专题22 山东模拟专练(实战册)-【实战高考】2026年高考生物总复习（山东专版）

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 山东模 考点闯关) 考点①重组DNA技术的基本工具 ①BC解析DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序 列相同，但转录的模板链不同，因此DUX4的反义基因的 模板链为DUX4基因的编码链，子链延伸的方向是5' 3',因此DUX4基因右侧连接启动子，左侧连接终止子构 建DUJX4反义基因表达载体，选用的限制酶为HindⅢl和 BamH I,A错误；当受体细胞为动物时可选用显微注射 法，该病的治疗为将DUX4的反义基因导入患病组织，从 而达到抑制DUX4基因表达的目的，因此可采用显微注射 法将DUX4反义基因表达载体导入患病组织，B正确； DUX4反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，但转录的 模板链不同。因此，DUUX4反义基因转录的mRNA可与 DUX4基因转录的mRNA发生碱基互补配对，从而抑制 其翻译过程，导致DUX4蛋白无法合成，C正确；由于 DUX4的反义基因与DUX4基因的碱基序列相同，因此， 利用DUUX4基因序列制备的引物进行PCR不可检测 DUX4反义基因是否导入受体细胞，D错误。 2AD解析当Y为C,R为A时，Himd的识别序列为 GTCAAC;当Y为T,R为A时，其识别序列为GTTAAC。 A正确。Sau3AI和EcoRI,切割后形成的末端均为黏性末 端，破坏的是识别序列中心轴线两侧的磷酸二酯键，B错 误。BamHI和KpnI两种限制酶识别序列不同，C错误；由 题表可知，Hind、SmaI两种限制酶的切割位，点在识别序 列中心轴线上，因而形成平末端，D正确。 考点②基因工程的基本操作程序及应用 ③B解析若PCR的模板是mRNA,完成扩增需要逆转 录酶和耐高温的DNA聚合酶，A错误；预变性温度较高， 双链DNA在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA,B正 确；复性温度太低会导致引物和模板的非特异性结合增 加，温度太高会使引物与模板结合减少，C错误；合成1个 DNA分子需要2个引物，一个模板完成第20轮循环会合 成(220-219)个DNA,因此需要的引物数量为(220一219) X2=220(个)，D错误。 ④D解析由题图可知，过程①即酶切后已知序列能环 化，说明两端的黏性末端相同，故过程①可用同一种限制 酶对未知序列两端进行切割，A正确；过程②即环化，将 DNA片段连接起来，该过程中使用DNA连接酶催化 Q实战册参考答案及解析 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。 拟专练 DNA片段之间形成磷酸二酯键，B正确；过程③为扩增， 需添加方向相对的引物1和3以便DNA聚合酶从其3' 端延伸子链，C正确；过程③中将温度调至72℃的目的是 使耐高温的DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸加到引物的 3'端以延伸子链，D错误。 考点③蛋白质工程和生物技术的安全性与伦理问题 ⑤B解析Cas9可断裂核苷酸之间的磷酸二酯键， sgRNA具有特异性识别的作用，B错误。 拔高闯关) ①D解析转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在 受体细胞内维持稳定和表达的过程，图示过程需要两次 转化：一是将目的基因(SAMS基因)转化到质粒的T- DNA分子上；二是指被插入目的基因的TDNA转化到 受体细胞的染色体DNA分子上。故A正确。I和Ⅲ分 别为培养农杆菌和植物组织培养的再分化过程，均需要 使用固体培养基，B正确；PCR技术可用于目的基因和基 因表达载体的筛选，C正确；SAMS基因具有提高抗逆性 的作用，获得的转基因水稻幼苗不一定都具有抗盐碱的 能力，所以需要将转基因水稻置于盐碱的环境中，进行筛 选与鉴定，D错误。 2B解析DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通 过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre 酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两 端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确。