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专题 18 基因工程
一、单选题
1．（2023·湖南·统考高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H O 对细胞有毒害作用。禾本科农作物
2 2
AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H O 的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的
2 2
是（ ）
A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H O 外排能力所必需的
2 2
B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H O 外排，从而减轻其对细胞的毒害
2 2
C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
2．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型
小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以
期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物
2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
3．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，
机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
4．（2023·湖北·统考高考真题）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因
构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体
（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（ ）
A．若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同
B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因
C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落
5．（2023·广东·统考高考真题）“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下
列叙述错误的是（ ）
A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质
B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C．沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度
D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
6．（2023·广东·统考高考真题）中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑
癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。
下列叙述错误的是（ ）A．p53基因突变可能引起细胞癌变
B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
7．（2023·山西·统考高考真题）某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目
的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。
限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（ ）
A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接
B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接
C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接
D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接
二、综合题
8．（2023·山东·高考真题）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分
结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。
(1)与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结
构有________________（答出2个结构即可）。
(2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，
应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J
基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表
达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白
______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。
9．（2023·湖南·统考高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系
样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，
编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：
(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概
率是________。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示：
正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为 ）酶切检
测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即
可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：
该酶切位点在目的基因片段中唯一）。
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低
NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量
为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推
荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。
10．（2023·北京·统考高考真题）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径
