2026屆高考生物二輪精準(zhǔn)復(fù)習(xí)1/1第18講基因工程目錄01題型突破練【題型一】基因工程的基本工具 【題型二】基因工程的基本操作程序【題型三】PCR技術(shù)及其應(yīng)用【題型四】蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用02重難創(chuàng)新練03真題實(shí)戰(zhàn)練題型一基因工程的基本工具1．[經(jīng)典題]質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體，下列有關(guān)質(zhì)粒的說法，錯誤的是（）A．質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，某些病毒也具有B．質(zhì)粒作為運(yùn)載體時，應(yīng)具有標(biāo)記基因和一至多個限制酶切割位點(diǎn)C．質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，存在于擬核（區(qū)）外的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中D．質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存。并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制2．在基因工程操作中限制酶是不可缺少的工具。下列關(guān)于限制酶的敘述錯誤的是（

）A．限制酶主要是從原核細(xì)胞中獲取的B．每一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列C．限制酶的作用位點(diǎn)是相鄰核苷酸之間的氫鍵D．同一種限制酶切割不同的DNA分子可產(chǎn)生堿基互補(bǔ)配對的黏性末端3．[經(jīng)典題]下表為4種限制酶的識別序列和切割位點(diǎn)(↓表示切割位點(diǎn)),下列敘述正確的是（

）限制酶1—↓GATC—限制酶2—CATG↓—限制酶3—G↓GATCC—限制酶4—GG↓CGCC—A．在使用限制酶的同時還需要解旋酶B．限制酶1和3切割DNA分子產(chǎn)生的黏性末端相同C．圖中限制酶的識別序列都由4個核苷酸組成D．限制酶4作用后產(chǎn)生的是平末端4．[改編題]某DNA分子大小為4kb，用限制酶Ⅰ和Ⅱ進(jìn)行充分酶切，酶切結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．該DNA分子含有兩個游離的磷酸基團(tuán)B．DNA分子上有1個酶Ⅰ的切割位點(diǎn)，3個酶Ⅱ的切割位點(diǎn)C．限制酶切割的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵D．酶Ⅰ和酶Ⅱ的識別序列一定不同，但可能產(chǎn)生相同的黏性末端5．[經(jīng)典題]以下是幾種不同限制性內(nèi)切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有關(guān)敘述，正確的是（

）A．以上DNA片段是由5種限制酶切割后產(chǎn)生的，切割產(chǎn)生①片段的限制酶識別序列由5個堿基對構(gòu)成B．限制酶只存在于原核生物，作用的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵和氫鍵C．上述能進(jìn)行連接的兩個黏性片段，其連接后形成的DNA分子是D．兩個③片段只能被EcoliDNA連接酶催化連接形成重組DNA題型二基因工程的基本操作程序6．[新情境]將具有抗腫瘤作用的細(xì)胞因子IFNγ基因連接到Egr-1基因啟動子上后，利用Egr-1基因啟動子的放射誘導(dǎo)性，在X射線等電離輻射誘導(dǎo)下，啟動Egr-1基因啟動子，進(jìn)而誘導(dǎo)與其連接的IFNγ基因表達(dá)。這樣在腫瘤部位可以通過射線和IFNγ的雙重作用殺傷腫瘤細(xì)胞。圖示為重組質(zhì)粒的構(gòu)建過程，下列敘述正確的是（）A．重組質(zhì)粒上的Egr-1基因啟動子可以被腫瘤細(xì)胞核糖體識別B．通過PCR擴(kuò)增cDNA進(jìn)行30輪時，共需要消耗的引物數(shù)量為230個C．將外源IFNγ基因送入到腫瘤細(xì)胞的載體還可以是動物的病毒D．T4DNA連接酶能連接質(zhì)粒和IFNγ基因雙鏈之間的氫鍵和磷酸二酯鍵7．[經(jīng)典題]將熒光蛋白基因與目的基因連接后導(dǎo)入植物體細(xì)胞中，其表達(dá)產(chǎn)物既具有熒光蛋白的特性，又保持了目的基因表達(dá)產(chǎn)物的活性，因此可通過檢測熒光強(qiáng)度來檢測目的基因的表達(dá)水平。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）A．熒光蛋白可以用于檢測目的基因表達(dá)產(chǎn)物在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移和分布情況B．將熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入葉綠體中可防止其逃逸到親緣關(guān)系較近的植物體內(nèi)C．連接熒光蛋白基因和目的基因時，通常用同種限制酶對二者進(jìn)行切割D．需要將熒光蛋白基因和目的基因分別連接在質(zhì)粒中的不同啟動子后面8．[改編題]某研究所的研究人員擬將生長激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，目的基因要插入到基因B中，且大腸桿菌本身不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是（

