2025年新高考生物一轮复习第10单元生物技术与工程第42讲基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题(练习)(学生版+教师版)

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题型一 生态工程的基本工具
1．Sau3AI和BamHI的识别序列及切割位点如表所示。某DNA分子经Sau3AⅠ和BamHⅠ分别切割以后，可形成4个和2个大小不同的片段。下列有关叙述正确的是（ ）
A．两种限制酶切割后形成的黏性末端不相同
B．能被Sau3AI识别的DNA位点均能被BamHI识别
C．该DNA分子上有2个BamHⅠ不能识别但Sau3AⅠ能识别的酶切位点
D．该DNA分子经Sau3AⅠ和BamHⅠ共同切割后可形成6个片段
【答案】B
【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：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，形成黏性末端和平末端两种。
【详解】A、BamHI和Sau3AI两种限制酶切割后形成的黏性末端均为GATC，A正确；
B、分析表格可知，BamHI的识别序列为GGATCC，Sau3AI的识别序列为GATC，由此可知，能被BamHⅠ识别的序列中包含了被Sau3AI识别的序列，所以能被BamHⅠ识别的序列也一定能被Sau3AI识别，但能被Sau3AI识别的DNA位点不一定能被BamHI识别，B错误；
C、分析题意，某DNA分子经Sau3AⅠ和BamHⅠ分别切割以后，可形成4个和2个大小不同的片段，由此可知，该DNA分子上有2个BamHⅠ不能识别但Sau3AⅠ能识别的酶切位点，C正确；
D、该DNA分子上有4个Sau3AI的酶切位点，有2个BamHI的酶切位点，但是BamHI识别序列中包含Sau3AI的识别序列，所以同时用两种酶共同处理，不会形成6个大小不同的DNA片段，D错误。
故选B。
2．下列关于 “DNA的粗提取与鉴定”的相关描述，错误的是（ ）
A．洋葱中加入适量研磨液，充分研磨、过滤并弃去滤液可以获得DNA
B．向溶有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺，沸水浴后溶液呈蓝色
C．提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解
D．可以选择香蕉、猪肝、菠菜等作为实验材料提取DNA
【答案】A
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：(1)DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCI溶液中溶解度不同，DNA不溶于酒精溶液，但细包中的某些蛋白质溶于酒精。(2)DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、洋葱中加入研磨液充分研磨后过滤，保留滤液继续后续操作来获得DNA，A正确；
B、含有DNA的NaCl溶液中加入适量二苯胺，沸水浴后溶液呈蓝色，B正确；
C、提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，有利于析出DNA，C正确；
D、香蕉、猪肝、菠菜都含有DNA，因此可以选择香蕉、猪肝、菠菜等作为实验材料提取DNA，D错误。
故选A。
3．DNA在生活中有多方面的应用。下列关于DNA粗提取、扩增和电泳鉴定叙述正确的是（ ）
A．利用DNA在酒精中溶解度较大的原理来提取DNA
B．PCR体系中加入dNTP可为DNA扩增提供原料和能量
C．DNA电泳鉴定时，可加入二苯胺使DNA显色再观察条带
D．DNA的片段大小与在琼脂糖凝胶电泳中的迁移距离呈正相关
【答案】B
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：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，但细包中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步分离DNA与蛋白质，A正确；
B、PCR扩增反应体系中的dNTP水解释放能量，产生脱氧核糖核苷酸，既可以为扩增即DNA复制提供原料，也可以为子链的合成提供能量，B正确；
C、进行DNA片段凝胶电泳时，可使用亚甲基蓝对DNA染色，观察分析凝胶中DNA条带，C错误；
D、在琼脂糖凝胶电泳中，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，根据相同时间内DNA分子在凝胶中的迁移距离可以来判断其大小，D错误。
故选B。
题型二 生态工程的基本操作程序
4．PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是（ ）
A．DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相反的电极移动
B．在凝胶中，DNA分子迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象有关
C．凝胶中的DNA分子可直接在波长为300nm的紫外灯下被检测出来
D．向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂都必须更换移液器上的枪头
【答案】B
【分析】PCR(聚合酶链式反应)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术。
【详解】A、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，DNA分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，A正确；
B、在凝胶中，DNA分子迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象有关，B正确；
C、凝胶中的DNA分子通过染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C错误；
D、向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂都必须更换移液器上的枪头，以免影响实验结果，D错误。
故选B。
5．某种嗜热细菌，其栖息的热泉水温可达90℃左右，若该细菌DNA分子共有N个碱基对，其中胞嘧啶脱氧核苷酸M个，则下列关于嗜热细菌的叙述错误的是（ ）
A．该细菌DNA聚合酶可以应用于PCR技术
B．该细菌DNA分子中的每个磷酸基团都与2个脱氧核糖相连
C．该细菌DNA分子的碱基中A+T/G+C的比例可能较高
D．该细菌DNA分子第n次复制时需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（N-M）×（2n-1）个
【答案】B
【分析】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：要有一段已知目的生态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、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)；
5、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。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。
【详解】A、嗜热细菌细包内的酶比一般细菌更耐高温，因此将其DNA聚合酶应用于PCR技术有明显优势，A正确；
B、细菌细包内的DNA分子为环状，因此DNA分子中的每个磷酸基团都与2个脱氧核糖相连，B正确；
C、由于C、G碱基对间的氢键数量多，所以该嗜热菌DNA分子的A+T/G+C的比例可能较低，C错误；
D、若该细菌DNA分子共有N个碱基对，胞嘧啶脱氧核苷酸M个，腺嘌呤脱氧核苷酸有(2N-2M)/2=N-M，则第n次复制时需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（N-M）×（2n-1）个，D错误。
故选B。
6．下列关于生物技术说法正确的是（ ）
A．细包产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，体现了植物细包的全能性
B．利用单克隆抗体制备的ADC进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够杀伤癌细包
C．胚胎干细包具有发育的全能性，体外可以诱导产生人体所需的各种组织器官
D．制备膀胱生物反应器过程中，通常将生态表达载体导入到膀胱上皮细包中
【答案】B
【分析】1、植物细包工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细包产物的工厂化生产；
2、单克隆抗体制备的细包来源：B淋巴细包：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细包：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖，杂交瘤细包的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体；
3、两次筛选：①筛选得到杂交瘤细包（去掉未杂交的细包以及自身融合的细包）；②筛选出能够产生特异性抗体的细包群．生物导弹：单克隆抗体+放射性同位素、化学药物或细包毒素（借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细包。在原位杀死癌细包，疗效高，副作用小，位置准确。）
【详解】A、细包产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，该过程的原理是细包增殖，没有体现植物细包的全能性，A正确；
B、利用单克隆抗体制备的ADC进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够将药物定位到癌细包的部位实现对癌细包的定向杀伤，B错误；
C、胚胎干细包具有发育的全能性，经过体外培养可以定向诱导产生人体所需的各种组织器官，C正确；
D、制备膀胱生物反应器过程中，通常将生态表达载体导入到受精卵中，因为受精卵具有发育的全能性，D错误。
故选B。
题型三 生态工程的应用
7．生物制药是生物技术的综合利用，从生物体、生物组织、细包和体液中分离出有效成分，制备用于预防、治疗和诊断的产品。如令，细包工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用，下列相关关于细包工程制药的叙述，错误的是（ ）
