2017-2019北京高三生物上学期期末汇编：从杂交育种到基因工程(教师版).docx

2017-2019北京高三生物上学期期末汇编：从杂交育种到基因工程
一．选择题（共13小题）
1．（2019秋•房山区期末）科研人员在流感疫苗开发中考虑用基因工程技术实现对人流感病毒H3和禽流感病毒H5进行共预防，利用p质粒构建p﹣共表达的重组质粒，如图所示，以下说法不正确的是（　　）

A．质粒中应含有标记基因，以便将含有目的基因的细胞筛选出来
B．为达到实验目的，需要在目的基因两端引入酶切位点
C．需用农杆菌转化法将重组质粒导入小鼠细胞进行试验
D．与传统疫苗相比，该疫苗不具有“病毒“疫交苗的危险性
2．（2019秋•丰台区期末）缺乏维生素a就容易导致出现夜盲症，营养不良，甚至有一些能够威胁到生命。而β﹣胡萝卜素可以在人体内转化成维生素a。科学家尝试通过转基因技术生产富含胡萝卜素的大米。八氢番茄红素合酶（其基因用psy表示）和胡萝卜素脱饱和酶（其基因用crtl表示）参与β﹣胡萝卜素的合成。根据以上信息分析正确的是（　　）
A．重组质粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因
B．构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶
C．可通过显微注射法将目的基因导入水稻受体细胞
D．PCR既可扩增特定基因也可检测目的基因表达
3．（2019秋•东城区期末）B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。

注：启动子﹡指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子；Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
下列关于该实验的叙述，不正确的是（　　）
A．B基因在水稻卵细胞中不转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录
B．可从水稻体细胞和精子中提取RNA构建的cDNA文库中获得B基因中编码蛋白的序列
C．过程②在培养基中应加入卡那霉素以检测T﹣DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上
D．在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光
4．（2019秋•石景山区期末）下列关于基因工程的叙述，正确的是（　　）
A．通常用不同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA和运载体
B．细菌质粒、动植物病毒等是基因工程常用的运载体
C．培育抗除草剂的作物新品种，导入目的基因时只能以受精卵为受体
D．可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功表达
5．（2018秋•房山区期末）人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　）

A．构建重组表达载体过程中需用同种限制酶和DNA连接酶
B．将重组表达载体导入受精卵常用的方法是农杆菌转化法
C．采用DNA分子杂交技术检测目的基因是否已导入受体细胞
D．若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA，说明目的基因成功表达
6．（2018秋•通州区期末）下列现代生物科技相关知识的叙述，正确的是（　　）
A．单倍体育种不属于生物工程范畴
B．细胞融合技术与动物杂交原理和意义都相同
C．生态工程可以彻底解决人类面临的各种环境问题
D．基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物
7．（2018秋•海淀区期末）蚯蚓富含金属硫蛋白（MT）等重金属结合蛋白，能选择性吸收土壤中的镉。利用基因工程技术将蚯蚓MT基因转入烟草，流程如图所示，下列相关叙述不正确的是（　　）

A．过程①需使用逆转录酶
B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C．过程③使用的感受态细胞可用CaCl2溶液制备
D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
8．（2018秋•西城区期末）苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTI）杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述错误的是（　　）
A．利用DNA分子杂交技术不能检测烟草植株的抗虫性状
B．单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C．种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因
D．转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
9．（2018秋•东城区期末）研究人员用图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒（图中标注了相关限制酶切割位点），将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述不正确的是（　　）