I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研
究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和
BrdU均能与___________互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间
向一组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细
胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从___________点到___________点。(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除
小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠
IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自
噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；③Er基因：编码的Er
蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导
Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线：______________________→连接到表达载体→
转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→____________→获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t ）是途径Ⅱ细胞周期时长（t ）
1 2
的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t 时间后换用BrdU饲喂，再过t 时间后检测B细
2 2
胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结
果应是_________________________。
11．（2023·湖北·统考高考真题）某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为
抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）_______（填“需要”或“不需要”）通过
原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是
______。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基（如HAT培养基），该培养基对_______和
_______生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是_________。
(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_________。12．（2023·北京·统考高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有
优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野
生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是___________。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突
变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F 基因型的实验步骤为：提取基
2
因组DNA→PCR→回收扩增产物→___________→电泳。F 中杂合子电泳条带数目应为___________条。
2
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大
规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由
此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S
的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用
新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，
利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约
为_______________。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用____________________________。
13．（2023·浙江·统考高考真题）赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸，而人类主要食物中的赖氨酸含量
很低，利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题：
(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时，能抑制合成过程中两种关键酶的活性，导致赖氨酸含量维
持在一定浓度水平，这种调节方式属于______。根据这种调节方式，在培养基中添加______，用于
筛选经人工诱变的植物悬浮细胞，可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体，通过培养获得再生植株。
(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展，2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功
培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为：
①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展，为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因（目的基因），
可通过检索______获取其编码序列，用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特
异性启动子的相应载体连接，构建出乳腺专一表达载体。
②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞（BEF）。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内，与BEF膜发
生______，表达载体最终进入细胞核，发生转化。
③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞，从牛卵巢获取卵母细胞，经体外培养及去核后作为
______。将两种细胞进行电融合，电融合的作用除了促进细胞融合，同时起到了______重组细胞
发育的作用。
④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至______，植入代孕母牛子宫角，直至小牛
