押江蘇卷第24題 基因工程-備戰(zhàn)2023年高考生物臨考題號押題（江蘇卷）（原卷版）

學而優(yōu)·教有方PAGEPAGE1押江蘇卷第24題基因工程從近幾年的新課標卷的考查知識點來看，第24題主要考查基因工程知識?；蚬こ痰牧鞒毯蛻檬歉呖嫉谋乜键c，且?？汲Ｐ拢A計2023年高考也不例外，依然會對其進行考查，有可能與新的科研實事結合，綜合考查基因工程的流程和應用，比如新冠病毒疫苗的研發(fā)，還可能與細胞工程、胚胎工程等綜合起來考查。能準確識記課本內容，會正確分析圖形，并從題干中摘取關鍵信息，規(guī)范答題。能夠結合背景材料分析問題、解決問題。從題圖中提取有效信息并結合這些信息，運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結論。把握知識間的內在聯系，要求能運用所學知識解決生活中的一些實際問題，或運用所學知識解釋生活中的一些現象(2022江蘇卷T24).纖毛是廣泛存在的細胞表面結構，功能異?？梢鸲喾N疾病。因此，研究纖毛形成的作用機制具有重要意義。請回答下列問題。（1）纖毛結構如圖1所示，由細胞膜延伸形成的纖毛膜主要由中心體轉變而來，中心體在有絲分裂中的功能是__________________。（2）某病人腎小管上皮細胞纖毛異常，為了分析纖毛相關基因X是否發(fā)生了變異，對基因X進行了PCR擴增與產物測序。從細胞樣品中分離DNA時，可通過交替調節(jié)鹽濃度將與核蛋白結合的DNA分離出來，溶液中添加NaC1至2．0mo1/L的目的是__________________。PCR擴增時，需在__________________催化下，在引物__________________端進行DNA鏈的延伸，獲得擴增產物用于測序。（3）為研究蛋白質X在細胞中的定位，構建綠色熒光蛋白GFP與X的融合蛋白，融合蛋白具有綠色熒光，可示其在細胞內位置。將X-GFP基因融合片段M導入如圖Ⅱ所示載體質粒Y，構建Y-M重組質粒（在EcoRⅤ位點插入片段）。請完成下表。分步實驗目標簡易操作、結果、分析PCR鑒定正向重組質粒Y-M（圖Ⅱ中融合片段M中有白色的箭頭，代表方向）①選擇圖Ⅱ引物_____________；②PCR目的產物約為_____________bp。確保M及連接處序列正確，Y-M的連接處上游含有HindIII+EcoRV的識別序列，下游含有EcoRV+BamHI的識別序列③質粒測序，圖Ⅲ中正確的是____________（選填序列編號）檢測融合蛋白定位④對照質粒Y-GFP（僅表達GFP）與實驗質粒Y-M分別導入細胞，發(fā)現對照組整個細胞均有綠色熒光，而實驗組熒光集中在纖毛基部，說明________________________。（4）為研究另一纖毛病相關基因Z表達的變化，采用熒光定量PCR法檢測健康人與病人基因Z的轉錄水平。采集樣本、提取總RNA，經_____________形成cDNA作為模板，PCR擴增結果顯示，在總cDNA模板量相等的條件下，健康人Ct值為15，而病人Ct值為20（Ct值是產物熒光強度達到設定閾值時的PCR循環(huán)數）。從理論上估算，在PCR擴增20個循環(huán)的產物中，健康人樣品的目的產物大約是病人的_____________倍。(2021江蘇卷T23).某小組為研究真菌基因m的功能，構建了融合表達蛋白M和tag標簽的質粒，請結合實驗流程回答下列問題：（1）目的基因的擴增①提取真菌細胞______，經逆轉錄獲得cDNA，進一步獲得基因m片段。②為了獲得融合tag標簽的蛋白M，設計引物P2時，不能包含基因m終止密碼子的編碼序列，否則將導致______。③熱啟動PCR可提高擴增效率，方法之一是：先將除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加熱到80℃以上再混入酶，然后直接從94℃開始PCR擴增，下列敘述正確的有______A．Taq酶最適催化溫度范圍50～60℃B．與常規(guī)PCR相比，熱啟動PCR可減少反應起始時引物錯配形成的產物C．兩條子鏈的合成一定都是從5′端向3′端延伸D．