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    专题20 现代生物科技专题-2021届山东高三生物模拟试卷分类汇编(6月刊)

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    专题20 现代生物科技专题-2021届山东高三生物模拟试卷分类汇编(6月刊)

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    这是一份专题20 现代生物科技专题-2021届山东高三生物模拟试卷分类汇编(6月刊),共50页。
    (2021届山东省烟台市高三一模生物试题)14. 研究人员通过基因工程技术将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),改造成CAR—T细胞。它能专门识别体内肿瘤细胞,并通过免疫作用释放多种效应因子,高效地杀灭肿瘤细胞。下列说法错误的是( )
    A. CAR—T细胞免疫疗法需要从肿瘤病人血液中分离出T细胞并纯化
    B. 改造T细胞时可利用病毒载体把CAR基因导入T细胞
    C. 培养扩增CAR—T细胞时,培养液中需要通入纯净的O2
    D. CAR—T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到病人体内,该免疫疗法属于体外基因治疗
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种非常有前景的,能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
    【详解】A、研究人员通过基因工程技术将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),改造成CAR-T细胞。说明:CAR-T细胞免疫疗法需要从肿瘤病人血液中分离出T细胞并纯化,A正确;
    B、将目的基因导入受体细胞,可以先将CAR基因整合到逆转录病毒载体中,再利用病毒的侵染性导入并将CAR基因整合到T细胞的染色体DNA上,B正确;
    C、动物细胞培养的气体环境是95%的空气加5%CO2的混合气体,而不是纯净的O2,C错误;
    D、将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,把T细胞改造成CAR-T细胞,这属于基因工程技术;故CAR-T细胞经体外扩增后需通过静脉回输到病人体内,该免疫疗法属于体外基因治疗,D正确。
    故选C。
    (2021届山东省烟台市高三一模生物试题)15. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c表示现代工程技术,①、②、③表示其对应的结果,下列说法正确的是( )

    A. 若a是核移植技术,①反映了动物细胞也具有全能性
    B. 若c是胚胎分割技术,③中个体的基因型和表现型一定相同
    C. ①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物
    D. 若b是体外受精技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
    【答案】D
    【解析】
    【分析】1、动物细胞核移植技术表明动物细胞核具有全能性。
    2、体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、体外受精,该技术产生的动物称为试管动物。
    3、胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
    【详解】A、通过核移植技术获得动物个体只能证明动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;
    B、胚胎分割技术是将一个囊胚或者桑椹胚分割成多份,获得多个后代个体,属于无性繁殖系,获得的个体的基因型一定相同,但是表现型是基因型和环境条件共同作用的结果,B错误;
    C、珍稀的或存量少的雌性动物属于保护动物,不能作为生物工程的受体,应该用本地中数量较多的雌性动物,C错误;
    D、若b是体外受精技术,则②为试管动物,这为良种家畜快速大量繁殖提供了可能,D正确。
    故选D。
    (2021届山东省烟台市高三一模生物试题)25. 枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B茵),从中扩增得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。

    (1)C1酶基因可利用PCR技术进行扩增,扩增时需要根据_________设计引物,引物的作用是______________________。
    (2)对扩增到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白质的氨基酸序列相同,这是因为__________。C1酶基因在__________酶的作用下可与质粒进行体外连接,C1酶基因能与质粒重组并在受体细胞中表达的遗传学基础是_________________。
    (3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,扩增C1酶基因时在其两端添加了SmaI和BamHI的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是_________________。
    (4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2接种____________。在相同条件下培养96小时,结果如图2,说明工程菌降解纤维素的能力最强。预期该工程菌在处理废弃物及保护环境方面可能的应用____________。(举一例)
    【答案】 (1). C1酶基因的脱氧核苷酸序列 (2). 使DNA聚合酶能够从引物的3´端开始连接脱氧核苷酸 (3). 密码子具有简并性,碱基改变后仍然编码同一种氨基酸 (4). DNA连接 (5). 目的基因与质粒具有相同的组成单位和双螺旋结构,且不同生物所用密码子相同 (6). BamHI、SmaI(顺序不能调换) (7). 等量B菌或适量纤维素酶(C1酶) (8). 降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染
    【解析】
    【分析】
    1、纤维素酶是一种复合酶,可以把纤维素分解为纤维二糖,进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用,故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中,纤维素分解菌能够很好地生长,其他微生物则不能生长。
    2、转录是从DNA链的3'端开始,mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
    3、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
    【详解】(1)利用PCR技术进行扩增C1酶基因需要根据C1酶基因的脱氧核苷酸序列设计引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从3'端开始连接脱氧核苷酸。
    (2)由于密码子具有简并性,碱基改变后仍然能编码同一种氨基酸,故这两个基因虽然有两个两个碱基对的不同,但可编码出氨基酸序列相同的蛋白质。C1酶基因在DNA连接酶的作用下可与质粒进行体外连接,由于基因与质粒具有相同的组成单位和双螺旋结构,且不同生物所用的密码子相同,故C1酶基因能与质粒重组并在受体细胞中表达。
    (3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3',即转录是从DNA链的3'端开始,再结合质粒中启动子的方向可知,图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是BamHⅠ、SmaⅠ。
    (4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2接种等量B菌或适量纤维素酶。工程菌具有很强的降解纤维素的能力,因此该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用是降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染。
    【点睛】本题结合图解,考查基因工程、微生物的分离和培养,要求考生识记基因工程的原理和操作工具,掌握各操作工具的作用;识记纤维素分解菌的分离和应用,能结合所学的知识准确答题。
    (2021届山东省潍坊市高三三模生物试题)14. 近年来,有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现,蛋白X是细胞膜上的一种受体,由原癌基因X编码。在一些肿瘤细胞中,原癌基因X过量表达会持续激活细胞内的信号传导,启动细胞DNA的复制,导致细胞异常增殖。利用动物细胞融合技术制备的单克隆抗体,可用于诊断和治疗原癌基因X过量表达的肿瘤。下列说法错误的是(  )
    A. 通过检测细胞膜上是否存在蛋白X,可判定该细胞是否为肿瘤细胞
    B. 可以利用蛋白X作为抗原制备原癌基因X过量表达的肿瘤单克隆抗体
    C. 单克隆抗体可特异性降低原癌基因X过量表达肿瘤细胞的增殖能力
    D. 若检测发现原癌基因X只在乳腺、呼吸道等细胞中有微弱表达,说明原癌基因X表达具有选择性
    【答案】A
    【解析】
    【分析】1、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
    2、基因表达包括转录和翻译两个阶段,其中转录是以DNA分子的一条链为模板合成RNA,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质。
    【详解】A、据题干信息可知,蛋白X是由原癌基因编码的,而原癌基因可存在于正常细胞内并表达,故通过检测细胞膜上是否存在蛋白X,不能判定该细胞是否为肿瘤细胞,A错误;
    B、制备该单克隆抗体时,可用蛋白X作为抗原来刺激动物,B淋巴细胞识别抗原并与之结合,之后在适当的信号作用下增殖分化为记忆细胞和浆细胞,即可以利用蛋白X作为抗原制备原癌基因X过量表达的肿瘤单克隆抗体,B正确;
    C、虽然蛋白X大量表达,但是由于单抗与蛋白X发生特异性的结合,导致蛋白X介导的信号传导被阻断,也就无法启动DNA的复制,从而导致增殖能力明显下降,故单克隆抗体可特异性降低原癌基因X过量表达的肿瘤细胞的增殖能力,C正确;
    D、转录是合成信使RNA的过程,而翻译是合成蛋白质的过程;虽然各种体细胞中都有原癌基因,但只有一定的细胞才表达,这说明原癌基因X的表达具有(组织)特异性的基因的选择性表达,D正确。
    故选A。
    (2021届山东省潍坊市高三三模生物试题)15. 研究人员对从食蟹猴中提取的卵子进行了受精,并使其在培养液中生长。受精六天后,研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞,这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞。研究人员希望,一些人类细胞与动物细胞的杂交体即“嵌合体”,可以提供更好的药物测试模型,并被用于种植人体器官。下列有关叙述错误的是(  )
    A. 这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据
    B. 受精过程所用到的培养液和受精卵培养所用到的培养液成分相同
    C. 给食蟹猴注射促性腺激素进行超数排卵可方便研究人员获取更多的卵子
    D. “嵌合体”的出现说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长
    【答案】B
    【解析】
    【分析】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。
    (1)卵母细胞的采集和培养
    ①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。
    ②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
    (2)精子的采集和获能
    ①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。
    ②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
    (3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
    【详解】A、由题干中“可以提供更好的药物测试模型,并被用于种植人体器官”可知,这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据,A正确;
    B、受精过程所用到的培养液是获能溶液或专用的受精溶液,受精卵培养所用到的培养液是发育培养液,两者成分不完全相同,B错误;
    C、注射促性腺激素可促进超数排卵,方便研究人员获取更多的卵子,C正确;
    D、研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞,这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞,说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长,D正确。
    故选B。
    (2021届山东省潍坊市高三三模生物试题,不定项)20. 已知B基因存在于水稻基因组中。其仅在体细胞和精子中正常表达。在卵细胞中不转录。研究人员将B基因编码蛋白的序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体导人到水稻愈伤组织中,示意图如下。下列有关说法正确的是(  )


    A. B-Luc融合基因的形成需要DNA连接酶的催化
    B. 构建B基因编码蛋白的cDNA文库,只能从水稻体细胞中提取全部RNA进行逆转录操作
    C. B基因在水稻卵细胞中不转录,据图推测其可能的原因是卵细胞中该基因的启动子无法启动转录
    D. 将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交实验可对获得的转基因植株进行鉴定筛选
    【答案】AC
    【解析】
    【分析】基因工程中需要限制酶和DNA连接酶,构建基因表达载体需要启动子、终止子、目的基因、标记基因。
    【详解】A、将两个基因连接起来需要DNA连接酶,A正确,
    B、B基因存在于水稻基因组中,其仅在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录,B错误,
    C、B基因在水稻卵细胞中不转录,据图推测其可能的原因是卵细胞中该基因的启动子无法启动转录,C正确,
    D、将B基因编码蛋白的序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因,D错误。
    故选AC。
    (2021届山东省泰安市肥城市高考适应性训练(一)生物试题)15. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )

    A. 在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
    B. 在进行步骤③时,应选择发育良好的原肠胚来操作
    C. 在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积不断增大
    D. 步骤①代表奶牛的体外受精,属于无性繁殖的方式
    【答案】A
    【解析】
    【分析】胚胎发育过程:
    (1)卵裂期:细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加。
    (2)桑椹胚:32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]。
    (3)囊胚:细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织;而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘;胚胎内部逐渐出现囊胚腔。[注:囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出来,这一过程叫孵化]。
    (4)原肠胚:内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度]。
    【详解】A、在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目,A正确;
    B、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的囊胚,因囊胚期的内细胞团未分化,而原肠胚已经分化,不能用于胚胎分割移植,B错误;
    C、在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,但胚胎体积基本不变,甚至略微减小,C错误;
    D、体外受精属于胚胎工程工程,生殖方式属于有性生殖,D错误。
    故选A。
    (2021届山东省泰安市肥城市高考适应性训练(一)生物试题)25. 孤独症谱系障碍与SHANK3基因的分子缺陷密切相关,我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,对猕猴的SHANK3基因进行编辑,首次获得该病的灵长类动物模型。猕猴基因编辑的成功吸引了药物公司的注意,特别是神经科学领域,科学家有望开展猕猴疾病模型的药物效果评价。请结合下面的流程图回答下列问题:

    (1)在体外受精前,要对精子进行获能处理,通常采用的化学诱导法中,将精子放在一定浓度的_______或____________。
    (2)用促性腺激素处理的方法从母猴甲采集到的卵母细胞可以直接与获能精子完成受精作用,是因为_____;图中将CRISPR/Cas9注入受精卵的方法是_____。
    (3)对早期胚胎进行培养时,其培养液的成分有____________________等。
    (4)若本实验需要进行胚胎分割,对囊胚阶段的_____________进行均等分割,否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    (5)为得到更多孤独症谱系障碍模型猴,①③途径与②③途径相比,哪条更有优势___________;原因是________________________________________。
    【答案】 (1). 肝素 (2). 钙离子载体A23187溶液中 (3). 该方法采集到的卵母细胞已经发育成熟(或该方法采集到的卵母细胞已经发育到减数第二次分裂中期) (4). 显微注射法 (5). 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、血清 (6). 内细胞团 (7). ①③ (8). ①③途径中,提供细胞核的早期胚胎细胞的分化程度更低,恢复其全能性更容易
    【解析】
    【分析】1、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。(1)卵母细胞的采集和培养
    ①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。
     ②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
    (2)精子的采集和获能
    ①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。
    ②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。
    (3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
    2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术.胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    【详解】(1)精子进行体外获能的方法有培养法和化学诱导法两种、化学诱导法即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中获能。
    (2)用促性腺激素处理,从输卵管中冲取到的卵母细胞已经成熟(即发育到减数第二次分裂中期),可直接与获能精子完成受精;图中将CRISPR/Cas9注入受精卵的方法是显微注射法。
    (3)在胚胎进行早期培养时,培养液的成分除无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质,以保证胚胎正常生长发育。
    (4)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
    (5)】②③与①③途径相比,①③途径中,提供细胞核的早期胚胎细胞的分化程度更低,恢复其全能性更容易。
    【点睛】本题考查胚胎工程的相关知识,要求考生识记精子和卵细胞的发生过程及受精作用的具体过程;识记胚胎分割的特点及注意事项,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。
    (2021届山东省泰安肥城市高考适应性训练(三)生物试题)12. 核酸疫苗是将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)导入动物体细胞内,并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。下图为针对某种RNA病毒抗原(S蛋白)研制DNA疫苗和RNA疫苗的思路:

    下列相关叙述正确的是( )
    A. 该疫苗中核酸可作为抗原刺激人体产生体液免疫
    B. 步骤①中对S蛋白基因进行扩增,需要用到DNA聚合酶和解旋酶
    C. 步骤②构建重组表达载体,其S基因应插入载体,只需不破坏标记基因
    D. 核酸疫苗能在人体细胞中成功表达S蛋白,说明了生物界共用一套密码子
    【答案】D
    【解析】
    【分析】核酸疫苗需要将编码某种抗原蛋白的外源基因(DNA或RNA)导入动物体细胞内,此过程需要利用基因工程技术,基因工程的基本操作程序是:获取目的基因、构建基因表达载体,将目的基因导入到受体细胞,目的基因的检测和表达。
    【详解】A、该疫苗中核酸用来编码抗原蛋白,核酸本身不能作为抗原刺激人体产生体液免疫,A错误;
    B、步骤①中对S蛋白基因进行扩增,利用的是PCR技术,该过程需要用到耐高温的DNA聚合酶,不需要解旋酶,B错误;
    C、步骤②构建重组表达载体,其S基因应插入载体,不能破坏标记基因、启动子序列和终止子序列等,C错误;
    D、核酸疫苗中的核酸源自病毒等病原体,其在人体细胞中能成功表达S蛋白,说明了生物界共用一套密码子,D正确。
    故选D。
    (2021届山东省泰安肥城市高考适应性训练(三)生物试题)13. 抗PD-L1单克隆抗体能与癌细胞膜表面的PD-L1特异性结合,因而具有治疗某些癌症的作用。如下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图,下列叙述错误的是( )

    A. 提取的脾B淋巴细胞有多种,是因为一种病原体可以诱导产生多种B淋巴细胞
    B. 多孔玻璃板中的细胞为B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞
    C. 图中细胞集落a-d既能大量繁殖,又能产生抗体
    D. 图中细胞集落a可用于扩大化培养生产抗PD-L1单克隆抗体
    【答案】B
    【解析】
    【分析】单克隆抗体的制备:
    (1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
    (2)获得杂交瘤细胞:①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
    (3)克隆化培养和抗体检测。
    (4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
    (5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
    【详解】A、一种病原体上一般会有多个抗原位点,机体进行体液免疫时会产生多种B淋巴细胞,A正确;
    B、多孔玻璃板中的细胞有三种融合细胞,即B淋巴细胞和鼠瘤细胞的融合细胞、B淋巴细胞和B淋巴细胞的融合细胞,鼠瘤细胞和鼠瘤细胞的融合细胞,B错误;
    C、图中a-d是经过筛选的杂交瘤细胞,所以既能大量繁殖,又能产生抗体,C正确;
    D、图中细胞集落a与PD-L1抗原反应呈阳性,说明能够产生特异性抗体,可以用于扩大化培养生产抗PD–L1单克隆抗体,D正确。
    故选B。
    (2021届山东省泰安肥城市高考适应性训练(三)生物试题)14. 中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞之中,并使其成功发育成囊胚,标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”, 然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。下图是该研究的理论流程图,相关叙述正确的是( )

    A. 步骤甲和步骤乙中的供体和受体需要同期发情处理
    B. 重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
    C. 重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
    D. 步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
    【答案】C
    【解析】
    【分析】题图分析:步骤甲为核移植,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素。
    【详解】A、步骤乙胚胎移植中的供体和受体需要同期发情处理,步骤甲中需要对兔子进行超数排卵处理,A错误;
    B、重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于兔子的去核卵母细胞,B错误;
    C、重组胚胎培养过程中通常需要在培养液中加入抗生素,避免杂菌污染,C正确;
    D、步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至桑椹胚或囊胚,D错误。
    故选C。
    (2021届山东省泰安肥城市高考适应性训练(三)生物试题)25. 基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改造,具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。可用于基因功能的研究和单基因遗传病的治疗。为研究小鼠细胞中基因X的功能,科学家通过同源重组法将小鼠胚胎干细胞中的基因X的活性消除并获得嵌合体小鼠。在制备置换载体时,将neor基因(抗新霉素基因)作为置换基因X的插入突变,同时在neor基因外侧添加HSV-tk基因,该基因的表达产物能将DHPG转化为有毒物质而使细胞死亡,如图甲所示。置换载体导入ES细胞后,可发生同源重组和非同源重组,如图乙所示。


