2026届高三二轮复习生物：基因工程专项训练

高三 基因工程 专题复习 专项训练 一、改造植物乳酸菌 高血压是心血管疾病的常见病因。ACEIP是一种通过重组技术生产出来的融合蛋白。植物乳酸菌（LAB）可被改造成具有降压效果的重组植物乳酸菌（NC8），部分改造流程如图8所示。 Porfx：启动子 NcoⅠ和HindⅢ：限制酶切位点 Amp：氨苄青霉素抗性基因 Erm：红霉素抗性基因； gusA：β-葡萄糖醛酸酶基因，其与ACEIP基因长度不同 图8 1. 据图8分析，改造获得重组植物乳酸菌（NC8）过程中，需要经过筛选获得相应的物质或细胞的过程有 。（编号选填） ①过程Ⅰ ②过程Ⅱ ③过程Ⅲ ④过程Ⅳ 2.为了高效地构建表达载体，图8中pUC57-ACEIP质粒中ACEIP基因左端识别序列是限制酶 。 3. 研究者通过PCR技术扩增ACEIP基因时在其两端分别增加限制酶A、限制酶B的识别序列以获取目的基因。请根据所学知识选择编号并用箭头连接来表示获得大量目的基因的循环过程 。（编号选填并排序） ①降温使含限制酶A识别序列的引物与单链DNA模板结合 ②降温使含限制酶B识别序列的引物与单链DNA模板结合 ③升温由DNA聚合酶催化从引物的3’端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ④升温由DNA聚合酶催化从引物的5’端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ⑤升温断开ACEIP基因双链DNA碱基对之间的化学键，获得两条单链DNA模板 ⑥升温断开ACEIP基因双链DNA核苷酸之间的磷酸二酯键，获得两条单链DNA模板 4. 以上PCR过程中，需经过几次循环可首次获得目的基因单链 。（单选） A.1次 B.2次 C.3次 D.4次 5. 据图8分析，以下描述正确的是 。（多选） A.过程I需对PCR产物进行电泳鉴定 B.过程Ⅱ的培养基中需要添加红霉素 C.过程Ⅲ需要对大肠杆菌进行液体培养图9 D.过程Ⅳ需要通入无菌空气并匀速振荡 研究者用凝胶电泳对重组植物乳酸菌（NC8）的表达产物ACEIP进行分析，结果显示出一条约8.5kD的目标蛋白条带，如图9所示。 6.据图9实验结果分析，进行凝胶电泳实验时样品槽位于 （上方/下方）。 ACEIP是由含11个氨基酸的YFP蛋白和含21个氨基酸的TFP蛋白通过精氨酸（R）接头链接，然后再重复一次。ACEIP的完整氨基酸序列如图10所示。 注：不同字母代表不同种类的氨基酸 图10 7. 由图10信息和已学知识，可推知ACEIP基因至少含有 个碱基对（不考虑终止密码子）。 8. 获取大量ACEIP融合蛋白的设计属于 。（编号选填） ①定点改造蛋白 ②定向进化蛋白 ③蛋白质工程 ④第二代基因工程 为验证口服重组植物乳酸菌（NC8）具有降低血压的效果，科研人员需要大量培育转基因高血压小鼠模型，部分相关过程如图11所示。 图11 9. 据图11和已学知识分析，获得转基因小鼠的相关技术描述正确的有 。（多选） A.该过程需要动物细胞培养和细胞融合 B.代孕母鼠需注射促雌性激素使其超数排卵 C.可通过胚胎分割技术提高转基因小鼠数量 D.转基因受精卵的获得涉及超数排卵、体外受精等操作 二、高效生产LNT（20分） LNT（乳酰-N-四糖）是母乳中重要营养成分，在配方奶粉中需求量大。科学家设计并构建能同时表达两种外源酶lgtA与wbgO的质粒，从而在大肠杆菌中高效生产LNT。图10为构建的3种质粒的局部组成示意图，RBS为核糖体结合位点，用以调整翻译效率。相关代谢过程如图11所示，其中（UDP-葡萄糖醛酸）为大肠杆菌自身可以合成的物质。 图11 图10 35.（2分）不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供______（单选） A. 细胞生物学证据 B. 分子生物学证据 C. 比较解剖学证据 D. 胚胎学证据 36.（2分）除了图10中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有______（多选） A. 复制起点 B. 抗生素抗性基因 C. 黏性末端 D. 着丝粒 37.