《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

24. (11分)金属硫蛋白(MT3)富含巯基，对金属离子具有强亲和力，降低重金属的毒性，减少对植物的伤害。信号肽($MF-\alpha$)能介导重组融合蛋白分泌到细胞外。研究人员合成$MF-\alpha-EGFP-MT3$融合基因，构建表达载体转化烟草，研究分泌型MT3对植物的影响。如图是表达载体的构建过程，请回答下列问题。

(1)过程①使用的上游引物序列为$5^\prime-GCGTCGACATGAGATTTCCTTC-3^\prime$，下游引物序列为$5^\prime-CGGATATCTGACTGGCAGCAGCTGCAC-3^\prime$。据此推测过程②切割载体1时使用的限制酶是XhoⅠ、EcoRV(2分)。
(2)载体1和载体3是转基因植物培育过程中常用的工具，这是因为载体1含有多个限制酶识别序列，有利于多种目的基因的插入；载体3与载体2通过同源重组构建表达载体。
(3)过程③后将载体和农杆菌细胞混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上培养，挑取农杆菌转化烟草。在含卡那霉素的培养基中培养，筛选转化成功的烟草。再用PCR技术对筛选得到的转基因烟草作进一步鉴定，反应程序为$94° C\ 3\ min$，($94° C\ 30\ s$，$58° C\ 30\ s$，$72° C\ 1\ min$)30个循环，72$° C\ 10\ min$。
(4)为检测分泌型MT3对烟草的影响，研究人员进行了以下实验。请完成下表：

答案： 24.(除标注外，每空1分，共11分)
(1)XhoⅠ、EcoRV(2分)
(2)多种目的基因的插入 同源重组
(3)壮观霉素 卡那霉素 72
(4)①无水乙醇 ②红 ③能富集Cd，降低Cd的毒害作用(2分)
热门考点 基因工程、色素提取实验
[深度解析]
(1)过程①使用的上游引物序列为5′ - CCGTCGACATGAGATTTCCTTC - 3′，下游引物序列为5′ - CGGATATCTCACTGGCAGGCTGCAC - 3′。上游引物序列含有SalⅠ识别序列，下游引物序列含有EcoRV识别序列，但用二者切割载体1不会把ccdB切掉，该基因为原核细胞自杀基因，会影响重组载体的表达，而XhoⅠ切割产生的黏性末端与SalⅠ相同，且与EcoRV切割能切掉ccdB序列，故推测过程②切割载体1时使用的限制酶是XhoⅠ、EcoRV。
(2)载体1和载体3是转基因植物培育过程中常用的工具，这是因为载体1含有多个限制酶识别序列，有利于多种目的基因的插入。载体3与载体2均含有特异性同源序列，可通过同源重组构建表达载体。
(3)过程③后将载体和农杆菌混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上培养，挑取农杆菌转化烟草。载体3有spe⁺，载体2没有spe⁺，能在含壮观霉素培养基上生长的是农杆菌转化烟草；表达载体还含Kan⁺，再在含卡那霉素的培养基上培养，则能生长的是转化成功的烟草。用PCR技术进行扩增，检验筛选得到的转基因烟草，94℃ 3min进行变性，(94℃ 30s，58℃ 30s，72℃ 1min)30个循环后，72℃ 10min进行延伸(以获得尽可能完整的产物)。
(4)①因为光合色素可溶于有机溶剂，所以提取光合色素时，需要加入无水乙醇。②因为类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以用紫外分光光度法测红光吸收值，计算叶绿素的含量。③分析实验结果，丙组叶Cd含量明显高于乙组，且丙组叶绿素含量高于乙组、低于甲组，可得出结论：转基因烟草能富集Cd，降低Cd的毒害作用。