序列多肽链　mRNA　密码子的简并性 (２)从基因文库中获取目的基因　通过 DNA 合成仪用 化学方法直接人工合成　DNA半保留复制 (３)种类　提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种 类不同,导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏 (４)取３支试管,分别加入等量的蛋白质工程改造后的水 蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素;用酒精消 毒,用注射器取同一种动物(如家兔)血液,立即将等量 的血液加入１、２、３号三支试管中,静置相同时间,统计三 支试管中血液凝固时间 ９．解析:(１)PCR技术可用于临床的病原菌检测,若要得到 正确的检测结果,正确的操作顺序应该是④采集病人组 织样本→②从病人组织样本中提取 DNA→③利用 PCR 扩增 DNA片段→①分析PCR扩增结果. (２)在用 PCR技术扩增 DNA 时,DNA 的复制过程与细 胞内 DNA的复制类似,操作③中使用的酶是 Taq酶(热 稳定 DNA聚合酶),PCR 反应中的每次循环可分为变 性、复性、延伸三步,其中复性的结果是 Taq酶从引物起 始进行互补链的合成. (３)DNA复制需要引物,为了做出正确的诊断,PCR 反 应所用的引物应该能与病原菌两条单链 DNA 特异性结 合.(４)据分析可知,PCR(多聚酶链式反应)技术是指一 项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术.该 技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋[点睛]　本题考查PCR技术及应用,难度较小,解答 本题的关键是明确PCR技术的原理,具体反应过程, 以及在临床病原菌检测中的应用. 答案:(１)④②③①　(２)Taq酶(热稳定 DNA 聚合酶) 　延伸　Taq酶从引物起始进行互补链的合成 (３)两条单链 DNA　(４)一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术 考点三　基因工程(题组二) １．AB　某患病男孩其母亲没有患病,可知该病为伴 X 染 色体隐性遗传病,该病患者中男性显著多于女性,在男 性中发病率为１/３５００,则该致病基因d频率为１/３５００, 正常基因D基因频率为３４９９/３５００,女性中携带者的占 比为２×１/３５００×３４９９/３５００,A 错误;该男孩的母亲 为携带者,基因型为 XDXd,该男孩基因型为 XdY,该男 孩的染色体倒位,故用 R１和 R２不能扩增出产物来,母 亲有正常的 H 基因,有产物,故对母亲和患儿DNA进行 PCR检测的结果不同,B错误;该男孩的染色体倒位,故 与正常男性相比,患病男孩 X染色体上的基因排列顺序 发生改变,C正确;利用S１和S２进行PCR检测,有产物 则含有正常 D基因,若无产物,则含有致病基因,故可诊 断母亲再次孕育的胎儿是否患该病,D正确. ２．C　使用氯化钙处理大肠杆菌,可使其处于感受态,提高 转化效率,即更多的大肠杆菌能吸收质粒,无论吸收的 是含目的基因的重组质粒(可能形成白色菌落)还是未 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ６１２ 重组的质粒 K(形成蓝色菌落),都可增加筛选平板上白 色和蓝色菌落数,A 正确;如果筛选平板中仅含卡那霉 素,能生长出的菌落都具有卡那霉素抗性,白色菌落可 能是导入了重组质粒(含目的基因),也可能是其他情况 导致β－半乳糖苷酶基因不能正常表达而呈现白色,所 以不可判定为含目的基因的菌株,B正确;筛选平板中长 出的白色菌落,可能是导入了重组质粒(含目的基因), 但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达 目标蛋白,不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标 蛋白的菌株,C错误;若筛选平板中蓝色菌落偏多,原因 可能是质粒 K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌,因 为自身环化的质粒 K 中β－半乳糖苷酶基因完整,能表 达活性 β－ 半 乳 糖 苷 酶,分 解 X－gal形 成 蓝 色 菌 落, D正确. ３．D　制备 DNA探针时需要模板和引物,所以加入的单链 DNA要做为模板和引物.①组将两段 DNA 移动,使其 碱基互补配对,得到５′－GCCGATCTTTATA－３′,３′－ CACCGGCTAGAAA－５′,由于 DNA 只能由５′→３′延 长,所以上 述 片 断 是 得 不 到 扩 增 产 物 的.同 理 ② 也 不 行;③反应 管 经 多 轮 扩 增 后 可 得 到 ３′－AGGGCTAGＧ GCATA－５′,两端带有 A,能产生被荧光标记的DNA探 针,③ 正 确;④ 反 应 管 中 可 得 到 ５′－ACTGGCCAGTＧ GAA－３′,两端带有 A,能产 生 被 荧 光 标 记 的 DNA 探 针,④正确.