專(zhuān)題25 基因工程 十年（2015 2024）高考生物真題分類(lèi)匯編（全國(guó)） （解析版）

2013-2024年十年高考真題匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題25基因工程考點(diǎn)十年考情（2015-2024）命題趨勢(shì)考點(diǎn)1基因工程的工具及其操作步驟（10年10考）2024·北京、貴州、甘肅、湖北、江西、浙江、安徽、湖南、廣東、河北、山東、吉林、全國(guó)、重慶2023·浙江、廣東、湖南、天津、湖北、山西、北京、山東、海南、全國(guó)2022·重慶、遼寧、北京、湖北、山東、浙江、河北、福建、天津、江蘇、湖南、廣東、全國(guó)2021·天津、江蘇、湖北、遼寧、北京、重慶、海南、福建、山東、浙江、湖南、河北、廣東、全國(guó)2020·天津、海南、北京、江蘇、山東、浙江、全國(guó)2019·天津、全國(guó)、北京、江蘇、海南、上海、浙江2018·浙江、全國(guó)、北京、天津、江蘇、海南、上海2017·全國(guó)、浙江、天津、江蘇、北京、上海2016·天津、江蘇、海南、北京、全國(guó)2015·安徽、海南、福建、上海、四川、天津、江蘇、山東、全國(guó)、廣東、重慶從近10年全國(guó)各地的高考試題來(lái)看，基因工程專(zhuān)題常以科研為情景，注重運(yùn)用教材的基礎(chǔ)知識(shí)解決現(xiàn)有的問(wèn)題，多考查基因工程的工具及其操作步驟、蛋白質(zhì)工程和生物技術(shù)倫理。此部分內(nèi)容集中在非選擇題部分考察?？键c(diǎn)2生物技術(shù)倫理（10年5考）2024·浙江、廣東2023·浙江2022·遼寧、北京2021·北京、河北2020·北京考點(diǎn)1基因工程的工具及其操作步驟〖2024年高考真題〗1．（2024·北京·高考真題）我國(guó)科學(xué)家體外誘導(dǎo)食蟹猴胚胎干細(xì)胞，形成了類(lèi)似囊胚的結(jié)構(gòu)（類(lèi)囊胚），為研究靈長(zhǎng)類(lèi)胚胎發(fā)育機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)體系（如圖）。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．實(shí)驗(yàn)證實(shí)食蟹猴胚胎干細(xì)胞具有分化潛能B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的培養(yǎng)基含有糖類(lèi)C．類(lèi)囊胚的獲得利用了核移植技術(shù)D．可借助胚胎移植技術(shù)研究類(lèi)囊胚的后續(xù)發(fā)育【答案】C【分析】該過(guò)程利用胚胎干細(xì)胞創(chuàng)造出了類(lèi)胚胎結(jié)構(gòu)，并在體外培養(yǎng)至原腸胚時(shí)期，將類(lèi)囊胚移植進(jìn)雄猴體內(nèi)后，成功引起了雌猴的早期妊娠反應(yīng)有可能會(huì)產(chǎn)生新生個(gè)體，該過(guò)程屬于無(wú)性生殖。【詳解】A、體外誘導(dǎo)食蟹猴胚胎干細(xì)胞，形成了類(lèi)似囊胚的結(jié)構(gòu)(類(lèi)囊胚)，證實(shí)了食蟹猴胚胎干細(xì)胞具有分化潛能，A正確；B、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的培養(yǎng)基需含有糖類(lèi)，糖類(lèi)可為細(xì)胞培養(yǎng)提供能源物質(zhì)，B正確；C、類(lèi)囊胚的獲得利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，并沒(méi)有進(jìn)行核移植，C錯(cuò)誤；D、可借助胚胎移植技術(shù)將類(lèi)囊胚移植到相應(yīng)的雌性受體中繼續(xù)胚胎發(fā)育，從而可以用來(lái)研究類(lèi)囊胚的后續(xù)發(fā)育，D正確。故選C。2．（2024·貴州·高考真題）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中合理選擇材料和研究方法是順利完成實(shí)驗(yàn)的前提條件。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．稀釋涂布平板法既可分離菌株又可用于計(jì)數(shù)B．進(jìn)行胚胎分割時(shí)通常是在原腸胚期進(jìn)行分割C．獲取馬鈴薯脫毒苗常選取莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)D．使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端【答案】B【分析】胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)?！驹斀狻緼、稀釋涂布平板法除可以用于分離微生物外，也常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目。當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí)，培養(yǎng)基表面生長(zhǎng)的一個(gè)單菌落，來(lái)源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌，通過(guò)統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)，就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌，A正確；B、在進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚，B錯(cuò)誤；C、馬鈴薯頂端分生區(qū)附近（如莖尖）的病毒極少，甚至無(wú)病毒，所以可以選取馬鈴薯莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗，C正確；D、不同的限制酶識(shí)別的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能產(chǎn)生相同的黏性末端，D正確。故選B。3．（2024·甘肅·高考真題）甘加藏羊是甘肅高寒牧區(qū)的優(yōu)良品種，是季節(jié)性發(fā)情動(dòng)物，每年產(chǎn)羔一次，每胎一羔，繁殖率較低。為促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，研究人員通過(guò)體外受精、胚胎移植等胚胎工程技術(shù)提高藏羊的繁殖率，流程如下圖。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．藏羊甲需用促性腺激素處理使其卵巢卵泡發(fā)育和超數(shù)排卵B．藏羊乙的獲能精子能與剛采集到的藏羊甲的卵母細(xì)胞受精C．受體藏羊丙需和藏羊甲進(jìn)行同期發(fā)情處理D．后代丁的遺傳物質(zhì)來(lái)源于藏羊甲和藏羊乙【答案】B【分析】胚胎移植基本程序主要包括：1、對(duì)供、受體的選擇和處理。2、配種或人工授精。3、對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。4、對(duì)胚胎進(jìn)行移植。5、移植后的檢查?！驹斀狻緼、促性腺激素能作用于卵巢，藏羊甲需用促性腺激素處理使其卵巢卵泡發(fā)育和超數(shù)排卵，A正確；B、從卵巢中剛采集的卵母細(xì)胞需培養(yǎng)成熟（減數(shù)第二次分裂中期）后才可與獲能的精子進(jìn)行體外受精，B錯(cuò)誤；C、在胚胎移植前要對(duì)接受胚胎的受體和供體進(jìn)行同期發(fā)情處理，使受體的生理狀況相同，因此受體藏羊丙需和藏羊甲進(jìn)行同期發(fā)情處理，C正確；D、后代丁是由藏羊甲的卵細(xì)胞和藏羊乙的精子結(jié)合形成的受精卵發(fā)育而來(lái)，因此后代丁的遺傳物質(zhì)來(lái)源于藏羊甲和藏羊乙，D正確。故選B。4．（2024·湖北·高考真題）研究者探究不同濃度的雌激素甲對(duì)牛的卵母細(xì)胞和受精卵在體外發(fā)育的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）甲的濃度（μg/mL）卵母細(xì)胞（個(gè)）第一極體排出（個(gè)）成熟率（%）卵裂數(shù)（個(gè)）卵裂率（％）01067066.02840.011207965.84658.2101135346.91528.31001124842.8510.4A．實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明甲抑制卵裂過(guò)程B．甲濃度過(guò)高抑制第一極體的排出C．添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎發(fā)育能力D．本實(shí)驗(yàn)中，以第一極體的排出作為卵母細(xì)胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn)【答案】A【分析】據(jù)表可知，較對(duì)照組（甲濃度為0μg/mL）而言，甲濃度增大均使卵母細(xì)胞數(shù)量增多，對(duì)與第一機(jī)體排出個(gè)數(shù)、成熟率、卵裂數(shù)、卵裂率都呈先增加，后下降的趨勢(shì)?！驹斀狻緼、由表可知，甲低濃度時(shí)促進(jìn)卵裂，高濃度時(shí)抑制卵裂，A錯(cuò)誤；B、對(duì)照組第一極體排出個(gè)數(shù)為70個(gè)，甲濃度過(guò)高（＞10μg/mL，第一極體排出個(gè)數(shù)＜70）抑制第一極體的排出，B正確；C、添加1μg/mL的甲，卵裂數(shù)增大，即該條件可提高受精后胚胎發(fā)育能力，C正確；D、卵母細(xì)胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn)是第一極體的排出，D正確。故選A。5．（2024·湖北·高考真題）波爾山羊享有“世界山羊之王”的美譽(yù)，具有生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)細(xì)嫩等優(yōu)點(diǎn)。生產(chǎn)中常采用胚胎工程技術(shù)快速繁殖波爾山羊。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊進(jìn)行超數(shù)排卵處理B．胚胎移植前可采集滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測(cè)C．普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體D．生產(chǎn)中對(duì)提供精子的波爾公山羊無(wú)需篩選【答案】D【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①對(duì)供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理。②配種或人工授精。③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來(lái)（也叫沖卵）。對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚或胚囊胚階段。直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存。④對(duì)胚胎進(jìn)行移植。⑤移植后的檢查。對(duì)受體母牛進(jìn)行是否妊娠的檢查。【詳解】A、選擇遺傳性狀優(yōu)良的健康波爾母山羊作為供體，進(jìn)行超數(shù)排卵處理，A正確；B、胚胎移植前，采集部分滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行遺傳學(xué)檢測(cè)，B正確；C、作為受體的杜泊母山羊只需具備健康的體質(zhì)和正常繁殖能力即可，但山羊和綿羊是不同的物種，具有生殖隔離，不能將山羊的胚胎移植到綿羊子宮發(fā)育，即普通品質(zhì)的健康杜泊母綿羊不適合作為受體，C正確；D、生產(chǎn)中需選擇品質(zhì)良好的波爾公山羊提供精子，D錯(cuò)誤。故選D。6．（2024·江西·高考真題）γ-氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。利用L-谷氨酸脫羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L-谷氨酸脫羧酶基因（gadB）導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E．coliA．構(gòu)建了以L-谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的菌株E．coliB。下列敘述正確的是（

