热点02 PCR、电泳和遗传题融合题型-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练（广东专用）

热点02 PCR、电泳和遗传题融合题型 目录 1.命题趋势：明考情知方向 2.热点诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱 一、引物的设计题 二、循环次数与产物计算题 三、电泳图谱分析题 四、PCR与遗传综合题 3.限时提升练：（30min）综合能力提升 针对2025年广东高考生物中PCR、电泳与遗传题融合题型的命题趋势，结合核心素养和近年考情，以下分析供参考： 一、命题方向预测 1. 情境设计 真实科研场景：可能以遗传病家系分析（如地中海贫血）、法医DNA鉴定、转基因作物检测为背景，要求学生结合PCR扩增、电泳图谱推断基因型。 实验探究类：设计实验验证显隐性关系（如设计引物扩增特定基因，通过电泳条带判断突变位点）。 2. 知识点融合 遗传规律+分子检测： 如：给出某隐性遗传病的家系图，要求通过PCR扩增致病基因区域，结合电泳条带分析亲子代基因型（如父母为携带者，子代患病概率计算）。 突变与表型关联： 通过电泳结果判断基因突变类型（如片段长度变异、SNP位点），结合显隐性遗传分析表型差异。 3. 能力考查重点 数据分析：解读电泳图谱（条带数量、位置与基因型对应关系），注意杂合体（双条带）与纯合体（单条带）的区分。 实验设计：设计PCR引物（需考虑引物方向、退火温度）、优化电泳条件（琼脂糖浓度、电压与片段分离效果）。 逻辑推理：结合遗传规律（分离定律、伴性遗传）与分子证据（电泳结果）综合推导结论。 二、备考建议 1. 强化知识关联 建立“基因型→DNA片段差异→电泳条带”的逻辑链条，掌握显隐性遗传与电泳结果的对应关系（如显性纯合/隐性纯合/杂合的表现形式）。 理解PCR原理（变性、退火、延伸的温度变化）、引物设计（方向为5'→3'，避免自连）及电泳技术（DNA带负电向正极移动，片段越小迁移越快）。 2. 注重实验思维 练习实验方案评价类题目（如“若电泳未出现条带，可能的原因有哪些？”需考虑引物错误、DNA降解、温度设置不当等）。 熟悉定量分析（如通过标准Marker估算DNA片段大小）。 3. 关注新教材变化 注意新教材中新增的“基因定位”“分子标记育种”等内容，可能与电泳技术结合考查（如利用电泳筛选重组质粒）。 三、易错点警示 1. 电泳图谱误读：混淆DNA片段长度与迁移距离（片段越短，迁移越远）。 2. 遗传规律应用错误：伴性遗传中男性只需考虑一个等位基因（如X隐性病中男性患者电泳条带仅一条）。 3. 实验细节遗漏：PCR需要模板DNA、引物、耐高温DNA聚合酶（Taq酶）等成分，电泳需染色（如EB或GelRed）观察。 总结：2025年命题将更强调“分子证据支持遗传结论”的科学思维，需熟练掌握技术原理、数据分析及跨模块知识整合能力。建议结合真题训练，强化“情境-原理-应用”的解题逻辑。 一、引物设计题 （1）引物存在的必要性 ①DNA的复制需要引物 DNA聚合酶只能催化脱氧核糖核苷酸加到已有核酸链的游离3′-羟基上，而不能使脱氧核糖核苷酸自身发生聚合，也就是说，它需要引物链的存在[1]。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基互补配对。细胞内DNA复制以RNA作引物，从新合成的冈崎片段上发现含有一短暂存在的小的RNA片段附着在5′段这一事实可以说明DNA复制时需要RNA引物，这些引物长5-10bp，现在已经知道RNA引物的合成是由一种特殊的RNA合成酶——引物酶所催化的[2]。PCR反应以DNA作引物。 ②引物的作用 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链。不同的引物可以寻找不同的目的基因并进行扩增。 （2）引物的设计 ①引物的设计原则 引物是根据目的基因特有的一段已知的核苷酸序列设计合成的，能与目的基因的模板链通过碱基互补配对特异性地结合。 设计引物的主要原则为：①引物长度应大于16个核苷酸，可防止随机结合。②引物与靶序列间的Tm不应过低。③引物不应有发夹结构，即不能有4bp以上的回文序列。④两引物间不应有4bp以上的互补序列或同源序列，在3′端不应有任何互补的碱基。⑤引物中碱基的分布尽可能均匀，G+C含量接近50%。 ②引物的处理 由于引物延伸从3′端开始，3′端不能进行任何修饰，引物5′端对扩增特异性影响不大，因此可以给予修饰而不影响扩增特异性。引物5′端修饰包括加酶切位点、标记生物素、荧光等[3]。为了使经PCR扩增的目的基因能与运载体正常结合，需要在两种引物的5′端添加不同的限制酶的识别序列。在两种引物的5′端上添加不同的限制酶识别序列，是为了保证目的基因定向插入运载体并可避免目的基因自身环化。 （3）PCR循环时与引物相关的计算 PCR的原理是DNA分子的半保留复制，所以要根据DNA分子的两条模板链设计两种引物。PCR循环时需要的引物数量的计算有两种方法，方法一：第n次循环产生的DNA数为2n，根据DNA分子的半保留复制可知，需要的引物数为2n个，从第1次循环开始，需要引物的个数依次为2个、22个、23个……2n个，故PCR过程经过n次循环，需要的引物总个数是2+22+23+……+2n=2n+1-2。方法二：PCR经过n次循环产生的DNA数为2n，一共有2n+1条链，其中有两条链是DNA母链，不含引物，其它的每一条链都含一个引物且两种引物的数量相等，故PCR过程经过n次循环，需要的引物总个数是2n+1-2，需要某一种引物的总个数是（2n+1-2）×1/2=2n-1。2n个DNA中，1个DNA由一条母链和第一种引物延伸的子链组成，另1个DNA由另一条母链和第二种引物延伸的子链组成，其它的DNA都由两种引物延伸的两条子链组 （4）引物的选择和互补链的判断 DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，引物5′端的碱基与DNA母链3′端的碱基进行碱基互补配对，可作为DNA复制的起始点，DNA子链的合成方向是从引物的为5′向3′延伸。可利用这一特点来判断引物以及引物的互补链。 （5）引物与PCR反应时复性温度高低的关系 PCR的每次循环可以分为变性（90～95℃）、复性（55～60℃）和延伸（70～75℃）三步。变性的温度与目的基因中G+C含量有关；变性时间一般为30-60s，足以使模板DNA完全变性。复性是让两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA模板结合，如果复性温度太高，引物不能与模板很好地结合，扩增效率将会非常低；选择较高的复性温度可以提高PCR的特异性，如果复性温度太低，引物的3′端将与模板产生非特异性结合，从而导致非特异性DNA片段的扩增。复性的温度与引物中G+C含量有关，G-C碱基对间有三个氢键，A-T碱基对间只有两个氢键，引物中G+C含量较高，复性时温度就较高。复性时间一般为30-60s，足以使引物与模板之间完全结合。延伸的温度不能太高，以防止新合成的子链DNA与母链DNA解聚为单链，延伸的温度也不能太低，是为了保证Taq酶的活性；延伸所需要的时间长短与目的基因的长短有关，目的基因越长，延伸所需要的时间就越长。 二、循环次数与产物计算题 （1）原理：DNA半保留复制。 （2）PCR扩增过程中的循环图示： （3）如图所示，一个DNA分子n次扩增，则： ①子代DNA分子中等长链的DNA分子数为2n－2n 个； ②子代DNA分子中不等长链的DNA分子数为2n个； ③子代DNA分子中含模板链DNA分子数为2 个； ④子代DNA分子中含引物A(或B)的DNA分子数为2n－1个； ⑤复制过程中共需引物2n＋1－2 个； ⑥第n次复制需要引物2n个。 3、 电泳图谱分析题 常见类型 DNA分子电泳图谱 DNA分子被限制酶切割后的DNA片段 示例 研究人员对甲、乙两只果蝇的基因D/d、G/g进行电泳，结果如图，则果蝇甲的基因型为Ddgg，果蝇乙的基因型为ddGg 由C突变为C1产生了一个限制酶切割位点。从突变型1(基因型为C1C)叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段)，其结果为图中的Ⅲ 模型 模型解读 (1)琼脂糖凝胶电泳原理 ①DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动； ②在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关； ③凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 (2)电泳图谱的信息获取 DNA分子或被限制酶切割后的DNA片段，因所带电荷以及分子的大小不同，电泳后每个条带代表不同碱基数的片段，通过比较，可以确定目标条带片段的长度以及与其他条带的关系 四、PCR与遗传学综合题 (1)一般解题思路 (2)根据限定条件或相关信息判断遗传方式 ①限定条件类 a．7号不携带致病基因——伴X染色体隐性遗传 b．其中一种病为伴性遗传——甲病为伴X染色体显性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病 ②结合电泳图谱确定个体基因型 从人组织中提取DNA，经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图，再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带，说明只含有基因A或a；如果呈现两条带，说明同时含有基因A和a，如图。 一、单选题 1．（2024·新课标卷·高考真题）某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（    ） A．①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤ B．