2025屆高考生物【二輪專題復(fù)習(xí)與測試】專題強化練17基因工程

專題強化練(十七)基因工程一、單選題1．(2023·廣東深圳統(tǒng)考二模)我國科學(xué)家在基因組編輯這個新興領(lǐng)域創(chuàng)造了多項世界第一、該技術(shù)能對基因進行定點“修改”，以改變目的基因的序列和功能。在應(yīng)用該技術(shù)時也要特別注意防范風(fēng)險。下列關(guān)于基因組編輯技術(shù)的敘述錯誤的是()A．可以讓某個基因失效 B．可以應(yīng)用于治療癌癥C．可以修復(fù)已突變基因 D．應(yīng)用于任何基因修改解析：基因組編輯技術(shù)可以修改DNA序列從而讓某個基因失效，A項正確；基因組編輯技術(shù)可以用于編輯癌癥相關(guān)的基因，從而應(yīng)用于治療癌癥，B項正確；基因組編輯技術(shù)可以對某個基因進行編輯，所以可以修復(fù)已突變基因，C項正確；基因組編輯技術(shù)基于現(xiàn)在的技術(shù)水平，還不能應(yīng)用于任何基因修改，D項錯誤。答案：D2．(2023·廣東梅州模擬預(yù)測)生物技術(shù)與工程實踐中常利用特殊的化學(xué)試劑或一定的物理刺激進行“激活”操作。下列敘述錯誤的是()A．將果酒用于果醋發(fā)酵時，提高溫度是“激活”醋酸菌的重要條件之一B．制備單克隆抗體時，應(yīng)先利用抗原“激活”小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細胞C．克隆高產(chǎn)奶牛時，獲得的重構(gòu)胚需要在胚胎移植后用Ca2＋載體等試劑“激活”D．在PCR反應(yīng)過程中，耐高溫的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”解析：制作果酒的最適溫度為18～30℃，而醋酸菌的最適溫度為30～35℃，所以將果酒用于果醋發(fā)酵時，提高溫度是“激活”醋酸菌的重要條件之一，A項正確；單克隆抗體的制備過程中，需要用抗原“激活”小鼠產(chǎn)生相應(yīng)的B淋巴細胞，再將該細胞與骨髓瘤細胞融合，B項正確；獲得的重構(gòu)胚需要在胚胎移植前用Ca2＋載體等試劑“激活”，C項錯誤；在PCR反應(yīng)過程中，耐高溫的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”，D項正確。答案：C3．(2023·廣東模擬預(yù)測)為研究CaPAO(脫鎂葉綠酸a氧化酶)基因在辣椒衰老過程中調(diào)控作用的大小，研究者通過提取正常辣椒植株不同組織細胞中的RNA，以RNA為模板合成cDNA，再通過PCR技術(shù)擴增后比較相對表達量，推測其表達情況，結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．CaPAO基因在不同組織中表達情況不同可能與表觀遺傳有關(guān)B．由圖2可知CaPAO基因可能參與調(diào)控辣椒葉片的衰老過程C．正常辣椒植株不同組織細胞中CaPAO基因的數(shù)量是不同的D．用PCR技術(shù)擴增時DNA聚合酶能將脫氧核苷酸連接到引物的3′端解析：DNA甲基化、構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；刃揎棔绊懟虻谋磉_，這屬于表觀遺傳。因此CaPAO基因在不同組織中表達情況不同可能與表觀遺傳有關(guān)，A項正確；由圖2可知，黃化老葉的CaPAO基因表達量明顯高于其他兩種葉片，因此可以推測CaPAO基因可能參與調(diào)控辣椒葉片的衰老過程，B項正確；絕大部分體細胞都是由一個受精卵有絲分裂而來，所以辣椒不同組織細胞所含的CaPAO基因數(shù)目一般是相同的，C項錯誤；TaqDNA聚合酶能夠催化脫氧核苷酸從引物的3′端開始連接，D項正確。答案：C4．(2023·廣東模擬預(yù)測)自然界中很少出現(xiàn)藍色的花，天然藍色花產(chǎn)生的主要原因是花瓣細胞液泡中花青素在堿性條件下顯藍色。我國科學(xué)家利用鏈霉菌的靛藍合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)構(gòu)建基因表達載體(如下圖)，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入白玫瑰中，在細胞質(zhì)基質(zhì)中形成穩(wěn)定顯色的靛藍。