A．乳腺生物反应器是将药用蛋白生态的表达载体直接导入生物的乳腺细包中，而后在转生态动物的乳汁中获得需要的药用蛋白
B．将能够分泌特异性抗体的B淋巴细包与能够无限增殖的骨髓瘤细包融合筛选，形成能产生特定抗体的杂交瘤细包，从而获得单克隆抗体
C．利用植物细包培养技术获得植物细包次生代谢物，不会大量破坏植物资源，对于环境保护具有重要意义
D．利用转生态植物也能生产疫苗，以植物作为生物反应器，将携带抗原生态的载体导入受体细包，在植物体内表达和修饰这类特定抗原，成为具有免疫活性的蛋白质
【答案】A
【分析】效应B细包能够分泌抗体，但是不具有增殖能力，而骨髓瘤细包具有无限增殖的能力，因此利用动物细包融合技术将效应B细包和骨髓瘤细包融合成杂交瘤细包，利用该细包制备单克隆抗体。
【详解】A、制备乳腺生物反应器时，需将目的生态（药用蛋白生态）与乳腺中特异表达的生态的启动子等调控元件重组在一起，然后导入受精卵中，A正确；
B、将能够分泌特异性抗体的B淋巴细包与能够无限增殖的骨髓瘤细包融合，在进行二次筛选，获得能产生特定抗体的杂交瘤细包，从而获得单克隆抗体，B正确；
C、植物细包的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，利用植物细包培养技术实现次生代谢物的工厂化生产，可获得大量植物细包次生代谢物，不会大量破坏植物资源，对于环境保护具有重要意义，C正确；
D、以植物作为生物反应器，将携带抗原生态的载体导入植物的受体细包，获得转生态植物，该植物能表达和修饰这类特定抗原，成为具有免疫活性的蛋白质，再制成疫苗，D错误。
故选A。
8．据统计，从20世纪90年代至今，全世界包括生态制药在内的生物技术药物的销售额以年均30%的速度增长，生物制药已成为21世纪的朝阳产业，下列有关说法不正确的是（ ）
A．我们可以利用转生态技术使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”
B．对于生态制药，我们应该科学地认识和评估，保障公众的知情权
C．利用转生态技术还可以进行生态治疗，现在技术已经完全成熟
D．由于转生态生物的安全问题，国家应建立相应的评估及预警机制
【答案】B
【分析】转生态动物生产药物中生态来源是药用蛋白生态和乳腺组织特异性表达的启动子，成果是乳腺生物反应器。转生态生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。
【详解】A、利用转生态工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，如有人将α-抗胰蛋白酶生态转到羊体内生产α-抗胰蛋白酶，A正确；
B、由于人们对生态药物持不同观点，所以应科学地认识和评估，保障公众的知情权，B正确；
C、转生态技术可以进行生态治疗，但现在技术还不成熟，C错误；
D、转生态生物的安全性包括食物安全、生物安全和环境安全问题，国家应该设立多环节、严谨的安全性评价机制及预警机制，D错误。
故选B。
9．“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白生态，导入到山羊细包内，培育出转生态“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是（ ）

A．丝蛋白生态会伴随受体细包分裂而自我复制
B．可用PCR 等技术检测目的生态是否表达
C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染
D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点
【答案】B
【分析】生态工程技术的基本步骤：
（1）目的生态的获取：方法有从生态文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）生态表达载体的构建：是生态工程的核心步骤，生态表达载体包括目的生态、启动子、终止子和标记生态等。
（3）将目的生态导入受体细包：根据受体细包不同，导入的方法也不一样。
（4）目的生态的检测与鉴定。
【详解】A、丝蛋白生态已导入羊的受精卵中，所以丝蛋白生态会伴随受体细包分裂而自我复制，A正确；
B、可用丝蛋白生态探针与该羊口腔上皮细包mRNA杂交，检测目的生态是否表达，B错误；
C、“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C正确；
D、乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D错误。
故选B。
题型四 蛋白质工程
10．研究发现，胰岛素进入血液循环后容易被降解，糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。科研人员借助蛋白质工程改变了胰岛素中的某些氨基酸，提高了胰岛素在患者体内的稳定性，延长了其作用时间。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造
B．氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内是否稳定的原因之一
C．改造胰岛素应首先从设计胰岛素生态中的脱氧核苷酸序列出发
D．蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构有关
【答案】B
【分析】蛋白质工程的基本流程：根据中心法则逆推以确定目的生态的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（生态）→DNA合成，最终还是回到生态工程上来解决蛋白质的合成。
【详解】A、蛋白质工程的基本流程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（生态）→DNA合成，最终要利用生态工程上来解决蛋白质的合成，因此蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造蛋白质，A正确；
B、氨基酸序列差异，导致胰岛素的空间结构有所改变，影响了它的功能，B正确；
C、胰岛素属于蛋白质，改造胰岛素应首先从设计预期的蛋白质功能出发，C错误；
D、多数蛋白质除具有一级结构（即氨基酸顺序）外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D错误。
故选B。
11．单克隆抗体可用于癌症治疗，但通过鼠杂交瘤细包获得的鼠源单克隆抗体进入人体会作为抗原引起人体的免疫反应。科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，生产出含有人源性肽段的鼠—人嵌合抗体。下列说法错误的是（ ）
A．生产单克隆抗体不能直接培养B淋巴细包，因为其在体外培养条件下不能无限增殖
B．将B淋巴细包和骨髓瘤细包混合，诱导融合的细包即为能产生单克隆抗体的杂交瘤细包
C．上述获得鼠—人嵌合抗体的研究中需对生态进行操作
D．经过改造的鼠—人嵌合抗体可降低人对该抗体的免疫反应
【答案】B
【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细包。利用动物细包融合技术将B淋巴细包和骨髓瘤细包融合，再经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细包（去掉未杂交的细包以及自身融合的细包）②筛选出能够产生特异性抗体的细包群。两次抗体检测：专一抗体检验阳性，获得能产生特异性抗体、又能大量增殖的杂交瘤细包。最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
【详解】A、B淋巴细包是高度分化的细包，在体外培养条件下不能无限增殖，A正确；
B、将B淋巴细包和骨髓瘤细包混合，诱导融合的细包有B淋巴细包和B淋巴细包和融合的、骨髓瘤细包和骨髓瘤细包融合的、B淋巴细包和骨髓瘤细包融合的三种，B错误；
C、根据题意，科学家利用蛋白质工程对鼠源单克隆抗体进行改造，而蛋白质工程中需要对生态进行改造，C正确；
D、由于该方法产生的抗体是含有人源性肽段的鼠—人嵌合抗体，故可降低人对该抗体的免疫反应，D错误。
故选B。
12．蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的重要手段，并将广泛应用于医药及工农业生产中，下列叙述中错误的是（ ）
A．蛋白质工程可以制造出自然界中不存在的蛋白质
B．通过蛋白质工程制造蛋白质可以不遵循中心法则
C．蛋白质工程常要借助计算机来建立三维结构模型
D．运用蛋白质工程可以改变天然蛋白质的空间结构
【答案】B
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过生态修饰或生态合成，对现有蛋白质进行生态改造，或制造一种新的蛋白质，以满足的生产和生活的需要。蛋白质工程是在生态工程的基础上，延伸出来的第二代生态工程。
【详解】A、由于经过了生态的改造，则蛋白质工程能制造出自然界中不存在的新型蛋白质分子，A正确；
B、通过蛋白质工程制造蛋白质遵循中心法则，B错误；
C、蛋白质工程经常要借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型，C正确；
D、运用蛋白质工程可以改变天然蛋白质的空间结构，以满足生产和生活的需要，D错误。
故选B。
题型五 生物技术的安全性和伦理问题
13．生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（ ）
A．我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器
B．治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细包，需要在严格的监管下进行
C．反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D．转生态植物进入自然生态系统都会因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性
【答案】B
【分析】1、转生态生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）；
2、克隆技术：（1）治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细包和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。（2）生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生个体。中国政府的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人；
3、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，A正确；