综上可知,③④正确. ４．A　琼脂糖凝胶的浓度会影响 DNA 分子在凝胶中的迁 移率和分辨率,琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离 的 DNA片段大小来选择的.对于较大的 DNA 片段,比 如基因组 DNA或质粒 DNA,通常选择较低浓度的琼脂 糖凝胶,因为它们需要更大的孔径来有效迁移.而对于 较小的 DNA 片段,比如 PCR 产物或酶切片段,则需要 选择较高浓度的琼脂糖凝胶,以提供更好的分辨率和分 离效果,A正确;凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜 色较深的染料,可以作为电泳进度的指示分子,当溴酚 蓝到凝胶２/３处时(可看蓝色条带),则停止电泳,B错 误;在琼脂糖凝胶电泳中,当电场作用时,DNA片段实际 上是向正极迁移的,而不是向负极迁移,同时,DNA片段 的迁移速率与其大小成反比,即 DNA 片段越长,迁移速 率越慢,C错误;琼脂糖凝胶中的 DNA 分子需染色后, 才可在波长为３００nm 的紫外灯下被检测出来,D错误. ５．D　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的氯化钠溶液中溶解度最低); 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.A．裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破,释放出 DNA 等物质,A正确;B．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,将溶液过滤,即可 将混合物 中 的 多 糖、蛋 白 质 等 与 DNA 分 离,B 正 确; C．DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复 多次用酒精沉淀出 DNA,提高 DNA 纯度,C正确;D．将 DNA溶解于 NaCl,加入二苯胺试剂,沸水浴五分钟,待 冷却后,能呈现蓝色,D错误. ６．解析:(１)PCR 扩增目的基因时,需要模板 DNA、引物、 (４种)脱氧核苷酸、含 Mg２＋ 的缓冲液和耐高温的 DNA 聚合酶.PCR过程一般可以分为变性、复性、延伸,DNA 聚合酶在延伸步骤中起作用,即 DNA 聚合酶将脱氧核 苷酸加到引物的３′端进行子链的延伸. (２)为将S基因正确插入载体,PCR 扩增S 基因时需要 在引物的５′端添加相应的限制酶识别序列.为保证目 的基因的正确插入,应使用双酶切;载体中含有BamHⅠ、 EcoRⅠ和XbaⅠ的酶切位点,S基因上含有XbaⅠ、NdeⅠ、 BamHⅠ的酶切位点,为保证S基因结构的完整性,不能在 S基因两端添加XbaⅠ、NdeⅠ、BamHⅠ的识别序列;分 析表格数据,BglⅡ切割产生的黏性末端和BamHⅠ切 割产生的黏性末端相同,结合S基因的转录方向和载体 上启动子的转录方向可知,应在S 基因上游添加BglⅡ 的识别序列,即５′—AGATCT—３′,下游添加EcoRⅠ的 识别序 列.因 此,切 割 载 体 应 选 用 的 两 种 限 制 酶 为 BamHⅠ和EcoRⅠ. (３)用携带S 基因的农杆菌侵 染 栽 培 马 铃 薯 愈 伤 组 织 时,农杆菌能将基因表达载体中的 TＧDNA 转移到愈伤 组织细胞的染色体 DNA 上.分析载体,TＧDNA 中含有 抗性基因２,若TＧDNA成功整合到被侵染细胞的染色体 DNA上,则该细胞具有抗性基因２对应的抗性,因此,抗 性基因２可用于筛选成功转化的愈伤组织.该愈伤组织 经再分化形成芽、根,继续培育可获得抗寒能力显著增 加的马铃薯植株. 答案:(１)脱氧核苷酸　延伸　(２)５′端　AGATCT　 BamHⅠ与EcoRⅠ　(３)染色体 DNA　２　再分化 ７．解析:(１)分析不同物种的 GPD蛋白序列,确定蛋白质上 相同的氨基酸区段,依据这些氨基酸所对应的密码子, 根据碱基互补配对,确定 DNA 序列,进而设 计 １对 引 物.可通过 琼 脂 糖 凝 胶 电 泳 分 离 并 纯 化 目 标 DNA 片 段.在制备PCR反应体系时,每次用微量移液器吸取不 同试剂前,需要更换微量移液器的枪头,以避免交叉污 染.(２)A、DNA模板被其他酵母细胞的基因组 DNA 污 染,可能扩增出其他 DNA,从而出现另外一条条带,A 错 误;B、每个引物与 DNA模板存在２个配对结合位点,从 而扩增出不同的 DNA 片段,从而出现另外一条条带,B 错误;C、在 基 因 组 中 Gpd 基 因 有 ２个 拷 贝,扩 增 出 的 DNA是相同 DNA,电泳时只会出现一个条带,C 正确; D、在基因组中存在１个与Gpd 基因序列高度相似的其 他基因,可能将相似的基因扩增出来,从而出现另外一 条条带,D错误.