精品解析：湖南省邵阳市海谊中学2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

海谊中学期末考试高二年级考试 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、单选题本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ） A. 图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计， ⑤代表DNA合成 B. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①② C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计 D. 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的 2. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B. 高温下产物活性提升的原因是折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构 C. 应选择引物II和引物III通过PCR特异性扩增干扰素编码序列 D. 构建载体时用同一种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入 3. 猪逐渐成为异种器官移植的主要供体，科学家利用基因工程方法对猪器官进行改造，欲培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，提高异种器官移植的成功率，设计操作过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） 注：Gal蛋白为免疫排斥反应的主要抗原；人体补体调节蛋白可有效降低免疫排斥 A. ①过程利用胃蛋白酶进行酶解时，需控制酶解反应时间 B. Cas9酶可能有限制酶的功能，作用于磷酸二酯键以敲除基因 C. ③过程利用DNA聚合酶使人体补体调节蛋白基因与核DNA连接 D. ④过程需要去核的心肌细胞，可利用物理方法激活重组细胞 4. 下列有关某大学进行DNA的粗提取与鉴定实验的叙述，正确的是（ ） A. 与鸡血相比，等体积的猪血提取DNA的量较高 B. 等体积鸡（2n=78）的血液和鸭（2n=78）的血液提取的DNA量相等 C. DNA鉴定一般使用无色二苯胺试剂，颜色深浅主要与DNA含量有关 D. 用棕色瓶收集并保存好剩余的二苯胺试剂，以备下一届实验时继续使用 5. 下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是 (　　)。 A. ②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化 B. 该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快 C. 该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能 D. 该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程 6. 科学家设法将生长激素基因导入其他生物体（细胞）内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列分析错误的是（　　） A. 人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取 B. 过程①需要逆转录酶的参与 C. 过程②之前可用同一种限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒 D. 人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码 7. 转基因小鼠肿瘤模型的建立为肿瘤研究带来了巨大变化，转基因动物模型也成为致癌性研究的重要选择之一，应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可。目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体，使精子携带外源基因进入卵细胞。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法正确的是（ ） A. 标记的外源基因应整合到成熟精子的染色体上 B. 过程②中X细胞是成熟的卵细胞 C. 转基因鼠的遗传物质来自精子、卵细胞和代孕母鼠 D. 早期胚胎发育到原肠胚才能进行过程④ 8. 某小组通过PCR（假设引物长度为8个碱基短于实际长度）获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） A. 其中一个引物序列为5′TGCGCAGT-3′ B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI C. 限制酶通过水解DNA上的磷酸二酯键发挥作用 D. SpeI和NheI切割形成的片段进行重组后，SpeI和NheI均不能识别并切割 9. 遗传性视网膜病变是一类由RPE65 基因突变导致的视网膜退化性疾病，通过视网膜下注射技术，利用腺相关病毒（AAV（递送功能正常的RPE65 基因是治疗遗传性视网膜病变的最新疗法（如图），已使大量患者的视力得到改善。下列叙述错误的是（ ） A. 步骤①通过构建基因文库获取目的基因，此过程需RNA 聚合酶催化 B. 构建AAV 表达载体时应在RPE65 基因前连接视网膜特异性启动子 C. 在视网膜下注射转入可让AAV 载体更准确、高效地导入视网膜细胞 D. 检测患者在低光照下的导航能力是否增强属于个体生物学水平的鉴定 10. 科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是（　　） A. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 B. 可通过测定DNA的序列确定突变是否成功 C. 该过程的操作对象是胰岛素相关基因 D. 胰岛素适合口服使用 11. 与哺乳动物睡眠节律调控有关的基因PER2发生突变会导致睡眠紊乱，利用PCR技术可扩增PER2基因。下列相关说法错误的是（ ） A. 扩增时要一对能与PER2基因碱基互补配对的单链核苷酸序列为引物 B. 当温度上升到72℃时，氢键断裂，双链DNA解聚为单链 C. 为了激活耐高温DNA聚合酶的活性，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+ D. 扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定 12. 