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1、专题1 4生物技术与工程一、单选题（2021年山东卷）1.粗 提 取 DNA时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸播水并搅拌，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.3740回的水浴箱中保温1015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 NaCI 调节浓度至2moi/Lf 过滤玲调节滤液中NaCI 浓 度 至 0.14mol/L【答案】A【解析】【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCI 溶液中溶解度不同
2、；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详解】A、木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白质类杂质，由于酶具有专一性，不能水解DN A,过滤后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，A 正确；B、3740囱的水浴箱中保温1015分钟不能去除滤液中的杂质，应该放在60 75回 的水浴箱中保温10-15分钟，使蛋白质变性析出，B错误；C、向鸡血细胞液中加入一定量的蒸储水并搅拌，过滤后在得到的滤液中加入与滤液体积相等的、体积分数为 95%的冷却的酒精，此 时 DN
3、A析出，不会进入滤液中，C错误；D、力口入NaCI 调节浓度至2mol/L玲过滤玲调节滤液中NaCI 浓 度 至 0.14mol/L,DNA在 0.14mol/L的 NaC I溶液中溶解度小，DNA析出，不会进入滤液中，D错误。故选A。（2021年 1 月浙江卷）2.下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是（)切取组织制备细胞悬浮液原代培养 传代培养A.步骤的操作不需要在无菌环境中进行B.步骤中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离C.步骤到的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理D.步骤培养过程中不会发生细胞转化【答案】C【解析】【分析】动物细胞培养过程：取动物组织块分剪碎组织少用胰蛋白酶处理分散
4、成单个细胞分制成细胞悬液好转入培养液 中（原代培养）少放入二氧化碳培养箱培养玲贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液好转入培 养 液（传代培养）好放入二氧化碳培养箱培养。【详解】A、动物细胞培养过程需要无菌操作，故步骤的操作需要在无菌环境中进行，A错误；B、动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，分散成单个细胞，制成细胞悬液，B错误；C、传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞，使之分散成单个细胞，再分瓶培养，C正确：D、步骤为传代培养过程，该过程中部分细胞可能发生细胞转化，核型改变，D错误。3.（2020年山东省高考生物试卷（新高考）*13）两种远缘植物的细胞融合后
5、会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品利过程如下图所示。下列说法错误的是（）普通小麦细胞_二普通小麦原生质体、杂 种 培 养 杂 种 筛选中间偃麦草细胞一上中间偃麦草原生质体 细胞 席株一,不同剂量的紫外线照射 t耐盐小麦A.过程需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞B.过程的目的是使中间偃麦草的染色体断裂C.过程中常用灭活的病毒诱导原生质体融合D.耐盐小麦的染色体上整合了中间
6、偃麦草的染色体片段【答案】C【解析】【分析】从图中看出是去捕植物细胞壁，是用紫外线诱导染色体变异，融合形成杂种细胞。【详解】A、过程1是获得植物细胞的原生质体，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，A正确；B、根据题干信息 将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得耐盐小麦新品利 故过程通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，B正确；C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；D、实验最终
7、将不抗盐的普通小麦和抗盐的偃麦草整合形成耐盐小麦，说明耐盐小麦染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。故选C。【点睛】本题的难点是对过程的分析，考生需要结合题干中的信息作答。4.（2020年山东省高考生物试卷（新高考）14）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（）A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得【答案】C【解析】【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：对供、受体的
8、选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。配种或人工授精。对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑根或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196的液氮中保存。对胚胎进行移植。移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。2、体外受精主要包括：卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。【详解】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵，获得更多的卵子，A正确；B、精子只有
9、获能后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；C、胚胎移植通常选择囊胚期之前的阶段，如桑根胚或囊胚阶段，C错误；D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因，所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。故选Co【点睛】本题考查胚胎工程的基本知识，考生需要识记基本操作，D项中需要结合基因工程的目的进行解答。5.（2020年天津高考生物试卷：1）在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体细胞的是去核的（）A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞【答案】C【解析】【分析】体细胞核移植过程：|卵巢|采 集克隆动物【详解】在克隆哺乳动物过程中，通常选择减数第二
