第42讲 基因工程、生物技术的安全性及伦理问题（专项训练）（安徽专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第42讲 基因工程、生物技术的安全性及伦理问题 目录 01 课标达标练 【题型一】基因工程的基本工具 【题型二】DNA的粗提取与鉴定 【题型三】基因工程的基本操作程序 【题型四】PCR技术 【题型五】基因工程的应用 【题型六】蛋白质工程 【题型七】转基因产品的安全性 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 基因工程的基本工具 1．构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（　　） A． B． C． D． 2．通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒（哺乳类感染病毒后基本无症状）的核酸完成如下实验，下列说法错误的是（    ） A．步骤①说明流感病毒的遗传物质是DNA片段 B．步骤②需要限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒 C．通过③和④产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果 D．步骤⑤说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞 3．下列有关基因工程中载体的说法正确的是 (   ) A．在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒 B．所有的质粒都可以作为基因工程中的载体 C．质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子 D．作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因 4．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是（    ） A．用作运载体的质粒上都能找到一个或多个限制酶切割位点 B．质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子 C．质粒上的抗生素合成基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择 D．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制 5．大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体，具有氨苄青霉素抗性基因，该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ 基因被破坏，则菌落呈白色。关于图中操作的说法正确的是（    ）    A．试管1 中应加入DNA 连接酶处理，无需加入限制酶 B．应用含氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌作为受体细胞 C．若大肠杆菌的菌落为蓝色，则大肠杆菌中没有质粒导入 D．选择培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量卡那霉素 6．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 7．（2024·湖北·三模）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EcoRI和MfeI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EcoRI和MfeI将重组质粒中的目的基因切割下来 题型二 DNA的粗提取与鉴定 8．下列有关DNA的粗提取实验的说法正确的是（　　） A．鸡血颜色鲜艳会干扰实验结果，不适合作为实验材料 B．向DNA溶液中加入2mol/LNaCl溶液，能析出DNA并提高其纯度 C．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了降低DNA酶活性防止DNA降解 D．加入体积分数为95%的冷酒精的主要目的是溶解DNA 9．从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。某兴趣小组尝试从新鲜香蕉果肉中进行DNA的粗提取及分离，下列有关叙述错误的是（    ） A．可用蛋白酶对滤液中的DNA进行纯化 B．酵母或菜花可以作为替代香蕉果肉的材料 C．加入冷酒精后快速研磨以析出絮状物 D．设置只加二苯胺试剂的空白对照组，目的是与实验组进行颜色对照 题型三 基因工程的基本操作程序 10．（2020·浙江·高考真题）下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ） A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定 B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关 C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA D．已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置 11．（2023·湖北·高考真题）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 12．（2025·北京·模拟预测）下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（　　） A．①中Ti质粒应该包含标记基因、复制原点等元件 B．②的构建需要使用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶 C．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 D．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 13．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。 (1)基因S启动子的基本组成单位是 。 (2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。 (3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是 。 (4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是 。 题型四 PCR技术 14．PCR技术是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述错误的是（　　） A．PCR反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板 B．PCR技术制备大量DNA时引物要被不断消耗 C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增 D．DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸 15．PCR引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基，5′端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列相关叙述错误的是（    ）    A．图中两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸 B．图示表示复性阶段，该过程的温度与引物的长短有关 C．用图示引物扩增5次后，可以产生22个目标产物 D．PCR每次循环都消耗引物和原料，在实验过程中需要及时补充 16．常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段，要扩增已知DNA序列两侧的未知DNA序列，可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．酶切阶段，L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列 B．环化阶段，可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶 C．图中引物，应选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对 D．PCR扩增，每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状 17．大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物，过程如图所示。下列有关叙述错误的有（　　） A．PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上才能表达出相应的性状，需具备启动子、终止子等结构才能进行转录和翻译 B．单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因重组 C．第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR产物DNA的两条链 D．利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程 题型五 基因工程的应用 18．由于基因工程技术打破了原有物种间的生殖隔离，将遗传关系较远的外源基因导入到一个新的遗传背景，因此如何保障转基因植物的环境安全成为人们广泛关注的热点问题。下列做法错误的是（　　） A．利用农杆菌转化法将抗虫基因导入烟草叶绿体中 B．利用种子特异启动子启动不育基因表达 C．利用基因编辑技术将选择标记基因敲除 D．利用PCR向花瓣发育相关基因引入突变，将植物改造为闭花受精 19．科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）导入棉花中，培育出我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉，下列有关叙述错误的是（　　） A．Bt抗虫蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫，与昆虫肠上皮细胞中的特异性受体有关 B．用PCR扩增Bt基因时，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶 C．重组DNA分子中要有调控Bt基因转录停止的终止密码子，它位于基因的下游 D．将Bt基因导入棉花细胞采用我国科学家独创的花粉管通道法 20．下列生物技术操作不会达成预期目标的是（    ） A．将胰岛素基因表达质粒转入酵母菌，筛选获得产胰岛素工程菌 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛乳腺细胞，培育产低乳糖牛乳的奶牛 C．将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者，进行癌症治疗 D．将花青素代谢相关基因导入植物体细胞，获得具有特定花色的植株 21．医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是（　　） A．可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物 B．血液样品中HIV的RNA经逆转录后进行PCR检测 C．可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原 D．与检测抗原、核酸相比，检测抗体能更早诊断HIV感染 22．科学家从转基因羊的羊奶中提取到治疗血栓性疾病的特效药-组织纤溶酶原激活剂（tPA）。获得转基因羊的过程中，以下操作非必要的是（　　） A．将tPA基因与羊乳腺特异表达启动子重组 B．将表达载体显微注射到羊受精卵中 C．将羊受精卵的核注入去核的卵母细胞中 D．将体外培养的胚胎移植到羊的子宫内 23．利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是（    ） A．应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体 B．通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代 C．通过显微注射法将基因表达载体导入山羊乳腺细胞 D．山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶 24．草甘膦是一种广谱、非选择性的系统性除草剂，通过抑制植物中EPSPS酶的活性，使植物细胞内某些氨基酸不能合成，从而达到除草的目的。为提高小麦对草甘膦的耐受性，科学家将细菌的EPSPS基因转入小麦叶绿体中，得到抗草甘膦转基因小麦。下列相关叙述错误的是（　　） A．将EPSPS基因导入小麦的叶绿体可避免基因污染 B．EPSPS基因在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同 C．可通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功 D．转基因小麦中EPSPS酶参与合成的氨基酸数量下降 25．人乳铁蛋白（hLF）是乳汁中一种重要的非血红素铁结合糖蛋白，具有抑菌、抗肿瘤等多种生理功能，被认为是一种极具开发潜力的食品添加剂。某科研团队将人乳铁蛋白（hLF）基因转入到山羊体内，从山羊的乳液中获得hLF，可以解决天然乳铁蛋白资源短缺的问题，下列有关叙述错误的是（    ） A．可用PCR直接扩增乳铁蛋白的基因转录产物 B．重组载体中人乳铁蛋白基因的启动子是乳腺蛋白基因启动子 C．将目的基因导入山羊受精卵中一般应用的技术是显微注射法 D．可通过PCR等技术检测人乳铁蛋白基因是否成功转录出mRNA 题型六 蛋白质工程 26．（2024·安徽合肥·三模）AK、DHDPS是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖氨酸达到一定浓度就会与两种酶结合抑制它们的活性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析错误的是（　　） A．玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关 B．要替换AK、DHDPS中的氨基酸需要通过改造相应基因来实现 C．改造后的AK和DHDPS空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低 D．改造后的AK和DHDPS活性提高，导致玉米合成赖氨酸的能力增强 27．IL-17A是一种细胞因子，在银屑病等自身免疫病的发病机制中发挥关键作用。我国科研人员研发了抗IL-17A人源-鼠源重组单克隆抗体。以下关于该抗体制备过程的叙述正确的是（    ） A．用IL-17A注射小鼠，从小鼠血清中分离出B细胞 B．用灭活病毒诱导小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞 C．用克隆化培养和PCR技术筛选出能分泌抗IL-17A抗体的杂交瘤细胞 D．用蛋白质工程技术直接将鼠源抗IL-17A抗体中的部分氨基酸序列替换为人源的 28．（2025·北京东城·二模）天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（    ） A．天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B．根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C．PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D．这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 29．脱氨酶可催化核酸中碱基脱氨基，将C变为U，经复制使原碱基对C-G变为A-T。我国科学家利用人工智能辅助蛋白质结构预测，鉴定得到58种脱氨酶，并对其进行改造，获得有更高活性的新型脱氨酶。相关叙述错误的是（    ） A．可根据预期蛋白质结构设计新型脱氨酶基因序列 B．该研究可获得自然界中不存在的脱氨酶 C．获得新型脱氨酶的过程不遵循中心法则 D．新型脱氨酶可能成为基因编辑的新工具 30．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误的是（    ） A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能 B．图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达 C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 D．若选用大肠杆菌作为工程菌，也可以直接获得有生物活性的干扰素 31．下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是（    ） A．DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端 B．若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功 C．蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代 D．将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染 题型七 转基因产品的安全性 32．当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法不正确的是（　　） A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面 B．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验 C．对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割 D．利用胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理 33．法律和法规是规范生物技术研究，防止生物技术滥用的有力武器。下列叙述与我国相关法规不符的是（    ） A．用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识 B．不得将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统 C．在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器 D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠 34．生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（　　） A．全面禁止和彻底销毁生物武器 B．收集他国的生物资源遗传信息 C．销售转基因农产品应有明确标注 D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 35．关于现代生物技术的应用及其安全性与伦理问题，以下说法正确的是（　　） A．动物细胞工程可用于保护濒危动物 B．孩子身高明显高于父母，一定是试管婴儿 C．转基因食品千万不能吃，吃了会导致性早熟 D．诱导多能干细胞的研究不涉及任何安全与伦理问题 36．苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对⒉龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是（    ） A．利用PCR技术不能检测烟草植株的抗虫性状 B．单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同 C．种植转双基因的烟草可避免棉铃虫产生抗性基因 D．转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险 37．中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关叙述错误的是（　　） A．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖 B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断 C．“设计试管婴儿”应用了体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术 D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同 38．近期，农业农村部根据国家生物育种产业化工作部署及有关法规标准规定，审定通过了部分转基因玉米、大豆品种，并向26家企业发放了转基因玉米、大豆种子生产经营许可证。同时明确，这些品种实际种植区域还要符合国家生物育种产业化有关安排。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能推广种植 B．转基因食品可能是转基因生物本身或其加工产品 C．转基因农作物产品一定可以增进人类健康 D．使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识 39．生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述正确的是（　　） A．生物武器只包含致病菌类和病毒类，其攻击范围广、传播途径多、传播时具有潜伏期 B．需重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，不需要对治疗性克隆进行有效监管和严格审查 C．在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活 D．培养过微生物的培养基必须严格消毒后才能废弃，目的是防止微生物污染环境 1．人类某单基因遗传病，人群中存在该基因的三个复等位基因A1、A2和A3.图1为该遗传病的家系图谱，用限制酶M处理家系部分成员的该基因片段后进行电泳的结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．该遗传病致病基因位于X染色体上 B．致病基因上存在1个限制酶M的酶切位点 C．三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换 D．Ⅱ2和Ⅱ3生出患该遗传病男孩的概率为1/4 2．SOLID测序是一种高通量测序技术，其探针为各种序列的8碱基单链，第1、2位碱基及另一端所接的荧光蛋白颜色如图1所示。测序过程中需n~（n-4）五种引物，分别进行5轮次测序。每轮测序时探针与待测序列互补结合，通过化学处理断裂探针3'端第5、6位碱基间的化学键，暴露探针第5位的5'磷酸，为下一个探针的连接作准备，并记录发出的荧光。依次循环，如图2所示。对某待测序列N的5轮次测序及每轮前两次发出的荧光颜色如图3所示，该过程使用的引物n末端碱基为A。