下列关于基因文库的叙述，正确的是（　　） A. cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流 B. 水稻基因组文库中的每个受体菌都含有水稻全部的基因 C. 部分基因文库克隆数越多，从中筛选出目的基因越容易 D. 构建基因组文库时需要使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶 二、多选题本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 13. 下图是从被农杆菌侵染的棉花植株中分离得到的DNA片段。为确定T-DNA插入的具体位置，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。有关说法错误的是（　　） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物 B. 图中T-DNA两侧应该用不同限制酶切割 C. 应选择图中的引物②③组合以扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列 D. 将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 14. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲液 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 15. 下图为借助CRISPR/Cas9基因编辑技术插入外源基因的过程图，其中PAM序列是一个短DNA序列，单链向导RNA可引导Cas9内切酶至特定的基因位点进行切割。下列叙述正确的是（ ） A. Cas9内切酶能将核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B. 细菌细胞中的限制酶也能起到类似Cas9内切酶的作用 C. Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关 D. 双链DNA的断裂修复过程需要DNA连接酶的催化 16. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速。如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述正确的是（ ） A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞 B. 利用基因工程技术获得的转基因植物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，该基因中不含启动子序列 D. 扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3＇端进行子链延伸 三、解答题 17. 新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒（一种单链RNA病毒）引起的一种急性呼吸道传染病。 Ⅰ．临床上用于新冠病毒核酸检测试剂盒，以新冠病毒ORFlab基因和N基因中的序列为扩增靶区域设计引物和荧光探针，再进一步用RT-PCR（RNA的反转录与PCR相合的技术）扩增，通过荧光信号定性检测送检样本中是否含新冠病毒。 （1）从受检者的鼻咽拭子、口咽拭子等核酸检测标本中，提取________________________，经反转录合成cDNA后利用____________扩增。 （2）荧光探针是________________________。当检测结果为阳性时是荧光探针与检测标本的RNA之间通过____________原则形成杂交带。 Ⅱ．疫苗是抗击新冠病毒肺炎的有效武器，基因工程疫苗的研发技术路线如下： （3）图中①需要用到的基因工程的基本工具酶有：________________________；将基因表达载体导入大肠杆菌时用____________处理，使其成为感受态细胞；科学家利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体治疗新冠病毒肺炎，这种抗体的优点是：________________________（至少写出两点）。 18. 番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答： (1)该过程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和_______________________。 (2)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的常用方法是_______。 (3)从图中可见，mRNA1和mRNA2通过碱基互补配对形成________(填：单/双)链RNA直接导致了__________无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。 (4)普通番茄细胞导入目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，脱分化后得到__________，然后再转接到培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株。这种培养方法叫做________________,其依据的原理是___________________。 19. L-肉碱在医疗和保健行业有重要应用，而大肠杆菌能将巴豆甜菜碱转化成 L-肉碱，但效率较低。科研人员通过基因工程将 BCD 基因、F 基因以及 T 基因导入到大肠杆菌细胞内以提高 L-肉碱的转化率。实验过程及结果如下图所示，回答下列问题： （1）实验过程中用_____________技术获得目的基因， 其反应体系需要加入的有机物有DNA 模板、dNTP、耐高温 DNA 聚合酶和_____。实验过程中不能将 BCD 基因、F 基因以及 T 基因直接导入到大肠杆菌细胞内，而是构建重组质粒后再导入大肠杆菌原因是_________。图中两个重组质粒目的基因的首端都含有启动子 T7，T7 是___________识别和结合的部位，能驱动基因转录。 （2）将重组质粒1 和重组质粒2 导入大肠杆菌时，应用__________处理大肠杆菌，使细胞处于_____________ 的感受态。 （3）为了筛选出同时含有BCD 基因、F 基因以及T 基因的大肠杆菌，实验的思路是_____。 （4）研究发现巴豆甜菜碱转化成 L-肉碱是一个可逆反应过程，得到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养 2 小时后，L-肉碱的含量基本稳定，此时可以__________，以提高产量。 