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专题 10 生物技术与工程
第 34 练 基因工程
1．（2021·北京·高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是
（ ）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
2．（2021·天津·高考真题）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的
适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
3．（2021·山东·高考真题）我国考古学家利用现代人的 DNA 序列设计并合成了一种类似磁铁的“引
子”，成功将极其微量的古人类 DNA 从提取自土壤沉积物中的多种生物的 DNA 中识别并分离出来，用于
研究人类起源及进化。下列说法正确的是（ ）
A．“引子”的彻底水解产物有两种B．设计“引子”的 DNA 序列信息只能来自核 DNA
C．设计“引子”前不需要知道古人类的 DNA 序列
D．土壤沉积物中的古人类双链 DNA 可直接与“引子”结合从而被识别
4．（2021·山东·高考真题）粗提取 DNA 时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水并搅拌，过滤后所得
滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易提取出 DNA相对含量较高的白色丝
状物的处理方式是（ ）
A．加入适量的木瓜蛋白酶
B．37～40℃的水浴箱中保温 10～15 分钟
C．加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精
D．加入 NaCl 调节浓度至 2mol/L→过滤→调节滤液中 NaCl 浓度至 0．14mol/L
5．（2020·天津·高考真题）在天花病毒的第四代疫苗研究中，可利用天花病毒蛋白的亚单位（在感染
和致病过程中起重要作用的成分）制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别天花病毒的抗体。下列分析
错误的是（ ）
A．可通过基因工程途径生产这种疫苗
B．天花病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质
C．该方法制备的疫苗不会在机体内增殖
D．天花病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质
6．（2022·北京·高考真题）下列高中生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是（ ）
A．探究光照强度对光合作用强度的影响
B．DNA的粗提取与鉴定
C．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
D．模拟生物体维持pH的稳定
7．（2022·湖北·高考真题）灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是（
）
A．动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B．微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D．可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
8．（2022·山东·高考真题）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（ ）A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质
9．（2021·湖北·高考真题）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与
模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，
以下措施中有效的是（ ）
A．增加模板DNA的量 B．延长热变性的时间
C．延长延伸的时间 D．提高复性的温度
10．（2022·海南·高考真题）以我国科学家为主的科研团队将OSNL（即4个基因Oct4／Sox2／Nanog／
Lin28A的缩写）导入黑羽鸡胚成纤维细胞（CEFs），诱导其重编程为诱导多能干细胞（iPS），再诱导iPS
分化为诱导原始生殖细胞（iPGCs），然后将iPGCs注射到孵化2.5天的白羽鸡胚血管中，最终获得具有黑
羽鸡遗传特性的后代，实验流程如图。回答下列问题。
(1)CEFs是从孵化9天的黑羽鸡胚中分离获得的，为了获得单细胞悬液，鸡胚组织剪碎后需用
___________________________处理。动物细胞培养通常需要在合成培养基中添加______________等天然
成分，以满足细胞对某些细胞因子的需求。
(2)体外获取OSNL的方法有______________（答出1种即可）。若要在CEFs中表达外源基因的蛋白，需构
建基因表达载体，载体中除含有目的基因和标记基因外，还须有启动子和______________等。启动子是
______________识别和结合的部位，有了它才能驱动____________________________。
(3)iPS细胞和iPGCs细胞的形态、结构和功能不同的根本原因是______________。
(4)诱导iPS细胞的技术与体细胞核移植技术的主要区别是__________。
(5)该实验流程中用到的生物技术有________________（答出2点即可）。11．（2021·重庆·高考真题）为了研究PDCD4基因对小鼠子宫内膜基质细胞凋亡的影响，进行了相关实
验。
(1)取小鼠子宫时，为避免细菌污染，手术器具应进行______处理；子宫取出剪碎后，用______处理一定
时间，可获得分散的子宫内膜组织细胞，再分离获得基质细胞用于培养。
(2)培养基中营养物质应有________（填写两种）；培养箱中CO 浓度为5%，其主要作用是____________。
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(3)在含PDCD4基因的表达载体中，启动子的作用是__________________。为了证明PDCD4基因对基质细胞
凋亡的作用，以含PDCD4基因的表达载体和基质细胞的混合培养为实验组，还应设立两个对照组，分别为
_______________________________。经检测，实验组中PDCD4表达水平和细胞凋亡率显著高于对照组，说
明该基因对基质细胞凋亡具有______（填“抑制”或“促进”）作用。
12．（2022·全国·高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。
回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA（核酸检测）可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原理
是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是______，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根
据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的______来进行。
PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是______。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为
阴性而抗体检测结果为阳性，说明______（答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，
说明______。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的
编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操
作流程是______。
13．（2022·广东·高考真题）“绿水逶迤去，青山相向开”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基
于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含CO 等一碳温室气体，多来自高污染排放企
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业）为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。回答下列问题：
(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对________________，利用PCR技术，在优化反应条
件后扩增得到目标酶基因。
(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成
量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是________________，
终止子的作用是________________。
(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是
________________，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
(4)这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了________________，体现了循环经济特点。从“碳中
和”的角度看，该技术的优势在于________________，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
14．（2022·湖南·高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之
一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是_______，物质b是_______。在生产过程中，物质b可能不同，合
成的蛋白质空间构象却相同，原因是_______________________。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有___________、__________和利
用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是____________________。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图
所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导
致其活性不同的原因是______________________________。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要
写出实验设计思路________________________________________。
15．（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻
优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C 所致，基因C 纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F 成
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年植株中黄色叶植株占______。
(2)测序结果表明，突变基因C 转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3
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＇，导致第______位氨基酸突变为______，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理
_____________________________________。（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬
氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺）
(3)由C突变为C 产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限
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制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中___（填“I”“Ⅱ”或
“Ⅲ”）。
(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C 所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植
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株与绿色叶植株各占50%。能否确定C 是显性突变还是隐性突变?______（填“能”或“否”），用文字说
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明理由_____________________________________。
