高考生物第一輪復(fù)習(xí)知識點挖空專項練習(xí) 專題11現(xiàn)代生物科技專題（原卷版+答案解析）

這是一份高考生物第一輪復(fù)習(xí)知識點挖空專項練習(xí) 專題11現(xiàn)代生物科技專題（原卷版+答案解析），共32頁。試卷主要包含了在一些腫瘤細胞中，EGFR等內(nèi)容，歡迎下載使用。

A．①過程可用滅活病毒誘導(dǎo)融合，該方法也適用于植物體細胞雜交
B．②過程應(yīng)利用CD47進行多次篩選以得到目標雜交瘤細胞
C．對照組應(yīng)設(shè)置為：巨噬細胞＋正常細胞共培養(yǎng)體系＋抗CD47單克隆抗體
D．預(yù)期結(jié)果為實驗組中巨噬細胞的吞噬能力顯著低于對照組
2．紫花苜蓿是常用的豆科牧草，但易使家畜患鼓脹??；百脈根富含物質(zhì)X，X可與紫花苜蓿中特定蛋白結(jié)合，抑制鼓脹病的發(fā)生。為培育抗鼓脹病的新品種，科學(xué)家以紫花苜蓿和百脈根為材料進行了實驗，主要流程如下圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．①過程用到纖維素酶和果膠酶，該過程利用的生物技術(shù)原理是植物細胞的全能性
B．為確保最終得到的F植株為雜種植株，可對②過程形成的C進行篩選和鑒定
C．③過程中C的高爾基體活動性增強，D的形成是植物體細胞雜交完成的標志
D．④過程需進行光照處理，將細胞培養(yǎng)至E階段即可研究物質(zhì)X的作用
3．科學(xué)家通過兩個關(guān)鍵因子誘導(dǎo)DNA去甲基化，將人類多能性干細胞轉(zhuǎn)化為8細胞階段全能性胚胎樣細胞（8CL細胞），相比于誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞），它不僅能分化成胎盤組織，還有潛力發(fā)育成更成熟的器官。下列說法錯誤的是（ ）
A．DNA去甲基化未改變靶基因的堿基排序，利于基因的表達
B．體外培養(yǎng)時，細胞密度、有害代謝物等可影響8CL細胞的增殖
C．利用iPS細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的器官進行移植，可避免免疫排斥反應(yīng)
D．制備8CL細胞的過程，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不發(fā)生改變
4．在一些腫瘤細胞中，EGFR（表皮生長因子受體）的過度表達，導(dǎo)致細胞異常增殖。利用動物細胞融合技術(shù)制備的單克隆抗體，與藥物偶聯(lián)后可用于治療EGFR過量表達的腫瘤。下列說法錯誤的是（ ）
A．可以利用EGFR作為抗原制備單克隆抗體
B．初步篩選后放入多孔板的細胞為雜交瘤細胞，能大量增殖并產(chǎn)生所需抗體
C．雜交瘤細胞在培養(yǎng)過程中一般無接觸抑制現(xiàn)象，不需要用胰蛋白酶處理
D．單克隆抗體藥物可特異性降低EGFR過量表達的腫瘤細胞的增殖能力
5．SDS常用于提取生物組織中的DNA，作為一種陰離子去污劑，它可以溶解細胞膜和核膜蛋白，使染色體離析、蛋白質(zhì)變性，釋放出核酸，獲取的核酸可溶于由Tris和EDTA配制的緩沖溶液中保存?zhèn)溆?。下列說法正確的是（ ）
A．配制研磨液時，需要加入2ml/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH至8.0
B．提取DNA時加入酒精，目的是使不溶于酒精的蛋白質(zhì)等物質(zhì)析出
C．SDS可加速解聚核膜蛋白，有利于提取葉綠體DNA和質(zhì)粒DNA
D．將提取到的DNA與二苯胺溶液充分混勻后，溶液即變?yōu)樗{色
6．科研人員將印度野牛的成纖維細胞的細胞核注入去核的家牛卵母細胞中，構(gòu)建了重組細胞，并最終獲得了健康的克隆后代。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．重組細胞需在體外培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚期才能進行胚胎移植
B．對受體雌性家牛進行免疫抑制處理可以提高移植胚胎的成活率
C．卵母細胞去核可采用的方法有顯微操作法、梯度離心等
D．克隆后代的遺傳物質(zhì)主要來自印度野牛成纖維細胞的細胞核
7．為了制備鵝細小病毒VP2蛋白的特異性單克隆抗體，科研人員構(gòu)建了含有融合基因（VP2基因與一段引導(dǎo)序列NES）的大腸桿菌表達載體，受體細胞經(jīng)過誘導(dǎo)后能表達VP2蛋白并將其分泌到細胞外。利用純化的VP2蛋白免疫小鼠，采用雜交瘤技術(shù)制備了3株可穩(wěn)定分泌VP2蛋白的單克隆抗體（VP2單抗）的雜交瘤細胞株。下列敘述錯誤的是（ ）
A．引導(dǎo)序列NES的作用可能是介導(dǎo)VP2蛋白分泌到細胞外
B．VP2單抗的制備利用了重組DNA技術(shù)、細胞融合等技術(shù)
C．體外培養(yǎng)該免疫小鼠的單個B淋巴細胞也能得到VP2單抗
D．VP2單抗可用于鵝細小病毒病的診斷和治療
8．為研究新冠病毒致病機理，科研人員利用包膜含刺突蛋白（S蛋白）但內(nèi)部不含RNA的假病毒侵染體外培養(yǎng)的動物細胞，結(jié)果表明S蛋白與細胞表面ACE2受體的結(jié)合會破壞ACE2與線粒體間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，使得原本存在于線粒體內(nèi)膜上的細胞色素c釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)，細胞色素c在細胞質(zhì)基質(zhì)中的積累會啟動細胞內(nèi)相關(guān)基因表達，引發(fā)細胞死亡。已知位于線粒體內(nèi)膜上的細胞色素c主要用于維持線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度梯度，進而催動ATP合酶合成ATP。下列說法錯誤的是（ ）
A．ACE2受體的化學(xué)本質(zhì)可能為糖蛋白
B．新冠病毒引發(fā)的細胞死亡屬于細胞壞死
C．與呼吸道上皮細胞相比新冠病毒的感染更容易引發(fā)心肌細胞死亡
D．新冠病毒感染后可能會導(dǎo)致骨骼肌細胞無氧呼吸加劇而引發(fā)肌肉酸痛
9．下圖是對某生物B基因進行基因編輯的過程，該過程中用sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點。下列說法錯誤的是（ ）
A．sgRNA能與靶基因上特定堿基序列互補
B．Cas9可特異性識別并斷裂核苷酸之間的磷酸二酯鍵
C．基因突變是不定向的而基因編輯能定向改變基因
D．使用該項基因編輯技術(shù)來預(yù)防人的某些疾病時需經(jīng)嚴格審查
10．草莓是無性繁殖的作物，它感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在草莓體內(nèi)逐年積累，會導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。下圖是育種工作者選育高品質(zhì)草莓的流程圖。下列說法正確的是（ ）
A．通常采用70%的酒精和5%次氯酸鈉溶液對甲進行滅菌處理
B．B過程常采用顯微注射法將SMYELV-CP導(dǎo)入草莓細胞
C．A、B、C過程都屬于細胞工程的操作，體現(xiàn)了植物細胞的全能性
D．判斷兩種選育方法的效果時，只有方法二需要通過病毒接種實驗
11．研究者利用基因組編輯技術(shù)，將Bcl-2（抗凋亡）基因定點敲入FUT8（巖藻糖轉(zhuǎn)移酶）基因，從而改造中國倉鼠卵巢（CHO）細胞。
(1)Cas9蛋白和sgRNA是基因組編輯工具（圖1），為篩選進行高效編輯的sgRNA，需根據(jù)______基因相應(yīng)序列，設(shè)計并合成多個sgRNA鏈。分別構(gòu)建sgRNA/Cas9表達質(zhì)粒，并通過_______法導(dǎo)入CHO細胞。