20. 某科研小组欲用图1所示的质粒构建人胰岛素基因表达载体，让其在大肠杆菌中表达出人胰岛素前体物质，对人胰岛素基因所在的DNA片段进行测序，发现其两端附近无限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点。已知人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因。请回答下列问题： （1）可采用________来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过_________进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则原因可能是______（答出一点）。 （2）为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基，序列为5'-_______-3'。 （3）图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是________。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入_______（填“不抗氨苄青霉素”“不抗四环素”或“不抗氨苄青霉素和四环素”）的受体大肠杆菌中。 21. 已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。该疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图所示。请回答下列问题。 （1）将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是___法，而将目的基因导入植物细胞常用的方法除了花粉管通道法之外，还有___法。 （2）为获得A基因，还可根据A蛋白的___序列推测出A蛋白的基因序列，再利用化学方法合成A基因。 （3）过程③采用的实验技术是___，其原理是___，获得的X叫___细胞。 （4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中的___制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以用图中的___进行特异性结合检测。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海谊中学期末考试高二年级考试 生物学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 一、单选题本题共 12 小题，每小题 2 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是（ ） A. 图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计， ⑤代表DNA合成 B. 代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①② C. 蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计 D. 从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的 【答案】C 【解析】 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。 3、基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行（注意：目的基因只能用人工合成的方法）。 【详解】Ａ、①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA合成，Ａ正确； Ｂ、代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①②，Ｂ正确； Ｃ、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，Ｃ错误； D、蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列，进而推测出脱氧核苷酸序列，因此蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。 故选C。 2. 科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A. 温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B. 高温下产物活性提升的原因是折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构 C. 应选择引物II和引物III通过PCR特异性扩增干扰素编码序列 D. 构建载体时用同一种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是用于启动基因的转录，而温度敏感型启动子低温抑制、高温激活，可以调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离，A正确； B、37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升；而干扰素的化学本质是蛋白质，其活性与空间结构相关联，推测折叠辅助因子的作用可能帮助干扰素形成正确空间结构，B正确； C、PCR扩增时引物延伸的方向为5'→3'，对应模板链的方向为3'→5'，因此选择引物Ⅱ和引物Ⅲ可以正确扩增出目的基因，C正确； D、用同种限制酶切割目的基因和载体，会产生相同的黏性末端，导致目的基因可能正向或反向插入，无法保证定向插入。要实现定向插入，需用两种不同限制酶（产生不同黏性末端）切割，D错误。 3. 猪逐渐成为异种器官移植的主要供体，科学家利用基因工程方法对猪器官进行改造，欲培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，提高异种器官移植的成功率，设计操作过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） 注：Gal蛋白为免疫排斥反应的主要抗原；人体补体调节蛋白可有效降低免疫排斥 A. ①过程利用胃蛋白酶进行酶解时，需控制酶解反应时间 B. Cas9酶可能有限制酶的功能，作用于磷酸二酯键以敲除基因 C. ③过程利用DNA聚合酶使人体补体调节蛋白基因与核DNA连接 D. ④过程需要去核的心肌细胞，可利用物理方法激活重组细胞 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析，利用基因工程技术，供体细胞经过改造修饰（Gal抗原基因敲除）后，导入目的基因（人类补体调节蛋白基因），再经过核移植技术培养成克隆供体，诱导分化出所需的器官。 