10、次分裂中期的去核卵母细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞。故选C o6.（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）15）下列关于病毒的叙述，错误的是（）A.有的病毒经灭活处理后，可用于细胞工程中介导动物细胞的融合B.适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性，可提高对新型冠状病毒的抵御能力C.在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒，推测该病毒的增殖不依赖于宿主细胞D.用高温高压处理病毒使其失去感染能力，原因之一是病毒的蛋白质发生了热变性【答案】C【解析】【分析】诱导细胞融合的方法有三种：生物 方 法（病毒）、化学 方 法（聚乙二醇PEG）、物理 方 法（离心、震动、电刺激）。某些病毒如：仙台病毒、副流感病
11、毒和新城鸡瘟病毒的被膜中有融合蛋白，可介导病毒同宿主细胞融合，也可介导细胞与细胞的融合，因此可以用紫外线灭活的此类病毒诱导细胞融合。【详解】A、有的病毒经灭活处理后，可用于细胞工程中介导动物细胞的融合，如灭活的病毒，A 正确;B、适当增加机体内参与免疫的细胞数量与活性，可以参与免疫调节中的体液和细胞免疫，尽可能杀死更多的病毒，可提高对新型冠状病毒的抵御能力，B正确;C、在某人的分泌物中检测到新型冠状病毒，是因为病毒浸入细胞后大量繁殖，病毒从细胞中释放出来，不能说明该病毒的增殖不依赖于宿主细胞，C错误;D、用高温高压处理病毒使其失去感染能力，原因之一是病毒的蛋白质在高温高压下，空间结构发生变化,
12、肽链松散，发生了变性，D正确。故选Co7.（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）24）下列关于基因工程的叙述，正确的是（）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RNAD.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
13、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【答案】D【解析】【分析】基因工程中通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按一定的程序进行操作，包括目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。【详解】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，则该酶会对进入受体的重:组质粒进行切割，不利于其保持结构稳定，A错误；B、抗除草剂基因转入抗盐植物，获得了抗除草剂抗盐品系和抗除草剂不抗盐品系，不抗盐品系的产生可能是转入的抗除草剂基因插入到抗盐基因内，影响其表达
14、造成，B错误；C、转基因植物中均含抗除草剂基因，但存在抗除草剂和不抗除草剂两种植株，前者表达了抗性蛋白，后者可能抗除草剂基因未转录出m R N A,或转录出的mRNA未能翻译成蛋白质，C错误：D、某种限制性内切酶完全酶切环状质粒后，出现3条带，即3种不同分子量D N A,因此环状质粒上至少有3个酶切位点，D正确。故选Do8.（2019北京卷4）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R,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
15、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B 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【答案】D【解析】要获得转基因的抗甲或抗乙植株，需要构建基因表达载体（含目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点），再把基因表达载体导入受体细胞中，A 正确；对转基因植株进行检测时，可以通过抗病接种实验进行个体水平的检测，B 正确；对 B 的花粉进行组织培养时，需要经过脱分化和再分化过程，其中生长素/细胞分裂素比例高时利于根的分化，比例低时利于芽的分化，C 正确；经花粉离体培养获得的植株是单倍体，D 错误。因此，本题答案选D。9.（2019江苏卷1 6）下列生物技术操作对
16、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.将腺甘酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗【答案】D【解析】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代，A 不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植物传给后代，B 不符合题意；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所有细胞均含有
17、肠乳糖酶基因，可以遗传给后代，C 不符合题意；该患者进行基因治疗时，只有淋巴细胞含有该腺昔酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给后代，D 符合题意。10.（2019江苏卷 23）下图为杂交瘤细胞制备示意图。骨髓瘤细胞由于缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移酶（HGPRT）,在HAT筛选培养液中不能正常合成D N A,无法生长。下列叙述正确的是免疫B细胞 骨髓痛细胞体外长期 融合的细胞 在HAT培养中死亡 培养液中死亡A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础【答案】ACD【解析】诱导动物细胞融
18、合的方法有电激、聚乙二醇、灭活的病毒（如灭活的仙台病毒）等，A 正确；两两融合的细胞包括免疫B 细胞与免疫B 细胞融合的具有同种核的细胞、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合的具有同种核的细胞、免疫B 细胞与骨髓瘤细胞融合的杂交瘤细胞，骨髓瘤细胞虽然能无限增殖，但缺乏次黄喋吟磷酸核糖转移酶，免疫B 细胞虽然有次黄喋吟磷酸核糖转移酶，但不具有无限增殖的本领，所以在HAT筛选培养液中，两两融合的具有同种核的细胞都无法生长，只有杂交瘤细胞才能生长，B 错误；因每个免疫 B 细胞只分泌一种特异性抗体，因此在HAT筛选培养液中筛选出来的众多的杂交瘤细胞所分泌的抗体，不一定都是人类所需要的，还需要进一步把能分泌人类
19、所需要抗体的杂交瘤细胞筛选出来，C 正确；动物细胞融合是以细胞膜的流动性为基础的，D 正确。11.（2019天津市七校联考）利用基因工程技术生产竣酸酯酶（CarE）制剂，用于降解某种农药的残留，基本流程如图。下列叙述正确的是鱼 农历亟A.过程的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核甘酸B.过程需使用限制酶和DNA聚合酶，是基因工程的核心步骤C.过程需要使用NaCL溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D.过程可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞【答案】D【解析】过程表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核甘酸，A 错误；过程需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载
