2023北京高三一模生物汇编：基因工程章节综合

第1页/共1页2023北京高三一模生物汇编基因工程章节综合一、单选题1．（2023·北京东城·统考一模）下列有关高中生物学实验的叙述，正确的是（）A．探究酶的专一性时，自变量可以是酶的种类或底物的种类B．色素提取实验中，研磨叶片时应加入SiO2以防止色素被破坏C．调查土壤小动物的丰富度时，应采用标记重捕法展开调查D．进行DNA粗提取与鉴定时，可采用冷酒精作为DNA的溶剂2．（2023·北京西城·统考一模）为获取玉米编码蔗糖转运蛋白的基因，提取玉米细胞RNA，获得cDNA后导入基因工程酵母菌细胞（产生的蔗糖酶不能分泌到胞外），利用选择培养基筛选到含有目的基因的酵母菌。下列叙述错误的是（

）A．应选取含有蔗糖转运蛋白的组织提取RNAB．RNA通过逆转录形成cDNAC．选择培养基应以蔗糖为唯一碳源D．基因工程酵母菌无水解蔗糖的能力3．（2023·北京西城·统考一模）下表列出了相关实验的原理，其中错误的是（

）选项实验原理A制作泡菜酵母菌在无氧情况下将葡萄糖分解成乳酸B提取绿叶中的色素绿叶中的色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中C检测生物组织中的蛋白质蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色DDNA电泳DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关A．A B．B C．C D．D4．（2023·北京海淀·统考一模）为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。下列叙述不正确的是（

）A．导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组B．诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变C．卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量D．生产药物A最适合选用培养基b上的菌株5．（2023·北京海淀·统考一模）科研人员从四川卧龙自然保护区采集到的大熊猫粪便中提取DNA，通过PCR技术扩增DNA来区分不同大熊猫个体，进而统计大熊猫种群密度。下列叙述不正确的是（

）A．野生大熊猫种群密度调查不适合用标记重捕法B．PCR扩增的序列应在大熊猫的不同个体间存在差异C．大熊猫粪便中的脱落细胞可为PCR提供模板DNAD．不同粪便样本的PCR扩增结果一定存在明显差异6．（2023·北京海淀·一模）下列对发酵工程及其应用的叙述，不正确的是（

）A．发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身B．啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成C．利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物肥料可以促进植物生长D．用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养7．（2023·北京海淀·一模）利用山金柑愈伤组织细胞（2n）和早花柠檬叶肉细胞（2n）进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。下图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是（

）A．山金柑愈伤组织细胞没有细胞壁，早花柠檬叶肉细胞用酶解法去除细胞壁后才能与前者融合B．用灭活的病毒诱导两种细胞原生质体的融合，依赖于细胞膜的流动性C．可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选D．杂种植株是四倍体，其核基因只来自早花柠檬，线粒体基因只来自山金柑8．（2023·北京房山·统考一模）GUS基因作为一种报告基因，编码β-葡萄糖苷酸酶，该酶可催化特定底物水解，产生蓝色化合物，借此用来观察转基因植物中外源基因的表达情况，鉴定转基因植株。下列说法错误的是（

）A．GUS基因是有遗传效应的DNA片段，由多个核糖核苷酸构成B．GUS基因编码β-葡萄糖苷酸酶合成的过程包括转录和翻译C．应将GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞以观察表达情况D．蓝色的深浅可表示外源基因表达量的多少9．（2023·北京房山·统考一模）下列关于分离的相关实验中，叙述错误的是（

）A．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离B．利用离心技术将噬菌体与大肠杆菌分开C．用胰蛋白酶处理离体的动物组织，使其分散成单个细胞D．利用电泳技术将不同长度的DNA片段分离10．（2023·北京大兴·统考一模）下列为达成实验目的而进行的相应实验操作，不正确的是（

）选项实验目的实验操作A观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒用苏丹Ⅲ染色后，再用酒精洗去浮色B除去粗提DNA中的蛋白质杂质在DNA溶液中加入等体积预冷的酒精C观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂将解离后的根尖放入龙胆紫染液染色D诱导外植体脱分化为愈伤组织在MS培养基中添加所需植物激素A．A B．B C．C D．D11．（2023·北京延庆·统考一模）下列高中生物学实验中，必须用活细胞作为实验材料的是（）A．DNA的粗提取与鉴定 B．观察细胞的有丝分裂C．还原糖的鉴定 D．显微镜观察细胞质流动二、综合题12．（2023·北京东城·统考一模）番茄是重要的农作物，因J基因功能缺失导致的无果茎接缝是一种优良性状，表现为茎干与果实的连接处光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的产量。(1)利用诱变育种获得纯合突变体甲，表现出无果茎接缝，但由于花序产生大量分枝，导致产量不高。将甲与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1自交获得的F2中，野生型：无果茎接缝且分枝不增加∶有果茎接缝且分枝增加∶突变体甲＝9∶3∶3∶1，说明无果茎接缝为______性性状；甲中控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因间的位置关系是______。(2)在甲的基础上获得了花序分枝未增加的纯合突变体乙。将甲与乙杂交获得F1，F1自交，F2表现为不同程度的分枝。对F2中分枝最多和最少的个体基因组进行测序和比对，发现抑制花序增加的基因可能位于番茄1和3号染色体上，将相关DNA序列分别命名为sb1和sb3。由F2自交获得F3，对F3部分个体进行测序并统计花序分枝数，结果如下图1。由结果可知，对花序增加的抑制作用取决于______，且______的影响更大；F2中与图1的B组表型一致的个体占F2的比例为______。(3)大规模测序发现，突变体甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一个突变的E基因，正常及突变E基因序列如下图2（a），突变E基因转录出的两种mRNA序列如下图2（b）。欲利用PCR技术验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，应从下图3中选择的两组引物是______。（内含子4’序列较长，难以完全扩增）(4)经检测发现，突变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因。综合上述研究，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是______。13．（2023·北京西城·统考一模）人β防御素（由H基因编码）是一种抗菌肽，科研人员欲利用酵母对其进行生产。(1)获得H基因的序列信息后，可以其cDNA为模板通过_____方法获得该基因。(2)由于人β防御素会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员在酵母菌基因组DNA中插入Р和S基因，使质粒上H基因的表达受到红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。P和S基因应为_____（填“组成型表达”或“红光诱导表达”）。(3)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统（图2），在酵母菌基因组中插入了2个E基因，使F基因的表达受到蓝光控制（图3）。图3中两个E基因作用分别是_____。(4)工程菌泄露到环境中可能引发环境问题。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡（图4）。图4中①②应选用的启动子为：①_____，②_____。A．Jub

B．ACT

C．CYC图4中③④处结合的阻遏蛋白为：③_____，④_____。a、T蛋白

b、L蛋白(5)写出利用该工程菌发酵生产人β防御素的步骤。_____14．（2023·北京西城·统考一模）M蛋白在人体神经发育过程中起重要作用，M基因发生突变或表达异常可导致神经发育紊乱性疾病，如Rett综合征和MDS等。(1)M蛋白可识别并结合甲基化DNA，进而调控靶基因的_____。(2)对一位Rett综合征患者进行检测发现，其M基因发生了一个碱基对的替换，细胞内只有截短的M蛋白。①一个碱基对的替换导致M基因的mRNA_____，翻译后合成了截短的M蛋白。②研究者提出，可通过改造tRNA使患者细胞能够合成正常长度的M蛋白。请简述利用该技术治疗此类Rett综合征的基本原理。_____(3)图1为一个MDS患者的家系图。采集全部家系成员外周血进行检测，核型分析未发现染色体数目异常，测序发现其M基因均为野生型，M基因表达的检测结果如图2，M基因拷贝数如下表。检测对象M基因拷贝数Ⅰ11Ⅰ23Ⅱ13Ⅱ22正常男性1正常女性2①根据以上信息推测Ⅱ2患病的原因。_____②女性体细胞中有一条X染色体是失活的，失活X染色体上绝大多数基因被沉默。用限制酶HpaⅡ剪切Ⅰ2基因组DNA，然后进行PCR扩增及电泳，结果如图3。图3中引物组合应为_____。③Ⅰ2的M基因拷贝数高于正常女性，但表型正常，请结合以上研究提出合理解释。_____15．（2023·北京海淀·统考一模）虎的典型毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异。科研人员对虎毛色形成机理进行研究。(1)白虎是由黄虎的单基因突变引起的。科研人员在图1所示家系中选择子代雌雄黄虎相互交配，后代出现__________，确定白色由常染色体上隐性基因控制。(2)虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。①测序发现，白虎常染色体上的S基因突变导致功能丧失。S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，这无法解释白虎___________的现象。②进一步研究发现，还存在另一个真黑色素的合成途径，E基因表达产物可激活真黑色素的合成。结合白虎的毛色分析，E基因在底色毛发处_________。(3)与毛囊伴生的另一种DP细胞能合成A蛋白，分泌至胞外作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致功能丧失。科研人员推测C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞。为验证上述假设，研究者将相关基因导入不表达_________的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图3。请在答题卡的虚线框内补充出应有的电泳条带_________。(4)研究发现，雪虎为S和C基因双突变纯合子。综合上述信息推测，S和C基因双突变可能导致_________，方能解释雪虎的毛色为白色。16．（2023·北京海淀·统考一模）自然界中的光强常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。科研人员对拟南芥的叶绿体响应光强变化的机理进行了探究。(1)类囊体膜上的蛋白复合物PSI催化水在光下分解，变化的光强会影响这一过程，从而影响光反应产生__________，最终影响暗反应过程有机物的合成。(2)PSII复合物的主要部分延伸到类囊体腔中，科研人员推测类囊体腔中的蛋白参与PSⅡ的组装。为此，利用农杆菌转化拟南芥，由于农杆菌的__________会随机整合到拟南芥的核基因组中，因而可得到类囊体腔内蛋白基因发生突变的突变体。(3)科研人员在所得突变体中观察到，B基因突变体无法编码类囊体腔内的蛋白B，该突变体表现为缺乏PSⅡ复合物。科研人员进行实验，处理及结果如图。实验结果a组b组c组d组B基因突变体+++++++++++野生型++++++++++++++++++++注:“+”数量多代表生长状况好。①据图分析，本实验的自变量是___________。②依据实验结果推测，PSII复合物的功能是___________对变化光强的适应。(4)进一步将b组植株的叶肉细胞置于电镜下观察，结果如图。基于本实验结果推断，B基因参与PSII复合物的组装，PSII复合物帮助植物适应变化的光强。请对观察结果能否证实该推断作出判断，并阐明理由____。17．（2023·北京海淀·一模）2毒素是一种常见的霉菌毒素，可通过污染饲料引起畜禽中毒反应。CYP3A是猪体内降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高。(1)T-2毒素是一种脂溶性小分子，以________方式进入细胞。(2)CCAATbox和GCbox是CYP3A基因启动子上游的两个调控序列，研究者将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及荧光素酶基因（LUC基因）连接构建表达载体，导入猪肝细胞，实验组培养基中加入T-2毒素，对照组的处理是________。24h后检测LUC酶活性，计算启动子活性相对值，结果如图1。据图1可知，这两个调控序列是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件，理由是________。(3)NF-Y和Sp1两种蛋白均参与T-2毒素对CYP3A的诱导。已有研究表明，GCbox是Sp1的结合位点。研究者推测，NF-Y通过与CCAATbox结合，与Sp1共同调控CYP3A基因的表达。①依据CCAATbox序列，研究者制备NF-Y结合位点野生型及突变型探针，分别与猪肝细胞核蛋白提取物混合，结果如图2。结果证明CCAATbox是NF-Y的结合位点。请解释第4、5组实验现象出现的原因____。②抑制猪肝细胞中NF-Y或Sp1的表达，发现CYP3A的mRNA水平显著下调，说明NF-Y和Sp1均能够________猪CYP3A基因的表达。CCAATbox和GCbox在DNA上的位置很近，研究者改变二者的距离，并检测CYP3A基因的启动子活性，发现延长或缩短它们之间的距离都会________，这一结果支持了NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能的推测。(4)N-乙酰葡萄糖胺转移酶（OGT）促进Sp1的糖基化修饰水平，抑制Sp1的转录调控功能；O-糖苷酶（OGA）可以使Sp1去糖基化修饰，增强Sp1与互作蛋白的互作。研究者用T-2毒素处理猪肝细胞，检测OGT和OGA的表达量，结果如图3。结合图3及上述系列实验结果，请阐述T-2毒素进入猪体内后的代谢调控机制_______。18．（2023·北京海淀·一模）人参皂苷Rh2是人参中重要的活性组分之一，具有抗肿瘤和免疫调节等功能。我国科研人员以酵母菌为受体细胞，经改造获得Rh2前体物质A高产的L菌株。科研人员对其继续进行基因工程改造，以期获得人参皂苷Rh2高产的细胞工厂菌株。(1)相比于植物细胞，选择酵母菌作为受体细胞的主要优势是：___________。(2)前体物质A可依次经过P酶和N酶转化为人参皂苷Rh2。科研人员通过___________方法获得大量P和N基因片段，然后再用限制酶和___________酶处理，将他们连接形成重组DNA片段。科研人员将基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入L菌。据图1分析，为初步筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，需要用___________培养基。再通过分子水平技术确定重组DNA片段整合到L菌染色体上。(3)科研人员筛选得到成功转化的R菌株，将其与L菌株置于相同条件下培养，发酵一段时间后检测人参皂苷Rh2和前体物质A的含量，结果如下图。据图分析，R菌株能___________。(4)结合上述研究，在此基础上进一步提升R菌株生产能力的可行方案是___________。19．（2023·北京海淀·一模）肠道微生物对宿主健康具有重要影响，但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体，对大肠杆菌进行基因编辑。(1)M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌，其蛋白质外壳留在菌体外，头部的_____注入菌体内，指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同，被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。(2)科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组，构建重组基因编辑质粒（pCG）、如图1。①构建PCG需要用到的工具酶有_____。②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经_____过程形成的RNA，会靶向结合绿色荧光蛋白基因，从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。(3)科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌，获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠，一段时间后，将小鼠分为实验组和对照组。其中，实验组小鼠用添加含_____的M13噬菌体和_____的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的_____。a、Cm+

b、sgfp

c、Ori

d、Cas(4)为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性，科研人员检测肠道微生物的变化，结果如图2。①图2中，标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物，b区图3-2域代表含有_____荧光的微生物。②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。_____③图2表明，实验中M13噬菌体能_____。20．（2023·北京海淀·一模）基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。科学家借助CRISPR/Cas9基因编辑技术，研发出人工基因驱动系统，并在拟南芥和蚊子等生物中实现了外部引入的基因多代遗传。在作物快速育种、根除疟疾等方面具有广阔的前景。(1)为研发拟南芥蓝光受体CRY1基因驱动系统，科学家首先构建了基因驱动元件，导入拟南芥细胞，在细胞中表达Cas9/gRNA复合物，其中gRNA按照_________原则来识别和结合DNA特定序列，并引导Cas9蛋白酶切断DNA双链，将基因驱动元件精确插入到一条染色体上的CRY1基因中（如图1），获得CRY1突变基因，并利用同源定向修复功能，使另一条同源染色体上也插入基因驱动元件，从而获得CRYI基因纯合突变体。①为确定基因驱动元件是否完整插入CRY1基因，最好选择两组引物________进行PCR。A．P1、P2和P3、P4B．P1、P3和P2、P4C．P1、P4和P2、P3②用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达8%的植株为纯合突变体。请解释纯合突变体产生的原因。________③分子标记是核DNA中的简单重复序列，重复次数在不同个体和品种间有较大可变性。从F1中选取5株纯合突变体。根据CRY1基因上下游的分子标记CIW5和F17A8（如图2）设计引物，进行PCR，电泳结果如图3，可知除CRY1基因外的其他基因均来自双亲，判断依据是_____。(2)用基因驱动技术改造传播疟疾的按蚊X染色体上的A基因获得a基因，含a基因的精子不能成活。用改造后的雌蚊突变体与野生型雄蚊交配，子一代雌蚊的基因型是________，子一代相互交配，子二代的性别是_________。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，疟疾发病率将会__________，原因是__________。21．（2023·北京海淀·一模）我国绒山羊所产的羊绒因品质优秀被誉为“软黄金”而畅销全球，但如今在绒山羊育种过程中存在单纯为提高羊绒产量盲目杂交，造成羊绒质量降低等问题，研究者就此开展了相关研究。(1)胸腺素β4（Tβ4）是动物体内一种分布广泛的多肽，在细胞的________上合成，通过影响组成细胞骨架的________纤维的组装影响细胞的迁移和分化。(2)研究表明，Tβ4可促进动物毛发生长。研究者利用基因编辑技术将Tβ4基因定点敲入绒山羊基因组中，获得新型绒山羊，操作过程如图1。①以普通绒山羊体细胞基因组为________，选择图1中的引物组合________进行PCR扩增，筛选出Tβ4基因定点整合的细胞。②图1中的X为________细胞，将获得的重组细胞发育成的94个早期重构胚胎移植到母羊体内，成功获得一只Tβ4基因定点整合的羔羊1704。③绒山羊的皮肤有两种毛囊，初级毛囊（P）产粗毛，次级毛囊（S）产绒。绒细度是确定羊绒品质的重要指标，研究者对1704的羊绒产量及品质进行检测，检测结果如图2、图3。结果表明________。(3)图1所示技术的成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。若要快速、大量繁育Tβ4基因定点整合的绒山羊，还可以使用的现代生物技术有____________。(4)图4为细胞迁移、增殖和分化的主要信号通道。信号分子VEGF束缚于细胞外基质的凝胶结构中，MMPs可通过降解细胞外基质释放VEGF，TIMP3是MMPs的抑制剂。Tβ4通过激活图示的信号通路促进绒山羊绒毛生长。据此推测，与对照组相比，Tβ4基因定点整合绒山羊体内TIMP3、VEGF和P38三种物质含量变化情况依次是________。22．（2023·北京海淀·一模）玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤I、II试验。Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如图1。（1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择原则有___。①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点；②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点③酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同（2）农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织，需使用含________的选择培养基。但由于愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K处理愈伤组织，出现蓝色的是________愈伤组织。（3）组织培养获得的转基因植株（核DNA中仅插入一个G基因）进行自交，在子代含G基因的植株中，纯合子占________。继续筛选，最终选育出抗除草剂纯合自交系A。II．通过回交使自交系B获得抗除草剂性状（4）抗除草剂自交系A（GG）与自交系B杂交产生F1，然后进行多轮回交（图2）。自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代________。（5）下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中，4种方法检出的含G基因植株的比例X1、X2、X3、X4的大小关系是_____。方法检测对象检测目标检出的含G基因植株的比例PCR扩增基因组DNAG基因X1分子杂交总mRNAG基因转录产物X2抗原-抗体杂交总蛋白质G基因编码的蛋白质X3喷洒除草剂幼苗抗除草剂幼苗X423．（2023·北京海淀·一模）番木瓜极易受环斑病毒（PRSV，单链RNA病毒）侵袭。上世纪番木瓜环斑病在我国暴发，导致番木瓜严重减产。2006年，转基因番木瓜获得农业部颁发的安全证书，这是我国第一例获准进行商品化种植的转基因果树。（1）最初的转基因番木瓜品种“Rainbow”是以PRSV的衣壳蛋白（CP）基因作为目的基因。通过___________过程从PRSV基因组中获取CP基因，经限制酶和___________酶处理，构建基因表达载体，用___________法导入番木瓜愈伤组织中，培养获得转基因番木瓜植株。（2）病毒自身基因作为番木瓜抗性基因的机理源于一种名为RNAi的基因沉默机制（图1）。转入番木瓜细胞内的CP基因转录出CPmRNA。PRSV侵染番木瓜后，病毒RNA会与CPmRNA通过___________原则结合形成双链RNA．D酶与该双链RNA结合，经复杂过程形成RISC复合物，最终阻碍病毒RNA在宿主细胞内进行___________，进而抑制病毒增殖，体现抗病性。（3）“Rainbow”对夏威夷的PRSV（HA株系）具有良好的抗性，但对我国的PRSV（YS等株系）抗性不强。中国科学家以PRSV的RNA复制酶基因（RP）为目的基因，成功培育出具有广谱抗性的“华农1号”抗病毒番木瓜新品种。请推测“Rainbow”对我国PRSV抗性不强而“华农1号”具有广谱抗性的原因___________。（4）上述转基因番木瓜对PRSV的抗性仅有20%。为使番木瓜具有更高效的抗PRSV能力，我国科研人员设计引物向RP基因两端引入两个酶切位点，并和中间载体1连接构建中间载体2，利用同样的方法构建出中间载体3（图2）。最后用限制酶将融合基因从中间载体3上切下，构建表达载体，导入番木瓜中。请在图2的①、②、③处写出恰当的限制酶。_________________结合图1、图2阐述利用该过程构建的转基因番木瓜比直接导入RP基因的转基因番木瓜抗病毒效果更好的机理___________。24．（2023·北京朝阳·统考一模）儿童癫痫是由大脑神经元异常放电所致的神经系统疾病，遗传因素是其重要病因。(1)研究者对某儿童癫痫患者家系进行调查，结果如图1，据图可知该病为_____遗传病。对患者和健康志愿者进行基因组测序，推测S基因为致病基因。(2)核基因转录的前体RNA中内含子对应序列被识别并剪切，外显子对应序列拼接为成熟mRNA．对患者及父母的S基因测序后发现_____，推测S基因外显子4突变导致癫痫。为验证该推测，研究者分别设计如图2中的引物_____扩增外显子1及外显子1-内含子1交界处，并对其他外显子及外显子-内含子交界处扩增、测序（除外显子4外），发现患者及父母的测序结果相同。对外显子-内含子交界处进行测序的原因是该部位_____。(3)研究者利用基因工程技术将人突变S基因外显子4替换小鼠正常S基因外显子4，并利用标记基因N筛选出成功替换的小鼠胚胎干细胞，进而培育出杂合转基因小鼠甲。为进一步得到去除N基因的纯合突变鼠，可利用转Flp基因小鼠（Flp酶可识别并敲除同一条DNA两个FRT序列间的序列）与甲杂交。①从以下选项中选出正确的重组质粒以获得小鼠甲_____。A．

B．C．

D．②在图中补充培育纯合突变鼠的杂交流程：_____(4)出生两周的幼鼠乙可在尖锐嘈杂声的刺激下诱发癫痫。进一步研究表明S基因突变增强了脑内兴奋性突触的活性。S基因表达产物是一种膜蛋白，参与调节细胞内囊泡膜与细胞膜的融合。推测S基因突变导致_____，引发了癫痫。25．（2023·北京丰台·统考一模）赤霉素在番茄果实由绿变红的成熟过程中发挥抑制作用。(1)赤霉素是植物体产生的，对生命活动起______作用的微量______。(2)为了探究赤霉素响应基因GASA1的作用，研究人员构建了GASA1基因高表达植株（甲），并检测野生型和植株甲中FUL1基因（其表达产物是调控果实成熟的关键转录因子）和ACS2基因（乙烯合成关键基因，受FUL1基因调控）的表达量，结果如下图1。据图1分析，GASA1基因对番茄果实成熟有______作用。(3)研究者采用荧光素酶（能够催化荧光素氧化发光的酶）报告基因法将表达载体导入无关细胞，验证了GASA1蛋白可以与FUL1蛋白结合影响ACS2基因的表达。请据此完善实验表格。A．ACS2基因启动子与荧光素酶基因连接的表达载体

B．空载体C．FUL1基因表达载体

D．GASA1基因表达载体组别表达载体组合操作预期实验结果（+号越多，荧光强度越大）1A、B导入无关细胞＋＋＋2①②3③④4A、C、D＋＋①______②______③______④______。(4)请结合上述研究结果，完善赤霉素通过GASA1蛋白影响番茄果实成熟的可能机制。请在下图方框中选填“GASA1”“FUL1”“ACS2”，在（）中选填“＋”“－”（＋表示促进，－表示抑制，只考虑相邻物质之间的影响）_____。26．（2023·北京丰台·统考一模）亚麻是一种油料经济作物，其种子中含有人体必需的不饱和脂肪酸-亚油酸和亚麻酸。两种不饱和脂肪酸在种子中的代谢途径如下图所示。(1)脂肪酸是脂类物质，它们是构成细胞膜中______的重要组成物质。(2)科学家期望通过基因工程手段进一步提高种子中亚麻酸的含量。将基因FAD2、FAD3导入亚麻中获得转基因植株，收获转基因植株种子，测定其相应脂肪酸含最，结果如下图1，该结果显示______，净含量变化值是与______相比获得的数据。(3)研究发现出现上述结果的原因主要与外源FAD2基因的转入有关。为探究该影响机制，科研人员对FAD2基因的表达水平进行了研究，实验结果如下图2。进一步研究发现转基因植株中存在图3所示的调控FAD2基因表达的过程。催化①过程转录的酶是______；②过程由RDR6酶催化，①和②的不同是______。出现图1结果的原因是______。(4)为验证RDR6酶是否参与了图1现象的发生，请选用以下植株，及FAD2基因表达载体进行实验，并写出预期结果。植株：野生型拟南芥，RDR6突变体，FAD2突变体实验设计思路______。预期结果______。27．（2023·北京石景山·统考一模）镰状细胞贫血症是一种遗传病，患者会出现疼痛、贫血、手脚肿胀等症状。(1)此病是由于编码血红蛋白的。珠蛋白基因中一个碱基对的改变，导致多肽链中某谷氨酸被缬氨酸替换。此种变异属于可遗传变异中的______。(2)血红蛋白由两两相同的4个珠蛋白亚基构成，不同珠蛋白基因在人体发育过程中的表达情况如下图。人体在胎儿期和出生后血红蛋白的主要组成分别是______。形成这种差异是基因______的结果。(3)BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子，科研人员推测该转录因子关闭了珠蛋白基因（简称“基因”）的表达，而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测，实验组应选择的材料和检测指标为______，支持上述推测的预期结果为______。①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因过表达小鼠④检测α珠蛋白含量⑤检测β珠蛋白含量⑥检测γ珠蛋白含量(4)实验结果证实了上述推测。为确定BCL蛋白在基因启动子中的结合位点，科研人员扩增了基因启动子不同长度的片段F1～F5，将这些片段分别构建表达载体（如下图），导入敲除BCL值基因的受体细胞。成功转化后，检测出含F1～F4的受体细胞有绿色荧光，含F5的受体细胞无荧光。继续向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F3受体细胞不再有荧光，而含F4的受体细胞仍有荧光。据此推测，BCL蛋白结合位点位于______（用字母表示）。(5)科学家还发现，珠蛋白含量多的镰状细胞贫血症患者症状较轻。请结合以上研究，提出利用病人的造血干细胞对镰状细胞贫血症进行基因治疗的思路______。28．（2023·北京石景山·统考一模）马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，与大多数粮食作物不同，马铃薯主要以块茎繁殖。(1)野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个______。块茎繁殖易携带病原体，且四倍体的染色体高度杂合，使引入新性状的育种工作复杂化。因此，利用二倍体杂交是马铃普育种的发展趋势。(2)大多数二倍体马铃薯自交不亲和，其受1号染色体上复等位基因（S1，S2，S3……）控制。如下图所示，该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉中则编码F蛋白，能识别降解进入花粉管的S酶，但对相同基因编码的S酶无效。图中的两个亲本杂交，后代的基因型及比例是______。(3)科学家发现一种自交亲和的二倍体马铃薯RH，研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶。将RH（父本，AaS1S1）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2S2）杂交，流程如图。①F1中SC自交，F2中:AA：Aa=1:1，无aa类型的个体，理由是基因型为______的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。②写出F1中SC自交的遗传图解_________。(4)S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，对培育马铃薯自交系有重要作用。请写出利用RH培育出自交亲和的PI的流程___________。（用文字或图示作答均可）29．（2023·北京石景山·统考一模）R酶是植物光合作用暗反应的关键酶，由大亚基L（叶绿体中L基因编码）和小亚基S（由细胞核中S基因编码）组成。研究人员在一种变形杆菌内发现高活性的R酶，尝试将编码该酶两种亚基的HnL、HnS基因转入烟草，以提升烟草光合速率。(1)烟草光合作用暗反应发生的场所是______，其中R酶催化______与C5结合生成两分子C3，由于该酶催化效率低，往往导致光合速率受限。(2)构建下图1所示的基因表达载体，转化至烟草细胞内。①图1中的两个DNA片段两端的部分序列分别相同时，某种酶能从相同序列特定位点切断DNA双链，在修复过程中切口被重新连接，从而实现基因片段的替换，替换下来的游离片段会被降解。据此推断，野生型中的______将被表达载体中的DNA片段替换。②将转化后的愈伤组织培养在含______的培养基中，得到转基因植株。③提取野生型与转基因植株DNA，用Spel酶切后进行电泳。根据______设计基因探针，与DNA片段结合后结果如图2，表明______。(3)提取野生型与转基因烟草叶片总蛋白，将R酶的两种亚基分离后进行电泳，结果如图3。前人研究发现，核基因编码的S亚基若在烟草叶绿体中没有与L亚基结合，会迅速降解。请判断图3电泳结果是否支持此结论，并阐述理由___________。(4)进一步研究发现，转基因烟草的R酶活性是野生型的2倍，但其净光合速率仍低于野生型，请推测其原因___________。30．（2023·北京房山·统考一模）花青苷可以决定苹果果皮、果肉等颜色的鲜艳程度，研究人员欲研究BR对花青苷合成的影响及机制。(1)BR（油菜素内酯）是一种天然植物激素，通过影响细胞基因的表达起到_____作用。(2)A2基因为花青苷合成相关基因，为探究BR与A2基因之间的关系，研究者使用BR处理了苹果幼苗，检测A2基因的表达水平结果如图1，该结果表明_____。(3)有人提出A2蛋白和R1蛋白会影响花青苷合成酶ANS基因启动子的活性。研究者通过检测荧光素酶的表达量来验证此推测，进行了相关研究。①构建表达载体：请将选项的序号或字母填入图2相应的方框中。启动子：Ⅰ．A2基因启动子

Ⅱ．R1基因启动子

Ⅲ．ANS基因启动子

Ⅳ．荧光素酶基因启动子

Ⅴ．常规启动子基因：A．A2基因

B．R1基因

C．ANS基因

D．荧光素酶基因_____②导入受体细胞：构建好的表达载体通过_____法导入苹果愈伤组织。③实验结果检测：实验结果如图3，结果表明_____。(4)双分子荧光互补技术可研究细胞内蛋白质之间是否相互作用。将黄色荧光蛋白基因分为2段（片段1与片段2），分别与可特异性结合的两种蛋白的基因融合构建表达载体，将两种载体同时导入受体细胞，在515nm激发光下可发出黄色荧光。研究者推测A2蛋白和R1蛋白在细胞内形成复合物发挥作用，进行如图4操作，请写出可验证此推测的实验现象。实验过程实验现象载体组成__________(5)综合以上研究结果，阐述BR对花青苷合成影响的作用机制。_____31．（2023·北京房山·统考一模）Rubisco酶（R酶）是植物光合作用时固定CO2的一种酶，科研人员试图改善其自然状态下催化效率较低的问题。(1)R酶催化_____反应中CO2的固定，生成的在光反应产生的_____作用下，最终将CO2转化为糖类等有机物。(2)科研人员发现某种自养型细菌的R酶有很强的催化活性，欲用其替代烟草自身的R酶，以增强CO2的固定效率，研究情况如下。①敲除烟草自身的R酶基因，将含有_____的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入烟草细胞后，通过_____技术获得转基因烟草植株，并检测CO2吸收速率如图1所示。②地球表面平均大气CO2浓度在400μmolmol-1左右，据图1可知，与野生型相比，胞间CO2浓度低于1500μmolmol-1时，_____。科研人员证实，CO2浓度低于1500μmolmol-1，转基因植物中R酶的活性不是光合作用的限制因素。请在表横线上填写为此说法提供证据的检测参数及结果。检测参数野生型转基因烟草R酶含量高低_______________叶绿素含量相近相近气孔导度相近相近(3)实验室检测发现，转基因烟草在CO2浓度大约为10000μmolmol-1时催化活性明显提高。请对上述科研结果进行评价并阐述理由。_____32．（2023·北京大兴·统考一模）中国甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因（PDC）密切相关，推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。（1）启动子位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合的位点，同时启动子区域还存在着许多调控蛋白的结合位点，RNA聚合酶和调控蛋白共同影响了基因的___________。（2）为筛选PDC基因的调控蛋白，科研人员进行了下列实验。①PDC基因的启动子序列未知，为获得大量该基因启动子所在片段，可利用限制酶将基因组DNA进行酶切，然后在___________的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游，根据___________和PDC基因编码序列设计引物进行PCR．利用质粒A(图1）构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌，用不含___________的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H。②质粒G(图2）上的AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时，能够激活后续基因转录，因此需获得待测蛋白与AD蛋白的融合蛋白用于后续筛选。科研人员从中国甜柿中提取RNA，将逆转录形成的各种cDNA与质粒G连接后导入酵母菌，此时应选择质粒G中的位点______（填序号1~5）作为cDNA的插入位点，最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。③重组酵母Y187与Y1H能够进行接合生殖，形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有金担子素的培养基中生存，则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白，请结合图示阐述作出该推测的理由______。33．（2023·北京延庆·北京市延庆区第一中学统考一模）学习以下材料，回答（1）～（3）题针对抗生素引起的生物失调的预防注射抗生素是控制体内细菌感染的有效措施，但抗生素也会伤害生活在人类肠道中的有益微生物，使其从肠道生态位中消失，造成生态失调，进而引发代谢紊乱及艰难梭菌感染导致的腹泻和结肠炎等。除此之外，抗生素的滥用也可能引发细菌耐药性的传播。为了保护肠道微生物，研究人员开发了一种工程化的乳酸菌（spTEM1），用以在肠道中降解广泛使用的β-内酰胺类抗生素。使用能降解抗生素的工程菌具有独特的安全性要求：β-内酰胺酶使细胞对抗生素产生耐药性，而且它们的基因可以很容易地在不同的细菌之间传播。为了解决这个问题，研究人员使用一种非连锁双基因生物合成策略对β-内酰胺酶基因重新编码。已知β-内酰胺酶是由两个亚基（BLF1和BLF2）组成，科研人员把β-内酰胺酶的基因分成两段，每段编码一个酶片段，并且使BLF1和BLF2两个基因片段位于不同的DNA片段上，其构建的β-内酰胺酶表达系统如下图1所示。在动物试验中，研究人员给实验组小鼠注射抗生素的同时，口服spTEM1工程菌，结果发现工程菌顺利抵达小鼠肠道，并开始分泌β-内酰胺酶分解抗生素，同时小鼠血液中的抗生素浓度与对照组小鼠一样高。在肠道中，与只注射抗生素的小鼠相比，注射了工程菌的小鼠保持了更高水平的微生物多样性，也无任何小鼠受到艰难梭菌感染。反之，对照组小鼠肠道微生物多样性水平显著下降，其中部分小鼠受到感染。该研究所开发的安全降解肠道抗生素工程菌为预防菌群失调及其相关病理提供了一种可行策略。(1)本文中的肠道生态位是指______。文中生物的种间关系有____。(2)根据图1和下表实验结果，推测spTEM1乳酸菌中ST和SC片段的作用__________。组别乳酸菌工程菌种类胞外相对酶活性甲BLF1＋BLF20.2乙ST-BLF10.16丙SC-BLF20.16丁ST-BLF1＋SC-BLF20.55(3)请从基因工程安全性角度分析，研究人员设计使用一种非连锁双基因生物合成策略对β-内酰胺酶基因进行重新编码，使基因片段位于不同的DNA片段上的意义是__________；同时该工程菌将β-内酰胺酶片段分泌到细胞外重组以恢复活性的意义是_____。三、实验题34．（2023·北京朝阳·统考一模）研究者改造与肠道共生的大肠杆菌，口服该工程菌后激活机体特异性免疫，实现肿瘤的预防和治疗。(1)部分肠道细菌能够分泌外膜囊泡（OMV），如图1．OMV能穿越肠道上皮屏障活化肠黏膜内丰富的免疫细胞。细菌溶素A（ClyA）是外膜囊泡上含量较高的特异蛋白。研究者利用含图2所示元件的表达载体转化大肠杆菌制备工程菌，ClyA基因的作用是_____；Fc表达产物能够与树突状细胞表面的特异性受体结合，提高树突状细胞_____OMV的能力。(2)为研究上述工程菌在人为可控条件下引发特异性免疫反应的效果，研究者用健康小鼠进行如下实验：组别第0、3、8天口服工程菌每次服用工程菌12小时后，饮用含阿拉伯糖的水结果检测第1组空载体+第12天，每组随机取5只小鼠等量的脾脏细胞与黑色素瘤细胞共培养，检测杀伤率，结果如图3．第2组ClyA-Fc+第3组ClyA-OVA+第4组第5组注：“+”、“-”代表是否饮用；口服工程菌12小时后其在肠道内存在数量较多。①第4、5组的操作是_____。图3结果说明工程菌在人为可控条件下引发特异性免疫反应，理由是_____。②为进一步验证上述结论，研究者进行如下实验：先加入_____（填选项前字母）保温后漂洗，再加入_____（填选项前字母）保温后漂洗，检测荧光细胞的数目，若第5组_____为最大值，则上述结论成立。A．带有红色荧光标记的OVA抗原肽复合物B．带有绿色荧光标记的细胞毒性T细胞特异性抗体C．第1-5组小鼠脾脏细胞③肿瘤患者术后极易复发，研究者重复上表实验，并在第3次口服工程菌后第50天给小鼠注射黑色素瘤细胞。目的是_____。(3)该工程菌的研发为不同肿瘤的精准治疗和预防提供了可能。依据本研究，设计针对肺癌治疗的工程菌表达载体元件：_____。

参考答案1．A【分析】在做叶绿素的提取和分离实验时，研磨绿叶时需要加入二氧化硅(使研磨充分)，碳酸钙(防止色素受到破坏)，无水乙醇(提取色素)。土壤小动物的调查方法是取样器取样法。在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度最低，DNA的沉淀量最大。【详解】A、探究酶的专一性时，可以选择同种酶和不同底物进行实验，也可以选择不同酶和同种底物进行试验，因此自变量可以是酶的种类或底物的种类，A正确；B、色素提取实验中，研磨叶片时应加入碳酸钙以防止色素被破坏，B错误；C、调查土壤小动物的丰富度时，应采用取样器取样法展开调查，C错误；D、DNA不溶于酒精，因此不能采用冷酒精作为DNA的溶剂，D错误。选A。2．D【分析】获取目的基因可通过逆转录的方法，通过该方法需要先获得目的基因的RNA，由于基因选择性表达，需要到特定的细胞中提取所需RNA。【详解】A、基因的表达具有选择性，提取玉米编码蔗糖转运蛋白的基因的RNA，应在含有蔗糖转运蛋白的组织提取，A正确；B、RNA在逆转录酶的作用下，通过逆转录过程形成cDNA，B正确；C、获取的目的基因是编码蔗糖转运蛋白的基因，为研究目的基因是否表达后起作用，选择培养基应以蔗糖为唯一碳源，C正确；D、基因工程酵母菌产生的蔗糖酶不能分泌到胞外，因而具有水解蔗糖的能力，D错误。故选D。3．A【分析】乳酸菌在无氧条件下产生乳酸，可利用乳酸菌制作酸奶、泡菜等。【详解】A、制作泡菜利用的是乳酸菌，A错误；B、叶绿体中的色素是脂溶性的，可用有机溶剂无水乙醇提取色素，B正确；C、蛋白质中含有多个肽键，可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色，C正确；D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关，一般小分子移动快，D正确。故选A。4．D【分析】基因工程的原理是基因重组，基因工程的基本操作程序为：目的基因的筛选与获取、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。【详解】A、重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因），导入受体细胞中，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确；B、诱变处理所依据的原理是基因突变，基因不变是不定向的，所以诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变，B正确；C、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确；D、诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。故选D。5．D【分析】1.在调查分布范围较小、个体较大的种群时，可逐个计数，但多数情况下，逐个计数困难，需要采用估算的方法调查种群密度。2.生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。【详解】A、题意显示，野生大熊猫数量较少，且其体型较大，调查分布范围小、数量少、个体较大的种群的密度时，可采用逐个计数法，不适合用标记重捕法，A正确；B、由于DNA分子具有特异性，因而可推测，PCR扩增的序列应在大熊猫的不同个体间存在差异，B正确；C、大熊猫粪便中的脱落细胞可为PCR提供模板DNA，进而可通过PCR技术扩增DNA来区分不同大熊猫个体，据此统计大熊猫种群密度，C正确；D、由于大熊猫个体数量过少，即遗传多样性较低，因此，不同粪便样本的PCR扩增结果未必一定存在明显差异，D错误。故选D。6．B【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。发酵工程在医药、食品、农业、冶金、环境保护等许多领域都得到广泛应用。2、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，常见的有根瘤菌肥、固氮菌肥等。【详解】A、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身，A正确；B、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成，故啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成，B错误；C、利用发酵工程生产的根瘤菌肥能够增进土壤肥力，改良土壤结构，促进植株生长，C正确；D、用诱变育种或基因工程等方法都属于可遗传变异，改变了微生物的遗传性状，可选育出性状优良的菌种并进行扩大培养，D正确。故选B。7．C【分析】图题是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果，观察结果可知，杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同，而杂种植株的线粒体DNA与山金柑细胞的线粒体DNA完全相同，说明杂种植株的核DNA来自于早花柠檬，而线粒体DNA来自于山金柑。【详解】A、山金柑愈伤组织细胞的细胞壁薄，具有很强的分裂和再生能力，也需要用酶解法去除细胞壁，A错误；B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合，而植物细胞的原生质体融合，一般采用物理或化学方法，B错误；C、愈伤组织无色，叶肉细胞因为含有叶绿体为绿色，其中供体细胞特有的结构是叶绿体，可通过观察叶绿体的有无，即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志，C正确；D、杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同，而早花柠檬属于二倍体生物，故杂种植株应该是二倍体，D错误。故选C。8．A【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。【详解】A、GUS基因是有遗传效应的DNA片段，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，A错误；B、β-葡萄糖苷酸酶的本质是蛋白质，GUS基因编码β-葡萄糖苷酸酶合成的过程包括转录（以基因的一条链为模板合成RNA）和翻译（以mRNA为模板合成蛋白质），B正确；C、GUS基因作为一种报告基因，能够在适宜条件下产生蓝色物质，故GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞，可通过蓝色的产生情况观察表达情况，C正确；D、GUS基因可编码β-葡萄糖苷酸酶，β-葡萄糖苷酸酶可催化特定底物水解，产生蓝色化合物，将GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞，理论上蓝色的深浅可表示外源基因表达量的多少，D正确。故选A。9．A【分析】分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。【详解】A、依据光合色素在层析液中的溶解度不同，对光合色素进行纸层析分离，A错误；B、由于噬菌体和细菌的质量不同，所以离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒或噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中留下重量较重的大肠杆菌，将噬菌体与大肠杆菌分开，B正确；C、胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他成分酶解，获得单个细胞，C正确；D、DNA凝胶电泳是根据DNA分子大小来分离和识别DNA片段的技术，在一定的电场强度下，DNA分子的迁移速度取决于分子筛效应，具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速度不一样，可进行分离，D正确。故选A。10．C【分析】1、脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色（红色）的脂肪颗粒。2、观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，其制作步骤为：解离、漂洗、染色和制片，其中解离和制片时压片的目的都是使细胞分散开来；最后观察时，应该选取根尖分生区细胞进行观察，分生区细胞的特点是呈正方形，排列紧密。3、DNA的粗提取和鉴定的原理是：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同；（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质可以溶液酒精。（3）DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。（4）DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详解】A、脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色（红色）的脂肪颗粒，A正确；B、DNA不溶于酒精，在DNA溶液中加入等体积预冷的酒精可析出DNA，B正确；C、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的实验步骤为解离、漂洗、染色、制片、观察，C错误；D、在MS培养基中添加所需植物激素诱导外植体脱分化为愈伤组织，D正确。故选C。11．D【分析】高中生物学实验中，有许多实验需要保持细胞活性，如观察叶绿体实验、观察细胞质的流动实验、观察质壁分离及复原实验等。【详解】A、DNA粗提取与鉴定实验中，使细胞破裂，从而能提取出DNA，这些过程都不能保证细胞的正常生活，A错误；B、在光学显微镜下观察细胞的有丝分裂过程用盐酸和酒精进行解离，细胞死亡，B错误；C、鉴定生物组织中的蛋白质、脂肪、还原糖，死细胞做实验材料即可，C错误；D、观察细胞质的流动的实验，必须保证细胞的活性，死细胞不会造成细胞内部的流动，D正确。故选D。12．(1)

隐

非同源染色体上的非等位基因(2)

sb1和sb3的种类和数量

sb3

1/8(3)引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）(4)突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】（1）分析题意可知，甲无果茎接缝与野生型番茄杂交，F1为野生型，F1野生型自交后获得的F2中出现无果茎接缝，说明无果茎接缝为隐性性状；F2中野生型：无果茎接缝且分枝不增加∶有果茎接缝且分枝增加∶突变体甲＝9∶3∶3∶1，其中有果茎∶无果茎=3∶1（设相关基因为A/a），分枝不增加∶分支增加=3∶1（设相关基因为B/b），说明两对性状是由两对独立遗传的基因决定的，即甲中控制花序分枝数量的基因与控制有无果茎接缝的基因间的位置关系是非同源染色体上的非等位基因。（2）分析图1可知，A组的sb1和sb3均与甲表现一致，其分枝数量最多，而G的sb1和sb3均与甲表现不一致，其分枝数量最少，其余B-F中sb1和sb3与甲的表现一致情况不同，分枝数量也不同，说明对花序增加的抑制作用取决于sb1和sb3的种类和数量；进一步分析B-F可知，与sb1相比，sb3与甲的DNA序列表现不一致越多，则分支数量越多，故sb3的影响更大；甲为隐性纯合子，设甲的基因型是aabb，则乙（花序分枝未增加）为AABB，F1AaBb自交，F2中与图1的B组（Aabb）表型一致的个体占F2的比例为1/2×1/4=1/8。（3）PCR技术扩增时需要一对引物，且引物需要与模板的3'端结合，要验证突变体甲转录出的EmRNA序列中包含图2（b）的两种序列，则应扩增出含有内含子4'的区段，且结合题意可知，内含子4’序列较长，难以完全扩增，据图可知，应选择的两组引物是引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）。（4）基因决定性状，是通过转录和翻译实现的，分析题意，变体甲的E基因转录出的mRNA中有30%为序列1，突变体乙的一个sb3序列中含有两个与甲相同的突变E基因，从分子水平推测突变体甲花序分枝多而突变体乙分枝未增加的原因是：突变E基因能转录出两种mRNA序列，能同时翻译出功能正常和异常的E蛋白；突变体甲转录出的序列1少，产生正常E蛋白的含量少，导致花序分枝多；突变体乙中突变E基因重复，能转录出更多的序列1，产生足够多的正常E蛋白，花序分枝未增加。13．(1)PCR(2)组成型表达(3)左侧E基因：照射蓝光后受到正反馈调控，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因表达右侧E基因：使细胞中始终含有少量E蛋白，保持接受蓝光信号的能力(4)

①C

②A

③a

④b（或①A

②C

③a

④b）(5)第1步黑暗条件下培养工程菌至种群数量达到最适第2步红光照射至人β防御素在培养液中达到适宜浓度第3步蓝光照射至工程菌凝集，回收发酵产物第4步红光蓝光同时照射，杀死工程菌【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。【详解】（1）已知基因序列信息后，可制作引物，其cDNA为模板通过PCR技术获得目的基因。（2）组成型表达即持续表达，从图1分析，S蛋白与启动子结合，当存在红光时P蛋白与S蛋白结合导致H基因表达，说明P和S蛋白一直存在，是否结合会影响H基因的表达，P和S基因是组成型表达。（3）左侧E基因的启动子是CYC，照射蓝光后受到正反馈调控，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因表达；右侧E基因的启动子是ACT，为组成型表达的弱启动子，使细胞中始终含有少量E蛋白，保持接受蓝光信号的能力。（4）从图中分析，蓝光照射时可使CYC启动子后续基因表达，红光照射时可使Jub启动子后续基因表达，①②位置选择这两种启动子可保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，①②位置这两种启动子位置可颠倒。为了保证酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，当④位置是L蛋白结合位点、③位置是T基因结合位点时，红光和蓝光同时照射时T基因表达的T蛋白与③位点结合，阻止了L基因的表达，使N基因可以表达而致死。（5）根据题目信息，红光照射使产物增多，蓝光照射使产物凝集，红蓝光同时照射使工程菌死亡，故第一步应在黑暗条件下培养工程菌至种群数量达到最适，第二步红光照射至人β防御素在培养液中达到适宜浓度，第三步蓝光照射至工程菌凝集，回收发酵产物；第四步红光蓝光同时照射，杀死工程菌。14．(1)转录(2)

提前出现终止密码子

定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链(3)

Ⅱ2从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常

引物1和引物3

I2的两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。【详解】（1）基因表达的第一个阶段是转录，蛋白质与DNA结合可调控转录过程。（2）①M蛋白截短，说明氨基酸数目减少，终止密码子提前，即一个碱基对的替换导致M基因的mRNA提前出现终止密码子。②tRNA的作用是携带氨基酸，终止密码子一般不对应相应的氨基酸，定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链。（3）①核型分析未发现染色体数目异常，说明发生的是基因变化，而测序发现其M基因均为野生型，说明基因未突变，而是基因数目的变化。从图示信息分析，I1含有一个M基因，是正常男性，M基因mRNA相对含量较低，Ⅱ2是男性患者，Ⅱ2含有两个M基因，M基因mRNA相对含量较高而得病，其母亲I2含有3个M基因，但表现正常，可知该基因遗传符合X染色体隐性遗传特点，说明其从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常，而Ⅱ1个体含有3个M基因一个来自父亲，两个来自母亲。②引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，该过程需要得到含有酶切位点和CAG重复序列的基因产物，故选引物1和引物3；根据PCR结果分析AR1酶切和非酶切结果相同，说明该染色体失活而未被酶切，说明I2两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常，故表现正常。15．(1)雌性白虎(2)

条纹毛发为黑色

不表达(3)

C和A基因

(4)E基因表达被抑制【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】（1）雌雄黄虎相互交配，出现白色虎，证明白色是隐性，若该基因位于X染色体上，则后代雌虎全为黄色，所以如果后代出现白色雌虎，则可以确定白色由常染色体上隐性基因控制。（2）S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，如果S基因突变导致功能丧失，则真黑色素和褐黑色素无法合成，白虎的条纹毛发不可能为黑色，所以无法解释白虎的条纹毛发为黑色的现象；白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色，E基因表达产物可激活真黑色素的合成，若E基因在底色毛发处不表达，条纹毛发处表达，就会导致白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色。（3）验证C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞，应将A基因、A基因和C基因、A基因和突变C基因分别导入不表达A基因和C基因的细胞，比较基因表达情况；由图3可知1、2、3都转入了A基因，所以1、2、3均有A蛋白，但C蛋白能降解胞外A蛋白，所以2受体细胞培养液上清液没有A蛋白，电泳条带如下图：（4）E基因表达产物可激活真黑色素的合成，如果E基因不表达，则真黑色素和褐黑色素无法合成，所以S和C基因双突变可能导致E基因表达被抑制，雪虎的毛色为白色。16．(1)ATP和NADPH(2)T-DNA(3)

变化的光强；光强变化的规律性；缺乏PSⅡ复合物

提高(4)不能证实。观察结果为，与野生型相比较B基因突变体的淀粉颗粒明显小而少；无法证实B蛋白参与PSⅡ复合物的组装，但支持PSⅡ复合物帮助适应变化的光强【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。【详解】（1）光强变化影响类囊体上水的光解，从而影响其产物ATP和NADPH的生成。（2）农杆菌转化法中Ti质粒的T-DNA（可转移的DNA）会随机整合到植物细胞中。（3）由图可知，光照强度及其变化规律属于自变量；由表可知，B基因是否突变（是否缺乏PSⅡ复合物）为自变量。突变体表现为缺乏PSⅡ复合物，从而导致bcd三组生长状况变差，a组光强下无论突变生长状况均一致，说明PSⅡ复合物可提高植物对变化光强的适应。（4）由图可知，观察结果为，与野生型相比较B基因突变体的淀粉颗粒明显小而少；无法证实B蛋白参与PSⅡ复合物的组装，但支持PSⅡ复合物帮助适应变化的光强。17．(1)自由扩散(2)

导入含CYP3A基因启动子及LUC基因的载体，培养基中加入等量T-2毒素

缺失两个调控序列或其中任一个，T-2毒素都不能诱导启动子活性增强(3)

①结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的NF-Y，也不会竞争NF-Y与标记探针的结合，所以第4组与第2组同样位置出现阻滞带。第5组，NF-Y的抗体结合NF-Y，因此第5组中出现标记探针、NF-Y和NF-Y抗体的结合物，结合物分子量大，阻滞带的位置更靠后

促进

降低CYP3A基因启动子的活性(4)【分析】图1可知：T-2毒素是一种常见的霉菌毒素，CYP3A是降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高，当用两种box同时连接启动子，启动子的活性最高。图2可知：野生型探针能与NF-Y结合，突变型探针不能与NF-Y结合，NF-Y抗体一定能与NF-Y结合。图3可知：T-2毒素处理猪肝细胞持续时间加长，OGA的表达量增加，OGT的表达量基本不变。【详解】（1）脂溶性小分子以自由扩散的方式进入细胞。（2）实验的自变量是有无调控序列，对照组的目的是为了排除无关变量的影响，除了没有调控序列，其他处理和实验组相同，所以对照组导入含CYP3A基因启动子及LUC基因的载体，培养基中加入等量T-2毒素。从图中信息可知，缺失两个和对照组活性一致，缺失一个比对照组活性略强，两个都存在活性最高，说明这两个调控序列是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件。故可以答：缺失两个调控序列或其中任一个，T-2毒素都不能诱导启动子活性明显增强（3）实验的目的是要验证NF-Y能与CCAATbox结合，根据第2组和第3组结果，依据CCAATbox序列制备的NF-Y结合位点野生型探针能与NF-Y结合；根据第4组结果，突变型探针不能与NF-Y结合。第5组加入了NF-Y抗体，一定能与NF-Y结合。故可以解释为：结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的NF-Y，也不会竞争NF-Y与标记探针的结合，所以第4组与第2组同样位置出现阻滞带。第5组，NF-Y的抗体结合NF-Y，因此第5组中出现标记探针、NF-Y和NF-Y抗体的结合物，结合物分子量大，阻滞带的位置更靠后。抑制猪肝细胞中NF-Y或Sp1的表达，发现CYP3A的mRNA水平显著下调，说明NF-Y和Sp1均能够促进猪CYP3A基因的表达（注意关键词是抑制后下调）。NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能，它们之间的距离是发挥作用的最佳距离，改变它们之间的距离都会降低CYP3A基因启动子的活性。（4）分析图3，T-2毒素处理猪肝细胞持续时间加长，OGA的表达量增加，OGT的表达量基本不变，再结合（3）的结论，说明T-2毒素处理猪肝细胞后促进了OGA的表达，抑制Sp1的糖基化修饰水平，增强Sp1与NF-Y的互作，CYP3A基因启动子活性增加，基因表达水平提高，催化T-2毒素讲解代谢。18．(1)繁殖快、单细胞真核生物、细胞遗传物质相对较少、易培养、产物含量高、产物易分离(2)

PCR技术

DNA连接酶

不含尿素和色氨酸(3)能合成人参皂甙Rh2和前体物质A(4)提取L菌的合成前体物质A基因，构建基因表达载体并导入R菌内，筛选人参皂甙