2024新課標(biāo)生物高考專題復(fù)習(xí)-專題23 基因工程

專題23基因工程

五年高考

考點(diǎn)基因工程

1.（2023全國甲,38.15分）接種疫苜是預(yù)防傳染病的一項(xiàng)重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒

的傳播，降低乙型肝炎發(fā)病率。乙肝病毒是一種DNA病毒。重組乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程

技術(shù)獲得的乙肝病毒表面抗原（一種病毒蛋白）。回答下列問題。

（1）凌種上述重組乙肝疫苗不會(huì)在人體中產(chǎn)生乙肝病毒、原因是

_____________________________________________________O

⑵制備重組乙肝疫苗時(shí).需要利月重組表達(dá)載體將乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）導(dǎo)入酵母細(xì)胞中表

達(dá)。重組表達(dá)載體中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是O

能識(shí)別載體中的啟動(dòng)子并驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄的酶是O

（3月的基因?qū)虢湍讣?xì)胞后，若要檢測(cè)目的基因是否插入染色體中，需要從酵母細(xì)胞中提取

進(jìn)行DNA分子雜交.DNA分子雜交時(shí)應(yīng)使用的探針是

O

（4）若要通過實(shí)驗(yàn)檢測(cè)目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白.請(qǐng)簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路。

。答案（1）該疫苗不含乙肝病毒DNA,不會(huì)在人體細(xì)胞內(nèi)增殖產(chǎn)生乙肝病毒（2）作為標(biāo)記基因篩選出

轉(zhuǎn)化成功的酵母細(xì)胞RNA聚合酶⑶基因組DNA放射性同位素等標(biāo)記的含有目的基因的DNA片

段（4）從酯母細(xì)胞中提取蛋白質(zhì),用乙肝病毒表面抗原的特異性抗休進(jìn)行抗原一抗休雜交，若有雜交帶

出現(xiàn),說明酵母細(xì)胞中表達(dá)出目的蛋白。

2.（2023全國乙,38,15分）GFP是水母體內(nèi)存在的能發(fā)綠色熒光的一種蛋白?？蒲腥藛T以GFP基因?yàn)椴?/p>

料利用基因工程技術(shù)獲得了能發(fā)其他顏色熒光的蛋白，豐富了熒光蛋白的顏色種類?；卮鹣铝袉栴}。

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（1）咆建突變基因文庫?？蒲腥藛T將GFP基因的不同突變基因分別插入載體.并轉(zhuǎn)入大腸桿菌制備出GFP

基因的突變基因文庫。通常.基因文庫是指

__________________________________________________________________________________O

⑵的建目的基因表達(dá)載體?？蒲腥藛T從構(gòu)建的GFP突變基因文庫中提取目的基因（均為突變基因）構(gòu)建

表達(dá)載體，其模式圖如下所示（箭頭為GFP突變基因的轉(zhuǎn)錄方向）。圖中①為;②為，其作

用是；圖中氨茉青霉素抗性基因是一種標(biāo)記基因，其作用

是O

以制原點(diǎn)

⑶目的基因的表達(dá)。科研人員將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌有的發(fā)綠色

熒光，有的發(fā)黃色熒光，有的不發(fā)熒光。請(qǐng)從密碼子特點(diǎn)的角度分析，發(fā)綠色熒光的可能原因是

（答出1點(diǎn)即可）。

（4）新蛋白與突變基因的關(guān)聯(lián)性分析。將上述發(fā)黃色熒光的大腸桿菌分離純化后，對(duì)其所含的GFP突變基

因進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)其堿基序列與GFP基因的不同.將該GFP突變基因命名為YFP基因（黃色熒光蛋白基

因）。若要通過基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細(xì)胞中表達(dá).實(shí)驗(yàn)思路是

_______________________________________________________________O

Q答案（1）將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有

這種生物的不同的基因（2）終止子啟動(dòng)子識(shí)別和結(jié)合RNA聚合酶，驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄將含有目的

基因的細(xì)胞篩選出來（3）密碼子的簡并性（4）獲取YFP基因并構(gòu)建表達(dá)載體，導(dǎo)入真核細(xì)胞，檢驗(yàn)其能

否發(fā)出黃色熒光

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3.(2023海南,20.13分)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術(shù)之一,我國多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)了一種新型

基因遞送系統(tǒng)(切一浸一生芽Cui-Dip-Budding簡稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB

法在某植物中遞送基因的示意圖。

植株A外植體愈傷組織

愈傷組織與含重組栽生芽、生根轉(zhuǎn)化

碉->

體的農(nóng)桿菌共培養(yǎng)一而"