(2)Cas9蛋白與靶序列結(jié)合并將DNA雙鏈切斷，隨后細胞會通過DNA損傷修復(fù)機制，將斷裂處兩端的序列連接起來，但在缺口處會發(fā)生堿基錯配。T酶能特異性識別并切割錯配的雙鏈DNA，通過T酶的酶切實驗檢測sgRNA在CHO細胞內(nèi)編輯效率。對圖2電泳結(jié)果分析，______組實現(xiàn)sgRNA的高效編輯。
(3)將含目的基因表達框和sgRNA/Cas9表達質(zhì)粒（1：1）共轉(zhuǎn)染CHO細胞，實現(xiàn)同步敲入敲除基因，具體過程如圖3．
①目的基因表達框中含基因表達所需的元件，元件順序依次為：同源序列I-_________同源序列Ⅱ，_______元件導(dǎo)致FUT8基因靶點后序列沒有成功轉(zhuǎn)錄。（填選項）
a、T2A（連接子）b、啟動子 c、轉(zhuǎn)錄終止信號 d、Bcl-2基因 e、FUT8基因 f、綠色熒光蛋白基因
②選取具有_______特征的細胞，進一步提取基因組DNA，并對圖3中片段______進行PCR，篩選出在FUT8靶基因處成功整合目的基因表達框的單克隆細胞。若PCR擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果出現(xiàn)______，表明篩選出的單克隆細胞為成功定點整合的純合細胞。
(4)CHO細胞是基因工程中生產(chǎn)抗體的常用受體細胞，F(xiàn)UT8負責將巖藻糖轉(zhuǎn)移至表達抗體上，而巖藻糖的存在會極大地降低抗體的作用。請分析利用改造后的CHO細胞株進行抗體生產(chǎn)的優(yōu)勢_______。
12．番茄是重要的農(nóng)作物，因J基因功能缺失導(dǎo)致的無果莖接縫是一種優(yōu)良性狀，表現(xiàn)為莖干與果實的連接處光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的產(chǎn)量。
(1)利用誘變育種獲得純合突變體甲，表現(xiàn)出無果莖接縫，但由于花序產(chǎn)生大量分枝，導(dǎo)致產(chǎn)量不高。將甲與野生型番茄雜交，F(xiàn)1為野生型，F(xiàn)1自交獲得的F2中，野生型：無果莖接縫且分枝不增加∶有果莖接縫且分枝增加∶突變體甲＝9∶3∶3∶1，說明無果莖接縫為______性性狀；甲中控制花序分枝數(shù)量的基因與控制有無果莖接縫的基因間的位置關(guān)系是______。
(2)在甲的基礎(chǔ)上獲得了花序分枝未增加的純合突變體乙。將甲與乙雜交獲得F1，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2表現(xiàn)為不同程度的分枝。對F2中分枝最多和最少的個體基因組進行測序和比對，發(fā)現(xiàn)抑制花序增加的基因可能位于番茄1和3號染色體上，將相關(guān)DNA序列分別命名為sb1和sb3。由F2自交獲得F3，對F3部分個體進行測序并統(tǒng)計花序分枝數(shù)，結(jié)果如下圖1。由結(jié)果可知，對花序增加的抑制作用取決于______，且______的影響更大；F2中與圖1的B組表型一致的個體占F2的比例為______。
(3)大規(guī)模測序發(fā)現(xiàn)，突變體甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一個突變的E基因，正常及突變E基因序列如下圖2（a），突變E基因轉(zhuǎn)錄出的兩種mRNA序列如下圖2（b）。
欲利用PCR技術(shù)驗證突變體甲轉(zhuǎn)錄出的EmRNA序列中包含圖2（b）的兩種序列，應(yīng)從下圖3中選擇的兩組引物是______。（內(nèi)含子4’序列較長，難以完全擴增）
(4)經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，突變體甲的E基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有30%為序列1，突變體乙的一個sb3序列中含有兩個與甲相同的突變E基因。綜合上述研究，從分子水平推測突變體甲花序分枝多而突變體乙分枝未增加的原因是______。
13．花青苷可以決定蘋果果皮、果肉等顏色的鮮艷程度，研究人員欲研究BR對花青苷合成的影響及機制。
(1)BR（油菜素內(nèi)酯）是一種天然植物激素，通過影響細胞基因的表達起到_____作用。
(2)A2基因為花青苷合成相關(guān)基因，為探究BR與A2基因之間的關(guān)系，研究者使用BR處理了蘋果幼苗，檢測A2基因的表達水平結(jié)果如圖1，該結(jié)果表明_____。
(3)有人提出A2蛋白和R1蛋白會影響花青苷合成酶ANS基因啟動子的活性。研究者通過檢測熒光素酶的表達量來驗證此推測，進行了相關(guān)研究。
①構(gòu)建表達載體：請將選項的序號或字母填入圖2相應(yīng)的方框中。
啟動子：Ⅰ．A2基因啟動子 Ⅱ．R1基因啟動子 Ⅲ．ANS基因啟動子 Ⅳ．熒光素酶基因啟動子 Ⅴ．常規(guī)啟動子
基因：A．A2基因 B．R1基因 C．ANS基因 D．熒光素酶基因
_____
②導(dǎo)入受體細胞：構(gòu)建好的表達載體通過_____法導(dǎo)入蘋果愈傷組織。
③實驗結(jié)果檢測：實驗結(jié)果如圖3，結(jié)果表明_____。
(4)雙分子熒光互補技術(shù)可研究細胞內(nèi)蛋白質(zhì)之間是否相互作用。將黃色熒光蛋白基因分為2段（片段1與片段2），分別與可特異性結(jié)合的兩種蛋白的基因融合構(gòu)建表達載體，將兩種載體同時導(dǎo)入受體細胞，在515nm激發(fā)光下可發(fā)出黃色熒光。研究者推測A2蛋白和R1蛋白在細胞內(nèi)形成復(fù)合物發(fā)揮作用，進行如圖4操作，請寫出可驗證此推測的實驗現(xiàn)象。
(5)綜合以上研究結(jié)果，闡述BR對花青苷合成影響的作用機制。_____
14．亞麻是一種油料經(jīng)濟作物，其種子中含有人體必需的不飽和脂肪酸-亞油酸和亞麻酸。兩種不飽和脂肪酸在種子中的代謝途徑如下圖所示。
(1)脂肪酸是脂類物質(zhì)，它們是構(gòu)成細胞膜中______的重要組成物質(zhì)。
(2)科學(xué)家期望通過基因工程手段進一步提高種子中亞麻酸的含量。將基因FAD2、FAD3導(dǎo)入亞麻中獲得轉(zhuǎn)基因植株，收獲轉(zhuǎn)基因植株種子，測定其相應(yīng)脂肪酸含最，結(jié)果如下圖1，該結(jié)果顯示______，凈含量變化值是與______相比獲得的數(shù)據(jù)。
(3)研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述結(jié)果的原因主要與外源FAD2基因的轉(zhuǎn)入有關(guān)。為探究該影響機制，科研人員對FAD2基因的表達水平進行了研究，實驗結(jié)果如下圖2。進一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中存在圖3所示的調(diào)控FAD2基因表達的過程。催化①過程轉(zhuǎn)錄的酶是______；②過程由RDR6酶催化，①和②的不同是______。出現(xiàn)圖1結(jié)果的原因是______。
(4)為驗證RDR6酶是否參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生，請選用以下植株，及FAD2基因表達載體進行實驗，并寫出預(yù)期結(jié)果。
植株：野生型擬南芥，RDR6突變體，F(xiàn)AD2突變體
實驗設(shè)計思路______。
預(yù)期結(jié)果______。
15．IKK激酶山IKKα、IKKβ和IKKγ三種亞基組成，該酶參與動物體內(nèi)免疫細胞的分化。臨床上發(fā)現(xiàn)某重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患兒的IKKβ基因編碼區(qū)第1183位堿基T突變?yōu)镃。為研究該患兒發(fā)病機制，研究人員應(yīng)用大引物PCR定點誘變技術(shù)獲得突變基因，并培育出SCID模型小鼠。圖1為定點誘變獲得突變基因的過程。
