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所属成套资源：2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练（17份）
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2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十七基因工程
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这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十七基因工程，共12页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．(2023·广东深圳统考二模)我国科学家在基因组编辑这个新兴领域创造了多项世界第一、该技术能对基因进行定点“修改”，以改变目的基因的序列和功能。在应用该技术时也要特别注意防范风险。下列关于基因组编辑技术的叙述错误的是( )
A．可以让某个基因失效 B．可以应用于治疗癌症
C．可以修复已突变基因 D．应用于任何基因修改
解析：基因组编辑技术可以修改DNA序列从而让某个基因失效，A项正确；基因组编辑技术可以用于编辑癌症相关的基因，从而应用于治疗癌症，B项正确；基因组编辑技术可以对某个基因进行编辑，所以可以修复已突变基因，C项正确；基因组编辑技术基于现在的技术水平，还不能应用于任何基因修改，D项错误。
答案：D
2．(2023·广东梅州模拟预测)生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述错误的是( )
A．将果酒用于果醋发酵时，提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B．制备单克隆抗体时，应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C．克隆高产奶牛时，获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2＋载体等试剂“激活”
D．在PCR反应过程中，耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”
解析：制作果酒的最适温度为18～30 ℃，而醋酸菌的最适温度为30～35 ℃，所以将果酒用于果醋发酵时，提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一，A项正确；单克隆抗体的制备过程中，需要用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞，再将该细胞与骨髓瘤细胞融合，B项正确；获得的重构胚需要在胚胎移植前用Ca2＋载体等试剂“激活”，C项错误；在PCR反应过程中，耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”，D项正确。
答案：C
3．(2023·广东模拟预测)为研究CaPAO(脱镁叶绿酸a氧化酶)基因在辣椒衰老过程中调控作用的大小，研究者通过提取正常辣椒植株不同组织细胞中的RNA，以RNA为模板合成cDNA，再通过PCR技术扩增后比较相对表达量，推测其表达情况，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．CaPAO基因在不同组织中表达情况不同可能与表观遗传有关
B．由图2可知CaPAO基因可能参与调控辣椒叶片的衰老过程
C．正常辣椒植株不同组织细胞中CaPAO基因的数量是不同的
D．用PCR技术扩增时DNA聚合酶能将脱氧核苷酸连接到引物的3′端
解析：DNA甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达，这属于表观遗传。因此CaPAO基因在不同组织中表达情况不同可能与表观遗传有关，A项正确；由图2可知，黄化老叶的CaPAO基因表达量明显高于其他两种叶片，因此可以推测CaPAO基因可能参与调控辣椒叶片的衰老过程，B项正确；绝大部分体细胞都是由一个受精卵有丝分裂而来，所以辣椒不同组织细胞所含的CaPAO基因数目一般是相同的，C项错误；TaqDNA聚合酶能够催化脱氧核苷酸从引物的3′端开始连接，D项正确。
答案：C
4．(2023·广东模拟预测)自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列相关叙述错误的是( )
A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的
D．农杆菌可将Ti质粒上的TDNA整合到白玫瑰染色体DNA上
解析：靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A项正确；将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，则会将终止子一同切除，故只能用BamHⅠ，B项错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C项正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D项正确。
答案：B
5．(2023·广东汕头三模)如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径，下列有关叙述正确的是( )
A．分子运输车—载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等
B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA连接酶从引物a和引物b起始延伸互补链
C．接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D．含目的基因的植物受体细胞可能无需培养成完整植株
解析：基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，A项错误；若利用PCR技术扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶延伸子链，B项错误；接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是受精卵，C项错误；为了大量生产人血清白蛋白，可从愈伤组织获得，无需培养为完整植株，D项正确。
答案：D
6．(2023·广东广州第二中学校模拟预测)科学家利用逆转录病毒将Oct4等4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列说法正确的是( )
A．将肌肉细胞诱导成iPS细胞的过程发生了基因重组，且两种细胞的基因有所差别
B．将上述转录因子导入肌肉细胞中所需的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体
C．实验中逆转录病毒作为转录因子的载体，必须通过显微注射法导入肌肉细胞中
