2021-2022高考生物试题分类汇编-基因工程

2021-2022高考生物试题分类汇编一基因

工程（2021江苏）13.下图是剔除转基因植物中标记基因的ー种策略,下列相关叙述错误的是（ ）A,分别带有目的基因和标记基因的两个质粒,都带有T-DNA序列B.该方法建立在高转化频率基础上,标记基因和目的基因须转到不同染色体上C.若要获得除标记基因的植株,转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组D.获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异【答案】D【详解】A、农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故分别带有目的基因和标记基因的两个质粒,都带有T-DNA序列,进而成功整合到受体细胞染色体上,A正确;B、该方法需要利用农杆菌转化法，在高转化频率的基础上,将目的基因和标记基因整合到染色体上,由图可知,标记基因和目的基因位于细胞中不同的染色体上,B正确;C、通过杂交分离结果可知,经过有性繁殖阶段遗传重组后获得了三种类型细胞，其中包括只含目的基因的,只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的,C正确;D、获得的无筛选标记转基因植株发生了基因重组,D错误。故选Do（2021山东高考13）粗提取DNA时,向鸡血细胞液中加入一定量的蒸储水并搅拌,过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤,在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（ ）A,加入适量的木瓜蛋白酶B.37〜40℃的水浴箱中保温1〇〜15分钟C,加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精D,加入NaCI调节浓度至2moi/LT过滤T调节滤液中NaCI浓度至0.14moI/L【答案】A【解析】木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质,由于酶具有专ー性,不能水解DNA,过滤后在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含量较高的白色丝状物,A正确;37〜40°C的水浴箱中保温10~15分钟不能去除滤液中的杂质,应该放在60~75℃的水浴箱中保温10~15分钟,使蛋白质变性析出,B错误:向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馅水并搅拌,过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精,此时DNA析出,不会进入滤液中,C错误;加入NaCI调节浓度至2moI/L-►过滤-►调节滤液中NaCI浓度至0.14mol/L,DNA在0.14mol/L的NaCI溶液中溶解度小,DNA析出，不会进入滤液中,D错误。（2021湖北）7.限制性内切酶EcoR!识别并切割双链DNA,用EcoR!完全酶切果蝇基因组DNA,理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为（ ）5'-CAATTC-3'3,-CTTAAG-5,tA.6 B.250C.4000D.24000【答案】C【详解】据图可知,EcoRI的酶切位点有6个碱基对,由于DNA分子的碱基组成为A、T、G、C,则某一位点出现该序列的概率为1/4X1/4X1/4X1/4X1/4X1/4=1/4096,即4096U4000个碱基对可能出现ー个限制酶EcoRI的酶切位点,故理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为400〇。C符合题意。故选Co（2021湖北）16.某实验利用PCR技术获取目的基因,实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）タト，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生,以下措施中有效的是（ ）A,增加模板DNA量B.延长热变性的时间C,延长延伸的时间D.提高复性的温度【答案】D【解析】【分析】多聚酶链式反应（PCR）是ー种体外迅速扩增DNA片段的技术,PCR过程一般经历下述三循环:95℃下使模板DNA变性、解链T55°C下复性（引物与DNA模板链结合）T72°C下引物链延伸（形成新的脱氧核菩酸链）。【详解】A、增加模板DNA的量可以提高反应速度,但不能有效减少非特异性条带,A错误;BC、延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程,但对于延伸中的配对影响不大,故不能有效减少反应非特异性条带,BC错误;D、非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加,故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生,D正确。故选Do（2021辽宁）14.睛水合酶（No）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N。的a和B亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型睛水合酶（N0〇下列有关叙述错误的是（ ）A.弗与N。氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之ーB,加入连接肽需要通过改造基因实现C.获得M的过程需要进行转录和翻译D.检测M的活性时先将M与底物充分混合,再置于高温环境【答案】D【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,或制造ー种新的蛋白质,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、蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。3、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。