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专题08 生物技术与工程
考点概览
考点01 发酵工程
考点02 细胞工程
考点03 基因工程
发酵工程
1.(2025·安徽滁州·二模)在小镇集市上,摆满了各种传统发酵食品。色泽诱人的果酒散发着醉人的香气,
果醋透着淡淡的果香与醋酸味。一旁的腐乳散发着独特的酱香,泡菜则有着清爽的酸辣口感。这些都
是传统发酵技术的成果,下列相关叙述正确的是( )
A.制作腐乳时,让豆腐长“毛”,这些毛状的微生物主要是毛霉
B.泡菜腌制过程中,随着发酵时间的延长,亚硝酸盐含量越来越高
C.传统发酵以混合菌种的液体发酵为主,通常是家庭式或作坊式的
D.将葡萄酒制作成果醋时,需要通入无菌空气,其他环境条件不变
2.(2025·安徽黄山·二模)我国具有悠久的酿酒文化和历史,白酒小窖酿造属于传统发酵技术,已选入非
物质文化 遗产保护名录。窖池容积小,它的土壤和发酵酒醅的接触面大,从而能够产生更多的香 气
成分带入酒中。下列叙述错误的是( )
A.小窖酿造是以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的
B.对分离出的酿酒酵母做扩大培养,需在无菌、无氧环境中进行
C.小窖酿造的原料多以优质谷物为主,发酵酒醅中可分离出产淀粉酶的微生物
D.窖池中形成的相对稳定的微生物体系不容易被杂菌污染,因此不需要严格灭菌
3.(2025·安徽·模拟预测)苹果营养价值很高,富含矿物质和维生素,含钙量丰富,有助于代谢掉体内多
余盐分,是加工果汁饮料、酿造果酒、果醋的理想原料。酿造工艺流程如图所示。下列有关叙述正确
的是( )
A.苹果加淀粉酶榨汁可提高出汁率和澄清度
B.在发酵过程中要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等
考点01
C.酒精发酵和醋酸发酵均可在密封条件下进行
D.对苹果果醋进行高压蒸汽灭菌可提升果醋中营养成分
4.(2025·安徽·模拟预测)为高效降解农业秸秆废弃物,研究人员利用从土壤中筛选获得的3 株纤维素分
解菌在37℃条件下进行玉米秸秆降解实验,结果如下表所示。下列叙述正确的是( )
菌株
秸秆总重(g)
秸秆残重(g)
秸秆失重(%)
纤维素降解率(%)
A
2.00
1.51
24.50
16.14
B
2.00
1.53
23.50
14.92
C
2.00
1.42
29.00
23.32
A.筛选纤维素分解菌需用选择培养基,制备培养基时应先灭菌后定容再倒平板
B.菌株C 降解能力最强,因其秸秆残重最低,秸秆失重率最大,纤维素降解率最高
C.利用稀释涂布平板法对菌株A 进行分离计数时,测得的菌落数目较实际值高
D.利用平板划线法对菌株B 进行分离操作时,灼烧接种环后应迅速蘸取菌液接种
5.(2025·安徽安庆·二模)变色圈法是将潜在的目标微生物样本接种到含有特定底物的培养基上,随着微
生物在培养基上生长和繁殖,它们会分泌相应的酶来分解这些底物,该过程中产生的可溶性小分子化
学物扩散会引起特定区域指示剂的颜色变化。下列相关分析错误的是( )
A.变色圈的大小可作为评估微生物体内相关酶活性的重要指标
B.与透明圈相比,变色圈法中指示剂的使用让反应结果更直观
C.利用变色圈法筛选得到的微生物能直接接种于发酵罐内发酵
D.基于微型化培养及多种检测技术可实现微生物的高通量筛选
6.(2025·安徽蚌埠·二模)制作泡菜时,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,因此可以根据
微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段:发酵初期、发酵中期和发酵后期。