（3分）结合题意与图10，下列哪些方法可以判断三种质粒上RBS的类型（多选） A. 使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 B. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 C. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序 D. 将三种质粒转入大肠杆菌中，在单位时间内对产生的LNT进行含量测定 38.（2分）下列对两种外源酶lgtA和wbgO的描述中，正确的是___（单选） A. 空间结构相同 B. 结合底物相同 C. 最适环境相似 D. 化学本质不同 39.（3分）据图11推测，关于培养该大肠杆菌的说法，正确的是______（多选） A. 培养液中需要加入适量乳糖 B. 培养液中需要加入大量葡萄糖 C. 培养液在使用前需要高温高压灭菌 D. 使用固体培养基进行扩增培养 40.（2分）据图11判断，下列措施中，能够提高LNT产量的有______（编号选填） ①提高lacZ酶的活性 ②降低wbgO酶的活性 ③提高plmMU酶的活性 ④及时移出产物LNT ⑤增加乳糖转运蛋白数量 ⑥加强该菌呼吸作用 41.（2分）为提高LNT产量，可以进一步优化的培养条件有______（编号选填） ①培养pH ②培养温度 ③培养时间 ④初次接种量 ⑤更换新鲜培养液频率 ⑥培养液成分配比 42.（4分）进一步实验发现，UDP-葡萄糖醛酸的量越多，LNT合成量越大。参考艾弗里的实验设计思路，从基因水平上，利用图11改造好的大肠杆菌设计实验，证明在合成UDP-葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，包括但不限于实验组和对照组的操作和预期实验结果_______________________________________________________________________ 三、新型核酶 近年来，科学家们开发了一种新型核酶，其催化机理如图11，其中该酶的5’ 和3’ 端的臂具有靶向识别作用，环状部位为催化活性部位。因此，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割。 切割位点 A Y = C、T或U C A T RNA底物 R N N N N N N N N-5’ 3’-N N N N N N N Y 新型核酶 N N N N N N N N-3’ 5’-N N N N N N N N A G G C C A T A G C G N = A、C、G、T或U R = A、G 图11 新型核酶的结构和作用原理 1. 据图11可推知，构成该新型核酶的基本单位是 ______。（单选） A. 氨基酸 B. 核糖核苷酸 C. 葡萄糖 D. 脱氧核苷酸 2. 据图11和所学知识判定，该新型核酶可能具有的酶学性质包括 ______。（多选） A. 催化具有高效性 B. 催化切割单链RNA C. 催化具有序列特异性 D. 高温会使其丧失稳定性 若改变实验条件，使DNA局部区域拆分为单链，那么该新型核酶也可以对目标DNA的特定位点进行切割，如图12所示。 切割位点 切割位点 新型核酶1 新型核酶2 图12 新型核酶切断DNA的设计原理 TGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGAC CTACGGCGTGCAGTGCTTCAGTAGAC ACCGGGTGGGAGCACTGGTGGGACTG GATGCCGCACGTCACGAAGTCATCTG GATT CTAA GATTGAGC-3’ CTAACTCG-5’ 5’-CGAGACT 3’-GCTCTGA G G C C A C G T T G A C A C G T 3. 该新型核酶与限制酶相比，不同之处包括 ______。（编号选填） ① 只能切割单链 ② 可切割DNA和RNA ③ 可人为设计该酶的序列，随意定位 4. 由图12可推知，可利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作。