专题27 基因工程 及生物技术的安全性与伦理问题（解析版） - 2020年和2021年新高考地区高考题分类汇编.pdf

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1、专题27基因工程及生物技术的安全性与伦理问题1.(2021江苏）13.下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（)l 菌杆农-gC)因缰GOJo目GOlgGOlSMG 芯斐吵A.分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-DNA序列B.该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上C.若要获得除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组D.获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异【答案】D【解析】【分析】将目的基因导入柏物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。农杆团中的Ti质粒上的T-DA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DN

2、A上。根据农杆菌的这种特点，如果将日的基因插入到兀质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的l)NA上，使H的基因的遗传特性得以稳定维待和表达。【详解】A、农杆菌中的Ti质粒上的T-D:-JA可轧移至受体细胞，并目整合到受体细胞染色体的DNA上，故分别带有I的某因和标记菲因的两个质粒，都带有T-DNA序列，进而成功整合到受休细胞染色体上，A正确；B、该方法需要利用衣杆菌转化法，在高转化频率的拈础卜，将目的基因和标记基因整合到染色体上，由图可知，标记基因和目的基因位千细胞中不同的染色体上，B正确；C、通过杂交分离结果可知，经过有性繁殖阶

3、段遗传重组后获得f三种类型细胞，其中包括只含目的基因的，只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的，C正确；D、获得的尤筛选标记转基因植株发生了某阳重组，D错误。故选D。2.(2021山东高考13)粗提取DNA时，向鸡血细胞液中加入一定记的蒸馈水并搅拌，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相对含批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.374oc的水浴箱中保温1015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一过滤一调节滤液中NaCl浓度至0.14mol/L【答案】A【解析】

4、木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质，由千酶具有专一性，不能水韶DKA,过滤后在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出DNA相对含噩较岛的白色丝状物，A正确；374oc的水浴箱中保温1015分钟不能去除滤液中的杂质，应该放在6075C的水浴箱中保温l0l5分钟，使蛋白质变性析出，B错误；向鸡血细胞液中加入一定旦的熬馈水并搅拌，过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为95的冷却的洒精，此时DNA析出，小会进入滤液中，C错误；加入入aCl调节浓度全2mol/L过滤一调节滤液中NaCl浓度至0.l 4mo 1/L,DNA在0.14mo1/L的NaCl溶液中溶解度小，DNA析出，不会进入

5、滤液中，l)错误。5-C人钉TTC-33.C 2021湖北）7.限制性内切酶EcoRI识别并切割双链DNA,用3-CTTAAG-5 f EcoRI完全酶切果蝇基因组DNA,理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为（)A.6 24000 B.250 C.4000 D【答案】C【解析】【分析】限制性核酸内切酶能识别特定的DA序列，切割特定的位点，在特定的碱基之间切割磷酸二酕键。【详解】据图可知，EcoRI的酶切位点有6个碱基对，由千DNA分子的碱挂组成为A、T、G、C，则某一位点出现该序列的概率为1/4X l/4X l/4 X l/4X 1/4 X l/4=1/4096,即40964000个碱

6、基对可能出现一个限制酶EcoRI的酶切位点，故理论上得到DNA片段的平均长度（缄基对）约为4000。C符合题意。故选C。4.(2021湖北）16.某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（)A.增加模板DNA量B.延长热变性的时间C.延长延伸的时间D.提高复性的温度【答案】D【解析】【分析】多聚酶链式反应(PCR)是一乔中体外迅速扩培l)NA片段的技术，PCR过程般经历卜述三循环：95c不使校板DNA变性、解链一55C卜复性（引物与DNA模板链结合）一72C

7、下引物链延伸（形成新的脱氧核甘酸链）。【详解】A、增加模板DNA的借可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带，A错误；BC、延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程，但对千延伸中的配对影响不大，故不能有效减少反应非特异性条带，BC错误；D、非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提的复性的温度来减少反应非特异件条带的产生，D正确。故选D。5.(2021辽宁）14.腊水合酶(N。)广泛应用千环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在汕的a和J3亚基之间加入一段连接肤，可获得热稳定的融合型腊水合酶(N上下列有关叙述错误的是（

