2021-2022高考生物試題分類匯編-基因工程

2021-2022高考生物試題分類匯編一基因

工程

1.（2021江蘇）13.下圖是剔除轉(zhuǎn)基因植物中標(biāo)記基因的一

種策略，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.分別帶有目的基因和標(biāo)記基因的兩個(gè)質(zhì)粒，都帶有T-DNA

序列

B.該方法建立在高轉(zhuǎn)化頻率基礎(chǔ)上，標(biāo)記基因和目的基因須

轉(zhuǎn)到不同染色體上

C.若要獲得除標(biāo)記基因的植株，轉(zhuǎn)化植株必須經(jīng)過有性繁殖

階段遺傳重組

D.獲得的無篩選標(biāo)記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異

【答案】D

【詳解】A、農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)

胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故分別帶有目的基因

和標(biāo)記基因的兩個(gè)質(zhì)粒，都帶有T-DNA序列，進(jìn)而成功整合到受

體細(xì)胞染色體上，A正確；

B、該方法需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，在高轉(zhuǎn)化頻率的基礎(chǔ)上，

將目的基因和標(biāo)記基因整合到染色體上，由圖可知，標(biāo)記基因和

目的基因位于細(xì)胞中不同的染色體上，B正確；

C、通過雜交分離結(jié)果可知，經(jīng)過有性繁殖階段遺傳重組后獲

得了三種類型細(xì)胞，其中包括只含目的基因的，只含標(biāo)記基因的

和既含目的基因又含標(biāo)記基因的，C正確；

D、獲得的無篩選標(biāo)記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了基因重組，D錯(cuò)誤。

故選Do

2.（2021山東高考13）粗提取DNA時(shí)，向雞血細(xì)胞液中加入

一定量的蒸餡水并攪拌，過濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行

過濾，在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對(duì)含量

較高的白色絲狀物的處理方式是（）

A.加入適量的木瓜蛋白酶

B.37?40℃的水浴箱中保溫10—15分鐘

C.加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精

D.加入NaCI調(diào)節(jié)濃度至2moi/LT過濾-?調(diào)節(jié)濾液中

NaCI濃度至0.14moI/L

【答案】A

【解析】木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白質(zhì)類雜質(zhì)，由于

酶具有專一性，不能水解DNA,過濾后在得到的濾液中加入特定

試劑后容易提取出DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物，A正確；

37?40℃的水浴箱中保溫10~15分鐘不能去除濾液中的雜

質(zhì)，應(yīng)該放在60~75℃的水浴箱中保溫10—15分鐘，使蛋白質(zhì)

變性析出，B錯(cuò)誤；向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餡水并攪拌，

過濾后在得到的濾液中加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%

的冷卻的酒精，此時(shí)DNA析出，不會(huì)進(jìn)入濾液中，C錯(cuò)誤；加入NaCI

調(diào)節(jié)濃度至2moI/LT過濾-?調(diào)節(jié)濾液中NaCI濃度至

0.14mol/L,DNA在0.14mol/L的NaCI溶液中溶解度小，DNA

析出，不會(huì)進(jìn)入濾液中，D錯(cuò)誤。

3.（2021湖北）7.限制性內(nèi)切酶EcoRI識(shí)別并切割雙鏈DNA,

用EcoRI完全酶切果蠅基因組DNA,理論上得到DNA片段的平均

長(zhǎng)度（堿基對(duì)）約為（）

5'-GAATTC-3'

3'-CTTAAG-5'

t

A.6B.250C.4000D.24000

【答案】C

【詳解】據(jù)圖可知，EcoRI的酶切位點(diǎn)有6個(gè)堿基對(duì)，由于

DNA分子的堿基組成為A、T、G、C,則某一位點(diǎn)出現(xiàn)該序列的概

率為1/4X1/4X1/4X1/4X1/4X1/4=1/4096,即4096七4000個(gè)

堿基對(duì)可能出現(xiàn)一個(gè)限制酶EcoRI的酶切位點(diǎn)，故理論上得到DNA

片段的平均長(zhǎng)度（堿基對(duì)）約為4000。C符合題意。

故選Co

4.（2021湖北）16.某實(shí)驗(yàn)利用PCR技術(shù)獲取目的基因，實(shí)