20、体，是基因工程的核心步骤，B 错误；过程常用Ca?*处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞，C 错误；过程可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入了受体细胞，D 正确。12.（2019上海二模）下图为植物体细胞杂交过程示意图。在利用植物细胞A 和 B 培育成为杂种植株过程中，运用的技术有细MA植物细MBA.干细胞技术和细胞融合技术B.细胞融合技术和植物组织培养技术C.细胞融合技术和细胞核移植技术D.干细胞技术和植物组织培养技术【答案】B【解析】该图为植物体细胞杂交过程示意图，过程是植物细胞杂交过程，运用了细胞融合技术，体现了细胞膜具有一定的流动性；是植物组织培养过程，培育成
21、杂种植株，体现了植物细胞的全能性，故选B。13.（2018江苏卷，10）下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是（）A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高【答案】A【解析】用促性腺激素对良种奶牛进行注射处理，可促使其超数排卵，A 正确；进行移植的胚胎是桑根胚或囊胚，B 错误；受体对移植的胚胎几乎不发牛免疫排斥反应，因此无需使用免疫抑制剂，C 错误；利用胚胎分割技术，同卵双胎较同卵多胎成功率更高，D 错误。14.（2018
22、北京卷，5）用 Xhol和 Sall两种限制性核酸内切酶分别处理同一 DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（）Xhul Sall Sall Sall Xhuli 图1 卷切位点图图2 电泳结果示意图A.如图中两种酶识别的核甘酸序列不同B.如图中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道中是用Sall处理得到的酶切产物D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA【答案】D【解析】限制酶识别特定的脱氧核甘酸序列，不同的限制酶能识别不同的核昔酸序列，由电泳图可知Xhol和 Sall两种酶分别切割时，识别的序列不同，A 正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的粘性末端，再用DNA连
23、接酶进行连接，可以构成重组DNA,B 正确；Sall将 DNA片段切成4 段，Xhol将 DNA片段切成3 段，根据电泳结果可知泳道为S a ll,泳道为Xhol,C 正确；限制酶切割双链D N A,酶切后的 DNA片段仍然是双链DNA,D 借误。15.（2018江苏卷，22）如图为细胞融合的示意图，下列叙述正确的是（）A.若 a 细胞和b 细胞是植物细胞，需先去分化再诱导融合B.a 细胞和b 细胞之间的融合需要促融处理后才能实现C.c细胞的形成与a、b细胞膜的流动性都有关D.c细胞将同时表达a细胞和b细胞中的所有基因【答案】BC【解析】若a细胞和b细胞是植物细胞，应该先用酶解法去掉它们的细胞
24、壁再诱导融合，A错误：无论是动物细胞还是植物细胞，两个细胞的融合都需要促融处理后才能实现，B正确；两个细胞融合成一个细胞，利用了细胞膜的流动性，C正确；c细胞同时具备了a细胞和b细胞中的所有基因，但是基因是选择性表达的，因此c细胞中基因不一定都能够表达，D错误。二、多选题1.（2020年江苏省高考生物试卷 23）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述簿建的是（）h囊胚 胚胎干细胞A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同C.用胰蛋白酶将细胞a的膜白消化后可获得分散的胚胎干细胞D.胚胎干细胞和诱
25、导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养【答案】ABC【解析】【分析】1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）。2,ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态.在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺甘酸等化学物质时，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段。【详解】A、为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误；B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基
26、因相同，B错误；C、运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；D、动物细胞培养时需要在5%C 5 的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH,D 正确。故选ABC.,三、非选择题1.（2022全国甲卷高考真题）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是;精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是（答
27、 出 1 点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还 含 的 营 养 成 分 有 （答出3 点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主 要 的 操 作 步 骤 是.【答案】（1）冷冻保存刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力肝素或钙离子载体A23187 ME 1中期维生素、氨基酸、核甘酸 对受体母羊进行发情处理，将保
28、存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代【解析】【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。（1）精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法，化学诱导法是将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期（ME）中期）才能具备与精子受精的能力。(
29、2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核甘酸等。要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要是利用胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。2.（2022 全国乙卷高考真题）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。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
30、 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。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。PC R过程每次循环分为3 步，其 中 温 度 最 低 的 一 步 是。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