据题图可 知，表达载体有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑 组织特异性表达的启动子，只在脑组织细胞中表达，肌肉 细胞不会表达荧光蛋白基因，故若小鼠细胞含一个表达 载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞不能出现红色荧 光，B错误。loxP1、loxP2位置如题图乙所示，两个loxP1 和两个loxP2之间的基因最多会被Cre酶敲除一次，识别 的loxP不同，可能会出现不同的颜色，若未敲除荧光蛋白 基因，则为红色（同不含Cre酶时）；若敲除两个loxP1之 间的红色荧光蛋白基因，则为黄色；若敲除两个loxP2之 间的红色和黄色荧光蛋白基因，则为蓝色。因此，不同脑 组织细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C 正确。小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre 酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而一个脑组织 细胞可能随机出现两种颜色荧光，D正确。 485 答案册 实战高考·生物学 ③B解析猪肝和菜花都含DNA,皆可用于提取DNA, A正确；对研磨液进行离心或4℃冰箱静置都是为了去 除细胞碎片等杂质，而DNA存在于上清液中，B错误；题 表中，离心法的OD260/OD280更大，DNA纯度更高，C正 确；与细胞碎片等杂质相比，DNA相对分子质量更小，故 DNA析出时的离心转速明显高于去杂质时，D正确。 ④AB解析DNA聚合酶只能够从脱氧核苷酸链的3' 端开始连接脱氧核苷酸，故需要加入引物，A正确；PCR 扩增是以两条链为模板，两条链两端碱基序列不同，故需 要2种引物，确保特异地复制处于两个引物之间的DNA 序列，B正确；分析题图，引物I与T-DNA配对，且与T- DNA(即d基因)上面一条链配对，引物Ⅱ与D基因右端 配对，也是与上面一条链配对，使用引物I和引物Ⅱ扩增 的是同一条链，因此使用引物“I十Ⅱ”组合(A组)及 “I十I”组合(B组)进行PCR扩增，均不能成功扩增，C、 D错误。 5(1)BclI和HindⅢ-TGATCAAACTAT (2)卡那霉素tg基因在肝脏中特异性表达 (3)有助于序列两侧的基因表达成独立的蛋白质 (4)受精卵雌激素和荧光素 解析(1)由题图乙可知，限制酶BsrG I会破坏Luc,因此 不能选择BsrG I;Luc基因载体上存在两个BamHI识 别位点，因此不能选择BamH I。为防止目的基因和载 体的自身环化和反向连接，需选用两种限制酶，即选择 BclI、HindⅢ切割Luc基因载体可降低“空载”概率。 根据启动子的位置和基因载体上限制酶的位置，因此需 要在引物1上添加限制酶BclI识别序列，因此引物1包 含的碱基序列为5'TGATCAAACTAT3'。 (2)Kan为卡那霉素抗性基因，做为标记基因，供重组 DNA的鉴定和选择。因此，为便于筛选，应将大肠杆菌 接种在含卡那霉素的培养基中。转基因成功的斑马鱼只 在肝脏中发出荧光指示污染，说明g基因只在肝脏中特 异性表达。 (3)由题图可知2A肽的作用是使两侧基因形成完整蛋 白，即P2A有助于序列两侧的基因表达成独立的蛋白质。 (4)可利用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵中。 由题意可知，在含有雌激素的污水中，转基因斑马鱼可发 出荧光，因此可在斑马鱼发育成熟后，往水体中添加雌激 素和荧光素检测是否发荧光。 ⑥(1)反（逆）转录酶、热稳定DNA聚合酶引物1（引物 2)中或两个引物1（引物2）之间因存在互补序列而相互连 接成双链结构，不能和模板链结合5'CTCGAGGT-3' (2)驱动目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达 钙离子处理法（或感受态细胞法）潮霉素 486 (3)通过提高Rubisco活力来促进光合作用 解析(1)过程①为反转录PCR,因此需要的酶有反（逆）转 录酶、热稳定DNA聚合酶。在设计引物扩增rca基因时， 不能选定rca基因的M端的5'-TCAGAGCCAATTG GCT-3'和N端的5'-AGTTCACTGGCCAGTG3'序列， 分别作为引物2和引物1的设计区，这是因为引物1(2) 中或两个引物1(2)中存在互补的碱基序列，因而会形成 双链结构，进而无法和模板链结合，导致扩增失败。目的 基因rca基因中已经存在BamHⅡ和SalI的酶切位，点（质 粒上也已有SalI的酶切位点)，所以在rca基因的上游不 宜再选用SalI,这样会破坏目的基因，而应该选用与SaI 产生相同黏性末端的Xh0I(同尾酶)。所以引物I的碱 基序列应该是5'-CTCGAGGT-3'。这样，质粒上用 BamH I和SalI切割，rca基因用BglⅡ（与BamH I属 于同尾酶)和XhoI切割。 (2)启动子是一段DNA序列，因此启动子的基本单位是 脱氧核苷酸。C4pdk启动子是受光诱导的强启动子，驱动 目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达。经过程 ②替换Ti质粒上原有启动子的目的是可使目的基因在大 豆叶肉细胞中特异性表达。过程④是将重组质粒导入到 农杆菌中，常用的方法是用Ca2+处理农杆菌（感受态细 胞法)。由题图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因， 因此⑤过程后可用含潮霉素的培养基筛选出转染成功的 大豆细胞。 (3)与野生型大豆相比，转基因大豆的ca基因沉默，无 RAC蛋白，光合速率降低，则可知RCA对玉米的光合作 用具有促进作用。由题图可知，rca基因沉默时Rubisco 活力下降，因此可推测RCA对大豆的光合作用的作用机 理为RAC可提高Rubisco活力，促进暗反应，进而促进光 合作用。 ⑦(1)卡那霉素抗性基因可用于筛选成功转化的农杆菌 (或用于筛选重组农杆菌，或用于筛选成功导入了质粒的 农杆菌)；潮霉素抗性基因可用于筛选成功转化的植物细 胞（或筛选转基因植物细胞，或筛选成功导入了目的基因 的植物细胞)潮霉素抗性基因的编码链是b链（或 Hygr基因所对应的编码链是b链)，WRK1O基因的编码 链是a链 (2)小带 (3)红光W12与MYC抗体结合，便于对WRK10蛋白 表达的检测、示踪（与MYC抗体结合，检测WRK10蛋白 是否表达或者检测有无WRK10蛋白，意思对即可) 解析(1)构建了可表达WRK10-MYC融合蛋白的重组农 杆菌T质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株，先构 建含有重组Ti质粒的农杆菌，然后让该农杆菌去侵染植 物细胞，如题图甲，Hyg为潮霉素抗性基因，位于T- DNA片段上，故卡那霉素抗性基因可用于筛选成功转化 的农杆菌（或用于筛选重组农杆菌，或用于筛选成功导入 了质粒的农杆菌)；潮霉素抗性基因可用于筛选成功转化 的植物细胞（或筛选转基因植物细胞，或筛选成功导入了 目的基因的植物细胞)。基因转录时mRNA的延伸方向 是5'→3'，RNA聚合酶沿模板链的3'→5'（即编码链的 5'→3')移动，而启动子的方向与对应基因转录的方向一 致，故P1和P2方向不同的原因是潮霉素抗性基因的编 码链是b链（或Hyg基因所对应的编码链是b链）， WRK10基因的编码链是a链。（2)如题图甲，BP位，点在 T-DNA片段上，若插入TDNA,BP和RP可扩增出小 带。T-DNA插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入 位点两侧引物的扩增产物的出现，若插入T-DNA,LP和 RP不可扩增出大带。若未插入T-DNA,LP和RP可护 增出大带。故纯合转基因植株PCR检测结果为BP和 RP扩增的小带。(3)由实验结果可知，红光时，MYC抗 体阳性组PIF4表达量很高，说明WRK10蛋白（转录因 子)在红光条件下与PIF4基因启动子的W12区段结合， 从而激活该基因的表达。MYC标签序列编码的标签短 肽MYC的作用是与MYC抗体结合，便于对WRK10蛋 白表达的检测、示踪。 8(1)RNA聚合酶将强启动子和G基因带入甜玉米细 胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上NotI和SacI 3(2)潮霉素a4株系玉米中的目的基因未表达 (3)①总RNA实验组有目的条带、对照组无目的条带 ②3和4③复性温度太高、引物自连或互连 高考全 真题精练 ①BD解析对比A基因和a基因的序列，A基因中 “AAGCTT”变为a基因中“AAGCTG”,是碱基替换(T→ G),并非碱基增添，A错误；HimdⅢ切割产生黏性末端， Al,I切割后产生的是平末端，二者末端类型不相同，B 正确；观察图中a基因，HindⅢ有2个切割位点，切割后 会产生1个片段，AluI有3个切割位，点，切割后会产生2 个片段，一个片段长度是200bp左右，另一个是400bp 左右，用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小 不一致，C错误；因为正常基因A和致病基因a的HindⅢ 切割位，点不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用 HindⅢ限制酶开展酶切鉴定，D正确。 ②C解析使用氣化钙处理大肠杆菌，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 O实战册参考答案及解析 解析(1)为使G基因在玉米植株中超量表达，应确保强启 动子和G基因不被破坏，故应选用NotI和SacI切割 质粒，且Ti质粒的终止子应位于G基因的下游，故M、N 端添加的序列所对应的限制酶分别是NotI和SacI, 然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接， 因此该过程共需3种酶。