驗(yàn)結(jié)果顯示除目的基因條帶（引物與模板完全配對(duì)）外，還有2

條非特異條帶（引物和模板不完全配對(duì)）。為了減少反應(yīng)非特異

條帶的產(chǎn)生，以下措施中有效的是（）

A.增加模板DNA量B.延長(zhǎng)熱變性的時(shí)間

C.延長(zhǎng)延伸的時(shí)間D.提高復(fù)性的溫度

【答案】D

【解析】

【分析】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA

片段的技術(shù)，PCR過程一般經(jīng)歷下述三循環(huán)：95℃下使模板DNA

變性、解鏈T55°C下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）T72°C下引

物鏈延伸（形成新的脫氧核甘酸鏈）。

【詳解】A、增加模板DNA的量可以提高反應(yīng)速度，但不能有

效減少非特異性條帶，A錯(cuò)誤；

BC、延長(zhǎng)熱變性的時(shí)間和延長(zhǎng)延伸的時(shí)間會(huì)影響變性延伸過

程，但對(duì)于延伸中的配對(duì)影響不大，故不能有效減少反應(yīng)非特異

性條帶，BC錯(cuò)誤；

D、非特異性產(chǎn)物增加的原因可能是復(fù)性溫度過低會(huì)造成引物

與模板的結(jié)合位點(diǎn)增加，故可通過提高復(fù)性的溫度來減少反應(yīng)非

特異性條帶的產(chǎn)生，D正確。

故選Do

5.（2021遼寧）14.懵水合酶（No）廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和

醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域，但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N。的

a和B亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型席■水合

酶（N1o下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.此與N。氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一

B.加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)

C.獲得M的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯

D.檢測(cè)M的活性時(shí)先將M與底物充分混合，再置于高溫環(huán)

境

【答案】D

【分析】1、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生

物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白

質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活

的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）。

2、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由：基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在

的蛋白質(zhì)。

3、蛋白質(zhì)工程的基本原理：它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計(jì)蛋白

質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又稱為第二代的基因工程?；就緩剑簭念A(yù)期的蛋白

質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序歹I],

找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列（基因）。

【詳解】A、在N。的a和B亞基之間加入一段連接肽，可獲

得熱穩(wěn)定的融合型脂水合酶（NJ,則M與N。氨基酸序列有所不

同，這可能是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一，A正確；

B、蛋白質(zhì)工程的作用對(duì)象是基因，即加入連接肽需要通過改

造基因?qū)崿F(xiàn)，B正確；

C、Ni為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，

C正確；

D、酶具有高效性，檢測(cè)M的活性需先將其置于高溫環(huán)境，

再與底物充分混合，D錯(cuò)誤。

故選Do

【點(diǎn)睛】

6.（2021北京）14.社會(huì)上流傳著一些與生物有關(guān)的說法，

有些有一定的科學(xué)依據(jù)，有些違反生物學(xué)原理。以下說法中有科

學(xué)依據(jù)的是（）

A.長(zhǎng)時(shí)間燉煮會(huì)破壞食物中的一些維生素

B.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能殺死害蟲就一定對(duì)人有毒

C.消毒液能殺菌，可用來清除人體內(nèi)新冠病毒

D.如果孩子的血型和父母都不一樣，肯定不是親生的

【答案】A

【解析】

【分析】血型分為四種，即A,B,AB,Oo血型是指紅細(xì)胞

上所含的抗原不同而言，紅細(xì)胞上只含A抗原的稱A型，含有B

抗原的稱B型，既有A抗原又有B抗原的稱為AB型，既沒有A

抗原也沒有B抗原的稱為0型。ABO血型受ABO三種基因控制，A

基因控制A抗原產(chǎn)生，B基因控制B抗原產(chǎn)生，?；蚩刂撇划a(chǎn)生

A和B兩種抗原，而基因都是成對(duì)存在，控制ABO血型的基因可

有六種不同組合，即AA,AO,BB,BO,AB,00,而每個(gè)人只有其

中一對(duì)。

【詳解】A、維生素會(huì)受到高溫破壞，加熱、光照、長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)

存等都會(huì)造成維生素的流失和分解，A正確；

B、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對(duì)非靶標(biāo)生物無毒性，B錯(cuò)誤；

C、消毒液只能殺死表面的病毒細(xì)菌，但無法清除體內(nèi)的病毒，

C錯(cuò)誤；

D、如果孩子的血型和父母都不一樣，也可能是親生的，如A

型血和B型血的父母也可以生出0型血的孩子，D錯(cuò)誤。

故選Ao

7.（2020北京生物高考題）15.生物安全是國(guó)家安全體系的

組成部分。新冠肺炎疫情蔓延對(duì)我國(guó)生物安全防御體系建設(shè)提出

了新的要求，引起了全社會(huì)對(duì)生物安全形勢(shì)的高度關(guān)注。以下選

項(xiàng)中不會(huì)給我國(guó)帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)的是（）

A.人類及動(dòng)植物中可能爆發(fā)的重大疫病

B.保護(hù)沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性

C.全球氣候變暖導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變

D.收集我國(guó)公民及生物資源的遺傳信息

【答案】B

【解析】

【分析】

本題以“新冠肺炎疫情”為弓|,考查考生對(duì)生物安全的認(rèn)識(shí)，

涉及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、生物技術(shù)的安全性等相

關(guān)知識(shí)，要求考生掌握生物多樣性在維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性中的

