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专题21 基因工程
考点
1
基因工程的工具及其操作步骤
〖2023 年高考真题〗
1．（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
2．（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
3．（2023·湖南·统考高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物
AT1 蛋白通过调节细胞膜上PIP2s 蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是
（ ）
1
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A．细胞膜上PIP2s 蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B．PIP2s 蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
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
4．（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
5．（2023·天津·统考高考真题）根据下图，正确的是（ ）
A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程1 需要MII 期去核卵母细胞
C．过程2 可以大幅改良动物性状
D．过程2 为过程3 提供了量产方式，过程3 为过程1、2 提供了改良性状的方式
6．（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（ ）
2
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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
7．（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
8．（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
3
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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
9．（2023·天津·统考高考真题）基因工程：制备新型酵母菌
(1)已知酵母菌不能吸收淀粉，若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵，则应导入多步分解淀粉所需的多
种酶，推测这些酶生效的场所应该是 （填“细胞内”和“细胞外”）
(2)同源切割是一种代替限制酶、DNA 连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小
段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。研究人员，运用同
源切割的方式，在目的基因两端加上一组同源序列A．B，已知酵母菌体内DNA 有许多A-B 序列位点可以
同源切割插入。构建完成的目的基因结构如图，则应选择图中的引物 对目的基因进行PCR。
(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶，因此尿嘧啶合成基因（UGA）常用作标记基因，又知尿嘧啶可以使5-氟乳
清酸转化为对酵母菌有毒物质。
（i）导入目的基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因，需要多次筛选，
因此在导入一种目的基因后，要切除UGA 基因，再重新导入。研究人员在UGA 基因序列两端加上酵母菌
DNA 中不存在的同源C．C’序列，以便对UGA 基因进行切除。C．C’的序列方向将影响切割时同源序列
的配对方式，进而决定DNA 片段在切割后是否可以顺利重连，如图，则应选择方式 进行连接。
（ii）切去UGA 基因的酵母菌应在 的培养基上筛选培养。
(4)综上，目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图 。
4
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10．（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。
11．（2023·天津·统考高考真题）某植物四号染色体上面的A 基因可以指导植酸合成，不能合成植酸的该
种植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A 基因缺失3 个和25 个碱基对产生的基因，已知前者不影响植
酸合成，后者效果未知。
(1)现有基因型为AA25-的植物，这两个基因是 基因。该植物自交后代进行PCR，正向引物与A25-缺失
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的碱基配对，反向引物在其下游0．5kb 处，PCR 后进行电泳，发现植物全部后代PCR 产物电泳结果均具
有明亮条带，原因是 ，其中明亮条带分为较明亮和较暗两种，其中较明亮条带代表基因型为 的
植物，比例为 。
(2)将一个A 基因导入基因型为A3-A25-的植物的6 号染色体，构成基因型为A3-A25- A 的植物、该植物自交子
代中含有A25-A25-的比例是 。
(3)在某逆境中，基因型为A3-A3-的植物生存具有优势，现有某基因型为A3-A 的植物，若该种植物严格自交，
且基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%，补齐下面的表格中，子一代基因频率数据（保留一位小数）：
代
亲代
子一代
子二代
A 基因频率
50%
%
46．9%
A3-基因频率
50%
%
53．1%
基因频率改变，是 的结果。
12．（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：
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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（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的
三倍以上。据此，科学家先用EdU 饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU 饲喂，再过t2时间后检测B 细胞被标
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
。
13．（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F2基因型的实验步骤为：提取基因组
DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为 条。
(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。
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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 。
14．（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。
15．（2023·海南·高考真题）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种
新型基因递送系统（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，简称CDB 法）。图1 与图2 分别是利用常规转化法
和CDB 法在某植物中递送基因的示意图。
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回答下列问题。
(1)图1 中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于 ；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长
素和 ，该过程还需要光照，其作用是 。
(2)图1 中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A 的 。图1 中，
含有外源基因的转化植株A 若用于生产种子，其包装需标注 。
(3)图1 与图2 中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是 。
(4)已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS 基因的CRISPR/Cas9 基因编辑载体
（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2 中的CDB 法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得
转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是 ，图2 中，鉴定导入幼苗中的基因编
辑载体是否成功发挥作用的方法是 ，依据是 。
(5)与常规转化法相比，采用CDB 法进行基因递送的优点是 （答出2 点即可）。
16．（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。
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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？ 。
17．（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 。
18．（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 。
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(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；M1、M2为序列a 的特异性引物，N1、N2为序列b 的特异性引物。完善实验思路：
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。
19．（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T0代植株并自交，将T1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示其
基因组中插入了 。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约 %的培养
基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株 （填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的
T3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标转基因植株。
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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 。
20．（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 。
21．（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
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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。
〖2022 年高考真题〗
22．（2022·重庆·统考高考真题）将人胰岛素A 链上1 个天冬氨酸替换为甘氨酸，B 链末端增加2 个精氨
酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是（ ）
A．进入人体后需经高尔基体加工
B．比人胰岛素多了2 个肽键
C．与人胰岛素有相同的靶细胞
D．可通过基因工程方法生产
23．（2022·辽宁·统考高考真题）抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5 是我国自主研发的转基因品种。为给监管
转基因生物安全提供依据，采用PCR 方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（
）
A．预变性过程可促进模板DNA 边解旋边复制
B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
24．（2022·北京·统考高考真题）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
25．（2022·湖北·统考高考真题）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
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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
26．（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
27．（2022·浙江·统考高考真题）羊瘙痒病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊体内存在蛋白质PrPc，
但不发病。当羊感染了PrPSc后，PrPSc将PrPc不断地转变为PrPSc，导致PrPSc积累，从而发病。把患瘙痒病
的羊组织匀浆接种到小鼠后，小鼠也会发病。下列分析合理的是（ ）
A．动物体内的PrPSc可全部被蛋白酶水解
B．患病羊体内存在指导PrPSc合成的基因
C．产物PrPSc对PrPc转变为PrPSc具有反馈抑制作用
D．给PrPc基因敲除小鼠接种PrPSc，小鼠不会发病
28．（2022·河北·统考高考真题）人染色体DNA 中存在串联重复序列，对这些序列进行体外扩增、电泳分
