北京市5年（2020-2024）生物高考真题1年模拟题分类汇编专题18基因工程含详解.docx

专题18基因工程

五年考情

考情分析

基因工程

2024年北京卷第20题

2023年北京卷第21题

2022年北京卷第21题

2021年北京卷第20题

2021年北京卷第21题

2020年北京卷第12题

2020年北京卷第17题

通常以具体情境,考查基因工程的原理,工具和基本操作程序,启动子的含义和功能,PCR技术的原理,限制酶的作用,基因表达载体的组成,启动子的作用等,题目难度系数大,其中启动子的插入位点和插入方向,报告基因的表达等都需要学生有很强的理解信息,获取信息的能力,以及综合运用知识解决问题的科学思维和科学探究能力,通过基因工程考查学生的结构与功能观。

1,（2024·北京·高考真题）学习以下材料,回答（1）～（4）题。

筛选组织特异表达的基因

筛选组织特异表达的基因,对研究细胞分化和组织,器官的形成机制非常重要。“增强子捕获”是筛选组织特异表达基因的一种有效方法。

真核生物的基本启动子位于基因5端附近,没有组织特异性,本身不足以启动基因表达。增强子位于基因上游或下游,与基本启动子共同组成基因表达的调控序列。基因工程所用表达载体中的启动子,实际上包含增强子和基本启动子。

很多增强子具有组织特异的活性,它们与特定蛋白结合后激活基本启动子,驱动相应基因在特定组织中表达（图A）。基于上述调控机理,研究者构建了由基本启动子和报告基因组成的“增强子捕获载体”（图B）,并转入受精卵。捕获载体会随机插入基因组中,如果插入位点附近存在有活性的增强子,则会激活报告基因的表达（图C）。

获得了一系列分别在不同组织中特异表达报告基因的个体后,研究者提取每个个体的基因组DNA,通过PCR扩增含有捕获载体序列的DNA片段。对PCR产物进行测序后,与相应的基因组序列比对,即可确定载体的插入位点,进而鉴定出相应的基因。

研究者利用各种遗传学手段,对筛选得到的基因进行突变,干扰或过表达,检测个体表型的改变,研究其在细胞分化和个体发育中的作用,从而揭示组织和器官形成的机理。

（1）在个体发育中,来源相同的细胞在形态,结构和功能上发生___________的过程称为细胞分化,分化是基因___________的结果。

（2）对文中“增强子”的理解,错误的是________。

A.增强子是含有特定碱基序列的DNA片段

B.增强子,基本启动子和它们调控的基因位于同一条染色体上

C.一个增强子只能作用于一个基本启动子

D.很多增强子在不同组织中的活性不同

（3）研究者将增强子捕获技术应用于斑马鱼,观察到报告基因在某幼体的心脏中特异表达。鉴定出捕获载体的插入位点后,发现位点附近有两个基因G和H,为了确定这两个基因是否为心脏特异表达的基因,应检测___________。

（4）真核生物编码蛋白的序列只占基因组的很少部分,因而在绝大多数表达报告基因的个体中,增强子捕获载体的插入位点位于基因外部,不会造成基因突变。研究者对图B所示载体进行了改造,期望改造后的载体随机插入基因组后,在“捕获”增强子的同时,也造成该增强子所调控的基因发生突变,以研究基因功能。请画图表示改造后的载体,并标出各部分名称_____（略）。

2,（2023·北京·高考真题）变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I）,也可能来自胰岛中干细胞的增殖,分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法,研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。

(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入DNA的EdU和BrdU均能与互补配对,并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。

(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从点到点。

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(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖,需使用一批同时变胖的小鼠。为此,本实验使用诱导型基因敲除小鼠,即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除,形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：

①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x）,但L的功能正常,②Ce酶基因：源自噬菌体,其编码的酶进入细胞核后作用于x,导致两个x间的DNA片段丢失,③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质,与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定,④口服药T：小分子化合物,可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线：→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