作用、全球性生態(tài)環(huán)境問題對(duì)生物圈及人類的影響，以及生物技

術(shù)可能帶來的道德和倫理問題，然后分析選項(xiàng)進(jìn)行判斷。

【詳解】A、人類及動(dòng)植物中可能爆發(fā)的重大疫病，會(huì)影響生

態(tài)環(huán)境以及人類的生存和發(fā)展，會(huì)給我國(guó)帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)，A

不符合題意；

B、保護(hù)沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性，有利于保護(hù)生態(tài)系

統(tǒng)的穩(wěn)定性，不會(huì)給我國(guó)帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)，B符合題意；

C、全球氣候變暖導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變，會(huì)影響生物多樣性，

對(duì)生物圈的穩(wěn)態(tài)也會(huì)造成嚴(yán)重威脅，影響到人類的生存和發(fā)展，

會(huì)給我國(guó)帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)，C不符合題意；

D、收集我國(guó)公民的遺傳信息，可能會(huì)造成基因歧視，帶來許

多不公平的社會(huì)問題，遺傳信息的濫用還會(huì)導(dǎo)致社會(huì)和政治事件

的發(fā)生，會(huì)給我國(guó)帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)，D不符合題意。

故選Bo

8.（2020北京生物高考題）12.為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)

行生物修復(fù)，研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（HMA3）

基因與外源高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。

①③

左邊界）房右邊界

楊樹內(nèi)源DNA楊樹內(nèi)源DNA

―卜一話動(dòng)子一；HIVQ基因子一H

?%

（注：①、②、③、④表示引物）

為檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因，同

時(shí)避免內(nèi)源HMA3基因的干擾，在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，應(yīng)選擇的引物

組合是（）

A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④

【答案】B

【解析】

【分析】

根據(jù)圖示中引物的位置可知，引物①擴(kuò)增的片段含有啟動(dòng)子

和HMA3基因，引物③擴(kuò)增的片段不含啟動(dòng)子，引物②擴(kuò)增的片段

既含有啟動(dòng)子，又含有HMA3基因序列。

【詳解】圖示中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（HMA3）基因與外源

高效啟動(dòng)子連接，導(dǎo)人楊樹基因組中，若要檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊

樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因和高效啟動(dòng)子，需要檢測(cè)是否含

有高效啟動(dòng)子序列和HMA3基因序列，應(yīng)選擇的引物組合是①+②，

即B正確，ACD錯(cuò)誤。

故選Bo

9.（2020海南高考生物）10.下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒

定”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.羊的成熟紅細(xì)胞可作為提取DNA的材料

B.提取植物細(xì)胞的DNA時(shí)，需要加入一定量的洗滌劑和食鹽

C.預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解

D.在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色

【答案】A

【解析】

【分析】

1.DNA粗提取與鑒定的原理1.DNA的溶解性：

（1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCI溶液中溶

解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)

的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)

到分離目的；

（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于

酒精，利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離；

2.DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性：蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，

但是對(duì)DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60-80℃的高溫，

而DNA在80℃以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對(duì)DNA

沒有影響；

3.DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，

因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

【詳解】A、羊的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，因此不可作為提取

DNA的材料，A錯(cuò)誤；

B、提取植物細(xì)胞的DNA時(shí)，需要加入一定量的洗滌劑和食鹽，

洗滌劑的作用是瓦解細(xì)胞膜，而食鹽的作用是提高DNA的溶解度，

B正確；

C、預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解，

同時(shí)根據(jù)DNA蛋白質(zhì)溶于酒精，而DNA不溶于酒精的特性將其析

出，C正確；

D、由分析可知，在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)

色，據(jù)此鑒定DNA的存在，D正確。

故選Ao

【點(diǎn)睛】

10.【2020年浙江7月高考卷，24】下列關(guān)于基因工程的敘

述，正確的是（）

A.若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性核酸內(nèi)

切酶，則一定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

B.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個(gè)穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品

系，抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明一定是抗

鹽性的改變與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無關(guān)

C.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株，其DNA檢測(cè)均

含目的基因，抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明一定是前

者表達(dá)了抗性蛋白而后者只表達(dá)抗性基因RNA

D.已知不同分子量DNA可分開成不同條帶，相同分子量的為

一條帶。用某種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后，出現(xiàn)3

條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有3個(gè)被該酶切開的位置

答案：D

解析：若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性核

酸內(nèi)切酶，則該限制性核酸內(nèi)切酶可能會(huì)切割重組質(zhì)粒，破壞重

組質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物后，一部

分抗鹽植株的抗鹽性消失，說明抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入可能導(dǎo)致抗

鹽性改變，B錯(cuò)誤；抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物后，若DNA檢測(cè)含

