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(共24张PPT)
第二部分　考前适度训练
一、命题点专训
命题点专训(九)　基因工程及生物技术的安全性和伦理问题(选择题)
1．(2024·湖南长沙三模)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，PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠ为不同限制酶)，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。下列说法正确的是(　　)
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A．上述获得蓝色玫瑰的方案中需转入能调控液泡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基因表达时分别以T-DNA的不同链为模板进行转录
D．农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰细胞质基因组中防止基因扩散
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C　[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错误；结合图示可知，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1一同切除，故只能用BamHⅠ，B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，转录是以DNA的一条链为模板进行的，由启动子方向可知，两基因转录的模板不同，C正确；农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上，D错误。]
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2．(2024·江苏南通模拟)下列有关“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可将提取到的白色丝状物与二苯胺试剂充分混匀，沸水浴加热后变蓝
B．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶可在延伸过程中起作用
C．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
D．DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA不溶于酒精而某些蛋白质溶于酒精来粗提DNA
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A　[将丝状物溶于2 mol/L的5 mL的NaCl溶液中，然后向试管中加入4 mL的二苯胺试剂，沸水浴加热5 min，试管冷却后溶液呈现蓝色，A错误；PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，B正确；用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，C正确；DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步粗提取DNA，D正确。]
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3．(2024·湖北十堰二模)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)的方法。加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物，含量较多的被称为非限制性引物。PCR最初的若干次循环中，其扩增产物主要是双链DNA(dsDNA)，但当限制性引物消耗完后，就会产生大量的ssDNA。不对称PCR的简单过程如图所示。假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后开始扩增产生ssDNA。下列叙述错误的是(　　)
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A．限制性引物和非限制性引物均需要依据模板DNA的碱基序列来设计
B．据图可知，最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列相同
C．上述过程中子链分别沿限制性引物的5′端、非限制性引物的3′端延伸
D．该不对称PCR过程中需要(26－1)a个限制性引物
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C　[PCR扩增时需要已知目的基因两侧的碱基序列来设计引物，因此限制性引物和非限制性引物均需要依据模板DNA的碱基序列来设计，A正确；当限制性引物的浓度降低，甚至基本耗尽，双链 DNA 的合成速率显著下降，此时非限制性引物将继续引导单链 DNA 的合成，非限制性引物是与乙链结合，故反应的最后阶段只产生初始 DNA 中一条链的拷贝(非限制性引物引导合成的单链)，最后大量获得的ssDNA与图中甲链的碱基序列一致，B正确；扩增时耐高温的DNA聚合酶将4种脱氧核苷酸连接至引物的3′端，C错误；PCR扩增时引物是新子链的一部分，假设模板DNA分子初始数量为a个，6次循环后产生26个DNA分子，因此该不对称PCR过程中需要(26－1)a个限制性引物，D正确。]
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4．(2024·江苏扬州模拟)双向启动子可同时结合两个RNA聚合酶来驱动下游基因的表达，研究人员构建了下图所示的表达载体，以检测双向启动子作用效果。下列分析正确的是(　　)
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A．为连入GUS基因，需用SalⅠ和SphⅠ酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒
B．表达载体中GUS基因和LUC基因转录时使用T-DNA的同一条DNA单链为模板
C．可用农杆菌转化法将表达载体导入植物细胞，在培养基中添加壮观霉素进行筛选
D．可通过观察是否出现荧光和蓝色物质确认双向启动子是否发挥了作用
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D　[如果用SphⅠ酶切已整合了双向启动子及LUC基因的质粒就会破坏LUC基因，A错误；表达载体中GUS基因和LUC基因转录时双向启动子的转录方向不同，使用T-DNA的模板链也不同，B错误；将基因表达载体导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，但壮观霉素抗性基因位于T-DNA序列之外，C错误；双向启动子如果正常表达，就会合成荧光素酶和β-葡萄糖苷酶，催化底物分别产生荧光、生成蓝色物质，从而确定双向启动子的作用，D正确。]