A．构建重组质粒的过程应选用BclⅠ和HindⅢ两种限制酶
B．使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组
C．含有重组质粒的大肠杆菌可以在添加氨苄青霉素的培养基上生存
D．利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙
10．（2017秋•昌平区期末）科学家对溶瘤病毒进行改造，使该病毒能够选择性感染肿瘤细胞，并在其中复制和杀伤肿瘤细胞，而不会伤及健康组织。下列措施不属于改造范畴的是（　　）
A．使溶瘤病毒能够识别肿瘤细胞的特异性受体
B．使溶瘤病毒基因与肿瘤细胞基因启动子重组
C．对不同溶瘤病毒基因进行重组以增强杀伤力
D．使用免疫抑制药物对宿主进行暂时免疫抑制
11．（2017秋•大兴区期末）图为获得抗除草剂转基因玉米A的技术路线，相关叙述错误的是（　　）
A．采用PCR扩增目的基因时，设计的引物间要避免形成氢键
B．为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种不同的限制酶
C．检测是否转化成功，需要依次利用抗生素抗性基因和报告基因
D．利用T﹣DNA可以将目的基因插入到农杆菌的染色体DNA上
12．（2017秋•朝阳区期末）下列关于生物工程中相关酶的叙述正确的是（　　）
A．DNA连接酶可把目的基因与载体连接形成重组DNA
B．限制酶将DNA分子切成两个片段可产生两分子的水
C．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞直接获得杂种细胞
D．胰蛋白酶或胃蛋白酶处理动物组织块使细胞分散开
13．（2016秋•顺义区期末）下列有关生物工程技术的叙述，正确的是（　　）
A．DNA连接酶的作用部位是DNA分子中碱基之间的氢键
B．去除植物细胞壁、将动物组织分散成单个细胞均需酶处理
C．基因工程经常以抗菌素抗性基因作为目的基因
D．植物细胞原生质体融合体现细胞膜有选择透过性
二．实验题（共2小题）
14．（2019秋•昌平区期末）近年来，在处理富营养化水体的污水过程中，与化学、物理除氮方法比较，目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，进行了相关研究。请回答问题。

（1）微生物的反硝化作用，是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，是由野生菌株YP4的反硝化基因（nirS）转录后，再翻译出具有　 　作用的蛋白质。
（2）工程菌的构建
①研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列，设计引物，利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了　 　的原理，使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是　 　。
②研究者用HindⅢ和BamHⅠ两种限制酶处理nirS基因与p质粒，在　 　酶的作用下进行体外连接，用连接产物转化大肠杆菌DH5α，在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒，如果用HindⅢ和BamHⅠ双酶切，得到两个片断电泳结果分别与　 　电泳结果基本一致，说明获得重组质粒pYP4S。
③将pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S，培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是　 　。某学生错选了图中的另外一对引物组合，扩增出长度为2.1kb的片段，原因是　 　。
（3）检测工程菌YP4S除氮的效能
①工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后，检测结果如图2．结果表明　 　。
②要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应　 　。
三．解答题（共18小题）
15．（2019秋•海淀区期末）阅读下面的材料，完成（1）～（5）题。
科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术﹣﹣TALEN技术（原理见图）。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质（TALE），它的二连氨基酸（NI、NG、HD、NN，其中字母N、I、G、H、D分别代表了一种氨基酸）与四种碱基（A、G、C、T）有恒定的对应关系：NI识别A，NG识别T，HD识别C，NN识别G．FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此，可以利用TALE作为DNA识别域，用FokⅠ二聚体定点切断DNA。

科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P，在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下，具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达，使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除，以得到光敏雄性不育水稻新品种。
（1）在TALEN技术的设计中，选择使用FokⅠ单体而不直接使用FokⅠ二聚体，这样能减少对DNA的　 　切割，保证了基因敲除的靶向性。为了让TALEN技术能用于各种不同生物、不同基因的敲除，没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应　 　（选填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。
（2）若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“﹣TGACC﹣”，则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为　 　。用这种方法，可以确定TALE蛋白的氨基酸序列，进而人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与　 　基因进行融合，得到融合基因。
（3）科研人员用图2所示的质粒为载体，其中的潮霉素抗性作为标记基因，作用是　 　。应选用　 　酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒，并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中，再利用　 　技术获得T0代植株。
（4）由于基因靶向敲除成功的概率比较低，所以科研人员培育T0代植株时应保证　 　日照条件，待其自花受粉得到T1代，再将T1代植株　 　，并在开花期随机选择一部分植株的花粉进行鉴定，鉴定方法是　 　。若观察到某植株的花粉全部未被染成蓝色，则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。
（5）与传统的雄性不育水稻品种相比，光敏雄性不育新品种的优势在于它能实现自交繁殖并保留雄性不育特性，这是因为　 　。
16．（2019秋•大兴区期末）为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株，获得抗草甘膦转基因水稻。