PCR產物DNA堿基序列的特異性體現了Taq酶的特異性（2）重組質粒的構建①將SmaI切開的載體A與添加同源序列的m混合，用特定DNA酶處理形成黏性末端，然后降溫以促進______，形成A-m結合體。將A-m結合體導入大腸桿菌，利用大腸桿菌中的DNA聚合酶及______酶等，完成質粒的環(huán)化。②若正確構建的重組質粒A—m仍能被SmaI切開，則SmaI的酶切位點可能在______。（3）融合蛋白的表達①用含有尿嘧啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)URA3基因缺失型酵母，將其作為受體菌，導入質粒A-m，然后涂布于無尿嘧啶的培養(yǎng)基上，篩選獲得目的菌株，其機理是______。②若通過抗原一抗體雜交實驗檢測到酵母蛋白中含tag標簽，說明______，后續(xù)實驗可借助tag標簽進行蛋白M的分離純化。1．血凝素基因（H）編碼的血凝素是構成流感病毒囊膜纖突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2兩個亞單位，其中HA1含有病毒與受體相互作用的位點。lgGFc基因片段（長度為717bp）編碼人lgG抗體中的一段小肽，常作為融合蛋白標簽。蛋白質分泌依賴于信號肽的引導，本研究中用信號肽IL-2SS代替HA自身信號肽，科研人員嘗試構建IL-2SS/HA/lgGFc融合蛋白表達載體，并導入大腸桿菌表達和分泌，請回答：(1)流感病毒囊膜主要由______組成，囊膜上血凝素的合成場所在______。(2)本實驗用信號肽IL-2SS代替HA自身信號肽有利于______，PCR擴增目的基因時應該選擇圖中引物____設計引物時，不能包含基因HA的終止密碼子的編碼序列，原因是____。(3)應選擇限制酶____來切割質粒A，然后直接將PCR產物與質粒A混合，同時加入____酶，使得目的基因與質粒A相連。(4)若目的基因與質粒A正向連接，HA1基因轉錄時的模板鏈是由圖中的引物______（填“a”、“b”、“c”或“d”）在PCR時延伸而成；若目的基因與質粒A反向連接，用BamHI和SacI同時切割重組質粒，完全酶切后的產物進行凝膠電泳，其中最靠近加樣孔的條帶長度約為________bp。(5)融合蛋白中的標簽蛋白有利于目的蛋白的分離和純化，基因工程生產HA作為疫苗時，選擇人IgGFc作為標簽的優(yōu)點還有________。2．Cre/loxP酶系統(tǒng)是在基因或染色體水平上對生物基因進行遺傳改造的一種技術，可以在DNA的特定位點上執(zhí)行堿基序列的刪除、插入以及重組等，從而實現基因的定點編輯。(1)圖1是利用Cre/loxP酶系統(tǒng)敲除基因的過程。loxP序列具有方向性，由中間的間隔序列和兩側的反向重復序列組成。當某一條DNA片段上待敲除基因的兩端存在同向loxP序列時，Cre酶識別并結合到loxP序列的反向重復序列區(qū)。兩個loxP序列的間隔序列被Cre酶定點切開，4個黏性末端序列交錯兩兩連接，其中待敲除基因兩端的序列進行連接，連接時形成的化學鍵是___________，敲除的基因片段會形成___________（填“線狀”或“環(huán)狀”）結構。(2)圖2是利用Cre/loxP酶系統(tǒng)構建融合基因的過程。首先要用PCR對Bt基因和Bar基因分別擴增，以獲得所需要的DNA片段，然后對連接后的DNA片段用Cre/loxP酶系統(tǒng)處理獲得Bt-Bar融合基因片段。在用PCR1擴增Bt基因時，所用的2種引物的結合位置在____________；又有研究表明，大多數限制酶對裸露的位點不能識別切割，因此必須對識別序列5'末端進行修飾并加上一個至幾個保護堿基，如GGG。由此推測，對Bar基因引物5’端序列的要求是___________。(3)圖3是用Cre/loxP酶系統(tǒng)敲除轉基因煙草細胞內Bar基因的部分過程。已知圖中的啟動子和終止子可在煙草細胞中正常發(fā)揮作用，Cre酶基因在環(huán)境中存在Tam化學物質時才能激活表達。重組Ti質粒中的Bar基因作為基因表達載體中的___________可對轉化后的煙草細胞進行篩選。