【考前冲刺】专题十 第28练 基因工程及生物技术的安全性伦理问题 专项集训（含解析）

专题十 第28练 基因工程及生物技术的安全性伦理问题 专项集训
选择题
1．（2023·新课标卷）某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（　　）
A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E coli DNA连接酶连接
B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接
C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接
D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E coli DNA连接酶连接
2．（2023·湖南）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
C．敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
3．（2023·湖北）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　）
A．若用Hind Ⅲ酶切，目的基因转录的产物可能不同
B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因
C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含AmpR（氨苄青霉素）和TetR的培养基中能形成菌落
4．（2023·广东）“DNA粗捉取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是（　　）
A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质
B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C．沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度
D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
5．（2024·贵州模拟） 由C基因编码的C蛋白和V基因编码的V蛋白均能特异性杀死玉米害虫，这两种蛋白的结构和作用原理不同。现利用C—V融合基因和如图所示载体，获得具高抗虫性的转基因玉米。下列有关叙述错误的是（　　）
A．构建含有C—V融合基因的载体需要限制酶和DNA连接酶
B．载体中的目的基因可以通过农杆菌的转化进入玉米细胞
C．在玉米细胞染色体DNA上检出C—V基因就说明培育成功
D．以单转C基因玉米为食比以该玉米为食的害虫更易产生抗性
6．（2022高三上·浙江模拟）大肠杆菌是基因工程技术中被广泛采用的工具，人生长激素的基因工程过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．经①获得该mRNA的最佳材料是受精卵
B．通过①②过程，可以构建基因组文库
C．要检测③⑥过程的产物可分别用PCR技术和抗原—抗体杂交技术
D．⑤过程要在低温和较高浓度的氯化钙溶液中处理使重组DNA易进入受体细胞
7．（2024·义乌模拟）为研究拟南芥植株E基因的功能，科研人员将T-DNA插入到E基因中，导致其发生突变，突变后的基因记为e。为验证某拟南芥植株的基因型，科研人员根据基因E和T-DNA的序列，设计了三种引物，引物的结合位置如图所示。已知完整的E基因和T-DNA整合后，因片段长度过大，不能完成整个融合基因的PCR扩增。科研人员提取该植株的总DNA，分别用引物“I+III”组合及“II+III”组合进行PCR，两种引物组合均能完成扩增。拟南芥植株的基因型为（　　）
A．Ee B．EE C．ee D．EE或Ee
8．（2024·江西模拟） 萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程（又称为第二代基因工程）对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，正确的是（　　）
A．通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列
B．改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
C．可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质
D．改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
9．（2024·江西模拟） 培育耐盐碱作物对保障粮食安全具有重要意义。研究人员将野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因GsSAMS转入水稻中，增强了水稻对盐碱的耐受性。下列叙述正确的是（　　）
A．GsSAMS基因的转入增加了水稻染色体的数量
B．GsSAMS基因转入水稻后最终定位于核糖体中
C．GsSAMS基因在水稻中使用与大豆不同的遗传密码
D．GsSAMS基因在水稻中成功表达了其编码的蛋白质
10．（2024·贵州模拟） 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵并整合到染色体DNA上，培育出转基因鲤鱼。与普通鲤鱼相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。下列叙述正确的是（　　）
A．外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵后没有定向改变性状
B．转基因鲤鱼的外源生长激素基因的表达都在细胞核进行
C．转基因鲤鱼的外源生长激素基因遗传时不遵循遗传定律
D．外源生长激素基因的氢键断裂后利于该基因复制或转录
11．（2024·甘肃模拟）胰岛素可用于治疗糖尿病，我国科学家打破国外技术垄断，研发了拥有自主知识产权的重组人胰岛素药物，下列叙述错误的是（　　）
A．用PCR技术扩增人胰岛素基因时，每次循环包括变性、复性、延伸三步
B．构建人胰岛素基因表达载体时，需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C．大肠杆菌细胞经Ca2+处理后，更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体
D．抗原-抗体杂交法不能检测人胰岛素基因表达载体是否导入大肠杆菌细胞
12．（2024·邯郸）下图是利用 PCR 技术扩增目的基因的原理示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．图示过程与细胞内DNA的复制均需要解旋酶、DNA聚合酶
B．引物A与引物B的碱基序列不同，子链都是从引物的3'端开始延伸
C．在第2轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸单链等长的DNA片段
D．1个DNA经过3轮循环消耗的引物A与引物B的量相等，都为8个
13．（2024高三上·嘉兴模拟）胰高血糖素样肽-1(GLP-1)是小肠分泌的激素，具有促进胰岛素分泌、抑制胰高血糖素分泌的功能。内源性 GLP-1 在体内会很快被分解。通过蛋白质工程开发的 GLP-1类似物可作为降血糖药使用。下列叙述正确的是（　　）
A．GLP-1的改造方向是易被 GLP-1受体识别
B．先设计多肽的氨基酸序列，再设计基因的碱基序列
C．用限制性内切核酸酶从基因数据库中获取目的基因
D．将含目的基因的克隆载体导入生物反应器生产GLP-1类似物
14．（2023·宁波模拟） 科研人员将目的基因J与质粒构建重组表达载体，该质粒的部分结构如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A．除图中标出的结构外，质粒还需具备的结构有复制原点、标记基因、限制酶切位点等
B．与图中启动子结合的酶是RNA聚合酶
C．用PCR检测J基因连接到质粒中且方向正确可选用的一对引物是F1和R2
D．若J基因转录的链位于b链，可知引物F1与基因J的b链相应部分序列相同
15．（2023高三下·海淀模拟）为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。
下列叙述不正确的是（　　）
A．导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组
B．诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变
C．卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量
D．生产药物A最适合选用培养基b上的菌株
16．（2023高三上·福州模拟）下列关于凝胶电泳实验操作，叙述错误的是（　　）
A．加样孔应靠近负极端，以便带负电的DNA分子向正极移动
B．接通电源后电泳一段时间，离加样孔越近的DNA分子越小
C．紫外灯照射下，凝胶上条带的荧光强度与DNA含量正相关
D．通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
17．（2023高三上·浙江模拟）镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病，由正常血红蛋白基因（HbA）突变为镰刀形细胞贫血症基因（Hbs）引起，HbA和Hbs的某片段如图甲。对胎儿基因检测的主要原理是：MstII限制酶处理扩增后的DNA；加热使酶切片段解旋，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交；凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性。下列叙述错误的是（　　）
A．提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加dNTP和特定的引物
B．用MstII限制酶处理DNA不充分，可能把正常人误判为携带者
C．若某胎儿检测结果为图乙-b，则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者
D．荧光标记序列越长，图乙-c中两个DNA条带间的距离越大
18．（2023高三上·南海模拟）下图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶XhoⅠ和SalⅠ分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是（　　）
A．不同的限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同
B．限制酶XhoⅠ与限制酶SalⅠ识别的核苷酸序列不同
C．泳道①②分别是限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ处理得到的产物
D．用限制酶XhoⅠ和限制酶SalⅠ同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物