(1)在定點誘變獲取突變基因時，PCR1中使用的引物有_____________，PCR2中使用的引物有__________。PCR1和PCR2不能在同一個反應(yīng)體系中進行，原因是_________________。
(2)PCR在第一個循環(huán)之前通常將DNA樣品加熱至95℃數(shù)分鐘進行預(yù)變性處理，其目的是__________。由于大引物較長，含C與G的堿基較多，為減少非目標基因的獲得，在PCR2復(fù)性過程中應(yīng)采取的措施是__________。
(3)培育模型鼠的過程中，需用限制酶SacI、HindⅢ對突變基因和載體進行雙酶切，雙酶切的優(yōu)點是____________。研究人員經(jīng)鑒定、篩選獲得一只轉(zhuǎn)基因雜合鼠HE，讓HE與野生鼠雜交得F1，F(xiàn)1雌雄鼠隨機交配得F2。對F2中純合野生鼠WT、純合突變鼠HO、雜合鼠HE三種小鼠胸腺淋巴細胞中組成IKK激酶的三種亞基進行提純和電泳，結(jié)果如圖2。據(jù)此結(jié)果推測SCID患者免疫缺陷產(chǎn)生的機制是_____________。
專題11 現(xiàn)代生物科技專題
1．CD47是一種在多種細胞中廣泛表達的跨膜糖蛋白，能夠與巨噬細胞膜上的受體結(jié)合，并抑制其吞噬作用。結(jié)腸癌等多種腫瘤細胞表面的CD47含量比正常細胞高1.6～5倍?？蒲腥藛T嘗試合成抗CD47的單克隆抗體，并進一步探究其對巨噬細胞吞噬作用的影響，其過程如下圖所示。下列分析正確的是（ ）
A．①過程可用滅活病毒誘導(dǎo)融合，該方法也適用于植物體細胞雜交
B．②過程應(yīng)利用CD47進行多次篩選以得到目標雜交瘤細胞
C．對照組應(yīng)設(shè)置為：巨噬細胞＋正常細胞共培養(yǎng)體系＋抗CD47單克隆抗體
D．預(yù)期結(jié)果為實驗組中巨噬細胞的吞噬能力顯著低于對照組
2．紫花苜蓿是常用的豆科牧草，但易使家畜患鼓脹??；百脈根富含物質(zhì)X，X可與紫花苜蓿中特定蛋白結(jié)合，抑制鼓脹病的發(fā)生。為培育抗鼓脹病的新品種，科學(xué)家以紫花苜蓿和百脈根為材料進行了實驗，主要流程如下圖所示。下列敘述正確的是（ ）
A．①過程用到纖維素酶和果膠酶，該過程利用的生物技術(shù)原理是植物細胞的全能性
B．為確保最終得到的F植株為雜種植株，可對②過程形成的C進行篩選和鑒定
C．③過程中C的高爾基體活動性增強，D的形成是植物體細胞雜交完成的標志
D．④過程需進行光照處理，將細胞培養(yǎng)至E階段即可研究物質(zhì)X的作用
3．科學(xué)家通過兩個關(guān)鍵因子誘導(dǎo)DNA去甲基化，將人類多能性干細胞轉(zhuǎn)化為8細胞階段全能性胚胎樣細胞（8CL細胞），相比于誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞），它不僅能分化成胎盤組織，還有潛力發(fā)育成更成熟的器官。下列說法錯誤的是（ ）
A．DNA去甲基化未改變靶基因的堿基排序，利于基因的表達
B．體外培養(yǎng)時，細胞密度、有害代謝物等可影響8CL細胞的增殖
C．利用iPS細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的器官進行移植，可避免免疫排斥反應(yīng)
D．制備8CL細胞的過程，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不發(fā)生改變
4．在一些腫瘤細胞中，EGFR（表皮生長因子受體）的過度表達，導(dǎo)致細胞異常增殖。利用動物細胞融合技術(shù)制備的單克隆抗體，與藥物偶聯(lián)后可用于治療EGFR過量表達的腫瘤。下列說法錯誤的是（ ）
A．可以利用EGFR作為抗原制備單克隆抗體
B．初步篩選后放入多孔板的細胞為雜交瘤細胞，能大量增殖并產(chǎn)生所需抗體
C．雜交瘤細胞在培養(yǎng)過程中一般無接觸抑制現(xiàn)象，不需要用胰蛋白酶處理
D．單克隆抗體藥物可特異性降低EGFR過量表達的腫瘤細胞的增殖能力
5．SDS常用于提取生物組織中的DNA，作為一種陰離子去污劑，它可以溶解細胞膜和核膜蛋白，使染色體離析、蛋白質(zhì)變性，釋放出核酸，獲取的核酸可溶于由Tris和EDTA配制的緩沖溶液中保存?zhèn)溆?。下列說法正確的是（ ）
A．配制研磨液時，需要加入2ml/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH至8.0
B．提取DNA時加入酒精，目的是使不溶于酒精的蛋白質(zhì)等物質(zhì)析出
C．SDS可加速解聚核膜蛋白，有利于提取葉綠體DNA和質(zhì)粒DNA
D．將提取到的DNA與二苯胺溶液充分混勻后，溶液即變?yōu)樗{色
6．科研人員將印度野牛的成纖維細胞的細胞核注入去核的家牛卵母細胞中，構(gòu)建了重組細胞，并最終獲得了健康的克隆后代。下列相關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A．重組細胞需在體外培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚期才能進行胚胎移植
B．對受體雌性家牛進行免疫抑制處理可以提高移植胚胎的成活率
C．卵母細胞去核可采用的方法有顯微操作法、梯度離心等
D．克隆后代的遺傳物質(zhì)主要來自印度野牛成纖維細胞的細胞核
7．為了制備鵝細小病毒VP2蛋白的特異性單克隆抗體，科研人員構(gòu)建了含有融合基因（VP2基因與一段引導(dǎo)序列NES）的大腸桿菌表達載體，受體細胞經(jīng)過誘導(dǎo)后能表達VP2蛋白并將其分泌到細胞外。利用純化的VP2蛋白免疫小鼠，采用雜交瘤技術(shù)制備了3株可穩(wěn)定分泌VP2蛋白的單克隆抗體（VP2單抗）的雜交瘤細胞株。下列敘述錯誤的是（ ）
A．引導(dǎo)序列NES的作用可能是介導(dǎo)VP2蛋白分泌到細胞外
B．VP2單抗的制備利用了重組DNA技術(shù)、細胞融合等技術(shù)
C．體外培養(yǎng)該免疫小鼠的單個B淋巴細胞也能得到VP2單抗
D．VP2單抗可用于鵝細小病毒病的診斷和治療
8．為研究新冠病毒致病機理，科研人員利用包膜含刺突蛋白（S蛋白）但內(nèi)部不含RNA的假病毒侵染體外培養(yǎng)的動物細胞，結(jié)果表明S蛋白與細胞表面ACE2受體的結(jié)合會破壞ACE2與線粒體間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，使得原本存在于線粒體內(nèi)膜上的細胞色素c釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)，細胞色素c在細胞質(zhì)基質(zhì)中的積累會啟動細胞內(nèi)相關(guān)基因表達，引發(fā)細胞死亡。已知位于線粒體內(nèi)膜上的細胞色素c主要用于維持線粒體內(nèi)膜兩側(cè)的質(zhì)子濃度梯度，進而催動ATP合酶合成ATP。下列說法錯誤的是（ ）
A．ACE2受體的化學(xué)本質(zhì)可能為糖蛋白
B．新冠病毒引發(fā)的細胞死亡屬于細胞壞死
C．與呼吸道上皮細胞相比新冠病毒的感染更容易引發(fā)心肌細胞死亡
D．新冠病毒感染后可能會導(dǎo)致骨骼肌細胞無氧呼吸加劇而引發(fā)肌肉酸痛
9．下圖是對某生物B基因進行基因編輯的過程，該過程中用sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點。下列說法錯誤的是（ ）
A．sgRNA能與靶基因上特定堿基序列互補
B．Cas9可特異性識別并斷裂核苷酸之間的磷酸二酯鍵
C．基因突變是不定向的而基因編輯能定向改變基因
D．使用該項基因編輯技術(shù)來預(yù)防人的某些疾病時需經(jīng)嚴格審查