植株A

圖1

切斷根莖植株上半部分

連接處盆栽」植株長出|篩選,

植株B—>浸入含重組載‘毛狀根剪切’

體的農(nóng)桿菌液

卜1PT

狀根段植株B

圖2

回答下列問題。

(1)圖I中,從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于:從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有

生長素和，該過程還需要光照.其作用是

⑵圖1中的愈傷組織，若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié).直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的。

圖1中，含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子,其包裝需標(biāo)注。

⑶圖1與圖2中.農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時(shí).可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因

是。

(4)已知某酶(PDS)缺失會(huì)導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載

體(含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B,長出毛狀根，成功獲得

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轉(zhuǎn)化植株B。據(jù)此分析，從毛狀根中獲得陽性毛狀根段的方法是，圖2中,

鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是，依據(jù)是一

⑸與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比.采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點(diǎn)是（答出2點(diǎn)即

可）。

。答案（1）脫分化細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)葉綠素的形成，使幼苗能夠進(jìn)行光合作用（2）遺傳特性轉(zhuǎn)基

因種子（3）農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含Ti質(zhì)粒,當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后.能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體

細(xì)胞染色體DNA上（4）檢測(cè)毛狀根段是否有綠色熒光植物PDS中靶區(qū)域測(cè)序（或根據(jù)PDS基因的

堿基序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增）若導(dǎo)入幼苗的基因編輯載體成功發(fā)揮作用，則PDS基因被敲除.靶區(qū)

域的測(cè)序就會(huì)出現(xiàn)序列缺失.（或PCR無法擴(kuò)增出條帶）⑸不需要無菌操作、不需要進(jìn)行植物組織培養(yǎng)、

操作簡便

4.（2021全國甲.38,15分）PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)。為檢測(cè)病人是否感染了某種病原菌，醫(yī)生

進(jìn)行了相關(guān)操作:①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果;②從病人組織樣本中提取DNA;③利用PCR擴(kuò)增DNA片段;④

采集病人組織樣本?；卮鹣铝袉栴}：

⑴若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果.正確的操作II順序應(yīng)該是（用數(shù)字序號(hào)表示）。

⑵操作③中使用的酶是oPCR中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、三步其中復(fù)

性的結(jié)果是________________________________________________________

⑶為了做出正確的診斷,PCR所用的引物應(yīng)該能與特異性結(jié)合。

⑷PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)是指o該技術(shù)目前被廣泛

地應(yīng)用于疾病診斷等方面。

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。答案⑴④②③①（2）DNA聚合酶延伸引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與單鏈DNA結(jié)合（3）病原菌

DNA（4）在生物體外大量快速擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)

5.（2021全國乙,38.15分）用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物

產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示。

IIII

CAATTCCCCGGGCTCCACCATATC

CTTAAC（；（；（；（：（：（：CACCTCCTATAC

t!t!

限制酶:EcoRISmaIPstIQcoRV

回答下列問題：

⑴常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中酶切割后的DNA片

段可以用E.coliDNA連接酶連接。上圖中酶切割后的DNA片段可以用T4

DNA連接酶連接。

（2）DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是o

（3）DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征。如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點(diǎn),可以保證質(zhì)粒在受

體細(xì)胞中能:質(zhì)粒DNA分子上有.便于外源DNA插入;質(zhì)粒DNA分

子上有標(biāo)記基因（如某種抗生素抗性基因），利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞.方法是

O

⑷表達(dá)載體含有啟動(dòng)子,啟動(dòng)子是指__________________________________________________

。答案（l）EcoRIxPstIEcoRIxSmal.PstI.EcoRV（2）磷酸二酯犍（3）自我復(fù)制限制酶

切割位點(diǎn)將待篩選的宿主細(xì)胞接種到含該抗生素的培養(yǎng)基中、能夠生長的是含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞

（4）RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的DNA片段

6.（2019全國【,38.15分）基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?；卮鹣铝袉栴}。

⑴基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得?；蛭膸彀?/p>

和O

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⑵生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí),解開DNA雙鏈的酶是。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的

基因時(shí),使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是。上

述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的。

（3）目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是

_________________________________________________________O

咕案⑴基因組文庫cDNA文庫（2）解旋酶加熱至90~95c氫鍵（3）Taq酶熱穩(wěn)定性高，而大

腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活

7.（2018全國I,38.15分）回答下列問題：

（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行

了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外，還證明了

（答出兩點(diǎn)即可）。

⑵體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2+參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞:而體外重組的噬菌體DNA通

常需與組裝成完整噬菌體后，刁能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿土細(xì)

胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是O

⑶真核生物基因（目的基因）在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí).表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被

降解.在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加

的抑制劑。

。答案（1）體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)（2）轉(zhuǎn)化外殼蛋

白（或答噬菌體蛋白）細(xì)菌（3）能白酶缺陷型蛋白酶

8.（2018全國II,38,15分）某種熒光蛋白（GFP）在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光.這一特性可用于檢

測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白（L1）基因連接在GFP基因的5,末端，獲得

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了L1-GFP融合基因（簡稱為甲）.并將其插入質(zhì)粒P。,構(gòu)建了真核表達(dá)載體PL其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的

示意圖如圖，圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。

啟動(dòng)子“基因GFP基因終止子

Tttt

ElE2E3E4

回答下列問題：

（1）據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P（）時(shí),使用了兩種限制酶這兩種酶是。使用這兩種酶進(jìn)

行酶切是為了保證，也是為了保證0

⑵將PI轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后.若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明LI基因在牛的皮膚細(xì)

胞中完成了和過程。

⑶為了獲得含有甲的牛.該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的移入牛的.

中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。

⑷為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定，在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該

牛不同組織細(xì)胞中的（填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”）作為PCR模板。

。答案（1）E1和E4甲的完整甲與載體正確連接（2）轉(zhuǎn)錄翻譯（3）細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞（4）

核DNA

9.（2022湖南,22.15分）水蛭是我國的傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一.具有

良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu).提高其抗凝血活性。回答下列問題：

⑴蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是，物質(zhì)b是。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不

同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同.原因是

蛋白質(zhì)-一-預(yù)期功能

?:維結(jié)構(gòu)—?生物功能

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⑵蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸.基因工程中獲取目的基因的常用方法有

、和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理

是0

⑶將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所

示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的（填“種類”或“含量,、）有關(guān)、導(dǎo)致其活

性不同的原因是O

0246810

前解時(shí)間M

6m

/句5

己o4()

二

里(3x)

看(2x)一胸甲處理

道。附乙處理

相oIo

(x)

024681（）

酶解時(shí)間（h）

⑷若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡要

寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路______________________________________________

Q答案（1）多肽鏈mRNAmRNA上決定氨基酸的密碼子具有簡并性（2）從基因文庫中獲取人

工合成DNA半保留復(fù)制⑶種類酶處理后形成的肽中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序不同（4）

在相同條件下，將蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素分別進(jìn)行抗凝血實(shí)驗(yàn)，

匕匕較三組血液凝固所需時(shí)間長短，所需時(shí)間越長說明其抗凝血活性越大

10.（2022河北,24節(jié)選,13分）蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化是作物抗蟲育種的新途徑。某研究團(tuán)隊(duì)將胰蛋白酶

抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）的基因單獨(dú)或共同轉(zhuǎn)化棉花，獲得了轉(zhuǎn)基因植株。

回答下列問題:

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(1)蛋白酶抑制劑的抗蟲機(jī)制是。

⑵是實(shí)施基因工程的核心。

(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時(shí).必須將目的基因插入質(zhì)粒的上。

⑷為檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞基因組中的整合及其轉(zhuǎn)錄和翻譯.可采用的檢測(cè)技術(shù)有

(寫出兩點(diǎn)即可)。

(5)確認(rèn)抗蟲基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)后,還需進(jìn)一步做抗蟲的以鑒定其抗性程度。圖為三

種不同遺傳操作產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因棉花抗蟲實(shí)驗(yàn)結(jié)果?據(jù)結(jié)果分析(填“NaPI”或“StPin1A”或

“NaPI+StPin1A")轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳,其原因是

B2

小

約

S

>

室

耐照NaPIStPinlANaPl+StPinlA

⑹基因突變可產(chǎn)生新的等位基因.在自然選擇的作用下.昆蟲種群的基因頻率會(huì)發(fā)生，導(dǎo)致昆

蟲朝著一定的方向不斷進(jìn)化。據(jù)此推測(cè)、被蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因作物長期選擇后，某些昆蟲具有了抗蛋白

酶抑制劑的能力，其分子機(jī)制可能是________________________________________________________________

(寫出兩點(diǎn)即可)。

。答案⑴抑制害蟲胰蛋白酶活性.使害蟲不能正常消化食物而達(dá)到抗蟲的目的(2)基因表達(dá)載體的

構(gòu)建(3)T-DNA(4)PCR技術(shù)、抗原體雜交技術(shù)(5)接種試驗(yàn)NaPI+StPinlANaPI+StPinlA

的轉(zhuǎn)基因棉花的蟲體質(zhì)量最｛氐且每株棉鈴數(shù)最多(6)定向改變昆蟲在胰蛋白酶抑制劑的選擇下.抗

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性基因頻率逐漸提高從而提升了其抗胰蛋白酶抑制劑的能力:昆蟲的胰蛋白酶基因發(fā)生突變.原有的胰