下列说法正确的是（　　） A．4种颜色的荧光蛋白分别接在不同探针的3'端 B．图3中引物n的第3~5位点的碱基序列依次为CAC C．待测序列N第1~7位点的碱基序列依次为GCCTTGC D．SOLID测序需要使用Taq DNA聚合酶和DNA连接酶 3．CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术, Cas9基因表达的Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示，下列分析错误的是（　　） A．构建重组质粒时，SgRNA 编码序列需要插入到质粒的启动子的下游 B．SgRNA 和Cas9 蛋白形成复合体后,其功能类似似限制酶 C．根据目标DNA 设计相应的SgRNA，可实现对目标 DNA的定点切割 D．CRISPR/Cas9识别目标 DNA 序列主要与Cas9蛋白的特异性相关 4．稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含量最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx基因该位点碱基是G或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物如图所示，对PCR扩增产物经AccI酶切后电泳。已知引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，两引物之间无另外的AccI酶的识别位点。下列说法正确的是（    ） A．该实验中需设计的引物2为5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3' B．若酶切产物只能观察到450bp的DNA条带，则表明该水稻品种为TT型 C．GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带 D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸种类不同，数目相同 5．为研究牛乳铁蛋白（LfcinB）的生物活性及高密度发酵，科研人员将增强型绿色荧光蛋白基因（EGFP）片段插入质粒 pPIC9K - LfcinB - His，以融合表达 EGFP - LfcinB 蛋白，过程如下图。其中，EGFP 片段的 5'端和 3'端分别添加了限制酶 a、b 的识别序列，且 3'端还引入了甲酸裂解位点（Asp - Pro）以便于分离 LfcinB。回答下列问题： (1)过程①双酶切时，需使用的限制酶 a 和限制酶 b 分别是 。据图可知，pPIC9K - EGFP - LfcinB - His 至少还需包括的结构是 ，为便于 DNA 解旋，该部位的碱基组成可能富含碱基对 。 (2)过程②转化后将大肠杆菌置于含 培养基上培养，可获得 种大肠杆菌菌落，后续需在过程③中，利用引物 对融合基因使用 PCR 技术进行验证。 (3)过程④利用大肠杆菌增殖的方法来获得大量融合基因，与 PCR 扩增技术相比，该方法的优点有 （答出 1 点即可）。 (4)生产过程中，科研人员需用甲醇诱导毕赤酵母生产 EGFP - LfcinB - His，原因是 ；科研人员可以 为观测指标，实时反映毕赤酵母的生产情况。 1．（2025·福建·高考真题）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（    ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A．A B．B C．C D．D 2．（2025·福建·高考真题）质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是（    ） A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极 B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物 C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物 D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数 3．（2025·天津·高考真题）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 4．（2025·福建·高考真题）紫杉醇是红豆杉的代谢产物，会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中，实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是（    ） A．农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞 B．紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上 C．紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用 D．该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护 5．（2025·江西·高考真题）为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒(如图)，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是 A．水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶无法识别U6启动子 B．在含重组Ti质粒的农杆菌中U6启动子不能驱动卡那霉素抗性基因表达 C．农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入卡那霉素 D．愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗属于抗病植株 6．（2025·全国卷·高考真题）琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析，样品1～4的电泳结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙，甲只有限制酶R的一个酶切位点，样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是（    ） A．配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液 B．该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷 C．甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同 D．据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物 7．（2025·重庆·高考真题）水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制，不育性状受温度的影响（见下表）；米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病，不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系，用S1和S2杂交获得F1，F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株，PCR检测部分世代中相关基因，电泳结果如图所示，下列说法正确的是（    ） 植株种类 温度 花粉不育率（%） 不育株S1 高温 100% 低温 0 不育株S2 高温 100% 低温 0 稳定可育株 高温 0 低温 0 A．S1是基因型为TTYY的纯合子 B．选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离 C．F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16 D．在S1和S2杂交得到F1时，亲本植株需在同一温度条件下种植 8．（2025·湖南·高考真题）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A．A B．B C．C D．D 9．（2025·河北·高考真题）某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（    ） A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 10．（2025·山东·高考真题）利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说法错误的是（    ）    A．对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞 B．卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行 C．培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液 D．可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛 11．（2025·安徽·高考真题）质粒K中含有β-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X-gal，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 12．（2025·贵州·高考真题）番茄细胞中线粒体形态与其自身功能密切相关，并影响番茄果实的成熟过程。研究者将决定蛋白质在细胞内定位的特定肽链“嫁接”到绿色荧光蛋白（GFP）上，控制GFP在番茄细胞内的分布，从而在显微镜下观察线粒体的形态变化。回答下列问题： (1)根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的 拼接在一起完成“嫁接”，细胞色素c氧化酶Ⅳ（COXⅣ）参与有氧呼吸生成水的过程。COXⅣ的一段肽链序列X决定了COXⅣ在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由是 。 (2)拼接好的序列应插入下图中农杆菌T-DNA的 （填下图字母）处。理由是 。 (3)选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为 。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的 中，番茄组织培养过程中，芽诱导期需在培养基中添加的植物激素是 。 13．（2025·浙江·高考真题）玉米(2n=20)雌雄同株异花。从玉米某自交系(甲)中选育出2个雄性不育突变体(乙和丙)。已知雄性不育基因E1、E2由雄性可育基因E突变所致；如图1所示。甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株，甲×丙的F2中雄性可育139株、雄性不育45株。利用引物P1和P2，对甲、乙、丙以及它们之间杂交的后代(丁和戊)基因组DNA进行PCR扩增，扩增产物经SnaBⅠ完全酶切后电泳，结果如图2所示。 回答下列问题： (1)E1基因与E基因相比，由于 ，导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。E2基因与E基因相比，由于编码区增加了插入序列，导致 ，使编码的蛋白质中氨基酸数目减少。 (2)雄性不育对雄性可育是 性状，乙的基因型是 。甲×丙产生的F1其雌配子有 种，F2可育植株中纯合子占 。若甲×戊的F1随机交配，则F2中E1的基因频率是 。 (3)写出丁×戊获得F1的遗传图解。 (4)雄性不育突变体不能自交繁殖。为了保存雄性不育突变体，需长期保留含不育基因的杂合子。该杂合子可采用上述“PCR结合限制性内切核酸酶酶切后分析条带”进行鉴定，还可采用的方法有 (答出2点即可)。 (5)利用引物P1、P2对甲的基因组DNA进行PCR扩增和电泳，下列叙述错误的是___________。 A．PCR反应中TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸 B．图2中胶板的上端是电泳时的负极，且电泳时DNA片段由负极向正极泳动 C．若用32P标记引物P1，每个DNA分子经4轮PCR循环后，可获得16条含32P标记的DNA单链 D．若用32P标记引物P1，每个DNA分子经4轮PCR循环后，可获得8个含32P标记且长度为b的DNA分子 14．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 (1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过 （方法）将该质粒转入植物细胞，并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加 。 (2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ，对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是 。 (3)为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较 来验证抗病性。 (4)在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。 15．（2025·四川·高考真题）杆菌M2合成的短肽拉索西丁能有效杀死多种临床耐药细菌。拉索西丁能与细菌的核糖体结合，阻止携带氨基酸的tRNA进入核糖体位点2。有人将合成拉索西丁的相关基因（lrcA-lrcF）导入链霉菌，基因克隆流程及拉索西丁的作用机制如下图。回答下列问题。    注：①F1、F2、F3和F4为与相应位置的DNA配对的单链引物，“→”指引物5-3方向。②密码子对应的氨基酸：AAA-赖氨酸；AUG-甲硫氨酸（起始）；UUC-苯丙氨酸；ACA-苏氨酸：UCG-丝氨酸。 (1)用PCR技术从杆菌M2基因组中扩增lrcA-lrcF目的基因时，应选用 引物。本研究载体使用了链霉菌的复制原点，其目的是 。 (2)采用EcoRI和BamHI完全酶切构建的重组质粒，产物通过琼脂糖凝胶电泳检测应产生 条电泳条带，电泳检测酶切产物的目的是 。 (3)由图可知，拉索西丁与核糖体结合后，会阻止携带 （填氨基酸名称）的tRNA进入结合位点，导致 ，最终引起细菌死亡。 (4)重组链霉菌的目的基因产物经验证有杀菌活性，但重组菌在实验室多次培养后，提取的目的基因产物杀菌活性丧失，可能的原因是 。若运用发酵工程来生产拉索西丁工程药物，除产物活性外还需进一步研究的问题有 （答出1点即可）。 16．（2025·云南·高考真题）我国研究人员发明了生产维生素C的两步发酵法，流程如图甲。为了减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖，需要进行灭菌以结束第一步发酵。 在两步发酵法的基础上，我国研究人员进一步尝试用三菌混菌体系建立一步发酵法。在氧化葡糖杆菌（原始菌MCS）中利用基因工程技术导入大肠杆菌基因ccdB，得到工程菌IR3C。MCS和IR3C单菌培养时，活菌数变化曲线如图乙，MCS、IR3C分别与普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌进行三菌混菌发酵时，产物含量变化曲线如图丙。 回答下列问题： (1)要使基因ccdB在IR3C中稳定遗传、表达并发挥作用，构建的基因表达载体除启动子外，还必须有 。 (2)绘制图乙需统计活菌数，常用方法是 。当活菌达到一定数量时，基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用，推测该蛋白质的作用是 ，开始发挥作用的时间是 ，判断理由是 。 (3)基于图丙，利用IR3C三菌混菌发酵的产量 （填“高于”或“低于”）MCS三菌混菌发酵的产量，其原因是 。 17．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为 bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是 （答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有 （答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 18．（2025·广东·高考真题）大肠杆菌是重要工业菌株之一，其培养过程可分为快速生长期和生长稳定期两个阶段。为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶的蛋白量，使细胞适配不同阶段的生产需求，研究者设计了两种质粒，并以稳定性好的红色荧光蛋白mKate2为模式蛋白。测试质粒功能。回答下列问题： (1)研究者首先构建质粒①（图a）用于在细胞内表达C-末端带SsrA短肽的mKate2，将质粒导入感受态细胞后，在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况，结合PCR及 检测，筛选获得重组菌株W1。 (2)将W1在适宜条件下进行摇瓶培养，定时取样检测培养液中细胞密度，方法有 （答一种）。接种前需检测液体培养基的荧光强度，其作用是 。培养结果（图b）表明，进入生长稳定期后荧光强度快速下降，原因是 。 (3)研究者选用启动子PX、X基因（编码阻遏蛋白X，阻遏PX开启转录），重新构建质粒②（图a），导入野生型大肠杆菌中获得重组菌株W2。在适宜条件下摇瓶培养，W2的生长趋势不变，培养期间荧光强度的变化趋势为 。 (4)莽草酸是一种重要工业化学品，其胞内合成代谢途径见图c。由于野生型大肠杆菌胞内酶A活性弱，且莽草酸会被快速转化为细胞生长必需物，因此细胞中无法大量积累莽草酸。为了保证细胞正常生长，并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累，利用上述两种质粒的调控功能，结合野生型菌株遗传物质的改造，提出重组生产菌株构建思路： 。 19．（2025·河南·高考真题）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： (1)选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是 。将培养后的菌液混匀并充分 ，再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高的菌种。 (2)为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有 酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是 。    限制酶的识别序列和切割位点如下： (3)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是 ，随后在含 和 的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 (4)已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第 位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是 。    20．（2025·河南·高考真题）某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状，紧凑株型适合高密度种植，利于增产。研究人员获得了一个紧凑株型的植株，为研究控制该性状的基因，将其与纯合松散株型植株杂交，F1均为松散株型，F2中松散株型：紧凑株型=3：1，控制该相对性状的基因为A/a。回答下列问题： (1)该紧凑株型性状由 （填“A”或“a”）基因控制。 (2)在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因（图1），a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短。造成此现象的原因是 。 (3)研究人员设计了3条引物（P1~P3），位置如图1（→表示引物5´→3´方向）。以3个F2单株（甲、乙、丙）的DNA为模板，使用不同引物组合进行PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B（不考虑PCR结果异常）。 ①图2-A中使用的引物组合是 ；丙单株无扩增条带的原因是 。 ②结合图2-A的扩增结果，在图2-B中，参照甲的条带补充乙与丙的电泳条带（将正确条带涂黑） 。 ③使用图2-A中的引物组合扩增F2全部样本，有扩增条带松散株型：无扩增条带松散株型= 。 21．（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA．该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： (1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是 。 (2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内 （填细胞结构名称）的改变。 (3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 。 (4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入 序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 (5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是： 。 (6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是： 。 22．（2025·河北·高考真题）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为 （填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生 种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为 。 (4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为 的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2．不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为 。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因： 。 23．（2025·江苏·高考真题）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： (1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能，这说明生物之间的关系有 。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息，信息类型有 。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺 获得更多机会。 (2)川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物与川金丝猴构成 关系。 (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rbeL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。 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 (5)依据上述研究，保护川金丝猴可采取的措施有 （填字母）。 a．建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流     b．保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物 c．需用标记重捕法定期重捕，以精确监测种群数量     d．主要依赖迁地保护，扩大川金丝猴种群数量 24．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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T-DNA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。 25．（2025·山东·高考真题）种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。 (1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为 。选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切，再选择SmaI和 对Ti质粒进行完全酶切，将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是 。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌；经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶 进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为 bp，则一定为正向重组质粒。 (2)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的，提取基因组DNA，经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段（图乙）。在此酶切过程中，限于后续PCR难以扩增大片段DNA，最好使用识别序列为 （填“4”“6”或“8”）个碱基对的限制酶，且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段 ，才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后，进行了一系列操作，其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为 （填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”）。 (3)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到野生型基因， （填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。 26．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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。 (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。 27．（2025·安徽·高考真题）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。 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 。 28．（2025·全国二卷·高考真题）方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，要求标明每条链的端和端 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）， ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 ⅳ：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 29．（2025·全国二卷·高考真题）番茄的花是两性花，杂交育种时需进行去雄操作，耗时费力且难以避免自交污染。我国研究者利用基因工程技术开发了雄性不育番茄品系，提高了番茄杂交育种的效率。 (1)研究者选择性状优良的WT品系番茄，对在雄蕊中特异性表达的S基因进行编辑，获得S基因中增加一个碱基对的纯合突变体甲。甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常。F1自交，F2中216株育性正常，68株雄性不育。这表明甲的雄性不育性状属于 性状，该性状的遗传遵循分离定律。 (2)为了确认雄性不育是由S基因编辑导致的，研究者使用了一种竞争性等位基因特异性PCR，该PCR体系同时含3种引物和4种探针（如图）。探针的荧光基团与淬灭基团分离时显现荧光。 ①引物3'末端与模板的严格配对对于子链的延伸至关重要。引物I和引物II的3'末端碱基分别是 。该PCR体系从第 个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，作为引物在延伸环节中掺入子链，使产物显现荧光。 ②用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，育性不同植株的检测结果为 ，证实雄性不育性状是由S基因编辑导致的。 (3)甲无法自交保种。研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因紧密相邻。用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙。请写出用甲和乙为材料，连续生产甲的最简杂交方案。 (4)研究者在野生番茄中发现一个抗病基因，拟用杂交方法将此基因引入到甲、乙品系中。从操作的简便性出发，应将抗病基因先引入甲还是乙？请说明理由。 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第42讲 基因工程、生物技术的安全性及伦理问题 目录 01 课标达标练 【题型一】基因工程的基本工具 【题型二】DNA的粗提取与鉴定 【题型三】基因工程的基本操作程序 【题型四】PCR技术 【题型五】基因工程的应用 【题型六】蛋白质工程 【题型七】转基因产品的安全性 02 能力突破练 新考法 03 高考溯源练 含2025真题 题型一 基因工程的基本工具 1．构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】构建重组质粒需要使用DNA 连接酶，其作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，单链DNA中，5'端存在游离的磷酸基团，3'端存在_OH，两个DNA片段之间的磷酸基团和_OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，C正确，ABD错误。 故选C。 2．通常禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类。现用高致病性禽流感病毒和低致病性人流感病毒（哺乳类感染病毒后基本无症状）的核酸完成如下实验，下列说法错误的是（    ） A．步骤①说明流感病毒的遗传物质是DNA片段 B．步骤②需要限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒 C．通过③和④产生的活病毒可能是不同病毒间核酸重组的结果 D．步骤⑤说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主细胞 【答案】A 【详解】A、步骤①形成的cDNA是以禽流感的RNA为模板逆转录形成的，说明流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误； B、步骤②是构建基因表达载体，需要同种限制酶和DNA连接酶处理cDNA和质粒，B正确； C、禽流感病毒只能侵染鸟类，人流感病毒只能侵染哺乳类，且哺乳类感染病毒后基本无症状，而通过③和④产生的活病毒导致猪（哺乳动物）患流感，这可能是不同病毒间核酸重组的结果，C正确； D、步骤⑤的结果是猪患流感，这说明猪的呼吸道上皮细胞可作为活病毒的宿主，D正确。 故选A。 3．下列有关基因工程中载体的说法正确的是 (   ) A．在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒 B．所有的质粒都可以作为基因工程中的载体 C．质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子 D．作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因 【答案】D 【详解】A、在基因工程中，天然的质粒不能直接作为载体，需要进行人工改造，A错误； B、不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体，质粒用作载体的基本要求是具有一至多个限制性核酸内切酶的识别位点和具有标记基因，B错误； C、细菌为原核生物，没有染色体，质粒是一种独立于染色体外的环状DNA分子，C错误； D、作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因，D正确。 故选D。 4．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是（    ） A．用作运载体的质粒上都能找到一个或多个限制酶切割位点 B．质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子 C．质粒上的抗生素合成基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择 D．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制 【答案】A 【详解】A、并不是所有的质粒都能作为运载体的，所以也不是在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点，但用作运载体的质粒上都应该找到一个或多个限制酶切割位点，便于和目的基因连接，A正确； B、质粒是最常用的载体之一，它不仅存在于原核细胞中，也存在于真核细胞中，如酵母菌细胞，B错误； C、质粒上的抗生素抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定选择，以确定重组质粒是否导入宿主细胞，C错误； D、携带目的基因的重组质粒可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，并随染色体DNA复制而复制；也可以不整合到染色体DNA上，进行自主复制，D错误。 故选A。 5．大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种运载体，具有氨苄青霉素抗性基因，该质粒中某限制酶的唯一切点位于 lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ 基因被破坏，则菌落呈白色。关于图中操作的说法正确的是（    ）    A．试管1 中应加入DNA 连接酶处理，无需加入限制酶 B．应用含氨苄青霉素抗性基因的大肠杆菌作为受体细胞 C．若大肠杆菌的菌落为蓝色，则大肠杆菌中没有质粒导入 D．选择培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量卡那霉素 【答案】A 【详解】A、由图可知，目的基因和质粒已经经限制酶切割，无需再加入限制酶，试管1中是为了获得目的基因表达载体，应加入DNA连接酶处理，这样可以使目的基因和质粒进行连接，A正确； B、由题干信息可知，标记基因是氨苄青霉素抗性基因，为了便于筛选，则作为受体的大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，B错误； C、若大肠杆菌的菌落为蓝色，则导入大肠杆菌是普通质粒，因为普通质粒中的lacZ基因是正常的，因而可使大肠杆菌的菌落表现为蓝色，若质粒未导入大肠杆菌，则大肠杆菌应该不会在含有氨苄青霉素的培养基中生长，C错误； D、由题干信息可知，标记基因是氨苄青霉素抗性基因，因此培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量氨苄青霉素，D错误。 故选A。 6．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 【答案】B 【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确； B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误； C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确； D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。 故选B。 7．（2024·湖北·三模）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EcoRI和MfeI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EcoRI和MfeI将重组质粒中的目的基因切割下来 【答案】D 【详解】AB、两种限制酶切割后得到的黏性末端一致，不能避免质粒或者目的基因自身环化，也不能避免目的基因与质粒反向连接，AB错误； C、两种限制酶切割后得到的黏性末端一致，不能避免一个质粒中连续接入多个目的基因，C错误； D、若质粒EcoRI酶切位点处与目的基因MfeI酶切处连接，质粒MfeI酶切位点处与目的基因EcoRI酶切处连接，则正好将目的基因正向连接，这样的重组质粒，既无EcoRI识别位点，又无MfeI识别位点，相当于将基因“焊死”在质粒上，故可以避免受体菌的EcoRI和MfeI将重组质粒中的目的基因切割下来，D正确。 故选D。 题型二 DNA的粗提取与鉴定 8．下列有关DNA的粗提取实验的说法正确的是（　　） A．鸡血颜色鲜艳会干扰实验结果，不适合作为实验材料 B．向DNA溶液中加入2mol/LNaCl溶液，能析出DNA并提高其纯度 C．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了降低DNA酶活性防止DNA降解 D．加入体积分数为95%的冷酒精的主要目的是溶解DNA 【答案】C 【详解】A、标准的操作步骤能有效分离DNA（白色沉淀）和血红蛋白（留在溶液在）。鸡血颜色鲜艳（红色）本身并不会干扰DNA粗提取实验的结果。鸡血因易得、DNA含量高、实验效果明显，是DNA粗提取实验的合适且常用的材料，A错误； B、DNA在2mol/L的 NaCl溶液中溶解度较高，不会析出DNA，B错误； C、低温（4℃）可抑制DNA酶活性，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，C正确； D、95%冷酒精的作用是降低DNA溶解度使其沉淀，而非溶解DNA，D错误。 故选C。 9．从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。某兴趣小组尝试从新鲜香蕉果肉中进行DNA的粗提取及分离，下列有关叙述错误的是（    ） A．可用蛋白酶对滤液中的DNA进行纯化 B．酵母或菜花可以作为替代香蕉果肉的材料 C．加入冷酒精后快速研磨以析出絮状物 D．设置只加二苯胺试剂的空白对照组，目的是与实验组进行颜色对照 【答案】C 【详解】A、提取DNA主要就是将DNA和蛋白质分开，蛋白酶可分解蛋白质，利用蛋白酶可对滤液中的DNA进行纯化，A正确； B、酵母或菜花的细胞中都含有DNA，可以作为替代香蕉果肉的材料，B正确； C、DNA不溶解于酒精，在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为 95%），静置2〜3 min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，不需要快速研磨，C错误； D、设置只加二苯胺试剂的空白对照组，目的是与实验组进行颜色对照，以鉴定提取出的物质是DNA，D正确。 故选C。 题型三 基因工程的基本操作程序 10．（2020·浙江·高考真题）下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ） A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定 B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关 C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA D．已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置 【答案】D 【详解】A、若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则该酶会对进入受体的重组质粒进行切割，不利于其保持结构稳定，A错误； B、抗除草剂基因转入抗盐植物，获得了抗除草剂抗盐品系和抗除草剂不抗盐品系，不抗盐品系的产生可能是转入的抗除草剂基因插入到抗盐基因内，影响其表达造成，B错误； C、转基因植物中均含抗除草剂基因，但存在抗除草剂和不抗除草剂两种植株，前者表达了抗性蛋白，后者可能抗除草剂基因未转录出mRNA，或转录出的mRNA未能翻译成蛋白质，C错误； D、某种限制性内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带，即3种不同分子量DNA，因此环状质粒上至少有3个酶切位点，D正确。 故选D。 11．（2023·湖北·高考真题）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 【答案】D 【详解】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。 故选D。 12．（2025·北京·模拟预测）下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是（　　） A．①中Ti质粒应该包含标记基因、复制原点等元件 B．②的构建需要使用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶 C．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 D．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 【答案】A 【详解】A、基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子、复制原点组成，A正确； B、构建载体需要限制酶和DNA连接酶，B错误； C、③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到染色体上，C错误； D、染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，D错误。 故选A。 13．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。 (1)基因S启动子的基本组成单位是 。 (2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。 (3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是 。 (4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是 。 【答案】(1)脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸） (2) EcoRⅠ 酶切后形成的片段黏性末端相同，易自我环化；不能保证目标片段与载体定向链接（反向链接） (3) 酶切后的空载体片段，启动子D+基因S片段      PCR (4)品种DN的基因S上游启动子效应比TL强，使得基因S表达量更高，种子更大 【详解】（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录，是一段DNA片段，其基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸。 （2）①根据图示信息可知，“启动子D＋基因S”的DNA序列上存在EcoR Ⅰ的识别序列，若使用限制酶EcoR Ⅰ，会使目的基因序列被破坏； ②根据图中限制酶的识别序列可知，酶Spe Ⅰ和Xba Ⅰ切割产生的黏性末端相同，若用这两种限制酶切割，形成的DNA片段在构建基因表达载体时，容易出现自我环化，以及无法保证目的基因片段与载体片段单向连接，影响目的基因在受体细胞中的表达。 （3）①DNA电泳可以分离不同大小的DNA片段，用限制酶对重组表达载体酶切后的产物不仅有“启动子D+基因S”片段，还有酶切后的空载体片段，因此电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有酶切后的空载体片段和“启动子D+基因S”片段； ②在分子水平上检测目的基因是否转入成过可通过PCR等技术检测受体细胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否转录出mRNA。 （4）根据（4）题目信息可知，再生植株YZ-1导入的目的基因为取自品种DN的“启动子D＋基因S”序列，再生植株YZ-2导入的目的基因为取自品种TL的“启动子T＋基因S”序列，结合题干信息“两品种中基因S序列无差异”可推测：品种DN的基因S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T，启动子D使基因S表达量更高，因而种子更大。 题型四 PCR技术 14．PCR技术是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述错误的是（　　） A．PCR反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板 B．PCR技术制备大量DNA时引物要被不断消耗 C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增 D．DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸 【答案】C 【详解】A、PCR反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，A正确； B、PCR技术制备大量DNA时引物要被不断消耗，B正确； C、PCR技术中以脱氧核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增，C错误； D、DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，D正确； 故选C。 