有目的基因，而抗性鑒定為不抗除草劑，其原因可能是目的基因

轉(zhuǎn)錄出RNA但無法翻譯，也可能是目的基因無法轉(zhuǎn)錄，還可能是

翻譯出來的蛋白質(zhì)無活性，C錯(cuò)誤；若環(huán)狀質(zhì)粒上有1個(gè)某種限

制性核酸內(nèi)切酶的酶切位置，則該環(huán)狀質(zhì)粒被該酶酶切后形成1

個(gè)條帶，若要形成2個(gè)條帶，則該環(huán)狀質(zhì)粒上至少有2個(gè)該酶的

酶切位置，若要形成3個(gè)條帶，則該環(huán)狀質(zhì)粒上至少有3個(gè)該酶

的酶切位置，D正確。

11.【2020年天津卷，10】閱讀下列材料，回答1、2題。

在應(yīng)用基因工程改變生物遺傳特性，進(jìn)而利用種間關(guān)系進(jìn)行

生物防治方面，中國(guó)科學(xué)家取得了許多重要進(jìn)展。

資料一：人類使用化學(xué)農(nóng)藥防治害蟲，致使環(huán)境不斷惡化。

王成樹等從黃肥尾蝎中克隆出一種神經(jīng)毒素基因Aa/T,將其導(dǎo)入

能寄生在許多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中，增強(qiáng)綠僵菌致死害蟲的效應(yīng)，

可有效控制蟲害大規(guī)模爆發(fā)。

資料二：小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)極具毀滅性的農(nóng)業(yè)真菌病

害。王宏偉、孔令讓等從長(zhǎng)穗偃麥草中克隆出抗赤霉病主效基因

尸仍7。將尸加7導(dǎo)入小麥，其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染，

從而避免小麥赤霉病大規(guī)模爆發(fā)。

資料三：瘧疾由受瘧原蟲感染的雌按蚊通過叮咬在人群中傳

播。王四寶等從幾種微生物中克隆出5種不同抗瘧機(jī)制的基因，

將它們導(dǎo)入按蚊的腸道共生菌AS1中。在按蚊腸道內(nèi)，AS1工程

菌分泌的基因表達(dá)產(chǎn)物可殺滅瘧原蟲。因AS1可在按蚊親代和子

代種群中擴(kuò)散，所以在含AS1工程菌按蚊的群落中，瘧疾傳播一

般可被阻斷。

1.目的基因是基因工程的關(guān)鍵要素。關(guān)于上述資料中涉及的

目的基因，下列分析正確的是（）

A.來源：必須從動(dòng)物、植物或微生物的基因組文庫中直接獲

取

B.作用：上述基因表達(dá)產(chǎn)物一定影響防治對(duì)象的生長(zhǎng)或存活

C.轉(zhuǎn)化：均可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

D.應(yīng)用：只有將目的基因?qū)敕乐螌?duì)象才能達(dá)到生物防治目

的

2.在利用種間關(guān)系進(jìn)行生物防治的措施中，下列分析錯(cuò)誤的

是（）

A.施用綠僵菌工程菌減少蟲害，不改變綠僵菌與害蟲之間存

在寄生關(guān)系

B.引入的67增強(qiáng)小麥的抗菌性，目的是調(diào)節(jié)真菌對(duì)植物的寄

生能力

C.AS1工程菌分泌的多種表達(dá)產(chǎn)物不改變AS1與按蚊之間存

在共生關(guān)系

D.使AS1工程菌分泌多種表達(dá)產(chǎn)物殺滅瘧原蟲，目的是調(diào)節(jié)

按蚊對(duì)人的寄生能力

答案：1.B；2.D

解析：1.目的基因的獲取途徑有三條：從基因文庫中獲取、

利用PCR擴(kuò)增和人工合成法合成，A錯(cuò)誤；資料一中，將神經(jīng)毒

素基因4a/r導(dǎo)入能寄生在許多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中控制蟲害，資

料二中，將抗赤霉病主效基因Fhtn導(dǎo)入小麥減輕赤霉菌對(duì)小麥的

感染，資料三中，將5種不同抗瘧機(jī)制的基因?qū)氚次玫哪c道共

生菌AS1中殺滅瘧原蟲，可知上述基因表達(dá)產(chǎn)物一定影響防治對(duì)

象的生長(zhǎng)或存活，B正確；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常使用農(nóng)桿

菌轉(zhuǎn)化法，導(dǎo)入微生物常使用感受態(tài)細(xì)胞法，導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常使

用顯微注射法，C錯(cuò)誤；資料一、二和三中都沒有將目的基因?qū)?/p>

入防治對(duì)象中，但都間接達(dá)到了生物防治的目的，D錯(cuò)誤。

2.施用綠僵菌工程菌減少蟲害，沒有改變綠僵菌與害蟲之間的寄

生關(guān)系，只是增強(qiáng)了綠僵菌致死害蟲的效應(yīng)，A正確；引入的67

減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染，目的是增強(qiáng)小麥對(duì)赤霉菌的抗性，降

