北京市2020-2024年高考生物復(fù)習(xí)分類匯編：基因工程（含詳解）

專題18基因工程

5年考情?探規(guī)律

五年考情考情分析

2024年北京卷第20題通常以具體情境，考查基因工程的原理,工具和

2023年北京卷第21題基本操作程序，啟動子的含義和功能,PCR技術(shù)的原

2022年北京卷第21題理，限制酶的作用,基因表達(dá)載體的組成，啟動子的作

用等，題目難度系數(shù)大,其中啟動子的插入位點和插

基因工程2021年北京卷第20題

入方向，報告基因的表達(dá)等都需要學(xué)生有很強的理

2021年北京卷第21題

解信息，獲取信息的能力，以及綜合運用知識解決問

2020年北京卷第12題

題的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，通過基因工程考查

2020年北京卷第17題學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀。

5年真題?分點精準(zhǔn)練

1,（2024.北京.高考真題）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）?（4）題。

篩選組織特異表達(dá)的基因

篩選組織特異表達(dá)的基因，對研究細(xì)胞分化和組織，器官的形成機制非常重要。“增強子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的

一種有效方法。

真核生物的基本啟動子位于基因S端附近，沒有組織特異性，本身不足以啟動基因表達(dá)。增強子位于基因上游或下游，與基

本啟動子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?；蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動子，實際上包含增強子和基本啟動子。

很多增強子具有組織特異的活性，它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動子，驅(qū)動相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)（圖A）?；?/p>

于上述調(diào)控機理，研究者構(gòu)建了由基本啟動子和報告基因組成的“增強子捕獲載體”（圖B），并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會

隨機插入基因組中，如果插入位點附近存在有活性的增強子，則會激活報告基因的表達(dá)（圖C）。

/-----一圖例：

AI—＞轉(zhuǎn)錄

增強子基本內(nèi)源基因終止子

—?激活

啟動子

B—1-^—

基本報告基因終止子

啟動子_____________

c—|__g.

報告基因內(nèi)源基因

獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報告基因的個體后，研究者提取每個個體的基因組DNA,通過PCR擴增含有捕

獲載體序列的DNA片段。對PCR產(chǎn)物進(jìn)行測序后，與相應(yīng)的基因組序列比對，即可確定載體的插入位點，進(jìn)而鑒定出相應(yīng)

的基因。

研究者利用各種遺傳學(xué)手段，對篩選得到的基因進(jìn)行突變，干擾或過表達(dá),檢測個體表型的改變，研究其在細(xì)胞分化和個體

發(fā)育中的作用，從而揭示組織和器官形成的機理。

（1）在個體發(fā)育中，來源相同的細(xì)胞在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生___________的過程稱為細(xì)胞分化，分化是基因

___________的結(jié)果。

（2）對文中“增強子”的理解，錯誤的是o

A.增強子是含有特定堿基序列的DNA片段

B.增強子，基本啟動子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上

C.一個增強子只能作用于一個基本啟動子

D.很多增強子在不同組織中的活性不同

（3）研究者將增強子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚，觀察到報告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點

后，發(fā)現(xiàn)位點附近有兩個基因G和H,為了確定這兩個基因是否為心臟特異表達(dá)的基因，應(yīng)檢測。

（4）真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分，因而在絕大多數(shù)表達(dá)報告基因的個體中，增強子捕獲載體的插入

位點位于基因外部,不會造成基因突變。研究者對圖B所示載體進(jìn)行了改造，期望改造后的載體隨機插入基因組后，在“捕

獲”增強子的同時，也造成該增強子所調(diào)控的基因發(fā)生突變，以研究基因功能。請畫圖表示改造后的載體，并標(biāo)出各部分名

稱（略）。

2,（2023?北京?高考真題）變胖過程中，胰島B細(xì)胞會增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂（途徑D，也可能來自胰島

中干細(xì)胞的增殖，分化（途徑II）?？茖W(xué)家采用胸腺喀咤類似物標(biāo)記的方法,研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中

新增B細(xì)胞的來源。

（l）EdU和BrdU都是胸腺喀咤類似物，能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與—

互補配對,并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內(nèi)即被降解。

（2）將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時加入EdU,隨后每隔一定時間向一組培養(yǎng)孔加入

BrdU,再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞，檢測雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比（如圖）。圖中反映DNA復(fù)

制所需時長的是從點到點。

雙

標(biāo)

細(xì)

記

胞

細(xì)

的

胞

百

占

分E

d

比U

標(biāo)

記

時間

（3）為研究變胖過程中B細(xì)胞的增殖，需使用一批同時變胖的小鼠。為此，本實驗使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，即飼喂誘導(dǎo)物

后小鼠的L基因才會被敲除，形成小鼠IK?？茖W(xué)家利用以下實驗材料制備小鼠IK：

①純合小鼠Lx：小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列（x），但L的功能正常，②Ce酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶

進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x,導(dǎo)致兩個x間的DNA片段丟失，③Er基因：編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì)，與Er蛋白相連的物質(zhì)的