）A．導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒B．抗生素抗性基因是目的基因表達(dá)的必要條件C．成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌可以在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長D．能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌不一定符合生產(chǎn)要求9．某基因表達(dá)載體構(gòu)建過程中，需將目的基因1和目的基因2按照下圖所示導(dǎo)入整合區(qū)域。用四種產(chǎn)生的黏性末端各不相同的限制酶將目的基因1和目的基因2切割，先后插入ZS質(zhì)粒時，最佳的限制酶使用方案是（

）A．①③ B．①④ C．②③ D．②④10．由于PCR擴(kuò)增出的目的基因末端為平末端，且無合適的限制酶識別序列，需借助中間載體P將目的基因接入載體E，下圖為兩種載體的結(jié)構(gòu)和相關(guān)限制酶的識別序列。下列敘述正確的是（）A．選擇EcoRV或SmaI對載體P進(jìn)行酶切，再用T4DNA連接酶連接目的基因和載體PB．為防止載體E自身環(huán)化，可選用XhoⅠ和PstⅠ對重組載體P和載體E進(jìn)行酶切C．載體E中的a是終止密碼子序列，其作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來D．若受體細(xì)胞表現(xiàn)出抗性基因的相應(yīng)性狀，表明重組載體E成功導(dǎo)入受體細(xì)胞題型三PCR技術(shù)及其應(yīng)用11．[新情境]RT-PCR是將RNA逆轉(zhuǎn)錄（RT）成cDNA（與mRNA互補(bǔ)的DNA單鏈）和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）相結(jié)合的技術(shù)，具體過程如圖所示，下列敘述正確的是（）A．過程Ⅰ獲得cDNA的過程與DNA復(fù)制過程中堿基配對方式相同B．圖中A、B兩種引物在72°C時通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合到模板鏈C．圖中子鏈的合成均是以四種核糖核苷酸為原料從引物的一端開始的D．過程Ⅱ中，若進(jìn)行6輪循環(huán)，則共需要加入引物的數(shù)量為63個12．PCR技術(shù)的每輪循環(huán)可以分為變性、復(fù)性、延伸三步。引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值。下列敘述正確的是（

）A．引物與模板鏈的結(jié)合屬于延伸過程B．變性過程的溫度一般要低于復(fù)性過程C．復(fù)性過程的溫度應(yīng)設(shè)置為略低于Tm值D．引物的Tm值越接近,引物之間越容易結(jié)合13．[新情境]雙脫氧測序法是第一代DNA測序方法。在4支試管中分別加入4種dNTP和少量的1種ddNTP進(jìn)行PCR，再把PCR產(chǎn)物變性，利用電泳進(jìn)行分離，根據(jù)結(jié)果確定特定堿基的位置。通過該方法測定并比較某疾病患者與對照個體DNA模板鏈的一段堿基序列，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）注：dNTP是PCR的四種原料；雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP）有ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP四種；在DNA聚合酶作用下，ddNTP與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn)，以加入ddATP的體系為例：若配對的為ddATP，延伸終止；若配對的為dATP，繼續(xù)延伸。A．上述PCR反應(yīng)體系中模板鏈需要足夠多 B．患者該段序列中某位點(diǎn)的堿基C突變?yōu)門C．5'－TAGTGCCCATC－3'為對照個體的一段序列 D．沿電泳方向，核苷酸鏈長度逐漸減小14．關(guān)于“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是（

）A．PCR體系中G-C堿基對含量將影響使DNA解鏈的所需溫度B．實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理C．?dāng)U增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液混勻后需緩慢注入加樣孔以防樣品飄散D．待指示劑前沿遷移到達(dá)凝膠加樣孔邊緣時需停止電泳以防DNA跑出凝膠15．Sanger測序是一種用于確定DNA序列的經(jīng)典方法。核心原理是在DNA復(fù)制過程中引入一種特殊的化學(xué)物質(zhì)——ddNTP來中斷DNA鏈的延伸。遵循堿基互補(bǔ)配對原則，ddNTP與dNTP均能結(jié)合在延伸的子鏈上，當(dāng)ddNTP結(jié)合在子鏈上時，DNA合成終止。對得到的長短不一的DNA片段進(jìn)行凝膠電泳，即可確定序列信息。其過程如下圖所示，下列說法錯誤的是（）A．離心管中除加入圖中所示物質(zhì)外，還需加入耐高溫的DNA聚合酶、含Mg2+B．ddNTP摻入子鏈導(dǎo)致DNA合成終止的原因是其3'端無-OH，無法形成磷酸二酯鍵C．根據(jù)電泳結(jié)果可知待測序列為5'-CGTGACGCTA-3'D．dNTP既可以作為DNA復(fù)制的原料，也可為DNA復(fù)制提供能量題型四蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用16．[新情境]人工智能（AI）技術(shù)通過大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等方法，為生物醫(yī)藥研究、藥物開發(fā)、臨床診斷和治療等帶來革命性的變化。下列關(guān)于AI技術(shù)在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，下列敘述錯誤的是（）A．AI技術(shù)設(shè)計(jì)的某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列推導(dǎo)出的對應(yīng)基因序列不唯一，且基因序列中不包含啟動子和終止子B．AI技術(shù)通過智能穿戴設(shè)備和移動應(yīng)用程序可實(shí)時監(jiān)測患者的生理參數(shù)，預(yù)測健康風(fēng)險(xiǎn)，并提供相應(yīng)的診斷和治療建議C．AI技術(shù)對大量的基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，可以識別疾病相關(guān)的基因突變，為精準(zhǔn)醫(yī)療提供支持D．AI技術(shù)對大量的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠預(yù)測患者體內(nèi)某些蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)以便設(shè)計(jì)新藥物，該過程屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)17．科學(xué)家利用現(xiàn)代生物技術(shù)將小鼠單克隆抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域“嫁接”到人的抗體上，獲得的人鼠嵌合抗體引起的免疫副作用顯著降低。制備人鼠嵌合抗體需要從根本上改造（