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菩酸序列（基因）。【详解】A、在N。的a和。亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型月青水合酶（N0,则此与No氨基酸序列有所不同,这可能是影响其热稳定性的原因之一,A正确;B、蛋白质工程的作用对象是基因,即加入连接肽需要通过改造基因实现,B正确:C、M为蛋白质,蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程,C正确;D、酶具有高效性，检测M的活性需先将其置于高温环境,再与底物充分混合,D错误。故选Do【点睛】（2021北京）14.社会上流传着ー些与生物有关的说法,有些有一定的科学依据,有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）A.长时间炖煮会破坏食物中的ー些维生素B.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒C.消毒液能杀菌,可用来清除人体内新冠病毒D,如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的【答案】A【解析】【分析】血型分为四种,即A,B,AB,〇〇血型是指红细胞上所含的抗原不同而言,红细胞上只含A抗原的称A型,含有B抗原的称B型,既有A抗原又有B抗原的称为AB型,既没有A抗原也没有B抗原的称为〇型。ABO血型受ABO三种基因控制,A基因控制A抗原产生,B基因控制B抗原产生,0基因控制不产生A和B两种抗原,而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合,即AA,AO,BB,BO,AB,00,而每个人只有其中一对。【详解】A、维生素会受到高温破坏,加热、光照、长时间储存等都会造成维生素的流失和分解,A正确;B、转基因抗虫棉对非靶标生物无毒性,B错误;C、消毒液只能杀死表面的病毒细菌,但无法清除体内的病毒,C错误;D、如果孩子的血型和父母都不一样,也可能是亲生的,如A型血和B型血的父母也可以生出〇型血的孩子,D错误。故选A。（2020北京生物高考题）15.生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求,引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是（ ）A,人类及动植物中可能爆发的重大疫病B,保护沿海滩涂红树林中的生物多样性C.全球气候变暖导致生态环境发生改变D,收集我国公民及生物资源的遗传信息【答案】B【解析】【分析】本题以“新冠肺炎疫情”为引,考查考生对生物安全的认识,涉及生态系统的稳定性、保护生态环境、生物技术的安全性等相关知识,要求考生掌握生物多样性在维持生态系统的稳定性中的作用、全球性生态环境问题对生物圈及人类的影响,以及生物技术可能带来的道德和伦理问题,然后分析选项进行判断。【详解】A、人类及动植物中可能爆发的重大疫病,会影响生态环境以及人类的生存和发展,会给我国带来生物安全风险,A不符合题意;B、保护沿海滩涂红树林中的生物多样性，有利于保护生态系统的稳定性,不会给我国带来生物安全风险,B符合题意;C、全球气候变暖导致生态环境发生改变,会影响生物多样性,对生物圈的稳态也会造成严重威胁,影响到人类的生存和发展,会给我国带来生物安全风险,C不符合题意；D、收集我国公民的遗传信息,可能会造成基因歧视,带来许多不公平的社会问题,遗传信息的滥用还会导致社会和政治事件的发生,会给我国带来生物安全风险,D不符合题意。故选Bo（2020北京生物高考题）12.为了对重金属污染的土壌进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中（如图）。： ■①，③杨树内源DNA左空界二ブメ【,日卬~0以山ユ1右1界杨树内源DNA [―启动子THMA3基因•终止子一! ②④（注:①、②、③、④表示引物）为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是（ ）A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④【答案】B【解析】【分析】根据图示中引物的位置可知,引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因,引物③扩增的片段不含启动子,引物②扩增的片段既含有启动子,又含有HMA3基因序列。【详解】图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中,若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列,应选择的引物组合是①+②,即B正确,ACD错误。故选Bo（2020海南高考生物）10.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是（ ）A,羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料B.提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的洗涤剂和食盐C.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解D,在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色【答案】A【解析】【分析】DNA粗提取与鉴定的原理1.DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCI溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低）,利用这ー特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的;DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进ー步的分离;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80°C以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响;DNA的鉴定:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详解】A、羊的成熟红细胞没有细胞核,因此不可作为提取DNA的材料,A错误;B、提取植物细胞的DNA时,需要加入一定量的洗涤剂和食盐,洗涤剂的作用是瓦解细胞膜,而食盐的作用是提高DNA的溶解度,B正确;C、预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解,同时根据DNA蛋白质溶于酒精,而DNA不溶于酒精的特性将其析出,C正确;D、由分析可知,在沸水浴条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,据此鉴定DNA的存在,D正确。