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5．(2024·辽宁大连模拟)生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述错误的是(　　)
A．高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B．只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C．动物饲料中的抗生素会通过食物链使人体微生物耐药性增强
D．外来入侵物种可能增加本土食物来源，却给自然生态造成破坏
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B　[高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确；只要有证据表明某转基因产品有害，就应该禁止该转基因产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，C正确；外来入侵物种可能增加本土食物来源，但如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，D正确。]
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(教师用书独具)
1．(2024·湖南师大附中模拟)乳酸菌是乳酸
的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量；
酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研
究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶
基因(LDH)导入酿酒酵母，获得能产生乳酸
的酵母工程菌株。右图为通过双酶切构建重
组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的起始密码子编码序列，ATG为真核生物偏好的起始密码子编码序列。下列说法正确的是(　　)
A．引物2的3′端序列应包含XbaⅠ的识别序列
B．重组质粒以能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体
C．PCR反应时，缓冲液中一般要添加Ca2+来激活相关酶
D．引物1的5′端序列应考虑将GTG改为ATG
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D　[根据题意可知，含GTG的一端为LDH基因的起始，为保证通过双酶切以正确方向插入质粒，设计引物1的5′端序列需要包含BamHⅠ的识别序列，引物2的5′端序列应包含XbaⅠ的识别序列，A错误；结合题意可知，本过程中重组质粒应以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体，然后在缺乏尿嘧啶的选择培养基上培养，导入重组质粒的酿酒酵母菌株因获得尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，从而起到筛选作用，B错误；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+，C错误；设计引物1的5′端序列，应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，以便目的基因在酵母细胞中更好地表达，D正确。]
2．(2024·北京延庆一模)研究发现，
为心梗患者注射适量t-PA蛋白会诱发
颅内出血，但若将t-PA第84位的半胱
氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血等
副作用，改良后的t-PA蛋白成为心梗
和脑血栓的急救药。下图所示，通
过基因工程大量制备改良药物t-PA蛋白，下列说法错误的是(　　)
A．制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程
B．利用重组pCLY11质粒可获得牛乳腺生物反应器
C．选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11，构建重组质粒
D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色
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D　[由蛋白质工程的概念可知，改良后的药物t-PA蛋白是由t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸改良而来，因此，制备改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程，A正确；科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件构建重组pCLY11，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器，B正确；t-PA改良基因的黏性末端如图所示，则所选的限制酶所获得的切口应与t-PA改良基因的黏性末端相同，因此需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切开质粒pCLY11，C正确；结合图示可知，限制酶XmaⅠ和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏新霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，没有相应产物，因而菌落呈现白色，D错误。]
3．(2024·广东汕头二模)当水稻处于高Na＋环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H＋浓度梯度将Na＋排到细胞外。某研究团队拟构建SOS1基因和绿色荧光蛋白基因(GFP)的融合基因转入水稻基因组，以期增强水稻的抗盐能力。下列叙述错误的是(　　)
A．水稻通过转运蛋白SOS1以主动运输的方式将Na＋运输到细胞外
B．将SOS1基因插入表达载体中不可选用限制酶SmaⅠ和EcoRⅠ
C．检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增
D．检测F2和R2的扩增结果能确定水稻是否为SOS1-GFP基因的纯合子
√
D　[由题意可知，当水稻处于高Na＋环境时，细胞膜上的转运蛋白SOS1可借助膜两侧的H＋浓度梯度以主动运输的方式将Na＋排到细胞外，A正确；SOS1基因含有BamHⅠ、SmaⅠ和EcoRⅠ，所以将SOS1基因插入表达载体中不可选用限制酶SmaⅠ和EcoRⅠ，B正确；检测GFP基因是否以正确方向连接到质粒可用引物F1和R2进行扩增，C正确；F2和R2为绿色荧光蛋白基因(GFP)的引物，无法检测到是否含有SOS1基因，D错误。]
谢 谢

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