(2)由题图乙可知潮霉素抗性 基因位于Ti质粒的T-DNA上，随T-DNA整合到玉米细 胞的染色体上，所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进 行植物组织培养时在培养基中需加入潮霉素进行筛选。 筛选出的愈伤组织可（再）分化形成丛芽，最终获得多个 转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关， 4株系G蛋白的表达量与野生型相近，即表达量较低，原 因可能是其目的基因没有表达。(3)①为验证题述假说， 分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提 取总RNA,逆转录形成cDNA。若假说1成立，即吗啉反 义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能 被剪切，故实验组中应含有内含子1的序列，而对照组的 该片段被切除了，因此用引物2（与内含子1相应片段结 合)和引物4进行PCR,其结果为实验组中有目的条带， 而对照组中无目的条带。②若要证明假说2成立，即 RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切 下去，则可以选择题图丙中引物3和引物4进行PCR,观 察是否有目的条带出现，如果RNA前体上外显子2的对 应序列被剪切下去，PCR后电泳不会出现目的条带。③ PCR是通过调节温度来控制DNA与引物的结合的。在 PCR操作过程中，如果复性温度太高、引物自连或互连， 均会导致电泳后的实验组和对照组没有目的条带出现。 国视野了 上白色和蓝色菌落数，A正确；由于仅含卡那霉素，未添 加Xgal,无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含 X-gl,无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，B 正确；筛选平板中长出的白色菌落，可能是导入了重组质 粒（含目的基因），但也可能是虽然导入了质粒但目的基 因没有成功表达目标蛋白，不能仅仅因为是白色菌落就 判定为表达目标蛋白的菌株，C错误；若筛选平板中蓝色 菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入 了大肠杆菌，因为自身环化的质粒K中B半乳糖苷酶基 因完整，能表达活性B半乳糖苷酶，分解X-gal形成蓝色 菌落，D正确。 ③A解析琼脂糖凝胶浓度太高会影响DNA片段的迁 移，浓度太低则会导致分辨率降低，因此琼脂糖凝胶浓度 的选择需考虑待分离DNA片段的大小，A正确；凝胶载 样缓冲液中的指示剂可避免DNA分子迁移出凝胶，起到 指示电泳进程的作用，不能指示DNA分子的具体位置，B 4871.0 0.5 野生型品系1品系2品系3 10.(2025山东，25,12分；考点2)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 TDNA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。 T质粒部分序列及限制酶酶切位点 LB Xba I PstI Sma I BamH I BamH I RB kan' 分 目的基因信息 抗除草剂基因X 5 3 转录的模板连 -200 bp- -550bp Sma I Spe I Sma I 注：LB/RB:T-DNA的边界序列；Kam:卡那霉素抗性基因：bp:碱基对 限制酶 酶切位点 SmaI 5'-CCCGGG-3' Pst I 5'-CTGCAG-3 Xba I 5' -TCTAGA-3' BamHI 5'-GGATCC-3' Spe I 5'-ACTAGT-3' 甲Ti质粒与抗除草剂基因信息 (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 将来考什公 山东模 考点 考点①重组DNA技术的基本工具 1.(不定项)(2025山东高三联考)FSHD是一 ○专题22基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 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T1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”)。 