5年（2020-2024）高考1年模拟生物真题分类汇编（山东专用） 专题18 基因工程（原卷版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题18基因工程五年考情考情分析基因工程2020年山东卷第5题2020年山东卷第15题2020年山东卷第25题2021年山东卷第13题2021年山东卷第25题2022年山东卷第13题2022年山东卷第25题2023年山东卷第25题2024年山东卷第13题2024年山东卷第25题通常以具体情境，考查基因工程的原理、工具和基本操作程序，启动子的含义和功能，PCR技术的原理，限制酶的作用、基因表达载体的组成、启动子的作用等，题目难度系数大；其中启动子的插入位点和插入方向、报告基因的表达等都需要学生有很强的理解信息、获取信息的能力、以及综合运用知识解决问题的科学思维和科学探究能力，通过基因工程考查学生的结构与功能观。1、（2024山东高考）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（）A.整个提取过程中可以不使用离心机B.研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中C.鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰2、（2024山东高考）研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。（1）用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时，所用的引物越短，引物特异性越______（填“高”或“低”）。限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有______种。载体信息如图甲所示，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'-______-3'和5'-______-3'。（2）重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素______筛选到具有该抗生素抗性的植株①∶④。为了鉴定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示，PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是______，其中纯合的突变植株是______（填序号）。（3）实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为______，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。3、（2023山东高考）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。（1）与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。（2）构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。（3）重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。4、（2022山东高考）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（）A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质5、（2022山东高考）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。（1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。（2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是______。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是______。（3）融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是______；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______。（4）根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是______。6、（2020山东高考）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32p标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32p标记的ddCTP④γ位32p标记的ddCTPA.①③ B.①④ C.②③ D.②④7、（2020山东高考）研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是细胞杂交带探针输卵管细胞未成熟红细胞胰岛B细胞卵清蛋白基因探针有无无β—珠蛋白基因探针无有无胰岛素基因探针无无有A.三种探针的核苷酸序列不同B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA，实验结果不变D.可用mRNA逆转录产生的DNA制作相应基因的探针8、（2020山东高考）基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症是由PKU基因突变引起的，将正常PKU基因定点整合到PKU基因突变的小鼠胚胎干细胞的染色体DNA上，替换突变基因，可用来研究该病的基因治疗过程。定点整合的过程是：从染色体DNA上突变PKU基因两侧各选择一段DNA序列HB1和HB2，根据其碱基序列分别合成HB1和HB2，再将两者分别与基因、连接，中间插入正常PKU基因和标记基因，构建出如图所示的重组载体。重组载体和染色体DNA中的HB1和HB2序列发生交换，导致两者之间区域发生互换，如图所示。（1）构建重组载体时，常用的工具酶有________。该实验用小鼠胚胎干细胞作为PKU基因的受体细胞以培育出转基因小鼠，除了胚胎干细胞能大量增殖外，还因为胚胎干细胞_________。（2）为获得小鼠的胚胎干细胞，可将小鼠囊胚中的_________取出，并用_________处理使其分散成单个细胞进行培养，培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长，这种现象称为___________。（3）用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现PKU基因错误整合。错误整合时，载体的两个中至少会有一个与一起整合到染色体DNA上。已知含有的细胞具有G418的抗性，、的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后的胚胎干细胞依次在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养，在双重选择下存活下来的是__________的胚胎干细胞，理由是_________。（4）将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠，从个体生物学水平检测，若小鼠__________，说明PKU基因成功表达。9、（2021山东高考）粗提取DNA时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，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10～15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NaCl调节浓度至2mol/L→过滤→调节滤液中NaCl浓度至0．14mol/L10、（2021山东高考）人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ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γ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。（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F1～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_____。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。（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。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是____。（3）向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ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___。一、单选题1．（2024·山东德州·二模）DNA分子的碱基具有吸收260nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时，吸光度偏低；两条链分离时，吸光度升高，因此DNA变性可通过DNA溶液对260nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示，吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度（Tm）。下列说法正确的是（）A．加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键使DNA变性B．A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性曲线中Tm值越高C．加热至约70℃时DNA两条链从一端向另一端逐渐分离D．利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性2．（2024·山东威海·二模）ω-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）有预防心血管疾病的作用，但大多数动物体内不能合成。科研人员利用转染技术（将外源DNA转入受体细胞的技术）将LCPUFA—合成酶基因（fat-1基因，含1229bp）导入小鼠受精卵，培育出转基因小鼠，基本流程如下图甲所示。图乙表示提取不同实验组别小鼠受精卵DNA后，利用fat-1基因的引物进行PCR扩增后电泳的结果。下列说法错误的是（