(３)DNA 在冷的９５％乙醇中溶解度较 低,可通过将酶切后的 DNA 经苯酚－氯仿抽提除去杂 质,在加入冷的９５％乙醇中沉淀,得到环形 DNA.PCR 过程中,子链的延伸方向为５′→３′,结合图示可知,应选 择P２和P３引物进行第二次扩增.启动子可启动转录, 终止子可终止转录,即启动子和终止子具有调控功能. (４)为确定克隆获得的Gpd 基因的准确性,可将获得的 基因序列与 已 建 立 的 基 因 数 据 库 进 行 对 比,若 二 者 相 同,则说明克隆获得的Gpd 基因准确.将Gpd 基因的 编码区与表达载体连接,构建重组质粒,再将重组质粒 导入酿酒酵母细胞中,使之进行表达,实现利用酿酒酵 母高效合成甘油的目的. 答案:(１)密码子(或遗传密码)　琼脂糖　更换微量移 液器的枪头　(２)C　(３)冷的９５％乙醇　D　调控　 (４)基因数据库(或序列数据库)　表达载体 ８．解析:(３)研究者为了进一步研究川金丝猴的食性,采集 其粪便样本,进行 DNA提取、扩增,部分实验过程如下: 释放 DNA:在去杂后的样本中加入裂解液,细胞裂解,内 容物释放,→析出 DNA:DNA 呈溶解状态,离心后取① 上清液,再加入乙醇,DNA 不溶于酒精→故在沉淀物中 加入纯 水,② 再 次 溶 解 DNA→ 扩 增 DNA:PCR 扩 增 DNA,需要将 ③４种 脱 氧 核 苷 酸、耐 高 温 的 DNA 聚 合 酶、引物、样本 DNA、含有 Mg２＋ 缓冲液、超纯水等加入 PCR管中,进行PCR. (４)为分析川金丝猴摄食的植物种类,研究者设计一对 引物F和 R,能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbcL 基因片段,是因为引物 F和 R 的碱基能与rbcL 基因的 保守序列的碱基互补配对,从而在耐高温的 DNA 聚合 酶的作用下延伸子链.用引物 F和 R 对４种植物样本 甲~丁的叶绿体基因组 DNA 进行扩增测序,结果如图 所示,可知植物甲乙丙的条带一样长,植物丁的短,但若 对４个样本的扩增产物进行 DNA 电泳条带分析,都能 形成条带,故能检出的样本是甲乙丙丁.研究者用引物 F和 R对川金丝猴粪便 DNA 进行扩增并测序,得到的 序列有图中的３种序列,说明摄食的植物有三种,甲和乙 的序列相同,不能确定,故据此可确定川金丝猴摄食的 植物有丙和丁.选用甲、乙的保守序列设计引物,对川 金丝猴粪便 DNA进行扩增、测序分析,能更准确鉴定出 川金丝猴摄食的植物. 答案:(３)上清液　溶解 DNA　４种脱氧核苷酸、耐高温 的 DNA聚合酶　(４)互补配对　甲乙丙丁　丙、丁　 甲、乙 ９．解析:(１)GenBank是目前国际上广泛使用的序列数据 库之一,它的数据主要是各国的实验室、测序机构等发 布的序列信息.利用这个数据库,我们可以便捷地检索 到基因和蛋白质的序列信息;故可从序列数据库或基因 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７１２ 数据库中查询基因 N 的编码序列,设计特定引物.保证 基因 N 与质粒pYL 正确连接,需要使用双酶切法,为了 目的基因能正确表达,目的基因需要插入质粒的启动子 和终止子之间,且质粒和目的基因需要使用相同的酶或 能产生相同黏性末端的酶;分析图１可知,质粒pYL 应 该选用SpeⅠ和 XhoⅠ酶切,由于目的基因 N 含有Spe Ⅰ识别序列,故 N基因不能使用SpeⅠ酶切,但XbaⅠ与 其具有相同的黏性末端,基因 N 酶切时可以用XbaⅠ替 换SpeⅠ,即 N基因两端应该含有 XbaⅠ和 XhoⅠ识别 序列;题干信息:N 基因a链为转录模板链,才有引物１ 和引物２扩增 N基因,则扩增后模板链的５′端含有引物 １序列,而编码链的５′端含有引物２序列,结合质粒pYL 上的启动子和终止子方向,可知应该在引物２的５′端添加 XbaⅠ、引物１的５′端添加XhoⅠ识别序列.PCR扩增基因N, 特异性酶切后,利用DNA连接酶连接DNA片段,构建重组 质粒,大小约９􀆰５kb(kb为千碱基对),假设构建重组质粒前 后,质粒pYL对应部分大小基本不变. (２)在第５组的 PCR反应中,使用无菌水代替实验组的 模板DNA,目的是检验PCR反应中是否有外源DNA的 污染.质粒pYL 大 小 为７．２kb,重 组 质 粒 大 小 约９．５ kb,假设构建重组质粒前后,质粒pYL 对应部分大小基 本 不 变,基 因 N 大 小 为 二 者 的 差 值,约 为 ２．３kb (２~２．３kb),结合图２电泳结果可知,实验组１的电泳 条带大小约为２３００bp,说明实验组１的质粒中成功插 入了基因 N. (３)a是诱变第２４０位脯氨酸编码序列的引物(GCA 为 诱变序列),b、c、d其中一条是诱变第２４３位苯丙氨酸的 引物,其配对模板与a的配对模板相同,分析题图bcd序 列可知c是诱变第２４３位苯丙氨酸的引物,根据a引物 ５′－端首位 GCA为２４０位,则c引物５′－端 GCC为２４３ 位,故据此分析,丙氨酸的密码子除 GCA外,还有 GCC. (４)题干研究目的是通过在酵母菌中表达外源香树脂醇 合酶基因 N,可高效生产香树脂醇;由此可知,进一步检 测转基因酵母菌发酵得到的香树脂醇含量并进行比较, 可以选出最优的香树脂醇合酶基因的改造方案. 