專題10基因工程

曲目錄

L命題趨勢：明考情知方向

2.重難詮釋：知重難、掌技巧、攻薄弱

3.創新情境練：知情境練突破

4.限時提升練：（30min）綜合能力提升

--------------h

0:用格

考點三年考情分析2025考向預測

基因工程（2024.北京卷.T19）PCR擴增的原理與過程考點預測：基因工程及應用

（2023.北京卷.T19）,PCR擴增的原理與過程考法預測：在特定情境下，通過設計合適

（2023.北京卷.T21）基因工程在農牧業、制藥及環的引物、利用特定限制酶剪切，進行基

境等方面的應用因編輯或基因拼接，達到改變特定基因、

（2022.北京卷.T21）基因表達載體的構建，轉基因實現基因重組、獲得融合蛋白等目的，

生物安全性操作過程復雜，所涉及的內容為當前最前

沿的技術成果等。

一、重難點

（一）基因工程的基本操作程序

1.目的基因的篩選與獲取

（1）方法：從基因文庫中直接獲取。基因文庫類型:基因組文庫（包含一種生物的所有基因）；部分基因文

庫（包含一種生物的一部分基因）（cDNA文庫）。

（2）人工合成：逆轉錄法、化學合成法。

（3）利用PCR技術獲取和擴增

2.基因表達載體的構建

（1）目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且遺傳給下一代，同時使其能夠表達和發揮作用。

（2）基因表達載體的組成和功能

一段有特殊序列結構的一段有特殊序列結構

DNA片段，位于基因的的DNA片段，位于基

上游，是RNA聚合酶識因的下游，作用是使

別和結合的部位，驅動轉錄停止

基因轉錄出mRNA

基因表達載體自我復制便于重組DNA

起始的一段序列分子的篩選

3.將目的基因導入受體細胞

（1）導入植物細胞：農桿菌轉化法、花粉管通道法。

（2）導入動物細胞：顯微注射法。受體細胞：受精卵。

（3）導入微生物細胞：Ca2+處理。可使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態。

4.目的基因的檢測與鑒定

檢測水平檢測目的檢測方法

分子水平目的基因是否插入到轉基因生物染色體DNA上PCR

目的基因是否轉錄出了mRNA

目的基因是否翻譯出蛋白質抗原一抗體雜交

個體水平轉基因生物是否表現出相應的特性如抗蟲、抗病的接種實驗

二、高分技巧

（一）基因表達載體的構建

1.注意事項

（1）目的基因應插到啟動子與終止子之間的部位。

（2）目的基因的插入不能破壞標記基因。

（3）切割質粒和獲取目的基因的限制酶必須產生相同的末端。（堿基互補，便于連接）

2.兩種酶切方法

（1）單酶切：用一種限制酶切割目的基因和質粒，所得目的基因與質粒兩頭的末端相同。在進行連接反應

時，目的基因和載體是隨機碰撞的，因此容易造成自身環化和反向連接（即目的基因的上下游方向顛倒地與

載體相連，結果目的基因的轉錄從下游到上游，導致密碼子全部改變，目的基因不能正常表達）。

（2）雙酶切：用兩種限制酶切割目的基因及質粒，可使目的基因與質粒兩頭的末端不相同，可避免自身環

化和反向連接。

3.限制酶選擇的要求

（1）應選擇切割位點位于目的基因兩端的限制酶，以便將目的基因“切出”。

（2）不能選擇切割位點位于目的基因、啟動子、終止子、標記基因、復制原點內部的限制酶，以防破壞目

的基因。

（3）為避免目的基因和質粒的自身環化和反向連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因及質粒。

,創新情境練1

____（建_議用時：10分鐘）

1.（新技術）我國科學家開發了一種利用自體肝細胞治療遺傳性肝病的新技術（如圖）。用基因編輯技術對

體外培養的患者肝細胞進行基因修復后，將細胞移植給人酪氨酸血癥模型小鼠，小鼠肝功能得到有效改善。

相關敘述第卷的是（）

A.用膠原蛋白酶或胰蛋白酶處理可分散肝組織細胞

B.基因編輯工具使肝細胞內致病基因修復為正常基因

C.此過程利用顯微注射技術將正常基因導入肝細胞

D.使用免疫缺陷小鼠可避免異種移植引發的免疫排斥

【答案】C

【分析】在進行細胞培養時，首先要對新鮮取材的動物組織進行處理，或用機械的方法，或用胰蛋白酶、

膠原蛋白酶等處理一段時間，將組織分散成單個細胞。然后，用培養液將細胞制成細胞懸液，再將細胞懸

液放入培養瓶或培養皿內，置于適宜環境中培養。

【詳解】A、動物細胞培養過程中，用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理部分組織使細胞分散獲得單個細胞，A正