進行圖3所示敲除后，DNA片段1中的Bt基因不能正確表達，據圖分析，原因是___________；若不對融合基因中的Bar基因進行敲除處理，僅在翻譯水平上不讓Bar基因表達，請利用Cre/loxP酶系統(tǒng)提出解決方案___________。(4)圖4是經過修飾后的轉基因煙草細胞內的融合基因所在片段及相關引物的結合位點。為檢測Bar基因是否被成功敲除同時未影響B(tài)t基因的正常表達，可用PCR技術進行鑒定：實驗組：首先提取在有Tam環(huán)境下培養(yǎng)的轉基因煙草細胞質中的總RNA，進行逆轉錄獲得cDNA，然后加入引物1和引物2進行PCR擴增，再進行瓊脂糖凝膠電泳，觀察有無Bt基因和Bar基因的條帶。對照組：用未進行敲除處理的轉基因煙草細胞，其余同實驗組。若實驗組敲除成功，則實驗組和對照組的電泳結果分別為___________。3．新冠病毒（＋RNA）的刺突蛋白S通過與人體黏膜細胞表面的ACE2受體結合而進入細胞，是宿主抗體的重要作用位點。下圖1是科研人員利用新冠病毒的＋RNA提取S蛋白基因和S蛋白受體結合域RBD基因作為抗原基因序列，研制新冠病毒雙抗原疫苗的技術路線。已知PCR1與PCR2要分別進行，然后將產物混合，使用引物1和引物4進行PCR3，最終獲得大量S－RBD融合基因（1500bp）。(1)PCR3過程中，片段1與片段2連接形成S－RBD融合基因，需要使用______酶。為使S－RBD融合基因能與pX質粒相連接，并在工程菌中表達時先合成S蛋白，則PCR1過程中，應在引物1的5'端添加的限制酶序列是______。(2)為初步檢測過程B構建是否成功，用EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ對重組pX系列質粒進行完全酶切，然后對重組pX系列質粒及其酶切產物進行凝膠電泳檢測，結果如圖2，據圖可知，重組質粒pX2和pX5構建成功的依據是______。(3)在工程菌的篩選時，可先后用兩種抗生素進行影印培養(yǎng)實驗（即使用無菌的絨氈布壓在培養(yǎng)基A的菌落上，帶出少許菌種，平移并壓在培養(yǎng)基B上），在培養(yǎng)基B中存活的菌落是否含有目的基因_______（填“是”或“否”）。鑒定重組pX質粒是否導入工程菌還可以采用的方法是_______。(4)試從免疫學角度分析此種雙抗原疫苗比常規(guī)S蛋白疫苗更具優(yōu)勢的原因_______。4．重疊延伸PCR技術是采用具有互補末端的引物，使PCR產物形成了重疊鏈，從而在隨后的擴增反應中通過重疊鏈的延伸，將不同來源的擴增片段重疊拼接起來的技術，可通過定點誘變在體外改造DNA分子，并將改造后的目的基因導入質粒構建目的基因表達載體。(1)上圖所示的重疊延伸PCR技術中，PCR1的引物是_________。PCR4可獲得大量定點誘變目的基因，此時的引物為__________。PCR3時模板DNA不能選擇DNA分子③的原因是___________。(2)為使重疊延伸PCR技術改造后的目的基因（該基因序列不含圖中限制酶的識別序列）能與載體正確連接，PCR4時，應在基因上、下游引物的_________端分別添加限制酶_________的酶切位點。(3)將目的基因、質粒及大腸桿菌混合，溫育一段時間后涂在含四環(huán)素的平板上培養(yǎng)，一段時間后平板上長出菌落。這些菌落的菌體內_________（填“一定不一定”）含有目的基因，理由是_________。5．為探究Bcl-2相關抗凋亡蛋白3（BAG3）在細胞自噬中的作用，科研人員計劃從質粒A中獲取BAG3基因，將其接入質粒pGEX-4T1，然后在宿主細胞內表達目標蛋白，用于后續(xù)研究。請回答下列問題：(1)BAG3的基因序列如下圖所示：由于BAC3基因兩側沒有合適的酶切位點，并確定內部不含有EcoRI、XhoI限制酶的識別序列。在設計引物時，需將引物與限制酶的識別序列相連，以便將目的基因與載體相連。設計出的引物是（

）A．引物5'-TTGAATTCATGAGCGCCGCCACCCACTC-3'B．引物5'-TTGAATTCTACTCGCGGCGGTGGGTGAG-3'C．引物5'-TAGAGCTCCGGTGCTGCTGGGTTACCAC-3'D．引物5'-TACTCGAGCGGTGCTGCTGGGTTACCAG-3'(2)合成引物后，以_____