下列叙述正确的是( )
A.发酵初期会有气泡产生,原因是乳酸菌无氧呼吸产生了CO2
B.制作泡菜过程中,发酵初期先通气培养,发酵中期再密封发酵
C.发酵中期乳酸的产生使营养物质丰富,其他微生物的数量上升
D.发酵后期乳酸含量继续增加,发酵速度会逐渐变缓甚至停止
7.(2025·安徽·三模)自生固氮菌能够在常温常压条件下,将空气中的氮气固定,对农作物增产有重要作
用。为了测定土壤中自生固氮菌的含量,科研人员取样某田地中的10 克土壤,并加入90mL 无菌水制
成土壤悬浮液,再将该土壤悬浮液稀释1000 倍后取0.1mL 在平板上涂布培养并计数,以下说法正确
的是( )
A.培养该固氮菌的培养基为选择培养基,通常不需加入氮源,并将培养基调至酸性
B.涂布时,用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面,可转动培养皿,使涂布均匀
C.根瘤菌与豆科植物是互利共生关系,能将氮气固定成含氮有机物供豆科植物利用
D.若培养稳定后平板上菌落平均数为65 个,则每克土壤含该固氮菌约为6.5×105个
8.(2025·安徽淮南·二模)为支持内共生学说,研究者在酵母细胞内构建了光合蓝细菌内共生体。首先,
基于ZS 质粒构建工程蓝细菌——SynJEC 菌株,过程如图1 所示。重组ZS 质粒进入蓝细菌后,其内的
整合区域会以一定的频率插入蓝细菌拟核DNA 中,并随着蓝细菌DNA 的复制而复制。随后,研究者
再借助细胞融合技术构建光合酵母,其工作原理如图2 所示。已知蓝细菌光合作用的主要产物是蔗糖,
且留在细胞内;野生酵母几乎不能利用蔗糖作为碳源。回答下列问题:
(1)在使用产生黏性末端各异的限制酶将目的基因1 和目的基因2 先后插入ZS 质粒时,下列限制酶选用
方案中最佳的是 (填编号)。
(2)为进一步检测SynJEC 菌株是否构建完整,需对目标DNA 片段进行PCR 扩增和凝胶电泳鉴定,图中
的①—⑤对应的→表示相应的引物,PCR 扩增应选择下列引物中的 (填编号)。
(3)根据题意和研究人员的设计思路,在使用选择培养基筛选克隆菌株时,形成菌落的蓝细菌
(填“仅抗链霉素”“仅抗壮观霉素”或“对链霉素和壮观霉素均敏感”)。配制的选择培养基需要
灭菌。
(4)在判断光合酵母是否构建成功时,设计培养基配方时应考虑 。
(5)据图2 分析,重组ZS 质粒上携带的目的基因1 和目的基因2 应有 (填编号)。
①蔗糖分解酶基因 ②蔗糖转运蛋白基因 ③光合作用相关基因 ④糖酵解相关酶基因 ⑤葡萄糖转运蛋
白基因
细胞工程
考点02
1.(2025·安徽·模拟预测)生姜中含有姜黄素等物质,具有抗氧化和抗肿瘤作用,有助于预防癌症的发生。
科研人员利用生姜的姜段生产姜黄素,如下图所示,下列分析正确的是( )
A.姜段用次氯酸钠溶液处理后,立即用清水清洗
B.培养姜段获得愈伤组织的培养基为不含有机物的无机培养基
C.培养液中悬浮振荡培养能让愈伤组织细胞获得较多营养与氧气
D.利用姜段生产姜黄素的过程中进行体细胞的有丝分裂,不会发生变异
2.(2025·安徽淮南·二模)科学家将人参和胡萝卜细胞的原生质体融合,经培养获得8 个杂种愈伤组织,
检测发现这8 个杂种愈伤组织均含有次生代谢物人参皂苷,其中大多数人参皂苷含量明显高于人参愈
伤组织。蛋白质电泳检测中发现一条只在8 个杂种愈伤组织中出现的特异条带。下列相关叙述正确的
是( )
A.可使用PEG 融合法和灭活病毒诱导法促进两种原生质体融合
B.愈伤组织形成杂种植株是人参和胡萝卜细胞融合完成的标志
C.进行上述杂种愈伤组织培养时用到的培养基中不含有机物
D.大多数杂种愈伤组织的人参皂苷含量较高,可能与特异条带的蛋白质有关
3.(2025·安徽黄山·二模)铁皮石斛是名贵中药,其有效成分生物碱是细胞的次级代谢产物。图 1 是以