）

A．上圖表明，可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadBB．E．coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸時(shí)，L-谷氨酸鈉的作用是供能C．E．coliA和E．coliB都能高效降解γ-氨基丁酸D．可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)?！敬鸢浮緼【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成；（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是Ca2+轉(zhuǎn)化法；（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：包括分子水平上的檢測(cè)和個(gè)體水平上的鑒定?！驹斀狻緼、題意顯示，研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L-谷氨酸脫羧酶基因（gadB）導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E．coliA，說(shuō)明可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB，A正確；B、題意顯示，用L-谷氨酸脫羧酶（GadB）催化L-谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的重要途徑之一，E．coliB中能表達(dá)L-谷氨酸脫羧酶（GadB），因此可用E．coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸，該過(guò)程中L-谷氨酸鈉的作用不是供能，B錯(cuò)誤；C、E．coliA中沒(méi)有L-谷氨酸脫羧酶（GadB），因而不能降解L-谷氨酸，而E．coliB中含有該酶的基因，因而能高效降解γ-氨基丁酸，C錯(cuò)誤；D、圖中質(zhì)粒上含有NcoⅠ和KpnⅠ的酶切位點(diǎn)，因而不可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒，D錯(cuò)誤。故選A。（2024·浙江·高考真題）閱讀下列材料，完成下面小題。瘧疾是一種嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的紅細(xì)胞寄生蟲(chóng)病，可用氯喹治療。瘧原蟲(chóng)pfcrt基因編碼的蛋白，在第76位發(fā)生了賴氨酸到蘇氨酸的改變，從而獲得了對(duì)氯喹的抗性。對(duì)患者進(jìn)行抗性篩查，區(qū)分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分類(lèi)治療。研究人員根據(jù)pfcrt基因的序列，設(shè)計(jì)了F1、F2、R1和R2等4種備選引物，用于擴(kuò)增目的片段，如圖甲所示。為選出正確和有效的引物，以瘧原蟲(chóng)基因組DNA為模板進(jìn)行PCR，產(chǎn)物的電泳結(jié)果如圖乙所示。

7．下列關(guān)于引物F1、F2、R1和R2的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．F1-R1引物可用于特異性地?cái)U(kuò)增目的片段B．F1-R2引物不能用于特異性地?cái)U(kuò)增目的片段C．F2為無(wú)效引物，沒(méi)有擴(kuò)增功能，無(wú)法使用D．R2引物可用于特異性地?cái)U(kuò)增目的片段8．為了篩查瘧原蟲(chóng)感染者，以及區(qū)分對(duì)氯喹的敏感性。現(xiàn)有6份血樣，處理后進(jìn)行PCR。產(chǎn)物用限制酶ApoⅠ消化，酶解產(chǎn)物的電泳結(jié)果如圖所示。

1~6號(hào)血樣中，來(lái)自于氯喹抗性患者的是（

）A．1號(hào)和6號(hào) B．2號(hào)和4號(hào)C．3號(hào)和5號(hào) D．1號(hào)、2號(hào)、4號(hào)和6號(hào)【答案】7．D8．B【分析】引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸，用于PCR的引物長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。7．A、根據(jù)圖乙結(jié)果顯示可知，F(xiàn)1-R1引物只擴(kuò)增出一條片段,說(shuō)明能夠用于特異性擴(kuò)增目的片段，A正確；B、根據(jù)圖乙信息可知，F(xiàn)1-R2引物擴(kuò)增條帶為三條，說(shuō)明其不能用于特異性擴(kuò)增目的片段，B正確；C、根據(jù)圖乙信息可知，F(xiàn)1-R1能擴(kuò)增目的1條帶，F(xiàn)2-R1無(wú)法擴(kuò)增目的條帶，所以F2為無(wú)效引物，沒(méi)有擴(kuò)增功能，無(wú)法使用，C正確；D、根據(jù)圖乙顯示可知，F(xiàn)1-R1引物只擴(kuò)增出一條片段，F(xiàn)1-R2引物擴(kuò)增條帶為三條，說(shuō)明R2引物無(wú)法特異性的擴(kuò)增目的條帶，D錯(cuò)誤。故選D。8．根據(jù)題干信息可知，瘧原蟲(chóng)pfcrt基因編碼的蛋白，在第76位發(fā)生了賴氨酸到蘇氨酸的改變，從而獲得了對(duì)氯喹的抗性。根據(jù)酶切位點(diǎn)可知，在具有氯喹抗性的基因組沒(méi)有ApoⅠ酶切位點(diǎn)，而敏感性基因組中具有該酶切位點(diǎn)，因此對(duì)6份血樣處理后進(jìn)行PCR，產(chǎn)物用限制酶ApoⅠ消化，酶解產(chǎn)物的電泳出現(xiàn)兩條帶則為敏感型，只有一條帶的為抗性，所以1~6號(hào)血樣中，來(lái)自于氯喹抗性患者的是2號(hào)和4號(hào)，B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。9．（2024·湖南·高考真題）某同學(xué)將質(zhì)粒DNA進(jìn)行限制酶酶切時(shí)，發(fā)現(xiàn)DNA完全沒(méi)有被酶切，分析可能的原因并提出解決方法。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．限制酶失活，更換新的限制酶B．酶切條件不合適，調(diào)整反應(yīng)條件如溫度和酶的用量等C．質(zhì)粒DNA突變導(dǎo)致酶識(shí)別位點(diǎn)缺失，更換正常質(zhì)粒DNAD．酶切位點(diǎn)被甲基化修飾，換用對(duì)DNA甲基化不敏感的限制酶【答案】B【分析】酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少部分是RNA，酶具有特異性、高效性、易受環(huán)境因素影響等特點(diǎn)。限制酶特異性識(shí)別并切割DNA上的特定位點(diǎn)?！驹斀狻緼、限制酶失活會(huì)使DNA完全不被酶切，此時(shí)應(yīng)更換新的限制酶，A正確；B、酶切條件不合適通常會(huì)使切割效果下降，調(diào)整反應(yīng)條件如溫度和PH等，調(diào)整酶的用量沒(méi)有作用，B錯(cuò)誤；C、質(zhì)粒DNA突變會(huì)導(dǎo)致限制酶識(shí)別位點(diǎn)缺失，進(jìn)而造成限制酶無(wú)法進(jìn)行切割，此時(shí)應(yīng)更換為正常質(zhì)粒，C正確；D、質(zhì)粒DNA上酶切位點(diǎn)被甲基化修飾，會(huì)導(dǎo)致對(duì)DNA甲基化敏感的限制酶無(wú)法進(jìn)行酶切，此時(shí)應(yīng)換用對(duì)DNA甲基化不敏感的限制酶，D正確。故選B。10．（2024·安徽·高考真題）下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．實(shí)驗(yàn)中如果將研磨液更換為蒸餾水，DNA提取的效率會(huì)降低B．利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異，可初步分離DNAC．DNA在不同濃度NaC1溶液中溶解度不同，該原理可用于純化DNA粗提物D．將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng)，可檢測(cè)溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)【答案】D【分析】DNA粗提取和鑒定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性。（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色?！驹斀狻緼、研磨液有利于DNA的溶解，換為蒸餾水，DNA提取的效率會(huì)降低，A正確；B、DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可分離DNA，B正確；C、DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變，因此可用不同濃度的NaCl溶液對(duì)DNA進(jìn)行粗提取，C正確；D、在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，二苯胺試劑用于鑒定DNA，D錯(cuò)誤。故選D。11．（2024·廣東·高考真題）關(guān)于技術(shù)進(jìn)步與科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的促進(jìn)關(guān)系，下列敘述正確的是（）A．電子顯微鏡的發(fā)明促進(jìn)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出B．差速離心法的應(yīng)用促進(jìn)對(duì)細(xì)胞器的認(rèn)識(shí)C．光合作用的解析促進(jìn)花期控制技術(shù)的成熟D．RNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)PCR技術(shù)的發(fā)明【答案】B【分析】差速離心法可以通過(guò)不同的離心速度將細(xì)胞內(nèi)大小、密度不同的細(xì)胞器分離開(kāi)來(lái)，使得科學(xué)家能夠單獨(dú)對(duì)各種細(xì)胞器進(jìn)行研究和分析，從而極大地促進(jìn)了對(duì)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能等方面的認(rèn)識(shí)。像線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器的詳細(xì)研究，都得益于差速離心法的應(yīng)用?！驹斀狻緼、電子顯微鏡的發(fā)明是在細(xì)胞學(xué)說(shuō)提出之后，細(xì)胞學(xué)說(shuō)的提出主要基于光學(xué)顯微鏡的觀察和研究，A錯(cuò)誤；B、差速離心法可以通過(guò)不同的離心速度將細(xì)胞內(nèi)大小、密度不同的細(xì)胞器分離開(kāi)來(lái)，促進(jìn)對(duì)細(xì)胞器的認(rèn)識(shí)，B正確；C、光合作用的解析主要是對(duì)植物的光合作用機(jī)制進(jìn)行研究，而花期控制技術(shù)更多地涉及到植物激素、環(huán)境因素等方面的知識(shí)，光合作用的解析與花期控制技術(shù)的成熟關(guān)系不大，C錯(cuò)誤；D、PCR技術(shù)的發(fā)明并非直接由于RNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)，PCR技術(shù)的關(guān)鍵在于熱穩(wěn)定的DNA聚合酶的應(yīng)用，D錯(cuò)誤。故選B。12．（2024·河北·高考真題）下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作正確的是（