定位由Er蛋白決定，④口服藥T：小分子化合物，可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請完善制備小鼠IK的技術(shù)路線：

一連接到表達(dá)載體T轉(zhuǎn)入小鼠LXT篩選目標(biāo)小鼠一一獲得小鼠IKo

(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時間基本相同,但途徑I的細(xì)胞周期時長(ti)是途徑H細(xì)胞周期時長(t2)的三倍以上。據(jù)

此，科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IKQ時間后換用BrdU飼喂，再過t2時間后檢測B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明，變胖過程

中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來源于自身分裂，與之相應(yīng)的檢測結(jié)果應(yīng)是0

3,(2022?北京?高考真題).生態(tài)文明建設(shè)已成為我國的基本國策。水中雌激素類物質(zhì)(E物質(zhì))污染會導(dǎo)致魚類雌性化

等異常，并通過食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚，其肌細(xì)胞，生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體,且幼體透明。

科學(xué)家將綠色熒光蛋白(GFP)等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚，建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測方法。

(1)將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是o

(2)為監(jiān)測E物質(zhì)，研究者設(shè)計了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚，其中ERE和酵母來源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動

子,分別被E物質(zhì)-受體復(fù)合物和酵母來源的Gal4蛋白特異性激活,啟動下游基因表達(dá)。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢

是，因而被用于制備監(jiān)測魚(MO)。

方案2

(3)現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測魚SM,用于實際監(jiān)測。SM需經(jīng)MO和另一親本(X)雜交獲得。欲獲得X,需從以下選項

中選擇啟動子和基因，構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚受精卵,經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請將選項的序號填入相應(yīng)的方框中。

I.啟動子：___。

①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動子(P生)④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動子(P肌)

H.基因：

A.GFPB.Gal4C.雌激素受體基因(ER)D.僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因(dg)

(4)SM不育的原因是：成體SM自身產(chǎn)生雌激素,與受體結(jié)合后造成不育。

(5)使擬用于實際監(jiān)測的SM不育的目的是。

4,(2021?北京?高考真題)玉米是我國重要的農(nóng)作物，研究種子發(fā)育的機理對培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種具有重要作用。

⑴玉米果穗上的每一個籽粒都是受精后發(fā)育而來。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米，其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無

發(fā)芽能力的籽粒，這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的定律。上述果穗

上的正常籽粒均發(fā)育為植株，自交后,有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒，這些植株所占比例約為o

⑵為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎(chǔ)，研究者克隆出候選基因A/a。將A基因?qū)氲郊灼废抵?，獲得了轉(zhuǎn)入單個A基因的

轉(zhuǎn)基因玉米。假定轉(zhuǎn)入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上，請從下表中選擇一種實驗方案及對應(yīng)的預(yù)

期結(jié)果以證實“A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因"。

實驗方案預(yù)期結(jié)果

I.轉(zhuǎn)基因玉米X野生型玉米①正常籽粒：干癟籽粒句：1

II.轉(zhuǎn)基因玉米X甲品系②正常籽粒：干癟籽粒M：1

III.轉(zhuǎn)基因玉米自交③正常籽粒：干癟籽粒之7：1

IV.野生型玉米x甲品系④正常籽粒：干癟籽粒刃5：1

⑶現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因,序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA(見圖1)，使A基因

功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后,取其植株葉片，用圖1中的引物1,2進(jìn)行PCR擴增，若出現(xiàn)目標(biāo)擴增條帶則

引物1

可知相應(yīng)植株的基因型為

引物2

圖1

(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置，借助位置已知的M/m基因進(jìn)行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P

與基因型為MM的甲品系雜交得Fi,Fi自交得F2。用M,1n基因的特異性引物，對Fi植株果穗上干癟籽粒(F?)胚組織的

DNA進(jìn)行PCR擴增，擴增結(jié)果有1,2,3三種類型，如圖2所示。

甲123P

圖2

統(tǒng)計干癟籽粒(F2)的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)類型1最多，類型2較少，類型3極少。請解釋類型3數(shù)量極少的原因______。

5,(2021?北京?高考真題)近年來發(fā)現(xiàn)海藻糖-6-磷酸(T6P)是一種信號分子,在植物生長發(fā)育過程中起重要調(diào)節(jié)作用。

研究者以豌豆為材料研究了T6P在種子發(fā)育過程中的作用。

(I)豌豆葉肉細(xì)胞通過光合作用在_______中合成三碳糖，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為蔗糖后運輸?shù)桨l(fā)育的種子中轉(zhuǎn)化為淀

粉貯存。

(2)細(xì)胞內(nèi)T6P的合成與轉(zhuǎn)化途徑如下：

底物3-T6P」^海藻糖

將P酶基因與啟動子U(啟動與之連接的基因僅在種子中表達(dá))連接，獲得U-P基因，導(dǎo)入野生型豌豆中獲得U-P純合轉(zhuǎn)