    (1)根据图甲可知,在构建基因X的置换载体时,需用相同的________酶切割基因X和_______,该酶的切割位点应位于__________,用相同酶切的目的是__________________。
    (2)ES细胞在功能上具有的特征是_______________,常用____________技术将置换载体导入ES细胞,将置换载体导入ES细胞后,如何将发生同源重组的ES细胞筛选出来?并简述理由。方法:_________________________;理由:_______________________________。
    (3)将嵌合体胚胎移植到受体小鼠并能在受体小鼠内存活原因是:_______________。
    【答案】 (1). 限制酶 (2). neor基因 (3). 基因X的内部和neor基因的两端 (4). 产生相同的黏性末端,便于被DNA连接酶连接 (5). 发育的全能性 (6). 显微注射 (7). 在培养基中加入新霉素和DHPG,培养导入置换载体的细胞 (8). 未成功导入的ES细胞中不含neor基因,不抗新霉素, 所以在培养基中无法存活。成功导入,但发生非同源重组的ES细胞中,HSK-tk基因可以表达,其产物会将培养基中的DHPG转化为有毒物质从而杀死ES细胞。只有发生同源重组的细胞,含有neor基因,同时无HSV-tk基因,可以在培养基中存活 (9). 受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
    【解析】
    【分析】1.胚胎移植的生理基础:
    (1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;
    (2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;
    (3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;
    (4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。
    2.基因敲除技术是用外源片段整合到活体细胞DNA的同源序列中,使某个基因被取代或破坏而失活,是在DNA水平对细胞遗传信息进行改造的技术。基因敲除技术可使细胞的基因定点改变的原理是基因重组,其可使某个基因被取代或破坏而失活,故将来有可能用到癌症的治疗。
    3.基因工程技术的基本步骤:
    (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
    (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
    (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】(1)在制备置换载体时,要将neor基因(抗新霉素基因)作为置换基因X的插入突变,因此在构建基因X的置换载体时,需用相同的限制酶处理基因X和neor基因,使它们形成相同的粘性末端。由图可知,neor基因需要插入到基因X的内部,并且在neor基因外侧添加HSV-tk基因,所以该酶的酶切位点应位于基因X的内部和neor基因的两端,该过程中用相同限制酶切割的目的是为了获得相同的黏性末端,便于被DNA连接酶连接。
    (2)ES细胞具有发育的全能性。基因表达载体导入动物细胞时常用显微注射技术,导入后的ES细胞需要进行筛选,此时存在三种类型的细胞:未成功导入的ES细胞、成功导入但发生了非同源重组的细胞、成功导入发生同源重组的细胞。在未成功导入置换载体的ES细胞中,不含有neor基因,不抗新霉素,根据neor基因和HSV-tk基因的作用可知,若培养基中添加新霉素,此种细胞不能存活;若成功导入但发生非同源重组,根据图乙可知,HSV-tk基因可以正常表达,所以在培养基中加入DHPG后,HSV-tk基因的表达产物会将DHPG转化为有毒物质杀死ES细胞,此种细胞不能存活;而发生同源重组的ES细胞中,不再含有HSV-tk基因,所以在此培养基上能正常生存。因此要将发生同源重组的ES细胞(培养导入置换载体的ES细胞)筛选出来,可以在培养基中加入新霉素和DHPG。
    (3)将嵌合体胚胎移植到受体小鼠并能在受体小鼠内存活的原因实际上就是胚胎移植成功的原理,即受体子宫对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
    【点睛】理解“基因敲除”技术的含义及其相关的有用信息是解答本题的前提,熟知基因工程的原理、工具及步骤是解答本题的关键,掌握胚胎移植的原理是解答本题的另一关键。
    (2021届山东省日照市高三三模生物试题,不定项)20. 细胞及组织应用于人体器官再生的新医疗技术“组织工程”已经引起越来越多的关注,现已有包括骨组织、肝脏、角膜等组织和器官的成功再生。哺乳动物的胚胎干细胞(ES细胞)是“组织工程”常用的一类“种子”细胞。下列叙述错误的是(  )
    A. ES细胞可以从囊胚的滋养层细胞或原始生殖腺细胞中分离获取
    B. ES细胞作为“种子”细胞的原因是其具有较强的分裂和分化能力
    C. 为使ES细胞分化成不同的组织和器官,需在培养液中添加分化诱导因子
    D. 可将带遗传标记的ES细胞注入原肠腔中研究哺乳动物个体发生和发育规律
    【答案】AD
    【解析】
    【分析】1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
    2、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
    【详解】A、ES细胞可以从囊胚的内细胞团细胞或原始生殖腺细胞中分离获取,A错误;
    B、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性,在功能上,具有发育的全能性,所以ES细胞作为“种子”细胞的原因是其具有较强的分裂和分化能力,B正确;
    C、为使ES细胞分化成不同的组织和器官,需在培养液中添加分化诱导因子,C正确;
    D、可将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,了解动物的胚胎发育规律,D错误。
    故选AD。
    (2021届山东省日照市高三二模生物试题)13. 实践表明,普通的单克隆抗体易被人体的免疫系统识别为异源蛋白而被清除。为解决这一问题,科研工作者对人源性单克隆抗体进行了研究,具体的操作过程如下:先用人的抗体基因取代小鼠的抗体基因,获得转基因小鼠;然后从接受抗原刺激的转基因小鼠体内获取B淋巴细胞,使这些B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,经过筛选之后获得杂交瘤细胞用于单克隆抗体的制备。以下叙述错误的是( )
    A. 获取转基因小鼠时,常用显微注射法将目的基因导入小鼠受精卵
    B. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合时,可以利用灭活病毒进行诱导
    C. 对融合后获得的杂交瘤细胞进行培养即可获得大量的单克隆抗体
    D. 人源性单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点
    【答案】C
    【解析】
    【分析】单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
    【详解】A、在动物转基因技术中,常采用显微注射法将目基因导入动物的受精卵,A正确;
    B、常用灭活病毒诱导动物细胞融合,其原理是病毒表面的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
    C、用特定的选择培养基培养之后,筛选得到的杂交瘤细胞需经过克隆化培养和抗体检测,多次筛选才能获得分泌单一抗体的杂交瘤细胞,C错误;
    D、经过转基因技术改造小鼠之后,获得的抗体是由人的抗体基因编码的,所以称为人源性单克隆抗体,能够有效解决鼠源性单克隆抗体被人体识别为异源蛋白的问题,即具有特异性强、灵敏度高、抗原性低等特点,D正确。
    故选C。
    (2021届山东省日照市高三二模生物试题,不定项)20. 小鼠克隆胚胎着床后胎盘发育显著异常可能是与克隆胚胎中H3K27me3印记基因过度表达有关,H3K27me3印记基因敲除极大提高了体细胞克隆的成功率。H3K27me3印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致,而对照组克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠;实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量也显著低于对照组克隆小鼠,而与受精卵来源的小鼠一致。相关分析正确的是( )
    A. 克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因
    B. 克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大
    C. H3K27me3印记基因过度表达抑制胎盘的发育
    D. H3K27me3印记基因的表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    1、生物体通过无性繁殖所生成的群体或个体称为克隆,由动物体内一个细胞经过无性生殖过程进而发育形成的动物个体为克隆动物。体细胞克隆即取出一个双倍体细胞核移入一个去核的卵细胞,并在一定条件下进行核卵重组,再植入代孕母体中发育成新个体的过程。供体细胞均来自高度分化的体细胞,其种类繁多、数量无限。
    2、H3K27me3印记基因敲除极大提高了克隆的成功率,H3K27me3印记基因敲除的实验组克隆小鼠的体重与受精卵来源的小鼠一致,显著低于对照组克隆小鼠的体重,说明克隆胚胎过大可能降低克隆胚胎着床后成活率。
    【详解】A、通过分析可知,克隆小鼠的体重显著高于受精卵来源的小鼠,故克隆胚胎过大可能是克隆胚胎着床后成活率低的原因,A 正确;
    B、实验组克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠,而与受精卵来源的小鼠一致,说明克隆胚胎过大的原因可能是克隆胚胎的胎盘过大,B 正确;
    C、H3K27me3 印记基因敲除的实验组,克隆小鼠的胎盘直径和重量显著低于对照组克隆小鼠,而与受精卵来源的小鼠一致,说明 HBK27me3印记基因可促进胎盘的发育,C错误;
    D、H3K27me3印记基因可影响胎盘的发育,而胎盘是由滋养层细胞发育而来的,故其表达产物可能影响早期胚胎滋养层细胞的发育,D正确。
    故选 C。
    (2021届山东省青岛市高三5月自主检测(三模)生物试题)15. 肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答,树突状细胞(DCs)与肿瘤细胞的融合细胞保持了DCs 和肿瘤细胞的特性,能高效地将肿瘤抗原呈递给免疫系统,激发机体的免疫应答,同时还可以维持较长时期的抗肿瘤免疫。这种方法在临床应用中有着非常诱人的前景。下列有关叙述错误的是( )
    A. 动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同
    B. 融合细胞主要激活B淋巴细胞产生免疫应答
    C. 树突状细胞可在体内起呈递肿瘤抗原的作用
    D. 体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素
    【答案】B
    【解析】
    【分析】1、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁,使用化学方法(聚乙二醇)或物理方法诱导原生质体融合,不能用灭活的病毒诱导。可根据植物细胞的质壁分离和复原鉴定杂种细胞是否再生细胞壁,从而确定原生质体融合是否完成。
    2、动物细胞融合的方法有:物理法(离心、振动)、化学法(聚乙二醇)、生物法(灭活的病毒)。
    【详解】A、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,都是膜的流动性,A正确;
    B、清除肿瘤主要依赖细胞免疫,激活T淋巴细胞,融合细胞主要激活T淋巴细胞产生免疫应答,B错误;
    C、树突状细胞能识别抗原,但无特异性,可在体内起呈递肿瘤抗原的作用,C正确;
    D、体外培养动物细胞需要在培养液中添加适量抗生素,防止杂菌感染,D正确。
    故选B。
    (2021届山东省青岛市高三5月自主检测(三模)生物试题,不定项)20. 我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因(An)导入矮牵牛中,使其花朵呈现出自然界没有的颜色变异,大大提高了其观赏价值。如图为 An 基因两端的序列和质粒中相关的序列,已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶 II的识别序列和切点是-↓GATc-。下列相关叙述错误的是( )

