《2026年高中必刷题高中生物选择性必修第三册人教版》

1. [山东省实验中学2025高二期中]野生大豆的SAMS基因具有提高抗逆性的作用。水稻是一种盐敏感型作物，为提高水稻的抗盐碱能力，研究者将野生大豆的SAMS基因转入水稻细胞内，从而培养出转基因水稻株系，具体过程如图。下列说法错误的是(D)


A.图示过程使用了农杆菌转化法
B.Ⅰ和Ⅲ都需使用固体培养基
C.Ⅰ中的筛选可使用PCR技术
D.获得的转基因水稻苗都具备抗盐碱能力

答案： 1.D　【解析】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，图示过程使用了农杆菌转化法，A正确；I中筛选含目的基因的农杆菌，需使用固体培养基，III为植物组织培养的再分化过程，需要使用固体培养基。关键点：一般将受体菌通过稀释涂布平板法接种到选择培养基上，根据菌落特征进行筛选。
B正确；PCR技术可用于目的基因和基因表达载体的筛选，C正确；SAMS基因具有提高抗逆性的作用，获得的转基因水稻幼苗不一定都具有抗盐碱的能力，还需要将转基因水稻置于盐碱环境中进行鉴定，D错误。
关键点：转基因生物是否具有相应的性状，还需要进行个体生物学水平的鉴定。

2. [江苏扬州2025高二期中]果胶甲酯酶具有催化水解果胶的作用，为获得高产、高纯度的胞外果胶甲酯酶，某科研小组设计的黑曲霉工程菌的构建和发酵流程图如下。回答下列问题：

(1)科研小组从基因数据库中获得果胶甲酯酶基因序列后，通过设计引物扩增出大量果胶甲酯酶基因片段，在扩增过程中4种dNTP的作用是提供原料和能量，此过程缓冲液中加入Mg²⁺的目的是激活DNA聚合酶。在构建重组表达载体过程中，果胶甲酯酶基因应插入质粒的启动子和终止子之间才能进行表达。
(2)可提取农杆菌的DNA进行PCR后再通过琼脂糖凝胶电泳判断重组表达载体是否导入农杆菌。获得转果胶甲酯酶基因的黑曲霉后，通过抗原—抗体杂交技术或检测单位量的转基因黑曲霉单位时间水解的果胶量，判断高产果胶甲酯酶黑曲霉工程菌是否构建成功。因黑曲霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶甲酯酶相似，造成提取产物纯度不高，所以科研小组通过一定的方法将这种蛋白质的基因敲除，从而获得高纯度的果胶甲酯酶。
(3)发酵过程需保持营养供给充分、适宜温度（至少写两点）、适宜pH、充足的氧气等条件，保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理，取上清液进行果胶甲酯酶的分离和纯化工作。在分离过程中使用一定浓度的硫酸铵处理发酵液后获得有活性的果胶甲酯酶沉淀物，原因是在一定浓度的硫酸铵条件下果胶甲酯酶溶解度低、酶的空间结构不会被破坏。

答案： 2.
(1)提供原料和能量　激活DNA聚合酶　启动子和终止子
(2)琼脂糖凝胶电泳　单位时间水解的果胶量　敲除
(3)营养供给充分、适宜温度　上清液　果胶甲酯酶溶解度低　酶的空间结构不会被破坏
【解析】
(1)dNTP是脱氧核苷三磷酸，可以为PCR提供原料和能量，缓冲液中加入$Mg^{2+}$的目的是激活DNA聚合酶。基因表达必须有启动子和终止子，因此目的基因必须插入启动子和终止子之间。
(2)琼脂糖凝胶电泳可以检测DNA，通过与标准DNA对照，判断是否存在对应的DNA。获得转果胶甲酯酶基因的黑曲霉后，通过抗原—抗体杂交技术或检测单位量的转基因黑曲霉单位时间水解的果胶量，判断高产果胶甲酯酶黑曲霉工程菌是否构建成功。因黑曲霉自身某种蛋白质的物理和化学性质与果胶酶相似，造成提取产物纯度不高，可以将该蛋白对应的基因敲除，使得该蛋白无法合成，从而获得高纯度的果胶甲酯酶。
(3)发酵过程需保持营养供给充分、适宜温度、适宜pH、充足的氧气等条件，保证发酵过程不受杂菌污染和菌体能正常生长。发酵结束后将发酵液进行离心处理后，果胶甲酯酶存在于上清液中，故取上清液进行果胶甲酯酶的分离和纯化工作。从获得“有活性的果胶甲酯酶沉淀物”可知，果胶甲酯酶在一定浓度的硫酸铵中溶解度低且该条件下不会破坏酶的空间结构。

3. [江西赣州2025高二月考]我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植(SCNT)技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因(产生昼夜节律必需的基因)敲除的生物节律紊乱猕猴，为相关疾病研究提供了新型动物模型，其基本构建流程如图。CRISPR/Cas9基因编辑系统能在DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时会发生基因突变而导致靶基因失活，第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。请回答下列相关问题：

(1)经CRISPR/Cas9基因编辑和胚胎移植获得的第一代BMAL1基因敲除猴的不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状，原因是CRISPR/Cas9对不同个体的DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时最终导致的基因突变不同。
(2)实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至MⅡ(或减数分裂Ⅱ中)期，进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有95%空气和5%CO₂的混合气体气体的培养箱中。核移植成功后，用电刺激、Ca²⁺载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等（填具体方法，写出2种即可）激活重构胚。
(3)为提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员还将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重组融合细胞，推测Kdm4d的mRNA的作用是降低组蛋白的甲基化程度，有利于与细胞分裂和分化相关基因的表达。
(4)与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景一致（写出1点即可）。

答案： 3.
(1)CRISPR/Cas9对不同个体的DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时最终导致的基因突变不同
(2)MⅡ(或减数分裂Ⅱ中)　95%空气和$5%CO_{2}$的混合气体、电刺激、$Ca^{2+}$载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等
(3)降低组蛋白的甲基化程度，有利于与细胞分裂和分化相关基因的表达
(4)遗传背景一致
【解析】
(1)CRISPR/Cas9对不同个体的DNA特定位置进行切割，被切割的DNA修复时最终导致的基因突变不同，所以关键点：被切割的DNA修复时会发生基因突变，基因突变具有不定向性。不同个体表现出不同程度的节律紊乱症状。
(2)MⅡ期卵母细胞才具备受精能力，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件，因此实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至MⅡ期；进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有95%空气和$5%CO_{2}$的混合气体的培养箱中。核移植成功后，用电刺激、$Ca^{2+}$载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚。
(3)组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA经翻译产生组蛋白去甲基化酶，可以降低组蛋白的甲基化程度，有利于与细胞分裂和分化相关基因的表达。
(4)第二代基因敲除猴是由A6的成纤维细胞进行克隆获得的，因此它们的基因组成相同。与第一代BMALI基因敲除猴模型相比，第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景一致。