蛋白酶抑制劑不能發(fā)揮作用

11/2022重慶,26.15分)改良水稻的株高和產(chǎn)量性狀是實(shí)現(xiàn)袁隆平先生“禾下乘涼夢(mèng)”的一種可能途徑。

研究人員克隆了可顯著增高和增產(chǎn)的cui基因,并開展了相關(guān)探索。

步驟I：

(1)花藥培養(yǎng)能縮短育種年限原因是___________________________________________

______________________________________________________________o在步驟］的花藥培養(yǎng)過程中,

可產(chǎn)生單倍體愈傷組織.將其培養(yǎng)于含的培養(yǎng)基上.可促進(jìn)產(chǎn)生二倍體愈傷組織。I中能用于制

造人工種子的材料是。

(2)步驟II中,eui基因克隆于cDNA文庫而不是基因組文庫,原因是

:在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)使用的工具酶有。為篩

選含重組Ti質(zhì)粒的菌株.需在培養(yǎng)基中添加。獲得的農(nóng)桿菌菌株經(jīng)鑒定后.應(yīng)侵染I中

的，以獲得轉(zhuǎn)基因再生植株。再生植株是否含有eui基因的鑒定方法是，移栽后

若發(fā)育為更高且豐產(chǎn)的稻株，則可望''禾下乘涼二

。答案(1)花藥培養(yǎng)獲得的單倍體經(jīng)秋水仙素處理后所得植株均為純合子，后代不會(huì)發(fā)生性狀分離秋

水仙素胚狀體(2)cDNA文庫是由編碼蛋白質(zhì)的mRNA逆轉(zhuǎn)錄來的基因?qū)胧荏w菌群而獲得的.在

cDNA文庫中容易篩選獲得目的基因限制酶和DNA連接酶抗生素愈傷組織DNA分子雜交技

術(shù)

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12.（2021河北,24.15分）采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘（Cd）在土壤中過量積累。利用植物修復(fù)技

術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi).進(jìn)行后續(xù)處理（例如，收集植物組織器官異地妥善儲(chǔ)存）,可降低土壤中

Cd的含量。為提高植物對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)能力.研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（YCF1）基因?qū)胧?/p>

試植物，并檢測(cè)了相關(guān)指標(biāo)。

回答下列問題：

⑴為獲取YCF1基因.將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接,導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)

群體稱為O

⑵將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需要的兩種酶是。構(gòu)建的重組基因表達(dá)

載體中必須含有標(biāo)記基因、其作用是

⑶進(jìn)行前期研究時(shí)將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜.采用最多的方法

是o研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCFI基因的不育楊樹株系，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料的目

的是O

（4）將長勢(shì)一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后測(cè)定植株干重（圖1）及不同器官

中Cd含量（圖2）。據(jù)圖1可知與野生型比,轉(zhuǎn)基因植株對(duì)Cd具有更強(qiáng)的（填“耐性或“富集能

力）據(jù)圖2可知.對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的進(jìn)行后續(xù)處理對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。

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圖2

⑸已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析.轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高

Cd環(huán)境的原因是_______________________________________________

o相較于草本植物，采用楊樹這種喬木作為Cd污染土褰修復(fù)植物

的優(yōu)勢(shì)在于（寫出兩點(diǎn)即可）。

。答案（1）基因文庫（2）限制酶和DNA連接酶鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的

基因的細(xì)胞篩選出來（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法防止YCF1基因隨花粉擴(kuò)散.給生態(tài)系統(tǒng)帶來風(fēng)險(xiǎn)（4）耐性

葉（5）轉(zhuǎn)基因楊樹液泡膜上的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Cd轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡貯存，降低Cd對(duì)細(xì)胞代

謝的影響喬木比草本生物量大.與外界物質(zhì)交換能力強(qiáng)

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三年模擬

A組

非選擇題

1.（2023四川綿陽二診,37）如圖是利用基因工程技術(shù)培育新品種水稻的流程圖,序號(hào)代表操作過程?；卮?/p>

下列問題：

含目的基因

的DNA片段

T-DNA

所組

Ti質(zhì)粒

含重組質(zhì)粒

的農(nóng)桿菌

⑴過程②操作的目的是,該過程需要的酶是。

⑵在過程①獲得目的基因時(shí).最好使用（填“同種”或“不同種'、）限制酶理由

是O

⑶將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌后.要對(duì)其進(jìn)行篩選.此時(shí)用到的培養(yǎng)基從功能上講，屬于O