进行此项操作，在反应体系中加入质粒后，后续的流程应为 ______。（编号选填并排序） 1 添加新型核酶 ② 添加DNA聚合酶③ 导入受体细胞 ④ 添加目的基因 ⑤ 添加DNA连接酶 ⑥ 筛选含重组质粒的细胞 5. 为了比较新型核酶重组和限制酶切重组的效率，可通过统计最后得到的含重组质粒的菌 落数进行比较，为此采用的微生物分离纯化方法应选择 ______。 结直肠癌（CRC）是我国最常见的恶性肿瘤，大约40%的CRC是因KRAS基因突变导 致的。为了验证该新型核酶的作用，科学家们人工合成了长度为14个核苷酸（14nt）的KRAS- mRNA区域（含突变位点，其5’ 端用同位素标记），然后再用该新型核酶进行切割，电泳结果如图13所示。 保温时间（min） 被切开的产物 0 15 30 60 120 200 KRAS-mRNA区域 图13 新型核酶切割KRAS-mRNA的实验证明 注：KRAS-mRNA区域的序列为：5’AAACUUGUGGUAGU 3’，其中的下划线表示被新型核酶结合的区域。 凝胶电泳上仅显示带有同位素标记的片段。 6. 据图13和题干信息判断，图中切割产物的长度应为 ______ nt。 7. 为了研究该核酶在细胞内是否有效运行，首先需要培养细胞。培养细胞时，在低限量培 养基（包含无机盐、微量元素、氨基酸、维生素、碳水化合物等）的基础上，还需要通 入或添加的气体或物质包含 ______。（编号选填） ① 牛肉膏 ② 蛋白胨 ③ 动物血清 ④ 空气 ⑤ 5%的CO2 8. 为了验证该酶在癌细胞内是否也能把KRAS-mRNA切成两段，需要将来自靶细胞的 mRNA扩增到足够数量才能进行检测。为达此目的，下列操作中必须进行的包括 ______。（多选） A. PCR B. 限制酶切割 C. 逆转录 D. 连接酶连接 四、改造中国仓鼠卵巢细胞（19分） 中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOX1b基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（图5），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 1.已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindIII（5'-A↓AGCTT-3'）、BamHI（5'-G↓GATCC-3'）、BclI（5'-T↓GATCA-3'）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（ ）（单选） A. HindIII B. HindIII和BamHI C. BclI D. BclI和BamHI 基因表达盒 图5 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个 mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOX1b基因 ②Survivin基因 ③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况 ④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中 ⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 2.自剪切肽T2A发生作用的时期是（ ）（单选） A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录 3.根据图5信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为： A： ；B：⑤；C： 。（编号选填） 4.在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是 。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右）②通入纯氧③1%的混合抗生素 ④定期更换培养液 ⑤适宜的光照条件 ⑥稳定的渗透压 图6为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，“n.s.”