）A．小鼠單克隆抗體 B．抗體合成基因C．人體特異性抗體 D．編碼抗體的mRNA18．天然β淀粉酶耐熱性差，不利于工業(yè)化應(yīng)用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后，其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是（

）A．該工程屬于蛋白質(zhì)工程，其生產(chǎn)的蛋白質(zhì)是自然界已有的蛋白質(zhì)B．該改造首先要預(yù)期蛋白質(zhì)功能，再設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)C．該工程根據(jù)中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的D．該改造過程是在分子層次上進(jìn)行的，要對天然β淀粉酶的氨基酸序列進(jìn)行直接改造19．AlphaFold是一個人工智能程序，它能通過深度學(xué)習(xí)技術(shù)來預(yù)測蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多輪的預(yù)測和調(diào)整后，AlphaFold最終生成一個高精度的三維模型。用AlphaFold研究蛋白質(zhì)時不需要人為提供（

）A．氨基酸的種類 B．氨基酸的排列順序C．氨基酸的數(shù)量 D．氨基酸的組成元素20．[新情境]控制合成凝血因子Ⅷ的基因主要在肝臟中表達(dá)，A型血友病是凝血因子Ⅷ基因發(fā)生突變，導(dǎo)致凝血因子Ⅷ含量降低或功能異常所致。研究人員發(fā)現(xiàn)，用絲氨酸替換凝血因子第309位的丙氨酸，可以增加凝血因子Ⅷ的分泌量，從而達(dá)到基因治療的目的。下列相關(guān)說法錯誤的是（）A．對凝血因子Ⅷ的改造屬于蛋白質(zhì)工程，需要在分子水平對基因進(jìn)行操作B．基因工程和上述改造工程的相同點(diǎn)之一是均只能生產(chǎn)自然界存在的蛋白質(zhì)C．進(jìn)行基因治療時需要將改造后的凝血因子Ⅷ基因構(gòu)建的表達(dá)載體導(dǎo)入患者肝細(xì)胞中D．通過選擇肝臟特異性啟動子，可以實(shí)現(xiàn)凝血因子Ⅷ基因只在肝細(xì)胞中特異性表達(dá)1．（2025·云南曲靖·一模）酒精是高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的化學(xué)試劑，在不同實(shí)驗(yàn)中可能有不同的作用，下列敘述正確的是（

）A．“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)中，酒精只能用來沖洗卡諾氏液B．“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中可用95%的酒精直接提取色素C．“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，可用95%的酒精初步分離DNA和蛋白質(zhì)D．“檢測生物組織中的脂肪”實(shí)驗(yàn)中，常用50%的酒精使組織細(xì)胞相互分離2．（2025·福建廈門·一模）RT-PCR是將RNA逆轉(zhuǎn)錄（RT）成cDNA（與mRNA互補(bǔ)的DNA單鏈）和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）相結(jié)合的技術(shù)，具體過程如圖所示，下列敘述正確的是（）A．過程Ⅰ獲得cDNA的過程與DNA復(fù)制過程中堿基配對方式相同B．圖中A、B兩種引物在72°C時通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合到模板鏈C．圖中子鏈的合成均是以四種核糖核苷酸為原料從引物的一端開始的D．過程Ⅱ中，若進(jìn)行6輪循環(huán)，則共需要加入引物的數(shù)量為63個3．（2025·廣東深圳·一模）為探究DNA片段P與O2蛋白結(jié)合的關(guān)鍵位點(diǎn)，研究者獲得片段P不同位點(diǎn)的突變體M1、M2和M3，用O2蛋白進(jìn)行結(jié)合試驗(yàn)，并用指示探針（帶熒光的片段P）等進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖。下列分析正確的是（

