专题18 基因工程-【新题速递】2023届高三生物模拟试卷分类汇编（全国卷区）

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专题18 基因工程
12. （2023届陕西省西安市莲湖区高三上学期第一次调研模拟生物试题）丙型肝炎病毒（HCV）是一种RNA病毒，可使人患肝炎。实验小组为了研究基因工程菌的口服接种免疫预防效果，初步观察了经口服途径接种以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌后小鼠体内的免疫反应，回答下列问题：
（1）实验室获得HCV基因时要先获得HCV的遗传物质，然后在_____酶的作用下 合成DNA分子，构建重组质粒时需要用同种限制酶切割质粒分子和含目的基因的DNA片段，其目的是_____。
（2）导入小鼠体细胞内的HCV基因需要依次经过_____两个过程合成抗原蛋白，检测小鼠体内是否产生相应抗体的方法是_____。
（3）将重组质粒导入大肠杆菌时，要用Ca2+处理大肠杆菌制备_____细胞，以使细胞处于一种_____的生理状态。
（4）为检测基因工程菌的口服接种的免疫预防效果，该小组设计的实验组为口服适量的_____，该实验还需要另外设计两组对照组，分别为：对照组①为_____；对照组②为口服等量的蒸馏水。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 使质粒和含目的基因的DNA片段产生相同的黏性末端
（2） ①. 转录和翻译 ②. 抗原—抗体杂交法
（3） ①. 感受态 ②. 能吸收周围环境中DNA分子
（4） ①. 以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌 ②. 口服等量的含pMAL质粒的大肠杆菌
【解析】
【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：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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。
【小问1详解】
丙型肝炎病毒（HCV）是一种RNA病毒，其遗传物质是RNA，实验过程中选用的是与其RNA对应的相关DNA片段，因此，实验室获得HCV基因时要先获得HCV的遗传物质，然后在逆转录酶的作用下 合成DNA分子，构建重组质粒时需要用同种限制酶切割质粒分子和含目的基因的DNA片段，这样可以使质粒和含目的基因的DNA片段产生相同的黏性末端，进而能够实现连接。
【小问2详解】
基因能控制蛋白质的生物合成，需要经过转录和翻译两个过程，因此，导入小鼠体细胞内的HCV基因需要依次经过转录和翻译两个过程合成抗原蛋白，检测小鼠体内是否产生相应抗体，即是否有相应的抗体蛋白可用的检测方法是抗原—抗体杂交法，若出现杂交带，则说明实验成功。
【小问3详解】
将重组质粒导入大肠杆菌时，为了提高转化率，要用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，感受态细胞容易吸收周围环境中的DNA分子，即感受态细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，保证目的基因的成功导入。
【小问4详解】
为检测基因工程菌的口服接种的免疫预防效果，该小组设计的实验组为口服适量的含有以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌，该实验还需要另外设计两组对照组，分别为：对照组①为口服等量的含pMAL质粒的大肠杆菌；对照组②为口服等量的蒸馏水，前者是为了排除含有正常质粒的大肠杆菌的作用，后者是为了排除实验本身的作用，若实验组小鼠相应的抗体含量高，则说明该工程菌有较好的免疫效果。
【点睛】熟知基因工程的原理和操作流程是解答 本题的关键，明确实验的目的是解答本题的前提，掌握基因工程在 实践中的应用是解答本题的另一关键。
3. （2023届陕西省西安市临潼区高三上学期第一次调研模拟生物试题）下列有关质粒的叙述，不正确的是（　　）
A. 质粒分子中含有A、U、G、C四种碱基
B. 质粒是基因工程中常用的运载体
C. 某些真核细胞中也有质粒
D. 质粒中的每个五碳糖都与两个磷酸基团相连接
【答案】A
【解析】
【分析】质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。常用作基因工程的运载体。
【详解】A、质粒的本质是DNA，不含U，A错误；
B、基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，B正确；
C、某些真核生物也有质粒，如酵母菌，C正确；
D、质粒是环状DNA构成的，DNA中每个五碳糖都与两个磷酸基团相连接，D正确。
故选A。
12. （2023届陕西省西安市临潼区高三上学期第一次调研模拟生物试题）丙型肝炎病毒（HCV）是一种RNA病毒，可使人患肝炎。实验小组为了研究基因工程菌的口服接种免疫预防效果，初步观察了经口服途径接种以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌后小鼠体内的免疫反应，回答下列问题：
（1）实验室获得HCV基因时要先获得HCV的遗传物质，然后在_____酶的作用下 合成DNA分子，构建重组质粒时需要用同种限制酶切割质粒分子和含目的基因的DNA片段，其目的是_____。
（2）导入小鼠体细胞内的HCV基因需要依次经过_____两个过程合成抗原蛋白，检测小鼠体内是否产生相应抗体的方法是_____。
（3）将重组质粒导入大肠杆菌时，要用Ca2+处理大肠杆菌制备_____细胞，以使细胞处于一种_____的生理状态。
（4）为检测基因工程菌的口服接种的免疫预防效果，该小组设计的实验组为口服适量的_____，该实验还需要另外设计两组对照组，分别为：对照组①为_____；对照组②为口服等量的蒸馏水。
【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 使质粒和含目的基因的DNA片段产生相同的黏性末端
（2） ①. 转录和翻译 ②. 抗原—抗体杂交法
（3） ①. 感受态 ②. 能吸收周围环境中DNA分子
（4） ①. 以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌 ②. 口服等量的含pMAL质粒的大肠杆菌
【解析】
【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：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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。
【小问1详解】
丙型肝炎病毒（HCV）是一种RNA病毒，其遗传物质是RNA，实验过程中选用的是与其RNA对应的相关DNA片段，因此，实验室获得HCV基因时要先获得HCV的遗传物质，然后在逆转录酶的作用下 合成DNA分子，构建重组质粒时需要用同种限制酶切割质粒分子和含目的基因的DNA片段，这样可以使质粒和含目的基因的DNA片段产生相同的黏性末端，进而能够实现连接。
【小问2详解】
基因能控制蛋白质的生物合成，需要经过转录和翻译两个过程，因此，导入小鼠体细胞内的HCV基因需要依次经过转录和翻译两个过程合成抗原蛋白，检测小鼠体内是否产生相应抗体，即是否有相应的抗体蛋白可用的检测方法是抗原—抗体杂交法，若出现杂交带，则说明实验成功。
【小问3详解】
将重组质粒导入大肠杆菌时，为了提高转化率，要用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，感受态细胞容易吸收周围环境中的DNA分子，即感受态细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，保证目的基因的成功导入。
【小问4详解】
为检测基因工程菌的口服接种的免疫预防效果，该小组设计的实验组为口服适量的含有以pMAL为质粒构建的含HCV基因重组质粒的大肠杆菌，该实验还需要另外设计两组对照组，分别为：对照组①为口服等量的含pMAL质粒的大肠杆菌；对照组②为口服等量的蒸馏水，前者是为了排除含有正常质粒的大肠杆菌的作用，后者是为了排除实验本身的作用，若实验组小鼠相应的抗体含量高，则说明该工程菌有较好的免疫效果。
【点睛】熟知基因工程的原理和操作流程是解答 本题的关键，明确实验的目的是解答本题的前提，掌握基因工程在 实践中的应用是解答本题的另一关键。
12. （023届陕西省西安市未央区2高三上学期第一次调研模拟生物试题）疫苗接种是当前新冠肺炎疫情防控工作的一项重要举措。重组腺病毒疫苗研发策略是:将新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中，形成表达S蛋白的重组腺病毒，注射到健康人体内，腺病毒可侵染人体细胞，达到预防新冠病毒感染的效果。回答下列问题。

（1）由于腺病毒DNA分子较大，需采取图所示方法获得重组腺病毒DNA。即：将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，最终重组在线性DNA分子上，据图推测， X所示的原件应该为__________________________。
（2）将上述重组线性DNA分子(不编码病毒复制必需E1蛋白)导入到能表达人体细胞没有的E1蛋白的细胞系，最终包装成完整的腺病毒。这种方式生产的疫苗由于重组腺病毒_____________________，从而提高了疫苗的安全性。
（3）重组腺病毒疫苗_______(填“含有”或“不含有”)有活性的病毒。注射进入人体后可经过___________(填“转录”“翻译”或“转录及翻译”)产生相应蛋白发挥抗原作用。人体接种该疫苗后，免疫系统会产生相应的抗体及记忆细胞，后者在新型冠状病毒进入人体时，可迅速____________， 引发强烈特异性免疫反应。
（4）为了检测疫苗的效果，科学家用不同方式给雪貂接种重组腺病毒疫苗后，感染新冠病毒。一段时间后检测新冠病毒含量，结果如下，说明重组腺病毒疫苗___________， 且效果最好的免疫方式是_____________________。

【答案】（1）Kan抗性基因
（2）（不编码E1蛋白从而）不能在人体细胞中复制
（3） ①. 含有 ②. 转录及翻译 ③. 增殖与分化
（4） ①. 能有效抑制新冠病毒的复制 ②. 滴鼻和口服
【解析】
【分析】1、根据重组腺病毒疫苗研发图可知，获得重组线性DNA分子是通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的，故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因，故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
2、分析柱状图可知，通过给雪貂滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的结果，与对照组比较，均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力；题图中显示，滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低，说明该免疫方式效果最好。
【小问1详解】
根据以上分析可知，图示方法获得重组腺病毒DNA将质粒1和质粒2共同导入受体细胞中，通过质粒1与质粒2的左臂和右臂之间的片段互换实现的，故可知质粒2的左臂与右臂之间含S基因的片段代替了质粒1左臂与右臂之间的Amp抗性基因，故对应重组线性DNA分子中的X为Kan抗性基因。
【小问2详解】
根据题意可知，重组线性DNA分子中不含病毒复制必需的E1蛋白基因，人体细胞中也不含有E1蛋白，而作为载体的293细胞系中能够表达E1蛋白，故将这样获得的重组腺病毒疫苗，能够在载体中进行复制，诱导刺激人体产生免疫反应，但无法在人体的宿主细胞内复制，提高了疫苗的安全性。
【小问3详解】
根据“腺病毒可侵染人体细胞”可知，该疫苗含有活性病毒。重组腺病毒疫苗含有病毒的S蛋白基因，因此注射进入人体后可经过转录及翻译过程产生S蛋白发挥抗原作用。记忆细胞再次遇到相同抗原时，会迅速增殖与分化，引发强烈特异性免疫反应。
【小问4详解】
分析题图可知，通过滴鼻和口服、肌肉注射两种方式接种重组腺病毒疫苗的雪貂对比对照组，均能够使雪貂产生对新冠病毒的免疫能力；且题图中显示滴鼻和口服组的新冠病毒相对含量始终最低，说明该免疫方式效果最好。
【点睛】本题以新冠病毒疫苗的制备为背景考查基因工程和免疫的知识点，要求学生识记基因表达载体的构建和组成，能够正确识图判断获得重组腺病毒的图示中的信息，结合所学的知识点解决问题；把握病毒的结构组成和特点以及疫苗的作用，能够分析柱状图获取有效信息，进而用准确的语言表述实验结果，考查了学生分析和语言的表述能力。
12. （2023届陕西省西安市雁塔区高三上学期第一次调研模拟生物试题）反义RNA可以抑制特定基因的表达，反义RNA技术可用于分析或鉴定植物基因的功能。实验小组将番茄的pTOM5基因通过特殊的农杆菌反向导入番茄细胞中，结果发现番茄果实呈黄色，原因是类胡萝卜素的合成受阻。反义RNA技术的原理如图所示，回答下列问题：