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．上述獲得藍色玫瑰的方案中無需轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因B．將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠC．sfp和idgS基因具有各自的啟動子，表達是相互獨立進行的D．農(nóng)桿菌可將Ti質(zhì)粒上的TDNA整合到白玫瑰染色體DNA上解析：靛藍能夠穩(wěn)定顯色，不受pH的影響，故本題方案中無需轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因，A項正確；將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，則會將終止子一同切除，故只能用BamHⅠ，B項錯誤；sfp和idgS基因具有各自的啟動子，表達是相互獨立進行的，C項正確；將目的基因?qū)胫参锛毎刹捎棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，故農(nóng)桿菌可將Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色體DNA上，D項正確。答案：B5．(2023·廣東汕頭三模)如圖表示利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人血清白蛋白的兩條途徑，下列有關(guān)敘述正確的是()A．分子運輸車—載體的組成包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動子、終止子等B．?dāng)U增目的基因時，利用耐高溫的DNA連接酶從引物a和引物b起始延伸互補鏈C．接受人血清白蛋白基因的綿羊受體細胞是乳腺細胞D．含目的基因的植物受體細胞可能無需培養(yǎng)成完整植株解析：基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等，A項錯誤；若利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，利用耐高溫的DNA聚合酶延伸子鏈，B項錯誤；接受人血清白蛋白基因的綿羊受體細胞是受精卵，C項錯誤；為了大量生產(chǎn)人血清白蛋白，可從愈傷組織獲得，無需培養(yǎng)為完整植株，D項正確。答案：D6．(2023·廣東廣州第二中學(xué)校模擬預(yù)測)科學(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct4等4個關(guān)鍵基因?qū)胍逊只捏w細胞中并表達，可使這個細胞成為類似干細胞的誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞)。圖為該技術(shù)在人體細胞中的實驗示意圖。下列說法正確的是()A．將肌肉細胞誘導(dǎo)成iPS細胞的過程發(fā)生了基因重組，且兩種細胞的基因有所差別B．將上述轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入肌肉細胞中所需的工具酶有限制酶、DNA連接酶和運載體C．實驗中逆轉(zhuǎn)錄病毒作為轉(zhuǎn)錄因子的載體，必須通過顯微注射法導(dǎo)入肌肉細胞中D．可以利用鐮狀細胞貧血患者自身體細胞培養(yǎng)的iPS細胞治療自身該疾病解析：將Oct3/4，Sox2，c-Myc和K1f4四種轉(zhuǎn)錄因子通過逆轉(zhuǎn)錄病毒導(dǎo)入肌肉細胞誘導(dǎo)成iPS細胞的過程發(fā)生了，發(fā)生基因重組，兩種細胞的基因有所差別，A項正確；將目的基因?qū)胧荏w細胞需要用到的工具酶是限制酶和DNA連接酶，運載體不屬于酶，B項錯誤；使用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為轉(zhuǎn)錄因子的載體可直接導(dǎo)入受體細胞，無須再使用顯微注射法，C項錯誤；鐮狀細胞貧血患者自身體細胞發(fā)生基因突變，無法行使正常功能，D項錯誤。答案：A7．