）注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探針的濃度很低A．條帶1越寬說明O2蛋白與待測物的結(jié)合越強(qiáng)B．顯示條帶2就說明O2蛋白與P無法結(jié)合C．M1的突變位點(diǎn)幾乎不影響O2蛋白的結(jié)合D．M2和M3與O2蛋白的結(jié)合強(qiáng)度相同4．（2025·湖北武漢·一模）PCR技術(shù)的每輪循環(huán)可以分為變性、復(fù)性、延伸三步。引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值。下列敘述正確的是（

）A．引物與模板鏈的結(jié)合屬于延伸過程B．變性過程的溫度一般要低于復(fù)性過程C．復(fù)性過程的溫度應(yīng)設(shè)置為略低于Tm值D．引物的Tm值越接近,引物之間越容易結(jié)合5．（2025·山東菏澤·一模）肝臟是生物實(shí)驗(yàn)中的常見材料。下列關(guān)于肝臟操作處理與目的不相符的是（

）A．在離心后肝臟研磨液的上清液中加入等量冷卻的酒精溶液——粗提取DNAB．向2mL過氧化氫溶液中滴入2滴肝臟研磨液——檢測過氧化氫酶的催化效率C．在25mL肝勻漿中滴入5滴HCl溶液后測pH——比較不同pH下酶的活性D．在2mL鮮肝提取液中先后加入雙縮脲試劑A液1mL和B液4滴——檢測蛋白質(zhì)6．（2025·四川巴中·一模）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一未知DNA分子，該DNA分子存在多種限制酶切位點(diǎn)。研究人員利用三種限制酶對該DNA分子進(jìn)行不同的酶切處理，將處理后的DNA片段進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖推斷，下列選項(xiàng)最可能為該DNA分子原始圖譜的是（）A． B．C． D．7．（2025·新疆·一模）cDNA文庫是利用某一生物體特定發(fā)育時期細(xì)胞內(nèi)的mRNA為模板，合成互補(bǔ)單鏈cDNA，再以單鏈cDNA為模板合成雙鏈cDNA，將這些雙鏈cDNA片段插入到適當(dāng)?shù)妮d體中，再轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞所構(gòu)建的文庫。從cDNA文庫中可篩選出所需要的目的基因片段。下列敘述不合理的是（

