2026届高三生物一轮复习情景训练题——基因工程相关技术应用

2026届高考生物一轮复习情景训练题——基因工程相关技术应用 一、选择题（每题 2 分，共 32 分） 1. （2024・山东）关于 "DNA 的粗提取与鉴定" 实验，下列说法正确的是（ ） A. 整个提取过程中可以不使用离心机 B. 研磨液在 4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中 C. 鉴定过程中 DNA 双螺旋结构不发生改变 D. 仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 1. （2024・湖南）某同学将质粒 DNA 进行限制酶酶切时，发现 DNA 完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ） A. 限制酶失活，更换新的限制酶 B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C. 质粒 DNA 突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒 DNA D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对 DNA 甲基化不敏感的限制酶 1. （2024・河北）下列相关实验操作正确的是（ ） A. 配制 PCR 反应体系时，加入等量的 4 种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B. 利用添加核酸染料的凝胶对 PCR 产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 C. 将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板 D. 将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落 1. （2023・重庆）某小组通过 PCR 获得了含有目的基因的 DNA 片段，并用限制酶进行酶切，再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（ ） A. 其中一个引物序列为 5＇TGCGCAGT-3＇ B. 步骤①所用的酶是 SpeI 和 CfI C. 用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了 2 个片段 D. 酶切片段和载体连接时，可使用 E.coli 连接酶或 T4 连接酶 1. （2023・广东）"DNA 粗提取与鉴定" 实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 裂解：使细胞破裂释放出 DNA 等物质 B. 分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C. 沉淀：可反复多次以提高 DNA 的纯度 D. 鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 1. （2022・山东）关于 "DNA 的粗提取与鉴定" 实验，下列说法错误的是（ ） A. 过滤液沉淀过程在 4℃冰箱中进行是为了防止 DNA 降解 B. 离心研磨液是为了加速 DNA 的沉淀 C. 在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂呈现蓝色 D. 粗提取的 DNA 中可能含有蛋白质 1. （2024・威海高三模拟）重叠延伸 PCR 可实现定点基因诱变，其操作过程如图所示（凸起处代表突变位点）。下列说法正确的是（ ） A. 过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率 B. 过程①需要 2 轮 PCR 才能得到图中所示 PCR 产物 C. 过程②的产物都可以完成延伸过程 D. 若过程④得到 16 个突变基因则需要消耗 15 个通用引物 Rp 1. （2024・泰州高三联考）IKK 激酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷 (SCID) 患儿的 IKKβ 基因编码区第 1183 位碱基 T 突变为 C。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物 PCR 定点诱变技术获得突变基因。下列说法错误的是（ ） A. PCR1 中使用的引物有引物 A、引物 C B. PCR2 中使用的引物有引物 B、大引物 B 链 C. PCR1 过程需要扩增 3 轮才能获得目标产物 D. PCR2 过程中，为减少错误 DNA 片段的产生可适当升高复性温度 1. （2024・苏州高三调研）荧光定量 PCR 技术可定量检测样本中 DNA 含量，用于病毒检测。其原理是在 PCR 反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针。当耐高温的 DNA 聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号。下列相关叙述错误的是（ ） A. PCR 每个循环包括变性、复性 (引物和模板结合)、延伸 3 个阶段 B. 耐高温的 DNA 聚合酶在该反应中的作用是形成磷酸二酯键 C. 最终监测的荧光强度与起始时反应管内样本 DNA 的含量呈正相关 D. Ct 值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性更高 1. （2024・衡阳高三质检）研究人员用图中质粒和含目的基因的片段构建重组质粒（标注了相关限制酶切割位点），将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及 PCR 鉴定。下列叙述正确的是（ ） A. 构建重组质粒的过程应选用 BamHⅠ 和 HindⅢ 两种限制酶 B. 使用 DNA 连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组 C. 能在添加四环素的培养基上生存一定是含有重组质粒的大肠杆菌 D. 利用 PCR 鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙 1. （2024・南通高三调研）如图是被农杆菌侵染的水稻植株的 DNA 片段，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行 PCR，扩增出 T-DNA 插入位置两侧的未知序列。下列有关说法正确的是（ ） A. 农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物，T-DNA 存在于其 Ti 质粒上 B. 利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列 C. 若扩增循环 n 次，需要 2ⁿ⁺¹－2 个引物 D. 将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定 T-DNA 的插入位置 1. （2024・浙江）研究人员根据疟原虫 pfcrt 基因的序列，设计了 F1、F2、R1 和 R2 等 4 种备选引物，用于扩增目的片段。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组 DNA 为模板进行 PCR，产物的电泳结果如图所示。下列关于引物的叙述，错误的是（ ） A. 引物是一小段单链 DNA，能与模板链特定序列结合 B. 引物的 3' 端为结合模板 DNA 的关键碱基，需要精确互补 C. 若引物 F1 与 R1 组合扩增出预期片段，则 F1 与 R1 的碱基序列互补 D. 引物设计应避免自身形成发夹结构，防止影响与模板的结合 1. （2023・江苏）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒。下列关于 PCR 扩增片段的叙述正确的是（ ） A. 扩增不同片段时，反应体系中模板 DNA 和引物均不同 B. 复性温度取决于引物的长度和碱基组成，与片段无关 C. 延伸时间取决于目的片段长度，与 DNA 聚合酶种类无关 D. 循环次数越多，扩增产物中目的片段的比例越高 1. （2024・山东）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，分别加入适量单链 DNA。能得到带有荧光标记的 DNA 探针的反应管有（ ） A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④ 1. （2024・安徽）下列关于 "DNA 粗提取与鉴定" 实验的叙述，错误的是（ ） A. 实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA 提取的效率会降低 B. 利用 DNA 和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离 DNA C. DNA 在不同浓度 NaC1 溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化 DNA 粗提物 D. 将溶解的 DNA 粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 1. （2025 届高三一轮复习题）利用 PCR 技术扩增目的基因，其原理与细胞内 DNA 复制类似。图中引物为单链 DNA 片段，它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是（ ） A. 用 PCR 方法扩增目的基因时不需知道基因的全部序列 B. 设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连 C. 复性温度过高可能导致 PCR 反应得不到任何扩增产物 D. 第四轮循环产物中同时含有引物 A 和引物 B 的 DNA 片段所占的比例为 15/16 二、情景综合题（每题 12 分，共 60 分） 1. （2024・山东高考题改编）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。请回答下列问题： (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'。（4 分） (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）。（4 分） (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。（4 分） 1. （2023・江苏高考题）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图 1 所示。请回答下列问题： (1) 分别进行 PCR 扩增片段 F1 与片段 F2 时，配制的两个反应体系中不同的有______，扩增程序中最主要的不同是______。（3 分） (2) 有关基因序列如图 2，引物 F2-F、F1-R 应在下列选项中选用______。（2 分） A．ATGGTG------CAACCA B．TGGTTG------CACCAT C．GACGAG------CTGCAG D．CTGCAG------CTCGTC (3) 将 PCR 产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有______。（2 分） (4) 转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有______。（2 分） A．稀释涂布平板需控制每个平板 30~300 个菌落 B．抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高 C．抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落 D．抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化 (5) 为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物 F1-F 和 F2-R 进行了 PCR 扩增，质粒 P1~P4 的扩增产物电泳结果如图 3。根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有______。（1 分） (6) 对于 PCR 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是______。（2 分） 1. （2024・泰州高三联考题改编）IKK 激酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷 (SCID) 患儿的 IKKβ 基因编码区第 1183 位碱基 T 突变为 C。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物 PCR 定点诱变技术获得突变基因，流程如图所示。请回答下列问题： (1) 图中 PCR1 的模板是______，使用的引物组合是______，通过 PCR1 获得的产物是______（用图中字母表示）。（3 分） (2) PCR2 中使用的引物是______，此时加入的模板是______。与 PCR1 相比，PCR2 需要在更高的复性温度下进行，原因是______。（3 分） (3) 若要通过琼脂糖凝胶电泳鉴定 PCR2 的产物，需在电泳缓冲液中加入______作为指示剂。电泳结束后，在紫外灯下观察到的条带位置取决于 DNA 片段的______。（2 分） (4) 若 PCR2 共扩增 30 个循环，理论上可以获得______个目标 DNA 片段。实际扩增过程中，往往达不到理论值，原因是______（答出 1 点即可）。（2 分） (5) 获得突变基因后，需构建基因表达载体才能导入受体细胞。与目的基因相比，基因表达载体特有的结构有______（答出 2 点即可）。（2 分） 1. （2024・南通高三调研题改编）如图是被农杆菌侵染的水稻植株的 DNA 片段，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行 PCR，扩增出 T-DNA 插入位置两侧的未知序列，据此来确定 T-DNA 插入的具体位置。请回答下列问题： (1) 农杆菌介导的转化法中，T-DNA 整合到植物细胞染色体 DNA 上的原理是______。为获得含 T-DNA 插入片段的水稻细胞 DNA，提取 DNA 时需加入______（试剂）破坏细胞膜，释放 DNA。（3 分） (2) 步骤①用限制酶处理水稻基因组 DNA 时，应选择______（填 "一种" 或 "多种"）限制酶，原因是______。步骤②需要使用______酶将 DNA 片段连接成环。（3 分） (3) 步骤③PCR 扩增时，应选择的引物组合是______（用图中数字表示），其扩增的目标片段包含______。若扩增循环 n 次，理论上需要消耗______个引物。（3 分） (4) 电泳分析 PCR 产物时，若出现与预期大小一致的条带，需进一步通过______技术确定扩增片段的碱基序列，再与水稻基因组数据库比对，最终确定______。（2 分） (5) 若 T-DNA 插入了水稻某基因的编码区，可能会导致该基因______，从而获得突变体植株，为研究该基因的功能提供材料。（1 分） 1. （2024・浙江高考题改编）疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫 pfcrt 基因编码的蛋白，在第 76 位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。研究人员根据 pfcrt 基因的序列，设计了 F1、F2、R1 和 R2 等 4 种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组 DNA 为模板进行 PCR，产物的电泳结果如图乙所示。请回答下列问题： (1) PCR 技术扩增目的基因的原理是______，需要的酶是______，该酶的作用特点是______。（3 分） (2) 设计引物时，需要避免引物自身形成______结构，同时要避免引物之间互补配对，防止形成______。图甲中引物结合的位置是目的基因的______（填 "编码区" 或 "非编码区"）。（3 分） (3) 图乙中，泳道______的引物组合扩增效果最好，判断依据是______。该泳道的扩增产物长度约为______bp（根据 Marker 判断）。（3 分） (4) 若要通过 PCR 技术区分氯喹敏感株和抗性株，设计引物时应使______，从而使两种菌株的 PCR 产物在电泳中表现出不同长度。利用该技术进行疟疾诊断的优势是______。（3 分） 答案详解 一、选择题 1. 答案：D 解析：A 项，DNA 粗提取中离心是分离细胞核与细胞质的关键步骤，不能省略；B 项，研磨液在 4℃放置后应静置，避免 DNA 断裂；C 项，鉴定时 DNA 加热变性，双螺旋结构解开；D 项，需设置空白对照排除二苯胺自身变蓝干扰，正确。 1. 答案：C 解析：限制酶未切割 DNA 的可能原因包括酶失活（A 正确）、条件不适（B 正确）或酶切位点被修饰（D 正确）。质粒突变导致位点缺失的概率极低，更可能是操作问题，C 错误。 1. 答案：B 解析：A 项，PCR 原料应为脱氧核苷酸，而非核糖核苷酸；B 项，核酸染料（如 EB）可使 DNA 显色，紫外灯下观察正确；C 项，培养基需高压灭菌后冷却倒平板，仅煮沸不灭菌；D 项，接种环烧红后需冷却再蘸取菌液，避免杀死酵母菌。 1. 答案：B 解析：A 项，引物应与模板链互补，序列正确；B 项，限制酶选择需避免目的基因断裂，图中酶切位点分析显示不应选择 SpeI；C 项，载体至少含两个酶切位点，酶切后产生 2 个片段；D 项，E.coli 连接酶和 T4 连接酶均可连接黏性末端。 1. 答案：D 解析：二苯胺鉴定 DNA 需沸水浴加热后才显蓝色，直接加入不反应，D 错误。A、B、C 均为实验正确操作。 1. 答案：B 解析：离心研磨液是为了分离细胞核沉淀，而非加速 DNA 沉淀，B 错误。4℃保存可防 DNA 降解（A 正确），二苯胺需加热显色（C 正确），粗提 DNA 含蛋白质杂质（D 正确）。 1. 答案：D 解析：A 项，过程①需分开扩增两个片段，不能同时加入两对引物；B 项，过程①需要 3 轮 PCR 才能获得突变片段；C 项，过程②只有部分产物可延伸；D 项，n 个循环消耗引物数为 2ⁿ⁺¹-2，16 个基因需 15 个引物，正确。 1. 答案：C 解析：PCR1 扩增 2 轮即可获得目标产物（大引物），C 错误。PCR1 用引物 A 和 C（A 正确），PCR2 用引物 B 和大引物 B 链（B 正确），高温复性可提高特异性（D 正确）。 1. 答案：D 解析：Ct 值越小，初始 DNA 含量越高（病毒越多），D 错误。PCR 包括变性、复性、延伸（A 正确），Taq 酶催化磷酸二酯键形成（B 正确），荧光强度与初始 DNA 正相关（C 正确）。 1. 答案：A 解析：A 项，BamHⅠ 和 HindⅢ 切割可避免载体自连和目的基因反向连接，正确；B 项，需用 DNA 连接酶连接，而非 DNA 聚合酶；C 项，含空质粒的大肠杆菌也能在四环素培养基存活；D 项，PCR 引物应选择引物甲和引物乙。 1. 答案：D 解析：A 项，农杆菌主要侵染双子叶植物；B 项，应选用引物①④组合扩增未知序列；C 项，n 次循环需 2ⁿ⁺¹-2 个引物；D 项，序列比对可确定插入位置，正确。 1. 答案：C 解析：引物 F1 与 R1 分别结合两条模板链，序列不应互补，C 错误。引物为单链 DNA（A 正确），3' 端需精确互补（B 正确），避免自身发夹结构（D 正确）。 1. 答案：A 解析：扩增不同片段时，模板 DNA（来源不同）和引物（序列不同）均不同，A 正确。复性温度与引物相关（B 错误），延伸时间与片段长度和酶活性相关（C 错误），循环次数过多会导致非特异性扩增增加（D 错误）。 1. 答案：B 解析：只有当引物结合形成双链区（≥9 个碱基对）时，DNA 聚合酶才能延伸合成探针。反应管②③满足条件，可合成荧光标记探针，正确。 1. 答案：D 解析：二苯胺试剂用于检测 DNA，蛋白质检测需双缩脲试剂，D 错误。蒸馏水裂解效果差（A 正确），DNA 不溶于酒精（B 正确），NaCl 浓度梯度可纯化 DNA（C 正确）。 1. 答案：D 解析：第四轮循环中，同时含两种引物的片段占 14/16=7/8，D 错误。PCR 无需知道全部序列（A 正确），引物需避免自连（B 正确），高温复性可阻止引物结合（C 正确）。 二、情景综合题 1. 答案： (1) 低；4；GGTCT；CAGGT（每空 1 分） 解析：引物越短，与模板非特异性结合概率越高；BsaI 识别回文序列，理论产生 4 种黏性末端；酶切后保留末端为 5'-GGTCT-3' 和 5'-CAGGT-3'。 (2) 氨苄青霉素；HindⅢ；④（每空 1 分） 解析：载体含氨苄青霉素抗性基因，筛选用该抗生素；电泳结果显示酶切后突变体片段变短，对应 HindⅢ 酶切位点消失；植株④只有突变片段，为纯合子。 (3) 1/8（4 分） 解析：该植株基因型为杂合子（T-DNA 插入一条染色体），自交后代中突变纯合且无抗性的比例为 1/4×1/2=1/8。 1. 答案： (1) 模板 DNA 和引物；复性温度（3 分） 解析：扩增不同片段需不同模板和引物，复性温度取决于引物特性。 (2) B（2 分） 解析：引物需与模板链互补，F2-F 应与 5'-CACCAT-3' 互补，F1-R 应与 5'-TGGTTG-3' 互补。 (3) 限制酶和 DNA 连接酶（2 分） 解析：重组酶技术无需酶切和连接步骤，省去限制酶和连接酶。 (4) BCD（2 分） 解析：抗性平板未长菌落可能是转化失败（B 错误），抗性筛选可排除杂菌（C 错误），单菌落需纯化（D 错误）。 (5) P3、P4（1 分） 解析：P3 无扩增产物，P4 片段长度不符，应舍弃。 (6) PCR 可能产生非特异性扩增，测序可确认序列正确性（2 分） 1. 答案： (1) 野生型 IKKβ 基因；引物 A 和引物 C；B 链（3 分） (2) 引物 B 和大引物 B 链；PCR1 的产物；提高引物特异性，减少错误扩增（3 分） (3) 溴化乙锭（EB）；分子量（大小）（2 分） (4) 2³⁰；引物或原料消耗、酶活性下降等（2 分） (5) 启动子、终止子、标记基因（2 分） 1. 答案： (1) Ti 质粒的 T-DNA 可转移至植物细胞并整合到染色体 DNA 上；洗涤剂和食盐（3 分） (2) 一种；保证 T-DNA 两侧序列完整；DNA 连接（3 分） (3) ①④；T-DNA 和两侧未知序列；2ⁿ⁺¹-2（3 分） (4) DNA 测序；T-DNA 的插入位置（2 分） (5) 功能丧失（1 分） 1. 答案： (1) DNA 半保留复制；Taq 酶；耐高温（3 分） (2) 发夹；引物二聚体；编码区（3 分） (3) 3；条带清晰单一，无杂带；500（3 分） (4) 引物结合位点跨越突变位点；特异性强、灵敏度高（3 分） 解析：PCR 基于 DNA 复制原理（1），引物需避免自身互补和相互配对（2）。泳道 3 条带单一明亮，为最佳引物组合（3）。设计跨越突变位点的引物可区分敏感株和抗性株，PCR 诊断具有高特异性和灵敏度（4）。 学科网（北京）股份有限公司 $