故选A。【点睛】10.【2020年浙江7月高考卷,24】下列关于基因工程的叙述,正确的是（ ）A.若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则一定有利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定B.抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系,抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关C.抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株,其DNA检测均含目的基因,抗性鉴定为抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分开成不同条带,相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置答案:D解析:若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶,则该限制性核酸内切酶可能会切割重组质粒,破坏重组质粒的结构,A错误;抗除草剂基因转入某抗盐植物后,一部分抗盐植株的抗盐性消失,说明抗除草剂基因的转入可能导致抗盐性改变,B错误;抗除草剂基因转入某植物后,若DNA检测含有目的基因,而抗性鉴定为不抗除草剂,其原因可能是目的基因转录出RNA但无法翻译,也可能是目的基因无法转录,还可能是翻译出来的蛋白质无活性,C错误;若环状质粒上有1个某种限制性核酸内切酶的酶切位置,则该环状质粒被该酶酶切后形成1个条带,若要形成2个条带,则该环状质粒上至少有2个该酶的酶切位置,若要形成3个条带,则该环状质粒上至少有3个该酶的酶切位置,D正确。11.【2020年天津卷,10】阅读下列材料,回答1、2题。在应用基因工程改变生物遗传特性,进而利用种间关系进行生物防治方面,中国科学家取得了许多重要进展。资料ー:人类使用化学农药防治害虫,致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出ー种神经毒素基因Aa/T,将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中,增强绿僵菌致死害虫的效应,可有效控制虫害大规模爆发。资料二:小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。牆反ケ7导入小麦,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染,从而避免小麦赤霉病大规模爆发。资料三:疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因,将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内,AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散,所以在含AS1工程菌按蚊的群落中,疟疾传播ー般可被阻断。.目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因,下列分析正确的是（ ）A.来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取B.作用:上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活C.转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞D.应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目.在利用种间关系进行生物防治的措施中,下列分析错误的是（ ）A.施用绿僵菌工程菌减少虫害,不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系B,引入的。7增强小麦的抗菌性,目的是调节真菌对植物的寄生能力C.AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS!与按蚊之间存在共生关系D.使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫,目的是调节按蚊对人的寄生能力答案:1.B;2.D解析:1.目的基因的获取途径有三条:从基因文库中获取、利用PCR扩增和人工合成法合成,A错误;资料一中，将神经毒素基因ズa〃导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中控制虫害,资料二中,将抗赤霉病主效基因Fht）1导入小麦减轻赤霉菌对小麦的感染,资料三中,将5种不同抗疟机制的基因导入按蚊的肠道共生菌AS1中杀灭疟原虫,可知上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活,B正确;将目的基因导入植物细胞常使用农杆菌转化法,导入微生物常使用感受态细胞法,导入动物细胞常使用显微注射法,C错误;资料ー、二和三中都没有将目的基因导入防治对象中,但都间接达到了生物防治的目的,D错误。2.施用绿僵菌工程菌减少虫害,没有改变绿僵菌与害虫之间的寄