19．（2023高三上·武威）进行DNA粗提取时，某同学将洋葱鳞茎充分研磨后进行过滤，滤液4℃保存5分钟后取上清液进行离心处理，得到上清液和沉淀物。下列相关叙述正确的是（　　）
A．研磨时加入洗涤剂是为了溶解细胞膜，使核DNA能够充分释放
B．上清液加入2mol/L的NaCl溶液，搅拌后逐渐析出白色丝状物DNA
C．上清液中加入预冷的酒精溶液，再次离心后从上清液分离出DNA
D．取沉淀物加入二苯胺试剂混匀后即可观察到试管中的溶液呈现蓝色
20．（2023·龙江模拟）基因工程和蛋白质工程技术有很大的应用价值，可用于医药及其他工农业生产中。下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（　　）
A．蛋白质工程操作对象是蛋白质，不需要以酶和载体为工具
B．目的基因的检测与鉴定是培育转基因生物的核心环节
C．基因工程操作中所用质粒都是来自于细菌细胞中天然的质粒
D．PCR扩增相关目的基因时，子链的合成方向是5'端到3'端
21．（2023高三·浙江模拟）下列有关生物技术与工程中所用技术操作与原理的叙述，错误的是（　　）
A．动物细胞培养——应用酶的专一性原理可对所需材料用胰蛋白酶进行处理
B．制备单克隆抗体——应用细胞膜流动性原理对脾细胞与骨髓瘤细胞进行融合
C．PCR技术的退火（复性）——应用碱基互补配对原理使引物结合在DNA模板链的5'端
D．细胞核移植——细胞质可调控细胞核基因表达，选用卵细胞质使重组细胞表现出全能性
22．（2024高三上·嘉兴模拟）关于转基因技术的安全性各有说辞，下列说辞合理的是（　　）
A．外来基因和受体的基因都由4种脱氧核苷酸构成，所以转基因技术是安全的
B．转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫，所以抗虫棉棉花制品对人体是有害的
C．若某转基因大豆易诱发人体强烈的过敏反应，则该转基因大豆不宜推广
D．若食用某转基因鲤鱼被证明是安全的，则该转基因鲤鱼可以放养到自然水域
23．（2023·朝阳模拟）生物武器作为一种大规模杀伤性武器，在人类历史上造成了严重的威胁与伤害，全人类需要严格禁止生物武器。以下做法错误的是（　　）
A．遵守不发展、不生产、不储存生物武器公约
B．发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术
C．设立相关法律条例保护人类遗传资源信息
D．改变致病微生物的表面抗原使其难以检测
24．（2023·门头沟模拟）当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法不正确的是（　　）
A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
B．我国坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验
C．对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割
D．胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理
25．（2023高三上·浙江模拟）生物技术的发展给人类带来诸多好处的同时，也引发了许多关于生物技术安全与伦理问题的担忧。下列观点中合理的是（　　）
A．转基因生物的研究和应用均需要进行安全性评价后才能进行
B．通过试管婴儿无性生殖技术，可用于解决不孕不育问题
C．应反对一切形式的针对人类细胞的克隆研究
D．可以通过微生物改造研究生物武器，提高国防实力
二、非选择题
26．（2023·全国乙卷）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
（1）构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指　 　。
（2）构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为　 　；②为　 　，其作用是　 　；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是　 　。
（3）目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是　 　（答出1点即可）。
（4）新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是　 　。
27．（2023·江苏）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：
（1）分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时，配制的两个反应体系中不同的有　 　，扩增程序中最主要的不同是　 　。
（2）有关基因序列如图2．引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用____。
A．ATGGTG------CAACCA B．TGGTTG------CACCAT
C．GACGAG------CTGCAG D．CTGCAG------CTCGTC’
（3）将PCR产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有　 　。
（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有____。
A．稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B．抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C．抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D．抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物F1-F和F2-R进行了PCR扩增，质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图3．根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有　 　。
（6）对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是　 　。
28．（2023·天津）某植物四号染色体上面的A基因可以指导植酸合成，不能合成植酸的该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种分别由A基因缺失3个和25个碱基对产生的基因，已知前者不影响植酸合成，后者效果未知。
（1）现有基因型为AA25-的植物，这两个基因是　 　基因。该植物自交后代进行PCR，正向引物与A25-缺失的碱基配对，反向引物在其下游0.5kb处，PCR后进行电泳，发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明亮条带，原因是　 　，其中明亮条带分为较明亮和较暗两种，其中较明亮条带代表基因型为　 　的植物，比例为　 　。
（2）将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体，构成基因型为A3-A25- A的植物、该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是　 　。
（3）在某逆境中，基因型为A3-A3-的植物生存具有优势，现有某基因型为A3-A的植物，若该种植物严格自交，且基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%，补齐下面的表格中，子一代基因频率数据（保留一位小数）：
代 亲代 子一代 子二代
A基因频率 50% 　 　% 46.9%
A3-基因频率 50% 　 　% 53.1%
基因频率改变，是　 　的结果。
29．（2023·天津）基因工程：制备新型酵母菌
（1）已知酵母菌不能吸收淀粉，若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵，则应导入多步分解淀粉所需的多种酶，推测这些酶生效的场所应该是　 　（填“细胞内”和“细胞外”）
（2）同源切割是一种代替限制酶、DNA连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。研究人员，运用同源切割的方式，在目的基因两端加上一组同源序列A、B，已知酵母菌体内DNA有许多A-B序列位点可以同源切割插入。构建完成的目的基因结构如图，则应选择图中的引物　 　对目的基因进行PCR。
（3）已知酵母菌不能合成尿嘧啶，因此尿嘧啶合成基因（UGA）常用作标记基因，又知尿嘧啶可以使5-氟乳清酸转化为对酵母菌有毒物质。
（i）导入目的基因的酵母菌应在　 　的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因，需要多次筛选，因此在导入一种目的基因后，要切除UGA基因，再重新导大。研究人员在UGA基因序列两端加上酵母菌DNA中不存在的同源C．C'序列，以便对UGA基因进行切除。C．C'的序列方向将影响切割时同源序列的配对方式，进而决定DNA片段在切割后是否可以顺利重连，如图，则应选择方式　 　进行连接。
（ii）切去UGA基因的酵母菌应在　 　的培养基上筛选培养。
（4）综上，目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图　 　。
30．（2023·湖南）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：
（1）此家系先天性耳聋的遗传方式是　 　。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是　 　。
（2）此家系中甲基因突变如下图所示：
正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为　 　（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为　 　bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。
（3）女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为　 　mg.d-1。
31．（2024·江西模拟） 对水稻品种“淮稻7号”诱变，获得白叶枯病“类病变”突变体lmp2（基因型aa），它在没有病原菌侵染的情况下能自发形成类似白叶枯病表型。从突变体中克隆出位于9号染色体上的关键基因a（本题中如涉及更多的基因，名称依次按照B/b、C/c、D/d……命名）。回答下列问题：
（1）将突变体与野生型（简称WT，表型正常，基因型AA）水稻1杂交，F1表型均为野生型，其基因型为　 　；F1自交，F2中野生型与突变体比例为　 　。
（2）分析突变体的a基因全序列及其编码产物发现，突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654bp（碱基对）片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，其原因是654bp片段的插入产生了新的　 　。