离后可得到个体的DNA 指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是（ ）
A．DNA 分子的多样性、特异性及稳定性是DNA 鉴定技术的基础
B．串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C．指纹图谱显示的DNA 片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D．串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
29．（2022·福建·统考高考真题）美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生
的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14 的单克
隆抗体，具体方法如下。回答下列问题：
（一）基因工程抗原的制备
(1)根据美西螈CD14 基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR 扩增CD14 片段。已知DNA 聚合酶催化引
物的3’—OH 与加入的脱氧核苷酸的5’—P 形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是 （填“ 5’→3’
”或“ 3’→5’ ”）。
(2)载体和CD14 片段的酶切位点及相应的酶切 抗性基因序列如图1 所示。用Xho I 和Sal 1 分别酶切CD14
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和载体后连接，CD14 接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶
对CD14 的连接方向进行鉴定，理由是 。
培养能表达CD14 蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。
（二）抗CD14 单克隆抗体的制备流程如图2 所示：
(3)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射 和 。
(4)步骤②所用的SP2/0 细胞的生长特点是 。
(5)吸取③中的上清液到④的培养孔中，根据抗原—抗体杂交原理，需加入 ①
进行专一抗体检测，检测过
程发现有些杂交瘤细胞不能分泌抗CD14 抗体，原因是 ②
。
(6)步骤⑥从 中提取到大量的抗CD14 抗体，用于检测巨噬细胞。
30．（2022·辽宁·统考高考真题）某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达N 蛋白胞外段，制备
相应的单克隆抗体，增加其对N 蛋白胞外段特异性结合的能力。
Ⅰ．N 蛋白胞外段抗原制备，流程如图1
(1)构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是 。用脂质体将重
组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体 （填“双分子层中”或“两
层磷脂分子之间”）。
(2)质粒在包装细胞内组装出由 组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化
N 蛋白胞外段。
Ⅱ．N 蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图2
(3)用N 蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用 酶处理，制成细胞悬液，置
于含有混合气体的 中培养，离心收集小鼠的B 淋巴细胞，与骨髓瘤细胞进行融合。
(4)用选择性培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，将其接种到96 孔板，进行 培
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养。用 技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生N 蛋白胞外段抗体，又能大量增殖的单克隆杂
交瘤细胞株，经体外扩大培养，收集 ，提取单克隆抗体。
(5)利用N 蛋白胞外段抗体与药物结合，形成 ，实现特异性治疗。
31．（2022·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：
(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用 制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80℃
的 中保温一段时间，其目的是 。
(2)为提高筛选效率，可将菌种的 过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂
布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用 显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大
小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。
(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过 后再筛选获得，或利用转基因、
等技术获得。
（二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：
(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制 生长，
二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度 时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转
基因前需要对受体进行抗生素的 检测。
(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的 能力和遗传稳定性。对培
养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内 形态是否改变进行判断，也可通过
观察分裂期染色体的 ，分析染色体组型是否改变进行判断。
(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和 长短
等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为 时全能性表达能力最高。
32．（2022·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提
取及红色素的含量测定实验，流程如下：
(1)取红曲霉菌种斜面，加适量 洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得 菌
种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、 ，获得
的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行 处理。
(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm 和505nm 波长处均有较大吸收峰。
用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm 波长测定的原因是 。
测定时需用 作空白对照。
(3)生产上提取红曲色素后的残渣，经 处理后作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无害化
和 处理。
（二）我国在新冠疫情方面取得了显著的成效，但全球疫情形势仍然非常严峻、尤其是病毒出现了新变异
株——德尔塔、奥密克戎，更是威胁着全人类的生命健康。
(4)新冠病毒核酸定性检测原理是：以新冠病毒的单链RNA 为模板，利用 酶合成DNA，经PCR
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扩增，然后在扩增产物中加入特异的 ，如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。
(5)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除；
以新冠病毒的 基因为模板合成的DNA 插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人
体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程
中目的基因的 。将腺病毒复制基因敲除的目的是 。
(6)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的 细胞与
骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交
瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素和 。
33．（2022·福建·统考高考真题）7S 球蛋白是大豆最主要的过敏原蛋白，三种大豆脂氧酶Lox-1，2，3 是
大豆产生腥臭味的原因。大豆食品深加工过程中需要去除7S 球蛋白和三种脂氧酶。科研人员为获得7S 球
蛋白与三种脂氧酶同时缺失的大豆新品种，将7S 球蛋白缺失的大豆植株与脂氧酶完全缺失的植株杂交，
获得F1种子。F1植株自交得到F2种子。对F1种子和F2种子的7S 球蛋白和脂氧酶进行蛋白质电泳检测，不
同表现型的电泳条带示意如下图。
注：图中黑色条带为抗原一抗体杂交带，表示相应蛋白质的存在。M 泳道条带为相应标准蛋白所在位置，
F1种子泳道的条带待填写。
根据电泳检测的结果，对F2种子表现型进行分类统计如下表。
F2种子表现型
粒数
7S 球蛋白
野生型
124
7S 球蛋白缺失型
377
脂氧酶Lox-1，2，3
野生型
282
①
94
②
94
Lox-1，2，3 全缺失型
31
回答下列问题：
(1)7S 球蛋白缺失型属于 （填“显性”或“隐性”）性状。
(2)表中①②的表现型分别是 、 。脂氧酶 Lox—1，2，3 分别由三对等位基因控制，在脂氧酶是
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否缺失的性状上，F2种子表现型只有四种，原因是 。
(3)在答题卡对应的图中画出F1 种子表现型的电泳条带 。
(4)已知Lox 基因和7S 球蛋白基因独立遗传。图中第 泳道的种子表现型为7S 球蛋白与三种脂氧酶同
时缺失型，这些种子在F2中的比例是 。利用这些种子选择并获得稳定遗传种子的方法是 。
(5)为提高大豆品质，利用基因工程方法提出一个消除野生型大豆7S 球蛋白过敏原的设想。
34．（2022·天津·高考真题）研究者拟构建高效筛选系统，将改进的苯丙氨酸合成关键酶基因P1 导入谷氨
酸棒杆菌，以提高苯丙氨酸产量。
(1)如图是该高效筛选系统载体的构建过程。载体1 中含有KanR（卡那霉素抗性基因）和SacB 两个标记基
因，为去除筛选效率较低的SacB，应选择引物 和 ，并在引物的 （5＇∕3＇）端
引入XhoⅠ酶识别序列，进行PCR 扩增，产物经酶切、连接后环化成载体2。
(2)PCR 扩增载体3 中筛选效率较高的标记基因RpsL（链霉素敏感基因）时，引物应包含
（EcoRⅠ∕HindⅢ∕XhoⅠ）酶识别序列，产物经单酶切后连接到载体2 构建高效筛选载体4。
(3)将改进的P1 基因整合到载体4 构建载体5。将载体5 导入链霉素不敏感（由RpsL 突变造成）、卡那霉
素敏感的受体菌。为获得成功导入载体5 的菌株，应采用含有 的平板进行初步筛选。
(4)用一定的方法筛选出如下菌株：P1 基因脱离载体5 并整合到受体菌拟核DNA，且载体5 上其他DNA 片
段全部丢失。该菌的表型为__________。
A．卡那霉素不敏感、链霉素敏感
B．卡那霉素敏感、链霉素不敏感
C．卡那霉素和链霉素都敏感
D．卡那霉素和链霉素都不敏感
(5)可采用 技术鉴定成功整合P1 基因的菌株。之后以发酵法检测苯丙氨酸产量。
36．（2022·重庆·统考高考真题）改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可
能途径。研究人员克隆了可显著增高和增产的eui 基因，并开展了相关探索。
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步骤I：
步骤II：
(1)花药培养能缩短育种年限，原因是 。在步骤I 的花药培养过程中，可产生单倍体愈伤组织，将
其培养于含 的培养基上，可促进产生二倍体愈伤组织。I 中能用于制造人工种子的材料是
。
(2)步骤II 中，eui 基因克隆于cDNA 文库而不是基因组文库，原因是 ；在构建重组Ti 质粒时使用
的工具酶有 。为筛选含重组Ti 质粒的菌株，需在培养基中添加 。获得的农杆菌菌株经鉴
定后，应侵染I 中的 ，以获得转基因再生植株。再生植株是否含有eui 基因的鉴定方法是 ，
移栽后若发育为更高且丰产的稻株，则可望“禾下乘凉”。
36．（2022·江苏·统考高考真题）纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研
究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1 所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功能
是 。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X 是否发生了变异，对基因X 进行了PCR 扩
增与产物测序。从细胞样品中分离DNA 时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA 分离出来，溶
液中添加NaC1 至2．0mo1/L 的目的是 。PCR 扩增时，需在 催化
下，在引物 端进行DNA 链的延伸，获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X 在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP 与X 的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，
可示其在细胞内位置。将X-GFP 基因融合片段M 导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M 重组质粒（在
EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。
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分步实验目标