(2023·廣東汕頭統(tǒng)考三模)為了確認豬的肝臟細胞和西蘭花莖的細胞存在哪些共性，某生物興趣小組進行了相關(guān)實驗，下列關(guān)于結(jié)果預(yù)測錯誤的是()實驗內(nèi)容結(jié)果豬肝臟細胞西蘭花莖細胞A提取DNA出現(xiàn)白色絲狀物出現(xiàn)白色絲狀物B利用光學(xué)顯微鏡觀察是否有細胞核是是C利用光學(xué)顯微鏡觀察是否有葉綠體否否D利用光學(xué)顯微鏡觀察是否進行減數(shù)分裂否否解析：豬肝臟細胞和西蘭花莖細胞的遺傳物質(zhì)均為DNA，提取DNA實驗中都會出現(xiàn)白色絲狀物，A項正確；豬肝臟細胞和西蘭花莖細胞均為真核細胞，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到細胞核，B項正確；豬肝臟細胞中不含葉綠體，西蘭花莖細胞含有葉綠體，C項錯誤；減數(shù)分裂發(fā)生在生殖細胞中，肝臟細胞和西蘭花莖細胞都不是生殖細胞，在光學(xué)顯微鏡下都觀察不到減數(shù)分裂，D項正確。答案：C8．(2023·廣東廣州統(tǒng)考三模)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強的再生能力和遺傳穩(wěn)定性。下列關(guān)于植物轉(zhuǎn)基因受體的敘述錯誤的是()A．對受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察細胞內(nèi)細胞核形態(tài)是否改變判斷B．對受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過分析染色體組型是否改變進行判斷C．受體全能性表達程度與受體的取材有關(guān)，受體為愈傷組織時全能性表達能力最高D．受體全能性表達程度取決于受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境和培養(yǎng)時間長短等因素解析：染色體數(shù)目的變異在顯微鏡下可見，故對培養(yǎng)的受體細胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測，可通過觀察細胞核形態(tài)是否改變進行判斷，也可以直接在光學(xué)顯微鏡下觀察分裂期染色體的形態(tài)特征和數(shù)量，分析染色體組型是否改變，A、B項正確；受體全能性表達程度與受體的取材有關(guān)，受體為受精卵時全能性表達能力最高，C項錯誤；植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達程度高低除了與受體基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)有關(guān)外，還與培養(yǎng)時間長短和受體的取材有關(guān)，D項正確。答案：C9．(2023·廣東統(tǒng)考模擬預(yù)測)不同生物的DNA的提取方法有所不同，DNA提取的原理和實驗流程大致相同(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A．破碎細胞在冷凍下進行，可將組織材料凍裂和降低DNA酶的活性B．溶于酒精中的可能有某些鹽類、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì)C．DNA粗提取時離心需使用塑料離心管，用二苯胺試劑對離心結(jié)果進行鑒定D．鑒定絮狀物中DNA時，需用2mol·L－1NaCl溶液溶解DNA后加入二苯胺試劑直接觀察解析：破碎細胞在冷凍下進行，可將組織材料凍裂，方便研磨，低溫可以降低DNA酶的活性，防止DNA被降解，A項正確；DNA不溶于酒精，但細胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于酒精，據(jù)此推測，溶于酒精中的可能有某些鹽類、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì)，B項正確；DNA容易吸附在玻璃表面，使用塑料離心管可減少提取過程中DNA的損失，用二苯胺試劑對離心結(jié)果進行鑒定，C項正確；鑒定絮狀物中DNA時，需用2mol·L－1NaCl溶液溶解DNA，向溶液中加入二苯胺試劑后，需要置于沸水中加熱，D項錯誤。答案：D10．(2023·廣東韶關(guān)統(tǒng)考二模)1965年9月，我國科學(xué)家首次成功合成了結(jié)晶牛胰島素，由此開辟了人工合成蛋白質(zhì)的新時代。從生物組織中直接提取到化學(xué)合成再到利用基因工程菌生產(chǎn)胰島素，生命科學(xué)的發(fā)展不斷造福人類社會。