出生。
⑤检测。DNA水平检测：利用PCR技术，以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照，以______为阳性
对照，检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测：从非转基因牛乳汁中的脱落
细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞，提取总RNA，对总RNA进行______处
理，以去除DNA污染，再经逆转录形成cDNA，并以此为______，利用特定引物扩增目的基因片
段。结果显示目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达，而不在牛耳组织细胞内表达，原因
是什么？______。
14．（2023·全国·统考高考真题）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为
材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问
题。
(1)构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP
基因的突变基因文库。通常，基因文库是指_______。
(2)构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构
建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为_______；②为
_______，其作用是_______；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是_______。(3)目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿
色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是
_______（答出1点即可）。
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变
基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光
蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是_______。
15．（2023·全国·统考高考真题）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙
肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基
因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是_____。
(2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞
中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是_____。能识别载体
中的启动子并驱动目的基因转录的酶是_____。
(3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取_____进行
DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是_____。
(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。_____
16．（2023·浙江·统考高考真题）甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。
某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生
质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题：
(1)根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备
__________的能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植
物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的__________为外植体。
(2)植物细胞壁的主要成分为__________和果胶，在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。
在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的__________失活。
对处理后的原生质体在显微镜下用__________计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，
通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是
__________。
(3)将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板
中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于__________。下列各项中能说
明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是哪几项？__________A ．甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂
B．同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂
C．培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂
D．杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂
(4)愈伤组织经__________可形成胚状体或芽。胚状体能长出__________，直接发育形成再生植株。
(5)用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性
DNA序列b；M 、M 为序列a的特异性引物，N 、N 为序列b的特异性引物。完善实验思路：
1 2 1 2
Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的__________。
Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，__________为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序
列b。
Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经__________后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的
__________个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。
17．（2023·广东·统考高考真题）种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行
诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的
替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。
回答下列问题：
(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植
株的种子大小应与_________植株的种子大小相近。
(2)用PCR反应扩增DAI基因，用限制性核酸内切酶对PCR产物和_________进行切割，用DNA连接酶将
两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备_________。
(3)转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多
个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一
步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。
①农杆菌转化T 代植株并自交，将T 代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表
0 1
示其基因组中插入了_________。
②T 代阳性植株自交所得的T 代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的
1 2
培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T 代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所
2
得的T 代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到_________%的培养基中的幼苗即为目
3
标转基因植株。为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，
再使用限制性核酸内切酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑_________。
一、单选题
1．（2023·河南新乡·校考模拟预测）下列关于生物学实验的叙述中，不正确的是（ ）
A．在“观察洋葱根尖有丝分裂”和“观察细胞中RNA和DNA分布”的实验中加入盐酸的目的有所不
同
B．在色素的提取和分离实验中，叶绿素b在层析液中的溶解度最低，扩散速度最慢
C．双缩脲试剂和斐林试剂的化学成分相同，只是个别物质的浓度不同
D．制取细胞膜和提取DNA都可以用鸡血作为实验材料
2．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径，下列
有关叙述正确的是（ ）
A．分子运输车-载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等
B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA连接酶从引物a和引物b起始延伸互补链
C．接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D．含目的基因的植物受体细胞可能无需培养成完整植株
3．（2023·河北·统考模拟预测）基因工程中需使用特定的限制酶切割基因载体，以便其与目的基因连接形
成基因表达载体。研究人员将相同的基因载体分组并进行相应酶切处理（如表所示），其中限制酶H1
和H2识别序列不同。各组基因载体经酶切处理后，进行琼脂糖凝胶电泳检测，实验结果如图所示。下
列说法错误的是（ ）分组 相应酶切处理
甲 限制酶H1
乙 限制酶H2
丙 限制酶H1+H2
A．该基因载体最有可能为环状DNA分子
B．限制酶H1与H2在该载体上都有识别和切割位点
C．限制酶H1与H2在该载体上的酶切位点最短相距0.2kb
D．限制酶作用于该载体时会直接导致氢键和磷酸二酯键的断裂
4．（2023·广东梅州·统考三模）以菜花为材料提取DNA时，需将材料进行研磨，研磨液的成分常含有
SDS(蛋白质变性剂)、EDTA(DNA酶抑制剂，稳定DNA活性)、Tris(缓冲剂)。下列有关叙述错误的是（
）
A．若选择鸡血细胞为材料，则省去了研磨过程
B．SDS可以使蛋白质变性，便于DNA与蛋白质分离
C．EDTA可以防止DNA水解成核糖核苷酸
D．Tris可以调节溶液中的pH
5．（2023·山东·山东师范大学附中校考模拟预测）下列关于基因工程及其应用的叙述，错误的是（ ）
A．花粉管通道法可以用微量注射器将含有目的基因的DNA溶液直接注入子房中
B．只要从转基因棉花中检测到Bt抗虫蛋白，就代表转基因抗虫棉培育成功
C．Bt抗虫蛋白被分解为多肽后与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔
D．干扰素是一种糖蛋白，科学家用基因工程方法从大肠杆菌细胞内获得了干扰素
6．（2023·北京·北大附中校考模拟预测）研究者对绿色荧光蛋白进行改造，将其第203位苏氨酸替换为酪
氨酸，使改造后的蛋白质在特定光激发后发射橙色光，称为橙色荧光蛋白。关于橙色荧光蛋白的构建，
以下说法正确的是（ ）
A．用蛋白酶直接处理绿色荧光蛋白获得目标产物
B．设计定点突变PCR获得橙色荧光蛋白基因
C．PCR扩增获得的产物激发后可以发橙色荧光
D．绿色荧光蛋白基因发生的突变类型为碱基缺失
7．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）蛋白质的空间结构是生命科学研究领域的热点内容。某
科研团队利用人工智能AI开发的AlphaFold2程序对大部分蛋白质结构的预测极为精准。下列叙述错误
的是（ ）
A．依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
B．蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础
C．预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程D．结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制
8．（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模）CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，Cas9蛋白能与
人工设计的sgRNA形成复合体（如图）．利用该技术可以对DNA进行一系列的定向改造。下列相关叙
述错误的是（ ）
A．Cas9蛋白属于限制酶，能切割目的基因
B．sgRNA具有能与目的基因发生碱基互补配对的结构
C．基因编辑技术能够定点插入、删除或替换部分碱基对
D．通过基因编辑技术引起的变异属于基因重组
9．（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）环境DNA（eDNA）是“在环境样品中所有被发现的不同生物
的基因组DNA的混合”，它涵盖的范围非常广泛，无论是土壤、空气、液体，甚至是排泄物，都可以
从中找到可作为样品的eDNA。下列有关说法正确的是（ ）
A．A-T和G-C两种碱基对排列在eDNA的内侧构成基本骨架
B．脱氧核糖和磷酸的排列顺序决定了eDNA结构具有多样性和特异性
C．PCR扩增微量的样品eDNA利用的原理是DNA半保留复制
D．eDNA获取的生物信息不可用于动物种群的监测、管理和保护
10．（2023·湖南娄底·校联考模拟预测）基因通常是具有遗传效应的DNA片段。下列关于真核生物基因的
