5年（2020-2024）高考1年模擬生物真題分類匯編（北京專用） 專題18 基因工程（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題18基因工程五年考情考情分析基因工程2024年北京卷第20題2023年北京卷第21題2022年北京卷第21題2021年北京卷第20題2021年北京卷第21題2020年北京卷第12題2020年北京卷第17題通常以具體情境，考查基因工程的原理、工具和基本操作程序，啟動子的含義和功能，PCR技術(shù)的原理，限制酶的作用、基因表達(dá)載體的組成、啟動子的作用等，題目難度系數(shù)大；其中啟動子的插入位點和插入方向、報告基因的表達(dá)等都需要學(xué)生有很強(qiáng)的理解信息、獲取信息的能力、以及綜合運用知識解決問題的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，通過基因工程考查學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀。1、（2024·北京·高考真題）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）～（4）題。篩選組織特異表達(dá)的基因篩選組織特異表達(dá)的基因，對研究細(xì)胞分化和組織、器官的形成機(jī)制非常重要?！霸鰪?qiáng)子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的一種有效方法。真核生物的基本啟動子位于基因5'端附近，沒有組織特異性，本身不足以啟動基因表達(dá)。增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?；蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動子，實際上包含增強(qiáng)子和基本啟動子。很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性，它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動子，驅(qū)動相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)（圖A）?；谏鲜稣{(diào)控機(jī)理，研究者構(gòu)建了由基本啟動子和報告基因組成的“增強(qiáng)子捕獲載體”（圖B），并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會隨機(jī)插入基因組中，如果插入位點附近存在有活性的增強(qiáng)子，則會激活報告基因的表達(dá)（圖C）。獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報告基因的個體后，研究者提取每個個體的基因組DNA，通過PCR擴(kuò)增含有捕獲載體序列的DNA片段。對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序后，與相應(yīng)的基因組序列比對，即可確定載體的插入位點，進(jìn)而鑒定出相應(yīng)的基因。研究者利用各種遺傳學(xué)手段，對篩選得到的基因進(jìn)行突變、干擾或過表達(dá)，檢測個體表型的改變，研究其在細(xì)胞分化和個體發(fā)育中的作用，從而揭示組織和器官形成的機(jī)理。（1）在個體發(fā)育中，來源相同的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生___________的過程稱為細(xì)胞分化，分化是基因___________的結(jié)果。（2）對文中“增強(qiáng)子”的理解，錯誤的是________。A.增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段B.增強(qiáng)子、基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上C.一個增強(qiáng)子只能作用于一個基本啟動子D.很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同（3）研究者將增強(qiáng)子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚，觀察到報告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點后，發(fā)現(xiàn)位點附近有兩個基因G和H，為了確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因，應(yīng)檢測___________。（4）真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分，因而在絕大多數(shù)表達(dá)報告基因的個體中，增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點位于基因外部，不會造成基因突變。研究者對圖B所示載體進(jìn)行了改造，期望改造后的載體隨機(jī)插入基因組后，在“捕獲”增強(qiáng)子的同時，也造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變，以研究基因功能。請畫圖表示改造后的載體，并標(biāo)出各部分名稱_____（略）。【答案】（1）①.穩(wěn)定性差異②.選擇性表達(dá)（2）C（3）其他器官細(xì)胞中，G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)（4）【解析】〖祥解〗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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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）目的基因的檢測與鑒定?！拘?詳析】細(xì)胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果?！拘?詳析】AB、依據(jù)題干“增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列”可知,增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段，增強(qiáng)子、基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上，AB正確；C、由圖C可知，一個增強(qiáng)子可作用于多個基本啟動子，C錯誤；C、依據(jù)題干“很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性”可知，很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同，D正確。故選C。【小問3詳析】若要確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因，可通過PCR等技術(shù)檢測其他器官細(xì)胞中G和H兩個基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)?！拘?詳析】增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?；蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動子，實際上包含增強(qiáng)子和基本啟動子。增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點位于基因外部，不會造成基因突變。而當(dāng)增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點位于基因內(nèi)部，會引起造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變，為研究某目的基因的功能，需要將增強(qiáng)子插入到目的基因內(nèi)部。圖如下：2、（2023·北京·高考真題）變胖過程中，胰島B細(xì)胞會增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化（途徑Ⅱ）?？茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法，研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物，能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與互補(bǔ)配對，并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時加入EdU，隨后每隔一定時間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞，檢測雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比（如圖）。圖中反映DNA復(fù)制所需時長的是從點到點。

(3)為研究變胖過程中B細(xì)胞的增殖，需使用一批同時變胖的小鼠。為此，本實驗使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會被敲除，形成小鼠IK。科學(xué)家利用以下實驗材料制備小鼠IK：①純合小鼠Lx：小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x，導(dǎo)致兩個x間的DNA片段丟失；③Er基因：編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì)，與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定；④口服藥T：小分子化合物，可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請完善制備小鼠IK的技術(shù)路線：→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時間基本相同，但途徑I的細(xì)胞周期時長（t1）是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時長（t2）的三倍以上。據(jù)此，科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK，t2時間后換用BrdU飼喂，再過t2時間后檢測B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明，變胖過程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來源于自身分裂，與之相應(yīng)的檢測結(jié)果應(yīng)是?！敬鸢浮?1)A/腺嘌呤(2)QR(3)將Ce酶基因和Er基因連接飼喂口服藥T(4)大多數(shù)B細(xì)胞沒有被BrdU標(biāo)記〖祥解〗DNA分子的復(fù)制時間：有絲分裂和減數(shù)分裂間期；條件：模板（DNA的雙鏈）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游離的脫氧核苷酸）；過程：邊解旋邊復(fù)制；結(jié)果：一條DNA復(fù)制出兩條DNA；特點：半保留復(fù)制?！驹斘觥浚?）分析題意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）類似物，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對的原則可知，摻入DNA的EdU和BrdU均能與A（腺嘌呤）互補(bǔ)配對，并可以被分別檢測。（2）DNA分子復(fù)制時會發(fā)生模板鏈與子鏈的堿基互補(bǔ)配對，據(jù)題可知，將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時加入EdU，則EdU會與A結(jié)合，導(dǎo)致子鏈出現(xiàn)放射性，隨后每隔一定時間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，則BrdU也會與A結(jié)合，使放射性增強(qiáng)，最終實現(xiàn)雙標(biāo)記，隨復(fù)制完成達(dá)到峰值，故結(jié)合題圖可知，圖中反映DNA復(fù)制所需時長的是從Q點到R點。（3）分析題意，要制備IK小鼠，需要用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，而飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會被敲除，結(jié)合所給實驗材料及藥物可知，制備小鼠IK的技術(shù)路線為：將Ce酶基因和Er基因連接（Ce酶可作用于x，導(dǎo)致兩個x間的DNA片段丟失）→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→飼喂口服藥T（誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核）→獲得小鼠IK。（4）據(jù)題可知，變胖過程中增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化（途徑Ⅱ），由于但途徑I的細(xì)胞周期時長（t1）是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時長（t2）的三倍以上，若先用EdU飼喂小鼠IK，各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時間基本相同，t2時間已經(jīng)經(jīng)過一個細(xì)胞周期，所有的細(xì)胞應(yīng)都含有EdU標(biāo)記，實驗假設(shè)是變胖過程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來源于自身分裂，即來源于途徑I，該過程已經(jīng)復(fù)制的B細(xì)胞直接分裂，不會再有DNA復(fù)制過程，故t2時間后用BrdU飼喂則不起作用，即大多數(shù)B細(xì)胞沒有被BrdU標(biāo)記。3、（2022·北京·高考真題）．生態(tài)文明建設(shè)已成為我國的基本國策。水中雌激素類物質(zhì)（E物質(zhì)）污染會導(dǎo)致魚類雌性化等異常，并通過食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚，其肌細(xì)胞、生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體，且幼體透明?？茖W(xué)家將綠色熒光蛋白（GFP）等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚，建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測方法。(1)將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是。(2)為監(jiān)測E物質(zhì)，研究者設(shè)計了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚，其中ERE和酵母來源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動子，分別被E物質(zhì)-受體復(fù)合物和酵母來源的Gal4蛋白特異性激活，啟動下游基因表達(dá)。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢是，因而被用于制備監(jiān)測魚（MO）。(3)現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測魚SM，用于實際監(jiān)測。SM需經(jīng)MO和另一親本（X）雜交獲得。欲獲得X，需從以下選項中選擇啟動子和基因，構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚受精卵，經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請將選項的序號填入相應(yīng)的方框中。Ⅰ.啟動子：。①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動子（P生）④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動子（P?。?基因：A．GFP