基因植株，預(yù)期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株，檢測結(jié)果證實了預(yù)期，同時發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中淀粉含

量降低，表現(xiàn)為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉(zhuǎn)基因植株，檢測發(fā)現(xiàn)植株種子中淀粉含量增加。

(3)本實驗使用的啟動子U可以排除由于目的基因_______對種子發(fā)育產(chǎn)生的間接影響。

(4)在進(jìn)一步探討T6P對種子發(fā)育的調(diào)控機制時，發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中一種生長素合成酶基因R的轉(zhuǎn)錄降低,U-S植株種

子中R基因轉(zhuǎn)錄升高。已知R基因功能缺失突變體r的種子皺縮，淀粉含量下降。據(jù)此提出假說：T6P通過促進(jìn)R基因

的表達(dá)促進(jìn)種子中淀粉的積累。請從①?⑤選擇合適的基因與豌豆植株，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灒瑸樯鲜黾僬f提供兩個新的證據(jù)。

寫出相應(yīng)組合并預(yù)期實驗結(jié)果o

①U-R基因②U-S基因③野生型植株④U-P植株⑤突變體r植株

6,（2020?北京?高考真題）為了對重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù),研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運蛋白（HMA3）

基因與外源高效啟動子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。

左邊界（J）③右邊界

楊樹內(nèi)源DNAI[_~r——1|楊樹內(nèi)源DNA

-----------―|啟動子|―|HMA3基因|―|終止子一^^---------

②④

（注：①、②、③、睇示引物）

為檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因,同時避免內(nèi)源HMA3基因的干擾,在進(jìn)行PCR擴增時，應(yīng)選

擇的引物組合是（）

A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④

7,（2020?北京?高考真題）枯草芽抱桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強的枯草芽抱桿菌菌株

（B菌），從中克隆得到了一種纖維素酶（Ci酶）基因。將獲得的Ci酶基因與高效表達(dá)載體（HT質(zhì)粒）連接,再導(dǎo)入B

菌,以期獲得降解纖維素能力更強的工程菌。

（1）纖維素屬于糖,因此經(jīng)過一系列酶催化最終可降解成單糖，該單糖是o

（2）對克隆到的Ci酶基因測序,與數(shù)據(jù)庫中的Ci酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同,但兩者編碼出的蛋白的氨基

酸序列相同，這是因為。

（3）Ci酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為為了使Ci酶基因按照正確的方向與己被

酶切的HT質(zhì)粒連接，克隆Ci酶基因時在其兩端添加了Smal和BamHI的酶切位點。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點。

圖1中酶切位點1和2所對應(yīng)的酶分別是。

對照組1對照組2工程菌

圖1圖2

（4）將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組，一組接種工程菌,對照組1不進(jìn)行處理,對照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條

件下培養(yǎng)96小時，檢測培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果（圖2）說明工程菌降解纖維素的能力最強。對照組2的處理應(yīng)

為.

（5）預(yù)期該工程菌在處理廢棄物以保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用。（舉一例）

1年模擬?精選模考題

一,單選題

1.（2024.北京.模擬預(yù)測）用氨葦青霉素抗性基因（AmpR），四環(huán)素抗性基因（TetD作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所

示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒，構(gòu)建重組質(zhì)粒,并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述不正確的

A.若用Hindlll酶切,通過篩選可得到兩種目的基因連入方向的重組質(zhì)粒

B.若用PvuI酶切,在含氨革青霉素的培養(yǎng)基上形成的菌落一定不含目的基因

C.若用SphI酶切,使用雙抗生素平板篩選即可獲得正確的重組質(zhì)粒

D.若用SeaI酶切,可通過瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建是否成功

2.（2024?北京東城?二模）為更有效地處理含重金屬的廢水，研究人員將植物的金屬結(jié)合蛋白基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程

菌。由于PCR擴增出的目的基因末端為平末端，且無合適的限制酶識別序列，需借助中間載體P將目的基因接入載體Eo

下圖為兩種載體的結(jié)構(gòu)和相關(guān)限制酶的識別序列。下列敘述正確的是（）

啟動子

—CTCGAG--------GATATC--------CTGCAG--------CCCGGG--------GGTACC—

—GAGCTC--------CTATAG--------GACGTC--------GGGCCC--------CCATGG一

ftfff

XhoIEcoRVPstISmaIKpnT

A.不直接選擇P構(gòu)建表達(dá)載體是因為它不含起始密碼了和終止密碼子

B.將目的基因插入載體P時,應(yīng)選擇Smal進(jìn)行酶切，再用DNA連接酶連接

C.構(gòu)建表達(dá)載體時,應(yīng)選擇Xhol和PstI酶切載體E和含目的基因的載體P

D.基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后,需利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入受體細(xì)胞

3.（2024.北京昌平.二模）下圖示利用重疊延伸PCR技術(shù)改造目的基因的原理。相關(guān)敘述錯誤的是（）

使用DNA聚合酶延伸

PCR3

》篩選

5'------------------------------'-------------------------------3'