下列有關(guān)胰島素的推測不合理的是()A．可以利用放射性同位素標(biāo)記法來研究胰島素的合成和運輸過程B．人體細胞合成胰島素的原料來源于自身合成和其生活的內(nèi)環(huán)境C．治療糖尿病的胰島素要注意低溫保存，不可直接口服D．選擇大腸桿菌作工程菌產(chǎn)生的胰島素與天然胰島素的結(jié)構(gòu)相同解析：胰島素屬于分泌蛋白，可利用放射性同位素標(biāo)記法研究胰島素的合成與分泌過程，A項正確；人體細胞合成胰島素的原料是氨基酸，氨基酸來源于自身合成和其生活的內(nèi)環(huán)境，B項正確；治療糖尿病的胰島素要注意低溫保存，胰島素的蛋白質(zhì)不可直接口服，C項正確；選擇大腸桿菌是原核細胞，沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對胰島素的前體物質(zhì)進行加工，所以大腸桿菌作工程菌產(chǎn)生的胰島素與天然胰島素的結(jié)構(gòu)不相同，D項錯誤。答案：D11．(2023·廣東統(tǒng)考二模)T-2毒素是一種常見的霉菌毒素，可通過污染飼料引起畜禽中毒。CYP3A是豬體內(nèi)降解T-2毒素的關(guān)鍵酶，T-2毒素可誘導(dǎo)其表達水平升高。CCAATbox和GCbox是CYP3A基因啟動子的兩個調(diào)控序列。研究者將不同調(diào)控序列分別和CYP3A基因啟動子及LUC基因(熒光素酶基因)連接構(gòu)建表達載體，導(dǎo)入豬肝細胞，在培養(yǎng)基中加入T-2毒素，24h后計算啟動子活性相對值，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A．④為對照組，把僅含LUC基因的表達載體導(dǎo)入細胞B．與④組相比，①組中加入T-2毒素的含量大大增加C．可通過檢測熒光素酶的活性來計算啟動子活性相對值D．調(diào)控序列的缺失使T-2毒素不能誘導(dǎo)CYP3A基因表達解析：④為對照組，把含CYP3A基因啟動子及LUC基因的表達載體導(dǎo)入細胞，A項錯誤；T-2毒素是無關(guān)變量，每組加入的含量要相同，因此與④組相比，①組中加入T-2毒素的含量相同，B項錯誤；實驗的因變量是熒光素酶的活性，可通過檢測熒光素酶的活性來計算啟動子活性相對值，熒光素酶的活性越大，啟動子活性相對值就越大，C項正確；由圖可知，②③④這三組的啟動子活性相對值都大于0，說明調(diào)控序列的缺失使T-2毒素可以誘導(dǎo)CYP3A基因表達，D項錯誤。答案：C12．(2023·廣東梅州統(tǒng)考二模)下圖表示某種單基因遺傳病的家系圖和家庭成員基因檢測的結(jié)果，下列說法正確的是()A．若Ⅲ6的電泳結(jié)果含有900kb和200kb的條帶，則可確定其性別B．該遺傳病為常染色體隱性遺傳病C．Ⅲ6患該種遺傳病的概率是eq\f(1,4)D．1100kb是正常基因的條帶，900kb和200kb是致病基因被切成的條帶解析：據(jù)圖可知，Ⅱ3患病，且Ⅱ3有1個條帶，說明1100kb為致病基因，Ⅰ1正常，含有2個條帶，可推測900kb和200kb的條帶為正常基因，若Ⅲ6的電泳結(jié)果含有900kb和200kb的條帶，可能是男性，也可能是女性，A、D項錯誤；Ⅱ4同時含有正?；蚝椭虏』颍瑸殡s合子，且表現(xiàn)正常，故該病為隱性遺傳病，再由Ⅱ3患病，但其父親Ⅰ1不攜帶致病基因可知，該致病基因應(yīng)位于X染色體上，即該病為伴X染色體隱性遺傳病，B項錯誤；該病為伴X隱性遺傳病，設(shè)相關(guān)基因是A/a，則Ⅱ5基因型是XAY，Ⅱ4基因型是XAXa，Ⅲ6患該種遺傳病(XaY)的概率是eq\f(1,4)，C項正確。答案：C二、綜合題13．(2023·廣東汕頭統(tǒng)考三模)人表皮生長因子(hEGF)能夠促進表皮細胞生長，對皮膚相關(guān)疾病及刺激性食物導(dǎo)致的胃腸潰瘍具有修復(fù)治療價值。已知細胞穿膜肽Pep-1能夠攜帶大分子物質(zhì)進入細胞內(nèi)部，為解決hEGF穿透表皮能力弱的問題，科學(xué)家將Pep1基因和hEGF基因進行連接，獲得融合蛋白(epEGF)基因(圖a)，并將其與質(zhì)粒A(圖b)進行重組后導(dǎo)入大腸桿菌，制備由84個氨基酸組成的重組融合人表皮生長因子蛋白。