描述，不正确的是（ ）
A．真核生物的胰岛素基因在一定条件下可以在细菌细胞中表达
B．基因表达的最终产物大都是承担细胞相应生命活动的蛋白质
C．刚转录完成的RNA序列与结合到核糖体上的该基因的mRNA序列不同
D．某组织细胞中全部的mRNA 逆转录出的DNA包含该生物所有的基因
二、多选题
11．（2023·山东烟台·统考模拟预测）红细胞生成素（EPO）是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用
于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为
乳腺生物反应器，使其能合成EPO。下列有关叙述正确的是（ ）
A．构建表达载体时需将EPO基因插入乳腺蛋白基因的启动子的下游
B．一般情况下，该转基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺细胞中表达
C．用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中可合成并提取EPO
D．用PCR扩增人EPO基因，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列
12．（2023·江苏扬州·统考三模）科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因(PD) 替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因(L-PG) ，可获得乳酸乙酯（白酒香味的主要来源）高产菌株，过程如图。下列分
析合理的是（ ）
A．转入的 L -PG 基因表达产物不能影响酿酒酵母的活性
B．L-PG 基因替换质粒上的 PD 基因是通过同源重组实现的
C．标记基因A m pr可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株
D．可以利用 PCR 技术筛选含有 L-PG 基因的受体细胞
13．（2023·江西·江西省宜春市第一中学校联考模拟预测）冠状病毒家族S蛋白胞内半胱氨酸富集区
（CRD）是S蛋白介导膜融合和病毒感染所必需的保守功能域，为探究CRD是否可作为新型药物干预靶
点，研究人员根据对蛋白质功能的特定需求，采取与S蛋白竞争性抑制思路，最终设计合成了一种穿膜
多肽 S-CRD（由三种短肽融合组成），S-CRD 对不同突变型的新冠病毒作用效果如图所示。下列说法正
确的是（ ）
A．不同突变型新冠病毒的遗传物质彻底水解产物相同
B．S-CRD的制备可以通过改造或合成基因来实现
C．CRD结构域可能成为研发广谱抗冠状病毒药物的新型干预靶点
D．S-CRD通过直接抑制RNA复制来抑制病毒增殖，且抑制效果与浓度有关
三、综合题
14．（2023·江苏盐城·盐城中学校考模拟预测）党的二十大对保障粮食安全提出了更高要求，马铃薯是我
国重要的粮食作物之一。致病疫霉导致的晚疫病及干旱、高低温和盐胁迫等是导致马铃薯减产的重要
原因。研究人员为探究StNPR4和tproNPR4基因在马铃薯应对致病疫霉和高盐胁迫中的功能进行了相关
实验，基因表达载体构建示意图如下。(1)用SacⅡ等限制酶切割含目的基因的DNA片段，与经相同酶切割后的pENTR－L16质粒用
___________酶连接，构建重组pENTR－L16。
(2)经____________酶将含目的基因的片段切出并连接到载体pORE04上构建重组pORE04。
(3)将重组pORE04导入马铃薯细胞常用的方法是____________法，它利用了T－DNA的____________特
性，最终使目的基因整合到马铃薯细胞____________上。经转化后得到5个品系，命名为1、2、
3、4和5。下图A表示马铃薯基因相对表达量分析，B表示马铃薯接种致病疫霉后病原菌相对生物
量分析，C表示150mmol·L-1的NaCl处理对马铃薯快繁生根率的影响，**表示组别间差异达到极显著
水平。
①据图A分析，只有转基因品系____________的表达量显著低于野生型（WT）和其余4个转化品系，
因此后续试验不再检测此品系。
②据图B和图C分析，与野生型马铃薯比较，转基因马铃薯品系的优势是具有_____________，致病
疫霉相对生物量低：生根率高，____________。
(4)为研究转基因马铃薯植株的分子机理，研究人员利用Taqman探针和反转录PCR技术，对转基因马铃
薯StproNPR4和StNPR4基因的表达进行检测：①StproNPR4基因的两端碱基序列如下：
采用PCR技术获取和扩增StproNPR4基因，需要使用的引物2序列为5'－CTTGGATGAT－3'，则引
物1的序列为____________（标出5'和3’端，写出前6个碱基即可）。
②Tagman探针的结构如图所示，由于探针有_____________的片段，导致游离探针上的荧光素会与
淬灭剂结合无法发出荧光。在PCR过程中，Taq酶体现出_____________酶活性，在相同扩增时间
中，总荧光值与待测基因的_____________成正比。
③经检测，转基因马铃薯水杨酸（SA）信号通路相关蛋白基因表达量显著上升，SA是一种植物抗病
有关的调节物质。研究人员推测L仪器检测通过激活SA途径提升抗病能力，欲验证这一假设，需
要进行的实验是____________。
15．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）人血清白蛋白（HISA）在临床上的需求量大，由于其
来源有限和有生物污染的风险，重组人血清白蛋白（rHSA），成为其重要的替代品。科研人员将HSA
基因转入酵母菌细胞，获得了重组人血清白蛋白。图为酵母困基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过
程示意图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是四种不同的限制酶，具各目识别的酶切位点如表所示。请回答：
限制酶 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
识别序列及切割位点(1)工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育，扩大培养、______、接种、发酵、产品的分离、
提纯等方面，其中，______是该工程的中心环节。
(2)利用PCR技术扩增HSA基因需要引物，设计引物的原则是______。（答出两点即可）
(3)科研人员将HSA基因插入质粒中时，最好选择限制酶______进行共同切割，原因是______（答出2
点即可）。
(4)构建的基因表达载体中需要使用酵母菌蛋白基因的启动子AOX，原因是______。将受体酵母菌置于
含有____的培养基中进行筛选培养，以获得能表达HSA的细胞。
16．（2023·河北沧州·校考模拟预测）如图A所示，质粒上含有X抗生素抗性基因（ ）和Y抗生素抗性
基因（ ），其中 内部含有限制酶KasI的识别序列， 内部含有限制酶Fse I、Hpa II、Nae I、
NgoM IV的识别序列，五种酶的识别序列如表格所示（ 表示切割位点），且这些识别序列在整个质粒
上均仅有一处，目的基因内部不存在这些识别序列。
(1)若要将图B所示的目的基因直接插入到 内形成重组质粒，则质粒需用限制酶___________切开。
将切开的质粒溶液与目的基因溶液混合后连接，一般先用___________处理大肠杆菌后，再对其进
行导入操作。
名称 说别序列及切期位点 名称 识别序列及规割位点
Fse I Hpa II
KasI Nae I
NgoM IV
(2)取导入处理过的大肠杆菌接种到含有抗生素___________（填“X”或“Y”）的培养基中培养，培养基