【详解】A、图中①过程是利用胶原蛋白进行酶解获得单细胞悬液的过程，该过程需控制酶解反应时间，A错误； B、Cas9酶可能有限制酶的功能，作用于磷酸二酯键以敲除基因，进而获得了不能表达抗原蛋白的细胞，B正确； C、③过程利用DNA连接酶使人体补体调节蛋白基因与核DNA连接，C错误； D、④过程需要去核的卵母细胞进而获得重组细胞，而后可利用物理方法或化学方法激活重组细胞，D错误。 故选B。 4. 下列有关某大学进行DNA的粗提取与鉴定实验的叙述，正确的是（ ） A. 与鸡血相比，等体积的猪血提取DNA的量较高 B. 等体积鸡（2n=78）的血液和鸭（2n=78）的血液提取的DNA量相等 C. DNA鉴定一般使用无色二苯胺试剂，颜色深浅主要与DNA含量有关 D. 用棕色瓶收集并保存好剩余的二苯胺试剂，以备下一届实验时继续使用 【答案】C 【解析】 【分析】DNA粗提取选材的标准：DNA含量高，并且材料易得。由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不采用哺乳动物的血液。DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/L的氯化钠中溶解度最低）；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。3、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、猪为哺乳动物，成熟红细胞不含细胞核和细胞器，而鸡属于鸟类，其红细胞内含有细胞核与各种细胞器，DNA含量较多，A错误； B、等体积鸡（2n=78）的血液和鸭（2n=78）的血液中所含血细胞的数量不同，所以提取到的DNA量不同，B错误； C、二苯胺试剂呈无色，与DNA在水浴加热的条件下会呈现蓝色，且蓝色的深浅与被鉴定的DNA含量有关，C正确； D、二苯胺试剂应该现配现用，D错误。 故选C。 5. 下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是 (　　)。 A. ②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化 B. 该育种与传统杂交育种相比，最大的优点是繁殖速度快 C. 该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能 D. 该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A、②过程形成愈伤组织，③过程产生胚状体，因此分别表示脱分化和再分化，A错误； B、该育种方法为基因工程育种，其最大的优点是目的性强，B错误； C、该技术依据的原理主要是细胞的全能性，已分化的细胞仍然能发育成完整的个体，说明其中一部分不表达的基因又开始表达，C正确； D、该育种过程不涉及胚胎工程，D错误。 故选C。 【点睛】 6. 科学家设法将生长激素基因导入其他生物体（细胞）内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列分析错误的是（　　） A. 人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取 B. 过程①需要逆转录酶的参与 C. 过程②之前可用同一种限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒 D. 人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因表达载体构建的基础：①DNA的基本组成单位都是脱氧核糖核苷酸；②DNA分子都遵循碱基互补配对原则；③DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 2、外源基因在受体细胞内能否够表达的原因是：①生物界共用一套遗传密码和遗传信息的传递都遵循中心法则；②基因是控制生物性状的遗传单位。 【详解】A、基因表达具有选择性，一般情况下，人体的每个细胞中都含有生长激素基因，只能在垂体细胞中表达出相应的mRNA和生长激素，A正确； B、过程①是以人的生长激素mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，生成生长激素基因，B正确； C、过程②之前常用同一种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，使它们产生相同的末端，从而可以用DNA连接酶连接它们生成基因表达载体，C正确； D、人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。 故选D。 7. 转基因小鼠肿瘤模型的建立为肿瘤研究带来了巨大变化，转基因动物模型也成为致癌性研究的重要选择之一，应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可。目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体，使精子携带外源基因进入卵细胞。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法正确的是（ ） A. 标记的外源基因应整合到成熟精子的染色体上 B. 过程②中X细胞是成熟的卵细胞 C. 转基因鼠的遗传物质来自精子、卵细胞和代孕母鼠 D. 早期胚胎发育到原肠胚才能进行过程④ 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示首先通过转基因技术将目的基因导入到成熟精子的染色体中，再通过体外受精作用将目的基因移入到受精卵中，再通过早期胚胎培养和胚胎移植，最终获得转基因鼠。因此①是转化目的基因进入精子的染色体上，②是体外受精，③是早期胚胎培养，④是胚胎移植。 【详解】A、受精卵中几乎不含精子的细胞质，将外源基因整合到精子的染色体上，是保证外源基因稳定遗传的关键，A正确； B、过程②中选用的MⅡ中期的次级卵母细胞，B错误； C、转基因鼠的遗传物质来自精子、卵细胞，不来自代孕母鼠，C错误； D、原肠胚一般发育至桑葚胚或囊胚时就可进行移植，D错误。 故选A。 8. 某小组通过PCR（假设引物长度为8个碱基短于实际长度）获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） A. 其中一个引物序列为5′TGCGCAGT-3′ B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfoI C. 