还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C．③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D．①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占 【答案】D 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、由题可知，这2对等位基因位于非同源染色体上，假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，由电泳图可知P1为AAbb，P2为aaBB，F1为AaBb，F2中①AaBB②Aabb都为杂合子，③AABb占F2的比例为，⑤AABB占F2的比例为，A正确； B、电泳图中的F2的基因型依次为：AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，未出现的基因型为aaBb，其个体PCR产物电泳结果有3条带，B正确； C、③AABb和⑦aabb杂交后代为Aabb、 AaBb，其PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同，C正确； D、①AaBB自交子代为，AABB（）、AaBB（）、aaBB（），其PCR产物电泳结果与④aaBB电泳结果相同的占，D错误。 故选D。 2．（22-23高二下·云南曲靖·阶段练习）大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，正确的是（    ）    A．DNA溶于酒精，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA B．电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相同的电极移动的原理 C．根据电泳结果，质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 D．用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果 【答案】D 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。DNA分子在琼脂糖凝胶电泳中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、和构象等有关。电泳技术可以根据相对分子质量大小把不同的DNA分开，双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖凝胶电泳中移动速率越慢。 【详解】A、DNA不溶于酒精，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA，A错误； B、DNA带负电，DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，B错误； C、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，C错误； D、用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒时，电泳结果中的这些条带通常需要在紫外线下观察和照射才能显示出来，因此需要紫外灯照射，D正确。 故选D。 3．（2024·山东·高考真题）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（　　） 反应管 加入的单链DNA ①           5'-GCCGATCTTTATA-3' 3'-GACCGGCTAGAAA-5' ② 5'-AGAGCCAATTGGC-3' ③ 5'-ATTTCCCGATCCG-3'        3'-AGGGCTAGGCATA-5' ④ 5'-TTCACTGGCCAGT-3' A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 【答案】D 【分析】子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，且扩增子链种含有A。 【详解】分析反应管①～④中分别加入的适量单链DNA可知，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由于DNA合成的链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。 综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。 故选D。 4．（2025·广东深圳·一模）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（    ） 注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低 A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强 B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合 C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合 D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同 【答案】C 【分析】探针：是指经过同位素或荧光标记的DNA分子。 【详解】AB、泳道2与泳道1相比较，条带2变窄，条带1变宽，说明O2蛋白与指示探针结合，二者结合的越多，条带1就会越宽，条带2就会越窄，由于无荧光标记的P和突变体（M1、M2、M3）会竞争指示探针与O2蛋白结合，从而使条带2变宽，条带1变窄，且与O2蛋白的结合能力越强，条带1会越窄，条带2越宽，条带1越宽说明O2蛋白与指示探针的结合越强，探针与待测物的结合越弱，所以显示条带2说明全部或部分探针未结合O2蛋白，即说明O2蛋白与P可以结合，AB错误； C、M1的电泳条带与片段P的电泳条带大体一致，说明了M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合，C正确； D、M2和M3的电泳条带不同，说明其与O2蛋白的结合强度不同，D错误。 故选C。 5．（2025·广东江门·一模）由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶（G—6—PD）有A、B两种类型，可通过电泳区分。对某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳得结果一，然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养，获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二，如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．推测该样本来源于女性，体细胞基因组成为Gd⁴Gd⁸ B．2、3号克隆细胞结果的差异是由基因表达差异导致 C．1—9号克隆细胞中均随机有一条X染色体失去活性 D．Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果相同 【答案】D 【分析】1、动物细胞培养过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 2、动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。 3、动物细胞培养的原理是细胞增殖。 【详解】A、根据图示，结果一是某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳的条带，其含有酶A和酶B的条带，因此，酶A、B是由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的，因此其含有两条X染色体，是女性，具有编码酶A、B的基因Gd⁴Gd⁸，A正确； B、单克隆培养的细胞，是通过有丝分裂得到的增殖的细胞，故单克隆培养的细胞1、2、4、5、8、9与3、6、7，所含基因相同，表达的基因不相同，B正确； C、结合题干，女性体细胞中的两个X色体会有一个随机失活（不是两个染色体都有活性），故一个细胞中6-磷酸葡萄糖脱氢酶，电泳后只显示一个条带，C错误； D、因为男性只有一条X染色体，而I号个体含有两条X染色体，因此Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果不相同，D错误。 故选D。 二、非选择题 6．（2024·浙江·模拟预测）某昆虫（性别决定方式为XY型）的翅形（长翅、残翅）受常染色体上的等位基因A/a控制，眼色（红眼、紫眼）受等位基因B/b控制。为探究两对等位基因的位置关系，某研究小组选择该昆虫进行杂交实验，结果如下表所示。不考虑变异和基因位于Y染色体上的情况，回答下列问题： 亲本组合 子代表型及比例 杂交组合一 长翅、紫眼♂ 残翅、红眼♀ 1长翅、红眼：1长翅、紫眼：1残翅、红眼：1残翅、紫眼 杂交组合二 组合一中F1长翅、红眼♀ 组合一中F1长翅、红眼♂ 9长翅、红眼：3长翅、紫眼：3残翅、红眼：1残翅、紫眼 (1)该昆虫翅形和眼色中的显性性状分别为 。 (2)根据杂交实验结果， （填“能”或“不能”）确定B/b在常染色体上还是X染色体上，理由是 。杂交组合二子代长翅红眼个体中，纯合子比例为 。 (3)为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的，可以从上面表格中选择表型为 （只需写出眼色）  的个体进行杂交，预期结果及相应结论① ② 。 (4)另一研究小组对杂交组合一、二中的部分个体的眼色基因进行PCR扩增，并对产物用某种限制酶酶切后进行电泳，结果如图所示： 据图推测，B/b基因位于 （填“常”或“X”）染色体上。请在图中画出组合一中F1红眼♀的眼色基因电泳图 。 【答案】(1)长翅、红眼 (2) 不能 若B/b基因位于常染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb，雌雄杂交子代会出现9：3：3：1的表型比；若B/b基因位于X染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb，雌雄杂交子代也会出现9：3：3：1的表型比 1/9或2/9 (3) 紫眼雌性和红眼雄性 若子代眼色与性别无关，则B/b基因位于常染色体上 若子代雌性全为红眼，雄性全为紫眼，则B/b基因位于X染色体上 (4) X 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）根据杂交组合二，长翅、红眼相互杂交，子代出现性状分离，可知长翅和红眼为显性性状。 （2）若B/b基因位于常染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb，雌雄杂交子代会出现9：3：3：1的表型比；若B/b基因位于X染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb，雌雄杂交子代也会出现9：3：3：1的表型比，故根据杂交实验结果，不能确定B/b在常染色体上还是X染色体上。 因此若B/b基因位于常染色体上长翅红眼个体中，纯合子比例为1/9，若B/b基因位于X染色体上，则长翅红眼个体中，纯合子比例为2/9。 （3）为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的，可以从上面表格中选择表型为紫眼雌性和红眼雄性 的个体进行杂交，若子代眼色与性别无关，则B/b基因位于常染色体上，若子代雌性全为红眼，雄性全为紫眼，则B/b基因位于X染色体上。 （4）若眼色基因在常染色体上，则组合一中F1红眼♂基因型为Bb；若眼色基因在X染色体上，则组合一中F1红眼♂基因型为XBY。根据电泳结果图可知，组合一中F1红眼♂、组合二中子代红眼♂均为纯合子，说明B/b在X染色体上，即红眼♂基因型为XBY，紫眼♂基因型为XbY，其中b可被某限制酶切割为2个片段。组合一中F1红眼基因型为XBXb，故电泳结果有3个片段：610kb、403kb、207kb，具体如图： 7．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 【答案】(1) HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加 染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 (2) HhG+G+、HhG+G- ④ (3) 乙 乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 长期近亲交配导致小鼠后代生存和生育能力下降的遗传学原因 人类的遗传病及其预防 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列 染色体结构变异 6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）由题干可知，亲本为HhG-G-、HHG+G-，要获得H基因条件敲除小鼠hhG+G-和hhG+G+，则用于繁殖F1的基因型是HhG+G-。近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其变异为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。 （2）由图2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型为HhG+G+、HhG+G-。结合图1和图2，①只含有h基因，仍正常表达H蛋白，②③都含有H基因，可正常表达H蛋白，④含有h基因和G基因，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h基因异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。 （3）由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控，故选择H基因条件敲除鼠乙。 8．（2024·湖北·高考真题）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： (1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是 （填序号）。 ①血型    ②家族病史    ③B超检测结果 (2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是 （填序号），判断理由是 ；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 （填序号）。 (3)提取患者乙及其亲属的DNA，对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图 （填“能”或“不能”）确定2号和4号个体携带了致病基因，理由是 。 (4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断和试管婴儿等技术，生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，请从减数分裂的角度分析，其原因是 。 【答案】(1)② (2) ③ 系谱图③中Ⅰ-1、Ⅰ-2不患该病，Ⅱ-3患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病 ①② (3) 不能 乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因 (4)该类型疾病女性患者的致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 遗传咨询 遗传病的监测和预防可通过遗传咨询和产前诊断的方法 遗传病进行遗传咨询可根据家族史推测患病方式，血型和B超检测结果不能判断遗传病 遗传图谱分析 遗传病的遗传特点 X染色体上显性病男患者的目前和女儿都患病，X染色体的隐性病女患者的儿子和目前都患病 患者产生不含致病基因的卵细胞 减数分裂的过程 该类型疾病女性患者（杂合子）致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开，从而产生不含致病基因的卵细胞 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）①S病为常染色体显性遗传病，不能通过血型进行检测，①错误； ②S病为常染色体显性遗传病，其家族患者多，多代连续得病，可通过遗传咨询进行初步诊断，②正确； ③B超不能用于检测单基因遗传病，③错误。 故选②。 （2）①双亲患该病，儿子不患该病，说明该病为显性遗传病，男性患者的女儿不患该病，可排除伴X遗传，说明该病为常染色体显性遗传病； ②双亲患该病，女儿正常，说明该病为常染色体显性遗传病； ③双亲不患该病，女儿患该病，说明该病为隐性遗传病，一定不属于S病； ④男患者的女儿正常，排除伴X显性遗传病，但无法判断其是否为常染色体显性遗传病； 故单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③； 故下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是③；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是①②。 （3）乙为常染色体显性遗传病，由电泳图可知，乙（1号个体）为杂合子，但无法推断哪条条带携带致病基因，哪条条带携带正常基因，因此该电泳图不能2号和4号个体携带了致病基因。 （4）该类型疾病女性患者（杂合子）致病基因和正常基因是随减数第一次分裂时同源染色体的分离而分开，从而产生不含致病基因的卵细胞。 9．（2024·山东·高考真题）研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。 (1)用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时，所用的引物越短，引物特异性越 （填“高”或“低”）。限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有 种。载体信息如图甲所示，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'- -3'和5'- -3'。 (2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素 筛选到具有该抗生素抗性的植株①～④。为了鉴定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示，PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是 ，其中纯合的突变植株是 （填序号）。 (3)实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为 ，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。 