2023年生物高考總復(fù)習(xí)第二部分考點(diǎn)培優(yōu)訓(xùn)練 檢測案43基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題

課后定時(shí)檢測案43基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題

［基礎(chǔ)鞏固練］——學(xué)業(yè)水平一、二

1.下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)、植物或微生物

B.限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶

C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性

D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)

2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，正確的是（）

A.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作

B.蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子

C.對(duì)蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實(shí)現(xiàn)的

D.蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的

3.下列有關(guān)生物技術(shù)安全性和倫理問題的觀點(diǎn)，不合理的是（）

A.對(duì)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，我們應(yīng)該趨利避害，理性看待

B.我國禁止生殖性克隆和治療性克隆

C.我國不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)其擴(kuò)散

D.對(duì)于基因檢測應(yīng)該保護(hù)個(gè)人遺傳信息隱私權(quán)

［提能強(qiáng)化練］——學(xué)業(yè)水平三、四

4.［經(jīng)典高考］北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列,

該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)，下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘

述正確的是（）

I比目魚I

ZLZ

|mRNA]目的基?

I重組質(zhì)粒卜阪麗

質(zhì)粒

①

I番茄組織塊I

A.過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序

B.將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋

C.過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選

D.應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)

5.[2022.天津一中高三月考]為提高大豆對(duì)磷元素的吸收能力，研究人員利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

法將水稻的耐低磷基因OsPTF轉(zhuǎn)移到大豆植株中，下圖為重組Ti質(zhì)粒上T—DNA的序列結(jié)構(gòu)

示意圖。下列相關(guān)敘述不正確的是（）

BamW\EcoRi

啟動(dòng)子1QsP"基因終止子啟動(dòng)子2抗除草劑基因

A.以水稻RNA為模板通過逆轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增可獲得大量OsPTF基因

B.RNA聚合酶與啟動(dòng)子1識(shí)別并結(jié)合后，啟動(dòng)抗除草劑基因的轉(zhuǎn)錄

C.可通過含除草劑的選擇培養(yǎng)基篩選含有目的基因的大豆愈傷組織

D.用EcoRI、BamHI酶同時(shí)切重組Ti質(zhì)粒后，經(jīng)電泳分離至少得到兩條不同長度的帶

6.如圖為某種質(zhì)粒的簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切核酸酶EcoRI、瓦?HI的酶

切位點(diǎn)，P為轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)部位。已知目的基因的兩端有EcoRI、Ba〃汨I的酶切位點(diǎn)，受體細(xì)

胞為無任何抗藥性的原核細(xì)胞。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用反。RI酶切，在DNA連接酶作用下，生成由

兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有兩種

B.DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來，形成一個(gè)重組質(zhì)粒時(shí)形成兩

個(gè)磷酸二酯鍵

C.為了防止目的基因反向連接和質(zhì)粒自行環(huán)化，酶切時(shí)可選用的酶是EcoRI和反"〃HI

D.受體細(xì)胞能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長，表明該目的基因已成功導(dǎo)入該細(xì)胞