低赤霉菌對(duì)小麥的寄生能力，B正確；AS1工程菌分泌的多種表達(dá)

產(chǎn)物可在按蚊體內(nèi)殺滅瘧原蟲，并沒有改變AS1與按蚊的共生關(guān)

系，C正確；AS1工程菌分泌的多種表達(dá)產(chǎn)物可在按蚊體內(nèi)殺滅瘧

原蟲，因AS1可在按蚊親代和子代種群中擴(kuò)散，故在含AS1工程

菌按蚊的群落中，瘧原蟲傳播被阻斷，調(diào)節(jié)瘧原蟲對(duì)人的寄生能

力，D錯(cuò)誤。

12.(2021海南)25.CRISPR/Cas9是一種高效的基因編輯技

術(shù)，Cas9基因表達(dá)的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在單鏈向

導(dǎo)RNA(SgRNA)引導(dǎo)下，切割DNA雙鏈以敲除目標(biāo)基因或插入新

的基因。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的工作原理如圖所示。

回答下列問題。

(1)過程①中，為構(gòu)建CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒，需對(duì)含有特

定sgRNA編碼序列的DNA進(jìn)行酶切處理，然后將其插入到經(jīng)相同

酶切處理過的質(zhì)粒上，插入時(shí)所需要的酶是0

(2)過程②中，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞的方法是

(3)過程③~⑤中，SgRNA與Cas9蛋白形成復(fù)合體，該復(fù)合

體中的SgRNA可識(shí)別并與目標(biāo)DNA序列特異性結(jié)合，二者結(jié)合所

遵循的原則是。隨后，Cas9蛋白可切割

_____________序列。

(4)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除一個(gè)長(zhǎng)度為1200bp

的基因，在DNA水平上判斷基因敲除是否成功所采用的方法是

,基因敲除成功的判斷依據(jù)是。

(5)某種蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白?？蒲腥藛T將該

蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9質(zhì)粒中獲得重組質(zhì)粒，隨后將其

導(dǎo)入到大腸桿菌細(xì)胞，通過基因編輯把該蛋白酶基因插入到基因

組DNA中，構(gòu)建得到能大量分泌該蛋白酶的工程菌。據(jù)圖簡(jiǎn)述

CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)，將該蛋白酶基因插入到基

因組DNA的編輯過程：__________________________o

【答案】(1)DNA連接酶

(2)感受態(tài)細(xì)胞法

(3)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則目標(biāo)DNA特定的核甘酸

序列

(4)DNA分子雜交技術(shù)出現(xiàn)雜交帶

(5)CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，

轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是SgRNA,表達(dá)的產(chǎn)物是Cas9蛋白，二者形成復(fù)合體，

該復(fù)合體中的SgRNA可識(shí)別并與目標(biāo)DNA序列特異性結(jié)合，從而

插入到基因組DNA中。

【分析】

基因工程技術(shù)的基本步驟包括目的基因的獲取；基因表達(dá)載

體的構(gòu)建；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；目的基因的檢測(cè)與鑒定。

(1)

基因工程所需的工具酶有限制酶和DNA連接酶，限制酶負(fù)責(zé)

切割，DNA連接酶負(fù)責(zé)連接，因此為構(gòu)建CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒，

需對(duì)含有特定sgRNA編碼序列的DNA進(jìn)行酶切處理，然后將其插

入到經(jīng)相同酶切處理過的質(zhì)粒上，插入時(shí)所需要的酶是DNA連接

酶。

(2)

大腸桿菌是原核生物，屬于微生物，將目的基因?qū)胛⑸?/p>

細(xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

(3)

根據(jù)題圖可知：在CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中，SgRNA是

根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的引導(dǎo)RNA,準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與SgRNA配對(duì)的

靶基因DNA序列。Cas9能借助SgRNA分子與目標(biāo)DNA進(jìn)行特異性

結(jié)合的原因在于SgRNA分子上的堿基序列與目標(biāo)DNA分子上的堿

基序列可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則實(shí)現(xiàn)SgRNA與目標(biāo)DNA特定序

列的特定識(shí)別，進(jìn)而定位；由此可見，Cas9在功能上屬于限制酶，

可切割目標(biāo)DNA特定的核甘酸序列。

(4)

可利用DNA分子雜交技術(shù)判斷基因敲除是否成功，若出現(xiàn)雜

交帶，則說明基因敲除成功。

(5)

根據(jù)圖示可知：CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)

錄和表達(dá)，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是SgRNA,表達(dá)的產(chǎn)物是Cas9蛋白，二者

形成復(fù)合體，該復(fù)合體中的SgRNA可識(shí)別并與目標(biāo)DNA序列特異

性結(jié)合，從而插入到基因組DNA中。

【點(diǎn)睛】

本題以基因編輯技術(shù)為情境，考查DNA分子的結(jié)構(gòu)、堿基互

補(bǔ)配對(duì)、基因工程等相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生綜合應(yīng)用能力及科學(xué)思