10．草莓是無性繁殖的作物，它感染的病毒很容易傳播給后代。病毒在草莓體內(nèi)逐年積累，會導(dǎo)致產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。下圖是育種工作者選育高品質(zhì)草莓的流程圖。下列說法正確的是（ ）
A．通常采用70%的酒精和5%次氯酸鈉溶液對甲進行滅菌處理
B．B過程常采用顯微注射法將SMYELV-CP導(dǎo)入草莓細胞
C．A、B、C過程都屬于細胞工程的操作，體現(xiàn)了植物細胞的全能性
D．判斷兩種選育方法的效果時，只有方法二需要通過病毒接種實驗
11．研究者利用基因組編輯技術(shù)，將Bcl-2（抗凋亡）基因定點敲入FUT8（巖藻糖轉(zhuǎn)移酶）基因，從而改造中國倉鼠卵巢（CHO）細胞。
(1)Cas9蛋白和sgRNA是基因組編輯工具（圖1），為篩選進行高效編輯的sgRNA，需根據(jù)______基因相應(yīng)序列，設(shè)計并合成多個sgRNA鏈。分別構(gòu)建sgRNA/Cas9表達質(zhì)粒，并通過_______法導(dǎo)入CHO細胞。
(2)Cas9蛋白與靶序列結(jié)合并將DNA雙鏈切斷，隨后細胞會通過DNA損傷修復(fù)機制，將斷裂處兩端的序列連接起來，但在缺口處會發(fā)生堿基錯配。T酶能特異性識別并切割錯配的雙鏈DNA，通過T酶的酶切實驗檢測sgRNA在CHO細胞內(nèi)編輯效率。對圖2電泳結(jié)果分析，______組實現(xiàn)sgRNA的高效編輯。
(3)將含目的基因表達框和sgRNA/Cas9表達質(zhì)粒（1：1）共轉(zhuǎn)染CHO細胞，實現(xiàn)同步敲入敲除基因，具體過程如圖3．
①目的基因表達框中含基因表達所需的元件，元件順序依次為：同源序列I-_________同源序列Ⅱ，_______元件導(dǎo)致FUT8基因靶點后序列沒有成功轉(zhuǎn)錄。（填選項）
a、T2A（連接子）b、啟動子 c、轉(zhuǎn)錄終止信號 d、Bcl-2基因 e、FUT8基因 f、綠色熒光蛋白基因
②選取具有_______特征的細胞，進一步提取基因組DNA，并對圖3中片段______進行PCR，篩選出在FUT8靶基因處成功整合目的基因表達框的單克隆細胞。若PCR擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果出現(xiàn)______，表明篩選出的單克隆細胞為成功定點整合的純合細胞。
(4)CHO細胞是基因工程中生產(chǎn)抗體的常用受體細胞，F(xiàn)UT8負責將巖藻糖轉(zhuǎn)移至表達抗體上，而巖藻糖的存在會極大地降低抗體的作用。請分析利用改造后的CHO細胞株進行抗體生產(chǎn)的優(yōu)勢_______。
12．番茄是重要的農(nóng)作物，因J基因功能缺失導(dǎo)致的無果莖接縫是一種優(yōu)良性狀，表現(xiàn)為莖干與果實的連接處光滑且牢固，不易落果，提高了番茄的產(chǎn)量。
(1)利用誘變育種獲得純合突變體甲，表現(xiàn)出無果莖接縫，但由于花序產(chǎn)生大量分枝，導(dǎo)致產(chǎn)量不高。將甲與野生型番茄雜交，F(xiàn)1為野生型，F(xiàn)1自交獲得的F2中，野生型：無果莖接縫且分枝不增加∶有果莖接縫且分枝增加∶突變體甲＝9∶3∶3∶1，說明無果莖接縫為______性性狀；甲中控制花序分枝數(shù)量的基因與控制有無果莖接縫的基因間的位置關(guān)系是______。
(2)在甲的基礎(chǔ)上獲得了花序分枝未增加的純合突變體乙。將甲與乙雜交獲得F1，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2表現(xiàn)為不同程度的分枝。對F2中分枝最多和最少的個體基因組進行測序和比對，發(fā)現(xiàn)抑制花序增加的基因可能位于番茄1和3號染色體上，將相關(guān)DNA序列分別命名為sb1和sb3。由F2自交獲得F3，對F3部分個體進行測序并統(tǒng)計花序分枝數(shù)，結(jié)果如下圖1。由結(jié)果可知，對花序增加的抑制作用取決于______，且______的影響更大；F2中與圖1的B組表型一致的個體占F2的比例為______。
(3)大規(guī)模測序發(fā)現(xiàn)，突變體甲中J基因功能缺失且sb3序列中有一個突變的E基因，正常及突變E基因序列如下圖2（a），突變E基因轉(zhuǎn)錄出的兩種mRNA序列如下圖2（b）。
欲利用PCR技術(shù)驗證突變體甲轉(zhuǎn)錄出的EmRNA序列中包含圖2（b）的兩種序列，應(yīng)從下圖3中選擇的兩組引物是______。（內(nèi)含子4’序列較長，難以完全擴增）
(4)經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，突變體甲的E基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有30%為序列1，突變體乙的一個sb3序列中含有兩個與甲相同的突變E基因。綜合上述研究，從分子水平推測突變體甲花序分枝多而突變體乙分枝未增加的原因是______。
13．花青苷可以決定蘋果果皮、果肉等顏色的鮮艷程度，研究人員欲研究BR對花青苷合成的影響及機制。
(1)BR（油菜素內(nèi)酯）是一種天然植物激素，通過影響細胞基因的表達起到_____作用。
(2)A2基因為花青苷合成相關(guān)基因，為探究BR與A2基因之間的關(guān)系，研究者使用BR處理了蘋果幼苗，檢測A2基因的表達水平結(jié)果如圖1，該結(jié)果表明_____。
(3)有人提出A2蛋白和R1蛋白會影響花青苷合成酶ANS基因啟動子的活性。研究者通過檢測熒光素酶的表達量來驗證此推測，進行了相關(guān)研究。
①構(gòu)建表達載體：請將選項的序號或字母填入圖2相應(yīng)的方框中。
啟動子：Ⅰ．A2基因啟動子 Ⅱ．R1基因啟動子 Ⅲ．ANS基因啟動子 Ⅳ．熒光素酶基因啟動子 Ⅴ．常規(guī)啟動子
基因：A．A2基因 B．R1基因 C．ANS基因 D．熒光素酶基因
_____
②導(dǎo)入受體細胞：構(gòu)建好的表達載體通過_____法導(dǎo)入蘋果愈傷組織。
③實驗結(jié)果檢測：實驗結(jié)果如圖3，結(jié)果表明_____。
(4)雙分子熒光互補技術(shù)可研究細胞內(nèi)蛋白質(zhì)之間是否相互作用。將黃色熒光蛋白基因分為2段（片段1與片段2），分別與可特異性結(jié)合的兩種蛋白的基因融合構(gòu)建表達載體，將兩種載體同時導(dǎo)入受體細胞，在515nm激發(fā)光下可發(fā)出黃色熒光。研究者推測A2蛋白和R1蛋白在細胞內(nèi)形成復(fù)合物發(fā)揮作用，進行如圖4操作，請寫出可驗證此推測的實驗現(xiàn)象。
(5)綜合以上研究結(jié)果，闡述BR對花青苷合成影響的作用機制。_____
14．亞麻是一種油料經(jīng)濟作物，其種子中含有人體必需的不飽和脂肪酸-亞油酸和亞麻酸。兩種不飽和脂肪酸在種子中的代謝途徑如下圖所示。
(1)脂肪酸是脂類物質(zhì)，它們是構(gòu)成細胞膜中______的重要組成物質(zhì)。
(2)科學(xué)家期望通過基因工程手段進一步提高種子中亞麻酸的含量。將基因FAD2、FAD3導(dǎo)入亞麻中獲得轉(zhuǎn)基因植株，收獲轉(zhuǎn)基因植株種子，測定其相應(yīng)脂肪酸含最，結(jié)果如下圖1，該結(jié)果顯示______，凈含量變化值是與______相比獲得的數(shù)據(jù)。
(3)研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述結(jié)果的原因主要與外源FAD2基因的轉(zhuǎn)入有關(guān)。為探究該影響機制，科研人員對FAD2基因的表達水平進行了研究，實驗結(jié)果如下圖2。進一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中存在圖3所示的調(diào)控FAD2基因表達的過程。催化①過程轉(zhuǎn)錄的酶是______；②過程由RDR6酶催化，①和②的不同是______。出現(xiàn)圖1結(jié)果的原因是______。