）A．采用农杆菌转化法可确保图甲中转染的效果B．PCR扩增3轮后，只含一种引物的DNA分子的比例为1/4C．由图乙可知，只有2组转染成功D．若fat-l基因单点插入，则转基因小鼠相互交配产生的大多数后代体内能合成LCPUFA3．（2024·山东·二模）由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列，下列叙述正确的是（

）

A．构建重组载体P时，应选择EcoRV进行酶切，再用T4DNA连接酶连接B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶EcoRV或SmaI切割载体PC．载体P不能作为基因表达载体，是因为它不含起始密码子和终止密码子D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞4．（2024·山东·模拟预测）研究人员用酶和酶两种限制酶同时处理某DNA分子和质粒，得到的DNA片段如图所示。图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未注明。下列叙述错误的是（

）A．该DNA分子和质粒上均含有酶的一个切割位点和酶的一个切割位点B．根据图示信息不能确定图中形成的不同黏性末端与这两种限制酶的对应关系C．用T4DNA连接酶或E.coliDNA连接酶均可以将片段乙和片段丁连接起来D．片段乙、片段丁、片段戊可依次连接形成一个环状DNA分子5．（2024·山东淄博·二模）dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）的结构与ATP类似，除碱基不同外，dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比，ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系，甲体系中含有放射性磷标记的ddATP（记作ddATP+）和DNA模板链。PCR完成后，经电泳（分子量小的DNA在电场中移动快）将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似，分别用于检测T、C、G的碱基序列，检测结果如图。下列说法正确的是（

）A．ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端B．甲体系中除含ddATP+外，还应含有dTTP、dGTP、dCTPC．新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端D．模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'6．（2024·山东济宁·三模）变性梯度凝胶电泳（DGGE）是根据DNA在不同浓度的变性剂中解链程度的不同，导致电泳迁移率发生变化，从而将片段大小相同而碱基组成不同的DNA片段分开。当DNA片段泳动到某一浓度的变性剂位置时，DNA发生解旋变性，导致电泳迁移率下降，最终会停留在某一位置。下列说法正确的是（

）A．提高电泳的温度有利于提高分离效率B．DGGE技术可用于基因突变检测及相关研究C．DNA中的A、T碱基含量越高越不容易发生变性D．电泳时需将待测DNA与电泳缓冲液混合后注入加样孔内7．（2024·山东·模拟预测）天然β-淀粉酶大多耐热性差，不利于工业化应用。某天然β-淀粉酶由484个氨基酸构成，研究发现，将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺，耐热性明显提升。我国学者借助PCR改造β-淀粉酶基因（如图，①~④表示引物片段），并将改造的基因与pLN23质粒重组后导入大肠杆菌，最终获得耐高温的β-淀粉酶。下列相关叙述正确的是（

）

A．PCR中使用的聚合酶属于以RNA为模板的DNA聚合酶B．由图可知，β-淀粉酶基因改造方案中需用到引物①和④C．改造后的基因应该插入pLN23质粒的起始密码子的下游D．利用PCR在分子水平上确定目的基因是否转录需用到逆转录酶8．（2024·山东潍坊·二模）从大肠杆菌中提取某条mRNA逆转录形成一条cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'。现将该序列形成双链，构建表达载体并导入细胞中表达形成肽链。反密码子与对应的氨基酸关系如下表所示。下列说法错误的是（