B．Gal4

C．雌激素受體基因（ER）

D．僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）(4)SM不育的原因是：成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后造成不育。(5)使擬用于實際監(jiān)測的SM不育的目的是?！敬鸢浮?1)顯微注射(2)監(jiān)測靈敏度更高(3)②D(4)激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4結(jié)合UAS誘導(dǎo)dg表達(dá)，生殖細(xì)胞凋亡(5)避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚逃逸帶來生物安全問題〖祥解〗將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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?！驹斘觥浚?）將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法，所以將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是顯微注射法。（2）由圖可知，方案1E物質(zhì)-受體復(fù)合物激活ERE，使GFP基因表達(dá)，方案2E物質(zhì)-受體復(fù)合物先激活ERE獲得Gal4蛋白，然后Gal4蛋白激活UAS啟動子，使GFP基因表達(dá)，方案2GFP蛋白表達(dá)量大，更靈敏。（3）MO和另一親本（X）雜交獲得SM，MO是方案2獲得，所以親本X啟動子選擇UAS。要獲得SM是不育個體，MO是可育的所以X必須有僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）。（4）成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后形成復(fù)合物，激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4與UAS啟動子結(jié)合誘導(dǎo)dg表達(dá)，使生殖細(xì)胞凋亡。（5）監(jiān)測魚屬于轉(zhuǎn)基因生物，目前安全性不確定，為了避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚逃逸帶來生物安全問題，需要SM不育。4、（2021·北京·高考真題）玉米是我國重要的農(nóng)作物，研究種子發(fā)育的機(jī)理對培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種具有重要作用。(1)玉米果穗上的每一個籽粒都是受精后發(fā)育而來。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米，其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的定律。上述果穗上的正常籽粒均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株所占比例約為。(2)為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎(chǔ)，研究者克隆出候選基因A/a。將A基因?qū)氲郊灼废抵校@得了轉(zhuǎn)入單個A基因的轉(zhuǎn)基因玉米。假定轉(zhuǎn)入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，請從下表中選擇一種實驗方案及對應(yīng)的預(yù)期結(jié)果以證實“A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因”。實驗方案預(yù)期結(jié)果I．轉(zhuǎn)基因玉米×野生型玉米II．轉(zhuǎn)基因玉米×甲品系III．轉(zhuǎn)基因玉米自交IV．野生型玉米×甲品系①正常籽粒：干癟籽?！?：1②正常籽粒：干癟籽粒≈3：1③正常籽粒：干癟籽?！?：1④正常籽粒：干癟籽?！?5：1(3)現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA（見圖1），使A基因功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶則可知相應(yīng)植株的基因型為。(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置，借助位置已知的M/m基因進(jìn)行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P與基因型為MM的甲品系雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒（F2）胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型，如圖2所示。統(tǒng)計干癟籽粒（F2）的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)類型1最多、類型2較少、類型3極少。請解釋類型3數(shù)量極少的原因?！敬鸢浮?1)分離2/3(2)III④/II③(3)Aa(4)基因Aa與Mm在一對同源染色體上（且距離近），其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體/同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時含有a和m的重組型配子數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少。〖祥解〗1、基因分離定律的實質(zhì)：進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，等位基因隨同源染色體分離而分離，分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子獨立遺傳給后代；位于性染色體上的基因控制的性狀的遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)，叫伴性遺傳，伴性遺傳也遵循分離定律。2、基因突變：（1）DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。（2）基因突變的特點：普遍性、隨機(jī)性、不定向性、多害少利性等。【詳析】（1）分析題干信息：“甲品系玉米，其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4”，即甲品系籽粒正常，其自交后代出現(xiàn)性狀分離，且籽粒正常∶干癟=3∶1，可知籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的分離定律。假設(shè)籽粒正常和干癟這一對相對性狀由基因A/a控制，則甲品系基因型為Aa。上述果穗上的正常籽?；蛐蜑?/3AA或2/3Aa，均發(fā)育為植株，自交后，有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株基因型為Aa，所占比例約為2/3。（2）分析題意可知，假定A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，由于轉(zhuǎn)入的單個A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，則甲品系玉米基因型為Aa，野生型玉米的基因型為00AA（0表示沒有相關(guān)基因），轉(zhuǎn)基因甲品系玉米的基因型為A0Aa，且導(dǎo)入的A基因與細(xì)胞內(nèi)原有的A/a基因之間遺傳遵循自由組合定律，要證實該假設(shè)正確，應(yīng)可選擇方案III轉(zhuǎn)基因玉米自交，依據(jù)自由組合定律可知，子代為④正常籽粒（9A-A-、3A-aa、300A-）：干癟籽粒（100aa）≈15：1；或選擇方案II轉(zhuǎn)基因玉米A0Aa×甲品系00Aa雜交，子代為③正常籽粒（3A0A-、1A0aa、300A-）：干癟籽粒（00aa）≈7：1。（3）已知A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因，序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA，使A基因功能喪失，甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后，取其植株葉片，用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶則可知相應(yīng)植株中含有a基因，即其基因型為Aa。（4）用基因型為mm且籽粒正常的純合子P（基因型為AAmm）與基因型為MM的甲品系（基因型為AaMM）雜交得F1，基因型為1/2AAMm、1/2AaMm，F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物，對F1植株果穗上干癟籽粒F2胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類型，基因型分別為aaMM、aaMm、aamm。若兩對等位基因位于兩對同源染色體上，則類型3的數(shù)量應(yīng)該與類型1的數(shù)量同樣多，而實際上類型3數(shù)量極少，原因可能是：由于基因Aa與Mm在一對同源染色體上（且距離近），其中a和M在同一條染色體上；在減數(shù)分裂過程中四分體/同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生了交換，導(dǎo)致產(chǎn)生同時含有a和m的重組型配子數(shù)量很少；類型3干癟籽粒是由雌雄配子均為am的重組型配子受精而成。因此，類型3干癟籽粒數(shù)量極少?！尽狐c石成金』】本題結(jié)合基因工程考查基因分離定律和基因自由組合定律的應(yīng)用，以及基因位置的判斷的相關(guān)知識，思維含量較大，要求學(xué)生能夠理解遺傳定律的實質(zhì)，依據(jù)題干信息準(zhǔn)確分析，得出結(jié)論。5、（2021·北京·高考真題）近年來發(fā)現(xiàn)海藻糖-6-磷酸（T6P）是一種信號分子，在植物生長發(fā)育過程中起重要調(diào)節(jié)作用。研究者以豌豆為材料研究了T6P在種子發(fā)育過程中的作用。(1)豌豆葉肉細(xì)胞通過光合作用在中合成三碳糖，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為蔗糖后運輸?shù)桨l(fā)育的種子中轉(zhuǎn)化為淀粉貯存。(2)細(xì)胞內(nèi)T6P的合成與轉(zhuǎn)化途徑如下：底物T6P海藻糖將P酶基因與啟動子U（啟動與之連接的基因僅在種子中表達(dá)）連接，獲得U-P基因，導(dǎo)入野生型豌豆中獲得U-P純合轉(zhuǎn)基因植株，預(yù)期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株，檢測結(jié)果證實了預(yù)期，同時發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中淀粉含量降低，表現(xiàn)為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉(zhuǎn)基因植株，檢測發(fā)現(xiàn)植株種子中淀粉含量增加。(3)本實驗使用的啟動子U可以排除由于目的基因?qū)ΨN子發(fā)育產(chǎn)生的間接影響。(4)在進(jìn)一步探討T6P對種子發(fā)育的調(diào)控機(jī)制時，發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中一種生長素合成酶基因R的轉(zhuǎn)錄降低，U-S植株種子中R基因轉(zhuǎn)錄升高。已知R基因功能缺失突變體r的種子皺縮，淀粉含量下降。據(jù)此提出假說：T6P通過促進(jìn)R基因的表達(dá)促進(jìn)種子中淀粉的積累。請從①~⑤選擇合適的基因與豌豆植株，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灒瑸樯鲜黾僬f提供兩個新的證據(jù)。寫出相應(yīng)組合并預(yù)期實驗結(jié)果。①U-R基因