（3）比对水稻基因组发现，野生型水稻的3号染色体上也存在上述654bp序列。为探究突变体产生的原因，在野生型水稻的3号染色体和突变体水稻的9号染色体上654bp序列外侧各设计一对引物，对野生型、突变体基因组DNA进行PCR，产物的凝胶电泳结果如图（M为核酸分子量大小的标准参照物）。据图分析突变体lmp2产生的原因是　 　。
（4）若用该突变体与野生型水稻2杂交，F1全为野生型，F1自交，F2野生型和突变体比例为15：1，则该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是　 　，突变体、野生型水稻1和野生型水稻2的基因型依次为　 　、　 　和　 　。
（5）为了解A蛋白（由基因A编码）在自然界的起源和进化，研究人员比较了生物甲、乙、丙 的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数，并成功解析了各物种间的亲缘关系，结果如下表。如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙，在下表中填写最合理的数字。
生物名称 甲 乙 丙 丁 戊 ……
差异氨基酸个数 2 　 　 4 6 8 ……
32．（2024·安徽模拟） 萝卜是百姓喜爱的一种蔬菜，筛选优良性状，开展种质创新，对落实国家“种业振兴行动”计划，丰富“菜篮子工程”有重大应用价值。
（1）采用常规杂交育种，可培育出不同根形的品种。萝卜的根形由A、a和R、r两对等位基因控制，且独立遗传。现将两种稳定遗传的圆形萝卜进行杂交，F1全为扁形；F1自交，F2有扁形、圆形和长形三种表型，比例为9：6：1。由题意可知，F2中，长形萝卜的基因型为　 　，扁形萝卜中杂合子比例为　 　。
（2）利用返回式航天器搭载萝卜种子可使细胞产生基因突变。假设突变发生在某基因的内部，若编码区缺失一个核苷酸，则会引起编码的肽链　 　改变；若突变是一个核苷酸的替换，但没有引起编码的蛋白质功能改变，其原因可能是　 　（答出2点即可）。
（3）萝卜硫素具有抗炎、抗癌等生理功能，由黑芥子酶（Myr）水解前体物质形成。研究人员提取总RNA、逆转录形成cDNA，然后设计Myr基因特异引物，采用PCR方法扩增目的基因，经凝胶电泳后，发现有多条扩增带（其中也包含目的基因片段）。在不改变引物、PCR扩增体系和模板量的情况下、可采用　 　的方法，特异扩增目的片段。研究人员对扩增出的DNA片段进行了序列测定，序列信息见下图，推测其最多可以编码　 　个氨基酸的多肽（终止密码子为UAA/UAG/UGA）。在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的　 　端。
（4）研究人员希望采用Ti质粒上的T-DNA转移Myr基因，以便获得萝卜新品种。图中A、B、C、D、E为5种限制酶及其酶切位点，选用　 　（填字母）进行酶切，以使插入T-DNA中的目的基因正确表达；将转入目的基因的体细胞培养形成　 　，分化成植株，用于生产。
33．（2024·河南模拟） 水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，研究小组设计其预期的结构，推测应有的氨基酸序列，合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1，形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，在胚乳中获得相应蛋白，最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。
回答下列问题。
（1）研究小组通过PCR扩增Z片段，延伸过程中，4种脱氧核苷酸在　 　催化作用下合成新的DNA链。酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体，选择限制酶Hind Ⅲ和　 　进行切割，可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达，质粒上的N和J应都为　 　。
（2）为获得含蛋白X的水稻材料，首先诱导水稻种子脱分化形成　 　，然后通过　 　的侵染，使目的基因进入水稻细胞并完成转化，再将其转接到含特定激素的培养基上，诱导其　 　形成具有根、茎、叶的完整植株。
（3）为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），分子水平上的检测方法有　 　（答出2点即可）。
（4）从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，合成基因X，进而得到猪瘟疫苗的过程属于　 　工程的范畴。相较于大肠杆菌，水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由有　 　（答出1点即可）。
34．（2024·黑龙江模拟） 植物在高于胞内Na 浓度的环境下，SOS3和SOS2激活位于质膜上的转运蛋白SOS1，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na 结合并将其排出细胞外，维持其正常生命活动。回答下列问题：
（1）植物利用SOS信号通路将Na 排出细胞外，这种运输方式的特点是　 　。
（2）通过基因工程在水稻中过量表达SOS1蛋白，以期增强水稻抗盐能力。
①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过　 　获得模板DNA，再经PCR获得SOS1基因片段。
②测序表明，SOS1基因编码序列含有3444个核苷酸，其中A+T含量占53%，模板链中C含量为26%，那么SOS1基因双链序列中G+C的含量为　 　%。
③构建表达载体时，在下图所示载体含有的限制酶识别位点插入SOS1基因。序列分析发现SOS1基因内部有XbaⅠ的识别序列，为使载体中SOS1基因和绿色荧光蛋白基因正确表达，应在SOS1基因两端分别添加　 　两种限制酶的识别序列，将SOS1基因插入载体前，应选用　 　两种限制酶对载体酶切。
（3）重组质粒转化水稻后，选取可发绿色荧光的植株，鉴定其抗盐能力是否增强，采取的操作是　 　。
（4）若发现水稻中过量表达SOS1基因并不能明显提高其抗盐能力，从信号通路角度分析，可能的原因是　 　。
35．（2023高三上·中山模拟）家禽的饲料中富含谷物，纤维素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，将其添加到饲料中，以提高家禽养殖效率。枯草芽孢杆菌能分泌一种可降解纤维素的酶，需使用图1中质粒作为载体，图2为含W基因的DNA片段。回答下列问题：
（1）常见的乳酸菌除乳酸杆菌外，还有 　 　。家禽肠道内的乳酸杆菌可利用葡萄糖通过细胞呼吸产生酸性物质，抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠道的正常功能，请写出相关的反应式　 　。
（2）利用PCR技术扩增W基因时，用到的DNA聚合酶与普通的酶相比，具有的特点是 　 　。扩增完成后，常采用 　 　法来鉴定PCR的产物。为得到含W基因的乳酸杆菌，可采用平板划线法纯化乳酸杆菌，进行划线操作要注意：　 　（写出2点即可）。
（3）W基因以乙链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸的方向为5'→3'。下表是几种限制酶的识别序列及切割位点，图1、图2标注了相关限制酶的酶切位点。为获得能正确表达W基因的重组质粒，应分别使用哪些限制酶对质粒和含W基因的DNA片段进行切割？　 　。
限制酶 EcoRⅠ BamHⅠ KpnⅠ MfeⅠ HindⅢ
识别位点 5'﹣G↓AATTC﹣3' 3'﹣CTTAA↑G﹣5' 5'﹣G↓GATCC﹣3' 3'﹣CCTAG↑G﹣5' 5'﹣G↓GTACC﹣3' 3'﹣CCATG↑G﹣5' 5'﹣C↓AATTG﹣3' 3'﹣GTTAA↑C﹣5' 5'﹣A↓AGCTT﹣3' 3'﹣TTCGA↑A﹣5'
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A、由图可知，酶3切割产生平末端，用E.coliDNA连接酶连接只能连接粘性末端，A错误；
B、质粒用酶3切割产生平末端，目的基因用酶1切割产生粘性末端，末端不同不能用T4 DNA连接酶连接，B错误；
C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割二者产生的粘性末端不同，既保证质粒和目的基因两侧产生相同的黏性末端，用T4DNA连接酶连接，也能防止目的基因和质粒自我连接，C正确；
D、质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，二者产生的粘性末端相同，质粒和目的基因产生相同的粘性末端，用E.coli DNA连接酶连接不能防止目的基因和质粒自我连接，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因工程的基本工具：
（1）“分子手术刀”-限制性核酸内切酶（限制酶）：
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列（一般为6个核苷酸组成），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开，因此具有专一性。
③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
（2）“分子缝合针”-DNA连接酶：
①两种DNA连接酶（E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：
a、相同点：都缝合磷酸二酯键。
b、区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。
②与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
2．【答案】B
【解析】【解答】A、由题图可知，AT1蛋白缺陷时，无法和Gβ结合，可以解除对PIP2s蛋白的磷酸化的抑制，PIP2s蛋白被磷酸化，外排H2O2增加，A正确；
B、由左图可知，AT1蛋白与Gβ结合后抑制PIP2s蛋白的磷酸化，H2O2外排量减少，导致抗氧化胁迫能力弱，细胞死亡，B错误；
C、敲除AT1基因或降低其表达，PIP2s蛋白被磷酸化，外排H2O2增加，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，提高成活率，C正确；
D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，通过基因工程技术导入农作物中使其表达，可以改良农作物抗逆性，D正确。
故答案为：B。
【分析】由题图可知：AT1蛋白通过与Gβ结合抑制PIP2s蛋白的磷酸化，从而抑制细胞内H2O2外排量，导致植物抗氧化胁迫能力减弱，细胞死亡。当AT1蛋白缺陷时，可提高PIP2s蛋白的磷酸化水平，促进细胞内的H2O2的外排，提高植物抗氧化的胁迫能力，进而提高细胞的成活率。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、若用HindⅢ酶切，因切割后末端相同，所以目的基因可能正向插入也可能反向插入，两者转录的产物可能不同，A正确；