確;

B、分析圖可知，將攜帶正常基因的重組腺病毒并利用CRISPR/Cas9基因編輯工具，可以使肝細胞內致病基

因修復為正常基因，B正確；

C、分析圖可知，該過程是利用載體一重組腺病毒將正常基因導入肝細胞，并不是利用顯微注射技術將正

常基因導入肝細胞，C錯誤；

D、免疫缺陷小鼠免疫功能受損，所以使用免疫缺陷小鼠可避免異種移植引發的免疫排斥，D正確。

故選C。

2.（聯系生活）轉基因抗蟲棉在我國的種植面積已占全國棉花種植面積的90%。研究者利用PCR技術檢測

雜草中有無轉基因成分，得到如下圖所示結果。相關分析錯誤的是（）

4~8為棉田雜草，9~10為校園雜草

A.空白實驗是未加入DNA模板得到的電泳結果

B.推測棉田雜草6、7與抗蟲棉的親緣關系較近

C.結果說明校園雜草與棉花間一定存在生殖隔離

D.轉基因成分進入雜草體內可能會引發生態問題

【答案】C

【分析】由圖可知，2轉基因抗蟲棉和棉田雜草6和7均含有轉基因成分。轉基因抗蟲棉是指棉花細胞染色

體上整合有外源抗蟲基因的棉花品種。抗蟲基因通常為來源于蘇云金芽抱桿菌的Bt基因。

【詳解】A、空白試驗應該是DNA標準樣液（Marker）,未加入DNA模板得到的電泳結果，作為空白對照，

A正確；

B、根據雜草6和7含有轉基因成分可以推測，雜草6和7可能與抗蟲棉的親緣關系較近，獲得了轉基因特

性，B正確；

C、根據6和7含有轉基因成分可知，雜草可能與棉花的親緣關系較近，不能說明兩者是否存在生殖隔離，

C錯誤；

D、轉基因成分進入雜草內，可能導致雜草獲得轉基因特性，可能會引發生態問題，D正確。

故選C。

3.（技術分析）科學家通過對己滅絕的古人類——尼安德特人的基因組進行測序，發現尼安德特人的部分

基因通過智人流向現代人類。下列有關敘述錯誤的是（）

A.基因組測序的研究需要借助PCR技術

B.尼安德特人可能是通過與智人雜交將其基因遺傳給現代人類

C.證明尼安德特人是現代人近親的依據是DNA的核昔酸種類

D.該項研究能夠為人類的起源與現代人的進化提供有力的證據

【答案】C

【分析】不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，揭示人們當今生物有著共同的原始祖先，其差

異的大小則揭示當今生物種類親緣關系的遠近，以及它們在進化史上出現的順序。

【詳解】A、基因組測序，需要借助PCR技術擴增相應的基因，A正確；

B、由題意“尼安德特人的部分基因通過智人流向現代人類”可推知，尼安德特人可能通過與智人雜交將其基

因遺傳給現代人類，B正確；

C、尼安德特人和現代人的DNA的核甘酸種類相同，但二者DNA的核昔酸的排列順序不同，因此證明尼

安德特人是現代人近親的依據可以是DNA的核甘酸的排列順序，C錯誤；

D、基因組測序技術的研究，能夠在分子水平上為人類的起源與現代人的進化提供有力的證據，D正確。

故選C。

4.（機理探究）油菜是我國的重要油料作物，其生長受到核盤菌引起的菌核病威脅。科研人員試圖培育抗

菌核病的轉基因油菜新品種，其抗性機理如下圖所示，相關敘述正確的是（）

核盤菌侵染

、、產生rnRNA4-----------------------

激活啟動防御/R干擾RNA

轉錄因子B||二

啟動子;防御基因代質

無核盤菌侵染

A.將含防御基因的基因表達載體導入核盤菌后，侵染油菜獲得轉基因植株

B.核盤菌侵染轉基因油菜后，啟動防御基因表達出相應蛋白質抵御核盤菌侵染

C.未受到核盤菌侵染時，油菜細胞不能合成轉錄因子B,不啟動防御基因表達

D.轉基因油菜中的啟動子pB屬于誘導型啟動子，能夠精確調控防御基因的表達

【答案】D

【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增

和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、