②U-S基因

③野生型植株④U-P植株

⑤突變體r植株【答案】(1)葉綠體基質(zhì)(2)低(3)在其他器官（過量）表達(dá)(4)②⑤

與突變體r植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子的淀粉含量不變，仍皺縮①④

與U-P植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子淀粉含量增加，為圓粒②④

與U-P植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子R基因轉(zhuǎn)錄提高，淀粉含量增加，為圓粒〖祥解〗1、光合作用分為光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，其中光合作用的光反應(yīng)階段，在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行；暗反應(yīng)階段，在葉綠體基質(zhì)上進(jìn)行。2、啟動子是位于基因的首端，是一段特殊的DNA序列，用于驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄?！驹斘觥浚?）豌豆葉肉細(xì)胞通過光合作用形成三碳糖是暗反應(yīng)過程，該過程發(fā)生在葉綠體基質(zhì)中。（2）結(jié)合題意可知，P酶基因與啟動子U結(jié)合后則可啟動U基因表達(dá)，則P基因在種子中表達(dá)增高，P酶增多，T6P更多轉(zhuǎn)化為海藻糖，故預(yù)期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株低。（3）結(jié)合題意可知，啟動子U啟動與之連接的基因僅在種子中表達(dá)，該過程可以排除由于目的基因在其他器官（過量）表達(dá)對種子發(fā)育產(chǎn)生的間接影響。（4）分析題意可知，本實驗的目的是驗證T6P通過促進(jìn)R基因的表達(dá)促進(jìn)種子中淀粉的積累，且結(jié)合（2）可知，U-P植株種子中淀粉含量降低，表現(xiàn)為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉(zhuǎn)基因植株，檢測發(fā)現(xiàn)植株種子中淀粉含量增加，實驗設(shè)計應(yīng)遵循對照與單一變量原則，故可設(shè)計實驗如下：②（U-S基因，S酶可以較高表達(dá)）⑤（R基因功能缺失突變體），與突變體r植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子的淀粉含量不變，仍皺縮；①（U-R基因，R基因表達(dá)較高）④（U-P植株，P基因表達(dá)較高），與U-P植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子淀粉含量增加，為圓粒；②（U-S基因，S酶可以較高表達(dá)）④（U-P植株，P基因表達(dá)較高），與U-P植株相比，轉(zhuǎn)基因植株種子R基因轉(zhuǎn)錄提高，淀粉含量增加，為圓粒?！尽狐c石成金』】本題主要考查光合作用和基因的表達(dá)等知識點，要求學(xué)生掌握光合作用的過程以及物質(zhì)變化和發(fā)生的場所，理解基因表達(dá)的過程和意義，能夠正確獲取有效信息是突破該題的關(guān)鍵。6、（2020·北京·高考真題）為了對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)運蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。為檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因，同時避免內(nèi)源HMA3基因的干擾，在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時，應(yīng)選擇的引物組合是（

）A．①+③ B．①+② C．③+② D．③+④【答案】B〖祥解〗根據(jù)圖示中引物的位置可知，引物①擴(kuò)增的片段含有啟動子和HMA3基因，引物③擴(kuò)增的片段不含啟動子，引物②擴(kuò)增的片段既含有啟動子，又含有HMA3基因序列?！驹斘觥繄D示中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中，若要檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因和高效啟動子，需要檢測是否含有高效啟動子序列和HMA3基因序列，應(yīng)選擇的引物組合是①+②，即B正確，ACD錯誤。故選B。7、（2020·北京·高考真題）枯草芽孢桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌菌株（B菌），從中克隆得到了一種纖維素酶（C1酶）基因。將獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體（HT質(zhì)粒）連接，再導(dǎo)入B菌，以期獲得降解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌。（1）纖維素屬于糖，因此經(jīng)過一系列酶催化最終可降解成單糖，該單糖是。（2）對克隆到的C1酶基因測序，與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同，但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同，這是因為。（3）C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'。為了使C1酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接，克隆C1酶基因時在其兩端添加了SmaI和BamHI的酶切位點。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點。圖1中酶切位點1和2所對應(yīng)的酶分別是。（4）將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組，一組接種工程菌，對照組1不進(jìn)行處理，對照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條件下培養(yǎng)96小時，檢測培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果（圖2）說明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。對照組2的處理應(yīng)為。（5）預(yù)期該工程菌在處理廢棄物以保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用。（舉一例）【答案】多葡萄糖密碼子具有簡并性，發(fā)生堿基的改變?nèi)匀痪幋a同一種氨基酸BamHI、SmaI（順序不能調(diào)換）向培養(yǎng)基中接種纖維素酶（C1酶）降解秸稈，減少秸稈燃燒帶來的空氣污染〖祥解〗基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)；（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端；（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。圖2中對照組2也可以將纖維素進(jìn)行分解，但其分解能力較弱?！驹斘觥浚?）纖維素是葡萄糖聚合形成的多糖，所以經(jīng)過酶的催化作用，最終降解為葡萄糖。（2）由于密碼子具有簡并性，所以即使克隆到的C1酶基因測序，與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同，仍然可以編碼相同的氨基酸。（3）根據(jù)題干信息“以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'”，所以B鏈的方向是從3'→5'，根據(jù)質(zhì)粒上啟動子的方向，所以B鏈3'應(yīng)該用BamHI進(jìn)行切割，而其5'端應(yīng)該用SmaI進(jìn)行切割。（4）本實驗的目的是證明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)，所以對照組1不作處理，組3是添加工程菌，組2的處理是用直接用纖維素酶進(jìn)行分解纖維素，即向培養(yǎng)基中接種纖維素酶（C1酶）。（5）該工程菌可以高效降解纖維素，所以可以降解秸稈，減少秸稈燃燒帶來的空氣污染?！尽狐c石成金』】本題以基因工程為核心，考查表達(dá)載體的構(gòu)建、工程菌的實驗的知識，難點是分析基因表達(dá)時DNA的方向，mRNA與DNA的模板鏈互補(bǔ)；（4）中結(jié)合實驗?zāi)康恼业阶宰兞?。一、單選題1．（2024·北京·模擬預(yù)測）用氨芐青霉素抗性基因（AmpR）、四環(huán)素抗性基因（TetR）作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒，構(gòu)建重組質(zhì)粒，并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述不正確的是（