⑷常用農(nóng)桿菌作為受體細(xì)胞，原因是（答出2點(diǎn)即可）,將重組質(zhì)粒導(dǎo)

入農(nóng)桿菌時(shí).通常用處理使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)。

。答案（1）構(gòu)建目的基因表達(dá)載體DNA連接酶（2）不同種用不同種限制酶可防止自身環(huán)化?口不

定向連接（3）選擇培養(yǎng)基（4）繁殖速度快,基因組結(jié)構(gòu)簡單鈣離子

2.（2023陜西西安三模,37）當(dāng)今社會(huì)發(fā)展倡導(dǎo)以綠色為核心的生態(tài)發(fā)展觀，綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)是人們健康

生活的源頭。為降解農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥（馬拉硫磷）殘留，科學(xué)家用基因工程技術(shù)生產(chǎn)了CarE（髏酸酯酶）制劑。

生產(chǎn)過程如下：

抗農(nóng)藥馬

拉硫璘小

菜蛾

降解馬拉大腸

硫璘殘留桿菌

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(1)①過程需要酶參與.經(jīng)①②得到的CarE基因與從基因組文庫中獲得的基因相比缺

少。

(2)CarE基因與載體能夠連接在一起的原因是,構(gòu)建重組表達(dá)載體

的目的是__________________________________________________________

(3)③過程常用原核生物作為受體細(xì)胞，其優(yōu)點(diǎn)有，大腸桿

菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法為用處理細(xì)胞,使細(xì)胞處于感受態(tài)。

(4)CarE基因?qū)胧荏w細(xì)胞后才僉測(cè)目的基因是否發(fā)揮功能的第一步是

.若需要從哺乳動(dòng)物的乳汁中來提取CarE制劑,可將CarE基因與

等調(diào)控組件重組在一起,導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵.使之發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。

。答案⑴逆轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子、內(nèi)含子、終止子(2)DNA的化學(xué)組糊口空間結(jié)構(gòu)相同使CarE基因在

受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下T弋，使目的基因可以表達(dá)和發(fā)揮作用(3)繁殖速度快,可為單

細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少Ca2+(4)檢測(cè)CarE基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子

3.(2022四J11蓉城名校聯(lián)盟三聯(lián),38)煙草是具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的雙子葉植物易感染煙草花葉病毒(TMV)

導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒基因,該基因表達(dá)可產(chǎn)生抗TMV蛋白.從而使絞股

藍(lán)葉片對(duì)TMV具有抗感染性。科學(xué)家利用基因工程培育出了抗TMV的煙草.主要流程如圖所示?；卮?/p>

下列問題：

———IIll-^r雨組Ti質(zhì)粒

RNAD、A目的基因構(gòu)建，，

在含有卡那帝索導(dǎo)人|「

抗犍贏節(jié)再生植株些W受體細(xì)胞

⑴從絞股藍(lán)細(xì)胞中獲得目的基因利用了①過程;這樣獲得的目的基因用于基因工程需要在該

基因的上游加入，下游加入，從而使該基因能夠在煙草細(xì)胞中正常表達(dá)。

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（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),反應(yīng)體系中應(yīng)有、、、目的基因和緩沖

液。

⑶③過程將目的基因與Ti質(zhì)粒進(jìn)行重組時(shí)需要用到酶;將重組Ti質(zhì)

粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的常用方法是。

命案⑴逆轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子終止子⑵原料（dNTP）引物T叫酶（或熱穩(wěn)定DNA聚合酶）（3）限制

性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

4.（2023陜西西安部分高中一模,37）為評(píng)估外源基因Vgb在菊花中的穩(wěn)定性以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，研究

人員在種植轉(zhuǎn)基因菊花的第二年.隨機(jī)選取轉(zhuǎn)基因菊花株系及周邊非轉(zhuǎn)基因菊花和各種雜草.提取DNA,

根據(jù)Vgb設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,電泳結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}：

MCK123456789101112131-151617181920

注：CK表示質(zhì)粒陽性對(duì)照,I為空白對(duì)照.