简易操作、结果、分析
PCR 鉴定正向重组质粒Y-M（图Ⅱ中融
合片段M 中有白色的箭头，代表方
向）
①选择图Ⅱ引物 ；
②PCR 目的产物约为 bp。
确保M 及连接处序列正确，Y-M 的连
接处上游含有Hind III+EcoR V 的识别
序列，下游含有EcoR V+BamH I 的识
别序列
③质粒测序，图Ⅲ中正确的是 （选填序列编号）
检测融合蛋白定位
④对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M 分别导入细
胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤
毛基部，说明 。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z 表达的变化，采用荧光定量PCR 法检测健康人与病人基因Z 的转录水平。
采集样本、提取总RNA，经 形成cDNA 作为模板，PCR 扩增结果显示，在总cDNA 模板量
相等的条件下，健康人Ct 值为15，而病人Ct 值为20（Ct 值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR 循环
数）。从理论上估算，在PCR 扩增20 个循环的产物中，健康人样品的目的产物大约是病人的
倍。
37.（2022·河北·统考高考真题）蛋白酶抑制剂基因转化是作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶
抑制剂（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）的基因单独或共同转化棉花，获得了转基因植株。回答
下列问题：
(1)蛋白酶抑制剂的抗虫机制是 。
(2) 是实施基因工程的核心。
(3)利用农杆菌转化法时，必须将目的基因插入到质粒的 上，此方法的不足之处是 。
(4)为检测目的基因在受体细胞基因组中的整合及其转录和翻译，可采用的检测技术有 （写出两点
即可）。
(5)确认抗虫基因在受体细胞中稳定表达后，还需进一步做抗虫的 以鉴定其抗性程度。下图为三种
不同遗传操作产生的转基因棉花抗虫实验结果，据结果分析 （填“NaPI”或“StPinlA”或“NaPI＋
StPinlA”）转基因棉花的抗虫效果最佳，其原因是 。
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(6)基因突变可产生新的等位基因，在自然选择的作用下，昆虫种群的基因频率会发生 。导致昆虫
朝着一定的方向不断进化。提此推测，胰蛋白酶抑制剂转基因作物长期选择后，某些害虫具有了抗胰蛋白
酶抑制剂的能力，其分子机制可能是 （写出两点即可）。
38．（2022·北京·统考高考真题）生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E 物质）污
染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生
殖细胞等存在E 物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种
经济且快速的水体E 物质监测方法。
(1)将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是 。
(2)为监测E 物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE 和酵母来源的UAS 是
两种诱导型启动子，分别被E 物质-受体复合物和酵母来源的Gal4 蛋白特异性激活，启动下游基因表达。
与方案1 相比，方案2 的主要优势是 ，因而被用于制备监测鱼（MO）。
(3)现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM 需经MO 和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，
需从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将
选项的序号填入相应的方框中。
Ⅰ.启动子： 。
①ERE ②UAS ③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P 生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P 肌）
Ⅱ.基因：
A．GFP B．Gal4 C．雌激素受体基因（ER） D．仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）
(4)SM 不育的原因是：成体SM 自身产生雌激素，与受体结合后 造成不育。
(5)使拟用于实际监测的SM 不育的目的是 。
39．（2022·海南·统考高考真题）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
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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）。
40．（2022·湖北·统考高考真题）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员在杂交育种
与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M 的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度
不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实验；
【实验一】遗传特性及杂交育种的研究
在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表。
杂交组合
F1表现型
F2表现型
甲×乙
不甜
1/4 甜、3/4 不甜
甲×丙
甜
3/4 甜，1/4 不甜
乙×丙
甜
13/16 甜、3/16 不甜
【实验二】甜度相关基因的筛选
通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA 分析，发现基因S 与作物M 的甜度相关。
【实验三】转S 基因新品系的培育
提取品系乙的mRNA，通过基因重组技术，以Ti 质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培有出
转S 基因的新品系。
根据研究组的实验研究，回答下列问题：
(1)假设不甜植株的基因型为AAbb 和Aabb，则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有 种。品系
乙基因型为 。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为 。
(2)下图中，能解释（1）中杂交实验结果的代谢途径有 。
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(3)如图是S 基因的cDNA 和载体的限制性内切核酸酶（限制性核酸内切酶）酶谱。为了成功构建重组表达
载体，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用 酶切割S 基因的cDNA 和载体。
(4)用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，其目的是 。
(5)除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方
法还有 （答出2 点即可）。
41．（2022·山东·高考真题）某种类型的白血病由蛋白P 引发，蛋白UBC 可使P 被蛋白酶识别并降解，药
物A 可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A 治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融
合蛋白FLAG-P 和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG 是一种短肽，连接在P 或P△的氨基
端，使融合蛋白能与含有FLAG 抗体的介质结合，但不影响P 或P△的功能。
(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR 特异性扩增P 基因。用于扩增P 基因的引物需满足的条件是
、为使PCR 产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引
物的 （填“3'端”或“5'端”）。
(2)PCR 扩增得到的P 基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG 的序列形成一个融合基因，如图甲所示，
其中“ATGTGCA”为P 基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA 序列正
确，翻译出的融合蛋白中FLAG 的氨基酸序列正确，但P 基因对应的氨基酸序列与P 不同。据图甲分析，
出现该问题的原因是 。修改扩增P 基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修
改方案是 。
(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A 和UBC 按照图乙中的组合方式分成5 组。各组
样品混匀后分别流经含FLAG 抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC 抗体检测，检测结果如图
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丙所示。已知FLAG-P 和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A 的作用是 ；
由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是 。
(4)根据以上结果推测，药物A 治疗该病的机理是 。
42．（2022·山东·高考真题）果蝇的正常眼与无眼是1 对相对性状，受1 对等位基因控制，要确定该性状
的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲
本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y 染色体同
源区段的情况。
(1)据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X 染色体上，
Ⅲ-1 与Ⅲ-2 杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
(2)用Ⅱ-1 与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果 （填“能”或“不能”）确定果蝇正常
眼性状的显隐性，理由是 。
(3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验，确定无眼性状的遗传方式。（要求：①只杂交一次；
②仅根据子代表型预期结果；③不根据子代性状的比例预期结果）实验思路： ；预期结果并得出
结论： 。
(4)若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA 片段所致，且该对
等位基因的长度已知。利用PCR 及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3 为材料，用1 对合适的
引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR 产物，通过电泳结果 （填“能”或“不
能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是 。
43．（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
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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 。
44．（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C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1 连续自交3 代，F3
成年植株中黄色叶植株占 。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727 位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-
GACAG-3＇，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C1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
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C2所致。用突变型2 与突变型1 杂交，子代中黄色叶植
株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变? （填“能”或“否”），用文字
说明理由 。
45．（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CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业）
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。
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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。
46．（2022·全国·统考高考真题）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 。
〖2021 年高考真题〗
（2021·天津·统考高考真题）阅读下列材料，完成下面小题。
S 蛋白是新冠病毒识别并感染靶细胞的重要蛋白，作为抗原被宿主免疫系统识别并应答，因此S 蛋白是新
冠疫苗研发的重要靶点。下表是不同类型新冠疫苗研发策略比较。
类型
研发策略
灭活疫苗
新冠病毒经培养、增殖，用理化方法灭活后制成疫苗。
腺病毒载体疫苗
利用改造后无害的腺病毒作为载体，携带S 蛋白基因，制成疫苗。接种后，S 蛋白
基因启动表达。
亚单位疫苗