）A．配制PCR反應(yīng)體系時(shí)，加入等量的4種核糖核苷酸溶液作為擴(kuò)增原料B．利用添加核酸染料的凝膠對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳后，在紫外燈下觀察結(jié)果C．將配制的酵母培養(yǎng)基煮沸并冷卻后，在酒精燈火焰旁倒平板D．將接種環(huán)燒紅，迅速蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落【答案】B【分析】PCR的原理是DNA復(fù)制，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸。瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，利用添加核酸染料的凝膠對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行電泳后，在紫外燈下觀察結(jié)果?！驹斀狻緼、PCR的原理是DNA復(fù)制，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸，配制PCR反應(yīng)體系時(shí)，加入4種脫氧核糖核苷酸的等量混合液作為擴(kuò)增原料，A錯(cuò)誤；B、瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)，B正確；C、將配制的酵母培養(yǎng)基高溫滅菌并冷卻到不燙手（50℃左右）后，在酒精燈火焰旁倒平板，C錯(cuò)誤；D、將接種環(huán)燒紅，待冷卻后（避免菌種被燙死），蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落，D錯(cuò)誤。故選B。13．（2024·山東·高考真題）關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．整個(gè)提取過(guò)程中可以不使用離心機(jī)B．研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘后，應(yīng)充分搖勻再倒入燒杯中C．鑒定過(guò)程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變D．僅設(shè)置一個(gè)對(duì)照組不能排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)的干擾【答案】A【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同，利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達(dá)到分離的目的;②DNA不溶于酒精溶液，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離;③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色?！驹斀狻緼、在DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，可將獲得的研磨液用紗布過(guò)濾后，在4℃的冰箱中放置幾分鐘，再取上清液，也可以直接將研磨液用離心機(jī)進(jìn)行離心后取上清液，A正確；B、研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘后，DNA在上清液中，應(yīng)取上清液倒入燒杯中，B錯(cuò)誤；C、鑒定過(guò)程中用沸水浴加熱，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；D、加入二苯胺試劑后沸水浴處理的時(shí)間要在5分鐘以上，且要等到冷卻后再觀察結(jié)果，這樣才可以觀察到較為明顯的顯色反應(yīng)，僅設(shè)置一個(gè)對(duì)照組可以排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)的干擾，D錯(cuò)誤。故選A。14．（2024·山東·高考真題）制備熒光標(biāo)記的DNA探針時(shí)，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大腸桿菌DNA聚合酶、擴(kuò)增緩沖液、H2O和4種脫氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和堿基被熒光標(biāo)記的dATP）的反應(yīng)管①~④中，分別加入如表所示的適量單鏈DNA。已知形成的雙鏈DNA區(qū)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，且在本實(shí)驗(yàn)的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個(gè)連續(xù)堿基對(duì)的雙鏈DNA區(qū)。能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有（）反應(yīng)管加入的單鏈DNA①

5'-GCCGATCTTTATA-3'3'-GACCGGCTAGAAA-5'②5'-AGAGCCAATTGGC-3'③5'-ATTTCCCGATCCG-3'

3'-AGGGCTAGGCATA-5'④5'-TTCACTGGCCAGT-3'A．①② B．②③ C．①④ D．③④【答案】D【分析】子鏈的延伸方向?yàn)?'→3'，由題意可知，在本實(shí)驗(yàn)的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個(gè)連續(xù)堿基對(duì)的雙鏈DNA區(qū)，要能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針，需要能根據(jù)所提供的模板進(jìn)行擴(kuò)增，且擴(kuò)增子鏈種含有A。【詳解】分析反應(yīng)管①～④中分別加入的適量單鏈DNA可知，①中兩條單鏈DNA分子之間具有互補(bǔ)的序列，但雙鏈DNA區(qū)之外的3'端無(wú)模板，因此無(wú)法進(jìn)行DNA合成，不能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針；②中單鏈DNA分子內(nèi)具有自身互補(bǔ)的序列，由于在本實(shí)驗(yàn)的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個(gè)連續(xù)堿基對(duì)的雙鏈DNA區(qū)，故一條單鏈DNA分子不發(fā)生自身環(huán)化，但兩條鏈可以形成雙鏈DNA區(qū)，由于DNA合成的鏈中不含堿基A，不能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針；③中兩條單鏈DNA分子之間具有互補(bǔ)的序列，且雙鏈DNA區(qū)之外的3'端有模板和堿基T，因此進(jìn)行DNA合成能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針；④中單鏈DNA分子內(nèi)具有自身互補(bǔ)的序列，一條單鏈DNA分子不發(fā)生自身環(huán)化，兩條鏈可以形成雙鏈DNA區(qū)，且雙鏈DNA區(qū)之外的3'端有模板和堿基T，因此進(jìn)行DNA合成能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針。綜上，能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有③④。故選D。15．（2024·吉林·高考真題）關(guān)于采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是（

）A．瓊脂糖凝膠濃度的選擇需考慮待分離DNA片段的大小B．凝膠載樣緩沖液中指示劑的作用是指示DNA分子的具體位置C．在同一電場(chǎng)作用下，DNA片段越長(zhǎng)，向負(fù)極遷移速率越快D．瓊脂糖凝膠中的DNA分子可在紫光燈下被檢測(cè)出來(lái)【答案】A【分析】瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物的原理主要基于DNA分子在電場(chǎng)作用下的遷移行為以及瓊脂糖凝膠的特性。【詳解】A、瓊脂糖凝膠的濃度會(huì)影響DNA分子在凝膠中的遷移率和分辨率，瓊脂糖凝膠的濃度通常是根據(jù)所需分離的DNA片段大小來(lái)選擇的。對(duì)于較大的DNA片段，比如基因組DNA或質(zhì)粒DNA，通常選擇較低濃度的瓊脂糖凝膠，因?yàn)樗鼈冃枰蟮目讖絹?lái)有效遷移。而對(duì)于較小的DNA片段，比如PCR產(chǎn)物或酶切片段，則需要選擇較高濃度的瓊脂糖凝膠，以提供更好的分辨率和分離效果，A正確；B、凝膠載樣緩沖液指示劑通常是一種顏色較深的染料，可以作為電泳進(jìn)度的指示分子，當(dāng)溴酚藍(lán)到凝膠2/3處時(shí)(可看藍(lán)色條帶)，則停止電泳，B錯(cuò)誤；C、在瓊脂糖凝膠電泳中，當(dāng)電場(chǎng)作用時(shí)，DNA片段實(shí)際上是向正極遷移的，而不是向負(fù)極遷移。同時(shí)，DNA片段的遷移速率與其大小成反比，即DNA片段越長(zhǎng)，遷移速率越慢，C錯(cuò)誤；D、瓊脂糖凝膠中的DNA分子需染色后，才可在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)，D錯(cuò)誤。故選A。16．（2024·全國(guó)·高考真題）某種二倍體植物的P1和P2植株雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。對(duì)個(gè)體的DNA進(jìn)行PCR檢測(cè)，產(chǎn)物的電泳結(jié)果如圖所示，其中①～⑧為部分F2個(gè)體，上部2條帶是一對(duì)等位基因的擴(kuò)增產(chǎn)物，下部2條帶是另一對(duì)等位基因的擴(kuò)增產(chǎn)物，這2對(duì)等位基因位于非同源染色體上。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．①②個(gè)體均為雜合體，F(xiàn)2中③所占的比例大于⑤B．還有一種F2個(gè)體的PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果有3條帶C．③和⑦雜交子代的PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與②⑧電泳結(jié)果相同D．①自交子代的PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與④電泳結(jié)果相同的占【答案】D【分析】基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合?！驹斀狻緼、由題可知，這2對(duì)等位基因位于非同源染色體上，假設(shè)A/a為上部?jī)蓷l帶的等位基因，B/b為下部?jī)蓷l帶的等位基因，由電泳圖可知P1為AAbb，P2為aaBB，F(xiàn)1為AaBb，F(xiàn)2中①AaBB②Aabb都為雜合子，③AABb占F2的比例為，⑤AABB占F2的比例為，A正確；B、電泳圖中的F2的基因型依次為：AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出現(xiàn)的基因型為aaBb，其個(gè)體PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果有3條帶，B正確；C、③AABb和⑦aabb雜交后代為Aabb、AaBb，其PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與②⑧電泳結(jié)果相同，C正確；D、①AaBB自交子代為，AABB（）、AaBB（）、aaBB（），其PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果與④aaBB電泳結(jié)果相同的占，D錯(cuò)誤。