铁皮石斛为材料,培养拟原球茎(简称 PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程;图 2 是培养
过程中 PLBs 质量、生物碱含量的变化曲线图。下列叙述错误的是( )
A.与黑暗条件相比,光照条件下 PLBs 的生长起始早、快速生长时间长
B.培养 PLBs 生产生物碱,运用了植物细胞具有全能性的原理
C.应选择细胞数量与生物碱产量的比值小的 PLBs 用于生物碱生产
D.为探究生物碱生产适宜条件,还应检测黑暗条件下生物碱含量变化
4.(2025·安徽·模拟预测)自养微藻绿色巴夫藻能够产生不饱和脂肪酸EPA 和DHA,兼养(既能自养又
能异养)微藻四鞭藻只能产生EPA。科研人员利用PEG 诱导两种微藻的原生质体融合,经过筛选获得
了融合藻株。下列叙述错误的是( )
A.制备原生质体前需利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B.原生质体融合具有随机性,只考虑两两融合最多有4 种细胞
C.PEG 融合法可用于诱导植物原生质体融合和动物细胞融合
D.原生质体融合技术有助于打破生殖隔离、实现远缘杂交育种
5.(2025·安徽池州·二模)抗体一药物偶联物(ADC)是指通过化学键将药物连接到能特异性识别肿瘤抗
原的单克隆抗体上,当单克隆抗体识别肿瘤细胞时,将药物也精准带入了肿瘤细胞。ADC 通常由抗体、
接头和药物(如细胞毒素)三部分组成,接头能够将抗体与药物结合。下图为ADC 识别肿瘤细胞并发
挥作用的示意图,下列叙述错误的是( )
A.ADC 中的药物与肿瘤细胞表面抗原结合后,细胞膜凹陷形成囊泡
B.细胞中结构X 可能是溶酶体,ADC 被其中的水解酶水解释放药物
C.ADC 同时结合了单克隆抗体的肿瘤靶向性和药物的杀伤作用
D.单克隆抗体既可作为药物运载体,也可作为药物治疗某些疾病
6.(2025·安徽合肥·二模)科研人员将奶山羊的离体组织剪成1mm3组织块,均分为ABC 三组,分别用表
中的三种方法消化后,分离出细胞并测定其细胞密度和细胞活率(具有生理活性的细胞所占的比例);
将细胞悬液调至相同密度后,在适宜条件下培养并检测细胞增殖能力。相关检测结果如图所示,下列
分析正确的是( )
组别(酶消化法)
酶消化处理
A(胰酶消化法)
胰蛋白酶,30min
B(两步酶消化法)
胶原蛋白酶Ⅳ,30min→培养基清洗5min→
胰蛋白酶,15min
C(两步混合酶消化法)
胶原蛋白酶Ⅳ+透明质酸酶Ⅱ,30min→培养
基清洗5min→胰蛋白酶+DNA 酶I,15min
A.消化之后的操作是:离心后弃上清→加入培养基→滤除组织残留→加入培养基
B.向培养基中添加的动物血清和抗生素等物质,能为细胞的生长提供必需的营养
C.A 组处理效果较差,原因可能是胰蛋白酶破坏了细胞膜蛋白,细胞的损伤较大
D.两步酶消化法兼顾效果及操作简便性,所获细胞在传代培养中遗传稳定性最高
7.(2025·安徽合肥·二模)维布妥昔单抗是全球首个用于临床治疗的抗体-药物偶联物(ADC),是由毒
素与抗CD30 单克隆抗体通过接头连接形成的抗肿瘤靶向药物。下列相关叙述正确的是( )
A.将纯化的CD30 反复注射到小鼠体内,从小鼠脾脏中能分离出多种杂交瘤细胞
B.用多孔板培养杂交瘤细胞,依据与CD30 的结合力及抗体浓度筛选出目标细胞
C.肿瘤细胞高表达表面的毒素受体和CD30,是ADC 能起到靶向作用的物质基础
D.ADC 中接头的稳定性越高,药物分子脱落的越少,其杀伤肿瘤细胞的效果越强
8.(2025·安徽马鞍山·二模)我国研究人员通过体细胞核移植技术完全自主培育出了克隆猫。下列叙述正
确的是( )
A.制备供体细胞的培养基,再灭菌后再加入血清等一些天然成分
B.采集的卵母细胞通过显微操作去核后,再在体外培养到MII 期