2~10為轉(zhuǎn)基因菊花株系.為不同類雜

草,1320為非轉(zhuǎn)她因菊花

⑴將外源基因Vgb整合到菊花細(xì)胞需要先構(gòu)建基因表達(dá)載體、構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要使用的酶

有°重組載體進(jìn)入菊花細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。

構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí).外源基因Vgb插在啟動(dòng)子的上游,則在菊花細(xì)胞中檢測(cè)不到表達(dá)產(chǎn)物.主要原因

是O

（2）設(shè)計(jì)弓|物是PCR技術(shù)的關(guān)鍵步驟之一。根據(jù)Vgb設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，某同學(xué)設(shè)計(jì)的一組

引物］GAGCCT-

引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）為引物11?W力:；，此弓I物設(shè)計(jì)（填“合理”或“不合理”），說明理

由:O

⑶設(shè)置空白對(duì)照的目的是。對(duì)于外源基因Vgb在菊花中

的穩(wěn)定性以及對(duì)周邊植物的影響方面.圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

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。答案（1）限制酶和DNA連接酶目的基因（或Vgb）無法轉(zhuǎn)錄（2）不合理引物I和引物II會(huì)因局部

發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效（3）排除實(shí)驗(yàn)操作、試劑污染等對(duì)結(jié)果的影響2年內(nèi)Vgb基因在菊花細(xì)胞

中穩(wěn)定存在,且未向周邊植物擴(kuò)散

5.（2023陜西西安一模,37）B基因存在于水稻基因組中，僅在體細(xì)胞（2n）和精子中正常表達(dá),在卵細(xì)胞中不

轉(zhuǎn)錄。為研究B基因表達(dá)對(duì)卵細(xì)胞的影響，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)來獲取能夠在卵細(xì)胞中表達(dá)B基因的

轉(zhuǎn)基因植株。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

T-DNA

融合基因

抗性基因表達(dá)

卡那筠素

抗性基因

篩選

幼苗

*可在水稻卵細(xì)胞中啟

動(dòng)轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子

|轉(zhuǎn)M因植株|

⑴從水稻體細(xì)胞中提取總RNA,在酶的催化下構(gòu)建文庫.進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的

序列。Luc基因是熒光素酶基因，能催化熒光素產(chǎn)生熒光。B-Luc融合基因形成過程中需要的酶

。

⑵融合基因必須連接到啟動(dòng)子和終止子之間,其中啟動(dòng)子是的結(jié)合位點(diǎn)。圖中卡那霉素抗

性基因的作用是____________________________________________________

（3）若借助Luc基因的表達(dá)產(chǎn)物來完成圖中第二次鑒定篩選.則具體方法是

（4）從轉(zhuǎn)基因水稻植株未成熟種子中分離出胚,觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組，判定該胚是由未受精的

卵細(xì)胞發(fā)育形成的,而一般情況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育.由此表

明O

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。答案（1）逆轉(zhuǎn)錄cDNA限制酶和DNA連接酶（2）RNA聚合酶作為標(biāo)記基因，檢測(cè)B-Luc融合

基因是否導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞（3）檢測(cè)加入熒光素的細(xì)胞中是否發(fā)出熒光（4）B基因表達(dá)能使卵細(xì)胞不經(jīng)

受精直接發(fā)育成胚

6.（2023陜西咸陽二模,37）大麗輪枝菌（一種絲狀真菌）是引起棉花黃萎病的主要病原菌。為觀察大麗輪枝

菌對(duì)棉花根的侵染路徑.研究人員利用綠色熒光蛋白基因GGFP）轉(zhuǎn)染大麗輪枝菌,培育出表達(dá)綠色熒光

蛋白的轉(zhuǎn)基因菌株，主要過程如圖。分析回答下列問題：

潮客素

抗性基因

質(zhì)粒大片段(3500bp)

>sGtT

行綠色熒光的3：農(nóng)桿菌介導(dǎo)

大麗輪枝菌"一篩選

⑴過程①中^^^擴(kuò)增sGFP的原理是.該過程除需要根據(jù)

設(shè)計(jì)特異性引物序列外,為保證sGFP正確插入質(zhì)粒中.還需要在目的基因兩端添加圖中

限制酶的識(shí)別序列。

⑵過程②需要的工具酶是o研究中將sGFP插入啟動(dòng)子和終止子之間的目的

是O

⑶過程③中需要配制細(xì)菌培養(yǎng)基酒已制時(shí)要在培養(yǎng)基滅菌并冷卻到80c左右后，再加入潮霉素溶液，潮

霉素不能與培養(yǎng)基一同滅菌的原因是_________________________________

◎

（4）選擇過程③篩選培養(yǎng)得到的不同農(nóng)桿菌菌落,分別提取細(xì)菌質(zhì)粒DNA.并用BamHI和HindW完全酶

切,可以得到種長度不同的DNA片段。

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⑸將導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌加入大麗輪枝菌的胞子細(xì)胞懸液中.在適宜條件下完成轉(zhuǎn)染后利用濾膜過