通过基因工程方法，在体外合成S 蛋白，制成疫苗。
核酸疫苗
将编码S 蛋白的核酸包裹在纳米颗粒中，制成疫苗。接种后，在人体内产生S 蛋
白。
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减毒流感病毒载体
疫苗
利用减毒流感病毒作为载体，带S 蛋白基因，并在载体病毒表面表达S 蛋白，制成
疫苗。
47．自身不含S 蛋白抗原的疫苗是（ ）
A．灭活疫苗
B．亚单位疫苗
C．核酸疫苗
D．减毒流感病毒载体疫苗
48．通常不引发细胞免疫的疫苗是（ ）
A．腺病毒载体疫苗
B．亚单位疫苗
C．核酸疫苗
D．减毒流感病毒载体疫苗
49．（2021·江苏·高考真题）下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（
）
A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-DNA 序列
B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和目的基因须转到不同染色体上
C．若要获得除标记基因的植株，转化植株必须经过有性繁殖阶段遗传重组
D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异
50．（2021·湖北·统考高考真题）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
51．（2021·湖北·统考高考真题）限制性内切酶EcoRI 识别并切割
双链DNA，用
EcoRI 完全酶切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA 片段的平均长度（碱基对）约为（ ）
A．6
B．250
C．4000
D．24000
52．（2021·辽宁·统考高考真题）腈水合酶（N0）广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高
温。利用蛋白质工程技术在N0的α 和β 亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶
（N1）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一
B．加入连接肽需要通过改造基因实现
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C．获得N1的过程需要进行转录和翻译
D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境
53．（2021·天津·统考高考真题）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
54．（2021·北京·统考高考真题）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
55．（2021·山东·统考高考真题）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
56．（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CO2浓度为5%，其主要作用是 。
(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。
57．（2021·江苏·高考真题）某小组为研究真菌基因m 的功能，构建了融合表达蛋白M 和tag 标签的质粒，
请结合实验流程回答下列问题：
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(1)目的基因的扩增
①提取真菌细胞 ，经逆转录获得cDNA，进一步获得基因m 片段。
②为了获得融合tag 标签的蛋白M，设计引物P2 时，不能包含基因m 终止密码子的编码序列，否则将导致
。
③热启动PCR 可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA 聚合酶（Taq 酶）以外的各成分混合后，加
热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR 扩增，下列叙述正确的有
A．Taq 酶最适催化温度范围为50～60℃
B．与常规PCR 相比，热启动PCR 可减少反应起始时引物错配形成的产物
C．两条子链的合成一定都是从5′端向3′端延伸
D．PCR 产物DNA 碱基序列的特异性体现了Taq 酶的特异性
(2)重组质粒的构建
①将Sma I 切开的载体A 与添加同源序列的m 混合，用特定DNA 酶处理形成黏性末端，然后降温以促进
，形成A-m 结合体。将A-m 结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA 聚合酶及 酶等，完成质
粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m 仍能被Sma I 切开，则Sma I 的酶切位点可能在 。
(3)融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3 基因缺失型酵母，将其作为受体菌，导入质粒A-m，然后涂布于无尿
嘧啶的培养基上，筛选获得目的菌株，其机理是 。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag 标签，说明 ，后续实验可借助tag 标签进行蛋
白M 的分离纯化。
58．（2021·海南·高考真题）CRISPR/Cas9 是一种高效的基因编辑技术，Cas9 基因表达的Cas9 蛋白像一把
“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA 双链以敲除目标基因或插入新的基因。
CRISPR/Cas9 基因编辑技术的工作原理如图所示。
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回答下列问题。
(1)过程①中，为构建CRISPR/Cas9 重组质粒，需对含有特定sgRNA 编码序列的DNA 进行酶切处理，然后
将其插入到经相同酶切处理过的质粒上，插入时所需要的酶是 。
(2)过程②中，将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是 。
(3)过程③~⑤中，SgRNA 与Cas9 蛋白形成复合体，该复合体中的SgRNA 可识别并与目标DNA 序列特异
性结合，二者结合所遵循的原则是 。随后，Cas9 蛋白可切割 序列。
(4)利用CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除一个长度为1200bp 的基因，在DNA 水平上判断基因敲除是否成功
所采用的方法是 ，基因敲除成功的判断依据是 。
(5)某种蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人员将该蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9 质粒中获得重组
质粒，随后将其导入到大肠杆菌细胞，通过基因编辑把该蛋白酶基因插入到基因组DNA 中，构建得到能
大量分泌该蛋白酶的工程菌。据图简述CRISPR/Cas9 重组质粒在受体细胞内，将该蛋白酶基因插入到基因
组DNA 的编辑过程： 。
59．（2021·福建·统考高考真题）微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白（MT）是一类广
泛存在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT 基因导入大肠杆菌构
建工程菌。回答下列问题：
(1)根据枣树的MTcDNA 的核苷酸序列设计了相应的引物（图1 甲），通过PCR 扩增MT 基因。已知A 位
点和B 位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为 。
(2)本实验中，PCR 所用的DNA 聚合酶扩增出的MT 基因的末端为平末端。由于载体E 只有能产生黏性末
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端的酶切位点，需借助中间载体P 将MT 基因接入载体E。载体P 和载体E 的酶切位点及相应的酶切序列
如图1 乙所示。
①选用 酶将载体P 切开，再用 （填“T4DNA 或“E·coli81DNA”）连接酶将MT 基
因与载体P 相连，构成重组载体P′。
②载体P′不具有表达MT 基因的 和 。选用 酶组合对载体P′和载体E 进
行酶切，将切下的MT 基因和载体E 用DA 连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用 离子处
理的大肠杆菌，筛出MT 工程菌。
(3)MT 基因在工程菌的表达量如图2 所示。结果仍无法说明已经成功构建能较强吸附废水中重金属的MT
工程菌，理由是 。
60．（2021·辽宁·统考高考真题）PHB2 蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2 蛋白抑制
人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2 基因），大小
为0．9kb（1kb=1000 碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题：
(1)为获取phb2 基因，提取该动物肝脏组织的总RNA，再经 过程得到cDNA，将其作为PCR 反
应的模板，并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)图1 为所用载体图谱示意图，图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2 基因（该基因序列
不含图1 中限制酶的识别序列）与载体正确连接，在扩增的phb2 基因两端分别引入 和
两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2 基因和载体进行连接时，可选用 （填
“E．coliDNA 连接酶”或“T4DNA 连接酶”）。
相关限制酶的识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
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HindⅢ
A↓AGCTT
TTCGA↑A
EcoRI
G↓AATTC
CTTAA↑G
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
PstI
CTGC↓AG
GA↑CGTC
KpnI
G↓GTACC
CCATG↑G
BamHI
G↓GATCC
CCTAG↑G
注：箭头表示切割位点
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞，使其处于 的生理状态，以提高转化效率。
(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、
4）培养并提取质粒，用（2）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电分离，结果如图2，
号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注：M 为指示分子大小的标准参照物；小于0．2kb 的DNA 分子条带未出现在图中
(5)将纯化得到的PHB2 蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中，培养24 小时后，检测处于细胞周期
（示意图见图3）不同时期的细胞数量，统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是
将细胞阻滞在细胞周期的 （填“G1”或“S”或“G2/M”）期。
61．（2021·天津·统考高考真题）乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量。酿酒酵母耐
酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸
的工程菌株。下图1 为乳酸和乙醇发酵途径示意图，图2 为构建表达载体时所需的关键条件。
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(1)乳酸脱氢酶在转基因酿酒酵母中参与厌氧发酵的场所应为 。
(2)获得转基因酿酒酵母菌株的过程如下：
①设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列。
为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG 转变为真核生物偏好的ATG，且能通
过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1 和2。其中引物1 的5′端序列应考虑 和
。
②将上述PCR 产物和质粒重组后，导入大肠杆菌，筛选、鉴定，扩增重组质粒。重组质粒上有
，所以能在大肠杆菌中扩增。启动子存在物种特异性，易被本物种的转录系统识别并启动转录，因此重组
质粒上的乳酸脱氢酶编码序列 （能/不能）在大肠杆菌中高效表达。
③提取重组质粒并转入不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株，在 的固体培养基上筛选出转基因酿
酒酵母，并进行鉴定。
(3)以葡萄糖为碳源，利用该转基因酿酒酵母进行厌氧发酵，结果既产生乳酸，也产生乙醇。若想进一步提
高其乳酸产量，下列措施中不合理的是___________（单选）。
A．进一步优化发酵条件
B．使用乳酸菌LDH 基因自身的启动子
C．敲除酿酒酵母的丙酮酸脱羧酶基因
D．对转基因酿酒酵母进行诱变育种
62．（2021·北京·统考高考真题）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米
新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现
严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德
尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4 干瘪籽粒，
这些植株所占比例约为 。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A 基因导入到甲品系中，获得了转入
单个A 基因的转基因玉米。假定转入的A 基因已插入a 基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选