（1）基因工程中通常采用_________技术体外扩增pTOM5基因。将pTOM5基因和烟草病毒载体构建重组载体时需要的酶是_________，将重组病毒载体TRV2导入农杆菌前要用Ca2+处理农杆菌，其目的是_________。
（2）在基因工程中，转化是指_________。普通农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA片段插入宿主细胞的染色体的DNA上。据图可知，特殊农杆菌与普通农杆菌的区别在于_________。
（3）据图可知，反义RNA技术可抑制pTOM5基因表达的_________过程，根据实验结果可知，pTOM5基因控制合成的产物可能是_________。
【答案】（1） ①. PCR ②. 限制酶和DNA连接酶 ③. 使农杆菌处于易于接受外源DNA分子的感受态
（2） ①. 目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程 ②. 无须将目的基因整合到T-DNA上，而直接将外源基因的重组病毒载体导入植物细胞，同时不会转入Ti质粒
（3） ①. 翻译 ②. 控制类胡萝卜素合成的酶
【解析】
【分析】分析图示可知，重组病毒载体TRV2在番茄细胞内转录形成的小分子RNA可与靶基因mRNA结合，而后被mRNA切割酶识别并被切割后降解，使靶基因mRNA不能翻译形成蛋白质。
【小问1详解】
体外扩增目的基因常用PCR技术，因此基因工程中通常采用PCR技术体外扩增pTOM5基因。构建重组载体时需要用限制酶和DNA连接酶。将重组病毒载体TRV2导入农杆菌前要用Ca2+处理农杆菌，其目的是使农杆菌处于易于接受外源DNA分子的感受态。
【小问2详解】
在基因工程中，转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。据图可知，特殊农杆菌无须将目的基因整合到T-DNA上，而直接将外源基因的重组病毒载体导入植物细胞，同时不会转入Ti质粒。而普通农杆菌需要将目的基因与质粒连接，并通过农杆菌转化使质粒进入植物细胞。
【小问3详解】
根据分析可知，反义RNA技术使靶基因mRNA被降解，因此该技术抑制了pTOM5基因表达的翻译过程。根据题意“将番茄的pTOM5基因通过特殊的农杆菌反向导入番茄细胞中，结果发现番茄果实呈黄色，原因是类胡萝卜素的合成受阻”，可知pTOM5基因控制合成的产物可能是控制类胡萝卜素合成的酶，该酶能催化类胡萝卜素的合成。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生从图中获取反义RNA作用原理的信息。

30. （2023届陕西省咸阳市武功县高三第一次质量检测生物试题）下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解，质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。请回答下列问题：

回答下列问题。
（1）过程①选用限制酶的最佳方案是________。
A. EcoRV和EcoRI
B. BamHI和EcoRI
C. EcoRV和BamHI
D. 只有BamHI
（2）构建基因表达载体时，一般将目的基因插在启动子和终止子之间。启动子的作用是_____。
（3）过程②需要先将大肠杆菌用_____处理，目的是使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中的DNA分子的生理状态，这种细胞称为_____。
（4）为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中额外加入_____和______，培养一段时间后挑选出_____（填“蓝色”或“白色"）的菌落进一步培养，从而获得大量目的菌。
（5）目的基因导入受体细胞后，常用_____技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。
【答案】（1）B （2）RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录出mRNA
（3） ①. Ca2+ ②. 感受态细胞
（4） ①. 青霉素 ②. X-gal ③. 白色
（5）抗原—抗体杂交
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
据图可知，酶切目的基因，可以选择BamHⅠ和EcoRⅠ、BamHⅠ和EcoR V、EcoRⅠ和EcoR V这些两种酶组合，酶切质粒载体，可以选择BamHⅠ和EcoRⅠ，不能含有EcoR V，否则会破坏青霉素抗性基因，影响筛选，因此该过程中获取目的基因最好使用的限制性内切核酸酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。故选B。
【小问2详解】
构建基因表达载体时，一般将目的基因插在启动子和终止子之间，其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录出mRNA。
【小问3详解】
将目的基因导入大肠杆菌（微生物细胞）需要钙离子进行处理，目的是使其处于感受态，能吸收周围环境中的DNA分子。
【小问4详解】
转基因成功的大肠杆菌内含有青霉素抗性基因且lacZ基因被破坏，因此需要在培养基中加入青霉素和X-gal；无lacZ基因，则菌落呈白色，有青霉素抗性基因，则在含青霉素的培养基中能存活，因此若出现白色菌落，则说明基因表达载体成功转入大肠杆菌。
【小问5详解】
抗原与抗体的结合具有特异性，且基因表达的产物通常是蛋白质，故目的基因导入受体细胞后，常用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳。

35. （陕西师范大学附中、渭北中学等2022-2023学年高三上学期期初检测生物联考试题）草莓芳香浓郁，营养丰富。请回答下列与草莓栽培有关的问题。
（1）野生草莓是二倍体，通过特殊技术培育成的多倍体草莓更受大众欢迎，这利用了多倍体植株的______（答出两点）等特点。多倍体草莓的大量快速繁殖需要采集外植体细胞经过____与____过程，获得试管苗。该技术证明了已分化的植物细胞仍具有_____。
（2）草莓植株感染病毒后会出现结实率下降，品质变差等问题。若要恢复其品质，可选取植物的____进行植物组织培养，获得脱毒苗。此外，也可将抗病毒基因导入细胞中培育出转基因抗病毒草莓植株。为了检测抗病毒基因是否导入转基因植物的组织细胞，需提取该细胞中的______（填“蛋白质”“总RNA”或“总DNA”）与基因探针进行分子杂交：欲从个体生物学水平来鉴定抗病毒基因是否赋予该植物抗病特性的操作是____。
（3）在植物组织培养过程中，由于细胞处于分裂状态，可以对其进行射线诱变处理，促使其细胞内发生________，再进一步培养筛选获得草莓新品种。
（4）若想利用植物体细胞杂交技术培养出马铃薯-草莓杂种植物以提高土地的利用率，_____（填“能”或“不能”）把两个物种细胞直接融合，理由是______。
【答案】（1） ①. 果实比较大、营养物质含量增加 ②. 脱分化 ③. 再分化 ④. （一定的）全能性（或形成完整植株所需的全部基因）
（2） ①. 分生区（如茎尖） ②. 总DNA ③. 进行抗病毒草莓的接种试验 （用病毒来感染该草莓，观察其抗病性） （3）突变
（4） ①. 不能 ②. 植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍细胞间的杂交（融合）
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。
【小问1详解】
野生草莓往往是二倍体，而人工栽培的草莓往往是通过特殊技术育成的多倍体，这利用了多倍体植株的果实比较大、营养物质含量增加特点；多倍体草莓的繁殖往往是无性繁殖，即通过使外植体细胞经历脱分化与再分化过程成为试管苗；该技术证明了已分化的植物细胞仍具有（一定的）全能性。
【小问2详解】
草莓植株感染病毒后会出现结果减少，品质变劣，若要恢复其品质，可选取植物的分生区（如茎尖）进行植物组织培养（分生区的细胞不含病毒或病毒极少），获得脱毒苗；为了检测抗病毒基因是否存在于该转基因植物的所有不同组织细胞中，则需分别提取该转基因植物的所有不同组织细胞中的总DNA与基因探针杂交：若出现杂交带，则证明导入成功；欲从个体生物学水平来鉴定抗病毒基因是否赋予该植物抗病特性的操作是：进行抗病毒草莓的接种试验。
【小问3详解】
在植物组织培养过程中，由于愈伤组织细胞一直处于分生（分裂）状态，可以对植物的愈伤组织进行诱变处理，促使其发生突变，再进一步培养筛选获得草莓新品种。
【小问4详解】
若想利用植物体细胞杂交技术培养出马铃薯—草莓杂种植物以提高土地的利用率，不能把两物种细胞直接融合，原因是植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍细胞间的杂交（融合）。

26. （陕西渭南市华州区咸林中学2022-2023学年高三上学期开学摸底考试生物试题）玉米是一种重要的食品、饲料以及工业原料，在我国粮食生产安全中占有重要地位。高温胁迫会造成玉米果穗畸形生长，甚至出现空秆无穗，导致产量降低。研究人员获得了一个耐热相关基因ZmCIPKHT并转入玉米，培育出ZmCIPKHT过量表达的耐热玉米。回答下列问题：
（1）扩增获得ZmCIPKHT含有酶切位点的编码区，将质粒与ZmCIPKHT基因用BamHI和BclI进行双酶切：
①采用PCR技术体外扩增ZmCIPKHT基因时，需先根据已知一段ZmCIPKHT基因的碱基序列设计_________________。该技术中需要的酶是________________。
②采用双酶切的优点是________________。
③ZmCIPKHT基因过量表达的调控与其上游的________________序列有关。
（2）重组质粒经鉴定后，转入农杆菌之前，需先用________________处理农杆菌，使其处于感受态；农杆菌可将ZmCIPKHT基因转入到玉米细胞中的原因是________________。
（3）研究人员检测了野生型玉米（WT）和转ZmCIPKHT基因的玉米株系（OE–4，OE-6）中ZmCIPKHT的相对表达量，并对OE-4进行42℃高温胁迫处理，在0，0.5、3和6h分别取样检测ZmCIPKHT基因的表达量，结果如图所示。从分子水平上检测OE-6中是否合成ZmCIPKHT蛋白，常用的方法是________________。实验结果表明ZmCIPKHT对高温胁迫具有响应，理由是________________。