(4)為驗證RDR6酶是否參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生，請選用以下植株，及FAD2基因表達載體進行實驗，并寫出預(yù)期結(jié)果。
植株：野生型擬南芥，RDR6突變體，F(xiàn)AD2突變體
實驗設(shè)計思路______。
預(yù)期結(jié)果______。
15．IKK激酶山IKKα、IKKβ和IKKγ三種亞基組成，該酶參與動物體內(nèi)免疫細胞的分化。臨床上發(fā)現(xiàn)某重癥聯(lián)合免疫缺陷（SCID）患兒的IKKβ基因編碼區(qū)第1183位堿基T突變?yōu)镃。為研究該患兒發(fā)病機制，研究人員應(yīng)用大引物PCR定點誘變技術(shù)獲得突變基因，并培育出SCID模型小鼠。圖1為定點誘變獲得突變基因的過程。
(1)在定點誘變獲取突變基因時，PCR1中使用的引物有_____________，PCR2中使用的引物有__________。PCR1和PCR2不能在同一個反應(yīng)體系中進行，原因是_________________。
(2)PCR在第一個循環(huán)之前通常將DNA樣品加熱至95℃數(shù)分鐘進行預(yù)變性處理，其目的是__________。由于大引物較長，含C與G的堿基較多，為減少非目標基因的獲得，在PCR2復(fù)性過程中應(yīng)采取的措施是__________。
(3)培育模型鼠的過程中，需用限制酶SacI、HindⅢ對突變基因和載體進行雙酶切，雙酶切的優(yōu)點是____________。研究人員經(jīng)鑒定、篩選獲得一只轉(zhuǎn)基因雜合鼠HE，讓HE與野生鼠雜交得F1，F(xiàn)1雌雄鼠隨機交配得F2。對F2中純合野生鼠WT、純合突變鼠HO、雜合鼠HE三種小鼠胸腺淋巴細胞中組成IKK激酶的三種亞基進行提純和電泳，結(jié)果如圖2。據(jù)此結(jié)果推測SCID患者免疫缺陷產(chǎn)生的機制是_____________。
實驗過程
實驗現(xiàn)象
載體組成
_____
_____
實驗過程
實驗現(xiàn)象
載體組成
_____
_____
參考答案：
1．B
【分析】單克隆抗體：由單個B淋巴細胞進行無性繁殖形成的細胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體。具有特異性強、靈敏度高，并可能大量制備的特點。單克隆抗體的制備過程：首先用特定抗原注射小鼠體內(nèi)，使其發(fā)生免疫，小鼠體內(nèi)產(chǎn)生具有免疫能力的B淋巴細胞。利用動物細胞融合技術(shù)將B淋巴細胞和骨髓瘤細胞融合，單克隆抗體制備過程中的兩次篩選：第一次篩選：利用特定選擇培養(yǎng)基篩選，獲得雜交瘤細胞，即AB型細胞（A為B淋巴細胞，B為骨髓瘤細胞），不需要A、B、AA、BB型細胞。第二次篩選：利用多孔板法和抗原-抗體雜交法篩選，獲得產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。
【詳解】A、①過程是誘導(dǎo)動物細胞融合可用滅活病毒誘導(dǎo)融合，該方法不適用于植物體細胞雜交 ，A錯誤；
B、CD47是抗原，②過程應(yīng)利用CD47進行多次篩選進行抗體陽性檢測以得到目標雜交瘤細胞 ，B正確；
C、對照組應(yīng)設(shè)置為：巨噬細胞＋腫瘤細胞共培養(yǎng)體系＋等量生理鹽水 ，C錯誤；
D、由于結(jié)腸癌等多種腫瘤細胞表面的CD47含量比正常細胞高1.6～5倍，實驗組中抗CD47的單克隆抗體主要和腫瘤細胞結(jié)合，和巨噬細胞結(jié)合的較少，抑制其吞噬作用程度較小，預(yù)期結(jié)果為實驗組中巨噬細胞的吞噬能力低于對照組 ，但差距不大，D錯誤。
故選B。
2．B
【分析】據(jù)圖分析，圖中①是去除細胞壁，②是原生質(zhì)體的融合過程，③是篩選出雜種細胞的過程，④是脫分化過程，⑤是再分化過程，據(jù)此分析作答。
【詳解】A、①是制備原生質(zhì)體的過程，由于植物細胞壁的成分主要是纖維素和果膠，故過程①需要用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞，其原理是酶的專一性，A錯誤；
B、②形成的細胞類型可能有紫花苜蓿-紫花苜蓿型、百脈根-百脈根型、紫花苜蓿-百脈根型等，為確保最終得到的F植株為新品種，可對②過程形成的C進行初步的篩選和鑒定，B正確；
C、③是篩選出雜種細胞的過程，該過程中由于要形成新的細胞壁，故高爾基體的活動增強，植物體細胞雜交完成的標志是形成新植株，而非圖中的D形成，C錯誤；
D、④過程是脫分化過程，該過程需要避光處理，D錯誤。
故選B。
3．D
【分析】胚胎干細胞的特點是：在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積較小，細胞核大，核仁明顯;在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物任何一種組織細胞；另一方面，在體外培養(yǎng)條件下， 可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可以進行某些遺傳改造。
【詳解】A、DNA去甲基化其堿基排序未改變，利于基因的表達，A正確；
B、體外培養(yǎng)時，8CL細胞的增殖受細胞密度、有害代謝物等的影響，B正確；
C、iPS細胞來自自身，利用iPS細胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的器官進行移植，可避免免疫排斥反應(yīng)，C正確；
D、制備8CL細胞的過程，細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能均發(fā)生改變，D錯誤。
故選D。
4．B
【分析】單克隆抗體的制備：（1）制備產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞：向免疫小鼠體內(nèi)注射特定的抗原，然后從小鼠脾內(nèi)獲得相應(yīng)的B淋巴細胞。（2）獲得雜交瘤細胞：①將鼠的骨髓瘤細胞與脾細胞中形成的B淋巴細胞融合；②用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞，該雜種細胞既能夠增殖又能產(chǎn)生抗體。（3）克隆化培養(yǎng)和抗體檢測。（4）將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖。（5）提取單克隆抗體：從細胞培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取。
【詳解】A、制備該單克隆抗體時，可用EGFR作為抗原來刺激動物， 制備產(chǎn)生特異性抗體的B淋巴細胞，A正確；
B、初步篩選后放入多孔板的細胞為雜交瘤細胞為多種類型的雜交瘤細胞，其中只有一部分能產(chǎn)生所需抗體，B錯誤；
C、雜交瘤細胞具有骨髓瘤細胞的特征，細胞表面缺少粘連蛋白，培養(yǎng)過程中一般無接觸抑制現(xiàn)象，不需要用胰蛋白酶處理，C正確；
D、由題意“利用動物細胞融合技術(shù)制備的單克隆抗體，與藥物偶聯(lián)后可用于治療EGFR過量表達的腫瘤”可知，單克隆抗體藥物可特異性降低EGFR過量表達的腫瘤細胞的增殖能力，D正確。
故選B。
5．A
【分析】粗提取DNA的原理：DNA不溶于酒精，但有些蛋白質(zhì)溶于酒精，可以初步分離DNA和蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2ml/L的NaCl溶液。
【詳解】A、配制研磨液時，需要加入2ml/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，使DNA的結(jié)構(gòu)不被破壞，A正確；
