2024年高考生物真题分类汇编16 现代生物科技专题

修改时间：2024-10-14 浏览次数：15 类型：二轮复习编辑

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一、选择题

1. 大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（）

A . 制备时需用纤维素酶和果胶酶 B . 膜具有选择透过性 C . 可再生出细胞壁 D . 失去细胞全能性

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2. 五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是（）

A . 用花瓣细胞观察质壁分离现象 B . 用花瓣大量提取叶绿素 C . 探索生长素促进其插条生根的最适浓度 D . 利用幼嫩茎段进行植物组织培养

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3. 自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过如图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类的保护。下列叙述正确的是（　　）

A . 诱导后的iPGCs具有胚胎干细胞的特性 B . 移植的iPGCs最终产生的配子具有相同的遗传信息 C . 该实验中，子一代的遗传物质来源与物种甲 D . 通过该实验可以获得甲的克隆

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4. 我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（）

A . 实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B . 实验过程中使用的培养基含有糖类 C . 类囊胚的获得利用了核移植技术 D . 可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育

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5. γ﹣氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L﹣谷氨酸脱羧酶（GadB）催化L﹣谷氨酸脱羧是高效生产γ﹣氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如图方法将酿酒酵母S的L﹣谷氨酸脱羧酶基因（gadB）导入生产菌株E.coliA（）

A . 上图表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB B . E.coliB发酵生产γ﹣氨基丁酸时，L﹣谷氨酸钠的作用是供能 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构建重组质粒

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6. 生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（）

A . 稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B . 进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C . 获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D . 使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端

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7. 甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如下图。下列叙述错误的是（）

A . 藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B . 藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C . 受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D . 后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙

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8. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（）

A . ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B . ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C . 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D . 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体

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9. 沙漠化防治一直是困扰人类的难题。为了固定流沙、保障包兰铁路的运行，我国人民探索出将麦草插入沙丘防止沙流动的“草方格”固沙技术。流沙固定后，“草方格”内原有沙生植物种子萌发、生长，群落逐渐形成，沙漠化得到治理。在“草方格”内种植沙生植物，可加速治沙进程。甘肃古浪八步沙林场等地利用该技术，成功阻挡了沙漠的侵袭，生态效益显著，成为沙漠化治理的典范。关于“草方格”技术，下列叙述错误的是（）

A . 采用“草方格”技术进行流沙固定、植被恢复遵循了生态工程的自生原理 B . 在“草方格”内种植沙拐枣、梭梭等沙生植物遵循了生态工程的协调原理 C . 在未经人工种植的“草方格”内，植物定植、群落形成过程属于初生演替 D . 实施“草方格”生态工程促进了生态系统防风固沙、水土保持功能的实现

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10. 非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内。抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（）

A . 体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成 B . 敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率 C . 降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病 D . 激活后的R1通过核孔进入细胞核，肩动脂肪酸合成基因的转录

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11. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（）

A . 限制酶失活，更换新的限制酶 B . 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C . 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，巫换正常质粒DNA D . 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶

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12. 湿地是一种独特的生态系统，是绿水青山的重要组成部分。下列叙述错误的是（）

A . 在城市地区建设人工湿地可改善生态环境 B . 移除湖泊中富营养化沉积物有利于生态系统的恢复 C . 移栽适应当地环境的植物遵循了生态工程的协调原理 D . 气沮和害虫对湿地某植物种群的作用强度与该种群的密度有关

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13. 弗兰克氏菌能够与沙棘等非豆科木本植物形成根瘤，进行高效的共生固氮，促进植物根系生长，增强其对旱、寒等逆境的适应性。下列叙述错误的是（）

A . 沙棘可作为西北干旱地区的修复树种 B . 在矿区废弃地选择种植沙棘，未遵循生态工程的协调原理 C . 二者共生改良土壤条件，可为其他树种的生长创造良好环境 D . 研究弗兰克氏菌的遗传多样性有利于沙棘在生态修复中的应用

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14. 糖尿病是危害人类健康的主要疾病之一。恢复功能性胰岛B细胞总量是治疗糖尿病的重要策略。我国学者研究发现，向患有糖尿病的小鼠注射胰高血糖素受体单克隆抗体（mAb），可以促进胰岛A细胞增殖，诱导少数胰岛A细胞向胰岛B细胞转化，促进功能性胰岛B细胞再生。根据上述实验结果，下列叙述错误的是（）

