2026年高考生物复习难题速递之基因工程（2025年11月）

第68页（共68页）2026年高考生物复习难题速递之基因工程（2025年11月）一．选择题（共14小题）1．关于高中生物学中部分实验的操作，下列叙述正确的是（）A．“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，先用低倍镜观察叶绿体形态再换高倍镜观察其分布 B．“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验中，卡诺氏液处理的根尖用清水冲洗后再解离 C．“菊花的组织培养”实验中，配制的MS培养基先进行高压蒸汽灭菌然后再调节pH D．“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中，将扩增产物与凝胶载样缓冲液混合后再注入加样孔2．增强型绿色荧光蛋白（eGFP）在自然光下显示绿色。某实验室使用细菌质粒构建含eGFP基因的表达载体，然后将基因表达载体转入细菌，涂布平板后培养。下列叙述错误的是（）A．通过PCR方法获得eGFP目的片段需要先设计一对特异性引物 B．PCR延伸阶段设置72℃既能保证TaqDNA聚合酶高活性又能防止新合成的产物变性 C．质粒中含有多个不同的限制酶酶切位点不利于eGFP基因与质粒连接 D．若在平板上观察到多个绿色单菌落则说明eGFP基因表达载体构建成功3．野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关。研究者为提高栽培马铃薯的冷耐受性，拟将S基因与质粒重组，再借助农杆菌导入栽培马铃薯中，以增强其抗寒能力。已知S基因两端无限制酶识别序列，转录方向为b端→a端。下列操作不合理的是（）A．扩增S基因时，b端引物的5'端添加BamHⅠ识别序列 B．用含S基因的农杆菌侵染马铃薯细胞，将S基因导入细胞 C．在培养基上添加潮霉素，可筛选被转化的马铃薯细胞 D．可用分子杂交方法检测S基因是否在马铃薯细胞中转录4．质粒K中含有β﹣半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X﹣gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体。采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（）A．使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B．如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C．因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D．若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌5．cDNA文库是以特定组织或细胞在某一发育阶段表达的mRNA为模板，通过逆转录酶合成互补DNA（cDNA），再将其克隆至载体构建的基因集合。该文库仅包含表达基因的编码序列，反映特定条件下的转录信息。利用该文库便于筛选功能基因，广泛应用于基因克隆、功能研究、真核生物基因表达及差异表达分析，下列叙述正确的有几项（）①水稻cDNA文库中的基因不含有启动子所对应的序列②水稻cDNA文库中的基因不含有终止密码子所对应的序列③构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA聚合酶等④从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库不完全相同⑤通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程A．四项 B．三项 C．一项 D．零项6．研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员利用大肠杆菌制备了巨噬细胞表面标志蛋白CD14蛋白，基因CD14的转录方向为从左到右，如图为构建目的基因及载体的相关示意图。下列有关叙述错误的是（）A．若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的3'端与启动子相连 B．用XhoⅠ和SalⅠ双酶切CD14基因和载体，经DNA连接酶连接后，可用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14基因的连接方向进行鉴定 C．PCR扩增CD14基因，DNA聚合酶催化引物的5'端与加入的脱氧核苷酸的3'端形成磷酸二酯键 D．将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收环境中DNA分子的状态7．反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如图所示。下列叙述正确的是（）A．应选择引物2和引物3进行PCR扩增 B．设计的引物中GC碱基含量越高，变性的温度越高 C．PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子 D．整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶8．生物学实验需要选择合适的实验材料和试剂，下列叙述最合理的是（）A．选择紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，研究细胞吸水和失水 B．选择H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响 C．选择体积分数为95%的冷酒精溶解丝状DNA D．选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形状9．在高中生物学实验中，酒精因浓度不同而承担多种角色。下列实验中关于酒精作用的叙述，错误的是（）A．脂肪鉴定实验中，体积分数为50%的酒精用于洗去浮色，避免干扰观察 B．观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，体积分数为95%的酒精用于漂洗解离后的根尖 C．DNA粗提取实验中，预冷的体积分数为95%的酒精用于沉淀DNA，去除蛋白质等杂质 D．微生物培养实验中，体积分数为70%的酒精擦拭双手或工作台面，用于消毒10．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如图所示。下列相关说法错误的是（）A．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列 D．可使用Bapt基因制成的探针检测过程⑤是否成功11．如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中TetR表示四环素抗性基因，AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是（）A．要将人乳铁蛋白基因插入载体，需用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同时酶切载体和目的基因 B．图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点 C．为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原﹣抗体杂交技术 D．该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植12．科学家通过对相关基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变成了半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列说法错误的是（）A．若利用微生物生产T4溶菌酶，可采用显微注射技术将重组质粒导入受体细胞 B．该技术需要从预期的蛋白质功能出发，推测应有的氨基酸序列 C．该技术属于蛋白质工程，合成的蛋白质不是自然界中已存在的 D．改造后T4溶菌酶的氨基酸序列和空间结构都不同于天然溶菌酶13．为了验证某真菌中A基因的功能，研究者首先用T﹣DNA随机插入野生型菌株基因组DNA获得一些突变体，然后从野生型与突变体中分别提取基因组DNA作为模板，用合适的引物进行PCR扩增A基因，并比较突变体和野生型扩增片段长度，从而筛选出A基因突变体。研究者再用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养该真菌的野生型、A基因突变体，检测两种菌株蔗糖酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如下表所示（表中“+”表示有，“﹣”表示无）。