故選D。17．（2024·湖南·高考真題）最早的雙脫氧測(cè)序法是PCR反應(yīng)體系中，分別再加入一種少量的雙脫氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子鏈延伸時(shí)，雙脫氧核苷三磷酸也遵循堿基互補(bǔ)酸對(duì)原則，以加入ddATP的體系為例：若配對(duì)的為ddATP，延伸終止；若配對(duì)的為脫氧腺苷三磷酸（dATP），繼續(xù)延伸；PCR產(chǎn)物變性后電泳檢測(cè)。通過(guò)該方法測(cè)序某疾病患者及對(duì)照個(gè)體的一段序列，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是（）A．上述PCR反應(yīng)體系中只加入一種引物B．電泳時(shí)產(chǎn)物的片段越小，遷移速率越慢C．5'-CTACCCGTGAT-3'為對(duì)照個(gè)體的一段序列D．患者該段序列中某位點(diǎn)的堿基C突變?yōu)镚【答案】AC【分析】1、PCR技術(shù)：（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。（2）原理：DNA復(fù)制。（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對(duì)引物。（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。2、雙脫氧測(cè)序法的原理：在DNA聚合酶、引物、四種單脫氧核苷酸（dNTP）存在的情況下，如果在四管反應(yīng)系統(tǒng)中再分別加入四種雙脫氧核苷三磷酸（ddNTP），DNA鏈合成反應(yīng)過(guò)程中ddNTP與dNTP處于一種競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，即新合成DNA鏈既可能摻入正常dNTP，也可能摻入ddNTP并使新合成鏈終止延伸。這樣在每個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中形成的產(chǎn)物是一系列長(zhǎng)度不等的多核苷酸片段，這些片段具有相同的起點(diǎn)，即引物的5'端，但有不同的ddNTP終端。在結(jié)束反應(yīng)后，用四個(gè)泳道進(jìn)行電泳，分別分離各組反應(yīng)體系中不同長(zhǎng)度的DNA片段，檢測(cè)DNA片段終止末端位置的堿基種類(lèi)，從自顯影圖譜中直接讀取到與模板相匹配的新的鏈序?！驹斀狻緼、利用雙脫氧測(cè)序法時(shí)，PCR反應(yīng)體系中加入的模板是待測(cè)的單鏈DNA，故只需加入一種引物，A正確；B、電泳時(shí)，產(chǎn)物的片段越大，遷移速率越慢。B錯(cuò)誤；C、依據(jù)分析中雙脫氧測(cè)序法的原理，可以確定每個(gè)泳道中的條帶（DNA片段）的3'終端的堿基，如+ddATP的泳道中出現(xiàn)的條帶（DNA片段）的3'終端堿基就是A。另外由于每個(gè)片段的起始點(diǎn)相同，但終止點(diǎn)不同，因此可以通過(guò)比較片段的長(zhǎng)度來(lái)確定DNA序列中每個(gè)位置上的堿基；圖示電泳方向?yàn)閺纳稀拢磳?duì)應(yīng)的DNA片段為長(zhǎng)→短，則對(duì)應(yīng)的DNA測(cè)序結(jié)果為3'→5'，如對(duì)照個(gè)體的電泳結(jié)果最短的條帶為+ddCTP泳道組的條帶，則說(shuō)明該DNA片段5'端第一個(gè)堿基為C；因此對(duì)照個(gè)體的測(cè)序結(jié)果為5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的測(cè)序結(jié)果為5'-CTACCTGTGAT-3'，C正確；D、對(duì)比患者和對(duì)照個(gè)體的測(cè)序結(jié)果可知，患者該段序列中某位點(diǎn)的堿基C突變?yōu)門(mén)，D錯(cuò)誤。故選AC。18．（2024·重慶·高考真題）有研究者構(gòu)建了H基因條件敲除小鼠用于相關(guān)疾病的研究，原理如圖。構(gòu)建過(guò)程如下：在H基因前后均插入LX序列突變成h基因（仍正常表達(dá)H蛋白），獲得Hh雌性小鼠；將噬菌體的G酶基因插入6號(hào)染色體上，獲得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因）(1)以上述雌雄小鼠為親本，最快繁殖兩代就可以獲得H基因條件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在該過(guò)程中，用于繁殖F1的基因型是。長(zhǎng)期采用近親交配，會(huì)導(dǎo)致小鼠后代生存和生育能力下降，誘發(fā)這種情況的遺傳學(xué)原因是。在繁殖時(shí)，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)一只G+G-不表達(dá)G酶的小鼠，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在6號(hào)和8號(hào)染色體上含有部分G酶基因序列，該異常結(jié)果形成的原因是。(2)部分小鼠的基因型鑒定結(jié)果如圖2，③的基因型為。結(jié)合圖1的原理，若將圖2中所有基因型的小鼠都喂食TM試劑一段時(shí)間后，檢測(cè)H蛋白水平為0的是（填序號(hào)）。(3)某種病的患者在一定年齡會(huì)表現(xiàn)出智力障礙，該病與H蛋白表達(dá)下降有關(guān)（小鼠H蛋白與人的功能相同）?，F(xiàn)有H基因完全敲除鼠甲和H基因條件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白導(dǎo)致該病發(fā)生的機(jī)制，更適合的小鼠是（“甲”或“乙”），原因是?！敬鸢浮?1)HhG+G-近親繁殖會(huì)導(dǎo)致隱性致病基因純合可能性增加染色體片段從一條染色體移接到另一條非同源染色體上(2)HhG+G+、HhG+G-④(3)乙乙的H基因敲除后表達(dá)受TM試劑調(diào)控【分析】由圖1可知，H基因條件敲除小鼠，H基因表達(dá)受TM試劑調(diào)控；由圖2可知①只含有h基因，仍正常表達(dá)H蛋白，②③都含有H基因，可正常表達(dá)H蛋白，④含有h基因和G基因。【詳解】（1）由題干可知，親本為HhG-G-、HHG+G-，要獲得H基因條件敲除小鼠hhG+G-和hhG+G+，則用于繁殖F1的基因型是HhG+G-。近親繁殖會(huì)導(dǎo)致隱性致病基因純合可能性增加，會(huì)導(dǎo)致小鼠后代生存和生育能力下降。6號(hào)和8號(hào)染色體上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分開(kāi)到兩條染色體上，異常表達(dá)，其變異為染色體片段從一條染色體移接到另一條非同源染色體上。（2）由圖2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型為HhG+G+、HhG+G-。結(jié)合圖1和圖2，①只含有h基因，仍正常表達(dá)H蛋白，②③都含有H基因，可正常表達(dá)H蛋白，④含有h基因和G基因，TM試劑激活G酶可剪切LX序列，使h基因異常，無(wú)法表達(dá)H蛋白，故檢測(cè)H蛋白水平為0的是④。（3）由題干可知，患者在一定年齡會(huì)表現(xiàn)出智力障礙，該病與H蛋白表達(dá)下降有關(guān)，由題干和題圖可知，乙的H基因敲除后表達(dá)受TM試劑調(diào)控，故選擇H基因條件敲除鼠乙。19．（2024·重慶·高考真題）大豆是重要的糧油作物，提高大豆產(chǎn)量是我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要任務(wù)。我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，基因S在大豆品種DN（種子較大）中的表達(dá)量高于品種TL（種子較?。缓罂寺×嗽摶颍▋善贩N中基因S序列無(wú)差異）及其上游的啟動(dòng)子序列，并開(kāi)展相關(guān)研究。(1)基因S啟動(dòng)子的基本組成單位是。(2)通過(guò)基因工程方法,將DN克隆的“啟動(dòng)子D+基因S”序列導(dǎo)入無(wú)基因S的優(yōu)質(zhì)大豆品種YZ。根據(jù)題19圖所示信息（不考慮未標(biāo)明序列）判斷構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí)，為保證目標(biāo)序列的完整性，不宜使用的限制酶是；此外，不宜同時(shí)選用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是。(3)為驗(yàn)證“啟動(dòng)子D+基因S”是否連接在表達(dá)載體上，可用限制酶對(duì)重組表達(dá)載體酶切后進(jìn)行電泳。電泳時(shí)，對(duì)照樣品除指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物外，還應(yīng)有。經(jīng)驗(yàn)證的重組表達(dá)載體需轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，檢測(cè)轉(zhuǎn)入是否成功的技術(shù)是。(4)用檢測(cè)后的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化品種YZ所得再生植株YZ-1的種子變大。同時(shí)將從TL克隆的“啟動(dòng)子T+基因S”序列成功導(dǎo)入YZ，所得再生植株YZ-2的種子也變大，但小于YZ-1。綜合分析，大豆品種DN較TL種子大的原因是。【答案】(1)脫氧核糖核苷酸（脫氧核苷酸）(2)EcoRⅠ酶切后形成的片段黏性末端相同，易自我環(huán)化；不能保證目標(biāo)片段與載體定向鏈接（反向鏈接）(3)酶切后的空載體片段，啟動(dòng)子D+基因S片段