C.为了提高核移植的成功率可将重组细胞直接移植到代孕猫体内
D.对受体猫进行同期发情处理的目的是避免其对外来胚胎发生免疫排斥
9.(2025·安徽·模拟预测)为降低治疗人肺癌药物的副作用,科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上,
构建抗体药物偶联物(ADC),过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示注射的特定抗原应该是肺癌细胞特有的
B.①过程可在无菌条件下采用灭活病毒诱导融合
C.悬浮培养杂交瘤细胞时,接触抑制会使分裂受阻
D.该ADC 能与肺癌细胞结合,源于其抗体的特异性
10.(2025·安徽滁州·二模)研究表明,药物佐妥昔单抗能延长胃癌患者生存期。临床试验结果显示,接
受佐妥昔单抗治疗的晚期胃癌患者寿命更长,疾病进展延缓。下列有关杂交瘤细胞克隆化培养获得佐
妥昔单抗过程的叙述,正确的是( )
A.体外培养杂交瘤细胞时,要通入95%的O2和5%的CO2
B.佐妥昔单抗的制备利用了细胞培养、细胞融合等技术
C.用选择培养基可筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞
D.杂交瘤细胞的克隆化培养过程中不需考虑细菌污染问题
11.(2025·安徽淮南·二模)我国科学家综合利用多种现代生物技术,首次在猪胚胎内培育出主要由人体
细胞构成的“人—猪嵌合中期肾”,且维持到胚胎第28 天(过程如图所示)。已知胚胎在未分化前
细胞间相互连接比较松散,可塑性强。过程①采用了CRISPR-Cas9 基因编辑技术敲除掉与猪肾脏发育
密切相关的关键基因SLX1。下列相关叙述正确的是( )
A.采用CRISPR-Cas9 基因编辑技术敲除基因SLX1,可促进人源化肾脏的发育
B.过程③中选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入iPS 细胞成功率更高
C.动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养,CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
D.利用胚胎分割技术增加人源化中肾数量的过程属于有性生殖
12.(2025·安徽安庆·二模)异体器官移植是替代器官功能的有效途径。中国科学家综合利用多种现代生
物技术,在猪的体内培育出了一个“人—猪嵌合中期肾”,部分流程如下图所示,图中数字表示相关
过程。已知胚胎在未分化前相互连接比较松散,可塑性强。下列相关叙述正确的是( )
A.选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入ipsc 成功率更高
B.过程②使用蛋白酶合成促进剂激活重构胚发育成早期胚胎
C.利用胚胎分割等有性生殖技术可以增加人源化中肾的数量
D.过程④选择的受体母猪应具有健康的体质和正常繁殖能力
13.(2025·安徽马鞍山·二模)莫能菌素具有不易产生耐药性等特点被广泛应用于农业、畜牧业。科研人
员通过基因工程技术将莫能菌素合成调控基因monRI、dasR 和monRI-dasR 串联基因分别整合到G43
高产菌株中,获得了G43-monRI、G43-dasR 和G43-monRI-dasR 工程菌,并通过发酵罐发酵检测了相
关指标。回答下列问题。
(1)在构建重组质粒时,科研人员采用了无缝克隆技术,其过程如下图所示。
为了使目的基因、线性化质粒两端具有相同的碱基序列,在PCR 扩增目的基因和线性化质粒设计引物
时,应在引物的 (填“3'”或“5'”)端添加相同的碱基序列。由图分析T5 核酸外切酶可以水