3'------------------------------八-------------------------5,

A.圖示操作中至少需要用2種限制酶對目的基因進(jìn)行處理

B.操作中引物2和引物3序列應(yīng)含有擬突變位點，且可以互補

C.應(yīng)選用引物1和引物4進(jìn)行PCR3,以獲得大量目的基因序列

D.此過程實現(xiàn)的基因序列改變屬于基因突變，未發(fā)生基因重組

4.（2024?北京西城?二模）為加速綠色熒光蛋白基因（GFP）進(jìn)化，快速獲得熒光強度更高的GFP蛋白，科研人員將DNA1

（編碼易錯DNA聚合酶）和DNA2共同導(dǎo)入大腸桿菌（如圖）。下列說法錯誤的是（）

半乳糖首易錯DNA

誘導(dǎo)啟動子合酶基因

DNA1

DNA2

卡那毒素GFP基因

抗性基因

A.用卡那霉素篩選含DNA1的大腸桿菌

B.易錯DNA聚合酶催化GFP基因復(fù)制

C.GFP基因在此復(fù)制過程中突變率升高

D.連續(xù)傳代并篩選強熒光菌落加速GFP進(jìn)化

5.（2024.北京豐臺.二模）為研究玉米的抗逆機制，科研人員利用圖中的雙分子熒光互補技術(shù)分析玉米M5與B72蛋白

的相互作用。下列說法正確的是（）

YFPN端片段YFPC端片段YFP（黃色熒光蛋白）

A.直接將YFP剪切為N端和C端后,分別與M5和B72蛋白連接

B.設(shè)計特異性引物以玉米cDNA為模板擴增M5和B72基因

C.將M5和B72基因融合后連接到質(zhì)粒上的YFP基因中

D.將含有M5和B72的基因表達(dá)載體分別導(dǎo)入不同細(xì)胞中

6.（2024?北京豐臺?二模）CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞通過基因工程改造,使其表達(dá)腫瘤嵌合抗

原受體（CAR）,大量擴增后輸回患者體內(nèi)以清除癌細(xì)胞。下列有關(guān)說法錯誤的是（）

A.CAR-T療法的T細(xì)胞來源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞

B.該療法利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理

C.CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過程屬于細(xì)胞壞死

D.CAR-T細(xì)胞上的CAR能夠精準(zhǔn)識別癌細(xì)胞

7.（2024.北京海淀.一模）雙向啟動子可同時結(jié)合兩個RNA聚合酶來驅(qū)動下游基因的表達(dá)，研究人員構(gòu)建了下圖所示

的表達(dá)載體，以檢測雙向啟動子作用效果。下列分析不正確的是（）

雙向啟動子

Ngf力ISflNatl即jlSfl5丁1

一出潮霉素抗性基因?GUS基因基」|，出觀］素抗性基因|—

4---------------------------------------------T-DNA-----------------------------------------?

注：，?啟動子|終止子

LUC基因編碼熒光素酶，可催化底物產(chǎn)生熒光

GUS基因編碼B-葡萄糖甘酶，催化底物生成藍(lán)色物質(zhì)

A.可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞

B.為連入GUS基因，需用Sall和SphI酶切已整合了雙向啟動子及LUC基因的質(zhì)粒

C.在培養(yǎng)基中添加潮霉素可篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的微生物受體細(xì)胞

D.可通過觀察是否出現(xiàn)熒光和藍(lán)色物質(zhì)確認(rèn)雙向啟動子的作用

8.（2024.北京朝陽?一模）為了構(gòu)建可以直接利用纖維素發(fā)酵的釀酒酵母工程菌,研究人員構(gòu)建基因表達(dá)載體（如圖所示）,

并導(dǎo)入不能合成尿喀咤的酵母菌。

PCR

正向引物

反向引物

目的基因

下列相關(guān)分析不正確的是（）

A.尿嚏咤合成基因可以作為表達(dá)載體上的標(biāo)記基因

B.該方法需利用限制酶和DNA連接酶實現(xiàn)目的基因與載體的連接

C.擴增目的基因時應(yīng)在引物的5,端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列

D.在以纖維素為唯一碳源的液體培養(yǎng)基中檢測酒精含量確定工程菌發(fā)酵效果

9.（2024?北京朝陽?一模）F基因突變可引發(fā)人類某種單基因遺傳病。以下圖1為該遺傳病的家系圖譜，圖2為用限制酶

M處理家系成員的F基因后，進(jìn)行電泳的部分結(jié)果。

□O正常男、女I」L2n-2n-3

■患病男

ll.Skb

6.5kb

5.0kb

圖2

下列敘述不正確的是）

A.突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點

B.該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因

C.Ill-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測結(jié)果與1-2一致

D.若II-1與II-2再生育，生出患病孩子的概率為1/4

10.（2024?北京豐臺.一模）V蛋白對登革熱病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285個氨基酸，其cDNA長1241bp。將