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细包、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细包、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B错误；
C、设计试管婴儿可以设计婴儿的性别，因此反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿，C正确；
D、转生态植物进入自然生态系统后因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D错误。
故选B。
14．转生态产品的安全性一直是人们关注的焦点。下列哪项是对待转生态技术的理性态度（ ）
A．转生态农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险
B．转生态技术是按照人们的意愿对生物进行的设计，不存在负面影响
C．大量引入国外转生态作物与本地近缘作物品种杂交
D．转生态技术如果被恐怖分子利用将可能导致灭绝，应停止转生态研究
【答案】A
【分析】转生态生物的安全性问题包括：（1）食物安全：滞后效应、出现过敏源、食物的营养成分改变等；（2）生物安全：生态扩散导致对生物多样性的威胁；（3）环境安全：对生态系统稳定性及环境的影响。
【详解】A、转生态农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险，A正确；
B、转生态技术存在一定的负面影响，B错误；
C、大量引入国外转生态作物与本地近缘作物品种杂交，容易造成生态污染，是不理性的表现，C错误；
D、转生态技术有其优点和缺点，应趋利避害，而不是停止转生态研究，D错误。
故选A。
15．生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（ ）
A．全面禁止和彻底销毁生物武器
B．收集他国的生物资源遗传信息
C．销售转生态农产品应有明确标注
D．禁止非医学需要的胎儿性别鉴定
【答案】B
【分析】生物安全在农业领域中，指遗传修饰生物（如转生态作物）对人体及生态系统造成的安全性问题；在生态领域中，指外来有害生物的引进和扩散，对生产和健康造成不利影响的各种传染病、害虫、真菌、细菌、线虫、病毒和杂草等。除此之外，生物安全还包括生物遗传资源流失、实验室生物安全、微生物耐药性、生物恐怖袭击等。生物安全是人的健康、动植物健康、生态环境健康三者安全统一的概念。
【详解】A、生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用．生物武器自诞生以来，给的生存安全构成了严重威胁，应全面禁止和彻底销毁生物武器，这是我国政府的主张，A正确；
B、收集他国的生物资源遗传信息，不是我国政府相关法规所涉及和主张的，符合题意，B正确；
C、销售转生态农产品应有明确标注，以确保消费者的知情权，符合我国法规，不符合题意，C错误；
D、我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，以避免引发伦理问题等，符合我国法规，不符合题意，D错误。
故选B。
一、单选题
1．CRISPR/Cas9是一种高效的生态编辑技术，Cas9生态表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标生态或插入新的生态。CRISPR/Cas9生态编辑技术的工作原理如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．构建CRISPR/Cas9重组质粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶和质粒
B．将重组质粒导入大肠杆菌细包的方法是农杆菌转化法
C．SgRNA与Cas9蛋白形成复合体，该复合体的Cas9蛋白可识别并与目标DNA序列特异性结合
D．利用生态编辑技术进行特定生态敲除，可以通过DNA分子杂交技术进行检测
【答案】A
【分析】生态工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的生态的获取；②生态表达载体的构建；③将目的生态导入受体细包；④目的生态的检测与表达。其中，生态表达载体的构建是生态工程的核心。
【详解】A、构建重组质粒，需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶，质粒不是酶，A正确；
B、重组质粒导入大肠杆菌细包的方法是钙离子处理法，重组质粒导入植物细包常用的方法是农杆菌转化法，B错误；
C、SgRNA与Cas9蛋白形成复合体，据图该复合体的Cas9蛋白的作用是切割DNA双链以敲除目标生态或插入新的生态，C错误；
D、对生态编辑技术敲除下来的特定生态进行DNA分子杂交技术检测，如果出现杂交带，则说明敲除成功，D错误。
故选A。
2．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，其过程如下图所示。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
【答案】B
【分析】1、PCR只能扩增两端序列已知的生态片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
2、如图所示，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。
【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A正确；
B、复性过程中引物与模板链结合，GC碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，复性的温度越高，B错误；
C、根据题意和图示可知，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入根据已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，C正确；
D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，不需要逆转录酶，D错误。
故选B。
3．如图为DNA半保留复制相关示意图。DNA聚合酶不能催化DNA新链从头合成，因而需先借助引物酶以DNA为模板合成RNA引物，再在引物的3′-OH末端聚合脱氧核苷酸。当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，填补脱氧核苷酸。下列说法正确的是（ ）

A．解旋酶断开氢键，其移动方向与滞后链的延伸方向相同
B．DNA在体内复制和体外复制（PCR）过程中均为边解旋边复制
C．DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂
D．在PCR过程中，除耐高温的DNA聚合酶外，还需加入DNA连接酶
【答案】B
【分析】DNA复制过程为：（1）解旋：需要细包提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、解旋酶断开氢键，其移动方向与前导链的延伸方向相同，A正确；
B、DNA在体内复制时为边解旋边复制，在体外是先变性，然后复性和延伸，B错误；
C、引物酶以DNA为模板合成RNA引物，DNA聚合酶再在引物的3′−OH上聚合脱氧核苷酸，当DNA整条单链合成完毕或冈崎片段相连后，DNA聚合酶再把RNA引物去掉，由此可知，DNA聚合酶既能催化磷酸二酯键形成也能催化磷酸二酯键断裂，C正确；
D、在PCR过程中，先高温变性，不会出现冈崎片段，无需加入DNA连接酶，D错误。
故选B。
4．某课题组为得到青蒿素产量高的新品系，将青蒿素合成过程的某一关键酶生态fps在野生青蒿中过量表达，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．经图示过程得到的fps生态不含启动子和终止子
B．酶1、酶2和酶3作用的化学键不都是磷酸二酯键
C．图中含fps生态的DNA片段中不含有酶2的识别序列
D．将fps生态导入青蒿植株中只能用农杆菌转化法
【答案】A
【分析】分析题可知，酶1表示逆转录酶，酶2表示限制酶，酶3表示DNA连接酶。
【详解】A、图示利用反转录技术获得目的生态（fps生态），由于生态的启动子和终止子不转录成RNA，所以最终获得的fps生态不含启动子和终止子，A正确；
B、酶1表示逆转录酶，可以催化合成cDNA，催化磷酸二酯键的形成；酶2表示限制酶，可以切割DNA分子中的磷酸二酯键；酶3表示DNA连接酶，可以催化DNA分子中磷酸二酯键的形成，B错误；
C、图中用酶2切割含fps生态的DNA片段，所以图中含fps生态的DNA片段中含有酶2的识别序列，C正确；
D、将目的生态导入植物细包的方法有农杆菌转化法、生态枪法和花粉管通道法，D错误。
故选A。
5．某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位生态的扩增产物，下部2条带是另一对等位生态的扩增产物，这2对等位生态位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（ ）
A．这两对等位生态遵循自由组合定律
B．理论上位于下部等位生态所含碱基对相对于上部等位生态少
C．还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带
D．①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例小于⑤
【答案】A
【分析】生态自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位生态的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位生态彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位生态自由组合。
【详解】A、由题可知，这2对等位生态位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，A正确；
B、在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小有关，DNA是带负电的，因为它的磷酸骨架上有负电荷，所以它会朝着电场的正极移动，位于下部等位生态迁移距离较远，因此理论上位于下部等位生态所含碱基对相对于上部等位生态少，B正确；
C、假设A/a为上部两条带的等位生态，B/b为下部两条带的等位生态，电泳图中的F2的生态型依次为：AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出现的生态型为aaBb，其个体PCR产物电泳结果有3条带，C正确；
D、由电泳图可知P1为AAbb，P2为aaBB，F1为AaBb，F2中①AaBB②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例为1/8，⑤AABB占F2的比例为1/16，故F2中③所占的比例大于⑤，D错误。
故选A。
6．某同学对质粒DNA进行限制酶切割时，发现DNA完全没有被切割，分析可能的原因并提出解决方法。下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶失活，更换新的限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量过少，适当增加酶的用量
D．质粒DNA突变，更换正常质粒DNA
【答案】B
【分析】酶是活细包产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；
B、酶切温度过高使酶变性失活，无法使DNA切割，因此应该降低温度，B正确；
C、限制酶用量过少，仍有部分DNA被切割，而不是完全没有被切割，C错误；
D、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，D错误。
故选B。
7．免疫PCR是对微量抗原的一种检测方法。下图是利用该技术检测牛乳中微量抗生素的流程图：首先将抗体1固定在微板上，冲洗后加入待检的牛乳，再加入DNA标记的抗体2，进行PCR扩增，最后进行电泳检测。下列相关叙述错误的是（ ）
A．PCR扩增获得产物的量越多，电泳后距离点样孔越近
B．图示过程所需抗体无需对高温有较强的耐受性
C．图示过程中三次冲洗的目的均不同
D．图示抗原检测过程发生两次抗原与抗体的结合
【答案】A
【分析】免疫PCR是一种抗原检测系统，将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上，通过抗原抗体的特异性识别并结合，抗体2会和固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1—抗生素—抗体2”，再用PCR方法将这段DNA进行扩增，通过检测PCR产物的量，即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量。
【详解】A、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。在带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段迁移速度慢，因而距离加样孔越近，但与产物的量无关，A正确；
B、该免疫PCR检测的原理是将一段已知序列的DNA片段标记到抗体2上，通过抗原抗体的特异性识别并结合，抗体2会与固定抗体1、抗生素形成复合物“固定抗体1—抗生素—抗体2”，再用PCR方法将这段DNA进行扩增，通过检测PCR产物的量（DNA片段的量），即可推知固定抗体1上吸附的抗生素的量，与抗体是否耐高温没有多大关系，因此图示过程所需抗体无需对高温有较强的耐受性，B正确；
C、图示过程，第一次冲洗是为了去除未结合的抗体1，第二次冲洗是为了去除未结合的抗生素和牛奶成分，第三次冲洗是为了去除未结合的抗体2，三次冲洗的目的均不同，C正确；
D、据图可知，图示抗原检测过程分别与抗体1和抗体2结合了一次，共发生两次抗原与抗体的结合，D错误。
故选A。
8．利用pBR322质粒将人胰岛素生态导入大肠杆菌（如图1）可进行工业化生产。为检验生态表达载体是否成功导入，将处理后的大肠杆菌接种在培养基上，长出的四个菌落用无菌纸分别盖印至四种不同的培养基上（如图2，菌落相对位置不变），菌落生长状况如图所示，则成功导入生态表达载体的菌落是（ ）
A．菌落1、2、3B．菌落1
C．菌落2、3D．菌落4
【答案】B
【分析】生态表达载体的构建生态表达载体包括目的生态、启动子、终止子和标记生态等，标记生态可便于目的生态的鉴定和筛选，是生态工程的核心步骤。
【详解】从图1看出，胰岛素生态和pBR322质粒都用了限制酶BamHⅠ进行切割，而质粒上的BamHⅠ切割位点在抗四环素生态的位置，因此生态表达载体不抗四环素，但由于含有抗氨苄青霉素生态，所以该导入成功的细菌可以抗氨苄青霉素，即菌落不能在含有四环素的培养基上生长，但能够在含有青霉素的培养基上生长；
从图2看出，菌落2和菌落3在含有氨苄青霉素的培养基上生长，但不能在含有四环素的培养基上生长，因此菌落2、3 是成功导入生态表达载体的菌落。
故选B。
9．重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个生态工程药物，利用生态工程获得工程菌的过程如图所示。步骤①～④中，不发生碱基互补配对的是（ ）
A．①B．②C．③D．④
【答案】B
【分析】题图分析：①表示干扰素生态的复制，本质是DNA的复制；②表示生态表达载体的构建；③表示将目的生态导入受体细包；④表示目的生态的检测与鉴定。
【详解】A、①表示干扰素生态的复制，本质是DNA的复制，会发生碱基互补配对，A正确；
B、②表示生态表达载体的构建，会发生目的生态（干扰素生态）与质粒间的碱基互补配对，B错误；
C、③表示将将目的生态导入受体细包，不会发生碱基互补配对，C正确；
D、④表示目的生态的检测与鉴定，其中在分子水平上的鉴定，会发生碱基互补配对，D错误。
故选B。
10．野生型小鼠含有Gata3生态，科研人员将GFP生态插入Gata3生态编码区的下游，获得Gata3-GFP融合生态并将其转入小鼠受精卵，获得4只小鼠。设计引物1和引物2，用PCR技术鉴定这4只小鼠的生态型，相关生态及PCR产物电泳结果如图所示。下列分析正确的是（ ）

A．插入后，由不同的启动子驱动Gata3生态与GFP生态转录
B．融合生态表达时会按顺序依次合成GFP蛋白和Gata3蛋白
C．2号小鼠为融合生态的纯合子，4号小鼠为野生型小鼠
D．若用引物1、3，则更易区分融合生态的纯合子和杂合子
【答案】B
【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，对目的生态的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、GFP生态编码区插入后，Gata3生态与GFP生态由同一启动子驱动转录，A正确；
B、启动子在左侧，转录和翻译的延伸方向均是5'→3'，所以先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B错误；
C、融合生态为大片段，Gata3生态为小片段，根据电泳结果，2号小鼠仅有融合生态，属于纯合子，4号小鼠仅有Gata3生态，为野生型小鼠，C正确；
D、若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3-GFP生态纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故选B。
二、多选题
11．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，其过程如下图所示。下列叙述错误的有（ ）
A．应选择引物1和引物4进行PCR扩增
B．设计的引物中GC碱基含量越高，退火温度越低
C．PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的环状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
【答案】BCD
【分析】PCR只能扩增两端序列已知的生态片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，引物需要与模板的3'端结合，该过程需要对未知序列进行扩增，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增，故应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A正确；
B、G与C之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，故GC碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，退火的温度越高，B错误；
C、PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，C错误；
D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，不需要逆转录酶，D错误。
故选BCD。
12．某质粒中氨苄青霉素抗性生态（AmpR），四环素抗性生态（TetR）和多种限制酶的识别位点如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．生态工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒
B．质粒和目的生态用ScaI和HindⅢ切割，用四环素进行筛选
C．质粒和目的生态用SalⅠ和SphⅠ切割，用氨苄青霉素进行筛选
D．质粒和目的生态用ScaⅠ和PUuⅠ切割，用四环素进行筛选
【答案】ACD
【分析】质粒中的氨苄青霉素抗性生态和四环素抗性生态是标记生态，标记生态的作用是便于重组DNA分子的筛选。
【详解】A、生态工程的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体，A正确；
B、质粒和目的生态用ScaI和HindⅢ切割，会破坏所有的标记生态，用四环素无法进行筛选，B错误；
C、质粒和目的生态用SalⅠ和SphⅠ切割，会破坏四环素抗性生态，但不会破坏氨苄青霉素抗性生态，可以用氨苄青霉素进行筛选，C正确；
D、质粒和目的生态用ScaⅠ和PUuⅠ切割，不会破坏四环素抗性生态，但会破坏氨苄青霉素抗性生态，可以用四环素进行筛选，D错误。
故选ACD。
13．如图是将目的生态导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物1-4在含有目的生态的DNA上的结合位置如甲图所示，限制酶BamHI、EcRI、HindIII在质粒上的识别位点如乙图所示。以下说法中错误的是（ ）
A．PCR过程完成4轮循环，理论上至少需加入引物28个
B．若已经合成了甲图所示4种引物，应选择引物2和3扩增目的生态
C．过程①中应使用限制酶BamHI切割质粒
D．对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境
【答案】AB
【分析】生态工程技术的基本步骤：（1）目的生态的获取：方法有从生态文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）生态表达载体的构建：是生态工程的核心步骤，生态表达载体包括目的生态、启动子、终止子和标记生态等。（3）将目的生态导入受体细包：根据受体细包不同，导入的方法也不一样。将目的生态导入植物细包的方法有农杆菌转化法、生态枪法和花粉管通道法；将目的生态导入动物细包最有效的方法是显微注射法；将目的生态导入微生物细包的方法是感受态细包法。（4）目的生态的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转生态生物染色体的DNA是否插入目的生态--DNA分子杂交技术；②检测目的生态是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的生态是否翻译成蛋白质--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。
【详解】A、PCR 技术大量扩增目的生态时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2，因此PCR过程完成4轮循环，理论上至少需加入引物24+1-2=30个，A正确；
B、由于DNA聚合酶只能从5′→3′延伸子链，因此扩增目的生态时应选择引物1和4，B错误；
C、①是生态表达载体的构建过程，若使用EcRⅠ切割质粒会将目的生态插入启动子上游，目的生态不能正确表达，若使用HamdⅢ切割质粒将破坏标记生态，不利于目的生态的鉴定和筛选，因此该过程中应使用限制酶 BamHⅠ切割质粒，C正确；
D、为了防止污染环境，对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，D错误。
故选AB。
14．生态工程在社会生产、生活及科研等方面有着广泛的应用。运用生态工程技术可培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，培养出具有特殊用途的动、植物，还可应用于生产药物和器官等。如图所示为利用生态工程培育出转生态鱼、转生态牛、抗虫棉等的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．应用①中，药用蛋白生态需与乳腺蛋白生态的启动子共同构建表达载体
B．应用②中，可通过PCR技术检测棉花的染色体DNA上是否插入抗虫生态
C．应用③中，将生长激素生态导入鲤鱼受精卵最常用的方法是农杆菌转化法
D．应用④中，调节因子的作用可能是调控猪的某些器官组织细包的抗原不表达
【答案】ABD
【分析】生态工程又称生态拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的生态按预先设计的蓝图，在体外构建杂种的DNA分子，然后导入活细包，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
【详解】A、因在乳汁中提取药用蛋白，故药用蛋白生态需与乳腺蛋白生态的启动子共同构建表达载体，A正确；
B、若要检测抗虫生态是否插入棉花细包的染色体DNA上，可用PCR技术进行检测，B正确；
C、将生长激素生态导入鲤鱼受精卵最常用的方法是显微注射法，C错误；
D、调节因子的作用可能是通过调节使猪的某些器官组织细包中的抗原不表达，以降低免疫排斥反应，D错误。
故选ABD。
15．下列对于生态工程所需基本工具的叙述，正确的是（ ）
A．用限制酶SpeⅠ（—A↓CTAGT—）切割产生的DNA片段和限制酶XbaⅠ（—T↓CTAGA—）切割产生的DNA片段不可以相连接
B．用限制酶EcRV（—GAT↓ATC—）切割产生的DNA片段和限制酶SmaⅠ（—CCC↓GGG—）切割产生的DNA片段可以相连接
C．DNA连接酶和DNA聚合酶连接的是同一化学键，但它们催化底物不同
D．培育转生态抗虫水稻，可以选用质粒或者植物病毒作为运载体
【答案】BCD
【分析】大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成。也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端;当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。
【详解】A、用限制酶SpeⅠ和限制酶XbaⅠ处理后会获得相同的黏性末端（CTAG-），因此两者切割产生的DNA片段可以相连接，A正确；
B、用限制酶EcRⅤ（-GAT↓ATC-）切割产生的DNA片段和限制酶SmaⅠ（-CCC↓GGG-）切割产生的DNA片段都是平末端，可以相连接，B正确；
C、DNA连接酶和DNA聚合酶连接的是同一化学键，即磷酸二酯键，但它们催化底物不同，DNA连接酶催化的底物是DNA片段，DNA聚合酶只能催化单个的脱氧核苷酸加到已有DNA片段，C正确；
D、培育转生态抗虫水稻，可以选用质粒或者植物病毒作为运载体，也可以采用农杆菌转化法，D错误。
故选BCD。
三、非选择题
16．镰状细包贫血是一种在地中海地区发病率较高的单生态遗传病，是由位于6号染色体上的血红蛋白生态发生隐性突变导致的，纯合子患者多数在幼年时期因红细包严重溶血而亡。某夫妻双方都为该致病生态的携带者，为了生下健康孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为这对夫妇及腹中孩子核酸分子杂交诊断的结果示意图。请回答下列问题：

(1)由图中可知，正常生态B有三个酶切位点，由于发生了 导致突变生态b上只有两个酶切位点。凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱。与图中正常生态模板链杂交的碱基对应序列为 。
(2)根据凝胶电泳带谱分析，腹中胎儿的生态型为 。
(3)若通过生态治疗将正常的血红蛋白生态导入患者的骨髓造血干细包将有望彻底治愈镰状细包贫血。某科研团队设想运用重叠延伸PCR技术来实现对致病生态的定点诱变，原理如图所示：

①PCR过程中需要的物质有DNA模板、引物、 （至少写出两个）。
②该过程共用到4种引物，引物B的突起处的碱基应设计为 （假设引物为单链DNA，且上方这条链为模板链）。
③在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA的过程中，两个反应系统中均进行一次复制，共产生 种DNA分子。请分析该阶段两个反应系统必须分开进行的原因是 。
④第二阶段PCR4反应系统选择的引物为 。
【答案】(1) 碱基对的替换 5'—AACTCGT—3'
(2)bb
(3) 耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、含镁离子的缓冲液 T 3 引物B和C中存在互补配对片段，置于同一反应系统时它们会发生结合而失去作用 引物A、引物D
【分析】生态的分离定律：在生物的体细包中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】（1）图示血红蛋白生态的突变是由于碱基A→T，所以该突变属于碱基对的替换；用于检测生态的DNA分子探针应与检测片段互补配对,因此检测正常生态的探针核苷酸序列为5'-AACTCGT-3’。
（2）正常生态有三个限制酶酶切位点，因此正常生态被限制酶切成两个片段，显示两条带；而突变生态的限制酶酶切位点仅位于血红蛋白生态两侧，切割后生态b只显示一条带，因此腹中胎儿的生态型为bb。
（3）重叠延伸PCR是一种定点的生态诱变技术,结合题意可分析得知各反应系统用的引物如下图。
①PCR过程就是在生物体外模拟体内的DNA复制过程，其需要的条件为:DNA模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、含镁离子的缓冲液等。
②图中上方这条链为模板链，原本突变生态该处为T碱基,需通过设计特定引物B将该处碱基诱变为正常生态的A碱基，因此引物B突起处应设计为T碱基。
③若PCR1和PCR2两个反应系统均进行一次复制，则会产生3种不同的DNA分子，因为引物A和D产生的 DNA分子是一样的。PCRI和PCR2两个反应系统不能放在一起,是因为引物B和C中存在互补配对片段,置于同一反应系统时它们会发生结合而失去作用。
④如下图，PCR4扩增的是融合生态，引物与模板链的3’端结合，反应系统选择的引物为引物A、引物D。

17．原核生物生态表达的调控一般是通过操纵子机制实现的。大肠杆菌的乳糖操纵子由调控序列和 3 个结构生态组成，3 个生态表达的酶在乳糖代谢中有不同分工。请回答下列问题：
(1)图 1 所示结构 P 的单体是 ，过程①产生的 mRNA （选填“需要”或“不需要”）通过核孔进入细包质。
(2)图 2 所示RNA 聚合酶与 DNA 一个启动部位结合后， （选填“能”或“不能”）启动多个生态的转录。mRNA2 中含有 个起始密码子。
(3)当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，会发生图 1 所示的调控过程，大肠杆菌阻止乳糖代谢所需酶类生态表达的机制是 ，从而实现在转录水平上抑制结构生态的表达。
(4)分析图 2，当培养基中只有乳糖时，大肠杆菌中结构生态表达的机制是：乳糖与阻遏蛋白结合，使 改变而不能与操纵生态（O）结合，此时细菌细包中 cAMP 含量升高，cAMP 与某种物质的二聚体结合到P 上游识别位点上，通过招募 激活乳糖操纵子的转录， 使结构生态正常表达。图 1 和图 2 的乳糖代谢酶的表达调控意义是 。
(5)体外培养时，β-半乳糖苷酶能将培养基中 X-gal 分解产生蓝色物质。大肠杆菌在添加 X-gal的培养基上生长的菌落颜色符合预期的组别是 。
【答案】(1) 脱氧核苷酸 不需要
(2) 能 3
(3)阻遏蛋白会与操纵生态（O）结合，阻碍RNA 聚合酶与 P（启动子）结合
(4) 阻遏蛋白构象（空间结构） RNA 聚合酶 该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免物质和能量的浪费
(5)①②③
【分析】转录过程中，需要以DNA的一条链为模板合成mRNA；翻译过程中，需要以mRNA为模板，tRNA运送氨基酸，从而合成多肽链，多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】（1）图 1 所示结构 P 是DNA片段，其单体是脱氧核苷酸；过程①为转录，由于原核细包没有核膜，没有核孔，故产生的 mRNA不需要通过核孔进入细包质。
（2）据图2可知，RNA 聚合酶与 DNA 一个启动部位结合后，能启动多个生态（lacZ、Y、A）的转录；原核细包可能有多个生态共用启动子和终止子，但每个生态转录出的mRNA有自己的起始密码子，故mRNA2 中含有3个起始密码子。
（3）当大肠杆菌培养基中仅有葡萄糖而没有乳糖时，会发生图 1 所示的调控过程，据图可知，大肠杆菌阻止乳糖代谢所需酶类生态表达的机制是调节生态表达产生的阻遏蛋白会与操纵生态（O）结合，阻碍RNA 聚合酶与 P（启动子）结合，从而实现在转录水平上抑制结构生态的表达。
（4）分析图 2，当培养基中只有乳糖时，大肠杆菌中结构生态表达的机制是：乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白构象（空间结构）改变而不能与操纵生态（O）结合；此时细菌细包中 cAMP 含量升高，cAMP 与某种物质的二聚体结合到P 上游识别位点上，通过招募RNA 聚合酶激活乳糖操纵子的转录， 使结构生态正常表达；图 1 和图 2 的乳糖代谢酶的表达调控，说明有葡萄糖时，大肠杆菌优先利用葡萄糖糖供能，当葡萄糖不足时，启动乳糖代谢酶的表达，从而使大肠杆菌能利用乳糖来供能，故其意义在于该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免物质和能量的浪费。
（5）据图可知，大肠杆菌的lacZ生态在有乳糖的情况下能表达产生β-半乳糖苷酶，若培养基中含有X-gal，则能长出蓝色菌落，由此判断①为白色，②为蓝色，③为白色，④为白色，故①②③符合预期。
1．（2024·福建·高考真题）病毒感染初期，机体会分泌干扰素并作用于细包受体IFNAR来应对感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性传染病。已知人白细包分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵细包的主要受体，小鼠没有该受体，科研人员构建hCD46转生态小鼠用于相关研究，部分流程如图所示。
回答下列问题：
(1)利用PCR技术获取目的生态hCD46，复性温度下发生的扩增过程是 。
(2)将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是 。为提高转生态效率，同时避免标记生态进入胚胎体内，应选用 限制酶组合将重组质粒变为线性DNA。
(3)为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其 。将胚胎移植到小鼠c的子宫中，应选用桑葚胚的原因是 。
(4)利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46生态检测，应设置不加DNA模板的对照组，目的是 。
(5)若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR生态的小鼠，则该小鼠对麻疹病毒具有高易感性，原因是 。
【答案】(1)两种引物分别与含hCD46生态的两条模板链结合
(2) EcRⅠ和NtI AgeⅠ和HindⅢ
(3) 超数排卵 桑葚胚易于在小鼠子宫着床
(4)排除PCR体系中外源DNA的污染
(5)该小鼠能被麻疹病毒感染，且干扰素无法作用于IFNAR以应对感染
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以获取大量的目的生态。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料（4种脱氧核苷酸）、酶（耐高温的DNA聚合酶）。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。
【详解】（1）利用PCR技术获取目的生态hCD46，复性温度下发生的变化是两种引物分别与解开的两条模板链进行碱基互补配对，为子链的延伸做准备，即表现为两种引物分别与含hCD46生态的两条模板链结合
（2）结合图示可知，质粒中以及目的生态的两端含有限制酶EcRⅠ和NtI的识别序列，且这两个序列位于启动子和终止子之间，因此，将hCD46接入质粒应选用的限制酶组合是EcRⅠ和NtI。为提高转生态效率，同时避免标记生态进入胚胎体内，应选用AgeⅠ和HindⅢ限制酶组合将重组质粒变为线性DNA，因为这两种限制酶可以将重组质粒分为含目的生态的片段和含有标记生态的片段。
（3）为获取大量胚胎用于移植，可用激素处理小鼠a，使其超数排卵，为获取大量的供体胚胎做准备。将胚胎移植到小鼠c的子宫中，通常选用桑葚胚的原因是因为桑葚胚易于在小鼠子宫着床，进而可以提高胚胎的存活率。
（4）利用PCR技术对子代小鼠进行hCD46生态检测，应设置不加DNA模板的对照组作为空白对照，这样可以排除PCR体系中外源DNA的污染，提高实验结果的可信度。
（5）若能进一步构建既表达hCD46受体又敲除IFNAR生态的小鼠，则该转生态小鼠能接受抗原刺激，进而机体会分泌干扰素，但干扰素无法与相应的受体结合，因为转生态小鼠的受体IFNAR无法表达，因而干扰素无法起作用，因此，该小鼠对麻疹病毒具有高易感性。
2．（2024·江苏·高考真题）为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题：

(1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是 。
(2)步骤②转化时，科研人员常用 处理大肠杆菌，使细包处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有 的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是 。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与 结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是 （从图2的“A~D”中选填）。

(4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELP50蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。

（ⅰ）20℃时，加入NaCl后实验结果是 。
（ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是 。
（ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有 。
【答案】(1)EcR I、Hind Ⅲ
(2) CaCl2 卡那霉素 S-F和E-R
(3) 启动子 C
(4) SOD-ELP50组纯化蛋白数量更多 高温使蛋白变性 低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持
【分析】将目的生态插入载体时，应保证目的生态插入启动子和终止子之间，以便目的生态的表达。由图可知，PCR扩增SOD-ELP50时，应选择引物S-F和E-R。
【详解】（1）目的生态应插入启动子和终止子之间，结合题意可知，ELP50应插入pET-SOD之后，由图可知，限制酶a和限制酶b分别是EcR I、Hind Ⅲ。
（2）将目的生态导入细菌时常用CaCl2处理细菌，是其处于感受态。由图可知，重组DNA含有标记生态卡那霉素抗性生态，所以转化后的大肠杆菌采用含有卡那霉素的培养基进行筛选。成功导入pET-SOD-ELP50同时含有pET-SOD和ELP50，结合图示可知，选引物S-F和E-R可特异性对pET-SOD-ELP50进行扩增。
（3）RNA聚合酶与启动子结合后，启动转录。由图可知，决定SOD-ELP50融合蛋白的生态长度为462+750=1212bp，编码1212÷3=404个氨基酸，已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，融合蛋白的相对分子质量约为404×0.11kDa=44.44kDa，电泳后应该为条带C。
（4）（ⅰ）由图可知，20℃时，较不加NaCl，加入NaCl后纯化蛋白数量更多。
（ⅱ）100℃时，温度过高，导致蛋白质变性而沉淀。
（ⅲ）20℃，加入NaCl时，较SOD，SOD-ELP50组沉淀中蛋白质相对含量较高，说明低温下添加NaCl有利于SOD蛋白纯化，杂蛋白较少，有利于酶活性的保持。
3．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H生态条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H生态前后均插入LX序列突变成h生态（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶生态插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶生态）
(1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H生态条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的生态型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶生态序列，该异常结果形成的原因是 。
(2)部分小鼠的生态型鉴定结果如图2，③的生态型为 。结合图1的原理，若将图2中所有生态型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。
(3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H生态完全敲除鼠甲和H生态条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。
【答案】(1) HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病生态纯合可能性增加 染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上
(2) HhG+G+、HhG+G- ④
(3) 乙 乙的H生态敲除后表达受TM试剂调控
【分析】由图1可知，H生态条件敲除小鼠，H生态表达受TM试剂调控；由图2可知①只含有h生态，仍正常表达H蛋白，②③都含有H生态，可正常表达H蛋白，④含有h生态和G生态。
【详解】（1）由题干可知，亲本为HhG-G-、HHG+G-，要获得H生态条件敲除小鼠hhG+G-和hhG+G+，则用于繁殖F1的生态型是HhG+G-。近亲繁殖会导致隐性致病生态纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶生态序列，G酶生态序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。
（2）由图2可知，③含有生态H、h、G，故其生态型为HhG+G+、HhG+G-。结合图1和图2，①只含有h生态，仍正常表达H蛋白，②③都含有H生态，可正常表达H蛋白，④含有h生态和G生态，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h生态异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。
（3）由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H生态敲除后表达受TM试剂调控，故选择H生态条件敲除鼠乙。
4．（2024·重庆·高考真题）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，生态S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该生态（两品种中生态S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。
(1)生态S启动子的基本组成单位是 。
(2)通过生态工程方法,将DN克隆的“启动子D+生态S”序列导入无生态S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。
(3)为验证“启动子D+生态S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是 。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+生态S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是 。
【答案】(1)脱氧核糖核苷酸（脱氧核苷酸）
(2) EcRⅠ 酶切后形成的片段黏性末端相同，易自我环化；不能保证目标片段与载体定向链接（反向链接）
(3) 酶切后的空载体片段，启动子D+生态S片段 PCR
(4)品种DN的生态S上游启动子效应比TL强，使得生态S表达量更高，种子更大
【分析】生态工程技术的基本步骤：(1)目的生态的获取:方法有从生态文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)生态表达载体的构建:是生态工程的核心步骤，生态表达载体包括目的生态、启动子、终止子和标记生态等。(3)将目的生态导入受体细包：根据受体细包不同，导入的方法也不一样。将目的生态导入植物细包的方法有农杆菌转化法、生态枪法和花粉管通道法；将目的生态导入动物细包最有效的方法是显微注射法；将目的生态导入微生物细包的方法是感受态细包法。(4)目的生态的检测与鉴定：分子水平上的检测有DNA分子杂交、RNA分子杂交、抗原-抗体杂交；个体水平上的鉴定有抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录，是一段DNA片段，其基本组成单位是四种脱氧核糖核苷酸。
（2）①根据图示信息可知，“启动子D＋生态S”的DNA序列上存在EcR Ⅰ的识别序列，若使用限制酶EcR Ⅰ，会使目的生态序列被破坏；
②根据图中限制酶的识别序列可知，酶Spe Ⅰ和Xba Ⅰ切割产生的黏性末端相同，若用这两种限制酶切割，形成的DNA片段在构建生态表达载体时，容易出现自我环化，以及无法保证目的生态片段与载体片段单向连接，影响目的生态在受体细包中的表达。
（3）①DNA电泳可以分离不同大小的DNA片段，用限制酶对重组表达载体酶切后的产物不仅有“启动子D+生态S”片段，还有酶切后的空载体片段，因此电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有酶切后的空载体片段和“启动子D+生态S”片段；
②在分子水平上检测目的生态是否转入成过可通过PCR等技术检测受体细包的DNA上是否插入目的生态或目的生态是否转录出mRNA。
（4）根据（4）题目信息可知，再生植株YZ-1导入的目的生态为取自品种DN的“启动子D＋生态S”序列，再生植株YZ-2导入的目的生态为取自品种TL的“启动子T＋生态S”序列，结合题干信息“两品种中生态S序列无差异”可推测：品种DN的生态S上游的启动子D的效应强于品种TL的启动子T，启动子D使生态S表达量更高，因而种子更大。
5．（2024·贵州·高考真题）研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A的野生型（含NV生态）、突变体（NV生态突变）和转生态菌株（转入NV生态），检测三种菌株NV酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。
回答下列问题。
(1)据表可推测 诱导了NV生态表达。NV酶的作用是 。检测NV酶活性时，需测定的指标是 （答出1点即可）。
(2)表中突变体由T-DNA随机插入野生型菌株生态组DNA筛选获得。从野生型与突变体中分别提取生态组DNA作为模板，用与 （选填“T-DNA”或“NV生态”）配对的引物进行PCR扩增。若突变体扩增片段长度 （选填“>”“=”或“ T-DNA 插入导致 NV 生态增加部分碱基序列
(3) 突变体 便于筛选出成功导入 NV 生态的细包
【分析】生态工程，又称生态拼接技术或 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 重组和转生态等技术，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。
【详解】（1）根据表格，野生型菌株加入蔗糖就会合成NV酶，不加就不会合成，推测蔗糖诱导了 NV 生态表达。 分析表可知有NV 酶，菌株就能将蔗糖分解出葡萄糖，因此NV酶可能参与蔗糖的分解代谢过程，将蔗糖分解生成葡萄糖。 检测 NV 酶活性时，可以测定单位时间内葡萄糖的生成量或蔗糖的减少量等。
（2）从题目中可知，突变体是通过 T-DNA 随机插入野生型菌株生态组 DNA 筛选获得的。在进行 PCR 扩增时，使用的引物需要与特定的 DNA 序列配对结合，才能启动 DNA 的扩增。野生型菌株的生态组 DNA 中没有 T-DNA 的插入，所以用与 NV 生态配对的引物进行扩增时，可以扩增出完整的 NV 生态片段。而突变体由于 T-DNA 的随机插入，导致 NV 生态中增加部分序列。这样一来，使用同样的引物进行扩增时，扩增片段的长度就会大于野生型扩增片段的长度。因此若突变体扩增片段长度>野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功。 从生态序列分析其原因是 T-DNA 插入导致 NV 生态增加部分序列。
（3）为进一步验证 NV 生态的功能，表中的转生态菌株是将 NV 生态导入突变体细包获得的。突变体由于 NV 生态发生突变，无法正常表达 NV 酶，导致相关生理功能缺失或异常。通过将正常的 NV 生态导入突变体细包，如果能够恢复原本在突变体中缺失或异常的生理功能，就可以有力地证明 NV 生态确实具有特定的功能。 在构建 NV 生态表达载体时，需要添加新的标记生态，原因是便于筛选出成功导入 NV 生态的细包。
6．（2024·江西·高考真题）植物体表蜡质对耐干旱有重要作用，研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1（纯合体），其颖壳蜡质合成有缺陷（本题假设完全无蜡质）。初步研究表明，突变表型是因为C生态突变为c，使棕榈酸转化为16-羟基棕榈酸受阻所致（本题假设完全阻断），符合孟德尔遗传规律，回答下列问题：
(1)在C生态两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型（WT，纯合体）。据图判断，突变体Cer1中c生态的突变类型是 。

(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交．F1全为野生型，F1与突变体Cer1杂交，获得若干个后代，利用上述引物PCR扩增这些后代的生态组DNA，电泳检测PCR产物，可以分别得到与如图泳道 和泳道 （从1~5中选择）中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为 。
(3)进一步研究意外发现，16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D生态（位于另一条染色体上）也发生了突变，产生了生态d1，其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T，但氨基酸序列没有发生变化，原因是 。
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D生态发生了使其丧失功能的突变，产生生态d2。CCDD与ccd2d2个体杂交，F1的表型为野生型，F1自交，F2野生型与突变型的比例为 ；完善以下表格：
【答案】(1)碱基对的缺失
(2) 3 1 1：1
(3)密码子具有简并性
(4) 9：7 有 有
【分析】1、生态分离定律的实质：在杂合的细包中，位于一对同源染色体上的等位生态，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位生态会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代；
2、生态自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位生态的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位生态彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位生态自由组合；
3、电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。
【详解】（1）图示为在C生态两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物，c生态是C生态突变而来，c生态两侧的碱基序列与C生态相同，PCR扩增也能扩增c生态，由图可知，泳道1是突变体Cer1，则扩增c生态时两引物间的长度为1100bp，泳道2是野生型（WT，纯合体），则扩增C生态时两引物间的长度为2000bp，说明c生态比C生态长度变短，是碱基对的缺失引起的突变。
（2）突变体Cer1为cc，纯合野生型为CC，则F1为Cc，F1与突变体Cer1杂交后代中Cc：cc=1：1，电泳检测PCR产物，可以分别得到与如图泳道3和泳道1中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为1：1；
（3）编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T，但氨基酸序列没有发生变化，原因是密码子具有简并性；
（4）由题意可知，C/c、D/d2生态遵循生态的自由组合定律，因此CCDD与ccd2d2个体杂交，F1为（CcDd2），表型为野生型，F1（CcDd2）自交，F2野生型与突变型的比例为C-D-：（ccD-+C-d2d2+ccd2d2）=9：7；Ccd2d2含有C生态无D生态，有16-羟基棕榈酸，由于不含D生态，因为16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需有D生态，故无颖壳蜡质；CCDd2含有C生态和D生态，有16-羟基棕榈酸，也有颖壳蜡质。
7．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：
(1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。
(2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的生态外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。
(3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
(4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。
【答案】(1) 选择 水 无机盐 氮源
(2) 生态工程（或转生态） 限制酶 DNA连接酶 载体（或质粒）
(3)诱变育种
(4)不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀
【分析】1、培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子；
2、微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【详解】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。
（2）方法2采用生态工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的生态，即目的生态外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的生态表达载体的构建。
（3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物，该该技术的原理是生态突变，由于生态突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。
（4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和菌落直径的比值作为判断依据。
8．（2024·湖南·高考真题）百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题：
(1)体细包杂交育种。进行不同种百合体细包杂交前，先用 去除细包壁获得原生质体，使原生质体融合，得到杂种细包后，继续培养，常用 （填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用 的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是 。
(3)生态工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的生态L，该生态及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中生态gus编码GUS酶，GUS酶活性可反映启动子活性。
①研究病原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取pL，首先选用 酶切，将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转生态成功的烟草（P1、P2和P3）进行病原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中 的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路 。
【答案】(1) 纤维素酶和果胶酶 生长素和细包分裂素
(2) 花药离体培养 利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细包中染色体的数目
(3) HindⅢ、BamHⅠ 交链格孢 利用转生态技术将百合B中L生态的启动子替换为野生百合中L生态的启动子pL
【分析】植物体细包杂交的基本过程是：首先用酶解法获得原生质体，然后通过一定的技术手段如电刺激、离心、振荡、聚乙二醇等诱导，实现原生质体的融合。只要将水解酶去除，融合的原生质体经培养后，能很快再生出新的细包壁，形成杂种细包。杂种细包具有全能性，经过培养能进一步分裂、分化，进而发育成完整的植株。
【详解】（1）因植物细包细包壁的成分主要是纤维素和果胶，因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细包进行处理。得到原生质体后使原生质体融合，形成杂种细包，再用生长素和细包分裂素诱导愈伤组织形成和分化，从而获得完整的杂种植株。
（2）获得单倍体植株的常用方法是花药（花粉）离体培养；鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细包中染色体的数目，如果染色体数目减少一半，则获得的植株即为单倍体植株。
（3）根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点，若要获得pL并连接到质粒上，可选用限制酶HindⅢ、BamHⅠ进行酶切，以替换Ti质粒中的启动子，从而达到根据GUS酶活性反映启动子活性的目的。根据图c的结果可知，交链格孢处理的每一组转生态烟草中的GUS酶活性都最高，可确定其诱导作用最强。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，可利用转生态技术将百合B中L生态的启动子替换为野生百合中L生态的启动子pL。
9．（2024·北京·高考真题）灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。
(1)嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生 ，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的 将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。
(2)初步研究表明，气味受体生态属于一个大的生态家族。大鼠中该家族的各个生态含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于 序列所编码的蛋白区段。
(3)为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体生态，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增生态片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由 组成。
(4)在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细包膜上信号转导的部分过程（图丙）。
如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因 。
【答案】(1) 兴奋/动作电位/神经冲动 突触
(2)非保守
的结果。
(2)对文中“增强子”的理解，错误的是________。
A．增强子是含有特定碱基序列的DNA片段
B．增强子、基本启动子和它们调控的生态位于同一条染色体上
C．一个增强子只能作用于一个基本启动子
D．很多增强子在不同组织中的活性不同
(3)研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告生态在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个生态G和H，为了确定这两个生态是否为心脏特异表达的生态，应检测 。
(4)真核生物编码蛋白的序列只占生态组的很少部分，因而在绝大多数表达报告生态的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于生态外部，不会造成生态突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入生态组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的生态发生突变，以研究生态功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称 （略）。
【答案】(1) 稳定性差异 选择性表达
(2)C
(3)各组织器官中G和H的mRNA
(4)
【分析】生态工程技术的基本步骤：
（1）目的生态的获取：方法有从生态文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）生态表达载体的构建：是生态工程的核心步骤，生态表达载体包括目的生态、启动子、终止子和标记生态等。
（3）将目的生态导入受体细包：根据受体细包不同，导入的方法也不一样。将目的生态导入植物细包的方法有农杆菌转化法、生态枪法和花粉管通道法；将目的生态导入动物细包最有效的方法是显微注射法；将目的生态导入微生物细包的方法是感受态细包法。
（4）目的生态的检测与鉴定。
【详解】（1）细包分化是指在个体发育中，由一个或一种细包增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。分化是生态选择性表达的结果。
（2）AB、依据题干“增强子位于生态上游或下游，与基本启动子共同组成生态 表达的调控序列”可知,增强子是含有特定碱基序列的DNA片 段，增强子、基本启动子和它们调控的生态位于同一条染色体 上，AB正确；
C、由图C可知，一个增强子可作用于多个基本启动子，C错误；
C、依据题干“很多增强子具有组织特异的活性”可知，很多增强子在不同组织中的活性不同，D错误。
故选B。
（3）若要确定这两个生态是否为心脏特异表达的生态，可通过PCR等技术检测其他器官细包中G和H两个生态是否转录出相应的 mRNA。
（4）增强子位于生态上游或下游，与基本启动子共同组成生态表达的调控序列。生态工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。增强子捕获载体的插入位点位于生态外部，不会造成生态突变。而当增强子捕获载体的插入位点位于生态内部，会引起造成该增强子所调控的生态发生突变，为研究某目的生态的功能，可将图B所示载体去掉基本启动子，则该载体插入生态内部后才会发挥作用，图如下：
。
目录
01 模拟基础练
【题型一】生态工程的基本工具
【题型二】生态工程的基本操作程序
【题型三】生态工程的应用
【题型四】蛋白质工程
【题型五】生物技术的安全性和伦理问题
02 重难创新练
03 真题实战练
限制酶名称
识别序列和切割位点
BamHI
G↓GATCC
Sau3AI
↓GATC
组别
lacZ
葡萄糖
乳糖
菌落颜色
①
＋
＋
－
白色
②
＋
－
＋
蓝色
③
－
＋
－
白色
④
－
－
＋
蓝色
检测用菌株
蔗糖
NV酶
葡萄糖（培养液中）
野生型
+
+
+
野生型
—
—
—
突变体
+
—
—
转生态菌株
+
+
+
F2部分个体生态型
棕榈酸（填“有”或“无”）
16-羟基棕榈酸（填“有”或“无”）
颖壳蜡质（填“有”或“无”）
Ccd2d2
有
①
无
CCDd2
有
有
②