7.根據(jù)某基因上游和下游的堿基序列，設(shè)計(jì)合成了該基因的兩段引物（單鏈DNA）。引物

與該基因變性DNA（單鏈DNA）結(jié)合為雙鏈DNA的過程稱為復(fù)性。如圖是兩引物的Tm（引物

熔解溫度，即50%的引物與其互補(bǔ)序列形成雙鏈DNA分子時(shí)的溫度）測定結(jié)果，下列敘述不正

確的是（）

2

A.通常引物1和引物2不能有堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系

B.兩引物分別是子鏈延伸的起點(diǎn)，并可以反復(fù)利用

C.若兩引物的脫氧核甘酸數(shù)相同，則可推測引物2的GC含量較高

D.復(fù)性所需溫度與時(shí)間，取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素

［大題沖關(guān)練］——綜合創(chuàng)新?求突破

8.［2022.廣東汕頭市高三二模］葉綠體基因工程是指向葉綠體基因組中引入外源目的基因,

并使之表達(dá)。Rubisc。酶(簡稱R酶)是光合作用中CO2固定的關(guān)鍵酶，深紅紅螺菌的R酶活性

是一般植物的4倍?？茖W(xué)家嘗試將該菌的Rubisco基因(簡稱R基因)導(dǎo)入玉米葉綠體，提高玉

米R(shí)酶活性，進(jìn)而提高玉米光合能力。RbcL基因位于葉綠體DNA上，其產(chǎn)物參與光合作用

過程。

(1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體中，使用了玉米葉綠體特異性基因RbcL基因的啟動(dòng)子和終止子，

其目的是o在構(gòu)建該表達(dá)載體時(shí)，需要使用的

工具酶有o

(2)科學(xué)家試圖修改R基因中部分堿基，以改變R酶部分氨基酸序列，以進(jìn)一步提高R酶

的活性，該操作屬于_______工程。

(3)獲得成功轉(zhuǎn)化R基因的玉米細(xì)胞，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株，其中使用

到三種培養(yǎng)基的主要激素配方如下(NAA是一種生長素類似物，6-BA是一種細(xì)胞分裂素)。其

中培養(yǎng)基A主要作用是，誘導(dǎo)培養(yǎng)物生根的培養(yǎng)基編號(hào)為

培養(yǎng)基編號(hào)ABC

NAA(mg/L)0.50.050.1

6-BA(mg/L)0.52.50.05

(4)試從安全性和實(shí)用性的角度分析葉綠體基因工程的優(yōu)勢

9.［2022.天津高三二模］針對(duì)新冠病毒(SARS-CoV-2)的重組蛋白疫苗、核酸疫苗(包括

3

DNA疫苗和RNA疫苗)等疫苗都在研發(fā)當(dāng)中。下圖為其中一種疫苗的研發(fā)思路，圖中①?⑦

表示過程，箭頭表示NeoI、Sph1、NheI、BamHI的酶切位點(diǎn)(四種酶的識(shí)別序列詳見表),

標(biāo)記基因SUC2控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培養(yǎng)基中的蔗糖生存。

限制酶NeoISphINheIBamHI

識(shí)別序列和

CCATGGCCATGCGGATCCGCTAGC

切割位點(diǎn)

(1)圖中①過程需要使用酶先得到eDNA,再使用技術(shù)擴(kuò)增得到S基因。

(2)為使③過程順利進(jìn)行，需先使用限制酶和切割質(zhì)粒B,選用兩種限制

酶對(duì)新冠病毒的5基因進(jìn)行切割的目的是____________________________________________

____________________________________________________________________(答出

一點(diǎn)即可)。

(3)圖中表示篩選的過程是(填編號(hào))，為達(dá)到利用標(biāo)記基因篩選的目的，普通的

P型酵母菌應(yīng)該滿足的條件是o

(4)重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為,刺激機(jī)體產(chǎn)

生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對(duì)志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試

驗(yàn)的志愿者需要滿足的條件之一是(選填“有”或“無")SARS—CoV-2感染

史，理由是

10.[2022.遼寧沈陽市高三二模]絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒(TMV)基因，能合成抗

TMV蛋白，使絞股藍(lán)葉片能抗TMV感染。科研人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將絞股藍(lán)細(xì)胞中的抗TMV

基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞，培育出了抗TMV的煙草，主要流程如圖所示。請(qǐng)分析下圖并回答問題：

①----②「----r-③螭

--------]匚"Ti質(zhì)粒

RNAeDNA目的基因|

在含有卡那霉素④

抗TMV._再生的培養(yǎng)基上培養(yǎng)出占

血草⑥植保⑤細(xì)施

(1)從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄的RNA,合成目的基因。過程①需要的酶是

o利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，反應(yīng)體系中除有緩沖液、原料

4

(dNTP)、目的基因外，還應(yīng)含有。

(2)由①獲得的目的基因在構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)在目的基因的首端和尾端分別添加