答案:(１)基因数据库或(序列数据库)　XhoⅠ　XbaⅠ 　DNA连接酶　(２)外源 DNA(或外源基因、基因 N)　 １　基因 N 大小为重组质粒大小和质粒pYL 大小的差 值,约为２􀆰３kb,对应实验组１的电泳条带(或实验组１ 电泳条带大小加质粒pYL大小约等于重组质粒大小)　 (３)GCC　(４)香树脂醇 １０．解析:(１)PCR的每次循环包括变性、复性、延伸３个阶 段,其中 DNA双链打开成为单链的阶段是变性,引物 与模板 DNA链碱基之间的化学键是氢键. (２)构建重组质粒时,与单一酶酶切相比,采用的双酶 切方法,可以形成不同的黏性末端,双酶切可以避免目 的基因和质粒的反向连接、目的基因和质粒的自身环 化.酶c单 酶 切 后 形 成 平 末 端,需 用 T４DNA 连 接 酶 连接. (３)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用 Ca２＋ 处 理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子 的生理状态,这种细胞称为感受态细胞.若要验证转 化的大肠杆菌中含有重组质粒,可利用 DNA 分子杂交 技术,将大肠杆菌的基因组 DNA 提取出来,在含有目 的基因的 DNA片段上用放射性同位素等作标记,以此 作为探针,使探针与基因组 DNA 杂交,如果显示出杂 交带,表明大肠杆菌中含有重组质粒. 答案:(１)变性　氢键 (２)避免目的基因和质粒的任意连接、防止目的基因和 质粒的自身环化　T４DNA连接酶 (３)细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理 状态　利用 DNA分子杂交技术,将大肠杆菌的基因组 DNA提取出来,在含有目的基因的 DNA 片段上用放 射性同位素等作标记,以此作为探针,使探针与基因组 DNA杂交,如果显示出杂交带,表明大肠杆菌中含有重 组质粒 １１．解析:基因工程结合基因表达知识考查. (１)基因文库的定义是将含有某种生物不同基因的许 多 DNA片段导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分 别含有这种生物的不同基因,称为基因文库. (２)从图中可以知道,转录方向是顺时针,所以①为终 止子;②为启动子,启动子是 RNA 聚合酶结合与启动 转录的位置.而标记基因是为了便于筛选出完成导入 的受体菌. (３)基因突变但是性状不改变的情况,有多种可能,如 因为非编码区改变,但是编码区不变导致 mRNA不变, 或者由于密码子简并性导致的蛋白质序列不变等等. (４)用基 因 工 程 导 入 真 核 细 胞,检 测 是 否 黄 色 荧 光 即 可.如以酵母菌为受体菌,以 YFP为目的基因,通过基 因工程技术,观察导入基因表达载体后的受体酵母菌 是否可以发黄色荧光. 答案:(１)含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段的 受体菌群体 (２)终止子　启动子　启动子是 RNA聚合酶结合与启 动转录的位置　便于筛选出含有目的基因的受体菌 (３)由于密码子的简并性,导致 GFP突变基因转录产生 的 mRNA与原来的正常 mRNA翻译出的蛋白质相同, 仍是绿色荧光蛋白 (４)以酵母菌为受体菌,以 YFP为目的基因,通过基因 工程技术,观察导入基因表达载体后的受体酵母菌是 否可以发黄色荧光 １２．解析:(１)根据题干信息可知,突变后的基因为隐性基 因,则野生型DA１基因为显性基因,因此采用农杆菌转 化法将野生型DA１基因转入突变体植株,若突变体表 型确由该突变造成,则转基因植株的种子大小应与野 生型植株的种子大小相近. (２)利用PCR技术扩增 DA１基因后,应该用同种限制 性内 切 核 酸 酶 对 DA１基 因 和 运 载 体 进 行 切 割,再 用 DNA连接酶将两者连接起来;在基因表达载体中,启动 子位于目的基因的首端,终止子位于目的基因的尾端, 因此为确保插入的 DA１基因可以正常表达,其上下游 序列需具备启动子和终止子. 答案:(１)野生型　(２)Ti质粒　启动子和终止子 １３．解析:第(１)题,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苷酸,因此设计扩增 P基 因的引物,需要两种引物分别与两条模板链３′端的碱 基序列互补.DNA聚合酶延伸时,是将脱氧核苷酸加 到引物的３′端,为了不破坏目的基因,该限制酶识别序 列应添加在引物的５′端.第(２)题,融合基因转录出的 mRNA序列正确,翻译出的融合蛋白中 FLAG 的氨基 酸序列正确,但P基因对应的氨基酸序列与 P不同,说 明P 基 因 翻 译 时 出 错. 由 图 可 看 出,在 转 录 出 的 mRNA中,限制酶识别序列对应 的 最 后 两 个 碱 基 与 P 基因对应的第一个碱基构成一个密码子,导致读码框 改变,翻译出的氨基酸序列改变,可通过在EcoRⅠ识别 序列前后增加碱基,使其碱基数目加上 FLAG 的碱基 数目为３的倍数,这样能保证 P基因转录出的 mRNA 上的读码框不改变,能够正常翻译.第(３)题,①组仅 添加 UBC,处理后,用 UBC 抗体检测,不出现杂交带; ②组添 加 UBC 和 FLAGＧP,出 现 杂 交 带;③ 组 添 加 UBC、药物 A和FLAGＧP,杂交带更加明显,说明药物 A 的作用是促进 UBC 与 FLAGＧP的结合.由②④组或 ③⑤组的差异在于②③组使用 FLAGＧP,出现杂交带; ④⑤组使用FLAGＧPA,不出现杂交带,据此推测PA中 缺失的特定序列是与 UBC结合的关键序列.第(４)题, 根据(３)的分析推测,药物 A 促进 UBC与 FLAGＧP的 结合,从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗 的目的. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋[点睛]　本题难点在于分析翻译出错的原因,需要 结合翻译相关知识对图进行仔细分析方可得出结 论. 答案:(１)两种引物分别与两条模板链３′端的碱基序列 互补配对　５′端 (２)在转录出的 mRNA中,限制酶识别序列对应的最后 两个碱基与 P基因对应的第一个碱基构成一个密码 子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变.　在 EcoRⅠ识别序列前后增加碱基,使其碱基数目加上 FLAG的碱基数目为３的倍数 (３)促进 UBC与 FLAGＧP的结合　PA 中缺失的特定 序列是与 UBC结合的关键序列 (４)药物 A促进 UBC与 FLAGＧP的结合,从而促进蛋 白P被蛋白酶识别并降解,达到治疗的目的. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８１２ １４．解析:(１)分析题意,研究人员从土壤微生物基因组中 扩增得到目标酶基因采用了 PCR 技术,此外获得酶基 因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法. (２)高质量的 DNA模板是成功扩增出目的基因的前提 条件之一.在制备高质量 DNA 模板时必须除去蛋白, 可根据 DNA和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂 的耐受性去除蛋白质,方法有盐析、酶解法或高温变性 法等. (３)研 究 人 员 使 用 大 肠 杆 菌 BL２１ 作 为 受 体 细 胞、 pET２０b为表达载体分别进行４种酶的表达.表达载 体转化大肠杆菌时,首先应制备感受态细胞,即利用钙 离子处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,使其易于接 受外来的 DNA分子.基因工程中,酶基因(目的基因) 成功表达的产物酶蛋白的化学本质也是蛋白质,常用 抗原－抗体杂交技术进行检测.(４)依图所示流程,在 一定的温度、pH 等条件下,将４种酶与可溶性淀粉溶 液混合组 成 一 个 反 应 体 系.由 于 酶 的 作 用 条 件 较 温 和,若这些酶最适反应条件不同,则可能导致有的酶失 活而使反应中断.在分子水平上,可以通过改变基因 的碱基序列,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的 改造和优化. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋[点睛]本题考查基因工程、DNA 的粗提取和鉴定的 相关知识,意在考查考生把握知识间的联系、理论与 实际相结合解决实际问题的能力,难度中等. 答案:(１)基因文库中获取、人工合成法　(２)盐析法、 酶解法或高温变性　(３)感受态　抗原－抗体杂交技 术　(４)有的酶失活而使反应中断　基因的碱基序列 考点三　基因工程(题组三) １．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;研磨液在４℃冰箱中放置几分钟后,DNA在 上清液中,应取上清液倒入烧杯中,B错误;鉴定过程中 用沸水浴加热,DNA双螺旋结构会发生改变,C错误;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错误. ２．D　图中质粒内,氨苄青霉素抗性基因(AmpR)内含有 ScaⅠ和PvuⅠ的酶切位点,四环素抗性基因(TetR)内含 有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ的酶切位点.A．若用 HindⅢ酶切, 目的基因可能正向插入,也可能反向插入,转录的产物 可能不同,A 正确.B．若用 PvuⅠ酶切,重组质粒和质 粒中都有四环素抗 性 基 因(TetR),因 此 在 含 Tet(四 环 素)培养 基 中 的 菌 落,不 一 定 含 有 目 的 基 因,B 正 确; C．DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的 DNA 片段, 重组质粒的大小与质粒不同,能够鉴定重组质粒构建成 功与否,C正确;D．SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基 因中,若用SphⅠ酶切,重组质粒中含氨苄青霉素抗性基 因(AmpR),因此携带目的基因的受体菌在含 Amp(氨苄 青霉素)的培养基中能形成菌落,在含 Tet的培养基中不 能形成菌落,D错误. ３．B　PCR 技 术 是 聚 合 酶 链 式 反 应 的 缩 写,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.A．分析图中可知,启动子在左侧,GFP 基因整合Gata３基因的右侧,启动子启动转录后,可以使 GEP 基因转录,Gata３基因的启动子能控制 GFP 基因 的表达,A错误;B．因启动子在左侧,转录的方向向右, 合成的 mRNA从左向右为５′→３′,刚好是翻译的方向, 所以翻译时先合成Gata３蛋白,再合成 GFP蛋白,B正 确;C．整合GFP 基因后,核酸片段变长,２号个体只有大 片段,所以是Gata３－GFP 基因纯合子,４号个体只有小 片段,是野生型,C错误;D．用引物１和引物３进行 PCR 扩增,扩增出的片段大小差异较小,无法较好的区分片 段,D错误. ４．解析:(３)据图１可知,野生稻的电泳条带比栽培稻２电 泳条带距离进样口近,故野生稻的相关基因比栽培稻２ 的相关基因长,故可知,与野生稻相比,栽培稻２是由于 Bh基因发生了碱基的缺失.已知,野生稻的碱基序列是 ５′—GATTCGCTCACA—３′,栽培稻１相应的碱基序列 是５′—GATTAGCTCACA—３′,故 可 知,发 现 栽 培 稻 １ 是由于Bh基因中的 DNA序列发生了碱基的替换,导致 相应的 mRNA上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白 质中氨基酸序列发生改变,颖壳表现为黄色. 答案:(３)碱基的缺失　碱基的替换　导致相应的 mRNA 上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白质中氨基酸序 列发生改变 ５．解析:(１)从含有多种微生物的研磨液中分离出单一菌 落,并接种到选择培养基中常用的接种方法是稀释涂布 平板法.使用选择培养基和不同的温度条件,目的是为 了抑制其他杂菌的生长,分离不同条件下生长的内生放 线菌. (２)PCR技术的核心原理是通过多次循环(变性、复性、 延伸),使目标 DNA 片段的数量以指数形式快速增加, 实现体外扩增.PCR 鉴定是利用引物１和引物２进行 的.在野生型菌株中,引物１和引物２之间的 DNA 片 段长度为 R－U(５００bp)＋R 基 因(２０００bp)＋R－D (５００bp)＝３０００bp.对应图２中的菌落①和③.在成 功发生双交换的 R基因敲除株中,R 基因(２０００bp)被 替换,引物１和引物２之间的 DNA 片段长度为 R－U (５００bp)＋R－D(５００bp)＝１０００bp.对应图２中的菌 落②.菌落④的 PCR 产物大小约为７０００bp.这个大 小可以通过 以 下 方 式 解 释:发 生 了 单 交 换 同 源 重 组 事 件.整个重组质粒(大小为３０００bp质粒骨架＋５００bpR －U＋５００bpR－D＝４０００bp)整合到了基因组中.整 合后,引物１和引物２之间的区域长度变为原来的长度 (３０００bp)加上整个质粒的长度(４０００bp),即３０００＋ ４０００＝７０００bp.因 此,这 是 单 交 换 同 源 重 组 整 合 的 结果. (３)设置两组培养实验:一组为对照组,在常规(或低铁) 浓度的培养基上进行;另一组为实验组,在添加了足量 铁离子的培养基上进行.在两组培养基的相同位置分 别接种内生放线菌和稻瘟病致病菌.在相同且适宜的 条件下培养一段时间后,观察并比较两组中稻瘟病致病 菌菌落的生长情况(如菌落大小或抑制圈大小).预期 结果与结论:如果实验组(高铁培养基)中内生放线菌对 稻瘟病致病 菌 的 抑 制 作 用 明 显 减 弱 或 消 失,而 对 照 组 (低铁培养基)中抑制作用明显,则说明该内生放线菌是 通过竞争铁离子来抑制稻瘟病致病菌生长的. 答案:(１)稀释涂布平板法　分离不同条件下生长的内 生放线菌 (２)指数级扩增　②　重组质粒通过(单交换)同源重组 整合到了内生放线菌的基因组中 (３)设置两组培养实验:对照组在低(或常规)铁浓度的 培养基上进行,实验组在高铁浓度的培养基上进行.在 两组培养基的相同位置分别接种内生放线菌和稻瘟病 致病菌.在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察 并比较两组中稻瘟病致病菌菌落的生长情况(如菌落大 小或抑制圈大小).若高铁组的抑制效果明显弱于低铁 组,则支持该推测. ６．解析:(１)若使r２HN 仅在水稻胚乳中表达,则 CtP应为 在胚乳中特异性表达的基因启动子.终止子是基因下 游的一端有特殊序列结构的 DNA 片段,使转录在所需 要的地方停下来.r２HN 应插入启动子 GtP和终止子 Nos之间,由于 GtP中有限制酶 KpnⅠ的识别序列,而 SacⅠ的一个识别序列位于终止子之后,因此不能选择 这两种限制酶切割,应选择 HindⅢ和EcoR Ⅰ对r２HN 和载体进行切割. (２)通常采用农杆菌转化法将目的基因导入水稻的愈伤 组织.检测r２HN 是否表达,可以采用 PCR 技术检测 该基因是否转录出 mRNA,通过抗原－抗体杂交技术检 测是否翻译出相关蛋白. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９１２ (３)设r２HN 为基因 N,则单一位点插入目的基因的植 株的基因型为 Nn,其自交后代的基因型及比例为 NN∶ Nn∶nn＝１∶２∶１,r２HN 纯合体植株的比例为１/４.纯 合体自交后代不会发生性状分离,因此选择纯合体进行 后续研究. (５)水稻属于常见的农作物,易于种植,其作为生物反应 器容易获得疫苗;水稻的产量高,作为生物反应器容易 从胚乳中大量获得疫苗. 答案:(１)在胚乳中特异性表达的基因　使转录在所需 要的地方停下来　HindⅢ　EcoRⅠ　(２)农杆菌转化　 是否转录出 mRNA　抗原－抗体杂交 (３)１/４　纯合体自交后代不发生性状分离 (５)水稻易于种植,容易获得疫苗;水稻的产量较高,能 够获得大量的疫苗(合理即可) ７．解析:(１)从苏云金杆菌提取 DNA 时,需加入蛋白酶,其 作用是水解蛋白质,使得 DNA 与蛋白质分离.提取过 程中加入体积分数为９５％的预冷酒精,其目的是溶解蛋 白质等物质,析出不溶于酒精的 DNA. (２)本操作中获取目的基因的方法是人工合成和PCR技 术扩增. (３)穿梭质粒中p３５s 为启动子,其作用是 RNA 聚合酶 识别并结合的部位,驱动目的基因转录;插入两个p３５s 启动子,其目的可能是同时实现两个目的基因的共同表 达及调控,提高转录的效率,从而降低基因工程的成本 与复杂性. (４)结合基因表达载体的示意图,根据图中穿梭质粒上 的KanR 和 HygBR 两个标记基因的位置,用 HygBR 基 因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织. (５)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉花植株 染色体 DNA 作 模 板,进 行 PCR,应 选 用 的 引 物 是 F３ 和 R２. (６)蛋白质工程是指以蛋白质分子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,本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工 程,理由是用１－１３６２合成基因序列和１３６３－１８４８天然 基因序列获得改造的抗虫蛋白,ABC 不符合题意,D 符 合题意. 答案:(１)水解蛋白质,使得 DNA 与蛋白质分离　溶解 蛋白质等物质,析出不溶于酒精的 DNA (２)PCR技术扩增　人工合成 (３)RNA聚合酶识别并结合的部位　同时实现两个目的 基因的共同表达及调控,提高转录的效率,从而降低基 因工程的成本与复杂性 (４)HygBR　(５)F３　R２　(６)D ８．解析:(１)启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,有 了它才能驱动基因的转录.质粒作为载体,需要有复制 原点、一个至多个限制酶切割位点和便于重组质粒筛选 的标记基因等.(２)用PCR扩增分析法确定重组质粒中 目的基因插入方向是否正确时,常设计一对引物,一个 引物与目的 基 因 序 列 互 补,另 一 个 引 物 与 质 粒 序 列 互 补,两引物延伸方向相反,以扩增出两引物间的序列,若 插入方向正确,则可扩增出相应序列,反之,则不能扩增 出相应序列,故选用的引物应为 F２、R１或 F１、R２,若选 用引物F１、R１,不论目的基因插入方向是否正确,都可 扩增出目的基因序列.因为J 基因的 b链为转录的模 板链,启动子在左侧,所以转录方向为从左到右,由于转 录沿模板链３′到５′端方向合成RNA,所以J基因b链左 侧为３′端,引物要与DNA的３′端互补配对,所以F１与b 链互补,a链也与b链互补,由此推知引物 F１与a链相 应部分序列相同.(３)抗J蛋白抗体和抗 V５抗体均能 检测到条带１,说明条带１为JＧV５融合蛋白,条带２仅 能由抗J蛋白抗体检测到,说明该蛋白仅含J蛋白,不含 V５标签,故条带２检出的蛋白不是由重组质粒上的J 基因表达的. 答案:(１)RNA聚合酶　标记基因、复制原点(或限制性 酶切位点) (２)F２和 R１(或“F１和 R２”)　a链 (３)JＧV５融合蛋白　不是 ９．