P2 T-DNA 未知序列 未知序列 Pi 注：P1、P2表示引物 乙基因组DNA酶切后含T-DNA的片段 (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。 拟专练 .答案：P485 闯关 种罕见的神经肌肉疾病，该病是由于DUX4 基因突变产生对骨骼肌有毒的DUX4蛋 203 实战 实战高考·生物学 白。研究发现利用反义疗法可治疗该病，即 将DUX4的反义基因导入患病组织，从而达 到抑制DUX4基因表达的目的。构建 DUX4反义基因表达载体的过程如下图所 动子 EcoR I 复制原点 -HindIⅢ 目的基因 BamH I 插入位点 Xba I Eco 终止子 5'31 A.利用图中质粒和DUX4基因构建反义基 因表达载体时，应选择的限制酶为EcoR I和XbaI B.可采用显微注射法将DUX4反义基因表 达载体导入患病组织 C.DUX4反义基因转录的mRNA可与 DUX4基因转录的mRNA发生碱基互 补配对抑制翻译过程 D.利用DUX4基因序列制备的引物进行 PCR可检测DUX4反义基因是否导入受 体细胞 2.(不定项)(2024山东高三开学联考)下表为 几种限制酶的识别序列及其切割位点，由此 推断，下列说法正确的是() 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHI 5-G GATCC-3' EcoR T 5'-GAATTC-3' Hind II 5'-GTY↓RAC3' KpnI 5'-GGTAC C-3 Sau3AI 5'-GATC-3' SmaI 5'-CCC GGG-3' 注：Y为C或T,R为A或G。 A.HindⅡ能识别GTCAAC序列，也能识 别GTTAAC序列 B.Sa3AI和EcoR I破坏的都是识别序列 中心轴线处的磷酸二酯键 C.BamHI和KnI两种限制酶可识别相 204 示，已知DUX4的反义基因与DUX4基因的 碱基序列相同，但转录的模板链不同。下列 说法正确的是( ) DUUX4基因 DUUX4反 .3'编码链 3' 一5'模板链 →义基因表 达载体 R I BamH I HindⅢXbaI 同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D.Hind、Sma两种限制酶的切割位点在识别 序列中心轴线上，因而形成平末端 考点②基因工程的基本操作程序及应用 3.(2025山东青岛一模)采用PCR技术可获 取并扩增目的基因。下列说法正确的 是() A.若PCR的模板是mRNA,完成扩增只需 要逆转录酶 B.预变性有利于模板DNA充分解聚为 单链 C.复性温度太高会导致引物和模板的非特 异性结合增加 D.一个DNA模板完成第20轮循环需要 (220一2)个引物 4.(2024山东日照二模)反向PCR是利用已 知序列设计引物对未知序列进行扩增的技 术，其过程如图。下列叙述错误的是() 未知序列已知序列未知序列 5' 3 3 酶切① 51 351 ②1环化 物 PCR ③ O专题22基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 A.过程①可用同种限制酶切割磷酸和脱氧 的靶位点。下列说法错误的是( 核糖之间的磷酸二酯键 亚 sgRNA1 M 水 B.过程②需用DNA连接酶将酶切片段环 oooo0c0+ Cas9 被剪下的DNA片段 化以实现对未知序列的扩增 bboooa0000-0 sgRNA2 i C.过程③需添加方向相对的引物1和3以 B基因 编辑后的B基因 便DNA聚合酶从其3'端延伸子链 A.sgRNA能与靶基因上特定碱基序列 D.过程③中将温度调至72℃的目的是使 互补 引物与模板链通过碱基互补配对结合 B.Cas9可特异性识别并断裂核苷酸之间的 考点3蛋白质工程和生物技术的安全性与 磷酸二酯键 伦理问题 C.基因突变是不定向的，而基因编辑能定 5.(2024山东泰安高三模拟)如图是对某生物 向改变基因 B基因进行基因编辑的过程，该过程中用 D.使用该项基因编辑技术来预防人的某些 sgRNA指引内切核酸酶Cas9结合到特定 疾病时需经严格审查 拔高闯关 1.(2025山东青岛一模)野生大豆的SAMS基 力，研究者将野生大豆的SAMS基因转入 因具有提高抗逆性的作用。水稻是一种盐 水稻细胞内，从而培养出转基因水稻株系， 敏感型作物，为提高水稻的抗盐碱胁迫能 具体过程如图。下列说法错误的是() 野生大 SAMS 豆细胞 基因 pBIS表 达载体 pBI121 筛选 质粒 含SAMA基因 水稻愈培养转基因 培养 的农杆菌 伤组织 水稻苗 农杆菌 EHA105菌株 A.图示过程中发生了两次转化 loxP待敲除基因loxP B.I和Ⅲ都需使用固体培养基 DNA- C.I中的筛选可使用PCR技术 D.获得的转基因水稻苗都具备抗盐碱能力 2.(2024山东泰安一模)Cre-loxP系统能实现 甲 特定基因的敲除（如图甲）。