）反密码子（方向为3'到5'）CGACGUUGCACGAGCGCU氨基酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸半胱氨酸丝氨酸精氨酸A．5'-GCU-3'和5'-GCA-3'是编码丙氨酸的密码子B．编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列相同C．构建表达载体时该cDNA单链的3'端与启动子相连D．该细胞表达的多肽序列为“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯”9．（2024·山东济南·三模）临床上可采用PCR和DNA反向点杂交相结合的检测技术对HPV基因进行分型，过程如下：设计出针对已知有致癌风险的23种HPV基因的特异性引物并标记上会发生显色反应的生物素，通过PCR对待测样本DNA进行扩增，再将扩增产物直接与固定在膜上的分型基因探针（包括17种高危型和6种低危型）进行杂交。经显色处理后，与固定化探针结合的HPV基因就会在相应位置产生显色反应，从而判断待测样本是否被含有这些HPV基因的病毒感染。有关说法错误的是（）A．生物素应标记在引物的5’端B．该检测技术需要对扩增的DNA样本进行琼脂糖凝胶电泳C．该检测技术具有高度的特异性，能够准确地区分不同类型的HPV病毒D．反向点杂交是通过分型基因探针与扩增的目的片段碱基互补配对结合在一起的10．（2024·山东滨州·二模）染色体DNA复制时需要一小段RNA作为引物，这是因为DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸。复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸，另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图1所示。图2表示图1中一段RNA引物去除并修复的过程。下列说法错误的是（）A．酶1可以切除RNA片段，但不能切除与脱氧核苷酸连接的核糖核苷酸B．染色体DNA复制需要RNA聚合酶、DNA连接酶的参与C．每个冈崎片段的形成和其引物去除并修复的过程需两次DNA聚合酶的催化D．染色体DNA复制结束并切除所有引物后形成的两个子代DNA分子碱基序列完全相同11．（2024·山东泰安·二模）稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉含量最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx基因该位点碱基是G或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物如图所示，对PCR扩增产物经AccⅠ酶切后电泳。已知引物1为5'-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3'，两引物之间无另外的AccⅠ酶的识别位点。下列说法正确的是（

）A．该实验中需设计的引物2为5'-TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3'B．若酶切产物只能观察到450bp的DNA条带，则表明该水稻品种为TT型C．GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸种类不同，数目相同12．（2024·山东·二模）可利用基因芯片技术检测棉花基因在胚珠和纤维组织中的表达情况，基因芯片的制作和检测流程如下；将棉花基因组中的各基因分别进行PCR扩增→再将各基因扩增产物按一定顺序点在玻璃板上的相应位置，变性、固定→分别从棉花胚珠和纤维中分离总mRNA，反转录生成cDNA→将两种cDNA分别用绿色和红色荧光染料标记→将标记后的cDNA与基因芯片杂交→进行荧光检测（若绿色和红色叠加则呈现黄色）。下列说法错误的是（

）A．逆转录过程与芯片杂交过程的碱基互补配对方式相同B．若芯片上某基因处的红色荧光较强，说明该基因在棉花纤维组织中表达水平较高C．若芯片上某基因处显示黄色，可能是由于该基因在两种组织中均表达D．若某基因处只出现红色或绿色，该基因可能是组织特异性表达的基因13．（2024·山东日照·二模）反向PCR是利用已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图。下列叙述错误的是（