限制酶通过水解DNA上的磷酸二酯键发挥作用 D. SpeI和NheI切割形成的片段进行重组后，SpeI和NheI均不能识别并切割 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR扩增的产物两端序列就是引物的序列，已知引物长度为8个碱基。扩增得到的DNA片段的互补链5'端序列为5′-TGCGCAGT-3′，正好符合引物长度和序列，A正确； B、对比酶切前后的DNA序列：原扩增片段5'端含限制酶NheI的识别序列5′-GCTAGC-3′，3'端含限制酶CfoI的识别序列5′-GCGC-3′；酶切后5'端切掉前2个碱基、3'端切掉最后1个碱基，和图中酶切结果完全吻合，因此步骤①所用的酶是NheI和CfoI，不是SpeI和CfoI，B错误； C、限制酶的作用原理就是水解断开DNA分子中磷酸二酯键，C正确； D、SpeI识别序列为5′-ACTAGT-3′，NheI识别序列为5′-GCTAGC-3′，二者切割后产生的黏性末端都是CTAG，二者连接后，原来两个酶的识别序列都被改变，不再符合原来的识别序列，因此SpeI和NheI都不能再识别切割，D正确。 9. 遗传性视网膜病变是一类由RPE65 基因突变导致的视网膜退化性疾病，通过视网膜下注射技术，利用腺相关病毒（AAV（递送功能正常的RPE65 基因是治疗遗传性视网膜病变的最新疗法（如图），已使大量患者的视力得到改善。下列叙述错误的是（ ） A. 步骤①通过构建基因文库获取目的基因，此过程需RNA 聚合酶催化 B. 构建AAV 表达载体时应在RPE65 基因前连接视网膜特异性启动子 C. 在视网膜下注射转入可让AAV 载体更准确、高效地导入视网膜细胞 D. 检测患者在低光照下的导航能力是否增强属于个体生物学水平的鉴定 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程中作为载体的条件：（1）携带目的基因能够在宿主细胞内进行自我复制；（2）有一个至多个限制酶的切割位点，便于目的基因的插入；（3）具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选。 【详解】A 、步骤①通过逆转录法获取目的基因，此过程需要逆转录酶催化，而不是 RNA 聚合酶，RNA 聚合酶用于转录过程，A 错误； B、构建 AAV 表达载体时，在 RPE65 基因前连接视网膜特异性启动子，这样可以使 RPE65 基因在视网膜细胞中特异性表达，B 正确； C、通过视网膜下注射转入，能够让 AAV 载体更准确、高效地导入视网膜细胞，从而实现对病变细胞的治疗，C 正确； D、检测患者在低光照下的导航能力是否增强，是从个体生物学水平对治疗效果进行鉴定，D正确。 故选A。 10. 科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是（　　） A. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程 B. 可通过测定DNA的序列确定突变是否成功 C. 该过程的操作对象是胰岛素相关基因 D. 胰岛素适合口服使用 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过基因来完成。 【详解】A、胰岛素是蛋白质，对蛋白质结构的改造属于蛋白质工程，A正确； B、DNA中碱基的排列顺序代表遗传信息，因而可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B正确； C、蛋白质工程的直接操作对象是基因，而不是蛋白质，C正确； D、胰岛素为蛋白质，若口服会被消化酶分解，因此胰岛素不适合口服，D错误。 故选D。 11. 与哺乳动物睡眠节律调控有关的基因PER2发生突变会导致睡眠紊乱，利用PCR技术可扩增PER2基因。下列相关说法错误的是（ ） A. 扩增时要一对能与PER2基因碱基互补配对的单链核苷酸序列为引物 B. 当温度上升到72℃时，氢键断裂，双链DNA解聚为单链 C. 为了激活耐高温DNA聚合酶的活性，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+ D. 扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定 【答案】B 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、引物在PCR技术中起着至关重要的作用，引物需与模板链的3，端互补配对，引导DNA聚合酶从特定的起始点开始合成DNA链，因此，扩增时要一对能与PER2基因碱基互补配对的单链核苷酸序列为引物，A正确； B、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，这个过程称为变性‌，温度上升到72℃左右时，子链延伸，B错误； C、PCR 反应的缓冲液中需添加Mg2+，用于激活耐高温的DNA聚合酶的活性，C正确； D、琼脂糖凝胶电泳是一种常用的实验室技术，不同大小的DNA分子在电场中泳动速度不同，从而被分离，故扩增产物一般通过琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定，D正确。 故选B。 12. 下列关于基因文库的叙述，正确的是（　　） A. cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流 B. 水稻基因组文库中的每个受体菌都含有水稻全部的基因 C. 部分基因文库克隆数越多，从中筛选出目的基因越容易 D. 构建基因组文库时需要使用逆转录酶、限制酶和DNA连接酶 【答案】A 【解析】 【分析】基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含某种生物的部分基因，如：cDNA文库。 【详解】A、cDNA文库中的基因可以在不同物种间进行交流，A正确； B、水稻基因组文库中的每个受体菌重组DNA只含有部分水稻基因，B错误； C、部分基因文库克隆数越多，从中筛选出目的基因越难，C错误； D、构建基因组文库时，首先需用限制酶切割DNA和质粒，然后用DNA连接酶将两者连接起来形成重组质粒，最后将不同的DNA片段分别导入不同的受体菌群，形成基因组文库，D错误。 故选A。 二、多选题本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 13. 下图是从被农杆菌侵染的棉花植株中分离得到的DNA片段。为确定T-DNA插入的具体位置，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。有关说法错误的是（　　） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物 B. 图中T-DNA两侧应该用不同限制酶切割 C. 