B、提取DNA時加入酒精，目的是使不溶于酒精的DNA析出，B錯誤；
C、SDS可使核膜蛋白質(zhì)變性，有利于提取核DNA，C錯誤；
D、將提取到的DNA與二苯胺溶液充分混勻后，沸水浴條件下變?yōu)樗{色，D錯誤。
故選A。
6．B
【分析】細胞核移植概念：將動物的一個細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育成動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。
【詳解】A、重組細胞需要發(fā)育到一等的程度才能進行移植，一般需要在體外培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚期才能進行胚胎移植，A正確；
B、代孕母體不會對移植入的胚胎發(fā)生排斥反應(yīng)，因此胚胎移植時，不需要對代孕母體注射免疫抑制劑，B錯誤；
C、體細胞核移植過程中去核的方法有顯微操作法、梯度離心法或紫外線短時間照射等，C正確；
D、克隆后代的遺傳物質(zhì)主要來自提供細胞核的供體細胞，所以克隆后代的遺傳物質(zhì)主要來自印度野牛成纖維細胞的細胞核，D正確。
故選B。
7．C
【分析】1、單克隆抗體：由單個B淋巴細胞進行無性繁殖形成的細胞系所產(chǎn)生出的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體，具有特異性強、靈敏度高，并可大量制備的特點。
2、單克隆抗體的作用：①作為診斷試劑：最廣泛的用途，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。②用于治療疾病和運載藥物：主要用于治療癌癥，可制成“生物導(dǎo)彈”。
【詳解】A、引導(dǎo)序列NES具有引導(dǎo)作用，其引導(dǎo)作用可能是介導(dǎo)VP2蛋白分泌到細胞外，A正確；
B、VP2單抗的制備過程涉及構(gòu)建基因表達載體以及B淋巴細胞和骨髓瘤細胞的融合，因此VP2單抗的制備利用了重組DNA技術(shù)、細胞融合等技術(shù)，B正確；
C、體外培養(yǎng)該免疫小鼠的單個B淋巴細胞會得到抗體，不能得到VP2單抗，C錯誤；
D、VP2單抗具有特異性強、靈敏度高、可大量制備等優(yōu)點，可用于鵝細小病毒病的診斷和治療，D正確。
故選C。
8．B
【分析】糖被：在細胞膜的外表，有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白。具有保護、潤滑和識別的作用。
細胞死亡：包括細胞凋亡和細胞壞死。細胞凋亡指的是由基因控制的細胞自主的有序的死亡；細胞壞死是在種種不利因素下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。
【詳解】A、由題可知，S蛋白能與細胞表面ACE2受體結(jié)合，從而破壞ACE2與線粒體間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，故ACE2受體的本質(zhì)可能為糖蛋白，A正確；
B、新冠病毒引發(fā)細胞死亡的原因是新冠病毒的S蛋白與細胞表面ACE2受體結(jié)合，破壞了ACE2與線粒體間的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致細胞色素c在細胞質(zhì)基質(zhì)中大量積累，從而啟動細胞內(nèi)相關(guān)基因表達，致使細胞死亡，這屬于基因控制的細胞凋亡，B錯誤；
C、呼吸道上皮細胞和心肌細胞相比，心肌細胞內(nèi)有更多的線粒體，會消耗更多的能量，由題可知，感染新冠病毒后，ATP的形成過程受阻，所以心肌細胞比呼吸道上皮細胞更容易死亡，C正確；
D、感染新冠病毒后，線粒體合成ATP受到阻礙，有氧呼吸產(chǎn)能下降，這導(dǎo)致骨骼肌細胞無氧呼吸加劇，從而引起乳酸增多，造成肌肉酸痛，D正確。
故選B。
9．B
【分析】用sgRNA可指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的切割位點并進行切割，進而在Ⅰ、Ⅱ之間和Ⅱ、Ⅲ之間切割，被剪下的Ⅱ被水解，Ⅰ和Ⅲ連接形成新的B基因。
【詳解】A、sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點，所以sgRNA能與靶基因上特定堿基序列互補，A正確；
B、Cas9可特斷裂核苷酸之間的磷酸二酯鍵，sgRNA具有特異性識別的作用，B錯誤；
C、由于sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點，所以基因編輯能定向改變基因，而基因突變是不定向的，C正確；
D、基因編輯技術(shù)存在一定的風險，一是基因組編輯技術(shù)本身存在著識別準確性等方面的問題；二是對人類基因進行“改造”時要嚴格遵守法律法規(guī)，不能違反人類的倫理道德，因此使用該項基因編輯技術(shù)來預(yù)防人的某些疾病時需要經(jīng)過嚴格的審批，D正確。
故選B。
10．D
【分析】植物組織培養(yǎng)過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體。植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過程中非常重要。
【詳解】A、植物組織培養(yǎng)過程中，需要用體積分數(shù)70%酒精和質(zhì)量分數(shù)5%次氯酸鈉溶液對甲（外植體）進行消毒，不是滅菌，保證植物組織培養(yǎng)的成功，A錯誤；
B、B過程表示將目的基因（SMYELV-CP）導(dǎo)入植物細胞（草莓細胞），常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，顯微注射法是將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ玫姆椒?，B錯誤；
C、B和C表示通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得抗病毒草莓，屬于基因工程技術(shù)的操作，C錯誤；
D、無病毒苗應(yīng)根據(jù)植株性狀檢測，不需要接種病毒，抗病毒苗需要通過病毒接種的方式來判斷選育方法的效果，因此只有方法二需要通過病毒接種實驗，D正確。
故選D。
11．(1) FUT8 顯微注射
(2)2、3、4
(3) b-d-a-f-c c 綠色熒光 1、2、3 長度約4768bp的（明亮）單一條帶
(4)改造后的CHO細胞株具有Bcl-2基因不易發(fā)生細胞凋亡，利于進行抗體的大規(guī)模生產(chǎn)；同時其生產(chǎn)的抗體無巖藻糖修飾，利于發(fā)揮抗體的作用
【分析】基因工程一般包括四個步驟：一是取得符合人們要求的DNA片段，這種DNA片段被稱為“目的基因”；二是將目的基因與質(zhì)?；虿《綝NA連接成重組DNA；三是把重組DNA引入某種細胞；四是把目的基因能表達的受體細胞挑選出來。
【詳解】（1）據(jù)圖可知，需要進行基因編輯，需構(gòu)建含sgRNA基因和Cas基因的重組DNA分子(重組質(zhì)粒，基因表達載體)，并導(dǎo)入受體細胞。需根據(jù)FUT8基因相應(yīng)序列，設(shè)計并合成多個sgRNA鏈，并通過顯微注射法導(dǎo)入CHO細胞。
（2）對圖2電泳結(jié)果分析，2、3、4組電泳片段最多，由于T酶能特異性識別并切割錯配的雙鏈DNA，通過T酶的酶切實驗檢測sgRNA在CHO細胞內(nèi)編輯效率，所以其實現(xiàn)sgRNA的高效編輯。
（3）①目的基因表達框中含基因表達所需的元件，元件順序依次為：同源序列I-b-d-a-f-c同源序列Ⅱ，c元件導(dǎo)致FUT8基因靶點后序列沒有成功轉(zhuǎn)錄。