，同時(shí)為了與表達(dá)載體連接，通常在兩端插入不同的限制性酶切位點(diǎn)，主要

原因是o由圖可知，在過程③中應(yīng)將目的基因插

入Ti質(zhì)粒的T—DNA上，同時(shí)該片段中還應(yīng)有抗性基因。

(3)將含抗TMV基因的煙草細(xì)胞經(jīng)⑤獲得再生植株的生物技術(shù)是o這項(xiàng)技術(shù)

不僅能實(shí)現(xiàn)快速繁殖作物還能保持優(yōu)良品種的。

(4)過程⑥在個(gè)體生物學(xué)水平鑒定，需要做實(shí)驗(yàn)，可檢測植株是否具有抗性以及

抗性的強(qiáng)度。

11.超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的獲得與鑒定。在超量表達(dá)P基因載體的構(gòu)建中，所用

DNA片段和Ti質(zhì)粒的酶切位點(diǎn)如圖1所示,P蛋白在玉米株系的表達(dá)量如圖2所示。

啊100?

80

60

40

20

0

野L生型ahla2la3a4

玉米株系

圖2

回答下列問題:

(1)強(qiáng)啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，能被識(shí)別并結(jié)合，驅(qū)動(dòng)基因的持續(xù)

轉(zhuǎn)錄。為使P基因在玉米植株中超量表達(dá)，應(yīng)優(yōu)先選用酶組合，將片段和Ti質(zhì)粒切

開后構(gòu)建重組表達(dá)載體。T-DNA在該實(shí)驗(yàn)中的作用是

(2)將農(nóng)桿菌浸泡過的玉米愈傷組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基中需加入進(jìn)行篩

選，篩選出的愈傷組織形成叢芽，最終獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米株系。

(3)據(jù)圖2分析，選擇al、a2、a3玉米株系，作為超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性

研究的實(shí)驗(yàn)材料，理由是

5

12.[2022?江蘇省常熟市高三階段抽測]新冠病毒是一種單鏈RNA病毒，常用“熒光

RT—PCR技術(shù)”進(jìn)行檢測，方法是取檢測者的mRNA逆轉(zhuǎn)錄出cDNA,并大量擴(kuò)增，用熒光

標(biāo)記的新冠病毒核酸探針來檢測PCR產(chǎn)物中是否含有新冠病毒的cDNA。請(qǐng)回答下列問題：

（1）“熒光RT-PCR技術(shù)”所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有、

、熒光標(biāo)記的核酸探針、引物、dNTP、緩沖體系。

（2）如果要同時(shí)擴(kuò)增兩種基因，則試劑盒中的引物應(yīng)該有種。下圖為新冠病毒的

uORFlab基因”對(duì)應(yīng)的cDNA片段結(jié)構(gòu)示意圖，則與之對(duì)應(yīng)的引物結(jié)合的部位應(yīng)該是圖中的

（子鏈延伸方向?yàn)槠渥陨淼?'-3',用圖中數(shù)字作答）。若已知該基因的引物I,能

否依據(jù)其堿基序列設(shè)計(jì)出另一種引物II?，理由是o

界川:||||ORHab基因川Ml黑

（3）在檢測過程中，隨著PCR的進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物不斷累積，“雜交雙鏈”熒光信號(hào)的強(qiáng)度

也等比例增加?？赏ㄟ^熒光強(qiáng)度的變化監(jiān)測產(chǎn)物量的變化從而得到一條熒光擴(kuò)增曲線圖（如下

圖）。

1卜平臺(tái)期一1

(

趙

雪

悵

)

*U

背景信號(hào)階段

Cycle（循環(huán)數(shù)）

①"平臺(tái)期"出現(xiàn)的最可能的原因是____________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________0

②理論上，在檢測過程中，有熒光標(biāo)記的“雜交雙鏈”出現(xiàn)，則說明檢測結(jié)果呈

（填“陰”或“陽”）性，但為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，一般要達(dá)到或超過閾值時(shí)才

