2023届高考生物二轮复习生物技术与工程作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习生物技术与工程作业含答案，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题限时集训(六)　生物技术与工程
(建议用时：40分钟)
一、选择题
1．(2022·山东潍坊模拟预测)啤酒发酵依赖于发酵工程，产品质检可应用“电子舌”，“电子舌”可根据不同滋味信号传感器呈现的响应值对啤酒风味进行评价，结果如下图。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．啤酒主要经酵母菌和乳酸菌发酵制成
B．发酵原料应含有糖类作为发酵菌种的碳源
C．发酵液L1和L2口味相似，而L3涩味较强
D．菌种选育可依赖于突变筛选或转基因技术等
A　[啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌无氧呼吸将糖类分解为酒精而制成的，A错误；酒精发酵的原材料是糖类，B正确；由题图可知，发酵液L1和L2口味相似，而L3涩味较强，C正确；菌种选育可依赖于突变筛选(诱变育种)或转基因技术(基因工程)等，D正确。]
2．(2022·天津河西二模)某同学从植物中提取出W物质，并研究其抑菌效果。在平板中央处打孔后加入提取物W，在适宜条件下培养一段时间后测量抑菌圈的大小并计算抑菌圈平均增幅速率，实验方法和结果如图所示。据图分析下列说法错误的是(　　)


A．将一定量菌液与冷却后的灭菌培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板
B．在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板
C．提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2 h可获得最佳抑菌效果
D．菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间会对抑菌圈直径的大小造成影响
C　[菌液中含有试验菌，将一定量菌液与冷却后的灭菌培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板，A正确；在平板上打孔时，需要防止打孔的钢管上可能存在的微生物污染平板，因此在平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，B正确；抑菌圈的大小与抑菌效果呈正相关，提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2 h，抑菌圈的直径没有达到最大值，说明还没有获得最佳抑菌效果，C错误；试验菌的数量随菌体浓度的增加而增多，W物质的分子数量随提取物W浓度的增加而增多，抑菌圈直径的大小随着提取物W扩散时间的延长而增大，因此菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间都会对抑菌圈直径的大小造成影响，D正确。]
3．(2022·山东枣庄二模)自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如下图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板菌落数为0。相关叙述正确的是(　　)