    A. 构建基因表达载体时需要使用限制酶Ⅰ切割质粒
    B. 新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组
    C. An基因在矮牵牛植株的所有细胞内都表达
    D. Gene I、II 的上游和下游要添加启动子和终止子
    【答案】CD
    【解析】
    【分析】1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
    2.在获取目的基因时,需要用到限制酶;构建基因表达载体时,还需要用到DNA连接酶和运载体。作为运载体,要有合适的限制酶切割位点,具有复制原点,有启动子和终止子,还需要有标记基因。
    3.将目的基因导致受体细胞时,依据操作对象不同而采用不同的方法,对于植物采用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法,对于动物常用显微注射法,对微生物常用Ca2+处理然后再进行转化。
    4.目的基因的检测与鉴定分三个方面:一是用DNA分子杂交检测目的是否导入受体细胞;二是检测目的基因是否转录,用DNA-RNA分子杂交;三是个体水平的检测,检测受体生物是否表达出相应的性状。
    【详解】A、由题可知,限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC,限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC,限制酶II能识别并切割限制酶I的识别序列,所以切割质粒时,只能用限制酶I,因为限制酶II能将质粒切割成两段,A正确;
    B、由题可知,我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因(An)导入矮牵牛中,属于转基因技术,因此新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组,B正确;
    C、An基因能使矮牵牛其花朵呈现出自然界没有的颜色变异,基因具有选择性表达的特性,因此An基因在矮牵牛植株的花朵中表达,C错误;
    D、质粒作为运载体,原本存在启动子和终止子,无需添加,D错误。
    故选CD。
    (2021届山东省临沂市高三二模生物试题,不定项)20. 为了检测药物X、Y和Z的抗癌效果,在细胞培养板的每个孔中加入相同数量的肺癌细胞,使其贴壁生长。实验组分别加入等体积相同浓度的溶于二甲基亚矾(溶剂)的药物X、Y或Z,培养过程及结果如图所示。下列叙述正确的是( )

    A. 细胞培养液中通常需要加入一定量的抗生素防止病毒污染
    B. 计数时用胃蛋白酶处理贴壁细胞,使肺癌细胞脱落下来
    C. 对照组中应加入等体积的二甲基亚矾溶剂排除体积和溶剂等无关因素的影响
    D. 根据实验结果,药物X的抗癌效果比Y好,药物Z没有抗癌作用
    【答案】CD
    【解析】
    【分析】1、分析题意可知:该实验目的是检测药物X和Y的抗癌活性,自变量是药物X或Y,因变量是检测细胞数量。
    2、动物细胞培养的条件:
    (1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
    (2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
    (3)温度和pH。
    (4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(CO2的作用是维持培养液的pH)。
    【详解】A、抗生素具有杀菌(不是杀病毒)作用,为防止培养液被污染,可在培养液中加入一定量的抗生素,A错误 ;
    B、要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B错误;
    C、加入等体积的二甲基亚矾溶作为空白对照,排除体积和溶剂等无关因素的影响,C正确;
    D、分析实验结果,加入X的癌细胞个数是6.7×104,加入Y的癌细胞个数是5.3×105,说明药物X的抗癌效果比Y好,加入Z的癌细胞个数是8.0×106,与空白对照相比无抗癌作用,D正确。
    故选CD
    (2021届山东省临沂市高三二模生物试题)14. 滁菊为菊科多年生草本植物,长期营养繁殖易造成病毒积累,导致滁菊花色劣变。某科研小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒(CVB)和菊花矮化类病毒((CSVd)脱除的效果,结果见表;如图是对不同试管苗利用CVB基因序列引物进行逆转录PCR(RT-PCR)后的电泳示意图。下列叙述正确的是( )
    不同脱毒方法对滁菊茎尖脱毒率的影响
    脱毒方法
    样本存活数
    脱除CSVd率(%)
    脱除CVB率(%)
    脱除(CSVd+CVB)率(%)
    茎尖分生组织培养
    77
    20.78
    4416
    16.88
    热处理结合茎尖培养
    71
    36.62
    63.38
    35.21
    病毒唑结合茎尖培养
    71
    46.48
    49.30
    36.62


    A. 热处理、病毒唑处理对试管苗的存活率均有显著提高
    B. 只脱除CVB病毒的最佳选择是热处理和病毒唑结合茎尖组织培养
    C. RT-PCR中用到的酶有逆转录酶、热稳定DNA聚合酶
    D. 试管苗2、5尚未脱毒成功,3、4已成功脱去CSVd和CVB病毒
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    本实验研究的是不同的脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒(CVB)和菊花矮化类病毒(CSVd)脱除的效果,由表格数据可知,热处理结合茎尖培养和病毒唑结合茎尖培养的效果在脱毒率方面均优于单独的茎尖分生组织培养。
    【详解】A、由实验结果可知,与对照组相比,热处理、病毒唑处理组的样本存活数都更少,说明热处理、病毒唑处理对试管苗的存活率均有一定的抑制作用,A错误;
    B、与对照组相比,热处理结合茎尖培养时,脱除CVB率比较高,而病毒唑结合茎尖组织培养时,脱除CVB率相差不大,因此只脱除CVB病毒的最佳选择是热处理结合茎尖组织培养,B错误;
    C、RT-PCR中包括逆转录过程和PCR过程,逆转录过程需要用到逆转录酶,而PCR过程需要用到热稳定性高的DNA聚合酶,C正确;
    D、2、5电泳结果显示标准片段之外的阳性结果,3,4则没有,说明3、4成功脱毒(CVB病毒),2、5未能脱去CVB病毒,D错误。
    故选C。
    (2021届山东省临沂市高三二模生物试题)15. 我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的细胞——颗粒细胞转化为GV卵母细胞,进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代。下列叙述错误的是( )

    A. 过程①类似于脱分化,其实质是基因选择性表达
    B. 采集的精子可直接与X细胞结合完成受精作用
    C. X细胞受精后会继续完成减数第二次分裂,再释放一个极体
    D. 上述过程中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植技术
    【答案】B
    【解析】
    【分析】
    题图分析:①表示卵泡中颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,②表示GV卵母细胞减数分裂产生卵细胞过程,③表示受精作用产生后代过程。
    【详解】A、过程①卵泡中的颗粒细胞经诱导,脱分化为多能干细胞,其实质是基因选择性表达,A正确;
    B、X细胞应处于减数第二次分裂中期才能与获能的精子完成受精作用,B错误;
    C、过程③中,受精时的X细胞将完成减数第二次分裂,因此会再释放出一个极体,C正确;
    D、过程③中涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术,D正确。
    故选B。
    (2021届山东省聊城市高三一模生物试题)15. 中国科学院动物研究所进行了大熊猫的异种克隆,他们将大熊猫的体细胞核放入兔子的去核卵母细胞之中,并使其成功发育成囊胚,标志着异种核质相容的问题得到解决,异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”,然后至关重要的是选择一种合适的“代孕母体”。下图是该研究的理论流程图,相关叙述正确的是(  )


    A. 步骤甲中需要获取兔子的处于MI中期的卵母细胞
    B. 重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液
    C. 重组胚胎培养过程中为了避免杂菌污染,通常需要在培养液中加入抗生素
    D. 步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至囊胚或原肠胚
    【答案】C
    【解析】
    【分析】
    据图分析,步骤甲表示核移植,即将大熊猫的体细胞核移植入去核的卵细胞中,步骤乙表示胚胎移植。
    【详解】A、处于MⅡ中期的卵母细胞具备受精能力,所以步骤甲中需要获取兔子的处于MⅡ中期的卵母细胞,A错误;
    B、重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于兔子的去核卵母细胞,B错误;
    C、重组胚胎培养过程中通常需要在培养液中加入抗生素,避免杂菌污染,C正确;
    D、步骤乙表示胚胎移植,移植的早期胚胎应培养至桑椹胚或囊胚,D错误。
    故选C。
    (2021届山东省日照市高三三模生物试题)25. 从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率往往较低。研究人员利用易错PCR技术对某种天然酶进行改造,获得了高催化效率的酶。易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件,降低DNA复制的准确性,在新DNA链的合成过程中增加碱基错配,从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。下图是利用易错PCR改造某种天然酶的流程示意图。回答下列问题:

    (1)Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,Mg2+可以提高该错配区的稳定性。因此,与普通PCR相比,易错PCR的反应体系中应适当_________(填“提高”或“降低”)Mn2+浓度、___________(填“提高”或“降低”)Mg2+浓度。
    (2)图中步骤①为易错PCR过程,其扩增过程包括___________三步。在扩增过程中,不需要在每次循环中重复加入Taq酶,是因为Taq酶具有____________的特点。
    (3)图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用_________处理的受体菌混合,在一定温度下完成转化。转化是指_______________。
    (4)请阐述通过易错PCR技术改造天然酶与通过蛋白质工程改造天然酶的本质区别_____________。
    【答案】 (1). 提高 (2). 提高 (3). 变性、复性、延伸 (4). 耐高温(或在高温下能保持酶的活性) (5). Ca2+ (6). 目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程 (7). 易错PCR技术是利用基因突变的原理来改造天然酶,是不定向的;而蛋白质工程是利用基因重组的原理来改造天然酶,是定向的
    【解析】
    【分析】1、PCR技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于TaqDNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过人工合成的引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端,并以此为起始点,沿模板5′→3′方向延伸,合成一条新的DNA互补链。
    2、该图表示改造天然酶的流程:天然酶基因进行易错PCR、分别导入不同的受体菌、筛选催化效率高的突变酶、提取相关的酶基因。
    【详解】(1)Taq酶与一般DNA聚合酶相比最大的特点是高温下保持酶的活性或耐高温或热稳定,其某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,而Mn2+可以降低这一功能,即Mn2+浓度高会提高碱基的错配,结合题干信息“易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件,降低DNA复制的准确性”,故易错PCR的反应体系中应适当提高Mn2+浓度;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,而Mg2+可以提高稳定性,故易错PCR时应适当提高Mg2+浓度。
    (2)PCR的扩增过程包括变性(利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链)、复性(低温时引物与单链按碱基互补配对的原则结合)、延伸(调温度至DNA聚合酶最适反应温度,DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链)三步;因为Taq酶具有耐高温的特点,故不需要在每次循环中重复加入Taq酶。
    (3)将重组质粒导入受体菌(原核生物)的方法是钙离子处理法,故图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用Ca2+处理的受体菌混合,完成转化;转化是目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
    (4)结合题意分析作答,易错PCR技术是利用基因突变的原理来改造天然酶,是不定向的;而蛋白质工程是利用基因重组的原理来改造天然酶,是定向的。
    【点睛】本题考查学生对PCR技术的理解及掌握,解答本题的关键是应充分利用资料中的文字、图表信息,明确PCR过程、原理,能根据所学知识准确答题。
    (2021届山东省日照市高三二模生物试题)25. 新冠病毒主要通过其表面刺突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现感染。截止2021年4月12号,中国成为全球首个能提供三种生产新冠疫苗技术路线(灭活疫苗、重组蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗)的国家。三种新冠疫苗研发途径的技术原理如下:灭活病毒疫苗是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,再通过纯化等步骤制备出相应疫苗;重组蛋白疫苗是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到中国仓鼠卵巢细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗;腺病毒载体疫苗以腺病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的疫苗。回答下列问题:
    (1)上述灭活病毒疫苗中“灭活”使新冠病毒失去_______________,但并不破坏该病毒的__________________。
    (2)制备基因蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗均需要获取S蛋白基因,获取过程是提取新冠病毒总RNA,在__________酶的作用下合成DNA,再采用PCR技术选择性扩增出S蛋白基因。PCR技术的前提是要有一段___________,以便根据这一序列设计出特异性的引物。
    (3)腺病毒载体疫苗是将S蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内,导入人体,在体内产生S蛋白,刺激人体产生相应抗体。改造后的腺病毒载体应具备的条件是_______________(答出2条)。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在____________________。
    (4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是_____________________。
    【答案】 (1). 感染性 (2). 抗原结构 (3). 逆转录 (4). 已知S基因的一段核苷酸序列 (5). 具有1个或多个限制酶切位点、能自我复制(或具有标记基因) (6). 持续表达抗原,免疫应答持久 (7). 腺病毒能够将S蛋白基因转化到受体细胞中,并在受体细胞中表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答
    【解析】
    【分析】1、由材料信息分析可知:腺病毒载体疫苗通过基因工程改造,使腺病毒携带能表达新冠病毒S蛋白DNA片段,人接种疫苗后,改造过的腺病毒侵染细胞后不会在细胞内复制,但可以表达出S蛋白,诱导人体产生免疫反应。由于抗原蛋白基因在宿主细胞内能持续表达,腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力,无需反复多次加强免疫。
    2、重组蛋白疫苗的有效成分是抗原蛋白,安全性较高,但需多次注射以加强免疫效果。
    3、有关PCR技术的相关知识:
    (1)概念: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。
    (2)原理:DNA复制。
    (3)前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
    (4)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
    【详解】(1)由材料信息可知,灭活病毒疫苗是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其逐渐丧失感染性。作为疫苗,要保留有抗原性,能激发体内的特异性免疫,所以并不破坏该病毒的抗原结构。
    (2)遗传信息从RNA传递到DNA的过程称为逆转录,需要逆转录酶的催化。PCR技术的前提条件是要有一段已知目的基因(S蛋白基因)的核苷酸序,以便根据这一序列设计出特异性的引物。
    (3)基因工程中载体应具备的条件有:能自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;具有标记基因;能在受体细胞中稳定存在;不影响宿主细胞的生命活动等。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在由于抗原基因在宿主细胞内能持续表达出抗原(即S蛋白),腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力,免疫应答更持久。
    (4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是重组腺病毒能够将S蛋白基因转化到受体细胞中,并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答。
    【点睛】本题综合考查学生对基因工程的知识的识记和理解能力。解答本题需熟记并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知识网络。在此基础上,结合问题情境,从题意中提取有效信息,进行相关问题的解答。
    (2021届山东省临沂市高三二模生物试题)25. 生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因工程的方法,将油料作物紫苏的产油基因DGAT1与含有氨苄青霉素抗性基因的pMD克隆质粒构建pMD—DGAT1重组质粒,然后导入大肠杆菌扩大培养;再提取出扩增的pMD—DGAT1克隆质粒,与pBI121空载体同时用XbaI、BamH I两种酶酶切,构建pBI121—DGAT1表达载体:最后将表达载体导入四尾栅藻获得产油微藻,利用地热废水培养产油微藻不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。
    (1)提取紫苏组织细胞RNA经过_________得到cDNA,再利用PCR技术扩增得到DGAT1基因。在PCR扩增之前,需要对DGAT1基因进行一次预变性的目的是________;在扩增DGAT1基因时,需要根据____________设计特异性引物序列。
    (2)在配制培养大肠杆菌的培养基时,要在培养基灭菌并冷却到30℃左右后,加入用无菌水配制的适宜浓度的氨苄青霉素溶液,氨苄青霉素不能与培养基一同灭菌的原因可能是__________。
    (3)将DGAT1基因插入到pBI121空载体的启动子与终止子之间的目的是___________。若用DGAT1基因探针检测产油微藻,能检测到细胞中的___________;判断产油微藻细胞中DGAT1基因是否成功表达,需要加入_________进行检测。
    (4)为检测产油微藻对地热废水的去污能力,研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。
    指标
    总氮(mg/L)
    总磷(mg/L)
    氟化物(mg/L)
    废水培养基
    23.2
    4.32
    4.56
    培养转基因产油微藻11天后
    1.9
    0.45
    0.84
    该实验不能说明产油微藻显著提高了去污能力。请进一步完善实验设计:_________。
    【答案】 (1). 逆转录 (2). 提高DGAT1基因的变性概率 (3). DGAT1基因两端核苷酸(或碱基)序列 (4). 高温会破坏氨苄青霉素的结构而导致失效 (5). 保证DGAT1基因能在产油微藻细胞中表达 (6). DGAT1基因及其转录出的mRNA (7). DGAT1抗体 (8). 添加用地热废水培养四尾栅藻的对照组,11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量
    【解析】
    【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因,DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA,分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质,抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】(1)以RNA为模板产生cDNA的过程是逆转录;在PCR扩增之前,需要对DGAT1基因进行一次预变性的目的是破坏其中可能存在的较难破坏的二级结构,提高DGAT1基因的变性概率;引物是跟模板链互补的一段序列,在扩增DGAT1基因时,需要根据DGAT1基因两端核苷酸(或碱基)序列设计特异性引物序列。
    (2)氨苄青霉素不耐高温,高压灭菌会破坏氨苄青霉素的结构而导致失效。
    (3)基因的表达需要启动子和终止子,启动子与RNA聚合酶结合驱动转录发生,终止子:DNA分子上(基因末端)的转录停止信号序列,具有使RNA聚合酶停止合成R和释放RNA链的作用。所以将DGAT1基因插入到pBI121空载体的启动子与终止子之间的目的是保证DGAT1基因能在产油微藻细胞中表达; DGAT1基因探针能与DGAT1基因及其转录出的mRNA形成杂交带,所以可以检测到DGAT1基因及其转录出的mRNA;检测目的基因是否翻译成蛋白质,用抗原-抗体杂交技术,需要加入DGAT1抗体检测。
    (4)实验缺少对照组,不能让确定是不是受体四尾栅藻本身有去污能力,所以需要增加一组实验,即添加用地热废水培养四尾栅藻的对照组,11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量,如果11天后检测总氮、总磷和氟化物的含量比培养转基因产油微藻11天后数据高,说明培养转基因产油微藻有去污能力。
    【点睛】本题主要考查基因工程与细胞工程。要求学生熟知基因工程中的PCR技术、目的基因的检测与鉴定。熟知植物细胞工程中的植物组织培养过程及原理。
    (2021届山东省聊城市高三一模生物试题)25. 人体内的t—PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药,但是心梗患者注射大剂量的t—PA会诱发颅内出血。研究证实,将t—PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t—PA蛋白。(注:下图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)请回答下列问题:

    (1)以上制造出性能优异的改良t—PA蛋白的过程被称为________工程。已知t-PA基因序列已测出,且第84位的半胱氨酸对应的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸对应的模板链碱基序列为AGA,因此要获得改造后的目的基因最好釆用________法获得。若t—PA基因可从cDNA文库中获取,cDNA文库中的基因________(填“含有”或“不含”)内含子序列。
    (2)若用PCR技术扩增改良后的t—PA基因,需要在PCR扩增仪中加入_______种引物,其作用是________。在t—PA改良基因与质粒pCLYll构建基因表达载体时,需要用限制酶________切割。
    (3)以大肠杆菌作为受体细胞,在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株,原因是________,这时需选择呈________色的菌落,进一步培养检测和鉴定,以选育出能生产改良t—PA蛋白的工程菌株。
    【答案】 (1). 蛋白质 (2). 化学合成(人工合成) (3). 不含 (4). 2 (5). 使DNA聚合酶(Tkq酶)从引物的3'端开始连接脱氧核昔酸 (6). BglⅡ和XmaⅠ (7). 导入未连目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长 (8). 白
    【解析】
    【分析】本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识。基因工程的基本操作步骤:获取目的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→得到转基因生物→目的基因检测与鉴定。蛋白质工程可以通过基因修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需求。
    【详解】(1)对天然的t-PA基因进行改造,以制造出性能优异的t-PA突变蛋白的技术称为蛋白质工程。由于t-PA蛋白基因的序列已知,因此可以使用化学合成的方法获得目的基因。cDNA 基因中没有启动子和内含子。
    (2)PCR需要2种引物,因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3’端延伸DNA链。目的基因的黏性末端图中已经给出,观察各限制酶的识别序列可知所使用的限制酶为XmaI和BglⅡ,要想把目的基因与运载体拼接起来需要得到相同的黏性末端,因此运载体也需要XmaI和BglⅡ切割。
    (3)当细胞没有新霉素的抗性,其导入重组质粒后,质粒上的标记基因使得大肠杆菌具有新霉素抗性,这样可以选择导入质粒pCLY11的大肠杆菌;由于标记基因存在于原有质粒上,若未连目的基因的质粒导入到大肠杆菌中,这些大肠杆菌也可以获得新霉素的抗性;而区分重组质粒和原有质粒的一个标志可以观察mlacZ基因的表达情况,由于重组质粒拼接了目的基因,破坏了mlacZ基因,因此在重组质粒中该基因不表达,菌落呈现白色,而原有基因由于该基因保存完整,可以表达,所以菌落呈现蓝色。
    【点睛】本题考查基因工程等知识,要求考生识记基因工程原理、工具及操作步骤,能根据图中限制酶的位置及题干要求选择正确的限制酶。需要注意的是:蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质。
    (2021届山东省教科所高三二轮复习模拟考试生物试题)15. 制备抗A抗原单克隆抗体的过程如下图,下列有关叙述正确的是( )