）

A．若用HindⅢ酶切，通過篩選可得到兩種目的基因連入方向的重組質(zhì)粒B．若用PvuⅠ酶切，在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上形成的菌落一定不含目的基因C．若用SphⅠ酶切，使用雙抗生素平板篩選即可獲得正確的重組質(zhì)粒D．若用ScaⅠ酶切，可通過瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建是否成功【答案】C〖祥解〗分析題圖，圖中質(zhì)粒內(nèi)，氨芐青霉素抗性基因（AmpR）內(nèi)含有ScaI和PvuI的酶切位點，四環(huán)素抗性基因（TetR）內(nèi)含有HindIII、SphI和SalI的酶切位點。【詳析】A、若用HindⅢ酶切，由于形成的黏性末端相同，因此目的基因可正向連接到質(zhì)粒中，也可反向連接到質(zhì)粒中，即通過篩選可得到兩種目的基因連入方向的重組質(zhì)粒，A正確；B、氨芐青霉素抗性基因（AmpR）內(nèi)含有ScaI和PvuI的酶切位點，若用PvuⅠ酶切，目的基因的插入會破壞氨芐青霉素抗性基因，因此在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上形成的菌落一定不含目的基因，B正確；C、SphⅠ的酶切位點位于四環(huán)素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重組質(zhì)粒中含氨芐青霉素抗性基因（AmpR），而導(dǎo)入空質(zhì)粒的含有氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，因此攜帶目的基因的受體菌在含Amp（氨芐青霉素）的培養(yǎng)基中能形成菌落，在含Tet的培養(yǎng)基中不能形成菌落，故若用SphⅠ酶切，使用雙抗生素平板篩選即可獲得含有正確的重組質(zhì)粒的菌體，而非獲得正確的重組質(zhì)粒，C錯誤；D、若用SalⅠ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，可通過瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否，D正確。故選C。2．（2024·北京東城·二模）為更有效地處理含重金屬的廢水，研究人員將植物的金屬結(jié)合蛋白基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌。由于PCR擴(kuò)增出的目的基因末端為平末端，且無合適的限制酶識別序列，需借助中間載體P將目的基因接入載體E。下圖為兩種載體的結(jié)構(gòu)和相關(guān)限制酶的識別序列。下列敘述正確的是（

）A．不直接選擇P構(gòu)建表達(dá)載體是因為它不含起始密碼了和終止密碼子B．將目的基因插入載體P時，應(yīng)選擇SmaI進(jìn)行酶切，再用DNA連接酶連接C．構(gòu)建表達(dá)載體時，應(yīng)選擇XhoI和PstI酶切載體E和含目的基因的載體PD．基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后，需利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入受體細(xì)胞【答案】C〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。嚎衫肞CR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)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是鈣離子處理法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測；①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳析】A、由圖可知，不直接選擇P構(gòu)建表達(dá)載體是因為它不含啟動子與終止子，A錯誤；BC、由于載體E只有產(chǎn)生黏性末端的酶切位點，要使中間載體P接入載體E，同時防止載體E自身環(huán)化，需要用兩種限制酶分別切割載體E和中間載體P，據(jù)圖可知，中間載體P和載體E均含有XhoI和PstI酶識別序列，故可選用XhoI和PstI酶進(jìn)行酶切，載體P的這兩種酶識別序列中含有EcoRV識別位點，并且其切割的為平末端，可以用于連接目的基因，SmaI酶雖然也能切割得到平末端，但是其識別位點沒有位于XhoI和PstI酶識別位點之間，故不能選擇其對中間載體P進(jìn)行切割，B錯誤，C正確；D、由于將目的基因?qū)氪竽c桿菌，因此用鈣離子處理法最有效，D錯誤。故選C。3．（2024·北京昌平·二模）下圖示利用重疊延伸PCR技術(shù)改造目的基因的原理。相關(guān)敘述錯誤的是（

）

A．圖示操作中至少需要用2種限制酶對目的基因進(jìn)行處理B．操作中引物2和引物3序列應(yīng)含有擬突變位點，且可以互補(bǔ)C．應(yīng)選用引物1和引物4進(jìn)行PCR3，以獲得大量目的基因序列D．此過程實現(xiàn)的基因序列改變屬于基因突變，未發(fā)生基因重組【答案】C〖祥解〗PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。每次循環(huán)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。其過程如下:①高溫變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈。②低溫復(fù)性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合。③中溫延伸：溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈。【詳析】A、由圖可知：借助引物1、2進(jìn)行PCR1，借助引物3、4進(jìn)行PCR2，而引物1、3結(jié)合在同一模板鏈的不同部位，引物2、4也結(jié)合在同一模板鏈的不同部位，所以圖示操作中至少需要用2種限制酶對目的基因進(jìn)行處理，A正確；B、實現(xiàn)基因的定點誘變時，需要根據(jù)目的基因序列設(shè)計兩種常規(guī)引物，以及根據(jù)擬突變位點處堿基序列的位置設(shè)計兩種突變引物，圖中屬于突變引物的是引物2、3；與常規(guī)引物相比，圖中的2、3兩種引物必須要有一段互補(bǔ)的序列，可以進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，而且應(yīng)含有擬突變位點，否則無法實現(xiàn)進(jìn)行PCR3篩選的突變產(chǎn)物的形成，B正確；C、進(jìn)行重疊延伸時，上鏈和下鏈在突變位點處的堿基序列互補(bǔ)，能起到引物2、3的作用，因此不需要另加引物，即可得到進(jìn)行PCR3篩選的突變產(chǎn)物，C錯誤；D、利用重疊延伸PCR技術(shù)實現(xiàn)了基因的定點誘變?？梢姡诉^程實現(xiàn)的基因序列改變屬于基因突變，未發(fā)生基因重組，D正確。故選C。4．（2024·北京西城·二模）為加速綠色熒光蛋白基因（GFP）進(jìn)化，快速獲得熒光強(qiáng)度更高的GFP蛋白，科研人員將DNA1（編碼易錯DNA聚合酶）和DNA2共同導(dǎo)入大腸桿菌（如圖）。下列說法錯誤的是（