B、若用PvuⅠ酶切，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）被切割，而四环素抗性基因（TetR）保持完整。故质粒和重组质粒中都有四环素抗性基因（TetR），两者转化到受体菌中都具有四环素抗性，因此在含四环素培养基中的菌落不一定含有目的基因，B正确；
C、因重组质粒与质粒的大小不同，故可利用DNA凝胶电泳技术分离出不同大小的DNA片段的原理以鉴定重组质粒构建成功与否，C正确；
D、因SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，四环素抗性基因（TetR）被破坏，因此在含四环素的培养基中不能形成菌落，D错误。
故答案为：D。
【分析】由题图可知：氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有AcaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。选择相应限制酶进行切割时会将所在基因破坏而失去对相关抗生素抗性，当培养基中加入该抗生素时，受体菌因无抗性而无法生存和繁殖，在培养及上部会长出菌落。
4．【答案】D
【解析】【解答】A、裂解：称取约30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨，目的是使细胞破裂释放出DNA等物质，A正确；
B、分离：过滤研磨液取上清液，在4℃冰箱静置几分钟，倒入离心管进行差速离心，离心后取上清液，沉淀物中的多糖、蛋白质等废弃，故该步可去除混合物中的多糖、蛋白质等，B正确；
C、沉淀：在上清液中加入体积分数为95%的酒精溶解上清液中残留的多糖、蛋白质，析出丝状的DNA，可重复多次以提高DNA的纯度，C正确；
D、鉴定：将丝状物溶于盛有2mol/L的NaCl溶液的试管中，然后，向试管中加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，试管中溶液呈现蓝色，D错误。
故答案为：D。
【分析】“DNA粗捉取与鉴定”实验的原理：
①DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。
②DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液，利用这一原理，可以进一步提纯DNA。
③在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
5．【答案】C
6．【答案】C
【解析】【解答】A、经①获得该mRNA的最佳材料是特定的组织细胞，而不是受精卵，A错误；
B、通过①②过程得到cDNA，cDNA所含的基因不是全部基因不能构建基因组文库，B错误；
C、要检测③的产物生长激素基因可以用PCR技术扩增，要检测⑥过程的产物可用抗原—抗体杂交技术，C正确；
D、⑤过程要在低温和低渗氯化钙溶液中处理，通过增大细菌细胞壁通透性使重组DNA易进入受体细胞，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因工程的操作程序： （1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 （3）将目的基因导入受体细胞——感受态细胞法：适用于微生物。Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子。 （4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
7．【答案】A
【解析】【解答】ABCD、根据题干“已知完整的基因E和T-DNA整合后，因片段长度过大，不能完成整个融合基因的PCR扩增”，且e的产生是T-DNA插入到基因E中，当用引物“I+III”组合能完成扩增时，说明拟南芥植株的基因中含有e，当用引物“ II+III”组合能完成扩增时，说明拟南芥植株的基因中含有E，故拟南芥植株的基因型为Ee，A正确，BCD错误。
故答案为：A。
【分析】PCR技术的基本原理：该技术是在模板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。
8．【答案】D
【解析】【解答】 A、化学诱变通常是不定向的，因此通过化学诱变剂无法定向改造天然荧光素酶的基因序列，A错误；
B、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，改造天然荧光素酶所用的基因表达载体必须包含启动子和终止子，B错误；
C、PCR方法主要用于检测DNA的存在或者染色体DNA上是否插入目的基因，无法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质，C错误；
D、萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光，改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能（ATP）转化为光能，D正确。
故答案为：D。
【分析】蛋白质工程概念及基本原理
（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
（2）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。
（3）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
（4）基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
9．【答案】D
【解析】【解答】 A、基因位于染色体上，将野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因GsSAMS转入水稻中，不会增加水稻染色体的数量，A错误；
B、GsSAMS基因的本质是DNA片段，GsSAMS基因转入水稻后最终定位于染色体中，B错误；
C、所有生物共用一套遗传密码，GsSAMS基因在水稻中使用与大豆相同的遗传密码，C错误；
D、由题干信息“将基因GsSAMS转入水稻中，增强了水稻对盐碱的耐受性”可知，性状的直接体现者是蛋白质，即GsSAMS基因在水稻中成功表达了其编码的蛋白质，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
10．【答案】D
【解析】【解答】A、外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵后，由于生长激素基因的表达，转基因鲤鱼的生长速率加快，定向改变了性状，A不符合题意；
B、转基因鲤鱼的外源生长激素基因的表达包括转录和翻译，转录发生在细胞核，翻译发生在核糖体上，B不符合题意；
C、转基因鲤鱼的外源生长激素基因遗传时遵循遗传定律，C不符合题意；
D、外源生长激素基因的氢键断裂后，DNA解旋，DNA双链打开，利于该基因复制或转录，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：一是目的基因的获取；二是基因表达载体的构建；三是将目的基因导入受体细胞；四是目的基因的检测与鉴定。
11．【答案】D
【解析】【解答】A、PCR技术的反应过程：目的基因加热变性后解旋为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在酶的作用下进行延伸，如此重复循环。故用PCR技术扩增人胰岛素基因时，每次循环包括变性、复性、延伸三步，A不符合题意；
B、基因工程中需要用限制酶切割外源DNA分子和运载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子，故构建人胰岛素基因表达载体时，需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶，B不符合题意；
C、基因工程的核心是构建基因表达载体；转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。受体细胞处于感受态才能更好转化，需要用Ca2+处理，感受态细胞能更好地吸收DNA分子。故大肠杆菌细胞经Ca2+处理后，更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体，C不符合题意；
D、人胰岛素基因必须能在受体细胞内进行复制、转录和翻译，才能合成胰岛素。检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术，故抗原-抗体杂交法可检测人胰岛素基因表达载体是否导入大肠杆菌细胞，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
12．【答案】B
【解析】【解答】A、PCR技术通过高温使DNA双链解开，并不需要解旋酶，A错误；
B、引物的作用是定位目的基因的位置，与模板链结合并为子链的延伸提供起点，引物 A 与引物B的碱基序列不同，引物链与模板链配对后，DNA聚合酶从引物的3’端开始延伸子链，B正确；
C、前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，C错误；
D、1个DNA经过3轮循环，共得到8个DNA，单链数为16条，其中两条是最初的模板链，不含引物，其余14条单链含引物A或引物B，且两引物量相等，故含有引物A和引物B的DNA单链各为7条，D错误。
故答案为：B。
【分析】PCR技术：
（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列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（5）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。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
13．【答案】B
【解析】【解答】A、内源性 GLP-1在体内会很快被分解，因此GLP-1改造方向是不易被水解。A错误；
B、蛋白质工程基本思路：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→获得所需的蛋白质。所以先推测氨基酸序列再推测基因碱基序列。B正确；
C、可检索基因数据库获取目的基因编码序列，再用化学合成法制备目的基因。C错误；
D、用生物反应器生产药物蛋白，需将目的基因与生物反应器的蛋白基因相关调控组件重组在一起。可将目的基因导入受精卵中。D错误；
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程基本思路：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→获得所需的蛋白质。
14．【答案】D
【解析】【解答】A、图中质粒有启动子和终止子等结构，还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等，A正确；
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动转录过程，B正确；