解磷酸二酯键,使目的基因、线性化质粒产生相同的 ,再加入 酶从而完成重
组。
(2)科研人员将获得含有monRI、dasR 和monRI-dasR 串联基因的质粒分别导入大肠杆菌中,完成转化:
再将该大肠杆菌与G43 高产菌混合培养,通过接合转移将重组质粒分别转入G43 高产菌株中,经筛选
最终获得G43-monRI、G43-dasR 和G43-monRl-dasR 工程菌。接合转移的成功说明了 。
(3)在5L 发酵罐中进一步评估了三种工程菌莫能菌素的发酵水平。G43 高产菌属于好氧菌,发酵初期
罐体内溶解氧的含量大幅下降,因此发酵过程中可以通过调整 (答出2 点)来调控含氧量;
同时发酵过程中,发酵罐温度会升高,其原因是 。
(4)对各菌株发酵微生物细胞重量和莫能菌素含量进行检测,结果如下图。
由图分析monRI 基因和dasR 基因分别主要调控G43 菌的 。
①初生代谢 初生代谢 ②初生代谢 次生代谢
③次生代谢 初生代谢 ④次生代谢 次生代谢
14.(2025·安徽黄山·二模)抗冻蛋白基因 TmAFP 是从黄粉虫幼虫体内分离得到的基因,其编码的蛋白
质具有很强的抗冻活性。科学家成功将 TmAFP 基因导入甘薯中,并使甘薯获得抗冻能力,减少霜冻
对甘薯的损害,提高甘薯的产量和质量。图 1 为基因工程操作可能用到的 6 种限 制酶的识别序列
(箭头表示切割位点),图 2 表示培育抗冻甘薯新品种的流程。回答下列 问题:
(1)有人认为用不同的限制酶切割 DNA 形成的片段可能在 DNA 连接酶的作用下拼接在一起。分析图
1 信息,概括出支持该观点的两点理由 。
(2)分析图 1 信息,进行①过程前,选择限制酶 切割质粒 P1,选择限制酶 切割抗冻蛋
白基因 TmAFP,这样可以防止质粒、目的基因自身环化和反向拼接。
(3)重组质粒 P2 可能的作用是 。
(4)经⑤和⑥过程分别为 。可用 技术检测转基因甘薯植株中是否产生抗冻蛋白。
15.(2025·安徽·模拟预测)大豆是我国四大主要粮食作物之一,而野生大豆产量低但却具有耐湿、耐盐
碱、耐阴,抗旱、抗病、耐瘠薄土壤等优良性状,因此可将耐旱强的野生大豆与高产栽培大豆进行体
细胞杂交培育高产耐旱大豆新品种,过程如图所示。据图回答:
(1)①是酶解法去壁,一般使用 处理。
(2)②表示 的过程,该过程体现了细胞膜具有 的原理,该过程完成的标志是 。
(3)过程③代表脱分化和再分化形成杂种植株,体现了杂种细胞具有 。植物体细胞杂交技术在打
破 ,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
(4)研究人员对耐旱强的野生大豆、高产栽培大豆和培育成的高产耐旱大豆新品种进行了基因检测,三
者相关基因经限制酶切后电泳结果如下图所示,图中M 为DNA 标准参照,横线表示电泳后的基因条
带,1~11 表示三者的不同个体。
请根据图示分析,图示中1、2 对应的电泳条带为 个体的基因电泳结果。
基因工程
1.(2025·安徽·模拟预测)CRISPR/Cas9 技术是一种革命性的基因编辑工具,具有深远的意义。它使得通
过操纵DNA 来提供所需的基因或让致病性的基因失去功能成为可能,极大地推动了科学研究、医疗和
农业等领域的发展。CRISPR/Cas9 基因编辑工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A.SgRNA 通过碱基互补配对原则识别目标DNA 分子
B.由图可知,Cas9 蛋白的功能与DNA 连接酶相似
C.Cas9-sgRNA 复合物与限制酶均可断开特定部位的氢键
D.人工设计的SgRNA 可作翻译的模板合成Cas9 蛋白
2.(2025·安徽·模拟预测)下列关于“DNA 粗提取与鉴定”“DNA 片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述,
