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高考冲刺小卷15——基因工程 知识点专项练习（原卷版）
一、单选题
1．为研究玉米的抗逆机制，科研人员利用图中的双分子荧光互补技术分析玉米M5 与B72 蛋白的相互作用。
下列说法正确的是（ ）
A．直接将YFP 剪切为N 端和C 端后，分别与M5 和B72 蛋白连接
B．设计特异性引物以玉米cDNA 为模板扩增M5 和B72 基因
C．将M5 和B72 基因融合后连接到质粒上的YFP 基因中
D．将含有M5 和B72 的基因表达载体分别导入不同细胞中
2．下图示利用重叠延伸PCR 技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是（ ）
1
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A．图示操作中至少需要用2 种限制酶对目的基因进行处理
B．操作中引物2 和引物3 序列应含有拟突变位点，且可以互补
C．应选用引物1 和引物4 进行PCR3，以获得大量目的基因序列
D．此过程实现的基因序列改变属于基因突变，未发生基因重组
3．为更有效地处理含重金属的废水，研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由
于PCR 扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P 将目的基因接入
载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A．不直接选择P 构建表达载体是因为它不含起始密码了和终止密码子
2
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B．将目的基因插入载体P 时，应选择SmaI 进行酶切，再用DNA 连接酶连接
C．构建表达载体时，应选择XhoI 和PstI 酶切载体E 和含目的基因的载体P
D．基因表达载体构建完成后，需利用农杆菌转化法导入受体细胞
4．下述实验操作需在无菌环境条件下进行的是（ ）
A．将外植体接种到培养基上
B．从新鲜洋葱中粗提取DNA
C．对平板中分解尿素细菌计数
D．用PCR 仪对DNA 片段进行扩增
5．双向启动子可同时结合两个 RNA 聚合酶来驱动下游基因的表达， 研究人员构建了下图所示的表达载
体， 以检测双向启动子作用效果。下列分析不正确的是（ ）
A．可用农杆菌转化法将构建好的表达载体导入植物细胞
B．为连入GUS 基因， 需用SalI 和SphI 酶切已整合了双向启动子及LUC 基因的质粒
C．在培养基中添加潮霉素可筛选出成功导入表达载体的微生物受体细胞
D．可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子的作用
6．为了构建可以直接利用纤维素发酵的酿酒酵母工程菌，研究人员构建基因表达载体（如图所示），并
导入不能合成尿嘧啶的酵母菌。
3
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下列相关分析不正确的是（ ）
A．尿嘧啶合成基因可以作为表达载体上的标记基因
B．该方法需利用限制酶和DNA 连接酶实现目的基因与载体的连接
C．扩增目的基因时应在引物的5'端添加与线性化载体两端相同的DNA 序列
D．在以纤维素为唯一碳源的液体培养基中检测酒精含量确定工程菌发酵效果
7．F 基因突变可引发人类某种单基因遗传病。以下图1 为该遗传病的家系图谱，图2 为用限制酶M 处理家
系成员的F 基因后，进行电泳的部分结果。
下列叙述不正确的是（ ）
A．突变的F 基因序列中存在一个限制酶M 的酶切位点
B．该遗传病的致病基因是位于X 染色体上的隐性基因
C．Ⅲ-1 的F 基因经M 酶切后电泳检测结果与I-2 一致
D．若Ⅱ-1 与Ⅱ-2 再生育，生出患病孩子的概率为1/4
8．V 蛋白对登革热病毒的增殖有抑制作用。V 蛋白含有285 个氨基酸，其cDNA 长1241bp。将V 蛋白在
大肠杆菌中诱导表达，经纯化后免疫小鼠，最终获得5 株分泌V 单抗的杂交瘤细胞，提取单抗与V 蛋白杂
交，电泳结果如下图，相关叙述错误的是（ ）
A．V 蛋白的cDNA 中含有不编码V 蛋白的序列
B．获得的5 株杂交瘤细胞都能无限增殖
C．用V 蛋白免疫小鼠的目的是获得相应抗体
4
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D．可培养5A8 杂交瘤细胞大量生产单克隆抗体
9．图为构建苘麻抗除草剂基因A 重组质粒的技术流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS 基因仅在真
核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（ ）
A．PCR 扩增A 时可在引物中加入PstI 和XhoI 的酶切位点
B．在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌
C．用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养
D．启动子若为除草剂诱导启动子将减少细胞物质和能量浪费
10．蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，具有强度高、韧性大等特点，在人工肌腱等医学领域有着诱人的前景。
某研究小组提取一种丝绒蜘蛛中的蛛丝蛋白基因，将其导入大肠杆菌生产蛛丝蛋白。下列叙述正确的是（
）
A．构建蛛丝蛋白基因表达载体需要限制酶和DNA 聚合酶
B．可通过显微注射的方法将蛛丝蛋白基因导入大肠杆菌
C．基因表达载体上的复制原点可调控蛛丝蛋白基因的表达
D．可通过蛋白质工程设计与改造蛛丝蛋白的结构以增强其韧性
二、非选择题
11．葡萄糖二酸（GA）可作为原料应用于食品、能源和医药等领域，科研人员通过改造工程菌以实现GA
的大量生产。
(1)M 酶和U 酶是GA 合成途径中的两个关键酶，科研人员将图1 所示质粒1 导入 处理的大
肠杆菌，改造后的大肠杆菌可合成GA．
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(2)为实现对工程菌合成GA 的实时监测，科研人员设计了质粒2.并进行下表所示两种检测方案。
方
案
一
质粒1 和2 共同导入大
肠杆菌菌株E 中
在液体培养基
中培养一段时
间
菌液分为5 组
每组上清液加入适量
GA，检测荧光强度。
方
案
二
质粒1 和2 分别导入大
肠杆菌菌株E 和菌株S
中
将E 菌液与S 菌液混合，混合
菌液培养一段时间后分为5 组
①据图1 分析检测方案的原理为 。
②检测结果如图2，据图对比两种方案，并结合两种质粒适用范围，选择其中一种更优方案并说明理由：
。
(3)进一步发现由于产物GA 呈酸性影响了大肠杆菌合成GA 的能力，因而科研人员尝试以酵母菌为受体细
胞导入质粒1，改造后的酵母菌以葡萄糖为原料合成并分泌GA 的途径如图3.但M 酶的活性远小于U 酶，
限制了GA 产量。为改进M 酶的催化效率，将含不同突变的M 酶基因分别导入酵母菌，利用上述所选方案
菌株监测不同酵母菌的GA 产量，操作为 ，取等量培养液，测定其荧光值和吸光度（反应菌体浑
浊程度），挑选 高的菌株即为GA 高产菌株。
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(4)据图3 分析还可以通过 等方法改造酵母菌以提高GA 的产量。
12．裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30 年，同样大小的家鼠最长寿命为4 年。为探究其原因，科研人
员做了以下研究。
(1)将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于 培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量粘稠的高分子量透明
质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。
(2)研究者检测不同来源成纤维细胞中HA 合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的
HA 降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子
量HA 的原因是 。
结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA 合成酶低表达，推测其意义是 。
(3)为进一步研究高分子量HA 能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。
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NeoR：新霉素抗性基因；nmrHas2：裸鼹鼠 HA 合成酶 2 基因；CE：cre 重组酶-雌激素受体融合基因
注：启动子仅启动相邻基因的表达
①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6 号染色体的特定位点，需在其两端设计
与6 号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A 暂时无法表达HA 合成酶
2，原因是 。
B
②
鼠为导入表达CE 的纯合子，CE 也插入6 号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre 重组酶活化，活
化的cre 重组酶能识别并切除loxP 位点间的序列。A、B 鼠交配获得C、D 鼠，请画出C 鼠的基因组成情况
。
③利用C、D 鼠进行实验，测得实验组小鼠HA 含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了
延长。请写出对照组的选材 （“C”或“D”）及实验处理。
(4)请简述本研究的应用前景 。
13．肠道菌群分泌的胆盐水解酶（BSH）与高脂血症密切相关，研究表明高脂饮食后小肠BSH 活性上升，
提高血液中胆汁含量，达到降低血脂的目的。科研人员利用基因工程技术，对小鼠肠道内相关菌株（B
菌）进行改造，以期获得分泌更多BSH 的工程菌BS 菌。
(1)高脂饮食是引起高血脂症的一个主要原因，但脂质也是人体必要的物质，请写出属于脂质的2 种化学物
质 。
(2)工程菌的制备：
X
①
菌的筛选：16SrRNA 基因是鉴定微生物的重要依据，其大小约为1500bp，高产BSH 的X 菌株的
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16SrRNA 基因有限制酶ApaI 的两个酶切位点，其他菌株中只有一个。通过PCR→ → →观察，
结果如图1，可知 （填图1 中序号）为所选目的菌种。
②表达载体的构建：
科研人员操作如图2，进行同源重组构建表达载体。
I.将NC 质粒用相关的限制酶进行酶切。
Ⅱ.在X 菌株BSH 基因两侧分别添加一段与上述载体同源（碱基排列次序相同）的序列A、B。
Ⅲ.表达载体同源重组过程如图2 所示。如果BSH 基因N 链B 端同源臂的碱基序列为-A-A-A-G-，则NC 质
粒M’链的碱基序列为 ，两者在5’-3’外切酶的作用下被降解，在DNA 连接酶的作用下，在1、2 处
形成 键，完成基因表达载体的构建。
③科研人员将表达载体用电击法导入B 菌，获得BS 菌株。
(3)关于图2 所示同源重组构建表达载体的方法，其优点有________
A．免去传统方法双酶切的繁杂操作
B．同源重组，保证目的片段插入载体时方向正确
C．如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的
局限性
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(4)用BS 菌株给小鼠灌胃，同时给小鼠饲喂高脂饮食，对照组1 不做处理，8 周后检测小鼠肠道内容物，进
行体外BSH 活性检测，如图3 所示，结果说明 。
(5)有人认为BS 菌株适合开发为人体降脂的功能性菌剂，请辩证地评价该观点 。
14．人在衰老过程中某些性状会发生改变，为寻找衰老的原因，科研人员对染色质开展了相关研究。
(1)由图1 可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域 ，某些DNA 。
(2)DNA 甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散会 （促进/抑
制）基因表达。
(3)科研人员推测：核内DNA 断裂后的修复会导致表观遗传信息紊乱或丢失，加速细胞衰老。为验证该推
测，科研人员基于图2 原理，利用以下实验材料构建ICE 模型鼠。
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Cre
①
酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于DNA 上的Lx 序列，导致两个Lx 间的DNA
片段丢失；
I-E
②
核酸酶基因：编码的I-E 核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre 酶形成复合物，切割DNA；
③口服诱导剂T：小分子化合物，可诱导Cre 酶进细胞核。
请完善技术路线 ：
(4)染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE 小鼠的检测，发现已修复的DNA 未发生碱基序
列的改变。通过检测 ，可知获得的ICE 鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的形态结构，可知细胞衰老。
15．东方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。
(1)研究发现，东方果蝇中dsx 基因 出的前体RNA 在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用
这一特性研发雌性特异性致死基因系统。
(2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1 所示的融合基因1，进而得到
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转基因果蝇。
①根据图1，扩增dsx 内含子应选择的引物是 （选填字母）。
② 由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx 基因前体RNA 保留或剪切内含子和剪切识别序列
情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA 为
（填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。
(3)研究发现，RTA 蛋白第212 位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃
时，可抑制RTA 蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。
① 欲得到具有cs 效应的RTAcs 蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2 所
示）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，要求标明每条链的5’端和3’端 。
② 对转入融合基因2 的果蝇进行以下操作：
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ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）。
ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。
ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比
例，若 ，则说明G1具有cs 效应。
ⅳ：在 ℃继续培养具有cs 效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。
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