择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A 基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案
预期结果
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I．转基因玉米×野生型玉米
II．转基因玉米×甲品系
III．转基因玉米自交
IV．野生型玉米×甲品系
①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1
②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1
③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1
④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：
1
(3)现已确认A 基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a 基因是A 基因中插入了一段DNA（见图
1），使A 基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1 中的引物1、2 进行
PCR 扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
(4)为确定A 基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m 基因进行分析。用基因型为mm 且籽粒正
常的纯合子P 与基因型为MM 的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m 基因的特异性引物，对F1植株果
穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA 进行PCR 扩增，扩增结果有1、2、3 三种类型，如图2 所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1 最多、类型2 较少、类型3 极少。请解释类型3 数量极少的原因
。
63．（2021·北京·统考高考真题）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫
苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠
病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S 基因连接到位于载体上
的腺病毒基因组DNA 中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA 病毒，一般先通过 得到cDNA，经 获取S 基因，酶切后再连接到载体。
(2)重组疫苗中的S 基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白
B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶
D．帮助病毒组装的蛋白
(3)为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可
以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→ →
→诱发特异性免疫反应。
(4)重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA
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不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 。
64．（2021·山东·统考高考真题）人类γ 基因启动子上游的调控序列中含有 BCL11A 蛋白结合位点，该位
点结合 BCL11A 蛋白后，γ 基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ 基因表达的抑制，
可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ 基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入
表达载体中进行转化和荧光检测，以确定 BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图
可知，在 F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是 ，在 R 末端添加的序列所对应的限制酶是 。
本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要 种酶。
（2）将构建的载体导入除去 BCL11A 基因的受体细胞，成功转化后，含 F1～F6与 R 扩增产物的载体表
达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含 F7与 R 扩增产物的受体细胞无荧光。含 F7 与 R 扩增产物的受体细
胞无荧光的原因是 。
（3）向培养液中添加适量的雌激素，含 F1～F4与 R 扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含 F5～F6与 R
扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ 基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的
结合位点序列，据此结果可推测，BCL11A 蛋白结合位点位于 ，理由是 。
65．（2021·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与甘蔗醋制作有关的问题：
（1）为了获得酿造甘蔗醋的高产菌株，以自然发酵的甘蔗渣为材料进行筛选。首先配制醋酸菌选择培养
基：将适量的葡萄糖、KH2PO4、MgSO4溶解并定容，调节pH，再高压蒸汽灭菌，经 后加入3%
体积的无水乙醇。然后将10 g 自然发酵的甘蔗渣加入选择培养基，振荡培养24 h。用 将少量上
述培养液涂布到含CaCO3的分离培养基上，在30 ℃培养48h。再挑取分离培养基上具有 的单菌
落若干，分别接种到与分离培养基成分相同的 培养基上培养24 h 后，置于4 ℃冰箱中保存。
（2）优良产酸菌种筛选。将冰箱保存的菌种分别接入选择培养基，培养一段时间后，取合适接种量的菌
液在30 ℃、150 r/min 条件下振荡培养。持续培养至培养液中醋酸浓度不再上升，或者培养液中 含
量达到最低时，发酵结束。筛选得到的优良菌种除了产酸量高外，还应有 （答出2
点即可）等特点。
（3）制醋过程中，可将甘蔗渣制作成固定化介质，经 后用于发酵。其固定化方法为 。
（二）斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以
及药物毒性与安全性评价等。
（1）由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体
，导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染
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程度。
（2）为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用 DNA 连接酶将该基因连接到质粒载
体形成 ，导入到大肠杆菌菌株 DH5α 中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基
因的 DH5α 阳性细胞克隆，质粒载体应含有 （答出2 点即可）。提取质粒后，采用 法，将
该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
（3）为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用 分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散
细胞作为初始材料进行 培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为 ，以提高斑马鱼胚胎细
胞克隆的形成率。
66．（2021·湖南·统考高考真题）M 基因编码的M 蛋白在动物A 的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将
外源DNA 片段F 插入M 基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M 基因失活
的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题：
（1）在构建含有片段F 的重组质粒过程中，切割质粒DNA 的工具酶是 ，这类酶能将特定部位
的两个核苷酸之间的 断开。
（2）在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A 成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目
的是 。
（3）与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是 。从早期胚胎中分
离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为 （答出两点即可），功能上具有 。
（4）鉴定转基因动物：以免疫小鼠的 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制
备M 蛋白的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A 中M 基因是否失活的实验思路 。
67．（2021·河北·统考高考真题）采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用
植物修复技术将土壤中的Cd 富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），
可降低土壤中Cd 的含量。为提高植物对Cd 污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd 转运蛋白
（YCF1）基因导入受试植物，并检测了相关指标。
回答下列问题：
（1）为获取YCF1 基因，将酵母细胞的全部DNA 提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，
这个群体称为 。
（2）将DNA 序列插入Ti 质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是 。构建的重组基因表达载体
中必须含有标记基因，其作用是 。
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（3）进行前期研究时，将含有YCF1 基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是
。研究者进一步获得了转YCF1 基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是
。
（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd 污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同
器官中Cd 含量（图2）。据图1 可知，与野生型比，转基因植株对Cd 具有更强的 （填“耐
性”或“富集能力”）；据图2 可知，对转基因植株的 进行后续处理对于缓解土壤Cd 污染最
为方便有效。
（5）已知YCF1 特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高
Cd 环境的原因是 。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd 污染土壤修复植物
的优势在于 （写出两点即可）。
68．（2021·广东·统考高考真题）非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体
系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4 步酶促反应的非
细胞合成路线（如图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料），以期解决高温强酸水解方法造
成的严重污染问题，并可以提高产率。
回答下列问题：
（1）研究人员采用PCR 技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有
。（答出两种即可）
（2）高质量的DNA 模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA 模板时必须除去蛋
白，方法有 。（答出两种即可）
（3）研究人员使用大肠杆菌BL21 作为受体细胞、pET20b 为表达载体分别进行4 种酶的表达。表达载体
转化大肠杆菌时，首先应制备 细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的
方法有 。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH 等条件下，将4 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。
若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是 。在分子水平上，可以通过改变 ，
从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
69．（2021·全国·统考高考真题）PCR 技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，
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医生进行了相关操作：①分析PCR 扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR 扩增DNA 片
段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是 （用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是 。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，其中复
性的结果是 。
