《2026年高考领航卷生物》

21. 【2026东北育才学校模拟考试】(10分)水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器(如图1)，为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题：
(1)基因工程中启动子与增强子都与基因转录有关，增强子可增强转录效率。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，其位于基因的上游，紧挨转录的起始位点。
(2)分析上图可知，当环境中存在水杨酸时，水杨酸—调控蛋白复合物可激活Ps，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。
(3)研究人员欲通过改造重组质粒，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍，从而提高传感器的灵敏度。方法一是选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR；方法二是在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列。
(4)水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。现欲通过PCR判定融合基因是否已准确连接，应选择图2中的引物组合是引物1和引物3。

(5)工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中，使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ccdA、ccdB分别插入图3中的C、B(填字母)位点。

答案： 21.【参考答案】（除标明外，每空1分）
(1)RNA聚合酶识别和结合的位点 转录的起始位点
(2)水杨酸—调控蛋白复合物
(3)提高表达效率的DNA序列(答“增强子”或“强启动子”也可得分)
(4)动态检测和清除(2分) 引物1和引物3(2分，答出一个不得分)
(5)C B