表示无显著性差异。 5.在图6中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（ ）（单选）图6 A. 1、3 B. 2、4 C. 1、2 D. 3、4 6.在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（ ）（多选） A. 着丝粒 B. 赤道面 C. 核膜 D. 纺锤丝 7.已知HsQSOX1b基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOX1b基因表达的作用，正确的是（ ）（多选） A. 有助于维持抗体结构稳定 B. 有助于维持内质网结构稳定 C. 有助于维持高尔基体结构稳定 D. 有助于囊泡运输 五、甲流疫苗的改良（22分） 甲流病毒属于RNA病毒，具有高度的传染性和变异能力。图5为科研人员利用腺病毒制备新型甲流疫苗的基本流程。其中I、II表示过程，a-f表示不同分子，其中a是RNA，b是双链DNA。 图5 20.HA蛋白是甲流病毒入侵宿主细胞的关键蛋白，选择HA蛋白的编码基因作为目的基因的原因有_____。（多选） A.HA蛋白为甲流病毒特有 B.HA蛋白非甲流病毒所特有 C.HA蛋白对人体具有致病性 D.HA蛋白对人体不具有致病性 21.人体中可以直接识别HA蛋白的细胞或物质有_____。（编号选填） ①HA蛋白抗原 ②HA蛋白抗体 ③辅助性T细胞 ④抗原呈递细胞 ⑤B淋巴细胞 ⑥细胞毒性T细胞 22.图5多轮循环步骤进行前，必须要获取的信息是_____。（单选） A.HA蛋白的全部氨基酸排列顺序 B.HA蛋白的部分氨基酸排列顺序 C.HA基因的全部核苷酸排列顺序 D.HA基因的部分核苷酸排列顺序 23.据图5分析，分子a转变为分子b的过程中可能涉及到的酶有_____。（多选） A.RNA水解酶 B.DNA水解酶 C.DNA聚合酶 D.逆转录酶 24.在多轮循环过程中，为实现过程I需采用的处理有_____。（编号选填） ①加入DNA解旋酶 ②加入DNA连接酶③加入耐高温的DNA聚合酶 ④调温至50-60摄氏度⑤调温至70-80摄氏度 ⑥调温至90-100摄氏度 25.图5所示过程中，用作载体的DNA来自_____。（编号选填） ①分子a ②分子b ③分子c ④分子d ⑤分子e ⑥分子f 26.图5中，各种来源的DNA能够重组为分子f的基础是_____。（多选） A.所有生物共用一套遗传密码 B.它们都是双螺旋结构 C.它们的基本单位是相同的 D.它们的碱基互补配对方式相同 27.若要实现过程II，在PCR过程中需要利用引物对HA基因片段进行改进。与原基因相比，多轮循环后，该基因编码链发生的变化为_____。（编号选填） ①仅5’端加入了限制性内切核酸酶识别序列②仅3’端加入了限制性内切核酸酶识别序列 ③5’端和3’端均加入了限制性内切核酸酶识别序列④仅5’端加入了DNA连接酶识别序列 ⑤仅3’端加入了DNA连接酶识别序列⑥5’端和3’端均加入了DNA连接酶识别序列 28.腺病毒感染细胞后会大量繁殖，破坏细胞结构。为提高重组腺病毒安全性，采用复制缺陷型腺病毒，即Δ腺病毒（复制关键基因E1被敲除）作为载体。下表所设计的实验验证了Δ腺病毒对哺乳动物细胞的结构和功能是安全的。请补充表2所缺信息。（编号选填） 表2 对照组 实验组1 实验组2 病毒类型 野生型腺病毒 (1)_____ (2)_____ 感染细胞类型 哺乳动物的增殖细胞 培养条件 动物血清、适宜的温度、溶解氧、渗透压、(3)_____等 检测指标 子代腺病毒的数目；细胞的结构和功能 实验结果 数目多，结构被破坏 数目少，结构正常 (4)_____ ①野生型腺病毒 ②Δ腺病毒 ③导入E1的Δ腺病毒④5%的CO2 ⑤琼脂 ⑥抗生素 ⑦蔗糖⑧数目多，结构被破坏 ⑨数目少，结构正常 六、榴莲的培育（共20分） 榴莲是一种热带果树，主要通过直接引种和植物组织培养两种方式在海南地区培育。利用植物植物培养的方式培育榴莲时，取植株的顶芽药物处理，诱导形成图10所示的愈伤组织。