生关系,只是增强了绿僵菌致死害虫的效应,A正确;引入/7767减轻赤霉菌对小麦的感染,目的是增强小麦对赤霉菌的抗性,降低赤霉菌对小麦的寄生能力,B正确;AS!工程菌分泌的多种表达产物可在按蚊体内杀灭疟原虫,并没有改变AS1与按蚊的共生关系,C正确；AS!工程菌分泌的多种表达产物可在按蚊体内杀灭疟原虫,因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散,故在含AS1工程菌按蚊的群落中,疟原虫传播被阻断,调节疟原虫对人的寄生能力,D错误。12.(2021海南)25.CRISPR/Cas9是ー种高效的基因编辑技术,Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在单链向导RNA(SgRNA)引导下,切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示。CR1SPR/Cas9

重组质粒②导入受体细胞CR1SPR/Cas9

②导入受体细胞CR1SPR/Cas9

重组质粒Cas9基因①构建重组质粒④sgRNA引导识别

目标DNA序列

基因组DNA回答下列问题。

(1)过程①中,为构建CRISPR/Cas9重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理,然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上,插入时所需要的酶是〇(2)过程②中，将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是(3)过程③〜⑤中,SgRNA与Cas9蛋白形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,二者结合所遵循的原则是〇随后,Cas9蛋白可切割 序歹リ。(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因,在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是基因敲除成功的判断依据是〇(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9质粒中获得重组质粒,随后将其导入到大肠杆菌细胞,通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA中,构建得到能大量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内,将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程:〇【答案】(1)DNA连接酶(2)感受态细胞法(3)碱基互补配对原则目标(3)碱基互补配对原则目标DNA特定的核菩酸序列(4)DNA分子杂交技术(4)DNA分子杂交技术出现杂交带(5)CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基因的获取:基因表达载体的构建;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。基因工程所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶,限制酶负责切割,DNA连接酶负责连接,因此为构建CRISPR/Cas9重组质粒,需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理,然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上,插入时所需要的酶是DNA连接酶。大肠杆菌是原核生物,属于微生物,将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。根据题图可知:在CRISPR/Cas9基因编辑技术中,SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA,准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列。Cas9能借助SgRNA分子与目标DNA进行特异性结合的原因在于SgRNA分子上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现SgRNA与目标DNA特定序列的特定识别,进而定位;由此可见,Cas9在功能上属于限制酶,可切割目标DNA特定的核菩酸序列。可利用DNA分子杂交技术判断基因敲除是否成功,若出现杂交带,则说明基因敲除成功。根据图示可知:CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达,转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白,二者形成复合体,该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合,从而插入到基因组DNA中。【点睛】本题以基因编辑技术为情境,考查DNA分子的结构、碱基互补配对、基因工程等相关知识,考查学生综合应用能力及科学思维的核心素养。(2021天津)16.乳酸菌是乳酸的传统生产菌,但耐酸能力较差,影响产量。酿酒酵母耐酸能力较强,但不产生乳酸。研究者将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因(LDH)导入酿酒酵母,获得能产生乳酸的工程菌株。下图1为乳酸和乙醇发酵途径示意图,图2为构建表达载体时所需的关键条件。

原核生物红制原点尿崛

合成酶基因含傍聴菌しDHは因的DNAM原核生物红制原点尿崛

合成酶基因含傍聴菌しDHは因的DNAM・段ダ严 .引晩引物Ik—乳酸脱期解码序列T-BamHI酿酒酵母

基因启动子质粒口核生物Lえ制原点f:氨苫靑霉素基因质粒口核生物Lえ制原点f:氨苫靑霉素基因图2为0(2)获得转基因酿酒酵母菌株的过程如下:①设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列。为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,且能通过双酶切以正确方向插入质粒,需设计引物1和2〇其中引物1的5’端序列应考虑和0②将上述PCR产物和质粒重组后,导入大肠杆菌,筛选、鉴定,扩增重组质粒。重组质粒上有,所以能在大肠杆菌中扩增。启动子存在物种特异性,易被本物种的转录系统识别并启动转录,因此重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列(能/不能)在大肠杆菌中高效表达。③提取重组质粒并转入不能合成尿喀噫的酿酒酵母菌株,在的固体培养基上筛选出转基因酿酒酵母,并进行鉴定。(3)以葡萄糖为碳源,利用该转基因酿酒酵母进行厌氧发酵,结果既产生乳酸,也产生乙醇。若想进一步提高其乳酸产量,下列措施中不合理的是(单选)。A.进一步优化发酵条件B,使用乳酸菌LDH基因自身的启动子C.敲除酿酒酵母的丙酮酸脱叛酶基因D.对转基因酿酒酵母进行诱变育种【答案】(1)细胞质基质(2) ①.包含BamHI的识别序列②.将GTG改为ATG③.原核生物复制原点④.不能⑤.缺失尿喀凜(3)B【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。將・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(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是否插入目的基因ーDNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定;抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【小问1详解】酵母细胞厌氧发酵即无氧呼吸的场所为细胞质基质。【小问2详解】①设计引物1的5’端序列,应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,以便目的基因在酵母细胞中更好的表达；同时能通过双酶切以正确方向插入质粒,需要包含BamHI的识别序列。②将重组质粒导入大肠杆菌,重组质粒上有原核生物复制原点,所以能在大肠杆菌中扩增。由于启动子存在物种特异性,重组质粒上带有真核酿酒酵母基因的启动子,故重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列在大肠杆菌中不能高效表达。③在缺乏尿喀噫的选择培养基上,不能合成尿喀凜的酿酒酵母菌株不能生存,导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿喀噫合成酶基因而可以正常生存,从而起到筛选作用。【小问3详解】A、进ー步优化发酵条件,使其更有利于乳酸菌的繁殖,可以提高其乳酸产量,A正确;B、由于启动子存在物种特异性,使用乳酸菌LDH基因自身的启动子,在酵母细胞中不表达,B错误;C、敲除酿酒酵母的丙酮酸脱叛酶基因,使酵母菌不能酿酒,从而提高乳酸产量,C正确;D、对转基因酿酒酵母进行诱变育种,可能会出现乳酸菌的高产菌株,D正确。故选Bo【点睛】本题以获得能产生乳酸的工程菌株为背景,考查基因工程的相关内容，重点考查基因表达载体的构建,掌握各操作步骤中需要注意的细节问题,识记PCR技术的原理和过程,能结合所学的知识准确答题。（2021辽宁）24.PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因）,大小为〇.9kb（1kb=1000碱基对）,利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:（1）为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计ー对特异性引物来扩增目的基因。（2）图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因（该基因序列不含图1中限制酶的识别序列）与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入