C、引物F2与R1或F1与R2结合部位包含J基因的碱基序列，因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，进行PCR检测时，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F2和R1或F1和R2，C正确；
D、b是模板链，有图中启动子和终止子的位置可知转录方向是从左向右，对应的模板链方向应该是3’→5’，非模板链即a链是5’→3’；考虑到DNA复制的方向是子链的5’→3’，引物基础上延伸的方向肯定是5’→3’，所以引物结合的单链其方向是3’→5’；图中F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是3’→5’的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程的操作程序： （1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。 （3）将目的基因导入受体细胞——农杆菌转化法：适用于双子叶植物、裸子植物和少数单子叶植物的细胞。 ①将植物组织与农杆菌混合培养；②将花序直接浸没在含有农杆菌的的溶液中一段时间；③培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定等。 （4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
15．【答案】D
【解析】【解答】A、重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因），导入受体细胞中，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确；
B、诱变处理所依据的原理是基因突变，基因突变是不定向的，所以诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变，B正确；
C、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，C正确；
D、诱变处理后将菌液稀释后涂布，在含不同浓度卡那霉素的培养基上各接种等量同一稀释度的培养液，应该选择含卡那霉素浓度最高的培养基上所长出的菌落，其生产药物A的能力也较强，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
2、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
16．【答案】B
【解析】【解答】A、靠近加样孔的一端为负极，接通电源，带负电的DNA分子向正极移动而使不同DNA逐渐分离，A正确；
B、相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率，DNA片段相对分子质量越大，迁移速度越慢，分子量越小，迁移速度越快，电泳一段时间，离加样孔越近的DNA分子迁移越慢，分子量越大，B错误；
C、为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合发荧光，DNA含量越多，荧光强度越强，即凝胶上条带的荧光强度与DNA含量正相关，C正确；
D、点样时应在样品中加入指示剂，根据指示剂泳动的位置判断是否停止电泳，D正确。
故答案为：B。
【分析】 电泳法 （1）概念：是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 （2）原理：在一定的 pH下，多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 （3）方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质分子量时通常用 SDS ﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳。
17．【答案】D
【解析】【解答】A、引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，在细胞外的条件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制，因此提取胎儿DNA样品后，扩增DNA需要添加特定的引物，A正确；
B、据图可知，正常血红蛋白基因(HbA)中含有MstII限制酶的酶切位点，而贫血症基因( Hbs )中没有，用MstI限制酶处理DNA不充分，正常血红蛋白基因( HbA)中中间位置可能没有被切割，结果可能与贫血症基因(Hbs )结果一样，因此可能把正常人误判为携带者，B正确；
C、由图甲可知，正常血红蛋白基因(HbA)中含有MstII限制酶的酶切位点，而贫血症基因( Hbs )中没有，因此用MstI限制酶处理DNA后，正常血红蛋白基因( HbA)中间位置会被切割，其基因片段变小，在进行凝胶电泳时，其电泳速度更快；而贫血症基因( Hbs )的中间不会被切割，基因片段更大，在进行凝胶电泳时，其电泳速度更慢。故据图乙可知，出现图乙-aDNA条带表示含有正常血红蛋白基因( HbA)，出现图乙-bDNA条带表示含有贫血症基因( Hbs )，出现图乙-cDNA条带表示含有贫血症基因(Hbs)和正常血红蛋白基因( HbA)，因此若某胎儿检测结果为图乙-b，则该胎儿为镰刀型细胞贫血症患者，C正确；
D、凝胶电泳中，DNA分子量越大跑得越慢，因此图乙-c中两个DNA条带间的距离与切割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，D错误。
故答案为：D。
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着，模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。这样，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中。DNA复制发生在整个DNA分子中。在体外进行DNA复制时，还需要添加特定的引物，引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，在细胞外的条件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制。凝胶电泳的速度与分子大小有关，分子越大，电泳速度越慢；反之则越大。
18．【答案】C
【解析】【解答】A、不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，A正确；
B、由图可知，限制酶XhoI与限制酶SalI识别的核酸序列不同，B正确；
C、由上分析可知，泳道①②分别是限制酶SalI和限制酶XhoI处理得到的产物，C错误；
D、用限制酶XhoI和限制酶SalI同时处理该DNA片段，该片段共有5个酶切位点，可得到6种电泳产物，D正确。
故答案为：C。
【分析】限制性内切核酸酶：（1）作用：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。（2）结果：在识别序列的中心轴线两侧切开产生黏性末端；在识别序列的中心轴线处切开产生平末端。
19．【答案】A
【解析】【解答】A、本实验的目的是为了得到DNA，研磨时加入洗涤剂是为了溶解细胞膜，使核DNA能够充分释放，以便DNA的提取，A符合题意；
B、上清液加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置2～3分钟，搅拌后逐渐析出白色丝状物DNA，B不符合题意；
C、上清液中加入预冷的酒精溶液，再次离心后，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干，C不符合题意；
D、取沉淀物加入2mol/L的NaCl溶液，然后向试管中加入二苯胺试剂混匀后，将试管置于沸水中加热5min，后可观察到试管中的溶液呈现蓝色，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】DNA的粗提取实验
1、原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质；DNA在不同浓度的NaCl中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液；在一定的温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
2、实验步骤
（1）称取约30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨。
（2）在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置几分钟，后再取上清液。也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中，在1500r/min的转速下离心五分钟，再取上清液放入烧杯中。
（3）在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为95%），静置2~3分钟，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分；或者将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心五分钟，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。
（4）取两支20mL的试管，各加入2mol/L的氯化钠溶液5mL，将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的氯化钠溶液中。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热五分钟，待试管冷却后比较两支试管中溶液颜色的变化。
20．【答案】D
【解析】【解答】A、蛋白质工程操作对象是基因，并且需要酶和载体的参与将改造后的基因或新合成的基因导入受体细胞，A不符合题意；
B、基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心环节，B不符合题意；
C、基因工程操作中所用的质粒一般是天然质粒经过人工改造后的质粒，C不符合题意；
D、DNA合成的方向是5'端到3'端，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造和合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
2、基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、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。
3、PCR技术是体外扩增目的基因的技术，是根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
条件
DNA母链：提供DNA复制的模板；