D．可以利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病
解析：将Oct3/4，Sx2，c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入肌肉细胞诱导成iPS细胞的过程发生了，发生基因重组，两种细胞的基因有所差别，A项正确；将目的基因导入受体细胞需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，运载体不属于酶，B项错误；使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接导入受体细胞，无须再使用显微注射法，C项错误；镰状细胞贫血患者自身体细胞发生基因突变，无法行使正常功能，D项错误。
答案：A
7．(2023·广东汕头统考三模)为了确认猪的肝脏细胞和西兰花茎的细胞存在哪些共性，某生物兴趣小组进行了相关实验，下列关于结果预测错误的是( )
解析：猪肝脏细胞和西兰花茎细胞的遗传物质均为DNA，提取DNA实验中都会出现白色丝状物，A项正确；猪肝脏细胞和西兰花茎细胞均为真核细胞，可在光学显微镜下观察到细胞核，B项正确；猪肝脏细胞中不含叶绿体，西兰花茎细胞含有叶绿体，C项错误；减数分裂发生在生殖细胞中，肝脏细胞和西兰花茎细胞都不是生殖细胞，在光学显微镜下都观察不到减数分裂，D项正确。
答案：C
8．(2023·广东广州统考三模)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的再生能力和遗传稳定性。下列关于植物转基因受体的叙述错误的是( )
A．对受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内细胞核形态是否改变判断
B．对受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过分析染色体组型是否改变进行判断
C．受体全能性表达程度与受体的取材有关，受体为愈伤组织时全能性表达能力最高
D．受体全能性表达程度取决于受体的基因型、培养环境和培养时间长短等因素
解析：染色体数目的变异在显微镜下可见，故对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量，分析染色体组型是否改变，A、B项正确；受体全能性表达程度与受体的取材有关，受体为受精卵时全能性表达能力最高，C项错误；植物转基因受体全能性表达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有关外，还与培养时间长短和受体的取材有关，D项正确。
答案：C
9．(2023·广东统考模拟预测)不同生物的DNA的提取方法有所不同，DNA提取的原理和实验流程大致相同(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂和降低DNA酶的活性
B．溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质
C．DNA粗提取时离心需使用塑料离心管，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定
D．鉴定絮状物中DNA时，需用2 ml·L－1 NaCl溶液溶解DNA后加入二苯胺试剂直接观察
解析：破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂，方便研磨，低温可以降低DNA酶的活性，防止DNA被降解，A项正确；DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精，据此推测，溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质，B项正确；DNA容易吸附在玻璃表面，使用塑料离心管可减少提取过程中DNA的损失，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定，C项正确；鉴定絮状物中DNA时，需用2 ml·L－1 NaCl溶液溶解DNA，向溶液中加入二苯胺试剂后，需要置于沸水中加热，D项错误。
答案：D
10．(2023·广东韶关统考二模)1965年9月，我国科学家首次成功合成了结晶牛胰岛素，由此开辟了人工合成蛋白质的新时代。从生物组织中直接提取到化学合成再到利用基因工程菌生产胰岛素，生命科学的发展不断造福人类社会。下列有关胰岛素的推测不合理的是( )
A．可以利用放射性同位素标记法来研究胰岛素的合成和运输过程
B．人体细胞合成胰岛素的原料来源于自身合成和其生活的内环境
C．治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存，不可直接口服
D．选择大肠杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构相同
解析：胰岛素属于分泌蛋白，可利用放射性同位素标记法研究胰岛素的合成与分泌过程，A项正确；人体细胞合成胰岛素的原料是氨基酸，氨基酸来源于自身合成和其生活的内环境，B项正确；治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存，胰岛素的蛋白质不可直接口服，C项正确；选择大肠杆菌是原核细胞，没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的前体物质进行加工，所以大肠杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构不相同，D项错误。
答案：D
11．(2023·广东统考二模)T-2毒素是一种常见的霉菌毒素，可通过污染饲料引起畜禽中毒。CYP3A是猪体内降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高。CCAATbx和GCbx是CYP3A基因启动子的两个调控序列。研究者将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及LUC基因(荧光素酶基因)连接构建表达载体，导入猪肝细胞，在培养基中加入T-2毒素，24 h后计算启动子活性相对值，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．④为对照组，把仅含LUC基因的表达载体导入细胞
B．与④组相比，①组中加入T-2毒素的含量大大增加
C．可通过检测荧光素酶的活性来计算启动子活性相对值
D．调控序列的缺失使T-2毒素不能诱导CYP3A基因表达
解析：④为对照组，把含CYP3A基因启动子及LUC基因的表达载体导入细胞，A项错误；T-2毒素是无关变量，每组加入的含量要相同，因此与④组相比，①组中加入T-2毒素的含量相同，B项错误；实验的因变量是荧光素酶的活性，可通过检测荧光素酶的活性来计算启动子活性相对值，荧光素酶的活性越大，启动子活性相对值就越大，C项正确；由图可知，②③④这三组的启动子活性相对值都大于0，说明调控序列的缺失使T-2毒素可以诱导CYP3A基因表达，D项错误。
答案：C
12．(2023·广东梅州统考二模)下图表示某种单基因遗传病的家系图和家庭成员基因检测的结果，下列说法正确的是( )