濾得到泡子細(xì)胞,再在真菌培養(yǎng)基上培養(yǎng)獲得菌落.最終通過檢測(cè)

.篩選出綠色熒光蛋白旺盛表達(dá)的大麗輪枝菌。

器案⑴DNA的半保留復(fù)制sGFP兩端（3端）核苗酸序列HindlH和BamHl（2）DNA連接酶保

證sGFP能在大麗輪枝菌細(xì)胞中表達(dá)（3）潮霉素在滅菌時(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，無法篩選出轉(zhuǎn)化成功的受體細(xì)

胞（答案合理即可）（4）兩（5）大麗輪枝菌菌絲細(xì)胞中綠色熒光強(qiáng)度

B組

非選擇題

1.（2023陜西咸陽模擬,37）回答下列問題：

⑴干擾素是動(dòng)物體內(nèi)合成的一種糖蛋白,可以用于治療病毒感染和癌癥，設(shè)想建立乳腺生物反應(yīng)器大量

生產(chǎn)干擾素,需借助基因工程的方法，常以哺乳動(dòng)物的為受體細(xì)胞。為了保證干擾素基因只在乳

腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)必須在目的基因的前端加上o基因工程中往往

不以原核細(xì)胞為受體細(xì)胞生產(chǎn)干擾素是由于有活性的干擾素需要（填細(xì)胞器）的

加工。

⑵干擾素體外保存相當(dāng)困難.如昊將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸,就可在-70C條件下保存半

年.給廣大患者帶來福音。對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造、一般通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn),原因是

________________________________________________（答出2點(diǎn)）。

⑶動(dòng)物基因工程技術(shù)有可能使建立移植器官工廠的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的最大難題是免疫排

斥?？茖W(xué)家正試圖利用基因工程的方法對(duì)豬的器官進(jìn)行改造以便獲得對(duì)人無免疫排斥的可供移植的器

官，所使用的方法是_____________________________________

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（4）試管嬰兒技術(shù)解決了部分夫妻不育的難題或生育健康后代的要求。其和母親正常懷孕生產(chǎn)過程的相

同之處是都是以為發(fā)育起點(diǎn)，不同之處在于試管嬰兒是在體外進(jìn)行受精后,在試管中進(jìn)行胚胎

培養(yǎng)。如果需要設(shè)計(jì)試管嬰兒,還可以對(duì)胚胎進(jìn)行，最后選取健康的胚胎進(jìn)行.保證

生出健康的孩子。

。答案（1）受精卵乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體（2）①蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因編碼.蛋白

質(zhì)不能復(fù)制，基因可以遺傳;②對(duì)基因的改造比對(duì)蛋白質(zhì)的改造要容易操作（3）向豬基因組導(dǎo)入某種調(diào)

節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)（或設(shè)法除去豬基因組中的抗原決定基因），再結(jié)合克隆技術(shù).培育出

沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官（4）受精卵基因檢測(cè)胚胎移植

2.（2023四J11成都一診,37）棉花是世界性的重要經(jīng)濟(jì)作物,土壤鹽分過高會(huì)嚴(yán)重影響棉花產(chǎn)量，篩選耐鹽棉

花品種成為棉花生產(chǎn)中急需解決的問題?？蒲泄ぷ髡邔aNHX2基因轉(zhuǎn)移到棉花細(xì)胞內(nèi).獲得了轉(zhuǎn)基因

耐鹽棉花新品種?；卮鹣铝袉栴}：

⑴科研人員在獲得TaNHX2基因?qū)?yīng)核苗酸序列的情況下利用DNA合成儀直接合成目的基因,該種獲

取目的基因的方法是。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，科研人員將TaNHX2基因整合到土壤農(nóng)桿菌

的Ti質(zhì)粒上，一般用相同的限制酶切割目的基因和Ti質(zhì)粒的片段、目的

是。構(gòu)建成功的基因表達(dá)載

體應(yīng)含有啟動(dòng)子、終止子、（答出三種）等結(jié)構(gòu)。

⑵轉(zhuǎn)化后的棉花細(xì)胞需進(jìn)行組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整植株。組織培養(yǎng)使用的培養(yǎng)基除了含有水、無機(jī)

營養(yǎng)成分和有機(jī)營養(yǎng)成分外，還應(yīng)該含有（答出兩種）。為了檢測(cè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)是否成功,