【答案】（1） ①. 两种引物 ②. 热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶） ③. 防止质粒、目的基因自连现象，防止目的基因和质粒的反向连接 ④. 启动子
（2） ①. Ca2+ ②. ZmCIPKHT基因插入到农杆菌的Ti质粒的T-DNA序列中，随T-DNA转移到玉米细胞，并且整合到玉米细胞的染色体DNA上，
（3） ①. 抗原-抗体杂交 ②. 转ZmCIPKHT基因的植株OE-4经高温处理3h内，ZmCIPKHT基因的相对表达水平明显升高。
【解析】
【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：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。
【小问1详解】
①采用PCR技术体外扩增ZmCIPKHT基因时，需先根据已知一段ZmCIPKHT基因的碱基序列设计引物，由于DNA复制过程中两个单链均作为模板进行DNA复制过程，因此需要设计两种引物，从而可以完成体外DNA复制的过程。PCR过程中通过调节温度的变化实现氢键的断裂、形成和子链的延伸过程，因此该过程需要的酶是耐高温的DNA聚合酶，即Taq聚。
②将质粒与ZmCIPKHT基因进行双酶切的优点表现在能保证目的基因合质粒的正向连接，避免质粒和目的基因自连现象的发生。
③基因表达的过程需要首先通过转录过程，转录过程的启动需要RNA聚合酶与相关基因的启动子进行结合，据此可推测，ZmCIPKHT基因过量表达的调控与其上游的启动子的脱氧核苷酸序列的改变有关。
【小问2详解】
质粒经鉴定后，转入农杆菌之前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其处于感受态，即此时易吸收外源DNA的状态；农杆菌的Ti质粒中有T-DNA，插入其中ZmCIPKHT基因可随着T-DNA转移到受体细胞的染色体DNA上，随着染色体DNA的复制而复制。
【小问3详解】
若要从分子水平上检测OE-6中是否合成ZmCIPKHT蛋白，需要采用抗原-抗体杂交技术检测是否表达出相应的蛋白质，实验结果表明随着高温胁迫时间的延长，ZmCIPKHT基因的表达水平上升，即转ZmCIPKHT基因的植株OE-4经高温处理3h内，ZmCIPKHT基因的相对表达水平明显升高。
9. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）在DNA的粗提与鉴定实验中，试剂的种类、浓度和使用方法均有严格的规定。下列相关操作正确的是（　　）
A. 用蒸馏水裂解猪的成熟红细胞可获得大量DNA
B. 在裂解液中加入NaCl溶液并调至2mol/L，可以析出DNA
C. 冷酒精加入到DNA溶液中，可降低DNA在其中的溶解度
D. 高温会使二苯胺分解，鉴定DNA时应严格控制在室温条件下进行
【答案】C
【解析】
【分析】DNA的粗提取的原理是DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，而蛋白质此时的溶解度高的特点，可以使DNA与蛋白质分离，形成沉淀析出，通过过滤，得到粗提取的滤出物DNA。再利用DNA不溶于酒精，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，进一步提取出含杂质较少的DNA。鉴定的原理是DNA遇二苯胺（沸水浴）成蓝色的特性。
【详解】A、猪是哺乳动物，其血细胞中主要是红细胞，成熟红细胞无细胞核，不能提取DNA，一般用鸡血提取，A错误；
B、DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，在裂解液中加入NaCl溶液并调至0.14mol/L，可以析出DNA，B错误；
C、利用DNA不溶于酒精，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，可将冷却过的酒精加入到DNA溶液中以降低DNA在其中的溶解度，C正确；
D、DNA遇二苯胺成蓝色，需进行沸水浴加热，D错误。
故选C。
10. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵，培育出转基因鲤鱼，与对照组相比，生长速度加快。科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列
B. 将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法
C. 未整合到受体细胞DNA上的生长激素基因也不会被DNA酶水解
D. 外源基因能整合到其它生物的DNA上是因为它们的结构与组成相类似
【答案】C
【解析】
【分析】目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。题中外源生长激素基因就是目的基因。
【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子是由两条脱氧核苷酸链形成双螺旋结构，A正确；
B、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，B正确；
C、未整合到受体细胞DNA上的生长激素基因，会被DNA酶催化水解，C错误；
D、外源基因和其它生物的DNA有共同的DNA结构：①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。②DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。③DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接，D正确。
故选C。
11. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）下图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶Xho Ⅰ和Sal Ⅰ分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 不同的限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同
B. 限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ识别的核苷酸序列不同
C. 泳道①②分别是限制酶XhoⅠ和限制酶Sal Ⅰ处理得到的产物
D. 用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物
【答案】C
【解析】
【分析】根据图1可知，该DNA中含有2个Xho Ⅰ酶切位点和3个Sal Ⅰ酶切位点。结合图2中，①有4种片段，②有3种片段可知，前者是Sal Ⅰ酶切产物，后者是Xho Ⅰ酶切产物。
【详解】A、不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，A正确；
B、结合图1和图2可知，限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ识别的核苷酸序列不同，B正确；
C、由上分析可知，泳道①②分别是限制酶Sal Ⅰ和限制酶XhoⅠ处理得到的产物，C错误；
D、用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，该片段共有5个酶切位点，可得到6种电泳产物，D正确。
故选C。
13. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A. 蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
B. 蛋白质工程的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
C. 蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
D. 限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、结构决定功能，故蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，A正确；
B、蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，故蛋白质工程的操作对象为控制蛋白质合成的基因，B错误；
C、蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构达到改变蛋白质功能的目的，C错误；
D、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
故选A。
14. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长，还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长，某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞
B. 需经过植物组织培养过程获得转基因菊花
C. 将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
D. 应用抗虫接种实验，检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度
【答案】A
【解析】
【分析】菊花是一种双子叶植物，桃蚜是害虫。科学家用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花，可知雪花莲凝集素基因GNA是目的基因，受体细胞为菊花细胞。
【详解】A、要获得转基因菊花，可以选择菊花叶片细胞作为受体细胞，但不能选择桃蚜细胞作为受体细胞，A错误；
B、导入的目的基因的受体细胞为菊花细胞，要将其培养成个体，需要经过植物组织培养，B正确；
C、Ti质粒的T-DNA可以转移到受体细胞中，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据这一特点，构建表达载体时，应该将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上，C正确；
D、已知雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长，故应用抗虫接种实验，检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度，D正确。
故选A。

35. （黑龙江省大庆铁人中学2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题）请根据有关生物工程方面的知识回答下列问题：
（1）基因工程的核心是_____，从分子水平上看，基因工程得以实现的遗传学物质基础是：_____，_____。（写出两点）。
（2）我国科学家独创的将目的基因导入植物细胞的方法是_____，农杆菌转化法的原理是利用其菌体中质粒的T-DNA片段可_____的特点；将目的基因导入微生物细胞最有效的方法是_____。
（3）动物细胞工程中_____技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞工程的一项重要应用是制备单克隆抗体，该过程形成的杂交瘤细胞中发生的遗传信息流动有DNA→DNA、_____。
（4）胚胎工程中，胚胎移植选择受体的条件是_____的个体，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生_____，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。为了获得产奶量高的奶牛，需取囊胚期_____细胞做性别鉴定。若对囊胚进行胚胎分割，要注意_____，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 不同生物DNA分子的基本结构相似 ③. 所有生物共用一套密码子
（2） ①. 花粉管通道法 ②. 转移并整合到染色体DNA上 ③. Ca2+处理法
（3） ①. 动物细胞培养 ②. DNA→RNA→蛋白质
（4） ①. 同种的具有健康的体质和正常的繁殖能力 ②. 免疫排斥 ③. 滋养层 ④. 将内细胞团均等分割
【解析】
【分析】1、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。
2、对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
小问1详解】
基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。基因工程得以实现的遗传学物质基础是：不同生物DNA分子的基本结构相似；所有生物共用一套密码子。
【小问2详解】
我国科学家独创的将目的基因导入植物细胞的方法是花粉管通道法，将目的基因导入植物细胞最常见的方法是农杆菌转化法，原理是利用农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA片段可转移并整合到宿主细胞染色体DNA上。将目的基因导入微生物细胞最有效的方法是Ca2+处理法。
【小问3详解】
动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。在制备单克隆抗体过程中，形成的杂交瘤细胞能进行DNA复制和基因表达，故细胞中发生的遗传信息流动有DNA→DNA、DNA→RNA→蛋白质。
【小问4详解】
胚胎工程中，胚胎移植选择的受体是同种（或生理状态相同）的具有健康体质和正常繁殖能力的雌性个体。由于受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。一般取囊胚期滋养层细胞做性别鉴定。若对囊胚进行胚胎分割，要注意将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

25. （黑龙江省哈尔滨市2022-2023学年高三上学期学业质量监测生物试题）PCR技术是一项令人类值得自傲的技术，它在分子生物学，临床医学、考古学等众多领域取得了巨大成就，在当今社会乃至未来社会都会有它的立足之地；充分运用它，人类会在文明发展的进程中发出更耀眼的光芒。据此回答下列问题。
（1）PCR的过程是目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应_____结合；然后以单链DNA为模板，在_____作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到_____，如此重复循环多次。
（2）PCR技术的结果是呈指数形式扩增，其原因是_____。
（3）由于PCR技术具有高特异性、高灵敏度，在基因工程中PCR技术可用于_____等。
（4）又由于PCR技术具有操作快速、简便、对样本要求低等特点，加之它能与多种分子生物学技术配合使用，临床医学上PCR技术已成为在_____、发病机理的研究等方面最有效、最可靠的方法之一、
【答案】（1） ①. 互补序列      ②. Taq酶 ③. 与模板互补的DNA新链上
（2）PCR技术的原理是DNA复制 （3）病毒基因检测 （4）遗传病诊断
【解析】
【分析】PCR技术的过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
PCR的过程是目的基因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Taq酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到与模板互补的DNA新链上，如此重复循环多次。
【小问2详解】
由于PCR技术的原理是DNA复制，所以PCR技术的结果是呈指数形式扩增。
【小问3详解】
由于PCR技术具有高特异性、高灵敏度，在基因工程中PCR技术可用于病毒基因检测等。
【小问4详解】
又由于PCR技术具有操作快速、简便、对样本要求低等特点，加之它能与多种分子生物学技术配合使用，可以检出大部分已知的基因突变、基因缺失、染色体错位等，临床医学上PCR技术已成为在遗传病诊断、发病机理的研究等方面最有效、最可靠的方法之一。

40. （黑龙江省哈尔滨市六中2022-2023学年高三8月月考生物试题）科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是
A. 可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B. 在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C. 人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D. 科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，因此可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵，A正确；
B、在该转基因羊中，人凝血因子存在于所有细胞中，但只在乳腺细胞中表达，B错误；
C、人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子一条链为模板合成mRNA，C错误；
D、科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达，D错误。
故选A。

20. （黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题）作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）。
A. 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B. 具有多个限制酶切点，以便目的基因的表达
C. 具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合
D. 它的参与能够使标记基因在宿主细胞中复制并稳定保存
【答案】A
【解析】
【分析】标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用。在基因工程意义上来说，它是重组DNA载体的重要标记，通常用来检验转化成功与否；在基因定位意义上来说，它是对目的基因进行标志的工具，通常用来检测目的基因在细胞中的定位。
【详解】A、作为运载体必须具备的条件是之一是在宿主细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，即能在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；
B、具有一个至多个限制酶切点，是为了使外源DNA片段（目的基因）插入其中，B错误；
C、标记基因是为了便于重组DNA的鉴定和选择，C错误；
D、它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存，D错误。
故选A。

26. （黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题）下列有关基因工程的叙述正确的是（ ）。
A. 限制酶只存在于原核生物中，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列
B. 只有同种限制酶切割的末端才能连接，不同限制酶切割的末端不能连接
C. 基因工程中，只能利用天然质粒，质粒上的标记基因用于重组DNA的筛选
D. 质粒是独立于细菌拟核DNA之外的环状双链DNA
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】A、限制酶大多来自原核生物，只能识别DNA分子的特定核苷酸序列，A错误；
B、不同限制酶切割后，若黏性末端相同也能连接，B错误；
C、基因工程中用到的质粒多是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；
D、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，D正确。
故选D。
27. （黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题）下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法不正确的是

A. a、b过程分别是转录、翻译
B. 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作
C. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术
D. 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
【答案】C
【解析】
【详解】【分析】本题以“蛋白质工程的操作过程”示意图为情境，综合考查学生对蛋白质工程的基本原理、实质及操作流程等相关知识的识记和理解能力。
【详解】a过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程，b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的翻译过程，A正确；蛋白质工程是指以蛋白质分子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需求，因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作，B正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，C错误；蛋白质工程中，可能根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因，D正确。
【点睛】蛋白质工程与基因工程的异同

33. （黑龙江省绥化市望奎县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题）如表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的切割位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
Sau3AⅠ
HindⅢ
识别序列及切割位点