15．PCR引物的3′端有结合模板DNA的关键碱基，5′端无严格限制，可用于添加限制酶切点等序列。下列相关叙述错误的是（    ）    A．图中两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸 B．图示表示复性阶段，该过程的温度与引物的长短有关 C．用图示引物扩增5次后，可以产生22个目标产物 D．PCR每次循环都消耗引物和原料，在实验过程中需要及时补充 【答案】D 【详解】A、TaqDNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA子链，所以两条子链合成一定都是从5′端向3′端延伸，A正确； B、图示表示复性阶段，该过程的温度与引物的长短、碱基组成等有关，引物长度越长或者GC含量越高，则复性的温度设置越高，B正确； C、经过5次循环后会产生25=32个，其中只有2个DNA分子含有最初的模板链，另仅含有第一次复制产生的单链参与形成的DNA分子有8个，因此经过5次复制产生等长的目的基因片段32-10=22个，C正确； D、PCR所需要的引物和原料是一次性添加的，在实验过程中不需要补充，D错误。 故选D。 16．常规PCR只能扩增两引物间的DNA区段，要扩增已知DNA序列两侧的未知DNA序列，可用反向PCR技术。反向PCR技术扩增的原理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．酶切阶段，L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列 B．环化阶段，可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶 C．图中引物，应选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对 D．PCR扩增，每轮循环前应加入限制酶将环状DNA切割成线状 【答案】D 【详解】A、在酶切阶段，已知序列L中不能含有酶切时所选限制酶的识别序列，不然会将已知序列L切断，造成序列识别混乱，A正确； B、T4 DNA连接酶或E.coli DNA连接酶都可以用来连接黏性末端，因此环化阶段，可选用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶，B正确； C、PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，为保证延伸的是已知序列两侧的未知序列，应该选择引物1和引物4，且二者间不能互补配对，C正确； D、质粒上目的基因扩增不受模板环状形态干扰，不需要添加限制酶就可以扩增出所需片段，D错误。 故选D。 17．大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物，过程如图所示。下列有关叙述错误的有（　　） A．PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上才能表达出相应的性状，需具备启动子、终止子等结构才能进行转录和翻译 B．单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因重组 C．第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR产物DNA的两条链 D．利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程 【答案】BC 【详解】A、若要使得目的基因可以表达出蛋白质，则需要在产物上具备启动子和终止子，诱导基因转录后并翻译，A正确； B、单核苷酸的定点诱变改变了基因中的碱基序列，为基因突变，B错误； C、第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物外，第二轮PCR仍需加入的引物是另一种侧翼引物，以便进行另一条链的延伸，C错误； D、该过程通过改造基因最终改造生物性状，属于蛋白质工程技术范畴，D正确。 故选BC。 题型五 基因工程的应用 18．由于基因工程技术打破了原有物种间的生殖隔离，将遗传关系较远的外源基因导入到一个新的遗传背景，因此如何保障转基因植物的环境安全成为人们广泛关注的热点问题。下列做法错误的是（　　） A．利用农杆菌转化法将抗虫基因导入烟草叶绿体中 B．利用种子特异启动子启动不育基因表达 C．利用基因编辑技术将选择标记基因敲除 D．利用PCR向花瓣发育相关基因引入突变，将植物改造为闭花受精 【答案】A 【详解】A、农杆菌转化法常用于将外源基因导入植物核基因组，农杆菌无法直接将基因导入叶绿体，A错误； B、种子特异启动子可以限制基因的表达仅在种子中，避免花粉或其他组织表达不育基因，从而防止基因漂移，这是一种常见的生物安全策略，用于控制转基因植物的繁殖，B正确； C、选择标记基因，在转基因过程中用于筛选成功转化的细胞，但后续可能不需要，敲除标记基因可减少潜在的环境风险，C正确； D、闭花受精是指植物在未开放的花中完成受精，可减少花粉扩散，降低基因漂移风险，即利用PCR向花瓣发育相关基因引入突变，将植物改造为闭花受精，降低基因漂移风险，D正确。 故选A。 19．科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）导入棉花中，培育出我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉，下列有关叙述错误的是（　　） A．Bt抗虫蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫，与昆虫肠上皮细胞中的特异性受体有关 B．用PCR扩增Bt基因时，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶 C．重组DNA分子中要有调控Bt基因转录停止的终止密码子，它位于基因的下游 D．将Bt基因导入棉花细胞采用我国科学家独创的花粉管通道法 【答案】C 【详解】A、Bt抗虫蛋白在某类昆虫肠上皮细胞有特异性受体，能破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫，A正确； B、PCR技术的原理是DNA的复制，扩增获取大量Bt基因时需要耐高温的DNA聚合酶，反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶，B正确； C、重组DNA分子中要有调控Bt基因转录停止的终止子，它位于基因的下游，而终止密码子位于mRNA上，C错误； D、我国科学家独创的花粉管通道法将Bt基因导入棉花细胞，D正确。 故选C。 20．下列生物技术操作不会达成预期目标的是（    ） A．将胰岛素基因表达质粒转入酵母菌，筛选获得产胰岛素工程菌 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛乳腺细胞，培育产低乳糖牛乳的奶牛 C．将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者，进行癌症治疗 D．将花青素代谢相关基因导入植物体细胞，获得具有特定花色的植株 【答案】B 【详解】A、将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入酵母菌，经过筛选可以获得能生产胰岛素的工程菌，A正确； B、将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，可以培育出产低乳糖牛乳的奶牛，如果导入奶牛乳腺细胞则不能达成预期目标，B错误； C、将体外改造后能识别特定癌细胞的T细胞回输患者，可以识别特定的癌细胞，从而进行癌症治疗，C正确； D、将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得具有特定花色的植株，D正确。 故选B。 21．医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是（　　） A．可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物 B．血液样品中HIV的RNA经逆转录后进行PCR检测 C．可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原 D．与检测抗原、核酸相比，检测抗体能更早诊断HIV感染 【答案】D 【详解】A、引物要能和HIV逆转录形成的DNA序列进行碱基互补配，因此可以可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物，A正确； B、采用DNA分子杂交技术检测是否携带HIV时，应将血液样品中HIV的RNA逆转录后进行PCR检测，即用HIV的RNA序列合成小段DNA作为探针，进行PCR，如果存在HIV，则会出现杂交带；如果没有HIV，则不会出现杂交带，B正确； C、HIV进入人体后，免疫系统会产生特异性的抗体，而HIV抗原和抗体可以特异性识别，因此可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原，C正确； D、HIV进入人体后，免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体，需要耗费一定的时间，因此，检测抗体诊断HIV感染比检测抗原、核酸更晚，D错误。 故选D。 22．科学家从转基因羊的羊奶中提取到治疗血栓性疾病的特效药-组织纤溶酶原激活剂（tPA）。获得转基因羊的过程中，以下操作非必要的是（　　） A．将tPA基因与羊乳腺特异表达启动子重组 B．将表达载体显微注射到羊受精卵中 C．将羊受精卵的核注入去核的卵母细胞中 D．将体外培养的胚胎移植到羊的子宫内 【答案】C 【详解】A、由于启动子具有物种特异性，故需将tPA基因与羊乳腺特异表达启动子重组，A不符合题意； B、将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法，用受精卵作为受体细胞，B不符合题意； C、目的基因导入羊受精卵后可直接进行体外早期胚胎培养，无需将受精卵的核注入去核的卵母细胞中，C符合题意； D、早期培养的胚胎需要进行胚胎移植，移植到羊的子宫内，D不符合题意。 故选C。 23．利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是（    ） A．应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体 B．通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代 C．通过显微注射法将基因表达载体导入山羊乳腺细胞 D．山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶 【答案】C 【详解】A、要培育转基因山羊成为乳腺生物反应器，在构建基因表达载体时需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺细胞中表达，A正确； B、通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因遗传给子代，B正确； C、通过显微注射法将基因表达载体导入山羊受精卵，C错误； D、山羊乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可将肽链加工成具空间结构的丁酰胆碱酯酶，D正确。 故选C。 24．草甘膦是一种广谱、非选择性的系统性除草剂，通过抑制植物中EPSPS酶的活性，使植物细胞内某些氨基酸不能合成，从而达到除草的目的。为提高小麦对草甘膦的耐受性，科学家将细菌的EPSPS基因转入小麦叶绿体中，得到抗草甘膦转基因小麦。下列相关叙述错误的是（　　） A．将EPSPS基因导入小麦的叶绿体可避免基因污染 B．EPSPS基因在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同 C．可通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功 D．转基因小麦中EPSPS酶参与合成的氨基酸数量下降 【答案】D 【详解】A、将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染，因为叶绿体基因组不会进入花粉，A正确； B、由于EPSPS基因相同，其在细菌和小麦中转录形成的mRNA相同，这也是基因工程得以实现的基础之一，B正确； C、转基因小麦如果培育成功，则会产生EPSPS酶，能抵抗草甘膦，因此可以通过喷洒草甘膦来检验转基因小麦是否培育成功，C正确； D、转基因小麦中导入了EPSPS基因，细胞内EPSPS酶数量增加，促进了相关氨基酸的合成，D错误。 故选D。 25．人乳铁蛋白（hLF）是乳汁中一种重要的非血红素铁结合糖蛋白，具有抑菌、抗肿瘤等多种生理功能，被认为是一种极具开发潜力的食品添加剂。某科研团队将人乳铁蛋白（hLF）基因转入到山羊体内，从山羊的乳液中获得hLF，可以解决天然乳铁蛋白资源短缺的问题，下列有关叙述错误的是（    ） A．可用PCR直接扩增乳铁蛋白的基因转录产物 B．重组载体中人乳铁蛋白基因的启动子是乳腺蛋白基因启动子 C．将目的基因导入山羊受精卵中一般应用的技术是显微注射法 D．可通过PCR等技术检测人乳铁蛋白基因是否成功转录出mRNA 【答案】A 【详解】A、不可以直接用PCR扩增mRNA，需将mRNA逆转录成cDNA再进行扩增，A错误； B、为保证在供体山羊的乳汁中提取到人乳铁蛋白，需要将人乳铁蛋白基因与山羊乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，B正确； C、一般用显微注射法将目的基因导入山羊受精卵中，C正确； D、可通过PCR等技术检测人乳铁蛋白基因是否成功转录出mRNA， D正确。 故选A。 题型六 蛋白质工程 26．（2024·安徽合肥·三模）AK、DHDPS是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖氨酸达到一定浓度就会与两种酶结合抑制它们的活性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析错误的是（　　） A．玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关 B．要替换AK、DHDPS中的氨基酸需要通过改造相应基因来实现 C．改造后的AK和DHDPS空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低 D．改造后的AK和DHDPS活性提高，导致玉米合成赖氨酸的能力增强 【答案】D 【详解】A、由题可知，赖氨酸与AK、DHDPS结合，抑制它们的活性从而使反应速率下降，属于负反馈调节，A正确； B、根据题意“将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸”，可知上述操作为蛋白质工程，蛋白质工程的实质是改造相应基因来实现，B正确； C、将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，会导致改造后的AK和DHDPS的空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低，C正确； D、改造AK和DHDPS可借助蛋白质工程技术，改造后的AK和DHDPS的空间结构改变，但改造后的AK和DHDPS的活性基本不变，D错误。 故选D。 27．IL-17A是一种细胞因子，在银屑病等自身免疫病的发病机制中发挥关键作用。我国科研人员研发了抗IL-17A人源-鼠源重组单克隆抗体。以下关于该抗体制备过程的叙述正确的是（    ） A．用IL-17A注射小鼠，从小鼠血清中分离出B细胞 B．用灭活病毒诱导小鼠B细胞与骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞 C．用克隆化培养和PCR技术筛选出能分泌抗IL-17A抗体的杂交瘤细胞 D．用蛋白质工程技术直接将鼠源抗IL-17A抗体中的部分氨基酸序列替换为人源的 【答案】B 【详解】A、在制备单克隆抗体的过程中，需要用特定的抗原（这里是IL−17A）注射到小鼠体内，使其产生免疫反应。然而，从小鼠血清中分离出的是抗体，而不是B细胞。B细胞是产生抗体的免疫细胞，它们位于小鼠的脾脏等免疫器官中，A错误； B、制备杂交瘤细胞时，通常使用灭活的病毒或化学试剂（如聚乙二醇）作为融合剂，诱导小鼠的B细胞与骨髓瘤细胞融合。这个过程是制备单克隆抗体的关键步骤之一，B正确； C、在筛选出能分泌抗IL−17A抗体的杂交瘤细胞时，通常使用克隆化培养（即将单个杂交瘤细胞培养在多个培养皿中，以形成克隆）和特异性抗原-抗体反应（如使用IL−17A作为抗原进行抗体检测）来筛选。而PCR技术（聚合酶链式反应）是一种用于扩增特定DNA片段的技术，它不能用于筛选杂交瘤细胞，C错误； D、据题干信息分析可知，抗IL−17A人源-鼠源重组单克隆抗体是通过基因工程技术将鼠源抗体的基因与人源抗体的基因进行重组而获得的，而不是直接替换氨基酸序列。这种技术通常涉及将鼠源抗体的可变区（即与抗原结合的区域）与人源抗体的恒定区（即与效应细胞结合的区域）进行重组，以获得既具有特异性又降低免疫原性的抗体，D错误。 故选B。 28．（2025·北京东城·二模）天然β-淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β-淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β-淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（    ） A．天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变 B．根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列 C．PCR技术在此过程中实现了对β-淀粉酶基因的定点突变 D．这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程 【答案】B 【详解】A、不同氨基酸的差异在于R基不同，氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构，天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换会导致酶的空间结构改变，A正确； B、由于密码子的简并性，根据新的氨基酸序列推导出的基因编码序列不是唯一的，B错误； C、通过PCR技术可以对基因进行定点突变，从而实现对天然β - 淀粉酶基因的改造，C正确； D、蛋白质工程是通过设计并合成新蛋白质或对现有蛋白质进行改造的技术，题中通过对天然β - 淀粉酶基因改造获得耐高温的β - 淀粉酶属于蛋白质工程，D正确。 故选B。 29．脱氨酶可催化核酸中碱基脱氨基，将C变为U，经复制使原碱基对C-G变为A-T。我国科学家利用人工智能辅助蛋白质结构预测，鉴定得到58种脱氨酶，并对其进行改造，获得有更高活性的新型脱氨酶。相关叙述错误的是（    ） A．可根据预期蛋白质结构设计新型脱氨酶基因序列 B．该研究可获得自然界中不存在的脱氨酶 C．获得新型脱氨酶的过程不遵循中心法则 D．新型脱氨酶可能成为基因编辑的新工具 【答案】C 【详解】A、蛋白质工程可以根据预期的蛋白质结构设计新型脱氨酶基因序列，A正确； B、通过对鉴定得到的58种脱氨酶进行改造，可以获得自然界中不存在的脱氨酶，B正确； C、获得新型脱氨酶的过程仍然遵循中心法则，中心法则是遗传信息传递的基本规律，在这个过程中涉及到基因的表达等过程，C错误； D、新型脱氨酶可催化核酸中碱基的改变，所以可能成为基因编辑的新工具，D正确。 故选C。 30．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误的是（    ） A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能 B．图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达 C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构 D．若选用大肠杆菌作为工程菌，也可以直接获得有生物活性的干扰素 【答案】D 【详解】A、由题干可知，题图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，而蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能，因此图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，从而驱动转录，而终止子提供转录终止的信号，因此图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达，B正确； C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作，操作简单，且能遗传给后代，即图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构，C正确； D、大肠杆菌细胞是原核细胞，只有核糖体这一种细胞器，没有内质网和高尔基体，无法对干扰素进行加工，因此利用蛋白质工程在大肠杆菌细胞中无法得到有生物活性的干扰素，D错误。 故选D。 31．下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是（    ） A．DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端 B．若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功 C．蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代 D．将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染 【答案】C 【详解】A、DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，而产生相同的黏性末端可以是同一种限制性核酸内切酶也可以是两种限制性核酸内切酶，A错误； B、基因工程通常需要表达产物形成，通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定，在植物细胞中检测到相应的目的基因，不能说明基因工程项目获得成功，B错误； C、蛋白质工程是第二代基因工程，也需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代，C正确； D、受精时只有精子的头部进入卵细胞，将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，不会通过花粉传播而引起基因污染，D错误。 故选C。 题型七 转基因产品的安全性 32．当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法不正确的是（　　） A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面 B．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验 C．