(1)研究者進行PCR擴增前根據(jù)epEGF基因設(shè)計了一對引物，據(jù)圖a分析，該對引物序列的設(shè)計要求是______________________________________________________________________________________________________________________________________和________________________________________________________________________。實驗中常用電泳技術(shù)鑒定目的基因，圖c電泳結(jié)果中樣品______(填“1”或“2”)對應(yīng)的條帶為epEGF基因的鑒定結(jié)果。(2)轉(zhuǎn)化大腸桿菌后進行篩選時，可將其接種在培養(yǎng)基①上培養(yǎng)(圖d)，再利用滅菌的絨布在培養(yǎng)基①上印模，沾上菌落后轉(zhuǎn)印至培養(yǎng)基②上培養(yǎng)。根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果可知，______號菌落是成功轉(zhuǎn)化的大腸桿菌，可挑出進一步接種到培養(yǎng)液中克隆化培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中需在適宜轉(zhuǎn)速的搖床中進行，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)該實驗過程使用的質(zhì)粒A含有GST標(biāo)簽(谷胱甘肽S－轉(zhuǎn)移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人員將菌體破碎離心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST親和樹脂進行層析，可提高目的蛋白的純度，請嘗試解釋其原理：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)由于天然EGF來源有限，有人嘗試將hEGF基因用______法導(dǎo)入豆科植物花生體細胞，通過______________技術(shù)培育成轉(zhuǎn)基因植株并從根部細胞提取得到大量產(chǎn)物。與植物細胞相比，以大腸桿菌作為基因工程受體細胞的優(yōu)缺點有哪些，請分別列舉：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(各答1點即可)解析：(1)研究者進行PCR擴增前根據(jù)epEGF基因設(shè)計了一對引物，據(jù)圖a分析，該對引物序列的設(shè)計要求是引物之間以及引物自身不能發(fā)生堿基互補配對，為了防止出現(xiàn)非特異性擴增片段，其長度不能過短，通常為20～30個核苷酸序列，結(jié)合圖a可知，還需要在設(shè)計的兩個引物的5′端分別添加上限制酶BamHⅠ和XhoⅠ的識別序列。轉(zhuǎn)基因的目的是制備由84個氨基酸組成的重組融合人表皮生長因子蛋白，根據(jù)基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)合成的控制作用可推測，相關(guān)目的基因中含有的堿基對數(shù)目至少為84×3＝252bp，據(jù)此可推側(cè)，圖c電泳結(jié)果中樣品“2”對應(yīng)的條帶為epEGF基因的鑒定結(jié)果。(2)轉(zhuǎn)化大腸桿菌后進行篩選時，可將其接種在培養(yǎng)基①上培養(yǎng)(圖d)，則在該培養(yǎng)基上能生長的菌體包括成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒A的大腸桿菌和導(dǎo)入質(zhì)粒A的大腸桿菌，而后再利用滅菌的絨布在培養(yǎng)基①上印模，沾上菌落后轉(zhuǎn)印至培養(yǎng)基②上培養(yǎng)。培養(yǎng)基②中添加了四環(huán)素，而重組質(zhì)粒A在構(gòu)建過程中四環(huán)素A抗性基因被破壞，因此成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不具有四環(huán)素抗性，即目的菌在培養(yǎng)基②上不能生長，在培養(yǎng)基①上可以生長，因此，根據(jù)培養(yǎng)結(jié)果可知，2、5號菌落是成功轉(zhuǎn)化的大腸桿菌，可挑出進一步接種到培養(yǎng)液中克隆化培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中需在適宜轉(zhuǎn)速的搖床中進行，這樣可以使大腸桿菌和培養(yǎng)液充分接觸，使大腸桿菌獲得足夠的營養(yǎng)，同時也能提高營養(yǎng)液的利用率。