（1）用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用__________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过________酶的作用形成重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于__________态的大肠杆菌中。
（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________。
（3）若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为__________，对该部位，这两种酶__________（填“都能”“都不能”或“只有一种能”）切开。
（4）假设所用的酶均可将切割位点完全切开，若用Sau3AⅠ切割图1质粒，可能获得__________种大小不同的DNA片段。
（5）常用PCR技术扩增目的基因，所用的引物组成为图2中__________。该PCR反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液（含Mg2+）、水、引物、模板DNA、__________和__________。
【答案】 ①. BclⅠ和HindⅢ ②. DNA连接 ③. 感受 ④. 四环素 ⑤. 或 ⑥. 都不能 ⑦. 3 ⑧. 引物甲和引物丙 ⑨. 4种脱氧核糖核苷酸 ⑩. 热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、理解基因工程的概念：基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 DNA分子水平基本过程 剪切→拼接→导入→表达结果 人类需要的基因产物。
3、获取目的基因的方法主要有两种：
（1）从供体细胞的DNA中直接分离基因，最常用的方法是“鸟枪法”又叫“散弹射击法“；
（2）人工合成基因，这种方法有两条途径，一是以目的基因转录的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，再在酶的作用下合成双链DNA，即目的基因；另一条途径是蛋白质的氨基酸序列，推测出信使RNA序列，再推测出结构基因的核苷酸序列，然后用化学的方法以单核苷酸为原料合成。
【详解】（1）选择的限制酶在目的基因的两侧都应该有切割位点，又因为用BamHⅠ酶会将两个标记基因都破坏，所以构建基因表达载体时只能选择BclI和HindⅢ对质粒和目的基因进行切割，露出两种不同的黏性末端，再利用DNA连接酶将两者定向连接。再将重组质粒导入感受态的大肠杆菌进行扩增。
（2）由于构建重组质粒的时候，氨苄青霉素抗性基因被破坏，而四环素的抗性基因没有被破坏，所以为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素。
（3）根据表格中碱基分析，若BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为或，对于该部位，这两种酶都不能切开。
（4）根据表格分析可知Sau3A I可以切割BclI和BamH I的切割位点，所以若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得3种大小不同的DNA片段。
（5）根据图2可知对目的基因进行扩增时的引物应该是引物甲和引物丙。该PCR反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液（含Mg2+）、水、引物、模板DNA、4种脱氧核糖核苷酸、热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）。
【点睛】本题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，掌握各操作步骤的相关细节，能结合所学的知识准确答题，旨在考查考生信息获取的能力与知识的迁移运用能力。


(2023届河南省百万联考高三8月联考)31. 成熟果实中ACC合成酶的活性明显提高，导致乙烯含量急剧上升，不利于果实储藏。我国科学家利用农杆菌LBA4404携带ACC合成酶反义基因和卡那霉素抗性基因，转化番茄无菌苗子叶，培养、筛选出转基因植株X，乙烯合成量明显降低，果实的成熟和衰老得以延缓，果实更耐储藏。下表显示研究的部分数据，回答下列问题：
不同浓度IAA、ZT的培养基中番茄苗子叶不定芽的诱导率
激素浓度
诱导率
品种
IAA/（mg·L-1）
ZT/（mg·L-1）
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
0.5
1.0
1.5
2.0
3.0
美国大红王
70
72
98
11
0
28
98
92
64
42
美102
74
78
99
10
0
36
99
92
62
38
美108
63
69
90
8
0
32
90
90
66
34
中蔬4号
42
43
54
0
0
16
54
46
22
12
中蔬6号
23
25
30
0
0
10
30
50
26
14
大红Ⅱ号
56
56
82
6
0
30
82
84
42
22
说明：IAA表示生长素；ZT表示玉米素，是一种细胞分裂素
（1）据表分析，该实验的自变量有_____________；ZT组的各培养基中，IAA的浓度应该为_____________。
（2）ACC合成酶反义基因和卡那霉素抗性基因可能存在于农杆菌LBA4404_____________的T-DNA上；ACC合成酶反义基因随T-DNA进入番茄细胞并插入_____________DNA中，得到转基因植株X，在转基因植株X体内，ACC合成酶反义基因转录产生的RNA与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合，ACC合成酶基因表达的_____________过程被抑制，最终导致乙烯合成量降低。
（3）将用农杆菌LBA4404菌液浸泡的番茄无菌苗子叶置于特定的培养基中进行培养。该培养基中加有一定量的卡那霉素，目的是_____________；利用_____________技术将转基因番茄苗子叶的细胞培育成转基因植株X，简述培育转基因植株X的基本流程：_______________。
【答案】（1） ①. IAA和XT的浓度及番茄品种 ②. 0
（2） ①. Ti质粒 ②. 番茄细胞的染色体 ③. 翻译
（3） ①. 将重组质粒筛选出来 ②. 植物组织培养 ③. 含目的基因的细愈伤组织小植株
【解析】
【分析】分析题干可知，ACC合成酶反义基因转录出的反VRNA可与ACC合成酶其因转录出的mRNA结合，从而影响乙烯的合成，由此可知ACC合成酶反义基因通过影响翻译过程抑制ACC合成酶基因表达。
【小问1详解】
分析题意可知，本实验目的是探究不同浓度IAA、ZT的培养基对番茄苗子叶不定芽的诱导率的影响，结合表格可知，实验的自变量是IAA和XT的浓度及番茄品种；ZT组的各培养基中，IAA浓度应为0，以确保实验结果的可靠。
【小问2详解】
T-DNA位于Ti质粒上；ACC合成酶反义基因随T-DNA进入番茄细胞并插入番茄细胞的染色体DNA中，得到转基因植株X；mRNA是翻译的模板，ACC合成酶反义基因转录产生的RNA与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合，mRNA不能发挥作用，翻译过程被抑制。
【小问3详解】
卡那霉素属于标记基因，标记基因的作用是将重组质粒筛选出来；将番茄苗子叶细胞培育为完整植株的方法是植物组织培养技术；将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是：含目的基因的细胞愈伤组织小植株。
(2023届河南省杞县高中高三第一次摸底)26. 科学家将人的a1-抗胰蛋白酶（a1-AT）基因与绵羊乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，成功地培育出能表达a-AT的转基因绵羊，这标志着乳腺生物反应器的实用性研究进入医学临床应用。回答下列问题：
（1）从人胸腺组织细胞中提取到a1-AT的mRNA，通过反转录获得a1-AT基因，与人体细胞内基因的结构相比，该方法得到的基因不具有___________（答两点）等。为获得更多的a1-AT基因，可利用PCR技术进行扩增，该技术需要___________种引物，引物的作用是___________．
（2）科学家将a1-AT基因与绵羊乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，再与质粒构建成重组表达载体，而不是将a1-AT基因直接导入绵羊受精卵中，原因是___________。表达载体中启动子的作用是___________．
（3）将重组基因表达载体导入绵羊受精卵中，置于早期胚胎培养液中进行培养。早期胚胎进行移植前，需进行性别鉴定，若要在囊胚期鉴定性别，则操作思路是___________。胚胎移植的实质是___________
（4）转因绵羊成年后需对其体内a1-AT基因表达产物进行检测，一般采用抗原一抗体杂交法，若出现___________，则表明a1-AT基因成功表达，转基因绵羊培育成功。
【答案】（1） ①. 启动子、终止子、内含子等 ②. 2 ③. 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核糖核苷酸
（2） ①. 使a-AT基因能在受体细胞中稳定存在并可遗传，同时使目的基因能够表达和发挥作用，若直接将其导入受体细胞，很可能会被降解 ②. （RNA聚合酶识别和结合的部位）能驱动a-AT基因转录出mRNA，最终获得a-AT
（3） ①. 取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定 ②. 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
（4）杂交带
【解析】
【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：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；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。
【小问1详解】
启动子、终止子是非转录的序列、内含子在成熟的mRNA中已被切除，所以与人体细胞内基因的结构相比，通过反转录获得a1-AT基因不具有启动子、终止子、内含子等。可利用PCR技术进行扩增，该技术需要2种引物，因为DNA的两条链都分别需要一种引物，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核糖核苷酸。
【小问2详解】
将a1-AT基因与质粒构建成重组表达载体，使a-AT基因能在受体细胞中稳定存在并可遗传，同时使目的基因能够表达和发挥作用，若直接将其导入受体细胞，很可能会被降解，所以要构建成重组表达载体。表达载体中启动子的作用是（RNA聚合酶识别和结合的部位）能驱动a-AT基因转录出mRNA，最终获得a-AT。
【小问3详解】
a1-抗胰蛋白酶（a1-AT）基因与绵羊乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，只有在雌性的乳腺细胞内才能表达，所以需要进行性别鉴定，早期胚胎（如囊胚）进行性别鉴定的常用方法是取滋养层细胞进行染色体检查或DNA分析。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。
小问4详解】
分子水平的检测之一，可从乳汁中提取蛋白质作为抗原进行抗原-抗体杂交检测a1-AT基因成功表达，采用抗原一抗体杂交法，若出现杂交带，则表明a1-AT基因成功表达，转基因绵羊培育成功。
【点睛】本题考查基因工程和胚胎工程等相关知识，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是解答本题的关键。
(河南省安阳市2022-2023学年高三上学期调研考试)24. 法尼醇X受体（FXR）又称胆汁酸受体，研究表明，FXR在调节肝脏再生和抑制肝脏肿瘤方面发挥了关键作用。斑马鱼具有与人类高度相似的基因组，其胚胎和幼鱼身体透明，在毒理学和药理学研究方面有其独特优势。研究人员建立模型动物，用于FXR相关药物筛选。请回答下列问题：
（1）已知XhoⅠ酶识别的序列具有回文对称的特点（即一条链从左向右读和另一条链从右向左读的序列是相同的），若一段核苷酸序列为“-ATCTCGAGCGGG-”，则对该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列（6个核苷酸）为_________；限制酶破坏的键为____________。
（2）下图为NR1H4基因的两种引物序列，要将XhoⅠ酶和BamHⅠ酶的酶切位点添加到NRIH4基因两端，加入限制酶酶切位点的位置应在图中的__________（填序号）处；进行PCR扩增，经过________轮循环后，可得到两端酶切位点的目的基因片段。
上游引物：5'-①TGCAGCATCATGCTTGTGGAAG②-3'
下游引物：5'-③TCATCGTGTGAACCACAATGCTC④-3'
（3）将重组质粒导入用__________处理过的大肠杆菌体内，扩大培养后，提取质粒。再将重组质粒借助______（填仪器名称）注入斑马鱼__________细胞内。
（4）在重组质粒上，含有氨苄青霉素抗性基因和增强绿色荧光蛋白基因。在斑马鱼培养过程中，应以_______作为标记基因筛选出肝脏中特异性表达的个体；斑马鱼在此实验中作为模型动物方便进行筛选，原因是_________。
【答案】（1） ①. -CTCGAG- ②. 磷酸二酯键
（2） ①. ①③ ②. 3
（3） ①. Ca2+ ②. 显微注射仪 ③. 受精卵
（4） ①. 增强绿色荧光蛋白基因 ②. 斑马鱼胚胎和幼鱼身体透明，可直接观察肝脏的荧光
【解析】
【分析】1.限制酶识别DNA分子中特定核苷酸序列，在特定的部位将两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。题中根据不同限制酶的识别序列及切割位点，可对限制酶进行选择。
2.基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶、基因的载体。基因工程的基本操作程序：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
XhoⅠ酶识别序列具有回文对称的特点，则6个核苷酸是-CTCGAG-，限制酶破坏的是连接核苷酸的化学键，即磷酸二酯键。
【小问2详解】
要将XhoⅠ酶和BamHⅠ酶的酶切位点添加到NRIH4基因两端，上游引物和NR1H4基因的3'端互补配对，下游引物和NR1H4基因的5'端互补配对，上游引物的5'端是该基因的一端，下游引物的5'端是该基因的另一端，则限制酶酶切位点的位置实在①③处。进行PCR扩增，第一轮循环得到两个DNA分子，两条链分别是DNA母链和从一端酶切位点的目的基因片段子链；第二轮循环，得到4个DNA分子，其中有两个DNA分子和第一轮的产物相同，另外两个DNA分子的两条链都是一端从酶切位点开始；第三轮循环，得到8个DNA分子，其中有2个DNA分子是两端酶切位点的目的基因片段。
【小问3详解】
Ca2+处理过的大肠杆菌呈感受态，重组质粒容易进入。将重组质粒注入动物受精卵需要显微注射技术，注入受精卵才能发育为转基因动物。
【小问4详解】
由于标记基因在重组质粒上，利用标记基因可筛选出目的基因成功导入的斑马鱼，由于斑马鱼胚胎和幼鱼身体透明，便于在肝脏中特异性表达筛选的是增强绿色荧光蛋白基因，看到肝脏发出绿色荧光的鱼即是转基因成功的。
【点睛】通过转基因鱼情境，考查对限制酶的使用方法、PCR技术获得目的基因的原理、目的基因的筛选和检测的理解，同时考查了对基因序列的分析能力。
(河南省安阳市2022—2023学年高三上学期名校调研摸底)30. 核衣壳蛋白（N蛋白）是RNA病毒的主要结构蛋白，与其致病性密切相关。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）作为一个新的RNA病毒变种，属于冠状病毒属。自新冠爆发以来，不同地区出现了多种变异毒株，目前研究发现，不同的SARS-CoV-2的N蛋白几乎没有差异，但与其他冠状病毒N蛋白存在序列上的很多变异。以下为某研究团队借助现代生物技术构建SARS-CoV-2的重组N蛋白用于抗体检测和其他研究的过程。请分析回答：
（1）分析发现SARS-CoV-2N蛋白在其肽链的C端和N端与其他冠状病毒N蛋白间存在变异，为得到相应目的基因必须对现有N蛋白进行____________，方法是通过相应的生物学技术预测分析SARS-CoV-2N蛋白的结构，并利用氨基酸分析技术得到其氨基酸序列，再利用____________推测控制合成SARS-CoV-2N蛋白的核苷酸序列，进而得到相应的目的基因（DNA）序列，以上步骤为____________的技术环节，属于第二代基因工程技术。
（2）合成SARS-CoV-2的N蛋白基因的具体方法为：先通过____________过程得到SARS-CoV-2的cDNA，再通过设计特定的___________，采用___________技术扩增冠状病毒N蛋白基因。
（3）在接下来的基因工程中最核心的步骤是___________，该过程中，他们选用了pET-28质粒（如下图1），其上所含的限制酶的识别和酶切位点如图2，为使上述方法获得的目的基因能准确插入pET-28质粒，可在设计两种___________时，分别在其___________端加上___________、___________（按从左向右5′→3′顺序书写序列）