为提高愈伤组织的成功率，研究人员尝试不同的药物配比处理（见表4）。 表4 不同配比药物处理对愈伤组织形成的影响 细胞分裂素 (mg/L) 2.4-D (mg/L) 愈伤组织 形成比例 0.0 0.0 0.20 ± 0.12 a 0.1 0.1 0.56 ± 0.11b 0.3 0.3 0.56 ± 0.11b 0.5 0.5 0.89 ± 0.11 c 1.0 1.0 0.89 ± 0.11c 2.0 0.67 ± 0.07b 3.0 0.78 ± 0.11b 4.0 0.93 ± 0.07 c 5.0 0.22 ± 0.11 a 6.0 0.11 ± 0.11 a 图10 注：数字后小写字母不同表示各组间数据差异显著 31.（2分）表4结果中，最适合愈伤组织形成的药物处理组合是 ，成功诱导出愈伤组织后，需要调整药物比例，以促进其分裂、分化，继续发育成完整的榴莲植株。 32.（3分）与有性生殖培育相比，上述榴莲培育方法的优势体现在( )。（多选） A. 容易获得得脱毒植株 B. 易保持亲本优良形状 C. 更易体现遗传多样性 D. 不容易受季节的限制 海南保亭县发现一株多年以前引种的榴莲可以开花结果,为方便后续引种，需要鉴定该榴莲的具体品种，仅从形态学特征很难区分其究竟属于品种A还是品种B，拟采用分子生物学方法检测，步骤如下。 （1）分别获取A品种、B品种，以及待测品种的榴莲嫩叶组织样品，并提取DNA分子； （2）根据A、B两品种的同源基因序列（图11所示），设计PCR引物。其中，引物①的位置已标出，引物②与图11方框中的序列相同： 图11 注：“-”代表品种A相对于品种B所缺少的序列 （3）使用凝胶电泳鉴定PCR扩增产物，电泳结果如下图12所示。 33.（4分）请在图12中画出品种A、B榴莲的样本所扩增产物的大致位置，并根据结果判断待检测样品属于品种 （选填A或B）。 图12 （bp：碱基对） 有人认为“榴莲易引起体温升高”，科研发现榴莲中含有硫化物DEDS、DPDS。人类肾干细胞293T不能表达TRP蛋白（参与体温调节的一种蛋白质），研究者提取人类其他细胞中的TRP mRNA，逆转录得到DNA，再导入293T细胞中，以获得能成功表达的293T+细胞系，向293T+细胞的培养液中加入两种硫化物，结果如图13。 图13 34.（3分）上述用293T细胞系所做的研究，需要运用的实验技术有 。（编号选填） ①细胞融合 ②胚胎移植 ③细胞核移植 ④传代培养 ⑤原代培养 ⑥RNA干扰 35.（2分）293T细胞内TRP基因不表达，而获得的293T+细胞可以表达TRP蛋白，对此现象的解释不合理的是( ) 。（单选） A.293T细胞中的TRP基因高度甲基化 B.293T细胞中的TRP基因所在染色质发生组蛋白修饰 C.293T+细胞中的TRP基因发生基因突变 D.293T+细胞含有促进其表达的碱基序列 36.（6分）请结合图13结果解释“榴莲易引起体温升高”这一说法的科学性，若要进一步检验该假说，请简述实验思路。 答案 一、改造植物乳酸菌 高血压是心血管疾病的常见病因。ACEIP是一种通过重组技术生产出来的融合蛋白。植物乳酸菌（LAB）可被改造成具有降压效果的重组植物乳酸菌（NC8），部分改造流程如图8所示。 Porfx：启动子 NcoⅠ和HindⅢ：限制酶切位点 Amp：氨苄青霉素抗性基因 Erm：红霉素抗性基因； gusA：β-葡萄糖醛酸酶基因，其与ACEIP基因长度不同 图8 28.据图8分析，改造获得重组植物乳酸菌（NC8）过程中，需要经过筛选获得相应的物质或细胞的过程有 ①②③④ 。（编号选填） ①过程Ⅰ ②过程Ⅱ ③过程Ⅲ ④过程Ⅳ 29.为了高效地构建表达载体，图8中pUC57-ACEIP质粒中ACEIP基因左端识别序列是限制酶 HindⅢ 。 30.研究者通过PCR技术扩增ACEIP基因时在其两端分别增加限制酶A、限制酶B的识别序列以获取目的基因。请根据所学知识选择编号并用箭头连接来表示获得大量目的基因的循环过程 ⑤→①②/②①→③→⑤ 。