終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目

的基因的檢測與鑒定。

【詳解】A、將含防御基因的基因表達載體導入核盤菌后，侵染油菜，之后還需要對防御基因進行檢測和鑒

定，A錯誤；

B、分析題圖可知，核盤菌侵染轉基因油菜后，啟動防御基因轉錄出小干擾RNA抵御核盤菌侵染，而非表

達出蛋白質，B錯誤；

C、未受到核盤菌侵染時，油菜細胞不能激活細胞內的轉錄因子B,導致防御基因不能表達，C錯誤；

D、轉基因油菜中的啟動子pB只有在核盤菌侵染時才能激活目的基因的表達，屬于誘導型啟動子，能夠精

確調控防御基因的表達，D正確。

故選D。

5.（綜合分析）酵母人工染色體pYAC2是以酵母菌為受體細胞構建基因文庫時的常用載體。下圖為pYAC2

的結構示意圖，導入受體細胞前用限制酶BamHI切割可使其成為線性的染色體。pYAC2適配的受體菌菌

落呈紅色，sup4基因表達能夠抑制其性狀表現，使菌落呈白色。相關敘述第氓的是（）

CEN4sup4\—EcoRI

（著絲粒序歹匕工土4艮的基因插入位點）

TRP1[\

（色氨酸合」pYAC2\

成酶基因口

\/—TEL

（端粒序列）

、BamHI

TELBamHI

（端粒序列）

A.導入pYAC2的受體菌能夠在不含色氨酸的培養基中生存

B.用BamHI切割pYAC2后，TEL端粒序列位于染色體的兩端

C.著絲粒序列CEN4的存在可防止pYAC2在細胞分裂中丟失

D.將帶有目的基因的重組pYAC2導入受體菌后應挑選白色菌落

【答案】D

【分析】載體：除質粒外，還有噬菌體和動植物病毒等。質粒作為載體的條件：①有一個至多個限制酶酶

切位點；②進入受體細胞后能自我復制或整合到宿主細胞DNA上進行同步復制；③有特殊的標記基因，便

于重組DNA分子的篩選。

【詳解】A、pYAC2上含有TRP1（色氨酸合成酶基因），導入pYAC2的受體菌能夠合成色氨酸，能夠在不

含色氨酸的培養基中生存，A正確；

B、pYAC2上有兩個BamHl切割位點，用BamHI切割后，pYAC2成為線性的染色體，TEL端粒序列位

于染色體的兩端，B正確；

C、著絲粒是確保細胞分裂時染色體正確分離的重要結構，pYAC2上的CEN4（著絲粒序列）可防止pYAC2

在細胞分裂中丟失，C正確；

D、分析題圖可知，目的基因插入會破壞sup4基因，導致sup4基因不能表達，故pYAC2適配的受體菌菌

落仍呈紅色，將帶有目的基因的重組pYAC2導入受體菌后應挑選紅色菌落，D錯誤。

故選D。

<1

限時提升練（建議用時：30分鐘）

一、選擇題

1.（2020?北京.高考真題）為了對重金屬污染的土壤進行生物修復，研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉運蛋

白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導入楊樹基因組中（如圖）。

左邊界（T）③右邊界

楊樹內源DMAI,~|楊樹內源DNA

-----------------I-----1啟動子|---1HXIA3基因|---1終止子|-I--------------------

（注：①、②'③、酶示引物）

為檢測獲得的轉基因楊樹苗中是否含有導入的HMA3基因，同時避免內源HMA3基因的干擾，在進行PCR

擴增時，應選擇的引物組合是（）

A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④

【答案】B

【分析】根據圖示中引物的位置可知，引物①擴增的片段含有啟動子和HMA3基因，引物③擴增的片段不

含啟動子，引物②擴增的片段既含有啟動子，又含有HMA3基因序列。

【詳解】圖示中克隆的重金屬轉運蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導入楊樹基因組中，若要檢