）A．过程①可用同种限制酶切割磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键B．过程②需用DNA连接酶将酶切片段环化以实现对未知序列的扩增C．过程③需添加方向相对的引物1和3以便DNA聚合酶从其3′端延伸子链D．过程③中将温度调至72℃的目的是使引物与模板链通过碱基互补配对结合14．（2024·山东济宁·二模）关于“DNA粗提取和鉴定”以及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列说法错误的是（）A．将洋葱研磨液离心是为了加速杂质的沉淀B．根据DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，可去除部分杂质C．DNA分子在电场作用下可以带上正电荷或负电荷D．PCR实验中使用的微量离心管和枪头在使用前需进行高压灭菌处理15．（2024·山东枣庄·二模）DNA的双链中，转录时作为模板功能的链叫作反义链，另一条叫作有义链。下图是DNA分子中某些基因有义链和反义链示意图。下列说法错误的是（）A．根据启动子和终止子的相对位置可以判断哪条链作为反义链B．不同的基因可能同时复制，也可能同时转录C．DNA分子的一条链对不同基因来说，有的是有义链，有的是反义链D．基因的转录和翻译都是沿着模板的3'端到5'端进行的二、多选题16．（2024·山东青岛·三模）科学家将某病毒抗原蛋白的部分编码序列（RBD）拼接成融合基因2RBD和3RBD，探究RBD的二聚体蛋白和三聚体蛋白能否模拟RBD的天然构象并获得高效免疫原性。为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒用NcoI和SacI双酶切处理后电泳，结果如图，其中泳道1为双酶切pNZ8149-2RBD，两个条带大小分别为2507bp和2020bp。将构建好的重组质粒分别导入工程菌中进行表达产物的检测。下列说法正确的是（

）A．PCR扩增融合基因时，在引物的3'端添加相应限制酶的识别序列B．据图可知，融合基因3RBD的长度为2686bpC．泳道2呈现一个条带的原因是酶切pNZ8149-3RBD后产生的两个片段大小相近D．从工程菌细胞表面提取蛋白质进行检测，从而进一步比较两者的免疫原性17．（2024·山东临沂·二模）丙型肝炎是由丙型肝炎病毒（HCV）引起的一种传染病。为研制针对HCV的多肽疫苗，某研究小组构建LTB-R9-Bp融合基因的过程如图，进而构建出融合基因表达载体，其中LTB是一种免疫增强剂基因，R9-Bp是HCV两个相连的包膜蛋白基因。下列说法正确的是（

）A．PCR反应体系中需加入待扩增的模板、引物、原料以及耐高温的DNA聚合酶B．若要大量扩增LTB-R9-Bp融合基因，可选择引物P2和引物P3继续进行PCRC．融合基因表达载体的组成元件有融合基因、标记基因、启动子和终止密码子等D．若利用转基因植物生产该疫苗，需用到基因工程、植物组织培养和抗原抗体杂交技术18．（2024·山东青岛·二模）TaIBH1-2D是小麦中一个调控千粒重的关键基因。为验证TaIBHI-2D的功能，研究人员构建了过表达株系，可利用酶切法检验TaIBH1-2D与载体是否连接，图1三个泳道分别是用不同的限制酶完全酶切后（只考虑图示酶切位点），产物经琼脂糖凝胶电泳的结果；同时构建了敲除TaIBH1-2D基因的突变体。图2统计了不同植株的千粒重。下列说法正确的是（

）A．电泳的缓冲液中含指示剂，可在紫外灯下被检测出来B．泳道1为单酶切空载体，泳道2为单酶切的重组载体C．泳道3为双酶切的重组载体，且目的基因与载体正确连接D．由图2分析，TaIBH1-2D负调控小麦千粒重19．（2024·山东泰安·模拟预测）为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是（