把几种荧光蛋 脑组织特异性 loxP1 loxP2 白基因和Cre酶能识别并切割的序列 表达的启动子 RFP YFPM-CEP (1oxP1和loxP2)串在一起，构建表达载体 红色荧光黄色荧光蓝色荧光 蛋白基因蛋白基因蛋白基因 T(如图乙)。部分荧光蛋白基因会被Cre 注：仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因。 酶随机“剪掉”，且两个loxP1之间或两个 乙 loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一 A.Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要 次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的 破坏四个磷酸二酯键 颜色。下列说法错误的是() B.若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre 205 实战册 实战高考·生物学 酶)，其肌肉组织细胞可出现红色荧光 C.若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre 酶)，其脑组织细胞可出现红色或黄色或 蓝色荧光 D.若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre 酶)，其一个细胞内可能随机出现两种颜 色荧光 3.(2024山东青岛一模)“DNA粗提取与鉴 定”的实验步骤：研磨→去杂质→析出→鉴 定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法 对实验结果的影响，实验结果如下表所示。 下列说法错误的是( 去杂质 沉淀质量 DNA浓度 OD260/ 二苯胺 方式 /g /(ng/uL) OD280 鉴定 离心 0.068 81.5 1.53 4℃冰 蓝色 0.1028 336.4 1.41 箱静置 (注：OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯 DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染 时，这一比值会明显降低) A.猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料 B.对研磨液进行离心是为了加速DNA的 沉淀 C.离心法可以获得更高纯度的DNA D.DNA析出时的离心转速明显高于去杂质时 4.(不定项)(2024山东青岛莱西期末)为研究 水稻D基因的功能，研究者将T-DNA插入 D基因中，致使该基因失活，失活后基因记 为d。为验证F植株的基因型(DDDd、 dd),研究者根据D基因、T-DNA的序列设 计了3种引物。随机选取F植株若干，提取 各植株的总DNA,分别用引物“I+Ⅱ”组 合(A组)及“I+I”组合(B组)进行PCR 扩增，检测是否扩增（完整的T-DNA过大， 206 不能完成PCR扩增)。下列叙述正确的是 ( ) T-DNA插人位置 5'-…CCGTGT.J L…ATGCCT.-3'5-…GGGATC-3 3'-GGCACA… …TACGGA-5'3'-…CCCTAG…-5' D基因 T-DNA 将T-DNA插人D基因 I5'-…GATCCC.-3 Ⅱ5-…AGGCAT…-3 Ⅲ5'-…CCGTGT--3' 3种引物的碱基序列 A.引物的作用是使DNA聚合酶能够从引 物的3'端开始连接脱氧核苷酸 B.PCR扩增需要2种引物，确保特异地复 制处于两个引物之间的DNA序列 C.若A组进行PCR可完成扩增，B组不 能，则相应植株的基因型是DD D.若A、B组进行PCR均可完成扩增，则相 应植株的基因型是Dd 5.(2025山东青岛一模)水体中的雌激素能使 斑马鱼细胞产生E蛋白，激活卵黄蛋白原基 因(tg)的表达，因此斑马鱼可用于监测环 境雌激素污染程度。为了实现可视化监测， 科学家将图甲中的vtg基因与图乙中Luc 基因载体连接，形成otg-Luc基因重组载 体，成功培育了转基因斑马鱼，当极微量雌 激素污染水体，斑马鱼的肝脏就发出荧光。 Luc表示荧光素酶基因（无启动子），Kan为 卡那霉素抗性基因，ori为复制起点，BamH I、BclI、HindⅢ、BsrG I为限制酶，→表 示转录方向。 引物2 启动子区域 ☒KXXXXXX☒ AACTAT· .