A . mAb的制备可能涉及细胞融合技术 B . 注射mAb可降低胰腺分泌胰高血糖素的量 C . mAb和胰高血糖素均能与胰高血糖素受体特异性结合 D . 胰高血糖素主要通过促进肝糖原分解和非糖物质转化为糖，升高血糖水平

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15. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是（）

A . 过程①中酶处理的时间差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B . 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合 C . 过程④和⑤的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素 D . 可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株

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16. 研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如下表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是（）
甲的浓度（μg/mL）
卵母细胞（个）
第一极体排出（个）
成熟率（%）
卵裂数（个）
卵裂率（%）
0
106
70
66.0
28
40.0
1
120
79
65.8
46
58.2
10
113
53
46.9
15
28.3
100
112
48
42.8
5
10.4

A . 实验结果说明甲抑制卵裂过程 B . 甲浓度过高抑制第一极体的排出 C . 添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力 D . 本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准

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17. 波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是（）

A . 选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理 B . 胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测 C . 普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体 D . 生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选

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18. 从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是（）

A . 传代培养时，培养皿需密封防止污染 B . 选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C . 直接用离心法收集细胞进行传代培养 D . 细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关

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19. 迷迭香酸具有多种药理活性。进行工厂化生产时，先诱导外植体形成愈伤组织，再进行细胞悬浮培养获得迷迭香酸，加入诱导剂茉莉酸甲酯可大幅提高产量。下列叙述错误的是（）

A . 迷迭香顶端幼嫩的茎段适合用作外植体 B . 诱导愈伤组织时需加入NAA和脱落酸 C . 悬浮培养时需将愈伤组织打散成单个细胞或较小的细胞团 D . 茉莉酸甲酯改变了迷迭香次生代谢产物的合成速率

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20. 某动物细胞培养过程中，细胞贴壁生长至接触抑制时，需分装培养，实验操作过程如图。
下列叙述错误的是（）

A . ①加消化液的目的是使细胞与瓶壁分离 B . ②加培养液的目的是促进细胞增殖 C . ③分装时需调整到合适的细胞密度 D . 整个过程需要在无菌、无毒条件下进行

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21. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用组织培养技术得到脱毒苗，可恢复其原有的优质高产特性，流程如图。下列操作不可行的是（）
外植体→愈伤组织→丛生芽→试管苗

A . 选择芽尖作为外植体可减少病毒感染 B . 培养基中加入抗生素可降低杂菌的污染 C . 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖 D . 提高生长素和细胞分裂素的比值可促进愈伤组织形成丛生芽

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22. 关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是（）

A . 试管动物的培育 B . 转基因食品的生产 C . 治疗性克隆的研究 D . 生物武器的发展和生产

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二、多项选择题

23. 某病毒颗粒表面有一特征性的大分子结构蛋白S（含有多个不同的抗原决定基，每一个抗原决定基能够刺激机体产生一种抗体）。为了建立一种灵敏、高效检测S蛋白的方法，研究人员采用杂交瘤技术制备了抗﹣S单克隆抗体（如图）（）

A . 利用胶原蛋白酶处理，可分散贴壁生长的骨髓瘤细胞 B . 制备的单克隆抗体A和单克隆抗体B是相同的单克隆抗体 C . 用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞可传代培养，但不能冻存 D . 单克隆抗体A和单克隆抗体B都能够特异性识别S蛋白

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24. 下列关于植物愈伤组织的说法正确的是（）

A . 用果胶酶和胶原蛋白酶去除愈伤组织的细胞壁获得原生质体 B . 融合的原生质体需再生出细胞壁后才能形成愈伤组织 C . 体细胞杂交获得的杂种植株细胞中具有来自亲本的2个细胞核 D . 通过愈伤组织再生出多个完整植株的过程属于无性繁殖

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三、非选择题

25. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。
筛选组织特异表达的基因
筛选组织特异表达的基因，对研究细胞分化和组织、器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。
真核生物的基本启动子位于基因5'端附近，没有组织特异性，本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游，与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子，实际上包含增强子和基本启动子。
很多增强子具有组织特异的活性，它们与特定蛋白结合后激活基本启动子，驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理，研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B），并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中，如果插入位点附近存在有活性的增强子，则会激活报告基因的表达（图C）。
获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后，研究者提取每个个体的基因组DNA，通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后，与相应的基因组序列比对，即可确定载体的插入位点，进而鉴定出相应的基因。
研究者利用各种遗传学手段，对筛选得到的基因进行突变、干扰或过表达，检测个体表型的改变，研究其在细胞分化和个体发育中的作用，从而揭示组织和器官形成的机理。