注：GUS基因表达产物经染色能从无色变成蓝色
（1）将草甘膦抗性基因作为　 　，与Ti质粒用相同的　 　和DNA连接酶处理构建基因表达载体。
（2）用　 　处理农杆菌后获得感受态细胞，将其与基因表达载体混合完成转化后，在添加　 　的培养基中，经筛选1得到含基因表达载体的农杆菌。
（3）取某品种水稻的幼胚，先进行　 　处理，然后接种到培养基中，水稻幼胚细胞发生　 　形成愈伤组织。用含基因表达载体的农杆菌侵染该愈伤组织。
（4）利用PCR技术，可以鉴定被侵染的愈伤组织中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：
5’﹣﹣﹣ATGGCT………AGGAAC﹣﹣﹣3’
3’﹣﹣﹣TACCGA………TCCTTG﹣﹣﹣5’
根据上述序列应选择引物　 　（填字母）进行PCR。
A．引物：5’﹣TACCGA﹣3’
B．引物：5’﹣GTTCCT﹣3’
C．引物：5’﹣AUGGCU﹣3’
D．引物：5’﹣ATGGCT﹣3’
（5）除了鉴定愈伤组织中是否含有目的基因以外，还可以利用GUS基因表达产物的鉴定进行图中的筛选2，以确定目的基因是否　 　。两次筛选后得到的转基因愈伤组织经过细胞的　 　过程，获得转基因水稻。
（6）为获得具有抗除草剂性状的转基因水稻，还需要在个体水平进行抗性测试。请你设计一个实验方案，筛选出对草甘膦具有抗性的转基因水稻。　 　。
17．（2018秋•大兴区期末）在繁殖期间，大熊猫雄性和雌性都可与多个异性交配。动物园圈养时，为避免后代近亲交配，导致群体生活力下降，需确定未知的亲子关系。简单重复序列（SSR）也称微卫星DNA，它在大熊猫个体之间具有丰富的多样性，可用于亲子鉴定。请回答问题：
（1）大肠杆菌pUC18质粒上的LacZ基因序列中没有插入目的基因时，在外源IPTC诱导下可表达出β﹣半乳糖苷酶，将培养基中的X﹣gal水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。科学家利用pUC18质粒，通过构建基因文库筛选大熊猫SSR位点（见图1）。