PCR(4)品種DN的基因S上游啟動(dòng)子效應(yīng)比TL強(qiáng)，使得基因S表達(dá)量更高，種子更大【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)有DNA分子雜交、RNA分子雜交、抗原-抗體雜交；個(gè)體水平上的鑒定有抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【詳解】（1）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，用于啟動(dòng)DNA的轉(zhuǎn)錄，是一段DNA片段，其基本組成單位是四種脫氧核糖核苷酸。（2）①根據(jù)圖示信息可知，“啟動(dòng)子D＋基因S”的DNA序列上存在EcoRⅠ的識(shí)別序列，若使用限制酶EcoRⅠ，會(huì)使目的基因序列被破壞；②根據(jù)圖中限制酶的識(shí)別序列可知，酶SpeⅠ和XbaⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端相同，若用這兩種限制酶切割，形成的DNA片段在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，容易出現(xiàn)自我環(huán)化，以及無(wú)法保證目的基因片段與載體片段單向連接，影響目的基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)。（3）①DNA電泳可以分離不同大小的DNA片段，用限制酶對(duì)重組表達(dá)載體酶切后的產(chǎn)物不僅有“啟動(dòng)子D+基因S”片段，還有酶切后的空載體片段，因此電泳時(shí)，對(duì)照樣品除指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物外，還應(yīng)有酶切后的空載體片段和“啟動(dòng)子D+基因S”片段；②在分子水平上檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)入成過(guò)可通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)受體細(xì)胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。（4）根據(jù)（4）題目信息可知，再生植株YZ-1導(dǎo)入的目的基因?yàn)槿∽云贩NDN的“啟動(dòng)子D＋基因S”序列，再生植株YZ-2導(dǎo)入的目的基因?yàn)槿∽云贩NTL的“啟動(dòng)子T＋基因S”序列，結(jié)合題干信息“兩品種中基因S序列無(wú)差異”可推測(cè)：品種DN的基因S上游的啟動(dòng)子D的效應(yīng)強(qiáng)于品種TL的啟動(dòng)子T，啟動(dòng)子D使基因S表達(dá)量更高，因而種子更大。20．（2024·貴州·高考真題）研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)真菌A的野生型（含NV基因）、突變體（NV基因突變）和轉(zhuǎn)基因菌株（轉(zhuǎn)入NV基因），檢測(cè)三種菌株NV酶的生成與培養(yǎng)液中的葡萄糖含量，結(jié)果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示無(wú)）。檢測(cè)用菌株蔗糖NV酶葡萄糖（培養(yǎng)液中）野生型+++野生型———突變體+——轉(zhuǎn)基因菌株+++回答下列問(wèn)題。(1)據(jù)表可推測(cè)誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。NV酶的作用是。檢測(cè)NV酶活性時(shí)，需測(cè)定的指標(biāo)是（答出1點(diǎn)即可）。(2)表中突變體由T-DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得。從野生型與突變體中分別提取基因組DNA作為模板，用與（選填“T-DNA”或“NV基因”）配對(duì)的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。若突變體擴(kuò)增片段長(zhǎng)度（選填“>”“=”或“<”）野生型擴(kuò)增片段長(zhǎng)度，則表明突變體構(gòu)建成功，從基因序列分析其原因是。(3)為進(jìn)一步驗(yàn)證NV基因的功能，表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)爰?xì)胞獲得的。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時(shí)，需要添加新的標(biāo)記基因，原因是?！敬鸢浮?1)蔗糖參與蔗糖分解代謝，將蔗糖分解生成葡萄糖單位時(shí)間內(nèi)葡萄糖的生成量（或蔗糖的減少量等）(2)NV基因大于T-DNA插入導(dǎo)致NV基因增加部分堿基序列(3)突變體便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞【分析】基因工程，又稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品?！驹斀狻浚?）根據(jù)表格，野生型菌株加入蔗糖就會(huì)合成NV酶，不加就不會(huì)合成，推測(cè)蔗糖誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。分析表可知有NV酶，菌株就能將蔗糖分解出葡萄糖，因此NV酶可能參與蔗糖的分解代謝過(guò)程，將蔗糖分解生成葡萄糖。檢測(cè)NV酶活性時(shí)，可以測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)葡萄糖的生成量或蔗糖的減少量等。（2）從題目中可知，突變體是通過(guò)T-DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得的。在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)，使用的引物需要與特定的DNA序列配對(duì)結(jié)合，才能啟動(dòng)DNA的擴(kuò)增。野生型菌株的基因組DNA中沒(méi)有T-DNA的插入，所以用與NV基因配對(duì)的引物進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，可以擴(kuò)增出完整的NV基因片段。而突變體由于T-DNA的隨機(jī)插入，導(dǎo)致NV基因中增加部分序列。這樣一來(lái)，使用同樣的引物進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度就會(huì)大于野生型擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度。因此若突變體擴(kuò)增片段長(zhǎng)度>野生型擴(kuò)增片段長(zhǎng)度，則表明突變體構(gòu)建成功。從基因序列分析其原因是T-DNA插入導(dǎo)致NV基因增加部分序列。（3）為進(jìn)一步驗(yàn)證NV基因的功能，表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞獲得的。突變體由于NV基因發(fā)生突變，無(wú)法正常表達(dá)NV酶，導(dǎo)致相關(guān)生理功能缺失或異常。通過(guò)將正常的NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞，如果能夠恢復(fù)原本在突變體中缺失或異常的生理功能，就可以有力地證明NV基因確實(shí)具有特定的功能。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時(shí)，需要添加新的標(biāo)記基因，原因是便于篩選出成功導(dǎo)入NV基因的細(xì)胞。21．（2024·北京·高考真題）學(xué)習(xí)以下材料，回答（1）～（4）題。篩選組織特異表達(dá)的基因篩選組織特異表達(dá)的基因，對(duì)研究細(xì)胞分化和組織、器官的形成機(jī)制非常重要?！霸鰪?qiáng)子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的一種有效方法。真核生物的基本啟動(dòng)子位于基因5'端附近，沒(méi)有組織特異性，本身不足以啟動(dòng)基因表達(dá)。增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動(dòng)子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列。基因工程所用表達(dá)載體中的啟動(dòng)子，實(shí)際上包含增強(qiáng)子和基本啟動(dòng)子。很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性，它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動(dòng)子，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)（圖A）?；谏鲜稣{(diào)控機(jī)理，研究者構(gòu)建了由基本啟動(dòng)子和報(bào)告基因組成的“增強(qiáng)子捕獲載體”（圖B），并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會(huì)隨機(jī)插入基因組中，如果插入位點(diǎn)附近存在有活性的增強(qiáng)子，則會(huì)激活報(bào)告基因的表達(dá)（圖C）。獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報(bào)告基因的個(gè)體后，研究者提取每個(gè)個(gè)體的基因組DNA，通過(guò)PCR擴(kuò)增含有捕獲載體序列的DNA片段。對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序后，與相應(yīng)的基因組序列比對(duì)，即可確定載體的插入位點(diǎn)，進(jìn)而鑒定出相應(yīng)的基因。研究者利用各種遺傳學(xué)手段，對(duì)篩選得到的基因進(jìn)行突變、干擾或過(guò)表達(dá)，檢測(cè)個(gè)體表型的改變，研究其在細(xì)胞分化和個(gè)體發(fā)育中的作用，從而揭示組織和器官形成的機(jī)理。(1)在個(gè)體發(fā)育中，來(lái)源相同的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生的過(guò)程稱為細(xì)胞分化，分化是基因的結(jié)果。(2)對(duì)文中“增強(qiáng)子”的理解，錯(cuò)誤的是________。A．增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段B．增強(qiáng)子、基本啟動(dòng)子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上C．一個(gè)增強(qiáng)子只能作用于一個(gè)基本啟動(dòng)子D．很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同(3)研究者將增強(qiáng)子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚(yú)，觀察到報(bào)告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點(diǎn)后，發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)附近有兩個(gè)基因G和H，為了確定這兩個(gè)基因是否為心臟特異表達(dá)的基因，應(yīng)檢測(cè)。(4)真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分，因而在絕大多數(shù)表達(dá)報(bào)告基因的個(gè)體中，增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部，不會(huì)造成基因突變。研究者對(duì)圖B所示載體進(jìn)行了改造，期望改造后的載體隨機(jī)插入基因組后，在“捕獲”增強(qiáng)子的同時(shí)，也造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變，以研究基因功能。請(qǐng)畫(huà)圖表示改造后的載體，并標(biāo)出各部分名稱（略）。【答案】(1)穩(wěn)定性差異選擇性表達(dá)(2)C(3)其他器官細(xì)胞中，G和H兩個(gè)基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)(4)【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定。【詳解】（1）細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。（2）AB、依據(jù)題干“增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動(dòng)子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列”可知,增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段，增強(qiáng)子、基本啟動(dòng)子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上，AB正確；C、由圖C可知，一個(gè)增強(qiáng)子可作用于多個(gè)基本啟動(dòng)子，C錯(cuò)誤；C、依據(jù)題干“很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性”可知，很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同，D正確。故選C。（3）若要確定這兩個(gè)基因是否為心臟特異表達(dá)的基因，可通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)其他器官細(xì)胞中G和H兩個(gè)基因是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA或是否翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。（4）增強(qiáng)子位于基因上游或下游，與基本啟動(dòng)子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?；蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動(dòng)子，實(shí)際上包含增強(qiáng)子和基本啟動(dòng)子。增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部，不會(huì)造成基因突變。而當(dāng)增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因內(nèi)部，會(huì)引起造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變，為研究某目的基因的功能，需要將增強(qiáng)子插入到目的基因內(nèi)部。圖如下：22．（2024·湖南·高考真題）百合具有觀賞、食用和藥用等多種價(jià)值，科研人員對(duì)其進(jìn)行了多種育種技術(shù)研究。回答下列問(wèn)題：(1)體細(xì)胞雜交育種。進(jìn)行不同種百合體細(xì)胞雜交前，先用去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，使原生質(zhì)體融合，得到雜種細(xì)胞后，繼續(xù)培養(yǎng)，常用（填植物激素名稱）誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，獲得完整的雜種植株。(2)單倍體育種。常用的方法來(lái)獲得單倍體植株，鑒定百合單倍體植株的方法是。(3)基因工程育種。研究人員從野生百合中獲得一個(gè)抵抗尖孢鐮刀菌侵染的基因L，該基因及其上游的啟動(dòng)子pL和下游的終止子結(jié)構(gòu)如圖a。圖b是一種Ti質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中基因gus編碼GUS酶，GUS酶活性可反映啟動(dòng)子活性。①研究并原微生物對(duì)L的啟動(dòng)子pL活性的影響。從圖a所示結(jié)構(gòu)中獲取L，首先選用酶切，將其與相同限制酶酶切的Ti質(zhì)粒連接，再導(dǎo)入煙草。隨機(jī)選取3組轉(zhuǎn)基因成功的煙草（P1、P2和P3）進(jìn)行病原微生物脅迫，結(jié)果如圖c。由此可知：三種病原微生物都能誘導(dǎo)pL的活性增強(qiáng)，其中的誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。②現(xiàn)發(fā)現(xiàn)栽培種百合B中也有L，但其上游的啟動(dòng)子與野生百合不同，且抗病性弱。若要提高該百合中L的表達(dá)量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路?！敬鸢浮?1)纖維素酶和果膠酶生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素(2)花藥離體培養(yǎng)利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目(3)HindⅢ、BamHⅠ交鏈格孢利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將百合B中L基因的啟動(dòng)子替換為野生百合中L基因的啟動(dòng)子pL【分析】植物體細(xì)胞雜交的基本過(guò)程是：首先用酶解法獲得原生質(zhì)體，然后通過(guò)一定的技術(shù)手段如電刺激、離心、振蕩、聚乙二醇等誘導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合。只要將水解酶去除，融合的原生質(zhì)體經(jīng)培養(yǎng)后，能很快再生出新的細(xì)胞壁，形成雜種細(xì)胞。雜種細(xì)胞具有全能性，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)能進(jìn)一步分裂、分化，進(jìn)而發(fā)育成完整的植株?！驹斀狻浚?）因植物細(xì)胞細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，因此獲得原生質(zhì)體的方法是用纖維素酶和果膠酶對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行處理。得到原生質(zhì)體后使原生質(zhì)體融合，形成雜種細(xì)胞，再用生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，從而獲得完整的雜種植株。（2）獲得單倍體植株的常用方法是花藥（花粉）離體培養(yǎng)；鑒定百合單倍體植株的方法是利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目，如果染色體數(shù)目減少一半，則獲得的植株即為單倍體植株。（3）根據(jù)目的片段以及質(zhì)粒上限制酶的識(shí)別位點(diǎn)，若要獲得pL并連接到質(zhì)粒上，可選用限制酶HindⅢ、BamHⅠ進(jìn)行酶切，以替換Ti質(zhì)粒中的啟動(dòng)子，從而達(dá)到根據(jù)GUS酶活性反映啟動(dòng)子活性的目的。根據(jù)圖c的結(jié)果可知，交鏈格孢處理的每一組轉(zhuǎn)基因煙草中的GUS酶活性都最高，可確定其誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種，可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將百合B中L基因的啟動(dòng)子替換為野生百合中pL基因的啟動(dòng)子pL。23．（2024·浙江·高考真題）植物體在干旱、蟲(chóng)害或微生物侵害等脅迫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生防御物質(zhì)，這類(lèi)物質(zhì)屬于次生代謝產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物在植物抗蟲(chóng)、抗病等方面發(fā)揮作用，也是藥物、香料和色素等的重要來(lái)源。次生代謝產(chǎn)物X的研發(fā)流程如下：篩選高產(chǎn)細(xì)胞→細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物X合成關(guān)系的確定→發(fā)酵生產(chǎn)X回答下列問(wèn)題：(1)獲得高產(chǎn)細(xì)胞時(shí)，以X含量高的植物品種的器官和組織作為，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后通過(guò)液體振蕩和用一定孔徑的篩網(wǎng)進(jìn)行獲得分散的單細(xì)胞。(2)對(duì)分離獲得的單細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，并通過(guò)添加或營(yíng)養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細(xì)胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來(lái)源單一的細(xì)胞群。為進(jìn)一步提高目標(biāo)細(xì)胞的X含量，將微生物菌體或其產(chǎn)物作為誘導(dǎo)子加入到培養(yǎng)基中，該過(guò)程模擬了的脅迫。(3)在大規(guī)模培養(yǎng)高產(chǎn)細(xì)胞前，需了解植物細(xì)胞生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的關(guān)系。培養(yǎng)細(xì)胞生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物的模型分為3種，如圖所示。若X只在細(xì)胞生長(zhǎng)停止后才能合成，則X的合成符合圖（填“甲”“乙”“丙”），根據(jù)該圖所示的關(guān)系，從培養(yǎng)階段及其目標(biāo)角度，提出獲得大量X的方法。(4)多種次生代謝產(chǎn)物在根部合成與積累，如人參、三葉青等藥用植物，可通過(guò)培養(yǎng)替代細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物。隨著基因組測(cè)序和功能基因組學(xué)的發(fā)展，在全面了解生物體合成某次生代謝產(chǎn)物的和的基礎(chǔ)上，可利用合成生物學(xué)的方法改造酵母菌等微生物，利用工程生產(chǎn)植物的次生代謝產(chǎn)物?！敬鸢浮?1)外植體過(guò)濾(2)克隆DNA合成抑制劑微生物侵害(3)丙先培養(yǎng)大量細(xì)胞，改變條件使細(xì)胞停止生長(zhǎng)，大量產(chǎn)生X(4)器官代謝途徑關(guān)鍵酶發(fā)酵【分析】1、植物組織培養(yǎng)就是在無(wú)菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。2、植物組織培養(yǎng)的條件：①細(xì)胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時(shí)的光照、pH和無(wú)菌環(huán)境等）；②一定的營(yíng)養(yǎng)（無(wú)機(jī)、有機(jī)成分）和植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）。【詳解】（1）植物體的器官和組織、細(xì)胞都可以作為外植體，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，將愈傷組織進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，使其分散成小的細(xì)胞團(tuán)或單細(xì)胞，然后用適當(dāng)孔徑的不銹鋼篩網(wǎng)過(guò)濾，除去大的細(xì)胞團(tuán)和殘?jiān)?，離心除去小的殘?jiān)?，得到單?xì)胞懸浮液。（2）分離獲得的單細(xì)胞進(jìn)行克隆培養(yǎng)，并通過(guò)添加DNA合成抑制劑，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，洗去TdR后可恢復(fù)正常分裂，而處于其它時(shí)期的細(xì)胞不受過(guò)量TdR影響）或營(yíng)養(yǎng)缺陷培養(yǎng)方法獲取細(xì)胞周期同步、遺傳和代謝穩(wěn)定、來(lái)源單一的細(xì)胞群。將微生物菌體或其產(chǎn)物作為誘導(dǎo)子加入到培養(yǎng)基中，模擬了微生物侵害的迫害條件。（3）由題可知X只在細(xì)胞生長(zhǎng)停止后才能合成，所以丙圖符合。所以要獲得大量X的方法，是先培養(yǎng)大量細(xì)胞，改變條件使細(xì)胞停止生長(zhǎng)，大量產(chǎn)生X。（4）由題知，多種次生代謝產(chǎn)物在根部合成與積累，所以要對(duì)根進(jìn)行培養(yǎng)，為了方便進(jìn)行次生代謝物的收集，可以通過(guò)器官培養(yǎng)替代細(xì)胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)次生代謝產(chǎn)物。