错误的是( )
A.PCR 实验中的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行干热灭菌处理
B.电泳时带电的DNA 分子会向着与它所带电荷相反的电极移动
C.洋葱研磨液经4℃冰箱放置或经离心处理,都是取上清液备用
D.鉴定DNA 的步骤中,需将两支相关试管置于沸水中加热
3.(2025·安徽·模拟预测)下列有关“DNA 的粗提取和鉴定”实验和“PCR 扩增DNA 片段及凝胶电泳鉴
定”实验的叙述,错误的是( )
A.鉴定DNA 时,将粗提取的DNA 丝状物加入二苯胺,沸水浴后冷却,出现蓝色
B.DNA 在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同,在2mol/L 的NaCl 溶液度最大
C.进行琼脂糖凝胶电泳时,通过观察DNA 片段在凝胶中的迁移距离判断其大小
D.利用PCR 扩增3 次后,得到的DNA 含两种引物的DNA 片段所占比例为3/4
4.(2025·安徽·模拟预测)纤维素合酶(CesA)定位于质膜上,催化纤维素的合成。通过实验发现,改变
考点03
CesA 的第540 位天冬氨酸、第742 位天冬氨酸、第784 位色氨酸会导致CesA 活性明显降低,影响棉花
的产量。下列叙述错误的是( )
A.由葡萄糖组成的纤维素是植物细胞壁的组成成分
B.氨基酸分子在核糖体上脱水缩合,形成CesA 的肽链结构
C.第540、742、784 位氨基酸改变不会影响CesA 的空间结构
D.可通过蛋白质工程提高CesA 的活性,提高棉花纤维的品质
5.(2025·安徽池州·二模)DREB1A 是克隆自拟南芥的逆境诱导转录因子,可以调控多个与植物干旱、
高盐及低温耐性有关的功能基因表达。某科研小组通过实验研究以花生茎尖细胞作为 DREB1A 基因受
体的可行性。下列叙述错误的是( )
A.用 PCR 技术扩增DREB1A 基因,扩增n 次需要引物2ⁿ⁺¹-2 个
B.该实验是利用基因重组原理将DREB1A 基因整合到花生基因组
C.该实验应选择合适的启动子以驱动DREB1A 基因的复制和转录
D.该实验可以利用农杆菌转化法将DREB1A 基因导入花生茎尖细胞
6.(2025·安徽·模拟预测)大肠杆菌“蓝白斑筛选实验”的原理为:β-半乳糖苷酶(LacZ 基因的表达产
物)可将无色的X-Gal 分解为蓝色物质,使菌落呈现蓝色;若有外源DNA 片段插入载体中,则产生白
色菌落,质粒载体如图1 所示。回答下列问题:
(1)用于构建重组质粒的载体上含抗氨苄青霉素基因,其可作为 ,作用是 。
(2)将外源DNA 质粒连接构建基因表达载体时,还需使用的工具有 ,将构建好的基因表达载体
转入大肠杆菌前,需在低温、低浓度的CaCl2溶液中处理大肠杆菌,这样做的目的是 。在上述
转化过程中,实际转化效率介于50%~85.7%之间,推测其原因可能与 (答出一点)有关。
(3)进行“蓝白斑筛选实验”时,将转化后的大肠杆菌采用 法接种到添加了 的固体培养
基中培养获得单菌落。理论上培养基上生长的菌落都应呈现白色,但实际结果是仍有少量蓝色菌落存
在,推测其原因可能是 。
(4)为判断上述推测是否正确,依据LacZ 基因两端的序列设计引物,利用PCR 技术进行特异性扩增,
完成后常用 法来鉴定PCR 产物。图2 为扩增产物的鉴定结果(LacZ 基因长度为1482bp),若
推测正确,则图中 (填“1”或“2”)表示目标菌落。
7.(2025·安徽·模拟预测)烟草环斑病毒(TRSV)可侵染多种作物,严重时可导致作物绝产。我国进口
的植物种子、球茎和苗木携带该病毒的风险较大。目前对于植物病毒的检测依赖于血清检测,利用动