測獲得的轉基因楊樹苗中是否含有導入的HMA3基因和高效啟動子，需要檢測是否含有高效啟動子序列和

HMA3基因序列，應選擇的引物組合是①+②，即B正確，ACD錯誤。

故選B。

2.（2018?北京?高考真題）用Xhol和Sall兩種限制性核酸內切酶分別處理同一DNA片段，酶切位點及酶切

產物分離結果如圖。以下敘述不正確的是（）

XhuiSal\SallSallXhul

圖2電泳結果示意圖

A.如圖中兩種酶識別的核甘酸序列不同

B.如圖中酶切產物可用于構建重組DNA

C.泳道①中是用Sall處理得到的酶切產物

D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA

【答案】D

【詳解】【分析】該題考查DNA的結構、限制酶的特點和功能等。DNA一般是雙螺旋結構；限制酶可以識

別特定的脫氧核昔酸序列，并在每條鏈中特定部位的兩個核甘酸之間的磷酸二酯鍵進行切割。

【詳解】限制酶識別特定的脫氧核昔酸序列，不同的限制酶能識別不同的核甘酸序列，由電泳圖可知X/ioI

和兩種酶分別切割時，識別的序列不同，A正確；同種限制酶切割出的DNA片段，具有相同的黏性末

端，再用DNA連接酶進行連接，可以構成重組DNA,B正確；Sa/1將DNA片段切成4段，X/?oI將DNA

片段切成3段，根據電泳結果可知泳道①為Sa/L泳道②為XWLC正確；限制酶切割雙鏈DNA,酶切

后的DNA片段仍然是雙鏈DNA,D錯誤，所以選D。

【點睛】注意圖1兩種限制酶的識別位點數量，Sa/I有3個識別位點，能將DNA片段切成4段，X/ioI有

2個識別位點，能將DNA片段切成3段。

3.（2024.北京海淀.一模）雙向啟動子可同時結合兩個RNA聚合酶來驅動下游基因的表達，研究人員構建

了下圖所示的表達載體，以檢測雙向啟動子作用效果。下列分析不正確的是（）

,雙向啟動子

Agel^h1s,[N,I5,1丫ISmaI

一|l潮霉素抗性基因*―……LUC基昌卜|——*壯觀]素抗性基因|—

t--------------------T-DNA-------------------?

注：+啟動子|終止子

LUC基因編碼熒光素醐，可催化底物產生熒光

GUS基因編碼葡萄糖甘酶，催化底物生成藍色物質

A.可用農桿菌轉化法將構建好的表達載體導入植物細胞

B.為連入GUS基因，需用Sall和SphI酶切已整合了雙向啟動子及LUC基因的質粒

C.在培養基中添加壯觀霉素可篩選出成功導入表達載體的微生物受體細胞

D.可通過觀察是否出現熒光和藍色物質確認雙向啟動子的作用

【答案】B

【分析】基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記

基因等；

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方

法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將

目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA

分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA-分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質-

抗原-抗體雜交技術；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】A、將基因表達載體導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法，A正確；

B、如果用SphI酶切已整合了雙向啟動子及LUC基因的質粒時就會破壞LUC基因，B錯誤；

C、如果成功導入含有壯觀霉素抗性基因的基因表達載體，受體細胞就具有抗壯觀霉素的能力，在含有壯觀

霉素的培養基上能生存，因此可以篩選出成功導入表達載體的微生物受體細胞，C正確；

D、雙向啟動子如果正常表達,就會合成熒光素酶和p-葡萄糖昔酶，催化底物分別產生熒光或生成藍色物質，

從而確定雙向啟動子的作用，D正確。

故選B。

4.（2024.北京昌平.二模）下圖示利用重疊延伸PCR技術改造目的基因的原理。相關敘述錯誤的是（）

使用DNA聚合酶延伸

PCR3

J篩選

5)八_______________________3'

3'，八_______________________5'

A.圖示操作中至少需要用2種限制酶對目的基因進行處理

B.操作中引物2和引物3序列應含有擬突變位點，且可以互補

C.應選用引物1和引物4進行PCR3,以獲得大量目的基因序列

D.此過程實現的基因序列改變屬于基因突變，未發生基因重組

【答案】A

【分析】PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。它是一項根據DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復

制的各種組分與反應條件，對目的基因的核昔酸序列進行大量復制的技術。每次循環可以分為變性、復性

和延伸三步。其過程如下：①高溫變性：當溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈。②低溫復性：

溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合。③中溫延伸：溫度上升到72℃

左右，溶液中的四種脫氧核昔酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據堿基互補配對原則合成新的DNA

鏈。

【詳解】A、圖示操作中不需要用限制酶處理目的基因，A錯誤；

B、實現基因的定點誘變時，需要根據目的基因序列設計兩種常規引物，以及根據擬突變位點處堿基序列

的位置設計兩種突變引物，圖中屬于突變引物的是引物2、3；與常規引物相比，圖中的2、3兩種引物必須

要有一段互補的序列，可以進行堿基互補配對，而且應含有擬突變位點，否則無法實現進行PCR3篩選的突

變產物的形成，B正確；

C、進行重疊延伸時，上鏈和下鏈在突變位點處的堿基序列互補，能起到引物2、3的作用，不需要另加引

物。但是，若要獲得大量目的基因需要進行PCR3,引物選擇2、3,C正確；

D、利用重疊延伸PCR技術實現了基因的定點誘變。可見，此過程實現的基因序列改變屬于基因突變，未

發生基因重組，D正確。

故選Ao

5.（2024?北京東城?二模）為更有效地處理含重金屬的廢水，研究人員將植物的金屬結合蛋白基因導入大腸

桿菌構建工程菌。由于PCR擴增出的目的基因末端為平末端，且無合適的限制酶識別序列，需借助中間載

體P將目的基因接入載體E。下圖為兩種載體的結構和相關限制酶的識別序列。下列敘述正確的是（）

—CTCGAG-------GATATC---------CTGCAG---------CCCGGG---------GGTACC—

—GAGCTC-------CTATAG---------GACGTC---------GGGCCC---------CCATGG—

tfIff

XhoIEcoRVPstISmaIKpnI

A.不直接選擇P構建表達載體是因為它不含起始密碼子和終止密碼子

B.將目的基因插入載體P時，應選擇Smal進行酶切，再用DNA連接酶連接

C.構建表達載體時，應選擇Xhol和PstI酶切載體E和含目的基因的載體P

D.基因表達載體構建完成后，需利用農桿菌轉化法導入受體細胞

【答案】C

【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：可利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表