確診。現(xiàn)有兩個(gè)待檢樣本，檢測時(shí)都出現(xiàn)了上述形態(tài)的曲線，但甲的a點(diǎn)比乙的a點(diǎn)明顯左移。

請(qǐng)給這種結(jié)果做出科學(xué)合理的解釋（試劑盒合格且正常，操作過程規(guī)范且準(zhǔn)確）：

6

13.[2022.汾湖高級(jí)中學(xué)教學(xué)反饋測試]枯草芽狗桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一

株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽泡桿菌菌株(B菌)，從中克隆得到了一種纖維素酶(G酶)基因。

將獲得的Ci酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接，再導(dǎo)入B菌，以期獲得降解纖維素能力更

強(qiáng)的工程菌。

(1)纖維素屬于糖，因此經(jīng)過一系列酶催化最終可降解成單糖，該單糖是

(2)對(duì)克隆得到的Ci酶基因測序,與數(shù)據(jù)庫中的Ci酶基因編碼序列相比有兩個(gè)堿基對(duì)不同,

但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同，這是因?yàn)?/p>

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)。酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA自身的延伸方向?yàn)?'-3'。為了使

Ci酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接，克隆Ci酶基因時(shí)在其兩端添加了S〃"I

和氏z〃?HI的酶切位點(diǎn)。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點(diǎn)。圖1中酶切位點(diǎn)1和2所對(duì)應(yīng)的酶

分別是o

酶切位點(diǎn)1酶切位點(diǎn)2

C,酶基因OS3'

5'

HT質(zhì)粒

(4)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組，一組接種工程菌，對(duì)照組1不進(jìn)行處理，對(duì)

照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條件下培養(yǎng)96小時(shí)，檢測培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果(圖2)

說明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。對(duì)照組2的處理應(yīng)為

對(duì)照組1對(duì)照組2工程菌

圖2

7

(5)預(yù)期該工程菌在處理廢棄物來保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用o(舉一

例)

14.[2022?廣州市高三年級(jí)階段訓(xùn)練]蟲草中的超氧化物歧化酶(PSSOD)具有抗衰老作用。

研究人員培育了能合成PSSOD的轉(zhuǎn)基因酵母菌。結(jié)合下圖回答下列問題。

ApaLI

外源P5S。?；?氨芋青霉素抗性基因

LN-

HMm一K基因表達(dá)?

《載體2

\URA3基因

(注："山dill和ApaLI是兩種限制酶，箭頭表示酶的切割位置。)

(1)將圖中的重組DNA分子用“由din和ApaLI完全酶切后，可得到種DNA片

段。

(2)作為受體細(xì)胞的酵母菌缺失URA3基因，必須在含有尿喀咤的培養(yǎng)基中才能存活，為

了篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的酵母菌，所使用的培養(yǎng)基_______(填“需要”或“不需要”)

添加尿喀咤，理由是

(3)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為0

為了確定受體細(xì)胞中PSSO?；蚴欠褶D(zhuǎn)錄，可用標(biāo)記的作探針與從受體細(xì)

胞中提取的RNA進(jìn)行分子雜交檢測，分子雜交的原理是o

(4)利用蛋白質(zhì)工程獲得活性更高的PSSOD時(shí)，需根據(jù)所設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測其氨基酸

序列，最終確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列并經(jīng)獲得所需的基因。

課后定時(shí)檢測案43

1.解析：目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)、植物或微生物，A正確；限制性內(nèi)切核酸酶

和DNA連接酶是兩類常用的工具酶，B正確；胰島素具有生物活性，胰島素原不具有生物活

性，所以人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性，C正確；載體上的抗性基

因可用于篩選含重組DNA的細(xì)胞，但不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)，D錯(cuò)誤。

答案：D

8

2.解析：蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的基因分子進(jìn)行操作，改造基因即改

造蛋白質(zhì)，而且可以遺傳，A錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分

子，B正確；對(duì)蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造決定蛋白質(zhì)的基因來實(shí)現(xiàn)的，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工