········GCCTCT TTGATA· CGGAGA 3' o vtg基因 引物1 甲 ○专题22基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 限制酶识别序列 蛋白1 Kan BamH I5'-CGATCC-3 ori 2A肽 BcI I 5'-TGATCA-3' luc基因载体 P2A 门HimdⅢ5'-A AGCTT-3' 蛋白2 列 BamH T BSrC I5'-TCTACA-3' 基因1 P2A 基因2 乙 (4)进一步研究发现，E蛋白能与tg基因 注：图甲DNA片段不含有图乙所示限制酶的识别 启动子的特定序列结合，启动该基因的表 序列。 达。已知tg基因启动子含区域1和区域 (1)为使vtg基因与Luc基因载体形成重组 2,为研究E蛋白的结合位点，设计如下实 载体，选用限制酶 切割Luc基因载 验：用限制酶将启动子切割成含区域1和区 体可降低“空载”概率。通过PCR技术获取 域2的两个片段，将两个酶切片段分别与 tg基因时，需设计合适的引物。依据图示 Luc基因载体连接，连接位点位于Luc基因 信息，推测引物1包含的碱基序列为5 的上游，形成两种重组载体。将重组载体分 3'。 别导入斑马鱼的 ,待发育成熟后， (写出已知的所有碱基序列) 往水体中添加 进行检测。 (2)将“tg-Luc基因重组载体”导入大肠杆 6.(2025山东临沂一模)RCA是一种核基因 菌中进行扩增，为便于筛选，应将大肠杆菌 (rca)编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对 接种在含 的培养基中，转基因成功 光合作用的影响及机理，科研人员构建反义 的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，其 rca基因表达载体(rca基因反向插入表达 原因是 载体)，利用农杆菌转化法导入大豆细胞，成 (3)Luc基因载体上有一段P2A序列，其功 功获得rca基因沉默的转基因品种（如图 能如图所示，据此推测P2A的作用是 1),①~⑥表示相关过程。 启动子终止子 LB Hyg RB Kan 十厨 细胞中总RNA C4pdk启动子 ①反转录PCR Xho I BamH I Sal I BglⅡ T质粒（局部 CTTCATTCTCTGCTTG 引物2设计区 3' 引物1设计区 ② ® LB Hyg Kan' M端 b链毋 rca基因！ (皿- 十丽 /L BamH I Sal I 十m皿恤-→白■十g ④ 8。 ⑤ 大豆细胞⑥ 大豆植株 反义rCa基因表达载体（局部） 农杆菌 图注： Hyg:潮霉素抗性基因Kan':卡那霉素抗性基因 限制酶：hoI:5'-C↓rCGAG-3';BamH I:5'-GI GATCC-3';SalI:5'-G↓TCGAC-3'; BglⅡ：5'-A↓GATCT.-3' C4pdk启动子：受光诱导的强启动子，驱动基因在大豆叶肉细胞中特异表达 LB:T-DNA左边界RB:T-DNA右边界 207 实战册】 实战高考·生物学 (1)参与过程①的酶有 (至少写两种)。 在设计引物扩增rca基因时，不能选定rca 基因的M端的5'-TCAGAGCCAATTG GCT-3′和N端的5'-AGTTCACTGGC CAGTG3'序列，分别作为引物2和引物1 的设计区，原因是 已知①过程rca基因的b链和获取它的模 板mRNA互补，依据图1中给出的引物1 设计区的碱基序列及限制酶的信息，从5'端 到3'端写出引物1的碱基序列 (只写出前8个碱基即可)。 (2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上 原有启动子的目的是 过程④常用的方法是 ,⑤ 过程后可用含抗生素 的培养基筛 选出转化成功的大豆细胞。 (3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在 适宜的光照条件下进行培养，一段时间后分 别测定相关指标，结果如图2(Rubisco是光 合作用暗反应中的一种关键酶)。据图分 析，RCA对光合作用的影响及机理是 40 32.68 延 口光合速率 19.88 口叶绿素总量 要20 14.95 9.07 9.579.09 ☐Rubisco含量 .21 ■Rubisco活力 野生型大豆 转基因大豆 图2 7.(2024山东济南一模)科研人员构建了可表 达WRK10-MYC融合蛋白的重组农杆菌 Tⅰ质粒并成功转化植物细胞得到转基因植 株，该质粒的部分结构如图甲所示，其中 Kan为卡那霉素抗性基因，Hyg为潮霉素 抗性基因，MYC标签序列编码标签短肽 208 MYC,WRK10蛋白为转录因子，可与图乙 中PF4基因启动子某区段结合并激活该基 因的转录。 5' 启动子 BP a链 Kan Hys P1 P2 WRK10 终止子启动子 Jb链 MYC 终止子 LB 标签 RB T-DNA序列 LP 染色体DNA分子 插入位点 RP 甲 (1)位于Ti质粒不同位置的卡那霉素抗性 基因和潮霉素抗性基因的作用分别是 图甲中启动子的方向与对应基因转录的方 向一致，从编码链角度分析P1和P2方向不 同的原因是 (2)已知利用LP和RP扩增结果为大带， BP和RP扩增结果为小带。