V蛋白在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá)，經(jīng)純化后免疫小鼠，最終獲得5株分泌V單抗的雜交瘤細(xì)胞，提取單抗與V蛋白雜交，電泳

結(jié)果如下圖，相關(guān)敘述錯誤的是（）

單抗

p-ACTIN

（內(nèi)參）

A.V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列

B.獲得的5株雜交瘤細(xì)胞都能無限增殖

C.用V蛋白免疫小鼠的目的是獲得相應(yīng)抗體

D.可培養(yǎng)5A8雜交瘤細(xì)胞大量生產(chǎn)單克隆抗體

11.（2024?北京東城?一模）西北牡丹在白色花瓣基部呈現(xiàn)色斑，極具觀賞價值。研究發(fā)現(xiàn)，紫色色斑內(nèi)會積累花色素甘。

PrF3H基因控制花色素音合成途徑中關(guān)鍵酶的合成。如圖，分別提取花瓣紫色和白色部位的DNA,經(jīng)不同處理后PCR擴

增PrF3H基因的啟動子區(qū)域,電泳檢測擴增產(chǎn)物。分析實驗結(jié)果可以得出的結(jié)論是（）

紫色部位白色部位

McrBC-+-+注：McrBC只能切割DNA的甲基化區(qū)域，

對未甲基化區(qū)域不起作用

A.花瓣紫色與白色部位PrF3H基因的堿基序列存在差異

B.白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高于紫色部位

C.PrF3H基因啟動子甲基化程度高有利于花色素甘合成

D.啟動子甲基化可調(diào)控基因表達(dá)說明性狀并非由基因控制

12.（2024?北京西城?一模）圖為構(gòu)建茴麻抗除草劑基因A重組質(zhì)粒的技術(shù)流程，其中NptH是卡那霉素抗性基因,GUS

基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色。下列說法錯誤的是（）

匚二＞啟動子自終止子

A.PCR擴增A時可在引物中加入PstI和Xhol的酶切位點

B.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌

C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物愈傷組織選擇呈現(xiàn)藍(lán)色的組織進(jìn)行培養(yǎng)

D.啟動子若為除草劑誘導(dǎo)啟動子將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費

13.（2024.北京石景山.一模）蛛絲蛋白是一種特殊纖維蛋白，具有強度高，韌性大等特點，在人工肌腱等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著誘人

的前景。某研究小組提取一種絲絨蜘蛛中的蛛絲蛋白基因,將其導(dǎo)入大腸桿菌生產(chǎn)蛛絲蛋白。下列敘述正確的是（）

A.構(gòu)建蛛絲蛋白基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA聚合酶

B.可通過顯微注射的方法將蛛絲蛋白基因?qū)氪竽c桿菌

C.基因表達(dá)載體上的復(fù)制原點可調(diào)控蛛絲蛋白基因的表達(dá)

D.可通過蛋白質(zhì)工程設(shè)計與改造蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)以增強其韌性

14.（2024?北京密云.模擬預(yù)測）研究者獲得導(dǎo)入S基因的基因編輯小鼠的過程如下圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是（）

超數(shù)體外導(dǎo)入含S基因

排卵、獲得受精、獲得的表達(dá)載住收集胚胎

雌鼠a①"卵母細(xì)胞②“受精卵一⑥*并檢查

④（胚胎移植

用促性腺激素同步處理，達(dá)到受孕狀態(tài)?,子鼠PCR鑒定卜基因

雌鼠b雌鼠b子宮——

出生編輯小鼠

A.過程①一般需要用促性腺激素處理

B.過程②是在雌鼠a的輸卵管內(nèi)完成

C.過程③需將表達(dá)載體注射到子宮中

D.過程④需抑制雌鼠b對植入胚胎的免疫排斥

15.（23-24高三下?北京延慶?階段練習(xí)）研究發(fā)現(xiàn),為心?；颊咦⑸溥m量t-PA蛋白會誘發(fā)顱內(nèi)出血，但若將t-PA第84位

的半胱氨酸換成絲氨酸，能顯著降低出血等副作用，改良后的t-PA蛋白成為心梗和腦血栓的急救藥。下圖所示，通過基因

工程大量制備改良藥物t-PA蛋白，下列說法簿送的是（）

限制酶識別序列和切割位點

B?HAGATCTQ

▼

NheIGCTAGC

▼

SmaICCCGGG

▼

XmaICCCGGG

neo1■:新毒素抗性基因

mlacZx表達(dá)產(chǎn)物會使細(xì)胞呈藍(lán)

色否則細(xì)胞呈白色

A.制備改良t-PA蛋白的過程屬于蛋白質(zhì)工程

B.利用重組pCLYll質(zhì)?？色@得牛乳腺生物反應(yīng)器

C.選用限制酶Xmal和BglH切割質(zhì)粒pCLYll,構(gòu)建重組質(zhì)粒

D.成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞在含有新霉素的培養(yǎng)基上能存活，且呈現(xiàn)藍(lán)色