①　　②　 　③　　　 ④　　　 　⑤
A．步骤②振荡20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养
B．步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌
C．1 g土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×106个
D．所用培养基应加入碳源、氮源、无机盐、水和琼脂
C　[步骤②需充分振荡的主要目的是使土壤中的微生物充分释放到无菌水中，A错误；由题图可知，步骤④平板中的菌落分布均匀，故所用的接种工具是涂布器，接种方法是稀释涂布平板法，B错误；菌落统计时应选择30～300之间的进行计数，故1 g土壤中平均自生固氮菌数约为(90＋95＋100)/3÷0.1×104＝9.5×106个，C正确；题述实验需要分离自生固氮菌，自生固氮菌可以利用空气中的氮气作为氮源，故所用培养基中不能加入氮源，D错误。]
4．(2022·福建漳州三模)菌根是指菌根真菌与植物根的共生体。金线莲是一种名贵中草药，目前组织培养技术是解决种苗繁育的有效途径。研究人员将金线莲无菌苗与纯培养的3种菌根真菌分别共生培养9周后，观测金线莲生长和多糖含量，结果如下表。下列叙述错误的是(　　)
组别
菌根真菌的种类
生根数量(条/瓶)
多糖含量(%)
1
——
8.00
1.07
2
MF15
10.71
2.07
3
MF18
11.43
1.96
4
MF23
8.14
2.03
A．组别1为空白对照，只接种金线莲无菌苗不接种菌根真菌
B．3种菌根真菌均促进金线莲生长可能与金线莲形成菌根有关
C．MF18对金线莲生根数量有显著影响，不利于无菌苗出瓶后的成活率
D．在离体培养条件下，选择适当的菌根真菌与金线莲共生培养能提高多糖的含量
C　[分析表格可知，组别1中只有金线莲无菌苗，并未与菌根真菌共生培养，因此组别1为空白对照，A正确；分析表格可知，组别2、3、4分别加入了不同种类的菌根真菌，共生培养9周后，生根数量和多糖含量均多于对照组，推测3种菌根真菌均促进金线莲生长可能与金线莲形成菌根有关，B正确；组别3中加入MF18共生培养9周后，生根数量远大于对照组，说明MF18对金线莲生根数量有显著影响，有利于无菌苗出瓶后的成活率，C错误；组别2、3、4分别加入了不同种类的菌根真菌，共生培养9周后，多糖含量均多于对照组，说明在离体培养条件下，选择适当的菌根真菌与金线莲共生培养能提高多糖的含量，D正确。]
5．(2022·江苏南通模拟预测)疣粒野生稻(2n＝24)对白叶枯病的抗性持久稳定，是理想的抗病育种材料，它与栽培稻具有极远的亲缘关系。为了充分利用疣粒野生稻资源，通过采用疣粒野生稻和栽培稻(2n＝24)体细胞杂交的方法获得后代，从而实现疣粒野生稻遗传物质向栽培稻转移。下列相关叙述错误的是(　　)
A．疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行基因交流
B．两种水稻细胞经酶解去壁、诱导融合后可通过观察染色体数目筛选出杂种细胞
C．杂种水稻的组培过程需要更换培养基，提高生长素的比例有利于根的分化
D．经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践
B　[疣粒野生稻和栽培稻之间存在生殖隔离，自然条件下不能进行基因交流，故需要植物体细胞杂交技术获得杂种植株，A正确；两种水稻细胞的染色体数目相同，故不能通过观察染色体数目筛选出杂种细胞，需要观察染色体形态，B错误；在植物组织培养时需要更换培养基，通过调节生长素和细胞分裂素的比值能影响愈伤组织分化出根或芽，比值高时，有利于根的分化抑制芽的形成，C正确；经组培获得的杂种幼苗，一般需要经过由无菌到有菌的炼苗过程才能用于生产实践，否则试管苗的成活率较低，D正确。]
6．(2022·德州高三一模)科研人员利用下图所示的流程，将小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子，并使其成功与卵细胞受精，得到正常后代，这项研究给男性无精症导致的不孕不育带来了福音。下列分析不合理的是(　　)