(3)該實驗過程使用的質(zhì)粒A含有GST標(biāo)簽(谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人員將菌體破碎離心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST親和樹脂進行層析，根據(jù)底物與酶相結(jié)合的原理可將菌體破碎離心后的上清液中含有的谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶固定下來，進而可提高目的蛋白的純度，同時也能說明經(jīng)過層析處理的上清液中含有目標(biāo)蛋白。(4)由于天然EGF來源有限，有人嘗試將hEGF基因用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入豆科植物花生體細胞，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成轉(zhuǎn)基因植株并從根部細胞提取得到大量產(chǎn)物。與植物細胞相比，以大腸桿菌作為基因工程受體細胞的優(yōu)點表現(xiàn)在，大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少等，但也有缺點，如大腸桿菌中合成的蛋白質(zhì)沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，因而不具有生物活性。答案：(1)引物之間以及引物自身不能發(fā)生堿基互補配對，為了防止出現(xiàn)非特異性擴增片段，其長度不能過短，通常為20～30個核苷酸序列在兩個引物的5′端分別添加上限制酶BamHⅠ和XhoⅠ的識別序列2(2)2、5使大腸桿菌和培養(yǎng)液充分接觸，使大腸桿菌獲得足夠的營養(yǎng)進而快速生長。(3)根據(jù)底物與酶相結(jié)合的原理可將菌體破碎離心后的上清液中含有的谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶固定下來，進而可提高目的蛋白的純度(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物組織培養(yǎng)技術(shù)優(yōu)點：大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少等，缺點：大腸桿菌中合成的蛋白質(zhì)沒有經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，因而不具有生物活性。14．(2023·廣東汕頭統(tǒng)考二模)木質(zhì)纖維素是地球上最為豐富的可再生資源，中國科學(xué)家利用基因工程的方法構(gòu)建了一株嗜熱厭氧桿菌H，以花生殼、玉米芯等為原料發(fā)酵生產(chǎn)生物燃料乙醇，以期提高農(nóng)業(yè)廢棄物的整體利用價值。據(jù)此回答下列問題：(1)研究者將取樣器放入溫泉底部取樣，將樣本加入到含有________的錐形瓶中稀釋，利用厭氧技術(shù)將稀釋液接種到以纖維素為______的培養(yǎng)基中初步獲得能降解纖維素的嗜熱厭氧桿菌。培養(yǎng)過程所用的玻璃器皿需用______(填方法)滅菌。(2)基于嗜熱厭氧桿菌的特殊代謝能力(圖a)，研究人員構(gòu)建了雙功能醇醛脫氫酶基因(Adh)的過量表達載體，圖b為構(gòu)建表達載體時所需的關(guān)鍵條件。①為保證雙功能醇醛脫氫酶基因(Adh)能通過雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒，需設(shè)計引物1和引物2，其中引物1的序列為5′__________________________3′。②將重組表達載體導(dǎo)入嗜熱厭氧桿菌，然后置于含有______的選擇培養(yǎng)基中進行篩選，經(jīng)鑒定及擴大培養(yǎng)得到工程菌。(3)將構(gòu)建的工程菌進行搖瓶發(fā)酵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乙醇產(chǎn)量提高，副產(chǎn)物乙酸產(chǎn)量下降。