16.（23-24高三上?北京朝陽?期末）畢赤酵母是一種高效的分泌蛋白表達(dá)系統(tǒng)，能用于大量生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)。以下說法

正確的是（）

A.畢赤酵母屬于基因工程常用的載體

B.可用顯微注射法將目的基因?qū)氘叧嘟湍?/p>

C.可用DNA分子雜交技術(shù)檢測目的基因是否成功表達(dá)

D.用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)可不必裂解酵母菌

二，非選擇題

17.（2024?北京西城?二模）裸露鼠幾乎不得癌癥，其壽命可超過30年,同樣大小的家鼠最長壽命為4年。為探究其原因,

科研人員做了以下研究。

（1）將裸噩鼠皮膚成纖維細(xì)胞置于培養(yǎng)箱進(jìn)行體外培養(yǎng)，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其分泌大量粘稠的高分子量透明質(zhì)酸（HA）,

可抑制細(xì)胞過度增殖。

（2）研究者檢測不同來源成纖維細(xì)胞中HA合成酶（HAS）的含量，結(jié)果如圖1。另外，發(fā)現(xiàn)裸熊鼠組織的HA降解酶（HAase）

的活性遠(yuǎn)低于人和小鼠。結(jié)合圖文信息，分析裸噩鼠皮膚成纖維細(xì)胞分泌大量高分子量HA的原因是。

4蓍

NMRSF-裸輾鼠皮膚成纖維細(xì)胞

NMREF-裸題鼠胚胎成纖維細(xì)胞

HSF-人皮膚成纖維細(xì)胞

MSF-小鼠皮膚成纖維細(xì)胞

圖1

結(jié)果顯示,裸露鼠胚胎期HA合成酶低表達(dá)，推測其意義是o

（3）為進(jìn)一步研究高分子量HA能否提高小鼠的壽命，研究人員進(jìn)行了下列實驗（圖2）。

—fen—

-{CEJ-

B

—TCE-)—

D

圖2

NeoR：新霉素抗性基因,nmrHas2：裸霰鼠HA合成酶2基因,CE：ere重組酶-雌激素受體融合基因

注：啟動子僅啟動相鄰基因的表達(dá)

①通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因小鼠A：為了將目的基因插入小鼠6號染色體的特定位點，需在其兩端設(shè)計與6號染色體

同源序列,實現(xiàn)同源序列之間的重組。由此獲得的轉(zhuǎn)基因小鼠A暫時無法表達(dá)HA合成酶2,原因是o

②B鼠為導(dǎo)入表達(dá)CE的純合子,CE也插入6號染色體的相同位點。外源雌激素可誘導(dǎo)ere重組酶活化,活化的ere重組

酶能識別并切除loxP位點間的序列。A,B鼠交配獲得C,D鼠,請畫出C鼠的基因組成情況o

③利用C,D鼠進(jìn)行實驗，測得實驗組小鼠HA含量升高,癌癥概率降低，炎癥反應(yīng)減少,壽命也得到了延長。請寫出對照組

的選材（篦”或空”）及實驗處理。

（4）請簡述本研究的應(yīng)用前景。

18.（2024?北京通州.模擬預(yù)測）桑蠶的性別決定類型為ZW型，桃蠶食桑少，出絲率高，但在幼蠶階段不易區(qū)分，研究人員

利用基因工程技術(shù)對桑蠶進(jìn)行改造，以實現(xiàn)蠶農(nóng)只飼養(yǎng)雄蠶的愿望。

（D建構(gòu)TF雜合雄蠶品系

研究發(fā)現(xiàn)，位于常染色體上的T基因,缺失后（基因型可表示為tt）會導(dǎo)致桑蠶胚胎停育?？蒲腥藛T構(gòu)建圖1中的載體，

應(yīng)用法將其導(dǎo)入雄蠶受精卵中，使載體與T基因兩側(cè)的同源區(qū)段發(fā)生重組，從而實現(xiàn)對T基因區(qū)段的替換，得到

基因型為TT的雜合雄蠶品系。

T基因

、、

T基因GFP4V

載體?T-GFP基因

（部分）.（用r表示）

LoxPILoxPn

圖1構(gòu)建合T基因的雄蠶（GFP：綠色熒光蛋白基因）

（2）構(gòu)建特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系

Cre酶可以特異性識別LoxP位點,從而將LoxP位點間的DNA片段進(jìn)行切除。研究人員將胚胎發(fā)育后期啟動子與Cre

酶基因定點整合到W染色體上，構(gòu)建了基因型為TT且特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系。

①將該品系與TT，雜合雄蠶雜交，當(dāng)Fi桑蠶胚胎發(fā)育至后期時T基因存在于（選填“雄蠶”“雄蠶”“雌蠶和雄蠶”）

中,會表現(xiàn)出綠色熒光的占Fi桑蠶的o

②為對特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系進(jìn)行保持，科研人員在Fi中篩選出Tt的雌蠶與TT，的雄蠶進(jìn)行后續(xù)雜交，并利用圖2