应选择图中的引物②③组合以扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列 D. 将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，A错误； B、图中T-DNA两侧应该用相同限制酶切割，以便酶切后连接成环状，B错误； C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，D正确。 故选ABC。 14. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲液 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】ABC 【解析】 【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ABC。 15. 下图为借助CRISPR/Cas9基因编辑技术插入外源基因的过程图，其中PAM序列是一个短DNA序列，单链向导RNA可引导Cas9内切酶至特定的基因位点进行切割。下列叙述正确的是（ ） A. Cas9内切酶能将核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断开 B. 细菌细胞中的限制酶也能起到类似Cas9内切酶的作用 C. Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关 D. 双链DNA的断裂修复过程需要DNA连接酶的催化 【答案】BCD 【解析】 【分析】分析题图：图为CRISPR/Cas9基因编辑的工作原理，CRISPR-Cas9基因编辑系统中向导RNA的碱基序列可以人为任意设计，当其与靶DNA上某序列发生局部互补结合时，Cas9蛋白就可以像“剪刀”一样切断此处的DNA序列。 【详解】A、核酸内切酶Cas9的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，故Cas9内切酶断裂的是脱氧核苷酸链特定部位的磷酸二酯键，A错误； B、核酸内切酶Cas9的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，与细菌细胞内的限制酶的作用相似，B正确； C、向导RNA通过碱基互补与目标DNA的单链结合，从而使Cas9内切酶可以定点切割，因此Cas9内切酶定点切割与向导RNA和目标DNA结合有关，C正确； D、双链DNA的断裂修复过程需要DNA连接酶的催化形成磷酸二酯键，D正确。 故选BCD。 16. 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速。如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述正确的是（ ） A. 导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞 B. 利用基因工程技术获得的转基因植物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C. 若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，该基因中不含启动子序列 D. 扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3＇端进行子链延伸 【答案】CD 【解析】 【分析】据图分析，①②为PCR循环中的复性、延伸过程，通过PCR技术大量扩增目的基因。此后可将目的基因导入绵羊受精卵，从乳汁中获取人血清蛋白，也可导入植物细胞生产人血清白蛋白。 【详解】A、导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞不是乳腺细胞，而是受精卵或早期胚胎细胞，A错误； B、转基因植物被动物食用后，会被动物消化吸收，所以目的基因不可能直接转入动物体细胞中，B错误； C、启动子是位于DNA上的RNA聚合酶结合的部位，mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的，若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列，C正确； D、引物的延伸方向为5′端到3′端，扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3′端进行子链延伸，D正确。 故选CD。 三、解答题 17. 新型冠状病毒肺炎是由新冠病毒（一种单链RNA病毒）引起的一种急性呼吸道传染病。 Ⅰ．临床上用于新冠病毒核酸检测试剂盒，以新冠病毒ORFlab基因和N基因中的序列为扩增靶区域设计引物和荧光探针，再进一步用RT-PCR（RNA的反转录与PCR相合的技术）扩增，通过荧光信号定性检测送检样本中是否含新冠病毒。 （1）从受检者的鼻咽拭子、口咽拭子等核酸检测标本中，提取________________________，经反转录合成cDNA后利用____________扩增。 （2）荧光探针是________________________。当检测结果为阳性时是荧光探针与检测标本的RNA之间通过____________原则形成杂交带。 Ⅱ．疫苗是抗击新冠病毒肺炎的有效武器，基因工程疫苗的研发技术路线如下： （3）图中①需要用到的基因工程的基本工具酶有：________________________；将基因表达载体导入大肠杆菌时用____________处理，使其成为感受态细胞；科学家利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体治疗新冠病毒肺炎，这种抗体的优点是：________________________（至少写出两点）。 【答案】 ①. RNA ②. PCR技术 ③. 具有荧光标记的含有目的基因（ORF1ab基因和N基因）的DNA片段 ④. 碱基互补配对 ⑤. 限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶 ⑥. Ca2+ ⑦. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 【解析】 【分析】1.基因工程常用的操作工具有两类工具酶有限制酶和DNA连接酶和一类基因载体。 2.基因工程中将目的基因导入受体细胞必须先将目的基因与运载体链接形成基因表达载体，再根据特定的受体细胞选择合适的导入方法，如导入细菌细胞则需要先用钙离子处理，目的是使其称为感受态细胞才更容易让基因表达载体进入细胞内，最后还要进行基因检测与鉴定。 3.荧光探针是具有荧光标记的含有目的基因的DNA片段。 【详解】Ⅰ．（1）由于新冠病毒只含核酸RNA，所以从受检者的核酸检测标本中，提取RNA，需经反转录合成cDNA后，再利用PCR技术扩增出更多的DNA片段。 （2）结合题意“以新冠病毒ORFlab基因和N基因中的序列为扩增靶区域设计荧光探针”可知，荧光探针是具有荧光标记的含有目的基因（ORF1ab基因和N基因）的DNA片段。当荧光探针（DNA片段）与检测标本的核酸（新冠病毒RNA）之间通过碱基互补配对原则形成杂交带时，就判断检测结果为阳性。 Ⅱ．（3）图中①需要用到的基因工程的基本工具酶有限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶；将基因表达载体导入大肠杆菌时用Ca2+（CaCl2）处理，使其成为感受态细胞；利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备。 【点睛】熟悉基因工程的操作工具、操作步骤和相关操作原理是分析解答本题的关键。 18. 番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答： (1)该过程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和_______________________。 (2)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的常用方法是_______。 (3)从图中可见，mRNA1和mRNA2通过碱基互补配对形成________(填：单/双)链RNA直接导致了__________无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。 (4)普通番茄细胞导入目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，脱分化后得到__________，然后再转接到培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株。这种培养方法叫做________________,其依据的原理是___________________。 【答案】 ①. DNA连接酶 ②. 农杆菌转化法 ③. 双 ④. 多聚半乳糖醛酸酶 ⑤. 愈伤组织 ⑥. 植物组织培养 ⑦. 细胞的全能性 【解析】 【分析】1、目的基因的获取 （1）目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因。 （2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。 2、基因表达载体的构建 （1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 （2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。 3、将目的基因导入受体细胞 （1）转化的概念：是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。 （2）常用的转化方法：农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。 （3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 4、目的基因的检测和表达 （1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。 （2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。 （3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。 （4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 【详解】⑴构建重组质粒要用同一种限制酶处理目的基因和运载体，得到相同的黏性末端再用DNA连接酶将之连接起来构成基因表达载体。 ⑵将目的基因导入到植物细胞中常用的方法为农杆菌转化法，除此之外还有基因枪法和花粉管通道法。 ⑶由图可知，mRNAl和mRNA2结合成了双链RNA，使mRNAl无法与核糖体结合，进而不能翻译出多聚半乳糖醛酸酶，最终使番茄获得了抗软化的性状。 ⑷植物组织培养技术，离体的组织和器官通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成具有生根发芽功能的胚状体，进而发育成植株，体现了植物细胞的全能性。 【点睛】本题考查基因工程的原理、过程及应用，属于考纲综合应用层次。 19. L-肉碱在医疗和保健行业有重要应用，而大肠杆菌能将巴豆甜菜碱转化成 L-肉碱，但效率较低。科研人员通过基因工程将 BCD 基因、F 基因以及 T 基因导入到大肠杆菌细胞内以提高 L-肉碱的转化率。实验过程及结果如下图所示，回答下列问题： （1）实验过程中用_____________技术获得目的基因， 其反应体系需要加入的有机物有DNA 模板、dNTP、耐高温 DNA 聚合酶和_____。实验过程中不能将 BCD 基因、F 基因以及 T 基因直接导入到大肠杆菌细胞内，而是构建重组质粒后再导入大肠杆菌原因是_________。图中两个重组质粒目的基因的首端都含有启动子 T7，T7 是___________识别和结合的部位，能驱动基因转录。 （2）将重组质粒1 和重组质粒2 导入大肠杆菌时，应用__________处理大肠杆菌，使细胞处于_____________ 的感受态。 （3）为了筛选出同时含有BCD 基因、F 基因以及T 基因的大肠杆菌，实验的思路是_____。 （4）研究发现巴豆甜菜碱转化成 L-肉碱是一个可逆反应过程，得到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养 2 小时后，L-肉碱的含量基本稳定，此时可以__________，以提高产量。 【答案】 ①. PCR ②. （两种）引物 ③. 使目的基因在受体细胞中稳定存在，能够表达（使目的基因在受体细胞中完成转化） ④. RNA聚合酶 ⑤. Ca2+ ⑥. 易于吸收周围环境中DNA分子 ⑦. 在同时含有卡那霉素和氯霉素培养基上挑选单克隆大肠杆菌 ⑧. 及时移除产物（更换培养液），使反应向生成L-肉碱的方向进行 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）多聚酶链式反应（PCR），是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。它可看作是生物体外的特殊DNA复制，PCR的最大特点，是能将微量的DNA大幅增加。PCR反应体系需要加入的有机物有DNA模板、dNTP、耐高温DNA聚合酶和（两种）引物。