）

A．T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上B．利用物质K和抗生素进行筛选1，可获得农杆菌的蓝色菌落C．利用物质K和除草剂进行筛选2，更易于获得抗除草剂的转基因植株D．提高培养基中细胞分裂素和生长素的比值，有利于诱导生根20．（2024·山东·模拟预测）科学家发现一种名为Tat-SIRT5-CTM的细胞穿透肽，其可以抑制小胶质细胞中炎症细胞因子的表达，使神经元免受损伤。研究者欲通过基因工程来生产Tat-SIRT5-CTM，如图是采用PCR技术检测目的基因插入染色体的位置的流程图。下列说法正确的是（）A．Tat-SIRT5-CTM可防止某些疾病造成脑损伤B．可利用抗原—抗体杂交技术检测穿透肽的表达量C．转基因技术中目的基因插入染色体的位点通常具有确定性D．Ⅰ过程不能利用不同的限制酶切割，来构建图中的环状DNA三、非选择题21．（2024·山东青岛·三模）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）插入酿酒酵母表达载体pAUR123（图1）中，经过转化、筛选、鉴定和培养，获得了产乳酸的商用酿酒酵母菌。(1)研究者将LDH基因编码序列中的同义密码子（一种氨基酸有两种或者两种以上的遗传密码子）替换为酿酒酵母偏好的密码子，替换的目的是。再通过法将核苷酸按照顺序一个一个连接起来，由此获得少量的LDH。(2)图2所示LDH的部分序列和相应限制酶识别序列，AUG为真核生物偏好的起始密码子，利用E．coliDNA连接酶将LDH正确插入pAUR123载体时，应分别选择、对目的基因和载体进行酶切处理。(3)将得到的重组pAUR123表达载体，转入经处理的大肠杆菌，接种于液体培养基中进行培养，其目的是。再将重组表达载体和不能合成尿嘧啶的酿酒酵母细胞悬液混合，转化后的细胞稀释涂布于不含尿嘧啶的培养基中进行筛选，据此推测，pAUR123上的标记基因为。(4)通过技术检测酿酒酵母菌株中是否转录出LDH的mRNA。欲对转LDH基因酿酒酵母发酵产乳酸能力进行检测，其实验思路是。22．（2024·山东菏泽·一模）酵母是一种能够引发有机源或者动物源物质发酵的真菌，它有许多分类，其中酿酒酵母是知名度最高，也是与人类关系最广泛的一种酵母。我国是世界上啤酒生产和消费大国，啤酒是以大麦为主要原料经酵母发酵制成的。请回答下列问题：(1)为了制备啤酒酵母分离培养基，实验人员将马铃薯去皮切块后高压煮沸，过滤后补加蒸馏水至1L，加入葡萄糖和琼脂后加热融化。将马铃薯高压煮沸的目的是，该培养基的碳源主要包括，用于装培养基的培养皿一般用法进行灭菌处理。(2)啤酒在工业化生产过程中，发酵过程分为两个阶段。第一阶段结束后，发酵液在的环境下储存一段时间进行第二阶段，形成澄清、成熟的啤酒。(3)下图所示为用酿酒酵母生产乙肝疫苗的过程图，回答相关问题：①研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，已知目的基因的一条链为5'—ATTCCATATC……CCATGCC—3'。在PCR反应体系中需加入缓冲液、引物、4种脱氧核苷酸、含目的基因的DNA模板以及。设计了一条引物为5'—GGCATG—3'，另一条引物为（写出6个碱基即可）。②要形成有效的重组质粒，选择适当的限制酶很重要，根据图乙和图丙可知，选择最佳，原因是。③在添加卡那霉素和四环素的培养基中有少量菌落，说明了。23．（2024·山东菏泽·二模）由P基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白，该蛋白在植物调节水分吸收方面发挥着重要作用。科研人员成功培育出超量表达P蛋白的转基因玉米。培育过程中所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示。(1)构建基因表达载体时，切割Ti质粒应选用酶。从切割DNA片段和Ti质粒到构建基因表达载体完成共需种酶。(2)将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入（填“潮霉素”、“卡那霉素”或“潮霉素或卡那霉素”）进行筛选，理由是。筛选出的愈伤组织最终培养成转基因玉米。(3)农杆菌转化法除了用于获取转基因植物外，还可以通过T-DNA插入基因内部使基因沉默，获得突变体。为了获得mm突变体，某科研小组利用野生型MM，通过农杆菌转化法使基因M沉默。由于T-DNA插入的位置是随机的，为确定T-DNA是否插入M基因中，该小组采用“三引物法”进行PCR扩增，即采用三种引物（LP、RP、BP），LP、RP为与目的基因片段互补的特异引物，BP为插入T-DNA的特异引物，如图所示。（说明：T-DNA插入基因后，会阻止被插入基因两端引物的扩增产物的形成）根据下表中三种样品的电泳结果判断样品是纯合突变体，理由是。引物种类样品序号LP+RPBP+RP样品1有大片段无样品2有大片段有小片段样品3无有小片段24．（2024·山东临沂·二模）滚环扩增技术（RCA）是借鉴自然界中病原生物体环状DNA分子滚环式复制方式发展起来的一种核酸扩增方法，在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、生物小分子和病毒检测领域有着广泛应用。图1为RCA原理示意图。具核梭杆菌为一种强粘附性消化道细菌，侵入肠黏膜后可诱导局部炎症和细胞因子的表达增加，导致结直肠肿瘤的形成。科研人员采用基于RCA的荧光标记滚环扩增检测方法，实现了在微量样品及复杂环境下的高灵敏度、高特异性的检测。图2为荧光标记滚环扩增检测过程示意图，过程②是使锁式探针环化的过程。其中nusG基因为具核梭杆菌的特异性基因，锁式探针为依据nusG基因序列设计出来的单链DNA分子，由两端的检测臂和无关序列组成。只有当环境中存在靶核酸序列时，锁式探针才能完成成环连接反应。检测探针中的荧光基团（FAM）距离淬灭基团（BHQ-1）比较近时，荧光会被淬灭。