A．PSC诱导形成精子的过程中，会发生细胞染色体数目的变化
B．步骤④只能加入一个分化出的精子，以避免多个精子和卵细胞融合
C．步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%空气和5%CO2的混合气体环境
D．上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
B　[小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子，并成功与卵细胞受精，得到正常后代(染色体数目与体细胞相同)，诱导形成精子的过程中，会发生减数分裂，会发生细胞染色体数目的减半，A正确；为保证受精的成功，步骤④可加入多个分化出的精子，卵细胞受精后会发生相应的变化避免多精入卵，B错误；动物细胞培养需要一定的气体环境，即95%空气和5% CO2的混合气体，C正确；上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术，D正确。]
7．(2022·天津南开区一模)小鼠克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中H3K27me3印记基因过度表达有关，H3K27me3印记基因的敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。H3K27me3印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致，而对照组克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠，实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致。下列相关分析错误的是(　　)
A．克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
B．克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
C．H3K27me3印记基因过度表达抑制胎盘的发育
D．H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞发育
C　[对照组克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠，故克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因，A正确；实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致，说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大，B正确；H3K27me3印记基因敲除的实验组，克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠，而与受精卵来源的小鼠一致，说明H3K27me3印记基因可促进胎盘的发育，C错误；H3K27me3印记基因可影响胎盘的发育，而胎盘是由滋养层细胞发育而来的，故其表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育，D正确。]
8．(2021·山东等级考)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　)
A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗
D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
D　[单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常将分离出的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。]
9．(2022·北京房山区高三一模)生物安全是国家安全体系的重要组成部分。下列关于保障生物安全的说法，不正确的是(　　)
A．谨慎使用抗生素，减少对耐药菌的选择
B．转基因技术已经成熟，可以任意改造生物
C．面对新冠肺炎，积极注射疫苗建立免疫屏障
D．加强对高风险实验室的监管，避免病原微生物的泄漏
B　[抗生素能杀灭细菌，留下耐药菌，过多使用抗生素，会增加耐药菌的比例，因此需要谨慎使用抗生素，减少对耐药菌的选择，A正确；转基因技术存在一定的安全争议，不能任意改造生物，B错误；疫苗可以使机体产生更多的记忆细胞和抗体，有利于更好地与病毒作斗争，因此面对新冠肺炎，应积极注射疫苗建立免疫屏障，C正确；高风险实验室中的病原微生物一旦流出，会增加人们的患病风险，因此需要加强监管，避免病原微生物的泄漏，D正确。]
10．(2022·广东佛山二模)叶绿体具有自身的基因组和遗传信息表达系统，叶绿体中的蛋白质一部分由自身基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白质前端含有一段转运肽，可以引导其进入叶绿体。D1是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，由自身的psbA基因编码。高温造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量积累，ROS不但会破坏D1，还会抑制psbA mRNA的翻译。为了克服高温对作物产量的影响，我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的psbA基因，与高温响应的启动子连接，导入水稻细胞的核基因组中，培育出适应高温的转基因水稻。相关说法正确的是(　　)
A．D1核心蛋白主要分布在叶绿体基质中
B．拟南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到DNA酶
C．转基因水稻细胞核中转录产生的psbA mRNA进入叶绿体翻译
D．除高温响应的启动子外，目的基因psbA还要与编码转运肽的DNA片段连接
D　[D1是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，而光反应的场所是叶绿体类囊体的薄膜，据此可推测该蛋白分布在叶绿体类囊体的薄膜上，A错误；拟南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到DNA聚合酶，DNA酶能催化DNA的水解，B错误；转基因水稻细胞核中转录产生的psbA mRNA不进入叶绿体翻译，而在细胞质中的核糖体上进行翻译，C错误；由于目的基因导入的是水稻细胞的核基因组中，而核基因组编码的蛋白质前端含有一段转运肽，据此可推测目的基因psbA还要与编码转运肽的DNA片段连接，D正确。]
11．(2022·山东济南三模)稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因(Wx)编码直链淀粉合成酶。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的含量高，基因型记作GG；若该位点突变成T，则该位点所在的内含子不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记作TT。为检测Wx基因该位点碱基是G还是T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物(如图所示)，对PCR扩增产物经AccⅠ酶切后电泳。已知引物1为5′－GCTTCACTTCTCTGCTTGTG－3′，两引物之间无另外的AccⅠ酶的识别位点。下列叙述正确的是(　　)

高直链淀粉含量(GG)和中等直链淀粉含量(TT)水稻品种中蜡质基因部分DNA顺序
A．该实验中需设计的引物2为5′－TTCAACTCTCGTTAAATCAT－3′
B．若酶切产物只能观察到450 bp的DNA条带，则表明该水稻品种为TT型
C．GT杂合型水稻品种酶切电泳结果为3条条带
D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的种类不同，数目相同
C　[分析题图可知，引物的延伸方向为5′→3′，故图示所给引物1设计区碱基序列所在的DNA链为非模板链，故引物1的碱基序列与非模板链的碱基序列相同，而引物2要以引物2设计区碱基序列所在的DNA链为模板，故引物2的碱基序列应与所给序列碱基互补配对，该实验中需设计的引物2为5′－ATGATTTAACGAGAGTTGAA－3′，A错误。若酶切产物只能观察到450 bp的DNA条带，则表明第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，所以该水稻品种为GG型，B错误。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的含量高，基因型记作GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记作TT，故GT杂合型水稻品种的G能被酶切成两段，而T不能被酶切，故酶切电泳结果为3条条带，C正确。组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的数目不同，D错误。]
12．(不定项)(2022·山东泰安模拟预测)D基因中含两种限制酶BamHⅠ和MspⅠ()的酶切位点，HpaⅡ和MspⅠ酶切位点相同，酶切位点处的胞嘧啶可能被甲基化，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感(即不能切割甲基化的酶切位点)，而MspⅠ对胞嘧啶甲基化不敏感。某种基因型小鼠(Dd)有表型1和表型2两种表型，利用两种表型的小鼠D基因做了三组酶切实验：第一组单独使用BamHⅠ，第二组使用BamHⅠ＋MspⅠ，第三组使用BamHⅠ＋HpaⅡ；每组完全酶切产物(每一个酶切位点均被切割)通过电泳分离并使用探针得到杂交带，结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)