維的核心素養(yǎng)。

13.(2021天津)16.乳酸菌是乳酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)菌，但耐酸

能力較差，影響產(chǎn)量。釀酒酵母耐酸能力較強(qiáng)，但不產(chǎn)生乳酸。

研究者將乳酸菌的乳酸脫氫酶基因(LDH)導(dǎo)入釀酒酵母，獲得能

產(chǎn)生乳酸的工程菌株。下圖1為乳酸和乙醇發(fā)酵途徑示意圖，圖

2為構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)所需的關(guān)鍵條件。

含有孚腰菌LDH基因的DNA片段

GTG,引物2

I'_]一

引物1

k—孚喇i氫除碼序列t

原核生物釀柳孝母

復(fù)制原點(diǎn)走因終止子

Xbal

真核生物L(fēng)BamHI

復(fù)制原點(diǎn)f質(zhì)粒釀潮孝母

基因啟動(dòng)子

尿礴氨節(jié)青霉素

孚瞰菌釀酒酵母合成酶基因抗性基因

圖1圖2

(1)乳酸脫氫酶在轉(zhuǎn)基因釀酒酵母中參與厭氧發(fā)酵的場(chǎng)所應(yīng)

為0

(2)獲得轉(zhuǎn)基因釀酒酵母菌株的過程如下：

①設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增乳酸脫氫酶編碼序列。

為使擴(kuò)增出的序列中編碼起始密碼子的序列由原核生物偏好

的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG,且能通過雙酶切以正確方向

插入質(zhì)粒，需設(shè)計(jì)引物1和2O其中引物1的5'端序列應(yīng)考慮

和O

②將上述PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒重組后，導(dǎo)入大腸桿菌，篩選、鑒

定，擴(kuò)增重組質(zhì)粒。重組質(zhì)粒上有,所以能在大腸

桿菌中擴(kuò)增。啟動(dòng)子存在物種特異性，易被本物種的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)識(shí)

別并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，因此重組質(zhì)粒上的乳酸脫氫酶編碼序列

(能/不能)在大腸桿菌中高效表達(dá)。

③提取重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)入不能合成尿喀唉的釀酒酵母菌株，在

的固體培養(yǎng)基上篩選出轉(zhuǎn)基因釀酒酵母，并進(jìn)行鑒定。

(3)以葡萄糖為碳源，利用該轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵，

結(jié)果既產(chǎn)生乳酸，也產(chǎn)生乙醇。若想進(jìn)一步提高其乳酸產(chǎn)量，下

列措施中不合理的是(單選)。

A.進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵條件B.使用乳酸菌LDH基因自身的啟

動(dòng)子

C.敲除釀酒酵母的丙酮酸脫竣酶基因D.對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵

母進(jìn)行誘變育種

【答案】(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

(2)①.包含BamHI的識(shí)別序列②.將GTG

改為ATG③.原核生物復(fù)制原點(diǎn)④.不能⑤.

缺失尿喀唉(3)B

【解析】

【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：

(1)目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR

技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表

達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)人的

方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、

基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方

法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)

胞法。

(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)

基因生物染色體的DNA是否插入目的基因一DNA分子雜交技術(shù)；

②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的

基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:

抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【小問1詳解】

酵母細(xì)胞厭氧發(fā)酵即無氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

【小問2詳解】

①設(shè)計(jì)引物1的5'端序列，應(yīng)考慮將編碼起始密碼子的序

列由原核生物偏好的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG,以便耳的

基因在酵母細(xì)胞中更好的表達(dá)；同時(shí)能通過雙酶切以正確方向插

入質(zhì)粒，需要包含BamHI的識(shí)別序列。

②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，重組質(zhì)粒上有原核生物復(fù)制原

點(diǎn)，所以能在大腸桿菌中擴(kuò)增。由于啟動(dòng)子存在物種特異性，重

組質(zhì)粒上帶有真核釀酒酵母基因的啟動(dòng)子，故重組質(zhì)粒上的乳酸

脫氫酶編碼序列在大腸桿菌中不能高效表達(dá)。

③在缺乏尿喀唉的選擇培養(yǎng)基上，不能合成尿喀唉的釀酒酵

母菌株不能生存，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母菌株因?yàn)楂@得了尿喀

唉合成酶基因而可以正常生存，從而起到篩選作用。

【小問3詳解】

A、進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵條件，使其更有利于乳酸菌的繁殖，可以

提高其乳酸產(chǎn)量，A正確;