【答案】(1) 低 256 5'-CAAT-3' 5'-GTTT-3' (2) 卡那霉素 Sac Ⅰ ④ (3)1/4 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 黏性末端的种类 基因工程的工具 BsaI切割产生的黏性末端是NNNN，四个碱基最多可能有256种排列顺序 抗生素筛选 目的基因的检测与鉴定 重组载体通过农杆菌导入大豆细胞当中的片段包含了卡那霉素抗性基因，因此可以通过使用卡那霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。由此可知，在利用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目的基因时，所用的引物越短，则引物的特异性就越低。根据题意可知，限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，图中给出的只是载体信息，大豆基因组无法从图中看出。只能根据理论来推测，BsaI切割产生的黏性末端是NNNN，四个碱基最多可能有256种排列顺序，故答案应为 256。根据图甲所示的载体信息，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'-CAAT-3'、5'-GTTT-3'。 （2）根据图示信息可知，重组载体通过农杆菌导入大豆细胞当中的片段包含了卡那霉素抗性基因，因此可以通过使用卡那霉素筛选到具有该抗生素抗性的植株。根据图甲可知，目标基因L的目标序列跟突变序列之间的差异只有在Sac Ⅰ酶切位点上存在差异，BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ这两个酶切位点完全相同，根据图丙及题意可知，所展示的电泳结果可知，要以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，并对PCR产物完全酶切后进行电泳从而判断植株含有的是目标序列还是突变序列，因此只能选用限制酶Sac Ⅰ，限制酶Sac Ⅰ在突变序列存在酶切位点，但是目标序列没有，因此经过该酶酶切后突变序列的电泳条带会出现两条，目标序列是一条带，根据图丙结果可知，只有④为纯和突变的植株。 （3）根据题意可知，在实验当中获得了一株基因l成功突变的纯合之中，已知该植株具有抗生素抗性，经过检测发现其体细胞中只有一条染色体含有T-DNA插入。根据图示可知，抗生素抗性基因在T-DNA片段上，因此如果用抗生素来筛选该植株进行自交，可知其配子中含有抗生素抗性基因的比例为1/2，不含T-DNA（对抗生素敏感）的配子比例为1/2，因此突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例应该为1/2×1/2=1/4，纯突变位点纯合且具有抗生素抗性的植株所占比例应该为3/4，可以筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。 10．（24-25高三上·广东·期中）我国玉米的生产一直受到虫害的严重影响，其中鳞翅目害虫亚洲玉米螟对我国玉米生产的危害较为显著。通过基因工程育种，将抗虫基因crylAb13转入玉米，能够显著提高玉米对玉米螟的抗性。过程如图1所示，其中基因Bar为抗除草剂基因。回答下列问题： (1)根据基因表达载体的结构推测，抗除草剂基因Bar的作用是 。基因cry1Ab13必须插入Ti质粒的T-DNA中，原因是 。 (2)为了减少限制酶识别序列的影响，研究人员利用无缝克隆In=Fusion技术实现过程②目的。原理如图2所示。利用限制酶 将表达载体线性化。过程①利用 技术获取基因crylAb13，该过程中要在引物1和引物2的 （填“3＇”或“5＇”）端增加对应表达载体中的片段。将线性化的表达载体和基因cry1Ab13混合进行In-Fusion反应，获得重组表达载体。 (3)过程③利用构建好的重组表达载体转化经 处理过的农杆菌，然后侵染玉米愈伤组织，进而获得转基因玉米植株。研究人员探究了农杆菌浓度对基因转化效率的影响，结果如图3所示。实验结果表明，转化效率较高的农杆菌浓度范围为 OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，可进行实验探究的课题是 。 【答案】(1) 检测目的基因是否导入受体细胞 T-DNA可将目的基因转移并整合到玉米细胞的染色体DNA上 (2) BamH Ⅰ PCR 5＇ (3) Ga2+(CaCl2) 0.4～0.6 探究基因转化效率最高的农杆菌浓度 【分析】农杆菌中含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可以转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌这种特点，可以将目的基因插入Ti质粒中的T-DNA，通过农杆菌转化作用，可以目的进入植物细胞，从而使抗盐基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】（1）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等。根据图1基因表达载体的结构推测，抗除草剂基因Bar应该是作为标记基因，其作用是检测目的基因是否导入受体细胞，筛选出重组 DNA分子。T-DNA可将目的基因cry1Ab13转移并整合到玉米细胞的染色体DNA上，因此基因cry1Ab13必须插入Ti质粒的T-DNA中。 （2）根据图1信息，重组基因表达载体上有限制酶BamH Ⅰ切割位点，用限制酶BamH Ⅰ可将其线性化，In-Fusio酶将线性化的表达载体和基因cry1Ab13连接成重组表达载体。目的基因crylAb13两侧缺少相应的限制酶识别序列，可通过PCR技术获取基因crylAb13，在目的基因crylAb13两侧添加相应限制酶识别序列，由于DNA聚合酶从引物的3’端连接脱氧核苷酸，故一般在引物5’端添加相应限制酶识别序列。 （3）农杆菌是原核生物，需要Ca2+（CaCl2）处理，使其处于易于吸收外源DNA的状态，完成将基因表达载体导入受体细胞的过程。由图3所示结果可知，当菌液浓度为0.5OD600时，转化率较最高，因此基因转化效率较高的农杆菌浓度范围为0.4～0.6OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，在基因较高转化效率的农杆菌浓度范围内，可进一步缩小浓度梯度，探究基因转化效率最高的农杆菌浓度。 11．（2025·广东汕头·一模）成骨不全症(OI)是一类病因复杂的遗传性骨疾病，可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(下图)进行研究，以探索该病的遗传方式和致病机理。 回答以下问题： (1)研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在 酶作用下合成cDNA，之后利用 特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定，结果如下图a。 (2)据图a分析，成骨不全症(OI)的遗传方式为 ；若Ⅱ2、Ⅱ3计划生二胎，在不考虑新发突变的情况下，二胎患OI的概率是 。 (3)临床观察发现，Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻，原因可能是 。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测，请补充图b横线处的相关信息，并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确 。 【答案】(1) 逆转录 PLS3基因的引物 (2) 伴X染色体显性遗传 0 (3) 男性患者无正常PLS3基因，Ⅲ1为杂合子，未突变的PLS3基因能表达出正常的蛋白质【补充答案：男性患者无正常PLS3基因，Ⅲ1为杂合子，体细胞中的一条X染色体随机失活导致部分细胞表达出正常的PLS3蛋白】 【分析】以DNA为模板合成RNA的过程称为转录，需要RNA聚合酶催化；以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶催化。 【详解】（1）以RNA为模板合成DNA的过程称为逆转录，需要逆转录酶催化，因此研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在逆转录酶作用下合成cDNA，若要扩增PLS3基因的cDNA，所设计的引物应与PLS3基因特定部位的碱基发生特异性结合，即利用PLS3基因的引物特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定。 （2）已知该病由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起，Ⅱ2、Ⅱ3表型正常，电泳的条带只有一条，而Ⅲ1电泳的条带为两条，且患病，因此该病致病基因为显性致病基因，即遗传方式为伴X显性遗传。由于Ⅱ2、Ⅱ3不携带致病基因，因此在不考虑新发突变的情况下，二胎个体均不会出现该致病基因，患OI的概率是0。 （3）由于男性患者无正常PLS3基因，而Ⅲ1为杂合子，未突变的PLS3基因能表达出正常的蛋白质，因此Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻。若上述推测是正确的，则含有正常PLS3蛋白的男性个体不含致病基因，因此表现为正常男性，而男患者由于只含有致病基因，因此只含异常的PLS3蛋白，而Ⅲ1为杂合子，即含有正常的PLS3基因，也含有突变的PLS3基因，因此即含有正常PLS3蛋白，也含有异常的PLS3蛋白，即电泳图为  。 12．（2025·广东湛江·一模）某种野兔的毛色黑色和灰色是一对相对性状，由E、e基因决定。该种野兔的尾巴长尾和短尾是另一对相对性状，由F、f基因决定。将若干纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔。将子一代分别作母本和父本，进行测交，所得后代的表型和数量如图所示。请回答下列问题：    (1)由实验结果推测，两对相对性状的遗传遵循 定律，判定依据是 。 (2)子一代作父本测交后代中黑色长尾野兔的基因型为 ，子一代分别作母本和父本测交结果不同的原因是 。子一代雌雄个体自由交配后代中灰色短尾野兔占比为 。 (3)野兔中染色体上毛色基因两侧MspⅠ限制酶切位点的分布存在如下两种形式。黑色野兔甲和黑色野兔乙经杂交得到子代灰色野兔丙和未知毛色的野兔丁，分别提取甲、乙、丙、丁个体的DNA，经MspⅠ酶切后进行电泳分离，结果如图所示：    乙个体分离出的19kbDNA片段上含有的毛色基因为 （填“E”或“e”），理由是 ，推测野兔丁为杂合子的概率为 。 (4)科学家将某种人类致病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物的应用有 。 【答案】(1) 自由组合 子一代作母本测交结果出现4种表型且比例为1:1:1:1 (2) EeFf 子一代黑色长尾野兔基因型为EeFf，作母本时产生雌配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=1：1：1：1，但作父本时产生雄配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=3：3：3：1（雄配子中ef 2/3致死），所以测交结果不同（合理即可） 1/40/0.025 (3) E 野兔丙为灰色，基因型为ee，两个e分别来自甲和乙的23kb片段，甲、乙基因型为Ee，则乙的19kb片段中含有E基因 1/2/0.5 (4)作为模式动物，为研究某种人类疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据（合理即可） 【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）根据亲本纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔且子一代作母本测交结果出现4种表型且比例为1：1：1：1，判定控制两对相对性状的基因可以自由组合，符合自由组合定律。 （2）子一代基因型为EeFf，作母本时产生的雌配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=1：1：1：1，作父本时产生的雄配子种类和比例为EF：Ef：eF：ef=3：3：3：1（雄配子中ef有2/3致死），所以子一代作父本测交后代黑色长尾野兔的基因型为EeFf，因为子一代产生雌雄配子的比例不同所以分别作母本和父本测交结果不同，自由交配后代中灰色短尾eeff占1/10×1/4=1/40。 （3）野兔甲体内含有两条23kb的DNA条带，一条含有E基因，一条含有e基因；野兔丙体内含有两条23kb的DNA条带，都是e基因；一条来自甲，一条来自乙；乙、丁体内含有一条23kb的DNA条带，一条19kb的DNA条带。由此可知，野兔乙体内含有的23kb的DNA条带一定含有e基因，则19kb的DNA条带就含有E基因。野兔丁体内含有的19kb的DNA条带来自野兔乙，就含有E基因，23kb的DNA条带来自野兔甲，所以可能含有e基因，也可能含有E基因，所以野兔丁可为显性纯合子或杂合子，概率各为1/2。 （4）模式动物是标准化的实验动物，指经过人工培育，遗传背景清楚，能相对稳定显现需要研究的生理或病理特征的动物。科学家将某种人类疾病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物可以作为模式动物，为研究某种人类疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据。 13．（2024·安徽·高考真题）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。 回答下列问题。 (1)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ；乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。 (2)我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为 ；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。 (4)近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择 基因作为目标，有望达到治疗目的。 【答案】(1) 常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病 Aabb (2)操作简便、准确安全、快速等 (3) 缺失 1/900 25 (4)A 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 遗传方式判断及基因型推断 根据性状分离现象，相同表型的亲本杂交，子代出现性状分离现象，则子代中与亲本不同的表型为隐性 Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3；Ⅱ-2患甲乙两种病 PCR技术优点 PCR的实质为体外DNA复制，可大量扩增DNA分子 怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，可获得胎儿DNA，对胎儿无损伤，对母体子宫无创伤 基因突变类型 基因结构中碱基对增添、缺失或替换会引起基因突变 A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短， 子代患病概率推算 两对基因独立遗传，两对基因的遗传遵循基因自由组合规律 Ⅲ-5的基因型是1/3Bb、2/3BB，正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，Ⅲ-5与无亲缘关系的正常男子婚配 基因与性状关系 基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状 A基因的显性致病基因，抑制A基因表达，则不出现相应病症 （2）逻辑推理与论证： 【详解】（1）据图判断，Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb，Ⅱ-2两病兼患，但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病，推断Ⅱ-2的基因型是Aabb （2）采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA，所以准确安全、快速。 （3）根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病，他的基因型是aabb，所以A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短，所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb，Ⅱ-5的基因型是2/3Bb，Ⅱ-6的基因型是BB（根据电泳图判断），推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb，Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配，该正常男性是携带者的概率是1/75，后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB，据家族系谱图判断，Ⅱ-5和Ⅱ-4的基因型相同为1/3BB和2/3Bb，所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同，为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍 （4）反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的，所以在上述家系中，可以选择A基因作为目标。 14．（2024·山东·高考真题）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。 甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是 ，判断依据是 。 (2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为 ，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。 (3)图中条带②代表的基因是 ；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为 。 (4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路： ；预期调查结果并得出结论： 。