对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割 D．利用胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理 【答案】C 【详解】A、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确； B、我国对待克隆人的态度：坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验，B正确； C、对囊胚进行胚胎分割时，必须对内细胞团进行均等分割，C错误； D、利用胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确。 故选C。 33．法律和法规是规范生物技术研究，防止生物技术滥用的有力武器。下列叙述与我国相关法规不符的是（    ） A．用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识 B．不得将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统 C．在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器 D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠 【答案】B 【详解】A、用农业转基因生物加工制成的产品需提供标识，以确保消费者的知情权，A正确； B、生产试管婴儿需要将体外受精获得的人类胚胎植入人体生殖系统，B错误； C、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，C正确； D、禁止非医学需要的胎儿性别鉴定和选择性别人工终止妊娠，以避免引发伦理问题等，D正确。 故选B。 34．生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（　　） A．全面禁止和彻底销毁生物武器 B．收集他国的生物资源遗传信息 C．销售转基因农产品应有明确标注 D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定 【答案】B 【详解】A、生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用．生物武器自诞生以来，给人类的生存安全构成了严重威胁，应全面禁止和彻底销毁生物武器，这是我国政府的主张，A错误； B、收集他国的生物资源遗传信息，不是我国政府相关法规所涉及和主张的，符合题意，B正确； C、销售转基因农产品应有明确标注，以确保消费者的知情权，符合我国法规，不符合题意，C错误； D、我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，以避免引发伦理问题等，符合我国法规，不符合题意，D错误。 故选B。 35．关于现代生物技术的应用及其安全性与伦理问题，以下说法正确的是（　　） A．动物细胞工程可用于保护濒危动物 B．孩子身高明显高于父母，一定是试管婴儿 C．转基因食品千万不能吃，吃了会导致性早熟 D．诱导多能干细胞的研究不涉及任何安全与伦理问题 【答案】A 【详解】A、体细胞核移植技术可用于保护濒危动物，A正确； B、表型是由基因型和环境共同决定，所以孩子身高明显高于父母，不能说明是试管婴儿，B错误； C、转基因食品中含有外源基因，但是食用后外源基因会被酶水解，不能进入人体细胞，所以转基因食品不会导致性早熟，C错误； D、与经典的胚胎干细胞技术相比，诱导多能干细胞不使用胚胎，是经过诱导转化技术，因此一般不涉及伦理问题，但不意味着不涉及安全问题，D错误。 故选A。 36．苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对⒉龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是（    ） A．利用PCR技术不能检测烟草植株的抗虫性状 B．单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同 C．种植转双基因的烟草可避免棉铃虫产生抗性基因 D．转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险 【答案】C 【详解】A、利用DNA分子杂交技术可以检测目的基因，但是不能检测烟草植株的抗虫性状，A正确； B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同，B正确； C、棉铃虫产生抗性基因是自然产生的，而种植转双基因烟草可淘汰该基因控制的性状，C错误； D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险，以防止产生不必要的后果，D正确。 故选C。 37．中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关叙述错误的是（　　） A．“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖 B．“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断 C．“设计试管婴儿”应用了体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术 D．“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同 【答案】C 【详解】A、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均利用了体外受精技术，均为有性生殖，A正确； B、“设计试管婴儿”需利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，B正确； C、“设计试管婴儿”没有应用体细胞核移植技术，C错误； D、试管婴儿对胚胎检测的目的是质量检查，而设计试管婴儿对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，即“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同，D正确。 故选C。 38．近期，农业农村部根据国家生物育种产业化工作部署及有关法规标准规定，审定通过了部分转基因玉米、大豆品种，并向26家企业发放了转基因玉米、大豆种子生产经营许可证。同时明确，这些品种实际种植区域还要符合国家生物育种产业化有关安排。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能推广种植 B．转基因食品可能是转基因生物本身或其加工产品 C．转基因农作物产品一定可以增进人类健康 D．使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识 【答案】C 【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A正确； B、转基因食品可能是转基因生物本身（如转基因大豆）或其加工产品（如转基因大豆油等），B正确； C、转基因农作物产品的安全性还尚未得到确定结论，故转基因农作物产品不一定可以增进人类健康，C错误； D、转基因产品，应标注为“转基因××加工品（制成品）”或者“加工原料为转基因××”，使用转基因大豆加工成的食用油一定要进行标识，D正确。 故选C。 39．生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述正确的是（　　） A．生物武器只包含致病菌类和病毒类，其攻击范围广、传播途径多、传播时具有潜伏期 B．需重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，不需要对治疗性克隆进行有效监管和严格审查 C．在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活 D．培养过微生物的培养基必须严格消毒后才能废弃，目的是防止微生物污染环境 【答案】C 【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类，A错误； B、需重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，也需要对治疗性克隆进行有效监管和严格审查，B错误； C、在转基因工作中科学家会采取很多方法防止基因污染，如阻断淀粉储藏使花粉失活，C正确； D、培养过微生物的培养基必须严格灭菌后才能废弃，D错误。 故选C。 1．人类某单基因遗传病，人群中存在该基因的三个复等位基因A1、A2和A3.图1为该遗传病的家系图谱，用限制酶M处理家系部分成员的该基因片段后进行电泳的结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．该遗传病致病基因位于X染色体上 B．致病基因上存在1个限制酶M的酶切位点 C．三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换 D．Ⅱ2和Ⅱ3生出患该遗传病男孩的概率为1/4 【答案】D 【详解】A、分析题图可知：图1中，与正常，患病，说明该病为隐性遗传病。若为常染色体遗传病，则与的电泳条带中应该都有6kb和4kb片段，但是结果显示只有5kb的条带，这与假设不符，据此可推测该遗传病为伴X隐性遗传病，A正确； B、若为伴X隐性遗传病，假定的基因型表示为(表型正常，只有5kb条带)，的基因型表示为，假设A2为全长片段10kb，A3为致病基因，电泳条带为6kb+4kb，的基因型为，表型为患病，这种假设与电泳结果相符。该推测说明A2为该基因的全长片段有10kb，A1上有1个限制酶M的酶切位点，可以将10kb切成2个5kb，A3上也只有1个限制酶M的酶切位点，只是可以将10kb切成6kb和4kb，B正确； C、根据以上分析可以推测三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换导致的，C正确； D、根据以上假设，Ⅱ2为致病基因携带者的概率为1/2，她与正常男性Ⅱ3结婚，生患病男孩的概率是1/2×1/4=1/8，D错误。 故选D。 2．SOLID测序是一种高通量测序技术，其探针为各种序列的8碱基单链，第1、2位碱基及另一端所接的荧光蛋白颜色如图1所示。测序过程中需n~（n-4）五种引物，分别进行5轮次测序。每轮测序时探针与待测序列互补结合，通过化学处理断裂探针3'端第5、6位碱基间的化学键，暴露探针第5位的5'磷酸，为下一个探针的连接作准备，并记录发出的荧光。依次循环，如图2所示。对某待测序列N的5轮次测序及每轮前两次发出的荧光颜色如图3所示，该过程使用的引物n末端碱基为A。下列说法正确的是（　　） A．4种颜色的荧光蛋白分别接在不同探针的3'端 B．图3中引物n的第3~5位点的碱基序列依次为CAC C．待测序列N第1~7位点的碱基序列依次为GCCTTGC D．SOLID测序需要使用Taq DNA聚合酶和DNA连接酶 【答案】B 【详解】A、据题图2分析可知，引物的作用是使脱氧核苷酸依次连在引物的3'端，并与模板链之间进行碱基互补配对，即引物的作用表现为使DNA聚合酶沿着3'端连接脱氧核苷酸，故荧光蛋白是接在探针的5′端，而不是3′端，且荧光蛋白的颜色由探针的第1、2位碱基决定，A错误； BC、据题图信息分析可知，依据测序结果，引物n后的红色荧光探针的第一位碱基是A，结合表格可推测，该红色荧光探针前两位对应的碱基序列为AT，依次推测，结合表格可分析出黄色、绿色、绿色、绿色依次为TC、CA、AC、CA，而后对应的红色为AT，因此相应的子链序列为ATCACAT，因此，根据碱基互补配对原则可以看出模板上对应的碱基序列为为TAGTGTA，引物n的第3~5位点碱基序列依次为CAC，B正确，C错误； D、在SOLID测序过程中，探针与待测DNA序列互补结合是通过DNA连接酶实现的，而不需要TaqDNA聚合酶，后者主要用于PCR扩增过程，D错误。 故选B。 3．CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术, Cas9基因表达的Cas9 蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示，下列分析错误的是（　　） A．构建重组质粒时，SgRNA 编码序列需要插入到质粒的启动子的下游 B．SgRNA 和Cas9 蛋白形成复合体后,其功能类似似限制酶 C．根据目标DNA 设计相应的SgRNA，可实现对目标 DNA的定点切割 D．CRISPR/Cas9识别目标 DNA 序列主要与Cas9蛋白的特异性相关 【答案】D 【详解】A、启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质，构建重组质粒时，SgRNA编码序列需要插入到质粒的启动子下游，便于转录产生SgRNA，A正确； B、SgRNA和Cas9蛋白形成复合体后，可切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因，其功能类似于限制酶，B正确； C、SgRNA可以特异性切割DNA位点，根据目标DNA设计相应的SgRNA，可实现对目标DNA的定点切割，C正确； D、CRISPR/Cas9识别目标DNA序列主要与SgRNA编码序列有关，D错误。 故选D。 4．稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含量最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx基因该位点碱基是G或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物如图所示，对PCR扩增产物经AccI酶切后电泳。已知引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，两引物之间无另外的AccI酶的识别位点。下列说法正确的是（    ） A．该实验中需设计的引物2为5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3' B．若酶切产物只能观察到450bp的DNA条带，则表明该水稻品种为TT型 C．GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带 D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸种类不同，数目相同 【答案】C 【详解】A、分析题图可知，引物的延伸方向为5'→3'，故图示所给引物1设计区碱基序列所在的DNA链为非模板链，故引物1的碱基序列与非模板链的碱基序列相同，而引物2要以引物2设计区碱基序列所在的DNA链为模板，故引物2的碱基序列应与所给序列碱基互补配对，该实验中需设计的引物2为5'－ATGATTTAACGAGAGTTGAA－3'，A错误； B、PCR产物从71bp开始，到530bp为止，共460bp。若PCR产物不被酶切，电泳后只有一条460bp左右的条带，则基因型为TT，B错误； C、若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT，故GT杂合型水稻品种的G能被酶切成两段，而T不能被酶切，故酶切电泳结果为3条条带，C正确； D、组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的数目不同，D错误。 故选C。 5．为研究牛乳铁蛋白（LfcinB）的生物活性及高密度发酵，科研人员将增强型绿色荧光蛋白基因（EGFP）片段插入质粒 pPIC9K - LfcinB - His，以融合表达 EGFP - LfcinB 蛋白，过程如下图。其中，EGFP 片段的 5'端和 3'端分别添加了限制酶 a、b 的识别序列，且 3'端还引入了甲酸裂解位点（Asp - Pro）以便于分离 LfcinB。回答下列问题： (1)过程①双酶切时，需使用的限制酶 a 和限制酶 b 分别是 。据图可知，pPIC9K - EGFP - LfcinB - His 至少还需包括的结构是 ，为便于 DNA 解旋，该部位的碱基组成可能富含碱基对 。 (2)过程②转化后将大肠杆菌置于含 培养基上培养，可获得 种大肠杆菌菌落，后续需在过程③中，利用引物 对融合基因使用 PCR 技术进行验证。 (3)过程④利用大肠杆菌增殖的方法来获得大量融合基因，与 PCR 扩增技术相比，该方法的优点有 （答出 1 点即可）。 (4)生产过程中，科研人员需用甲醇诱导毕赤酵母生产 EGFP - LfcinB - His，原因是 ；科研人员可以 为观测指标，实时反映毕赤酵母的生产情况。 【答案】(1) BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ 复制原点 A—T (2) 氨苄青霉素 2 F1、R2 (3)可连续扩增、无需反复添加酶和引物、扩增的基因更易保存和后续操作等 (4) AOX1 启动子需在甲醇诱导下才能启动融合基因的转录 细胞内荧光的强度 【详解】（1）从质粒pPIC9K-LfcinB-His的结构来看，在LfcinB-His与启动子之间存在BamH I和EcoR I的酶切位点。在双酶切过程中，为了能将ECFP片段准确、定向地插人到质粒pPIC9K-LcinB-His中，需要使用的限制酶切割ECFP片段后产生的末端，与质粒上BamHI和EcRI酶切后产生的末端互补，所以限制酶a是BamH I，限制酶b是EcoR I，这样可以保证EGFP片段以正确的方向插人质粒，维持后续融合蛋白表达的正确。质粒作为载体，需包括复制原点、标记基因、启动子、终止子和目的基因，图中已经绘制出标记基因 （Amp²）、启动子、终止子，还有插人的目的基因EGFP，故其缺少的结构是复制原点。AT碱基对之间通过两个氢键连接，相较于GC碱基对(三个氢键连接)，更容易被解开。复制原点处富含A—T碱基对，有利于DNA解旋酶作用，启动DNA复制过程。 （2）质粒上含有氨苄青霉素抗性基因（Amp），转化后将大肠杆菌置于含氨苄青霉素的培养基上培养。未导人质粒（含重组质粒）的大肠杆菌因无氨苄青霉素抗性基因不能生长，导人普通质粒和导入重组质粒的大肠杆菌能生长，所以可获得2种大肠杆菌菌落。据图可知，融合基因必需包含EGFP和LfcinB-His 两个片段，因此利用PCR技术验证融合基因时,需要引物FI和R2,这样才能特异性扩增出包含ECFP和LfcinB-His的融合基因片段。 （3）利用大肠杆菌增殖的方式来扩增目的基因的方法属于体内扩增，与PCR技术扩增目的基因相比，该方法的核心优点在于：①可连续扩增：大肠杆菌可稳定携带重组质粒并随细胞分裂复制，避免PCR扩增中因酶活性下降、 引物耗尽等导致的扩增效率降低或错误累积，能长期维持基因的正确序列；②无需反复添加酶和引物：只需通过培养大肠杆菌即可实现基因的持续扩增，无需像PCR那样反复设置反应条件、添加酶和引物，操作更简便，适合大 量制备：③扩增的基因更易保存和后续操作：扩增后的基因存在于活细胞或质粒中，便于后续提取、纯化及进一步的分子生物学操作（如转化其他宿主细胞）。 （4）AOXI启动子是毕赤酵母中重要的启动子元件，其特性是可在甲醇诱导下启动融合基因的转录过程，进而驱动EGFP-LfcinB-His融合基因的表达，使毕赤酵母合成该融合蛋白。因为融合蛋白中包含增强型绿色荧光蛋白（EGFP)，EGFP在受到特定激发光激发时会产生绿色荧光，所以科研人员可根据细胞内荧光的强度来实时观察毕赤酵母的生产情况，若有绿色荧光产生，说明毕赤酵母在生产该融合蛋白。 1．（2025·福建·高考真题）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（    ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误； B、制作果醋需在有氧条件下进行，拧紧瓶盖会抑制醋酸菌（需氧型）的发酵，B错误； C、稀释涂布平板法中，更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染，确保稀释梯度准确，C正确； D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。 故选C。 2．（2025·福建·高考真题）质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是（    ） A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极 B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物 C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物 D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数 【答案】C 【详解】A、因为DNA分子带负电，在凝胶中会向电源正极迁移，所以其迁移方向是从电源负极到正极，并非从电源正极到负极，A错误； B、P质粒有两个EcoRI限制酶的切割位点，单酶切后的产物最小，电泳时迁移速度较快，可推知③条带可能是EcoR Ⅰ的单酶切产物（单酶切产生2个片段大小相同），泳道②条带和泳道④条带位置一致，无法区分泳道②条带是SacI还是BamHI的单酶切产物，B错误； C、EcoR I有2个酶切位点，单酶切会产生2个片段，Sac I有1个酶切位点，单酶切会产生1个线性片段。Sac I和EcoR I双酶切，会产生3个片段，观察电泳图谱，泳道⑤有3个条带，可推测泳道⑤为Sac I和EcoR I酶切产物，C正确； D、酶切只是将质粒的环状结构切开，变成线性等结构，碱基总数不会改变，D错误。 故选C。 3．（2025·天津·高考真题）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（    ） A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 【答案】C 【详解】A、电泳分离 DNA 片段时，缓冲液可维持电泳环境的 pH 稳定，保证 DNA 片段正常分离，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶，A正确； B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，检测酵母是否产生酒精时，需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾，B正确； C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇，分离色素时用层析液，C错误； D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程，卡诺氏液可固定细胞形态，为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定，D正确。 故选C。 4．（2025·福建·高考真题）紫杉醇是红豆杉的代谢产物，会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中，实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是（    ） A．农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞 B．紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上 C．紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用 D．