）A．構(gòu)建cDNA文庫過程中需使用逆轉(zhuǎn)錄酶、限制酶和DNA聚合酶B．從不同組織細(xì)胞中提取的mRNA建立的cDNA文庫不完全相同C．通過定向改變cDNA序列進(jìn)而改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)屬于蛋白質(zhì)工程D．從cDNA文庫中篩選出的目的基因與真核生物中的原基因相同8．（2025·陜西西安·一模）下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”和“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（）A．在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象有關(guān)B．鑒定DNA時，應(yīng)將絲狀物直接加入到二苯胺試劑中進(jìn)行沸水浴C．選用植物細(xì)胞提取DNA時，研磨后用濾紙進(jìn)行過濾D．瓊脂糖凝膠加樣孔一端朝向電泳槽的正極9．（2025·河北·一模）科學(xué)家為了探究光呼吸的關(guān)鍵基因——羥基丙酮酸還原酶編碼基因(NbHPRI基因)的表達(dá)模式，通過PCR擴(kuò)增的手段克隆得到NbHPRI基因5'端上游的啟動子序列。通過構(gòu)建融合表達(dá)載體并進(jìn)行農(nóng)桿菌遺傳轉(zhuǎn)化，獲得NbHPRI啟動子驅(qū)動的GUS基因的轉(zhuǎn)基因材料。染色結(jié)果表明，在本氏煙草的上胚軸、葉中均檢測到GUS信號，其中葉片的表達(dá)量較高。用到的質(zhì)粒如圖所示，質(zhì)粒的相關(guān)信息如表?；卮鹣铝袉栴}：啟動子無復(fù)制子pVS1oriV、ori終止子NOSterminator質(zhì)粒大小10657bp原核抗性KanR(卡那霉素抗性)真核抗性HygR(潮霉素抗性)(1)研究表明，光呼吸的其中一個作用在于它可以消耗過剩的NADPH和ATP，據(jù)此推測，光照(填“過強(qiáng)”或“過弱”)時容易發(fā)生光呼吸。(2)啟動子的作用是，本實(shí)驗(yàn)中PCR擴(kuò)增時要根據(jù)設(shè)計(jì)引物。(3)構(gòu)建基因的表達(dá)載體時，需要將啟動子連接在GUS基因的端，科學(xué)家利用限制性內(nèi)切核酸酶PstI、EcoRI對pCAMBIA1391進(jìn)行雙酶切，其優(yōu)點(diǎn)有。(4)GUS基因就是β-葡萄糖苷酸酶基因，以X-Gluc作為反應(yīng)底物，可將X-Gluc水解生成藍(lán)色產(chǎn)物，所以GUS基因?qū)儆诒磉_(dá)載體中的，在分子水平，檢測GUS的方法為。(5)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物的原理是，可用基因煙草。10．（2025·山東菏澤·一模）北京紫眼果蠅（基因型hh）是從野生型紅眼果蠅（基因型HH）中分離出來的隱性突變體。對控制果蠅眼色的H、h基因進(jìn)行了相關(guān)研究。F1、F2、F3、P1、P2、P3這六種引物及H基因結(jié)構(gòu)如圖1所示。(1)為獲取h基因，以北京紫眼果蠅體細(xì)胞的總DNA作為，用圖1中F1、P1作為引物進(jìn)行PCR，推測這對引物中與α鏈結(jié)合的引物堿基序列為5’--3'（寫出前6個堿基），擴(kuò)增得到的DNA片段長度超過7000bp，說明北京紫眼的h基因是由于H基因中插入外來片段形成的。(2)根據(jù)圖1，運(yùn)用PCR繼續(xù)探究突變位點(diǎn)在H基因上的大致位置，簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：。(3)為驗(yàn)證H基因突變是北京紫眼性狀產(chǎn)生的原因，運(yùn)用UAS-GAL4轉(zhuǎn)基因體系將H基因?qū)氡本┳涎酃壷?，流程如圖2。GAL4基因的表達(dá)產(chǎn)物是一種轉(zhuǎn)錄因子，UAS是一段特殊的具有調(diào)控功能的DNA片段。UAS上有GAL4蛋白的結(jié)合位點(diǎn)，只有當(dāng)GAL4和UAS存在于同一個體時，GAL4才能激活與UAS相連接的下游基因的轉(zhuǎn)錄。①H基因在品系1、2中均不表達(dá)，只在兩個品系雜交的后代中表達(dá)，H基因應(yīng)該插入到位點(diǎn)（填“a”、“b”或“c”）。②若受體中只有其中一條常染色體上導(dǎo)入一個外來基因，品系1和品系2雜交的F1代中紅眼果蠅所占比例為，F(xiàn)1代紅眼果蠅雌雄雜交得到的F2代中紅眼所占比例可能為。11．（2025·廣東汕頭·一模）成骨不全癥(OI)是一類病因復(fù)雜的遺傳性骨疾病，可由僅位于X染色體上的PLS3基因發(fā)生突變引起。研究人員對某一OI家系(下圖)進(jìn)行研究，以探索該病的遺傳方式和致病機(jī)理?