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论） 【答案】(1) 花色和籽粒颜色 甲组子代中紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒 (2)9/16 (3) A aaBBDD 1/4 (4) 调查红花植株的叶边缘形状 若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 同一对等位基因控制的2种性状 基因与染色体的位置关系 紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，且花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，说明花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的 甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比 自由组合定律 确定基因位置需要用双杂合子的测交，若能确定说明亲本有一个个体是双杂合子，因为第二组实验黄粒是显性，说明紫花矮茎黄粒为双杂合子，既矮茎是显性 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）根据表格中甲组的杂交子代中，紫花的籽粒全是黄粒，红花的籽粒全是绿粒，结合题干信息“花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因”可知，花色和籽粒颜色是由一对等位基因控制的。 （2）根据乙组杂交结果可知，黄粒是显性性状，用D表示，设茎高的相关基因为E/e。若高茎为显性，则甲组亲本的基因型组合为：Eedd×eeDd，E/e和D/d可能位于一对或两对同源染色体上，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中EE:Ee:ee=1:6:9，高茎E-植株占比为7/16。若高茎为隐性性状，则甲组亲本的基因型组合为EeDd×eedd，F1中茎高相关的基因型及比例为Ee:ee=1:1，F1随机交配，子代中高茎E-植株占比为9/16。故子代中高茎站9/16，说明两对基因独立遗传。 （3）类型Ⅰ中有三种基因型，且有的个体没有a；类型Ⅱ中只有一种基因型，且均不含a。根据乙组亲本和子代的表现型可知，亲本中关于叶边缘的基因型组合aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，亲本的基因型组合可能为aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD，F1的基因型为AaBbDd。乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株（dd）不外乎为A_bbdd、aaB_dd、aabbdd，电泳结果若为类型Ⅰ，则该群体有三种基因型，若为类型Ⅱ，则只有一种基因型。若D/d、A/a和B/b位于三对同源染色体上，则电泳结果应该有9种基因型，与电泳结果不符；若三对基因位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，若为①，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为AAbbdd，对应类型Ⅱ。若为②，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种，为aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若三对基因位于两对同源染色体上，则存在以下可能性，③A/a和B/b位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有2种基因型：aaBBdd和AAbbdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若A/a和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为④，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型为AAbbdd，与类型Ⅱ相符；若为⑤，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种，均为aa，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。若B/b和D/d位于一对同源染色体上，则F1中基因的位置关系如图：或，若为⑥，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型有三种：AAbbdd、Aabbdd、aabbdd，与类型Ⅰ相符。若为⑦，则F2的锯齿叶绿粒植株的基因型只有一种：aaBBdd，与类型Ⅰ和Ⅱ均不相符。上述假设中，符合类型Ⅰ的为⑥，乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为aaBBDD。子代中有的个体含有A，有的个体不含A，B/b和D/d相关的基因均为纯合子，电泳图中，有的个体含有条带②，据此推测条带②代表的基因是A。若电泳图谱为类型Ⅰ，F1中基因的位置为⑥，子代中锯齿叶绿粒植株--bbdd占1/4。 （4）若电泳图为类型Ⅱ，则F1可能为或，要确定三对基因的位置关系，可以调查红花植株的叶边缘形状，若红花植株中只有锯齿叶，则Abd（aBD)位于一条染色体上；若红花植株中既有锯齿叶又有光滑叶，则Ad（aD）位于一条染体上，Ad和B（b）位于非同源染色体上。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 第 1 页 共 17 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点02 PCR、电泳和遗传题融合题型 目录 1.命题趋势：明考情知方向 2.热点诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱 一、引物的设计题 二、循环次数与产物计算题 三、电泳图谱分析题 四、PCR与遗传综合题 3.限时提升练：（30min）综合能力提升 针对2025年广东高考生物中PCR、电泳与遗传题融合题型的命题趋势，结合核心素养和近年考情，以下分析供参考： 一、命题方向预测 1. 情境设计 真实科研场景：可能以遗传病家系分析（如地中海贫血）、法医DNA鉴定、转基因作物检测为背景，要求学生结合PCR扩增、电泳图谱推断基因型。 实验探究类：设计实验验证显隐性关系（如设计引物扩增特定基因，通过电泳条带判断突变位点）。 2. 知识点融合 遗传规律+分子检测： 如：给出某隐性遗传病的家系图，要求通过PCR扩增致病基因区域，结合电泳条带分析亲子代基因型（如父母为携带者，子代患病概率计算）。 突变与表型关联： 通过电泳结果判断基因突变类型（如片段长度变异、SNP位点），结合显隐性遗传分析表型差异。 3. 能力考查重点 数据分析：解读电泳图谱（条带数量、位置与基因型对应关系），注意杂合体（双条带）与纯合体（单条带）的区分。 实验设计：设计PCR引物（需考虑引物方向、退火温度）、优化电泳条件（琼脂糖浓度、电压与片段分离效果）。 逻辑推理：结合遗传规律（分离定律、伴性遗传）与分子证据（电泳结果）综合推导结论。 二、备考建议 1. 强化知识关联 建立“基因型→DNA片段差异→电泳条带”的逻辑链条，掌握显隐性遗传与电泳结果的对应关系（如显性纯合/隐性纯合/杂合的表现形式）。 理解PCR原理（变性、退火、延伸的温度变化）、引物设计（方向为5'→3'，避免自连）及电泳技术（DNA带负电向正极移动，片段越小迁移越快）。 2. 注重实验思维 练习实验方案评价类题目（如“若电泳未出现条带，可能的原因有哪些？”需考虑引物错误、DNA降解、温度设置不当等）。 熟悉定量分析（如通过标准Marker估算DNA片段大小）。 3. 关注新教材变化 注意新教材中新增的“基因定位”“分子标记育种”等内容，可能与电泳技术结合考查（如利用电泳筛选重组质粒）。 三、易错点警示 1. 电泳图谱误读：混淆DNA片段长度与迁移距离（片段越短，迁移越远）。 2. 遗传规律应用错误：伴性遗传中男性只需考虑一个等位基因（如X隐性病中男性患者电泳条带仅一条）。 3. 实验细节遗漏：PCR需要模板DNA、引物、耐高温DNA聚合酶（Taq酶）等成分，电泳需染色（如EB或GelRed）观察。 总结：2025年命题将更强调“分子证据支持遗传结论”的科学思维，需熟练掌握技术原理、数据分析及跨模块知识整合能力。建议结合真题训练，强化“情境-原理-应用”的解题逻辑。 一、引物设计题 （1）引物存在的必要性 ①DNA的复制需要引物 DNA聚合酶只能催化脱氧核糖核苷酸加到已有核酸链的游离3′-羟基上，而不能使脱氧核糖核苷酸自身发生聚合，也就是说，它需要引物链的存在[1]。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基互补配对。细胞内DNA复制以RNA作引物，从新合成的冈崎片段上发现含有一短暂存在的小的RNA片段附着在5′段这一事实可以说明DNA复制时需要RNA引物，这些引物长5-10bp，现在已经知道RNA引物的合成是由一种特殊的RNA合成酶——引物酶所催化的[2]。PCR反应以DNA作引物。 ②引物的作用 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链。不同的引物可以寻找不同的目的基因并进行扩增。 （2）引物的设计 ①引物的设计原则 引物是根据目的基因特有的一段已知的核苷酸序列设计合成的，能与目的基因的模板链通过碱基互补配对特异性地结合。 设计引物的主要原则为：①引物长度应大于16个核苷酸，可防止随机结合。②引物与靶序列间的Tm不应过低。③引物不应有发夹结构，即不能有4bp以上的回文序列。④两引物间不应有4bp以上的互补序列或同源序列，在3′端不应有任何互补的碱基。⑤引物中碱基的分布尽可能均匀，G+C含量接近50%。 ②引物的处理 由于引物延伸从3′端开始，3′端不能进行任何修饰，引物5′端对扩增特异性影响不大，因此可以给予修饰而不影响扩增特异性。引物5′端修饰包括加酶切位点、标记生物素、荧光等[3]。为了使经PCR扩增的目的基因能与运载体正常结合，需要在两种引物的5′端添加不同的限制酶的识别序列。在两种引物的5′端上添加不同的限制酶识别序列，是为了保证目的基因定向插入运载体并可避免目的基因自身环化。 （3）PCR循环时与引物相关的计算 PCR的原理是DNA分子的半保留复制，所以要根据DNA分子的两条模板链设计两种引物。PCR循环时需要的引物数量的计算有两种方法，方法一：第n次循环产生的DNA数为2n，根据DNA分子的半保留复制可知，需要的引物数为2n个，从第1次循环开始，需要引物的个数依次为2个、22个、23个……2n个，故PCR过程经过n次循环，需要的引物总个数是2+22+23+……+2n=2n+1-2。方法二：PCR经过n次循环产生的DNA数为2n，一共有2n+1条链，其中有两条链是DNA母链，不含引物，其它的每一条链都含一个引物且两种引物的数量相等，故PCR过程经过n次循环，需要的引物总个数是2n+1-2，需要某一种引物的总个数是（2n+1-2）×1/2=2n-1。2n个DNA中，1个DNA由一条母链和第一种引物延伸的子链组成，另1个DNA由另一条母链和第二种引物延伸的子链组成，其它的DNA都由两种引物延伸的两条子链组 （4）引物的选择和互补链的判断 DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，引物5′端的碱基与DNA母链3′端的碱基进行碱基互补配对，可作为DNA复制的起始点，DNA子链的合成方向是从引物的为5′向3′延伸。可利用这一特点来判断引物以及引物的互补链。 （5）引物与PCR反应时复性温度高低的关系 PCR的每次循环可以分为变性（90～95℃）、复性（55～60℃）和延伸（70～75℃）三步。变性的温度与目的基因中G+C含量有关；变性时间一般为30-60s，足以使模板DNA完全变性。复性是让两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA模板结合，如果复性温度太高，引物不能与模板很好地结合，扩增效率将会非常低；选择较高的复性温度可以提高PCR的特异性，如果复性温度太低，引物的3′端将与模板产生非特异性结合，从而导致非特异性DNA片段的扩增。复性的温度与引物中G+C含量有关，G-C碱基对间有三个氢键，A-T碱基对间只有两个氢键，引物中G+C含量较高，复性时温度就较高。复性时间一般为30-60s，足以使引物与模板之间完全结合。延伸的温度不能太高，以防止新合成的子链DNA与母链DNA解聚为单链，延伸的温度也不能太低，是为了保证Taq酶的活性；延伸所需要的时间长短与目的基因的长短有关，目的基因越长，延伸所需要的时间就越长。 二、循环次数与产物计算题 （1）原理：DNA半保留复制。 （2）PCR扩增过程中的循环图示： （3）如图所示，一个DNA分子n次扩增，则： ①子代DNA分子中等长链的DNA分子数为2n－2n 个； ②子代DNA分子中不等长链的DNA分子数为2n个； ③子代DNA分子中含模板链DNA分子数为2 个； ④子代DNA分子中含引物A(或B)的DNA分子数为2n－1个； ⑤复制过程中共需引物2n＋1－2 个； ⑥第n次复制需要引物2n个。 3、 电泳图谱分析题 常见类型 DNA分子电泳图谱 DNA分子被限制酶切割后的DNA片段 示例 研究人员对甲、乙两只果蝇的基因D/d、G/g进行电泳，结果如图，则果蝇甲的基因型为Ddgg，果蝇乙的基因型为ddGg 由C突变为C1产生了一个限制酶切割位点。从突变型1(基因型为C1C)叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段)，其结果为图中的Ⅲ 模型 模型解读 (1)琼脂糖凝胶电泳原理 ①DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动； ②在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关； ③凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 (2)电泳图谱的信息获取 DNA分子或被限制酶切割后的DNA片段，因所带电荷以及分子的大小不同，电泳后每个条带代表不同碱基数的片段，通过比较，可以确定目标条带片段的长度以及与其他条带的关系 四、PCR与遗传学综合题 (1)一般解题思路 (2)根据限定条件或相关信息判断遗传方式 ①限定条件类 a．7号不携带致病基因——伴X染色体隐性遗传 b．其中一种病为伴性遗传——甲病为伴X染色体显性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病 ②结合电泳图谱确定个体基因型 从人组织中提取DNA，经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图，再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带，说明只含有基因A或a；如果呈现两条带，说明同时含有基因A和a，如图。 一、单选题 1．（2024·新课标卷·高考真题）某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位于非同源染色体上。下列叙述错误的是（    ） A．①②个体均为杂合体，F2中③所占的比例大于⑤ B．还有一种F2个体的PCR产物电泳结果有3条带 C．③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同 D．①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占2．（22-23高二下·云南曲靖·阶段练习）大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，正确的是（    ）    A．DNA溶于酒精，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA B．电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相同的电极移动的原理 C．根据电泳结果，质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 D．用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果 3．（2024·山东·高考真题）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（　　） 反应管 加入的单链DNA ①           5'-GCCGATCTTTATA-3' 3'-GACCGGCTAGAAA-5' ② 5'-AGAGCCAATTGGC-3' ③ 5'-ATTTCCCGATCCG-3'        3'-AGGGCTAGGCATA-5' ④ 5'-TTCACTGGCCAGT-3' A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 4．（2025·广东深圳·一模）为探究DNA片段P与O2蛋白结合的关键位点，研究者获得片段P不同位点的突变体M1、M2和M3，用O2蛋白进行结合试验，并用指示探针（带荧光的片段P）等进行检测，结果如图。下列分析正确的是（    ） 注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探针的浓度很低 A．条带1越宽说明O2蛋白与待测物的结合越强 B．显示条带2就说明O2蛋白与P无法结合 C．M1的突变位点几乎不影响O2蛋白的结合 D．M2和M3与O2蛋白的结合强度相同 5．（2025·广东江门·一模）由X染色体上的等位基因Gd⁴和Gd⁸所编码的葡萄糖—6—磷酸脱氢酶（G—6—PD）有A、B两种类型，可通过电泳区分。对某家族Ⅰ号个体皮肤组织的多细胞原始培养物进行电泳得结果一，然后将皮肤组织分离成单个细胞进行克隆培养，获得单细胞克隆培养物再电泳得结果二，如图所示。下列分析错误的是（    ）    A．推测该样本来源于女性，体细胞基因组成为Gd⁴Gd⁸ B．2、3号克隆细胞结果的差异是由基因表达差异导致 C．1—9号克隆细胞中均随机有一条X染色体失去活性 D．Ⅰ号个体和其儿子进行该检测所得到的结果相同 二、非选择题 6．（2024·浙江·模拟预测）某昆虫（性别决定方式为XY型）的翅形（长翅、残翅）受常染色体上的等位基因A/a控制，眼色（红眼、紫眼）受等位基因B/b控制。为探究两对等位基因的位置关系，某研究小组选择该昆虫进行杂交实验，结果如下表所示。不考虑变异和基因位于Y染色体上的情况，回答下列问题： 亲本组合 子代表型及比例 杂交组合一 长翅、紫眼♂ 残翅、红眼♀ 1长翅、红眼：1长翅、紫眼：1残翅、红眼：1残翅、紫眼 杂交组合二 组合一中F1长翅、红眼♀ 组合一中F1长翅、红眼♂ 9长翅、红眼：3长翅、紫眼：3残翅、红眼：1残翅、紫眼 (1)该昆虫翅形和眼色中的显性性状分别为 。 (2)根据杂交实验结果， （填“能”或“不能”）确定B/b在常染色体上还是X染色体上，理由是 。杂交组合二子代长翅红眼个体中，纯合子比例为 。 (3)为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的，可以从上面表格中选择表型为 （只需写出眼色）  的个体进行杂交，预期结果及相应结论① ② 。 (4)另一研究小组对杂交组合一、二中的部分个体的眼色基因进行PCR扩增，并对产物用某种限制酶酶切后进行电泳，结果如图所示： 据图推测，B/b基因位于 （填“常”或“X”）染色体上。请在图中画出组合一中F1红眼♀的眼色基因电泳图 。 7．（2024·重庆·高考真题）有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G+G-雄鼠（G+表示插入，G_表示未插入G酶基因） (1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠（hhG+G-和hhG+G+）。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是 。