結(jié)合其代謝途徑，分析出現(xiàn)這種結(jié)果的原因__________________________________________________________________________________________________________________。(4)嗜熱厭氧桿菌最適生長溫度為55－75℃，產(chǎn)物乙醇在溫度超過50℃即可快速蒸餾出。相對于傳統(tǒng)的發(fā)酵菌株，利用嗜熱厭氧桿菌發(fā)酵產(chǎn)乙醇主要有優(yōu)勢_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出兩點即可)。解析：(1)將取樣器放入溫泉底部取樣，加入無菌水的錐形瓶中稀釋，振蕩培養(yǎng)制成菌懸液。纖維素中富含碳元素，可以將稀釋液接種到以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基中初步獲得能降解纖維素的嗜熱厭氧桿菌。玻璃器皿可以用干熱滅菌(高壓蒸汽滅菌)進行滅菌。(2)①EcoRⅠ會破壞標(biāo)記基因(紅霉素抗性基因)，應(yīng)該選用XbaⅠ、KpnⅠ對目的基因和質(zhì)粒進行切割，若目的基因正確方向插入質(zhì)粒，引物1應(yīng)攜帶KpnⅠ的堿基序列GGTAC。PCR過程需要兩種引物，能分別與目的基因兩條鏈的3′端通過堿基互補配對結(jié)合，故引物1的堿基序列為5′GGTACCGTACCTTTGT3′。②在含有紅霉素的選擇培養(yǎng)基上，不能合成紅霉素抗性基因的嗜熱厭氧桿菌不能生存，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的嗜熱厭氧桿菌因為能合成紅霉素抗性基因而可以正常生存，從而起到篩選作用。(3)乙酰輔酶A在Adb酶的作用下能轉(zhuǎn)化為乙醇，在P酶的作用下能轉(zhuǎn)化為乙酸，Adb基因過量表達的Adh酶增多，與P酶競爭結(jié)合乙酰輔酶A，從而導(dǎo)致乙醇產(chǎn)量提高，副產(chǎn)物乙酸產(chǎn)量下降。(4)由題干信息可知，相對于傳統(tǒng)的發(fā)酵菌株，利用嗜熱厭氧桿菌發(fā)酵產(chǎn)乙醇主要的優(yōu)勢有：①高溫發(fā)酵可殺滅雜菌或抑制雜菌的生長，從而減少發(fā)酵污染；②高溫能夠促進乙醇的回收，有利于連續(xù)蒸餾；③嗜熱厭氧菌在大規(guī)模培養(yǎng)時不需要供氧；④高溫環(huán)境下微生物代謝活性及產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率較高。答案：(1)無菌水唯一碳源干熱滅菌(濕熱滅菌、高壓蒸汽滅菌)(2)①GGTACCGTACCTTTGT②紅霉素(3)Adb基因過量表達的Adh酶增多，與P酶競爭結(jié)合乙酰輔酶A(4)①高溫發(fā)酵可殺滅雜菌或抑制雜菌的生長，從而減少發(fā)酵污染；②高溫能夠促進乙醇的回收，有利于連續(xù)蒸餾；③嗜熱厭氧菌在大規(guī)模培養(yǎng)時不需要供氧；④高溫環(huán)境下微生物代謝活性及產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率較高。15．(2023·廣東統(tǒng)考三模)習(xí)近平總書記在參加十四屆全國人大一次會議江蘇代表團審議時強調(diào)，“農(nóng)業(yè)強國是社會主義現(xiàn)代化強國的根基，推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求”。目前，資源要素投入對糧食產(chǎn)量提升的驅(qū)動力明顯減弱，亟須轉(zhuǎn)基因等前沿技術(shù)新突破為保障糧食安全注入新動能。2023年，我國轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因玉米的產(chǎn)業(yè)化試點已進一步擴大。如圖所示是轉(zhuǎn)抗草甘膦基因——cp4-epsps大豆培育時利用的質(zhì)粒和目的基因?；卮鹣铝袉栴}：(1)用PCR獲取抗除草劑基因時，連續(xù)擴增循環(huán)5次，需要的引物數(shù)為______個，在引物中加入限制酶識別的堿基序列時，應(yīng)加在引物的________端。(2)已知限制性內(nèi)切核酸酶BamHⅠ、BcIⅠ、Sau3AⅠ、HindⅡ識別的堿基序列分