；卮鹨韵聠栴}：(1)研究人員分別提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多種體細(xì)胞的mRNA，在酶作用下合成cDNA，之后利用特異性地對PLS3基因的cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，并對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳鑒定，結(jié)果如下圖a。(2)據(jù)圖a分析，成骨不全癥(OI)的遺傳方式為；若Ⅱ2、Ⅱ3計(jì)劃生二胎，在不考慮新發(fā)突變的情況下，二胎患OI的概率是。(3)臨床觀察發(fā)現(xiàn)，Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者輕，原因可能是。采用抗原-抗體雜交技術(shù)對特定對象體細(xì)胞(多種)中的PLS3蛋白進(jìn)行檢測，請補(bǔ)充圖b橫線處的相關(guān)信息，并在電泳圖中將對應(yīng)的位置涂黑以證明該猜測正確。12．（2024·湖南·一模）柑橘是廣受歡迎的水果之一，無核是其作為鮮食水果的優(yōu)良經(jīng)濟(jì)性狀之一。柑橘為雌雄同株植物。位于線粒體DNA上的雄性不育基因CMS使植株形成無核果實(shí)（傳粉受精后，種子不能正常發(fā)育導(dǎo)致無核）。位于染色體上的一等位基因R和r對育性起調(diào)控作用，其中R可以讓育性恢復(fù)使植株產(chǎn)生有核果實(shí)，r無此效應(yīng)。研究人員通過設(shè)計(jì)特定的引物對不同品種的柑橘細(xì)胞的DNA進(jìn)行PCR，然后檢測細(xì)胞中CMS和R基因的數(shù)量，結(jié)果如表所示。品種ABCDEFCMS+++———R+++—+++—注：“+”代表有此基因及數(shù)量，“—”代表無此基因。(1)CMS基因的遺傳（填“遵循”或“不遵循”）分離定律。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增CMS基因和R基因需要設(shè)計(jì)對引物。(2)表中所列的六個品種中結(jié)無核果實(shí)的是（填字母）。(3)等量品種C與品種D間行種植，隨機(jī)授粉。收獲C植株上所結(jié)的全部F1，理論上其體細(xì)胞中（填“有”或“無”）CMS基因，核基因型為。D植株上收獲的果實(shí)中，有核果實(shí)所占的比例為。(4)培育三倍體是獲得無核品種的另一條有效途徑，科研工作者以二倍體柑橘為母本，以四倍體柑橘為父本培育了57株三倍體柑橘。用分子標(biāo)記技術(shù)對親本及子代群體進(jìn)行PCR擴(kuò)增及凝膠電泳，結(jié)果如下圖所示。若父本產(chǎn)生配子時染色體隨機(jī)組合，兩兩分離，則母本和父本的基因型分別為，理論上F1的基因型及比例為。1．（2025·浙江·高考真題）3-磷酸甘油脫氫酶（GPD）是酵母細(xì)胞中甘油合成的關(guān)鍵酶。利用某假絲酵母菌株為材料，克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脫氫酶的基因（Gpd）。采用的方案是：先通過第1次PCR擴(kuò)增出該基因的中間部分，再通過第2次PCR分別擴(kuò)增出該基因的兩側(cè)，經(jīng)拼接獲得完整基因的序列，如圖所示，回答下列問題：(1)分析不同物種的GPD蛋白序列，確定蛋白質(zhì)上相同的氨基酸區(qū)段，依據(jù)這些氨基酸所對應(yīng)的，確定DNA序列，進(jìn)而設(shè)計(jì)1對引物。以該菌株基因組DNA為模板進(jìn)行第1次PCR，利用凝膠電泳分離并純化DNA片段，進(jìn)一步測定PCR產(chǎn)物的序列。在制備PCR反應(yīng)體系時，每次用微量移液器吸取不同試劑前，需要確認(rèn)或調(diào)整刻度和量程，還需要。(2)若在上述PCR擴(kuò)增結(jié)果中，除獲得一條陽性條帶外，還出現(xiàn)了另外一條條帶，不可能的原因是__________。A．DNA模板被其他酵母細(xì)胞的基因組DNA污染B．每個引物與DNA模板存在2個配對結(jié)合位點(diǎn)C．在基因組中Gpd基因有2個拷貝D．在基因組中存在1個與Gpd基因序列高度相似的其他基因(3)為獲得完整的Gpd基因，分別用限制性核酸內(nèi)切酶PstⅠ和SalⅠ單酶切基因組DNA后，各自用DNA連接酶連接形成環(huán)形DNA，再用苯酚-氯仿抽提除去雜質(zhì)，最后加入沉淀環(huán)形DNA。根據(jù)第一次PCR產(chǎn)物測定獲得的序列，重新設(shè)計(jì)一對引物，以環(huán)形DNA為模板進(jìn)行第二次PCR，最后進(jìn)行測序。用于第二次PCR的一對引物，其序列應(yīng)是DNA鏈上的（A．P1和P2