B、由于啟動(dòng)子存在物種特異性，使用乳酸菌LDH基因自身的

啟動(dòng)子，在酵母細(xì)胞中不表達(dá)，B錯(cuò)誤；

C、敲除釀酒酵母的丙酮酸脫期酶基因，使酵母菌不能釀酒，

從而提高乳酸產(chǎn)量，C正確；

D、對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種，可能會(huì)出現(xiàn)乳酸菌的高

產(chǎn)菌株，D正確。

故選Bo

【點(diǎn)睛】本題以獲得能產(chǎn)生乳酸的工程菌株為背景，考查基

因工程的相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)考查基因表達(dá)載體的構(gòu)建，掌握各操作

步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題，識(shí)記PCR技術(shù)的原理和過程，能結(jié)

合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。

14.（2021遼寧）24.PHB2蛋白具有抑制細(xì)胞增殖的作用。

為初步探究某動(dòng)物PHB2蛋白抑制人宮頸癌細(xì)胞增殖的原因，研究

者從基因數(shù)據(jù)庫中獲取了該蛋白的基因編碼序列（簡(jiǎn)稱phb2基

因），大小為0.9kb（1kb=1000堿基對(duì)），利用大腸桿菌表達(dá)該

蛋白?；卮鹣铝袉栴}：

（1）為獲取phb2基因，提取該動(dòng)物肝臟組織的總RNA,再

經(jīng)過程得到cDNA,將其作為PCR反應(yīng)的模板，并設(shè)計(jì)

一對(duì)特異性引物來擴(kuò)增目的基因。

（2）圖1為所用載體圖譜示意圖，圖中限制酶的識(shí)別序列及

切割位點(diǎn)見下表。為使phb2基因（該基因序列不含圖1中限制酶

的識(shí)別序列）與載體正確連接，在擴(kuò)增的phb2基因兩端分別引入

和兩種不同限制酶的識(shí)別序列。經(jīng)過這兩

種酶酶切的phb2基因和載體進(jìn)行連接時(shí)，可選用(填

“E.coliDNA連接酶"或"T4DNA連接酶”)。

相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)

名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)

AiAGCTTGXAATTC

HindIIIEcoRI

TTCGA?ACTTAAtG

CAG1CTGCTGC4AG

PvitIIPstl

GTCTGACGAtCGTC

GiGTACCGiGATCC

Kpn1BamH1

CCATGTGCCTAGTG

注：箭頭表示切割位點(diǎn)

(3)轉(zhuǎn)化前需用CaCL處理大腸桿菌細(xì)胞，使其處于

的生理狀態(tài)，以提高轉(zhuǎn)化效率。

（4）將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)

行培養(yǎng)，隨機(jī)挑取菌落（分別編號(hào)為1、2、3、4）培養(yǎng)并提取質(zhì)

粒，用（2）中選用的兩種限制酶進(jìn)行酶切，酶切產(chǎn)物經(jīng)電分離，

結(jié)果如圖2,號(hào)菌落的質(zhì)粒很可能是含目的基因的重組

質(zhì)

粒

O

點(diǎn)s

4kb

注：M為指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物；小于0.2kb的DNA分

子條帶未出現(xiàn)在圖中

（5）將純化得到的PHB2蛋白以一定濃度添加到人宮頸癌細(xì)

胞培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24小時(shí)后，檢測(cè)處于細(xì)胞周期（示意圖見圖3）

不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4O分析該蛋白抑制人宮頸

癌細(xì)胞增殖可能的原因是將細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期的

（填“GJ或"S”或“Gz/M”）期。

(

％

)

Z

G

皿

僵

器

【答案】（1）逆轉(zhuǎn)錄（2）①.EcoRI②.

PvitII③.T,DNA連接酶（3）感受態(tài)（4）3

（5）G2/M

【解析】

【分析】分析圖中質(zhì)粒含有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，在啟動(dòng)子和

終止子之間有三個(gè)酶切位點(diǎn)，KpnI在質(zhì)粒上有兩個(gè)酶切位點(diǎn)，

PvitII酶切后獲得平末端。

圖4中Gi期和S期細(xì)胞減少，而Gz期細(xì)胞數(shù)目明顯增多。

將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：Ca?+處理法。

【小問1詳解】

利用RNA獲得cDNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄。

【小問2詳解】

根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)