程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是不完全相同的，D錯(cuò)誤。

答案：B

3.答案：B

4.解析：過程①獲得的目的基因已不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子，因此不能用于比目魚基因組

測序，A錯(cuò)誤；多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成的新基因表達(dá)的是多個(gè)抗凍蛋白的重復(fù)序列，

而不是抗凍蛋白中11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，因此不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白，B正確；

導(dǎo)入農(nóng)桿菌是為了擴(kuò)增和更易導(dǎo)入番茄細(xì)胞，C錯(cuò)誤；DNA探針技術(shù)不能檢測基因是否完全

表達(dá)，目的基因的完全表達(dá)應(yīng)該檢測表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。

答案：B

5.解析：以水稻RNA為模板通過逆轉(zhuǎn)錄可以合成cDNA,然后再以cDNA為模板利用

PCR技術(shù)可獲得大量OsPTF基因，A正確；識(shí)圖分析可知，抗除草劑基因位于啟動(dòng)子2的后

面，因此RNA聚合酶與啟動(dòng)子2識(shí)別并結(jié)合后，啟動(dòng)抗除草劑基因的轉(zhuǎn)錄，B錯(cuò)誤；由于圖

中T—DNA的序列中含有目的基因和抗除草劑基因，故可通過含除草劑的選擇培養(yǎng)基篩選含

有目的基因的大豆愈傷組織，C正確；用EcoRI、BamHI酶同時(shí)切重組Ti質(zhì)粒后，會(huì)得到

三種片段：含有耐低磷基因QsPTT的片段、含有除草劑基因的片段和只含啟動(dòng)子1的片段，

因此經(jīng)電泳分離至少得到兩條帶，即含耐低磷基因OsPTF的片段和含除草劑基因的片段，D

正確。

答案：B

6.解析：DNA連接酶只能將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，因此將含有目的

基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoRI酶切，在DNA連接酶作用下，由兩個(gè)DNA片段之間連接

形成的產(chǎn)物共有3種，即質(zhì)粒與質(zhì)粒的連接、目的基因與目的基因的連接、目的基因與質(zhì)粒的

連接,A錯(cuò)誤;DNA連接酶的作用是將酶切后得到的具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，

形成一個(gè)重組質(zhì)粒時(shí)可形成4個(gè)磷酸二酯鍵，B錯(cuò)誤；EcoRI和BamHI切割形成的黏性末端

不同，而DNA連接酶只能將具有相同黏性末端的DNA片段連接起來，因此為了防止目的基

因反向連接和質(zhì)粒自行環(huán)化，酶切時(shí)可選用的酶是&1“RI和BomHI,C正確；題圖顯示，

在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中質(zhì)粒中的青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都不會(huì)被破壞，導(dǎo)入

普通質(zhì)粒的大腸桿菌和導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌都能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長，因此能在含

9

青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細(xì)胞不一定含有目的基因，D錯(cuò)誤。

答案：C

7.解析：通常引物1和引物2不能有堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，否則引物之間會(huì)相互結(jié)合，A

正確；兩引物參與子鏈的形成，不能反復(fù)利用，B錯(cuò)誤；若兩引物的脫氧核甘酸數(shù)相同，引物

2的熔解溫度較高，推測G—C含量較高，C正確；結(jié)合以上分析可知，復(fù)性所需溫度與時(shí)間，

取決于引物的長度、堿基組成及其濃度等因素，D正確。

答案：B

8.解析：（1）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，用于啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄，而終止子

是基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)束信號(hào)，故在構(gòu)建基因表達(dá)載體中，使用了玉米葉綠體特異性基因RbcL基因