（编号选填并排序） ①降温使含限制酶A识别序列的引物与单链DNA模板结合 ②降温使含限制酶B识别序列的引物与单链DNA模板结合 ③升温由DNA聚合酶催化从引物的3’端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ④升温由DNA聚合酶催化从引物的5’端逐个聚合脱氧核苷酸形成DNA子链 ⑤升温断开ACEIP基因双链DNA碱基对之间的化学键，获得两条单链DNA模板 ⑥升温断开ACEIP基因双链DNA核苷酸之间的磷酸二酯键，获得两条单链DNA模板 28. 以上PCR过程中，需经过几次循环可首次获得目的基因单链 B 。（单选） A.1次 B.2次 C.3次 D.4次 32. 据图8分析，以下描述正确的是 ABC 。（多选） A.过程I需对PCR产物进行电泳鉴定 B.过程Ⅱ的培养基中需要添加红霉素 C.过程Ⅲ需要对大肠杆菌进行液体培养图9 D.过程Ⅳ需要通入无菌空气并匀速振荡 研究者用凝胶电泳对重组植物乳酸菌（NC8）的表达产物ACEIP进行分析，结果显示出一条约8.5kD的目标蛋白条带，如图9所示。 33. 据图9实验结果分析，进行凝胶电泳实验时样品槽位于 上方 （上方/下方）。 ACEIP是由含11个氨基酸的YFP蛋白和含21个氨基酸的TFP蛋白通过精氨酸（R）接头链接，然后再重复一次。ACEIP的完整氨基酸序列如图10所示。 注：不同字母代表不同种类的氨基酸 图10 34. 由图10信息和已学知识，可推知ACEIP基因至少含有 201 个碱基对（不考虑终止密码子）。 35. 获取大量ACEIP融合蛋白的设计属于 ③④ 。（编号选填） ①定点改造蛋白 ②定向进化蛋白 ③蛋白质工程 ④第二代基因工程 为验证口服重组植物乳酸菌（NC8）具有降低血压的效果，科研人员需要大量培育转基因高血压小鼠模型，部分相关过程如图11所示。 图11 36. 据图11和已学知识分析，获得转基因小鼠的相关技术描述正确的有 CD 。（多选） A.该过程需要动物细胞培养和细胞融合 B.代孕母鼠需注射促雌性激素使其超数排卵 C.可通过胚胎分割技术提高转基因小鼠数量 D.转基因受精卵的获得涉及超数排卵、体外受精等操作 二、高效生产LNT（20分） LNT（乳酰-N-四糖）是母乳中重要营养成分，在配方奶粉中需求量大。科学家设计并构建能同时表达两种外源酶lgtA与wbgO的质粒，从而在大肠杆菌中高效生产LNT。图10为构建的3种质粒的局部组成示意图，RBS为核糖体结合位点，用以调整翻译效率。相关代谢过程如图11所示，其中（UDP-葡萄糖醛酸）为大肠杆菌自身可以合成的物质。 图11 图10 35.（2分）不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供____B__（单选） A. 细胞生物学证据 B. 分子生物学证据 C. 比较解剖学证据 D. 胚胎学证据 36.（2分）除了图10中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有__AB____（多选） A. 复制起点 B. 抗生素抗性基因 C. 黏性末端 D. 着丝粒 37.（3分）结合题意与图10，下列哪些方法可以判断三种质粒上RBS的类型ACD（多选） A. 使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 B. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 C. 使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序 D. 将三种质粒转入大肠杆菌中，在单位时间内对产生的LNT进行含量测定 38.（2分）下列对两种外源酶lgtA和wbgO的描述中，正确的是___C（单选） A. 空间结构相同 B. 结合底物相同 C. 最适环境相似 D. 化学本质不同 39.（3分）据图11推测，关于培养该大肠杆菌的说法，正确的是___AC___（多选） A. 培养液中需要加入适量乳糖 B. 培养液中需要加入大量葡萄糖 C. 培养液在使用前需要高温高压灭菌 D. 使用固体培养基进行扩增培养 40.（2分）据图11判断，下列措施中，能够提高LNT产量的有__③④⑤____（编号选填） ①提高lacZ酶的活性 ②降低wbgO酶的活性 ③提高plmMU酶的活性 ④及时移出产物LNT ⑤增加乳糖转运蛋白数量 ⑥加强该菌呼吸作用 41.