）

A．用卡那霉素篩選含DNA1的大腸桿菌B．易錯DNA聚合酶催化GFP基因復(fù)制C．GFP基因在此復(fù)制過程中突變率升高D．連續(xù)傳代并篩選強(qiáng)熒光菌落加速GFP進(jìn)化【答案】A〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲??；（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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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）目的基因的檢測與鑒定?！驹斘觥緼、由圖可知，卡那霉素抗性基因與GFP基因融合到DNA2上后導(dǎo)入大腸桿菌，因此用用卡那霉素篩選含DNA2的大腸桿菌，A錯誤；B、易錯DNA聚合酶能催化DNA的復(fù)制，即能催化GFP基因復(fù)制，B正確；C、GFP基因在此復(fù)制時雙螺旋被破壞，容易受內(nèi)外因素的影響而發(fā)生突變，使其突變的頻率升高，C正確；D、連續(xù)傳代并篩選，逐代淘汰，就會篩選出熒光菌落，從而加速GFP進(jìn)化，D正確。故選A。5．（2024·北京豐臺·二模）為研究玉米的抗逆機(jī)制，科研人員利用圖中的雙分子熒光互補(bǔ)技術(shù)分析玉米M5與B72蛋白的相互作用。下列說法正確的是（）A．直接將YFP剪切為N端和C端后，分別與M5和B72蛋白連接B．設(shè)計特異性引物以玉米cDNA為模板擴(kuò)增M5和B72基因C．將M5和B72基因融合后連接到質(zhì)粒上的YFP基因中D．將含有M5和B72的基因表達(dá)載體分別導(dǎo)入不同細(xì)胞中【答案】B〖祥解〗結(jié)合題意分析可知，該操作應(yīng)該是將M5和B72基因分別連接在YEP蛋白對應(yīng)的基因的5'端和3'端，隨后將基因表達(dá)載體導(dǎo)入同一細(xì)胞中?！驹斘觥緼C、結(jié)合題意分析可知，該操作應(yīng)該是將M5和B72基因分別連接在YEP蛋白對應(yīng)的基因的5'端和3'端，AC錯誤；B、設(shè)計特異性引物以玉米cDNA為模板擴(kuò)增M5和B72基因，為構(gòu)建基因表達(dá)載體作準(zhǔn)備，B正確；D、將含有M5和B72的基因表達(dá)載體導(dǎo)入同一細(xì)胞中，D錯誤。故選B。6．（2024·北京豐臺·二模）CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞通過基因工程改造，使其表達(dá)腫瘤嵌合抗原受體（CAR），大量擴(kuò)增后輸回患者體內(nèi)以清除癌細(xì)胞。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．CAR-T療法的T細(xì)胞來源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞B．該療法利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理C．CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞壞死D．CAR-T細(xì)胞上的CAR能夠精準(zhǔn)識別癌細(xì)胞【答案】C〖祥解〗細(xì)胞免疫的過程：被病毒感染的靶細(xì)胞膜表面的某些分子發(fā)生變化，細(xì)胞毒性T細(xì)胞識別變化的信號，開始分裂并分化，形成新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞和記憶T細(xì)胞。同時輔助性T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子加速細(xì)胞毒性T細(xì)胞的分裂、分化。新形成的細(xì)胞毒性T細(xì)胞在體液中循環(huán)，識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞，靶細(xì)胞裂解、死亡后，病原體暴露出來，抗體可以與之結(jié)合，或被其他細(xì)胞吞噬掉?！驹斘觥緼、細(xì)胞毒性T細(xì)胞能夠識別并接觸、裂解被同樣病原體感染的靶細(xì)胞，CAR-T療法的T細(xì)胞來源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞，A正確；B、CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞（細(xì)胞毒性T細(xì)胞）通過基因工程改造，利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理，B正確；C、CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞凋亡，C錯誤；D、CAR-T細(xì)胞表面有腫瘤嵌合抗原受體（CAR），故可以通過CAR能夠精準(zhǔn)識別癌細(xì)胞，D正確。故選C。7．（2024·北京海淀·一模）雙向啟動子可同時結(jié)合兩個RNA聚合酶來驅(qū)動下游基因的表達(dá)，研究人員構(gòu)建了下圖所示的表達(dá)載體，以檢測雙向啟動子作用效果。下列分析不正確的是（

）A．可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞B．為連入GUS基因，需用SalI和SphI酶切已整合了雙向啟動子及LUC基因的質(zhì)粒C．在培養(yǎng)基中添加潮霉素可篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的微生物受體細(xì)胞D．可通過觀察是否出現(xiàn)熒光和藍(lán)色物質(zhì)確認(rèn)雙向啟動子的作用【答案】B〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斘觥緼、將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，A正確；B、如果用SphI酶切已整合了雙向啟動子及LUC基因的質(zhì)粒時就會破壞LUC基因，B錯誤；C、如果成功導(dǎo)入含有壯觀霉素抗性基因的基因表達(dá)載體，受體細(xì)胞就具有抗壯觀霉素的能力，在含有壯觀霉素的培養(yǎng)基上能生存，因此可以篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的微生物受體細(xì)胞，C正確；D、雙向啟動子如果正常表達(dá)，就會合成熒光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分別產(chǎn)生熒光或生成藍(lán)色物質(zhì)，從而確定雙向啟動子的作用，D正確。故選B。8．（2024·北京朝陽·一模）為了構(gòu)建可以直接利用纖維素發(fā)酵的釀酒酵母工程菌，研究人員構(gòu)建基因表達(dá)載體（如圖所示），并導(dǎo)入不能合成尿嘧啶的酵母菌。

下列相關(guān)分析不正確的是（）A．尿嘧啶合成基因可以作為表達(dá)載體上的標(biāo)記基因B．該方法需利用限制酶和DNA連接酶實現(xiàn)目的基因與載體的連接C．?dāng)U增目的基因時應(yīng)在引物的5'端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列D．在以纖維素為唯一碳源的液體培養(yǎng)基中檢測酒精含量確定工程菌發(fā)酵效果【答案】B〖祥解〗基因工程中常用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒（載體），用DNA連接酶連接目的基因和載體?！驹斘觥緼、由題意可知，表達(dá)載體導(dǎo)入不能合成尿嘧啶的酵母菌，所以可將尿嘧啶合成基因作為表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，若導(dǎo)入表達(dá)載體后酵母菌能產(chǎn)生尿嘧啶，說明導(dǎo)入成功，A正確；B、該方法需利用DNA連接酶實現(xiàn)目的基因與載體的連接，不需要使用限制酶，B錯誤；C、擴(kuò)增目的基因時應(yīng)在引物的5'端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列，以便引物與目的基因配對，C正確；D、在以纖維素為唯一碳源的液體培養(yǎng)基中檢測酒精含量確定工程菌發(fā)酵效果，若能利用纖維素發(fā)酵，則證明轉(zhuǎn)基因成功，D正確。故選B。9．（2024·北京朝陽·一模）F基因突變可引發(fā)人類某種單基因遺傳病。以下圖1為該遺傳病的家系圖譜，圖2為用限制酶M處理家系成員的F基因后，進(jìn)行電泳的部分結(jié)果。下列敘述不正確的是（）A．突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點B．該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因C．Ⅲ-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測結(jié)果與I-2一致D．若Ⅱ-1與Ⅱ-2再生育，生出患病孩子的概率為1/4【答案】C〖祥解〗分析題圖可知：圖1中，Ⅰ-1與Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，說明該病為隱性遺傳病。圖2中，限制酶M處理家系成員的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因（f）經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段，而6.5kb+5.0kb=11.5kb，致病基因可能由正?；虬l(fā)生堿基對的替換形成，替換前的正?；颍‵基因）序列不能被限制酶M識別，圖中11.5kb片段即為F基因?！驹斘觥緼、圖1中，Ⅰ-1與Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，說明該病為隱性遺傳病。圖2中，限制酶M處理家系成員的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因（f）經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段，f基因被切割成兩個片段說明突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點，A正確。B、圖1中，Ⅰ-1與Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，說明該病為隱性遺傳病。圖2中，限制酶M處理家系成員的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，說明F基因突變產(chǎn)生隱性致病基因（f）經(jīng)限制酶切割后產(chǎn)生了6.5kb和5.0kb片段，而6.5kb+5.0kb=11.5kb，致病基因可能由正常基因發(fā)生堿基對的替換形成，替換前的正常基因（F基因）序列不能被限制酶M識別，圖中11.5kb片段即為F基因。即Ⅰ-1只含F(xiàn)基因，Ⅰ-2與Ⅱ-2既含F(xiàn)基因又含f基因，Ⅱ-3只含f基因，若該病為常染色體隱性遺傳病，則Ⅱ-3基因型為ff，Ⅰ-1與Ⅰ-2基因型為Ff，與電泳結(jié)果不符，因此，該病不可能為常染色體隱性遺傳病，該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因，B正確；C、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因，Ⅱ-1基因型為XFY，Ⅱ-2基因型為XFXf，Ⅲ-1的基因型為XFXF或XFXf，Ⅲ-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測結(jié)果與I-1或I-2一致，C錯誤；D、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因，Ⅱ-1基因型為XFY，Ⅱ-2基因型為XFXf，生出患病孩子XFY的概率為1/4，D正確。故選C。10．（2024·北京豐臺·一模）V蛋白對登革熱病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285個氨基酸，其cDNA長1241bp。將V蛋白在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá)，經(jīng)純化后免疫小鼠，最終獲得5株分泌V單抗的雜交瘤細(xì)胞，提取單抗與V蛋白雜交，電泳結(jié)果如下圖，相關(guān)敘述錯誤的是（