物制备血清需要大量该病毒的外壳蛋白。科研人员利用大肠杆菌生产该病毒的外壳蛋白,图1 是利用
PCR 扩增病毒外壳蛋白基因后进行基因测序得到的部分序列,图2 为PET 质粒的结构示意图和限制酶
的酶切位点,LacZ 基因编码的半乳糖苷酶可以分解X-gal,产生蓝色物质,使菌落周围呈蓝色,否则菌
落为白色。回答下列相关问题。
(1)利用PCR 扩增病毒的外壳蛋白基因时,需要添加 酶。根据图1 分析,扩增病毒的外壳蛋
白基因时需要的两种引物的碱基序列分别是5′– –3′、5′– –3′
(写出12 个碱基)。
(2)构建基因表达载体时,需用 两种酶切割含病毒外壳蛋白基因的片段和PET 质粒,将基因
表达载体导入大肠杆菌前,需用Ca2+处理大肠杆菌,目的是 。
(3)可通过培养基筛选出成功导入基因表达载体的大肠杆菌,请写出简单的操作方法:
。
(4)病毒外壳蛋白基因的大小为750bp,用(1)中的引物对筛选出的菌株的DNA 进行扩增后电泳,结
果如图3。电泳时,加样孔位于 (填“甲”或“乙”)端。某同学认为四种菌株均培育成功,
你认为他的说法是否正确,并说明理由:
。
8.(2025·安徽滁州·二模)γ-干扰素是水溶性二聚体细胞因子,具有抗病毒、抗肿瘤特性,并能调节免疫
系统的功能。研究人员成功利用毕赤酵母表达系统实现了猪γ-干扰素的高效表达。毕赤酵母基因组中
含有的AOXl 基因所携带的甲醇诱导型强启动子。回答下列问题。
(1)利用PCR 技术扩增猪γ-干扰素基因时,所使用的引物PL和引物PR是根据 设计的,还需要模
板、4 种脱氧核苷酸和 。综合图示分析,PCR 时相应的引物在猪γ-干扰素基因中结合位置正
确是 。
A.①处:PL、④处:PR B.①处:PR、④处:PL
C.②处:PL、③处:PR D.②处:PR、③处:PL
(2)将重组质粒通过一定的技术手段导入组氨酸(组氨酸是毕赤酵母生长所必需的氨基酸)合成缺陷型
毕赤酵母菌株中,再置于不含组氨酸的毕赤酵母培养基中培养,以筛选出成功导入重组质粒的毕赤酵
母,其原理是 。
(3)将所选菌株置于液体培养基中连续培养若干天,需要每隔24 小时在培养基中加入甲醇,其目的是
,同时也为毕赤酵母提供能量。一段时间后,对培养基进行离心,然后收集上清液,再用抗原—抗体
杂交方法对上清液中的产物进行检测、鉴定。收集上清液的原因是 。
9.(2025·安徽合肥·二模)青岛假单胞菌P 中存在的单加氧酶(alkB)基因是有效降解石油烃的关键酶基
因。科研人员利用该基因按照如图1 所示流程获得了优质大肠杆菌工程菌,进行石油污染物降解。回
答下列问题。
(1)科研人员常从 的环境中获取青岛假单胞菌P。
(2)科研人员设计了一个PCR 体系进行alkB 基因的扩增,然后进行琼脂糖凝胶电泳技术分析,结果如
图2 所示。
①为了便于alkB 基因与pET-28 载体有效拼接,PCR 扩增时需要在alkB 基因X、Y 两侧分别添加
BamHI 和HindⅢ酶切位点。BamHI 和HindⅢ酶的识别序列及alkB 基因的部分序列如图2 所示。写出
结合在Y 侧的引物的序列5' 3'。
②研究人员初步判断该PCR 体系成功扩增出了alkB 基因,据图2 分析,判断的依据是 。
(3)在摇床培养大肠杆菌时,需添加一些诱导物,诱导alkB 基因表达,同时,还需要加入卡那霉素,
添加卡那霉素的作用是 。
(4)经LB 培养基活化诱导后,科研人员取菌液4mL 接种到100mL 的原油培养基中,设置阴性对照组,
检测工程菌的降解能力,结果如图3 所示。
①阴性对照组应向原油培养液中加入 。
②根据实验结果,得到的实验结论为 。
10.(2025·安徽安庆·二模)随着全球工业化的推进,环境雌激素来源于各种农药及其代谢物、防晒剂等,
并通过污水排放和地表水径流进入水体环境,进入人体内的环境雌激素对人类健康产生了极大的危害。