（2分）为提高LNT产量，可以进一步优化的培养条件有__①②_③④⑤⑥（编号选填） ①培养pH ②培养温度 ③培养时间 ④初次接种量 ⑤更换新鲜培养液频率 ⑥培养液成分配比 42. （4分）进一步实验发现，UDP-葡萄糖醛酸的量越多，LNT合成量越大。参考艾弗里的实验设计思路，从基因水平上，利用图11改造好的大肠杆菌设计实验，证明在合成UDP-葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，包括但不限于实验组和对照组的操作和预期实验结果______方法2分+预期结果2分。 方法1:在能合成LNT的大肠杆菌中使用过表达质粒分别过表达四种基因，使用空白质粒作为对照组预期结果1:与对照组相比，过表达galET基因的大肠杆菌单位时间产生更多的LNT。 方法2:在能合成LNT的大肠杆菌中使用RNA干扰分别抑制四种基因的表达，使用无意义siRNA作为对照组预期结果2:与对照组相比，抑制galET基因表达的大肠杆菌单位时间产生最少的LNT. 注1:由于UDP-葡萄糖醛酸在大肠杆菌胞内，直接检测其含量有困难，所以答检测UDP-葡萄糖醛酸的预期结果1分。 注2:其它抑制基因表达的技术，如Crisper-Cas9等，预期结果正确的情况下可得2分；使用DNA甲基化的，预期结果正确的情况下可得1分；由于原核生物无组蛋白，所以组蛋白修饰不得分。 三、新型核酶 近年来，科学家们开发了一种新型核酶，其催化机理如图11，其中该酶的5’ 和3’ 端的臂具有靶向识别作用，环状部位为催化活性部位。因此，可通过人工化学合成不同序列的新型核酶，“指哪打哪”，对目标核酸底物进行特异性切割。 切割位点 A Y = C、T或U C A T RNA底物 R N N N N N N N N-5’ 3’-N N N N N N N Y 新型核酶 N N N N N N N N-3’ 5’-N N N N N N N N A G G C C A T A G C G N = A、C、G、T或U R = A、G 图11 新型核酶的结构和作用原理 35. 据图11可推知，构成该新型核酶的基本单位是 ___D___。（单选） A. 氨基酸 B. 核糖核苷酸 C. 葡萄糖 D. 脱氧核苷酸 36. 据图11和所学知识判定，该新型核酶可能具有的酶学性质包括 __ABC____。（多选） A. 催化具有高效性 B. 催化切割单链RNA C. 催化具有序列特异性 D. 高温会使其丧失稳定性 若改变实验条件，使DNA局部区域拆分为单链，那么该新型核酶也可以对目标DNA的特定位点进行切割，如图12所示。 切割位点 切割位点 新型核酶1 新型核酶2 图12 新型核酶切断DNA的设计原理 TGGCCCACCCTCGTGACCACCCTGAC CTACGGCGTGCAGTGCTTCAGTAGAC ACCGGGTGGGAGCACTGGTGGGACTG GATGCCGCACGTCACGAAGTCATCTG GATT CTAA GATTGAGC-3’ CTAACTCG-5’ 5’-CGAGACT 3’-GCTCTGA G G C C A C G T T G A C A C G T 37. 该新型核酶与限制酶相比，不同之处包括 __①②③____。（编号选填） ① 只能切割单链 ② 可切割DNA和RNA ③ 可人为设计该酶的序列，随意定位 38. 由图12可推知，可利用该新型核酶代替限制酶进行重组DNA操作。进行此项操作，在 反应体系中加入质粒后，后续的流程应为 _④①⑤③⑥ /①④⑤③⑥__。（编号选填并排序） ① 添加新型核酶 ② 添加DNA聚合酶 ③ 导入受体细胞 ④ 添加目的基因 ⑤ 添加DNA连接酶 ⑥ 筛选含重组质粒的细胞 39. 为了比较新型核酶重组和限制酶切重组的效率，可通过统计最后得到的含重组质粒的菌 落数进行比较，为此采用的微生物分离纯化方法应选择 __稀释涂布法____。 结直肠癌（CRC）是我国最常见的恶性肿瘤，大约40%的CRC是因KRAS基因突变导 致的。为了验证该新型核酶的作用，科学家们人工合成了长度为14个核苷酸（14nt）的KRAS- mRNA区域（含突变位点，其5’ 端用同位素标记），然后再用该新型核酶进行切割，电泳结果如图13所示。 