课时跟踪检测(58) 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题[对应主题研习(一)(二)]（课时检测）-【新高考方案】2026年高考生物Ⅱ一轮总复习

课时跟踪检测(五十八)　基因工程及生物技术的安全性与伦理问题[对应主题研习(一)(二)] (标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件) 一、单项选择题 1.(2025·长春模拟)“DNA的粗提取与鉴定”实验流程是“取材→研磨→过滤→分离→鉴定”,下列说法正确的是 (　　) A.实验材料可以选择猪的成熟红细胞或肝细胞 B.将研磨液从冰箱中取出后取沉淀物继续进行实验 C.进行DNA鉴定时,对照组不需要加入DNA D.可以利用DNA溶于酒精的特性将DNA提取出来 2.(2025·大理模拟)当目的基因和质粒都用Hind Ⅲ处理、连接后,目的基因可能正向插入载体,也可能反向插入载体(如图),为判断目的基因的插入方向,可使用限制酶处理,并进行电泳检测。下列选项中能判断目的基因插入方向的限制酶是 (　　) 注:EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Hind Ⅲ的识别序列、切割位点均不同,数字表示相邻两个限制酶切点之间的碱基对数(bp),质粒全长20 000 bp。 A.Hind Ⅲ B.EcoR Ⅰ C.BamH Ⅰ D.EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ 3.现如今随着技术的不断发展,人们发明了多种PCR技术的衍生版本,如重叠延伸PCR、等位基因特异PCR、热不对称性PCR、荧光定量PCR、锅柄式PCR等。这些新技术在不同层面对传统PCR技术进行了较完善合理的改进。下列有关PCR的叙述,正确的是 (　　) A.已知重叠延伸PCR可将两个或多个DNA片段连接起来,因此可用于较长DNA分子的人工合成 B.已知等位基因特异PCR可鉴定出两个基因中单核苷酸的差异,因此可用于病毒的检测与分析 C.已知热不对称性PCR可通过调节复性温度产生多种产物,因此操作时对温度的要求低于常规PCR D.已知荧光定量PCR可将扩增的结果表现为便于观察的荧光信号,因此可用于亲子鉴定 4.(2025·宜昌模拟)含氨苄青霉素抗性基因(AmpR)的质粒、含有目的基因的DNA片段及相关限制酶酶切位点如图所示。在构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中的实践中,某同学选用EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ分别对质粒和含目的基因的DNA片段进行双酶切。下列对这种操作的优点的叙述,正确的是 (　　) A.可以避免质粒或者目的基因自身环化 B.可以避免目的基因与质粒反向连接 C.可以避免一个质粒中连续接入多个目的基因 D.可以避免受体菌的EcoR Ⅰ和Mfe Ⅰ将重组质粒中的目的基因切割下来 5.紫色西红柿经基因编辑后可产生比普通西红柿多9倍的花青素(紫色)。紫色花青素能降低人类患心脏病、糖尿病的风险。如图是花青素基因(S)的cDNA和Ti质粒。下列叙述错误的是 (　　) A.可以选用XbaⅠ、Hind Ⅲ切割S基因的cDNA和Ti质粒 B.在用农杆菌侵染时,常要使用一些抗生素来抑制农杆菌生长和筛选转化细胞 C.用于扩增 S基因的引物需满足的条件之一是两种引物分别与两条模板链 3'端的碱基序列互补配对 D.若检测出标记基因所表达的性状,则说明重组质粒已经成功导入西红柿细胞 6.ω⁃3多不饱和脂肪酸(LCPUFA)有预防心血管疾病的作用,但大多数动物体内不能合成。科研人员利用转染技术(将外源DNA转入受体细胞的技术)将LCPUFA合成酶基因(fat⁃1基因,含1 229 bp)导入小鼠受精卵,培育出转基因小鼠,基本流程如下图甲所示。图乙表示提取不同实验组别小鼠受精卵DNA后,利用fat⁃1基因的引物进行PCR扩增后电泳的结果。下列说法错误的是 (　　) A.采用农杆菌转化法可确保图甲中转染的效果 B.PCR扩增3轮后,只含一种引物的DNA分子的比例为1/4 C.由图乙可知,只有2组转染成功 D.若fat⁃1基因单点插入,则转基因小鼠相互交配产生的大多数后代体内能合成LCPUFA 二、不定项选择题 7.(2025·长春模拟)“DNA粗提取与鉴定”的操作步骤为研磨→去杂→析出→鉴定。某研究组欲探究不同去杂方式对实验结果的影响(如下表)。下列叙述正确的是 (　　) 去杂质方式 沉淀 质量/g DNA浓度/ (ng·μL-1) OD260/ OD280 二苯胺 鉴定 离心 0.068 0 81.50 1.53 蓝色 4 ℃冰箱静置 0.102 8 336.4 1.41 蓝色 注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度;纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低。 A.猪肝、菜花、草莓均可作为提取DNA的材料 B.对研磨液进行离心的目的是加速DNA的沉淀 C.离心法可以获得更高纯度的DNA D.析出时的离心转速明显高于去杂质时 8.(2025·长沙模拟)青蒿素是有效的抗疟疾药物,但野生黄花蒿中青蒿素的产量较低。为缓解青蒿素供应不足的状况,科学家将基因tms和tmr导入黄花蒿的愈伤组织,获得了黄花蒿的冠瘿组织,改造过程用到的部分结构如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞常用的方法是农杆菌转化法 B.图中P位于基因的上游,作用是DNA聚合酶识别和结合的部位,驱动转录 C.图中还缺少的结构是标记基因,标记基因的作用是表达出目的基因产物 D.欲检测目的基因是否导入冠瘿组织细胞的染色体DNA上,可采用PCR技术 9.(2025·景德镇模拟)反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术,其过程如下图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.应选择引物1和引物4进行PCR扩增 B.设计的引物中GC碱基含量越高,复性的温度越高 C.PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的环状DNA分子 D.整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶 三、非选择题(除特别注明外,每空1分) 10.(11分)(2025·泉州模拟)近年来随着甲醇工业产能过剩的情况日益严重,研究人员通过构建甲醇工程菌来有效利用甲醇。RuMP途径是目前研究较多的甲醇同化途径之一,其中MDH酶是同化甲醇的关键酶之一,现科学家利用下图质粒构建表达载体,制备可利用甲醇的大肠杆菌。 (1)为了使目的基因能与图示质粒高效正确构建表达载体,需在目的基因的两端分别加上　　　　的碱基序列。(填编号,2分)  ①EcoRⅠ　②KpnⅠ　③Acc65Ⅰ　④BglⅡ (2)应选取氨苄青霉素　　　　(填“敏感型”或“耐药型”)的大肠杆菌作为受体细胞,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。  (3)甲醇工程菌培养12 h后,挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增,若扩增后的DNA样品电泳结果显示有1 566 bp的片段,则下图(深色部分为目的基因区段)中对应DNA片段的引物为　　　　(填图中序号,2分)。  (4)DNA探针是一种人工合成的具有特定核苷酸序列的单链DNA片段,利用DNA探针与待测样本中DNA互补结合,可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因,原因可能是表达过程中的　　　　　过程受阻;现拟利用DNA探针对该原因做出进一步的精准判断,请简要写出实验思路: 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3分)。  11.(9分)(2025·北京通州模拟)学习下面材料,回答(1)~(5)题。 CRISPR⁃Cas系统是广泛存在于细菌和古细菌中的一种获得性免疫系统。细菌中转入有益基因时,CRISPR基因功能会缺失,当外源基因对细菌生存造成威胁时,CRISPR的表达会发生上调,启动细菌的适应性免疫。其防御机制分为适应阶段、基因表达阶段和干扰阶段。 有害的外源核酸中部分短序列会被细菌整合并插入到其CRISPR序列中(图1)、随后相关基因表达出Cas蛋白、TracrRNA,以及CRISPR序列会表达出一条前体crRNA(Pre⁃crRNA),Pre⁃crRNA的某些序列被剪切,形成多个crRNA。 每条crRNA、TracrRNA与Cas蛋白形成稳定的效应复合物。在干扰阶段中,复合物中Cas蛋白使外源DNA解旋,RNA①与之互补配对形成特殊结构,随后Cas蛋白构象发生变化并切割该段DNA的特定序列。在此过程中,Cas蛋白主要切割与RNA①互补配对的DNA单链的H位点和非互补配对链的R位点(如图2所示)。 经改造的细菌CRISPR⁃Cas系统已被广泛应用到基因定点编辑、基因组筛选、基因转录调控等领域、但仍存在许多问题有待深入解决与探索。 (1)细菌将外源DNA整合到CRISPR序列中,是对可遗传变异类型中的　　　　　的扩展。  (2)结合图1分析,有害的外源DNA被细菌整合并插入到CRISPR序列中,成为　　　　序列,CRISPR序列中　　　　序列的转录产物存在核酸酶的识别位点,因此Pre⁃crRNA被剪切形成多个crRNA。结合图2分析,TracrRNA和crRNA有　　　　(选填“相同”或“互补”)序列,可相互结合,进而与Cas蛋白形成效应复合物。  (3)结合材料分析,图2中RNA①是　　　　(填“crRNA”或“TracrRNA”),起到对外源DNA的识别作用,进而将复合物精准定位。  (4)下列说法正确的有　　　　(2分)。  A.细菌体内的Cas是具有类似解旋酶和限制酶作用的双功能蛋白 B.Cas剪切外源DNA片段的精准性与RNA①的长度呈正相关 C.可通过CRISPR⁃Cas技术靶向治疗21⁃三体综合征患者 D.细菌CRISPR序列中重复序列的种间差异小于间隔序列 (5)从进化观分析,转入有益基因时,细菌CRISPR基因功能缺失的积极意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。  12.(14分)(2024·邢台二模)研究发现,GsERF6基因可以提高水稻的耐盐性。图1是某研究小组利用PCR技术扩增GsERF6基因的过程,图2是该研究小组通过基因工程的方法获得GsERF6基因超表达水稻新品种的过程。请据图分析回答下列有关问题: (1)图1中步骤1和步骤2分别是PCR循环程序中的　　　　　,这两个步骤的温度都相对较高,可能与　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)中碱基C和G的含量较高有关;循环n次能获得等长目的基因　　　　个。  (2)图2中A为构建的GsERF6基因超表达载体的部分序列(图中和分别为T⁃DNA的左、右边界,NeoR为新霉素抗性基因,为终止子),35S的作用是 　(2分)。 (3)超表达载体中T⁃DNA的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分),将重组GsERF6基因超表达载体导入农杆菌,①过程利用含　　　　的培养基筛选出重组的农杆菌。  (4)愈伤组织到幼苗的过程需要加入的激素有　　　　　　　　,另外该过程还需要光照,光照的作用是 　　　　　　　　　　　　(写出两个,2分)。  (5)请你设计实验检验此转基因水稻新品种是否培育成功: 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出实验设计思路,2分)。  13.(11分)(2025年1月·八省联考河南卷)核酮糖⁃1,5⁃二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路,以筛选结合CO2能力更强的Rubisco。回答下列问题。 (1)为将Rubisco基因导入大肠杆菌,研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中,片段2为　　　　　(填“启动子”或“终止子”),其作用是 　(2分)。  (2)为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒,将P1、P2和P3引物(引物位置如图2所示,→表示引物5'→3'方向)共同加入反应体系后,分别以3个菌落的DNA为模板进行PCR扩增。PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示,菌落　　　(填“1”或“2”或“3”,2分)携带正确的重组质粒。  (3)通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌,涂布在同一平板的不同区域(区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌),一段时间后,菌落分布及生长状况如图4所示,推测区域②④内菌落携带的目的基因分别是　　　　　　　、　　　　　　　　　。现有多种Rubisco突变基因,应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是 　(2分)。  (4)Rubisco的活性与植物有机物的积累密切相关。现已筛选出携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒(无法转化植物),研究小组拟使用农杆菌转化法培育高产量大豆品种,简要写出实验思路　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2分)。  学科网（北京）股份有限公司 $$