该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护 【答案】A 【详解】A、转化是指目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌转化前，需要将含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌中，此时应先使用Ca2+处理农杆菌细胞，使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态，A错误； B、农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA中，因此紫杉醇合成的相关基因会随T-DNA整合到烟草染色体DNA上，B正确； C、紫杉醇会干扰纺锤体的正常功能，通过抑制纺锤体的形成，阻碍肿瘤细胞的有丝分裂，从而发挥抗癌作用，C正确； D、利用转基因技术生产紫杉醇前体，可减少对天然红豆杉的依赖，有利于保护其资源，D正确。 故选A。 5．（2025·江西·高考真题）为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒(如图)，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是 A．水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶无法识别U6启动子 B．在含重组Ti质粒的农杆菌中U6启动子不能驱动卡那霉素抗性基因表达 C．农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入卡那霉素 D．愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗属于抗病植株 【答案】B 【详解】A、将T - DNA整合到水稻愈伤组织的染色体DNA后，若要使D基因表达并使水稻植株表现出抗病性状。那么D基因上游的U6启动子需被水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶识别， A错误； B、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合识别和结合的部位，并能够驱动基因转录出mRNA，最终表达出蛋白质。由图得出，上述重组Ti质粒中的U6启动子并非位于卡那霉素抗性基因的上游，因而不能驱动卡那霉素抗性基因的表达， B正确； C、愈伤组织多指将植物体的某一组织、器官置于特定培养基中培养，诱导产生的无定形的组织团块，当农杆菌侵染愈伤组织后，T - DNA整合到水稻细胞染色体的DNA中 ，通常情况下，若D基因能表达，那么T - DNA上的潮霉素抗性基因也能表达，从而使得导入T - DNA的水稻愈伤组织具有潮霉素抗性基因；卡那霉素抗性基因不位于T - DNA上，不会发生上述生理过程。因此，在农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入潮霉素， C错误； D、 检测是否成功获得转基因品种一般需要经历两个阶段，首先是分子水平的检测，包括检测目的基因是否导入宿主细胞、检测在宿主细胞中目的基因是否转录出mRNA或最终表达出蛋白质，其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。因此愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗不一定是抗病植株， D错误。 故选B。 6．（2025·全国卷·高考真题）琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析，样品1～4的电泳结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙，甲只有限制酶R的一个酶切位点，样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是（    ） A．配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液 B．该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷 C．甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同 D．据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物 【答案】D 【分析】限制酶酶切其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。 【详解】A、配制琼脂糖凝胶时选用适当缓冲溶液，可维持电泳过程中体系的pH稳定，保证核酸分子正常泳动，A正确； B、电泳时，样品向+极移动，说明在该实验条件下甲、乙两种 DNA 分子均带负电荷，符合核酸分子在电泳中的带电特性，B正确； C、电泳中，DNA分子的迁移速率与分子大小、电荷的多少等多种因素有关。甲、乙电泳条带位置虽然相同，但影响DNA分子的迁移速率的因素很多，所以碱基对的数量可能不同，C正确； D、甲只有限制酶R的一个酶切位点，若被酶R完全酶切，只会得到2种DNA片段（2个条带），这两个条带的碱基数量比甲要少，电泳跑的距离要比甲更远，所以据图推测样品4才是甲被酶R完全酶切后的产物，D 错误。 故选D。 7．（2025·重庆·高考真题）水稻雄性不育、可育由等位基因T、t控制，不育性状受温度的影响（见下表）；米质优、劣由等位基因Y、y控制。不育株S1米质劣但抗病，不育株S2米质优但易感病。为了选育综合性状好的不育系，用S1和S2杂交获得F1，F1均为不育且米质优。选F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株，PCR检测部分世代中相关基因，电泳结果如图所示，下列说法正确的是（    ） 植株种类 温度 花粉不育率（%） 不育株S1 高温 100% 低温 0 不育株S2 高温 100% 低温 0 稳定可育株 高温 0 低温 0 A．S1是基因型为TTYY的纯合子 B．选择F1任意两单株进行杂交均会出现如图F2的育性分离 C．F2在高温条件下表现不育且米质优的纯合植株占比1/16 D．在S1和S2杂交得到F1时，亲本植株需在同一温度条件下种植 【答案】C 【详解】A、S1米质劣，但F1均为米质优，说明S2为YY。F1高温不育，低温可育，F1两单株杂交获得的F2中出现稳定可育株，故两单株为Tt(杂合)，则S1和S2应为TT、Tt，若S1为TTyy (高温不育) ，S2为TtYY (高温不育)，杂交F1出现TtYy，符合条件，A错误； B、F1出现TTYy、TtYy，杂交后F2的育性由T/t决定，高温下T_不育，tt可育，任意两单株进行杂交不一定会出现如图F2的育性分离，B错误； C、高温不育纯合植株为TT，米质优纯合植株为YY，两者独立遗传。F1中TtYy杂交，F2中TTYY的概率为1/4(TT)×1/4(YY)= 1/16，C正确； D、S1和S2在高温下均不育(花粉不育率100%)，无法杂交，需在低温下种植才能完成传粉，D错误。 故选C。 8．（2025·湖南·高考真题）用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（　　） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液” D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液” A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、藓类叶片薄，只有一层细胞，可直接用于观察叶绿体，菠菜叶由多层细胞构成，但可用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞来观察叶绿体，因为叶肉细胞中有叶绿体，所以能用“菠菜叶”替代“藓类叶片”进行高倍显微镜观察叶绿体的实验，A正确； B、猪是哺乳动物，猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就不含DNA，而猪肝细胞含有细胞核和线粒体等含有DNA的结构，所以不能用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”进行DNA的粗提取与鉴定实验，B错误； C、醋酸洋红液和甲紫溶液都属于碱性染料，都能使染色体着色，所以在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，能用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”，C正确； D、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，所以在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，能用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”，D正确。 故选B。 9．（2025·河北·高考真题）某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（    ） A．将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B．在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C．将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D．对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 【答案】C 【分析】色素提取的原理：叶绿体中的色素溶解于有机溶剂，如无水乙醇；色素分离的原理：四种色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同，溶解度越高，扩散速度越快，溶解度越低，扩散速度越慢。 【详解】A、将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基可以诱导愈伤组织，这是植物组织培养中常用的获取愈伤组织的方法，A正确； B、在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后会出现蓝色反应，以此来鉴定DNA，B正确； C、在进行色素层析时，色素滴加部位不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中，无法在滤纸条上进行层析分离，C错误； D、对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，通过观察不同光照下叶片上浮的情况等可以探究不同光照下的光合作用强度，D正确。 故选C。 10．（2025·山东·高考真题）利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说法错误的是（    ）    A．对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞 B．卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行 C．培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液 D．可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛 【答案】B 【详解】A、对牛乙注射促性腺激素进行超数排卵，目的是收集更多数量的卵母细胞，以便后续进行核移植操作，A正确； B、卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅱ中期进行，B错误； C、在培养动物体细胞时，需要定期更换培养液，防止细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害，C正确； D、PCR技术可以扩增特定的DNA片段，通过检测犊牛丁细胞中是否含有转基因的DNA片段，就可以鉴定犊牛丁是否为转基因牛，D正确。 故选B。 11．（2025·安徽·高考真题）质粒K中含有β-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X-gal，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 【答案】C 【详解】A、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； B、由于仅含卡那霉素，未添加X-gal，无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含X-gal，无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，B正确； C、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； 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，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。 故选C。 12．（2025·贵州·高考真题）番茄细胞中线粒体形态与其自身功能密切相关，并影响番茄果实的成熟过程。研究者将决定蛋白质在细胞内定位的特定肽链“嫁接”到绿色荧光蛋白（GFP）上，控制GFP在番茄细胞内的分布，从而在显微镜下观察线粒体的形态变化。回答下列问题： (1)根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的 拼接在一起完成“嫁接”，细胞色素c氧化酶Ⅳ（COXⅣ）参与有氧呼吸生成水的过程。COXⅣ的一段肽链序列X决定了COXⅣ在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由是 。 (2)拼接好的序列应插入下图中农杆菌T-DNA的 （填下图字母）处。理由是 。 (3)选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为 。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的 中，番茄组织培养过程中，芽诱导期需在培养基中添加的植物激素是 。 【答案】(1) DNA序列 COXⅣ位于线粒体内膜，它的肽链序列X能引导GFP 定位到线粒体，从而通过GFP来观察线粒体的形态变化 (2) B B位于启动子下游与终止子上游，目的基因插入B点才可能转录 (3) 外植体 染色体DNA 生长素和细胞分裂素 【详解】（1）根据蛋白质工程原理，一般不会直接拼接肽链，而是将两段肽链对应的DNA序列拼接在一起完成 “嫁接”（蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质）。COXⅣ 的一段肽链序列X决定了 COXⅣ 在细胞内的分布，研究者选择将X与GFP拼接，理由COXⅣ位于线粒体内膜，它的肽链序列X能引导GFP 定位到线粒体，从而通过GFP的荧光来观察线粒体的形态变化（利用X的定位功能，使GFP标记线粒体）。 （2）拼接好的序列应插入农杆菌 Ti - DNA 的B处。B位于启动子下游与终止子上游，目的基因插入B点才可能转录。 （3）选择番茄幼嫩子叶进行离体培养，这些培养的器官、组织或细胞被称为外植体（外植体是植物组织培养中用于培养的离体器官、组织或细胞）。农杆菌侵染后有一定几率将目的基因整合到番茄细胞的染色体DNA中（农杆菌的 T - DNA 会整合到植物细胞的染色体 DNA 上）。番茄组织培养过程中，诱导期需在培养基中添加的植物激素是生长素和细胞分裂素（植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例会影响细胞的脱分化和再分化过程，芽诱导期需要这两种激素来启动细胞的分裂和分化）。 13．（2025·浙江·高考真题）玉米(2n=20)雌雄同株异花。从玉米某自交系(甲)中选育出2个雄性不育突变体(乙和丙)。已知雄性不育基因E1、E2由雄性可育基因E突变所致；如图1所示。甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株，甲×丙的F2中雄性可育139株、雄性不育45株。利用引物P1和P2，对甲、乙、丙以及它们之间杂交的后代(丁和戊)基因组DNA进行PCR扩增，扩增产物经SnaBⅠ完全酶切后电泳，结果如图2所示。 回答下列问题： (1)E1基因与E基因相比，由于 ，导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。E2基因与E基因相比，由于编码区增加了插入序列，导致 ，使编码的蛋白质中氨基酸数目减少。 (2)雄性不育对雄性可育是 性状，乙的基因型是 。甲×丙产生的F1其雌配子有 种，F2可育植株中纯合子占 。若甲×戊的F1随机交配，则F2中E1的基因频率是 。 (3)写出丁×戊获得F1的遗传图解。 (4)雄性不育突变体不能自交繁殖。为了保存雄性不育突变体，需长期保留含不育基因的杂合子。该杂合子可采用上述“PCR结合限制性内切核酸酶酶切后分析条带”进行鉴定，还可采用的方法有 (答出2点即可)。 (5)利用引物P1、P2对甲的基因组DNA进行PCR扩增和电泳，下列叙述错误的是___________。 A．PCR反应中TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸 B．图2中胶板的上端是电泳时的负极，且电泳时DNA片段由负极向正极泳动 C．若用32P标记引物P1，每个DNA分子经4轮PCR循环后，可获得16条含32P标记的DNA单链 D．若用32P标记引物P1，每个DNA分子经4轮PCR循环后，可获得8个含32P标记且长度为b的DNA分子 【答案】(1) 碱基对替换 终止密码子提前 (2) 隐性 E2E2 2/两/二 1/3 1/4 (3) (4)测交，自交，核酸分子杂交，基因测序 (5)C 【详解】（1）由图1可知，E1基因与E基因相比，由于碱基对替换，导致编码的蛋白质中1个氨基酸发生改变。由图1可知，E2基因与E基因相比，编码区增加了插入序列，结果编码的蛋白质中氨基酸数目减少，说明翻译提前终止，故反推出编码区增加了插入序列，导致mRNA上终止密码子提前。 （2）由题意可知，甲×乙的F2中雄性可育285株、雄性不育94株，即F2中雄性可育：雄性不育=285：94≈3：1，可知雄性不育为隐性性状，雄性可育为显性性状。甲基因型为EE，故图2中b片段对应E基因，E2基因长度大于E1，故a片段为E2，E1内部存在限制酶SnaBⅠ的识别序列，可被切割为c和d，据此可知乙的基因型为E2E2，丙的基因型为E1E1。甲×丙产生的F1的基因型为EE1，故其可产生2种类型的雌配子，分别是E、E1，F1自交，F2中的基因型及比例为EE：EE1：E1E1=1：2：1，其中EE、EE1雄性可育，因此F2可育植株中纯合子占1/3。由图2可知戊的基因型为E1E2，甲×戊的F1的基因型及比例为EE1：EE2=1：1，F1均可育，随机交配，基因频率不变，因此F2中E1的基因频率与F1中的相同，为1/2×1/2=1/4。 （3）由图2可知戊的基因型为E1E2，雄性不育，可作母本，产生两种类型的雌配子，分别是E1：E2=1：1；丁基因型为EE1，雄性可育，可作父本，产生两种类型雄配子，分别是E：E1=1：1，雌雄配子随机结合，F1的基因型为EE1：EE2：E1E1：E1E2=1：1：1：1，其中EE1和EE2为雄性可育，E1E1和E2E2为雄性不可育，因此丁×戊获得F1的遗传图解为： （4）鉴定基因有无常用的方法有PCR技术、核酸分子杂交、基因测序等，同时也可采用自交和杂交的方法进行鉴定，如含不育基因的杂合子EE1或EE2，测交后代雄性可育：雄性不育=1：1；自交后代雄性可育：雄性不育=3：1。 （5）A、PCR反应中的引物能使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故TaqDNA聚合酶是沿着模板链的3'端向5'端聚合核苷酸，A正确； B、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，因此若图2中胶板的上端是电泳时的负极，电泳时DNA片段由负极向正极泳动，B正确； C、若用32P标记引物P1，每个DNA分子经4轮PCR循环后，可得到24=16个DNA分子，共16×2=32个DNA单链，其中两个模板链不带32P，只有引物P1含有标记，因此应该只有30÷2=15个DNA单链含有32P，C错误； D、若用32P标记引物P1，每个DNA分子经3轮PCR循环后，可获得2个含32P标记且长度为b的DNA分子和另外4个长度为b的DNA单链，故经4轮PCR循环后，可获得8个含32P标记且长度为b的DNA分子，D正确。 故选C。 14．（2025·甘肃·高考真题）水稻白叶枯病（植株的叶片上会出现逐渐扩大的黄白色至枯白色病斑）由白叶枯病菌引起，严重威胁水稻生产和粮食安全。科学家利用CRISPR-Cas9基因组编辑技术，对水稻白叶枯病的感病基因SWEET（该基因被白叶枯病菌利用以侵染水稻）的启动子区进行了定点“修改”，编辑后的水稻幼胚通过植物组织培养技术获得抗病植株（如下图）。回答下列问题。 (1)CRISPR-Cas9重组Ti质粒构建完成后，可通过 （方法）将该质粒转入植物细胞，并将 整合到该细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在植物组织培养基中添加 。 (2)实验中用到的水稻幼胚在植物组织培养中被称为 ，对其消毒时需依次使用酒精和 处理。诱导形成再生植株的过程中需使用生长素和细胞分裂素，原因是 。 (3)为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用 技术检测目标基因的启动子区是否被成功编辑；然后，在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较 来验证抗病性。 (4)在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为 。 【答案】(1) 农杆菌转化法 Ti质粒上的T - DNA 潮霉素 (2) 外植体 次氯酸钠 生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素 (3) PCR - 测序 病斑的大小（或病斑面积、发病情况等合理答案） (4)对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻。 【详解】（1）将重组Ti质粒转入植物细胞常用农杆菌转化法。因为农杆菌中的Ti质粒上的T - DNA（可转移DNA）能够整合到植物细胞的染色体DNA上。利用农杆菌侵染植物细胞，从而将重组Ti质粒导入植物细胞。为了筛选出转化成功的细胞，由于重组Ti质粒上含有潮霉素抗性基因（HygR），所以需要在植物组织培养的培养基中添加潮霉素，只有成功导入重组Ti质粒的细胞才能在含有潮霉素的培养基上存活。 （2）在植物组织培养中，离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体，所以实验中用到的水稻幼胚被称为外植体。 对水稻幼胚消毒时需依次使用酒精、次氯酸钠处理。 在植物组织培养诱导形成再生植株的过程中，生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素。不同浓度的生长素和细胞分裂素的配比可以调控细胞的分裂和分化方向，从而诱导形成根和芽等不同的器官，最终形成再生植株。 （3）为了检测基因编辑水稻是否成功，首先需采用PCR - 测序技术检测目标基因的启动子区是否编辑成功。