科研工作者在個(gè)體水平上的檢測(cè)方法是O

⑶用基因工程技術(shù)生產(chǎn)蛋白類物質(zhì)的工程菌有多種,如大腸桿菌、酵母菌、乳酸菌等。與原核細(xì)胞相比,

酵母菌作為生產(chǎn)蛋白類物質(zhì)工程菌的優(yōu)勢(shì)是

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。答案（1）化學(xué)合成法T-DNA有利于目的基因和載體形成相同的末端，便于目的基因和載體連接

目的基因、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)（2）瓊脂、植物激素將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地上，觀察其生長狀況

⑶酵母菌具有較高安全性;具有加工蛋白質(zhì)的細(xì)胞器

3.（2022內(nèi)蒙古呼倫貝爾四模.38科研人員利用基因工程技術(shù)從長穗偃麥草中獲取抗赤霉病主效基因

Fhb7。將Fhb7導(dǎo)入小麥,其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染,從而避免小麥赤霉病大規(guī)模暴發(fā)。EcoR

I、SacI、HindHI和PstI的酶切位點(diǎn)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

件dmPsli

35s啟動(dòng)子

⑴基因工程的核心工作是。

⑵該基因工程操作中.先將Fhb7基因與質(zhì)粒組裝.最好選擇兩種限制酶.再組裝35S

啟動(dòng)子，最好選擇兩種限制酶。組裝后的重組質(zhì)粒還缺少.

⑶利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Fhh7基因的前提是，以便合成引物,引物在溫度為

的條件下結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上,然后在的催化下從引物開始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。

能案⑴基因表達(dá)載體的構(gòu)建（2）SacI和PstIEcoR【和SacI終止子和標(biāo)記基因（3）要有一

段已知的Fhb7（目的）基因的核苗酸序列55-60℃Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）

4.（2023陜西渭南三模,37）四尾柵藻生長周期短、適應(yīng)性強(qiáng)，是一種高潛力生物柴油新型原料.但油脂產(chǎn)量

低。研究人員從含油量高的紫蘇中提取DGATI（催化油脂合成的關(guān)鍵酶）基因，并成功導(dǎo)入四尾柵藻細(xì)胞

內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)油四尾柵藻。其制備流程如圖所示.圖中Amp「表示氨藻青霉素抗性基因,LacZ基因可

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使細(xì)菌利用培養(yǎng)基中的物質(zhì)X-gal進(jìn)而使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色.無該基因或該基因被破壞、菌落呈白色。請(qǐng)分析

回答下列問題:

，總RNA-<J

(1)從高表達(dá)的紫蘇組織細(xì)胞中提取總的RNA在酶作用下獲得cDNA用于PCR擴(kuò)增。該過程

獲得cDNA的原理是,

(2)PCR擴(kuò)增DGATI基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板cDNA解旋為單鏈的條件是。在

DNA延伸的過程中，使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合SS的主要原因

是O

⑶均建的PMD19-DGAT1導(dǎo)入經(jīng)溶液處理的感受態(tài)大腸桿菌細(xì)胞中.并接種到含

的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。一段時(shí)間后.挑選色的菌落以提取質(zhì)粒pMD19-DGATl0

(4)用限制酶BamHI和XbaI切割pMD19-DGATI和pBI⑵，將其連接成重組表達(dá)載體pBI121-DGAT1,

并將其導(dǎo)入四尾柵藻細(xì)胞中。與單酶切相比，雙酶切的優(yōu)點(diǎn)是

。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成cDNA(2)加熱至90~95cTaq酶

熱穩(wěn)定性高而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活(3)CaCLX-gal和氨茉青霉素白(4)使

DGAT1基因能定向插入表達(dá)載體,減少自身環(huán)化

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5.（2023陜西西安西咸新區(qū)一模,37）生物科技廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以改善農(nóng)作物品質(zhì)、提高產(chǎn)量。植物

成熟果實(shí)細(xì)胞中會(huì)表達(dá)大量的半孚腐醛酸酶（PG）,導(dǎo)致成熟果實(shí)易于損傷?？茖W(xué)家利用番茄的PG基因

構(gòu)建反義PG基因表達(dá)載體.導(dǎo)入番茄細(xì)胞.培育出轉(zhuǎn)基因延熟番茄。圖甲是反義PG基因的作用機(jī)理，圖

乙是質(zhì)粒結(jié)構(gòu)圖及相應(yīng)的酶切位點(diǎn)?；卮鹣铝袉栴}。

所”1/,G基因華RI反義/>G基因

ni—i

tfamHI

mRNA1mRNA2

mRNA]T-rriTTj

mRNA2

圖甲

啟動(dòng)子

復(fù)制I

￡coRl

原點(diǎn)

終止子

抗生素抗

性基因

￡coRI:CAATTCbamHI:CCATCC

CTTAACCCTAGC

圖