）A．V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列B．獲得的5株雜交瘤細(xì)胞都能無限增殖C．用V蛋白免疫小鼠的目的是獲得相應(yīng)抗體D．可培養(yǎng)5A8雜交瘤細(xì)胞大量生產(chǎn)單克隆抗體【答案】C〖祥解〗1、單克隆抗體制備的過程：首先用特定的抗原對小鼠進(jìn)行免疫，并從該小鼠的脾中得到能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞，誘導(dǎo)與骨髓瘤細(xì)胞融合，第一次篩選獲得雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選獲能夠產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，再注射到小鼠腹腔中或者體外培養(yǎng)，獲得單克隆抗體。2、構(gòu)建cDNA文庫的方法：提取某生物的mRNA，逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA單鏈，然后通過復(fù)制形成cDNA雙鏈，與載體體外重組，導(dǎo)入受體菌中儲存?！驹斘觥緼、V蛋白含有285個氨基酸，考慮終止密碼子，cDNA中的堿基數(shù)應(yīng)該為286×6=1716個，而V蛋白的cDNA有1241bp（堿基對），說明V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列，A正確；B、5株雜交瘤細(xì)胞都能分泌單抗，這些雜交瘤細(xì)胞都能無限增殖，B正確；C、用V蛋白免疫小鼠的目的是能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細(xì)胞，C錯誤；D、如圖5A8雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的單抗與其他組相比，反應(yīng)更強(qiáng)，說明其產(chǎn)生的抗體量更多，D正確。故選C。11．（2024·北京東城·一模）西北牡丹在白色花瓣基部呈現(xiàn)色斑，極具觀賞價值。研究發(fā)現(xiàn)，紫色色斑內(nèi)會積累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途徑中關(guān)鍵酶的合成。如圖，分別提取花瓣紫色和白色部位的DNA，經(jīng)不同處理后PCR擴(kuò)增PrF3H基因的啟動子區(qū)域，電泳檢測擴(kuò)增產(chǎn)物。分析實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是（）A．花瓣紫色與白色部位PrF3H基因的堿基序列存在差異B．白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高于紫色部位C．PrF3H基因啟動子甲基化程度高有利于花色素苷合成D．啟動子甲基化可調(diào)控基因表達(dá)說明性狀并非由基因控制【答案】B〖祥解〗生物的性狀由基因決定，還受環(huán)境條件的影響，是生物的基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，即表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件。【詳析】A、紫色部位和白色部位PrF3H的堿基序列相同，只是甲基化程度不同，A錯誤；B、根據(jù)電泳結(jié)構(gòu)白色部位加入McrBC后沒有出現(xiàn)電泳條帶，而McrBC只能切割DNA的甲基化區(qū)域，說明白色區(qū)域的啟動子甲基化程度高，B正確；C、白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高，而色色素表達(dá)少，因此可以推測PrF3H基因啟動子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C錯誤；D、啟動子甲基化屬于表觀遺傳，說明生物性狀是由基因決定的，D錯誤。故選B。12．（2024·北京西城·一模）圖為構(gòu)建苘麻抗除草劑基因A重組質(zhì)粒的技術(shù)流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色。下列說法錯誤的是（

）

A．PCR擴(kuò)增A時可在引物中加入PstI和XhoI的酶切位點B．在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌C．用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物愈傷組織選擇呈現(xiàn)藍(lán)色的組織進(jìn)行培養(yǎng)D．啟動子若為除草劑誘導(dǎo)啟動子將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費【答案】C〖祥解〗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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斘觥緼、PCR擴(kuò)增A后，為使A能與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，需要在A的兩側(cè)加入相應(yīng)的限制酶的酶切位點，即在引物中加入PstI和XhoI的酶切位點，A正確；B、由圖可知，卡那霉素抗性基因是標(biāo)記基因，因此在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，B正確；C、由題意可知，GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色，不能在農(nóng)桿菌中表達(dá)，C錯誤；D、啟動子若為除草劑誘導(dǎo)啟動子，表達(dá)后具有了除草劑的功能，將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費，D正確。故選C。13．（2024·北京石景山·一模）蛛絲蛋白是一種特殊纖維蛋白，具有強(qiáng)度高、韌性大等特點，在人工肌腱等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著誘人的前景。某研究小組提取一種絲絨蜘蛛中的蛛絲蛋白基因，將其導(dǎo)入大腸桿菌生產(chǎn)蛛絲蛋白。下列敘述正確的是（）A．構(gòu)建蛛絲蛋白基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA聚合酶B．可通過顯微注射的方法將蛛絲蛋白基因?qū)氪竽c桿菌C．基因表達(dá)載體上的復(fù)制原點可調(diào)控蛛絲蛋白基因的表達(dá)D．可通過蛋白質(zhì)工程設(shè)計與改造蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其韌性【答案】D〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：1、目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@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、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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、目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA-分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斘觥緼．構(gòu)建蛛絲蛋白基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶，A錯誤；B．可通過感受態(tài)細(xì)胞的方法將蛛絲蛋白基因?qū)氪竽c桿菌，B錯誤；C．基因表達(dá)載體上的啟動子可調(diào)控蛛絲蛋白基因的表達(dá)，C錯誤；D．若需對蛛絲蛋白進(jìn)行設(shè)計和改造以增強(qiáng)其韌性，可通過蛋白質(zhì)工程來實現(xiàn)，D正確。故答案為：D。14．（2024·北京密云·模擬預(yù)測）研究者獲得導(dǎo)入S基因的基因編輯小鼠的過程如下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（）

A．過程①一般需要用促性腺激素處理B．過程②是在雌鼠a的輸卵管內(nèi)完成C．過程③需將表達(dá)載體注射到子宮中D．過程④需抑制雌鼠b對植入胚胎的免疫排斥【答案】A〖祥解〗胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：①動物發(fā)情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎在一定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)。這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。這為胚胎在受體的存活提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響?！驹斘觥緼、過程①用促性腺激素對供體進(jìn)行超數(shù)排卵處理，獲得更多的卵母細(xì)胞，A正確；B、過程②是體外受精，體外受精是將獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子置于適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時間，來促使它們完成受精，B錯誤；C、③是導(dǎo)入含S基因的表達(dá)載體，應(yīng)該將含S基因的表達(dá)載體通過顯微注射法注射至小鼠的受精卵中，C錯誤；D、受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故過程④不需要抑制雌鼠b對植入胚胎的免疫排斥，D錯誤。故選A。15．（23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí)）研究發(fā)現(xiàn)，為心梗患者注射適量t-PA蛋白會誘發(fā)顱內(nèi)出血，但若將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，能顯著降低出血等副作用，改良后的t-PA蛋白成為心梗和腦血栓的急救藥。下圖所示，通過基因工程大量制備改良藥物t-PA蛋白，下列說法錯誤的是（

）

A．制備改良t-PA蛋白的過程屬于蛋白質(zhì)工程B．利用重組pCLY11質(zhì)粒可獲得牛乳腺生物反應(yīng)器C．選用限制酶XmaI和BglⅡ切割質(zhì)粒pCLY11，構(gòu)建重組質(zhì)粒D．成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞在含有新霉素的培養(yǎng)基上能存活，且呈現(xiàn)藍(lán)色【答案】D〖祥解〗1、基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。包括四個基本程序：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。2、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求?！驹斘觥緼、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。依題意，改良后的藥物t-PA蛋白將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸改良而來，因此，制備改良t-PA蛋白的過程屬于蛋白質(zhì)工程，A正確；B、科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。因此，利用重組pCLY11質(zhì)粒也可獲得牛乳腺生物反應(yīng)器，B正確；C、t-PA改良基因的黏性末端如圖所示，則所選的限制酶所獲得的切口應(yīng)與t-PA改良基因的黏性末端相同，因此需選用限制酶XmaI和BglⅡ切開質(zhì)粒pCLY11，C正確；D、結(jié)合圖示可知，限制酶XmaI和BglⅡ會破壞質(zhì)粒pCLY11上的mlacZ，但不會破壞新霉素抗性基因，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破壞，沒有相應(yīng)產(chǎn)物，因而菌落呈現(xiàn)白色，D錯誤。故選D。16．（23-24高三上·北京朝陽·期末）畢赤酵母是一種高效的分泌蛋白表達(dá)系統(tǒng)，能用于大量生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)。以下說法正確的是（