①提取大熊猫基因组DNA，用　 　处理DNA和pUC18质粒，获得重组质粒后，将其与　 　处理的大肠杆菌悬液混合，完成转化。
②将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质和生长因子，还应加入　 　以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是　 　的大肠杆菌。
③观察到培养基上出现　 　色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒，取该颜色菌落筛选SSR位点，进行测序，并设计引物通过PCR扩增SSR位点。
（2）科学家对PCR扩增的SSR位点，对大熊猫进行亲子鉴定结果如图2：由于基因突变的频率较低，因此，子代1和　 　是母本与疑似父本2的后代，而　 　不是该母本的后代。
18．（2018秋•顺义区期末）苯丙酮尿症是常见的遗传病，在正常人体中苯丙氨酸存在两个代谢途径，其一是苯丙氨酸羟化酶（PAH）催化苯丙氨酸转变成酪氨酸，其二是通过另外一条途径生成苯丙酮酸。
（1）苯丙酮尿症患者是由于正常的PAH基因突变，使得PAH缺乏导致　 　积累过多而中毒。苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸进入脑细胞的过程都由L氨基酸转运体完成，当体内有大量苯丙氨酸时，进入脑细胞的酪氨酸和色氨酸　 　，会引发一系列神经病理学改变。
（2）我国科研人员对大量苯丙酮尿症患者进行基因检测，共发现175 种致病突变分布于
PAH基因中，其中第 7 突变位点发生频率最高，然后依次为11、6、12、3、5，该检测结果体现了基因突变的特点是　 　。在众多研究对象中有一对表现 型正常的夫妻，生了一个苯丙酮尿症的女儿，由此可以推断苯丙酮尿症属于　 　 遗传病，该夫妻再生一个孩子患苯丙酮尿症的概率是　 　。
（3）科研人员采用一种新型的突变检测技术确定胎儿是否具有苯丙酮尿症致病基因，需要正常型和突变型两种序列作为对照。下面为用正常型序列构建突变型序列的过程，如图为PAH基因位于7号位点突变前的野生型序列，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分：
5’﹣﹣﹣CCGTGT………………CTCGCA………………ATGCCT﹣﹣﹣3’
3’﹣﹣﹣GGCACA………………GAGCGT………………TACGGA﹣﹣﹣5’
ⅠⅡⅢ
科研人员欲将Ⅱ部分的第三个碱基对C∥G变为T∥A碱基对。构建该突变型序列包括四步：
①第一步是将引物与野生型序列复性，扩增出Ⅰ﹣Ⅱ部分片段X，该步骤应该选择的引物是　 　（从下列4个选项中选择）；第二步是用同样的方法扩增出Ⅱ﹣Ⅲ部分片段Y；
a．5′﹣TGCAAG﹣3′b.5′﹣CTTGCA﹣3′c.5′﹣GGCACA﹣3′d.5′﹣CCGTGT﹣3′
②第三步是将　 　片段、Taq酶、原料、缓冲液等混合，在高温条件下变性，再经过复性和延伸，可得到突变序列；
③第四步将含所需突变位点的DNA片段PCR后电泳纯化回收，与载体连接构建　 　，然后在一定条件下与感受态细胞混合，完成转化过程。
（4）基于上述资料和研究，分别提出缓解患儿症状和减少患儿出生的策略　 　。
19．（2018秋•西城区期末）转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段。Ac片段能编码转座酶，可自主移动。DS片段需在转座酶作用下，才可以从原来的位置上切离下来，然后随机插入到所在染色体的其他位置或其他染色体上。
（1）用　 　酶将DS片段构建在Ti质粒的T﹣DNA片段上，再用含有该重组质粒的　 　转化水稻，自交筛选获得DS﹣T﹣DNA纯合体（甲）。以同样方法获得Ac﹣T﹣DNA纯合体水稻（乙）。
（2）甲、乙杂交获得Ac/Ds双因子转座系统水稻，在其后代中筛选到一些淡绿叶突变体。利用淡绿叶突变体与野生型水稻（甲）进行系列杂交实验，　 　代获得野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株，分离比符合3：1，初步推测淡绿叶突变是单基因的　 　性突变。将442株野生型植株单株收获和播种，后代发生性状分离的植株占　 　，则进一步确认上述推测。
（3）为进一步确定突变性状与Ds切离转座的相关性，设计6种引物（如图1），对上述572株子代的T﹣DNA进行Ds转座的PCR检测。
①检测原理：Ds未发生切离的DNA位点，通过引物　 　可得到400bp的扩增产物；Ds 已发生切离的DNA位点通过引物　 　可得到870bp的扩增产物。

②扩增产物的电泳结果如图2，据此判断　 　类型为淡绿叶突变体。
若A类型：B类型：C类型＝　 　，则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。
（4）在水稻基因组的功能研究中，利用Ac/Ds双因子转座系统，发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%，可能的原因有　 　。
20．（2018秋•东城区期末）为研究果蝇致死基因（Sxl基因）对小鼠的影响，研究人员通过基因工程培育出含Sxl基因的多个品系杂合小鼠。
（1）为获得转基因小鼠，首先将目的基因通过　 　法导入多个不同的　 　中，培育形成多个不同小鼠品系。科研人员发现除S品系转基因杂合小鼠表现为发育异常外，其他品系都表现正常，测定　 　，发现均无显著差异，因此推测S品系小鼠发育异常不是由Sxl基因表达的蛋白质导致的。
（2）为研究S品系小鼠发育异常的原因，科研人员通过测序发现Sxl基因插入到小鼠细胞的5号染色体上（位置关系如图1所示）。