(1)由图1推测，Phi29DNA聚合酶的作用是。与常规PCR相比，RCA缺乏环节，因此可推测RCA扩增过程中使用的Phi29DNA聚合酶不具有的特性。(2)过程②锁式探针完成成环连接反应需要的催化。肠道中含有多种微生物，为保证检测的特异性，在设计锁式探针时需保证，同时还需注意无关序列中不含。(3)若检测样品存在具核梭杆菌，检测探针中荧光基团发出荧光的原理是。该检测方法具有高灵敏度的原因是。25．（2024·山东济宁·三模）PCR技术的实用性和极强的生命力其使成为生物科学研究的一种重要方法，极大地推动了分子生物学以及生物技术产业的发展。下面是两个具体实验中的PCR技术应用，请根据资料回答下列问题：(1)重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板，通过多次PCR扩增，从而获得目的基因的方法。利用该技术可以实现基因的定点诱变。它在需要诱变的位置合成两个带有变异基因碱基的互补引物，然后分别与引物a和引物d做PCR，这样得到的两个PCR引物产物都带有变异基因，并且彼此重叠，再将重叠部位进行重组PCR就能得到诱变PCR产物，如图所示：①PCR扩增DNA的过程中，引物a、b、c、d中，PCRI应选择图1中引物，大量扩增突变产物AD则应选择引物。②重叠延伸PCR通过实现定点突变。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是。③若正常基因可被限制酶DpnI识别并切割，特定位点突变后的基因不能被DpnI识别，请设计实验思路鉴定上述过程获得的突变产物AD是否为突变基因：。(2)反向PCR可用于扩增未知序列，其原理如下图所示。下图链状DNA分子内侧是已知序列，外侧为未知序列。①不直接在图2中DNA分子的两端设计引物并进行扩增，原因是。②图3中环状DNA进行PCR的过程中，沿引物A延伸子链的延伸方向是（填“顺时针”或“逆时针”），PCR产物（填“含有”或“不含”）EcoRI的酶切位点。26．（2024·山东济南·模拟预测）雄性不育植株可简化育种流程，是杂交育种的重要材料。研究发现利用油菜纯合的雄性不育植株甲做母本与野生型杂交，后代均可育，但总会出现部分白化幼苗长到成体死亡。为研究相关机制，提高育种效率，科研人员进行了相关实验。(1)植株甲中存在雄性不育基因A’，导致雄蕊不能发育。实验发现甲与油菜品系丙杂交，后代均可育，且不出现白化现象。科研人员将甲与野生型杂交所得存活的F1与甲、丙杂交得到的F1杂交，发现子代中雄性可育幼苗占比为，进而推测丙产生了新的显性突变基因(记作B)，使雄性不育基因A’导致的不育性状得以恢复，且两基因位于非同源染色体上。(2)为研究A’、B基因与白化性状的关系，科研人员进行如下实验。①从油菜中分离A’、B基因，将A'基因导入拟南芥(拟南芥不含与A’、B同源的基因)，筛选得到至少插入一个外源基因的转基因植株TA群体。将B基因转入拟南芥，经筛选获得纯合子TB．设计杂交实验，检测存活F1的基因组成，杂交组合及结果如下表。组号杂交组合存活的F1成体总数含A’成体数不含A’成体数一♀TA群体×♂野生63095535二♀TA群体×♂TB607415192据实验结果推测，A’基因引起部分子代死亡，B基因可抑制A’基因的作用，依据是。二组F1中含有A’的植株比例超过1/2的原因。②植物中核蛋白N与叶绿体发育有关。新的研究发现，基因A’的表达产物可与核蛋白N形成复合体。科研人员推测，基因B通过抑制A’基因的表达而解除A’对N的影响。为证明该推测，请完成下列实验设计。实验材料操作观察指标野生型拟南芥导入A’基因叶绿体发育情况ⅠⅡⅢⅣa.导入A’基因