D基因酶切图谱(B代表BamHⅠ的酶切位点，M代表MspⅠ或HpaⅡ的酶切位点)
A．该种小鼠(Dd)有两种表型可能与D基因甲基化程度不同影响了基因的表达有关
B．若经过第一组处理后均可得到8.9 kb的基因片段(包含探针)，则说明经过第一组处理后的D基因的酶切位点均没有被甲基化
C．若控制表型1的D基因经过第二组和第三组处理后的酶切结果分别是3.5 kb和8.9 kb，则说明控制表型1的D基因中的4个MspⅠ酶切位点均被甲基化
D．若控制表型2的D基因经过第三组处理后的酶切结果介于3.5 kb和8.9 kb之间，则说明D基因中最多有3个HpaⅡ酶切位点被甲基化
ACD　[基因中碱基的甲基化会影响基因的表达，所以基因型相同的小鼠(Dd)有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达，A正确；经过第一组利用限制酶BamHⅠ处理，由于不清楚该酶对甲基化是否敏感，因此仅通过得到的8.9 kb的基因片段(包含探针)不能说明经过第一组处理后的D基因的酶切位点被甲基化的情况，B错误；HpaⅡ和MspⅠ酶切位点相同，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感(即不能切割甲基化的酶切位点)，而MspⅠ对胞嘧啶甲基化不敏感，若表型1中D基因经过第三组使用BamHⅠ＋HpaⅡ酶切，只得到8.9 kb片段，则说明MspⅠ酶切位点都被甲基化，C正确；若控制表型2的D基因经过第三组处理后的酶切结果介于3.5 kb和8.9 kb之间，则说明D基因中至少有1个、最多有3个HpaⅡ酶切位点被甲基化，D正确。]
二、非选择题
13．(2022·河北唐山三模)二氯喹啉酸(QNC)是一种高选择性、激素类、低毒性除草剂，主要用于防治稻田稗草，持效期长，易于在土壤中积累而影响后茬作物的生长发育。某科研小组欲分离筛选出一株可降解除草剂QNC的菌株，鉴定并明确其降解特性，分离、培养流程图如图1所示，回答下列问题：

图1
(1)在无机盐液体培养基中筛选降解菌株，需要以________为唯一碳源。在培养中需要振荡处理，目的是_____________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)不同的微生物培养形成的菌落表现出不同的特征，可通过微生物的菌落特征来鉴定，这些菌落特征包括______________________________(答出两点即可)等。通过分离筛选得到一株能有效降解QNC的菌株15#，对培养的菌株15#进行计数时，通常选用一定稀释范围的样液进行培养，其目的是______________________________________________。统计获得的菌落数比实际的活菌数少，原因是___________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)为确定菌株15#的最适培养条件，科研人员探究接种量和不同氮源等因素对菌株15#降解QNC的影响，实验结果如图2、图3所示。

外源氮对QNC降解率的影响%
图2

接种量对QNC降解率的影响/%
图3
①分析图2可以得出的结论有_______________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________(答出两点即可)。
②分析图3可知，菌株15#降解QNC效果最好的接种量为7%，当超过该接种量时，降解率呈下降趋势，原因可能是_________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)因为该科研小组欲分离筛选出一株可降解除草剂QNC的菌株，因此在无机盐液体培养基中筛选降解菌株，需要以QNC为唯一碳源。在培养中需要振荡处理，一方面使菌体与培养液充分接触，有利于菌体获得更多的营养物质，另一方面使菌体与空气充分接触，有利于菌体的生长。
(2)可根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征来鉴定微生物。对培养的菌株15#进行计数时，通常选用一定稀释范围的样液进行培养，可采用的计数方法是稀释涂布平板法，稀释的目的是确保获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板。用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故统计获得的菌落数比实际的活菌数少。
(3)①图b中，尿素、蛋白胨、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵是不同的氮源，由图可知，不同氮源对菌株15#降解QNC的影响不同；以蛋白胨为氮源时，菌株15#降解QNC的效果最好。②超过该接种量时，即种群中的个体数过多，则菌体间的种内竞争激烈，导致营养物质不足，影响QNC的降解率。
[答案]　(1)除草剂QNC　使菌体与培养液、空气充分接触，利于菌体获得更多的营养物质　(2)菌落的形状、大小、隆起程度和颜色　确保获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落　(3)①不同氮源对菌株15#降解QNC的影响不同；以蛋白胨为氮源时，菌株15#降解QNC 的效果最好　②菌体间的种内竞争导致营养物质不足，影响QNC的降解率
14．(2022·河北模拟预测)图甲为应用基因编辑技术去除CFTR基因(控制CFTR蛋白的合成)，获得患囊性纤维化的编辑小鼠(4号)的培育流程。请回答下列问题：

图甲

图乙
(1)对1号小鼠进行超数排卵处理，收集并选取处在________的卵母细胞用于核移植。
(2)采集2号小鼠的组织细胞，放置于37 ℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是__________________________________________。
(3)尝试用基因疗法给刚出生的编辑小鼠4号治疗囊性纤维化。其中，将CFTR基因插入质粒中，构建基因表达载体，其部分结构和酶切位点的示意图如图乙，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。据图推断，在将CFTR基因插入质粒时，应使用________限制酶，目的是_____________________________
___________________________________________________________________。
(4)为获得更多基因编辑小鼠，可在胚胎移植前对胚胎进行_______________
_______________________________________________________________，所需要的主要仪器设备包括_________________________________________。
(5)请设计一个实验，从分子水平检测CFTR基因是否被成功导入编辑小鼠4号并正常表达。
①实验思路：___________________________________________________
______________________________________________________________；
②预期结果：__________________________________________________
______________________________________________________________。
[解析]　(1)用于核移植的卵细胞通常处于减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)。
(2)动物细胞培养过程中，CO2的目的是维持培养液的pH。
(3)CFTR基因插入质粒时，应该将目的基因插入终止子和启动子之间，由于CFTR基因会被E3切割，所以应该用E2和E4切割质粒，保证CFTR基因完整且能与载体正确连接。
(4)为获得更多基因编辑小鼠，可在胚胎移植前对胚胎进行分割，需要的主要仪器设备包括实体显微镜和显微操作仪。
(5)从分子水平检测CFTR基因是否被成功导入编辑小鼠4号并正常表达，检测目的基因是否被成功导入通常用DNA分子杂交技术，检测是否正常表达通常用抗原—抗体杂交。
实验思路：用含CFTR基因的放射性同位素探针与提取的编辑小鼠4号DNA进行DNA分子杂交，观测是否出现相应的杂交带；利用CFTR蛋白抗体与编辑小鼠4号提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交，观测是否出现相应的杂交带。
预期结果：若观测到相应的杂交带，则CFTR基因被成功导入编辑小鼠4号，否则没有；若观测到相应的杂交带， 则CFTR基因正常表达，否则没有。
[答案]　(1)减数分裂Ⅱ中期(或MⅡ期)　(2)维持培养液的pH　(3)E2、E4　保证CFTR基因完整且能与载体正确连接　(4)分割　实体显微镜和显微操作仪　(5)①用含CFTR基因的放射性同位素探针与提取的编辑小鼠4号DNA进行DNA分子杂交，观测是否出现相应的杂交带；利用CFTR蛋白抗体与编辑小鼠4号提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交， 观测是否出现相应的杂交带　②若观测到相应的杂交带，则CFTR基因被成功导入编辑小鼠4号，否则没有；若观测到相应的杂交带， 则CFTR基因正常表达，否则没有
15．(2022·山东威海二模)COR基因是植物的冷调节基因，其编码的亲水性多肽能保护细胞免受冻害，具有增强植物抗寒性的作用。转录因子CBF(由CBF基因控制合成)能够特异性结合下游靶基因启动子区，从而激活COR基因的表达以提高植物的抗寒性。将不同植物中获取的CBF基因和COR基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，转入植物体内能有效提高植物的低温耐受性。构建基因表达载体时需要根据载体和目的基因上的限制酶切割位点选择不同的限制酶，当遇到平末端和黏性末端不能连接时，可利用限制酶Klenow酶特有的5′→3′DNA聚合酶活性，将黏性末端补平后再与平末端连接。
(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段，根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B，则在PCR反应过程中需要经过________次复制才会出现与CBF基因长度和序列完全吻合的产物；经过四次循环形成的产物中同时含有引物A和引物B的DNA占________。
(2)抗寒相关基因超量表达依赖于适宜的启动子。启动子可分为组成型启动子(每种组织器官中均发挥作用)、组织特异型启动子(特定组织器官中才能发挥作用)和诱导型启动子(特定条件刺激才能发挥作用)，构建基因表达载体时可单独使用某一类型的启动子也可多种类型组合使用。从减少物质和能量消耗的角度出发，最好选择_____________________________________________________________
____________________________________________________________________
(填启动子类型)使马铃薯块茎在寒冷刺激下启动抗寒基因的表达。
(3)为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端，目的是__________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
根据下图所示限制酶切割位点和识别序列，实验室中构建抗寒基因超量表达载体时，为实现经XbaⅠ切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接，应选用的限制酶是____________。

(4)转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后，可能与________酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达。
(5)科学家成功培育出抗寒基因超量表达的转基因植物后，筛选到一个AtNUP160基因突变的植株(atnup160突变体)，已知AtNUP160基因表达产物能通过参与核孔复合体的形成影响RNA的出核转运，在植物抗寒过程中发挥重要的作用。研究发现，atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低，进而影响了COR基因的表达，植物抗寒能力减弱。由此推断atnup160突变体抗寒能力减弱的机理是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段，根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B，则在PCR反应过程中需要经过3次复制才会出现引物之间的DNA片段，该片段正好与CBF基因长度和序列完全吻合；经过四次循环形成的产物共有24＝16个，其中含有亲代母链的DNA分子共有2个，其他的DNA分子均含有引物A和引物B，则经过四次循环形成的产物中同时含有引物A和引物B的DNA占(16－2)/16＝7/8。
(2)根据启动子的类型和作用可知，为了达到减少物质和能量消耗的目的，这里应该选择块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达。
(3)为将COR基因表达载体和CBF基因组合起来构建抗寒基因超量表达载体，应选择不同的限制酶分别切割COR基因表达载体和CBF基因的两端，这样可获得不同的黏性末端，保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接。根据题目所示的限制酶切割位点和识别序列，实验室中构建抗寒基因超量表达载体时，目的基因CBF的两端有MunⅠ和XbaⅠ的切割位点，COR基因表达载体中有HedⅠ和SamⅠ，其中MunⅠ和HedⅠ限制酶切割后能形成相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下可实现连接，而XbaⅠ切割CBF基因后形成的是黏性末端，无法与SamⅠ酶切割后形成的平末端相连接，因此，需要在XbaⅠ切割CBF基因后利用限制酶Klenow酶特有的5′→3′DNA聚合酶活性，将黏性末端补平后再与SamⅠ酶切割后形成的平末端连接，所以为实现经XbaⅠ切割后的CBF基因与COR基因表达载体的连接，应选用的限制酶是SamⅠ、Klenow酶。
(4)转录因子CBF特异性识别下游靶基因启动子区后，可能与RNA聚合酶结合形成复合体从而激活COR基因的表达，因为RNA聚合酶能启动基因的转录过程。
(5)研究发现，atnup160突变体中CBF基因的表达水平降低，进而影响了COR基因的表达，植物抗寒能力减弱。题意显示，atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少，影响了核孔复合体的形成，导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出细胞核，转录因子CBF减少，使得COR基因的表达水平明显降低，保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少，植物抗寒能力减弱。
[答案]　(1)3　7/8　(2)块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子　(3)保证COR基因表达载体和CBF基因的正确连接　SamⅠ、Klenow酶　(4)RNA聚合　(5)atnup160突变体中AtNUP160基因表达产物减少，影响了核孔复合体的形成，导致CBF基因转录形成的mRNA无法转运出核，转录因子CBF减少，使得COR基因的表达水平明显降低，保护细胞免受冻害的亲水性多肽减少，植物抗寒能力减弱