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是 。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G+G-不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。 (2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为 。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是 （填序号）。 (3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关（小鼠H蛋白与人的功能相同）。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是 （“甲”或“乙”），原因是 。 8．（2024·湖北·高考真题）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回答下列问题： (1)遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是 （填序号）。 ①血型    ②家族病史    ③B超检测结果 (2)系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不属于S病的是 （填序号），判断理由是 ；一定属于常染色体显性遗传病的系谱图是 （填序号）。 (3)提取患者乙及其亲属的DNA，对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图 （填“能”或“不能”）确定2号和4号个体携带了致病基因，理由是 。 (4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断和试管婴儿等技术，生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，请从减数分裂的角度分析，其原因是 。 9．（2024·山东·高考真题）研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。 (1)用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时，所用的引物越短，引物特异性越 （填“高”或“低”）。限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有 种。载体信息如图甲所示，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'- -3'和5'- -3'。 (2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素 筛选到具有该抗生素抗性的植株①～④。为了鉴定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示，PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是 ，其中纯合的突变植株是 （填序号）。 (3)实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为 ，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。 10．（24-25高三上·广东·期中）我国玉米的生产一直受到虫害的严重影响，其中鳞翅目害虫亚洲玉米螟对我国玉米生产的危害较为显著。通过基因工程育种，将抗虫基因crylAb13转入玉米，能够显著提高玉米对玉米螟的抗性。过程如图1所示，其中基因Bar为抗除草剂基因。回答下列问题： (1)根据基因表达载体的结构推测，抗除草剂基因Bar的作用是 。基因cry1Ab13必须插入Ti质粒的T-DNA中，原因是 。 (2)为了减少限制酶识别序列的影响，研究人员利用无缝克隆In=Fusion技术实现过程②目的。原理如图2所示。利用限制酶 将表达载体线性化。过程①利用 技术获取基因crylAb13，该过程中要在引物1和引物2的 （填“3＇”或“5＇”）端增加对应表达载体中的片段。将线性化的表达载体和基因cry1Ab13混合进行In-Fusion反应，获得重组表达载体。 (3)过程③利用构建好的重组表达载体转化经 处理过的农杆菌，然后侵染玉米愈伤组织，进而获得转基因玉米植株。研究人员探究了农杆菌浓度对基因转化效率的影响，结果如图3所示。实验结果表明，转化效率较高的农杆菌浓度范围为 OD600。为了进一步对侵染条件进行优化，可进行实验探究的课题是 。 11．（2025·广东汕头·一模）成骨不全症(OI)是一类病因复杂的遗传性骨疾病，可由仅位于X染色体上的PLS3基因发生突变引起。研究人员对某一OI家系(下图)进行研究，以探索该病的遗传方式和致病机理。 回答以下问题： (1)研究人员分别提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多种体细胞的mRNA，在 酶作用下合成cDNA，之后利用 特异性地对PLS3基因的cDNA进行PCR扩增，并对扩增产物进行电泳鉴定，结果如下图a。 (2)据图a分析，成骨不全症(OI)的遗传方式为 ；若Ⅱ2、Ⅱ3计划生二胎，在不考虑新发突变的情况下，二胎患OI的概率是 。 (3)临床观察发现，Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者轻，原因可能是 。采用抗原-抗体杂交技术对特定对象体细胞(多种)中的PLS3蛋白进行检测，请补充图b横线处的相关信息，并在电泳图中将对应的位置涂黑以证明该猜测正确 。 12．（2025·广东湛江·一模）某种野兔的毛色黑色和灰色是一对相对性状，由E、e基因决定。该种野兔的尾巴长尾和短尾是另一对相对性状，由F、f基因决定。将若干纯合的黑色长尾野兔和灰色短尾野兔进行杂交，所得子一代均为黑色长尾野兔。将子一代分别作母本和父本，进行测交，所得后代的表型和数量如图所示。请回答下列问题：    (1)由实验结果推测，两对相对性状的遗传遵循 定律，判定依据是 。 (2)子一代作父本测交后代中黑色长尾野兔的基因型为 ，子一代分别作母本和父本测交结果不同的原因是 。子一代雌雄个体自由交配后代中灰色短尾野兔占比为 。 (3)野兔中染色体上毛色基因两侧MspⅠ限制酶切位点的分布存在如下两种形式。黑色野兔甲和黑色野兔乙经杂交得到子代灰色野兔丙和未知毛色的野兔丁，分别提取甲、乙、丙、丁个体的DNA，经MspⅠ酶切后进行电泳分离，结果如图所示：    乙个体分离出的19kbDNA片段上含有的毛色基因为 （填“E”或“e”），理由是 ，推测野兔丁为杂合子的概率为 。 (4)科学家将某种人类致病基因转入该种野兔中，模拟疾病的发生和发展过程，该实例说明转基因动物的应用有 。 13．（2024·安徽·高考真题）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。 回答下列问题。 (1)据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病 ；乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。 (2)我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是 （答出2点即可）。 (3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为 ；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。 (4)近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择 基因作为目标，有望达到治疗目的。 14．（2024·山东·高考真题）某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所示的杂交实验。另外，拟用乙组F1自交获得的F2中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成（即基因型）相同的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型Ⅰ或类型Ⅱ，如图所示，其中条带③和④分别代表基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不考虑突变和染色体互换。 组别 亲本杂交组合 F1的表型及比例。 甲 紫花矮茎黄粒×红花高茎绿粒 紫花高茎黄粒∶红花高茎绿粒∶紫花矮茎黄粒∶红花矮茎绿粒=1∶1∶1∶1 乙 锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒 全部为光滑叶黄粒 (1)据表分析，由同一对等位基因控制的2种性状是 ，判断依据是 。 (2)据表分析，甲组F1随机交配，若子代中高茎植株占比为 ，则能确定甲组中涉及的2对等位基因独立遗传。 (3)图中条带②代表的基因是 ；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为 。若电泳图谱为类型Ⅰ，则被检测群体在F2中占比为 。 (4)若电泳图谱为类型Ⅱ，只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值F2的花期，调查思路： ；预期调查结果并得出结论： 。（要求：仅根据表型预期调查结果，并简要描述结论） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 第 1 页 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