b.导入B基因

c.导入A’、B基因

d.野生型拟南芥

e.N缺失突变拟南芥观察指标Ⅰ～Ⅳ应依次填写(填写选项前字母)。(3)B基因突变如下图1所示：为了检测某个体基因型，研究人员拟用PCR扩增该基因，再用某限制酶(识别序列及切割位点如图2所示)完全酶切。设计了一条引物为5’-GGCATG-3’，另一条引物为(写出6个碱基即可)。用上述引物扩增基因片段后，其酶切产物长度可能为bp(注：该酶切位点在目的基因片段中唯一)。再对酶切产物通过的方法检测，可以确定该个体基因型。27．（2024·山东德州·二模）抗菌肽是一类广泛存在于自然界中的多肽，对细菌、真菌、寄生虫和病毒具有广泛的抑制作用。科研人员将抗菌肽Piscidin基因及NK-lysin基因进行融合形成杂合肽NK-LPd基因（部分过程如图1所示），从而获得具有更高抗菌活性的杂合抗菌肽。

(1)DNA聚合酶能够从引物的（填“3´”或“5´”）端开始连接脱氧核苷酸。若设计的引物较长，为提高PCR的准确度需要适当（填“提高”或“降低”）复性温度。(2)Piscidin基因表达以a链为模板，NK-lysin基因表达以d链为模板。为了实现图1中两基因重叠延伸，PCR1过程中需要分别在引物和引物的5´端添加互补序列。(3)图2为PCR1扩增产物（Ⅰ、Ⅱ）和PCR2扩增产物（Ⅲ）的凝胶电泳实验结果，根据结果可说明基因融合成功，判断依据是。

(4)在转化前，需要先构建含NK-LPd基因的表达载体，其目的是；在成功转化的酵母菌中提纯得到杂合抗菌肽NK-LPd，为验证NK-LPd对大肠杆菌的抑菌效果，先将大肠杆菌涂布在图3的平板上，再放置滤纸片。根据图示实验结果推测，在A、D区域放置的滤纸片分别为。

28．（2024·山东青岛·二模）某种雄性不育水稻是由野生型水稻的核基因M突变为m所致，科研团队构建转基因智能不育系的思路是：将育性恢复基因OsNP1（在原始生殖细胞中表达）、花粉失活基因ZM-AA（在花粉中表达）两个基因一起构建重组Ti质粒。然后通过农杆菌转化法将目的基因导入愈伤组织细胞，从转基因后代中筛选m位点是纯合的但是两个转基因位点是杂合的可育植株。(1)图1为已导入ZM-AA基因的重组Ti质粒，图2为OsNP1基因和相应的酶切位点，其中A链为转录模板链。为使OsNP1基因与图1中Ti质粒正确连接来构建基因表达载体，应选择的酶有；采用PCR技术扩增图2中的OsNP1基因时，会出现长、中、短三种长度的单链，一个OsNP1基因在第n次循环中新合成的短链数为。(2)重组Ti质粒中的新霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因的具体作用分别是