）A．畢赤酵母屬于基因工程常用的載體B．可用顯微注射法將目的基因?qū)氘叧嘟湍窩．可用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否成功表達(dá)D．用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)可不必裂解酵母菌【答案】D〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@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)入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定?！驹斘觥緼、基因工程常用的載體有這里、λ噬菌體和動植物病毒等，不包括畢赤酵母，A錯誤；B、畢赤酵母屬于微生物，將目的基因?qū)胛⑸锏某Ｓ梅椒ㄊ氢}離子處理法，B錯誤；C、畢赤酵母高效表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，可用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測目的基因是否成功表達(dá)，C錯誤；D、畢赤酵母是一種高效的分泌蛋白表達(dá)系統(tǒng)，能用于大量生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)，該類蛋白質(zhì)合成和加工后可分泌到細(xì)胞外，故用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)可不必裂解酵母菌，D正確。故選D。二、非選擇題17．（2024·北京西城·二模）裸鼴鼠幾乎不得癌癥，其壽命可超過30年，同樣大小的家鼠最長壽命為4年。為探究其原因，科研人員做了以下研究。(1)將裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞置于培養(yǎng)箱進(jìn)行體外培養(yǎng)，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其分泌大量粘稠的高分子量透明質(zhì)酸（HA），可抑制細(xì)胞過度增殖。(2)研究者檢測不同來源成纖維細(xì)胞中HA合成酶（HAS）的含量，結(jié)果如圖1。另外，發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠組織的HA降解酶（HAase）的活性遠(yuǎn)低于人和小鼠。結(jié)合圖文信息，分析裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞分泌大量高分子量HA的原因是。結(jié)果顯示，裸鼴鼠胚胎期HA合成酶低表達(dá)，推測其意義是。(3)為進(jìn)一步研究高分子量HA能否提高小鼠的壽命，研究人員進(jìn)行了下列實驗（圖2）。NeoR：新霉素抗性基因；nmrHas2：裸鼴鼠HA合成酶2基因；CE：cre重組酶-雌激素受體融合基因

注：啟動子僅啟動相鄰基因的表達(dá)①通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因小鼠A：為了將目的基因插入小鼠6號染色體的特定位點，需在其兩端設(shè)計與6號染色體同源序列，實現(xiàn)同源序列之間的重組。由此獲得的轉(zhuǎn)基因小鼠A暫時無法表達(dá)HA合成酶2，原因是。②B鼠為導(dǎo)入表達(dá)CE的純合子，CE也插入6號染色體的相同位點。外源雌激素可誘導(dǎo)cre重組酶活化，活化的cre重組酶能識別并切除loxP位點間的序列。A、B鼠交配獲得C、D鼠，請畫出C鼠的基因組成情況。③利用C、D鼠進(jìn)行實驗，測得實驗組小鼠HA含量升高，癌癥概率降低、炎癥反應(yīng)減少，壽命也得到了延長。請寫出對照組的選材（“C”或“D”）及實驗處理。(4)請簡述本研究的應(yīng)用前景。【答案】(1)CO2(2)裸鼴鼠體內(nèi)HA合成酶2表達(dá)量（含量）高，促進(jìn)HA合成；而HA降解酶活性低，減少分解避免對胚胎期細(xì)胞分裂的抑制作用，保障正常生長發(fā)育(3)啟動子未直接與HA合成酶2的基因相連選材：D鼠，處理：注射外源雌激素(4)高分子透明質(zhì)酸未來可以應(yīng)用于改善人類健康狀況，治療癌癥和提升人類壽命等?！枷榻狻?、動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有氧氣和二氧化碳，氧氣是細(xì)胞代謝所必需的，二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將他們置于含有95%空氣和5%二氧化碳混合氣體的二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)【詳析】（1）動物細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有氧氣和二氧化碳，氧氣是細(xì)胞代謝所必需的，二氧化碳的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH值。進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時，通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將他們置于含有95%空氣和5%二氧化碳混合氣體的二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。將裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞置于CO2培養(yǎng)箱進(jìn)行體外培養(yǎng)。（2）根據(jù)圖文信息可知，裸鼴鼠體內(nèi)HA合成酶2表達(dá)量（含量）高，能夠促進(jìn)HA合成；而且HA降解酶活性低，減少分解，因此裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞分泌大量高分子量HA。根據(jù)題干信息可知，高分子量透明質(zhì)酸（HA）可抑制細(xì)胞過度增殖。由此推測，裸鼴鼠胚胎期HA合成酶低表達(dá)，是為了避免對胚胎期細(xì)胞分裂的抑制作用，保障正常生長發(fā)育。（3）通過將目的基因插入小鼠6號染色體的特定位點，需在其兩端設(shè)計與6號染色體同源序列，實現(xiàn)同源序列之間的重組，由此獲得的轉(zhuǎn)基因小鼠A，由于啟動子未直接與HA合成酶2的基因相連，因此轉(zhuǎn)基因小鼠A暫時無法表達(dá)HA合成酶2。根據(jù)圖示可知小鼠A、B的基因組成，將A、B鼠交配獲得C、D鼠，C鼠基因組成如圖所示：根據(jù)題意信息可知，外源雌激素可誘導(dǎo)cre重組酶活化，活化的cre重組酶能識別并切除loxP位點間的序列。利用C、D鼠進(jìn)行實驗，測得實驗組小鼠HA含量升高，癌癥概率降低、炎癥反應(yīng)減少，壽命也得到了延長。因為D鼠沒有l(wèi)oxP位點，因此C鼠為實驗組，D鼠則是作為對照組，通過注射外源雌激素能夠誘導(dǎo)cre重組酶活化，活化的cre重組酶能識別并切除loxP位點間的序列。（4）根據(jù)題意可知，高分子量透明質(zhì)酸可抑制細(xì)胞過度增殖，由此推測高分子透明質(zhì)酸未來可以應(yīng)用于改善人類健康狀況，治療癌癥和提升人類壽命等。18．（2024·北京通州·模擬預(yù)測）桑蠶的性別決定類型為ZW型，桃蠶食桑少、出絲率高，但在幼蠶階段不易區(qū)分，研究人員利用基因工程技術(shù)對桑蠶進(jìn)行改造，以實現(xiàn)蠶農(nóng)只飼養(yǎng)雄蠶的愿望。(1)建構(gòu)TT’雜合雄蠶品系研究發(fā)現(xiàn)，位于常染色體上的T基因，缺失后（基因型可表示為tt）會導(dǎo)致桑蠶胚胎停育?？蒲腥藛T構(gòu)建圖1中的載體、應(yīng)用法將其導(dǎo)入雄蠶受精卵中，使載體與T基因兩側(cè)的同源區(qū)段發(fā)生重組，從而實現(xiàn)對T基因區(qū)段的替換，得到基因型為TT'的雜合雄蠶品系。

(2)構(gòu)建特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系Cre酶可以特異性識別LoxP位點，從而將LoxP位點間的DNA片段進(jìn)行切除。研究人員將胚胎發(fā)育后期啟動子與Cre酶基因定點整合到W染色體上，構(gòu)建了基因型為TT且特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系。①將該品系與TT’雜合雄蠶雜交，當(dāng)F1桑蠶胚胎發(fā)育至后期時，T’基因存在于（選填“雄蠶”“雄蠶”“雌蠶和雄蠶”）中，會表現(xiàn)出綠色熒光的占F1桑蠶的。②為對特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系進(jìn)行保持，科研人員在F1中篩選出Tt的雌蠶與TT’的雄蠶進(jìn)行后續(xù)雜交，并利用圖2中的引物對F2桑蠶的早期胚胎進(jìn)行了PCR檢測，結(jié)果如圖3所示。