達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）

將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣.將目的基因導入植物細胞的方法有

農桿菌轉化法、花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微

生物細胞的方法是鈣離子處理法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測；①檢測轉基因生物染

色體的DNA是否插入目的基因;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質：

抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】A、由圖可知，不直接選擇P構建表達載體是因為它不含啟動子與終止子，A錯誤；

BC、由于載體E只有產生黏性末端的酶切位點，要使中間載體P接入載體E,同時防止載體E自身環化,

需要用兩種限制酶分別切割載體E和中間載體P,據圖可知，中間載體P和載體E均含有Xhol和PstI酶識

別序列，故可選用Xhol和PstI酶進行酶切，載體P的這兩種酶識別序列中含有EcoRV識別位點，并且其

切割的為平末端，可以用于連接目的基因，Smal酶雖然也能切割得到平末端，但是其識別位點沒有位于Xhol

和PstI酶識別位點之間，故不能選擇其對中間載體P進行切割，B錯誤，C正確；

D、由于將目的基因導入大腸桿菌，因此用鈣離子處理法最有效，D錯誤。

故選C。

6.（2024?北京西城?二模）為加速綠色熒光蛋白基因（GFP）進化，快速獲得熒光強度更高的GFP蛋白，科

研人員將DNA1（編碼易錯DNA聚合酶）和DNA2共同導入大腸桿菌（如圖）。下列說法簿誤的是（）

半乳糖昔易錯DNA

誘導啟動子.聚合酶基因

---4DNA1

—O?r*■■JrQDNA2

/\

卡那毒素GFP基因

抗性基因

A.用卡那霉素篩選含DNA1的大腸桿菌

B.易錯DNA聚合酶催化GFP基因復制

C.GFP基因在此復制過程中突變率升高

D.連續傳代并篩選強熒光菌落加速GFP進化

【答案】A

【分析】基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取；（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心

步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等；（3）將目的基因導入受體細胞：根據

受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉

管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感

受態細胞法；（4）目的基因的檢測與鑒定。

【詳解】A、由圖可知，卡那霉素抗性基因與GFP基因融合到DNA2上后導入大腸桿菌，因此用用卡那霉

素篩選含DNA2的大腸桿菌，A錯誤；

B、易錯DNA聚合酶能催化DNA的復制，即能催化GFP基因復制，B正確；

C、易錯DNA聚合酶使DNA復制過程中發生基因突變的概率增加，因此GFP基因在復制過程中突變率升

高，C正確；

D、連續傳代并篩選，逐代淘汰，就會篩選出熒光菌落，從而加速GFP進化，D正確。

故選A?

7.（2024.北京豐臺.二模）為研究玉米的抗逆機制，科研人員利用圖中的雙分子熒光互補技術分析玉米M5

與B72蛋白的相互作用。下列說法正確的是（）

YFPN端片段YFPC端片段YFP（黃色熒光蛋白）

蛋白A蛋白B蛋白A蛋白B

A.直接將YFP剪切為N端和C端后，分別與M5和B72蛋白連接

B.設計特異性引物以玉米cDNA為模板擴增M5和B72基因

C.將M5和B72基因融合后連接到質粒上的YFP基因中

D.將含有M5和B72的基因表達載體分別導入不同細胞中

【答案】B

【分析】結合題意分析可知，該操作應該是將M5和B72基因分別連接在YEP蛋白對應的基因的5,端和3'