解析:第(１)问,分析题意可知,新冠病毒的遗传物质是 RNA,而 RT－PCR 法 需 要 先 得 到 cDNA,由 RNA 到 DNA的过程属于逆转录过程,逆转录过程需要的酶是逆 转录酶(反转录酶).第(２)问,PCR过程需要加入引物, 设计引物时应有一段已知目的基因的核苷酸序列,在该 过程中为了 确 保 新 冠 病 毒 核 酸 检 测 的 准 确 性,在 设 计 PCR引物时必须依据新冠病毒 RNA中的特异性核苷酸 序列来进行;PCR过程每次循环分为３步,分别为变性 (９０－９５℃)、复性(５５－６０ ℃)、延伸(７０－７５℃),故其 中温度最低的一步是复性.第(３)问,某人同时进行了 新冠病毒核酸检测和抗体检测,若核酸检测结果为阴性 而抗体检测结果为阳性,说明该个体曾经感染过新冠病 毒,由于机体发生特异性免疫反应,产生抗体,将病毒消 灭,所以核酸检测为阴性,但由于抗体有一定的时效性, 能在体内存在一段时间,故抗体检测为阳性;若核酸检 测和抗体检测结果均为阳性,说明该个体体内仍含有病 毒的核酸和抗体,则说明该人已经感染新冠病毒,为患 者.第(４)问,基因工程的基本操作流程是:获取目的基 因→基因表达载体的构建(基因工程的核心)→将目的 基因导入受 体 细 胞→目 的 基 因 的 检 测 与 鉴 定,结 合 题 意,本基因工程的目的是获得大量的 S蛋白,故具体流 程为:获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表 达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 (检测 受体能否产生S蛋白). 答案:(１)逆转录酶(反转录酶) (２)特异性核苷酸序列　复性(退火) (３)曾感染新冠病毒,已康复　已感染新冠病毒,是患者 (４)获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表达 载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 (检测受 体能否产生S蛋白) １０．解析:(１)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末 端,限 制 酶 SmaⅠ 和 EcoRⅤ 切 割 形 成 的 是 平 末 端, E􀅰coliDNA 连 接 酶 来 源 于 大 肠 杆 菌,只 能 将 双 链 DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起 来,而 T４DNA连接酶来源于 T４ 噬菌体,可用于连接黏 性末端和平末端,但连接效率较低.因此图中EcoRⅠ 和PstⅠ 切 割 后 的 DNA 片 段 (黏 性 末 端)可 以 用 E􀅰coliDNA连接 酶 连 接,除 了 这 两 种 限 制 酶 切 割 的 DNA片段,限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割后的 DNA 片 段(平末端)也可以用 T４DNA连接酶连接. (２)DNA连 接 酶 将 两 个 DNA 片 段 连 接 形 成 磷 酸 二 酯键. (３)质粒是小型环状的 DNA 分子,常作为基因表达的 载体,首先质粒上含有复制原点,能保证质粒在受体细 胞中自我复制.质粒 DNA 分子上有一个至多个限制 性核酸内切酶的酶切位点,便于目的基因的导入.质 粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的 基因,具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主 细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞. (４)启动子是一段特殊结构的 DNA 片段,位于基因的 首端,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,最终获得需要的蛋白质. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋[点睛]　本题考查基因工程的相关知识,要求考生 识记基因工程的概念、原理及操作步骤,掌握各操作 步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答 题. 答案:(１)EcoRⅠ、PstⅠ 　EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ 和 EcoRⅤ (２)磷酸二酯键　(３)自我复制　一至多个限制酶切位 点　用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存 活的即为含有质粒载体的宿主细胞　(４)位于基因首 端的一段特殊 DNA 序列,是 RNA 聚合酶识别及结合 的部位,能驱动转录过程 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０２２