子和終止子之間.圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn)，

但是由于KpnI在質(zhì)粒上不止一個(gè)酶切位點(diǎn)，所以應(yīng)該選擇EcoRI

和PvitII兩種不同限制酶的識(shí)別序列；根據(jù)PvitII的酶切序列，

切出了平末端，所以構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)該用T4DNA連接酶

連接質(zhì)粒和目的基因。

【小問3詳解】

轉(zhuǎn)化時(shí)用CaCL處理大腸桿菌細(xì)胞，使其處于感受態(tài)的生理

狀態(tài)，以提高轉(zhuǎn)化效率。

【小問4詳解】

由于這些菌落都可以生長(zhǎng)在含有氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基中，因

此都含有質(zhì)粒，重組質(zhì)粒包含了目的基因和質(zhì)粒，如果用EcoRI

和PvitII兩種酶切割重組質(zhì)粒電泳后將獲得含有質(zhì)粒和目的基

因兩條條帶，由于phb2基因大小為0.9kb,所以對(duì)應(yīng)電泳圖是

菌落3。

【小問5詳解】

比較圖4中Gi期和S期細(xì)胞減少，而Gz期細(xì)胞數(shù)目明顯增多，

說明了Gi期和S期細(xì)胞可以進(jìn)入Gz期，而G2期的細(xì)胞沒有能夠完

成分裂進(jìn)入Gi期，因此PHB2蛋白應(yīng)該作用于Gz/M期。

【點(diǎn)睛】本題考察基因工程的知識(shí)，需要考生分析質(zhì)粒的酶

切位點(diǎn)，結(jié)合目的基因轉(zhuǎn)入的位置進(jìn)行分析，結(jié)合題干中目的基

因的大小分析電泳圖。

15.（2021福建）21.微生物吸附是重金屬?gòu)U水的處理方法

之一。金屬硫蛋白（MT）是一類廣泛存在于動(dòng)植物中的金屬結(jié)合

蛋白，具有吸附重金屬的作用?？蒲腥藛T將棗樹的MT基因?qū)氪?/p>

腸桿菌構(gòu)建工程菌。回答下列問題：

（1）根據(jù)棗樹的MTcDNA的核甘酸序列設(shè)計(jì)了相應(yīng)的引物（圖

1甲），通過PCR擴(kuò)增MT基因。已知A位點(diǎn)和B位點(diǎn)分別是起始

密碼子和終止密碼子對(duì)應(yīng)的基因位置。選用的引物組合應(yīng)為

圖1

(2)本實(shí)驗(yàn)中，PCR所用的DNA聚合酶擴(kuò)增出的MT基因的

末端為平末端。由于載體E只有能產(chǎn)生黏性末端的酶切位點(diǎn)，需

借助中間載體P將MT基因接入載體Eo載體P和載體E的酶切位

點(diǎn)及相應(yīng)的酶切序列如圖1乙所示。

①選用酶將載體P切開，再用(填

“T’DNA或"E?coli81DNA”)連接酶將MT基因與載體P相連，

構(gòu)成重組載體P'0

②載體P'不具有表達(dá)MT基因和____________o

選用酶組合對(duì)載體P'和載體E進(jìn)行酶切，將切下的

MT基因和載體E用DA連接酶進(jìn)行連接，將得到的混合物導(dǎo)入到

用離子處理的大腸桿菌，篩出MT工程菌。

（3）MT基因在工程菌的表達(dá)量如圖2所示。結(jié)果仍無法說

明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的MT工程菌，理由是

0H

均

限

錠

黑

卬

刪

.

SL

（2）①.EcoRV②.T4DNA③.啟動(dòng)

子④.終止子⑤.Xhol和Pstl⑥.鈣

（3）尚未在個(gè)體生物學(xué)水平上對(duì)MT工程菌吸附重金屬的能

力進(jìn)行鑒定

【解析】

【分析】1、PCR擴(kuò)增目的基因需要有一段已知的堿基序歹4。

2、基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取；（2）

基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包

括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)?/p>

入受體細(xì)胞；（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：

①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因一DNA分子雜

交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術(shù)；③

檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原-抗體雜交技術(shù)；個(gè)體水平

上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【小問1詳解】

密碼子位于mRNA上，是決定氨基酸的三個(gè)相鄰堿基，起始密

碼子分別控制翻譯的開始和結(jié)束，故為保證基因的正常表達(dá)，一

對(duì)引物應(yīng)分別位于位點(diǎn)A和位點(diǎn)B的兩側(cè)，故選擇引物1和引物

4O

【小問2詳解】

①為得到平末端，可用EcoRV酶將載體P切開；由于

E?coli81DNA連接酶只能連接黏性末端，而T4DNA連接酶可以連

接平末端，結(jié)合題意可知，MT基因的末端為平末端，故需要用T4DNA

連接酶將MT基因與載體P相連，構(gòu)成重組載體P'o

②載體P'是重組質(zhì)粒，故不含有有表達(dá)MT基因的啟動(dòng)子和

終止子；為避免自身環(huán)化和反向連接，可選用兩種酶切割兩種載

體，據(jù)圖可知，載體P'和載體E均含有Xhol和Pstl酶，故可

選用Xhol和Pstl酶進(jìn)行酶切；將目的基因?qū)氪竽c桿菌的方法

是鈣離子處理法。

【小問3詳解】

由于尚未在個(gè)體生物學(xué)水平上對(duì)MT工程菌吸附重金屬的能

力進(jìn)行鑒定，故即使MT工程菌的MT蛋白相對(duì)含量較高，也無法

說明已經(jīng)成功構(gòu)建能