結(jié)合以上結(jié)果，在1~6號桑蠶的早期胚胎中，會發(fā)育為雄性的是,號桑蠶胚胎可能發(fā)生停育。③科研人員認(rèn)為，F(xiàn)2桑蠶發(fā)育為幼蟲后，仍然只有雄蠶可以呈現(xiàn)綠色熒光，你同意嗎?請說明理由。(3)結(jié)合以上桑蠶的分子育種方法，你認(rèn)為以下說法正確的為。A．F1桑蠶的雌蠶幼蟲中存在致死個體B．F2桑蠶中胚胎致死的個體占雌蠶的1/4C．F2桑蠶中雄蠶有4種基因型D．該技術(shù)可以實現(xiàn)某基因的定點敲除【答案】(1)顯微注射(2)雄蠶1/44、5、63同意，雄蠶中，如T’ZZ或TT’ZZ，因不含Cre基因，不會發(fā)生T’基因的切除，故含有T’基因的雄蠶可以表現(xiàn)出綠色熒光(3)BCD〖祥解〗1、題意分析：家蠶為ZW型性別決定，雄蠶出絲率及絲質(zhì)量較高，經(jīng)濟(jì)價值明顯高于雌蠶，所以在家蠶養(yǎng)殖中需進(jìn)行雄蠶選育。限性遺傳技術(shù)與性連鎖平衡致死技術(shù)是常用的雄蠶選育技術(shù)。通過伴性遺傳的特點，使得后代能夠在幼年就通過性狀區(qū)分性別，提高經(jīng)濟(jì)效益；2、基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚬こ痰幕静僮鞑襟E主要包括四步：（1）目的基因的獲?。唬?）基因表達(dá)載體的構(gòu)建，使目的基因與運載體結(jié)合；（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；（4）目的基因的檢測與表達(dá)，檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求?！驹斘觥浚?）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物受精卵時常采用顯微注射法；（2）由題意可知，將胚胎發(fā)育后期啟動子與Cre酶基因定點整合到W染色體上，構(gòu)建了基因型為TT且特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系，該品系可表示為TO，因此與TT’雜合雄蠶雜交，子代為TT、TT’、TO、T’O，當(dāng)F1桑蠶胚胎發(fā)育至后期時，T’基因存在于雄蠶中，會表現(xiàn)出綠色熒光的占F1桑蠶的1/4；結(jié)合以上結(jié)果，在1~6號桑蠶的早期胚胎中，會發(fā)育為雄性的是4、5、6,3號胚胎缺少T或T’基因，導(dǎo)致3號桑蠶胚胎可能發(fā)生停育；雄蠶中，如T’OZZ或TT’ZZ，因不含Cre基因，不會發(fā)生T’基因的切除，故含有T’基因的雄蠶可以表現(xiàn)出綠色熒光，因此F2桑蠶發(fā)育為幼蟲后，仍然只有雄蠶可以呈現(xiàn)綠色熒光；（3）A、由（2）可知，F(xiàn)1桑蠶的幼蟲中不存在致死個體，A錯誤；B、Tt的雌蠶與TT’的雄蠶進(jìn)行后續(xù)雜交，子代雌果蠅的基因型為TTZW、TT’ZW、TtZW、T’tZW（致死），故F2桑蠶中胚胎致死的個體占雌蠶的1/4，B正確；C、F2桑蠶中雄蠶有4種基因型：TTZZ、TT’ZZ、TtZZ、T’tZZ，C正確；D、由題意可知，啟動子與Cre酶基因定點整合到W染色體上就可實現(xiàn)某基因的定點敲除，D正確。故選BCD。19．（2024·北京東城·二模）乳酸是一種需求量較大的工業(yè)原料，科研人員欲對釀酒酵母進(jìn)行改造以進(jìn)行乳酸生產(chǎn)。(1)培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為為釀酒酵母提供營養(yǎng)。如圖1，釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后，無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)物為，通過敲除丙酮酸脫羧酶基因獲取高產(chǎn)乳酸的工程菌。該菌在有氧和無氧條件下均可產(chǎn)乳酸。(2)為實現(xiàn)對菌體代謝的動態(tài)調(diào)控，研究人員設(shè)計了光感應(yīng)系統(tǒng)，并導(dǎo)入綠色熒光蛋白（GFP）基因以檢測光感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)控能力。①如圖2，系統(tǒng)1在酵母中表達(dá)由V、L和H組成的融合蛋白。光照下，融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，后啟動下游基因表達(dá)；在黑暗狀態(tài)下，融合蛋白自發(fā)恢復(fù)到失活狀態(tài)。②分別檢測黑暗和光照下系統(tǒng)1的熒光強(qiáng)度，結(jié)果如圖3。對照組能持續(xù)激活GFP表達(dá)。實驗結(jié)果顯示，可知系統(tǒng)1實現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá)，但表達(dá)量較低。推測可能由于菌體密度高導(dǎo)致透光性差，不利于V-L-H對光照的響應(yīng)。進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計出系統(tǒng)2（如圖2），同等光照強(qiáng)度下，系統(tǒng)2熒光強(qiáng)度顯著高于系統(tǒng)1，分析原因是。

③實驗中發(fā)現(xiàn)黑暗條件下系統(tǒng)2的GFP基因有明顯表達(dá)，為解決此問題，對系統(tǒng)2增加如圖4所示組分，i、ii、iii依次為（填字母序號）。

A．持續(xù)表達(dá)型啟動子

B．Pc120

C．PGALD．G80基因（G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4）E．GAL4基因（GAL4蛋白可結(jié)合并激活PGAL）F．PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解）(3)將優(yōu)化后的系統(tǒng)2中GFP基因替換為乳酸脫氫酶基因，應(yīng)用于酵母菌合成乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸產(chǎn)量顯著高于全程光照的模式，請推測“先黑暗-后光照”模式下乳酸產(chǎn)量高的原因?！敬鸢浮?1)碳源乳酸、乙醇(2)①結(jié)合啟動子PC120系統(tǒng)1在黑暗中熒光強(qiáng)度極低，光照后熒光強(qiáng)度升高但顯著低于對照組系統(tǒng)2中光直接調(diào)節(jié)GAL4的表達(dá)，GAL4進(jìn)一步調(diào)控GFP表達(dá)，分級調(diào)節(jié)具有放大效應(yīng)ADF（或AFD）(3)發(fā)酵早期處于黑暗中，酵母菌不合成乳酸，物質(zhì)和能量主要用于菌體生長繁殖，當(dāng)菌體達(dá)到一定數(shù)量后，照光啟動乳酸合成，因此乳酸總產(chǎn)量高。全程光照時，持續(xù)合成乳酸，消耗物質(zhì)和能量較多，影響酵母菌生長繁殖，乳酸總產(chǎn)量低?！枷榻狻交蚬こ碳夹g(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@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)入的方法也不一樣。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)雱游锛?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斘觥浚?）培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為碳源為釀酒酵母提供營養(yǎng)；由圖1可知，釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后表達(dá)出乳酸脫氫酶，在無氧條件下將丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸，同時丙酮酸在丙酮酸脫羧酶催化作用下轉(zhuǎn)化為乙醛，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為乙醇，所以釀酒酵母無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)物為乳酸、乙醇；（2）①由圖2可以看出，光照下融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，融合蛋白與PC120啟動子結(jié)合后啟動下游基因表達(dá)；②由圖3可以看出，系統(tǒng)1在黑暗中熒光強(qiáng)度極低，光照后熒光強(qiáng)度升高但顯著低于對照組，可知系統(tǒng)1實現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá)，但表達(dá)量較低；由圖2可知系統(tǒng)2在同等光照強(qiáng)度下，系