___________（填“需要”或“不需要”）加入琼脂。从获得的纯培养物中取部分菌体接种到含有
抗生素___________（填“X”或“Y”）的培养基中，若无菌落生长，可初步确定获得的培养物符合要
求；若有菌落生长，原因是___________。
(3)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插人目的基因的重组质粒（图C所示），拟设计引物进行PCR
鉴定。图C所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，若选择引物___________进行
PCR，且扩增出了450 bp片段，则说明实验成功；若选择引物甲、乙进行PCR，且扩增出了400bp
片段，原因是___________。17．（2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测）1997 年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。到
2015 年，我国已育成转基因抗虫棉新品种100 多个，减少农药用量 40 万吨，增收节支社会经济效益
450 亿元。
(1)培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：__________、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。
(2)研究表明，苏云金杆菌中的 Bt 抗虫蛋白基因，是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因，其控制
合成的 Bt 抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的___________性环境中才能表现出毒性。Bt 抗虫蛋白被
分解为多肽后，与害虫肠上皮细胞的___________结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。
(3)明确了目的基因后，获取目的基因的方法有多种，其中，利用 PCR 获取是常用的一种方法。以下关
于 PCR 说法正确的是 （多选）
A．PCR 过程需提供DNA 模板
B．PCR 过程中新链的合成只能从 端→ 端
C．PCR 过程需打开磷酸二酯键
D．可以利用 PCR 技术进行目的基因扩增
(4)在基因表达载体的构建过程中，若目的基因经限制酶切开后呈图1所示的末端，那么图2中的载体质
粒pCLY15需用____________和____________切开，才能与目的基因片段高效连接。
(5)在基因工程的基础上，延伸出来了第二代基因工程——蛋白质工程。天然蛋白质合成的过程是按照
中心法则进行的，蛋白质工程的基本思路与之____________（填“相同”或“相反”）。蛋白质工
程是指以________________作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白，或制造一种新的蛋
白，以满足人类生产和生活的需求。
18．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）二十碳五烯酸（EPA）能促进体内饱和脂肪酸代谢，具有降低
血液黏稠度、预防心脑血管疾病的功效。研究人员利用转基因技术从海洋生物中提取了EPA合成途径的
关键基因 ，并将其导入酵母菌内，通过酵母菌发酵生产EPA。图1和图2分别是转基因过程中使用
的含目的基因的DNA片段和质粒。回答下列问题：(1)根据图1分析，利用PCR扩增 基因时，所选用的引物是______。在PCR仪中进行n次循环，需
要消耗______个引物。
(2)构建基因表达载体时，应选择______这两种限制酶分别切割含目的基因的DNA和质粒，采用双酶切
方法进行切割的目的是______。
(3)据图2分析，将基因表达载体导入酵母菌后，可用添加了______的培养基对目的基因成功导入并表
达的酵母菌进行筛选。
(4)采用PCR等技术可检测 基因是否插入酵母菌染色体中，得到的PCR产物一般通过______来鉴定，
DNA分子的迁移速率与______有关。
19．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的
现象。适当提高酵母菌的絮凝能力，有助于发酵后细胞和产物的分离，节约生产成本。科研人员为了
研究R基因对酵母菌絮凝性能的影响，用基因工程技术获得了R基因敲除的酵母菌菌株，主要步骤如图
1。（注：G基因为抗生素G418抗性基因）。请据图1回答下列问题：
(1)过程①采用_________技术获取R基因左右两端的N片段和C片段，该技术在目的基因的检测与鉴定
这一步骤中用于检测________________（写出一点即可）。
(2)过程②所需的工具酶有__________。过程③将构建的重组质粒线性化后转化进酵母菌，再利用含
________的培养基筛选出重组酵母菌，最后挑取单菌落进一步筛选出R基因被敲除的酵母菌。
(3)科研人员继续将野生型酵母菌和R基因敲除酵母菌的菌液接种到装有麦芽汁的锥形瓶中，一定条件
下静置发酵7天，测定酒精发酵能力和絮凝能力，结果如下表。
指标
酒精发酵能力 絮凝能力
种类
野生型酵母菌 4.5％ 63％
R基因敲除酵母菌 4.5％ 83％
据实验结果分析，R基因敲除酵母菌是否更符合生产需求？______________（填“是”或“否”），判断依据是______________________。
(4)为了进一步研究R基因影响絮凝能力的作用机制，将R基因敲除酵母菌和野生型酵母菌分别用无菌
水进行梯度稀释，再将不同浓度梯度的酵母菌液点样于含30ug/mL刚果红（细胞壁抑制剂，破坏细
胞壁的正常组装，抑制酵母菌生长）的完全培养基上，培养适当时间后观察到的菌落生长情况如图
2、图3。
综合上述实验结果，推测R基因敲除酵母菌絮凝能力变化的原因可能是______。
(5)若要将R基因敲除菌株应用于工业生产制作啤酒，请尝试提出一个还需要进一步研究的问题：
______。
20．（2023·湖北武汉·校联考模拟预测）胶原蛋白是一种生物性高分子物质，应用领域包括生医材料、化
妆品、食品工业、研究用途等。随着科技的不断进步，可运用基因工程技术等进行胶原蛋白的生产重
组，在先进技术驱动下，重组胶原蛋白生产量有所提升。回答下列问题：
(1)胶原蛋白由多个原胶原构成，由胶原蛋白基因控制合成。人胶原蛋白基因主要是从cDNA文库中获取，
简要概述cDNA文库的构建过程：_____________。
(2)从理论上看，可利用转基因鼠来获得大量重组胶原蛋白。科学家已将αS1-乳腺酪蛋白基因片段及胶
原蛋白基因片段进行基因工程重组，获得重组DNA分子。后续的操作是_____________，再将受精
卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物，转基因的雌鼠进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来获得
所需的重组胶原蛋白。
(3)当前基因工程技术生产重组胶原蛋白，存在动植物细胞成本高、难度高的限制，无法实现规模化胶
原蛋白生产，故从产业发展角度来看，宿主细胞选择微生物较为合适。微生物作为基因工程宿主细
胞的优点有_____________（写两项）。利用大肠杆菌作宿主细胞，首先要用Ca处理，这一处理是
否完成了转化? ____________，原因是____________。
(4)目前，通过基因工程获得的胶原蛋白与天然胶原蛋白相比，羟脯氨酸含量低。为此，可以通过蛋白
质工程对____________进行改造，生产出与天然胶原蛋白一样的胶原蛋白，满足人们的生产和生活
需求。