下列相关分析错误的是（）组别检测用菌株蔗糖蔗糖酶葡萄糖（培养液中）1野生型+++2野生型﹣﹣﹣3突变体+﹣﹣A．A基因与蔗糖酶的合成有关，且A基因的表达需要蔗糖的诱导 B．检测野生型菌株的蔗糖酶活性时，可以用单位时间内培养液中葡萄糖的增量表示 C．若突变体扩增片段长度大于野生型扩增片段长度，则表明A基因突变体构建成功 D．若要进一步验证A基因的功能，可将A基因导入突变体细胞获得转基因菌株进行实验14．下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（）选项实验名称实验操作A探究抗生素对细菌的选择作用涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上B制作果酒和果醋当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵C土壤中分解尿素的细菌的分离与计数稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头DDNA片段的扩增及电泳鉴定接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳A．A B．B C．C D．D二．多选题（共1小题）（多选）15．根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于该基因PCR的两段引物（单链DNA）。引物与该基因变性DNA（单链DNA）结合为双链DNA的过程称为复性。如图是两引物的Tm（引物熔解温度，即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度）测定结果，以下分析正确的是（）A．两引物分别与DNA的两条互补单链结合，是子链延伸的起点 B．若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的（G+C）含量较高 C．PCR过程中，复性温度应高于引物的Tm值以提高PCR效率 D．适当减少引物2的脱氧核苷酸数，可使其Tm值接近引物1三．解答题（共5小题）16．草甘膦会使植物因无法合成芳香族氨基酸等重要物质而死亡。而具有草甘膦抗性基因（EPSPS基因）的植物，其编码的EPSPS蛋白对草甘膦的亲和力降低，草甘膦无法起作用，从而在草甘膦存在的环境中得以生存。科研人员将来自斯氏假单胞菌（细菌）中的EPSPS基因通过转基因的方式导入油菜体内，其过程如图所示。请回答下列问题：（1）将目的基因与载体相连，需要用到的工具酶有。（2）用EcoRⅠ将斯氏假单胞菌中的DNA（DNA上只有这3个EcoRⅠ的酶切位点）进行完全切割，可以得到种长短不一的DNA片段。（3）为了确定油菜有没有转基因成功，需要对目的基因进行检测与鉴定，方法有多种：第一种：分子水平检测。提取转基因油菜细胞的DNA，进行PCR扩增目的基因。①PCR的一次循环分为三步。②目的基因选用了EcoRⅠ这一种限制酶进行酶切，在构建基因表达载体的时候可能会出现等问题。③选用（引物种类），扩增片段大小为的DNA，则说明目的基因已经正向插入载体上。第二种：个体水平鉴定。具体思路为。17．研究人员利用基因工程技术将抗虫基因（Cry1Ac）导入棉花细胞，以培育抗棉铃虫的转基因棉花品种。在培育过程中，所用的Ti质粒中的限制酶识别位点、标记基因等信息如图所示。其中，HindⅢ、PstⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ、XhoⅠ、SpeⅠ表示限制酶；AmpR为氨苄青霉素抗性基因，表达产物对氨苄青霉素有抗性；LacZ基因编码产生的β﹣半乳糖苷酶可以分解X﹣gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色；终止子和启动子均能在棉花细胞中调节基因表达。同时，在动物细胞工程中，对棉花细胞进行了一系列处理以提高转化效率。回答下列问题。（1）利用RT﹣PCR技术扩增获得Cry1Ac基因的过程需要先经过程得到cDNA，再根据cDNA设计相应的引物，引物的作用是。在动物细胞工程中，若要对棉花细胞进行传代培养，当细胞贴壁生长到一定程度时，需要用处理，然后分瓶继续培养。（2）在构建含Cry1Ac的cDNA的表达载体时，宜选用限制酶对质粒和Cry1Ac的cDNA进行处理，将Cry1Ac的cDNA插入质粒中相应酶切位点之间的原因是（答出2点即可）。在动物细胞工程中，将重组质粒导入棉花细胞前，通常会用处理棉花细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。（3）获得转基因棉花时，先将含Cry1Ac的cDNA的表达载体转入农杆菌，筛选含重组质粒的农杆菌与棉花细胞共培养后，利用技术将含Cry1Ac的cDNA的受体细胞培养为转基因棉花。在这个过程中，筛选含重组质粒的农杆菌时，需要在完全培养基中添加，挑选色菌落。在动物细胞工程中，对培养的棉花细胞进行检测时，可通过技术检测目的基因是否整合到棉花细胞的染色体DNA上。‍18．将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒（辅助T﹣DNA转移）和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下列问题。注：F1﹣F3、R1﹣R3表示引物；T﹣DNA﹣LB表示左边界；T﹣DNA﹣RB表示右边界；Ori表示复制原点；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素抗性基因。（1）本操作中获取目的基因的方法是和。（2）穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是，驱动目的基因转录。（3）根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。（4）为检测棉花植株是否导入了目的基因，提取棉花植株染色体DNA作为模板，进行PCR，应选用的引物是。19．白介素﹣10（IL﹣10）是一种多功能的细胞因子，主要参与机体的免疫调节和炎症反应，能抑制肿瘤生长和转移。科研人员利用大肠杆菌构建产IL﹣10的工程菌。回答下列问题：（1）为了获取目的基因，科研人员根据IL﹣10基因的部分序列设计了一对引物，引物的作用是。图1这对引物设计（填“合理”或“不合理”），原因是。（2）图2显示了IL﹣10基因附近的限制酶切割位点、pET﹣44质粒的模式图及其相关的限制酶切割位点。已知LacZ基因的表达产物为半乳糖苷酶，该酶催化X﹣gal分解产生蓝色物质，进而使菌落呈现蓝色，否则菌落与大肠杆菌菌落一样表现为白色。要将IL﹣10基因整合到大肠杆菌pET﹣44质粒中，应选用的两种限制酶是。不选另外两种酶的原因是。转化后的宿主菌接种在含有的培养基上筛选，能产IL﹣10的工程菌的菌落呈现色。20．人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，科学家尝试通过基因工程和蛋白质工程改良其生产。如图甲为获取HSA的两条途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图乙为HSA基因及其两侧的核苷酸序列，图丙为相关限制酶的识别位点。回答下列问题。（1）图甲过程①利用农杆菌中的转移特性，使目的基因整合到植物细胞染色体DNA上，转化完成后除去农杆菌，转移到含有的培养基上筛选被转化的植物细胞。（2）利用PCR扩增目的基因时，在图乙HSA基因左侧设计的引物的碱基序列是。（3）基因工程的核心步骤是，此过程选择图丙中的酶切割质粒，酶切割HSA基因。（4）过程②采用技术获得转基因植物，原理是。（5）过程④中，需对代孕母牛进行处理以提高胚胎着床率，若需获得同卵双胎转基因牛，可采用技术，但需注意。

2026年高考生物复习难题速递之基因工程（2025年11月）参考答案与试题解析一．选择题（共14小题）题号1234567891011答案DCCCACCABDB题号121314答案ABC二．多选题（共1小题）题号15答案ABD一．选择题（共14小题）1．关于高中生物学中部分实验的操作，下列叙述正确的是（）A．“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，先用低倍镜观察叶绿体形态再换高倍镜观察其分布 B．“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验中，卡诺氏液处理的根尖用清水冲洗后再解离 C．“菊花的组织培养”实验中，配制的MS培养基先进行高压蒸汽灭菌然后再调节pH D．“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验中，将扩增产物与凝胶载样缓冲液混合后再注入加样孔【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动；低温诱导染色体加倍实验；菊花的组织培养．【专题】正推法；细胞器；基因重组、基因突变和染色体变异；植物的组织培养；理解能力．【答案】D【分析】使用高倍显微镜时，需要先在低倍镜下找到要观察的目标，并将其移至视野中央，再换成高倍镜进行观察。【解答】解：A、“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，需先用低倍镜找到细胞，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，A错误；B、“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验中，用卡诺氏液处理后的洋葱根尖需要用体积分数95%酒精冲洗2次后才能进行解离操作，B错误；C、配制MS培养基时，应先调节pH再进行高压蒸汽灭菌，防止再调pH造成杂菌污染培养基，C错误；D、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混合，再用移液枪将混合液缓缓注入加样孔，D正确。故选：D。【点评】本题生物学教材实验的相关知识，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选用的材料、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。2．增强型绿色荧光蛋白（eGFP）在自然光下显示绿色。某实验室使用细菌质粒构建含eGFP基因的表达载体，然后将基因表达载体转入细菌，涂布平板后培养。下列叙述错误的是（）A．通过PCR方法获得eGFP目的片段需要先设计一对特异性引物 B．PCR延伸阶段设置72℃既能保证TaqDNA聚合酶高活性又能防止新合成的产物变性 C．质粒中含有多个不同的限制酶酶切位点不利于eGFP基因与质粒连接 D．若在平板上观察到多个绿色单菌落则说明eGFP基因表达载体构建成功【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；基因表达载体的构建．【专题】正推法；PCR技术；基因工程；理解能力．【答案】C【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，耐高温的DNA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、PCR扩增目的基因需要根据目的基因两端的序列设计一对特异性引物，以引导TaqDNA聚合酶进行扩增，A正确；B、PCR延伸阶段的温度设置为72℃，这是TaqDNA聚合酶的最适活性温度，既能保证酶的高效催化，又不会使新合成的DNA链变性，B正确；C、质粒中含多个不同的限制酶切位点可提供多种酶切选择，便于目的基因与质粒的连接，C错误；D、若平板上出现绿色单菌落，说明eGFP基因在细菌中成功表达，表明表达载体构建成功（未成功构建的细菌无法表达eGFP，不会显绿色），D正确。故选：C。【点评】本题主要考查PCR技术等知识，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。3．野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关。研究者为提高栽培马铃薯的冷耐受性，拟将S基因与质粒重组，再借助农杆菌导入栽培马铃薯中，以增强其抗寒能力。已知S基因两端无限制酶识别序列，转录方向为b端→a端。下列操作不合理的是（）A．扩增S基因时，b端引物的5'端添加BamHⅠ识别序列 B．用含S基因的农杆菌侵染马铃薯细胞，将S基因导入细胞 C．在培养基上添加潮霉素，可筛选被转化的马铃薯细胞 D．可用分子杂交方法检测S基因是否在马铃薯细胞中转录【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】C【分析】农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T﹣DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。【解答】解：A、CS基因两端无限制酶识别序列，转录方向为b端→a端，为使扩增出的S基因和质粒可用限制酶BoH和XbaⅠ切割，以保证S基因正确连接到质粒上，则PCR扩增S基因时，需在基因首端（b端）引物的5′端添加BamHⅠ识别序列，尾端（a端）引物的5'端添加XbaⅠ识别序列，A合理；B、用含S基因的农杆菌侵染马铃薯细胞，质粒上的T﹣DNA序列可携带S基因进入马铃薯细胞，B合理；C、只有质粒上的T﹣DNA序列进入马铃薯细胞，故在培养基上添加四环素，才可筛选被转化的马铃薯细胞，C不合理；D、可用分子杂交方法检测马铃薯的染色体上是否插入了S基因或检测S基因是否转录出了mRNA，D合理。故选：C。【点评】本题考查基因工程的相关知识，学生学正确分析题目信息，结合所学知识进行解答。4．质粒K中含有β﹣半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X﹣gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体。采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（）A．使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B．如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C．因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D．若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】模式图；基因工程；理解能力．【答案】C【分析】基因表达载体要包含启动子、终止子、标记基因、目的基因和复制原点。标记基因的作用是便于筛选重组DNA。【解答】解：A、使用氯化钙处理大肠杆菌可使大肠杆菌处于易于吸收周围DNA分子的感受态，提高转化效率，更多质粒K进入大肠杆菌，可增加筛选平板上蓝色菌落数，A正确；B、如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落是含有质粒的菌株，但不一定含有目的基因，B正确；C、因质粒K中含两个标记基因，目的基因的插入破坏了β﹣半乳糖苷酶基因，使其无法表达β﹣半乳糖苷酶，筛选平板中长出的白色菌落即为导入了重组质粒的菌株，但是否表达目标蛋白，还需要用抗原﹣抗体杂交技术检测，C错误；D、若筛选平板中蓝色菌落偏多，说明质粒上的β﹣半乳糖苷酶基因仍然保持完整并且成功表达出β﹣半乳糖苷酶，可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌，D正确。故选：C。【点评】本题主要考查基因表达载体的构建，考查考生对标记基因、双标记法的理解能力及分析、解决问题的能力。5．cDNA文库是以特定组织或细胞在某一发育阶段表达的mRNA为模板，通过逆转录酶合成互补DNA（cDNA），再将其克隆至载体构建的基因集合。该文库仅包含表达基因的编码序列，反映特定条件下的转录信息。利用该文库便于筛选功能基因，广泛应用于基因克隆、功能研究、真核生物基因表达及差异表达分析，下列叙述正确的有几项（）①水稻cDNA文库中的基因不含有启动子所对应的序列②水稻cDNA文库中的基因不含有终止密码子所对应的序列③构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA聚合酶等④从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库不完全相同⑤通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程A．四项 B．三项 C．一项 D．零项【考点】目的基因的筛选与获取．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】A【分析】构建cDNA文库时，首先用逆转录酶以mRNA为模板合成cDNA单链，再利用DNA聚合酶合成cDNA双链，之后用限制酶切割载体和cDNA片段，以便将cDNA片段插入载体。【解答】解：①根据题意，cDNA文库是以mRNA为模板逆转录形成的，mRNA是转录的产物，不包含启动子对应的序列，所以水稻cDNA文库中的基因不含有启动子所对应的序列，①正确；②终止密码子在mRNA上，cDNA是由mRNA逆转录而来，所以水稻cDNA文库中的基因含有终止密码子所对应的序列，②错误；③根据构建cDNA文库的过程可知，构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA聚合酶等，③正确；④不同组织细胞中基因是选择性表达的，即转录出的mRNA不同，那么以这些不同的mRNA为模板建立的cDNA文库不完全相同，④正确；⑤蛋白质工程是通过改造基因（包括cDNA序列）来定向改造蛋白质结构，所以通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程，⑤正确。综上所述②错误，①③④⑤正确，正确的叙述有四项。故选：A。【点评】本题考查基因工程的相关知识，学生正确理解题目信息是解答本题的关键。6．研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员利用大肠杆菌制备了巨噬细胞表面标志蛋白CD14蛋白，基因CD14的转录方向为从左到右，如图为构建目的基因及载体的相关示意图。下列有关叙述错误的是（）A．若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的3'端与启动子相连 B．用XhoⅠ和SalⅠ双酶切CD14基因和载体，经DNA连接酶连接后，可用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14基因的连接方向进行鉴定 C．PCR扩增CD14基因，DNA聚合酶催化引物的5'端与加入的脱氧核苷酸的3'端形成磷酸二酯键 D．将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收环境中DNA分子的状态【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】正推反推并用法；基因工程；理解能力．【答案】C【分析】1、培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。2、一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。在构建抗虫棉的基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。【解答】解：A、启动子是转录的起始位置，是RNA聚合酶识别和结合的部位，RNA聚合酶只能与模板链的3'端结合，故若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的3'端与启动子相连，A正确；B、可进一步用限制酶XhoⅠ和SalⅠ对CD14的连接方向进行鉴定，是因为正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列），B正确；C、DNA聚合酶催化引物的3'端与加入的脱氧核苷酸的5'端形成磷酸二酯键，C错误；D、将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于容易吸收环境中的DNA分子的状态，因而提高转化率，D正确。故选：C。【点评】本题考查了基因工程的相关知识，需要学生掌握基因表达载体的构建过程。7．反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如图所示。下列叙述正确的是（）A．应选择引物2和引物3进行PCR扩增 B．设计的引物中GC碱基含量越高，变性的温度越高 C．PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子 D．整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．【专题】正推法；PCR技术；理解能力．【答案】C【分析】PCR原理：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。【解答】解：A、PCR扩增需要选择合适的引物，引物需要与模板DNA结合，并且延伸方向是从5'到3'。在反向PCR中，应该选择引物1和引物4进行PCR扩增，而不是引物2和引物3，A错误；B、变性温度针对的是整个DNA模板双链解开，与模板DNA的GC含量相关；而引物的GC含量主要影响退火温度，GC越高，引物与模板结合越稳定，退火温度越高，B错误；C、反向PCR的扩增产物是环状DNA的链状形式，其中包含完整的已知序列（引物结合于已知序列两端，扩增不会丢失已知序列）和其两侧的未知序列（即环化片段中的全部未知部分），故PCR产物是包含部分已知序列和未知序列的链状DNA分子，C正确；D、整个过程需要用到限制酶（用于切割DNA）、DNA连接酶（用于环化DNA）、耐高温DNA聚合酶（用于PCR扩增），但不需要逆转录酶，因为这里不是以RNA为模板合成DNA，D错误。故选：C。【点评】本题主要考查了PCR技术等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。8．生物学实验需要选择合适的实验材料和试剂，下列叙述最合理的是（）A．选择紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料，研究细胞吸水和失水 B．选择H2O2和H2O2酶探究温度对酶活性的影响 C．选择体积分数为95%的冷酒精溶解丝状DNA D．选择菠菜叶下表皮细胞观察叶绿体的形状【考点】DNA的粗提取与鉴定；高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动；细胞的吸水和失水；探究影响酶活性的条件．【专题】正推法；细胞质壁分离与复原；酶在代谢中的作用；从生物材料提取特定成分；理解能力．【答案】A【分析】DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。【解答】解：A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡，便于观察质壁分离及复原现象，A正确；B、H2O2在高温下会自行分解，干扰酶活性变化的检测，无法得出准确结论，B错误；C、DNA不溶于酒精溶液，溶解DNA需用2mol/L的NaCl溶液，C错误；D、菠菜叶下表皮细胞不含叶绿体，应选择叶肉细胞观察叶绿体，D错误。故选：A。【点评】本题考查生物学教材中的实验的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。9．在高中生物学实验中，酒精因浓度不同而承担多种角色。下列实验中关于酒精作用的叙述，错误的是（）A．脂肪鉴定实验中，体积分数为50%的酒精用于洗去浮色，避免干扰观察 B．观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，体积分数为95%的酒精用于漂洗解离后的根尖 C．DNA粗提取实验中，预冷的体积分数为95%的酒精用于沉淀DNA，去除蛋白质等杂质 D．微生物培养实验中，体积分数为70%的酒精擦拭双手或工作台面，用于消毒【考点】DNA的粗提取与鉴定；脂肪的检测；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂；无菌技术常用的消毒和灭菌方法．【专题】正推法；糖类脂质的种类和作用；有丝分裂；理解能力．【答案】B【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂装片的制作流程为：解离﹣漂洗﹣染色﹣制片。1）解离：上午10时至下午2时，剪去洋葱根尖2﹣3mm，立即放入盛入有盐酸和酒精混合液（1：1）的玻璃皿中，在温室下解离。目的：用药液使组织中的细胞相互分离开来。2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛入清水的玻璃皿中漂洗。目的：洗去药液，防止解离过度。3）染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的甲紫溶液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中染色。目的：染料能使染色体着色。4）制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖能碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片．然后，用拇指轻轻的按压载玻片。目的：使细胞分散开来，有利于观察。【解答】解：A、脂肪鉴定实验中，体积分数为50%的酒精用于洗去浮色（洗去苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液的浮色），避免干扰观察，A正确；B、观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，解离液是15%的盐酸和95%的酒精混合液，解离后用清水漂洗，而不是用95%的酒精漂洗，B错误；C、DNA粗提取实验中，预冷的体积分数为95%的酒精用于沉淀DNA，因为DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶于酒精，从而去除蛋白质等杂质，C正确；D、微生物培养实验中，体积分数为70%的酒精擦拭双手或工作台面，用于消毒，D正确。故选：B。【点评】本题主要考查课本中的实验等知识，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。10．为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如图所示。下列相关说法错误的是（）A．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列 D．可使用Bapt基因制成的探针检测过程⑤是否成功【考点】基因工程的操作过程综合；植物的组织培养．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】D【分析】据图分析：①是逆转录过程，②是扩增cDNA过程，③是基因表达载体的构建，④是将重组质粒导入农杆菌，⑤是转化过程。【解答】解：A、紫杉醇属于细胞产物，故工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织即可，A正确；B、由图可知，在含有潮霉素的培养基上进行筛选，推知超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因，B正确；C、根据题干信息“研究人员构建紫杉醇合成关键酶（Bapt）基因的超表达载体来提高紫杉醇产量”可知，p1301载体上可能含有增强子序列，作用是促进Bapt基因的表达，C正确；D、由于红豆杉细胞中本身存在Bapt基因，无论超表达载体是否成功导入，都能与Bapt基因探针形成杂交分子，因此不能通过Bapt基因探针来检测步骤⑤是否成功，D错误。故选：D。【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记原理及操作步骤，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。11．如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中TetR表示四环素抗性基因，AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线箭头所示为三种限制酶的酶切位点。下列相关叙述错误的是（）A．要将人乳铁蛋白基因插入载体，需用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同时酶切载体和目的基因 B．图中能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是复制原点 C．为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原﹣抗体杂交技术 D．该过程中的早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】题图分析：1、图中质粒包括四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因、启动子、复制原点，以及两个限制酶切点，并且两个限制酶切点的位置均在四环素抗性基因上；目的基因上有三个限制酶切点，与质粒对照，共有的是BamHⅠ、HindⅢ。2、图中①表示目的基因导入受体细胞，②表示通过胚胎移植的方式将早期胚胎移植到代孕母牛体内。【解答】解：A、将人乳铁蛋白基因插入载体，选用二者共有的限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割，一方面不破坏目的基因，另一方面酶切的载体和目的基因两端露出的黏性末端碱基序列应相同，A正确；B、能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是启动子、终止子等，B错误；C、为检测人乳铁蛋白基因是否成功表达，可采用抗原﹣抗体杂交技术检测，C正确；D、胚胎移植时，早期胚胎一般需要培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行移植，D正确。故选：B。【点评】本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。12．科学家通过对相关基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变成了半胱氨酸，于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，T4溶菌酶的耐热性得到了提高。下列说法错误的是（）A．若利用微生物生产T4溶菌酶，可采用显微注射技术将重组质粒导入受体细胞 B．该技术需要从预期的蛋白质功能出发，推测应有的氨基酸序列 C．该技术属于蛋白质工程，合成的蛋白质不是自然界中已存在的 D．改造后T4溶菌酶的氨基酸序列和空间结构都不同于天然溶菌酶【考点】蛋白质工程基本原理．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】A【分析】蛋白质工程的基本原理是：通过改造或合成基因来完成对蛋白质的结构的设计改造。【解答】解：A、利用微生物生产T4溶菌酶，可以使用Ca2+处理的方法将目的基因导入受体细胞，A错误；B、该技术需要从预期的蛋白质功能出发，推测应有的氨基酸序列，属于蛋白质工程，B正确；C、该技术属于蛋白质工程，合成的T4溶菌酶是经过改造的，不是自然界中已存在的，C正确；D、改造后第3位和第97位氨基酸改变，且形成了二硫键，因此氨基酸序列和空间结构都与天然溶菌酶不同，D正确。故选：A。【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。13．为了验证某真菌中A基因的功能，研究者首先用T﹣DNA随机插入野生型菌株基因组DNA获得一些突变体，然后从野生型与突变体中分别提取基因组DNA作为模板，用合适的引物进行PCR扩增A基因，并比较突变体和野生型扩增片段长度，从而筛选出A基因突变体。研究者再用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养该真菌的野生型、A基因突变体，检测两种菌株蔗糖酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如下表所示（表中“+”表示有，“﹣”表示无）。下列相关分析错误的是（）组别检测用菌株蔗糖蔗糖酶葡萄糖（培养液中）1野生型+++2野生型﹣﹣﹣3突变体+﹣﹣A．A基因与蔗糖酶的合成有关，且A基因的表达需要蔗糖的诱导 B．检测野生型菌株的蔗糖酶活性时，可以用单位时间内培养液中葡萄糖的增量表示 C．若突变体扩增片段长度大于野生型扩增片段长度，则表明A基因突变体构建成功 D．若要进一步验证A基因的功能，可将A基因导入突变体细胞获得转基因菌株进行实验【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】B【分析】基因工程，又称基因拼接技术或DNA重组技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。【解答】解：A、据表分析可知，野生型在没有蔗糖的情况下也没有蔗糖酶，说明A基因的表达需要蔗糖的诱导，A基因的突变体无蔗糖酶，说明A基因与蔗糖酶的合成有关，且A基因的表达需要蔗糖的诱导，A正确；B、蔗糖在蔗糖酶的作用下水解产生葡萄糖和果糖，检测野生型菌株的蔗糖酶活性时，可以用单位时间内葡萄糖的生成量来表示，B错误；C、若突变体扩增片段长度大于野生型扩增片段长度，说明A基因的结构发生改变，表明A基因突变体构建成功，C正确；D、若要进一步验证A基因的功能，可将A基因导入突变体细胞获得转基因菌株再与突变体细胞进行比较，D正确。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。14．下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（）选项实验名称实验操作A探究抗生素对细菌的选择作用涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上B制作果酒和果醋当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵C土壤中分解尿素的细菌的分离与计数稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头DDNA片段的扩增及电泳鉴定接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳A．A B．B C．C D．D【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；探究抗生素对细菌的选择和作用；果酒、果醋的制作；微生物的数量测定．【专题】正推法；微生物的分离、培养和应用；PCR技术．【答案】C【分析】DNA电泳时，应该在溴酚蓝指示剂迁移到凝胶边缘时停止电泳。【解答】解：A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误；B、制作果醋需要醋酸菌，它是好氧菌，需要打开瓶盖或通气，而不是拧紧瓶盖，B错误；C、稀释土壤样品时，为了避免交叉污染，每个梯度稀释都需要更换移液器枪头，C正确；D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。故选：C。【点评】本题主要考查课本中的实验等知识，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。二．多选题（共1小题）（多选）15．根据某基因上游和下游的碱基序列，设计合成了用于该基因PCR的两段引物（单链DNA）。引物与该基因变性DNA（单链DNA）结合为双链DNA的过程称为复性。如图是两引物的Tm（引物熔解温度，即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度）测定结果，以下分析正确的是（）A．两引物分别与DNA的两条互补单链结合，是子链延伸的起点 B．若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的（G+C）含量较高 C．PCR过程中，复性温度应高于引物的Tm值以提高PCR效率 D．适当减少引物2的脱氧核苷酸数，可使其Tm值接近引物1【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．【专题】正推法；PCR技术；理解能力．【答案】ABD【分析】PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）。5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。【解答】A、PCR过程是目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链互补结合，合成的子链在Taq聚合酶的作用下进行延伸，所以两引物分别与DNA的两条互补单链结合，是子链延伸的起点，A正确；B、DNA含有的氢键数越多，其热稳定性越高，而A和T碱基对间有两个氢键，C和G碱基对间有三个氢键，曲线图显示：引物2的Tm高于引物1，说明引物2的热稳定性较高，因此若两引物的脱氧核苷酸数相同，推测引物2的（G+C）含量较高，B正确；C、PCR过程中，复性温度应低于引物的Tm值以提高PCR效率，C错误；D、适当减少引物2的脱氧核苷酸数，会降低引物2的热稳定性，可使其Tm值接近引物1，D正确。故选：ABD。【点评】本题考查PCR技术的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。三．解答题（共5小题）16．草甘膦会使植物因无法合成芳香族氨基酸等重要物质而死亡。而具有草甘膦抗性基因（EPSPS基因）的植物，其编码的EPSPS蛋白对草甘膦的亲和力降低，草甘膦无法起作用，从而在草甘膦存在的环境中得以生存。科研人员将来自斯氏假单胞菌（细菌）中的EPSPS基因通过转基因的方式导入油菜体内，其过程如图所示。请回答下列问题：（1）将目的基因与载体相连，需要用到的工具酶有限制酶（EcoRⅠ）和DNA连接酶。（2）用EcoRⅠ将斯氏假单胞菌中的DNA（DNA上只有这3个EcoRⅠ的酶切位点）进行完全切割，可以得到3种长短不一的DNA片段。（3）为了确定油菜有没有转基因成功，需要对目的基因进行检测与鉴定，方法有多种：第一种：分子水平检测。提取转基因油菜细胞的DNA，进行PCR扩增目的基因。①PCR的一次循环分为变性、复性、延伸三步。②目的基因选用了EcoRⅠ这一种限制酶进行酶切，在构建基因表达载体的时候可能会出现目的基因与载体反向连接、目的基因自身环化、载体自连等问题。③选用F2和F1（R1和R2）（引物种类），扩增片段大小为1600bp（1650bp）的DNA，则说明目的基因已经正向插入载体上。第二种：个体水平鉴定。具体思路为给转基因获得的油菜植株施加草甘膦，如果植株能够存活则转基因成功，反之则失败。【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；基因工程的操作过程综合．【专题】正推法；PCR技术；基因工程；理解能力．【答案】（1）限制酶（EcoRⅠ）和DNA连接酶（2）3（3）变性、复性、延伸；目的基因与载体反向连接、目的基因自身环化、载体自连；F2和F1（R1和R2）；1600bp（1650bp）；给转基因获得的油菜植株施加草甘膦，如果植株能够存活则转基因成功，反之则失败【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，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）基因工程的三种工具分别为限制酶、DNA连接酶和载体。（2）斯氏假单胞菌是一种细菌，其DNA呈环状，DNA上又有三个酶切位点，所以可以将DNA切成3种长短不一的DNA片段。（3）第一种：可以通过PCR进行分子水平检测。PCR的一次循环分为变性、复性、延伸三步。因选用EcoRⅠ这一种酶切，会得到相同的黏性末端，在构建基因表达载体的时候可能会出现目的基因与载体反向连接、目的基因自身环化、载体自连等问题。又因用EcoRⅠ切割目的基因，会切出大小不同的三种DNA片段，与载体相连时还可能会出现正、反接，得到的DNA的长度也大小不一。要判断目的基因已经正向插入载体上，选用的两种引物，若都在目的基因外面或都在目的基因里面，正反接的通过PCR扩增的DNA片段长度都相同，只有一种引物在目的基因外，一种引物在目的基因内才能让两种PCR的结果出现差异。选用F2和F1，扩增片段大小为1600bp，说明目的基因已经正向插入载体上。选用R1和R2，扩增片段大小为1650bp，说明目的基因已经正向插入载体上。第二种：如果要在个体水平鉴定，因载体上没有其他的标记基因，所以可以利用目的基因本身具有抗草甘膦的特性，对转基因植株进行喷施草甘膦来进行鉴定。故答案为：（1）限制酶（EcoRⅠ）和DNA连接酶（2）3（3）变性、复性、延伸；目的基因与载体反向连接、目的基因自身环化、载体自连；F2和F1（R1和R2）；1600bp（1650bp）；给转基因获得的油菜植株施加草甘膦，如果植株能够存活则转基因成功，反之则失败【点评】本题主要考查基因工程等知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。17．研究人员利用基因工程技术将抗虫基因（Cry1Ac）导入棉花细胞，以培育抗棉铃虫的转基因棉花品种。在培育过程中，所用的Ti质粒中的限制酶识别位点、标记基因等信息如图所示。其中，HindⅢ、PstⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ、XhoⅠ、SpeⅠ表示限制酶；AmpR为氨苄青霉素抗性基因，表达产物对氨苄青霉素有抗性；LacZ基因编码产生的β﹣半乳糖苷酶可以分解X﹣gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色；终止子和启动子均能在棉花细胞中调节基因表达。同时，在动物细胞工程中，对棉花细胞进行了一系列处理以提高转化效率。回答下列问题。（1）利用RT﹣PCR技术扩增获得Cry1Ac基因的过程需要先经逆转录过程得到cDNA，再根据cDNA设计相应的引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。在动物细胞工程中，若要对棉花细胞进行传代培养，当细胞贴壁生长到一定程度时，需要用使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸处理，然后分瓶继续培养。（2）在构建含Cry1Ac的cDNA的表达载体时，宜选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ对质粒和Cry1Ac的cDNA进行处理，将Cry1Ac的cDNA插入质粒中相应酶切位点之间的原因是Cry1Ac的cDNA不含启动子和终止子；需要玉米细胞的启动子和终止子调节Cry1Ac的cDNA表达；Ti质粒的T﹣DNA能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上（答出2点即可）。在动物细胞工程中，将重组质粒导入棉花细胞前，通常会用Ca2+处理棉花细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。（3）获得转基因棉花时，先将含Cry1Ac的cDNA的表达载体转入农杆菌，筛选含重组质粒的农杆菌与棉花细胞共培养后，利用植物组织培养技术将含Cry1Ac的cDNA的受体细胞培养为转基因棉花。在这个过程中，筛选含重组质粒的农杆菌时，需要在完全培养基中添加氨苄青霉素、X﹣gal，挑选白色菌落。在动物细胞工程中，对培养的棉花细胞进行检测时，可通过PCR技术检测目的基因是否整合到棉花细胞的染色体DNA上。‍【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】正推法；基因工程；理解能力．