（1）在个体发育中，来源相同的细胞在形态、结构和功能上发生的过程称为细胞分化，分化是基因的结果。

（2）对文中“增强子”的理解，错误的是____（单选）。

A . 增强子是含有特定碱基序列的DNA片段 B . 增强子、基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上 C . 一个增强子只能作用于一个基本启动子 D . 很多增强子在不同组织中的活性不同

（3）研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼，观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后，发现位点附近有两个基因G和H，为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因，应检测。

（4）真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分，因而在绝大多数表达报告基因的个体中，增强子捕获载体的插入位点位于基因外部，不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造，期望改造后的载体随机插入基因组后，在“捕获”增强子的同时，也造成该增强子所调控的基因发生突变，以研究基因功能。请画图表示改造后的载体，并标出各部分名称（略）。

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26. 有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G-表示未插入G酶基因）。

（1）以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F₁的基因型是。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G﹣不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是。

（2）部分小鼠的基因型鉴定结果如图，③的基因型为。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是（填序号）。

（3）某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制是（“甲”或“乙”），原因是。

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27. 大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。

（1）基因S启动子的基本组成单位是。

（2）通过基因工程方法，将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制酶是；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是。

（3）为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有。经验证的重组表达载体需转入农杆菌，检测转入是否成功的技术是。

（4）用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN较TL种子大的原因是。

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28. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物

（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇胺（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有、、等营养物质。

（2）方法2采用技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要、、等“分子工具”。

（3）除了上述2种方法之外，还可以通过技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。

（4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是。

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29. 研究者用以蔗糖为唯一碳源的液体培养基，培养真菌A的野生型（含NV基因）、突变体（NV基因突变）和转基因菌株（转入NV基因），检测三种菌株NV酶的生成与培养液中的葡萄糖含量，结果如表所示（表中“+”表示有，“—”表示无）。
检测用菌株
蔗糖
NV酶
葡萄糖（培养液中）
野生型
+
+
+
野生型
—
—
—
突变体
+
—
—
转基因菌株
+
+
+
回答下列问题。

（1）据表可推测诱导了NV基因表达。NV酶的作用是。检测NV酶活性时，需测定的指标是（答出1点即可）。

（2）表中突变体由T﹣DNA随机插入野生型菌株基因组DNA筛选获得。从野生型与突变体中分别提取基因组DNA作为模板，用与（选填“T﹣DNA”或“NV基因”）配对的引物进行PCR扩增。若突变体扩增片段长度（选填“＞”“＝”或“＜”）野生型扩增片段长度，则表明突变体构建成功，从基因序列分析其原因是。

（3）为进一步验证NV基因的功能，表中的转基因菌株是将NV基因导入细胞获得的。在构建NV基因表达载体时，需要添加新的标记基因，原因是。

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30. 源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维素酶的降解效率，某课题组通过筛选高产纤维素酶菌株，克隆表达降解纤维素的三种酶（如下图），研究了三种酶混合的协同降解作用，以提高生物质资源的利用效率。回答下列问题。

（1）过程①②采用以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的培养基筛选菌株X，能起到筛选作用的原因是。高产纤维素酶菌株筛选时，刚果红培养基上的菌落周围透明圈大小反映了。

（2）过程④扩增不同目的基因片段需要的关键酶是。

（3）过程⑤在基因工程中称为，该过程需要的主要酶有。

（4）过程⑥大肠杆菌作为受体细胞的优点有。该过程用Ca²⁺处理细胞，使其处于一种的生理状态。

（5）课题组用三种酶及酶混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。表中协同系数存在差异的原因是（答出两点）。
生物质原料
降解率（%）
协同系数
酶A
酶B
酶C
混1
混2
混1
混2
小麦秸秆
7.08
6.03
8.19
8.61
26.98
74.33
114.64
玉米秸秆
2.62
1.48
3.76
3.92
9.88
24.98
77.02
玉米芯
0.62
0.48
0.86
0.98
6.79
1.82
11.34
注：混1和混2表示三种酶的混合物

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31. 百合具有观赏、食用和药用等多种价值，科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题：

（1）体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前，先用去除细胞壁获得原生质体，使原生质体融合，得到杂种细胞后，继续培养，常用（填植物激素名称）诱导愈伤组织形成和分化，获得完整的杂种植株。

（2）单倍体育种。常用的方法来获得单倍体植株，鉴定百合单倍体植株的方法是。

（3）基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基国pL，该基因及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图，其中基因gus编码CUS酶，GUS酶活性可反映启动子活性。
①研究腐原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取L，首先选用酶切，将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接，再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草（P1、P2和P3）进行病原微生物胁迫，结果如图c。由此可知：三种病原微生物都能诱导pL的活性增强，其中的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L，但其上游的启动子与野生百合不同，且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种，简要写出实验思路：。

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32. 研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。

（1）用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时，所用的引物越短，引物特异性越（填“高”或“低”）。限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有种。载体信息如图甲所示，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'--3'和5'--3'。

（2）重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素筛选到具有该抗生素抗性的植株①∶④。为了鉴定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示，PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是，其中纯合的突变植株是（填序号）。

（3）实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。

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33. 某研究小组将纤维素酶基因（N）插入某种细菌（B1）的基因组中，构建高效降解纤维素的菌株（B2）。该小组在含有N基因的质粒中插入B1基因组的M1与M2片段；再经限制酶切割获得含N基因的片段甲，片段甲两端分别为M1与M2；利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术将片段甲插入B1的基因组，得到菌株B2。酶切位点（Ⅰ～Ⅳ）、引物（P1～P4）的结合位置、片段甲替换区如图所示，→表示引物5^'→3^'方向。回答下列问题。

（1）限制酶切割的化学键是。为保证N基因能在菌株B2中表达，在构建片段甲时，应将M1与M2片段分别插入质粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位点之间，原因是。

（2） CRISPR/Cas9技术可以切割细菌B1基因组中与向导RNA结合的DNA。向导RNA与B1基因组DNA互补配对可以形成的碱基对有G﹣C和。

（3）用引物P1和P2进行PCR可验证片段甲插入了细菌B1基因组，所用的模板是；若用该模板与引物P3和P4进行PCR，实验结果是。

（4）与秸秆焚烧相比，利用高效降解纤维素的细菌处理秸秆的优点是（答出2点即可）。

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34. [生物-选修3：现代生物科技专题]
某同学采用基因工程技术在大肠杆菌中表达蛋白E。回答下列问题。

（1）该同学利用PCR扩增目的基因。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中DNA双链打开成为单链的阶段是，引物与模板DNA链碱基之间的化学键是。

（2）质粒载体上有限制酶a、b、c的酶切位点，限制酶的切割位点如图所示。构建重组质粒时，与用酶a单酶切相比，用酶a和酶b双酶切的优点体现在（答出两点即可）；使用酶c单酶切构建重组质粒时宜选用的连接酶。

（3）将重组质粒转入大肠杆菌前，通常先将受体细胞处理成感受态，感受态细胞的特点是；若要验证转化的大肠杆菌中含有重组质粒，简要的实验思路和预期结果是。

（4）蛋白E基因中的一段DNA编码序列（与模板链互补）是GGGCCCAAGCTGAGATGA，编码从GGG开始，部分密码子见表。若第一个核苷酸G缺失，则突变后相应肽链的序列是。
氨基酸
密码子
赖氨酸
AAG
精氨酸
AGA
丝氨酸
AGC
脯氨酸
CCA
CCC
亮氨酸
CUG
甘氨酸
GGC
GGG
终止
UGA

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35. 将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒（辅助T﹣DNA转移）和不含有Vir基因、含有T﹣DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。回答下列问题。
注：F1﹣F3，R1﹣R3表示引物；T﹣DNA﹣LB表示左边界；T﹣DNA﹣RB表示右边界；Ori表示复制原点；Kan^R表示卡那霉素抗性基因；HygB^R表示潮霉素B抗性基因。

（1）从苏云金杆菌提取DNA时，需加入蛋白酶，其作用是。提取过程中加入体积分数为95%的预冷酒精，其目的是。

（2）本操作中获取目的基因的方法是和。

（3）穿梭质粒中p35s为启动子，其作用是，驱动目的基因转录；插入两个p35s启动子，其目的可能是。

（4）根据图中穿梭质粒上的Kan^R和HygB^R两个标记基因的位置，用基因对应的抗生素初步筛选转化的棉花愈伤组织。

（5）为检测棉花植株是否导入目的基因，提取棉花植株染色体DNA作模板，进行PCR，应选用的引物是和。

（6）本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程，理由是 ____。

A . 通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞 B . 将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达 C . 将1﹣1362基因序列改变为棉花细胞偏好密码子的基因序列 D . 用1﹣1362合成基因序列和1363﹣1848天然基因序列获得改造的抗虫蛋白

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36. 小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用，利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠，简称f小鼠，突变基因用f表示。f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%，表现出毛绒绒的样子，其它表型正常。（注：野生型基因用++表示；f杂合子基因型用+f表示）
回答下列问题：

（1） F基因敲除方案如图甲。在F基因的编码区插入了一个DNA片段P，引起F基因产生，导致mRNA提前出现终止密码子，使得合成的蛋白质因为缺失了而丧失活性。要达到此目的，还可以对该基因的特定碱基进行和。

（2）从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA，用限制酶HindⅢ酶切，进行琼脂糖电泳，用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲，检测结果如图乙，则f小鼠和f杂合子对应的DNA片段分别位于第泳道和第泳道。

（3） g小鼠是长毛隐性突变体（gg），表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交，若杂交结果是，则g和f是非等位基因；若杂交结果是，则g和f是等位基因。（注：不考虑交叉互换；野生型基因用++表示；g杂合子基因型用+g表示）

（4）确定g和f为等位基因后，为进一步鉴定g基因，分别提取野生型（++）、g杂合子（+g）和g小鼠（gg）的mRNA，反转录为cDNA后用（2）小题同样的DNA探针和方法检测，结果如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是。组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋白，g小鼠不表达F蛋白，因此推测F蛋白具有的作用。

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37. 锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜，具有吸收和转运环境中Zn²⁺的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn²⁺相关的生物学功能，在克隆M、N基因基础上，转化锌吸收缺陷型酵母，并进行细胞学鉴定。回答下列问题：

（1）锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物为材料提取并纯化mRNA，反转录合成cDNA。根据序列信息设计引物进行PCR扩增，PCR每个循环第一步是进行热变性处理，该处理的效果类似于生物体内的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时，DNA分子因为含而带负电荷，凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口；当2个PCR产物分子量接近时，若延长电泳时间，凝胶中这2个条带之间的距离会。回收DNA片段，连接至克隆载体，转化大肠杆菌，测序验证。

（2）重组表达载体构建。分别将含M、N基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理，然后利用连接，将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模板的原因是。

（3）酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株，直接在固体培养基进行培养，活化后接种至液体培养基，采用以扩大菌体数量，用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N基因在受体细胞中的表达水平，无显著差异。

（4）转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD₆₀₀为0.6。将菌液用法逐级稀释至OD₆₀₀为0.06、0.006和0.0006，然后各取10μL菌液用涂布器均匀涂布在固体培养基上，培养2天，菌落生长如图。该实验中阴性对照为。由实验结果可初步推测：转运蛋白M和N中，转运Zn²⁺能力更强的是，依据是。
注：OD600为波长600nm下的吸光值，该值越大，菌液浓度越高；空载体为未插入M或N基因的表达载体。

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甲的浓度（μg/mL）	卵母细胞（个）	第一极体排出（个）	成熟率（%）	卵裂数（个）	卵裂率（%）
0	106	70	66.0	28	40.0
1	120	79	65.8	46	58.2
10	113	53	46.9	15	28.3
100	112	48	42.8	5	10.4

检测用菌株	蔗糖	NV酶	葡萄糖（培养液中）
野生型	+	+	+
野生型	—	—	—
突变体	+	—	—
转基因菌株	+	+	+

生物质原料	降解率（%）					协同系数
生物质原料	酶A	酶B	酶C	混1	混2	混1	混2
小麦秸秆	7.08	6.03	8.19	8.61	26.98	74.33	114.64
玉米秸秆	2.62	1.48	3.76	3.92	9.88	24.98	77.02
玉米芯	0.62	0.48	0.86	0.98	6.79	1.82	11.34

氨基酸	密码子
赖氨酸	AAG
精氨酸	AGA
丝氨酸	AGC
脯氨酸	CCA
脯氨酸	CCC
亮氨酸	CUG
甘氨酸	GGC
甘氨酸	GGG
终止	UGA

2024年高考生物真题分类汇编16 现代生物科技专题

一、选择题

二、多项选择题

三、非选择题

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