31、因工程的基本操作流程是。【答案】逆转录酶#反转录酶（2）特 异 性 核 甘 酸 序 列 退 火#复性（3）曾感染新冠病毒，已康复已感染新冠病毒，是患者获取S蛋白基因玲构建S蛋白基因与运载体的表达载体好导入受体细胞玲目的基因的检测与鉴定（检测受体能否产生S蛋白）【解析】【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA匕中温延伸：合成子链。（1）分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是RN A,而 RT-PCR法需要先得到cDNA,由 RN
32、A至 I DNA的过程属于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶（反转录酶）。PCR过程需要加入引物，设计引物时应有一段已知目的基因的核昔酸序列，在该过程中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中的特异性核甘酸序列来进行；PCR过程每次循环分为3 步，分别为变性(90-950),复 性(55-600),延 伸(70-750),故其中温度最低的一步是复性。某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明该个体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗体，将病毒消灭，则核酸检测为阴性，但由于抗体有一定的时效性，能
33、在体内存在一段时间，故抗体检测为阳性；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明该个体体内仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人已经感染新冠病毒，为患者。基因工程的基本操作流程是：获取目的基因玲基因表达载体的构建(基因工程的核心)玲将目的基因导入受体细胞好目的基因的检测与鉴定，结合题意，本基因工程的目的是获得大量的S蛋白，故具体流程为：获取S蛋白基因-构建S蛋白基因与运载体的表达载体f 导入受体细胞与目的基因的检测与鉴定(检测受体能否产生S蛋白)。3.(2022 湖南高考真题)水蛭是我国的传统中药材J 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
34、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：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。分子设计折彘|基 因 卜|DNA|预期功能生物功能(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。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 o酶甲处理O-酶乙处理
35、oooooOoooooO6543213邕典月磐eluu丽加空0 2 4 6 8 10 0 2 4 6 8 10酶解时间(h)酶解时间(h)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【答案】氨基酸序列多肽链 mRNA 密码子的简并性(2)从基因文库中获取目的基因 通 过 DNA合成仪用化学方法直接人工合成 DNA双链复制种类 提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏 取 3 支试管，分别加入等量的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；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔
36、)血液，立即将等量的血液加入1、2、3 号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间【解析】【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发f设计预期的蛋白质的结构好推测应有的氨基酸序列玲找到相对应的脱氧核甘酸序列；2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。(1)据分析可知，物质a 是氨基酸序列多肽链，物 质 b 是 mRNA。在生产过程中，物质b 可
37、能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。(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从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是DNA双链复制。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解用，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着醐解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理
38、后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计思路为：取 3 支试管，分别加入等量的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；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3 号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。4.（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
39、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 F LAG-P和 F LAG-PA。P是缺失特定氨基酸序列的P,F LAG是一种短肽，连接在P或 P的氨基端，使融合蛋白能与含有F LAG抗体的介质结合，但不影响P或 P的功能。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%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F LAG的序列形
40、成一个融合基因，如图甲所示，其中ATGTGC A”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F LAG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EcoR因识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是EcoRIBamH I放大重组载体 r z的部分结构回FP基因EcoRI编码FLAG的序列）一 注：D、脩码涟为转录时所用模板涟的互补捱1 BamH IDN播 码 捱ATG GAC-A A G GCG AAT TCA TGT GCA-GGA TCC氨基酸序列 Met