端，隨后將基因表達載體導入同一細胞中。

【詳解】AC、結合題意分析可知，該操作應該是將M5和B72基因分別連接在YEP蛋白對應的基因的S

端和3'端，AC錯誤；

B、設計特異性引物以玉米cDNA為模板擴增M5和B72基因，為構建基因表達載體作準備，B正確；

D、將含有M5和B72的基因表達載體導入同一細胞中，D錯誤。

故選B。

8.（2024.北京門頭溝.一模）下列生物技術操作不衾達成預期目標的是（）

A.將胰島素基因表達質粒轉入酵母菌，篩選獲得產胰島素工程菌

B.將腸乳糖酶基因導入奶牛乳腺細胞，培育產低乳糖牛乳的奶牛

C.將體外改造后能識別特定癌細胞的T細胞回輸患者，進行癌癥治療

D.將花青素代謝相關基因導入植物體細胞，獲得具有特定花色的植株

【答案】B

【分析】轉基因技術的原理是基因重組。基因重組和基因突變、染色體變異均屬于可遺傳的變異；基因治

療：指把正常基因導入病人體內，使該基因的表達產物發揮功能，從而達到治療疾病的目的，這是治療遺

傳病的最有效的手段。

【詳解】A、將含胰島素基因表達載體的重組質粒轉入酵母菌，經過篩選可以獲得能生產胰島素的工程菌,

A正確；

B、將腸乳糖酶基因導入奶牛受精卵，可以培育出產低乳糖牛乳的奶牛，如果導入奶牛乳腺細胞則不能達成

預期目標，B錯誤；

C、將體外改造后能識別特定癌細胞的T細胞回輸患者，可以識別特定的癌細胞，從而進行癌癥治療，C正

確；

D、將花青素代謝基因導入植物體細胞，再經植物組織培養獲得具有特定花色的植株，D正確。

故選B。

9.（2024北京朝陽?一模）為了構建可以直接利用纖維素發酵的釀酒酵母工程菌，研究人員構建基因表達載

體（如圖所示），并導入不能合成尿喀咤的酵母菌。

PCR

正向引物

下列相關分析不正確的是（）

A.尿嚏咤合成基因可以作為表達載體上的標記基因

B.該方法需利用限制酶和DNA連接酶實現目的基因與載體的連接

C.擴增目的基因時應在引物的5,端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列

D.在以纖維素為唯一碳源的液體培養基中檢測酒精含量確定工程菌發酵效果

【答案】B

【分析】基因工程中常用限制酶切割目的基因和質粒（載體），用DNA連接酶連接目的基因和載體。

【詳解】A、由題意可知，表達載體導入不能合成尿喀咤的酵母菌，所以可將尿嚏咤合成基因作為表達載體

上的標記基因，若導入表達載體后酵母菌能產生尿嚏咤，說明導入成功，A正確；

B、該方法需利用DNA連接酶實現目的基因與載體的連接，不需要使用限制酶，B錯誤；

C、擴增目的基因時應在引物的5,端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列，以便引物與目的基因配對，C

正確；

D、在以纖維素為唯一碳源的液體培養基中檢測酒精含量確定工程菌發酵效果，若能利用纖維素發酵，則證

明轉基因成功，D正確。

故選B。

10.（2024?北京東城?一模）西北牡丹在白色花瓣基部呈現色斑，極具觀賞價值。研究發現，紫色色斑內會

積累花色素昔。PrF3H基因控制花色素昔合成途徑中關鍵酶的合成。如圖，分別提取花瓣紫色和白色部位的

DNA,經不同處理后PCR擴增PrF3H基因的啟動子區域，電泳檢測擴增產物。分析實驗結果可以得出的結

論是（）

紫色部位白色部位

McrBC-++注：McrBC只能切割DNA的甲基化區域，

ggggm對未甲基化區域不起作用

A.花瓣紫色與白色部位PrF3H基因的堿基序列存在差異

B.白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高于紫色部位

C.PrF3H基因啟動子甲基化程度高有利于花色素昔合成

D.啟動子甲基化可調控基因表達說明性狀并非由基因控制

【答案】B

【分析】生物的性狀由基因決定，還受環境條件的影響，是生物的基因和環境共同作用的結果，即表現型=

基因型+環境條件。

【詳解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的堿基序列相同，只是甲基化程度不同，A錯誤；

B、根據電泳結構白色部位加入McrBC后沒有出現電泳條帶，而McrBC只能切割DNA的甲基化區域，說

明白色區域的啟動子甲基化程度高，B正確；

C、白色部位PrF3H基因啟動子甲基化程度高，而色色素表達少，因此可以推測PrF3H基因啟動子甲基化

程度高不利于花色素甘合成，C錯誤；

D、啟動子甲基化屬于表觀遺傳，說明生物性狀是由基因決定的，D錯誤。

故選B。

11.（2024?北京西城?一模）圖為構建茴麻抗除草劑基因A重組質粒的技術流程，其中NptH是卡那霉素抗性

基因，GUS基因僅在真核細胞中表達，表達產物可催化底物呈藍色。下列說法錯誤的是（）

A

HindlDBamHIPstIXhoIEcoRI

!=＞啟動子目終止子

A.PCR擴增A時可在引物中加入PstI和Xhol的酶切位點

B.在培養基中添加卡那霉素初步篩選導入重組質粒的農桿菌

C.用農桿菌轉化植物愈傷組織選擇呈現藍色的組織進行培養

D.啟動子若為除草劑誘導啟動子將減少細胞物質和能量浪費

【答案】C

【分析】基因工程技術的基本步驟:

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記

基因等；

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方

法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將

目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定：

分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因-DNA分子雜交技術；②檢測目的

基因是否轉錄出了mRNA-分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質-抗原-抗體雜交技術；

個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】A、PCR擴增A后，為使A能與質粒結合形成重組質粒，需要在A的兩側加入相應的限制酶的酶

切位點，即在引物中加入PstI和Xhol的酶切位點，A正確；

B、由圖可知，卡那霉素抗性基因是標記基因，因此在培養基中添加卡那霉素初步篩選導入重組質粒的農桿

菌，B正確；

C、重組質粒中不含GUS基因，導入重組質粒的愈傷組織中不含有該基因，故不會出現藍色組織，C錯誤；

D、若啟動子為抗除草劑誘導啟動子，即只有在除草劑存在的情況下抗除草劑基因A才誘導其表達，沒有

除草劑時不表達，所以減少了細胞物質和能量的浪費，D正確。

故選C。

12.（2024?北京石景山?一模）蛛絲蛋白是一種特殊纖維蛋白，具有強度高、韌性大等特點，在人工肌腱等

醫學領域有著誘人的前景。某研究小組提取一種絲絨蜘蛛中的蛛絲蛋白基因，將其導入大腸桿菌生產蛛絲

蛋白。下列敘述正確的是（）

A.構建蛛絲蛋白基因表達載體需要限制酶和DNA聚合酶

B.可通過顯微注射的方法將蛛絲蛋白基因導入大腸桿菌

C.基因表達載體上的復制原點可調控蛛絲蛋白基因的表達

D.可通過蛋白質工程設計與改造蛛絲蛋白的結構以增強其韌性

【答案】D

【分析】基因工程技術的基本步驟：

1、目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

2、基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基

因等，標記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。

3、將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法

有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目

的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

4、目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因一DNA

分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA-分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質：

抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】A.構建蛛絲蛋白基因表達載體需要限制酶和DNA連接酶，A錯誤；

B.可通過感受態細胞的方法將蛛絲蛋白基因導入大腸桿菌，B錯誤；

C.基因表達載體上的啟動子可調控蛛絲蛋白基因的表達，C錯誤；

D.若需對蛛絲蛋白進行設計和改造以增強其韌性，可通過蛋白質工程來實現，D正確。

故答案為：D。

13.（2024.北京豐臺.一模）V蛋白對登革熱病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285個氨基酸，其cDNA

長1241bp。將V蛋白在大腸桿菌中誘導表達,經純化后免疫小鼠,最終獲得5株分泌V單抗的雜交瘤細胞，

提取單抗與V蛋白雜交，電泳結果如下圖，相關敘述簿用的是（）

2B102G122HI5A82C5

單抗

p-ACTIN

（內參）

A.V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列

B.獲得的5株雜交瘤細胞都能無限增殖

C.用V蛋白免疫小鼠的目的是獲得相應抗體

D.可培養5A8雜交瘤細胞大量生產單克隆抗體

【答案】C

【分析】1、單克隆抗體制備的過程：首先用特定的抗原對小鼠進行免疫，并從該小鼠的脾中得到能產生特

定抗體的B淋巴細胞，誘導與骨髓瘤細胞融合，第一次篩選獲得雜交瘤細胞，第二次篩選獲能夠產生特定

抗體的雜交瘤細胞，再注射到小鼠腹腔中或者體外培養，獲得單克隆抗體。

2、構建cDNA文庫的方法：提取某生物的mRNA,逆轉錄形成cDNA單鏈，然后通過復制形成cDNA雙

鏈，與載體體外重組，導入受體菌中儲存。

【詳解】A、V蛋白含有285個氨基酸，考慮終止密碼子，cDNA中的堿基數應該為286x6=1716個，而V

蛋白的cDNA有1241bp（堿基對），說明V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列，A正確；

B、5株雜交瘤細胞都能分泌單抗，這些雜交瘤細胞都能無限增殖，B正確；

C、用V蛋白免疫小鼠的目的是能產生特定抗體的B淋巴細胞，C錯誤；

D、如圖5A8雜交瘤細胞產生的單抗與其他組相比，反應更強，說明其產生的抗體量更多，D正確。

故選C。

14.（2024?北京密云?模擬預測）研究者獲得導入S基因的基因編輯小鼠的過程如下圖所示，下列相關敘述

正確的是（）

超數體外導入含S基因

排卵、獲得受精、獲得的表達載能收集胚胎

雌鼠a①"卵母細胞②“受精卵一⑥*并檢查

④］胚胎移植

用促性腺激素同步處理，達到受孕狀態，.子鼠PCR鑒定卜基因

雌鼠b雌鼠b子宮——

出生編輯小鼠

A.過程①一般需要用促性腺激素處理

B.過程②是在雌鼠a的輸卵管內完成

C.過程③需將表達載體注射到子宮中

D.過程④需抑制雌鼠b對植入胚胎的免疫排斥

【答案】A

【分析】胚胎移植的生理學基礎：①動物發情排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。

這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環境。②早期胚胎在一定時間內處于游離狀態。這就為胚胎

的收集提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可

能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯系，但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。