酶：耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）；
引物：使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；
原料：dATP、dTTP、dGTP、dCTP。
21．【答案】C
【解析】【解答】A、动物细胞培养中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织块，可以使细胞间的蛋白质水解从而使组织细胞分散开，应用了酶的专一性，只分解蛋白质，A正确；
B、制备单克隆抗体需要将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，体现了细胞膜的流动性，B正确；
C、PCR技术的退火（复性）过程，应用碱基互补配对原理使引物结合在DNA模板链的 3’端，子链的延伸方向为5’→ 3’，C错误；
D、细胞核移植一般选用去核卵细胞提供细胞质，因为细胞质可调控细胞核基因表达，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、动物细胞培养用胰蛋白酶处理细胞间的胶原蛋白使之分散开；
2、单克隆抗体技术需要进行脾细胞与骨髓瘤细胞融合；
3、PCR技术的过程为变性、复性、延伸；
4、细胞核移植一般选用去核卵细胞提供细胞。
22．【答案】C
【解析】【解答】A、转基因生物安全性存在争议，外源基因插入部位往往是随机的，因此有时会出现一些人们意想不到的后果。A错误；
B、转基因抗虫棉能毒杀棉铃虫，因为导入的抗虫基因表达出了毒蛋白，毒蛋白对棉铃虫和其他部分害虫有毒害作用，转基因作物被食用后目的基因不会转入动物体细胞，因为基因在胃肠道会被消化分解，不能从肠道直接进入细胞。所以抗虫棉棉花制品对人体是无害的。B错误；
C、转基因大豆易诱发人体强烈的过敏反应，过敏反应是异常的体液免疫、二次免疫，属于免疫过强，对人体有害，过敏反应严重可导致死亡，所以该转基因大豆不宜推广。C正确；
D、若食用某转基因鲤鱼被证明是安全的，因为基因在胃肠道会被消化分解，不能从肠道直接进入细胞。但目的基因可能与感染转基因生物的某些细菌或病原体进行基因重组，从而得到对人类或其他生物有害的细菌或病原体。所以该转基因鲤鱼不可以放养到自然水域。D错误；
故答案为：C。
【分析】转基因生物安全性争议的原因：目前对基因结构及相互作用调控机制等都了解有限；转移的基因不少都是异种生物的基因；外源基因插入部位往往是随机的，因此有时会出现一些人们意想不到的后果。
23．【答案】D
【解析】【解答】A、生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的一类武器，为了维护世界和平，中国在《禁止生物武器公约》中重申在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，A正确；
B、为防止生物武器的危害，要发展生物安全前瞻科技、储备生物防御技术，B正确；
C、设立相关法律条例保护人类遗传资源信息，可以防止生物武器的危害，C正确；
D、改变致病微生物的表面抗原使其难以检测，不利于防止生物武器的危害，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物武器种类：包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
24．【答案】C
【解析】【解答】A、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；
B、我国对待克隆人的态度：坚决反对克隆人，不允许进行任何生殖性克隆人实验，B正确；
C、对囊胚进行胚胎分割时，必须对内细胞团进行均等分割，C错误；
D、胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，D正确；
故答案为：C。
【分析】胚胎分割时，对囊胚的内细胞团均等分割的原因是：内细胞团一般是受精卵发育到囊胚阶段才出现，它是发育为胚胎本身的基础细胞，其他细胞为滋养细胞，只为胚胎和胎儿发育提供营养，若分割时不能将内细胞团均等分割，会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强，少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。
25．【答案】A
【解析】【解答】A、转基因生物研究出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A符合题意；
B、试管婴儿需要体外受精，为有性生殖，B不符合题意；
C、应反对任何生殖性克隆人实验，但不反对治疗性克隆的研究，C不符合题意；
D、生物武器具有致病性强、攻击范围广等特点世界各国都应抵制，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】1、转基因生物存在安全性问题的原因： （1）目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。 （2）目的基因往往是异种生物的基因。 （3） 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
2、我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，但不反对治疗性克隆的研究。
3、生物武器种类：包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
26．【答案】（1）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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
（2）终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；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
（3）密码子具有简并性
（4）将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达
【解析】【解答】（1）基因文库是指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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
故答案为：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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
（2）图中结构是基因表达载体，GFP突变基因是目的基因，目的基因位于启动子和终止子之间，所以初步确定①、②是启动子或者终止子。由于箭头指的是目的基因转录的方向，②位于目的基因的上游，①位于目的基因的下游，所以可判断①是终止子，②是启动子。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录。标记基因的作用是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。
故答案为：终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；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。
（3）由于密码子具有简并性，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，所以GFP突变的基因转录出的mRNA与原来正常基因转录出的mRNA翻译出的蛋白质仍然可能是相同的。因此从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是密码子具有简并性。
故答案为：密码子具有简并性。
（4）题干信息指出要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，那么就需要将目的基因YFP插入到运载体上构建基因表达载体，再将其导入基因工程中常用的真核生物（如酵母菌）体内从而让目的基因在真核生物体内表达，因此实验思路是：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
故答案为：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
【分析】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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。包含一种生物所有基因的文库，叫做基因组文库。包含一种生物的一部分基因的文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。
2、基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点。
3、简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子的现象。意义：（1）当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸。（2）当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的效率。
27．【答案】（1）模板（片段F1、片段F2）、引物；延伸的时间和退火的温度
（2）B；C
（3）限制性核酸内切酶（限制酶）
（4）A；B；C
（5）P3、P4
（6）琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列
【解析】【解答】（1）PCR反应体系中包括DNA模板，耐高温的DNA聚合酶、引物和四种脱氧核苷酸，引物是根据扩增的基因序列设计的，据此推测，分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时，配制的两个反应体系中不同的有模板（片段F1、片段F2）、引物；扩增步骤包括变性、退火、延伸，扩增的DNA片段长度不同，则延伸设置的时间不同，所使用的引物不同，则退火的温度也可能不同，所以扩增程序中最主要的不同是延伸的时间和退火的温度。
（2）由图分析可知，引物F2-F与EGFP5'端到3'端碱基序列右侧加上AnB15'端到3'端碱基序列左侧相同，所以引物F2-F对应的序列是C选项；同理，引物F1-R与EGFP5'端到3'端碱基序列右侧加上AnB15'端到3'端碱基序列左侧互补，所以引物F1-R对应的序列是D选项。
故答案为：CD。
（3）传统重组质粒构建过程需要使用限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶，而题干中的过程使用的是重组酶，所以这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有限制性核酸内切酶（限制酶）和DNA连接酶。