中的引物對F2桑蠶的早期胚胎進(jìn)行了PCR檢測，結(jié)果如圖3所示。

M123456

引物500bp_

n25Obp-

lOOObp-

r基因500bp-Cie基因

引物I250#-

圖2PCR檢測中引物位置圖3PCR檢測產(chǎn)物電泳結(jié)果

結(jié)合以上結(jié)果，在1~6號桑蠶的早期胚胎中，會發(fā)育為雄性的是,號桑蠶胚胎可能發(fā)生停育。

③科研人員認(rèn)為,F2桑蠶發(fā)育為幼蟲后，仍然只有雄蠶可以呈現(xiàn)綠色熒光，你同意嗎?請說明理由。

（3）結(jié)合以上桑蠶的分子育種方法,你認(rèn)為以下說法正確的為一

A.Fi桑蠶的雌蠶幼蟲中存在致死個體

B.F2桑蠶中胚胎致死的個體占雌蠶的1/4

C.F2桑蠶中雄蠶有4種基因型

D.該技術(shù)可以實現(xiàn)某基因的定點敲除

19.（2024?北京東城.二模）乳酸是一種需求量較大的工業(yè)原料，科研人員欲對釀酒酵母進(jìn)行改造以進(jìn)行乳酸生產(chǎn)。

（1）培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為為釀酒酵母提供營養(yǎng)。如圖1,釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后，無氧條件下發(fā)酵

產(chǎn)物為，通過敲除丙酮酸脫竣酶基因獲取高產(chǎn)乳酸的工程菌。該菌在有氧和無氧條件下均可產(chǎn)乳酸。

乙醇

圖1

（2）為實現(xiàn)對菌體代謝的動態(tài)調(diào)控，研究人員設(shè)計了光感應(yīng)系統(tǒng),并導(dǎo)入綠色熒光蛋白（GFP）基因以檢測光感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)

控能力。

①如圖2,系統(tǒng)1在酵母中表達(dá)由V,L和H組成的融合蛋白。光照下，融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,后啟動下游基因表

達(dá),在黑暗狀態(tài)下，融合蛋白自發(fā)恢復(fù)到失活狀態(tài)。

注：Pci2。和PGAL為誘導(dǎo)型啟動子，可分別被V-L-H二聚體和GAL4特異性激活。

圖2

②分別檢測黑暗和光照下系統(tǒng)1的熒光強度，結(jié)果如圖3。對照組能持續(xù)激活GFP表達(dá)。實驗結(jié)果顯示，可

知系統(tǒng)1實現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá)，但表達(dá)量較低。推測可能由于菌體密度高導(dǎo)致透光性差,不利于V-L-H對光照的響應(yīng)。

進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計出系統(tǒng)2（如圖2），同等光照強度下，系統(tǒng)2熒光強度顯著高于系統(tǒng)1,分析原因是o

綠

色

熒

光

強

度

對照組系統(tǒng)1

圖3

③實驗中發(fā)現(xiàn)黑暗條件下系統(tǒng)2的GFP基因有明顯表達(dá)，為解決此問題,對系統(tǒng)2增加如圖4所示組分,i,ii,iii依次為

（填字母序號）。

???I???

—?Iii|iii|—

圖4

A.持續(xù)表達(dá)型啟動子

B.Pc120

C.PGAL

D.G80基因（G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4）

E.GAL4基因（GAL4蛋白可結(jié)合并激活PGAL）

F.PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解）

（3）將優(yōu)化后的系統(tǒng)2中GFP基因替換為乳酸脫氫酶基因，應(yīng)用于酵母菌合成乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)在“先黑暗-后光照”

的模式下乳酸產(chǎn)量顯著高于全程光照的模式,請推測“先黑暗-后光照”模式下乳酸產(chǎn)量高的原因—o

20.（2024?北京朝陽?二模）賈第蟲是寄生于人畜腸道內(nèi)的單細(xì)胞動物，能依靠端粒酶維持端粒長度,反復(fù)傳代呈現(xiàn)“永生

化”。

（1）端粒是—兩端的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體，正常情況下會隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而逐漸截短，最終損傷端粒內(nèi)側(cè)正常基因，

使細(xì)胞活動趨于異常。賈第蟲端粒酶由RNA和逆轉(zhuǎn)錄酶組成，能以RNA為—催化合成新的端粒DNA序列,T區(qū)是逆轉(zhuǎn)

錄酶的RNA結(jié)合功能域。

(2)研究者篩選出多種能與T區(qū)結(jié)合的蛋白，其中蛋白Z為賈第蟲特有。通過圖1所示實驗進(jìn)行驗證(Myc和HA是已知

短肽)。

加入偶聯(lián)磁珠

的抗HA抗體

、去除未結(jié)甲組乙組丙組

、,合HA抗體

］分離出由泳抗HA抗體：

M表yc融達(dá)合基載因體筍普翦LJ的蛋白電冰驗測結(jié)果

雜交檢測

里.口動物細(xì)」

FWIs(丙組)