【詳解】A、過程①用促性腺激素對供體進行超數排卵處理，獲得更多的卵母細胞，A正確；

B、過程②是體外受精，體外受精是將獲能的精子和培養成熟的卵子置于適當的培養液中共同培養一段時間，

來促使它們完成受精，B錯誤；

C、③是導入含S基因的表達載體，應該將含S基因的表達載體通過顯微注射法注射至小鼠的受精卵中，C

錯誤；

D、受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應，故過程④不需要抑制雌鼠b對植入胚胎的免疫排斥，

D錯誤。

故選Ao

15.（2024.北京門頭溝.一模）某生物學社團利用洋蔥進行實驗。下列相關敘述正確的是（）

A.洋蔥鱗片葉內、外表皮細胞均可用于探究植物細胞的吸水和失水

B.洋蔥勻漿中加入新配制的斐林試劑并水浴加熱，溶液由藍色變為紫色

C.制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時，解離、漂洗都能更好地將細胞分散開

D,粗提取的洋蔥DNA溶于2moiL-iNaCl溶液中，加入二苯胺試劑后顯藍色

【答案】A

【分析】觀察細胞有絲分裂實驗的步驟：解離（解離液由鹽酸和酒精組成，目的是使細胞分散開來）、漂洗

（洗去解離液，便于染色）、染色（用甲紫、醋酸洋紅等堿性染料）、制片（該過程中壓片是為了將根尖細

胞壓成薄層，使之不相互重疊影響觀察）和觀察（先低倍鏡觀察，后高倍鏡觀察）。

【詳解】A、洋蔥鱗片葉內、外表皮細胞均含有大液泡，因而均可用于探究植物細胞的吸水和失水，只不過

外表皮細胞因為液泡有顏色而更容易觀察，A正確；

B、洋蔥勻漿中加入新配制的斐林試劑，由于洋蔥勻漿中含有還原糖，此時在水浴加熱的條件下溶液由藍色

變為磚紅色，B錯誤；

C、制作根尖有絲分裂裝片時，解離、按壓蓋玻片得目的都是為了獲得單層細胞，即這些操作均能更好地將

細胞分散開，漂洗的目的是洗去解離液，C錯誤；

D、粗提取的DNA溶于2moi/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑后經過水浴加熱可顯藍色，D錯誤。

故選A。

二、非選擇題

16.（2024?北京?高考真題）靈敏的嗅覺對多數哺乳動物的生存非常重要，能識別多種氣味分子的嗅覺神經

元位于哺乳動物的鼻腔上皮。科學家以大鼠為材料，對氣味分子的識別機制進行了研究。

（1）嗅覺神經元的樹突末梢作為感受器，在氣味分子的刺激下產生________，經嗅覺神經元軸突末端與下一

個神經元形成的將信息傳遞到嗅覺中樞，產生嗅覺。

（2）初步研究表明，氣味受體基因屬于一個大的基因家族。大鼠中該家族的各個基因含有一些共同序列（保

守序列），也含有一些有差異的序列（非保守序列）。不同氣味受體能特異識別相應氣味分子的關鍵在于—

序列所編碼的蛋白區段。

（3）為了分離鑒定嗅覺神經元中的氣味受體基因，科學家依據上述保守序列設計了若干對引物（圖甲），利用

PCR技術從大鼠鼻腔上皮組織mRNA的逆轉錄產物中分別擴增基因片段，再用限制酶Hinfl對擴增產物進

行充分酶切。圖乙顯示用某對引物擴增得到的PCR產物（A）及其酶切片段（B）的電泳結果。結果表明酶

切片段長度之和大于PCR產物長度，推斷PCR產物由_________組成。

kbMABM:標準DNA片段

2.30尸Ikb:千堿基對

135H

0.87—__

0.60—三

0.31——

?保守序列[———0.23——

=1非保守序列示意不同的引物對0.19|_^_________1

甲乙

（4）在上述實驗基礎上，科學家們鑒定出多種氣味受體,并解析了嗅覺神經元細胞膜上信號轉導的部分過程

（圖丙）。

。氣味分子六味分子Na+

羊體嬲S虬哪覦卜趣