B．P3和P4C．P1和P4D．P2和P3）。根據(jù)測序結(jié)果拼接獲得完整的Gpd基因序列，其中的啟動子和終止子具有功能。(4)為確定克隆獲得的Gpd基因的準(zhǔn)確性，可將獲得的基因序列與已建立的進(jìn)行比對。將Gpd基因的編碼區(qū)與連接，構(gòu)建重組質(zhì)粒，再將重組質(zhì)粒導(dǎo)入釀酒酵母細(xì)胞中，實(shí)現(xiàn)利用釀酒酵母高效合成甘油的目的。2．（2024·廣西·高考真題）M蛋白與“記憶”的形成密切相關(guān)?？蒲腥藛T制備了M基因表達(dá)可控的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托∈?，主要制作流程見下圖，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托∈笸ㄟ^特異性表達(dá)Cre重組酶來敲除兩個LoxP位點(diǎn)間的序列，同時利用體內(nèi)表達(dá)的蛋白A激活誘導(dǎo)型T啟動子。利用融合綠色熒光蛋白基因的M基因（M-GFP）的表達(dá)，恢復(fù)小鼠自身被敲除的M基因功能，同時便于示蹤?；卮鹣铝袉栴}：注：基因型A/+指的是A基因被嵌合在細(xì)胞同源染色體中的一條，即可表示為Aa；兩端添加上LoxP位點(diǎn)的M基因稱為floxM。(1)在PCR擴(kuò)增片段①和②時，通常會在所用引物的一端添加被限制酶識別的序列，該序列添加的位置位于引物（選填“3'端”或“5'端”）。在構(gòu)建載體1時，為了阻斷A基因的表達(dá)，從轉(zhuǎn)錄水平考慮，連接的片段可以是；而從翻譯水平考慮，連接的片段可以是。為了鑒定載體2是否構(gòu)建成功，需要限制酶切割載體后，再進(jìn)行。(2)培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞需定時更換培養(yǎng)液，其目的是（至少答2方面）。(3)為了快速高效繁育出含有4對基因（遵循自由組合定律）的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托∈?，?yīng)將培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分別與基因型floxM/floxM小鼠雜交，雜交獲得的子代，再進(jìn)行一代雜交后最終獲得基因型為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托∈蟆?4)為了實(shí)現(xiàn)M基因的表達(dá)可控，在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托∈笪故硶r，可添加競爭性結(jié)合A蛋白的四環(huán)素，抑制T啟動子的活性。添加四環(huán)素與未添加相比，目的是。3．（2024·天津·高考真題）金黃色葡萄球菌（簡稱Sa）是人體重要致病細(xì)菌、不規(guī)范使用抗生素易出現(xiàn)多重抗藥性Sa。(1)Sa產(chǎn)生抗藥性可遺傳變異的來源有（至少答出2點(diǎn)）。(2)推測Sa產(chǎn)生頭孢霉素抗性與其R基因有關(guān)。為驗(yàn)證該推測，以圖1中R基因的上、下游片段和質(zhì)粒1構(gòu)建質(zhì)粒2，然后通過同源重組（質(zhì)粒2中的上、下游片段分別與Sa基因組中R基因上、下游片段配對，并發(fā)生交換）敲除Sa的R基因。