的啟動(dòng)子和終止子，其目的是保證R基因可以在葉綠體中正常表達(dá)；表達(dá)載體構(gòu)建需用到的

工具酶有限制酶（切割目的基因和載體）和DNA連接酶（連接切割過的目的基因和載體）。（2）“修

改R基因中部分堿基，以改變R酶部分氨基酸序列，以進(jìn)一步提高R酶的活性”的目的是改

造蛋白質(zhì)，故屬于蛋白質(zhì)工程，該工程是在基因水平進(jìn)行的操作。（3）在植物組織培養(yǎng)過程中，

生長素和細(xì)胞分裂素的比例影響細(xì)胞的分化：當(dāng)生長素與細(xì)胞分裂素的比例適中時(shí)，可誘導(dǎo)形

成愈傷組織，故培養(yǎng)基A的主要作用是誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織；當(dāng)生長素的比例大于細(xì)胞

分裂素比例時(shí)，可誘導(dǎo)生根，故誘導(dǎo)培養(yǎng)物生根的培養(yǎng)基編號(hào)為C。（4）葉綠體基因工程還可以

避免如花粉等的基因污染，其原因是葉綠體的基因不會(huì)進(jìn)入花粉，從而避免了重組基因的擴(kuò)散,

具有安全性；此外由于目的基因?qū)氲氖侨~綠體，有性生殖時(shí)后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，故具有

一定的實(shí)用性。

答案：（1）保證R基因可以在葉綠體中正常表達(dá)限制酶和DNA連接酶（2）蛋白質(zhì)（3）

誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織C（4）安全性：外源基因不會(huì)隨花粉擴(kuò)散；實(shí)用性：其有性生殖時(shí)

后代不會(huì)發(fā)生性狀分離

9.解析：（1）利用RNA得到相應(yīng)DNA的方法為逆轉(zhuǎn)錄，起作用的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶，在體外

將DNA擴(kuò)增的技術(shù)是PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）。⑵NeoI的識(shí)別切割位點(diǎn)為C,CATGG,NheI的

識(shí)別切割位點(diǎn)為G'GATCC,C分子的兩端分別有一GATC和GTAC一序列，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)

原則，可知需要用限制酶Neo1、NheT切割質(zhì)粒B。由于同種限制酶切割得到的DNA片段兩

端黏性末端相同，用DNA連接酶連接時(shí)可出現(xiàn)S基因自身環(huán)化以及5基因與載體反向連接的

現(xiàn)象，所以常選用兩種限制酶對(duì)新冠病毒的S基因進(jìn)行切割，目的是防止S基因自身環(huán)化、防

止S基因與載體反向連接、防止載體自身環(huán)化。（3）圖中表示篩選的過程是⑤（篩選含重組質(zhì)粒

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的P型酵母菌），其質(zhì)粒上的標(biāo)記基因SUC2能控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培養(yǎng)基

中的蔗糖生存，篩選時(shí)應(yīng)使用以蔗糖為唯一碳源的培養(yǎng)基。為達(dá)到利用標(biāo)記基因篩選的目的，

普通的P型酵母菌應(yīng)該滿足的條件是自身不能合成蔗糖酶（普通的P型酵母菌不能利用培養(yǎng)基

中的蔗糖生存）。（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為抗原，刺

激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫過程，機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢

測疫苗對(duì)志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試驗(yàn)的志愿者需要滿足無SARS-CoV-2感染史,

即未感染過新冠病毒，因?yàn)橛蠸ARS-CoV-2感染史的志愿者血清中會(huì)存在一定量的相應(yīng)抗

體，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾。

答案：（1）逆轉(zhuǎn)錄PCRQ）Nco1Nhel防止S基因自身環(huán)化、防止載體自身環(huán)化、

防止S基因與載體反向連接（3）⑤不能合成蔗糖酶（4）抗原無有SARS—CoV—2感染

史的志愿者血清中會(huì)存在一定量的相應(yīng)抗體，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾

10.解析：（1）過程①為逆轉(zhuǎn)錄出單鏈的DNA,在合成雙鏈的DNA,需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶

和DNA聚合酶。利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、

四種脫氧核甘酸外，還應(yīng)有引物和耐高溫的DNA聚合酶（KzqDNA聚合酶）。（2）為了使目的基

因能正常表達(dá)，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要在目的基因的兩端添加啟動(dòng)子和終止子。為了使目的

