押江苏卷第24题 基因工程-备战2023年高考生物临考题号押题（江苏卷）（原卷版）

学而优·教有方PAGEPAGE1押江苏卷第24题基因工程从近几年的新课标卷的考查知识点来看，第24题主要考查基因工程知识。基因工程的流程和应用是高考的必考点，且常考常新，预计2023年高考也不例外，依然会对其进行考查，有可能与新的科研实事结合，综合考查基因工程的流程和应用，比如新冠病毒疫苗的研发，还可能与细胞工程、胚胎工程等综合起来考查。能准确识记课本内容，会正确分析图形，并从题干中摘取关键信息，规范答题。能够结合背景材料分析问题、解决问题。从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论。把握知识间的内在联系，要求能运用所学知识解决生活中的一些实际问题，或运用所学知识解释生活中的一些现象(2022江苏卷T24).纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。（1）纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能是__________________。（2）某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异，对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，溶液中添加NaC1至2．0mo1/L的目的是__________________。PCR扩增时，需在__________________催化下，在引物__________________端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。（3）为研究蛋白质X在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M重组质粒（在EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。分步实验目标简易操作、结果、分析PCR鉴定正向重组质粒Y-M（图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头，代表方向）①选择图Ⅱ引物_____________；②PCR目的产物约为_____________bp。确保M及连接处序列正确，Y-M的连接处上游含有HindIII+EcoRV的识别序列，下游含有EcoRV+BamHI的识别序列③质粒测序，图Ⅲ中正确的是____________（选填序列编号）检测融合蛋白定位④对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M分别导入细胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤毛基部，说明________________________。（4）为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化，采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA，经_____________形成cDNA作为模板，PCR扩增结果显示，在总cDNA模板量相等的条件下，健康人Ct值为15，而病人Ct值为20（Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数）。从理论上估算，在PCR扩增20个循环的产物中，健康人样品的目的产物大约是病人的_____________倍。(2021江苏卷T23).某小组为研究真菌基因m的功能，构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒，请结合实验流程回答下列问题：（1）目的基因的扩增①提取真菌细胞______，经逆转录获得cDNA，进一步获得基因m片段。②为了获得融合tag标签的蛋白M，设计引物P2时，不能包含基因m终止密码子的编码序列，否则将导致______。③热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，下列叙述正确的有______A．Taq酶最适催化温度范围50～60℃B．与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物C．两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸D．PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性（2）重组质粒的构建①将SmaI切开的载体A与添加同源序列的m混合，用特定DNA酶处理形成黏性末端，然后降温以促进______，形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及______酶等，完成质粒的环化。②若正确构建的重组质粒A—m仍能被SmaI切开，则SmaI的酶切位点可能在______。（3）融合蛋白的表达①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母，将其作为受体菌，导入质粒A-m，然后涂布于无尿嘧啶的培养基上，筛选获得目的菌株，其机理是______。②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签，说明______，后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。1．血凝素基因（H）编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位，其中HA1含有病毒与受体相互作用的位点。lgGFc基因片段（长度为717bp）编码人lgG抗体中的一段小肽，常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导，本研究中用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽，科研人员尝试构建IL-2SS/HA/lgGFc融合蛋白表达载体，并导入大肠杆菌表达和分泌，请回答：(1)流感病毒囊膜主要由______组成，囊膜上血凝素的合成场所在______。(2)本实验用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于______，PCR扩增目的基因时应该选择图中引物____设计引物时，不能包含基因HA的终止密码子的编码序列，原因是____。