（5）现代生物科技——三年（2021-2023）高考生物创新真题精编
1.
【
2023
年广东卷】
种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（
2
n
=10
）进行诱变，筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型
DA1
基因发生一个碱基
G
到
A
的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。
回答下列问题：
（
1
）拟采用农杆菌转化法将野生型
DA1
基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与
_________
植株的种子大小相近。
（
2
）用
PCR
反应扩增
DA1
基因，用限制性核酸内切酶对
PCR
产物和
_________
进行切割，用
DNA
连接酶将两者连接。为确保插入的
DA1
基因可以正常表达，其上下游序列需具备
_________
。
（
3
）转化后，
T-DNA
（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定
遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。
①
农杆菌转化
T
0
代植株并自交，将
T
1
代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了
_________
。
②
T
1
代阳性植株自交所得的
T
2
代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约
_________%
的培养基中幼苗继续培养。
③
将
②
中选出的
T
2
代阳性植株
_________
（填
“
自交
”
、
“
与野生型杂交
”
或
“
与突变体杂交
”
）所得的
T
3
代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到
_________%
的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。
为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用
PCR
扩增野生型和突变型基因片段，再
使用限制性核酸内切酶
X
切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下图，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑。
2.
【
2023
年北京卷】
二十大报告提出
“
种业振兴行动
”
。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
（
1
）我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得
了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是
___________
。
（
2
）科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在
DNA
序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶
B
的酶切位点（如图乙）。据此，检测
F
2
基因型的实验步骤为：提取基因组
DNA→PCR→
回收扩增产物
→___________→
电泳。
F
2
中杂合子电泳条带数目应为
___________
条。
（
3
）油菜雄性不育品系
A
作为母本与可育品系
R
杂交，获得杂交油菜种子
S
（杂合
子），使杂交油菜的大规模种
植成为可能。品系
A1
育性正常，其他性状与
A
相同，
A
与
A1
杂交，子一代仍为品系
A
，由此可大量繁殖
A
。
在大量繁殖
A
的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致
A
不纯，进而影响种子
S
的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子
S
的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的
A1
，利用黄化
A1
生产种子
S
的育种流程见图丙。
①
图丙中，
A
植株的绿叶雄性不育子代与黄化
A1
杂交，筛选出的黄化
A
植株占子一代总数的比例约为
_______________
。
②
为减少因花粉污染导致的种子
S
纯度下降，简单易行的田间操作用
____________________________
。
3.
【
2022
年广东卷】“绿水逶迤去，青山相向开。”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气（含
CO
2
等一碳温室气体，多来自高污染排放企业）为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。
回答下列问题：
（
1
）研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对
________________
，利用
PCR
技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。
（
2
）研究者构建了一种表达载体
pMTL80k
，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是
________________
，终止子的作用是
________________
。
（
3
）培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是
________________
，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。
（
4
）这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了
______
__________
，体现了循环经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于
________________
，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
4.
【
2022
年北京卷】
生态文明建设已成为我国的基本国策。水中雌激素类物质（
E
物质）污染会导致鱼类雌性化等异常，并通过食物链影响人体健康和生态安全。原产南亚的斑马鱼，其肌细胞、生殖细胞等存在
（5）现代生物科技（高考真题分类汇编）——三年（2021-2023）高考生物创新真题精编