要大量獲得次生代謝物可以通過(guò)基因工程，將相關(guān)基因轉(zhuǎn)入酵母菌體內(nèi)，然后通過(guò)發(fā)酵工程獲得，基因工程的前提是要了解生物體合成某次生代謝產(chǎn)物的代謝途徑和關(guān)鍵酶。24．（2024·江西·高考真題）聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一種聚酯塑料，會(huì)造成環(huán)境污染。磷脂酶可催化PET降解。為獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物，研究人員試驗(yàn)了2種方法。回答下列問(wèn)題：(1)方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一種磷脂類(lèi)物質(zhì)）為唯一碳源制備培養(yǎng)基，可提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有、、等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。(2)方法2采用技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因外，該技術(shù)還需要、、等“分子工具”。(3)除了上述2種方法之外，還可以通過(guò)技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物。(4)將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過(guò)觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，其原因可能是?！敬鸢浮?1)選擇水無(wú)機(jī)鹽氮源(2)基因工程（或轉(zhuǎn)基因）限制酶DNA連接酶載體（或質(zhì)粒）(3)誘變育種(4)不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)和平板間培養(yǎng)基厚度不均勻【分析】1、培養(yǎng)基的基本成分：水、無(wú)機(jī)鹽、碳源、氮源及特殊生長(zhǎng)因子；2、微生物的接種：微生物接種的方法很多，最常用的是平板劃線法和稀釋涂布平板法，常用來(lái)統(tǒng)計(jì)樣品活菌數(shù)目的方法是稀釋涂布平板法?！驹斀狻浚?）方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯為唯一碳源制備選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生長(zhǎng)，其他微生物的生長(zhǎng)被抑制，進(jìn)而獲得篩選出所需要的微生物，為了提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有水分、無(wú)機(jī)鹽和氮源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還需要提供微生物生長(zhǎng)所需要的外界環(huán)境條件。（2）方法2采用基因工程技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因，即目的基因外，該技術(shù)還需要限制酶、DNA連接酶和載體（或質(zhì)粒）等“分子工具”，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建。（3）除了上述2種方法之外，還可以通過(guò)誘變育種技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物，該該技術(shù)的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性，因而該技術(shù)具有盲目性。（4）將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過(guò)觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，即倒平板過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)定量檢測(cè)，且平板倒置的實(shí)際可能也會(huì)影響平板中培養(yǎng)基厚度的不同，因此不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)培養(yǎng)基厚度不均勻以及平板間厚度不均勻都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷，因此可采用降解圈的直徑和菌落直徑的比值作為判斷依據(jù)。25．（2024·江西·高考真題）植物體表蠟質(zhì)對(duì)耐干旱有重要作用，研究人員通過(guò)誘變獲得一個(gè)大麥突變體Cer1（純合體），其穎殼蠟質(zhì)合成有缺陷（本題假設(shè)完全無(wú)蠟質(zhì)）。初步研究表明，突變表型是因?yàn)镃基因突變?yōu)閏，使棕櫚酸轉(zhuǎn)化為16-羥基棕櫚酸受阻所致（本題假設(shè)完全阻斷），符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，回答下列問(wèn)題：(1)在C基因兩側(cè)設(shè)計(jì)引物，PCR擴(kuò)增，電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物。如圖泳道1和2分別是突變體Cer1與野生型（WT，純合體）。據(jù)圖判斷，突變體Cer1中c基因的突變類(lèi)型是。

(2)將突變體Cer1與純合野生型雜交．F1全為野生型，F(xiàn)1與突變體Cer1雜交，獲得若干個(gè)后代，利用上述引物PCR擴(kuò)增這些后代的基因組DNA，電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物，可以分別得到與如圖泳道和泳道（從1~5中選擇）中相同的帶型，兩種類(lèi)型的電泳帶型比例為。(3)進(jìn)一步研究意外發(fā)現(xiàn)，16-羥基棕櫚酸合成蠟質(zhì)過(guò)程中必需的D基因（位于另一條染色體上）也發(fā)生了突變，產(chǎn)生了基因d1，其編碼多肽鏈的DNA序列中有1個(gè)堿基由G變?yōu)門(mén)，但氨基酸序列沒(méi)有發(fā)生變化，原因是。(4)假設(shè)誘變過(guò)程中突變體Cer1中的D基因發(fā)生了使其喪失功能的突變，產(chǎn)生基因d2。CCDD與ccd2d2個(gè)體雜交，F(xiàn)1的表型為野生型，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2野生型與突變型的比例為；完善以下表格：F2部分個(gè)體基因型棕櫚酸（填“有”或“無(wú)”）16-羥基棕櫚酸（填“有”或“無(wú)”）穎殼蠟質(zhì)（填“有”或“無(wú)”）Ccd2d2有①無(wú)CCDd2有有②【答案】(1)堿基對(duì)的缺失(2)311：1(3)密碼子具有簡(jiǎn)并性(4)9：7有有【分析】1、基因分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給子代；2、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合；3、電泳是指帶電顆粒在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。電泳技術(shù)就是利用在電場(chǎng)的作用下，由于待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的技術(shù)?！驹斀狻浚?）圖示為在C基因兩側(cè)設(shè)計(jì)引物，PCR擴(kuò)增，電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物，c基因是C基因突變而來(lái)，c基因兩側(cè)的堿基序列與C基因相同，PCR擴(kuò)增也能擴(kuò)增c基因，由圖可知，泳道1是突變體Cer1，則擴(kuò)增c基因時(shí)兩引物間的長(zhǎng)度為1100bp，泳道2是野生型（WT，純合體），則擴(kuò)增C基因時(shí)兩引物間的長(zhǎng)度為2000bp，說(shuō)明c基因比C基因長(zhǎng)度變短，是堿基對(duì)的缺失引起的突變。（2）突變體Cer1為cc，純合野生型為CC，則F1為Cc，F(xiàn)1與突變體Cer1雜交后代中Cc：cc=1：1，電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物，可以分別得到與如圖泳道3和泳道1中相同的帶型，兩種類(lèi)型的電泳帶型比例為1：1；（3）編碼多肽鏈的DNA序列中有1個(gè)堿基由G變?yōu)門(mén)，但氨基酸序列沒(méi)有發(fā)生變化，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性；（4）由題意可知，C/c、D/d2基因遵循基因的自由組合定律，因此CCDD與ccd2d2個(gè)體雜交，F(xiàn)1為（CcDd2），表型為野生型，F(xiàn)1（CcDd2）自交，F(xiàn)2野生型與突變型的比例為C-D-：（ccD-+C-d2d2+ccd2d2）=9：7；Ccd2d2含有C基因無(wú)D基因，有16-羥基棕櫚酸，由于不含D基因，因?yàn)?6-羥基棕櫚酸合成蠟質(zhì)過(guò)程中必需有D基因，故無(wú)穎殼蠟質(zhì)；CCDd2含有C基因和D基因，有16-羥基棕櫚酸，也有穎殼蠟質(zhì)。26．（2024·湖南·高考真題）色盲可分為紅色盲、綠色盲和藍(lán)色盲等。紅色肓和綠色盲都為伴X染色體隱性遺傳，分別由基因L、M突變所致；藍(lán)色盲屬常染色體顯性遺傳，由基因s突變所致?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)一綠色盲男性與一紅色盲女性婚配，其后代可能的表型及比例為或；其表型正常后代與藍(lán)色盲患者（Ss）婚配，其男性后代可能的表型及比例為（不考慮突變和基因重組等因素）。(2)1個(gè)L與1個(gè)或多個(gè)M串聯(lián)在一起，Z是L上游的一段基因間序列，它們?cè)赬染色體上的相對(duì)位置如圖a。為闡明紅綠色盲的遺傳病因，研究人員將男性紅綠色盲患者及對(duì)照個(gè)體的DNA酶切產(chǎn)物與相應(yīng)探針雜交，酶切產(chǎn)物Z的結(jié)果如圖b，酶切產(chǎn)物BL，CL、DL、BM、CM和DM的結(jié)果見(jiàn)下表，表中數(shù)字表示酶切產(chǎn)物的量。BLCLDLBMCMDM對(duì)照15.118.133.645.521.366.1甲00021.910.961.4乙15.018.500033.1丙15.918.033.045.021.064.0丁16.018.533.045.021.065.0①若對(duì)照個(gè)體在圖a所示區(qū)域的序列組成為“Z+L+M+M”則患者甲最可能的組成為（用Z、部分Z，L、部分L，M、部分M表示）。②對(duì)患者丙、丁的酶切產(chǎn)物Z測(cè)序后，發(fā)現(xiàn)缺失Z1或Z2，這兩名患者患紅綠色盲的原因是。③本研究表明：紅綠色盲的遺傳病因是。【答案】(1)正常女性∶紅色盲男性=1∶1正常女性∶綠色盲女性∶紅色盲男性∶紅綠色盲男性=1∶1∶1∶1紅藍(lán)色盲∶綠藍(lán)色盲∶紅色盲∶綠色盲=1∶1∶1∶1(2)部分Z+M+部分MZ發(fā)生突變，導(dǎo)致L、M基因無(wú)法表達(dá)L、M基因的共用調(diào)控序列發(fā)生突變或L、M基因發(fā)生基因突變【分析】伴性遺傳是指在遺傳過(guò)程中的子代部分性狀由性染色體上的基因控制，這種由性染色體上的基因所控制性狀的遺傳上總是和性別相關(guān)，這種與性別相關(guān)聯(lián)的性狀遺傳方式就稱為伴性遺傳。