A．若Ⅲ6的电泳结果含有900 kb和200 kb的条带，则可确定其性别
B．该遗传病为常染色体隐性遗传病
C．Ⅲ6患该种遗传病的概率是eq \f(1,4)
D．1 100 kb是正常基因的条带，900 kb和200 kb是致病基因被切成的条带
解析：据图可知，Ⅱ3患病，且Ⅱ3有1个条带，说明1 100 kb为致病基因，Ⅰ1正常，含有2个条带，可推测900 kb和200 kb的条带为正常基因，若Ⅲ6的电泳结果含有900 kb和200 kb的条带，可能是男性，也可能是女性，A、D项错误；Ⅱ4同时含有正常基因和致病基因，为杂合子，且表现正常，故该病为隐性遗传病，再由Ⅱ3患病，但其父亲Ⅰ1不携带致病基因可知，该致病基因应位于X染色体上，即该病为伴X染色体隐性遗传病，B项错误；该病为伴X隐性遗传病，设相关基因是A/a，则Ⅱ5基因型是XAY，Ⅱ4基因型是XAXa，Ⅲ6患该种遗传病(XaY)的概率是eq \f(1,4)，C项正确。
答案：C
二、综合题
13．(2023·广东汕头统考三模)人表皮生长因子(hEGF)能够促进表皮细胞生长，对皮肤相关疾病及刺激性食物导致的胃肠溃疡具有修复治疗价值。已知细胞穿膜肽Pep-1能够携带大分子物质进入细胞内部，为解决hEGF穿透表皮能力弱的问题，科学家将Pep1基因和hEGF基因进行连接，获得融合蛋白(epEGF)基因(图a)，并将其与质粒A(图b)进行重组后导入大肠杆菌，制备由84个氨基酸组成的重组融合人表皮生长因子蛋白。
(1)研究者进行PCR扩增前根据epEGF基因设计了一对引物，据图a分析，该对引物序列的设计要求是______________________________________________________________
________________________________________________________________________
和________________________________________________________________________。
实验中常用电泳技术鉴定目的基因，图c电泳结果中样品______(填“1”或“2”)对应的条带为epEGF基因的鉴定结果。
(2)转化大肠杆菌后进行筛选时，可将其接种在培养基①上培养(图d)，再利用灭菌的绒布在培养基①上印模，沾上菌落后转印至培养基②上培养。根据培养结果可知，______号菌落是成功转化的大肠杆菌，可挑出进一步接种到培养液中克隆化培养，培养过程中需在适宜转速的摇床中进行，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该实验过程使用的质粒A含有GST标签(谷胱甘肽S－转移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人员将菌体破碎离心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST亲和树脂进行层析，可提高目的蛋白的纯度，请尝试解释其原理：_________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由于天然EGF来源有限，有人尝试将hEGF基因用______法导入豆科植物花生体细胞，通过______________技术培育成转基因植株并从根部细胞提取得到大量产物。与植物细胞相比，以大肠杆菌作为基因工程受体细胞的优缺点有哪些，请分别列举：
________________________________________________________________________
_________________________________________________________________。(各答1点即可)
解析：(1)研究者进行PCR扩增前根据epEGF基因设计了一对引物，据图a分析，该对引物序列的设计要求是引物之间以及引物自身不能发生碱基互补配对，为了防止出现非特异性扩增片段，其长度不能过短，通常为20～30个核苷酸序列，结合图a可知，还需要在设计的两个引物的5′端分别添加上限制酶BamHⅠ和XhⅠ的识别序列。转基因的目的是制备由84个氨基酸组成的重组融合人表皮生长因子蛋白，根据基因对蛋白质合成的控制作用可推测，相关目的基因中含有的碱基对数目至少为84×3＝252bp，据此可推侧，图c电泳结果中样品“2”对应的条带为epEGF基因的鉴定结果。(2)转化大肠杆菌后进行筛选时，可将其接种在培养基①上培养(图d)，则在该培养基上能生长的菌体包括成功导入重组质粒A的大肠杆菌和导入质粒A的大肠杆菌，而后再利用灭菌的绒布在培养基①上印模，沾上菌落后转印至培养基②上培养。培养基②中添加了四环素，而重组质粒A在构建过程中四环素A抗性基因被破坏，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不具有四环素抗性，即目的菌在培养基②上不能生长，在培养基①上可以生长，因此，根据培养结果可知，2、5号菌落是成功转化的大肠杆菌，可挑出进一步接种到培养液中克隆化培养，培养过程中需在适宜转速的摇床中进行，这样可以使大肠杆菌和培养液充分接触，使大肠杆菌获得足够的营养，同时也能提高营养液的利用率。(3)该实验过程使用的质粒A含有GST标签(谷胱甘肽S转移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人员将菌体破碎离心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST亲和树脂进行层析，根据底物与酶相结合的原理可将菌体破碎离心后的上清液中含有的谷胱甘肽S转移酶固定下来，进而可提高目的蛋白的纯度，同时也能说明经过层析处理的上清液中含有目标蛋白。(4)由于天然EGF来源有限，有人尝试将hEGF基因用农杆菌转化法导入豆科植物花生体细胞，通过植物组织培养技术培育成转基因植株并从根部细胞提取得到大量产物。与植物细胞相比，以大肠杆菌作为基因工程受体细胞的优点表现在，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、多为单细胞、遗传物质相对较少等，但也有缺点，如大肠杆菌中合成的蛋白质没有经过内质网和高尔基体的加工，因而不具有生物活性。
答案：(1)引物之间以及引物自身不能发生碱基互补配对，为了防止出现非特异性扩增片段，其长度不能过短，通常为20～30个核苷酸序列 在两个引物的5′端分别添加上限制酶BamHⅠ和XhⅠ的识别序列 2
(2)2、5 使大肠杆菌和培养液充分接触，使大肠杆菌获得足够的营养进而快速生长。
(3)根据底物与酶相结合的原理可将菌体破碎离心后的上清液中含有的谷胱甘肽S转移酶固定下来，进而可提高目的蛋白的纯度
(4)农杆菌转化 植物组织培养技术 优点：大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、多为单细胞、遗传物质相对较少等，缺点：大肠杆菌中合成的蛋白质没有经过内质网和高尔基体的加工，因而不具有生物活性。
14．(2023·广东汕头统考二模)木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源，中国科学家利用基因工程的方法构建了一株嗜热厌氧杆菌H，以花生壳、玉米芯等为原料发酵生产生物燃料乙醇，以期提高农业废弃物的整体利用价值。据此回答下列问题：