检测野生型小鼠和S品系小鼠细胞中P1基因和DCK基因的转录情况，结果如图2所示：

图2结果显示，与野生型小鼠相比，S品系小鼠中P1基因转录量　 　，DCK基因转录量　 　。由此说明　 　。
（3）进一步研究发现P1基因转录出的RNA不能翻译出蛋白质。已知M﹣s基因和M﹣l基因表达的蛋白质对生长发育起重要调节作用，为探究P1基因的作用机制，研究人员分别将P1基因、M﹣s基因和M﹣l基因导入不表达这3个基因的小鼠细胞中。在导入后的16h和32h，分别检测M﹣s基因和M﹣l基因的mRNA，结果如图3所示。在只导入M﹣s基因或M﹣l基因的情况下，只在　 　h检测到杂交带。实验结果说明P1基因转录出的RNA的作用是　 　。

（4）该系列实验说明，导入Sxl基因引起S品系小鼠发育异常的原因是　 　。
21．（2017秋•朝阳区期末）水稻抗稻瘟病的主效基因是P基因，其表达受乙烯诱导。为确定该基因启动子中响应乙烯诱导的必需区域，研究者利用PCR获得P基因全长启动子A及其不同长度的5′端缺失体B、C、D．构建的重组质粒分别命名为pA、pB、pC、pD，如图所示。

（1）启动子是　 　识别并结合的位点，可以启动转录过程。
（2）将上述觅组质粒分别导入水稻愈伤组织后，使用加入　 　的培养基，筛选出抗性愈伤组织。
（3）研究者通过实验发现“全长P基因启动子具有很强的乙烯诱导响应”，请根据这一结论完成实验方案
实验材料
处理
预期结果
pA转基因愈伤组织
乙烯利处理6h
大量蓝色Gus斑点

乙烯利处理6h

水处理6h

（4）利用　 　技术将上述愈伤组织培养成植株，乙烯利诱导6h后检测叶片中Gus基因的表达水平，结果如下。

由图可知，P基因启动子中　 　bP区段是响应乙烯诱导的重要区域。
22．（2017秋•昌平区期末）蜜蜂种群中的工蜂（体型较小）和蜂王均由受精卵孵化发育而成，科研人员对二者幼虫的发育方向进行了相关研究。
（1）工蜂幼虫主要取食蜂蜜和花粉，蜂王幼虫主要取食蜂王浆，科研人员对不同食物中的miR162a （一种分子量较小的RNA）的含量进行测定，电泳结果如图1。

根据实验结果初步推测，食物中　 　可能影响蜜蜂幼虫发育的方向。
（2）给蜜蜂的幼虫饲喂在基础饮食中添加相关物质进行实验，测量成虫的体重和体长，结果如图2。
据图分析，人工合成RNA与miR162a的差异是　 　。实验结果说明miR162a　 　蜜蜂幼虫发育成蜂王，判断依据为　 　。
（3）为进一步探究miR162a的作用机理，进行了如下研究。
①已知3’﹣UTR为mRNA下游的非翻译序列，该区域可与多种miRNA结合，从而对翻译发挥调控作用。利用荧光素酶基因和3’﹣UTR对应DNA序列构建基因表达载体，过程如图3所示。
若miR162a可以和3’﹣UTR通过　 　形成杂交链，会导致荧光素酶的表达量下降，则证明　 　。
②研究发现，分别利用正常与突变的TOR基因构建如图3的重组质粒，再分别转染到蜜蜂的T细胞中，24小时后检测荧光素酶相对表达量，结果如图4所示。
结果显示，加入miR162a导致T细胞中有正常TOR基因比含有突变TOR基因的荧光素酶表达量降低，实验结果表明：　 　，进而影响幼虫的发育。
23．（2017秋•丰台区期末）乙型脑炎是由乙型脑炎病毒（JEV）引起的神经系统疾病。乙型脑炎病毒是一种RNA病毒，E蛋白参与病毒复制过程。市售灭活疫苗缺乏长效免疫，必须多次加强接种。研究人员利用基因重组的方法构建了三种新型JEV疫苗：E蛋白疫苗（A 疫苗）、重组病毒疫苗（B疫苗）和DNA疫苗（C疫苗），实验主要流程如图所示。请回答下列问题：

（1）请填写图中①②的名称：①　 　；②　 　。
（2）利用小鼠模型评价以上三种疫苗的保护效果。将成年和幼年小鼠分组，每组10 只，分别注射不同的疫苗或试剂，检测小鼠体内效应T细胞的杀伤活性和对病毒攻击的免疫保护，结果如表。
组别
1
2
3
4
5
注射物
A疫苗
B疫苗
C疫苗
载体
缓冲液
小鼠类别
成年
成年
成年
幼年
成年
幼年
成年
幼年
效应T细胞
杀伤活性
33%
39%
45%
37.5%
17%
18%
18%
8.5%
免疫保护
全部存活，无症状
4只死亡
6只有症状
全部死亡
4只死亡
6只有症状
全部死亡
三种疫苗注射到小鼠体内后，均能检测到乙型脑炎病毒的E蛋白，E蛋白作为　 　激发小鼠的
　 　免疫。为检验三种疫苗的免疫效果是否达标，还应给小鼠注射　 　作为对照。
（3）进一步测量小鼠的血清抗体水平，部分结果如图所示，第一次免疫后三种疫苗诱发的抗体水平无明显差异，但第2次免疫后，　 　。研究者还发现，注射C疫苗后，幼年小鼠产生抗体明显高于成年小鼠，推测原因可能是由于DNA 疫苗注射到肌肉后，幼鼠肌细胞代谢旺盛摄取　 　的能力较强。

（4）综上所述，三种疫苗都能诱发小鼠产生　 　，实现抗乙型脑炎病毒的保护作用。科研人员对DNA疫苗的使用持谨慎态度，请简要评述DNA疫苗的利弊：　 　。
24．（2017秋•西城区期末）苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入玉米中，并对玉米抗性进行鉴定和遗传分析。
（1）将从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CrylAC基因与质粒结合构建　 　，然后用　 　法导入普通玉米中，获得T0代植株。
（2）对不同株系植株进行PCR检测，结果如图。1号为　 　检测结果。将接种（施放）于不同株系植株，以　 　占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数，筛选抗虫的阳性植株。

（3）T0代4号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为　 　，可能的原因是　 　（选填选项前的符号）。
a．CrylAC基因突变 b．CrylAC基因所在染色体片段缺失
c．CrylAC基因表达效率太低d。CrylAC基因未导入
（4）将T0代2号植株与普通玉米杂交获得T1代，对T1代进行抗虫鉴定，结果发现抗虫玉米与非抗虫玉米的比值约为3：1．推测导入的CrylAC基因位于　 　上，其遗传遵循　 　定律。T0代2号玉米自交，子代的性状及分离比为　 　。
25．（2017秋•西城区期末）杂交子代在生长、成活、繁殖能力等方面优于双亲的现象称为杂种优势。研究者以两性花植物一大豆为材料进行实验，探究其杂种优势的分子机理。
（1）以甲、乙两品系作为亲本进行杂交实验获得F1，分别测定亲代和F1代茎粗、一株粒重、脂肪、蛋白质的含量，结果如表1。
表1：亲代及F1代相关数据
指标
品系
甲
乙
甲♂×乙♀
F1
甲♀×乙♂
F1
茎粗（mm）
7.9
7.4
12.5
13.5
一株粒重（g）
19.1
13.4
50.2
58.4
脂肪（%）
19.4
21.9
20.6
20.8
蛋白质（%）
36.5
34.5
36.8
37.0
结果表明，杂交子代F1在　 　等方面表现出了杂种优势。相同两种品系的大豆正反交所得子代相关性状不一致，推测可能与　 　中的遗传物质调控有关。
（2）进一步研究大豆杂种优势的分子机理，发现在大豆基因组DNA上存在着很多的 5′﹣CCGG﹣3′位点，其中的胞嘧啶在DNA甲基转移酶的催化下发生甲基化后转变成5﹣甲基胞嘧啶。细胞中存在两种甲基化模式，如图所示。

大豆某些基因启动子上存在的5′﹣CCGG﹣3′位点被甲基化，会引起基因与　 　酶相互作用方式的改变，通过影响转录过程而影响生物的　 　（填“基因型”或“性状”），去甲基化则诱导了基因的重新活化。
（3）基因甲基化模式可采用限制酶切割和电泳技术检测。限制酶HpaⅡ和MspⅠ作用特性如表2。
表2：HpaⅡ和MspⅠ的作用特性
5′﹣CCGG﹣3′甲基化模式
HpaⅡ
MspⅠ
未甲基化
+
+
半甲基化
+
﹣
全甲基化
﹣
+
备注：（“+”能切割“﹣”不能切割）
①相同序列的DNA同一位点经过HpaⅡ和MspⅠ两种酶的识别切割，切割出的片段　 　（填“相同”或“不同”或“不一定相同”）．通过比较两种酶对DNA的切割结果进而可以初步判断　 　。
②用两种酶分别对甲、乙两亲本及F1代基因组DNA进行酶切，设计特定的　 　，利用PCR技术对酶切产物进行扩增，分析扩增产物特异性条带，统计5′﹣CCGG﹣3′位点的甲基化情况，结果如表3。
表3：亲代及F1代5′﹣CCGG﹣3′位点的甲基化统计结果
品系
总甲基化位点数（%）
半甲基化位点数（%）
全甲基化位点数（%）
甲
769（56.92%）
330（24.43%）
439（32.49%）
乙
722（58.89%）
281（22.92%）
441（35.97%）
甲♂×乙♀
F1
603（48.86%）
255（20.66%）
348（28.20%）
甲♀×乙♂
F1
611（48.23%）
264（20.84%）
347（27.39%）
表3中所列数据说明正反交的杂种F1代均出现了　 　的现象，从而使相关基因的活性　 　，使F1出现杂种优势。
26．（2017秋•通州区期末）为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种．

（1）研究人员依据基因的已知序列设计引物，采用　 　技术从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因，所含三种限制酶（ClaI、SacI、XbaI）的切点如下图所示．则用　 　和　 　 酶处理两个基因后，可得到　 　端与　 　端（填图中字母）相连的融合基因．
（2）将上述融合基因插入右上图所示Ti质粒的T﹣DNA中，构建　 　并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含　 　的固体培养基上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基震荡培养，可以得到用于转化的侵染液．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是　 　．
（4）进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过　 　技术，可培育成转基因油菜植株．用　 　法在分子水平上可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达．

2017-2109北京高三生物上学期期末汇编：从杂交育种到基因工程
参考答案
一．选择题（共13小题）
1．【解答】解：A、质粒中应含有标记基因，标记基因可以将含有目的基因的细胞筛选出来，A正确；
B、为使目的基因和运载体结合，需要在目的基因两端引入酶切位点，使目的基因两端露出与运载体两端相同的黏性末端，B正确；
C、农杆菌转化法常适用于植物细胞，将重组质粒导入小鼠细胞常用显微注射法，C错误；
D、传统疫苗常用毒性减弱的病毒，有一定的危险性，而该疫苗不具有“病毒”疫苗的危险性，D正确。
故选：C。
2．【解答】解：A、根据“八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶参与β﹣胡萝卜素的合成”可知，重组质粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因，A正确；
B、构建重组质粒需要限制酶、DNA连接酶，不需要核酸酶，B错误；
C、可通过农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞，C错误；
D、PCR既可扩增特定基因，但要检测目的基因是否表达应该用抗原﹣抗体杂交法，D错误。
故选：A。
3．【解答】解：A、启动子是与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，所以B基因在水稻卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录，A正确；
B、目的基因获取途径之一就是从cDNA文库中获得，B正确；
C、检测T﹣DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上，应该用DNA分子杂交法，C错误；
D、由于基因表达载体上有Luc基因，其表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，所以在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光，D正确。
故选：C。
4．【解答】解：A、在基因工程，通常使用同一种限制酶切割目的基因和运载体，使它们产生相同的黏性末端，以便形成重组质粒，A错误；
B、细菌质粒、动植物病毒等是基因工程常用的运载体，B正确；
C、为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时既可以以受精卵为受体，也可以以体细胞为受体，但以体细胞为受体时还需要采用植物组织培养技术，C错误；
D、可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入受体细胞，D错误。
故选：B。
5．【解答】解：A、htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）切割，形成相同的黏性末端，然后再通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体，A正确；
B、将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法，B错误；
C、采用DNA分子杂交技术检测目的基因是否已导入受体细胞，C正确；
D、若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA，说明目的基因成功表达，D正确。
故选：B。
6．【解答】解：A、单倍体育种需要采用植物组织培养技术，因此属于生物工程范畴，A错误；
B、细胞融合技术的原理是细胞膜具有一定的流动性，而动物杂交的原因是基因重组，B错误；
C、生态工程可以解决人类面临的部分环境问题，C错误；
D、基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物，D正确。
故选：D。
7．【解答】解：A、过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶，A正确；
B、过程②表示利用PCR技术对目的基因进行扩增，该过程中解旋是通过高温解链实现的，不需使用解旋酶，B错误；
C、感受态细胞可用CaCl2溶液制备，C正确；
D、过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D正确。
故选：B。
8．【解答】解：A、利用DNA分子杂交技术检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，转基因抗虫植物是否出现抗虫性状要在个体水平上检测，A正确；
B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同，B正确；
C、棉铃虫中的抗性基因一直存在，种植转双基因烟草只是起到筛选的作用，C错误；
D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险，D正确。
故选：C。
9．【解答】解：A、选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，但BamHⅠ可能使质粒中的启动子丢失，因此只能选BclI和HindⅢ两种限制酶切割，A正确；
B、使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组，B正确；
C、为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，根据质粒上的抗性基因，含有重组质粒的大肠杆菌可以在添加四环素的培养基上生存，C错误；
D、PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反的方向合成子链，故所用的引物组成为图2中引物甲和引物丙，D正确。
故选：C。
10．【解答】解：A、使溶瘤病毒能够识别肿瘤细胞的特异性受体，可使该病毒能够选择性感染肿瘤细胞，因此属于改造范畴，A正确；
B、溶瘤病毒基因与肿瘤细胞基因启动子重组，可使该病毒能够选择性感染肿瘤细胞，因此属于改造范畴，B正确；
C、根据题干信息可知，对不同溶瘤病毒基因进行重组以增强杀伤力，这属于改造范畴，C正确；
D、使用免疫抑制药物对宿主进行暂时免疫抑制，这样免疫系统不会对溶瘤病毒进行攻击，但这不属于改造范畴，D错误。
故选：D。
11．【解答】解：A、采用PCR扩增目的基因时，设计的引物间要避免形成氢键，A正确；
B、为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种不同的限制酶，产生不同的黏性末端，B正确；
C、据图分析可知，质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可以作为标记基因，因此筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌，而报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织，C正确；
D、农杆菌属于原核生物，无染色体，D错误。
故选：D。
12．【解答】解：A、DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的磷酸二酯键黏合，形成重组DNA，A正确；
B、限制性核酸内切酶将一个DNA分子片段切成两个片段，即断裂两个磷酸二酯键，因此需消耗两个水分子，B错误；
C、用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物体细胞杂交育种，但不能直接获得杂种细胞，C错误；
D、动物细胞培养的适宜PH是7.2﹣7.4，该PH下胃蛋白酶会失活，所以动物细胞培养过程中，应用胰蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞，D错误。
故选：A。
13．【解答】解：A、DNA连接酶的作用部位是磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，A错误；
B、去除植物细胞壁需要用纤维素酶和果胶酶，将动物组织分散成单个细胞需要用胰蛋白酶，B正确；
C、基因工程经常以抗细菌素抗性基因作为标记基因，C错误；
D、植物细胞原生质体融合体现细胞膜具有流动性，D错误。
故选：B。
二．实验题（共2小题）
14．【解答】解：（1）亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，酶是经基因