（4）当通过稀释涂布平板法接种后，对微生物进行计数时，需要控制每个平板30~300个菌落，但本实验的目的是筛选出转化成功的大肠杆菌，所以不用控制每个平板的菌落数，A符合题意；一般是先将培养基冷却后，再进行接种，所以抗性平板上未长出菌落的原因不可能是培养基温度太高所致，B符合题意；转化后的大肠杆菌采用含有抗生素的培养基筛选，只有转化成功的大肠杆菌才能在该培养基上生长，而未转化成功的大肠杆菌和其它杂菌无法生长，所以抗性平板上不会出现大量杂菌形成的菌落，C符合题意；单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物，所以抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化，D不符合题意。
故答案为：ABC。
（5）由图可知，EGFP和AnB1的长度总和是720＋390＝1110bp，电泳结果显示，P1和P2片段长度接近该值，而P3没有条带，P4片段长度显著小于该值，所以可以舍弃的质粒有P3、P4。
（6）琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列，所以对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认。
【分析】一、PCR技术
1、PCR技术是体外扩增目的基因的技术，是根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
2、条件
DNA母链：提供DNA复制的模板； 酶：耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）； 引物：使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸； 原料：四种脱氧核糖核苷酸。
二、基因工程的基本工具及作用
①限制酶：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，具有一定的专一性；
②DNA连接酶：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键；
③载体：能运载目的基因进入受体细胞，并使目的基因能在受体细胞中稳定存在并表达。
三、 微生物的分离纯化一般可用平板划线法或稀释涂布平板法，其中平板划线法使用接种环等进行接种，不能用于微生物的计数，而稀释涂布平板法使用涂布器等进行接种，可用于微生物的计数，在样品稀释时，要保证计数用的平板中的菌落数落在30-300之间。
28．【答案】（1）等位；自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡，基因型为A25-A和AA的个体由于都至少含有一个A基因，因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR，获得明亮条带；AA；1/3
（2）1/5
（3）48.8%；51.2%；自然选择
【解析】【解答】（1）因A25-基因是由A基因缺失25个碱基对产生的新基因，即A基因通过基因突变产生A25-基因，这两个基因是等位基因。基因型为AA25-的植物自交后代有AA、AA25-和A25-A25-三种基因型，其比例为1：2：1。进行PCR时，因正向引物与A25-缺失的碱基配对，缺失这25个碱基对的A25-基因无法与正向引物配对从而不能扩增，故只含有A25-基因的个体A25-A25-不具有条带；A基因含有该25个碱基对，能与正向引物和反向引物进行碱基互补配对从而扩增出条带，因此基因型为AA、AA25-的个体均具有条带，且A基因个数越多，扩增产物越多，条带越明亮，因此基因型为AA的个体具有较明亮的条带，基因型为AA25-的个条带较暗。由题意可知，PCR后进行电泳，发现植物全部后代PCR产物电泳结果均具有明亮条带，说明基因型为A25-A25-的个体无法存活，只有基因型为AA和AA25-的个体，其中较明亮条带代表基因型为AA，占子代的比例为1/3。
故填：等位；自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡，基因型为A25-A和AA的个体由于都至少含有一个A基因，因此可以与正向引物和反向引物结合进而完成PCR，获得明亮条带；AA；1/3。
（2）已知基因A3-和A25-都在4号染色体上，导入的A基因存在于6号染色体上，A基因与 A3-和A25- 位于非同源染色体上，遵循基因自由组合定律，产生配子的基因组成为A3-A、A25-A、A3-、A25-，比例为1：1：1：1；该植物自交后代中基因型为A25-A25-的个体占1/4×1/4=1/16，该基因型个体不能存活，因此存活个体占子代的15/16，其中含有A25-A25-的后代个体基因型共有2种，分别是AAA25-A25-和AA25-A25-，所占比例分别为1/16和2/16，二者共占3/16，因此基因型为A3-A25- A的植物自交子代中含有A25-A25-的比例为3/16÷15/16=1/5。
故填：1/5。
（3）基因型为A3-A的植物自交产生子一代的基因型及比例为AA：A3-A：A3-A3-=1：2：1。由题干信息可知，基因型为A3-A3-的植物每代数量增加10%，则子一代中基因型为A3-A3-所占比例为1/4+1/4×10%=11/40，因此子一代中各基因型及其比例为AA：A3-A：A3-A3-=1/4：1/2：11/40=10：20：11，由此可计算出子一代中各基因型频率分别是AA=10/（10+20+11）=10/41，A3-A=20/（10+20+11）=20/41，A3-A3-=11/（10+20+11）=11/41，因此子一代中A基因频率为（10/41+1/2×20/41）×100％=48.8%，A3-基因频率为1-48.8%=51.2%。自然选择决定生物进化的方向，具有有利变异的个体更适应环境被选择下来，而具有不利变异的个体则会被自然选择淘汰，因此决定有利变异的基因频率逐渐增大，因此基因频率的改变是自然选择的结果。
故填：48.8%；51.2%；自然选择。
【分析】（1）基因突变：①基因突变概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因碱基序列的改变。②基因突变的结果：产生新基因。③基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少益性。④时期：一般发生在分裂间期。
（2）现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
（3）基因自由组合定律是指位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
29．【答案】（1）细胞外
（2）P1和P6
（3）缺乏尿嘧啶；方式二；含有5-氟乳清酸
（4）图3
【解析】【解答】（1）因为酵母菌不能吸收淀粉，所以导入多步分解淀粉所需的多种酶后这些酶生效的场所应该是在细胞外。
故填：细胞外。
（2）因为当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入，所以要保证目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同，需要选择P1和P6这对引物进行PCR。
故填： P1和P6。
（3）（i）因尿嘧啶合成基因（UGA）常用作标记基因，所以将酵母菌放在缺乏尿嘧啶的培养基上培养，如果没有成功导入该基因，则酵母菌体内无尿嘧啶合成，酵母菌不能生存；如果导入成功，则酵母菌能正常生存和繁殖并形成菌落；方式一中C和C'方向相反，无法连接起来，方式二C和C'连接方向相同，切割后形成末端，便于连接。
（ii）由题意可知尿嘧啶可以使5-氟乳清酸转化为对酵母菌有毒物质，因此在含有5-氟乳清酸的培养基上进行培养，如果对UGA基因进行切除时切割成功，则不含尿嘧啶，酵母菌能生存并形成菌落，如果切割不成功，则会产生对酵母菌有毒物质，不能形成菌落。
故填：缺乏尿嘧啶；方式二；含有5-氟乳清酸。
（4）因UGA基因要插入C和C'之间，目的基因插入A和B之间，所以图3正确。
故填：图3。
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程步骤：目的基因的筛选与获取、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。其中基因表达载体的构建是核心步骤，基因表达载体要包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。
30．【答案】（1）常染色体隐性遗传；1/32
（2）CCAGAT；305
（3）4
【解析】【解答】（1）由遗传系谱图可知，由于I-1与I-2均表现正常，关于甲病的基因组成均为+/-说明父母双方均携带突变基因，而他们的女儿Ⅱ-4患病，基因组成为-/-，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传；由I-1、I-2和Ⅱ-3关于乙病的基因组成可推出乙基因突变导致的胎儿神经管缺陷（NTDs）也是常染色体隐性遗传，所以I-1和I-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。
故填：常染色体隐性遗传；1/32。
（2）引物与模板DNA的3'端碱基互补，正常基因互补链的3'端的碱基序列为TAAGGTCTAG，且包含酶切位点，因此另一条引物为5'-CCAGAT-3'，由限制酶的识别序列和切割位点可知，Ⅱ-1的目的基因被切割后，酶切产物长度为2+293+10=305bp。
故填：CCAGAT；305。
（3）因Ⅲ-2的乙的基因型为-/-，胎儿有患神经管缺陷（NTDs）NTDs的可能，因此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为4mg·d-1。
故填：4。
【分析】利用PCR获取和扩增目的基因
①原理：DNA半保留复制。
②条件：DNA模板、2种引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。
③扩增过程
过程 说明
变性 温度上升到90 ℃以上，双链DNA解聚为单链
复性 温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸 温度上升到72 ℃左右，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
31．【答案】（1）Aa；3：1
（2）终止密码子
（3）3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体
（4）野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上；aabb；AAbb；AABB
（5）3
【解析】【解答】 （1） 由题意可知，突变体的基因型为aa，野生型水稻1的基因型为AA，将突变体与野生型水稻1杂交，F1基因型为Aa，表型均为野生型。F1自交，F2中基因型及比例为AA：Aa：aa=1：2：1，野生型（AA和Aa）与突变体（aa）比例为3：1。
故填：Aa 、 3：1。
（2）突变体的a基因是野生型水稻1的A基因内插入654bp（碱基对）片段形成的，其编码的肽链长度比野生型A基因编码的肽链短，说明翻译提前终止了（当核糖体遇到终止密码子时，翻译过程会终止，），因此可能是654bp片段的插入产生了新的终止密码子。
故填：终止密码子。
（3）比对水稻基因组发现，野生型水稻的3号染色体上也存在上述654bp序列 。根据电泳图谱可知，野生型3号染色体上的片段为754bp，突变体3号染色体上的片段为100bp，即突变体3号染色体上的片段比野生型3号染色体上的片段减少了654bp；野生型9号染色体上的片段为200bp，突变体9号染色体上的片段为854bp，增加了654bp，即突变体3号染色体上的片段比野生型3号染色体上的片段多了654bp，由此可以推测3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体。
故填：3号染色体上的654bp序列移接到了9号染色体上，形成了突变体。
（4）F1自交，F2野生型和突变体比例为15：1，符合“9：3：3：1”的变式，说明野生型与突变型遵循自由组合定律，且至少受两对等位基因控制。假设位于3号染色体上的相关基因为B/b，由F2野生型和突变体比例为15：1，可知突变体的基因型为aabb，当A/a、B/b这两对基因为隐性时表现为突变型，因此推断该突变体与野生型水稻1、2杂交结果存在差异的原因是野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上。野生型水稻2的基因型为AABB。将突变体与野生型水稻1杂交，野生型与突变体比例为3：1，说明野生型水稻1的基因型为AAbb。
故填：野生型水稻1的3号染色体上的654bp序列从3号染色体移除，但没有插入9号染色体上、aabb 、AAbb、 AABB。
（5）比较生物甲、乙、丙 的A蛋白序列与水稻A蛋白序列的差异氨基酸个数，如果水稻与上述各种生物的亲缘关系由近而远依次为甲、乙、丙 ，氨基酸差异个数越小说明亲缘关系越近，则水稻与乙的氨基酸相差个数应介于甲和丙之间，因此水稻与乙氨基酸差异个数为3。
故填：3。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、DNA分子的琼脂糖凝胶电泳 ：DNA分子中具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
32．【答案】（1）aarr；8/9
（2）氨基酸种类、数目、排列顺序；密码子的兼并性或者突变的位置位于非编码区
（3）减少循环次数或者提高退火温度；89；3’
（4）C和D；愈伤组织
【解析】【解答】（1）萝卜的根形由A、a和R、r两对等位基因控制，且独立遗传。现将两种稳定遗传的圆形萝卜进行杂交，F1全为扁形，则基因型为AaRr；F1自交，F2有扁形、圆形和长形三种表型，比例为9：6：1。由题意可知，F2中，长形萝卜的基因型为aarr，扁形萝卜（基因型为A_R_）中纯合子基因型为AARR，占1/9，则扁形萝卜中杂合子比例为8/9。
（2）若编码区缺失一个核苷酸，则会引起编码的肽链氨基酸种类、数目、排列顺序发生改变；若突变是一个核苷酸的替换，但没有引起编码的蛋白质功能改变，其原因可能是密码子的简并性或者突变的位置位于非编码区。
（3）提取总RNA、逆转录形成cDNA，然后设计Myr基因特异引物，采用PCR方法扩增目的基因，经凝胶电泳后，发现有多条扩增带（其中也包含目的基因片段）。在不改变引物、PCR扩增体系和模板量的情况下、可采用减少循环次数或者提高退火温度的方法，特异扩增目的片段。序列信息如图，起始密码子有AUG、GUG或UUG，其对应的DNA序列分别为ATG、GTG和TTG。终止密码子是UAA、UAG、UGA，对应的DNA上的序列为TAA、TAG、TGA。终止密码子不编码氨基酸，根据其模板链序列可知，最多有（9+246+12=267）个碱基，最多编码267÷3=89个氨基酸。在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的3’端。
（4）图中A、B、C、D、E为5种限制酶及其酶切位点，选用C和D进行酶切，以使插入T-DNA中的目的基因正确表达；将转入目的基因的体细胞培养形成愈伤组织，分化成植株，用于生产。
【分析】当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸，不会影响生物体的性状。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
33．【答案】（1）耐高温的DNA聚合酶；EcoR Ⅰ；终止子
（2）愈伤组织；农杆菌；再分化
（3）通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质
（4）蛋白质；水稻胚乳细胞比大肠杆菌多了复杂的生物膜系统，可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质
【解析】【解答】（1）PCR扩增Z片段， 首先需要在体外进行DNA复制，DNA复制的特点是半保留复制、边解旋边复制，过程中要用高温处理DNA使其解旋，因此，在DNA子链延伸过程中，4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化作用下合成新的DNA链。依题意，酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。EcoRⅠ识别序列与HindⅢ识别序列无重叠，产生的切口是黏性末端，连接效率相对平末端高，故选择限制酶HindⅢ和EcoRⅠ进行切割。为使基因能够正常表达，基因结构的上游和下游各有启动子和终止子，因此，N和J应都为终止子。
（2）为获得含蛋白X的水稻材料，首先诱导水稻种子脱分化形成愈伤组织，然后通过农杆菌的侵染，使目的基因进入水稻细胞并完成转化，再将其转接到含特定激素的培养基上，诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。
（3）为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译)，可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；可从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交，检测是否翻译出了蛋白质。
（4）从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，合成基因X，进而得到猪瘟疫苗的过程属于蛋白质工程的范畴。相较于大肠杆菌细胞，水稻胚乳细胞多了复杂的生物膜系统，可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质。
【分析】（1）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（2）PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）蛋白质工程是基因工程的延伸，是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
34．【答案】（1）需要能量、需要载体
（2）逆转录；47；Spe Ⅰ、EcoR Ⅰ；Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ
（3）将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na 浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。
（4）过量表达SOS1基因使转运蛋白SOS1含量增多，SOS1通过SOS信号通路将胞质内的Na 过多地排出细胞外，影响细胞本身对Na+的利用
【解析】【解答】（1）由题干信息“在高于胞内Na+浓度的环境下，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na+结合并将其排出细胞外”可知，植物利用SOS信号通路将Na+排出细胞外是逆浓度梯度的运输，因此运输方式为主动运输，特点是需要转运蛋白，需要能量。
（2）①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过逆转录获得模板DNA，再经PCR获得SOS1基因片段。
②SOS1基因编码序列中A+T含量占53%，故则G+C含量为1-53%=47%。
③由图可知，荧光蛋白基因内部存在SpeⅠ和BamHⅠ两种限制酶切序列，因此对载体酶切时不能选择这两种酶，并且不能选择限制酶SmaⅠ，否则会导致载体中SOS1基因和绿色荧光蛋白基因不能正确表达，故选择XbaⅠ和EcoRⅠ两种限制酶对载体酶切，由于SOS1基因内部有XbaⅠ的识别序列，故不能选择限制酶Xba Ⅰ对目的基因酶切，但需要目的基因有与载体相同的黏性末端，故可在SOS1基因两端分别添加SpeⅠ和EcoRⅠ两种限制酶的识别序列。 将SOS1基因插入载体前，应选用Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ两种限制酶对载体酶切。
（3）鉴定水稻抗盐能力是否增强，采取的操作是将转基因水稻和普通水稻种植在高于胞内Na+浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。
（4）若发现水稻中过量表达SOSI基因并不能明显提高其抗盐能力，从信号通路角度分析，可能的原因是：过量表达SOS1基因使转运蛋白SOS1含量增多，SOS1通过SOS信号通路与胞质内的Na+过多地排出细胞外，影响细胞本身对Na+的利用。
【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。(4)目的基因的检测与鉴定。
35．【答案】（1）乳酸链球菌；C6H12O62C3H6O3+能量
（2）耐高温；琼脂糖凝胶电泳；从第一次划线的末端开始进行第二次划线；不要将最后一次的划线与第一次的划线相连；每次划线前要灼烧接种环；在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环
（3）质粒：限制酶HindⅢ、MfeⅠ；含W基因的DNA片段：限制酶HindⅢ、EcoRⅠ
【解析】【解答】 （1）常见的乳酸菌除乳酸杆菌外，还有乳酸链球菌。乳酸杆菌能进行无氧呼吸产生乳酸，其反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量。
故填：乳酸链球菌；C6H12O62C3H6O3+能量
（2）PCR是一项体外扩增DNA的技术，该过程中要利用高温解旋，温度可能达到90℃左右，故用到的DNA聚合酶有耐高温的特点。PCR产物的鉴定方法是琼脂糖凝胶电泳技术；用平板划线法纯化乳酸杆菌，目的是得到单菌落，且该过程应注意无菌操作，故进行划线操作要注意的是：从第一次划线的末端开始进行第二次划线；不要将最后一次的划线与第一次的划线相连；每次划线前要灼烧接种环；在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环，避免污染环境。
故填：耐高温 ； 琼脂糖凝胶电泳 ； 从第一次划线的末端开始进行第二次划线；不要将最后一次的划线与第一次的划线相连；每次划线前要灼烧接种环；在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环
（3）选择限制酶时应注意：不能破坏目的基因，质粒要确保至少含有一个完整的标记基因，目的基因和质粒切割后形成的黏性末端还要能互补配对。BamHⅠ切割会破坏启动子，EcoRⅠ在质粒上有两个酶切位点，切割后