可用图甲中三 引物进行两次P℃R的方法鉴定转基因植物 后代中的纯合转基因植株。T-DNA插入植 物染色体DNA分子后会抑制原插入位点 两侧引物的扩增产物的出现，则纯合转基因 植株PCR检测结果为 (填“大带” 或“大带和小带”或“小带”)。 (3)为了探究WRK10蛋白与PIF4基因启 动子结合的具体区段（如图乙所示），科研工 作者利用短肽MYC抗体处理了对应的基 因表达产物，后经一系列过程，得到图丙所 示的结果，由此推测转基因植株体内 WRK10蛋白在 条件下能够结合 PIF4基因启动子的 区段从而激活 该基因的表达。MYC标签序列编码的标签 短肽MYC的作用是 ▣MYC抗体阴性组 口MYC抗体阳性组 2以 0口口▣▣口▣▣ W12W3 W12W3 W3 W12 黑暗处理 红光下处理 乙 丙 8.(2024山东泰安一模)与普通玉米相比，甜 玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导 致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉 米的商品价值，科研人员培育出了超量表达 G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达 G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti 质粒的酶切位点如图甲、乙所示。 BamH I M EcoR I HindⅢ G基因 强启动子 甲 潮霉素 抗性基因 coR」 BamHI HindⅢ BamH I:5'-GGATCC-3' Sac I EcoR I:5'-GAATCC-3' T-DNA WotI Sau3A I:5'-GATC-3' Ti质粒 终止子 HimdΠ：5'-AAGCTT-3' Not I:5'-GCGGCCGC-3' Sac I:5'-GAGCTC-3' 卡那看素 抗性基因 乙 (1)强启动子能被 识别并结合，驱 动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中 T-DNA的作用是 为使DNA片段能定向插人T-DNA中，可 用PCR技术在DNA片段的两端添加限制 酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的 限制酶分别是 。」 处理好的DNA 片段与T质粒的重组过程共需要 O专题22基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 种酶。 (2)外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农 杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基 中需加入 进行筛选，获得玉米株系 a、a2、ag、a4。通过对四个株系的G蛋白表 达量进行测定，发现a4株系的表达量与野 生型相近，原因可能是 (3)如图丙示淀粉合成酶基因片段，其转录 后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含 子对应序列)和加工后方能用于翻译。科研 人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达， 进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗 啉反义寡核苷酸(RNA剪接抑制剂)导入玉 米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人 员对其作用机制提出两种假说。 假说1：导致RNA前体上内含子1的对应 序列不能被剪切。 假说2：导致RNA前体上内含子1和外显 子2的对应序列同时被剪切。 引物1 引物2 3'5 3'—5 引物 外显子到内含子到外显子2内含子2外显子图 3 5'—3'5'-3' 5—3 引物4引物5 引物6 丙 ①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3 天的胚细胞中从实验组和对照组提取 ,逆转录形成cDNA。若假说1成立， 使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳 的结果为 (目的条带的有无)。 ②若要证明假说2，需选择图丙所示引物 进行PCR。 ③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照 组都没有目的条带，从PCR操作过程角度 解释可能的原因是 (至少写出两点)。 209