2026年高考生物复习新题速递之基因工程

第33页（共33页）2026年高考生物复习新题速递之基因工程一．选择题（共10小题）1．DeepSeek为2025届高考学子写下生物学特色祝福语：“愿你如PCR技术般指数级放大优势，用限制酶切割困境、连接酶缝合机遇，在考卷上表现出惊艳的人生质粒！”下列有关该祝福语中提到的生物学知识正确的是（）A．PCR反应过程每次循环分为3步，其中延伸阶段需要的温度比变性阶段高 B．限制酶具有专一性，通常只能识别特定的核苷酸序列 C．E.coliDNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端 D．在基因工程操作中，天然质粒可直接用作载体将目的基因送入受体细胞2．下列有关DNA粗提取和鉴定实验的叙述，正确的是（）A．酵母菌、菜花和猪的成熟红细胞都可以作为提取DNA的材料 B．冷却的酒精可析出DNA，降低DNA水解酶活性，增加DNA分子的稳定性 C．对研磨液中的材料充分研磨后进行离心可加速DNA沉淀，使DNA分子更加稳定 D．将白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂后即会出现蓝色3．为提高玉米品质，研究者将赖氨酸的密码子AAA改造成玉米偏好的密码子AAG，并将富含赖氨酸（AAG）的蛋白质编码基因导入玉米，使原有的蛋白质编码基因被改造，获得了富含赖氨酸的转基因玉米。此过程发生的变化有（）A．转基因玉米细胞中基因的表达过程发生改变 B．富含赖氨酸的蛋白质编码基因转录形成的mRNA增多 C．富含赖氨酸的蛋白质编码基因的核苷酸序列发生改变 D．富含赖氨酸的蛋白质的氨基酸排列顺序发生改变4．病毒与人类的生产生活息息相关。下列相关叙述错误的是（）A．病毒侵染机体后可能引发体液免疫和细胞免疫 B．噬菌体侵染细菌实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 C．某些动植物病毒可作为基因工程中目的基因的载体 D．灭活的病毒可用于诱导植物原生质体融合5．科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如表所示。OD260/OD280的值可用于检查DNA纯度，纯DNA的OD260/OD280为1.8，这一比值会随蛋白质的含量的增加而逐渐降低。下列说法错误的是（）加酒精后去杂质去杂质方式沉淀质量/gOD260/OD280离心0.06801.534℃冰箱静置0.10281.41A．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA B．向DNA溶液中加入二苯胺试剂后沸水浴加热，冷却后可观察到蓝色 C．与4℃冰箱静置相比，离心法获得的DNA纯度更高 D．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中6．高中生物实验中，下列利用酒精进行的实验操作与目的不符的是（）A．观察花生子叶脂肪颗粒——洗去多余的苏丹Ⅲ染液 B．观察洋葱根尖有丝分裂——用于配制解离液使组织细胞分离开来 C．DNA的粗提取与鉴定——用于溶解DNA以除去杂质 D．培养菊花茎段愈伤组织——避免愈伤组织受到杂菌污染7．下列各项中，化学本质差别最大的是（）A．质粒和启动子 B．染色体和端粒 C．光合色素和光敏色素 D．细胞骨架和核孔8．甲流主要是由甲型H1N1流感病毒（RNA病毒）引起的急性呼吸道传染病。为研制H1N1病毒疫苗，科研人员以牛为实验材料进行如图操作，并从牛奶中获取抗原蛋白。下列叙述正确的是（）A．过程①为逆转录，需要脱氧核糖核苷酸和逆转录酶 B．细胞1为成熟的卵细胞，该细胞含一整套遗传信息 C．过程②的培养液中需加抗生素以防止代谢产物积累 D．过程③为胚胎分割，囊胚期的性别鉴定需取样内细胞团9．某发光蘑菇可利用咖啡酸转化为荧光素，从而实现持续发光。科学家将蘑菇的发光基因导入矮牵牛中培育出能持续发荧光的矮牵牛，且发现细胞代谢越旺盛的部位发光强度越大。下列说法错误的是（）A．可使用农杆菌转化法将荧光素酶基因导入到矮牵牛细胞中 B．矮牵牛导入了荧光素酶基因可发荧光，推测矮牵牛含有咖啡酸 C．可根据植株在不同时间的发荧光强度监测植物的动态发育过程 D．通过基因工程技术获得的发荧光矮牵牛属于新物种10．胰岛素常用于治疗糖尿病，注射后易在皮下堆积，且较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新型速效胰岛素的生产过程，下面叙述不正确的是（）A．图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能 B．该过程属于蛋白质工程，最终还要通过改造或合成基因来完成 C．大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性不能正常发挥作用 D．新的速效胰岛素生产过程中可以不必遵循中心法则二．多选题（共5小题）（多选）11．如图表示某基因表达载体中的潮霉素抗性基因和psy基因，有关叙述正确的是（）A．潮霉素抗性基因可以作为标记基因用于筛选 B．启动子的转录产物为mRNA的起始密码子 C．转录过程RNA聚合酶沿3′→5′方向读取模板链的碱基序列 D．潮霉素抗性基因和psy基因以同一条链为模板进行转录（多选）12．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（）限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名识别序列和切割位点BamHⅠ5'﹣G↓GATCC﹣3'Sau3AⅠ5'﹣↓GATC﹣3'AluⅠ5'﹣AG↓CT﹣3'SmaⅠ5'﹣CCC↓GGG﹣3'HindⅡ5'﹣GTY↓RAC﹣3'注：Y为C或T，R为A或G。A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluⅠ和SmaⅠ切割后的序列可通过T4DNA连接酶相连 C．BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluⅠ和Sau3AⅠ破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端（多选）13．某长度为5000bp的环状DNA分子，其上存在2个限制酶a和1个限制酶b的切割位点，单独使用两种酶处理后，进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，则同时使用两种酶切且进行琼脂糖凝胶电泳后的结果可能为（）A． B． C． D．（多选）14．荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有个荧光分子光生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。