和两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用(填"E.coliDNA连接酶"或"T4DNA连接酶")〇相关限制酶的识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点HindIIIAlAGCTTTTCGATAEcoRIGiAATTCCTTAATGPvitIIGAG1CTGGTCTGACPstlCTGC1AGGAtCGTCKpnlG1GTACCCCATGTGBamH1G1GATCCCCTAGTG注:箭头表示切割位点(3)转化前需用CaCし处理大肠杆菌细胞,使其处于的生理状态，以提高转化效率。

（4）将转化后的大肠杆菌接种在含気羊青霉素的培养基上进行培养,随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒,用（2）中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电分离,结果如图2,号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中（5）将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期（示意图见图3）不同时期的细胞数量,统计结果如图4〇分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的（填“G』或"S”或“Gz/M”）期。(ま)五会皿黑器f哭G遡物S期口(ま)五会皿黑器f哭G遡物S期口6ハ期50-40-ド物图4注:G,ゝ!表示G、和M【答案】（1）逆转录（2） ①.EcoRI②.PvitII③.T,DNA连接酶（3）感受态（4）3（5）G2/M【解析】【分析】分析图中质粒含有多个限制酶切位点,在启动子和终止子之间有三个酶切位点,Kpnl在质粒上有两个酶切位点,PvitII酶切后获得平末端。图4中Gi期和S期细胞减少,而G2期细胞数目明显增多。将目的基因导入微生物细胞:Ca?+处理法。【小问1详解】利用RNA获得cDNA的过程称为逆转录。【小问2详解】根据启动子和终止子的生理作用可知,目的基因应导入启动子和终止子之间.图中看出,两者之间存在于三种限制酶切点,但是由于Kpnl在质粒上不止一个酶切位点,所以应该选择EcoRI和PvitII两种不同限制酶的识别序列;根据PvitII的酶切序列,切出了平末端,所以构建基因表达载体时,应该用T4DNA连接酶连接质粒和目的基因。【小问3详解】转化时用CaCし处理大肠杆菌细胞,使其处于感受态的生理状态,以提高转化效率。【小问4详解】由于这些菌落都可以生长在含有気羊青霉素的培养基中,因此都含有质粒,重组质粒包含了目的基因和质粒,如果用EcoRI和PvitII两种酶切割重组质粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条条带,由于phb2基因大小为〇.9kb,所以对应电泳图是菌落3。【小问5详解】比较图4中Gi期和S期细胞减少,而G2期细胞数目明显增多,说明了Gi期和S期细胞可以进入G2期,而G2期的细胞没有能够完成分裂进入団期,因此PHB2蛋白应该作用于G2/M期。【点睛】本题考察基因工程的知识,需要考生分析质粒的酶切位点,结合目的基因转入的位置进行分析,结合题干中目的基因的大小分析电泳图。(2021福建)21.微生物吸附是重金属废水的处理方法之ー。金属硫蛋白(MT)是ー类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题:(1)根据枣树的MTcDNA的核昔酸序列设计了相应的引物(图1甲),通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为图1(2)本实验中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将MT基因接入载体Eo载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。①选用酶将载体P切开,再用(填“T’DNA或"E・coli81DNA”)连接酶将MT基因与载体P相连，构成重组载体P’〇②载体P’不具有表达MT基因和〇选用酶组合对载体P’和载体E进行酶切,将切下的MT基因和载体E用DA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用 离子处理的大肠杆菌，筛出MT工程菌。（3）MT基因在工程菌的表达量如图2所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的M!工程菌,理由是图2图2眦均腦を要卬囲ー之【答案】（1）引物1和引物4（2） ①.EcoRV②.T4DNA③.启动子④.终止子⑤.Xho!和Pstl⑥.钙（3）尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能カ进行鉴定【解析】【分析】1、PCR扩增目的基因需要有一段已知的碱基序列。2、基因工程技术的基本步骤:（1）目的基因的获取;（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;（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是否插入目的基因ーDNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原一抗体杂交技术:个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【小问1详解】密码子位于mRNA上,是决定氨基酸的三个相邻碱基,起始密码子分别控制翻译的开始和结束,故为保证基因的正常表达,一对引物应分别位于位点A和位点B的两侧,故选择引物1和引物4。【小问2详解】①为得到平末端,可用EcoRV酶将载体P切开;由于E・coli81DNA连接酶只能连接黏性末端,而T,DNA连接酶可以连接平末端,结合题意可知,MT基因的末端为平末端,故需要用T4DNA连接酶将MT基因与载体P相连,构成重组载体7〇②载体P’是重组质粒,故不含有有表达MT基因的启动子和终止子；为避免自身环化和反向连接,可选用两种酶切割两种载体,据图可知,载体P’和载体E均含有XhoI和PstI酶,故可选用Xho!和Pstl酶进行酶切；将目的基因导入大肠杆菌的方法是钙离子处理法。【小问3详解】由于尚未在个体生物学水平上对MT工程菌吸附重金属的能カ进行鉴定,故即使MT工程菌的MT蛋白相对含量较高,也无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的M!工程菌。【点睛】本题考查基因工程的相关知识,解答本题的关键是分析题图,明确基因工程的工具,并根据限制酶的切割位点判断引物应该设计的碱基序列,结合题意明确检测基因表达载体的方法。16.(2021山东高考25)人类丫基因启动子上游调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,丫基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对丫基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了丫基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。注:F1-F7,R引物P：雌激素诱导下发挥