8、)A.N1与N。氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一B.加入连接肤需要通过改造基因实现C.获得N1的过程需要进行转录和翻译D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境【答案】D【解析】【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白顶分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过拈困修饰或基困合成，对现有蛋臼质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因上程在原则上只能生产自然界已存在的蛋自质）。2、蛋白质工程崛起的缘由：基囚工程只能牛产自然界已存在的蛋白质。3、蛋臼质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋臼质的结构，又称为第二代的基因上程。基本途径：从预期的蛮

9、白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核背酸序列（基囚）。【详解】A、在沁的a和B亚基之间加入一段连接肤，可获得热稳定的勋合刑胁水合酶CN1)，则N1与沁氨某酸序列有所不同，这可能是影响其热稳定性的原因之一，A正确；B、蛮白质工程的作用对象是基因，即加入连接肤需要通过改造基因实现，B止确；C、凡为蛋白质，蛋白质的合成斋要经过轧录和翻译两个过程，C正确：D、酶具有高效性，检侧N1的活性面先将只置千高温环境，再与底物充分混合，D错误。故选D。【点睛】6.(2021北京）14.社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有

10、科学依据的是()A.长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素B.转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒C.消毒液能杀菌，可用来消除人体内新冠病毒D.如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的【答案】A【解析【分析】血型分为佣种，即A,B,AB,0。血型是指红细胞上所含的抗原不同而言，红细胞上只含A抗原的称A型，含有B抗原的称B型，既有A抗原又有B抗原的称为AB型，既没有A抗原也没有B抗原的称为0型。ABOI机型受ABO三种基因控制，A挂因控制A抗原产生，B基因控制B抗原产生，0基因控制不产生A和BM种抗原，而基因都是成对存在，控制ABO血型的基因可有六种不同组合，即AA,AO,BB,BO,AB,00

11、,而每个人只有其中一对。【详解】A、维生素会受到高温破坏，加热、光照、长剒间储存等都会造成维生素的流失和分解，A正确；B、轧基因抗虫棉对非靶标牛物无宙性，B错误；C、消寿液只能杀死表面的病韦细荫，但无法清除体内的病击，C错误；D、如果孩子的血刑和父母都不一样，也可能是亲生的，如A和血和B刑血的父母也可以生出0型rfrL的孩子，D错误。故选A。7.(2020北京生物高考题）15.生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生物安全风险的是()A.人类及动植物中可能爆发的重大疫病B.保护沿

12、海滩涂红树林中的生物多样性C.全球气候变暖导致生态环境发生改变D.收集我国公民及生物资源的遗传信息【答案】B【解析】【分析】本题以“新冠肺炎疫悄”为引，考查考生对生物安全的认识，涉及生态系统的程定性、保护生态环境、牛物技术的安全性等相关知识，要求考牛掌握牛物多样性在维待牛态系统的稳定性中的作用、全球性生态环境问题对生物圈及人类的影响，以及生物技术可能带来的道德和伦理问题，然后分析选项进行判断。【详解】A、人类及动植物中可能爆发的重人疫病，会影响生态环境以及人类的生存和发展，会给我国带来生物安全风险，A不符合题总：B、保护沿泭滩涂红树林中的生物多样性，有利丁保护生态系统的秅定性，不会给我围带来生

13、物安全风险，B符合题意；C、全球气候变暖导致生态环境发生改变，会影响生物多样性，对生物圈的稳态也会造成严重威胁，影响到人类的生存和发展，会给我国带来生物安全风险，C不符合题意；D、收栠我国公民的遗传信息，可能会造成基囚歧视，带来许多不公平的社会问题，遗传信息的滥兀还会导致社会和政治事件的发生，会给我国带来生物安全风险，D不符合题意。故选B。8.(2020北京生物高考题）12.为了对重金屈污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。(j)左边界 右边界杨树内源DNAt-启动子-了MA3基因L打了止子-t.,_.（注、

14、表示引物）扬树内淉DNA为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HA1A3基因的干扰，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（)A.CD+B.CD+C.+)【答案】B【解析】【分析】D.根据图示中引物的位置可知，引物扩增的片段含有启动子和HMA3基囚，引物扩增的片段不含启动子，引物扩增的片段既含有启动子，又含有HIA3基因序列。【详解】图示中克隆的蜇金屈转运蛋白(IIMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和的效启动了，斋要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是0+，即B正确，

15、ACD错误。故选B。9.(2020海南高考生物）10.下列关千“DNA的粗提取与鉴定“实验的叙述，错误的是()A.羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料B.提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐C.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解D在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色【答案】A【解析】【分析】1.DNA粗提取与鉴定的原理DNA的溶炉性：Cl)DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(0.14mo1/L溶娇度最低），利用这一特点，选扦适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；(2)DNA不溶十酒精溶液，但是细

16、胞中的某些蛋白质则浴十酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离；2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白顶，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80C的高温，而DNA在80C以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响；3.DNA的鉴定：在沸水浴条件卜，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详解】A、羊的成熟红细胞没有细胞核，因此不可作为提取DNA的材料，A错误；B、提取柏物细胞的DNA时，需要加入一定兄的洗涤剂和食盐，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，而食盐的作用是提高DNA的溶解度，B正确；C、预冷的酒粘溶液能抑制核酸水解

17、酶活性，防止DNA水解，同时根据DNA蛋臼质溶于酒精，而DNA不溶十酒精的特性将其析出，CIt确；D、由分析可知，在沸水浴条件F,DNA与二苯胺反应呈现蓝色，据此鉴定DNA的存在，D正确。故选A。【点睛】10.【2020年浙江7月高考卷，24】下列关千基因工程的叙述，正确的是()A若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利千该重组质粒进入受体并保持结构稳定B抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关c抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA检测均含目的基因，抗性鉴定为

18、抗除草剂和不抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分开成不同条带，相同分子操的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带。表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置答案：D 解析：若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制件核酸内切酌，则该限制性核酸内切酶可能会切割重组质粒，破坏重组质粒的结构，A钻误；抗除草剂基囚轧入朵抗盐柜物后，一部分抗盐柏株的抗盐性消失，说明抗除草剂基因的车t入可能导致抗盐性改变，B错误；抗除草剂基因转入某植物后，若DNA检测含有目的基因，而抗性鉴定为小抗除草剂，其原因可能是目的基囡转录出RNA但无法

19、翻译，也可能是目的基因无法转录，还可能是翻译出来的蛋白质无活件，C错误；若环状质粒七有l个某种限制性核酸内切酶的酶切位笸，则该环状质粒被该酶酶切后形成1个条带，若要形成2个条带，则该环状质粒上至少有2个该酶的酶切位置，若要形成3个条带，则该环状质粒上至少有3个该酶的酶切位咒，D正确。11.【2020年天津卷，10】阅读下列材料，回答l、2题。在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进展。资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT,将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害

20、虫的效应，可有效控制虫害大规模爆发。资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤毒病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤毒菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。资料三：症疾由受症原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗症机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌ASl中。在按蚊肠道内，ASl工程菌分泌的基因表达产物可杀灭症原虫。因ASl可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含ASl工程菌按蚊的群落中，症疾传播一般可被阻断。1.目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，

21、下列分析正确的是（）A来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取B作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活c转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞D应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的2在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是（A施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系B.引入Fhb7增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力C.ASl工程菌分泌的多种表达产物不改变ASl与按蚊之间存在共生关系D使ASl工程菌分泌多种表达产物杀灭症原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力答案：1.B;2.D 解析：1.日的某因的获取途

22、径有三条：从基因文库中获取、利用PCR扩增和人工合成法合成，A错误：资料一中，将神经毒素基因AalT导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中控制虫害，资料二中，将抗赤霉病主效基因Fhb7导入小麦减轻赤霉菌对小麦的感染，资料二中，将5种不同抗症机制的基囚导入按蚊的肠迫共生稍ASl中杀灭症凉虫，可知上还菲因表达产物一定影响防治对象的生长或存活，B正确；将El的某因导入植物细胞常使用农杆菌转化法，导入微生物常使用感受态细胞法，导入动物细胞常使用显微注射法，C错误资料、二和三中都没有将目的基因导入防治对象中，但都间接达到了生物防治的目的，D铅误。2施用绿僵菌工程菌减少虫害，没有改变绿仙菌与害虫之1、司的寄生

23、关系，只是增强了绿僵菌致死害虫的效应，A正确：引入卜hb7减轻赤霉菌对小麦的感染，H的是增强小麦对赤霉荫的抗性，降低赤森菌对小麦的寄牛能力，B正确；ASl工程陌分泌的多种表达产物可在按蚊体内杀灭汒原虫，并没有改变ASl与按蚊的共生关系，C正确；ASl丁程菌分泌的多种表达产物可在按蚊体内杀灭症原虫，因ASl可在按蚊亲代和子代种群中扩散，故在含ASl上程伯按蚊的群落中，症原虫传播被阻断，调节症原虫对人的寄生能力，D错误。12.(2021海南）25.CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀“，在单链向导脑A(SgRNA)引导下，切割DNA双链以敲

24、除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示。G导入受休缰尉一一一一一一一一了,g心Ac.s9即1!l、编码序刊I Ca,9蛋白-O影式詹会让.:.,JI sg)INA(i)约注重组质仆基因组D邓回答下列问题。引导哑I目标DNA序列(1)过程CD中，为构建CRISPR/Cas9觅组质粒，箭对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理，然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是(2)过程中，将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是(3)过程中，SgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合，二者结合所遵

25、循的原则是。随后，Cas9蛋白可切割序列。(4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除一个长度为1200bp的基因，在DNA水平上判断基因敲除是否成功所采用的方法是，基因敲除成功的判断依据是(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9质粒中获得重组质粒，随后将其导入到大肠杆菌细胞，通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA中，构建得到能大蜇分泌该蛋白酶的工程苗。据图简述CRISPR/Cas9重组质粒在受体细胞内，将该蛋白酶基因插入到基因组DNA的编辑过程：【答案】Cl)DNA连接酶(2)感受态细胞法(3)碱基互补配对原则目标DNA特定的核甘

26、酸序列(4)DNA分子杂交技术出现杂交带(5)CR1SPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达，转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白，二者形成复合体，该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合，从而插入到基因组DNA中。【分析】基因工程技术的基本步骤包括目的基闲的获取；基因表达载体的构建；将H的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。(1)基囡工程所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶，限制酶负责切割，DNA连接酶负责连接，因此为构建CR1SPR/Cas9重组质粒，需对含有特定sgRNA编码序列的DNA进行酶切处理，然后将其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所

27、需要的酶是DNA连接酶。(2)大肠杆菌是原核生物，属于微生物，将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(3)根据题图可知：在CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA,准确引导Cas9切割与Sg伈NA配对的靶基因DNA序列。Cas9能借助SgRNA分子与目标DNA进行特异性结合的原因在千Sg伈NA分子上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现SgRNA与H标DNA特定序列的特定识别，进而定位；由此可见，Cas9在功能上屈千限制酶，可切割目标DNA特定的核背酸序列。(4)可利用DNA分子杂交技术判断基因敲除是否成功，若出现杂交带，

28、则说明某因敲除成功。(5)根据图示可知：CR1SPR/Cas9重组质粒在受体细胞内进行转录和表达，转录的产物是SgRNA,表达的产物是Cas9蛋白，二者形成复合体，该复合体中的SgRNA可识别并与目标DNA序列特异性结合，从而插入到基因组DNA中。【点睛】本题以基因编辑技术为悄境，考查DNA分子的结构、碱基互补配对、基囚工程等相关知识，考查学生综合应用能力及科学思维的核心素养。13.(2021天津）16.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(LOH)导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的工程菌株。下图1为乳酸和乙醇发酵途

29、径示意图，图2为构建表达载体时所需的关键条件。匣I I,U3 乳酸菌酿酒酵母图1含有乳酸菌LD田忐因的DN幻午段引物2兰且引物1匕乳且刻悦全值超谝码序列真核生物复制原点伶_ 酿酒酵母基因终止子.x担IBamHI 酿洒酵母基因启动子图2(l)乳酸脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与厌氧发酵的场所应为。(2)获得转基因酿酒酵母菌株的过程如下：CD设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列。为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,且能通过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1和2。其中引物l的5端序列应考虑和。将上述PCR产物和质粒重组后，导入大肠杆菌，筛选、鉴定，扩增重

30、组质粒。重组质粒上有所以能在大肠杆菌中扩增。启动子存在物种特异性，易被本物种的转录系统识别并启动转录，因此重组质粒上的乳酸脱氢酶编码序列（能不能）在大肠杆菌中高效表达。提取重组质粒并转入不能合成尿啼哫的酿酒酵母菌株，在的固体培养基上筛选出转基因酿酒酵母，并进行鉴定。(3)以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行厌氧发酵，结果既产生乳酸，也产生乙醇。若想进一步提高其乳酸产量，下列措施中不合理的是（单选）。A.进一步优化发酵条件C.敲除酿酒酵母的丙酮酸脱狻酶基因【答案】（1)细胞庙基庙B.使用乳酸菌LDH基因自身的启动子D.对转基因酿酒酵母进行诱变育种(2)O包含BamHl的识别）午列将GTG改为

31、ATG.原核生物复制原点不能缺失尿啼唗【解析l(3)B【分析】基囚工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括门的某因、启动子、终仆子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的力法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将1才的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的力法是感受态细胞法。(4)日的某因的检测与鉴定：分子水平上的检侧：CD检测转基因生物染色休的DM是否插入目的某阳DNA分子杂

32、交技术；检测目的基囚是否轧录出了mRNA一分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质一抗原抗体杂父技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【小问l详解】酵母细胞伏氧发酵即无氧呼吸的场所为细胞质某质。【小问2详解】CD设计引物1的5端序列，应考虑将编码起始密码子的序列山原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG,以使目的基因在酵母细胞中更好的农达；同时能通过双酌切以正确方向插入质粒，需要包含BamHl的识别序列。将戳组质粒导入大肠杆菌，重组质粒上有原核生物复制原点，所以能在大肠杆菌中扩增。由千启动子存在物种特异性，重组质粒上带有真核酿酒酵母基囚的启动子，故重组质粒上的乳酸脱氢

33、酶编码序列在大肠杆菌中不能高效表达。在缺乏尿隙唗的选择培养基上，不能合成尿呤唗的酿酒酵母稍株不能牛存，导入重组质粒的酿酒酵母稍株因为获得了尿啼唗合成酶基厌而可以正常生存，从而起到筛选作用。【小问3详解】A、进一步优化发酵条件，使其更有利丁乳酸菌的繁殖，可以提高其乳酸产量，A正确；B、由千启动了存在物种特异件，使用乳酸菌LDH基因自身的启动子，在酵母细胞中不表达，B错误；C、敲除酿酒酵母的丙酮酸脱狻酶基因，使酵母菌不能酿酒，从而提高乳酸产量，C正确；D、对转某因酿酒酵母进行诱变育种，可能会出现乳酸菌的高产菌株，D正确。故选B。【点睛】本题以获得能产生乳酸的丁程菌株为背呆，考查基因工程的相关内容，

34、币点考查基因表达载体的构建，常握各操作步骤中斋要让意的细节问题，识记PCR技术的原理和过程，能结合所学的知识准确答题。14.(2021辽宁）24.PIIB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因），大小为0.9kb(lkb=lOOO碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题：(1)为获取phb2基因，提取该动物肝脏组织的总RNA,再经过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板，并设计一对特异性引物来扩增目的基因。(2)图l为所用载体图谱示意图，图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。

35、为使phb2基因（该基因序列不含图1中限制酶的识别序列）与载体正确连接，在扩增的phb2基因两端分别引入和两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时，可选用（填“E.coliDNA连接酶”或“T1DNA连接酶）。B呻I、歹，口守丿J嘉雷素终PstI 备”lI相关限制酶的识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点名称识别序列及切割位点Ai AGCTT G!AATTC HindIII EcoRI TTCGA I A CTTAA t G CAG CTG CTGC+AG Pvi t II PstI GTC t GAC GA t CGTC G i GTACC G!GATCC

36、Kpnl BamHI CCATG t G CCTAG t G 注：箭头表示切割位点(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆荫细胞，使其处于的生理状态，以提高转化效率。(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨茶青霉素的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒，用(2)中选用的两种限制酶进行酵切，酶切产物经电分离，结果如图2,号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。:yi 1 2 3 4 点样孔1=7kb-6kb-_ 4kb-2kb|_ 1kb-_-0.2kb l-图2注：M为指示分子大小的标准参照物；小千0.2kb的DNA分子条带未出现在图中(5)将纯化得到的PHB2蛋白

37、以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中，培养24小时后，检测处千细胞周期（示意图见图3)不同时期的细胞数旦，统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的（填“G1或“S或“GjM”)期。顶钥份裂期）-G期G1期詈3注：间期包括G1期、S期和G淇月50403020100(吝)云余叩型EE5器G1期器S期口G2M期对照PHB2 图4注：G舟饿示G2和M【答案】(l)逆转录(2)(D.EcoRT.Pvi t II.T,DNA连接酶(3)感受态(4)C 5)G心1【解析】【分析】分析图中质粒含有多个限制酶切位点，在启动了和终止了之间有三个酌切位点，KpnJ在质粒上有两

38、个酶切位点，Pvit II酶切后获得平末端。图4中G1期和S期细胞减少，而G2期细胞数H明显培多。将目的基囚导入微生物细胞：C忒处理法。【小问l详解】利用怼A获得cDNA的过程称为逆转录。【小问2详解】根据启动子和终止子的牛理作用可知，目的基囚应导入）自动子和终止子之间图中看出，两者之间存在于种限制酶切点，但是山千Kpnl在庙粒上不止一个配切位点，所以应该选择EcoRI和Pvit II两种不同限制酶的识别序列：根据PvitII的酶切片列，切出了平末端，所以构建基因农达载体时，应该用TIDNA连接酶连接匝粒和目的基因。【小问3详解】转化时用CaCl2处押大肠杆陌细胞，使其处千感受态的牛理状态，以

39、提高轧化效率。【小问4详解】由于这些荀落都可以生长在含有氨荣青毒素的培养基中，因此都含有质粒，重组质粒包含了目的基因和质粒，如果用EcoRI和Pvit 1I两种酶切割正组队粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条条带，山丁phb2基因人小为0.9kb,所以对应电泳图是菌落3。【小问5详解】比较图1中心期和S期细胞减少，而G2期细胞数目明显增多，说明了G1期和S期细胞可以进入心期，而也期的细胞没有能够完成分裂进入G1期，因此PHB2蛋白应该作用于心M期。【点睛】本题考察某因工程的知识，需要考生分析质粒的酶切位点，结合日的基因转入的位笆进行分析，结合题干中目的基因的大小分析电泳图。15.(2021福建

40、）21.微生物吸附是重金屈废水的处理方法之一。金屈硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中的金屈结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列 问题：(1)根据枣树的MTcDNA的核昔酸序列设计了相应的引物（图l甲），通过PCR扩增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为甲三弓引物1.,_吾1物2A位、1IIT cDKA 乙二-仁，B位点_ 启动子I V复制原，-Pstl 抗性基因_-抗性基因心CGAG-GAT耘TC-CTGCjG-CcdGGG-GGTAcL-GAGC1C-CTAfAG-1ACGTC-GG

41、GCCC-CATGG-XJ1 0I t飞EcoR VPstl S111a I Kpn l 图1(2)本实验中，PCR所用的DNA聚合酶扩增出的MT基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P将MT基因接入载体队载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图1乙所示。O选用酶将载体P切开，再用（填“T4DNA或“E coli81DNA”)连接酶将MT基因与载体P相连，构成重组载体P。载体P1不具有表达MT基因和。选用酶组合对载体尸和载体E进行酶切，将切下的MT基因和载体E用DA连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用离子处理的大肠杆菌，筛出MT工程菌。(3)MT基因在

42、工程菌的表达量如图2所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT工程菌，理由是。曜；炉大肠杆菌NIT工程菌图2【答案】（1)引物l和引物4(2)(D.EcoRV.TiDNA.启动子.终l卜子Xhol和PstI.钝(3)尚未在个体牛物学水平上对叮工程酌吸附重金属的能力进行鉴定【解析】【分析】L、PCR扩培i=I的基因需要有一段已知的碱基片列。2、基因丁程技术的基本步骤：（1)目的基因的获取；（2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因农达载体包括目的基因、启动了、终止了和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞；(4)Fl的拈因的检测与鉴定：分子水平上的检视扣检测转基因生

43、物染色体的DNA是否插入目的基因DNA分子杂交技术；检侧门的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；检测目的基厌是否翻译成蛋臼质抗原抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【小问l详解】密码子位千mRNA上，是决定氨基酸的二个相邻碱基，起始密码子分别控制翻译的开始和结束，故为保证基因的正常表达，一对引物应分别位丁位点A和位点B的两侧，故选择引物1和引物4。【小问2详解】为得到平末端，可用EcoRV酶将载体P切开；山丁E coli81D:-JA连接酶只能连接黏性末端，而T1DNA连接酶可以连接平末端，结合题意可知，MT基因的末端为平末端，故需要用1、1DNA连接酶将MT基

44、因与载休P相连构成币组载体P。载体P是重组质粒，故不含有有表达MT基因的启动子和终止子；为避免自身环化和反向连接，可选用两种酶切割两种载体，据图i-lI知，载体P和载体E均含有XhoT和PstT酶，故wJ选用XhoT和PstT酶进行酶切；将日的基闵导入大肠杆曲的方法是钙离子处理法。【小问3详解】山 T尚未在个体生物学水甲上对MT工程菌吸附币金屈的能力进行鉴定，故即使MT工程团的MT蛋白相对含散较高，也无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金屈的MT工程菌。【点睛】本题考查基囚工程的相关知识，解答本题的关键是分析题图，明确基囚工程的工具，并根据限制酶的切割位点判断引物应该设计的碱拈序列，结合题意

45、明确检测祜因表达载休的方法。16.(2021山东高考25)人类Y基因启动子上游调控序列中含有BCLllA蛋白结合位点，该位点结合BCLllA蛋白后，丫基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对Y基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了丫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BCLllA蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。注：FlF7,R引物P:雌激素诱导下发挥作用的启动子限制酶飞1序列及切割位点：Mun I:CAATTG Xho I:CTCGAG i EcoR I:GAATTC salI:G汇GACNheI:AGC

46、调控序列及启动子云-.-,Fl f2,载体的终止子部分结构，基因P.入?reI EcoR I,llm I EcoR I.JJ10 I(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F尸代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BCLllA基因的受体细胞，成功转化后，含F1凡与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)向培养液中添加适晕的雌激素，含

47、F1凡与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含F5凡与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若y基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCLllA蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCLllA蛋白结合位点位千，理由是0【答案】.Sall.EcoRI.6.F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不农达引物F4与r5在调控片列上所对应序列之间的区段七根据有无荧光情况判断，FlF4与R扩增产物上均有结合位点，因此结合位点位千F4所对应调控序列的卜游（右侧）；F56与R扩增产物上均尤结合位点，可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游（左侧），所以结合位点位千引物F4与F5在调控序列上所对应序列之

48、1司的区段上【解析】（1)据提意可知，需要将扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白某因的表达，则含有启动子P的扩增后的产物读取方向与荧光蛋白基因的读取方向一致，故扩增后的产物中的R端与荧光蛋白基因中限制酶肮nI识别序列端结合，才能保证扩增后的产物定向插入并指导荧光蛋白基因的表达。要做到定向插入，需要引物末端两端添加限制酶的识别序列，且被限制酶识别并切割ri;两端的黏性末端不能相同。而扩增后的产物中可能含有肌nI和XhoI的识别位点，故在引物末端添加限制酌的识别序列不能被限制酌itfunI和肋oI所识别，故应该选用添加限制酌hco/？I和限制酶SalI识别序列，据图中对限制酶的注释可知，限制酶肮nI

49、识别并切割后的黏性末端与限制酶EcoRI 识别并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所对应的限制酶是EcoRI,在FlF7末端添加的序列所对应的限制酣是Sal I:荧光蛋白基因中含有限制酶胚oRI的识别位点，故对载体使用限制酶MunI和肋oI切割。综上所述，对载体使用限制酶.MunI和XhoI切割，对扩增后的产物用限制酶EcoR1和限制酶SalI 识别序列，然后在1)NA连接酶的催化作用下，连接形成重组载体：产物扩捎中需要使用Taq酌催化，合成更多的产物，故从产物扩增到载体构建完成的整个过程共衙要6种酶，分别是Taq酶、限制酌EcoRI、限制酶SalI、限制酶肮nl、限制酶肋oI、DNA连

50、核酶；(2)受休细胞中已经除去BCLJJA基因，故扩增产物中的BCLlli蛋臼结合位点，不会抑制荧光蛋臼扯因的农达：驻因的表达需要凡NA聚合酶与启动了结合，才能完成荧光蛋白祜因的转录过程：含臼F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋臼，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光，则可能是F7与R扩增产物不含完整的启动了，荧光蛋白基因不表达；(3)向培养液中添加适榄的雌激素，此时币组载体上的BCLJJA基因表达，产生BCLl lA蛋白，BCLllA蛋白与BCLllA蛋白结合位点结合后，导致荧光蛋白某因被抑制：含FlF4与R扩增产物的受休细胞不再有荧光，则说明BCLllA蛋白结合位点结合后在引物F