保温时间（min） 被切开的产物 0 15 30 60 120 200 KRAS-mRNA区域 图13 新型核酶切割KRAS-mRNA的实验证明 注：KRAS-mRNA区域的序列为：5’AAACUUGUGGUAGU 3’，其中的下划线表示被新型核酶结合的区域。 凝胶电泳上仅显示带有同位素标记的片段。 40. 据图13和题干信息判断，图中切割产物的长度应为 __7____ nt。 41. 为了研究该核酶在细胞内是否有效运行，首先需要培养细胞。培养细胞时，在低限量培 养基（包含无机盐、微量元素、氨基酸、维生素、碳水化合物等）的基础上，还需要通 入或添加的气体或物质包含 __③④⑤ ____。（编号选填） ① 牛肉膏 ② 蛋白胨 ③ 动物血清 ④ 空气 ⑤ 5%的CO2 42. 为了验证该酶在癌细胞内是否也能把KRAS-mRNA切成两段，需要将来自靶细胞的 mRNA扩增到足够数量才能进行检测。为达此目的，下列操作中必须进行的包括 __AC____。（多选） A. PCR B. 限制酶切割 C. 逆转录 D. 连接酶连接 中国仓鼠卵巢（CHO）细胞是生成治疗性蛋白质的主要工具。但是，大量合成蛋白质会导致细胞内未折叠的蛋白质增多，这些未折叠蛋白在内质网上积累后会破坏内质网，并诱导CHO细胞凋亡。 为改善这些问题，科研人员尝试在能稳定表达某单克隆抗体的中国仓鼠卵巢细胞（CHO-PAb）中导入HsQSOX1b基因和Survivin基因，形成CHO-PAb-QS细胞（图5），其中基因表达盒为导入的多个基因及调控序列的组合。 23.已知该研究使用的表达载体上，有限制酶HindIII（5'-A↓AGCTT-3'）、BamHI（5'-G↓GATCC-3'）、BclI（5'-T↓GATCA-3'）的识别序列。为提高基因表达盒与表达载体的重组效率，需在PCR扩增时通过引物设计，向基因表达盒两端添加特定的限制酶识别序列。以下选项最合适的是（ B ）（单选）基因表达盒 图5 A. HindIII B. HindIII和BamHI C. BclI D. BclI和BamHI 二、改造中国仓鼠卵巢细胞（19分） 基因表达盒在CMV启动子的调控下会转录成一个 mRNA分子，基因表达盒的A、B、C部位包含了如下所示的5个基因及调控序列。 ①HsQSOX1b基因 ②Survivin基因 ③荧光蛋白基因EGFP：定位和观察相邻的目的基因在内质网上的表达情况 ④内质网定位序列KDEL：确保目的基因表达的蛋白质能准确地定位并驻留在内质网中 ⑤自剪切肽T2A：使一条多肽在T2A所在位置断开 24.自剪切肽T2A发生作用的时期是（ C ）（单选） A.DNA复制 B.转录 C.翻译 D.逆转录 25.根据图5信息，仅从技术角度考虑，基因表达盒A、C位置上的基因及序列分别为： A： ①③④ ；B：⑤；C： ② 。（编号选填）（A和C的答案可交换） 26.在对CHO-PAb-QS细胞进行培养时，以下条件必需的是 ①③④⑥ 。（编号选填） ①适宜温度（37℃左右） ②通入纯氧 ③1%的混合抗生素 ④定期更换培养液 ⑤适宜的光照条件 ⑥稳定的渗透压 图6为两种细胞系的细胞凋亡率检测结果，检测过程中限制培养条件，使细胞内蛋白质的合成处于低水平状态，嘌呤霉素的主要作用为诱导细胞凋亡。图中“**”表示实验数据差异具有高度显著性，“n.s.”表示无显著性差异。 27.在图6中，能说明CHO-PAb-QS细胞系比CHO-PAb细胞系抗凋亡能力更强的组别组合是（ D ）（单选）图6 B. 1、3 B. 2、4 C. 1、2 D. 3、4 28.在有丝分裂过程中，Survivin基因表达的蛋白质可与一些结构结合，进而起到确保染色体正确分离的作用。这些结构可能是（AD ）（多选） A. 着丝粒 B. 赤道面 C. 核膜 D. 纺锤丝 29.已知HsQSOX1b基因表达为一种催化蛋白质中二硫键形成的酶。以下关于CHO-PAb-QS细胞系中HsQSOX1b基因表达的作用，正确的是（ ABD ）（多选） B. 有助于维持抗体结构稳定 B. 有助于维持内质网结构稳定 C. 有助于维持高尔基体结构稳定 D. 有助于囊泡运输 第 1 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $