2024北京重點校高二（下）期末生物匯編

基因工程的基本操作程序

一、單選題

1.（2024北京海淀高二下期末）利用逆轉錄PCR可以對RNA進行檢測。逆轉錄PCR的過程可以分為逆

轉錄和PCR擴增兩步。下列有關逆轉錄PCR的敘述，錯誤的是（）

A.需要催化逆轉錄的酶

B.包含變性-復性-延伸的循環(huán)過程

C.可用于HIV的核酸檢測

D,兩種引物的堿基序列互補配對

2.（2024北京昌平高二下期末）鐮狀細胞貧血是由于隹球蛋白基因突變引起的隱性遺傳病，該突變導致供

球蛋白基因缺少一個限制酶旅4的識別序列（下圖）。為判斷待檢者的基因組成，下列敘述錯誤的是

（）

?秋加取〉球擊門基因正常個體性球蛋門基因

S;-------CCTGTGG----------3，5'-------CCTGAGG---------T

3,.--1----1-G1GA1CA1C1C----------5'3郭“（7陰-----$,?

**??'------:---||

Mtfll艮受MstllMtinMstIIMsrll

A.利用PCR技術擴增待檢者基因的相應片段

B.用限制酶MsfH剪切擴增的DNA

C.用瓊脂糖凝膠電泳分離酶切后的DNA片段

D.電泳結果出現(xiàn)目標條帶即為患者

3.（2024北京東城高二下期末）某遺傳病的正常基因和突變基因單鏈片段如圖1,研究人員擬用PCR擴

增2種基因片段，再用某限制酶（識別序列及切割位點如圖2）酶切，檢測基因突變情況。下列敘述不正

確的是（）

5,-GAiTC-3,

正?；騿捂溒巍癆TTCCAGATCCCATGCCCAG3

突變基因單鏈片段5'-ATTCCAGATC……CCATGCCCAG-3,3'-CT-AG-5'

T

圖1圖2

A.PCR可以用5'-GGCATG3作為其中一條引物

B.PCR反應體系中需要添加耐高溫的DNA聚合酶

C.限制酶酶切后形成的末端為-GATG-

D.限制酶酶切后突變基因不會形成兩個片段

4.（2024北京朝陽高二下期末）酵母人工染色體pYAC2是以酵母菌為受體細胞構建基因文庫時的常用載

體。下圖為pYAC2的結構示意圖，導入受體細胞前用限制酶BamHI切割可使其成為線性的染色體。

pYAC2適配的受體菌菌落呈紅色，sup4基因表達能夠抑制其性狀表現(xiàn)，使菌落呈白色。相關敘述第誤的是

（）

CEN4sup4I—EcoRI

（著絲粒序列）/工目的基因插入位點）

TRP1

（色氨酸合pYAC2

成酶基因）

,一TEL

\(端粒序列)

BamHI

TELBamHI

（端粒序列）

A.導入pYAC2的受體菌能夠在不含色氨酸的培養(yǎng)基中生存

B.用BamHI切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色體的兩端

C.著絲粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在細胞分裂中丟失

D.將帶有目的基因的重組pYAC2導入受體菌后應挑選白色菌落

5.（2024北京大興高二下期末）下圖為獲得抗除草劑轉基因玉米A的技術路線，相關敘述錯誤的是

()

A.將目的基因插入T-DNA中的目的是利用其轉移能力

B.誘導出愈傷組織往往需要植物激素的作用

C.若篩選出具有抗生素抗性的農桿菌則說明目的基因轉化成功

D.要與普通玉米進行除草劑抗性比較，以確定轉基因效果

6.（2024北京西城高二下期末）“菌落PCR”可用于初步檢測菌株是否成功導入含目的基因的重組質粒。下

列說法錯誤的是（）

A.反應體系中要加入菌落DNA樣本做模板

B.反應體系中要加入解旋酶和DNA連接酶

C.設計的引物應與目的基因相應互補序列結合

D.可依據(jù)PCR產物電泳結果判斷目的基因是否成功導入

7.（2024北京西城高二下期末）荒漠植物的Z基因與其抗旱性強有關?？茖W家利用Z基因和農桿菌的Ti

質粒（如圖，T-DNA為可轉移的DNA）構建表達載體，培育抗旱轉基因小麥。下列說法錯誤的是

農桿菌Ti質粒

A.T-DNA能整合到小麥細胞染色體上

B.可用限制酶Clal和SacI處理Z基因

C.可用卡那霉素篩選含重組Ti質粒的農桿菌

D.可在個體水平檢測小麥是否獲得抗旱性狀

8.（2024北京西城高二下期末）為培育富含多聚不飽和脂肪酸的轉基因奶牛，科研人員將相關合成基因轉

到甲牛成纖維細胞中，利用乙牛的卵母細胞，通過核移植技術構建轉基因重構胚，由代孕母牛丙生產轉基

因克隆牛。下列說法正確的是（）

A.通常用完整卵細胞作為核移植的受體細胞

B.重構胚在體外發(fā)育為早期胚胎不需提供營養(yǎng)

C.通過胚胎移植技術將早期胚胎轉入丙牛子宮

D.轉基因克隆牛的遺傳物質與甲牛完全相同

9.（2024北京延慶高二下期末）下圖為數(shù)字PCR技術的原理示意圖，下列相關敘述錯誤的是（）

待分析PCR每個反應單位中最檢測熒光并計數(shù)，得

反應體系多含有1個DNA分子出靶分子起始拷貝數(shù)

A.PCR每一循環(huán)包括變性、復性（退火）和延伸三步

B.每個反應單位中都含有耐高溫的RNA聚合酶

C.每個反應單位有無熒光取決于是否含有靶分子

D.數(shù)字PCR技術有利于提高病原體檢測的靈敏度

二、非選擇題

10.（2024北京海淀高二下期末）栽培草莓果實的紅色由花青素等天然色素決定?？蒲腥藛T對花青素代謝

和運輸過程中F基因的作用機制進行研究。

（1）科研人員構建含有F基因的重組Ti質粒，如圖1。

①構建重組T-DNA片段時，需要用Kpnl、酶共同處理，再通過農桿菌轉化法將其導入到白色的草

莓果肉細胞中。

②Ti質粒上的潮霉素抗性基因的具體作用是o

(2)研究表明，F(xiàn)3H基因和ANR基因為花青素合成代謝的重要基因，二者均可由特異性啟動子控制表達。

為研究F基因的作用機制，科研人員分別構建含有圖2所示DNA片段的表達載體。

表達載體aT增強型啟卷＞1F基因I-

表達載體bT增強型啟藍色熒光蛋白基因I~卜3舊基因的啟我〉黃綠色熒光蛋白基因I—

表達載體cT增強型啟午〉■!藍色熒光蛋白基因I~~〔ANR基因的啟秒＞黃綠色熒光蛋白基因一

圖2

科研人員分別在1~4組草莓果肉細胞中導入不同表達載體，測定熒光強度，處理及結果如圖3。

1組：僅導入表達載體b

2組：導入表達載體a和b

3組：僅導入表達載體c

4組：導入表達載體a和c

34

圖3

①實驗中，1、3組的作用是。

②圖3結果表明o

(3)基于上述研究，若將F基因轉入玫瑰、菊花等觀賞花卉中，用以研發(fā)色彩絢麗的轉基因鮮切花商品，則

在生產實踐中可能面臨的挑戰(zhàn)是。

11.(2024北京昌平高二下期末)乳酸菌能以活菌的形式到達腸道并在其表面定居，不僅有利于腸道穩(wěn)態(tài)

的維持，同時還可以穩(wěn)定表達外源抗原，因此成為口服疫苗載體的首選。

⑴乳酸菌基因組中USp45和3LysM序列的表達產物，能精準定位并及時將外源蛋白分泌到細胞外。以乳

酸菌基因組為模板，通過—技術獲得并擴增USp45-3LysM融合基因片段。

(2)利用質粒pNZ8149,構建3種基因表達載體(圖1),每種重組表達載體除含目的基因、標記基因、復

制原點外，還必須含有

注：GFP是綠色熒光蛋白；RBD是病毒抗原

圖I

(3)將上述重組表達載體分別導入乳酸菌后，涂布于固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，然后挑取菌落提取DNA,鑒定目

的基因是否成功導入。選擇圖1中的—引物進行擴增，若產物長度約為—(2020bp/2507bp),則說明

成功導入。

(4)乳酸菌表達系統(tǒng)主要分為誘導型和組成型(目的基因持續(xù)表達)，誘導物乳鏈菌肽可誘導重組表達載體

中目的基因的表達。圖2結果表明，最佳誘導條件是—。與組成型相比，誘導型的優(yōu)勢是—(答出1

點即可)。

導

0啾

越

<

8那

玄

6濱

箕

箕

4

g總

d

2d

loxlox

誘導濃度/(ng-mU)誘導時間/h

圖2

(5)挑選轉化成功的乳酸菌，還需要對其表達的外源蛋白進行—檢測，結果顯示3種目的蛋白都成功表達

并展示于乳酸菌的細胞壁上。

12.(2024北京石景山高二下期末)鹽堿脅迫會抑制水稻的生長。研究人員從耐鹽堿的野生大豆中提取出

一種抗逆性蛋白基因S,進而培養(yǎng)出轉基因水稻。請根據(jù)其培養(yǎng)流程回答問題。

(1)提取野生大豆DNA,根據(jù)S基因設計一對特異性—，采用PCR方法獲取目的基因。在PCR循環(huán)的

3個步驟中，溫度設置最高的是一階段。

(2)將擴增的S基因片段與圖1所示的質粒重組，構建出表達載體。根據(jù)下表，為使S基因與載體正確連

接，在其兩端分別引入—兩種限制酶的識別序列。經(jīng)這兩種酶切割的載體與S基因進行連接時，應選用_

(選填"E。coliDNA連接酶”“T4DNA連接酶”)。

限制酶的識別序列及切割位點

名稱識別序列及切制位點名稱識別序列及切制位點

C\（；（：TT（A\TTC

HindlllEcoRI

TTCGAA（：TTAAC

AA

CA（：CT（；CTC（：\（；

PvuIIPstICACCTC

GTCrGAC.

（A;TACCCX3ATCC

KpnlCCATGGBamHI

ACCTACAG

(3)將構建的表達載體導入農桿菌，用添加—的培養(yǎng)基篩選成功導入S基因的農桿菌，再用其侵染水稻細

胞。用—法檢測S基因是否成功表達。

(4)檢測轉基因水稻的耐鹽堿性。選取長勢一致的野生型和轉基因水稻幼苗，分別用含有0和200mmoLL-?

NaHCO3(pH8.4)的溶液澆灌，持續(xù)觀察植株生長狀態(tài)，并在第15天測定存活率和相對含水量，結果

如圖2,請闡述：根據(jù)實驗結果能否得出“野生大豆的S基因能提高水稻耐鹽堿性”的結論。

I~~I野生型水稻

留轉基因水稻

圖2

13.(2024北京石景山高二下期末)榕管薊馬是榕屬植物上的一種常見害蟲，其成蟲和幼蟲群集在新葉

上，吸取汁液，留下蟲傷斑點，葉片扭曲變形，影響盆栽榕屬植物的生長發(fā)育和觀賞價值。

(1)從生態(tài)系統(tǒng)的組成成分劃分，榕管薊馬屬于—=這種組分在食物鏈中處于—。

(2)為明確該昆蟲對榕屬植物的選擇行為，研究人員利用3種盆栽榕樹進行了昆蟲行為測試，結果見圖1.結

果顯示：—o表明榕管薊馬對不同的榕樹具有選擇性。

6050403020100102030405060

榕管薊馬數(shù)■（只）

圖1

（3）研究人員檢測了3種榕樹中揮發(fā)物的成分和含量，分析每種揮發(fā)物與榕管薊馬行為反應的相關性，篩選

出決定該蟲選擇行為的幾種化合物。再檢測該蟲對每一種化合物的行為反應與濃度的關系，其中兩種化合

物的檢測結果見圖2,結果表明—o

2

8..0

rr

T3.LT4.Z.0

wW.0

..6

s6￡L.0

noon.5

))

?4

母ft!

O.旌O.

O.N

50403020101020304050504030201001020304050

格管薊馬數(shù)鼠（只）榕管薊馬數(shù)垃（只）

匚二］化合物甲■■化合物乙匚二］新鮮空氣

圖2

（4）上述研究表明，植物揮發(fā)物作為一種—信息，既可能是植食性昆蟲搜索寄主植物的線索，也可能是植

物防御昆蟲的自衛(wèi)武器?？梢?，信息能夠調節(jié)—，進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定?？諝馐情殴芩E馬和

榕樹之間傳遞信息的媒介，屬于信息傳遞過程中的—。

（5）研究人員繼續(xù)進行的實驗包含下列步驟，請據(jù)此推斷其研究目的—o

分別提取每種榕樹的總RNA；合成cDNA并構建基因文庫；測序；與已有榕屬植物基因數(shù)據(jù)庫（含該物

種全部基因序列，且大部分基因功能已知）比對。

14.（2024北京豐臺高二下期末）東方果蠅會在瓜果的內部產卵，引起果實早落，給果農帶來極大的經(jīng)濟

損失。研究人員嘗試利用藺麻毒素，研發(fā)雌性特異性致死基因系統(tǒng)，以減少雌果蠅的數(shù)量。

A.[

dsx內含子

TStop

Stop雌性特異性

剪切識別序列

RTA基因［B.[

StopStopStop

內含子

融合基因dsxc.c

StopStopStop

注：Stop表示終止密碼子對應的DNA序列

圖1圖2

引物a引物c

一i-----融合基因1

?HK?—

PCR引物b引物d

在PCR

重羲域

［混合、變性

:融合基因2

注:■表示突變的位點

圖3

（1）意麻毒素是蕾麻種子中的一種毒蛋白，由RTA和RTB兩部分功能不同的肽鏈組成。其中RTB可與細胞

表面的糖蛋白或糖脂結合，毒蛋白以一方式進入細胞，隨后在_（填細胞器）內被部分水解，毒蛋白鏈間

二硫鍵斷裂，釋放出RTA。RTA具有rRNA酶的活性，可導致—（填細胞器）失活，影響蛋白質合成。

（2）東方果蠅的dsx基因具有特異性剪切識別序列，雌性個體中該序列能使dsx基因的內含子轉錄的序列被

剪切掉，而雄性個體無此功能，因而雌雄果蠅會產生不同的dsx成熟mRNA。研究人員將dsx基因的部分

序列與RTA基因融合（如圖1）,獲得融合基因1,構建導入果蠅的進而得到轉基因果蠅。轉基

因雌蠅中表達的肽鏈對應的mRNA為_（填圖2中字母）。由于存在性別選擇性剪接機制，雌蠅會特異性

致死。請分析轉基因雄蠅不會致死的原因是

（3）研究發(fā)現(xiàn)，RTA蛋白第212位甘氨酸替換為引物a精氨酸會出現(xiàn)冷敏感效應（cs）,即當溫度由29℃變

為18℃時，可抑制RTA蛋白對細胞的致死作用。利用此特性培育純合轉基因果蠅。

①欲得到具有cs效應的RTAcs蛋白，推測對應的基因堿基序列，對融合基因1進行定點突變獲得融合基

因2（如圖3）。請在方框中畫出可繼續(xù)延伸的復性結果，并標明每條鏈的S端和3,端

②對轉入融合基因2的果蠅進行以下操作：

i：在29℃收集雄性果蠅（Go）。

ii：Go與野生型果蠅雜交，篩選出轉基因受精卵（Gi）。

iii：將每對親本的受精卵（Gi）均分為兩組，分別在18℃和29℃孵化培養(yǎng)，統(tǒng)計兩組中雄性個體所占比

例，若則說明Gi具有cs效應。

iv：在_℃繼續(xù)培養(yǎng)具有cs效應的Gi果蠅，使之連續(xù)多代相互交配，得到轉基因純合子。

15.（2024北京朝陽高二下期末）學習以下材料，回答（1）?（5）題。

阿爾茨海默病早期診斷的新技術

阿爾茨海默?。ˋD）是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退行性病變。血漿外泌體是由活細胞分泌到血液中的囊泡。

與健康人相比，AD患者血漿外泌體上蛋白質Api一42含量顯著升高，可作為AD診斷的生物標志物。我國

科研人員開發(fā)了檢測血漿外泌體Api一42水平的新技術一免疫磁珠外泌體聚合酶鏈式反應（iMEP）技術。

研究者首先將抗A0L42抗體與DNA單鏈1結合成DNA-抗體偶聯(lián)物，然后除去未偶聯(lián)成功的游離抗體，獲

得純化的DNA-抗體偶聯(lián)物，純化過程如下：單鏈1上的片段b通過堿基互補配對與預先偶聯(lián)了納米顆粒

（SA）的單鏈2上的片段b*結合，偶聯(lián)物隨納米顆粒沉淀。沉淀物溶解后再加入單鏈3,單鏈3與單鏈1

競爭性雜交結合單鏈2,因此可將DNA-抗體偶聯(lián)物從納米顆粒上替換下來（圖1）。

DNA單鏈1：DNA單鏈2：DNA單鏈3：心

圖1

CD63是外泌體表面特異性高表達的蛋白，且AD患者外泌體CD63含量與健康人相同。研究者將抗CD63

抗體固定在磁珠上，抗體-磁珠偶聯(lián)物能夠結合血液外泌體，使其富集。再利用DNA-抗體偶聯(lián)物結合外泌

體表面的A"”,最后利用實時熒光定量PCR技術對DNA-抗體偶聯(lián)物中的DNA進行指數(shù)擴增。PCR體系

中含有熒光染料，該染料在游離狀態(tài)不發(fā)光，與雙鏈DNA結合后發(fā)出熒光，根據(jù)產物熒光強度可計算

DNA模板量（圖2）。

DNA抗體偶聯(lián)物才二一^

外泌體三三：

22

抗CD63抗體一實時熒光

定量PCR

圖2

iMEP技術能夠靈敏地檢測血液樣本AD生物標志物的含量，還可以擴展到檢測外泌體上其他生物標志

物，因此有可能成為復雜臨床環(huán)境中疾病篩查和進展監(jiān)測的新工具。

⑴制備抗A[3L42單克隆抗體時，多次注射到小鼠體內，從小鼠的脾臟中獲得B淋巴細胞，與骨髓瘤

細胞誘導融合后，先篩選得到雜交瘤細胞，再進行培養(yǎng)和抗體檢測，得到能分泌抗A|31-42抗體的雜交

瘤細胞。

⑵圖1中DNA單鏈1的5,和3,末端堿基序列為：55-CATGTT...CGACTA-35,則DNA單鏈3的5,末端堿

基序列應為,沉淀物溶解后加入的DNA單鏈3的量應_____（多于/等于/少于）溶液中DNA單

鏈1的量。

（3）研究人員用iMEP技術檢測比較健康人與AD患者血液樣本外泌體中A團一42含量，下列關于該實驗的敘

述正確的是

A.應在兩類樣本的外泌體CD63總量相等的條件下檢測Api.含量

B.如果DNA-抗體偶聯(lián)物中混有游離抗體，會導致檢測值偏小

C.PCR擴增的模板是單鏈，因此PCR體系中只需要加入一種引物

D.AD患者血液樣本PCR擴增終產物的熒光強度顯著高于健康人

(4)iMEP技術的優(yōu)點之一是靈敏度高，其高靈敏度的原因是。

(5)在iMEP技術中，同時使用兩種DNA-抗體偶聯(lián)物，并將PCR產物檢測環(huán)節(jié)更改為電泳檢測，可以同時

檢測兩種生物標志物分子。此時使用的兩種DNA-抗體偶聯(lián)物之間的區(qū)別是o

16.(2024北京朝陽高二下期末)兒童早衰綜合征是由L基因突變導致的。野生型L基因表達產物能被

加工為LA和LC兩種不同長度的蛋白質。早衰患者L基因上的11號外顯子發(fā)生堿基替換，導致表達產物

不能正確加工。研究人員利用Cre-loxP系統(tǒng)使野生型小鼠L基因發(fā)生同樣的堿基替換，制備了早衰模型小

鼠。

⑴Cre-loxP系統(tǒng)工作的基本原理是：Cre酶識另!jDNA分子上兩個相同的loxP序列，切割DNA,導致兩個

loxP中間的DNA片段丟失。研究人員用限制酶和處理loxP序列、終止子和其他序列，構建了基

因打靶載體。將基因打靶載體用法注入小鼠受精卵中，進一步雜交篩選后，獲得L基因11號外顯

子被替換的純合Lcs/cs小鼠(圖1)。

Hindi基因探針Hindi

￡,加因(野生型)IIH-HIII■■

2345678910II12

友達產物

表達產物

HindiGHind,

△基因T+H一HHI**-------

2345678910II12

表達產物).FRittFl..-二＞

注:圖中卜&示loxP序列，STOP注東終止子.M東注基瞽換后的II號外顯子.

基因探針表示與相應位昔DNA序列補的帶標idDNA磯徒片段

圖1

⑵分別提取Lcs/cs小鼠和野生型小鼠DNA,用限制酶Hindlll酶切后電泳，再用圖1所示基因探針與酶切

片段雜交，雜交后被標記條帶如圖2所示，Lcs/cs小鼠為圖2中號個體。

(3)1/^心小鼠L基因表達產物只有LC,原因是o

9.8kb1

8.5kb—

圖2

(4)研究人員進一步將Cre酶基因引入LCS/+小鼠和U^cs小鼠，在Cre酶作用下，LCS基因被編輯為LG基

因，獲得早衰模型小鼠。對幾種小鼠的L蛋白進行檢測，結果如圖3所示，在圖上補充畫出LCS/+小鼠和

LG"小鼠的檢測結果

一早衰蛋白

17.(2024北京朝陽高二下期末)我國科研工作者對大豆群體進行基因檢測和光合作用相關指標檢測，發(fā)

現(xiàn)Gm基因與光合作用效率有一定相關性。為培育高產大豆新品種，對Gm基因的作用進行了研究。

(1)研究人員將Gm基因與高效表達啟動子連接，用法導入野生型大豆細胞，獲得Gm基因過表達大

豆；利用基因編輯技術獲得Gm基因敲除大豆。

(2)檢測3組大豆不同光照強度下的光合作用速率，獲得圖1所示結果，結果顯示,說明Gm基因表

達水平升高能提高大豆葉片在強光下的光能利用率。電鏡觀察不同植株葉綠體結構，結果如圖2所示，與

野生型相比，Gm高表達植株葉綠體中，這是其光能利用率提高的結構基礎。

Gm過表達植株葉綠體

野生型植

株葉綠體

---Gm基因過表達組

……對照組

--Gm,篆因敲除組

4008001,2001,6002,000

500nm

光照強度(|Amolm_2s_|)

圖1圖2

(3)研究人員推測Gm蛋白通過與其他蛋白相互作用實現(xiàn)功能，利用酵母雙雜交技術尋找Gm蛋白的互作蛋

白。酵母雙雜交的原理是：AD蛋白與BD蛋白在空間上充分接近時，能夠與酵母細胞中LacZ基因啟動子

上游激活序列結合，啟動LacZ基因表達，LacZ基因表達產物能催化培養(yǎng)基中X-gal形成藍色物質(圖

3)o

色原酸會

成聯(lián)因

圖3

①該實驗設置1個實驗組和3個對照組。實驗組如圖3所示，將重組質粒1和2導入不具有色氨酸和亮氨

酸合成能力的酵母細胞中，在固體培養(yǎng)基表面培養(yǎng)形成菌落。為實現(xiàn)檢測目的，該培養(yǎng)基的成分特點應

為O

②對照組1的重組質粒1、2上攜帶的目的基因分別是BD基因和AD基因，對照組2和對照組3的重組質

粒上攜帶的目的基因是、。

③實驗結果為，表明GL蛋白能夠與Gm蛋白發(fā)生相互作用。GL蛋白是參與光反應的一種蛋白質，研

究人員發(fā)現(xiàn)Gm蛋白能與多種參與光反應的蛋白相互作用，在葉綠體光損傷修復等生命活動中發(fā)揮重要功

能。

18.(2024北京大興高二下期末)為研究干旱脅迫基因LFA和VOC?對甘藍型油菜油脂的積累機制，研

究人員構建了兩個基因表達載體。其中基因LEA與熒光素酶基因(Luc)構建成基因表達載體甲，基因VOC

和標記基因構建成基因表達載體乙，相關序列及酶切位點如圖所示。箭頭表示轉錄方向。

載體的部分結構：LEA基因序列:

1

卜多酶了位點5'ATGGGC.........CACTAG3

3'TACCCG.........GTGATC5'

啟動子)Luc基因勿^^一>

多酶切位點:

5'GATATC---TCTAGA--■GGATCC3'

/I-\3'CTATAG???AGATCT---CCTAGG5

BamHI終止子

EcoRVXbalBamHI

⑴利用PCR擴增LEA基因時，需要在引物的(填“3端”或“5端”)添加限制酶識別序列，其對應限制酶

的最佳選擇是，若擴增產物中除了目的基因外有其他DNA片段存在，從引物角度考慮，原因可能

是o

(2)基因表達載體中啟動子的作用是o

(3)常用農桿菌轉化法將目的基因導入油菜受體細胞，依據(jù)農桿菌的侵染特點，目的基因將插入Ti質粒的_

上，經(jīng)過轉化作用，進入油菜細胞，并將其插入,從而使其得以維持穩(wěn)定和表達。

(4)乙酰-CoA竣化酶(AC)基因是油脂合成過程的關鍵酶基因，甘油三酯脂酶(ATGL)基因是油脂分解過程的

關鍵酶基因。將基因表達載體甲、乙分別導入植物細胞培養(yǎng)成轉基因植物A、B,在干旱脅迫的環(huán)境下培

養(yǎng)兩種轉基因植物和正常植物，分別檢測植物體內AC和ATGL基因的表達水平結果如下。

正常植株轉基因A植株轉基因B植株

AC酶■

ATGL酶

①在分子水平上，用方法檢測AC酶和ATGL酶，得到上述表格結果。

②基于以上研究，干旱脅迫基因LEA和VOC在甘藍型油菜油脂積累中的機制是o

19.(2024北京東城高二下期末)學習以下材料，回答(1)~(4)題。

蛋白相互作用的研究

蛋白相互作用是指蛋白質之間相互結合并發(fā)揮特定的生物學功能的現(xiàn)象，是生物分子之間交互作用的重要

形式。IKK復合體由IKKa、IKKB和NEMO三個亞基組成，細胞周期調控激酶PLK1是一種催化蛋白

質磷酸化的酶。PLK1可通過磷酸化IKK0抑制IKK復合體的活化，為研究PLK1與IKK的互作，進而

確定IKK的作用機制，進行了如下實驗。

研究人員通過免疫共沉淀技術進行研究。該技術的原理是，在細胞內如果A蛋白能夠與B蛋白結合，若

用預先固定在瓊脂糖珠子上的蛋白A的抗體去沉淀A蛋白，則B也會一起沉淀下來。通過檢測沉淀中是

否存在B蛋白，即可確定A和B蛋白是否存在相互作用。研究人員向人胚腎H細胞中轉入分別含有

Flag—PLK1融合基因和Myc-NEMO融合基因的表達載體，將細胞裂解后，用含有抗Flag抗體的瓊脂糖

珠子進行沉淀.檢測細胞裂解液和沉淀中蛋白情況，結果如圖L用同樣方法研究了PLK1與IKKa、

IKKP相互作用的情況，結果如圖2?

細胞裂解液沉淀蛋白細胞裂解液沉淀蛋白

HA-IKKa++--++--

HA-IKKP--++--++

Flag-PLKl-+-+-+-+

抗Flag抗體

抗HA抗體

圖1圖2

Pull-down實驗也是研究蛋白質相互作用的方法。將細胞裂解，獲得含有待測蛋白的細胞裂解液。在體外，

利用一種帶有特定蛋白標簽(如GST)的純化融合蛋白作為釣餌，與細胞裂解液溫育，然后用可結合蛋白

標簽的瓊脂糖珠將融合蛋白沉淀回收，利用抗體檢測并鑒定沉淀中的蛋白。研究人員利用該技術驗證了

利用上述兩種技術，研究人員初步確定了PLK1發(fā)揮作用的分子機制。

(l)Flag-PLKl融合基因在轉錄時，F(xiàn)lag基因和PLK1基因共用同一個和終止子，翻譯時所用起始密碼

子和終止密碼子—O

(2)分析免疫共沉淀結果可知，研究人員通過—技術檢測相關蛋白互作情況，對細胞裂解液進行檢測的目

的是—o免疫共沉淀實驗結果表明—O

(3)根據(jù)Pull-down實驗結果推測PLK1不能與NEMO直接結合。請補充Pull-down實驗的操作步驟

(從下列選項中選擇)：純化—蛋白一將含有—基因的表達載體導入大腸桿菌中一將純化的蛋白與大

腸桿菌裂解液混合溫育一用相應的瓊脂糖凝膠沉淀一對裂解液和沉淀進行抗體檢測和鑒定。

A.GST-PLK1B.His-PLKlC.GST-NEMOD.His-NEMOE.GST

(4)依據(jù)免疫共沉淀和Pull-down實驗的結果，請嘗試解釋PLK1蛋白作用于IKK復合體的機制。

20.(2024北京西城高二下期末)水楊酸(SA)是工業(yè)廢水中的一種污染物，科研人員擬利用基因工程技

術制備高效工程菌。

組成型啟動子啟動子N

I__「工__固定期啟動子終止子

■■加基因?終止了1匕1'/甌基因?終止子?

注：組成型啟動子■在所有菌體中都有活性

GFP-綠色熒光蛋白

圖1圖2

(1)利用—技術擴增紅色熒光蛋白(RFP)基因后，將其與SA響應啟動子N連接構建表達載體，導入用

處理過的大腸桿菌中，篩選獲得工程菌甲。

(2)可通過單位水體中發(fā)紅色熒光的菌體數(shù)量反映SA污染程度，但該監(jiān)測結果除與SA含量有關外，還受

到菌體數(shù)量的影響?？蒲腥藛T改進了表達載體(如圖1),得到工程菌乙。若觀測到僅發(fā)綠色熒光的菌體數(shù)

量為m,同時發(fā)紅、綠熒光的菌體數(shù)量為n,則可用—反映SA污染程度。

(3)將水楊酸降解酶基因(S)與固定期啟動子(菌體達到一定數(shù)量方可被激活)連接構建表達載體(如圖

2),導入工程菌乙，篩選獲得工程菌丙。丙的作用優(yōu)勢體現(xiàn)在

(4)若CI調節(jié)因子基因的表達產物與CI抑制因子序列結合，會阻斷其下游毒蛋白基因的表達。毒蛋白可導

致細菌死亡。將圖3所示的表達載體轉入工程菌丙，篩選獲得能“自殺”的工程菌。

CI調節(jié)因,靄?啟動子》毒蛋白基H/G

啟動子N終止子

子基因

圖3

毒蛋白基因終止子終止子

圖4

①該設計可實現(xiàn)當水體中—時，工程菌才啟動自殺。

②請從A~C中選擇啟動子填在圖4的i和ii處，從D~F中選擇基因填在iii處，設計一種可利用上述原理

實現(xiàn)工程菌自殺的新質粒

A.啟動子N

B.固定期啟動子

C.組成型啟動子

D.毒蛋白基因

E.毒蛋白功能抑制基因

F.毒蛋白功能激活基因

（5）設計工程菌“自殺”的目的是_。

21.（2024北京西城高二下期末）利用基因編輯技術可靶向突變植物細胞中的特定基因，以獲得穩(wěn)定遺傳

的突變株，培育優(yōu)良作物新品種。

（1）CRISPR/Cas9基因編輯技術是目前進行基因靶向突變的有效方法。傳統(tǒng)方法是將編碼sgRNA的基因和

Cas9的基因整合到土壤農桿菌的T-DNA上，再導入植物細胞。細胞內表達的sgRNA和Cas9組成復合體

（如圖1）,sgRNA通過—原則與基因組DNA結合，引導Cas9在特定位點切割DNA,這與—酶的作用

類似，隨后細胞會對損傷的DNA進行修復，該過程可能會引起基因突變。

基因組

）----弟"JNT'DNA

-----sgRNA

I

TiiniTiintnnnnii

imuimiHiuiiiiiiHi

基因突變

圖1

（2）研究者希望在不引入外源基因的情況下，使植物細胞內基因發(fā)生靶向突變。為此設計了能識別擬南芥B

基因的sgRNA,將其與Cas9在體外組裝成核酸蛋白復合體（RNP）,導入擬南芥原生質體進行基因編輯。

用T7E1酶（識別并切割不完全配對的DNA）檢測單個原生質體中基因是否發(fā)生突變，過程和結果如圖2

所示。步驟③通過先升溫到90℃以上再降溫到50℃的處理以實現(xiàn)擴增產物的結果說明RNP能且

產生的突變體是—（填“純合子”或“雜合子”）。與CRISPR/Cas9基因編輯技術的傳統(tǒng)方法相比，RNP法的

優(yōu)勢有—（寫出2點）。

導入RNP的單個原生質體

》①提取基因組DNA

（②擴增目的基因

基因B==2=基因B，

（③

C④T7E1酶切

（⑤瓊脂糖凝膠電泳

圖2

（3）研究者用RNP法靶向突變小麥的白粉病易感基因mlo,篩選獲得T1和T2兩種抗病突變體小麥。將

Tl、T2與野生型小麥（WT）在相同的條件下種植并進行相關性狀的比較。

①抗性檢測：在WT、Tl、T2葉片上接種相同數(shù)量的白粉霉菌抱子，一段時間后觀察到的現(xiàn)象如圖3-a所

示，則圖3-b所統(tǒng)計的指標可能為

②三種小麥植株成熟后的生長狀態(tài)及測量的株高如圖3-c和3-d,據(jù)此有人提議“選擇T1突變株進行農業(yè)生

產”，請評價此提議

22.（2024北京延慶高二下期末）裸輾鼠幾乎不得癌癥，其壽命可超過30年，同樣大小的家鼠最長壽命為

4年。為探究其原因，科研人員做了以下研究。

（1）將裸噩鼠皮膚成纖維細胞置于培養(yǎng)箱進行體外培養(yǎng)，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)其分泌大量粘稠的高分子量透

明質酸（HA）,可抑制細胞過度增殖。

（2）研究者檢測不同來源成纖維細胞中HA合成酶（HAS）的含量，結果如圖1。另外，發(fā)現(xiàn)裸露鼠組織的

HA降解酶（HAase）的活性遠低于人和小鼠。結合圖文信息，分析裸糠鼠皮膚成纖維細胞分泌大量高分子

量HA的原因是o

4

NMRSF—裸眼鼠皮膚成纖維細胞

NMREF—裸踴鼠胚胎成纖維細胞

HSF—人皮膚成纖維細胞

MSF—小鼠皮膚成纖維細胞

結果顯示，裸■鼠胚胎期HA合成酶低表達，推測其意義是

（3）為進一步研究高分子量HA能否提高小鼠的壽命，研究人員進行了下列實驗（圖2）。

(T

NeoR.新霉素抗性基因

—LKF-nmrHasZ.裸跟鼠HA合成酶2基因

CE\ere重組酶-雌激素受體融合基因

注：啟動子僅啟動相鄰基因的表達

B

—

D

圖2

①通過轉基因技術獲得轉基因小鼠A：為了將目的基因插入小鼠6號染色體的特定位點，需在其兩端設計

與6號染色體同源序列，實現(xiàn)同源序列之間的重組。由此獲得的轉基因小鼠A暫時無法表達HA合成酶

2,原因是o

②B鼠為導入表達CE的純合子，CE也插入6號染色體的相同位點。外源雌激素可誘導ere重組酶活化，

活化的ere重組酶能識別并切除loxP位點間的序列。A、B鼠交配獲得C、D鼠，請畫出C鼠的基因組成

情況o_

③利用C、D鼠進行實驗，測得實驗組小鼠HA含量升高，癌癥概率降低、炎癥反應減少，壽命也得到了

延長。請寫出對照組的選材（"C”或“D"）及實驗處理。

（4）請簡述本研究的應用前景。

23.（2024北京延慶高二下期末）為監(jiān)測與記錄體內細胞間通訊，我國科研人員建立了一種新的系統(tǒng)，利

用轉基因技術經(jīng)篩選獲得轉基因小鼠（gL）,以揭示正在進行的細胞與細胞之間的接觸情況。

（l）gL小鼠中細胞一細胞接觸的信號通路如圖。將綠色熒光蛋白（GFP）設計為信號分子，aGFP-N-tTA融

合蛋白為,完成細胞間的信息交流。利用轉基因技術獲得以心肌細胞作為信號發(fā)送細胞的轉基因小

鼠，為保證在心肌細胞中特異性表達GFP,表達載體中應含有o將構建好的表達載體導入小鼠的—

中，同理獲得內皮細胞特異性表達aGFP-N-tTA的轉基因小鼠，將上述兩種轉基因小鼠雜交，經(jīng)篩選獲得

gL小鼠。

信號發(fā)送細胞信號接受細胞

（2）如圖，在gL小鼠中，科研人員使用LacZ基因作為報告基因。當內皮細胞與心肌細胞接觸時，由于

GFP和aGFP-N-tTA結合，引起,進入細胞核與tetO結合，啟動LacZ基因表達，使正在與心肌細胞

接觸的內皮細胞呈藍色。

(3)研究人員進一步構建gT小鼠，以實現(xiàn)體內所有與心肌細胞有過接觸的內皮細胞都持續(xù)發(fā)出紅色熒光。

請利用以下實驗材料，完善制備gT小鼠的技術路線。

1OXP：該序列中有Cre酶的識別位點，loxP本身不影響附近的DNA序列的功能

Cre：編碼的酶進入細胞核后作用于loxP,導致兩個loxP中間的DNA片段丟失

STOP：轉錄終止序列

DNA序列

Pc：持續(xù)表達強啟動子