在环境雌激素的诱导下,斑马鱼表达卵黄蛋白原的水平与环境雌激素的浓度呈正相关。若向斑马鱼体
内转入荧光蛋白基因,在特定条件下能发出荧光。科研人员欲利用基因工程技术,构建能够监测环境
中雌激素污染物的转基因荧光斑马鱼,实验部分流程如图1 所示。图2 所示pEGFP-1 是一种无启动子
的绿色荧光蛋白(EGFP)载体,其中KanR 为卡那霉素抗性基因,ori 为复制起点,poly(A)为终止
子序列,BamHⅠ、HindⅢ、StuⅠ、KasⅠ所指位置分别是4 种限制酶的切割位点。回答下列问题:
(1)基因工程的核心环节是 。已知卵黄蛋白原启动子序列中无上述四种酶的识别序列,扩增时
应在引物的 端添加相应的碱基序列,不在另一端进行操作的原因是 。
(2)依据pEGFP-1 的结构,应选择 两种酶对质粒进行切割,再利用DNA 连接酶将其与卵黄蛋
白原启动子序列缝合。不选用另外两种酶切割的理由是 (答出两点)。
(3)对重组质粒进行检测和鉴定后,通过 法导入斑马鱼的胚胎中,并从个体水平检测转基因斑
马鱼是否表现出绿色荧光。为避免转基因斑马鱼逃逸带来生物安全问题,可考虑采取的措施是
(答1 点)。
11.(2025·安徽蚌埠·二模)某RNA 病毒的S 蛋白和N 蛋白是诱发机体免疫反应的2 种必备抗原。下图1
是研制预防该病毒的重组腺病毒疫苗的流程,图2 是通过PCR 技术扩增S 蛋白基因的过程。图中
pAdEasy 为骨架质粒,pShuttle 是一种腺病毒穿梭质粒。回答下列问题:
(1)同源重组是利用DNA 序列的同源性,在特定位置进行精确重组,实现基因的插入、删除或替换。
图1 中①为同源重组过程,采用同源重组法构建载体与常规双酶切构建载体方法不同,据图分析,同
源重组法构建载体的优点是 (答出1 点)。携带目的基因的pShuttle 与pAdEasy 通过末端
反向重复序列同源重组,从而实现 。
(2)图1 中②过程是将重组的携带目的基因的腺病毒质粒用Pac I 线性化后转染到相应重组腺病毒包装
细胞中进行包装。从而制备自我复制缺陷但带有目的基因的重组腺病毒,这种重组腺病毒的优点是
。
(3)图2 中利用PCR 仪扩增S 蛋白基因时,应选择的两种引物是 ,引物中需要加入保护性碱
基,其作用可能是 (答出1 点)。
(4)已知pAdEasy 质粒可在宿主细胞内表达出腺病毒,除了启动子、终止子、复制原点外,构建相关基
因序列还应包含 。对获得的重组腺病毒除用PCR 等技术检测目的基因外,还需要用
的方法检测相应的表达产物。
12.(2025·安徽马鞍山·二模)某经济作物易受矮缩病毒感染。科研人员用X 射线进行诱变育种,经筛选
获得单基因突变的抗病毒品种甲和品种乙。利用野生型(易感)、品种甲和品种乙对抗病毒性状进行了
遗传学研究。
(1)利用X 射线诱变育种需大量处理实验材料,原因是 。
(2)科研人员用野生型、品种甲和品种乙进行杂交实验,结果如下图。
由图分析,实验一和实验二中显性性状分别是 。
(3)针对以上结果,研究人员提出了两种假说。
假说一:易感基因Ao 经诱变突变为抗病毒基因A1(品种甲)和抗病毒基因A2(品种乙)。若该假说正确,
三种基因的显隐性关系是 。为检验该假说,让品种甲与品种乙杂交得F1、F1自交得F2,
若该假说正确,F2表型及比例为 。
假说二:抗病毒和易感这一相对性状由位于非同源染色体上两对等位基因控制。为检验该假说,让品
种甲与品种乙杂交得F1,F1自交得F2,若该假说正确,F2表型及比例为 。
(4)实验表明假说二正确,其中品种甲与基因A/a 突变有关,品种乙与基因B/b 突变有关。为了从F2中
选出自交不发生性状分离的抗病毒植株,研究人员对品种甲和品种甲、乙杂交得到的部分F2个体的相
关基因进行扩增,电泳结果如下图所示。
由图分析F2中自交不发生性状分离的抗病毒植株是 。