①根據(jù)圖1信息，簡述質(zhì)粒2的構(gòu)建過程（需包含所選引物和限制酶）：，然后回收上、下游片段，再與SacII酶切質(zhì)粒1所得大片段連接，獲得質(zhì)粒2。②用質(zhì)粒2轉(zhuǎn)化臨床分離的具有頭孢霉素抗性、對氯霉素敏感的Sa，然后涂布在含的平板上，經(jīng)培養(yǎng)獲得含質(zhì)粒2的Sa單菌落。③將②獲得的單菌落多次傳代以增加同源重組敲除R基因的幾率，隨后稀釋涂布在含的平板上，篩選并獲得不再含有質(zhì)粒2的菌落。從這些菌落分別挑取少許菌體，依次接種到含的平板上，若無法增殖，則對應(yīng)菌落中細(xì)菌的R基因疑似被敲除。④以③獲得的菌株基因組為模板，采用不同引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增，電泳檢測結(jié)果如圖2，表明R基因已被敲除的是。

4．（2024·福建·高考真題）病毒感染初期，機(jī)體會分泌干擾素并作用于細(xì)胞受體IFNAR來應(yīng)對感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性傳染病。已知人白細(xì)胞分化抗原46（hCD46）是麻疹病毒入侵細(xì)胞的主要受體，小鼠沒有該受體，科研人員構(gòu)建hCD46轉(zhuǎn)基因小鼠用于相關(guān)研究，部分流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)利用PCR技術(shù)獲取目的基因hCD46，復(fù)性溫度下發(fā)生的擴(kuò)增過程是。(2)將hCD46接入質(zhì)粒應(yīng)選用的限制酶組合是。為提高轉(zhuǎn)基因效率，同時避免標(biāo)記基因進(jìn)入胚胎體內(nèi)，應(yīng)選用限制酶組合將重組質(zhì)粒變?yōu)榫€性DNA。(3)為獲取大量胚胎用于移植，可用激素處理小鼠a，使其。將胚胎移植到小鼠c的子宮中，應(yīng)選用桑葚胚的原因是。(4)利用PCR技術(shù)對子代小鼠進(jìn)行hCD46基因檢測，應(yīng)設(shè)置不加DNA模板的對照組，目的是。(5)若能進(jìn)一步構(gòu)建既表達(dá)hCD46受體又敲除IFNAR基因的小鼠，則該小鼠對麻疹病毒具有高易感性，原因是。5．（2024·海南·高考真題）釀酒酵母是重要的發(fā)酵菌種，廣泛應(yīng)用于釀酒、食品加工及生物燃料生產(chǎn)等。研究人員對釀酒酵母菌株A進(jìn)行基因工程改造以提高發(fā)酵中的乙醇產(chǎn)量。回答下列問題：(1)釀酒酵母在有氧和無氧的條件下都能生存，屬于微生物，在無氧條件下能進(jìn)行發(fā)酵，可用于制作果酒等。(2)傳統(tǒng)發(fā)酵中，新鮮水果不接種釀酒酵母也能制備果酒，原因是。(3)工業(yè)上常采用單一菌種發(fā)酵生產(chǎn)食品。菌株A存在于環(huán)境中，實(shí)驗(yàn)室獲得該單一菌種的分離方法有和。(4)菌株A含有1個FLO基因，其表達(dá)的FLO蛋白可提高發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量，且FLO蛋白量與乙醇產(chǎn)量成正相關(guān)，研究人員基于菌株A構(gòu)建得到菌株B、C、D（如圖）。該實(shí)驗(yàn)中，構(gòu)建菌株B的目的是，預(yù)期菌株A、B、C、D發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量的高低為。(5)菌株A中，X和Y基因的表達(dá)均可以提高發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量。研究人員將X和Y基因融合在一起，構(gòu)建了XY融合基因能表達(dá)的菌株E（如圖），其在發(fā)酵中具有更高的乙醇產(chǎn)量。菌株E中無單獨(dú)的X和Y基因，且其他基因未被破壞。簡要寫出由菌株A到菌株E的構(gòu)建思路。6．（2024·江蘇·高考真題）為了高效純化超氧化物歧化酶（SOD），科研人員將ELP50片段插入pET-SOD構(gòu)建重組質(zhì)粒pET-SOD-ELP50，以融合表達(dá)SOD-ELP50蛋白，過程如圖1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列為：限制酶a識別序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b識別序列，50為重復(fù)次數(shù)。請回答下列問題：(1)步驟①雙酶切時，需使用的限制酶a和限制酶b分別是。(2)步驟②轉(zhuǎn)化時，科研人員常用處理大腸桿菌，使細(xì)胞處于感受態(tài)；轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌采用含有的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。用PCR技術(shù)篩選成功導(dǎo)入pET-SOD-ELP50的大腸桿菌，應(yīng)選用的一對引物是。(3)步驟③大腸桿菌中RNA聚合酶與結(jié)合，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄，翻譯SOD-ELP50蛋白。已知蛋白質(zhì)中氨基酸殘基的平均相對分子質(zhì)量約為0.11kDa，將表達(dá)的蛋白先進(jìn)行凝膠電泳，然后用SOD抗體進(jìn)行雜交，顯示的條帶應(yīng)是（從圖2的“A~D”中選填）。(4)步驟④為探尋高效純化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人員研究了溫度、NaCl對SOD-ELP50蛋白純化效果的影響，部分結(jié)果如圖3。（?。?0℃時，加入NaCl后實(shí)驗(yàn)結(jié)果是。（ⅱ）100℃時，導(dǎo)致各組中所有蛋白都沉淀的原因是。（ⅲ）據(jù)圖分析，融合表達(dá)SOD-ELP50蛋白的優(yōu)點(diǎn)有。7．（2024·重慶·高考真題）有研究者構(gòu)建了H基因條件敲除小鼠用于相關(guān)疾病的研究，原理如圖。構(gòu)建過程如下：在H基因前后均插入LX序列突變成h基因（仍正常表達(dá)H蛋白），獲得Hh雌性小鼠；將噬菌體的G酶基因插入6號染色體上，獲得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因）(1)以上述雌雄小鼠為親本，最快繁殖兩代就可以獲得H基因條件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在該過程中，用于繁殖F1的基因型是。長期采用近親交配，會導(dǎo)致小鼠后代生存和生育能力下降，誘發(fā)這種情況的遺傳學(xué)原因是。在繁殖時，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)一只G+G-不表達(dá)G酶的小鼠，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在6號和8號染色體上含有部分G酶基因序列，該異常結(jié)果形成的原因是。(2)部分小鼠的基因型鑒定結(jié)果如圖2，③的基因型為。結(jié)合圖1的原理，若將圖2中所有基因型的小鼠都喂食TM試劑一段時間后，檢測H蛋白水平為0的是（填序號）。(3)某種病的患者在一定年齡會表現(xiàn)出智力障礙，該病與H蛋白表達(dá)下降有關(guān)（小鼠H蛋白與人的功能相同）?，F(xiàn)有H基因完全敲除鼠甲和H基因條件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白導(dǎo)致該病發(fā)生的機(jī)制，更適合的小鼠是（“甲”或“乙”），原因是。8．（2024·重慶·高考真題）大豆是重要的糧油作物，提高大豆產(chǎn)量是我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要任務(wù)。我國研究人員發(fā)現(xiàn)，基因S在大豆品種DN（種子較大）中的表達(dá)量高于品種TL（種子較?。缓罂寺×嗽摶颍▋善贩N中基因S序列無差異）及其上游的啟動子序列，并開展相關(guān)研究。(1)基因S啟動子的基本組成單位是。(2)通過基因工程方法,將DN克隆的“啟動子D+基因S”序列導(dǎo)入無基因S的優(yōu)質(zhì)大豆品種YZ。根據(jù)題19圖所示信息（不考慮未標(biāo)明序列）判斷構(gòu)建重組表達(dá)載體時，為保證目標(biāo)序列的完整性，不宜使用的限制酶是；此外，不宜同時選用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是。(3)為驗(yàn)證“啟動子D+基因S”是否連接在表達(dá)載體上，可用限制酶對重組表達(dá)載體酶切后進(jìn)行電泳。電泳時，對照樣品除指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物外，還應(yīng)有。經(jīng)驗(yàn)證的重組表達(dá)載體需轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，檢測轉(zhuǎn)入是否成功的技術(shù)是。(4)用檢測后的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化品種YZ所得再生植株YZ-1的種子變大。同時將從TL克隆的“啟動子T+基因S”序列成功導(dǎo)入YZ，所得再生植株YZ-2的種子也變大，但小于YZ-1。綜合分析，大豆品種DN較TL種子大的原因是。9．（2024·貴州·高考真題）研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)真菌A的野生型（含NV基因）、突變體（NV基因突變）和轉(zhuǎn)基因菌株（轉(zhuǎn)