【詳解】（1）根據(jù)題意分析，綠色盲男性的基因型為XLmY，紅色盲女性的基因型為XLmXLm或XLmMXlm，若該女性的基因型為XLMXLM，則后代的基因型及比例為XLmXLM∶XLMY=1∶1,表型及比例為正常女性∶紅色盲男性=1∶1；若該女性的基因型為XLMXlM，則后代的基因型及比例為XlmXlm∶XlmXlm∶XLmY∶XlmY=1∶1∶1∶1表型及比例為正常女性∶綠色盲女性∶紅色盲男性∶紅綠色盲男性=1∶1∶1∶1.無(wú)論哪種情況，后代的正常個(gè)體只有女性，且基因型為XLmXLm，若同時(shí)考慮藍(lán)色盲，其基因型為aaXLmXLm，而藍(lán)色盲男性的基因型為SxXLmY，兩者婚配，其男性后代的基因型及比例為SsXLmY∶SxXLMY∶ssXLmY=1∶1∶1∶1，表型及比例為綠藍(lán)色盲∶紅藍(lán)色盲∶綠色盲∶紅色盲=1∶1∶1∶1。（2）①根據(jù)對(duì)照組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)照組的序列組成為Z+L+M+M，患者甲的Z序列的電泳結(jié)果和對(duì)照組不同，且電泳距離更遠(yuǎn)，因此片段較小，只具有部分Z片段；患者甲BL、CL和DL均缺失，因此不含L片段；對(duì)照組含有兩個(gè)M片段，其BM、CM和DM的量分別為45.5、21.3和66.1，而患者甲BM、CM和DM的量分別為21.9、10.9和61.4，其BM、CM的量為對(duì)照組的一半，而DM的量和對(duì)照組相差不大，因此患者甲含有一個(gè)完整的M片段和第二個(gè)M片段的DM區(qū)，因此其序列組成表示為部分Z+M+部分M。②患者丙和患者丁的L和M片段的相關(guān)結(jié)果和對(duì)照組無(wú)差異，但缺失Z1或Z2，說(shuō)明Z1和Z2的缺失會(huì)影響L和M基因的表達(dá)，從而使機(jī)體患病，因此其患病的原因是Z發(fā)生突變，導(dǎo)致L、M基因無(wú)法表達(dá)。③結(jié)合①②的結(jié)果并分析甲、乙、丙和丁的檢測(cè)結(jié)果可知，紅綠色盲的遺傳病因是L、M基因的共用調(diào)控序列發(fā)生突變或L、M基因發(fā)生基因突變。27．（2024·北京·高考真題）靈敏的嗅覺(jué)對(duì)多數(shù)哺乳動(dòng)物的生存非常重要，能識(shí)別多種氣味分子的嗅覺(jué)神經(jīng)元位于哺乳動(dòng)物的鼻腔上皮?？茖W(xué)家以大鼠為材料，對(duì)氣味分子的識(shí)別機(jī)制進(jìn)行了研究。(1)嗅覺(jué)神經(jīng)元的樹(shù)突末梢作為感受器，在氣味分子的刺激下產(chǎn)生，經(jīng)嗅覺(jué)神經(jīng)元軸突末端與下一個(gè)神經(jīng)元形成的將信息傳遞到嗅覺(jué)中樞，產(chǎn)生嗅覺(jué)。(2)初步研究表明，氣味受體基因?qū)儆谝粋€(gè)大的基因家族。大鼠中該家族的各個(gè)基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差異的序列（非保守序列）。不同氣味受體能特異識(shí)別相應(yīng)氣味分子的關(guān)鍵在于序列所編碼的蛋白區(qū)段。(3)為了分離鑒定嗅覺(jué)神經(jīng)元中的氣味受體基因，科學(xué)家依據(jù)上述保守序列設(shè)計(jì)了若干對(duì)引物（圖甲），利用PCR技術(shù)從大鼠鼻腔上皮組織mRNA的逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中分別擴(kuò)增基因片段，再用限制酶HinfⅠ對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行充分酶切。圖乙顯示用某對(duì)引物擴(kuò)增得到的PCR產(chǎn)物（A）及其酶切片段（B）的電泳結(jié)果。結(jié)果表明酶切片段長(zhǎng)度之和大于PCR產(chǎn)物長(zhǎng)度，推斷PCR產(chǎn)物由組成。(4)在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，科學(xué)家們鑒定出多種氣味受體，并解析了嗅覺(jué)神經(jīng)元細(xì)胞膜上信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的部分過(guò)程（圖丙）。如果鈉離子通道由氣味分子直接開(kāi)啟，會(huì)使嗅覺(jué)敏感度大大降低。根據(jù)圖丙所示機(jī)制，解釋少量的氣味分子即可被動(dòng)物感知的原因。【答案】(1)興奮突觸(2)非保守(3)長(zhǎng)度相同但非保守序列不同的DNA片段(4)少量的氣體分子通過(guò)活化的G蛋白、活化的C酶，在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打開(kāi)，Na+內(nèi)流，神經(jīng)元細(xì)胞膜上產(chǎn)生動(dòng)作電位，氣味分子被動(dòng)物感知【分析】興奮在神經(jīng)元之間的傳遞：（1）神經(jīng)元之間的興奮傳遞就是通過(guò)突觸實(shí)現(xiàn)的。（2）興奮的傳遞方向：?jiǎn)蜗騻鬟f?！驹斀狻浚?）氣味分子刺激感受器產(chǎn)生興奮。嗅覺(jué)神經(jīng)元軸突末端、神經(jīng)元間隙與下一個(gè)神經(jīng)元組成突觸，包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。（2）不同氣味受體能特異性識(shí)別相應(yīng)氣味分子的關(guān)鍵在于蛋白質(zhì)中結(jié)構(gòu)不同的部分，由非保守序列編碼。（3）由圖可知，PCR產(chǎn)物含保守序列和非保守序列，若非保守序列不同，酶切產(chǎn)物的長(zhǎng)度可能不同，導(dǎo)致酶切片段長(zhǎng)度之和大于PCR產(chǎn)物長(zhǎng)度，因此PCR產(chǎn)物由長(zhǎng)度相同但非保守序列不同的DNA片段組成。（4）由圖丙可知，少量的氣體分子通過(guò)活化G蛋白使得C酶活化，在C酶的催化下，由ATP合成大量的cAMP，促使Na+通道打開(kāi)，Na+內(nèi)流，導(dǎo)致神經(jīng)元細(xì)胞膜上產(chǎn)生動(dòng)作電位，氣味分子被動(dòng)物感知。28．（2024·湖南·高考真題）鉀是植物生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素，主要生理功能包括參與酶活性調(diào)節(jié)、滲透調(diào)節(jié)以及促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化等。研究表明，缺鉀導(dǎo)致某種植物的氣孔導(dǎo)度下降，使CO2通過(guò)氣孔的阻力增大；Rubisco的羧化酶（催化CO2的固定反應(yīng)）活性下降，最終導(dǎo)致凈光合速率下降?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)從物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化角度分析，葉綠體的光合作用即在光能驅(qū)動(dòng)下，水分解產(chǎn)生；光能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為中儲(chǔ)存的化學(xué)能，用于暗反應(yīng)的過(guò)程。(2)長(zhǎng)期缺鉀導(dǎo)致該植物的葉綠素含量，從葉綠素的合成角度分析，原因是（答出兩點(diǎn)即可）。(3)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)該植物群體中有一植株，在正常供鉀條件下，總?cè)~綠素含量正常，但氣孔導(dǎo)度等其他光合作用相關(guān)指標(biāo)均與缺鉀時(shí)相近，推測(cè)是Rubisco的編碼基因發(fā)生突變所致。Rubisco由兩個(gè)基因（包括1個(gè)核基因和1個(gè)葉綠體基因）編碼，這兩個(gè)基因及兩端的DNA序列已知。擬以該突變體的葉片組織為實(shí)驗(yàn)材料，以測(cè)序的方式確定突變位點(diǎn)。寫(xiě)出關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟：①；②；③；④基因測(cè)序；⑤?！敬鸢浮?1)O2和H+ATP和NADPH(2)減少缺鉀會(huì)使葉綠素合成相關(guān)酶的活性降低；缺鉀會(huì)影響細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)，進(jìn)而影響細(xì)胞對(duì)Mg、N等的吸收，使葉綠素合成減少(3)分別提取該組織細(xì)胞的細(xì)胞核DNA和葉綠體DNA（取突變體葉片，提取DNA）根據(jù)編碼Rubisco的兩個(gè)基因的兩端DNA序列設(shè)計(jì)相應(yīng)引物利用提取的DNA和設(shè)計(jì)的引物分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增并電泳和已知基因序列進(jìn)行比較【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)階段：1、光反應(yīng)階段是在類(lèi)囊體的薄膜上進(jìn)行的。葉綠體中光合色素吸收的光能將水分解為氧和H+，氧直接以氧分子的形式釋放出去，H+與氧化型輔酶Ⅱ（NADP+）結(jié)合，形成還原型輔酶Ⅱ（NADPH）。還原型輔酶Ⅱ作為活潑的還原劑，參與暗反應(yīng)階段的化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)也儲(chǔ)存部分能量供暗反應(yīng)階段利用；在有關(guān)酶的催化作用下，提供能量促使ADP與Pi反應(yīng)形成ATP。2、暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行，在特定酶的作用下，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合，形成兩個(gè)三碳化合物。在有關(guān)酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH釋放的能量，并且被NADPH還原。一些接受能量并被還原的三碳化合物，在酶的作用下經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為糖類(lèi)；另一些接受能量并被還原的三碳化合物，經(jīng)過(guò)一系列變化，又形成五碳化合物。【詳解】（1）植物光反應(yīng)過(guò)程中水的光解會(huì)產(chǎn)生O2和H+，H+和NADP+結(jié)合產(chǎn)生NADPH。該過(guò)程中光能轉(zhuǎn)化為電能，電能再轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在ATP和NADPH中的化學(xué)能。（2）長(zhǎng)期缺鉀導(dǎo)致該植物的葉綠素含量降低，其原因是鉀參與酶活性的調(diào)節(jié)，缺鉀會(huì)降低葉綠素合成相關(guān)酶的活性；鉀參與滲透調(diào)節(jié)，缺鉀會(huì)影響細(xì)胞滲透壓，進(jìn)而影響細(xì)胞對(duì)Mg、N等的吸收，而Mg和N是合成葉綠素的原料，因此最終會(huì)影響葉綠素的合成。（3）Rubisco由兩個(gè)基因編碼，這兩個(gè)基因及兩端的DNA序列已知，因此檢測(cè)其是否突變的基本思路利利用PCR技術(shù)擴(kuò)增突變體的相應(yīng)基因，測(cè)序后和已知序列進(jìn)行比較。其具體步驟為：①分別提取該組織細(xì)胞的細(xì)胞核DNA和葉綠體DNA；②根據(jù)編碼Rubisco的兩個(gè)基因的兩端DNA序列設(shè)計(jì)相應(yīng)引物；③利用提取的DNA和設(shè)計(jì)的引物分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增并電泳；④基因測(cè)序；⑤和已知基因序列進(jìn)行比較。29．（2024·全國(guó)·高考真題）某同學(xué)采用基因工程技術(shù)在大腸桿菌中表達(dá)蛋白E。回答下列問(wèn)題。(1)該同學(xué)利用PCR