(1)研究者将取样器放入温泉底部取样，将样本加入到含有________的锥形瓶中稀释，利用厌氧技术将稀释液接种到以纤维素为______的培养基中初步获得能降解纤维素的嗜热厌氧杆菌。培养过程所用的玻璃器皿需用______(填方法)灭菌。
(2)基于嗜热厌氧杆菌的特殊代谢能力(图a)，研究人员构建了双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)的过量表达载体，图b为构建表达载体时所需的关键条件。
①为保证双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)能通过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1和引物2，其中引物1的序列为5′__________________________3′。
②将重组表达载体导入嗜热厌氧杆菌，然后置于含有______的选择培养基中进行筛选，经鉴定及扩大培养得到工程菌。
(3)将构建的工程菌进行摇瓶发酵，结果发现乙醇产量提高，副产物乙酸产量下降。结合其代谢途径，分析出现这种结果的原因__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)嗜热厌氧杆菌最适生长温度为55－75 ℃，产物乙醇在温度超过50 ℃即可快速蒸馏出。相对于传统的发酵菌株，利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要有优势________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________(写出两点即可)。
解析：(1)将取样器放入温泉底部取样，加入无菌水的锥形瓶中稀释，振荡培养制成菌悬液。纤维素中富含碳元素，可以将稀释液接种到以纤维素为唯一碳源的培养基中初步获得能降解纤维素的嗜热厌氧杆菌。玻璃器皿可以用干热灭菌(高压蒸汽灭菌)进行灭菌。(2)①EcRⅠ会破坏标记基因(红霉素抗性基因)，应该选用XbaⅠ、KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，若目的基因正确方向插入质粒，引物1应携带KpnⅠ的碱基序列GGTAC。PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3′端通过碱基互补配对结合，故引物1的碱基序列为5′GGTACCGTACCTTTGT3′。②在含有红霉素的选择培养基上，不能合成红霉素抗性基因的嗜热厌氧杆菌不能生存，导入重组质粒的嗜热厌氧杆菌因为能合成红霉素抗性基因而可以正常生存，从而起到筛选作用。(3)乙酰辅酶A在Adb酶的作用下能转化为乙醇，在P酶的作用下能转化为乙酸，Adb基因过量表达的Adh酶增多，与P酶竞争结合乙酰辅酶A，从而导致乙醇产量提高，副产物乙酸产量下降。(4)由题干信息可知，相对于传统的发酵菌株，利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要的优势有：①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长，从而减少发酵污染；②高温能够促进乙醇的回收，有利于连续蒸馏；③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧；④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
答案：(1)无菌水 唯一碳源 干热灭菌(湿热灭菌、高压蒸汽灭菌)
(2)①GGTACCGTACCTTTGT ②红霉素
(3)Adb基因过量表达的Adh酶增多，与P酶竞争结合乙酰辅酶A
(4)①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长，从而减少发酵污染；②高温能够促进乙醇的回收，有利于连续蒸馏；③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧；④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
15．(2023·广东统考三模)习近平总书记在参加十四届全国人大一次会议江苏代表团审议时强调，“农业强国是社会主义现代化强国的根基，推进农业现代化是实现高质量发展的必然要求”。目前，资源要素投入对粮食产量提升的驱动力明显减弱，亟须转基因等前沿技术新突破为保障粮食安全注入新动能。2023年，我国转基因大豆、转基因玉米的产业化试点已进一步扩大。如图所示是转抗草甘膦基因——cp4-epsps大豆培育时利用的质粒和目的基因。回答下列问题：
(1)用PCR获取抗除草剂基因时，连续扩增循环5次，需要的引物数为______个，在引物中加入限制酶识别的碱基序列时，应加在引物的________端。
(2)已知限制性内切核酸酶BamHⅠ、BcIⅠ、Sau3AⅠ、HindⅡ识别的碱基序列分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT，质粒与含抗除草剂基因的DNA片段中限制酶的切割位点如图所示，处理质粒和目的基因时选用的限制酶为________。若质粒中无位于左侧的HindⅢ切割位点，则对限制酶的最佳选择为______。
(3)若转化方法为农杆菌转化法，所用载体与图1最大的不同是质粒中一定含有________片段，并且用于切割质粒的限制酶其识别序列与该片段的位置关系为________________。
(4)可以将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌______，筛选出转化成功的细胞后进行植物组织培养时，在不同时期使用的培养基存在差异，不同培养基最大的区别是________________________。
解析：(1)引物参与子链DNA的合成，即新合成的DNA单链数等于所需引物数量，扩增n次，新合成DNA单链为2n＋1－2，即所需引物数为2n＋1－2，连续扩增循环5次，需要的引物数为26－2＝62个。限制酶的识别序列应位于目的基因的两端，DNA聚合酶只能在子链的3′端开始延伸，即DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，因此，限制酶的识别序列应在引物的5′端。(2)BamHⅠ、BclⅠ的酶切位点位于抗除草剂基因(目的基因)的一侧，Sau3AⅠ、HindⅢ的酶切位点位于基因的另一侧，必须选用每侧的各一种酶对目的基因进行切割，如果用HindⅢ切割质粒，会缺少启动子或终止子，BclⅠ的识别序列中包含Sau3AⅠ的识别序列，若用BclⅠ和Sau3AⅠ一起切割，切出的黏性末端相同，故只能选BamHⅠ、Sau3AⅠ进行切割，但由于这两种酶切出的黏性末端相同，容易发生自身环化现象，故若质粒中无左侧的HindⅢ切割位点，应选BamHⅠ、HindⅢ进行切割。(3)若转化方法为农杆菌转化法，所用载体与图1最大的不同是质粒中一定含有TDNA，同时，用于切割质粒的限制酶的识别序列应位于该片段的内部，这样抗除草剂基因才能随着TDNA转移至植物细胞中。(4)将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，可以使除草剂基因进入受体细胞，筛选出转化成功的细胞后进行植物组织培养时，脱分化和再分化阶段使用的培养基存在差异，不同培养基最大的区别是使用激素的比例和浓度，脱分化时生长素和细胞分裂素的比例适中，再分化时生长素和细胞分裂素偏高，利于根的形成，生长素和细胞分裂素偏低，利于芽的形成。