（3）为了做出正确的诊断，PCR 反应所用的引物应该能与 特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
70．（2021·全国·统考高考真题）用一段由放射性同位素标记的DNA 片段可以确定基因在染色体上的位置。
某研究人员使用放射性同位素
32P 标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA 片段甲
（单链），对W 基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备
32p 标记的DNA 片段甲时，所用dATP 的α 位磷酸基团中的磷必须是
32P，原因是
。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA 分子，去除RNA
分子的目的是 。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W 基因结合，需要通过某种处理使样品中的
染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA 进行了检测，在实验过程中
用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是 。
71．（2021·全国·高考真题）用DNA 重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生
物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4 种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
（1）常用的DNA 连接酶有E. coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。上图中 酶切割后的DNA 片
段可以用E. coli DNA 连接酶连接。上图中 酶切割后的DNA 片段可以用T4DNA 连接酶连接。
（2）DNA 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 。
（3）DNA 重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA 分子上有复制原点，可以保证质粒在
受体细胞中能 ；质粒DNA 分子上有 ，便于外源DNA 插入；质粒DNA 分子上
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有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是
。
（4）表达载体含有启动子，启动子是指 。
〖2020 年高考真题〗
（2020·天津·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列小题。
在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进
展。
资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基
因AalT，将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害虫的效应，可有效控制虫害大规
模爆发。
资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出
抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7 导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉
病大规模爆发。
资料三：疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5 种不同
抗疟机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1 中。在按蚊肠道内，AS1 工程菌分泌的基因表达产物
可杀灭疟原虫。因AS1 可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含AS1 工程菌按蚊的群落中，疟疾传播一
般可被阻断。
72．目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，下列分析正确的是（ ）
A．来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取
B．作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活
C．转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞
D．应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的
73．在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是（ ）
A．施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系
B．引入Fhb7 增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力
C．AS1 工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1 与按蚊之间存在共生关系
D．使AS1 工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力
74．（2020·海南·统考高考真题）下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（ ）
A．羊的成熟红细胞可作为提取DNA 的材料
B．提取植物细胞的DNA 时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐
C．预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA 水解
D．在沸水浴条件下，DNA 与二苯胺反应呈现蓝色
75．（2020·北京·统考高考真题）为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金
属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。
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为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3 基因，同时避免内源HMA3 基因的干扰，在进行
PCR 扩增时，应选择的引物组合是（ ）
A．①+③
B．①+②
C．③+②
D．③+④
76．（2020·北京·统考高考真题）人体感染新冠病毒后，机体会产生多种特异性抗体。我国科学家从康复
者的浆细胞中克隆出针对病毒表面抗原的抗体基因相关序列，构建表达载体并在相应系统中表达，可制备
出全人源单克隆抗体。以下表述错误的是（ ）
A．该单抗可直接用于新冠病毒的核酸检测
B．在该单抗制备过程中利用了基因工程技术
C．该单抗可与新冠病毒相应蛋白特异性结合
D．可用抗原-抗体反应检测抗体基因表达产物
77．（2020·江苏·统考高考真题）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙
述正确的是（ ）
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA 溶液中加入二苯胺试到，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
78．（2020·山东·统考高考真题）人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA 会以游离的形式存在于
血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA 进入孕妇血液中，称为cffDNA。
近几年，结合DNA 测序技术，cfDNA 和cffDNA 在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是（ ）
A．可通过检测cfDNA 中的相关基因进行癌症的筛查
B．提取cfDNA 进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病
C．孕妇血液中的cffDNA 可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞
D．孕妇血液中的cffDNA 可以用于某些遗传病的产前诊断
79．（2020·天津·统考高考真题）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
80．（2020·浙江·高考真题）下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
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A．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有利于该重组质粒进入受
体并保持结构稳定
B．抗除草剂基因转入某抗盐植物获得2 个稳定遗传转基因品系，抗性鉴定为抗除草剂抗盐和抗除草剂
不抗盐。表明一定是抗盐性的改变与抗除草剂基因的转入无关
C．抗除草剂基因转入某植物获得转基因植株，其DNA 检测均含目的基因，抗性鉴定为抗除草剂和不
抗除草剂。表明一定是前者表达了抗性蛋白而后者只表达抗性基因RNA
D．已知不同分子量DNA 可分开成不同条带，相同分子量的为一条带。用某种限制性核酸内切酶完全
酶切环状质粒后，出现3 条带。表明该质粒上一定至少有3 个被该酶切开的位置
81．（2020·海南·统考高考真题）某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。
回答下列问题。
（1）通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是 。
（2）把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前，需要对胚胎进行性别鉴定，目前最有效的方法是SRY-PCR 法。操作
的基本程序是：先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y 染色体的性别决定基因，即
SRY 基因的一段碱基设计 ，以胚胎细胞中的DNA 作为模板，进行PCR 扩增，最后用SRY 特异
性探针检测扩增产物。出现阳性反应者，胚胎为 ；出现阴性反应者，胚胎为 。
（3）若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质，检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常
用的分子检测方法是 ，检测的基本思路是 。
82．（2020·北京·统考高考真题）枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强
的枯草芽孢杆菌菌株（B 菌），从中克隆得到了一种纤维素酶（C1酶）基因。将获得的C1酶基因与高效表
达载体（HT 质粒）连接，再导入B 菌，以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。
（1）纤维素属于 糖，因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖，该单糖是 。
（2）对克隆到的C1酶基因测序，与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同，但两者编码出
的蛋白的氨基酸序列相同，这是因为 。
（3）C1酶基因以B 链为转录模板链，转录时mRNA 自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确
的方向与已被酶切的HT 质粒连接，克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma I 和BamH I 的酶切位点。该基
因内部没有这两种酶切位点。图1 中酶切位点1 和2 所对应的酶分别是 。
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（4）将纤维素含量为20%的培养基分为三组，一组接种工程菌，对照组1 不进行处理，对照组2 进行相应
处理。在相同条件下培养96 小时，检测培养基中纤维素的含量。结果（图2）说明工程菌降解纤维素的能
力最强。对照组2 的处理应为 。
（5）预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用 。（举一例）
83．（2020·江苏·统考高考真题）如果已知一小段DNA 的序列，可采用PCR 的方法，简捷地分析出已知
序列两侧的序列，具体流程如下图（以EcoR I 酶切为例）：
请据图回答问题：
（1）步骤I 用的EcoR I 是一种 酶，它通过识别特定的 切割特定位点。
（2）步骤Ⅱ用的DNA 连接酶催化相邻核苷酸之间的3′-羟基与5′-磷酸间形成 ；PCR 循环中，
升温到95℃是为了获得 ；TaqDNA 聚合酶的作用是催化 。
（3）若下表所列为已知的DNA 序列和设计的一些PCR 引物，步骤Ⅲ选用的PCR 引物必须是
（从引物①②③④中选择，填编号）。
DNA 序列（虚线处省略了部分核苷酸序列）
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已知序列
PCR 引物
①5′- AACTATGCGCTCATGA-3′
②5′- GCAATGCGTAGCCTCT-3′
③5′- AGAGGCTACGCATTGC-3′
④5′- TCATGAGCGCATAGTT-3′
（4）对PCR 产物测序，经分析得到了片段F 的完整序列。下列DNA 单链序列中（虚线处省略了部分核苷
酸序列），结果正确的是 。
A． 5′- AACTATGCG-----------AGCCCTT-3′
B． 5′- AATTCCATG-----------CTGAATT-3′
C． 5′- GCAATGCGT----------TCGGGAA-3′
D． 5′- TTGATACGO----------CGAGTAC-3′
84．（2020·山东·统考高考真题）水稻胚乳中含直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉所占比例越小糯性越强。
科研人员将能表达出基因编辑系统的DNA 序列转入水稻，实现了对直链淀粉合成酶基因（Wx 基因）启动