HA-Z融合基

因表達(dá)載體圖1

①為驗證各組動物細(xì)胞均表達(dá)了相應(yīng)的融合基因，可對—進(jìn)行電泳后，做抗原一抗體雜交檢測。

②通過比較—兩組的—抗體的檢測結(jié)果證實T區(qū)與蛋白Z能夠結(jié)合。

(3)研究者根據(jù)蛋白Z的基因序列設(shè)計核酶基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)染賈第蟲，核酶可特異性結(jié)合并剪切Z基因的mRNA。檢測賈

第蟲體內(nèi)端粒酶活性，結(jié)果如圖2。

分子大陽性對照轉(zhuǎn)基因

小對照(癌細(xì)胞)賈第蟲賈第蟲

2000bp

50bp

250bp

lOObp

圖2

①端粒酶活性檢測的原理是：端粒酶可將重復(fù)序列一(TTAGGG)連續(xù)加到寡核昔酸序列二(AATCCGTCGAGAGTT)

的3,末端合成端粒DNA序列，根據(jù)—設(shè)計引物對端粒DNA序列進(jìn)行PCR擴增,電泳檢測產(chǎn)物，端粒酶活性越大,電泳條

帶_。

②檢測還發(fā)現(xiàn)：隨著培養(yǎng)時間的延長，轉(zhuǎn)基因賈第蟲的端粒縮短而對照組無明顯變化，對照組賈第蟲數(shù)量顯著增加而轉(zhuǎn)基

因賈第蟲數(shù)量無明顯變化。結(jié)合圖2結(jié)果，解釋賈第蟲“永生化”的原因

(4)基于上述實驗，提出一個研發(fā)賈第蟲病特異性藥物的方向

21.(2024?北京東城?二模)水稻是人類重要的糧食作物之一,種子的胚乳由外向內(nèi)分別為糊粉層和淀粉胚乳，通常糊粉層

為單層活細(xì)胞，主要累積蛋白質(zhì)，維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，淀粉胚乳為死細(xì)胞，主要儲存淀粉。選育糊粉層加厚的品種可顯著提

高水稻的營養(yǎng)。

⑴用誘變劑處理水稻幼苗，結(jié)穗后按圖1處理種子。埃文斯藍(lán)染色劑無法使活細(xì)胞著色。用顯微鏡觀察到胚乳中未染色

細(xì)胞層數(shù)的即為糊粉層加厚的種子，將其對應(yīng)的含胚部分用培養(yǎng)基培養(yǎng),篩選獲得不同程度的糊粉層加厚突

變體tai,ta2等,這說明基因突變具有的特點。

種子

O

I切為兩部y

胚乳—四胚

CD—M59M54M62M83M48

不含孽部分含胚部分5號染色體一I-|---------------1——I------------1

埃文蘇藍(lán)染色j培養(yǎng)119325

植株

1發(fā)現(xiàn)注:M59、M54、M62、M83、M48為分子標(biāo)記；

糊粉層加厚突變數(shù)字為F2中突變基因與分子標(biāo)記發(fā)生重組的個體數(shù)。

圖1圖2

(2)突變體tai與野生型雜交，繼續(xù)自交得到F2種子，觀察到野生型：突變型=3：1,說明該性狀的遺傳遵循基因___________

定律。利用DNA的高度保守序列作為分子標(biāo)記對F2植株進(jìn)行分析后，將突變基因定位于5號染色體上。根據(jù)圖2推測

突變基因最可能位于附近，對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測序比對，發(fā)現(xiàn)了突變基因。

(3)由tai建立穩(wěn)定品系t,檢測發(fā)現(xiàn)籽粒中總蛋白,維生素等含量均高于野生型，但結(jié)實率較低。紫米品系N具有高產(chǎn)等優(yōu)

良性狀。通過圖3育種方案將糊粉層加厚性狀引入品系N中，培育穩(wěn)定遺傳的高營養(yǎng)新品種。

______X______

I

階段1號連續(xù)回交

植株1

階段2-

植;朱2

品質(zhì)檢測

穩(wěn)定遺傳的

高營養(yǎng)新品種

圖3

①補充完成圖3育種方案―。

②運用KASP技術(shù)對植物進(jìn)行檢測，在幼苗期提取每株植物的DNA分子進(jìn)行PCR,加入野生型序列和突變型序列的相應(yīng)

引物，兩種引物分別攜帶紅色，藍(lán)色熒光信號特異性識別位點，完成擴增后檢測產(chǎn)物的熒光信號(紅色，藍(lán)色同時存在時表

現(xiàn)為綠色熒光)。圖3育種方案中階段1和階段2均進(jìn)行KASP檢測，請選擇其中一個階段,預(yù)期檢測結(jié)果并從中選出應(yīng)

保留的植株。

③將KASP技術(shù)應(yīng)用于圖3育種過程，優(yōu)點是o

22.(2024?北京西城?二模)科研人員獲得了攜