由于目的基因无法直接在受体细胞中表达，因此为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，能够表达，实验过程中不能将BCD基因、F基因以及T基因直接导入到大肠杆菌细胞内，而是构建重组质粒后再导入大肠杆菌。并能遗传给下一代。图中两个重组质粒目的基因的首端都含有启动子T7，T7是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录。 （2）使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用Ca2+处理，使细胞处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。 （3）重组质粒1上含有BCD基因、T基因及卡那霉素抗性基因，重组质粒2上含有F基因、T基因及氯霉素抗性基因，因此在同时含有卡那霉素和氯霉素培养基上挑选单克隆大肠杆菌，就是同时含有BCD基因、F基因以及T基因的大肠杆菌。 （4）研究发现巴豆甜菜碱转化成L-肉碱是一个可逆反应过程，在可逆反应中，减少生成物浓度，可使反应向正方向进行。因此得到的工程菌在含有巴豆甜菜碱培养基中培养2小时后，L-肉碱的含量基本稳定，此时可以及时移除产物（更换培养液），使反应向生成L-肉碱的方向进行，以提高产量。 【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求学生识记基因工程的概念、原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；了解基因工程技术的相关应用，能结合图中信息准确答题，有一定难度。 20. 某科研小组欲用图1所示的质粒构建人胰岛素基因表达载体，让其在大肠杆菌中表达出人胰岛素前体物质，对人胰岛素基因所在的DNA片段进行测序，发现其两端附近无限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点。已知人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因。请回答下列问题： （1）可采用________来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过_________进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则原因可能是______（答出一点）。 （2）为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基，序列为5'-_______-3'。 （3）图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是________。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入_______（填“不抗氨苄青霉素”“不抗四环素”或“不抗氨苄青霉素和四环素”）的受体大肠杆菌中。 【答案】（1） ①. PCR技术 ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 胰岛素基因纯度不够 （2）GGATCC （3） ①. 用以检测目的基因是否导入受体细胞 ②. 不抗氨苄青霉素和四环素 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 可采用PCR技术来获得人胰岛素基因，这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段，则原因可能是胰岛素基因纯度不够。 【小问2详解】 人胰岛素基因表达时以②链为模板，且其3'端存在启动子，图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因，telR为四环素抗性基因，为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录，应在配对到①链的引物5'端添加BamHI识别序列，添加的6个碱基序列为5'-GGATCC-3'。 【小问3详解】 图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因，其作用是用以检测目的基因是否导入受体细胞。利用质粒上的标记基因，结合微生物的培养，可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌，则应将重组载体导入不抗氨苄青霉素和四环素的受体大肠杆菌中。 21. 已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原。该疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图所示。请回答下列问题。 （1）将A基因表达载体导入动物细胞的常用方法是___法，而将目的基因导入植物细胞常用的方法除了花粉管通道法之外，还有___法。 （2）为获得A基因，还可根据A蛋白的___序列推测出A蛋白的基因序列，再利用化学方法合成A基因。 （3）过程③采用的实验技术是___，其原理是___，获得的X叫___细胞。 （4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中的___制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以用图中的___进行特异性结合检测。 【答案】（1） ①. 显微注射 ②. 农杆菌转化 （2）氨基酸 （3） ①. 动物细胞融合技术 ②. 细胞膜的流动性 ③. 杂交瘤 （4） ①. A蛋白 ②. 抗A蛋白的单克隆抗体 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【小问1详解】 将A基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法，而将目的基因导入植物细胞常用的方法除了花粉管通道法之外，还有农杆菌转化法。 【小问2详解】 基因可指导蛋白质的合成，为获得A基因，还可根据A蛋白的氨基酸序列推测出A蛋白的基因序列，再利用化学方法合成A基因。 【小问3详解】 过程③表示将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，采用的是动物细胞融合技术，其原理是细胞膜具有流动性，获得的X叫杂交瘤细胞。 【小问4详解】 由题干信息“该病毒表面的A蛋白为主要抗原”可推知，对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用A蛋白制备疫苗。根据抗原能和抗体特异性结合的特性，对该传染病疑似患者确诊时，可以用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $