基因工程一．選擇題（共16小題）1．（2024秋?白銀期末）天然β淀粉酶耐熱性差，不利于工業化應用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后，其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是（）A．該工程屬于蛋白質工程，其生產的蛋白質是自然界已有的蛋白質 B．該改造首先要預期蛋白質功能，再設計蛋白質結構，這是因為結構與功能相適應 C．該工程根據中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的 D．該改造過程是在分子層次上進行的，要對天然β淀粉酶的氨基酸序列進行直接改造2．（2024秋?朝陽區期末）高中生物學實驗中經常使用動物的血液作為材料，以下實驗難以達成目的的是（）A．粗提取小鼠血紅細胞中的DNA B．觀察魚血液中紅細胞的細胞核 C．觀察小鼠血液離體后的分層現象 D．比較清水、緩沖液和血漿對pH變化的調節作用3．（2024?鹽城模擬）PCR引物的3′端有結合模板DNA的關鍵堿基，5′端無嚴格限制，可用于添加限制酶切點等序列。下列相關敘述錯誤的是（）A．圖中兩條子鏈合成一定都是從5′端向3′端延伸 B．圖示表示復性階段，該過程的溫度與引物的長短有關 C．用圖示引物擴增5次后，可以產生22個目標產物 D．PCR每次循環都消耗引物和原料，在實驗過程中需要及時補充4．（2024?牡丹江校級模擬）下列關于“DNA粗提取”的相關操作，錯誤的是（）A．應選用DNA含量相對較高的材料，如雞血、洋蔥、菜花、香蕉、菠菜 B．可利用DNA和蛋白質在不同濃度NaCl溶液中溶解度的不同，將兩者分開 C．研磨材料得到的濾液應在4℃冰箱中靜置或離心，取沉淀進行后續操作 D．向經酒精處理得到的白色絲狀物中加入蛋白酶，可提高DNA的相對含量5．（2024?湖北模擬）某些神經元過度興奮會導致癲癇。研究人員將鉀離子通道基因拼接在啟動子CAMK2A下游，然后利用改造的腺病毒AAV9作為載體，將目的基因導入癲癇模型小鼠的腦部，以探究基因療法的可行性。下列分析正確的是（）A．該療法的原理可能是加快鉀離子內流以減弱異常神經元的過度興奮 B．啟動子CAMK2A可能可以控制其下游基因在神經細胞中特異性表達 C．改造的AAV9既可特異性侵染神經元，又可通過裂解宿主細胞實現增殖 D．對照組目的基因的處理可能是將鉀離子通道基因拼接在啟動子CAMK2A上游6．（2023秋?雁塔區校級期末）研究人員將一種海魚的抗凍蛋白基因afp整合到土壤農桿菌的Ti質粒上，然后用它侵染番茄細胞，獲得了抗凍的番茄品種。以下說法正確的是（）A．目的基因的篩選與獲取是培育轉基因生物的核心工作 B．海魚的抗凍蛋白基因afp是培育抗凍番茄用到的目的基因 C．構建含有afp基因的Ti質粒需要限制酶、DNA連接酶和解旋酶 D．只要檢測出番茄細胞中含有afp基因就代表抗凍番茄培育成功7．（2024?吳川市校級模擬）我國科學家將外源生長激素基因導入鯉魚的受精卵并整合到染色體DNA上，培育出轉基因鯉魚。與普通鯉魚相比，轉基因鯉魚的生長速率加快。下列敘述正確的是（）A．外源生長激素基因導入鯉魚受精卵后沒有定向改變性狀 B．轉基因鯉魚的外源生長激素基因的表達都在細胞核進行 C．轉基因鯉魚的外源生長激素基因遺傳時不遵循遺傳定律 D．外源生長激素基因的氫鍵斷裂后利于該基因復制或轉錄8．（2024?威海模擬）ω﹣3多不飽和脂肪酸（LCPUFA）有預防心血管疾病的作用，但大多數動物體內不能合成。科研人員利用轉染技術（將外源DNA轉入受體細胞的技術）將LCPUFA﹣合成酶基因（fat﹣1基因，含1229bp）導入小鼠受精卵，培育出轉基因小鼠，基本流程如圖甲所示。圖乙表示提取不同實驗組別小鼠受精卵DNA后，利用fat﹣1基因的引物進行PCR擴增后電泳的結果。下列說法錯誤的是（）A．采用農桿菌轉化法可確保圖甲中轉染的效果 B．PCR擴增3輪后，只含一種引物的DNA分子的比例為14C．由圖乙可知，只有2組轉染成功 D．若fat﹣1基因單點插入，則轉基因小鼠相互交配產生的大多數后代體內能合成LCPUFA9．（2023秋?費縣期末）如圖是將人的生長激素基因導入細菌B內制備“工程菌”的過程。下列說法正確的是（）A．將人的生長激素基因導入細菌B常用的方法是農桿菌轉化法 B．將完成導入過程后的細菌涂布在含有四環素的培養基上，能生長的只有導入了普通質粒的細菌 C．將完成導入過程后的細菌涂布在含有氨芐青霉素的培養基上，能生長的只有導入了重組質粒的細菌 D．目的基因成功表達的標志是受體細胞中含有人的生長激素基因10．（2023秋?隆陽區期末）如圖分別表示某種質粒和含目的基因的DNA片段，利用相關工具酶將二者構建成基因表達載體并導入受體菌。幾種可供使用的限制酶識別序列及其切割位點為EcoRⅠ：﹣G↓AATTC﹣；BamHⅠ：﹣G↓GATCC﹣；BclⅠ：﹣T↓GATCA﹣；Sau3AⅠ：﹣↓GATC﹣；SmaⅠ：﹣CCC↓GGG﹣。注：TetR表示四環素抗性基因；AmpR表示氨芐青霉素抗性基因。下列關于構建基因表達載體時限制酶的選擇及其相關敘述，錯誤的是（）A．若單獨使用SmaⅠ，則目的基因表達的產物可能不相同 B．若單獨使用SmaⅠ，則含有目的基因的受體菌不能在氨芐青霉素培養基中生長 C．若選擇BamHⅠ和SmaⅠ，能在四環素培養基中生長的受體菌一定含有目的基因 D．若用EcoRⅠ和BclⅠ切割質粒，則可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA11．（2024秋?無錫月考）下列有關PCR技術的敘述，正確的是（）A．不同反應體系PCR的溫度差別主要表現為延伸溫度的差異 B．引物較短以及退火溫度較低均可能形成大量非特異性擴增產物 C．利用重疊延伸PCR技術和凝膠電泳技術對鐮狀細胞貧血致病基因進行測序 D．應用RT﹣PCR技術檢測新冠病毒，反應體系中的酶僅有耐高溫DNA聚合酶12．（2023秋?青島期末）為獲得Gata3﹣GFP融合基因純合小鼠，某科研小組利用轉基因技術，將綠色熒光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質的雜合雌、雄小鼠各1只，交配后獲得了4只新生小鼠。為了鑒定4只新生小鼠的基因型，科研人員設計了引物1、引物2和引物3用于PCR擴增，PCR產物電泳結果如圖乙所示。下列分析正確的是（）A．據圖分析，PCR擴增時選擇的引物組合是引物1和引物3 B．分析圖乙可知，4號小鼠為Gata3﹣GFP融合基因純合小鼠 C．圖甲中啟動子區是RNA聚合酶識別和結合的位點，能夠驅動GFP基因的轉錄 D．若用引物1和引物3擴增甲圖中插入后的片段，循環4次后，產物中等長片段所占的比例為313．（2024?朝陽區一模）為了構建可以直接利用纖維素發酵的釀酒酵母工程菌，研究人員構建基因表達載體（如圖所示），并導入不能合成尿嘧啶的酵母菌。下列相關分析不正確的是（）A．尿嘧啶合成基因可以作為表達載體上的標記基因 B．該方法需利用限制酶和DNA連接酶實現目的基因與載體的連接 C．擴增目的基因時應在引物的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基中檢測酒精含量確定工程菌發酵效果14．（2024?福建）中國水仙是一種三倍體觀賞花卉。傳統生產采用分球莖繁殖方式，不僅周期長、產率低、花色單調，還易積累病毒。下列措施無法達到改良目的的是（）A．用水仙鱗片進行植物組織培養以提高產率 B．利用單倍體育種對中國水仙進行品種選育 C．選用水仙幼嫩組織作為外植體獲得脫毒苗 D．通過基因工程技術引入外源基因改變花色15．（2024?汕頭二模）當水稻處于高Na+環境時，細胞膜上的轉運蛋白SOS1可借助膜兩側的H+濃度梯度將Na+排到細胞外。某研究團隊擬構建SOS1基因和綠色熒光蛋白基因（GFP）的融合基因轉入水稻基因組，以期增強水稻的抗鹽能力。下列敘述錯誤的是（）A．水稻通過轉運蛋白SOS1以主動運輸的方式將Na+運輸到細胞外 B．將SOS1基因插入到表達載體中不可選用限制酶SmaⅠ和EcoRⅠ C．檢測GFP基因是否以正確方向連接到質粒可用引物F1和R2進行擴增 D．檢測F2和R2的擴增結果能確定水稻是否為SOS1﹣GFP基因的純合子16．（2024秋?重慶月考）東南景天中的HMA3基因能編碼Cd（鎘）轉運蛋白，Cd轉運蛋白能將土壤中的Cd吸收進體內，現欲將東南景天中的HMA3基因轉入欒樹，以增強欒樹對Cd的富集能力，從而有效治理Cd污染，科研人員利用如圖結構構建重組DNA，圖1為HMA3基因所在DNA示意圖，圖2為質粒結構示意圖，下列敘述正確的是（）A．欲獲取HMA3基因，可用引物1、引物2進行PCR循環至少2輪獲得 B．用凝膠電泳鑒定PCR產物，引物1、引物2擴增的產物可得3條條帶 C．構建含HMA3和GFP基因的重組質粒，需在引物上添加BglⅡ和HindⅢ的識別序列 D．用含潮霉素的培養基篩選受體細胞，能生長的為含重組質粒的受體細胞二．解答題（共4小題）17．（2024秋?常州期末）目前檢測SARS﹣Cov﹣2病毒RNA最有效的方法是實時熒光RT﹣PCR（RT﹣qPCR）該方法檢測一個樣品需要超過60分鐘。圖1為以cDNA為模板進行實時熒光PCR的示意圖。請回答下列問題：（1）RT時，需從樣本中提取病毒RNA，經酶作用生成cDNA。（2）PCR時，需加入熒光染料（如圖1中的SYBRGreenⅠ）。進行階段2時，引物與cDNA按照原則進行特異性結合。進行階段③時，酶催化子鏈的合成。（3）科研人員通過實時熒光RT﹣PCR檢測病毒RNA時，熒光強度的變化如圖2所示。①平臺期目的基因的數量幾乎不再增長，原因可能是。②Ct值的含義是在PCR擴增過程中，每個反應管內的熒光信號達到設定的熒光閾值時所經歷的擴增循環數。因此，當樣本中初始模板越多時，Ct值就。③病毒核酸檢測說明書標明，Ct≤37判定為陽性，Ct＞40或無Ct值判定為陰性。圖2所示病毒核酸檢測結果應判定為。（4）科研人員又發明了一種無逆轉錄﹣指數擴增反應技術（RTF﹣EXPAR），該技術可在10分鐘內準確檢測到低濃度SARS﹣Cov﹣2病毒RNA，反應機理如圖3所示。研究人員設計的“結合DNA﹣X“含有切口酶識別位點以及與病毒基因組的保守基因Orflab的互補序列。若樣本中存在該病毒，在切口酶的作用下生成的“觸發DNA﹣X”可與兩個重復序列（X'和X'）結合，該重復序列以切口酶識別序列分隔。①模板鏈X'﹣X'的序列為：其中的5'﹣GACTC﹣3'是切口酶特異性識別的序列，切口酶從其后4個堿基處將“觸發DNA﹣X“延伸的DNA鏈切斷切口酶切開的是鍵。“觸發DNA﹣X”的序列是5'3'。②RTF﹣EXPAR比RT﹣qPCR更快速地檢測病毒RNA的原因有。③盡管RTF﹣EXPAR在核酸檢測的速度方面有優勢，但仍存在一些局限性，例如由于模板是對稱的，擴增過程中，導致擴增效率降低。18．（2025?內蒙古模擬）在人胰島素A鏈基因前端加入甲硫氨酸編碼序列，置于β﹣半乳糖苷酶基因（不含終止編碼序列）末端，插入到質粒中，并轉化大腸桿菌（缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因），經培養、切割和純化等得到成熟胰島素A鏈，回答下列問題：（1）使用限制酶和對質粒和插入DNA片段進行切割。（2）在轉化大腸桿菌前，一般先用處理大腸桿菌細胞，使其處于容易吸收重組DNA分子的生理狀態。（3）重組DNA分子在大腸桿菌中開始轉錄時，RNA聚合酶首先結合的位點是。（4）將經過轉化的大腸桿菌涂布在含氨芐青霉素和X﹣gal的培養基中培養，若觀察到色菌落，可以確定大腸桿菌成功表達胰島素A鏈，原因是。另一種顏色的菌落中可能不含重組DNA分子，在不考慮突變的情況下，這些菌落不含重組DNA分子的原因是。（5）溴化氰可以在甲硫氨酸殘基C端切割肽鏈，成熟的人胰島素A鏈不含甲硫氨酸殘基。使用溴化氰在甲硫氨酸殘基C端切割的目的是。19．（2024秋?朝陽區期末）學習以下材料，回答（1）～（4）題。工程菌檢測癌基因貝氏不動桿菌（B菌）是一種能在腸道定植且對人體健康無害的細菌。B菌可吸收環境中的DNA片段，并將其整合至自身基因組，該過程稱為水平基因轉移（HGT）。研究者改造B菌，借助其HGT捕獲誘發結腸癌的突變K基因，以輔助診斷結腸癌。為鑒定B菌捕獲K基因的HGT能力，研究者制備兩種轉基因細胞。轉基因結腸癌細胞（R1細胞）染色體上部分DNA序列和轉基因B菌（B1菌）擬核上部分DNA序列如圖1。當細菌細胞中兩個DNA分子的兩端具有同源序列時，可發生同源序列之間的片段互換。將B1菌與R1細胞裂解液混合一段時間，再把B1菌接種至含有卡那霉素或壯觀霉素的平板上，根據菌落生成情況，確認其具有捕獲K基因的HGT能力。結腸癌細胞以及正常結腸細胞死亡后會將其DNA釋放至腸腔中。為進一步獲得能夠區分突變K基因和正常K基因的B菌，需對其進行優化。B菌中天然存在用于防御噬菌體的CRISPR/Cas系統。CRISPR/Cas系統由Cas蛋白與gRNA構成，其工作原理如圖2目標DNA被Cas蛋白切斷后，會在細菌細胞中被降解。研究者利用這一機制，構建相關重組DNA并導入B菌，獲得B2菌。B2菌僅在捕獲突變K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活。研究者對B菌的工程改造策略為檢測突變基因提供了新的思路，未來可能會有廣泛用途。（1）圖1中B1菌的HGT過程與減數分裂中的過程機制相似，都屬于基因重組。（2）成功捕獲K基因的B1菌在含卡那霉素或壯觀霉素的平板上的菌落生成情況分別是。（3）對文中CRISPR/Cas系統的理解，正確的是（多選）。A.CRISPR序列中的重復序列編碼的RNA序列能與噬菌體DNA堿基互補配對B.Cas蛋白能獨立識別特定DNA序列并斷開磷酸二酯鍵C.B菌的不同菌株中CRISPR序列可能是有差異的D.利用人工改造后的CRISPR/Cas系統可實現對細胞內基因的編輯（4）B2菌中重組DNA的設計方案如圖3，已知TetR基因的表達產物可抑制P啟動子的轉錄活性。請將選項的序號填入圖3相應的方框中。①；②；③a.持續啟動基因表達的強啟動子b.卡那霉素誘導型啟動子c.突變K基因d.正常K基因e.壯觀霉素抗性基因f.卡那霉素抗性基因20．（2025?浙江模擬）東方果蠅繁殖力強，雌蠅產卵于果皮下，幼蟲孵化后鉆入果肉中蛀食，造成水果腐爛失去商品價值。研究發現，東方果蠅中dsx基因轉錄出的前體RNA在加工過程中具有獨特的性別選擇性剪接機制，僅雌果蠅的dsx基因轉錄出的前體RNA中內含子轉錄序列會被剪切掉。蓖麻毒素（RTA）可通過破壞核糖體導致細胞死亡。利用以上信息研發雌性特異性致死基因系統來控制雌蠅的危害，請回答下列問題：（1）研究者獲得如圖1所示的融合基因1，進而得到轉基因果蠅。①首先，用PCR技術擴增dsx內含子，應選擇圖1中的引物是（選填字母）。在PCR反應體系中除了添加模板、引物、耐高溫的DNA聚合酶、4種dNTP外，緩沖液中一般需要添加，其作用是。獲得PCR產物后需要進行瓊脂糖凝膠電泳實驗以便進行相關基因測序。制作凝膠時，將溫熱的瓊脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合適大小的梳子，目的是。②然后將擴增的dsx內含子序列插入RTA基因的內部，再連接序列，構建含融合基因1的表達載體。③最后將含融合基因1的表達載體導入東方果蠅的（填受體細胞名稱）中進一步獲得轉基因果蠅。判斷轉基因雌蠅中的成熟mRNA為圖2中的（填字母序號）。（2）研究發現，RTA蛋白第212位甘氨酸替換為精氨酸會出現冷敏感效應（cs），即當溫度由29℃變為18℃時，可抑制RTA蛋白對細胞的致死作用。利用此特性培育純合轉基因果蠅。①欲得到具有cs效應的RTAcs蛋白，先要推測對應的，再經定點突變獲得融合基因2（如圖3所示）。請在方框中畫出可繼續延伸的復性結果，要求標明每條鏈的5'端和3'端。②對轉入融合基因2的果蠅進行以下操作：i：在29℃收集雄性果蠅（G0）。ii：G0與野生型果蠅雜交，篩選出轉基因受精卵（G1）。iii：將每對親本的受精卵（G1）均分為兩組，分別在18℃和29℃孵化培養，統計兩組中雄性個體所占比例，若，則說明G1具有cs效應。iv：在℃繼續培養具有cs效應的G1果蠅，并使其連續多代相互交配，得到轉基因純合子。

基因工程參考答案與試題解析一．選擇題（共16小題）1．（2024秋?白銀期末）天然β淀粉酶耐熱性差，不利于工業化應用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后，其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是（）A．該工程屬于蛋白質工程，其生產的蛋白質是自然界已有的蛋白質 B．該改造首先要預期蛋白質功能，再設計蛋白質結構，這是因為結構與功能相適應 C．該工程根據中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的 D．該改造過程是在分子層次上進行的，要對天然β淀粉酶的氨基酸序列進行直接改造【考點】蛋白質工程基本原理．【專題】正推法；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】蛋白質工程：指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。【解答】解：A、該工程通過對天然β﹣淀粉酶的氨基酸序列進行改造，屬于蛋白質工程，改造后生產的蛋白質是自然界不存在的，A錯誤；B、蛋白質工程遵循結構與功能相適應的原理，首先預期蛋白質功能，再設計蛋白質結構，然后推測應有的氨基酸序列，進而找到對應的脫氧核苷酸序列，最后合成或改造基因，B正確；C、由于密碼子的簡并性，一種氨基酸可能對應多種密碼子，所以根據中心法則推出的新的天然β﹣淀粉酶的脫氧核苷酸序列不是唯一的，C錯誤；D、該改造過程是在分子層次上進行的，但不是直接對天然β﹣淀粉酶的氨基酸序列進行改造，而是通過改造基因來實現對蛋白質的改造，D錯誤。故選：B。【點評】本題考查蛋白質工程的基本原理，意在考查考生對蛋白質工程概念、流程及特點的理解，特別是對中心法則、密碼子簡并性等知識在蛋白質工程中的應用的理解。2．（2024秋?朝陽區期末）高中生物學實驗中經常使用動物的血液作為材料，以下實驗難以達成目的的是（）A．粗提取小鼠血紅細胞中的DNA B．觀察魚血液中紅細胞的細胞核 C．觀察小鼠血液離體后的分層現象 D．比較清水、緩沖液和血漿對pH變化的調節作用【考點】DNA的粗提取與鑒定；細胞的吸水和失水；生物體維持pH穩定的機制實驗．【專題】正推法；基因工程；理解能力．【答案】A【分析】哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，幾乎不含DNA。【解答】解：A、哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，所以小鼠血紅細胞中幾乎不含DNA，難以粗提取DNA，A正確；B、魚類等動物的紅細胞有細胞核，可以通過制作血涂片等方式觀察魚血液中紅細胞的細胞核，B錯誤；C、小鼠血液中含有血細胞和血漿等成分，通過離心等操作可以觀察到血液離體后的分層現象，C錯誤；D、可以通過實驗比較清水、緩沖液和血漿對pH變化的調節作用，D錯誤。故選：A。【點評】本題主要考查動物的血液作為材料的實驗等知識，意在考查學生對相關知識點的理解和熟練應用的能力。3．（2024?鹽城模擬）PCR引物的3′端有結合模板DNA的關鍵堿基，5′端無嚴格限制，可用于添加限制酶切點等序列。下列相關敘述錯誤的是（）A．圖中兩條子鏈合成一定都是從5′端向3′端延伸 B．圖示表示復性階段，該過程的溫度與引物的長短有關 C．用圖示引物擴增5次后，可以產生22個目標產物 D．PCR每次循環都消耗引物和原料，在實驗過程中需要及時補充【考點】DNA片段的擴增與電泳鑒定．【專題】模式圖；PCR技術；理解能力．【答案】D【分析】PCR技術：1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。2、原理：DNA復制。3、條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、耐高溫DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）。4、過程：高溫變性、低溫復性、中溫延伸。【解答】解：A、TaqDNA聚合酶只能從引物的3'端開始延伸DNA子鏈，所以兩條子鏈合成一定都是從5′端向3′端延伸，A正確；B、圖示表示復性階段，該過程的溫度與引物的長短、堿基組成等有關，引物長度越長或者GC含量越高，則復性的溫度設置越高，B正確；C、經過5次循環后會產生25＝32個，其中只有2個DNA分子含有最初的模板鏈，另僅含有第一次復制產生的單鏈參與形成的DNA分子有8個，因此經過5次復制產生等長的目的基因片段32﹣10＝22個，C正確；D、PCR所需要的引物和原料是一次性添加的，在實驗過程中不需要補充，D錯誤。故選：D。【點評】本題考查PCR技術的相關知識，學生要正確理解PCR技術的原理和過程等，結合題目信息，綜合分析解答。4．（2024?牡丹江校級模擬）下列關于“DNA粗提取”的相關操作，錯誤的是（）A．應選用DNA含量相對較高的材料，如雞血、洋蔥、菜花、香蕉、菠菜 B．可利用DNA和蛋白質在不同濃度NaCl溶液中溶解度的不同，將兩者分開 C．研磨材料得到的濾液應在4℃冰箱中靜置或離心，取沉淀進行后續操作 D．向經酒精處理得到的白色絲狀物中加入蛋白酶，可提高DNA的相對含量【考點】DNA的粗提取與鑒定．【專題】實驗原理；從生物材料提取特定成分；實驗探究能力．【答案】C【分析】DNA的粗提取和鑒定的原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白質溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA和蛋白質。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液中。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現藍色。【解答】解：A、雞血、洋蔥、菜花、香蕉、菠菜等材料中DNA含量較高，可作為該實驗材料，A正確；B、在不同濃度的NaCl溶液中，DNA和蛋白質的溶解度不同，如DNA可溶于2mol/LNaCl溶液中，蛋白質則不能，B正確；C、為防止DNA斷裂，應將研磨液在4℃冰箱中靜置或離心，但要取濾液進行后續操作，C錯誤；D、經酒精處理得到的白色絲狀物中含有一定的蛋白質雜質，可加入蛋白酶，去除蛋白質雜質，提高DNA的相對含量，D正確。故選：C。【點評】本題考查DNA的粗提取和鑒定，對于此類試題，需要考生注意的細節較多，如實驗的原理、實驗采用的方法、實驗現象及結論等，需要考生在平時的學習過程中注意積累。5．（2024?湖北模擬）某些神經元過度興奮會導致癲癇。研究人員將鉀離子通道基因拼接在啟動子CAMK2A下游，然后利用改造的腺病毒AAV9作為載體，將目的基因導入癲癇模型小鼠的腦部，以探究基因療法的可行性。下列分析正確的是（）A．該療法的原理可能是加快鉀離子內流以減弱異常神經元的過度興奮 B．啟動子CAMK2A可能可以控制其下游基因在神經細胞中特異性表達 C．改造的AAV9既可特異性侵染神經元，又可通過裂解宿主細胞實現增殖 D．對照組目的基因的處理可能是將鉀離子通道基因拼接在啟動子CAMK2A上游【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用．【專題】歸納推理；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】在神經細胞中，動作電位的傳導使得神經信號能夠快速傳遞。當神經細胞的某一部位受到刺激產生動作電位后，會迅速向兩側傳導，從而實現信息的傳遞。動作電位在神經傳導、肌肉收縮等生理過程中起著至關重要的作用，其異常可能會導致神經系統疾病等問題。【解答】解：A、減弱異常神經元的過度興奮需要加快鉀離子外流，A錯誤；B、外源鉀離子通道基因需要在異常神經元特異性表達，故啟動子CAMK2A可能可以控制其下游基因在神經細胞中特異性表達，B正確；C、改造的AAV9可以特異性侵染神經元，但不能通過裂解宿主細胞實現增殖，否則會導致神經元因感染而死亡，C錯誤；D、實驗的自變量是是否轉入外源鉀離子通道基因，故對照組應轉入空載體，D錯誤。故選：B。【點評】本題考查了基因工程的應用，需要學生掌握基因工程的基本操作流程，分析題干答題。6．（2023秋?雁塔區校級期末）研究人員將一種海魚的抗凍蛋白基因afp整合到土壤農桿菌的Ti質粒上，然后用它侵染番茄細胞，獲得了抗凍的番茄品種。以下說法正確的是（）A．目的基因的篩選與獲取是培育轉基因生物的核心工作 B．海魚的抗凍蛋白基因afp是培育抗凍番茄用到的目的基因 C．構建含有afp基因的Ti質粒需要限制酶、DNA連接酶和解旋酶 D．只要檢測出番茄細胞中含有afp基因就代表抗凍番茄培育成功【考點】基因工程的操作過程綜合．【專題】正推法；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】檢測轉基因抗凍番茄是否培育成功的最簡便方法是在個體水平上進行抗性鑒定，即觀察其是否能在相對寒冷的環境中生長。【解答】解：A、基因表達載體的構建是培育轉基因生物的核心工作，A錯誤；B、實驗目的是獲得抗凍的番茄品種，因此抗凍蛋白基因afp屬于目的基因，B正確；C、構建含有afp基因的Ti質粒需要限制酶、DNA連接酶，不需要解旋酶，C錯誤；D、只有番茄具有抗凍性才能代表抗凍番茄培育成功，D錯誤。故選：B。【點評】本題考查基因工程的相關內容，意在考查學生運用所學知識正確作答的能力。7．（2024?吳川市校級模擬）我國科學家將外源生長激素基因導入鯉魚的受精卵并整合到染色體DNA上，培育出轉基因鯉魚。與普通鯉魚相比，轉基因鯉魚的生長速率加快。下列敘述正確的是（）A．外源生長激素基因導入鯉魚受精卵后沒有定向改變性狀 B．轉基因鯉魚的外源生長激素基因的表達都在細胞核進行 C．轉基因鯉魚的外源生長激素基因遺傳時不遵循遺傳定律 D．外源生長激素基因的氫鍵斷裂后利于該基因復制或轉錄【考點】將目的基因導入受體細胞．【專題】正推法；基因工程．【答案】D【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，該步驟需要限制酶和DNA連接酶。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。【解答】解：A、將外源生長激素基因導入鯉魚受精卵后發現與普通鯉魚相比，轉基因鯉魚的生長速率加快，說明鯉魚有定向改變性狀，A錯誤；B、基因的表達包括轉錄和翻譯，轉錄發生在細胞核中，翻譯發生在細胞質基質中的核糖體上，B錯誤；C、由于轉基因鯉魚的外源生長激素基因整合到染色體DNA上，因此遵循遺傳定律，C錯誤；D、外源生長激素基因的復制或轉錄均需要解旋斷開氫鍵，因此外源生長激素基因的氫鍵斷裂后利于該基因復制或轉錄，D正確。故選：D。【點評】本題考查基因工程的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。8．（2024?威海模擬）ω﹣3多不飽和脂肪酸（LCPUFA）有預防心血管疾病的作用，但大多數動物體內不能合成。科研人員利用轉染技術（將外源DNA轉入受體細胞的技術）將LCPUFA﹣合成酶基因（fat﹣1基因，含1229bp）導入小鼠受精卵，培育出轉基因小鼠，基本流程如圖甲所示。圖乙表示提取不同實驗組別小鼠受精卵DNA后，利用fat﹣1基因的引物進行PCR擴增后電泳的結果。下列說法錯誤的是（）A．采用農桿菌轉化法可確保圖甲中轉染的效果 B．PCR擴增3輪后，只含一種引物的DNA分子的比例為14C．由圖乙可知，只有2組轉染成功 D．若fat﹣1基因單點插入，則轉基因小鼠相互交配產生的大多數后代體內能合成LCPUFA【考點】基因工程的操作過程綜合；DNA片段的擴增與電泳鑒定．【專題】模式圖；PCR技術；基因工程；實驗探究能力．【答案】A【分析】1、PCR擴增：目的基因DNA受熱變性后解為單鏈，引物與單鏈相應互補序列結合；然后以單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶作用下進行延伸，如此循環多次。2、選擇合適的限制酶對目的基因和質粒進行切割的原則：①不能破壞目的基因；②不能破壞所有的抗性基因；③最好選擇兩種限制酶分別切割質粒和目的基因，防止目的基因和質粒反向連接，同時要防止目的基因自身環化和質粒的自身環化。【解答】解：A、農桿菌轉化法適用于植物細胞，對于動物細胞受精卵而言應采用顯微注射法導入目的基因，A錯誤；B、PCR擴增3輪后，共得到8個DNA分子，只有最原始的1個DNA分子的兩條鏈不含引物，導致含有這兩條鏈的2個DNA分子只含有其中一種引物，其余6個DNA分子均含有2種引物，故PCR擴增3輪后，只含一種引物的DNA分子的比例為14C、據圖分析，M2組和1組沒有擴增出DNA片段，故細胞內不存在目的基因，即可能是細胞內導入PEB質粒或者未成功轉染，而M2組是PEB質粒轉染細胞PCR產物，故1組是未轉染細胞PCR產物，2組出現一條DNA條帶，即為目的基因條帶，則1組是未成功轉染細胞PCR產物；2組是成功轉染細胞PCR產物，C正確；D、若fat﹣l基因單點插入，相應的基因型表示為FO，則轉基因小鼠相互交配后代基因型為1FF、2FO、1OO，即產生的大多數后代體內能合成LCPUFA，D正確。故選：A。【點評】本題考查學生從題中獲取相關信息，并結合所學DNA片段的擴增與電泳鑒定以及基因工程的知識作出正確判斷，屬于識記和理解層次的內容，難度適中。9．（2023秋?費縣期末）如圖是將人的生長激素基因導入細菌B內制備“工程菌”的過程。下列說法正確的是（）A．將人的生長激素基因導入細菌B常用的方法是農桿菌轉化法 B．將完成導入過程后的細菌涂布在含有四環素的培養基上，能生長的只有導入了普通質粒的細菌 C．將完成導入過程后的細菌涂布在含有氨芐青霉素的培養基上，能生長的只有導入了重組質粒的細菌 D．目的基因成功表達的標志是受體細胞中含有人的生長激素基因【考點】基因工程的操作過程綜合．【專題】正推法；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】質粒上的標記基因可用于篩選含有重組質粒的受體細胞。將目的基因導入動物細胞常用顯微注射法，導入植物細胞常用農桿菌轉化法。【解答】解：A、將重組DNA分子導入細菌B之前，一般要先用氯化鈣處理細胞，農桿菌轉化法是將重組DNA分子導入植物細胞時常用的方法，A錯誤；B、由于重組質粒中的抗四環素基因被破壞，所以能在含有四環素的培養基上生長的是導入普通質粒A的細菌，B正確；C、質粒A中含有抗四環素基因和抗氨芐青霉素基因，而重組質粒中含抗氨芐青霉素基因，則含有氨芐青霉素的培養基上能生長的是導入了質粒A或重組質粒的細菌，而其他的細菌則不能生長，C錯誤；D、目的基因（人的生長激素基因）成功表達的標志是受體細胞能產生出人的生長激素，D錯誤。故選：B。【點評】本題主要考查基因工程等相關知識點，意在考查學生對相關知識點的理解和熟練應用的能力。10．（2023秋?隆陽區期末）如圖分別表示某種質粒和含目的基因的DNA片段，利用相關工具酶將二者構建成基因表達載體并導入受體菌。幾種可供使用的限制酶識別序列及其切割位點為EcoRⅠ：﹣G↓AATTC﹣；BamHⅠ：﹣G↓GATCC﹣；BclⅠ：﹣T↓GATCA﹣；Sau3AⅠ：﹣↓GATC﹣；SmaⅠ：﹣CCC↓GGG﹣。注：TetR表示四環素抗性基因；AmpR表示氨芐青霉素抗性基因。下列關于構建基因表達載體時限制酶的選擇及其相關敘述，錯誤的是（）A．若單獨使用SmaⅠ，則目的基因表達的產物可能不相同 B．若單獨使用SmaⅠ，則含有目的基因的受體菌不能在氨芐青霉素培養基中生長 C．若選擇BamHⅠ和SmaⅠ，能在四環素培養基中生長的受體菌一定含有目的基因 D．若用EcoRⅠ和BclⅠ切割質粒，則可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA【考點】基因表達載體的構建．【專題】正推法；基因工程．【答案】C【分析】“限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端或平末端。【解答】解：A、用同一種限制酶切割質粒和含目的基因的DNA片段后，目的基因可能會反向連接到質粒上，因此目的基因表達的產物可能不相同，A正確；B、若單獨使用SmaⅠ切割質粒和含目的基因的DNA片段，會破壞質粒上的氨芐青霉素抗性基因，使含有目的基因的受體菌不能在氨芐青霉素培養基中生長，B正確；C、若選擇BamHⅠ和SmaⅠ切割質粒和含目的基因的DNA片段，重組質粒上含有正常的四環素抗性基因：能在四環素培養基中生長的受體菌有可能獲得了重組質粒，也有可能獲得的是普通質粒，C錯誤；D、含目的基因的DNA片段上沒有BclⅠ的識別序列，不能使用BclⅠ切割含目的基因的DNA片段，但Sau3AⅠ切割DNA后產生的黏性末端與BclⅠ相同，故若用EcoRⅠ和BclⅠ切割質粒，則需用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割含目的基因的DNA片段，D正確。故選：C。【點評】本題考查基因表達載體等相關知識點，旨在考查學生理解所學知識的要點，把握知識的內在聯系并應用相關知識綜合解答問題的能力。11．（2024秋?無錫月考）下列有關PCR技術的敘述，正確的是（）A．不同反應體系PCR的溫度差別主要表現為延伸溫度的差異 B．引物較短以及退火溫度較低均可能形成大量非特異性擴增產物 C．利用重疊延伸PCR技術和凝膠電泳技術對鐮狀細胞貧血致病基因進行測序 D．應用RT﹣PCR技術檢測新冠病毒，反應體系中的酶僅有耐高溫DNA聚合酶【考點】DNA片段的擴增與電泳鑒定．【專題】正推法；PCR技術．【答案】B【分析】PCR的三個步驟分別是：①變性：利用DNA在體外攝氏95°高溫時變性會變成單鏈；②退火：低溫（經常是50℃左右）時引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合；③延伸：當調溫度至DNA聚合酶最適反應溫度（72℃左右），DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖（5'→3'）的方向合成互補鏈。【解答】解：A、在設定的PCR體系下可以特異性擴增目標DNA片段，主要是因為加入了與特定部位結合的引物，引物可以通過堿基互補配對特異性結合到模板DNA的相應位置，復性過程中引物結合到互補鏈DNA上，故不同反應體系PCR的溫度差別主要表現為退火溫度的差異，A錯誤；B、若退火溫度低，引物較短時，引物和模板匹配低時，也能穩定存在，那么模板上可能存在很多區域能和引物上的少量堿基匹配，可能形成大量非特異性擴增產物，B正確；C、鐮狀細胞貧血患者的紅細胞呈鐮狀，但其為哺乳動物成熟的紅細胞，不含細胞核，不含核基因，因此無法利用重疊延伸PCR技術和凝膠電泳技術對鐮狀細胞貧血致病基因進行測序，C錯誤；D、應用RT﹣PCR技術檢測新冠病毒，反應體系中的酶有耐高溫DNA聚合酶、逆轉錄酶，D錯誤。故選：B。【點評】本題考查PCR技術等相關知識，考查考生的理解能力和綜合分析能力。12．（2023秋?青島期末）為獲得Gata3﹣GFP融合基因純合小鼠，某科研小組利用轉基因技術，將綠色熒光蛋白（GFP）基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質的雜合雌、雄小鼠各1只，交配后獲得了4只新生小鼠。為了鑒定4只新生小鼠的基因型，科研人員設計了引物1、引物2和引物3用于PCR擴增，PCR產物電泳結果如圖乙所示。下列分析正確的是（）A．據圖分析，PCR擴增時選擇的引物組合是引物1和引物3 B．分析圖乙可知，4號小鼠為Gata3﹣GFP融合基因純合小鼠 C．圖甲中啟動子區是RNA聚合酶識別和結合的位點，能夠驅動GFP基因的轉錄 D．若用引物1和引物3擴增甲圖中插入后的片段，循環4次后，產物中等長片段所占的比例為3【考點】DNA片段的擴增與電泳鑒定．【專題】模式圖；PCR技術．【答案】C【分析】PCR技術是聚合酶鏈式反應的縮寫，是一項根據DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。【解答】解：A、Gata3﹣GFP融合基因電泳后的DNA片段較大，Gata3基因電泳后的DNA片段較小。用引物1和引物3進行PCR擴增，若小鼠無GFP基因，則無PCR產物。選擇引物1和引物2進行擴增，整合GFP基因后，核酸片段變長，沒有整合，則片段較小，因此，PCR擴增時選擇的引物組合是引物1和引物2，A錯誤；B、Gata3﹣GFP融合基因電泳后的DNA片段較大，Gata3基因電泳后的DNA片段較小，選擇引物1和引物2進行擴增，整合GFP基因后，核酸片段變長，2號個體只有大片段，所以2號個體是Gata3﹣GFP融合基因純合子，4號個體只有小片段，是野生型，B錯誤；C、圖甲中啟動子區是RNA聚合酶識別和結合的位點，能夠驅動Gata3和GFP基因的轉錄，進而可編碼相應的蛋白質，C正確；D、若用引物1和引物3擴增甲圖中插入后的片段，循環4次后，獲得的DNA片段總數為24＝16個，其中等長片段的數目為24﹣2×4＝8個，可見其所占的比例為12故選：C。【點評】本題考查PCR的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。13．（2024?朝陽區一模）為了構建可以直接利用纖維素發酵的釀酒酵母工程菌，研究人員構建基因表達載體（如圖所示），并導入不能合成尿嘧啶的酵母菌。下列相關分析不正確的是（）A．尿嘧啶合成基因可以作為表達載體上的標記基因 B．該方法需利用限制酶和DNA連接酶實現目的基因與載體的連接 C．擴增目的基因時應在引物的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基中檢測酒精含量確定工程菌發酵效果【考點】基因工程的操作過程綜合．【專題】模式圖；基因工程．【答案】B【分析】基因工程中常用限制酶切割目的基因和質粒（載體），用DNA連接酶連接目的基因和載體。【解答】解：A、由題意可知，表達載體導入不能合成尿嘧啶的酵母菌，所以可將尿嘧啶合成基因作為表達載體上的標記基因，若導入表達載體后酵母菌能產生尿嘧啶，說明導入成功，A正確；B、該方法需利用DNA連接酶實現目的基因與載體的連接，限制酶用于切割目的基因和質粒，B錯誤；C、擴增目的基因時應在引物的5'端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列，以便引物目的基因配對，C正確；D、在以纖維素為唯一碳源的液體培養基中檢測酒精含量確定工程菌發酵效果，若能利用纖維素發酵，則證明轉基因成功，D正確。故選：B。【點評】本題考查基因工程的相關知識，意在考查考生對相關知識的理解和識記能力。14．（2024?福建）中國水仙是一種三倍體觀賞花卉。傳統生產采用分球莖繁殖方式，不僅周期長、產率低、花色單調，還易積累病毒。下列措施無法達到改良目的的是（）A．用水仙鱗片進行植物組織培養以提高產率 B．利用單倍體育種對中國水仙進行品種選育 C．選用水仙幼嫩組織作為外植體獲得脫毒苗 D．通過基因工程技術引入外源基因改變花色【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用；單倍體及多倍體育種；植物的組織培養．【專題】正推法；育種；理解能力．【答案】B【分析】1、雜交育種的原理是基因重組；其優點是可以將不同個體的優良性狀集中于同一個體上，且方法簡單，可預見強。2、誘變育種的原理是基因突變；方法是用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使其在細胞分裂間期DNA復制時發生差錯，從而引起基因突變；其優點是可提高變異頻率，出現新性狀，大幅度改良某些性狀，加速育種進程。3、單倍體育種的原理是染色體變異；方法是用花藥離體培養獲得單倍體植株，再人工誘導染色體數目加倍；優點是純合體自交后代不發生性狀分離，因而能明顯縮短育種年限。4、多倍體育種的原理是染色體變異；方法是利用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗；優點是莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。5、基因工程育種的原理是基因重組；優點是能按照人們的意愿定向改造生物的性狀。【解答】解：A、用水仙鱗片進行植物組織培養，可以快速繁殖，提高產率，可以達到改良目的，A正確；B、中國水仙是三倍體，在減數分裂過程中會發生聯會紊亂，不能產生正常的配子，所以無法利用單倍體育種對其進行品種選育，B錯誤；C、選用水仙幼嫩組織作為外植體進行植物組織培養，可以獲得脫毒苗，可以達到改良目的，C正確；D、通過基因工程技術引入外源基因可以改變花色，可以達到改良目的，D正確。故選：B。【點評】本題主要考查生物育種的相關知識，要求學生有一定的理解分析能力，能夠結合題干信息和所學知識進行分析應用。15．（2024?汕頭二模）當水稻處于高Na+環境時，細胞膜上的轉運蛋白SOS1可借助膜兩側的H+濃度梯度將Na+排到細胞外。某研究團隊擬構建SOS1基因和綠色熒光蛋白基因（GFP）的融合基因轉入水稻基因組，以期增強水稻的抗鹽能力。下列敘述錯誤的是（）A．水稻通過轉運蛋白SOS1以主動運輸的方式將Na+運輸到細胞外 B．將SOS1基因插入到表達載體中不可選用限制酶SmaⅠ和EcoRⅠ C．檢測GFP基因是否以正確方向連接到質粒可用引物F1和R2進行擴增 D．檢測F2和R2的擴增結果能確定水稻是否為SOS1﹣GFP基因的純合子【考點】基因工程的操作過程綜合．【專題】模式圖；基因工程．【答案】D【分析】當水稻處于高Na+環境時，細胞膜上的轉運蛋白SOS1可借助膜兩側的H+濃度梯度以主動運輸的方式將Na+排到細胞外。【解答】解：A、由題意可知，當水稻處于高Na+環境時，細胞膜上的轉運蛋白SOS1可借助膜兩側的H+濃度梯度以主動運輸的方式將Na+排到細胞外，A正確；B、SOS1基因含有BanmHI、SmaI和EcoRI，所以將SOS1基因插入到表達載體中不可選用限制酶SmaI和EcoRI，B正確；C、檢測GFP基因是否以正確方向連接到質粒可用引物F1和R2或F2和R1進行擴增，C正確；D、F2和R2為綠色熒光蛋白基因（GFP）的引物，無法檢測到是否含有SOS1基因，D錯誤。故選：D。【點評】本題考查基因工程的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。16．（2024秋?重慶月考）東南景天中的HMA3基因能編碼Cd（鎘）轉運蛋白，Cd轉運蛋白能將土壤中的Cd吸收進體內，現欲將東南景天中的HMA3基因轉入欒樹，以增強欒樹對Cd的富集能力，從而有效治理Cd污染，科研人員利用如圖結構構建重組DNA，圖1為HMA3基因所在DNA示意圖，圖2為質粒結構示意圖，下列敘述正確的是（）A．欲獲取HMA3基因，可用引物1、引物2進行PCR循環至少2輪獲得 B．用凝膠電泳鑒定PCR產物，引物1、引物2擴增的產物可得3條條帶 C．構建含HMA3和GFP基因的重組質粒，需在引物上添加BglⅡ和HindⅢ的識別序列 D．用含潮霉素的培養基篩選受體細胞，能生長的為含重組質粒的受體細胞【考點】基因工程的操作過程綜合；DNA片段的擴增與電泳鑒定．【答案】C【分析】基因工程技術的基本步驟：1、目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。2、基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。3、將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是鈣離子處理法。4、目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——PCR檢測等技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA——PCR檢測等技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質——抗原—抗體雜交技術。（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【解答】解：A、欲獲取HMA3基因，可用引物1、引物2進行PCR循環至少3輪獲得，A錯誤；B、用凝膠電泳鑒定PCR產物，引物1、引物2擴增的產物可能會得到引物帶、引物二聚體帶、目的擴增產物帶和非目的擴增產物帶等多條不同的條帶，B錯誤；C、構建含HMA3和GFP基因的重組質粒時，需要有啟動子和終止子序列，又不破壞GFP基因，因此需要在引物上添加BglⅡ和HindⅢ的識別序列，C正確；D、用含潮霉素的培養基篩選受體細胞，能生長的為含重組質粒或不含重組質粒的受體細胞，這兩種都有可能，D錯誤。故選：C。【點評】本題考查基因工程的相關知識，要求考生理解識記有關技術的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節，能將教材中的知識結合題中信息進行遷移應用。二．解答題（共4小題）17．（2024秋?常州期末）目前檢測SARS﹣Cov﹣2病毒RNA最有效的方法是實時熒光RT﹣PCR（RT﹣qPCR）該方法檢測一個樣品需要超過60分鐘。圖1為以cDNA為模板進行實時熒光PCR的示意圖。請回答下列問題：（1）RT時，需從樣本中提取病毒RNA，經逆轉錄酶作用生成cDNA。（2）PCR時，需加入熒光染料（如圖1中的SYBRGreenⅠ）。進行階段2時，引物與cDNA按照堿基互補配對原則進行特異性結合。進行階段③時，耐高溫的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）酶催化子鏈的合成。（3）科研人員通過實時熒光RT﹣PCR檢測病毒RNA時，熒光強度的變化如圖2所示。①平臺期目的基因的數量幾乎不再增長，原因可能是引物濃度下降、TaqDNA聚合酶的活性下降、原料dNTP濃度下降。②Ct值的含義是在PCR擴增過程中，每個反應管內的熒光信號達到設定的熒光閾值時所經歷的擴增循環數。因此，當樣本中初始模板越多時，Ct值就越小。③病毒核酸檢測說明書標明，Ct≤37判定為陽性，Ct＞40或無Ct值判定為陰性。圖2所示病毒核酸檢測結果應判定為陽性。（4）科研人員又發明了一種無逆轉錄﹣指數擴增反應技術（RTF﹣EXPAR），該技術可在10分鐘內準確檢測到低濃度SARS﹣Cov﹣2病毒RNA，反應機理如圖3所示。研究人員設計的“結合DNA﹣X“含有切口酶識別位點以及與病毒基因組的保守基因Orflab的互補序列。若樣本中存在該病毒，在切口酶的作用下生成的“觸發DNA﹣X”可與兩個重復序列（X'和X'）結合，該重復序列以切口酶識別序列分隔。①模板鏈X'﹣X'的序列為：其中的5'﹣GACTC﹣3'是切口酶特異性識別的序列，切口酶從其后4個堿基處將“觸發DNA﹣X“延伸的DNA鏈切斷切口酶切開的是磷酸二酯鍵。“觸發DNA﹣X”的序列是5'AGGGTAAACCAAATACC3'。②RTF﹣EXPAR比RT﹣qPCR更快速地檢測病毒RNA的原因有避免耗時的逆轉錄步驟、避免了耗時的加熱和冷卻步驟、擴增的鏈相比RT﹣qPCR更小。③盡管RTF﹣EXPAR在核酸檢測的速度方面有優勢，但仍存在一些局限性，例如由于模板是對稱的，擴增過程中觸發DNA﹣X不可避免地與模板的5'端雜交，導致擴增效率降低。【考點】DNA片段的擴增與電泳鑒定．【專題】正推法；PCR技術；理解能力．【答案】（1）逆轉錄（2）堿基互補配對；耐高溫的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）（3）引物濃度下降、TaqDNA聚合酶的活性下降、原料dNTP濃度下降；越小；陽性（4）磷酸二酯；AGGGTAAACCAAATACC；避免耗時的逆轉錄步驟、避免了耗時的加熱和冷卻步驟、擴增的鏈相比RT﹣qPCR更小；觸發DNA﹣X不可避免地與模板的5'端雜交【分析】PCR一般要經歷三十多次循環，每次循環可分為變性、復性、延伸三步，常需要進行一次預變性，以便增加大分子模板DNA徹底變性的概率。【解答】解：（1）由病毒RNA生成cDNA的過程屬于逆轉錄，需要逆轉錄酶的催化。（2）PCR是一項根據DNA雙鏈復制原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸，因此進行階段②時，引物與cDNA按照堿基互補配對原則進行特異性結合。在PCR循環的③延伸階段，TaqDNA聚合酶催化子鏈的合成。（3）平臺期目的基因的數量幾乎不再增長，有可能是引物濃度下降、TaqDNA聚合酶的活性下降、原料dNTP濃度下降導致的。樣本中初始模板越多時，達到設定的熒光閾值時所經歷的擴增循環數就越小，Ct值就越低。據圖2可知熒光閾值大概是36，病毒核酸檢測結果應判定為陽性。（4）根據題意可知切口酶是將DNA鏈切斷，因此該酶破壞的是磷酸二酯鍵，根據題意可知5﹣GACTC﹣3'是切口酶特異性識別的序列，切口酶從其后4個堿基處將“觸發DNA﹣X“延伸的DNA鏈切斷切口酶切開，所以可推測“觸發DNA﹣X”的序列是5'﹣AGGGTAAACCAAATACC﹣3。據圖可知RTF﹣EXPAR的過程避免耗時的逆轉錄步驟、避免了耗時的加熱和冷卻步驟、擴增的鏈相比RT﹣qPCR更小，因此RTF﹣EXPAR比RT﹣qPCR能更快速地檢測病毒RNA。RTF﹣EXPAR在核酸檢測的速度方面有優勢，但仍存在一些局限性，例如由于模板是對稱的，擴增過程中觸發DNA﹣X不可避免地與模板的5端雜交，導致擴增效率低。故答案為：（1）逆轉錄（2）堿基互補配對；耐高溫的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）（3）引物濃度下降、TaqDNA聚合酶的活性下降、原料dNTP濃度下降；越小；陽性（4）磷酸二酯；AGGGTAAACCAAATACC；避免耗時的逆轉錄步驟、避免了耗時的加熱和冷卻步驟、擴增的鏈相比RT﹣qPCR更小；觸發DNA﹣X不可避免地與模板的5'端雜交【點評】本題考查PCR技術等知識，意在考查考生對相關生物技術流程和原理的理解掌握程度。18．（2025?內蒙古模擬）在人胰島素A鏈基因前端加入甲硫氨酸編碼序列，置于β﹣半乳糖苷酶基因（不含終止編碼序列）末端，插入到質粒中，并轉化大腸桿菌（缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因），經培養、切割和純化等得到成熟胰島素A鏈，回答下列問題：（1）使用限制酶HindⅢ和BamHⅠ對質粒和插入DNA片段進行切割。（2）在轉化大腸桿菌前，一般先用Ca2+處理大腸桿菌細胞，使其處于容易吸收重組DNA分子的生理狀態。（3）重組DNA分子在大腸桿菌中開始轉錄時，RNA聚合酶首先結合的位點是啟動子。（4）將經過轉化的大腸桿菌涂布在含氨芐青霉素和X﹣gal的培養基中培養，若觀察到藍色菌落，可以確定大腸桿菌成功表達胰島素A鏈，原因是大腸桿菌缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因，而導入成功后含有內源性β﹣半乳糖苷酶基因，表達出的β﹣半乳糖苷酶分解X﹣gal產生藍色。另一種顏色的菌落中可能不含重組DNA分子，在不考慮突變的情況下，這些菌落不含重組DNA分子的原因是目的基導入不成功。（5）溴化氰可以在甲硫氨酸殘基C端切割肽鏈，成熟的人胰島素A鏈不含甲硫氨酸殘基。使用溴化氰在甲硫氨酸殘基C端切割的目的是保證目的基因與質粒的連接。【考點】基因工程的操作過程綜合．【專題】圖文信息類簡答題；基因工程；解決問題能力．【答案】（1）HindⅢ；BamHⅠ（2）Ca2+（3）啟動子（4）藍；大腸桿菌缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因，而導入成功后含有內源性β﹣半乳糖苷酶基因，表達出的β﹣半乳糖苷酶分解X﹣gal產生藍色；目的基導入不成功（5）保證目的基因與質粒的連接【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等，標記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。（3）將目的基因導入受體細胞根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是鈣離子處理法。（4）目的基因的檢測與鑒定分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——PCR等技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA——PCR等技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質——抗原﹣抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【解答】解：（1）據圖分析，EcoRⅠ和EcoRⅤ都會破壞目的基因，故不能選擇，且SacI會破壞復制原點，也不能選擇，則目的基因左側只能選擇BamHⅠ，右側應選擇與質粒共同的酶，即HindⅢ，故使用限制酶BamHⅠ和HindⅢ對質粒和插入DNA片段進行切割。（2）在轉化大腸桿菌前，一般先用Ca2+處理大腸桿菌細胞，使其處于容易吸收重組DNA分子的生理狀態。（3）啟動子是RNA聚合酶識別與結合的位點，可用于驅動基因的轉錄，故重組DNA分子在大腸桿菌中開始轉錄時，RNA聚合酶首先結合的位點是啟動子。（4）分析題意，大腸桿菌缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因，若導入成功，則重組質粒中含有β﹣半乳糖苷酶基因，表達出的β﹣半乳糖苷酶分解X﹣gal產生藍色；另一種顏色（白色）的菌落中可能不含重組DNA分子，在不考慮突變的情況下，這些菌落不含重組DNA分子的原因是導入率并非100%，故可能是因為導入不成功。（5）分析題意，溴化氰可以在甲硫氨酸殘基C端切割肽鏈，成熟的人胰島素A鏈不含甲硫氨酸殘基。使用溴化氰在甲硫氨酸殘基C端切割的目的是保證目的基因與質粒的正確連接。故答案為：（1）HindⅢ；BamHⅠ（2）Ca2+（3）啟動子（4）藍；大腸桿菌缺失內源性β﹣半乳糖苷酶基因，而導入成功后含有內源性β﹣半乳糖苷酶基因，表達出的β﹣半乳糖苷酶分解X﹣gal產生藍色；目的基導入不成功（5）保證目的基因與質粒的連接【點評】本題考查基因工程的相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，學生具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。19．（2024秋?朝陽區期末）學習以下材料，回答（1）～（4）題。工程菌檢測癌基因貝氏不動桿菌（B菌）是一種能在腸道定植且對人體健康無害的細菌。B菌可吸收環境中的DNA片段，并將其整合至自身基因組，該過程稱為水平基因轉移（HGT）。研究者改造B菌，借助其HGT捕獲誘發結腸癌的突變K基因，以輔助診斷結腸癌。為鑒定B菌捕獲K基因的HGT能力，研究者制備兩種轉基因細胞。轉基因結腸癌細胞（R1細胞）染色體上部分DNA序列和轉基因B菌（B1菌）擬核上部分DNA序列如圖1。當細菌細胞中兩個DNA分子的兩端具有同源序列時，可發生同源序列之間的片段互換。將B1菌與R1細胞裂解液混合一段時間，再把B1菌接種至含有卡那霉素或壯觀霉素的平板上，根據菌落生成情況，確認其具有捕獲K基因的HGT能力。結腸癌細胞以及正常結腸細胞死亡后會將其DNA釋放至腸腔中。為進一步獲得能夠區分突變K基因和正常K基因的B菌，需對其進行優化。B菌中天然存在用于防御噬菌體的CRISPR/Cas系統。CRISPR/Cas系統由Cas蛋白與gRNA構成，其工作原理如圖2目標DNA被Cas蛋白切斷后，會在細菌細胞中被降解。研究者利用這一機制，構建相關重組DNA并導入B菌，獲得B2菌。B2菌僅在捕獲突變K基因后才能在含有卡那霉素的平板上存活。研究者對B菌的工程改造策略為檢測突變基因提供了新的思路，未來可能會有廣泛用途。（1）圖1中B1菌的HGT過程與減數分裂中的非姐妹染色單體交換片段過程機制相似，都屬于基因重組。（2）成功捕獲K基因的B1菌在含卡那霉素或壯觀霉素的平板上的菌落生成情況分別是有、無。（3）對文中CRISPR/Cas系統的理解，正確的是CD（多選）。A.CRISPR序列中的重復序列編碼的RNA序列能與噬菌體DNA堿基互補配對B.Cas蛋白能獨立識別特定DNA序列并斷開磷酸二酯鍵C.B菌的不同菌株中CRISPR序列可能是有差異的D.利用人工改造后的CRISPR/Cas系統可實現對細胞內基因的編輯（4）B2菌中重組DNA的設計方案如圖3，已知TetR基因的表達產物可抑制P啟動子的轉錄活性。請將選項的序號填入圖3相應的方框中。①a；②f；③da.持續啟動基因表達的強啟動子b.卡那霉素誘導型啟動子c.突變K基因d.正常K基因e.壯觀霉素抗性基因f.卡那霉素抗性基因【考點】基因工程在農牧、醫療、食品等方面的應用．【專題】正推法；基因工程；理解能力．【答案】（1）非姐妹染色單體交換片段（2）有、無（3）CD（4）①a；②f；③d【分析】CRISPR/Cas基因編輯技術可簡單準確地進行基因定點編輯。其原理是由一條單鏈向導RNA引導核酸內切酶Cas到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割。【解答】解：（1）據圖1可知，兩個不同DNA片段由于兩端具有同源序列而發生了中間相應基因的互換，與減數分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體之間片段的互換類似，都屬于基因重組。（2）據圖1可知，經過同源序列之間的片段互換后，B1菌中的DNA上含有了卡那霉素抗性基因，失去了壯觀霉素抗性基因，因此成功捕獲K基因的B1菌在含卡那霉素的培養基上能夠生長，但在含壯觀霉素的平板上不能生長，即成功捕獲K基因的B1菌在含卡