基因能定向插入表達(dá)載體，避免自身環(huán)化，常常在目的基因的兩端插入不同的限制性酶切位點(diǎn)。

圖中⑤過程在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，說明構(gòu)建的重組質(zhì)粒上含有的標(biāo)記基因是卡那霉

素抗性基因。（3）將離體的細(xì)胞培育成一個(gè)完整的植株采用的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)技術(shù)。這種

技術(shù)的繁殖方式為無性繁殖，能夠保持優(yōu)良品種的遺傳特性。（4）若從個(gè)體水平鑒定，可通過

接種煙草花葉病毒（TMV）的方法來確定植株是否具有抗性以及抗性的強(qiáng)度。

答案：（1）逆轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶引物和ZqDNA聚合酶（2）啟動(dòng)子和終止子使目

的基因能定向插入表達(dá)載體，避免自身環(huán)化卡那霉素（3）植物組織培養(yǎng)遺傳特性

（4）TMV接種

11.解析：（1）強(qiáng)啟動(dòng)子能驅(qū)動(dòng)基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄，說明強(qiáng)啟動(dòng)子能被RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)

合。為使P基因在玉米植株中超量表達(dá)，同時(shí)確保強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因不被破壞，故應(yīng)優(yōu)先選

用BamHI和SacI酶組合，將片段和Ti質(zhì)粒切開后，利用DNA連接酶構(gòu)建重組表達(dá)載體。

T-DNA在該實(shí)驗(yàn)中的作用是將強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞的染色體

DNA±o（2）由圖1可知，潮霉素抗性基因位于Ti質(zhì)粒的T-DNA,隨T-DNA整合到玉米

細(xì)胞的染色體上，故將農(nóng)桿菌浸泡過的玉米愈傷組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基中可加入潮霉

素進(jìn)行篩選，培養(yǎng)基中生長出的轉(zhuǎn)基因玉米株系，就是所需的轉(zhuǎn)基因玉米株系。（3）由圖2可

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知，al,a2、a3玉米株系的P蛋白表達(dá)量顯著高于野生型玉米，所以可以選擇al、a2、a3玉

米株系，作為超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性研究的實(shí)驗(yàn)材料。

答案：（l）RNA聚合酶BanMI和SacI將強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉

米細(xì)胞染色體DNA上

（2）潮霉素（再）分化（3）al、a2、a3玉米株系的P蛋白表達(dá)量顯著高于野生型玉米

12.解析：（1）根據(jù)題目信息可知，熒光RT-PCR技術(shù)所用的試劑盒中通常都應(yīng)該含有：

逆轉(zhuǎn)錄酶、耐高溫的DNA聚合酶（RiqDNA聚合酶）、引物、四種脫氧核昔酸、緩沖體系。（2）

根據(jù)PCR技術(shù)的原理，在擴(kuò)增DNA分子時(shí)每一條鏈均需與相應(yīng)的引物結(jié)合才能進(jìn)行擴(kuò)增，因

此如果要成功將上述兩個(gè)獨(dú)立基因分別擴(kuò)增出來，則在試劑盒中的引物應(yīng)該有4種；在利用

PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA分子過程中，DNA聚合酶只能從引物的3'端開始連接脫氧核昔酸，又由

于DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，所以引物與DNA分子單鏈的3'端（一0H）相結(jié)合即圖示中

的1和4所示部位。由于兩段引物的堿基序列沒有相關(guān)性，既不相同，也不互補(bǔ)，因此不能根

據(jù)該基因的引物I的堿基序列設(shè)計(jì)出另一種引物II。（3）①分析熒光擴(kuò)增曲線圖，圖中曲線通

過熒光強(qiáng)度變化反映產(chǎn)物量的變化，因此曲線中“平臺(tái)期”出現(xiàn)的最可能原因是試劑盒中的原

料和探針數(shù)量一定，超出一定的循環(huán)數(shù)后，熒光標(biāo)