下列叙述错误的有（）A．图示引物与胞内DNA复制所用引物的化学本质不同 B．耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3' C．一段待扩增的DNA经过4次循环后，等长目标片段所占比例为 D．反应管内荧光信号到达设定阀值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈正相关（多选）15．新城疫病毒（NDV）是一种可侵染肿瘤细胞的病毒。科研人员将编码猪α﹣Gla抗原的基因植入NDV获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪α﹣Gla抗原，从而引发免疫系统攻击肿瘤细胞。下列说法错误的是（）A．NDV属于生命系统最基本的结构层次 B．NDV可作为载体将目的基因送入肿瘤细胞 C．对NDV的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪α﹣Gla抗原属于蛋白质工程 D．在肿瘤细胞表面检测到猪α﹣Gla抗原即说明该重组病毒可用于治疗肿瘤三．解答题（共5小题）16．儿童体内的AIPL1蛋白缺陷会引起视网膜中的视杆细胞和视锥细胞受损，最终导致视网膜营养不良，患儿自出生起就会发生严重且进展快速的视力损害。科学家构建了一种重组腺相关病毒载体，包含由人视紫红质激酶启动子区驱动的人类AIPLI基因，通过基因治疗极大改善了患者视力，该治疗方法的简要过程如图1所示，回答下列问题：（1）据图1分析，将AIPLI基因导入腺相关病毒中的操作相当于基因工程基本操作程序中的步骤；若以图2所示的DNA片段为模板，利用PCR技术扩增AIPLI基因，至少循环到第次后可以得到两条链等长的DNA片段，该过程共需要的引物数是个。（2）腺相关病毒无致病性，其基因组不整合进入宿主细胞基因组，基因治疗中用其作载体安全性，同时可避免外源基因整合到宿主某基因中引起。人类视紫红质激酶基因只在视杆细胞和视锥细胞中表达。构建的重组腺相关病毒载体中，人视紫红质激酶启动子的作用是。（3）若要通过基因工程的方法探究增加AIPLI基因的数量能否增强视网膜营养不良小鼠的视力，请写出简要的实验思路：。（4）除题中所述方法外，还可采取什么方案治疗视网膜营养不良，请结合所学知识提出1种治疗方案：。17．抗菌肽（AMPs）作为抗生素替代物，具有广谱抗菌活性及不易使细菌产生耐药性等优点。研究者欲利用改造后的大肠杆菌（工程菌）生产AMPs。回答下列问题：（1）用PCR扩增目的基因M时，设计的特异性引物有种。（2）AMPs也会抑制大肠杆菌，造成组成型表达（持续表达）目的基因M的大肠杆菌最大种群数量偏低，限制了AMPs产量。研究者在大肠杆菌基因组DNA中插入N和C基因，使质粒上目的基因M的表达受到红光控制。红光调控目的基因M表达的原理如图所示。N和C基因表达应为（填“组成型表达”或“红光诱导型表达”）。据图阐述红光调控目的基因M的表达过程：。（3）为避免工程菌泄漏污染环境，研究者利用阻遏蛋白基因和调控元件，使工程菌在红光和蓝光同时照射时，激活致死基因G表达，从而诱导工程菌死亡。完善工程菌生产AMPs步骤。①在黑暗条件下培养工程菌至种群数量达到最适值（K值）。②照射至AMPs浓度在培养液中达到适宜浓度（生产需求量）。③，避免工程菌泄漏。18．A蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用，科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因（P基因）与葡萄糖苷酸酶基因（GUS基因）融合，构建A蛋白检测探针，通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如图所示。注：①bar为抗草甘膦（一种除草剂）基因；Tet′为四环素抗性基因；Amp′为氨苄青霉素抗性基因②F1、F2、R1、R2为引物③BamHⅠ、SmaⅠ、BclⅠ为限制酶（1）无缝克隆时所需的酶除T5核酸外切酶外还有。用无缝克隆技术构建GUS﹣P融合基因的关键是R2引物5′端序列与互补。（2）利用双酶切法将融合基因插入Ti质粒，选用的限制酶为。扩增融合基因所需的引物R1和F2应选用下列引物组合为。①5′﹣⋯CTTGGATGAT﹣3′②5′﹣⋯TAAGTTGTCT﹣3′③5′﹣⋯ATTCAACAGA﹣3′④5′﹣⋯TCTGTTGAAT﹣3′（3）利用农杆菌转化法将融合基因导入农杆菌、拟南芥细胞的过程中，需要筛选两次，这两次筛选分别是。（4）葡萄糖苷酸酶可以水解X﹣Gluc呈蓝色，将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间，然后分离不同部位的组织分别加入X﹣Gluc进行鉴定，结果如表所示：部位根茎叶完全培养液蓝色浅蓝浅蓝缺磷培养液深蓝蓝色浅蓝分析表明，该激素最主要的合成部位是，通过实验结果分析该激素的生理作用是。19．盐胁迫会严重影响小麦的生长发育，降低籽粒的产量和品质。为开发耐盐基因资源，研究人员通过基因工程技术培育耐盐小麦。耐盐基因包括调节基因（编码的产物在基因表达过程中起调节作用）和功能基因（编码的产物在盐胁迫过程中直接发挥作用），部分耐盐基因如表所示。回答下列问题：耐盐基因编码产物的作用结果ERF1﹣V基因与细胞膜Na+/H+逆向转运蛋白基因的启动子结合更多Na+从细胞内转运到胞外TaHAG1基因使组蛋白乙酰化提高了氧化酶含量，调节活性氧平衡，小麦的耐盐性提高SOS1基因进行Na+/H+的逆向转运（在细胞膜上进行）细胞内Na+的积累量减少，维持细胞内正常的Na+的含量（1）通过PCR获取耐盐基因的过程中需要用到Mg2+，Mg2+的作用是。构建耐盐基因表达载体需要用到的酶有（答出2种）。（2）分析表可知，ERF1﹣V基因和为调节基因，ERF1﹣V基因调控基因表达的方式可能为。（3）为减少盐胁迫时小麦细胞内Na+的积累，而不影响非盐胁迫时细胞内的Na+浓度，研究者构建的基因表达载体如图所示。启动子1为盐胁迫诱导型启动子，只有在盐胁迫时被激活；启动子2为组成型启动子，无须依赖外界条件即可保持持续活跃。结合表中基因分析，图中目的基因1为，目的基因2为，理由是盐胁迫时，；非盐胁迫时，。（4）小麦的生长周期一般分为萌发期、苗期和生殖期。研究者成功培育了苗期耐盐性高于野生型的转基因小麦甲。为获得适合用于农业生产的小麦品种，仍需对转基因小麦甲进一步测量的指标为（答出1点）。20．乳糖酶可被用于水解牛奶中的乳糖来生产低乳糖牛奶。普通乳糖酶热稳定差，在低温条件下才具有水解活性。为了获得高产耐高温乳糖酶的重组枯草杆菌，科研人员将bgaB基因（表达产物是一种乳糖酶）插入含有强启动子P43的质粒pZ01中，构建重组质粒pZ01﹣bgaB并转化至枯草杆菌中表达，主要技术路线如图。回答下列问题：（1）牛奶生产中一般不使用抗生素，低温下生产低乳糖牛奶过程中可能存在，使牛奶质量不能得到保障。科研人员在众多产乳糖酶微生物中选择了嗜热脂肪芽孢杆菌为材料获取乳糖酶基因，理由是。（2）pZ01上的P43是识别和结合的部位，可驱动目的基因高效转录出mRNA。P43中含KpnI酶切位点，酶切后将失去其所必须的序列（E序列）；bgaB基因不含限制酶切割位点。据图分析，为保证bgaB基因能与pZ01正确连接并正常表达，在设计扩增bgaB基因的引物时，应在引物1的5'端添加；引物2的5'端添加。（3）过程①需用到的工具酶是，双酶切pZ01后回收kb（引物5'端添加的序列长度均忽略不计）的DNA片段用于重组质粒的构建。重组质粒中保留卡那霉素抗性基因的目的是。

2026年高考生物复习新题速递之基因工程（2025年10月）参考答案与试题解析一．选择题（共10小题）题号12345678910答案BBCDDCCADD二．多选题（共5小题）题号1112131415答案ACABBCCDACD一．选择题（共10小题）1．DeepSeek为2025届高考学子写下生物学特色祝福语：“愿你如PCR技术般指数级放大优势，用限制酶切割困境、连接酶缝合机遇，在考卷上表现出惊艳的人生质粒！”下列有关该祝福语中提到的生物学知识正确的是（）A．PCR反应过程每次循环分为3步，其中延伸阶段需要的温度比变性阶段高 B．限制酶具有专一性，通常只能识别特定的核苷酸序列 C．E.coliDNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端 D．在基因工程操作中，天然质粒可直接用作载体将目的基因送入受体细胞【答案】B【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：A、在PCR循环过程中，延伸阶段需要的温度比变性阶段低，A错误；B、酶具有多种特性，其中专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，属于酶的专一性，B正确；C、E．coliDNA连接酶“缝合”黏性末端效率较高，“缝合”平末端的效率低，C错误；D、天然质粒往往不能直接用作载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造后再使用，D错误。故选：B。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。2．下列有关DNA粗提取和鉴定实验的叙述，正确的是（）A．酵母菌、菜花和猪的成熟红细胞都可以作为提取DNA的材料 B．冷却的酒精可析出DNA，降低DNA水解酶活性，增加DNA分子的稳定性 C．对研磨液中的材料充分研磨后进行离心可加速DNA沉淀，使DNA分子更加稳定 D．将白色丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂后即会出现蓝色【答案】B【分析】根据DNA的溶解性提取DNA：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl中的溶解度不同；（2）DNA不溶于酒精，但是某些蛋白质则溶液酒精；（3）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同。【解答】解：A、猪成熟的红细胞没有细胞器和细胞核，不含DNA，不能用于提取DNA，A错误；B、冷却的酒精可降低DNA水解酶活性，增加DNA分子的稳定性，同时可以析出DNA，溶解蛋白质，进行DNA的提纯，B正确；C、对研磨液进行离心是为了分离杂质，使DNA留在上清液中，而不是加速DNA的沉淀，C错误；D、将卷在玻璃棒上的丝状物先溶于2mol/LNaCl溶液中，再向溶液中加入4mL二苯胺试剂，沸水浴加热，冷却后观察，D错误。故选：B。【点评】本题考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。3．为提高玉米品质，研究者将赖氨酸的密码子AAA改造成玉米偏好的密码子AAG，并将富含赖氨酸（AAG）的蛋白质编码基因导入玉米，使原有的蛋白质编码基因被改造，获得了富含赖氨酸的转基因玉米。此过程发生的变化有（）A．转基因玉米细胞中基因的表达过程发生改变 B．富含赖氨酸的蛋白质编码基因转录形成的mRNA增多 C．富含赖氨酸的蛋白质编码基因的核苷酸序列发生改变 D．富含赖氨酸的蛋白质的氨基酸排列顺序发生改变【答案】C【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：A、转基因玉米细胞基因的表达过程不会发生改变，包括转录和翻译，A错误；B、根据题意可知，蛋白质富含赖氨酸是密码子偏好性增强的结果，不是富含赖氨酸的蛋白质编码基因转录形成的mRNA增多的结果，B错误；C、将赖氨酸的密码子AAA改造成AAG需要由RNA逆向设计基因的核苷酸序列，故富含赖氨酸的蛋白质编码基因的核苷酸序列发生改变，C正确；D、密码子AAA和AAG决定的都是赖氨酸，故富含赖氨酸的蛋白质的氨基酸排列顺序不会发生改变，D错误。故选：C。【点评】本题以转基因高品质玉米构建过程为情境，考查考生对基因表达、基因突变、染色体变异等知识的理解、应用，突出基础性和应用性的考查要求，落实社会责任、生命观念等学科素养。4．病毒与人类的生产生活息息相关。下列相关叙述错误的是（）A．病毒侵染机体后可能引发体液免疫和细胞免疫 B．噬菌体侵染细菌实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 C．某些动植物病毒可作为基因工程中目的基因的载体 D．灭活的病毒可用于诱导植物原生质体融合【答案】D【分析】生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。【解答】解：A、病毒作为抗原侵入机体后，可被抗原呈递细胞处理并激活B细胞和细胞毒性T细胞，引发体液免疫（产生抗体）和细胞免疫（细胞毒性T细胞裂解靶细胞），A正确；B、噬菌体侵染细菌实验通过同位素标记法证实噬菌体侵染细菌时DNA进入宿主细胞，而蛋白质未进入，进而证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，B正确；C、基因工程常用的载体有噬菌体、质粒和动植物病毒，因此某些动植物病毒可作为基因工程中目的基因的载体，C正确；D、灭活病毒（如仙台病毒）可用于诱导动物细胞融合，但不能用于诱导植物原生质体融合，D错误。故选：D。【点评】本题考查病毒的应用，要求考生识记相关知识点并能进行归纳总结，属于考纲识记和理解层次的考查。5．科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如表所示。OD260/OD280的值可用于检查DNA纯度，纯DNA的OD260/OD280为1.8，这一比值会随蛋白质的含量的增加而逐渐降低。下列说法错误的是（）加酒精后去杂质去杂质方式沉淀质量/gOD260/OD280离心0.06801.534℃冰箱静置0.10281.41A．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA B．向DNA溶液中加入二苯胺试剂后沸水浴加热，冷却后可观察到蓝色 C．与4℃冰箱静置相比，离心法获得的DNA纯度更高 D．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中【答案】D【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。【解答】解：A、蛋白质能溶解到酒精中，而DNA不能，即DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，因此可利用该差异初步分离DNA，A正确；B、在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色，B正确；C、已知OD260/OD280的比值可检查DNA纯度，纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低，根据图表信息可知，离心法获得的OD260/OD280比值为1.53，高于静置法的1.41，说明离心法获得的纯度更高，C正确；D、研磨液在4℃冰箱中放置的目的是让DNA沉淀析出，因此应该小心倾倒上清液，保留沉淀部分，D错误。故选：D。【点评】本题考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。6．高中生物实验中，下列利用酒精进行的实验操作与目的不符的是（）A．观察花生子叶脂肪颗粒——洗去多余的苏丹Ⅲ染液 B．观察洋葱根尖有丝分裂——用于配制解离液使组织细胞分离开来 C．DNA的粗提取与鉴定——用于溶解DNA以除去杂质 D．培养菊花茎段愈伤组织——避免愈伤组织受到杂菌污染【答案】C【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；由于酒精可将收集的土壤小动物及时固定，防止腐烂，进行土壤小动物类群丰富度的调查时，可用体积分数70%的酒精溶液对小动物进行固定和防腐；DNA的粗提取与鉴定实验中，酒精可使DNA沉淀析出，因此在冷却的95%的酒精溶液中DNA析出。【解答】解：A、观察花生子叶脂肪颗粒，苏丹Ⅲ染液染色后，用50%酒精洗去多余染液，A正确；B、观察洋葱根尖有丝分裂，用95%的酒精和15%的盐酸制成解离液，使组织细胞分离开来，B正确；C、DNA的粗提取与鉴定，由于蛋白质溶于酒精而DNA不溶于酒精，所以酒精的作用是溶解蛋白质除去杂质，C错误；D、培养菊花茎段愈伤组织，用70%的酒精消毒，避免愈伤组织受到杂菌污染，D正确。故选：C。【点评】本题考查高中生物实验中酒精的作用，意在考查对不同实验操作及试剂功能的识记与辨析能力。7．下列各项中，化学本质差别最大的是（）A．质粒和启动子 B．染色体和端粒 C．光合色素和光敏色素 D．细胞骨架和核孔【答案】C【分析】质粒的本质为DNA，启动子为DNA分子上与转录起始有关的元件。【解答】解：A、质粒的本质为DNA，启动子为DNA分子上的相关元件，A错误；B、端粒为染色体两端的相关结构，二者本质相同，B错误；C、光合色素与光敏色素化学本质不同，光敏色素为色素—蛋白质复合物，C正确；D、细胞骨架由蛋白质构成，核孔则由核孔蛋白组成，D错误。故选：C。【点评】本题考查相关物质或结构的化学本质，要求学生掌握有关的基础知识，灵活运用所学知识进行分析作答。8．甲流主要是由甲型H1N1流感病毒（RNA病毒）引起的急性呼吸道传染病。为研制H1N1病毒疫苗，科研人员以牛为实验材料进行如图操作，并从牛奶中获取抗原蛋白。下列叙述正确的是（）A．过程①为逆转录，需要脱氧核糖核苷酸和逆转录酶 B．细胞1为成熟的卵细胞，该细胞含一整套遗传信息 C．过程②的培养液中需加抗生素以防止代谢产物积累 D．过程③为胚胎分割，囊胚期的性别鉴定需取样内细胞团【答案】A【分析】据图分析，过程①为逆转录，过程②是胚胎体外培养，过程③为胚胎分割。【解答】解：A、因为该病毒遗传物质为RNA，抗原基因为DNA，所以过程①为逆转录，需要脱氧核糖核苷酸和逆转录酶，A正确；B、要从牛奶中获取抗原蛋白，需要培养转基因的牛，因此需要把重组质粒导入到受精卵，因此细胞1为受精卵，B错误；C、过程②的培养液中加抗生素是防止杂菌污染，防止代谢产物积累需要定期更换培养液，C错误；D、性别鉴定需取样滋养层细胞，D错误。故选：A。【点评】本题主要考查了基因工程、胚胎工程等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。9．某发光蘑菇可利用咖啡酸转化为荧光素，从而实现持续发光。科学家将蘑菇的发光基因导入矮牵牛中培育出能持续发荧光的矮牵牛，且发现细胞代谢越旺盛的部位发光强度越大。下列说法错误的是（）A．可使用农杆菌转化法将荧光素酶基因导入到矮牵牛细胞中 B．矮牵牛导入了荧光素酶基因可发荧光，推测矮牵牛含有咖啡酸 C．可根据植株在不同时间的发荧光强度监测植物的动态发育过程 D．通过基因工程技术获得的发荧光矮牵牛属于新物种【答案】D【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，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；将目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方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。【解答】解：A、农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法。将荧光素酶基因导入到矮牵牛细胞中，可使用农杆菌转化法，A正确；B、可推测矮牵牛含有咖啡酸，因为已知某发光蘑菇可利用咖啡酸转化为荧光素从而实现持续发光，矮牵牛导入了荧光素酶基因后可发光，说明矮牵牛具备将相关物质转化为荧光素的条件，B正确；C、因为细胞代谢越旺盛的部位发光强度越大，而植物在不同的发育阶段，细胞代谢情况不同，所以可根据植株在不同时间的发光强度监测植物的动态发育过程，C正确；D、通过基因工程技术获得的发光矮牵牛，与原矮牵牛之间并没有产生生殖隔离，所以不属于新物种，D错误。故选：D。【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。10．胰岛素常用于治疗糖尿病，注射后易在皮下堆积，且较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新型速效胰岛素的生产过程，下面叙述不正确的是（）A．图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能 B．该过程属于蛋白质工程，最终还要通过改造或合成基因来完成 C．大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性不能正常发挥作用 D．新的速效胰岛素生产过程中可以不必遵循中心法则【答案】D【分析】蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【解答】解：A、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，由此可知图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能，A正确；B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。该过程属于蛋白质工程，最终还要通过改造或合成基因来完成，因为基因控制蛋白质的合成，B正确；C、大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工修饰，所以大肠杆菌合成的新的胰岛素没有生物活性，不能正常发挥作用，C正确；D、新型速效胰岛素的生产过程涉及基因的合成、表达等过程，而基因表达的过程遵循中心法则（DNA→RNA→蛋白质），所以新的速效胰岛素生产过程中必须遵循中心法则，D错误。故选：D。【点评】本题主要考查蛋白质工程的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。二．多选题（共5小题）（多选）11．如图表示某基因表达载体中的潮霉素抗性基因和psy基因，有关叙述正确的是（）A．潮霉素抗性基因可以作为标记基因用于筛选 B．启动子的转录产物为mRNA的起始密码子 C．转录过程RNA聚合酶沿3′→5′方向读取模板链的碱基序列 D．潮霉素抗性基因和psy基因以同一条链为模板进行转录【答案】AC【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。【解答】解：A．潮霉素抗性基因可作为标记基因，用于筛选含有目的基因的受体细胞，A正确；B．启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，启动转录，但启动子不对应mRNA的起始密码子，B错误；C．转录时，RNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动，RNA链的延伸方向为5'→3'，C正确；D．根据图中启动子和终止子的位置，潮霉素抗性基因转录方向向左，psy基因转录方向向右，二者使用不同的DNA链作为模板进行转录，D错误。故选：AC。【点评】本题考查基因表达的相关知识，意在考查考生的识记和分析能力。（多选）12．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（）限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名识别序列和切割位点BamHⅠ5'﹣G↓GATCC﹣3'Sau3AⅠ5'﹣↓GATC﹣3'AluⅠ5'﹣AG↓CT﹣3'SmaⅠ5'﹣CCC↓GGG﹣3'HindⅡ5'﹣GTY↓RAC﹣3'注：Y为C或T，R为A或G。A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluⅠ和SmaⅠ切割后的序列可通过T4DNA连接酶相连 C．BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluⅠ和Sau3AⅠ破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端【答案】AB【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：A、当Y为T，R为A时，识别序列为GTTAAC序列；当Y为C，R为A时，HindⅡ的识别序列为GTCAAC序列，A正确；B、AluⅠ和SmaⅠ切割后形成的都是平末端，可通过T4DNA连接酶相连，B正确；C、BamHⅠ识别序列是5'﹣G↓GATCC﹣3'，切割后的末端是﹣GATC﹣，Sau3AⅠ识别序列是5'﹣↓GATC﹣3'，末端是﹣GATC﹣，故BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶可识别不同的序列，C错误；D、由题干信息可知，HindⅡ的切割位点不在识别序列中心轴线上，切割后会形成黏性末端，D错误。故选：AB。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。（多选）13．某长度为5000bp的环状DNA分子，其上存在2个限制酶a和1个限制酶b的切割位点，单独使用两种酶处理后，进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，则同时使用两种酶切且进行琼脂糖凝胶电泳后的结果可能为（）A． B． C． D．【答案】BC【分析】1、限制性内切核酸酶的作用原理：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。2、PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。【解答】解：由图可知，酶a将环状DNA切割后得到2500bp的片段，说明酶a有2个切割位点，将环状DNA切成等长的2段（每段2500bp）。酶b将环状DNA切割后得到5000bp的片段，说明酶b有1个切割位点，将环状DNA切成1段（5000bp）。结合图示可知，单独使用酶b切割后获得的DNA片段长度为5000bp，单独使用酶a切割后获得的DNA片段长度为2500bp，说明两个酶a的间隔为2500bp，则同时使用两种酶切获得的片段应该为三段，一个片段为2500bp，另外两个片段之和（1250+1250或1500+1000）应该为2500bp，BC符合题意。故选：BC。【点评】本题考查PCR技术的相关内容，需结合限制性核酸内切酶的切割位点及DNA片段电泳的相关知识，要求学生能运用所学的知识正确作答。（多选）14．荧光定量PCR可定量检测样本中DNA含量，其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针并生成荧光分子，即DNA每扩增一次，就有个荧光分子光生成（如图），荧光监测系统随时接收荧光信号变化。下列叙述错误的有（）A．图示引物与胞内DNA复制所用引物的化学本质不同 B．耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3' C．一段待扩增的DNA经过4次循环后，等长目标片段所占比例为 D．反应管内荧光信号到达设定阀值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈正相关【答案】CD【分析】PCR反应过程是：变性→复性→延伸过程说明变性当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链复性温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合延伸72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸【解答】解：A、图示引物是DNA单链（用于荧光定量PCR），细胞内DNA复制所用引物是RNA单链。DNA和RNA的化学本质不同（DNA含脱氧核糖，RNA含核糖等差异），A正确；B、耐高温的DNA聚合酶将脱氧核苷酸连接在引物的3'，故耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸的方向均为5'→3'，B正确；C、一段待扩增的DNA经过4次循环后，共得到24＝16个DNA分子，等长目标片段在第3次循环才开始出现，第3次循环产生2个等长目标片段，第4次循环产生22+2＝6个等长目标片段，经过4次循环后等长目标片段共有8个，所占比例为，C错误；D、由荧光定量PCR技术原理“每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，并且每扩增一次，就有一个荧光分子生成“推测，反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，反应管内荧光信号到达设定阈值所经历的循环数，与样本DNA浓度呈负相关，D错误。故选：CD。【点评】本题主要考查DNA片段的扩增与电泳鉴定等知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。（多选）15．新城疫病毒（NDV）是一种可侵染肿瘤细胞的病毒。科研人员将编码猪α﹣Gla抗原的基因植入NDV获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪α﹣Gla抗原，从而引发免疫系统攻击肿瘤细胞。下列说法错误的是（）A．NDV属于生命系统最基本的结构层次 B．NDV可作为载体将目的基因送入肿瘤细胞 C．对NDV的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪α﹣Gla抗原属于蛋白质工程 D．在肿瘤细胞表面检测到猪α﹣Gla抗原即说明该重组病毒可用于治疗肿瘤【答案】ACD【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【解答】解：A、NDV是病毒，没有细胞结构，不属于生命系统结构层次，A错误；B、由题意“科研人员将编码猪α﹣Gla抗原的基因植入NDV获得了一种重组病毒，该病毒能使被感染肿瘤细胞表面表达猪α﹣Gla抗原”可知，NDV可作为载体将目的基因（编码猪α﹣Gla抗原的基因）送入肿瘤细胞，B正确；C、对NDV的基因进行改造使其在肿瘤细胞表达出猪α﹣Gla抗原，这是将外源基因导入病毒，不属于对现有蛋白质进行改造或制造新蛋白质，不属于蛋白质工程，C错误；D、在肿瘤细胞表面检测到猪α﹣Gla抗原，只能说明重组病毒成功将目的基因导入肿瘤细胞并表达，但不能说明该重组病毒可用于治疗肿瘤，还需要进一步验证其引发的免疫反应是否能有效杀伤肿瘤细胞等，D错误。故选：ACD。【点评】本题主要考查蛋白质工程等知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。三．解答题（共5小题）16．儿童体内的AIPL1蛋白缺陷会引起视网膜中的视杆细胞和视锥细胞受损，最终导致视网膜营养不良，患儿自出生起就会发生严重且进展快速的视力损害。科学家构建了一种重组腺相关病毒载体，包含由人视紫红质激酶启动子区驱动的人类AIPLI基因，通过基因治疗极大改善了患者视力，该治疗方法的简要过程如图1所示，回答下列问题：（1）据图1分析，将AIPLI基因导入腺相关病毒中的操作相当于基因工程基本操作程序中基因表达载体的构建的步骤；若以图2所示的DNA片段为模板，利用PCR技术扩增AIPLI基因，至少循环到第3次后可以得到两条链等长的DNA片段，该过程共需要的引物数是14个。（2）腺相关病毒无致病性，其基因组不整合进入宿主细胞基因组，基因治疗中用其作载体安全性高，同时可避免外源基因整合到宿主某基因中引起基因突变。人类视紫红质激酶基因只在视杆细胞和视锥细胞中表达。构建的重组腺相关病毒载体中，人视紫红质激酶启动子的作用是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动AIPLI基因在视杆细胞和视锥细胞中特异性表达。（3）若要通过基因工程的方法探究增加AIPLI基因的数量能否增强视网膜营养不良小鼠的视力，请写出简要的实验思路：将含有不同拷贝数的AIPLI基因的重组腺相关病毒载体分别导入视网膜营养不良小鼠的视杆细胞和视锥细胞中，一段时间后比较各组小鼠的视力情况。（4）除题中所述方法外，还可采取什么方案治疗视网膜营养不良，请结合所学知识提出1种治疗方案：利用患者的成纤维细胞（或体细胞）制备含正常AIPLI基因的iPS细胞，诱导iPS细胞产生视杆细胞和视锥细胞并注入视网膜。【答案】（1）基因表达载体的构建314（2）高基因突变作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动AIPLI基因在视杆细胞和视锥细胞中特异性表达（3）将含有不同拷贝数的AIPLI基因的重组腺相关病毒载体分别导入视网膜营养不良小鼠的视杆细胞和视锥细胞中，一段时间后比较各组小鼠的视力情况（4）利用患者的成纤维细胞（或体细胞）制备含正常AIPLI基因的iPS细胞，诱导iPS细胞产生视杆细胞和视锥细胞并注入视网膜【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。【解答】解：（1）据图1分析，将AIPLI基因导入腺相关病毒（载体）的操作，属于基因工程中“构建基因表达载体”的步骤，即目的基因与载体的连接过程。图2模板DNA的两条链长度不同（假设一条链较长，一条链较短）。第一次循环产物为两条不等长DNA（均含引物）；第二次循环产物仍含不等长片段；第三次循环时，以第二次产物为模板，可合成两条链均从引物起始并终止于另一引物的等长DNA片段。因此，至少循环到第3次后得到等长片段。每次循环所需引物数为2n（n为循环次数），总引物数为各次循环引物数之和。第3次循环共需引物：2+4+8＝14个。（2）腺相关病毒无致病性且不整合宿主基因组，降低了基因治疗的风险，因此基因治疗中用其作载体安全性高。不整合可防止外源基因插入宿主基因组关键区域，避免引起基因突变（如插入突变导致原有基因功能异常）。人视紫红质激酶启动子作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动AIPLI基因仅在视杆细胞和视锥细胞中特异性表达，实现组织靶向性。（3）探究AIPLI基因数量对视力的影响，需设置不同拷贝数的重组腺相关病毒载体，分别导入视网膜营养不良小鼠的靶细胞（视杆细胞和视锥细胞），一段时间后通过行为学或电生理检测比较各组小鼠的视力变化，验证基因剂量效应。因此实验思路总结如下：将含有不同拷贝数的AIPLI基因的重组腺相关病毒载体分别导入视网膜营养不良小鼠的视杆细胞和视锥细胞中，一段时间后比较各组小鼠的视力情况。（4）还可以利用干细胞技术：将患者体细胞（如成纤维细胞）重编程为诱导多能干细胞（iPS细胞），导入正常AIPLI基因并诱导其分化为视杆细胞和视锥细胞，再移植回患者视网膜，修复受损细胞。故答案为：（1）基因表达载体的构建314（2）高基因突变作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动AIPLI基因在视杆细胞和视锥细胞中特异性表达（3）将含有不同拷贝数的AIPLI基因的重组腺相关病毒载体分别导入视网膜营养不良小鼠的视杆细胞和视锥细胞中，一段时间后比较各组小鼠的视力情况（4）利用患者的成纤维细胞（或体细胞）制备含正常AIPLI基因的iPS细胞，诱导iPS细胞产生视杆细胞和视锥细胞并注入视网膜【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。17．抗菌肽（AMPs）作为抗生素替代物，具有广谱抗菌活性及不易使细菌产生耐药性等优点。研究者欲利用改造后的大肠杆菌（工程菌）生产AMPs。回答下列问题：（1）用PCR扩增目的基因M时，设计的特异性引物有2种。（2）AMPs也会抑制大肠杆菌，造成组成型表达（持续表达）目的基因M的大肠杆菌最大种群数量偏低，限制了AMPs产量。研究者在大肠杆菌基因组DNA中插入N和C基因，使质粒上目的基因M的表达受到红光控制。红光调控目的基因M表达的原理如图所示。N和C基因表达应为组成型表达（填“组成型表达”或“红光诱导型表达”）。据图阐述红光调控目的基因M的表达过程：C基因指导合成的C蛋白直接与启动子As结合，N基因指导合成的N蛋白在红光调控下与结合在启动子上的C蛋白结合，启动目的基因M的表达（转录）过程。（3）为避免工程菌泄漏污染环境，研究者利用阻遏蛋白基因和调控元件，使工程菌在红光和蓝光同时照射时，激活致死基因G表达，从而诱导工程菌死亡。完善工程菌生产AMPs步骤。①在黑暗条件下培养工程菌至种群数量达到最适值（K值）。②红光照射至AMPs浓度在培养液中达到适宜浓度（生产需求量）。③红光和蓝光同时照射，诱导工程菌死亡，避免工程菌泄漏。【答案】（1）2（2）组成型表达C基因指导合成的C蛋白直接与启动子As结合，N基因指导合成的N蛋白在红光调控下与结合在启动子上的C蛋白结合，启动目的基因M的表达（转录）过程（3）红光红光和蓝光同时照射，诱导工程菌死亡【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：（1）用PCR扩增目的基因M时，设计的特异性引物有2种（1条链1种）。（2）据图可知，N和C基因的表达不需要其他条件诱导，故属于组成型表达，目的基因M的表达属于红光诱导型表达。据图可知，在没有红光诱导时，C基因指导合成的C蛋白直接与启动子As结合，红光调控下，N基因指导合成的N蛋白与结合在启动子上的C蛋白结合，启动目的基因M的表达（转录）过程。（3）据题干信息可知，黑暗条件下培养工程菌时，由于没有红光照射，目的基因M的表达量偏低，故将工程菌培养至种群数量达到最适值（K值）后需要用红光照射，以提高目的基因M的表达量，从而提高AMPs的产量，之后为避免工程菌泄漏引发环境问题，需要将工程菌杀死，操作为用红光和蓝光同时照射，启动致死基因表达，从而杀死工程菌。故答案为：（1）2（2）组成型表达C基因指导合成的C蛋白直接与启动子As结合，N基因指导合成的N蛋白在红光调控下与结合在启动子上的C蛋白结合，启动目的基因M的表达（转录）过程（3）红光红光和蓝光同时照射，诱导工程菌死亡【点评】本题以工程菌生产AMPs为情境，考查PCR等必备知识的理解与应用；依据工程菌改造原理，考查科学探究等学科素养和理解、推理等关键能力，同时考查考生分析图形和提出意见的能力，体现了生命观念、科学思维的学科素养，突出了基础性、综合性和创造性的考查要求。18．A蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用，科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因（P基因）与葡萄糖苷酸酶基因（GUS基因）融合，构建A蛋白检测探针，通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验。相关原理、过程及质粒的结构如图所示。注：①bar为抗草甘膦（一种除草剂）基因；Tet′为四环素抗性基因；Amp′为氨苄青霉素抗性基因②F1、F2、R1、R2为引物③BamHⅠ、SmaⅠ、BclⅠ为限制酶（1）无缝克隆时所需的酶除T5核酸外切酶外还有DNA聚合酶和DNA连接酶。用无缝克隆技术构建GUS﹣P融合基因的关键是R2引物5′端序列与引物F1的3'端序列互补。（2）利用双酶切法将融合基因插入Ti质粒，选用的限制酶为SmaⅠ、BclⅠ。扩增融合基因所需的引物R1和F2应选用下列引物组合为①和④。①5′﹣⋯CTTGGATGAT﹣3′②5′﹣⋯TAAGTTGTCT﹣3′③5′﹣⋯ATTCAACAGA﹣3′④5′﹣⋯TCTGTTGAAT﹣3′（3）利用农杆菌转化法将融合基因导入农杆菌、拟南芥细胞的过程中，需要筛选两次，这两次筛选分别是第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞，第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上。（4）葡萄糖苷酸酶可以水解X﹣Gluc呈蓝色，将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间，然后分离不同部位的组织分别加入X﹣Gluc进行鉴定，结果如表所示：部位根茎叶完全培养液蓝色浅蓝浅蓝缺磷培养液深蓝蓝色浅蓝分析表明，该激素最主要的合成部位是根，通过实验结果分析该激素的生理作用是调节植物生长，是植物适应缺磷环境。【答案】（1）DNA聚合酶和DNA连接酶引物F1的3'端序列（2）SmaⅠ、BclⅠ；①和④（3）第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞，第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上（4）根调节植物生长，是植物适应缺磷环境【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：（1）在退火的过程中，两个片段的黏性末端可根据互补序列进行配对结合，但由于除T5核酸外切酶作用后形成的黏性末端大于互补配对的区段（同源序列），因此在退火后存在“缺口”。缺口处DNA链的补齐，可以看作DNA分子的复制过程，所需的酶有DNA聚合酶（DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3′末端）和DNA连接酶（将两个DNA片段进行连接）。用无缝克隆技术构建GUS﹣P融合基因的关键是R2引物5'端序列与引物F1的3'端序列互补，保证A蛋白结合蛋白基因（P基因）与葡萄糖苷酸酶基因（GUS基因）融合。（2）BamHⅠ会破坏Tet'为四环素抗性基因和Amp'为氨苄青霉素抗性基因，因此选SmaⅠ、BclⅠ，将融合基因插入Ti质粒，引物R1与P基因3'端互补配对，应选①5'﹣⋯CTTGATGAT﹣3'引物F2与GUS基因基因3'端互补配对，结合融合基因序列，选用④5'﹣⋯TCTGTTGAAT﹣3'。（3）利用农杆菌转化法将融合基因导入农杆菌、拟南芥细胞的过程中，第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞，第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上。（4）为鉴定该激素合成的部位及生理作用，科研团队利用无缝克隆技术将A蛋白结合蛋白基因（P基因）与葡萄糖苷酸酶基因（GUS基因）融合，构建A蛋白检测探针，通过农杆菌转化法导入拟南芥进行实验，A蛋白是某种激素合成的关键酶，葡萄糖苷酸酶可以水解X﹣Gluc呈蓝色，根中颜色呈蓝色，最深，因此该激素最主要的合成部位是根，缺磷培养液中，该激素表达增多，因此分析该激素的生理作用是调节植物生长，是植物适应缺磷环境。故答案为：（1）DNA聚合酶和DNA连接酶引物F1的3'端序列（2）SmaⅠ、BclⅠ；①和④（3）第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞，第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上（4）根调节植物生长，是植物适应缺磷环境【点评】本题考查PCR技术和基因工程的相关知识，要求考生理解识记有关技术的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能将教材中的知识结合题中信息进行迁移应用。19．盐胁迫会严重影响小麦的生长发育，降低籽粒的产量和品质。为开发耐盐基因资源，研究人员通过基因工程技术培育耐盐小麦。耐盐基因包括调节基因（编码的产物在基因表达过程中起调节作用）和功能基因（编码的产物在盐胁迫过程中直接发挥作用），部分耐盐基因如表所示。回答下列问题：耐盐基因编码产物的作用结果ERF1﹣V基因与细胞膜Na+/H+逆向转运蛋白基因的启动子结合更多Na+从细胞内转运到胞外TaHAG1基因使组蛋白乙酰化提高了氧化酶含量，调节活性氧平衡，小麦的耐盐性提高SOS1基因进行Na+/H+的逆向转运（在细胞膜上进行）细胞内Na+的积累量减少，维持细胞内正常的Na+的含量（1）通过PCR获取耐盐基因的过程中需要用到Mg2+，Mg2+的作用是激活DNA聚合酶。构建耐盐基因表达载体需要用到的酶有限制酶、DNA连接酶（答出2种）。（2）分析表可知，ERF1﹣V基因和TaHAG1基因为调节基因，ERF1﹣V基因调控基因表达的方式可能为ERF1﹣V基因编码的产物通过与Na⁺转运蛋白基因的启动子结合来驱动转录过程。（3）为减少盐胁迫时小麦细胞内Na+的积累，而不影响非盐胁迫时细胞内的Na+浓度，研究者构建的基因表达载体如图所示。启动子1为盐胁迫诱导型启动子，只有在盐胁迫时被激活；启动子2为组成型启动子，无须依赖外界条件即可保持持续活跃。结合表中基因分析，图中目的基因1为ERF1﹣V基因，目的基因2为SOS1基因，理由是盐胁迫时，启动子1被激活，诱导ERF1﹣V基因表达，ERF1﹣V基因编码的产物与启动子2结合，上调SOS1基因表达水平，使Na⁺/H⁺的逆向转运增加，细胞内Na⁺的积累量减少；非盐胁迫时，ERF1﹣V基因不表达，SOS1基因表达水平下降，Na⁺/H⁺的逆向转运减少，以维持细胞内正常的Na⁺浓度。（4）小麦的生长周期一般分为萌发期、苗期和生殖期。研究者成功培育了苗期耐盐性高于野生型的转基因小麦甲。为获得适合用于农业生产的小麦品种，仍需对转基因小麦甲进一步测量的指标为小麦生殖期的耐盐性，小麦籽粒的产量等（答出1点）。【答案】（1）激活DNA聚合酶；限制酶、DNA连接酶（2）TaHAG1基因；ERF1﹣V基因编码的产物通过与Na⁺转运蛋白基因的启动子结合来驱动转录过程（3）ERF1﹣V基因；SOS1基因；启动子1被激活，诱导ERF1﹣V基因表达，ERF1﹣V基因编码的产物与启动子2结合，上调SOS1基因表达水平，使Na⁺/H⁺的逆向转运增加，细胞内Na⁺的积累量减少；ERF1﹣V基因不表达，SOS1基因表达水平下降，Na⁺/H⁺的逆向转运减少，以维持细胞内正常的Na⁺浓度（4）小麦生殖期的耐盐性，小麦籽粒的产量等【分析】基因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，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）将目的基因导入受体细胞根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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；将目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方法是钙离子处理法。（4）目的基因的检测与鉴定分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—PCR等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—PCR等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—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。【解答】解：（1）在PCR过程中，Mg2⁺作为DNA聚