通过PCR扩增目标基因的启动子区片段，然后进行测序，与编辑前的序列进行对比，看是否发生了预期的改变。 在个体水平需将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较病斑的大小（或病斑面积、发病情况等）来验证抗病性。如果基因编辑后的水稻病斑明显小于野生型水稻，说明其抗病性增强。 （4）在该研究中，基因编辑成功后的水稻可以抗白叶枯病的原因为：对感病基因SWEET的启动子区进行定点修改后，白叶枯病菌无法利用该基因侵染水稻，从而使水稻获得了抗病性。 15．（2025·四川·高考真题）杆菌M2合成的短肽拉索西丁能有效杀死多种临床耐药细菌。拉索西丁能与细菌的核糖体结合，阻止携带氨基酸的tRNA进入核糖体位点2。有人将合成拉索西丁的相关基因（lrcA-lrcF）导入链霉菌，基因克隆流程及拉索西丁的作用机制如下图。回答下列问题。    注：①F1、F2、F3和F4为与相应位置的DNA配对的单链引物，“→”指引物5-3方向。②密码子对应的氨基酸：AAA-赖氨酸；AUG-甲硫氨酸（起始）；UUC-苯丙氨酸；ACA-苏氨酸：UCG-丝氨酸。 (1)用PCR技术从杆菌M2基因组中扩增lrcA-lrcF目的基因时，应选用 引物。本研究载体使用了链霉菌的复制原点，其目的是 。 (2)采用EcoRI和BamHI完全酶切构建的重组质粒，产物通过琼脂糖凝胶电泳检测应产生 条电泳条带，电泳检测酶切产物的目的是 。 (3)由图可知，拉索西丁与核糖体结合后，会阻止携带 （填氨基酸名称）的tRNA进入结合位点，导致 ，最终引起细菌死亡。 (4)重组链霉菌的目的基因产物经验证有杀菌活性，但重组菌在实验室多次培养后，提取的目的基因产物杀菌活性丧失，可能的原因是 。若运用发酵工程来生产拉索西丁工程药物，除产物活性外还需进一步研究的问题有 （答出1点即可）。 【答案】(1) F2、F4 保证载体能在链霉菌细胞中能正常复制 (2) 2 验证重组质粒是否构建成功 (3) 苯丙氨酸或phe 翻译受阻 (4) 目的基因发生突变或变异 发酵条件优化 【详解】（1）引物需要结合到模板的3'端，且与目的基因的部分碱基序列互补配对，子链延伸方向为5'端→3'端，因此用PCR技术从杆菌M2基因组中扩增lrcA-lrcF目的基因时，应选用F2、F4引物。载体使用链霉菌的复制原点，是为了保证载体能在链霉菌细胞中复制，也使目的基因能够在链霉菌中稳定存在并遗传给后代。 （2）采用 EcoRI 和 BamHI 完全酶切构建的重组质粒，会得到载体片段和目的基因片段，共 2 条电泳条带。电泳检测酶切产物的目的是检测重组质粒是否构建成功，若能得到预期的载体片段和目的基因片段大小的条带，说明酶切成功，重组质粒构建可能成功，但是还需要进一步的鉴定。 （3）观察拉索西丁的作用机制图，结合所给密码子信息，可知拉索西丁与核糖体结合后，会阻止携带苯丙氨酸的 tRNA 进入结合位点。因为位点 2 对应的密码子是 UUC，编码苯丙氨酸。拉索西丁阻止携带苯丙氨酸的 tRNA 进入结合位点，会导致翻译过程无法正常进行，进而使细菌无法合成蛋白质，最终引起细菌死亡。 （4）重组链霉菌在实验室多次培养后，提取的目的基因产物杀菌活性丧失，可能的原因是目的基因发生突变或变异，导致其表达的产物结构改变，从而失去杀菌活性；也可能是目的基因的表达受到抑制等。若运用发酵工程来生产拉索西丁工程药物，除产物活性外还需进一步研究的问题有：优化发酵条件，如温度、pH、溶氧量等；如何提高发酵产物的产量；产物的分离和纯化方法等。 16．（2025·云南·高考真题）我国研究人员发明了生产维生素C的两步发酵法，流程如图甲。为了减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖，需要进行灭菌以结束第一步发酵。 在两步发酵法的基础上，我国研究人员进一步尝试用三菌混菌体系建立一步发酵法。在氧化葡糖杆菌（原始菌MCS）中利用基因工程技术导入大肠杆菌基因ccdB，得到工程菌IR3C。MCS和IR3C单菌培养时，活菌数变化曲线如图乙，MCS、IR3C分别与普通生酮基古龙酸菌和巨大芽孢杆菌进行三菌混菌发酵时，产物含量变化曲线如图丙。 回答下列问题： (1)要使基因ccdB在IR3C中稳定遗传、表达并发挥作用，构建的基因表达载体除启动子外，还必须有 。 (2)绘制图乙需统计活菌数，常用方法是 。当活菌达到一定数量时，基因ccdB编码的蛋白质开始发挥作用，推测该蛋白质的作用是 ，开始发挥作用的时间是 ，判断理由是 。 (3)基于图丙，利用IR3C三菌混菌发酵的产量 （填“高于”或“低于”）MCS三菌混菌发酵的产量，其原因是 。 【答案】(1)目的基因、终止子、复制原点 (2) 稀释涂布平板法 能抑制细菌增殖 15h 在15h时，IR3C数量下降，而MSC数量上升 (3) 高于 IR3C转入了ccdB基因，阻止细胞增殖，减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖，从而更多山梨糖被用于合成维生素C。 【详解】（1）要使基因ccdB在IR3C中稳定遗传、表达并发挥作用，基因工程中构建的基因表达载体，除启动子外、还要有目的基因、终止子、复制原点等。 （2）统计活菌数目常用稀释涂布平板法，从图2看出，随着时间推移，种群数量不断增加，在15h时，IR3C数量下降，而MSC数量上升，所以推测转入的基因ccdB编码的蛋白质诱导能抑制细菌增殖或诱导细菌凋亡，发挥作用的时间大约在15h。 （3）从图丙看出，IR3C三菌混菌发酵产生的2-酮-L-古龙酸含量比MSC三菌混菌发酵产量高，因此可以推测，IR3C三菌混菌发酵维生素C产量更高，可能的原因是IR3C转入了ccdB基因，诱导细菌死亡，减少氧化葡糖杆菌竞争性消耗山梨糖，从而更多山梨糖被用于合成维生素C。 17．（2025·湖南·高考真题）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。回答下列问题： (1)制备特定抗原 ①获取基因A，构建重组质粒（该质粒的部分结构如图所示）。重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和 等；为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的一对引物 对待测质粒进行PCR扩增，预期扩增产物的片段大小为 bp。 ②将DNA测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌。培养重组菌，诱导蛋白A合成。收集重组菌发酵液进行离心，发现上清液中无蛋白A，可能的原因是 （答出两点即可）。 (2)制备抗蛋白A单克隆抗体 用蛋白A对小鼠进行免疫后，将免疫小鼠B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，诱导融合的常用方法有 （答出一种即可）。选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和 ，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。体外培养或利用小鼠大量生产的抗蛋白A单克隆抗体，可用于非洲猪瘟的早期诊断。 【答案】(1) 终止子、复制原点 P1 和 P3 782 缺失分泌到细胞外的信号，重组菌没有将蛋白A释放到细胞外；基因A未表达；基因A丢失 (2) 聚乙二醇（PEG）融合法（或灭活病毒诱导法、电融合法） 抗体检测 【详解】（1）重组质粒的必备元件包括目的基因、限制酶切割位点、标记基因、启动子和终止子，复制原点等，终止子能终止转录过程。 要确定基因 A 已连接到质粒中且插入方向正确，应选用引物 P1 和 P3。因为 P1 与基因 A 下游的非编码区互补配对，P3 与基因 A 上游且靠近启动子的区域互补配对，这样扩增的片段大小为200+582=782bp。 将 DNA 测序正确的重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，培养后上清液中无蛋白 A，可能的原因有：缺失分泌到细胞外的信号，重组菌没有将蛋白A释放到细胞外；基因A未表达；基因A丢失。 （2）①诱导动物细胞融合的常用方法有聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，这里答出其中一种即可，比如聚乙二醇（PEG）融合法。 ②选择培养时，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。 18．（2025·广东·高考真题）大肠杆菌是重要工业菌株之一，其培养过程可分为快速生长期和生长稳定期两个阶段。为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶的蛋白量，使细胞适配不同阶段的生产需求，研究者设计了两种质粒，并以稳定性好的红色荧光蛋白mKate2为模式蛋白。测试质粒功能。回答下列问题： (1)研究者首先构建质粒①（图a）用于在细胞内表达C-末端带SsrA短肽的mKate2，将质粒导入感受态细胞后，在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况，结合PCR及 检测，筛选获得重组菌株W1。 (2)将W1在适宜条件下进行摇瓶培养，定时取样检测培养液中细胞密度，方法有 （答一种）。接种前需检测液体培养基的荧光强度，其作用是 。培养结果（图b）表明，进入生长稳定期后荧光强度快速下降，原因是 。 (3)研究者选用启动子PX、X基因（编码阻遏蛋白X，阻遏PX开启转录），重新构建质粒②（图a），导入野生型大肠杆菌中获得重组菌株W2。在适宜条件下摇瓶培养，W2的生长趋势不变，培养期间荧光强度的变化趋势为 。 (4)莽草酸是一种重要工业化学品，其胞内合成代谢途径见图c。由于野生型大肠杆菌胞内酶A活性弱，且莽草酸会被快速转化为细胞生长必需物，因此细胞中无法大量积累莽草酸。为了保证细胞正常生长，并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累，利用上述两种质粒的调控功能，结合野生型菌株遗传物质的改造，提出重组生产菌株构建思路： 。 【答案】(1)mKate2蛋白或荧光 (2) 细菌计数板计数法 作为mKate2蛋白的荧光对照 PGro在生长稳定期停止基因转录，且带有SsrA短肽的mKate2被降解 (3)快速生长期荧光值较低，生长稳定期快速增强 (4)先敲除野生菌株中的酶B基因，再将质粒①中的mKate2基因替换为酶B基因，将质粒②中的mKate2基因替换为酶A基因，并将两种质粒导入野生菌株中 【详解】（1）在基因工程中，筛选重组菌株时，常用的检测方法除了PCR，根据质粒中存在红色荧光蛋白基因，可利用荧光检测，筛选获得重组菌株W1。 （2）检测培养液中细胞密度常用的方法是细菌计数板计数法。接种前检测液体培养基的荧光强度，作用是作为mKate2蛋白的荧光对照。进入生长稳定期后，由于PGro在生长稳定期停止基因转录，所以不再合成带有SsrA短肽的mKate2，同时C-末端带有SsrA短肽的蛋白质可被大肠杆菌内源蛋白酶系统特异性识别并以一定速率降解，导致荧光强度快速下降。 （3）在重组菌株W2中，启动子PX被阻遏蛋白X阻遏转录。在细胞快速生长阶段，阻遏蛋白X 阻遏mKate2基因的表达；随着细胞进入生长稳定器，阻遏蛋白X停止表达并被降解，对PX启动子的阻遏作用降低，mKate2基因开始表达，荧光强度开始上升，由于原料的限制，最后保持稳定，所以培养期间荧光强度的变化趋势为快速生长期荧光值较低，生长稳定期快速增强 。 （4）为了保证细胞正常生长，并在生长稳定期实现莽草酸的大量积累，利用上述两种质粒的调控功能，结合野生型菌株遗传物质的改造，提出重组生产菌株构建思路是：首先对野生型大肠杆菌进行改造，敲除酶B基因；然后将质粒①中的mKate2基因替换为酶B基因，使相关代谢途径关键酶在快速生长期正常表达以保证细胞正常生长，进入生长稳定期后该酶降解，减少对莽草酸的转化；同时将质粒②中的mKate2基因替换为酶A基因，利用其调控机制在生长稳定期实现莽草酸合成相关基因的稳定表达，从而大量积累莽草酸，最后将两种质粒导入野生菌株。 19．（2025·河南·高考真题）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： (1)选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是 。将培养后的菌液混匀并充分 ，再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高的菌种。 (2)为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coliDNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有 酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是 。    限制酶的识别序列和切割位点如下： (3)为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是 ，随后在含 和 的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 (4)已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第 位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是 。    【答案】(1) 在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 稀释 (2) BamHI 重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列 (3) 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 卡拉胶 四环素 (4) 44 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小 【详解】（1）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。由于在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大，因此可选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌。将培养后的菌液混匀并充分稀释，再接种至微孔板中，经培养和筛选获得了CG活性最高的菌种。 （2）E.coliDNA连接酶只能连接具有黏性末端的片段，因此切割质粒和目的基因时不能选择切成平末端的限制酶，即不能选择EcoRV酶和SmaⅠ酶，而SpeⅠ酶与XbaⅠ酶切割后的黏性末端相同，若选择SpeⅠ酶与XbaⅠ酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时SpeⅠ酶与XbaⅠ酶中只能选择一个，而另一个限制酶需要选择BamHⅠ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有BamHI酶切位点。T4DNA连接酶既可以连接平末端，也可连接黏性末端，不同的平末端均可由T4DNA连接酶连接，由于限制酶的识别序列具有专一性，若连接后的序列不存在最初限制酶的识别序列，则可能导致重组质粒无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割。故另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是重组质粒连接处的序列不再是原来的限制酶识别序列。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。 20．（2025·河南·高考真题）某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状，紧凑株型适合高密度种植，利于增产。研究人员获得了一个紧凑株型的植株，为研究控制该性状的基因，将其与纯合松散株型植株杂交，F1均为松散株型，F2中松散株型：紧凑株型=3：1，控制该相对性状的基因为A/a。回答下列问题： (1)该紧凑株型性状由 （填“A”或“a”）基因控制。 (2)在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因（图1），a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短。造成此现象的原因是 。 (3)研究人员设计了3条引物（P1~P3），位置如图1（→表示引物5´→3´方向）。以3个F2单株（甲、乙、丙）的DNA为模板，使用不同引物组合进行PCR扩增，琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B（不考虑PCR结果异常）。 ①图2-A中使用的引物组合是 ；丙单株无扩增条带的原因是 。 ②结合图2-A的扩增结果，在图2-B中，参照甲的条带补充乙与丙的电泳条带（将正确条带涂黑） 。 ③使用图2-A中的引物组合扩增F2全部样本，有扩增条带松散株型：无扩增条带松散株型= 。 【答案】(1)a (2)插入序列后，a基因中编码终止密码子的序列提前，a基因转录产生的mRNA提前终止翻译 (3) P2和P3 丙的基因型为AA，无引物P3的结合序列，利用引物P2和P3扩增时，无法得到扩增产物 2∶1 【详解】（1）根据题意可知，研究人员获得了一个紧凑株型的植株，为研究控制该性状的基因，将其与纯合松散株型植株杂交，F1均为松散株型，F2中松散株型∶紧凑株型=3∶1，说明紧凑株型为隐性性状，由a基因控制。 （2）在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因（图1），a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短，说明终止密码子提前出现，因此推测可能是A基因内部插入一段序列后，使a基因中编码终止密码子的序列提前，a基因转录产生的mRNA提前终止翻译。 （3）①子二代中的基因型为AA、Aa、aa，根据图示可知，A和a基因上均含有P1和P2引物互补的序列，而P3引物识别的序列只有a基因中才存在，若选择引物P1和P2进行扩增，则A基因和a基因均能扩增出相应产物，只是a基因扩增的产物长度要大于A基因扩增的产物，即AA的个体扩增产物的电泳条带与aa的个体扩增产物的电泳条带不同，且Aa的个体扩增产物的电泳条带应为两条，与图A不符，若选择引物P3和P2进行扩增，则只有Aa和aa的个体中因含有a基因而能扩增出产物，且扩增出的产物电泳条带相同，而AA的个体由于不含与P3引物结合的序列，因此不能扩增出产物，没有对应的电泳条带。即图2-A中使用的引物组合是P2和P3，丙的基因型为AA，无引物P3的结合序列，利用引物P2和P3扩增时，无法得到扩增产物。 ②图A是利用引物P3和P2扩增后电泳的结果，则图B是利用引物P1和P2扩增的产物电泳的结果，由于a基因扩增出来的产物长度大于A基因扩增的产物，因此AA（松散株型）、aa（紧凑株型）基因的个体扩增的产物电泳时均只有一个条带，且aa基因的个体扩增的产物电泳时形成的电泳条带距离点样孔近，而Aa（松散株型）的个体扩增的产物电泳时会出现两个电泳条带，故乙与丙的电泳条带为 。 ③使用图2-A中的引物组合（P3和P2）扩增F2全部样本，由于只有含a基因的个体才能扩增出相应产物，且A-为松散株型，而子二代中Aa∶AA=2∶1，所以使用图2-A中的引物组合扩增F2全部样本，有扩增条带松散株型（Aa）∶无扩增条带松散株型（AA）=2∶1。 21．（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA．该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： (1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是 。 (2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内 （填细胞结构名称）的改变。 (3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 。 (4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入 序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 (5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是： 。 (6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是： 。 【答案】(1)电子显微镜 (2)细胞骨架 (3)抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 (4)大肠杆菌复制原点 (5)病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子 (6)蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内 【详解】（1）病毒个体极其微小，普通光学显微镜无法清晰观察其形态结构，需要使用电子显微镜才能清楚观察病毒的形态结构。 （2）细胞骨架对于维持细胞的形态具有重要作用，体外培养的梭形昆虫细胞被病毒感染后转变为圆球形，很可能是病毒感染引起了昆虫细胞内细胞骨架的改变。 （3）病毒需要在宿主细胞内进行生存和繁殖，细胞凋亡会导致宿主细胞死亡，不利于病毒的生存和繁殖。病毒基因组中含有的抗细胞凋亡基因可以抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 。 （4）要使病毒 DNA 能在大肠杆菌中复制，需要在病毒 DNA 中插入大肠杆菌复制原点序列，这样才能利用大肠杆菌细胞内的复制系统进行复制。 （5）转录需要特定的酶等条件，该病毒 DNA 能进入哺乳动物细胞，但无对应的转录产物，可能是因为病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子。 （6）该病毒具有包膜结构，包膜的主要成分是脂质等，脂溶剂可以溶解病毒的包膜，蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内。 22．（2025·河北·高考真题）T-DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或 都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为 （填“父本”或“母本”）与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为 。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生 种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为 。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为 。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为 。 (4)实验中还获得了一个E基因被T-DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为 的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2．不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为 ；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为 。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因： 。 【答案】(1)替换 (2) 父本 1/2 (3) 3 1/3 2/3 a花粉不育，无法形成纯合aa植株 (4) AaEe E/e和A/a连锁且无交换，F₂中无同时含A和E的配子 1/6 若基因连锁但发生交换，正常植株占比介于0～1/6 【详解】（1）基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。 （2）据题分析可知，带有卡那霉素抗性基因的T-DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能缺失（a基因）会导致不育，因此Aa植株作为父本时，其含a基因花粉不育，无法参与受精，仅产生含A基因的花粉，故以Aa植株为父本与野生型（AA）拟南芥杂交，F1（AA）中卡那霉素抗性植株的占比为0；若Aa植株作为母本，其卵细胞可育（含a基因），而野生型父本花粉（含A基因）可育，F1基因型为Aa（抗性）和AA（非抗性），比例为1：1，因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。 （3）为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，插入A基因后，植株基因型为Aa（2号染色体为Aa，3号染色体为A0）。该植株会产生4种基因型的花粉，即AA、A0、Aa、a0，其中a不育，即产生3种可育基因型的花粉，而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0，均可育，其自交得到F1，利用棋盘法可知，F1的基因型为AAAA：AAA0：AA00：AAAa：AAa0：AAaa：Aa00：Aaa0=1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型（含A、a）：PCR扩增出900bp（A）和600bp（a）条带。Ⅱ型（仅含A）：仅扩增出900bp条带。其中Ⅰ型植株占比为（2+3+1+1+1）/（1+2+1+2+3+1+1+1）=2/3。F1中没有检测到仅扩增出600bp条带的植株，其原因为a花粉不育，无法形成纯合aa植株。 （4）①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出F1中AaEe植株（双杂合）。若E/e和A/a连锁且无交换，F2中无同时含A和E的配子（花粉或种子致死），正常植株占比为0。若两基因独立遗传（非同源染色体），F1植株（AaEe）产生雌配子为AE：Ae：aE：ae=1：1：1：1，均可育，而雄配子AE：Ae=1；1，aE和ae不可育，利用棋盘法可知，F2为AAEE：AAEe：AaEE：AaEe=1：2：1：2，其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常，即正常植株（AAEE）占比为1/6。其他可能：若基因连锁但发生交换，正常植株占比介于0～1/6。 23．（2025·江苏·高考真题）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： (1)川金丝猴警戒行为具有监测捕食者和同种个体的功能，这说明生物之间的关系有 。川金丝猴的警戒行为依赖于环境中获取的信息，信息类型有 。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺 获得更多机会。 (2)川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物与川金丝猴构成 关系。 (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rbeL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。 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 (5)依据上述研究，保护川金丝猴可采取的措施有 （填字母）。 a．建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流     b．保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物 c．需用标记重捕法定期重捕，以精确监测种群数量     d．主要依赖迁地保护，扩大川金丝猴种群数量 【答案】(1) 捕食和种内竞争 物理信息、化学信息、行为信息 食物和空间、配偶等 (2)互利共生 (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 丁 丙丁 叶绿体基因组其他DNA 片段 (5)ab 【详解】（1）捕食者与川金丝猴是捕食关系，川金丝猴和同种个体之间是种内竞争关系。生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息和行为信息。川金丝猴根据这些信息及时作出反应，一方面可以降低被捕食风险，另一方面为争夺食物和空间等资源获得更多机会。 （2）川金丝猴以植食为主，消化道中部分微生物直接参与高纤维食物的消化，这些微生物从川金丝猴胃内获取营养物质，又能为川金丝猴分解纤维素，两者构成互利共生关系。 （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rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbeL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，对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，只能区分不同长度的DNA片段，故能检出的样本是丁。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。选用叶绿体的其他基因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。 （5） a、建立川金丝猴生态廊道，促进种群间基因交流，能够保护川金丝猴遗传多样性和物种多样性，a正确； b、保护川金丝猴栖息地的植被和它喜食的植物，能够保护川金丝猴，b正确； c、川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种，不能用标记重捕法定期重捕，c错误； d、保护川金丝猴主要依赖就地保护，d错误。 故选ab。 24．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）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T-DNA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。 【答案】(1) 4种脱氧核苷酸 延伸 (2) 5'端 AGATCT BamHⅠ、EcoRⅠ (3) 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 2 再分化 【详解】（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一般分为变性、复性和延伸三步，其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。 （2）为了使目的基因能够被限制酶切割，扩增目的基因时，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列，而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列，要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体，又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割S基因，再根据各种限制酶的识别序列及切割位点，可知，需要用BamH I、EcoR I切割载体，用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因，故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'。 （3）T-DNA属于可转移DNA，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T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上，抗性基因1位于T-DNA外部，用于筛选含有重组载体的农杆菌，而抗性基因2位于T-DNA内部，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强的马铃薯植株。 25．（2025·山东·高考真题）种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。 (1)Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为 。选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切，再选择SmaI和 对Ti质粒进行完全酶切，将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是 。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌；经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶 进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为 bp，则一定为正向重组质粒。 (2)为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的，提取基因组DNA，经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段（图乙）。在此酶切过程中，限于后续PCR难以扩增大片段DNA，最好使用识别序列为 （填“4”“6”或“8”）个碱基对的限制酶，且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段 ，才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后，进行了一系列操作，其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为 （填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”）。 (3)通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到野生型基因， （填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。 【答案】(1) 复制原点 XbaI DNA聚合酶 SmaI和SpeI 550bp (2) 4 环化 测序和序列比对 (3)不能 【详解】（1）DNA复制的起点是复制原点，因此Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为复制原点。根据SmaI限制酶识别序列可知，酶切形成的是平末端，若质粒仅用SmaI酶切，抗除草剂基因和质粒可以正向接入也可以反向接入，且无法区分，为了确定是否是正向重组质粒，因此在构建重组质粒时需要用到另一种限制酶，抗除草剂因需要插入到启动子和终止子之间，因此不能选择BamHI，因为该限制酶会破坏终止子，因此可选择XbaI和SmaI进行酶切，XbaI酶切会形成黏性末端，需要用DNA聚合酶聚合脱氧核糖核苷酸单体将产生的黏性末端补平（可使重组质粒最小，同时PstI酶切后产生的黏性末端无法用DNA聚合酶抹平，因为DNA聚合酶只能从3'延伸子链）。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌。重组的T-DNA片段上含有一个SmaI酶切位点和一个SpeI酶切位点，可以选择用SmaI和SpeI进行酶切，转录的方向是从模板的3'→5'，和质粒对应的方向相同，经过两种酶的酶切后并电泳呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为550bp，若反向接，较短的条带长度近似为200bp。 （2）由于后续PCR难以扩增大片段DNA，所以最好选择识别序列为4个碱基的限制酶，原因是识别序列越短，酶切位点越多，切割产生的片段可能越小，更有利于后续的PCR扩增。由于引物是根据已知序列设计的，但此时需要扩增未知序列，因此可以将图乙的片段环化，这样就可以利用现有引物扩增出未知序列。为了确定未知序列是否是同一基因，需要准确比对其上的碱基序列，因此对同一个基因的操作为测序和序列比对。 （3）突变植株成功导入野生型基因，但野生型基因未必可以正常表达，因此不能确定该植株的表型为野生型。 26．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）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。 (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。 【答案】(1) 基因数据库/序列数据库 Xho Ⅰ Xba Ⅰ DNA 连接酶 (2) 外源DNA 1 目的基因N大小为2.3kb (3)GCC (4)香树脂醇 【详解】（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Spe Ⅰ和Xho Ⅰ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Spe Ⅰ酶切，但Xba Ⅰ与其具有相同的黏性末端，基因N酶切时可以用Xba Ⅰ替换Spe Ⅰ，即N基因两端应该含有Xba Ⅰ和Xho Ⅰ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需要5'端添加Xba Ⅰ、引物1 5'端添加Xho Ⅰ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）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，而质粒pYL本身7.2kb，可知目的基因N大小为2.3kb；分析电泳图可知，初步判断实验组1的质粒中成功插入了基因N。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反应体系是否存在污染，即检验PCR反应中是否有外源DNA污染。 （3）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；密码子位于mRNA上，mRNA上的序列与编码链序列相似，而a是诱变第240位脯氨酸编码序列的引物（GCA为诱变序列），可知a引物延伸后的序列为编码链；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，且c引物延伸后的序列为编码链，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。 27．（2025·安徽·高考真题）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。 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 。 【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。 【详解】（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) = 3000 bp。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) = 1000 bp。对应图2中的菌落②。 菌落④的PCR产物大小约为7000 bp。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 + 500bp R-U + 500bp R-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 = 7000 bp。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。 28．（2025·全国二卷·高考真题）方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，要求标明每条链的端和端 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）， ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 ⅳ：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 【答案】(1)转录 (2) ad C 在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡 (3) 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 18 【详解】（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，东方果蝇中dsx基因（DNA）通过转录形成前体RNA，故前体RNA是由dsx基因转录出的。 （2）①用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，这一对引物位于基因上游和下游，根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是ad。 ②RTA基因表达出的蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡，由此可知，雌蝇特异性致死的原因是转基因雌蝇个体中含有完整的RTA基因，能成功表达出蓖麻毒素A（RTA），由此判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为C。而在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡，因此雄性个体不会致死。 （3）①图2虚线方框中的两条链在延伸过程中，既可作为模板又可以起到相当于引物的作用，使耐高温的DNA聚合酶能够从两条链的3’端开始连接脱氧核苷酸，继续延伸的复性结果如下： 。 ②由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 29．（2025·全国二卷·高考真题）番茄的花是两性花，杂交育种时需进行去雄操作，耗时费力且难以避免自交污染。我国研究者利用基因工程技术开发了雄性不育番茄品系，提高了番茄杂交育种的效率。 (1)研究者选择性状优良的WT品系番茄，对在雄蕊中特异性表达的S基因进行编辑，获得S基因中增加一个碱基对的纯合突变体甲。甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常。F1自交，F2中216株育性正常，68株雄性不育。这表明甲的雄性不育性状属于 性状，该性状的遗传遵循分离定律。 (2)为了确认雄性不育是由S基因编辑导致的，研究者使用了一种竞争性等位基因特异性PCR，该PCR体系同时含3种引物和4种探针（如图）。探针的荧光基团与淬灭基团分离时显现荧光。 ①引物3'末端与模板的严格配对对于子链的延伸至关重要。引物I和引物II的3'末端碱基分别是 。该PCR体系从第 个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，作为引物在延伸环节中掺入子链，使产物显现荧光。 ②用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，育性不同植株的检测结果为 ，证实雄性不育性状是由S基因编辑导致的。 (3)甲无法自交保种。研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因紧密相邻。用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙。请写出用甲和乙为材料，连续生产甲的最简杂交方案。 (4)研究者在野生番茄中发现一个抗病基因，拟用杂交方法将此基因引入到甲、乙品系中。从操作的简便性出发，应将抗病基因先引入甲还是乙？请说明理由。 。 【答案】(1)隐性 (2) G、A 3 雄性不育株PCR产物发绿色荧光.育性正常株1/3发红色荧光，2/3发红、绿荧光 (3)甲与乙杂交获得F1，F1与甲杂交，选出子代中绿色子叶幼苗即为甲。子代中紫色子叶幼苗继续种植以备连续生产甲。 (4)应先引入甲。与甲进行杂交和多代回交不用去雄。 【详解】（1）甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常，说明不育为隐性性状。 （2）①引物I和引物II分别与野生型和突变型S型基因结合，相对于野生型的S基因，突变型的S基因中增加一个碱基对A-T，引物与模板链互补配对，且从子链（引物）的3'端开始延伸，为了更好地区分突变型和野生型的S基因，因此在引物I和引物II的3'末端碱基分别是G、A；该PCR体系同时含3种引物和4种探针，是一种竞争性等位基因特异性PCR，第1次循环以基因为模板，引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ扩增S基因，第一轮PCR结束后加入的引物I或II在子链中，第二次PCR引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ扩增第一次复制得到的S基因，第二轮PCR结束后可以得到引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ的子链，第三轮PCR开始，探针1或探针3（不是引物I或引物II）会特异性地与含有引物I或引物II互补序列的模板链结合，而带有荧光基团的探针是引物的一部分，因此该PCR体系从第3个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，探针1与探针2分离，去与互补序列结合，荧光基团脱离淬灭基团，所以才发荧光。 ②F1自交（假设用A表示野生型S基因，a表示突变型S基因），F2中216株育性正常（1/3AA、2/3Aa），68株雄性不育（1/3aa），若雄性不育性状是由S基因编辑导致的，则用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，雄性不育株（仅含突变型S基因，只能与探针3结合）PCR产物发绿色荧光，育性正常株（均为野生型S基因，只与探针1结合）1/3发红色荧光，2/3发红、绿荧光（含有野生型S基因和突变型S基因，既可以与红色探针结合，也可以与绿色探针结合）。 （3）研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因连锁，用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙，甲与乙杂交获得F1，F1与甲杂交，选出子代中绿色子叶幼苗即为甲。子代中紫色子叶幼苗继续种植以备连续生产甲。 （4）甲花粉不成活，应先引入甲，与甲进行杂交和多代回交不用去雄。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $