专题十三 考点三 基因工程-【创新教程】2024-2026三年高考生物真题分类特训试卷

考点二细胞工程（题组二） 1.B若卵母细胞去核不完全，重构胚细胞中会含有卵母 细胞的核物质，导致染色体数目增加，A正确；在动物体 细胞核移植中，重构胚的核遗传物质来自供体细胞，因 此重构胚的性别是确定的，不需对重构胚进行性别鉴 定，B错误；胚胎移植前，需对受体进行同期发情处理，使 其生理状态适合胚胎发育，C正确；克隆动物的核遗传物 质与供体相同，但细胞质遗传物质来自卵母细胞，且性状 受环境影响，故性状与供体不完全相同，D正确。 2.A小鼠早期胚胎发育依次经历受精卵、桑葚胚、囊胚、 原肠胚阶段，因此囊胚置于水凝胶之前已经历了桑葚胚 阶段，A正确；胚胎培养时，物质分子是双向转移的：培 养基中的营养物质进入胚胎，胚胎代谢产生的废物排出 到培养基中，B错误；水凝胶模拟子宫的力学环境，只有 基质硬度与子宫正常力学环境相近时才有利于胚胎生 长，并非硬度越大越有利，C错误：囊胚孵化是指囊胚扩 大导致透明带破裂、胚胎从透明带中伸展出来的过程， 孵化后透明带消失，与水凝胶接触的部位是滋养层， D错误。 3.C核移植的受体卵母细胞需培养至减数第二次分裂中 期，第二极体是卵母细胞完成受精的标志之一，A错误； 人g基因在小鼠胚胎千细胞中不表达是基因选择性表 达的结果，胚胎千细胞为未分化细胞，缺乏表达Ig基因 的相关调控条件，与是否接受抗原刺激无关，B错误；单 克隆抗体制备流程中，获取免疫后的B淋巴细胞后，直 接即可与骨髓瘤细胞融合：克隆化培养是融合筛选得到 杂交瘤细胞之后的步骤，且B淋巴细胞是高度分化的细 胞，无法在融合前进行克隆化培养，因此免疫B淋巴细 胞无需克隆化培养即可融合，C正确；选择培养基上存活 的仅为杂交瘤细胞，还未经过抗体阳性检测，不一定能 产生所需的特异性抗体，需筛选出可产生目标抗体的杂 交瘤细胞后，才能注入小鼠腹腔培养获得单克隆抗体， D错误 4.D本技术的目的是繁殖中华鲟，生殖千细胞存在于性 腺组织中，因此①是从供体中华鲟分离性腺组织，A正 确；动物组织细胞间通过蛋白质类物质连接，用胰蛋白 酶处理可分解胞间连接物质，将性腺组织分散为单个生 殖千细胞，B正确：细胞移植操作需要在无菌环境中进 行，避免杂菌污染导致移植失败，因此③干细胞移植过 程应保持无菌环境，C正确：④表示体外受精作用，受精 卵基因组来自中华鲟和长江鲟，D错误。 5.B骨髓瘤细胞应该从骨髓中获取，A错误；B细胞和骨 髓瘤细胞的融合是随机的，可能有些细胞不发生融合， 有些两两融合，有些多个融合，有同种核融合细胞，也有 异种核融合细胞，B正确；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融 合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，但不能得到大 量的，C错误：进行克隆化培养，即用培养基培养和注入 小鼠腹腔中培养，抗体检测不是在小鼠腹腔内进行， D错误。 6.B悬浮培养的XF06细胞无需贴壁，可在培养液中自由 增殖，从而提高细胞密度，扩大病毒产量，提升生产效 率，A正确；XF06细胞的贴壁特性改变是通过筛选获得 的遗传特性，而非流感病毒感染所致（病毒感染仅用于 扩增病毒，不改变宿主细胞生长方式)，B错误：流感病毒 释放到细胞裂解液后，离心可分离细胞碎片（沉淀）与病 毒（上清液），C正确：无成瘤性细胞不含癌基因，可避免 疫苗中混入致瘤性DNA片段，确保疫苗安全性， D正确 7.B植物组织培养技术可以快速繁殖植物，并且由于是 无性繁殖，能保持母本的优良性状，兰花可以利用组织 培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持，A正确；胚 胎千细胞培养时，需要一定浓度的C)2,C),的作用是 雏持培养液的pH,所以不能在没有CO,的环境中进行 胚胎干细胞培养，B错误：诱导动物细胞融合的方法有物 理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）和生物法（如灭活 病毒)，可以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细 胞融合，C正确：在胚胎工程中，对供体母牛注射促性腺 激素，能使其超数排卵，从而获得更多的卵母细胞用于 胚胎制备，D正确。 14 8.C促性腺激素可促进供体超数排卵，从而获得更多卵 子，A正确；为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致， 受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环 境同步，B正确；桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖，细胞 数量增加，但胚胎总体积不变，或略有减小，C错误；本实 验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等，其余 为无关变量，对照组与实验组的无关变量（如年龄、性 别)需保持一致，以排除千扰，D正确。 9.C采集的精子需要经过稀释和固定处理，否则活动精 子会影响计数准确性，且血细胞计数板通常用于已固定 的细胞，A错误；人工授精时，精子在雌性生殖道内自然 获能，无需提前体外处理，B错误；超数排卵通过注射促 性腺激素（如FSH和LH)促进卵泡发育和排卵，C正 确；胚胎移植的生理学基础是母体子宫对胚胎的免疫耐 受性高，不会发生免疫排斥，而非耐受低下，D错误。 10.解析：(1)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能 够启动下游目的基因的转录过程，是目的基因表达的 必需元件。复制原，点位于载体，可以保证载体在受体 细胞中能自我复制。 (2)要保证重组载体中基因W可以被完整切下，需要选 择两种限制酶，使得它们的识别序列在加尾后仍能被 保留。由图可知，基因W和载体上都有SlI的识别 序列和切割位，点，如果选用它会破坏W基因的结构，使 W基因失活，因此不能选用。若选用PstI和KpnI, 酶切后产生的黏性末端为3'端突出，若要重新从重组 载体上切下，PstI切割载体后要加同聚物G尾，KpnI 切割载体后要加同聚物C尾，这样在重组载体中才能 出现它们完整的识别序列而再次进行切割。若选用 XhoI,酶切后产生的黏性末端为5'端突出，可以先用 DNA聚合酶补平，若要在重组载体中才能出现它们完 整的识别序列而再次进行切割，则要加同聚物G尾。 为了将质粒和基因W连接到一起，同聚物加尾间要能 发生碱基互补配对，故应选择KpnI和XhoI (3)由于用XhoI进行切割会产生黏性末端为5'端突 出，形成单链区，需要用DNA聚合酶进行补平，此外， W基因和载体形成重组载体时，中间有缺口，补全缺口 后二者才能连接起来形成完整的重组载体，因此构建 完整重组戟体需要的2种酶：DNA聚合酶（补全单链 区)和DNA连接酶（连接缺口）。该过程不需要添加引 物，原因是：同聚物尾配对后存在可直接延伸的3'端， DNA聚合酶可直接从该末端延伸合成互补链，无需引 物起始」 (4)检测基因W是否表达出相应蛋白，由于基因表达的 产物是蛋白质，分子水平检测蛋白质方法是抗原一抗 体杂交。 答案：(1)启动子复制原点 (2)KpnI、XhoI (3)DNA聚合酶、DNA连接酶不需要同聚物尾配 对后存在可直接延伸的3'端，DNA聚合酶可直接从该 末端延伸合成互补链，无需引物起始 (4)抗原一抗体杂交 考点三基因工程（题组一） 1.B受精卵具有发育的全能性，选用受精卵进行基因敲 除，突变的基因可随细胞分裂传递给子代个体，A正确： F。个体基因型为RR,杂交培育时，F1的基因型为RR、 RR,无法获得纯合突变体(RˉR),最早需在F中获 得，B错误；R基因编码序列缺失4个碱基，会导致移码 突变，使编码的氨基酸序列改变，纯合突变体可用于研 究R基因的功能，C正确；突变体体型变小、体色变浅， 说明R基因的功能影响多个性状，体现了一因多效， D正确。 2.B基因工程的核心是构建基因表达载体，不同来源的 启动子和基因编码序列可以重新组合，由转基因鱼生长 速率加快可知，转入的重组生长激素基因成功表达，A 正确。启动子是驱动基因转录的位，点，不同转基因鱼中 启动子活性不一定相同，因此重组生长激素基因表达水 平不一定相同，B错误。若外源基因游离在细胞质中，细 胞分裂时容易丢失；只有外源基因整合到染色体DNA 上后，才能够随染色体复制和分配，稳定遗传给子代， C正确。启动子是调控基因转录的关键DNA片段，通 过调控启动子活性改变生长激素基因表达水平，检测转 基因鱼的生长速率是否发生相应变化，可以验证两者的 关系，D正确。 3.D蛋白质工程从预期蛋白质功能出发，经结构设计、氨 基酸序列推导最终改造对应基因，再通过基因表达获得 改造蛋白，整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一 般规律，A正确：酶的专一性指酶只能催化一种或一类 化学反应，胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键，改造后 的甲无其可作用的位点因此不能被水解，体现了酶的专 一性，B正确；改造后甲仍保持抗体活性，第96位精氨酸 未被替换，推测该位点可能与抗体的功能密切相关，替 换后可能导致抗体活性丧失，C正确；密码子筒并性是指 同一种氨基酸可对应多种密码子，但本次改造中第27 位、97位的氨基酸种类发生了改变，不同氨基酸对应的 密码子存在差异，因此改造后编码甲的基因序列一定发 生改变，D错误。 4.BD对比A基因和a基因的序列，A基因中“AAGCTT”变 为a基因中“AAGCTG”,是碱基替换(T→G),并非碱基增 添，A错误；HindⅢ切割产生黏性末端，AluI切割后产 生的是平末端，二者末端类型不相同，B正确；观察图中 a基因，HindⅢ有2个切割位，点，切割后会产生1个片 段，AluI有3个切割位，点，切割后会产生2个片段， 个片段长度是200bp左右，另一个是400bp左右，用两 种限制酶分别酶切基因后，产生的片段大小不一致， C错误；因为正常基因A和致病基因a的HindⅢ切割位 点不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限 制酶开展酶切鉴定，D正确。 5.B配制PCR反应体系时，应加入4种脱氧核糖核苷酸 溶液作为扩增原料，A错误：凝胶中的DNA分子通过染 色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，故B 正确：配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理，然 后再倒平板，C错误；烧红的接种环需在酒精灯火焰旁冷 却后才能蘸取菌液，否则会杀死菌种，D错误」 6.D由题可知，P、P。为纯合子，F为杂合子，且两对等 位基因的遗传符合自由组合定律，假设基因由上到下依 次为A、a、B、b,则P基因型为AAbb,P。基因型为 aaBB,F,基因型为AaBb,据此分析选项。 ①基因型为AaBB,②基因型为Aabb,均为杂合子， F,中，③基因型为AABb,占比1/8，⑤基因型为AABB, 占比1/16，③占比大于⑤，A正确：据图分析，图中缺少 aaBb的基因型对应的电泳图像，其电泳结果为3条带， 分别为第2条带、第3条带和第4条带，B正确；由题可 知，③X⑦对应杂交类型为AABbX aabb,因此后代基因 型为AaBb、Aabb,对应②基因型为Aabb,⑧基因型为 AaBb,电泳结果相同，C正确：①基因型为AaBB,其自交 后代基因型及比例为AABB:AaBB:aaBB=1:2：1, ④的基因型为aaBB,因此①自交子代与④电泳结果相同 的占比1/4，D错误， 7.解析：(1)恒温培养箱内的C)。用于维持培养液的DH, 若CO,不足，培养液pH会异常：乳腺癌细胞为癌细胞， 失去了接触抑制现象；胰蛋白酶可分解细胞间的蛋白 质，使贴壁细胞分散，处理时间过长会分解细胞膜上的 蛋白质，导致细胞损伤或死亡」 (2)构建重组质粒时，结合P基因转录方向与质粒酶切 位，点，上游、下游引物依次选择③和④：探究P基因的作 用时，对照组应将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细 胞，排除质粒载体本身对实验的千扰 (3)S基因可抑制肿瘤增殖，P蛋白能诱导S基因的启动 子甲基化，基因启动子甲基化会抑制基因的转录，因此P 基因抑制S基因的转录，解除S基因对肿瘤增殖的抑制 作用，进而促进肿瘤耐药。 答案：(1)pH不会胰蛋白酶会分解细胞膜上的蛋白质， 处理时间过长会导致细胞损伤或死亡 (2)③和④将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细胞 (或不导入质粒的乳腺癌细胞) (3)抑制促进 8.解析：(1)PCR技术是一项根据DNA半保留复制的原 理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件， 14 对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR 每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。 (2)构建基因表达载体时，用两种限制酶切割，能使目的 基因两端、质粒两端产生不同的黏性末瑞，这样可以防 止目的基因自身环化，防止质粒自身环化，还能防止目 的基因与质粒反向连接。 (3)在基因工程中，对转基因生物的安全性要进行严格 控制，在UW4-2菌株构建中使用质粒不复制策略，此类 设计的主要目的是防止工程菌（或重组质粒）扩散到环 境中，造成基因污染。 (4)据图a可知，质粒上含有庆大霉素抗性基因，所以第 一次在培养基中添加庆大霉素，由于EX质粒上含有庆 大霉素抗性基因，导入pEX质粒的UW4-1菌株能在含 庆大霉素的培养基上生长，即可筛选出UW4-1菌株；第 二次筛选要利用DNA同源区段可发生交换的原理，应 在培养基中添加蔗糖，原因是EX质粒上带有蔗糖致死 基因，未发生第二次同源交换的菌株仍保留该基因，在 含蔗糖的培养基中会被杀死，发生第二次同源交换的菌 株会丢失蔗糖致死基因，能在含蔗糖的培养基上存活； 筛选后，培养基中仍同时存在两种菌株，第一种菌株是 UW4-2,另一种菌株的拟核DNA结构是②，图示中给出 的同源重组类型是切后端然后重组，另外一种类型应该 是切前端重组；可以通过设计特异性引物进行PCR扩增 相应序列并测序来鉴定。 答案：(1)延伸(2)防止目的基因自身环化、防止质粒 自身环化、防止目的基因与质粒反向连接 (3)防止工程菌（或重组质粒）扩散到环境中，造成基因 污染 (4)庆大霉素EX质粒上含有庆大霉素抗性基因，导 人pEX质粒的UW4-1菌株能在含庆大霉素的培养基上 生长蔗糖②测序 9.解析：（1)固体培养基能实现单菌落分离，是微生物纯化 的关键，故黑曲霉菌种的分离纯化应选用固体培养基。 (2)根据题图1所示，片段A和片段C的转录产物可以 进行碱基互补配对形成链内双链结构，最终造成CreA mRNA降解，使其不能翻译出CreA蛋白。在引物上添 加限制酶识别序列时，应添加到引物的5′端。根据题千 信息，CreA基因D片段PCR扩增的部分产物酶切后连 接到载体中A所在的位置时，选用的限制酶为KpI和 SpeI;另一部分PCR扩增的产物应反向构建到载体中 C的所在位置，这样两个片段的转录产物才可以互补配 对，形成RNA链内双链结构，所以限制酶①应该是SacI。 (3)基因表达载体包括启动子、终止子、复制原点、目的 基因和标记基因等。标记基因一般是抗生素抗性基因 故进行筛选时需要在培养基中添加相应的抗生素，利用 选择培养基筛选出转基因成功的菌株。 (4)根据题图2，G1淀粉酶活力远远高于G淀粉酶活力， 但G1生物量和G生物量比较接近。 (5)传统工艺将淀粉变成葡萄糖需要一系列步骤，而基 因工程获得的菌株G1淀粉酶活性高，可以简化操作流 程，同时可以在较温和的条件下快速获得更多葡萄糖。 答案：(1)固体 (2)碱基互补配对5'SacI (3)标记选择 (4)G]淀粉酶活力远远高于G淀粉酶活力：G1生物量 与G生物量比较接近 (5)不需要复杂的工艺化处理，简化了步骤：作用条件较 温和且产量高 考点三基因工程（题组二） 1.C题千中X十Y融合蛋白由两个独立基因表达后经自 我切除并无痕连接两侧肽链形成，非直接构建融合基 因，故不存在碱基序列相互影响问题，A错误；从图中可 以看到，内含肽序列并未嵌入X蛋白的功能结构内，而 是在X蛋白的功能结构外侧，这样才能保证X蛋白功能 结构的完整，最终融合蛋白功能正常，B错误；从图中过 程可以看出，内含肽的IntAN与lntA,IntBN与lntB通 过能匹配的结构相互识别，进而发挥特异性切除和连接 作用，C正确：由图可知，内含肽在反应后被完全切除，得 到的X十Y融合蛋白不含内含肽结合部位，所以再为X 十Y融合蛋白提供“内含肽十某蛋白”，也不能实现自我 切除并无痕连接两侧肽链，不能赋予X十Y融合蛋白新 的结构，D错误 2.解析：(1)载体要保证目的基因正常复制，必须含有复制 原，点(DNA复制的起始位，点)。基因表达过程中，启动子 启动转录，终止子终止转录，重组克隆载体仅用于保存 目的基因，不需要目的基因表达，因此重组表达载体比 克隆载体多了启动子和终止子。 (2)结合目的基因两端黏性末端和限制酶切割序列分 析：目的基因一端黏性末端为TCGA,与XhoI切割产生 的黏性末端匹配，因此限制酶1为X0I;另一端黏性末 端为CATG,与VcoI切割产生的黏性末端匹配，因此限 制酶2为VcoI。 (3)根据题意，DNA分子大小和迁移速率成反比，分子越 小，迁移速率越快，距离点样孔越远。重组表达载体总 长度为5129bp,双酶切后得到3617bp的载体片段和 1512bp的目的基因片段；目的基因长度小于载体长度， 因此迁移更远，更靠下的条带b对应目的基因。 (4)工程菌液体培养过程中，阶段1为调整期，菌体适应 环境，增殖缓慢：阶段2菌体完成适应后进入对数快速增 殖期，菌体数量大量增加，因此4αGT含量迅速升高。 答案：(1)复制原点终止子终止目的基因的转录 (2)Xho I Nco I (3)b重组表达载体总长度为5129bp,双酶切后得到 3617bp的载体片段和1512bp的目的基因片段；DNA 分子越小电泳迁移速率越快，目的基因更小，迁移更远， 因此条带b对应目的基因 (4)工程菌适应环境后进入快速增殖阶段，菌体数量大 量增加，合成的4αGT总量升高 3.解析：(1)已知氨基酸序列，重新设计编码序列，目的基 因通过人工合成法（化学合成法）获取。限制酶EcoRV 切割产生平末端，T4DNA连接酶可以连接平末端，连接 效率高于E.coliDNA连接酶，因此选T4DNA连接酶。 卡那霉素筛选只能筛选出含有质粒的农杆菌，因此除重 组质粒外，还可能存在未插入目的基因的pPK2空质粒。 原质粒5.0kb,目的基因总长度0.7+1.1=1.8kb,重组 质粒总长度为6.8kb。目的基因正向插入后：BamH I/ EcoRI酶切得到0.7kb十6.1kb(6.8一0.7=6.1)： HindⅢ/EcoR I酶切得到1.1kb+5.7kb(6.8一1.1= 5.7),因此正确组合是A和D。农杆菌转化法中，T DNA会转移并整合到受体真菌的染色体DNA上」 PCR引物需要与DNA两端的3'端互补，子链的延伸方 向为5端·3'端。转录模板链为5一ATGTCGTTCC… AATTGGCTCC一3'，左侧引物序列为5一ATGTC… 3,右侧引物与模板右侧的序列5…GCTCC一3反向互 补，序列为5'一GGAGC…一3'，因此选B。 (2)根据题千和表格数据，转入TDs基因后工程菌引诱 能力增强，蚊子访问次数更多、停留时间更长，孢子附着 量更高；而孢子附着量决定死亡速度，因此致死更快， LTo更短，最终第7天死亡率更高 (3)转基因工程菌推广前，需要进行严格的生物安全性 评价，确认不会对生态、人体造成风险后才可推广 答案：(1)人工合成法（化学合成法）T4 未插入目的 基因的DPK2空质粒AD染色体DNAB (2)工程菌的引诱能力更强，蚊子访问次数更多、停留时 间更长，附着的孢子量更多，孢子附着量决定蚊子死亡 速度，因此致死速度更快，半数致死时间LT。缩短，第7 天死亡率更高 (3)安全性 4.解析：(1)由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由 多种密码子编码，所以可设计与内源】基因序列不同但 编码氨基酸序列相同的外源J基因(】”)，这样能避免转 入的外源】基因与棉花内源】基因序列相同而抑制】基 因表达的问题。要确定获得的J”基因是否与设计相符， 需要对其进行测序并序列比对，所以选③。 (2)因为构建的是仅在棉铃虫啃食后才表达J蛋白的抗 虫棉，所以在该载体中，启动子P属于诱导型启动子。 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，棉铃虫啃食 后，棉花细胞中的RNA聚合酶与启动子P结合，启动融 合基因SJ"表达。之后检测到J”蛋白在细胞外积累， 14 说明SJ”融合蛋白中信号肽S的作用是引导SJ”融合 蛋白分泌到棉花细胞外，避免在细胞核内积累导致棉花 不育。 (3)已合成的】基因两端仅含有对应的限制酶识别序 列，无额外碱基序列。为使J”基因插入载体并正确表达 S】”融合蛋白，需要用两种限制酶对载体进行酶切，且 这两种限制酶切割后产生的黏性末端不同，这样可以避 免自身环化和反向连接，可选择的限制酶组合是 EcoR I和KnI或EcoR I和SalI两种组合，原因 是根据图中信号肽序列的核苷酸数量，从EcoR I位，点 插入才能保证翻译正常进行，其余位，点均会抑制翻译 (即发生移码突变)。 (4)为获得足够的重组质粒，对转化成功的大肠杆菌振 荡培养，振荡培养的原因是增加培养液中的溶解氧，振 荡使大肠杆菌与营养物质充分接触。将融合基因导入 棉花茎尖细胞，可利用农杆菌转化法。棉铃虫在啃食抗 虫棉后，】”蛋白会进入肠道细胞核中，抑制组蛋白去乙 酰化酶的活性，使组蛋白乙酰化水平升高，诱导肠细胞 调亡，棉铃虫死亡。 答案：(1)简并③ (2)诱导RNA聚合引导S一J"融合蛋白分泌到棉花 细胞外，避免在细胞核内积累导致棉花不有 (3)EcoR I和KpnI EcoR I和SalI从EcoR I 位点插入才能保证翻译正常进行，其余位点均会抑制翻 译（即发生移码突变） (4)增加培养液中的溶解氧，振荡使大肠杆菌与营养物 质充分接触农杆菌转化法抑制 5.解析：(1)构建转基因按蚊属于基因工程，属于基因重 组；翻译过程中，tRNA上的反密码子和mRNA上的密 码子配对。 (2)抗菌肽基因仅在雌蚊吸血后高表达，可有效抑制按 蚊肠道内疟原虫的发育，所以推测转基因按蚊中调控 MM一CP表达的启动子类型为诱导型启动子。该启动 子使MM一CP仅在吸血后的雌蚊中表达，雄蚊和未吸 血雌蚊不表达该基因，不会影响转基因按蚊的存活：即 使吸血后雌蚊存活率降低，也可在死亡前完成繁殖，保 证MM一CP基因能够传递给子代。 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功 能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有 蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类 的生产和生活的需求，所以设计思路：从预期改造后抗 菌肽的功能（仅抑制疟原虫发育，降低对按蚊存活的影 响)出发，设计抗菌肽的空间结构，推测对应的氨基酸序 列，进而改造MM一CP的基因序列，获得符合要求的抗 菌肽。 (3)结合图示可知，Cs9切割野生型染色体后，会以携带 MM一CP的染色体为模板完成同源修复，让原本的野生 型染色体也变成携带MM一CP的染色体，最终体细胞 两条同源染色体均带MM一CP,减数分裂产生的配子几 乎都携带该基因，因此后代携带MM一CP的比例显著 升高。 (4)从生物进化角度，基因驱动会快速改变按蚊种群的 基因频率，进而影响种群数量和种间关系，破坏生态平 衡：也会对疟原虫起到定向选择作用，使疟原虫进化出抗 性，引发新的风险。 答案：(1)基因重组反密码子 (2)诱导型启动子使MM一CP仅在吸血后的雌蚊中 表达，雄蚊和未吸血雌蚊不表达该基因，不会影响转基 因按蚊的存活：即使吸血后雌蚊存活率降低，也可在死 亡前完成繁殖，保证MM一CP基因能够传递给子代 从预期改造后抗菌肽的功能（仅抑制疟原虫发育，降低 对按蚊存活的影响)出发，设计抗菌肽的空间结构，推测 对应的氨基酸序列，进而改造MM一CP的基因序列，获 得符合要求的抗菌肽 (3)以携带MM一CP的染色体为模板完成同源修复 (4)基因驱动会快速改变按蚊种群的基因频率，进而影 响种群数量和种间关系，破坏生态平衡；也会对疟原虫 起到定向选择作用，使疟原虫进化出抗性，引发新的 风险考点三基因工程（题组一） 一、选择题 1.(2026·安徽卷，12)为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲 除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R,获得1条能正常生长的F。代个体 (RR),经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅 红色。下列叙述错误的是 ) A.选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B.用F。个体进行杂交培育，最早可以在F,获得纯合突变体 整 C.R编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D.突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 2.(2026·湖南卷，7)将物种A的启动子与物种B的生长激素基因编码序列重组，导入到鲤鱼受 郑 精卵，获得多条转基因鱼。与对照组相比，转基因鱼生长速率加快。下列叙述错误的是（) A.来源不同的启动子和基因编码序列可重新组合并表达 B.不同转基因鱼中重组生长激素基因的表达水平相同 C.外源基因整合到染色体DNA上是其在受体细胞中稳定遗传的关键 D.调控启动子活性可验证转基因鱼的生长速率与生长激素基因表达水平的关系 留 3.(2026·河南卷，13)胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体 新 甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯 氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是 ) A.甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律 B.胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性 C.第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关 D.由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变 4.(不定项)(2025·江苏卷，19)图示人体正常基因 indⅢ HindⅢ HindⅢ 製 A突变为致病基因a及HdⅢ切割位点。AMIA因-p- AAGCTT TTCGAA ---400bp---- 阳 lindⅢ 突变 HindⅢ 5′-AGCT-3 限制酶识别序列及切割位点为TCGA-5,下列 基因-20bp-一C TTCGAC ---400bp 相关叙述正确的有 A.基因A突变为a是一种碱基增添的突变 B.用两种限制酶分别酶切A基因后，形成的末端类型不同 C.用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小一致 D.产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定 5.(2024·河北卷，13)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 101 6.(2024·新课标卷，5)某种二倍体植物的P,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 P,P2 F ①②③④⑤⑥⑦⑧ 电源负极一 电源正极 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F,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1/2 二、非选择题 7.(2026·安徽卷，20)肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤，引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞 会激活DNA损伤修复途径，导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机 制，科研人员进行了相关研究。回答下列问题。 (1)培养细胞时，若恒温培养箱内CO,不足，会导致培养液 异常；乳腺癌细胞培养时 (填“会”或“不会”)出现接触抑制现象；细胞传代培养时需要用胰蛋白酶处理，使贴壁 细胞分散成单个细胞，操作时需要控制处理时间，原因是 (2)P基因及转录方向、质粒图谱及目的基因插入位点的相关信息如图1所示（实线方框内横 线处表示限制酶的识别序列，箭头处表示酶切位点)。为构建重组质粒，扩增P基因时，应选择 的一对引物为 (填图2中序号)。为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响，将重组质 粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组，对照组的处理是 P基因 一CCACAACCCA 转录方向 Bgl II BamHI Spe I HindⅢ 5-ACAGATCTCGGATCCCACTAGTCAAGCTTAACG-3 ①5'-.GGATCCAGGCAT-3 目的基因插入位点 ②5-…AGATCTTCCGTA-3 启动子 ③5'-…AGATCTAGGCAT-3 终止子 BamH I ④5'-.…ACTAGTCCGTGT-3' 质粒 HindⅢ ⑤5'-…ACTAGTGGCACA-3' 复制原点 卡那霉素 抗性基因 ⑥5'-…AAGCTTCCGTGT-3' 图1 图2 (3)S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖，引发肿瘤细胞死亡。研究发现， P蛋白能诱导S基因的启动子甲基化。这表明P基因 S基因的转录， (填“促 进”或“抑制”)肿瘤耐药。 102 8.(2026·云南卷，21)UW4菌株可表达ACC脱氨酶减少植物乙烯合成，促进植物生长，但定殖 植物根部能力较弱。现欲将增强定殖能力的五肽整合到UW4中ACC趋化受体(ACCR)的羧 基端。 回答下列问题： 第一步：构建pEX质粒（图a),复制原点(ori)不能在UW4菌株中启动复制（质粒不复制 策略)。 插入位点 UW4菌株ACCR基因 前端后端 PCR扩增 前端后端 庆大霉素蔗糖致 重叠延伸PCR 抗性基因死基因 构建pEX质粒 前端 后端 KpnI酶切位点 EcoR I酶切位点on 前端后端 五肽对应的碱基序列 KpnI酶切位点五肽EcoR I酶切位点 以下简称五肽 KpnI酶切位点EcoR I酶切位点 pEX质粒 图a (1)PCR每次循环一般可以分为变性、复性和 三步。 (2)构建pEX质粒时，用2种限制酶的目的是 (答出2点)。 第二步：将pEX质粒导入UW4菌株中，利用DNA同源区段可发生交换的原理，改造得到工程 菌UW4-2(图b)。 公☒ 五肽后端 前端五肽后端 后端 前端后端 pEX质粒 前端后端 第一次同源交换 第一次筛选 、2口 后端五肽前端 统在高凳爵 第 UW4-1菌株拟核DNA UW4南株拟核DNA 另一种菌株 ,第二次筛选 另一种同源交换形式 另一种质粒 + 另一种菌株 次同源交换 前端 ☑ 前端后端 在凭器 五肽前端 第二次筛选 2■ 后端五肽前端 UW4-2菌株拟核DNA 统精亮 后端五肽前端 图b (3)我国科学家将来自玉米的α一淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，使花粉失活，防止转 基因花粉传播；在UW4-2菌株构建中使用了质粒不复制策略。此类设计的主要目的是 (4)要获得UW4-2菌株，需筛选三次。第一次在培养基中添加 即可筛选出 UW4-1菌株，筛选的原理是 ;在第二次筛选培养基中添加 。 筛选后，培养基中仍同时存在两种菌株，第一种菌株是UW4-2,另一种菌株的拟 核DNA结构是 (填图c中序号)；可以通过设计特异性引物进行PCR扩增相 应序列并 前端后端 前端后端 ori ori 工 前端五肽后端 前端五肽后端 ① ③ 图c 103 9.(2026·河北卷，22)黑曲霉中的淀粉酶R能直接将不经高温处理的淀粉降解为葡萄糖。R基 因的表达受CreA蛋白抑制。研究者利用基因工程手段，抑制了黑曲霉CrA基因的表达，并进行了 相关检测。 回答下列问题： (1)黑曲霉菌种的分离纯化应选用 (填“固体”或“液体”)培养基。 (2)细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可识别 与自身序列互补的mRNA,引导该mRNA发生降解。如图1所示，为使含片段A和C的转录 产物能按照 原则自身折叠形成双链，扩增CrA基因D片段时，可在两个引物的 端分别添加两个限制酶识别序列。一部分PCR产物用限制酶KpnI和SpI酶切连 接到载体中A所在的位置，另一部分再用限制酶①和②构建到载体中C所在的位置。因此可 判断，限制酶①应该是 的 载体的部分结构及其RNA产物： CreA片段D的引物及限制酶识别位点： Kpn I Spe I Nco I Sac I 启动子ABC终止子 限制酶①KnI 引物I 转录后RNA形成 链内双链结构 D m黑B降解-念月CreA mRNA 引物Ⅱ) 降解 SpeI限制酶② 图1 (3)构建的基因表达载体除含有启动子、终止子和目的基因外，还需具有 基因，以使 表达载体转入受体细胞后可利用 培养基筛选出转基因成功的菌株。 (4)构建的表达载体转入菌株G获得G1,将G和G1在相同且适宜的条件下培养，对其生长状 况和菌液的淀粉酶活力进行检测，实验结果（图2）表明 烯 (答出两点) 20。·G生物量◆G淀粉酶活力 1500 。G1生物量◆G1淀粉酶活力 、16 0要 400 目 12 300 200 100 一◆ 0 0 4 487296120144 时间h 图2 (5)传统工艺中需对淀粉进行高温糊化、淀粉酶液化和糖化酶糖化等处理，才可获得葡萄糖。 相较于传统工艺，对淀粉酶R的研发利用所体现的优势是 (答出两点) 104 考点三基因工程（题组二） 一、选择题 1.(2026·云南卷，16)内含肽(Int)可通过自我催化实现自我切除并无痕连接两侧肽链。构建编 码“内含肽十X蛋白”和“内含肽十Y蛋白”的基因，将其导入真核细胞表达后，内含肽自我切除 生成X+Y融合蛋白，如图。 X蛋白的功能 结构外肽链 内含肽+Y蛋白 ntA' IntB 内含肽自我切除 警 IntA ∽IntB X蛋白的 批 功能结构内含肽X蛋白 X+Y融合蛋白 下列说法正确的是 ( ) A.构建X+Y融合蛋白基因导入细胞，会因碱基序列相互影响而使蛋白功能异常 B.内含肽序列需嵌入X蛋白的功能结构内，以保证获得的融合蛋白功能正常 C.不同内含肽之间通过能匹配的结构相互识别，发挥特异性切除和连接作用 D.为X+Y融合蛋白提供“内含肽+某蛋白”，可赋予X十Y融合蛋白新的结构 置 二、非选择题 2.(2026·河南卷，21)4-Q糖基转移酶(4αGT)在工业生产中发挥重要作用。为实现产业化生产， 杯 研究人员利用双酶切法，从重组克隆载体（仅用于目的基因的复制和保存）中获取目的基因，连 入表达载体，构建了高效表达4αGT的工程菌，流程如图1所示。回答下列问题： 限制酶1 转录方向 重组 酶切 3'-C GGTAC-5 克隆抗体 5-TCGAG C-3' 目的基因 如 限制酶2 连接 重组表达载体 微 工程菌 (5129bp) 钾 限制酶1 限制酶2 ■ 表达载体 酶切 表达载体 (3617bp) Xho I5'-CTCGAG-3'SalI 5'-CTCGAC-3 3'-GAGCTC-5' 3'-CAGCTG-5 注：AmpR为氨苄青霉素抗性基因 Pa 15-CTGCA NoI 3-GACGTC-5' 图1 (1)为确保目的基因正常复制，重组克隆载体和重组表达载体均应含有的元件为 为 确保目的基因正常表达，相较于重组克隆载体，重组表达载体目的基因两端的元件除启动子 外，还有 ,作用为 (2)根据限制酶识别序列和切割位点，以及目的基因片段的黏性末端（图1），判断所使用的限制 酶1是 ,限制酶2是 (3)琼脂糖凝胶电泳中，DNA分子大小与迁移速率成反比。为检验重组表达载体是否构建成 功，用限制酶1和限制酶2切割后，进行电泳鉴定。构建成功的重组表达载体酶切产物的电泳 结果如图2所示，条带 (填“a”或“b”)对应目的基因片段，理由是 105 M 样品 点样孔 c 电 三 方向 三 一条带a 一条带b 注：M为标准DNA片段 图2 (4)将重组表达载体导入受体细胞，获得的工程菌接入液体培养基中培养。定时检测培养液中 4αGT的含量，结果如图3所示。阶段2中4GT含量迅速升高的原因可能是 (答出一点即可)。 三40阶段1阶段2 阶段3 30 20 10 0 1224364860728496 时间（小时） 图3 3.(2026·黑吉辽蒙卷，25)平沙绿僵菌是一种昆虫病原真菌，通过分生孢子侵染蚊子，对蚊子致 死率高，但引诱能力弱。利用松树长叶烯合酶基因(Ts)改造平沙绿僵菌，增强其引诱能力，据 此研发“诱杀一体”的灭蚊剂。回答下列问题。 (1)为提高Ts基因在平沙绿僵菌中的表达效率，重新设计了长叶烯合酶编码序列，该序列与 天然基因序列存在较大差异，但编码的氨基酸序列不变，获取该目的基因的方法是 EcoR V BamH I HindⅢ 启动子 T-DNA 终止子 pPK2质粒 转人（®O人（团 (5.0kb) 限制酶切割位点 复制原点 农杆菌 平沙绿僵菌 转录方向EcoR I 5-GATATC-3' 一0.7灿中一1.1地三ps基因 卡那霉素抗性基因 EcoR V:3-CTATAG-5' 注：质粒中限制酶切割位点间碱基对长度可忽略不计：kb:千碱基对。 实验如上图，用限制酶EcoR V切割pPK2质粒，然后与Tps基因连接，用 (填 “E.coli”或“T4”)DNA连接酶可获得更高的连接效率。 经卡那霉素筛选得到的农杆菌中，除含有目的基因的重组质粒外，还可能存在 为鉴定重组质粒是否正确连接，利用限制酶切割并电泳检测，下列限制酶组合和片段大小，属 于正确连接的是 和 A.BamH I/EcoR I,0.7 kb+6.1 kb B.BamH I /EcoR I1.1 kb+5.7 kb C.HindⅢ/EcoR I、0.7kb+6.1kb D.HindⅢ/EcoR I、1.1kb+5.7kb 106 农杆菌转化后，重组质粒上的TDNA会转移并整合到平沙绿僵菌的 上。 为筛选工程化平沙绿僵菌，用PCR技术进行鉴定。TPS基因的转录模板链部分序列为：5' ATGTCGTTCC·AATTGGCTCC一3'，下列引物对可用于扩增该片段的是 A.5′-ATGTC-3'、5'-CCTCG.-3 B.5'-ATGTC...-35'-GGAGC...-3 C.5'-TACAG...-35-CCTCG...-3 D.5-TACAG.-35'-GGAGC...-3' (2)研究人员比较了等量平沙绿僵菌和工程菌培养物对蚊子的诱杀效果，如下表。 相关指标 访问次数 停留时间 2小时感染率 LT50 第7天死亡率 培养物 (次/小时) (分钟/小时) (%) (天)》 (%) 平沙绿僵菌 0.9 1.1 100 5.84 62.4 工程菌 2.4 5.9 100 4.04 84.3 注：感染率：感染孢子的蚊子比例；LT50(半数致死时间)：导致50%蚊子死亡所需的平均时间。 已知孢子附着量决定蚊子死亡速度，结合表中数据解释工程菌培养物使蚊子的LT50显著缩 短且第？天死亡率更高的原因是 (3)该工程菌制剂在推广前，需经过严格的 评价，符合标准后方可推广。 4.(2026·陕晋青宁卷，21)研究人员筛选天然抗虫蛋白时发现，棉铃虫取食过表达J蛋白的棉花 植株后会死亡，然而棉花细胞核中积累过量的J蛋白会导致棉花不育。我国科学家运用基因 工程技术，构建了一种新型抗虫棉。回答下列问题。 (1)当转入的外源J基因与棉花内源J基因序列相同时，可能会抑制J基因在细胞内的表达。 为避免该问题，基于密码子的 性，可设计与内源J基因序列不同但编码氨基酸序列相 同的外源J基因(J)。确定获得的J基因是否与设计相符的方法是 (选填序号：① PCR;②琼脂糖凝胶电泳；③测序并序列比对)。 (2)为解决过表达J蛋白导致的棉花不育问题，按照蛋白质工程的设计思路，利用下图所示载 体，构建仅在棉铃虫啃食后才表达J*蛋白的抗虫棉。在该载体中，启动子P属于 型启动子。棉铃虫啃食后，棉花细胞中的 酶与启动子P结合，启动融合基因 SJ*表达，之后检测到J*蛋白在细胞外积累，则SJ*融合蛋白中信号肽S的作用是 一信号肽编码序列- 可供]*基因插入区域的核苷酸序列 XmaI 53个核苷酸 Xho I SmaI EcoR I SalI KpnI ATG ..ACTGGAC GGCTCGAGGCATCCCCGGGTCGAATTCAACCGTCGACGGTACCGCT ATG:对应起始密码子AUG P:启动子 S:信号肽编码序列 T:终止子 载体 107 (3)已合成的J基因两端仅含有对应的限制酶识别序列，无额外碱基序列。为使J*基因插入 载体并正确表达S一J融合蛋白，需使用两种限制酶对载体进行酶切，限制酶识别序列如图， 可选择的限制酶组合是 或 两种组合，原因是 (4)为获得足够的重组质粒，需对转化成功的大肠杆菌振荡培养，振荡培养的原因是 。可利用 法将融合基因导入棉花茎尖细 胞，进而获得植株。棉铃虫在啃食抗虫棉后，J蛋白会进入肠道细胞核中， (填“促进” 或“抑制”)组蛋白去乙酰化酶的活性，组蛋白乙酰化水平升高，诱导肠细胞凋亡，棉铃虫死亡。 5.(2026·广东卷，20)疟疾是由疟原虫引起、经按蚊传播的传染病，对人类健康构成严重威胁。 雌蚊成虫吸血后产卵，雄蚊不吸血。研究人员成功培育出一种转抗菌肽基因(MM一CP)按蚊。 该抗菌肽仅在雌蚊吸血后高表达，可有效抑制按蚊肠道内疟原虫的发育，为疟疾防控提供了新 思路。回答下列问题： (1)构建该转基因按蚊涉及的可遗传变异类型属于 。MM一CP转录形成的 mRNA在翻译过程中，tRNA上的 与mRNA上的密码子互补配对，将氨基酸转 运至核糖体参与抗菌肽合成。 (2)研究发现，抗菌肽影响按蚊自身存活。转基因雌蚊吸血后存活率显著降低，但多数个体能 在死亡前完成繁殖。推测转基因按蚊中调控MM一CP表达的启动子类型为 从基因传递的角度分析，选用该类启动子的原因是 。为降低抗菌肽对按蚊的不利影响，运用蛋白质工 程原理提出一种改造MM一CP的设计思路。 (3)基于CRISPR/Cas9系统的基因驱动技术，可使特定基因从亲代到子代的遗传概率显著高 于50%，从而在种群中快速扩散。研究人员培育了驱动型和非驱动型转基因按蚊（如图）。与 非驱动型相比，驱动型后代中携带MM一CP的个体比例显著增加，其原因是：形成配子时， Cas9切割野生型染色体，然后 ,使更多配子携带 MM-CP。 D 配 基因驱动 形 兰网 D(驱动成功) 程 ⑧⑩ ⑧' 日携带MM-CP的染色体 非驱动型 驱动型 野生型染色体 (4)若将该驱动型转基因按蚊大范围释放，可能引发一些潜在风险。试从生物进化角度提出一 种潜在风险。 108