（4）在获取基因表达产物时，该团队选择大肠杆菌作为受体细胞，在导入操作前一般会先用_________处理，使其处于感受态，因为此状态下细菌细胞___________。
【答案】（1） ①. 结构设计和改造 ②. 氨基酸与密码子的对应关系 ③. 蛋白质工程
（2） ①. 逆转录 ②. 引物 ③. PCR
（3） ①. 基因表达载体的构建 ②. 引物 ③. 5′ ④. 5'-GGATCC-3' ⑤. 5'-GAGCTC-3'

（4） ①. Ca2+ ②. 处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序主要包括：第一步是目的基因的获取，第二步是基因表达载体的构建，第三步是将目的基因导入受体细胞，第四步是目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由于SARS-CoV-2N蛋白在其肽链的C端和N端与其他冠状病毒N蛋白间存在变异，因此为得到相应目的基因必须对现有N蛋白进行结构设计和改造，方法是通过相应的生物学技术预测分析SARS-CoV-2N蛋白的结构，并利用氨基酸分析技术得到其氨基酸序列，再利用氨基酸与密码子的对应推测控制合成SARS-CoV-2N蛋白的核苷酸序列，进而得到相应的目的基因（DNA）序列，以上步骤为蛋白质工程的技术环节，属于第二代基因工程技术。
【小问2详解】
SARS-CoV-2为RNA病毒，若要合成SARS-CoV-2的N蛋白，需要先通过逆转录过程得到SARS-CoV-2的cDNA，再通过设计特定的引物，采用PCR技术以扩增冠状病毒N蛋白基因。
【小问3详解】
基因工程最核心的步骤是基因表达载体的构建。为了保证目的基因准确插入到质粒中，应用BamHⅠ和SacⅠ酶切割质粒和目的基因，因此需要在两种引物的5′端分别加上BamHⅠ和SacⅠ酶的识别序列，即5'-GGATCC-3'和5'-GAGCTC-3'，以便目的基因能切割出与质粒相同的黏性末端。
【小问4详解】
将目的基因导入大肠杆菌，一般需要先用钙离子处理，使其成为感受态细胞，此状态下细菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
(河南省安阳市北关区2022-2023学年高三上学期摸底测试)12. 生长激素缺乏症患者，也被称为“袖珍人”，因生长激素不足而导致生长发育障碍，身材矮小。生长激素缺乏症发病率为1/8500，是一种内分泌疾病，表现为身材矮小、生长障碍、性发育障碍、代谢紊乱、神经系统、心、肾功能异常。目前一般通过注射生长激素治疗，科研人员尝试利用奶牛乳腺生物反应器生产生长素，以保证临床用量。
（1）外源生长激素基因作为目的基因除了可以从基因组文库获取外，还可以利用从供体动物_________细胞中提取的mRNA，在逆转录酶催化下合成。
（2）下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点，右下图为含有生长激素基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法（只用一种酶）获得生长激素基因，最应选择的限制酶是______________。

（3）利用转基因牛、羊的乳汁提取药物工艺简单，要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特异性表达，应将药用蛋白基因与___________等调控元件重组在一起，导入性染色体组成为_________的受精卵中。如果将药用蛋白基因转移到动物的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛、羊的尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于_________________。
【答案】 ①. 垂体 ②. MspⅠ ③. 奶牛乳腺蛋白基因的启动子 ④. XX ⑤. 不受性别、时间限制
【解析】
【详解】试题分析：本题结合图表，考查基因工程相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节问题，能结合图中和表中信息准确答题，表中是四种限制酶的识别序列和切割位点，其中BamHⅠ的识别序列也能被MboⅠ识别和切割。图中是，用BamHⅠ切割会破坏目的基因，用MboⅠ切割也会破坏目的基因，因此要用酶切法获得目的基因，最应选择的限制酶是MspⅠ和SmaⅠ。
（1）生长激素是垂体合成分泌的，因此可以在垂体细胞中提取到生长激素基因转录形成的mRNA，再在逆转录酶的催化作用下合成生长激素基因。
（2）要获得目的基因必须在目的基因的两侧相应的酶切位点进行切割，图1中可以看出，BamHⅠ的酶切位点在目的基因的中间， SmaⅠ的酶切位点只有一个，这两种限制酶不能用来切割，根据表格可以看出，SmaⅠ的识别序列中含有MspⅠ的识别序列，因此要获得目的基因可用限制酶MspⅠ切割。
（3）完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分，因此要使用蛋白基因在奶牛乳腺中特异性表达，应将药用蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，导入到雌性母体，雌性的性染色体组成为XX。利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于，处于不同发育时期的雌雄动物都可生产药物，不受时间和性别的限制，而从动物乳汁中提取药物则受到限制。
（河南省开封市2022—2023高三上学期开学考试）28. 肿瘤坏死因子（TNF）在体内、体外均能杀死某些肿瘤细胞或抑制肿瘤细胞的增殖作用。科研人员利用乳腺生物反应器大量生产肿瘤坏死因子。已知限制酶BamHI、HindⅢ、PstI、BglⅡ的识别序列及切点分别是G↓GATCC、A↓AGCTT、CTGC↓AG、A↓GATCT。回答下列问题：

（1）在构建基因表达载体时，能否选用PstI切割质粒和含肿瘤坏死因子基因的DNA片段，其原因是____________________；若用HindⅢ和BglⅡ切割含肿瘤坏死因子基因的DNA片段，除选用HindⅢ和BglⅡ组合外还可以选用__________________组合切割质粒。
（2）利用PCR技术扩增TNF基因时，扩增过程可以在__________中自动完成。已知DNA复制时，只能从子链的5′端向3′端开始延伸，据此可知应选择下图甲、乙、丙、丁四种引物中的__________作为引物，若扩增4次，共需要引物__________个。

（3）科学家需将TNF基因与__________重组在一起，通过__________等方法，导入哺乳动物的_________中，由其发育成的转基因动物进入泌乳期后，可以在其分泌的乳汁中获取所需要的TNF。
【答案】（1） ①. 不能，因用PstI切割质粒会破坏四环素抗性基因； ②. HindⅢ、BamHI
（2） ①. PCR仪 ②. 乙、丙 ③. 30
（3） ①. 乳腺细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件 ②. 显微注射 ③. 受精卵
【解析】
【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。
【小问1详解】
图1质粒的四环素抗性基因上有PstI的切割位点，所以在构建基因表达载体时，不能选用PstI、BglII切割质粒和含肿瘤坏死因子基因的DNA片段，其原因是用PstI切割质粒会破坏四环素抗性基因；若用HindIII和BglII切割含肿瘤坏死因子基因的DNA片段，因为BamHI和BglII切割DNA后产生的黏性末端相同，所以可选用HindⅢ、BglII或HindⅢ、BamHI切割质粒；
【小问2详解】
PCR扩增过程可以在PCR仪中自动完成，DNA复制时从子链的5′端开始延伸，或者从引物的3′端开始延伸，据此可选择乙、丙作为引物。若扩增4次，会产生16个DNA，32条链，其中2条链不需要引|物，所以需要引物30个；
【小问3详解】
构建乳腺生物反应器，需将TNF基因与乳腺细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，由之发育成的转基因动物进入泌乳期后，可以在其分泌的乳汁中获取所需要的TNF。
（河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考）39. 番茄作为一种常见的水果蔬菜，在日常生活中的需求量日益增大，但是在较低温度下运输或储存的过程中容易出现冻伤的现象，从而影响番茄的口感和品质。科学家利用基因工程技术培育出抗冻的转基因番茄。下图甲为限制酶BamHI和HindⅢ的识别序列，图乙为外源DNA和质粒上标出的酶切位点及相关基因，其中AFPs基因为抗冻基因。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 图中的外源DNA用BamHI切割后，会破坏4个磷酸二酯键
B. 获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间
C. 应用BamHI和HindⅢ切割目的基因和质粒，以避免其自连或反接
D. 能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中一定都含有AFPs基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、DNA为双链，每条链都是都是脱氧脱氧核苷酸脱水缩合形成磷酸二酯键连接而成，在双链的DNA中切割出外源DNA片段需要破坏4个磷酸二酯键，A正确；
B、获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间，以保证目的基因能够正确的表达，B正确；
C、为了防止目的基因和质粒自连或反接，应该选择两种限制酶进行切割，在目的基因两端、质粒上分别形成两种黏性末端，结合题图可知应用BamHⅠ和HindⅢ，C正确；
D、导入了重组DNA的细胞具有四环素抗性，但仅导入了质粒等情况下细胞也具有四环素抗性，故能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中不一定含有AFPs基因，D错误。
故选D。
（河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考）48. 科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图所示：

（1）从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因，需要用到的工具是____________，可采用_________________技术对Bt毒蛋白基因进行大量扩增。
（2）基因表达载体的组成有Bt毒蛋白基因、启动子、终止子以及___________等，启动子是______________识别和结合的部位。
（3）用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上有___________，它能将Bt毒蛋白基因整合到棉花细胞的_____________________________上。
（4）将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞内采用的方法是________________。将基因表达载体转入农杆菌，首先必须用_______________处理农杆菌。
（5）检测Bt毒蛋白基因在抗虫棉中是否成功表达，在分子水平上的检测方法是__________；要确定抗虫棉是否具有抗虫特性，还需要进行______________水平的鉴定。
【答案】 ①. 限制酶 ②. PCR ③. 标记基因 ④. RNA聚合酶 ⑤. T－DNA ⑥. 染色体DNA ⑦. 农杆菌转化法 ⑧. Ca2+ ⑨. 抗原—抗体杂交 ⑩. 个体生物学
【解析】
【分析】分析图解可知，图中将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因和Ti质粒进行重组，利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞；在利用植物组织培养技术培养成完整植株。
基因表达载体的构建是基因工程中的核心步骤，其组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。
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--DNA分子杂交技术；
②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；
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。
（例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性。）
【详解】（1）获取Bt毒蛋白基因，需要用到限制酶，可采用PCR技术对Bt毒蛋白基因进行大量扩增。
（2）一个基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、目的基因、标记基因；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。
（3）Ti质粒上有T－DNA，可用Ti质粒作为载体，它能将Bt毒蛋白基因整合到棉花细胞的染色体上。
（4）将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞内常采用农杆菌转化法。将基因表达载体转入农杆菌，首先必须用Ca2+处理农杆菌，使农杆菌处于感受态。
（5）检测Bt毒蛋白基因在抗虫棉中是否成功表达，在分子水平上的检测方法是抗原—抗体杂交；要确定抗虫棉是否具有抗虫特性，还需要进行个体生物学水平的鉴定。
【点睛】本题考查了基因工程的相关知识，难度适中，属于考纲中识记、理解层次的考查．要求考生能够识记基因工程的操作步骤；识记目的基因获取的三种方法；识记基因表达载体的组成等方面的知识；要求考生能够构建一定的知识网络。
（河南省开封市杞县新世纪中学2022-2023学年高三上学期第一次月考）38. 在重组DNA技术中，将外源基因导入受体细胞，通常是利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）
A. 质粒是一种只存在于原核细胞中的结构简单的环状DNA分子
B. 质粒的复制和表达过程都遵循中心法则和碱基互补配对原则
C. 目的基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达
D. 大多数天然质粒都不需要人工改造，可以直接作为载体使用
【答案】B
【解析】
【分析】1、常用运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子）。2、作为运载体必须具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存；②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。3、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
【详解】A、质粒存在于许多细菌以及酵母菌（真核细胞）中的有自主复制能力的小型环状DNA分子，A错误；
B、质粒的复制和表达都遵循中心法则，也遵循碱基互补配对原则，B正确；
C、只需要将含有目的基因的质粒导入受体细胞，无需整合到受体细胞的DNA中也能表达，C错误；
D、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，D错误。
故选B。
（河南省名校联盟2022-2023学年高三上学期摸底联考）26. 近年来，基因治疗作为一种新的治疗手段，可以治疗多种疾病。GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图所示），并导入到大鼠神经干细胞中用于干细胞基因治疗的研究。请回答下列问题：

（1）若要获得大量GDNF基因，可通过_____技术进行体外扩增，该技术所需的引物有_____种。
（2）基因工程中，最核心的步骤是_____（填图中序号）；能否用限制酶XhoⅠ和EcoRⅠ同时切割目的基因和载体，并说明原因_____。重组载体上启动子的作用是_____。
（3）图中a称为_____；b将来发育为_____。
（4）过程⑥产生的小鼠并不都是转基因小鼠的原因是_____。
【答案】（1） ①. PCR ②. 2
（2） ①. ① ②. 不能，会将质粒上启动子切割掉 ③. 驱动基因转录出mRNA，最终获得所需蛋白质
（3） ①. 内细胞团 ②. 胎盘和胎膜
（4）转基因生物的成功率并不是百分之百
【解析】
【分析】基因工程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；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
【小问1详解】
能体外大量获得目的基因的技术是PCR技术，PCR技术所需要的引物有两种（上游引物和下游引物）。
【小问2详解】
基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，构建基因表达载体是基因工程的核心步骤。形成图中重组载体所用的限制酶只能选择限制酶XhoⅠ，如果使用限制酶XhoⅠ和EcoRⅠ同时切割目的基因和载体，那么重组质粒中将丢失启动子。启动子上有mRNA聚合酶的识别位点，用于对目的基因的转录和翻译。
【小问3详解】
由图可以看出a为内细胞团，b是滋养层细胞，将来可以发育为胎膜和胎盘。
【小问4详解】
将GDNF基因导入小鼠的受精卵后，由受精卵发育而来的小鼠并不都是转基因小鼠的原因：转基因小鼠的染色体的DNA上没有插入目的基因，目的基因不能稳定的表达，即转基因生物的成功率并不是百分之百。
（河南省郑州市四中2022-2023学年高三上学期第二次调研考试）35. 油菜素内酯被认为是第六类植物激素，广泛分布于植物体内，能促进细胞生长、细胞分裂和农药在植物体内的降解和代谢。油菜素内酯可以提高农药降解的基因（如P450基因和红霉素抗性基因）的表达和酶活性，其合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。具体过程如图所示：

（1）在构建重组质粒1时，用两种限制酶进行切割，可以有效防止酶切产物____________，选择的原则是：①质粒内，每一种限制酶有____________；②酶切后，油菜素内酯合成酶基因形成的两个黏性末端序列____________。
（2）因为农杆菌的质粒中存在____________，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因插入到植物细胞的____________上，使特定的遗传特性得以稳定维持和表达。
（3）重组质粒是否有效导入受体细胞需要进行检测和筛选，可用__________________制成探针，以检测重组质粒2是否导入。在培养基中加入__________________可将含有目的基因的细胞筛选出来。进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过____________技术，可培育成转基因油菜植株。
【答案】（1） ①. 自身环化（反向连接） ②. 一个酶切位点 ③. 不相同
（2） ①. T—DNA ②. 染色体的DNA
（3） ①. 红霉素抗性基因 ②. 红霉素 ③. 植物组织培养
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）在构建基因表达载体时，为防止酶切产物自身环化（反向连接），需用2种限制酶，选择的原则是：①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点；②酶切后，基因形成的两个黏性末端不相同。
（2）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，其中农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T—DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
（3）检测是否导入了重组基因，可以采用DNA分子杂交技术，将含有目的基因的DNA片段（红霉素抗性基因）用放射性同位素标记制成探针，与从待测的细胞内的提取的DNA分子进行杂交，如果出现杂交带就是导入了重组基因；由于重组质粒上含有红霉素抗性基因，在培养基上加入红霉素，能长出的菌落应该是具有目的基因（重组质粒2）的细胞；由愈伤组织培育成植株的过程需要采用植物组织培养技术，其原理是植物细胞的全能性。
【点睛】本题考查基因工程相关知识，要求学生掌握基因工程的操作步骤，是目的基因的获取方法，特别是把握PCR扩增的过程和条件，掌握基因的检测和鉴定的方法，理解标记基因的作用，能够结合题意和所学的知识点解决问题。

(赣抚吉十一联盟2023届高三第一次联考生物试卷)30. 苏丹草为高粱属一年生禾本牧草，可青饲、青贮和调制干草，为各类草食牲畜及草食性鱼类所喜食。苏丹草在世界各地均有种植，中国南至海南，北至内蒙古均能栽培，是长江中下游地区最主要的暖季型牧草。而南方农区人多地少、人畜争地争粮矛盾突出，充分利用大面积的盐泽土发展牧草种植，是当前草食畜禽养殖业中急需解决的问题。已有研究表明：苏丹草在1‰的滨海盐泽土壤上出苗并正常发育，在大于2‰的滨海盐泽土壤上生长受抑制，产草量明显下降。某科研小组将耐盐基因BADH导入苏丹草中培育出适合滨海区域种植的耐盐牧草，具体实验操作如图1、2所示。回答下列问题：

（1）在步骤②过程构建重组质粒pCAMATBADH682时，考虑采用两种不同限制酶同时处理Ti质粒和含BADH基因的DNA片段，使两者形成黏性末端用于拼接，这样操作的好处在于防止目的基因和质粒_________________________（写出2点即可）。
（2）为使转入的耐盐基因在苏丹草中成功表达，在步骤②中构建重组质粒时，需要在BADH基因的首端加入____________________酶识别和结合的部位。将图示重组质粒导入根癌农杆菌时，可用____________________处理农杆菌，以提高转化效率。
（3）从植物组织培养技术流程上看，步骤③是____________过程，步骤④是____________________过程。为最终达到培养并筛选出适合滨海区域种植的耐盐苏丹草幼苗，培养基应含有的关键成分是____________________；图1中需要适宜光照培养的步骤是____________________（填序号）。
（4）为诱导愈伤组织产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的是____________________。
【答案】（1）反向连接、自身环化
（2） ①. RNA聚合 ②. 氯化钙（或Ca2＋）
（3） ①. 脱分化 ②. 再分化 ③. 卡那霉素和海盐（盐） ④. ④
（4）细胞分裂素
【解析】
【分析】图1中①过程为获取目的基因，②过程为构建基因表达载体，③为脱分化过程，④为再分化过程。
【小问1详解】
如果用1种限制酶同时处理Ti质粒和含BADH基因的DNA片段，会产生4个相同的黏性末端，任意两个相同黏性末端都会拼接在一起，因而除了正确拼接外，还会出现目的基因和质粒各自环化，二者拼接时也会反向连接。若用两种不同的限制酶就能使目的基因和质粒只有一种正确的拼接方式，可以防止以上结果出现。
【小问2详解】
构建基因表达载体时，目的基因的首端应加入启动子序列，RNA聚合酶与其识别并结合就会开始转录；当受体生物为根癌农杆菌时，可采用钙离子转化法，即加入氯化钙（提供Ca2＋）。
【小问3详解】
植物细胞工程中首先通过细胞的脱分化（③）过程，培养出愈伤组织；愈伤组织在一定的培养条件下，再分化（④）形成完整的植株幼苗。重组质粒中含有抗卡那霉素基因，苏丹草新品种具有耐盐特性，所以最终要想筛选出预期苏丹草耐盐幼苗，培养基中应含有卡那霉素和海盐（盐）这些关键成分。④为再分化过程，在分化培养基中形成幼苗的过程需要适宜光照条件。
【小问4详解】
诱导愈伤组织产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素：细胞分裂素和生长素，生长素可促进根的分化，细胞分裂素可促进芽的分化，所以诱导愈伤组织产生不定芽时，起主要作用的植物激素为细胞分裂素。
（2023届九师联盟高三摸底联考生物试题）24. 临床上人血清白蛋白主要作为血浆容量扩充剂广泛应用于出血性休克、烧伤等的治疗。研究人员利用农杆菌转化法将人血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞中，成功培育出能产生人血清白蛋白的转基因水稻。回答下列问题：
（1）利用血清白蛋白mRNA，在___________的催化下获得双链DNA片段（血清白蛋白基因），再利用PCR技术扩增得到血清白蛋白基因。PCR扩增时，要设计一对引物（引物1和引物2），PCR过程完成三次循环所需引物的总数为 _____________
（2）在构建基因表达载体时，常用同种限制酶对含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti 质粒进行酶切，目的是__________________。在基因工程中，农杆菌Ti质粒上的T-DNA片段的功能是__________________________。
（3）血清白蛋白基因应插入Ti质粒中启动子的下游，其原因是 __ ；除此之外，构建的表达载体还需要具有的结构有________（答出两点即可）。
（4）与利用乳腺生物反应器生产人血清白蛋白相比，利用转基因植物生产药用蛋白的优势在于______（答出三点即可）。
【答案】（1） ①. 逆转录酶 ②. 14
（2） ①. 形成相同的黏性末端，以便进行连接 ②. 将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上
（3） ①. 血清白蛋白基因是通过逆转录得到的，无启动子等调控序列，故插入位点在启动子后 ②. 复制原点、标记基因、终止子
（4）不受性别限制，生产周期更短，更容易大规模培养等
【解析】
【分析】1、利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环。
2、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。
【小问1详解】
RNA逆转录为DNA需要逆转录酶的参与，所以利用血清白蛋白mRNA，在逆转录酶的催化下获得双链DNA片段（血清白蛋白基因）。PCR过程完成一次循环产生两个DNA分子，所需引物为2个，完成第二次循环产生四个DNA分子，所需引物为4个，完成第三次循环产生8个DNA分子，所需引物为8 个，所以PCR过程完成三次循环所需引物的总数为：2+4+8=14。
【小问2详解】
限制酶可以识别特定的DNA序列，并在特定的位点将DNA片段切开，形成黏性末端，因此用同种限制酶对含人血清白蛋白基因的DNA片段和Ti 质粒进行酶切，目的是形成相同的黏性末端，以便进行连接。在基因工程中，农杆菌Ti质粒上的T-DNA片段的功能是将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上。
【小问3详解】
血清白蛋白基因应插入Ti质粒中启动子的下游，其原因是：血清白蛋白基因是通过逆转录得到的，无启动子等调控序列，故插入位点在启动子后。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，所以本题中构建的表达载体还需要具有的结构有：复制原点、标记基因、终止子。
【小问4详解】
利用转基因植物生产药用蛋白的优势在于不受性别限制，生产周期更短，更容易大规模培养等。
（广西2022-2023学年高三上学期开学摸底考试理综生物试题）12. 基因工程自1973年问世至今已发展了近50年，在我国已成功运用于抗肿瘤药物紫杉醇生产。研究发现，向红豆杉植株中转入高表达的Dt基因（紫杉醇合成的关键酶基因）可以显著提高红豆杉的紫杉醇产量。请回答下列问题：
（1）该基因工程中的目的基因是_____，将目的基因导入红豆杉细胞的常用方法为_____。
（2）依据基因文库构建的原理，红豆杉基因组文库构建的第一步是_____，然后用适当的限制酶切割。最后一步是将重组载体导入_____的群体中储存。
（3）若要在DNA分子水平检测Dt基因是否成功导入红豆杉受体细胞，其方法是_____；由于人工栽培红豆杉生长缓慢，获得转基因的红豆杉细胞后，还可以用_____技术来大量生成紫杉醇，这体现了细胞产物的工厂化生产。
（4）20世纪70年代初，科学家相继发现了多种限制酶、连接酶及逆转录酶。从基因工程操作步骤分析这些发现为_____（答两点）创造了条件。
【答案】（1） ①. Dt基因 ②. 农杆菌转化法
（2） ①. 提取红豆杉细胞的基因组DNA ②. 受体菌
（3） ①. DNA分子杂交 ②. 植物组织培养
（4）获取目的基因、构建基因表达载体
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
分析题意可知，向红豆杉植株中转入高表达的Dt基因（紫杉醇合成的关键酶基因）可以显著提高红豆杉的紫杉醇产量，故该基因工程中的目的基因是Dt基因；将目的基因导入红豆杉细胞（植物细胞）的常用方法为农杆菌转化法。
【小问2详解】
基因组文库构建的第一步是提取红豆杉细胞的基因组DNA；最后一步是将重组载体导入受体菌的群体中储存。
【小问3详解】
在DNA分子水平检测Dt基因是否成功导入红豆杉受体细胞，其方法是DNA分子杂交技术：若出现杂交带，则证明导入成功；获得转基因的红豆杉细胞后，还可以用植物组织培养技术来大量生成紫杉醇。
小问4详解】
限制酶、连接酶及逆转录酶为获取目的基因（需要限制酶切割或逆转录酶获得），构建基因表达载体（限制酶、DNA连接酶）创造了条件。
（云南省昆明市云南师范大学附中2022-2023学年高三上学期适应性月考卷（三））6. 下列有关基因工程的叙述，正确的是（ ）
A. DNA连接酶不能连接用不同限制酶切割的DNA片段
B. 在PCR反应中引物与模板DNA链的结合需要DNA聚合酶的催化
C. 载体中人工建构诱导型启动子可实现对目的基因表达的调控
D. 利用农杆菌转化法可将重组的基因表达载体导入大肠杆菌
【答案】C
【解析】
【分析】DNA连接酶可连接具有相同黏性末端的两个DNA片段。构建好的基因表达载体中必须在目的基因的上游包含启动子序列，便于启动基因的转录。
【详解】A、不同限制酶可能切割的DNA片段含有相同的黏性末端，因此DNA连接酶可连接用不同限制酶切割的含有相同黏性末端的DNA片段，A错误；
B、在PCR反应中引物与模板DNA链的结合是通过碱基互补配对完成的，不需要DNA聚合酶的催化，B错误；
C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，能启动转录过程，载体中人工建构诱导型启动子可实现对目的基因表达的调控，C正确；
D、利用农杆菌转化法可将重组的基因表达载体导入植物细胞，而不能导入大肠杆菌，D错误。
故选C。
（云南师范大学附中2022-2023学年高三高考适应性月考卷（一））24. 科学家将人干扰素基因连接在大肠杆菌的质粒上构建基因表达载体，导入大肠杆菌细胞，利用发酵工程生产人干扰素。下列叙述，错误的是（ ）
A. 构建重组表达载体时需要用限制酶和DNA聚合酶
B. 可通过抗原—抗体杂交技术检测是否翻译出干扰素
C. 可用Ca2+处理大肠杆菌，将基因表达载体导入其细胞中
D. 基因表达载体中的启动子和终止子均在人干扰素基因的转录中起作用
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【详解】A、构建重组表达载体时需要用限制酶和DNA连接酶，A错误；
B、干扰素是蛋白质，可通过抗原—抗体杂交技术检测是否翻译出干扰素，B正确；
C、可用Ca2+处理大肠杆菌，增加其通透性，易于将基因表达载体导入其细胞中，C正确；
D、基因表达载体中的启动子启动转录，终止子终止转录，均在人干扰素基因的转录中起作用，D正确。
故选A。
（云南师范大学附中2022-2023学年高三高考适应性月考卷（一））25. 诊断新冠肺炎可用核酸检测、抗原检测和抗体检测等手段，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在检测核酸前要通过PCR技术对病毒RNA进行直接扩增
B. 三种检测都需要从患者体内采集相关样本
C. 患者康复后可能会出现核酸检测阴性而抗体检测阳性的情况
D. 利用细胞工程技术制备的新冠病毒单克隆抗体可用于抗原检测和治疗
【答案】A
【解析】
【分析】新冠病毒外有来源于宿主细胞膜的包膜结构，是一类没有细胞结构的生物，不能独立的生活和繁殖，其遗传物质是RNA。新冠病毒侵入宿主细胞后，可以进行RNA的复制和有关蛋白质的合成。
【详解】A、通过PCR技术不能对病毒RNA进行直接扩增，A错误；
B、核酸检测、抗原检测和抗体检测等三种检测都需要从患者体内采集相关样本，B正确；
C、患者康复后体内含有抗体，故可能会出现核酸检测阴性而抗体检测阳性的情况，C正确；
D、新冠病毒单克隆抗体可利用细胞工程技术制备，从而用于抗原检测和治疗，D正确。
故选A。
（云南师范大学附中2022-2023学年高三上学期第二次月考理综生物试题）6. 培育转基因抗虫棉的过程中需要使用多种酶，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 限制酶能识别特定的碱基序列，并使特定位点的磷酸二酯键断开
B. E. coli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
C. RNA聚合酶识别并结合到启动子上才能驱动基因转录出mRNA
D. Taq DNA聚合酶在PCR过程中只能沿引物的5'端延伸DNA子链
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶：（1）根据酶的来源不同分为两类：E•coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、限制酶能识别特定的碱基序列，并使特定位点的磷酸二酯键断开，A正确；
B、根据酶的来源不同分为E•coliDNA连接酶、T4DNA连接酶，E. coliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，而T4DNA连接酶还可以连接平末端，B正确；
C、转录时需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶识别并结合到启动子上才能驱动基因转录出mRNA，C正确；
D、TaqDNA聚合酶在PCR过程中只能沿引物的3'端延伸DNA子链，D错误。
故选D。
（内蒙古达拉特旗一中2022-2023学年高三上学期开学摸底）12. 单纯疱疹病毒Ⅰ型（HSV-1）可引起口唇炎。利用现代生物技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。请回答下列问题：
（1）在制备抗HSV-1的单克隆抗体的过程中要用到_________技术和动物细胞融合技术。
（2）制备此单克隆抗体过程中，给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白相当于___________，使小鼠体内发生体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是______。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得 _______________的杂交瘤细胞。
（3）若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，还需对选择性培养后的杂交瘤细胞进行___________培养和抗体检测，最后将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠的腹腔内使其增殖，从培养液或小鼠______中提取大量的单克隆抗体。
（4）通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别HSV-1蛋白，其原因是该抗体具有____等特性。
【答案】（1）动物细胞培养
（2） ①. 抗原 ②. 细胞融合是随机的，且融合且达不到100% ③. 能无限增殖且可产生专一抗体
（3） ①. 克隆化 ②. 腹水
（4）灵敏度高、特异性强
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
单克隆抗体的过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
【小问2详解】
给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白相当于抗原，目的是让小鼠进行体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，在融合体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合且达不到100%。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得能无限增殖且可产生专一抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
获得杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测。如果是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内使其增殖，可以从小鼠的腹水中提取大量的单克隆抗体。
【小问4详解】
单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。
【点睛】本题考查单克隆抗体的制备过程，意在考查考生能运用所学知识，通过比较、分析与综合等方法，对该题做出合理的判断的能力。
（内蒙古达拉特旗一中2022-2023学年高三上学期开学摸底）12. 单纯疱疹病毒Ⅰ型（HSV-1）可引起口唇炎。利用现代生物技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。请回答下列问题：
（1）在制备抗HSV-1的单克隆抗体的过程中要用到_________技术和动物细胞融合技术。
（2）制备此单克隆抗体过程中，给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白相当于___________，使小鼠体内发生体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞，体系中出现多种类型细胞的原因是______。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得 _______________的杂交瘤细胞。
（3）若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体，还需对选择性培养后的杂交瘤细胞进行___________培养和抗体检测，最后将该杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养或注射到小鼠的腹腔内使其增殖，从培养液或小鼠______中提取大量的单克隆抗体。
（4）通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别HSV-1蛋白，其原因是该抗体具有____等特性。
【答案】（1）动物细胞培养
（2） ①. 抗原 ②. 细胞融合是随机的，且融合且达不到100% ③. 能无限增殖且可产生专一抗体
（3） ①. 克隆化 ②. 腹水
（4）灵敏度高、特异性强
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：
（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
（3）克隆化培养和抗体检测。
（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
单克隆抗体的过程中要用到动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
【小问2详解】
给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白相当于抗原，目的是让小鼠进行体液免疫，产生分泌相应抗体的B淋巴细胞。将B淋巴细胞与小鼠的骨髓瘤细胞融合，在融合体系中出现多种类型细胞的原因是细胞融合是随机的，且融合且达不到100%。融合后的细胞再用特定选择培养基进行培养，最终可获得能无限增殖且可产生专一抗体的杂交瘤细胞。
【小问3详解】
获得杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测。如果是将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内使其增殖，可以从小鼠的腹水中提取大量的单克隆抗体。
【小问4详解】
单克隆抗体的优点是特异性强、灵敏度高。
【点睛】本题考查单克隆抗体的制备过程，意在考查考生能运用所学知识，通过比较、分析与综合等方法，对该题做出合理的判断的能力



(宁夏回族自治区银川一中2022-2023学年高三上学期第一次月考理综生物试题)12. 为了提高菊花抗冻能力，研究者从鱼中克隆出抗冻基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。回答下列问题：

（1）抗冻基因与质粒能够拼接成功的原因是______________________。为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，依据图2需要把目的基因片段插入表达载体的________和________之间。
（2）若想了解抗冻基因C是否整合到菊花染色体上，检测方法是采用____________技术。若对转基因菊花进行个体生物水平的鉴定需要_____________________________________。菊花能表现出抗冻性状说明了：________________________________。
（3）借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是____________。
（4）若想获得完整的转基因植株，还需借助植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性，细胞具有全能性的原因是_____________________________。
【答案】 ①. DNA分子具有独特的双螺旋结构（结构相似） ②. 启动子a ③. 终止子a ④. DNA分子杂交 ⑤. 对转基因菊花进行抗冻处理 ⑥. 鱼与菊花共用同一套密码子 ⑦. 吸引农杆菌感染菊花细胞 ⑧. 具有形成完整植株的全部遗传信息
【解析】
【分析】
1、基因工程的基本工具：分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体。
2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，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。
3、标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
4、目的基因的检测和表达
（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。（2）其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。（3）最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。（4）有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】（1）抗冻基因与质粒都有着独特的双螺旋结构，结构相似，所以能够拼接成功。启动子和终止子是调控基因表达的重要控件，因此为使抗冻基因C在菊花细胞中高效表达，需要把目的基因片段插入表达载体的启动子和终止子之间，而EcoRⅠ的切割位点在启动子a和终止子a之间，故需要把目的基因片段插入表达载体的启动子a和终止子a之间。
（2）检测目的基因是否导入受体的细胞常用DNA分子杂交技术。若对转基因菊花进行个体生物水平的鉴定需要对转基因菊花进行抗冻处理，检测抗冻基因C是否有产物生成。菊花表现出了抗冻性状说明鱼中的抗冻基因C表达出了相关的蛋白质，说明鱼和菊花共用同一套密码子。
（3）借助农杆菌将重组质粒导入菊花细胞，在该过程中需添加酚类物质，目的是吸引农杆菌感染菊花细胞。
（4）将植物细胞培育成植株，需要采用植物组织培养技术。细胞具有全能性是因为细胞中含有该生物的全部遗传信息。
【点睛】本题以提高菊花抗冻能力为材料背景，考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。

（蓉城名校联盟2022-2023学年高三上学期入学联考）12. Anti基因是小型猪器官表面抗原基因，人工合成的reAnti基因的模板链与Anti基因的模板链互补。科学家利用合成的reAnti基因培育出转基因克隆猪，用于解决人类器官移植时免疫排斥。
(l)利用PCR技术对reAnti基因进行扩增，其原理是 ___，在构建基因表达载体时，用两种不同的限制酶切割reAnti基因和运载体DNA来获得不同的黏性末端，原因是____。
(2)猪胎儿成纤维细胞培养过程中，需要用 ___酶将组织分散成细胞悬液。培育转基因猪时，应使用 ___技术将含有reAnti基因的表达载体导入猪成纤维细胞。再将该转基因猪的细胞核注入____时期的卵母细胞中，构建重组胚胎。
(3)胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血清，其中的“两酸”是指____。
(4)用 ___技术检测出转基因克隆猪的细胞核DNA中含有reAnti基因，但器官表面不含有抗原，原因是____。
【答案】 ①. DNA双链复制 ②. 防止目的基因和运载体DNA自身环化和反向连接（使目的基因定向连接到运载体上） ③. 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） ④. 显微注射 ⑤. 减数第二次分裂中期 ⑥. 氨基酸和核苷酸 ⑦. DNA分子杂交技术 ⑧. reAnti基因抑制了Anti基因的翻译过程，不能合成相应的抗原（reAnti基因转录出的mRNA与Anti基因转录出的mRNA形成了双链，不能翻译合成相应的抗原）
【解析】
【分析】本题是技术是要解决用猪的器官代替人体器官进行移植时出现的免疫排异反应。利用合成的reAnti基因培育出转基因克隆猪，用于解决人类器官移植时免疫排斥的原理是：由于以reAnti基因模板链合成的mRNA能与Anti基因的mRNA互补配对，这样在它们互补配对后，会导致Anti基因的mRNA不能进行翻译，因此转基因克隆猪不含有猪抗原。
【详解】（l）利用PCR技术对reAnti基因进行扩增，其原理类似于DNA的天然复制过程，DNA聚合酶以单链DNA为模板，通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合，形成部分双链。在构建基因表达载体时，用两种不同的限制酶切割reAnti基因和运载体DNA来获得不同的黏性末端，是为了防止目的基因和运载体DNA自身环化和反向连接（使目的基因定向连接到运载体上）。
（2）动物组织的细胞之间相连的物质的化学本质是蛋白质，所以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理，使其水解成小分子物质，从而使动物组织分散成细胞悬液。
基因工程中常用受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。其中，对于细菌或植物细胞，常用质粒作为载体将目的基因导入感受态细胞内；动物细胞则用显微注射的方法，将含有reAnti基因的表达载体导入猪成纤维细胞。再将该转基因猪的细胞核注入减数第二次分裂中期的卵母细胞中，构建重组胚胎。
（3）胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血清，其中的“两酸”是指氨基酸和核苷酸，两素指维生素和激素。
（4）用DNA分子杂交技术技术检测出转基因克隆猪的细胞核DNA中含有reAnti基因，但器官表面不含有抗原，原因是reAnti基因抑制了Anti基因的翻译过程，不能合成相应的抗原（reAnti基因转录出的mRNA与Anti基因转录出的mRNA形成了双链，不能翻译合成相应的抗原）。
【点睛】本题涉及的现代生物技术有基因工程和胚胎工程，包括目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达、动物体细胞核移植技术、早期胚胎培养技术，胚胎移植技术，将科学的最新进展和教材联系起来，考查了考生运用课本知识解决实际问题的能力。
（2023届四川省成都市七中零诊模拟）12. 人乳铁蛋白（hLF）对细菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人员开展人乳铁蛋白基因乳腺特异性表达载体构建及转染研究，主要流程如下图。RT－PCR过程需先进行逆转录合成DNA，然后再进行PCR。图中AseI、NheI、SalI、BamHI代表相关限制酶切点，neor为新霉素抗性基因，BLG基因为B乳铁蛋白基因，GFP基因为绿色荧光蛋白基因。请回答：

（1）过程①中，不能从人肌肉细胞中提取RNA用于RT－PCR，是因为_______________________。在RT－PCR过程中，加入的引物需在______端添加_______________________两种限制酶的识别序列，以便于hLF基因插入pEB质粒中。
（2）过程②中，hLF基因插入到BLG基因之后的目的是____________________________。
（3）过程③中利用磷脂分子构成脂质体介导的原理是_____________________________。我们还学过利用________________________法将基因表达载体导入动物受体细胞。
（4）将转染后的山羊乳腺上皮细胞先置于含新霉素的培养液中培养，能够存活的细胞应该是导入______________________________________________的细胞，再利用荧光显微镜观察山羊乳腺上皮细胞中______________________________________________，以筛选出转染成功的细胞。
（5）科研过程中，也可以用PCR技术检测受体细胞是否成功转入了目的基因。提取转染后的细胞的全部DNA分子，用目的基因的引物扩增。扩增完毕后，检测发现扩增产物中除目的基因外，还有其他不同大小片段的非目的基因片段，可能的原因一般有_______________________。
①模板受到污染 ②退火温度过高 ③引物太短 ④延伸温度偏低
【答案】 ①. hLF基因在人肌肉细胞中不表达（或人肌肉细胞中没有相应的mRNA） ②. 5’ ③. SalⅠ和BamHⅠ ④. 使hLF基因在山羊乳腺上皮细胞中表达（或使目的基因表达） ⑤. 利用生物膜的流动性使脂质体与山羊乳腺上皮细胞融合，从而将（重组）质粒导入受体细胞 ⑥. 显微注射 ⑦. pEB质粒（或普通质粒）、pEBL质粒（或重组质粒） ⑧. 是否有绿色荧光 ⑨. ①③
【解析】
【分析】
1、基因工程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，基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
2、分析题图：图中①是利用逆转录法获取目的基因，②是基因表达载体的构建，③是用脂质体将目的基因导入受体细胞。
【详解】（1）由于hLF基因在人肌肉细胞中不表达（或人肌肉细胞中没有相应的mRNA），因此①过程中不能从人肌肉细胞中提取RNA用于RT－PCR；根据质粒的复制方向，②过程构建的重组质粒中目的基因两侧限制酶的识别序列可知，在RT－PCR过程中，加入的引物需在5'端添加Sal I和BamH I两种限制酶的识别序列，以便于hLF基因插入pEB质粒中。
（2）过程②中，BLG基因在复制原点之后终止子之前，故hLF基因插入到BLG基因之后的目的是使人乳铁蛋白基因在山羊的乳腺细胞中表达。
（3）利用生物膜的流动性使脂质体与山羊乳腺上皮细胞融合，可以将重组质粒导入受体细胞，故过程③中能利用磷脂分子构成脂质体作介导；显微注射法也可将基因表达载体导入动物受体细胞。
（4）pEB质粒上有neor是新霉素抗性基因，可使导入质粒的细胞在含新霉素的培养基中生存，将转染后的山羊乳腺上皮细胞先置于含新霉素的培养液中培养，能够存活的细胞应该是导入pEB质粒（或普通质粒）或pEBL质粒（或重组质粒）的细胞；pEB质粒上有GFP基因是绿色荧光蛋白基因，可使细胞产生绿色荧光，可利用荧光显微镜观察山羊乳腺上皮细胞中是否有绿色荧光，以筛选出转染成功的细胞。
（5）模板受到污染和引物太短可能会使扩增产物中除目的基因外，还有其他不同大小片段的非目的基因片段，故提取转染后的细胞的全部DNA分子，用目的基因的引物扩增。扩增完毕后，检测发现扩增产物中除目的基因外，还有其他片段，可能的原因一般有①③。
【点睛】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概念、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，在结合所学的知识准确答题。