作用的启动子限制酶识科序列及切割位点:Muni:ネ4TTGXhol:CTCGAGEcoRI:C^ATTCSall:G^TCGACNhel:&TAGC(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在卜〜F7末端添加的序列所对应的限制酶是,在R末端添加的序列所对应的限制酶是〇本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要种酶。►-► 1->；FlF2 也,iF7Miinl载体的终北子 灵光蛋白基因部分结构グ 灭譬口ヱロP3Cエ〃X基因I—NheIEcoRI\fiinIEcdRIXho终止子(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含、〜Fe与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是0（3）向培养液中添加适量的雌激素,含，〜F,与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含Fs〜F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若Y基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL11A蛋白结合位点位于,理由是 〇【答案】 ①.Sall ②.EcoRI ③.6 ④.F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达⑤.引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上 ⑥.根据有无荧光情况判断,F1〜F4与R扩增产物上均有结合位点,因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游（右侧）；F5〜F6与R扩增产物上均无结合位点,可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游（左侧）,所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上【解析】（1）据提意可知,需要将扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达,则含有启动子P的扩增后的产物读取方向与荧光蛋白基因的读取方向一致,故扩增后的产物中的R端与荧光蛋白基因中限制酶如〃I识别序列端结合,才能保证扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达。要做到定向插入,需要引物末端两端添加限制酶的识别序列,且被限制酶识别并切割后,两端的黏性末端不能相同。而扩增后的产物中可能含有MunI和的0I的识别位点,故在引物末端添加限制酶的识别序列不能被限制酶例Z〃 !和ガ70I所识别,故应该选用添加限制酶どco/?I和限制酶Sa/I识别序列,据图中对限制酶的注释可知,限制酶加〃!识别并切割后的黏性末端与限制酶どco/?!识别并切割后的黏性末端相同,故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRI,在F1〜F7末端添加的序列所对应的限制酶是SatI;荧光蛋白基因中含有限制酶EcoRI的识别位点,故对载体使用限制酶加〃!和將。 !切割。综上所述,对载体使用限制酶加〃 I和筋0I切割,对扩增后的产物用限制酶どc。Z?I和限制酶Sa/I识别序歹リ,然后在DNA连接酶的催化作用下,连接形成重组载体;产物扩增中需要使用な〃酶催化，合成更多的产物,故从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要6种酶,分别是Taq酶、限制酶EcoRI、限制酶Sa/I、限制酶而〃 !、限制酶スZ7。1ヽDNA连接酶:(2)受体细胞中已经除去BCL11A基因,故扩增产物中的BCL11A蛋白结合位点,不会抑制荧光蛋白基因的表达;基因的表达需要RNA聚合酶与启动子结合,才能完成荧光蛋白基因的转录过程；含F1〜F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,则可能是F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达;(3)向培养液中添加适量的雌激素,此时重组载体上的8a.〃メ基因表达,产生BCL11A蛋白,BCL11A蛋白与BCL11A蛋白结合位点结合后,导致荧光蛋白基因被抑制;含F1〜F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,则说明BCL11A蛋白结合位点结合后在引物F4与引物R之间的序列上;含F5〜F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,则说明BCL11A蛋白结合位点结合后在引物F5的上游序列,故据此结果可推测,BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。(2021北京)16.新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在ー些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是ー种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通过得到cDNA,经获取S基因,酶切后再连接到载体。(2)重组疫苗中的S基因应编码〇A.病毒与细胞识别的蛋白B,与病毒核酸结合的蛋白C.催化病毒核酸复制的酶D.帮助病毒组装的蛋白(3)为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗TTT诱发特异性免疫反应。（4）重组疫苗只需注射ー针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA,但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射ー针即可起到免疫保护作用的原因【答案】（1） ①.逆转录/反转录 ②.PCR扩增（2）A①.（重组腺病毒）进入细胞 ②.表达抗原（4）重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。【解析】【分析】重组腺病毒疫苗必须具备的条件:能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带入到受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生。【小问1详解】新冠病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,若要得到与其对应的cDNA,则要进行逆转录。用cDNA扩增出目的基因——S基因,需要利用PCR扩增技术。【小问2详解】重组疫苗作为抗原需要被人体免疫系统识别,而重组疫苗中的S基因是从新冠病毒中提取的,所以重组疫苗中的S基因应编码病毒与细胞都能识别的蛋白,A正确,BCD错误。故选A。【小问3详解】重组疫苗对人体来说属于外来异物,即抗原，故人体接种疫苗后,重组腺病毒进入人体细胞,其在人体细胞内表达出抗原,引发机体产生特异性免疫 细胞免疫和体液免疫,因此该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗T（重组腺病毒）进入细胞T表达抗原-►诱发特异性免疫反应。【小问4详解】接种疫苗后,由于长时间内接种者体内仍能检测到重组腺病毒DNA,而DNA会不断表达出S蛋白,S蛋白作为抗原刺激机体,故机体会反复针对抗原产生特异性免疫应答。【点睛】本题以新冠肺炎为问题情境,考查重组腺病毒疫苗和免疫的相关知识,考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。（2021«广东高考真题）非细胞合成技术是ー种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线（如图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料）,以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率。

1ー磷酸ー葡萄糖磷萄位酸糖酶葡1ー磷酸ー葡萄糖磷萄位酸糖酶葡变6ー磷酸ー葡萄糖1磷酸肌奮合成鬣1硼酸一肌醇回答下列问题:(1)研究人员采用PCR技术从土壌微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外,获得酶基因的方法还有〇(答出两种即可)(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之ー。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,方法有〇(答出两种即可)(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白,需要采用的方法有〇(4)依图所示流程,在一定的温度、pH等条件下,将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同,可能导致的结果是〇在分子水平上,可以通过改变,从而改变蛋白质的结构,实现对酶特性的改造和优化。【答案】(1)基因文库中获取、人工合成法(2)盐析法、酶解法或高温变性(3)感受态 抗原一抗体杂交技术(4)有的酶失活而使反应中断(4)有的酶失活而使反应中断基因的碱基序列【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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,导入的方法也不ー样.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是否插入目的基因ーDNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA一分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原一抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】(1)分析题意,研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR技术,此外获得酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之—〇在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,可根据DNA和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性去除蛋白质,方法有盐析、酶解法或高温变性法等。(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备感受态细胞,即利用钙离子处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,使其易于接受外来的DNA分子。基因工程中,酶基因(目的基因)成功表达的产物