子序列的定点编辑，从而获得了3 个突变品系。
（1）将能表达出基因编辑系统的DNA 序列插入Ti 质粒构建重组载体时，所需的酶是 ， 重组载体
进入水稻细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为 。
（2）根据启动子的作用推测，Wx 基因启动子序列的改变影响了 ，从而改变了 Wx 基因的转录水平。
与野生型水稻相比，3 个突变品系中Wx 基因控制合成的直链淀粉合成酶的氨基酸序列 (填：发生或不
发生)改变，原因是 。
（3）为检测启动子变化对Wx 基因表达的影响，科研人员需要检测Wx 基因转录产生的mRNA （Wx
mRNA）的量。检测时分别提取各品系胚乳中的总RNA，经 过程获得总 cDNA。通过PCR 技术可在
总cDNA 中专一性的扩增出 Wx 基因的cDNA，原因是 。
（4）各品系Wx mRNA 量的检测结果如图所示，据图推测糯性最强的品系为 ，原因是
。
85．（2020·天津·统考高考真题）Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫
病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原，能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱，从而缓解症状。科研人
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员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验，使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原，为此构建重组
表达载体，技术路线如下。
据图回答：
（1）为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达，需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素B 链编码序列的
起始30 个核苷酸序列。据图分析，转录形成的mRNA 中，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码
子数有 个。
（2）在人胰岛素A、B 肽链编码序列间引入一段短肽编码序列，确保等比例表达A、B 肽链。下列有关分
析正确的是 。
A．引入短肽编码序列不能含终止子序列
B．引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列
C．引入短肽不能改变A 链氨基酸序列
D．引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性
（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体，
可形成 种DNA 片段。
（4）检测转化的乳酸菌发现，信号肽-重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测，信号肽的合成和运输所
经历的细胞结构依次是 。
（5）用转化的乳酸菌饲喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段时间后，小鼠体内出现人胰岛素抗原，能够特异性识
别它的免疫细胞有 。
A．B 细胞 B．T 细胞 C．吞噬细胞 D．浆细胞
86．（2020·浙江·高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与柑橘加工与再利用有关的问题：
（1）柑橘果实经挤压获得果汁后，需用果胶酶处理，主要目的是提高果汁的 。为确定果胶酶
的处理效果，对分别加入不同浓度果胶酶的果汁样品，可采用3 种方法进行实验：①取各处理样品，添加
相同体积的 ，沉淀生成量较少的处理效果好。②对不同处理进行离心，用比色计对上清液进行
测定，OD 值 的处理效果好。③对不同处理进行 ，记录相同体积果汁通过的时间，
时间较短的处理效果好。
（2）加工后的柑橘残渣含有抑菌作用的香精油及较多的果胶等。为筛选生长不被香精油抑制且能高效利
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用果胶的细菌，从腐烂残渣中分离得到若干菌株，分别用无菌水配制成 ，再均匀涂布在LB 固
体培养基上。配制适宜浓度的香精油，浸润大小适宜并已 的圆形滤纸片若干，再贴在上述培养
基上。培养一段时间后，测量滤纸片周围抑制菌体生长形成的透明圈的直径大小。从直径 的菌
株中取菌接种到含有适量果胶的液体培养基试管中培养，若有果胶酶产生，摇晃试管并观察，与接种前相
比，液体培养基的 下降。
（二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：
（1）天然农杆菌的Ti 质粒上存在着一段DNA 片段（T-DNA），该片段可转移并整合到植物细胞染色体上。
为便于转基因植物在组织培养阶段的筛选，设计重组Ti 质粒时，应考虑T-DNA 中要有可表达的目的基因，
还需要有可表达的 。
（2）结合植物克隆技术进行转基因实验，为获得转基因植株，农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性
状、较高的遗传稳定性、 及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。若植物材料对农杆菌不敏感，
则可用 的转基因方法。
（3）利用带侧芽的茎段获得丛状苗的过程与利用茎段诱导产生愈伤组织再获得丛状苗的过程相比，前者
总培养时间 ，且不经历 过程，因而其遗传性状稳定，是大多数植物快速繁殖的常用
方法。
（4）与发芽培养基相比，配制转基因丛状苗生根培养基时，可根据实际情况适当添加 ，促进
丛状苗基部细胞分裂形成愈伤组织并进一步分化形成 ，最终形成根。还可通过改变MS 培养基
促进生根，如 （A．提高蔗糖浓度B．降低培养基浓度C．提高大量元素浓度D．不添加琼脂）。
87．（2020·全国·统考高考真题）W 是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物
反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。
（1）步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是
和 。步骤④称为 。
（2）与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W 的优势在于不受转基因动物的
（答出2 点即可）的限制。
（3）一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA 所含的遗传信
息 （填相同或不同），原因是 。
（4）从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有
（答出2 点即可）。
88．（2020·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与泡菜制作有关的问题：
（1）用萝卜等根菜类蔬菜制作泡菜，用热水短时处理，可抑制某些微生物产生 ，从而使成品泡菜口
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感较脆。同时，该处理也会使泡菜发酵时间缩短，其原因是 。
（2）泡菜发酵初期，由于泡菜罐加盖并水封，会使 菌被逐渐抑制。发酵中期，乳酸菌大量繁殖，
会使 菌受到抑制。发酵后期，乳酸生产过多，会使乳酸菌受到抑制。
（3）从泡菜汁中可分离制作酸奶的乳酸菌，首先对经多次发酵的泡菜汁进行过滤，然后取滤液进行
，再用 的方法在某种含牛乳的专用的培养基中进行初步筛选。该培养基必须含有 ，以便于观
察是否产酸。
（4）自然界中醋杆菌常与乳酸菌共同生长。若要筛选出醋杆菌，则其专用的培养基中应添加 。
（二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：
（1）为了获取某植物叶片无菌的原生质体，先将叶片经表面消毒并去除下表皮，再将其置于经 处
理的较高渗透压的混合酶液中。酶解后，经多次离心获得原生质体。然后测定该原生质体的活性，可采用
的方法有 （答出2 点即可）。
（2）若要获得已知序列的抗病基因，可采用 或PCR 的方法。为了提高目的基因和质粒重组的成功
率，选择使用 ，对含目的基因的DNA 片段进行处理，使其两端形成不同的黏性末端，对质粒也进
行相同的处理，然后用DNA 连接酶连接形成重组质粒。通过在大肠杆菌中 ，以获得大量的重组质
粒，最终将其导入原生质体中。
（3）原生质体在培养过程中，只有重新形成 后，才可进行有丝分裂。多次分裂形成的小细胞团可
通过 或器官发生的途径再生植株。
〖2019 年高考真题〗
89．（2019·江苏·统考高考真题）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是
A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌
B．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株
C．将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗
90．（2019·江苏·统考高考真题）下列关于DNA 粗提取与鉴定的叙述，错误的是
A．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA 量相近
B．DNA 析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA 断裂
C．预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA 需要进行水浴加热
91．（2019·北京·统考高考真题）甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、
乙的转基因植株，再将二者杂交后得到F1，结合单倍体育种技术，培育出同时抗甲、乙的植物新品种，以
下对相关操作及结果的叙述，错误的是
A．将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B．通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C．调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D．经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
（2019·上海·高考真题）肺囊性纤维化（CF）是一种遗传病。患者肺功能不完善，影响正常生活。图是某
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患者甲组遗传病系谱。
92．该遗传病是由 染色体上的 （显性/隐性）控制的。
93．不考虑基因突变，1-1 可能不含有致病基因的细胞有 。
A．卵细胞
B．初级卵母细胞
C．第一极体
D．次级卵母细胞
为了避免患者胎儿的出生，要做基因检测。已知CF 基因有260 对碱基。对该家族相关成员CF 蛋白基因进
行基因检测，用BSTvI 酶来切割，结果如表2 所示：
Ⅰ-1
Ⅱ-1
Ⅱ-2
Ⅱ-5
91bp
√
√
√
169b
p
√
√
√
260b
p
√
√
94．据表判断，CF 上BSTvI 的酶切位点有 个，Ⅱ-1 基因型为 。
95．为了避免患病胎儿的出生，Ⅱ-6 是否需要进一步做CF 基因检测，为什么？
。
96．从根本上治疗遗传病的方法是 。
A．加强锻炼
B．摄入CF 蛋白
C．基因检测
D．将CF 基因导入肺部上皮细胞
（2019·上海·高考真题）接种疫苗是预防疾病的措施之一。图显示了某种DNA 疫苗的制备与使用过程，人
体内将产生抗r 的抗体。
97．图所示抗原蛋白基因最可能是致病菌M 的 。
A．特有致病基因B．特有不致病基因
C．全部致病基因
D．全部不致病基因
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98．图所示的1-IV 阶段中，需要使用DNA 连接酶的是 阶段。筛选含有目的基因的受体细胞，发生
在 阶段。
99．图所示的第V 阶段，抗原蛋白r 和抗r 抗体的不同 。
A．基因来源的物种
B．转录mRNA 序列
C．表达两种蛋白的细胞
D．翻译时tRNA 所来源的物种
100．结合图及所学的知识，比较DNA 疫苗和致病菌M，用“是”或“否”填写表相关内容。
核苷酸式入
体
激发体液免疫
激发细胞免疫
较高致病性
DNA 疫苗
致病菌M
101．（2019·海南·统考高考真题）人的T 细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质（Y），该蛋白质由一
条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y。回答下列问题。
（1）若要获得Y 的基因，可从人的T 细胞中提取 作为模板，在 催化下合成
cDNA，再利用 技术在体外扩增获得大量Y 的基因。
（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若将上述所得Y 的基因插入农杆菌Ti 质粒上
的 中，得到含目的基因的重组Ti 质粒，则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的
叶肉细胞中。若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y 的愈伤组织，则说明Y 的基因已经
。
（3）天然的Y 通常需要在低温条件下保存。假设将Y 的第6 位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定
性，若要根据蛋白质工程的原理对Y 进行改造以提高其热稳定性，具体思路是 。
102．（2019·江苏·统考高考真题）图1 是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0 具有四
环素抗性基因（tetr)和氨苄青霉素抗性基因（ampr）。请回答下列问题：
（1）EcoRV 酶切位点为
，EcoR V 酶切出来的线性载体P1 为 末端。
（2）用TaqDNA 聚合酶进行PCR 扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载
体P1 用酶处理，在两端各添加了一个碱基为 的脱氧核苷酸，形成P2；P2 和目的基因片段在
酶作用下，形成重组质粒P3。
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（3）为筛选出含有重组质粒P3 的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C 三类菌落，
其生长情况如下表（“+”代表生长，“﹣”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是
（填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是 、 。
（4）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR 鉴定。图2 所
示为甲、乙、丙3 条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR 鉴定时应选择的一对引物是 。某
学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp 片段，原因是 。
103．（2019·北京·统考高考真题）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细
菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的 ，在碳（暗）反应中，RuBP 羧化
酶（R 酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2 分子C3，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括
（写出两个）；内部因素包括 （写出两个）。
（2）R 酶由8 个大亚基蛋白（L）和8 个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L 由叶绿体基因编码并在
叶绿体中合成，S 由细胞核基因编码并在 中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的
中与L 组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R 酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R
酶的S、L 基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L 基因转入某高等植物
（甲）的叶绿体DNA 中，同时去除甲的L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植
株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R 酶是由蓝藻的S、L 组装而成”的推测 ？请说
明理由。
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括 。
a．蓝藻与甲都以DNA 作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R 酶催化CO2的固定
c．蓝藻R 酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R 酶组装的位置不同
104．（2019·全国·统考高考真题）基因工程中可以通过PCR 技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和
。
（2）生物体细胞内的DNA 复制开始时，解开DNA 双链的酶是 。在体外利用PCR 技术扩增目的
基因时，使反应体系中的模板DNA 解链为单链的条件是 。上述两个解链过程的共同点是破坏了
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DNA 双链分子中的 。
（3）目前在PCR 反应中使用Taq 酶而不使用大肠杆菌DNA 聚合酶的主要原因是 。
105．（2019·浙江·统考高考真题）回答下列（一）、（二）小题：
（一）回答与果胶和果胶酶有关的问题：
（1）通常从腐烂的水果上分离产果胶酶的微生物，其原因除水果中果胶含量较高外，还因为 。
（2）为了获得高产果胶酶微生物的单菌落，通常对分离或诱变后的微生物悬液进行 。
（3）在某种果汁生产中，用果胶酶处理显著增加了产量，其主要原因是果胶酶水解果胶使 。果汁
生产中的残渣果皮等用于果胶生产，通常将其提取液浓缩后再加入 。使之形成絮状物，然后通过离
心、真空干燥等步骤获得果胶制品。
（4）常用固定化果胶酶处理含果胶的污水，其主要优点有 和可连续处理等。在建立和优化固定化
果胶酶处理工艺时，除考虑果胶酶的活性和用量、酶反应的温度、pH、作用时间等环境因素外，还需考虑
的主要有 和 。
（二）回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题：
（1）通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白（可作为抗原），
可通过 技术获得特异性探针，并将 中所有基因进行表达，然后利用该探针，找出能与探针特
异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的基因。
（2）将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管苗期间用
分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测 （A．质粒载体 B．转录产物 C．抗性基因 D．病
原微生物）。
（3）植物细胞在培养过程中往往会发生 ，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时
在培养基中加入 ，并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用 培养建立的细胞系用于筛
选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。
（4）用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子的情况。
若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是 。
106．（2019·天津·统考高考真题）B 基因存在于水稻基因组中，其仅在体细胞（2n）和精子中正常表达，
但在卵细胞中不转录。为研究B 基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。
据图回答：
（1）B 基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中 。
A．含B 基因的染色体缺失 B．DNA 聚合酶失活
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C．B 基因发生基因突变 D．B 基因的启动子无法启动转录
（2）从水稻体细胞或 中提取总RNA，构建 文库，进而获得B 基因编码蛋白的序列。
将该序列与Luc 基因（表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光）连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两
种蛋白质各自的功能），然后构建重组表达载体。
（3）在过程①、②转化筛选时，过程 中T-DNA 整合到受体细胞染色体DNA 上，过程
在培养基中应加入卡那霉素。
（4）获得转基因植株过程中，以下鉴定筛选方式正确的是 。
A．将随机断裂的B 基因片段制备成探针进行DNA 分子杂交
B．以Luc 基因为模板设计探针进行DNA 分子杂交
C．以B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA 杂交
D．检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
（5）从转基因植株未成熟种子中分离出胚，观察到细胞内仅含一个染色体组，判定该胚是由未受精的卵
细胞发育形成的，而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明 。
考点
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生物技术伦理
〖2023 年高考真题〗
1．（2023·浙江·统考高考真题）以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用
于人类，在安全与伦理方面有不同的观点，下列叙述正确的是（ ）
A．试管婴儿技术应全面禁止
B．治疗性克隆不需要监控和审查
C．生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险
D．我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
〖2022 年高考真题〗
2．（2022·辽宁·统考高考真题）抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5 是我国自主研发的转基因品种。为给监管转
基因生物安全提供依据，采用PCR 方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（
）
A．预变性过程可促进模板DNA 边解旋边复制
B．后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
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C．延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D．转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
3．（2022·北京·统考高考真题）生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（E 物质）污染
会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖
细胞等存在E 物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白（GFP）等基因转入斑马鱼，建立了一种经
济且快速的水体E 物质监测方法。
(1)将表达载体导入斑马鱼受精卵的最佳方式是 。
(2)为监测E 物质，研究者设计了下图所示的两种方案制备转基因斑马鱼，其中ERE 和酵母来源的UAS 是
两种诱导型启动子，分别被E 物质-受体复合物和酵母来源的Gal4 蛋白特异性激活，启动下游基因表达。
与方案1 相比，方案2 的主要优势是 ，因而被用于制备监测鱼（MO）。
(3)现拟制备一种不育的监测鱼SM，用于实际监测。SM 需经MO 和另一亲本（X）杂交获得。欲获得X，
需从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入野生型斑马鱼受精卵，经培育后进行筛选。请将
选项的序号填入相应的方框中。
Ⅰ.启动子： 。
①ERE ②UAS ③使基因仅在生殖细胞表达的启动子（P 生）④使基因仅在肌细胞表达的启动子（P 肌）
Ⅱ.基因：
A．GFP B．Gal4 C．雌激素受体基因（ER） D．仅导致生殖细胞凋亡的基因（dg）
(4)SM 不育的原因是：成体SM 自身产生雌激素，与受体结合后 造成不育。
(5)使拟用于实际监测的SM 不育的目的是 。
〖2021 年高考真题〗
4．（2021·北京·统考高考真题）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反
生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A．长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B．转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C．消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D．如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
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5．（2021·河北·统考高考真题）采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用植
物修复技术将土壤中的Cd 富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），
可降低土壤中Cd 的含量。为提高植物对Cd 污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd 转运蛋白
（YCF1）基因导入受试植物，并检测了相关指标。
回答下列问题：
（1）为获取YCF1 基因，将酵母细胞的全部DNA 提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，
这个群体称为 。
（2）将DNA 序列插入Ti 质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是 。构建的重组基因表达载体
中必须含有标记基因，其作用是 。
（3）进行前期研究时，将含有YCF1 基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是
。研究者进一步获得了转YCF1 基因的不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是
。
（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd 污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同
器官中Cd 含量（图2）。据图1 可知，与野生型比，转基因植株对Cd 具有更强的 （填“耐
性”或“富集能力”）；据图2 可知，对转基因植株的 进行后续处理对于缓解土壤Cd 污染最
为方便有效。
（5）已知YCF1 特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高
Cd 环境的原因是 。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd 污染土壤修复植物
的优势在于 （写出两点即可）。
〖2020 年高考真题〗
6．（2020·北京·统考高考真题）生物安全是国家安全体系的组成部分。新冠肺炎疫情蔓延对我国生物安全
防御体系建设提出了新的要求，引起了全社会对生物安全形势的高度关注。以下选项中不会给我国带来生
物安全风险的是（ ）
A．人类及动植物中可能爆发的重大疫病
B．保护沿海滩涂红树林中的生物多样性
C．全球气候变暖导致生态环境发生改变
D．收集我国公民及生物资源的遗传信息
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