41、 Asp Lys|Ala Asn Ser Cys AlaGly SerFLAG图甲融合蛋白表达成功后，将 F LAG-P、F LAG-P4、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F LAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知F LAG-P和 F LAG-P不能降解U BC,由组结果的差异推测，药物A 的作用是；由组或组的差异推测，P中缺失的特定序列的作用是 FLAG-P-+FLAG-PA-药物AUBC+注：+-表示有-+表示无+-+图7,.U B c l 一 图丙根据以上结果推测，药物A 治疗该病的机理是【答案】(1
42、)两种引物分别与两条模板链3,端的碱基序列互补配对 5,端(2)在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变。在 EcoR(3识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上F LAG的碱基数目为3 的倍数(3)促进UBC与 F LAG-P的结合 P中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列药物A 促进UBC与 F LAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。【解析】【分析】PCR过程：变性：当温度上升到90团以上时，双链DNA解旋为单链；温度下降到50回左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单
43、链DNA结合；延伸：当温度上升到72回左右时，溶液中的4 种脱氧核甘酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核甘酸，因此设计扩增P基因的引物，需要两种引物分别与两条模板链3,端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核甘酸加到引物的3,端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5,端。融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中F LAG的氨基酸序列正确，但 P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基
44、因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoR团识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上F LAG的碱基数目为3 的倍数，这样能保证P基因转录出的mRNA匕的读码框不改变，能够正常翻译。组仅添加UBC,处理后，用 UBC抗体检测，不出现杂交带；组添加UBC和 F LAG-P,出现杂交带；组添加UBC、药物A 和 F LAG-P,杂交带更加明显,说明药物A 的作用是促进UBC与 F LAG-P的结合。由组或组的差异在于组使用FLAG-P,出现杂交带；组使用FLAG-PA,不出现杂交带，据此推测PA中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。（4）根 据（3
45、）的分析推测，药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。【点睛】本题难点在于分析翻译出错的原因，需要结合翻译相关知识对图进行仔细分析方可得出结论。5.（2022年6月浙江高考真题）回答下列（一）、（二）小题：（-）回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：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回 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
46、是否产醐及产前性能。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：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。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
47、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。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 氏短等有关。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。【答案】（1）无 菌 水 水浴杀死不耐热微生物分离 Kl-I2（3）人工 诱 变 原 生 质 体 融 合（4）农 杆 菌 过 低 敏 感 性（5）再 生 细 胞 核 形 态 特 征 和 数 量(6)培 养 时 间 受 精 卵【解析】【分析】(一)选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。(二)农杆菌中的
48、Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。转化过程：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上农杆菌-导入植物细胞玲目的基因整合到植物细胞染色体上玲目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。产生淀粉酶的枯草杆菌的最适温度为50-75回，要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水制成枯草杆菌悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80回的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进行可以提高筛选效率。用稀释涂布平板
49、法可以分离枯草杆菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加K l-I2,能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能利用淀粉而存活，同时淀粉由于被分解在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小，比值大的说明该菌株产酶性能较高。要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育种，由于变异的不定向性，人工诱变后还需要再筛选才能获得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产淀粉酶有关的基因，进而获得相应的高产性状。(4)野生的农杆菌没有抗性基因，用于转化植物细胞的农杆菌一般在其TDNA中插入一种抗生素抗性基因。抗生素的作用是抑制细菌生长，农杆菌属于细菌，在其
50、侵染植物过程中，可以用另一种抗生素抑制农杆菌的生长，从而达到在后续实验中消除转化植物细胞中农杆菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的细胞能在含有相应抗生素的培养基上存活。当培养基中抗生素浓度过低时，很多没有抗性的细胞也存活下来，因此出现假阳性，故在转基因前要对受体进行抗生素的敏感性检测。转基因植株要经过植物组织培育，要提高培育转基因植株的成功率，应该选再生能力和遗传稳定性较强的受体，这种受体全能性较高，能保持生物的性状。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量，分析染色体组型是否改变。(6)植物转基因受体