(3)应选择限制酶____来切割质粒A，然后直接将PCR产物与质粒A混合，同时加入____酶，使得目的基因与质粒A相连。(4)若目的基因与质粒A正向连接，HA1基因转录时的模板链是由图中的引物______（填“a”、“b”、“c”或“d”）在PCR时延伸而成；若目的基因与质粒A反向连接，用BamHI和SacI同时切割重组质粒，完全酶切后的产物进行凝胶电泳，其中最靠近加样孔的条带长度约为________bp。(5)融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化，基因工程生产HA作为疫苗时，选择人IgGFc作为标签的优点还有________。2．Cre/loxP酶系统是在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术，可以在DNA的特定位点上执行碱基序列的删除、插入以及重组等，从而实现基因的定点编辑。(1)图1是利用Cre/loxP酶系统敲除基因的过程。loxP序列具有方向性，由中间的间隔序列和两侧的反向重复序列组成。当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时，Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区。两个loxP序列的间隔序列被Cre酶定点切开，4个黏性末端序列交错两两连接，其中待敲除基因两端的序列进行连接，连接时形成的化学键是___________，敲除的基因片段会形成___________（填“线状”或“环状”）结构。(2)图2是利用Cre/loxP酶系统构建融合基因的过程。首先要用PCR对Bt基因和Bar基因分别扩增，以获得所需要的DNA片段，然后对连接后的DNA片段用Cre/loxP酶系统处理获得Bt-Bar融合基因片段。在用PCR1扩增Bt基因时，所用的2种引物的结合位置在____________；又有研究表明，大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割，因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基，如GGG。由此推测，对Bar基因引物5’端序列的要求是___________。(3)图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程。已知图中的启动子和终止子可在烟草细胞中正常发挥作用，Cre酶基因在环境中存在Tam化学物质时才能激活表达。重组Ti质粒中的Bar基因作为基因表达载体中的___________可对转化后的烟草细胞进行筛选。进行图3所示敲除后，DNA片段1中的Bt基因不能正确表达，据图分析，原因是___________；若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理，仅在翻译水平上不让Bar基因表达，请利用Cre/loxP酶系统提出解决方案___________。(4)图4是经过修饰后的转基因烟草细胞内的融合基因所在片段及相关引物的结合位点。为检测Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达，可用PCR技术进行鉴定：实验组：首先提取在有Tam环境下培养的转基因烟草细胞质中的总RNA，进行逆转录获得cDNA，然后加入引物1和引物2进行PCR扩增，再进行琼脂糖凝胶电泳，观察有无Bt基因和Bar基因的条带。对照组：用未进行敲除处理的转基因烟草细胞，其余同实验组。若实验组敲除成功，则实验组和对照组的电泳结果分别为___________。3．新冠病毒（＋RNA）的刺突蛋白S通过与人体黏膜细胞表面的ACE2受体结合而进入细胞，是宿主抗体的重要作用位点。下图1是科研人员利用新冠病毒的＋RNA提取S蛋白基因和S蛋白受体结合域RBD基因作为抗原基因序列，研制新冠病毒双抗原疫苗的技术路线。已知PCR1与PCR2要分别进行，然后将产物混合，使用引物1和引物4进行PCR3，最终获得大量S－RBD融合基因（1500bp）。(1)PCR3过程中，片段1与片段2连接形成S－RBD融合基因，需要使用______酶。为使S－RBD融合基因能与pX质粒相连接，并在工程菌中表达时先合成S蛋白，则PCR1过程中，应在引物1的5'端添加的限制酶序列是______。(2)为初步检测过程B构建是否成功，用EcoRⅠ、NdeⅠ、HindⅢ对重组pX系列质粒进行完全酶切，然后对重组pX系列质粒及其酶切产物进行凝胶电泳检测，结果如图2，据图可知，重组质粒pX2和pX5构建成功的依据是______。(3)在工程菌的筛选时，可先后用两种抗生素进行影印培养实验（即使用无菌的绒毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上），在培养基B中存活的菌落是否含有目的基因_______（填“是”或“否”）。鉴定重组pX质粒是否导入工程菌还可以采用的方法是_______。(4)试从免疫学角度分析此种双抗原疫苗比常规S蛋白疫苗更具优势的原因_______。4．重叠延伸PCR技术是采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术，可通过定点诱变在体外改造DNA分子，并将改造后的目的基因导入质粒构建目的基因表达载体。(1)上图所示的重叠延伸PCR技术中，PCR1的引物是_________。PCR4可获得大量定点诱变目的基因，此时的引物为__________。PCR3时模板DNA不能选择DNA分子③的原因是___________。(2)为使重叠延伸PCR技术改造后的目的基因（该基因序列不含图中限制酶的识别序列）能与载体正确连接，PCR4时，应在基因上、下游引物的_________端分别添加限制酶_________的酶切位点。(3)将目的基因、质粒及大肠杆菌混合，温育一段时间后涂在含四环素的平板上培养，一段时间后平板上长出菌落。这些菌落的菌体内_________（填“一定不一定”）含有目的基因，理由是_________。5．为探究Bcl-2相关抗凋亡蛋白3（BAG3）在细胞自噬中的作用，科研人员计划从质粒A中获取BAG3基因，将其接入质粒pGEX-4T1，然后在宿主细胞内表达目标蛋白，用于后续研究。请回答下列问题：(1)BAG3的基因序列如下图所示：由于BAC3基因两侧没有合适的酶切位点，并确定内部不含有EcoRI、XhoI限制酶的识别序列。在设计引物时，需将引物与限制酶的识别序列相连，以便将目的基因与载体相连。设计出的引物是（

）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_____