【答案】（1）逆转录；使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；胰蛋白酶（2）PstⅠ、EcoRⅠ；Cry1Ac的cDNA不含启动子和终止子；需要玉米细胞的启动子和终止子调节Cry1Ac的cDNA表达；Ti质粒的T﹣DNA能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上；Ca2+（3）植物组织培养；氨苄青霉素、X﹣gal；白；PCR【分析】1、PCR反应进行的条件：引物（PCR引物为DNA片段，细胞内DNA复制的引物为一段RNA链）、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+）。2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。【解答】解：（1）逆转录是以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成与mRNA互补的DNA链，即cDNA。用RT﹣PCR技术扩增获得Cry1Ac基因的过程需要先提取细胞组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA。引物与模板结合后，DNA聚合酶可以从引物的3'端开始合成新的DNA链，从而启动DNA的扩增过程。在动物细胞工程中，若要对棉花细胞进行传代培养，当细胞贴壁生长到一定程度时，需要用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养。（2）在构建含Cry1Ac的cDNA的表达载体时，首先要保证不破坏标记基因，第二要防止质粒自身环化和目的基因的反向连接（确保目的基因与质粒正向连接），第三要保证不含启动子的目的基因连在启动子与终止子之间。Cry1Ac的cDNA不含启动子和终止子，所以需要棉花细胞的启动子和终止子调节Cry1Ac的cDNA表达，且要保证Ti质粒的T﹣DNA能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，由图可知宜选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ对质粒和TCry1Ac的cDNA进行处理。在动物细胞工程中，将重组质粒导入棉花细胞前，通常会用Ca2+处理棉花细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。（3）获得转基因棉花时，先将含Cry1Ac的cDNA的表达载体转入农杆菌，筛选含重组质粒的农杆菌与玉米细胞共培养后，利用植物组织培养技术将含Cry1Ac的cDNA的受体细胞培养为转基因棉花。重组质粒中含有的抗性基因是AmpR基因（氨苄青霉素抗性基因），无LacZ基因，因此在这个过程中，筛选含重组质粒的农杆菌时，需要在完全培养基中添加氨苄青霉素，又因为LacZ基因编码产生的β﹣半乳糖苷酶可以分解X﹣gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，所以完全培养基中还应添加X﹣gal，并且挑选白色菌落作为目标菌落。在动物细胞工程中，对培养的棉花细胞进行检测时，可通过PCR技术检测目的基因是否整合到棉花细胞的染色体DNA上。故答案为：（1）逆转录；使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；胰蛋白酶（2）PstⅠ、EcoRⅠ；Cry1Ac的cDNA不含启动子和终止子；需要玉米细胞的启动子和终止子调节Cry1Ac的cDNA表达；Ti质粒的T﹣DNA能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上；Ca2+（3）植物组织培养；氨苄青霉素、X﹣gal；白；PCR【点评】本题主要考查基因工程等知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。18．将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒（辅助T﹣DNA转移）和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下列问题。注：F1﹣F3、R1﹣R3表示引物；T﹣DNA﹣LB表示左边界；T﹣DNA﹣RB表示右边界；Ori表示复制原点；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素抗性基因。（1）本操作中获取目的基因的方法是人工合成和利用PCR技术扩增。（2）穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动目的基因转录。（3）根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。（4）为检测棉花植株是否导入了目的基因，提取棉花植株染色体DNA作为模板，进行PCR，应选用的引物是F3和R2。【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】图文信息类简答题；正推法；基因工程；理解能力．【答案】（1）人工合成；利用PCR技术扩增（2）RNA聚合酶识别并结合的部位（3）HygBR（4）F3和R2【分析】基因工程的基本操作程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。【解答】解：（1）由图可知：本操作中获取目的基因的方法是人工合成和利用PCR技术扩增。（2）穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动目的基因转录。（3）结合基因表达载体的示意图，根据图中穿梭质粒上的KanR和HygBR两个标记基因的位置，HygBR位于T﹣DNA上，用HygBR基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。（4）为检测棉花植株是否导入目的基因，拼接重组的DNA片段是由人工合成的1﹣1362基因序列和1363﹣1848基因序列组成，引物应在目的基因的两端，因此提取棉花植株染色体DNA作模板，进行PCR，应选用的引物是F3和R2。故答案为：（1）人工合成；利用PCR技术扩增（2）RNA聚合酶识别并结合的部位（3）HygBR（4）F3和R2【点评】本题考查基因工程的相关知识，要求考查学生综合分析题目信息，结合所学知识解答本题。19．白介素﹣10（IL﹣10）是一种多功能的细胞因子，主要参与机体的免疫调节和炎症反应，能抑制肿瘤生长和转移。科研人员利用大肠杆菌构建产IL﹣10的工程菌。回答下列问题：（1）为了获取目的基因，科研人员根据IL﹣10基因的部分序列设计了一对引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA链。图1这对引物设计不合理（填“合理”或“不合理”），原因是引物1和引物2之间存在碱基互补配对，会导致引物失效。（2）图2显示了IL﹣10基因附近的限制酶切割位点、pET﹣44质粒的模式图及其相关的限制酶切割位点。已知LacZ基因的表达产物为半乳糖苷酶，该酶催化X﹣gal分解产生蓝色物质，进而使菌落呈现蓝色，否则菌落与大肠杆菌菌落一样表现为白色。要将IL﹣10基因整合到大肠杆菌pET﹣44质粒中，应选用的两种限制酶是XhoⅠ和NdeⅠ。不选另外两种酶的原因是PstⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ会破坏LacZ基因。转化后的宿主菌接种在含有氨苄青霉素和X﹣gal的培养基上筛选，能产IL﹣10的工程菌的菌落呈现白色。【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．【答案】（1）使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA链；不合理；引物1和引物2之间存在碱基互补配对，会导致引物失效（2）XhoⅠ和NdeⅠ；PstⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ会破坏LacZ基因；氨苄青霉素和X﹣gal；白【分析】PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术，PCR技术模拟体内DNA复制过程，通过温度变化控制DNA的变性、退火和延伸，实现DNA片段的指数级扩增。基因工程的基本操作包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。【解答】解：（1）在PCR扩增目的基因时，引物能使DNA聚合酶从其3'端开始延伸DNA链（因为DNA聚合酶不能“从头合成”，必须依赖引物的3'端启动复制）。②③引物设计不合理，原因是引物1和引物2之间存在碱基互补配对区域，会导致引物自身或相互结合，无法与模板DNA正常结合，最终使引物失效。（2）要将IL﹣10基因整合到质粒中，需保证能切割目的基因和质粒；不破坏质粒的关键结构（如氨苄青霉素抗性基因AmpR、LacZ基因）。若选PstⅠ，会破坏AmpR（氨苄青霉素抗性基因，用于抗性筛选）；若选BamHⅠ，会破坏LacZ基因（用于蓝白斑筛选）。因此选择XhoⅠ和NdeⅠ。不选另外两种酶的原因：PstⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ会破坏LacZ基因。筛选培养基的成分：需加入氨苄青霉素和X﹣gal。氨苄青霉素用于筛选“含质粒（含AmpR）”的宿主菌；X﹣gal用于蓝白斑显色（LacZ基因表达的半乳糖苷酶能催化X﹣gal产生蓝色）。工程菌的菌落颜色：白色。原因：目的基因插入质粒后，LacZ基因被破坏，无法表达半乳糖苷酶，不能催化X﹣gal产生蓝色，因此菌落呈白色。故答案为：（1）使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA链；不合理；引物1和引物2之间存在碱基互补配对，会导致引物失效（2）XhoⅠ和NdeⅠ；PstⅠ会破坏氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ会破坏LacZ基因；氨苄青霉素和X﹣gal；白【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生综合分析问题和解答问题的能力。20．人的血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大，科学家尝试通过基因工程和蛋白质工程改良其生产。如图甲为获取HSA的两条途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图乙为HSA基因及其两侧的核苷酸序列，图丙为相关限制酶的识别位点。回答下列问题。（1）图甲过程①利用农杆菌中的T﹣DNA转移特性，使目的基因整合到植物细胞染色体DNA上，转化完成后除去农杆菌，转移到含有物质K的培养基上筛选被转化的植物细胞。（2）利用PCR扩增目的基因时，在图乙HSA基因左侧设计的引物的碱基序列是5′﹣AATGGATCCTTC﹣3′。（3）基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，此过程选择图丙中的酶A、B切割质粒，酶B、C切割HSA基因。（4）过程②采用植物组织培养技术获得转基因植物，原理是植物细胞具有全能性。（5）过程④中，需对代孕母牛进行同期发情处理以提高胚胎着床率，若需获得同卵双胎转基因牛，可采用胚胎分割技术，但需注意将内细胞团均等分割。【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】图文信息类简答题；基因工程；实验探究能力．【答案】（1）T﹣DNA物质K（2）5′﹣AATGGATCCTTC﹣3′（3）基因表达载体的构建A、BB、C（4）植物组织培养植物细胞具有全能性（5）同期发情胚胎分割将内细胞团均等分割【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括①目的基因的筛选与获取②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞④目的基因的检测与鉴定，核心步骤是基因表达载体的构建；蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，本质还是要从基因入手，因而被称为第二代基因工程。【解答】解：（1）图甲过程①是将目的基因导入受体细胞，该过程利用农杆菌中的T﹣DNA转移特性，使目的基因整合到植物细胞染色体DNA上，转化完成后除去农杆菌，转移到含有物质K的培养基上筛选被转化的植物细胞。因为重组质粒中的报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色，据此对成功导入重组质粒的受体细胞进行筛选。（2）利用PCR扩增目的基因时，由于引物的设计需要根据已知基因两端的碱基序列设计，且子链的延伸是将游离的脱氧核苷酸依次连接到引物的3’端的，因此，在图乙HSA基因左侧设计的引物的碱基序列是5′﹣AATGGATCCTTC﹣3′。（3）基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，此过程选择图丙中的酶A、B切割质粒，酶B和C切割HSA基因，因为酶A和C能切出相同的黏性末端，且目的基因的两端有酶B和C的识别位点，质粒上尽管有酶C的识别位点，但不能用酶C切割，因为酶A的识别序列中包含酶C的识别序列。（4）过程②采用植物组织培养技术获得转基因植物，该过程包括脱分化和再分化两个步骤，该过程的原理是植物细胞的全能性。（5）过程④中，需对代孕母牛进行同期发情处理，这样可以为移入的胚胎提供相同的生理环境，进而可以提高胚胎着床率。若需获得同卵双胎转基因牛，可采用胚胎分割技术，在操作时需注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的发育和功能。故答案为：（1）T﹣DNA物质K（2）5′﹣AATGGATCCTTC﹣3′（3）基因表达载体的构建A、BB、C（4）植物组织培养植物细胞具有全能性（5）同期发情胚胎分割将内细胞团均等分割【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。

考点卡片1．脂肪的检测【知识点的认识】脂肪鉴定用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液能将脂肪染成红色。观察花生子叶临时装片实验中，体积分数50%的酒精作用是洗去浮色，观察染色结果，需要用高倍显微镜。【命题方向】下列相关实验的叙述正确的是（）A．可选择颜色较浅的甘蔗作原料进行还原糖鉴定的实验B．在光学显微镜下可观察到叶绿体的形态、结构和分布C．脂肪的检测过程中，必须使用50%的酒精洗去浮色D．观察DNA和RNA分布的实验中，选择色泽较浅的区域观察分析：检测脂肪，需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，然后使用酒精洗去浮色，在显微镜下观察可以看到被染成橘黄色（红色）的脂肪颗粒；观察DNA和RNA的分布，需要使用甲基绿吡罗红染色，甲基绿与DNA结合形成蓝绿色，吡罗红把RNA染成红色，DNA集中分布在细胞核，RNA分布在细胞质基质；线粒体需要使用健那绿染色，染成蓝绿色，检测还原糖，用斐林试剂水浴加热会出现砖红色沉淀。解答：A、甘蔗中含有的糖为蔗糖，蔗糖不具有还原性，不能选择颜色较浅的甘蔗作原料进行还原糖鉴定的实验，A错误；B、在光学显微镜下可观察到叶绿体的形态和分布，但看不到叶绿体的结构，其结构的观察需要借助电子显微镜，B错误；C、脂肪的检测过程中，可以用苏丹Ⅲ直接检测组织样液，因而不必使用50%的酒精洗去浮色，C错误；D、观察DNA和RNA分布的实验中，选择染色均匀，色泽较浅的区域观察，D正确。故选：D。点评：本题主要考查生物学的相关实验，要求考生能够结合所学知识准确判断各选项，属于识记和理解层次的考查。【解题思路点拨】注意事项：①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。②50%酒精的作用是：洗去浮色③需使用显微镜观察④使用不同的染色剂染色时间不同颜色变化：橘黄色或红色2．高倍显微镜观察叶绿体与细胞质的流动【知识点的认识】叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变，如光照较弱时，则以叶绿体较大的一面对着光源，以增大光的吸收面积，有利于光合作用。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志。目的要求1.使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。2.观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。材料用具藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜的黑藻。显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。方法步骤一、制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布1.用镊子取一片藓类的小叶（或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。2.往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态。3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况。二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动1.供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。2.将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