②選取具有綠色熒光特征的細胞，進一步提取基因組DNA，對圖3中片段目的基因1、2、3進行PCR，篩選出在FUT8靶基因處成功整合目的基因表達框的單克隆細胞。若PCR擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果出現(xiàn)長度約4768bp的（明亮）單一條帶，表明篩選出的單克隆細胞為成功定點整合的純合細胞。
（4）利用改造后的CHO細胞株進行抗體生產(chǎn)的優(yōu)勢是：改造后的CHO細胞株具有Bcl-2基因不易發(fā)生細胞凋亡，利于進行抗體的大規(guī)模生產(chǎn)；同時其生產(chǎn)的抗體無巖藻糖修飾，利于發(fā)揮抗體的作用。
12．(1) 隱 非同源染色體上的非等位基因
(2) sb1和sb3的種類和數(shù)量 sb3 1/8
(3)引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）
(4)突變E基因能轉(zhuǎn)錄出兩種mRNA序列，能同時翻譯出功能正常和異常的E蛋白；突變體甲轉(zhuǎn)錄出的序列1少，產(chǎn)生正常E蛋白的含量少，導(dǎo)致花序分枝多；突變體乙中突變E基因重復(fù)，能轉(zhuǎn)錄出更多的序列1，產(chǎn)生足夠多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
【分析】基因自由組合定律的實質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】（1）分析題意可知，甲無果莖接縫與野生型番茄雜交，F(xiàn)1為野生型，F(xiàn)1野生型自交后獲得的F2中出現(xiàn)無果莖接縫，說明無果莖接縫為隱性性狀；F2中野生型：無果莖接縫且分枝不增加∶有果莖接縫且分枝增加∶突變體甲＝9∶3∶3∶1，其中有果莖∶無果莖=3∶1（設(shè)相關(guān)基因為A/a），分枝不增加∶分支增加=3∶1（設(shè)相關(guān)基因為B/b），說明兩對性狀是由兩對獨立遺傳的基因決定的，即甲中控制花序分枝數(shù)量的基因與控制有無果莖接縫的基因間的位置關(guān)系是非同源染色體上的非等位基因。
（2）分析圖1可知，A組的sb1和sb3均與甲表現(xiàn)一致，其分枝數(shù)量最多，而G的sb1和sb3均與甲表現(xiàn)不一致，其分枝數(shù)量最少，其余B-F中sb1和sb3與甲的表現(xiàn)一致情況不同，分枝數(shù)量也不同，說明對花序增加的抑制作用取決于sb1和sb3的種類和數(shù)量；進一步分析B-F可知，與sb1相比，sb3與甲的DNA序列表現(xiàn)不一致越多，則分支數(shù)量越多，故sb3的影響更大；甲為隱性純合子，設(shè)甲的基因型是aabb，則乙（花序分枝未增加）為AABB，F(xiàn)1AaBb自交，F(xiàn)2中與圖1的B組（Aabb）表型一致的個體占F2的比例為1/2×1/4=1/8。
（3）PCR技術(shù)擴增時需要一對引物，且引物需要與模板的3'端結(jié)合，要驗證突變體甲轉(zhuǎn)錄出的EmRNA序列中包含圖2（b）的兩種序列，則應(yīng)擴增出含有內(nèi)含子4'的區(qū)段，且結(jié)合題意可知，內(nèi)含子4’序列較長，難以完全擴增，據(jù)圖可知，應(yīng)選擇的兩組引物是引物c＋引物d、引物c＋引物e（引物b＋引物d）。
（4）基因決定性狀，是通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實現(xiàn)的，分析題意，變體甲的E基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有30%為序列1，突變體乙的一個sb3序列中含有兩個與甲相同的突變E基因，從分子水平推測突變體甲花序分枝多而突變體乙分枝未增加的原因是：突變E基因能轉(zhuǎn)錄出兩種mRNA序列，能同時翻譯出功能正常和異常的E蛋白；突變體甲轉(zhuǎn)錄出的序列1少，產(chǎn)生正常E蛋白的含量少，導(dǎo)致花序分枝多；突變體乙中突變E基因重復(fù)，能轉(zhuǎn)錄出更多的序列1，產(chǎn)生足夠多的正常E蛋白，花序分枝未增加。
13．(1)調(diào)節(jié)
(2)BR促進A2基因表達
(3) V 、B 、III 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 / 基因槍法 單獨的A2蛋白抑制ANS基因轉(zhuǎn)錄，A2和R1蛋白都存在時抑制ANS基因轉(zhuǎn)錄效果更強（單獨R1無顯著影響）
(4) 出現(xiàn)黃色熒光 沒有黃色熒光
(5)BR促進A2基因表達，A2蛋白增多，與R1蛋白形成復(fù)合物，作用于ANS基因的啟動子，抑制其轉(zhuǎn)錄，抑制花青苷的合成
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定。
【詳解】（1）植物激素對于植物的生長發(fā)育起調(diào)節(jié)作用，BR（油菜素內(nèi)酯）是一種天然植物激素，通過影響細胞基因的表達起到調(diào)節(jié)作用。
（2）據(jù)圖可知，與對照組相比，BR處理后，A2基因相對表達量更高，說明BR促進A2基因表達。
（3）①本實驗要研究A2蛋白和R1蛋白是否會影響花青苷合成酶ANS基因啟動子的活性，自變量為插入的基因種類，因變量為熒光素酶的表達量，根據(jù)圖3可知，甲組是空載體做空白對照，乙組只有A2基因，那么丙組應(yīng)該只有R1基因，因此載體2插入的目的基因應(yīng)該為R1基因 ，即B；甲乙丙三組的變量為插入基因不同，其他應(yīng)該相同，那么載體1和2的啟動子應(yīng)該是常規(guī)啟動子，即V；本實驗要研究的是是否會影響花青苷合成酶ANS基因啟動子的活性，因此還需要有ANS基因啟動子，因此載體3處啟動子為ANS基因啟動子，即 Ⅲ，因此圖2相應(yīng)的方框中序號或者字母為V 、B 、III。
②將目的基因?qū)胧荏w細胞，根據(jù)受體細胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣，將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法，要將目的基因?qū)胗鷤M織不能用花粉管通道法，因此構(gòu)建好的表達載體通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化或者基因槍法法導(dǎo)入蘋果愈傷組織。
③與甲組相比，乙組熒光素酶相對含量較少，丙組熒光素酶相對含量較多，丁組熒光素酶相對含量比其他組都低，說明單獨的A2蛋白抑制ANS基因轉(zhuǎn)錄，A2和R1蛋白都存在時抑制ANS基因轉(zhuǎn)錄效果更強（單獨R1無顯著影響）。
（4）如果A2蛋白和R1蛋白有相互作用，因此將A2與片段1的載體與R1與片段2的載體導(dǎo)入受體細胞后，片段1和片段2能連接在一起，表達出黃色熒光蛋白，在515nm激發(fā)光下可發(fā)出黃色熒光，但只有片段1和片段2導(dǎo)入受體細胞不能連接在一起，不能表達黃色熒光蛋白，也就不能發(fā)出黃色熒光。
（5）據(jù)第二問結(jié)果可知，BR促進A2基因表達，據(jù)第三問可知，A2蛋白和R1蛋白會影響花青苷合成酶ANS基因啟動子的活性，據(jù)此推測BR對花青苷合成影響的作用機制為BR促進A2基因表達，A2蛋白增多，與R1蛋白形成復(fù)合物，作用于ANS基因的啟動子，抑制其轉(zhuǎn)錄，抑制花青苷的合成。
14．(1)磷脂
(2) 轉(zhuǎn)基因植株的亞麻酸含量降低，油酸含量升高 非轉(zhuǎn)基因植株
(3) RNA聚合酶 ①是以DNA鏈為模板合成RNA，②是以RNA單鏈為模板合成互補RNA單鏈 外源FAD2基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA被錯誤加工，被錯誤加工的mRNA在RDR6酶的催化下，合成互補的RNA單鏈，形成RNA雙鏈，然后被剪切為單鏈短RNA，單鏈短RNA和內(nèi)源FAD2基因轉(zhuǎn)錄的正確加工的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致正確加工的mRNA被降解，不能合成FAD2酶，不能催化油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸
(4) 將相同生理狀態(tài)的野生型擬南芥、RDR6突變體分別導(dǎo)入相同數(shù)量的FAD2基因表達載體，將轉(zhuǎn)基因植株在相同適宜條件下種植，收獲種子，測定油酸、亞油酸、亞麻酸含量，并進行比較。 可能結(jié)果1：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸含量比轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中油酸含量高，而亞油酸、亞麻酸含量低。
可能結(jié)果2：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸、亞油酸、亞麻酸含量和轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中接近。
【分析】基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型的生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。基因工程的基本工具包括限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶以及運載體等；基因工程的步驟包括目的基因的獲?。◤幕蛭膸熘蝎@取目的基因、利用PCR技術(shù)擴增目的基因以及化學(xué)方法人工合成）、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與鑒定。
【詳解】（1）細胞膜的主要成分是磷脂，磷脂中含有脂肪酸。
（2）據(jù)圖結(jié)果，轉(zhuǎn)基因植株的油酸含量增加了20%-30%左右，亞油酸含量降低了20%左右，亞麻酸含量降低了10%左右，這是和非轉(zhuǎn)基因植株比較獲得的數(shù)據(jù)，以檢測轉(zhuǎn)基因的效果。
（3）圖中①過程是以DNA為模板合成RNA，是轉(zhuǎn)錄過程，需要RNA聚合酶催化。②是以mRNA為模板，合成互補的雙鏈DNA。據(jù)圖，外源FAD2基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA被錯誤加工，被錯誤加工的mRNA在RDR6酶的催化下，合成互補的RNA單鏈，形成RNA雙鏈，然后被剪切為單鏈短RNA，單鏈短RNA和內(nèi)源FAD2基因轉(zhuǎn)錄的正確加工的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致正確加工的mRNA被降解，不能合成FAD2酶，不能催化油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸，進而亞麻酸含量也減少。
（4）為驗證RDR6酶是否參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生，自變量是是否含RDR6酶，可用RDR6突變體、野生型擬南芥分別轉(zhuǎn)入FAD2基因表達載體，RDR6突變體沒有RDR6酶，培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植株后，分別檢測種子中油酸、亞油撒、亞麻酸的含量，并進行比較。若RDR6酶參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生，則轉(zhuǎn)基因RDR6突變體的油酸含量下降、亞油酸、亞麻酸含量上升。若RDR6酶不參與圖1現(xiàn)象的發(fā)生，則轉(zhuǎn)基因RDR6突變體的油酸、亞油酸、亞麻酸含量和轉(zhuǎn)基因野生型植株接近。
【點睛】通過轉(zhuǎn)基因亞麻情境，考查基因工程的過程、基因工程產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析及實驗設(shè)計。
15．(1) 引物A、引物C 引物B、大引物b 引物之間能結(jié)合，會干擾引物和模板鏈的結(jié)合，影響PCR過程
(2) 增加大分子模板DNA徹底變性的概率 適當提高退火溫度
(3) 防止質(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化及反向連接 IKKβ基因突變導(dǎo)致IKKβ含量減少，IKK激酶活力降低，不利于免疫細胞的分化
【分析】PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。其原理為DNA復(fù)制。該過程的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物。其過程為：a、高溫變性：DNA解旋過程；b、低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；c、中溫延伸：合成子鏈，PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開。
【詳解】（1）在PCR反應(yīng)體系中，需要加入引物和IKKβ基因外，還需要加入Taq酶（耐高溫DNA聚合酶）、4種脫氧核苷酸（原料）、緩沖液（維持pH）、Mg2+（激活DNA聚合酶）等；在圖1獲取突變基因過程中，分析題圖可知，在PCR1中，需要兩種引物，將來在切取IKKβ基因時，需要在基因的左側(cè)用限制酶HindⅢ來切割，在基因的右側(cè)用限制酶SacI來切割，因此在該基因的左端應(yīng)有限制酶HindⅢ識別的序列，在基因的右端應(yīng)有限制酶SacI識別的序列，因此在PCR1中結(jié)合到基因右端的引物序列從5′到3′端的開始部位應(yīng)含有限制酶SacI識別的序列，所以要用到引物C，從題圖中看，另一個引物從5′到3′端的序列中開始部位應(yīng)含有突變堿基C，所以要用到引物A。
從圖中看，在PCR2中，有一個引物結(jié)合到了基因的左端，在它從5′到3′的序列的開始部位應(yīng)含有限制酶HindⅢ識別的序列，所以要用到引物B，而另外的一個引物就是大引物中的一條鏈，它應(yīng)該結(jié)合到基因的右端，且從5′到3′端的序列中開始部位應(yīng)含有SacI識別的序列，從圖中看，它是大引物的b鏈。
由于PCR1和PCR2過程使用的引物之間能結(jié)合，因而會干擾引物和模板鏈的結(jié)合，影響PCR過程，因此PCR1和PCR2不能在同一個反應(yīng)體系中進行，需要分開進行。
（2）PCR在第一個循環(huán)之前通常將DNA樣品加熱至95℃數(shù)分鐘進行預(yù)變性處理，這樣可以增加大分子模板DNA徹底變性的概率，為后續(xù)的PCR過程創(chuàng)造條件。由于大引物較長，含C與G的堿基較多，為減少非目標基因的獲得，在PCR2復(fù)性過程中應(yīng)適當提高退火溫度，便于引物與模板鏈的結(jié)合。
（3）培育模型鼠的過程中，需用限制酶SacI、HindⅢ對突變基因和載體進行雙酶切，雙酶切能保證質(zhì)粒和目的基因的正確連接，避免自身環(huán)化及反向連接。研究人員經(jīng)鑒定、篩選獲得一只轉(zhuǎn)基因雜合鼠HE，讓HE與野生鼠雜交得F1，F(xiàn)1雌雄鼠隨機交配得F2。對F2中純合野生鼠WT、純合突變鼠HO、雜合鼠HE三種小鼠胸腺淋巴細胞中組成IKK激酶的三種亞基進行提純和電泳，結(jié)果顯示HO小鼠體內(nèi)不含IKKβ或含量很少，因而可推測IKKβ基因突變導(dǎo)致IKKβ含量減少，IKK激酶活力降低，不利于免疫細胞的分化，進而導(dǎo)致SCID患者表現(xiàn)為免疫缺陷。