    A. 提取的脾B淋巴细胞有多种,是因为一种抗原可以诱导产生多种B淋巴细胞
    B. 诱导细胞融合的方法与诱导植物细胞原生质体融合的方法完全相同
    C. 通过特定的选择培养基可以将能产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来
    D. 检测抗A抗原单抗时可选用荧光标记的A抗原作为检测试剂
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    单克隆抗体的制备
    (1)制备产生特异性抗体的B淋巴细胞:向免疫小鼠体内注射特定的抗原,然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。
    (2)获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合;②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞,该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。
    (3)克隆化培养和抗体检测。
    (4)将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。
    (5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
    【详解】A、一种抗原只能诱导产生一种特异性的抗体,脾B淋巴细胞有多种的原因是小鼠接触过除了A抗原之外的其他抗原,A错误;
    B、诱导动物细胞融合可以用灭活的病毒,但诱导植物原生质体的融合不能用灭活的病毒,B错误;
    C、通过特定的培养基可以将能产生抗体的杂交瘤细胞筛选出来,若筛选产生抗A抗原的杂交瘤细胞需要做专一性抗体检验,C错误;
    D、抗原抗体会发生特异性结合,所以通过荧光标记的A抗原可以将产生抗A抗原抗体的杂交瘤细胞筛选出来,D正确。
    故选D。
    【点睛】

    (2021届山东省教科所高三二轮复习模拟考试生物试题)25. 基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改造,具有专一性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。可用于基因功能的研究和单基因遗传病的治疗。为研究小鼠细胞中基因X的功能,科学家通过同源重组法将小鼠胚胎干细胞中的基因X的活性消除并获得嵌合体小鼠。在制备置换载体时,将neor基因(抗新霉素基因)作为置换基因X的插入突变,同时在neor基因外侧添加HSV—tk基因,该基因的表达产物能将DHPG转化为有毒物质而使细胞死亡,如图1所示。置换载体导入ES细胞后,可发生同源重组和非同源重组,如图2所示。获得嵌合体小鼠的过程如图3所示。




    (1)根据图1可知,在构建基因X的置换载体时,需用相同的_____酶切割基因X和_____,该酶的切割位点应位于_____,用相同酶切的目的_____。
    (2)ES细胞在功能上具有的特征是_____,常用_____技术将置换载体导入ES细胞,将置换载体导入ES细胞后,如何将发生同源重组的ES细胞筛选出来?并简述理由。方法:_____理由:_____。
    (3)将嵌合体胚胎移植到受体小鼠之前,受体小鼠需做_____处理,目的是_____。
    【答案】 (1). 限制酶 (2). neor基因 (3). 基因X的内部和neor基因的两端 (4). 产生相同的黏性末端,便于被DNA连接酶连接 (5). 发育的全能性 (6). 显微注射 (7). 方法:在培养基中加入新霉素和DHPG,培养导入置换载体的ES细胞 (8). 原理:未成功导入的ES细胞中不含neor基因,不抗新霉素,所以在培养基中无法存活,成功导入,但发生非同源重组的ES细胞中,HSV-tk基因可以表达,其产物会将培养基中的DHPG转化为有毒物质从而杀死ES细胞,只有发生同源重组的ES细胞,含有neor基因,同时无HSV-tk基因,可以在培养基中存活 (9). 发情 (10). 使受体小鼠具备受孕的生理环境
    【解析】
    【分析】
    基因敲除技术是用外源片段整合到活体细胞DNA的同源序列中,使某个基因被取代或破坏而失活,是在DNA水平对细胞遗传信息进行改造的技术。基因敲除技术可使细胞的基因定点改变的原理是基因重组。基因敲除技术可使某个基因被取代或破坏而失活,故将来有可能用到癌症的治疗。
    【详解】(1)在制备置换载体时,要将neor基因(抗新霉素基因)作为置换基因X的插入突变,因此在构建基因X的置换载体时,需用相同的限制酶处理基因X和neor基因,使它们形成相同的粘性末端,由图可知,neor基因需要插入到基因X的内部,并且在neor基因外侧添加HSV—tk基因,所以该酶的酶切位点应位于基因X的内部和neor基因的两端。
    (2)ES细胞具有发育的全能性。基因表达载体导入动物细胞时常用显微注射技术,导入后的ES细胞需要进行筛选,此时存在三种类型的细胞:未成功导入的ES细胞、成功导入但发生了非同源重组的细胞、成功导入发生同源重组的细胞。在未成功导入置换载体的ES细胞中,不含有neor基因,不抗新霉素,根据neor基因和HSV—tk基因的作用可知,若培养基中添加新霉素,此种细胞不能存活;若成功导入但发生非同源重组,根据图乙可知,HSV—tk基因可以正常表达,所以在培养基中加入DHPG后,HSV—tk基因的表达产物会将DHPG转化为有毒物质杀死ES细胞,此种细胞不能存活;而发生同源重组的ES细胞中,不再含有HSV—tk基因,所以在此培养基上能正常生存。因此要将发生同源重组的ES细胞(培养导入置换载体的ES细胞)筛选出来,可以在培养基中加入新霉素和DHPG。
    (3)胚胎移植之前,需使受体进行同期发情处理,使受体具备受孕的生理环境,便于受孕。
    【点睛】本题考查了学生对“基因敲除”技术的理解,重在考查学生获取信息的能力,关键是理解基因敲除的相关知识。
    (2021届山东省济南市章丘区高三4月二轮阶段性测试,不定项)20. 如图为某种质粒的简图,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶 EcoRⅠ、 BamHⅠ的酶切位点,P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有 EcoRⅠ、 BamHⅠ的酶切位点,受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述,错误的是(  )

    A. 将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段连接形成的产物有两种
    B. DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来,形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键
    C. 为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化,酶切时可选用的酶是 EcoRⅠ和 BamHⅠ
    D. 能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞
    【答案】ABD
    【解析】
    【分析】
    基因工程中,构建基因表达载体选择限制酶的种类时,要保证所选的限制酶能切割质粒和获取目的基因,又要保证使用DNA连接酶连接时,既能让质粒与目的基因相互连接形成重组质粒,又能有效避免质粒自身环化或目的基因自身环化;本题中若单独使用EcoRⅠ或BamHⅠ处理,虽然都能保证质粒与目的基因相互连接形成重组质粒,但都不能有效避免质粒自身环化或目的基因自身环化,因此要同时满足上述两个条件,应同时使用 EcoRⅠ和BamHⅠ处理。
    【详解】A、根据题意,目的基因的两端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点,将含有目的基因的DNA用EcoRⅠ酶切,会得到目的基因片段;根据质粒的简图可知,将质粒用EcoRⅠ酶切,会得到与质粒周长等长的链状DNA;因此将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切,在DNA连接酶作用下,可生成目的基因-目的基因片段、目的基因-质粒片段、质粒-质粒片段三种产物,A错误;
    B、DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来形成一个重组质粒,该过程形成四个磷酸二酯键,B错误;
    C、EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列不同,获取目的基因和切割质粒时,同时选用EcoRⅠ和BamHⅠ切割,目的基因两端形成的末端不同,切割开的质粒两端形成的末端不同,再用DNA连接酶连接,可以防止目的基因反向连接和质粒自身环化,C正确;
    D、题图显示,在构建基因表达载体的过程中质粒中的青霉素抗性基因和四环素抗性基因都不会被破坏,因此能在含青霉素和四环素的培养基中生长的受体细胞不能表明目的基因已成功导入该细胞,D错误。
    故选ABD。
    【点睛】本题结合图形考查基因表达载体的构建,要求考生理解构建基因表达载体的方法,明确构建的基因表达载体应含有哪些部件及这些部件的功能,此题难度稍大。(2021届山东省济南市章丘区高三4月二轮阶段性测试)25. 将PV病毒外壳蛋白基因(PVY—CP)导入马铃薯,并使之表达即可获得抗PVY病毒马铃薯。图示是获得抗病毒马铃薯的部分操作,PVY—CP可以从质粒A中获取;质粒B是选用的运载体,另已知部分限制酶识别序列和切割位点:
    BamH I
    HindⅢ
    BglⅡ
    SmaⅠ
    G↓ GATCC
    CCTAG↑G
    A↓ AGCTT
    TTCGA↑A
    A↓ GATCT
    TCTAG↑A
    CCC↓GGG
    GGG↑CCC

    请结合图像,运用所学知识回答问题:
    (1)含有PVY—CP的质粒A保存在某细菌群体中,各个细菌含有相关不同的基因,这样的细菌群体称为_____________________________。
    (2)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为__________________________。

    (3)关于步骤②中 Klenow酶的猜测,合理的有____________。
    A.降低化学反应的活化能
    B.可以将DNA片段的粘性末端变成平末端
    C.能催化DNA链的合成
    D.与DNA连接酶的功能相同
    (4)步骤④中应该使用的限制酶是_________________________。
    (5)利用农杆菌转化法进行转化,首先需要将质粒C导入____________中,进而转化马铃薯,一般情况下,不能直接用未处理的农杆菌菌作为受体细胞,原因是__________________________________。
    【答案】 (1). 基因文库 (部分基因文库、基因组文库) (2). DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的引物链(DNA单链)上 (3). ABC (4). BglⅡ、SmaⅠ(注意基因的插入方向) (5). 农杆菌 (6). 未处理的农杆菌吸收外源DNA的能力极弱
    【解析】
    【分析】
    分析题图:图示是获得抗PVY病毒马铃薯的部分操作,步骤①~③是从质粒A中获取目的基因(PVY-CP)的过程;质粒B是选用的运载体;④过程需要用限制酶处理质粒B;⑤表示基因表达载体的构建过程,该过程需要DNA连接酶。
    【详解】(1)将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各受体菌分别含有这种生物的不同的基因,这个受体菌群称为基因文库。
    (2)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到已有的引物链(DNA单链)上,而图中表示的是两个脱氧核苷酸之间连接,不能正确反映DNA聚合酶的功能。
    (3)酶催化作用的原理为降低化学反应的活化能,由图可知,步骤②中用Klenow酶处理后,黏性末端变成平末端,说明Klenow酶能催化DNA链的合成,从而将DNA片段的粘性末端变成平末端,ABC正确。
    故选ABC。
    (4)经过步骤③后,目的基因(PVY-CP)的一侧是BamH I切割形成的黏性末端。目的基因(PVY-CP)的另一侧是平末端,表中只有SmaⅠ切割后形成的是平末端。综上可知,步骤④中应该使用的限制酶是BamH I、SmaⅠ。
    (5)利用农杆菌转化法进行转化,首先需要将质粒C导人农杆菌中,再用农杆菌感染马铃薯,进而转化马铃薯;由于未处理的农杆菌吸收外源DNA的能力极弱,故不能直接用未处理的农杆菌作为受体细胞。
    【点睛】本题结合图表,考查基因工程的基本过程,要求考生识记基因工程的工具及操作步骤,能分析流程图,从中获取有效信息准确判断第(2)题;能分析表格,明确BglⅡ和BamHI切割后形成的黏性末端相同。
    (2021届山东省济南市高三一模)14. 1959年,美籍华人张明觉首次实现哺乳动物体外受精:从兔子的子宫回收获能的精子,在体外同卵子结合,然后根据“同步化”的原理,将早期胚胎移植到另一只假孕雌兔的子官中,经过“借体怀胎”繁殖出世界上第一只通过体外受精培育成功的仔兔。下列叙述错误的是(  )
    A. 为防止受体对移植的胚胎发生免疫排斥,供体和受体要进行同期发情处理
    B. 体外培养受精卵时需要给予一定量的CO2,以维持培养液pH的相对稳定
    C. 囊胚期透明带会破裂,胚胎从中伸展出来,该过程叫孵化
    D. 移植前通常采用SRY-PCR法对滋养层细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别
    【答案】A
    【解析】
    【分析】
    1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的 选择和处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检 查、培养或保存(对胚胎进行质量检查;④对胚胎进行移植;;⑤移植后的检查。
    2、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的 生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提 供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反 应,这为胚胎在受体的存活提供了可能。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联 系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
    【详解】A、胚胎移植前要对供体和受体使用激素进行同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境,一般受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,A错误;
    B、动物细胞培养时,提供CO2的作用是维持培养液的正常pH,故体外培养受精卵时需要给予一定量的CO2以维持培养液pH的相对稳定, B正确;
    C、囊胚的扩大会导致透明带的破裂,胚胎伸展出 来,这一过程叫孵化,C正确;
    D、移植前通常采用SRY-PCR法对滋养层细胞做DNA分析以鉴定胚胎性别,然后按照需求移植所需性别的胚胎,D正确。
    故选A。
    (2021届山东省济南市高三一模)15. 人乳头瘤病毒(HPV)是一种DNA病毒,可诱发细胞癌变。抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV,从而及时监控宫颈癌的发生。以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程如下图所示。下列叙述错误的是(  )

    A. 在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体
    B. 单克隆抗体的特点是灵敏度高、特异性强,可以大量制备
    C. 可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞
    D. 单克隆抗体制备过程涉及的生物学原理有细胞增殖和细胞膜的选择透过性
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    单克隆抗体的制备过程:对小鼠注射特定的抗原蛋白,使小鼠产生免疫反应;得到相应的B淋巴细胞;将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择培养基进行筛选;在该培养基上,未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡,只有融合的杂种细胞才能生长(这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体);对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞;最后,将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠腹腔内增殖,这样,从细胞培养液或小鼠腹水中,就可以提取出大量的单克隆抗体。
    【详解】A、由于小鼠骨髓瘤细胞不能在HAT培养基上生长,所以,在HAT培养基上存活的杂交瘤细胞既能无限增殖又可以分泌抗体,A正确;
    B、单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌,与血清抗体相比,其特点是灵敏度高、特异性强,可以大量制备,B正确;
    C、抗原和抗体可特异性结合,故可用HPV衣壳蛋白检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,C正确;
    D、单克隆抗体的制备过程主要运用的细胞工程技术包括动物细胞培养和动物细胞融合,原理依次是细胞的增殖、细胞膜具有一定的流动性,D错误。
    故选D。
    (2021届山东省济南市高三一模)20. 聚合酶链式反应(PCR)是一种用于扩增特定DNA片段的分子生物学技术。下列关于PCR引物的叙述正确的是( )
    A. 为保证模板链与引物结合的效率,两种引物之间尽量避免存在互补序列
    B. 为了便于将扩增的DNA片段与运载体连接,可在引物的3’端加上限制酶识别序列
    C. 在两种引物上设计加入不同的限制酶识别序列,主要目的是使目的基因定向插入运载体并可避免目的基因自身环化
    D. 复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关
    【答案】ACD
    【解析】
    【分析】
    多聚酶链式反应扩增DNA片段:
    1、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4中游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
    2、PCR反应过程是:变性→复性→延伸过程


    3、结果:上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。
    【详解】A、引物自身不应存在互补序列,否则会出现引物与自身配对、引物跟引物配对情况,降低PCR的效率,A正确;
    B、引物引导子链合成的方向是5'→3',因此为了便于扩增的DNA片段与运载体连接,需要在引物的5'端加上限制酶切位点,B错误;
    C、设计引物时需要避免引物之间碱基互补配对而造成引物自身环化的现象,为了便于扩增的DNA片段与运载体连接,常在两条引物上设计加入不同的限制酶识别位点,主要目的是使目的基因能定向插入表达载体,避免目的基因自身环化,C正确;
    D、复性所需的温度、时长和延伸所需的温度、时长均与引物有关,如引物中G与C含量高,需要设定更高的复性和延伸温度,D正确。
    故选ACD。
    (2021届山东省德州市高三二模生物试题)15. 科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病,部分过程如下图所示。下列分析错误的是( )


    A. 从卵巢中获取的卵母细胞去掉细胞核后即可用于核移植操作
    B. 重组细胞形成囊胚的过程发生了基因的选择性表达
    C. 培养诱导出的各种细胞时需通入 CO2以调节培养基的 pH
    D. 用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应
    【答案】A
    【解析】
    【分析】
    分析题图:图示表示治疗性克隆的流程图,具体过程有核移植过程,早期胚胎培养过程,从囊胚中获取内细胞团的过程,胚胎干细胞的体外培养过程,细胞分化过程。
    【详解】A、采集的卵母细胞一般要培养到减数第二次分裂中期,才能具备受精作用的能力,才能用于核移植操作,A错误;
    B、重组细胞需经过分裂和分化过程才能形成囊胚,分化的过程实质就是基因的选择性表达,B正确;
    C、动物细胞培养时,需通入95%的空气和5%CO2,其中5%CO2主要作用是维持培养液的pH,C正确;
    D、用该方法获得的胚胎干细胞分裂和分化出的的细胞或器官属于自体细胞或器官,不会引起免疫排斥,D正确。
    故选A。
    (2021届山东省德州市高三二模生物试题,不定项)20. 戊型肝炎病毒是一种 RNA病毒,其基因组中 ORF2 基因编码的 pORF2 蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我国科研人员利用基因工程,将编码 pORF2 的 DNA 导入大肠杆菌细胞,最终从大肠杆菌中提取 pORF2 蛋白并制成疫苗。下列分析正确的是( )
    A. 利用特定引物对病毒 RNA进行 PCR扩增即可获得目的基因
    B. 戊型肝炎病毒与大肠杆菌遗传物质相同所以能实现基因的重组
    C. 构建基因表达载体时,需将编码 pORF2 的 DNA与启动子连接
    D. 利用该方法获得的疫苗不会诱发细胞免疫但可以产生记忆细胞
    【答案】CD
    【解析】
    【分析】
    基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
    【详解】A、需先将病毒的RNA逆转录成DNA,再根据DNA序列设计出特异性的引物进行PCR扩增目的基因,A错误;
    B、戊型肝炎病毒的遗传物质是RNA,大肠杆菌的遗传物质的遗传物质是DNA,B错误;
    C、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分,要使目的基因在受体细胞中特异性表达,在构建基因表达载体时,需将目的基因pORF2 的 DNA与启动子连接等调控组件重组在一起,C正确;
    D、该蛋白疫苗不会侵染细胞,不产生细胞免疫,但疫苗属于抗原,会刺激机体产生体液免疫,可以产生记忆细胞(记忆B细胞),D正确。
    故选CD。
    (2021届山东省德州市高三二模生物试题)25. 某研究小组从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌(A 菌),从 A 菌中提取一种纤维素酶基因(CBHⅡ,长度为1.4kbp)并进行 PCR扩增,然后与高效表达载体 pUT质粒(长度约为 11.7kbp)连接构建成重组质粒并导入 A 菌,从而获得分解纤维素能力更强的工程菌(B菌)。
    (1)采集土样时,可以选择树林中多年落叶形成的腐殖土,原因是____。采集到的样品加无菌水稀释后__(填需要或不需要)进行灭菌处理。
    (2)CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能与图1 所示的 pUT质粒连接,因此扩增CBHⅡ基因时需在两种引物上分别添加__序列和_____ 序列。
    限制酶
    识别序列及酶切位点
    Bgl II
    A↓GATCT
    BstE II
    G↓GTAACC
    Sac I
    G↓AGCTC
    Msp I
    C↓CGG
    BamH I
    G↓GATCC

    (3)为了鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒导入 A 菌,并将其接种在含_____的培养基中培养,然后提取 3 个不同菌落的质粒分别进行双酶切验证,将酶切片段和CBHⅡ基因分别进行电泳,结果如图 2 所示。据此分析,菌落______中成功导入了重组质粒。
    (4)为检测 B菌的纤维素分解能力,将含有 20%的纤维素的培养基分为三组,一组接种B 菌,一组不做处理,一组接种_____,在相同条件下培养一段时间,测培养基中纤维素含量,结果如图 3 所示,说明_____。

    【答案】 (1). 腐殖土中富含纤维素 (2). 不需要 (3). AGATCT (4). GGTAACC
    (5). 抗生素N
    (6). 2、3 (7). A菌 (8). B菌分解纤维素的能力最强
    【解析】
    【分析】
    1、基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
    2、实验设计应遵循对照原则、单一变量原则和无关变量相同且适宜原则。
    【详解】(1)在自然条件下筛选目的菌,应在富含该菌种的环境中寻找,因腐殖土中富含纤维素,故欲从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌,应选择树林中多年落叶形成的腐殖土;为避免目的菌被杀死,采集到的样品加无菌水稀释后不需要进行灭菌处理。
    (2)为保证目的基因能正常表达,目的基因应插入到启动子和终止子之间,且应至少保留一个标记基因,故应选择Bgl II和BstE II进行酶切,故扩增CBHⅡ基因时需在两种引物上分别添加AGATCT序列和GGTAACC序列。
    (3)由于用Bgl II和BstE II进行酶切后,抗生素M抗性基因被破坏,故为了鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒导入 A 菌,并将其接种在含抗生物N培养基中培养;据图可知,用Bgl II和BstE II进行酶切后,该环状DNA应得到两个长度的片段,而图2中的2和3酶切片段有两个,符合题意,故据此推测,菌落2和3中成功导入了重组质粒。
    (4)本实验目的为检测 B菌的纤维素分解能力,则实验的自变量为菌种类型,因变量为纤维素的分解能力,可用纤维素的剩余量进行比较说明,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故将含有 20%的纤维素的培养基分为三组(无关变量一致),一组接种B 菌,一组不做处理,一组接种A菌;据图3可知,对照组1的纤维素含量最高,B菌的纤维素含量最低,说明B菌分解纤维素的能力最强。
    【点睛】本题结合图解,考查基因工程、微生物的分离和培养,要求考生识记基因工程的原理和操作工具,掌握各操作工具的作用;识记微生物的分离和应用,能结合所学的知识准确答题。
    (2021届山东省滨州市高三二模生物试题)14. 从黑色、白色、黄色鼠的卵裂期胚胎中分别提取部分细胞,制成一个“嵌合胚胎”,再经过早期胚胎培养和胚胎移植后,培育出三色皮毛的嵌合鼠,培育流程如图所示。下列说法正确的是(  )


    A. 嵌合鼠培育依据的原理是基因重组和细胞全能性
    B. 过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的滋养层
    C. 过程②中可利用灭活病毒诱导卵裂球细胞发生融合
    D. 过程③操作前需要对代孕母鼠进行同期发情处理
    【答案】D
    【解析】
    【分析】
    图示为将黑色、白色、黄色鼠的早期胚胎的卵裂球放在一起培养,制成一个“嵌合胚胎”,将“嵌合胚胎”发育至囊胚后,再通过胚胎移植到代孕母体内发育,培育出三色皮毛的嵌合鼠的培育流程。其中,①是获取卵裂期胚胎的过程,②是将黑鼠、白鼠和黄鼠的卵裂球嵌合的过程,③是胚胎移植过程。
    【详解】A、嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性,这里没有涉及基因重组,A错误;
    B、卵裂球外还没有形成滋养层,因此过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明层,B错误;
    C、动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞。过程②中是将黑鼠、白鼠和黄鼠的卵裂球嵌合形成“嵌合胚胎”的过程,不需要诱导细胞融合,因此不需要用灭活病毒处理,C错误;
    D、过程③为胚胎移植,该过程操作前需对代孕母鼠进行同期发情处理,使胚胎移植入相同的生理环境,D正确。
    故选D。
    (2021届山东省滨州市高三二模生物试题)15. 细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也被经常应用。下图为细胞融合的简略过程,下列说法正确的是(  )

    A. 细胞融合过程都涉及膜的流动性,常用聚乙二醇、电激等进行促融处理
    B. 若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精
    C. 若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为核的融合
    D. 若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择性培养基中筛选后即可大规模培养生产单抗
    【答案】A
    【解析】
    【分析】
    细胞融合技术包括动物细胞融合和植物体细胞杂交,植物体细胞杂交技术能够打破远缘杂交不亲和的障碍,动物细胞融合技术常用于单克隆抗体的制备。
    【详解】A、利用生物膜的结构特点------流动性,使用电激、PEG、灭活的仙台病毒等方法都能诱导细胞融合,A正确;
    B、精子获能后才能与培养成熟的卵细胞融合,完成受精作用,B错误;
    C、植物细胞融合完成的标志是再建新的细胞壁,C错误;
    D、单克隆抗体的制备过程中需要进行两次筛选,第一次选择性培养基筛选得到的是杂交瘤细胞,第二次单孔培养基筛选才能得到产生单一抗体的杂交瘤细胞,D错误;
    故选A。
    (2021届山东省滨州市高三二模生物试题)25. 科学家利用基因编辑技术将抑癌基因ΔNp63α定点插入小鼠胰腺癌细胞中,以研究其在胰腺癌细胞中的作用。具体方法是:设计特定的sgRNA序列,构建Cas9-SgRNA质粒(如图甲),将其导入胰腺癌细胞并表达。sgRNA能识别并结合胰腺癌细胞基因组DNA中特定序列,引导Cas9蛋白对特定位点进行剪切,使DNA双链断裂(如图乙)。携带ANPΔNp63α基因的供体质粒与断裂DNA的高度同源序列(同源臂)发生互换,从而将ANPΔNp63α基因定点插入胰腺癌细胞基因组中(如图丙)。

    (1)图甲所示的Cas9-sgRNA质粒中,新霉素抗性基因的作用是_____,除去图示结构外,还应有的结构是________。
    (2)Cas9蛋白可对特定的DNA序列切割,在功能上最接近于______酶。将Cas9-sgRNA质粒和供体质粒导入胰腺癌细胞的方法是_________。
    (3)若要检测ΔNp63α基因是否已导入成功,可使用_____技术。被ΔNp63α基因成功转化的胰腺癌细胞体外培养时,在细胞水平上可能发生的变化有_______。
    (4)在上述基因编辑过程中,下列核酸序列中应已知碱基排序的有_____。
    A. sgRNA识别序列 B.同源臂1
    C. 同源臂2 D.CMV启动子
    (5)此技术优于传统基因工程之处在于___________。
    【答案】 (1). 鉴别受体细胞中是否含有Cas9基因和sgRNA基因,从而将含Cas9基因和sgRNA 基因的细胞筛选出来 (2). 终止子 (3). 限制 (4). 显微注射法 (5). DNA分子杂交(或:PCR) (6). 细胞停止分裂,细胞形态发生改变,恢复(出现)接触抑制现象 (7). ABC (8). 可将目的基因定点插入所需位点,而不是随机插入
    【解析】
    【分析】
    1、基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导人受体细胞,④目的基因的检测与鉴定。
    2、基因工程的三种工具:限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶、运载体。
    3、标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
    【详解】(1)新霉素抗性基因作为标记基因,其作用是便于鉴别受体细胞中是否含有Cas9基因和sgRNA基因,从而将含Cas9基因和sgRNA 基因的细胞筛选出来。基因表达载体含有复制原点、启动子、终止子、目的基因、标记基因,图甲基因表达载体中还应添加终止子。
    (2)Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点剪切特定的碱基序列,使磷酸二酯键断裂,由此可见,Cas9在功能上属于限制性核酸内切酶(限制酶)。对于动物细胞,经常用显微注射技术将重组质粒导入动物细胞,因此将Cas9-sgRNA质粒和供体质粒导入胰腺癌细胞的方法是显微注射法。
    (3)检测目的基因是否导入受体细胞,可采用DNA分子杂交技术,一般用标记的目的基因作探针。在适宜的条件下进行体外培养,癌细胞能够无限增殖。抑癌基因在被激活的情况下,它们具有抑制细胞增殖作用。若抑癌基因ΔNp63α定点插入小鼠胰腺癌细胞中,被ΔNp63α基因成功转化的胰腺癌细胞体外培养时,细胞停止分裂,细胞形态发生改变,恢复(出现)接触抑制现象。
    (4)A、CRISPR/Cas9基因编辑技术中,SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA,能准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列,碱基序列已知,A符合题意;
    BC、由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,能将表达载体准确地带到靶基因的位置,所以碱基序列已知,BC符合题意;
    D、因为基因中启动子的碱基序列不能被转录,所以由基因表达产物无法推知启动子碱基序列,D不符合题意。
    故选ABC。
    (5)与传统的基因工程相比较,运用 CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是:可将目的基因定点插入所需位点,避免了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题。
    【点睛】本题主要考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理及其应用,能根据题目中的关键信息进行合理的分析并能正确作答,掌握基因表达载体的构建,难度中等。

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