答案：(1)62 5′
(2)BamHⅠ、Sau3AⅠ BamHⅠ、HindⅢ
(3)TDNA 位于该片段内部
(4)共培养 激素的比例和浓度
实验内容
结果
猪肝脏细胞
西兰花茎细胞
A
提取DNA
出现白色丝状物
出现白色丝状物
B
利用光学显微镜观察是否有细胞核
是
是
C
利用光学显微镜观察是否有叶绿体
否
否
D
利用光学显微镜观察是否进行减数分裂
否
否
1．(2023·广东深圳统考二模)我国科学家在基因组编辑这个新兴领域创造了多项世界第一、该技术能对基因进行定点“修改”，以改变目的基因的序列和功能。在应用该技术时也要特别注意防范风险。下列关于基因组编辑技术的叙述错误的是( )
A．可以让某个基因失效 B．可以应用于治疗癌症
C．可以修复已突变基因 D．应用于任何基因修改
解析：基因组编辑技术可以修改DNA序列从而让某个基因失效，A项正确；基因组编辑技术可以用于编辑癌症相关的基因，从而应用于治疗癌症，B项正确；基因组编辑技术可以对某个基因进行编辑，所以可以修复已突变基因，C项正确；基因组编辑技术基于现在的技术水平，还不能应用于任何基因修改，D项错误。
答案：D
2．(2023·广东梅州模拟预测)生物技术与工程实践中常利用特殊的化学试剂或一定的物理刺激进行“激活”操作。下列叙述错误的是( )
A．将果酒用于果醋发酵时，提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一
B．制备单克隆抗体时，应先利用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞
C．克隆高产奶牛时，获得的重构胚需要在胚胎移植后用Ca2＋载体等试剂“激活”
D．在PCR反应过程中，耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”
解析：制作果酒的最适温度为18～30 ℃，而醋酸菌的最适温度为30～35 ℃，所以将果酒用于果醋发酵时，提高温度是“激活”醋酸菌的重要条件之一，A项正确；单克隆抗体的制备过程中，需要用抗原“激活”小鼠产生相应的B淋巴细胞，再将该细胞与骨髓瘤细胞融合，B项正确；获得的重构胚需要在胚胎移植前用Ca2＋载体等试剂“激活”，C项错误；在PCR反应过程中，耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋“激活”，D项正确。
答案：C
3．(2023·广东模拟预测)为研究CaPAO(脱镁叶绿酸a氧化酶)基因在辣椒衰老过程中调控作用的大小，研究者通过提取正常辣椒植株不同组织细胞中的RNA，以RNA为模板合成cDNA，再通过PCR技术扩增后比较相对表达量，推测其表达情况，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．CaPAO基因在不同组织中表达情况不同可能与表观遗传有关
B．由图2可知CaPAO基因可能参与调控辣椒叶片的衰老过程
C．正常辣椒植株不同组织细胞中CaPAO基因的数量是不同的
D．用PCR技术扩增时DNA聚合酶能将脱氧核苷酸连接到引物的3′端
解析：DNA甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达，这属于表观遗传。因此CaPAO基因在不同组织中表达情况不同可能与表观遗传有关，A项正确；由图2可知，黄化老叶的CaPAO基因表达量明显高于其他两种叶片，因此可以推测CaPAO基因可能参与调控辣椒叶片的衰老过程，B项正确；绝大部分体细胞都是由一个受精卵有丝分裂而来，所以辣椒不同组织细胞所含的CaPAO基因数目一般是相同的，C项错误；TaqDNA聚合酶能够催化脱氧核苷酸从引物的3′端开始连接，D项正确。
答案：C
4．(2023·广东模拟预测)自然界中很少出现蓝色的花，天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图)，通过农杆菌转化法导入白玫瑰中，在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列相关叙述错误的是( )
A．上述获得蓝色玫瑰的方案中无需转入能调控液泡pH的基因
B．将sfp基因插入Ti质粒时使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ
C．sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的
D．农杆菌可将Ti质粒上的TDNA整合到白玫瑰染色体DNA上
解析：靛蓝能够稳定显色，不受pH的影响，故本题方案中无需转入能调控液泡pH的基因，A项正确；将sfp基因插入Ti质粒时若使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠ，则会将终止子一同切除，故只能用BamHⅠ，B项错误；sfp和idgS基因具有各自的启动子，表达是相互独立进行的，C项正确；将目的基因导入植物细胞可采用农杆菌转化法，故农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D项正确。
答案：B
5．(2023·广东汕头三模)如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径，下列有关叙述正确的是( )
A．分子运输车—载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等
B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA连接酶从引物a和引物b起始延伸互补链
C．接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D．含目的基因的植物受体细胞可能无需培养成完整植株
解析：基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，A项错误；若利用PCR技术扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶延伸子链，B项错误；接受人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是受精卵，C项错误；为了大量生产人血清白蛋白，可从愈伤组织获得，无需培养为完整植株，D项正确。
答案：D
6．(2023·广东广州第二中学校模拟预测)科学家利用逆转录病毒将Oct4等4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列说法正确的是( )
A．将肌肉细胞诱导成iPS细胞的过程发生了基因重组，且两种细胞的基因有所差别
B．将上述转录因子导入肌肉细胞中所需的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体
C．实验中逆转录病毒作为转录因子的载体，必须通过显微注射法导入肌肉细胞中
D．可以利用镰状细胞贫血患者自身体细胞培养的iPS细胞治疗自身该疾病
解析：将Oct3/4，Sx2，c-Myc和K1f4四种转录因子通过逆转录病毒导入肌肉细胞诱导成iPS细胞的过程发生了，发生基因重组，两种细胞的基因有所差别，A项正确；将目的基因导入受体细胞需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，运载体不属于酶，B项错误；使用逆转录病毒作为转录因子的载体可直接导入受体细胞，无须再使用显微注射法，C项错误；镰状细胞贫血患者自身体细胞发生基因突变，无法行使正常功能，D项错误。
答案：A
7．(2023·广东汕头统考三模)为了确认猪的肝脏细胞和西兰花茎的细胞存在哪些共性，某生物兴趣小组进行了相关实验，下列关于结果预测错误的是( )
解析：猪肝脏细胞和西兰花茎细胞的遗传物质均为DNA，提取DNA实验中都会出现白色丝状物，A项正确；猪肝脏细胞和西兰花茎细胞均为真核细胞，可在光学显微镜下观察到细胞核，B项正确；猪肝脏细胞中不含叶绿体，西兰花茎细胞含有叶绿体，C项错误；减数分裂发生在生殖细胞中，肝脏细胞和西兰花茎细胞都不是生殖细胞，在光学显微镜下都观察不到减数分裂，D项正确。
答案：C
8．(2023·广东广州统考三模)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的再生能力和遗传稳定性。下列关于植物转基因受体的叙述错误的是( )
A．对受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内细胞核形态是否改变判断
B．对受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过分析染色体组型是否改变进行判断
C．受体全能性表达程度与受体的取材有关，受体为愈伤组织时全能性表达能力最高
D．受体全能性表达程度取决于受体的基因型、培养环境和培养时间长短等因素
解析：染色体数目的变异在显微镜下可见，故对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量，分析染色体组型是否改变，A、B项正确；受体全能性表达程度与受体的取材有关，受体为受精卵时全能性表达能力最高，C项错误；植物转基因受体全能性表达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有关外，还与培养时间长短和受体的取材有关，D项正确。
答案：C
9．(2023·广东统考模拟预测)不同生物的DNA的提取方法有所不同，DNA提取的原理和实验流程大致相同(如图所示)。下列说法错误的是( )
A．破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂和降低DNA酶的活性
B．溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质
C．DNA粗提取时离心需使用塑料离心管，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定
D．鉴定絮状物中DNA时，需用2 ml·L－1 NaCl溶液溶解DNA后加入二苯胺试剂直接观察
解析：破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂，方便研磨，低温可以降低DNA酶的活性，防止DNA被降解，A项正确；DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精，据此推测，溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质，B项正确；DNA容易吸附在玻璃表面，使用塑料离心管可减少提取过程中DNA的损失，用二苯胺试剂对离心结果进行鉴定，C项正确；鉴定絮状物中DNA时，需用2 ml·L－1 NaCl溶液溶解DNA，向溶液中加入二苯胺试剂后，需要置于沸水中加热，D项错误。
答案：D
10．(2023·广东韶关统考二模)1965年9月，我国科学家首次成功合成了结晶牛胰岛素，由此开辟了人工合成蛋白质的新时代。从生物组织中直接提取到化学合成再到利用基因工程菌生产胰岛素，生命科学的发展不断造福人类社会。下列有关胰岛素的推测不合理的是( )
A．可以利用放射性同位素标记法来研究胰岛素的合成和运输过程
B．人体细胞合成胰岛素的原料来源于自身合成和其生活的内环境
C．治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存，不可直接口服
D．选择大肠杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构相同
解析：胰岛素属于分泌蛋白，可利用放射性同位素标记法研究胰岛素的合成与分泌过程，A项正确；人体细胞合成胰岛素的原料是氨基酸，氨基酸来源于自身合成和其生活的内环境，B项正确；治疗糖尿病的胰岛素要注意低温保存，胰岛素的蛋白质不可直接口服，C项正确；选择大肠杆菌是原核细胞，没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素的前体物质进行加工，所以大肠杆菌作工程菌产生的胰岛素与天然胰岛素的结构不相同，D项错误。
答案：D
11．(2023·广东统考二模)T-2毒素是一种常见的霉菌毒素，可通过污染饲料引起畜禽中毒。CYP3A是猪体内降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高。CCAATbx和GCbx是CYP3A基因启动子的两个调控序列。研究者将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及LUC基因(荧光素酶基因)连接构建表达载体，导入猪肝细胞，在培养基中加入T-2毒素，24 h后计算启动子活性相对值，结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A．④为对照组，把仅含LUC基因的表达载体导入细胞
B．与④组相比，①组中加入T-2毒素的含量大大增加
C．可通过检测荧光素酶的活性来计算启动子活性相对值
D．调控序列的缺失使T-2毒素不能诱导CYP3A基因表达
解析：④为对照组，把含CYP3A基因启动子及LUC基因的表达载体导入细胞，A项错误；T-2毒素是无关变量，每组加入的含量要相同，因此与④组相比，①组中加入T-2毒素的含量相同，B项错误；实验的因变量是荧光素酶的活性，可通过检测荧光素酶的活性来计算启动子活性相对值，荧光素酶的活性越大，启动子活性相对值就越大，C项正确；由图可知，②③④这三组的启动子活性相对值都大于0，说明调控序列的缺失使T-2毒素可以诱导CYP3A基因表达，D项错误。
答案：C
12．(2023·广东梅州统考二模)下图表示某种单基因遗传病的家系图和家庭成员基因检测的结果，下列说法正确的是( )
A．若Ⅲ6的电泳结果含有900 kb和200 kb的条带，则可确定其性别
B．该遗传病为常染色体隐性遗传病
C．Ⅲ6患该种遗传病的概率是eq \f(1,4)
D．1 100 kb是正常基因的条带，900 kb和200 kb是致病基因被切成的条带
解析：据图可知，Ⅱ3患病，且Ⅱ3有1个条带，说明1 100 kb为致病基因，Ⅰ1正常，含有2个条带，可推测900 kb和200 kb的条带为正常基因，若Ⅲ6的电泳结果含有900 kb和200 kb的条带，可能是男性，也可能是女性，A、D项错误；Ⅱ4同时含有正常基因和致病基因，为杂合子，且表现正常，故该病为隐性遗传病，再由Ⅱ3患病，但其父亲Ⅰ1不携带致病基因可知，该致病基因应位于X染色体上，即该病为伴X染色体隐性遗传病，B项错误；该病为伴X隐性遗传病，设相关基因是A/a，则Ⅱ5基因型是XAY，Ⅱ4基因型是XAXa，Ⅲ6患该种遗传病(XaY)的概率是eq \f(1,4)，C项正确。
答案：C
二、综合题
13．(2023·广东汕头统考三模)人表皮生长因子(hEGF)能够促进表皮细胞生长，对皮肤相关疾病及刺激性食物导致的胃肠溃疡具有修复治疗价值。已知细胞穿膜肽Pep-1能够携带大分子物质进入细胞内部，为解决hEGF穿透表皮能力弱的问题，科学家将Pep1基因和hEGF基因进行连接，获得融合蛋白(epEGF)基因(图a)，并将其与质粒A(图b)进行重组后导入大肠杆菌，制备由84个氨基酸组成的重组融合人表皮生长因子蛋白。
(1)研究者进行PCR扩增前根据epEGF基因设计了一对引物，据图a分析，该对引物序列的设计要求是______________________________________________________________
________________________________________________________________________
和________________________________________________________________________。
实验中常用电泳技术鉴定目的基因，图c电泳结果中样品______(填“1”或“2”)对应的条带为epEGF基因的鉴定结果。
(2)转化大肠杆菌后进行筛选时，可将其接种在培养基①上培养(图d)，再利用灭菌的绒布在培养基①上印模，沾上菌落后转印至培养基②上培养。根据培养结果可知，______号菌落是成功转化的大肠杆菌，可挑出进一步接种到培养液中克隆化培养，培养过程中需在适宜转速的摇床中进行，原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该实验过程使用的质粒A含有GST标签(谷胱甘肽S－转移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人员将菌体破碎离心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST亲和树脂进行层析，可提高目的蛋白的纯度，请尝试解释其原理：_________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由于天然EGF来源有限，有人尝试将hEGF基因用______法导入豆科植物花生体细胞，通过______________技术培育成转基因植株并从根部细胞提取得到大量产物。与植物细胞相比，以大肠杆菌作为基因工程受体细胞的优缺点有哪些，请分别列举：
________________________________________________________________________
_________________________________________________________________。(各答1点即可)
解析：(1)研究者进行PCR扩增前根据epEGF基因设计了一对引物，据图a分析，该对引物序列的设计要求是引物之间以及引物自身不能发生碱基互补配对，为了防止出现非特异性扩增片段，其长度不能过短，通常为20～30个核苷酸序列，结合图a可知，还需要在设计的两个引物的5′端分别添加上限制酶BamHⅠ和XhⅠ的识别序列。转基因的目的是制备由84个氨基酸组成的重组融合人表皮生长因子蛋白，根据基因对蛋白质合成的控制作用可推测，相关目的基因中含有的碱基对数目至少为84×3＝252bp，据此可推侧，图c电泳结果中样品“2”对应的条带为epEGF基因的鉴定结果。(2)转化大肠杆菌后进行筛选时，可将其接种在培养基①上培养(图d)，则在该培养基上能生长的菌体包括成功导入重组质粒A的大肠杆菌和导入质粒A的大肠杆菌，而后再利用灭菌的绒布在培养基①上印模，沾上菌落后转印至培养基②上培养。培养基②中添加了四环素，而重组质粒A在构建过程中四环素A抗性基因被破坏，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不具有四环素抗性，即目的菌在培养基②上不能生长，在培养基①上可以生长，因此，根据培养结果可知，2、5号菌落是成功转化的大肠杆菌，可挑出进一步接种到培养液中克隆化培养，培养过程中需在适宜转速的摇床中进行，这样可以使大肠杆菌和培养液充分接触，使大肠杆菌获得足够的营养，同时也能提高营养液的利用率。(3)该实验过程使用的质粒A含有GST标签(谷胱甘肽S转移酶)基因，已知谷胱甘肽(GSH)是GST作用的底物，研究人员将菌体破碎离心后取上清液，利用固定上谷胱甘肽的GST亲和树脂进行层析，根据底物与酶相结合的原理可将菌体破碎离心后的上清液中含有的谷胱甘肽S转移酶固定下来，进而可提高目的蛋白的纯度，同时也能说明经过层析处理的上清液中含有目标蛋白。(4)由于天然EGF来源有限，有人尝试将hEGF基因用农杆菌转化法导入豆科植物花生体细胞，通过植物组织培养技术培育成转基因植株并从根部细胞提取得到大量产物。与植物细胞相比，以大肠杆菌作为基因工程受体细胞的优点表现在，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、多为单细胞、遗传物质相对较少等，但也有缺点，如大肠杆菌中合成的蛋白质没有经过内质网和高尔基体的加工，因而不具有生物活性。
答案：(1)引物之间以及引物自身不能发生碱基互补配对，为了防止出现非特异性扩增片段，其长度不能过短，通常为20～30个核苷酸序列 在两个引物的5′端分别添加上限制酶BamHⅠ和XhⅠ的识别序列 2
(2)2、5 使大肠杆菌和培养液充分接触，使大肠杆菌获得足够的营养进而快速生长。
(3)根据底物与酶相结合的原理可将菌体破碎离心后的上清液中含有的谷胱甘肽S转移酶固定下来，进而可提高目的蛋白的纯度
(4)农杆菌转化 植物组织培养技术 优点：大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、多为单细胞、遗传物质相对较少等，缺点：大肠杆菌中合成的蛋白质没有经过内质网和高尔基体的加工，因而不具有生物活性。
14．(2023·广东汕头统考二模)木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源，中国科学家利用基因工程的方法构建了一株嗜热厌氧杆菌H，以花生壳、玉米芯等为原料发酵生产生物燃料乙醇，以期提高农业废弃物的整体利用价值。据此回答下列问题：
(1)研究者将取样器放入温泉底部取样，将样本加入到含有________的锥形瓶中稀释，利用厌氧技术将稀释液接种到以纤维素为______的培养基中初步获得能降解纤维素的嗜热厌氧杆菌。培养过程所用的玻璃器皿需用______(填方法)灭菌。
(2)基于嗜热厌氧杆菌的特殊代谢能力(图a)，研究人员构建了双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)的过量表达载体，图b为构建表达载体时所需的关键条件。
①为保证双功能醇醛脱氢酶基因(Adh)能通过双酶切以正确方向插入质粒，需设计引物1和引物2，其中引物1的序列为5′__________________________3′。
②将重组表达载体导入嗜热厌氧杆菌，然后置于含有______的选择培养基中进行筛选，经鉴定及扩大培养得到工程菌。
(3)将构建的工程菌进行摇瓶发酵，结果发现乙醇产量提高，副产物乙酸产量下降。结合其代谢途径，分析出现这种结果的原因__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)嗜热厌氧杆菌最适生长温度为55－75 ℃，产物乙醇在温度超过50 ℃即可快速蒸馏出。相对于传统的发酵菌株，利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要有优势________________
________________________________________________________________________
_______________________________________________________________(写出两点即可)。
解析：(1)将取样器放入温泉底部取样，加入无菌水的锥形瓶中稀释，振荡培养制成菌悬液。纤维素中富含碳元素，可以将稀释液接种到以纤维素为唯一碳源的培养基中初步获得能降解纤维素的嗜热厌氧杆菌。玻璃器皿可以用干热灭菌(高压蒸汽灭菌)进行灭菌。(2)①EcRⅠ会破坏标记基因(红霉素抗性基因)，应该选用XbaⅠ、KpnⅠ对目的基因和质粒进行切割，若目的基因正确方向插入质粒，引物1应携带KpnⅠ的碱基序列GGTAC。PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3′端通过碱基互补配对结合，故引物1的碱基序列为5′GGTACCGTACCTTTGT3′。②在含有红霉素的选择培养基上，不能合成红霉素抗性基因的嗜热厌氧杆菌不能生存，导入重组质粒的嗜热厌氧杆菌因为能合成红霉素抗性基因而可以正常生存，从而起到筛选作用。(3)乙酰辅酶A在Adb酶的作用下能转化为乙醇，在P酶的作用下能转化为乙酸，Adb基因过量表达的Adh酶增多，与P酶竞争结合乙酰辅酶A，从而导致乙醇产量提高，副产物乙酸产量下降。(4)由题干信息可知，相对于传统的发酵菌株，利用嗜热厌氧杆菌发酵产乙醇主要的优势有：①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长，从而减少发酵污染；②高温能够促进乙醇的回收，有利于连续蒸馏；③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧；④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
答案：(1)无菌水 唯一碳源 干热灭菌(湿热灭菌、高压蒸汽灭菌)
(2)①GGTACCGTACCTTTGT ②红霉素
(3)Adb基因过量表达的Adh酶增多，与P酶竞争结合乙酰辅酶A
(4)①高温发酵可杀灭杂菌或抑制杂菌的生长，从而减少发酵污染；②高温能够促进乙醇的回收，有利于连续蒸馏；③嗜热厌氧菌在大规模培养时不需要供氧；④高温环境下微生物代谢活性及产物转化率较高。
15．(2023·广东统考三模)习近平总书记在参加十四届全国人大一次会议江苏代表团审议时强调，“农业强国是社会主义现代化强国的根基，推进农业现代化是实现高质量发展的必然要求”。目前，资源要素投入对粮食产量提升的驱动力明显减弱，亟须转基因等前沿技术新突破为保障粮食安全注入新动能。2023年，我国转基因大豆、转基因玉米的产业化试点已进一步扩大。如图所示是转抗草甘膦基因——cp4-epsps大豆培育时利用的质粒和目的基因。回答下列问题：
(1)用PCR获取抗除草剂基因时，连续扩增循环5次，需要的引物数为______个，在引物中加入限制酶识别的碱基序列时，应加在引物的________端。
(2)已知限制性内切核酸酶BamHⅠ、BcIⅠ、Sau3AⅠ、HindⅡ识别的碱基序列分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT，质粒与含抗除草剂基因的DNA片段中限制酶的切割位点如图所示，处理质粒和目的基因时选用的限制酶为________。若质粒中无位于左侧的HindⅢ切割位点，则对限制酶的最佳选择为______。
(3)若转化方法为农杆菌转化法，所用载体与图1最大的不同是质粒中一定含有________片段，并且用于切割质粒的限制酶其识别序列与该片段的位置关系为________________。
(4)可以将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌______，筛选出转化成功的细胞后进行植物组织培养时，在不同时期使用的培养基存在差异，不同培养基最大的区别是________________________。
解析：(1)引物参与子链DNA的合成，即新合成的DNA单链数等于所需引物数量，扩增n次，新合成DNA单链为2n＋1－2，即所需引物数为2n＋1－2，连续扩增循环5次，需要的引物数为26－2＝62个。限制酶的识别序列应位于目的基因的两端，DNA聚合酶只能在子链的3′端开始延伸，即DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，因此，限制酶的识别序列应在引物的5′端。(2)BamHⅠ、BclⅠ的酶切位点位于抗除草剂基因(目的基因)的一侧，Sau3AⅠ、HindⅢ的酶切位点位于基因的另一侧，必须选用每侧的各一种酶对目的基因进行切割，如果用HindⅢ切割质粒，会缺少启动子或终止子，BclⅠ的识别序列中包含Sau3AⅠ的识别序列，若用BclⅠ和Sau3AⅠ一起切割，切出的黏性末端相同，故只能选BamHⅠ、Sau3AⅠ进行切割，但由于这两种酶切出的黏性末端相同，容易发生自身环化现象，故若质粒中无左侧的HindⅢ切割位点，应选BamHⅠ、HindⅢ进行切割。(3)若转化方法为农杆菌转化法，所用载体与图1最大的不同是质粒中一定含有TDNA，同时，用于切割质粒的限制酶的识别序列应位于该片段的内部，这样抗除草剂基因才能随着TDNA转移至植物细胞中。(4)将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养，可以使除草剂基因进入受体细胞，筛选出转化成功的细胞后进行植物组织培养时，脱分化和再分化阶段使用的培养基存在差异，不同培养基最大的区别是使用激素的比例和浓度，脱分化时生长素和细胞分裂素的比例适中，再分化时生长素和细胞分裂素偏高，利于根的形成，生长素和细胞分裂素偏低，利于芽的形成。
答案：(1)62 5′
(2)BamHⅠ、Sau3AⅠ BamHⅠ、HindⅢ
(3)TDNA 位于该片段内部
(4)共培养 激素的比例和浓度
实验内容
结果
猪肝脏细胞
西兰花茎细胞
A
提取DNA
出现白色丝状物
出现白色丝状物
B
利用光学显微镜观察是否有细胞核
是
是
C
利用光学显微镜观察是否有叶绿体
否
否
D
利用光学显微镜观察是否进行减数分裂
否
否
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