专题15 基因工程（6年汇编）（湖北专用）2021-2026年高考生物真题分类汇编

**基本信息** 聚焦基因工程核心考点，汇编湖北近6年高考真题及模拟题，融合农业育种、CAR-T疗法等真实应用情境，突出工具酶功能与实验设计分析 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|12题|限制酶识别序列、PCR引物设计、电泳鉴定|紧扣湖北考情，2023-2021年真题占比高，模拟题延续工具酶与PCR融合趋势（如2026襄阳二调结合CAR-T疗法）| |非选择|5题|重组质粒构建、标记基因筛选、基因表达载体构建|综合题注重多考点整合，如2022湖北真题结合杂交育种与基因工程，2026荆州一模考查RNAi技术应用|

专题 15 基因工程 考点1 基因工程的基本工具 1.【答案】D 2.【答案】C 3.【答案】（1）① 7    ② aabb    ③ 1∶5     （2）① ③     （3）XbaⅠ、HindⅢ     （4）通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞     （5）单倍体育种、诱变育种      考点2 基因工程的基本操作程序（PCR技术及其应用） 1.【答案】D 2.【答案】B 1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】C 6.【答案】C 7.【答案】D 8.【答案】D 9.【答案】A 10.【答案】（1）CD19抗原     （2）① CAR基因两端的核苷酸序列    ② 启动子和终止子    ③ 染色体DNA     （3）① 促进T细胞的分裂、分化    ② 血清     （4）D     （5）诱导型启动子（或药物诱导型启动子）      11.【答案】（1）① DNA半保留复制    ② 温度    ③ 琼脂糖凝胶电泳     （2）① EcoR I、Alu I    ② Alu I、Mfe I、EcoR I、T4 DNA连接酶     （3）① 甲    ② 含AG的雌配子或者雄配子    ③ 1/16      12.【答案】（1）农杆菌转化     （2）① CTCGT    ② 碱基互补配对     （3）复性温度较低、引物长度不够、模板不纯等     （4）① 所用启动子为种子中特异性表达的基因的启动子，仅在种子中驱动人工构建的目的基因转录，抑制N基因表达，其他组织中N基因的表达不受影响    ② 既保留了棉花植株的抗病虫能力（其他组织棉酚正常）减少农药使用，又降低了棉籽的毒性作用（种子低酚）有利于棉籽副产品的开发利用      13.【答案】（1）逆转录酶     （2）① ① ④ （答全给分）    ② DNA连接酶     （3）① 用在百合花中特异表达的启动子PchsA代替载体上原有的ED35s启动子（3分，合理即可）    ② BamH I和Xba I（3分，答全给分）     （4）① 农杆菌转化法    ② 潮霉素      14.【答案】（1）① 基因H两端的脱氧核苷酸序列（或碱基序列）。    ② 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，（从而延伸子链）。     （2）Sal I和BamH I     （3）① 农杆菌转化法    ② 农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到植物细胞染色体DNA上     （4）① 抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵=3:1    ② 抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵=119:25     （5）防止基因H通过花粉扩散造成基因污染      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 15 基因工程 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 基因工程的基本工具 2023湖北(1题)、2022湖北(1题)、2021湖北(1题) · 情境设置：多结合农业育种、抗性基因筛选等实际应用，突出工具酶与载体的功能。 · 考查重点：核心是限制酶识别序列与切割特性、标记基因在重组质粒构建中的选择与筛选。 · 命题趋势：趋向于工具酶与PCR、重组质粒鉴定等环节融合考查，强调多步操作逻辑。 考点2 基因工程的基本操作程序（PCR技术及其应用） 2026湖北(1题)、2021湖北(1题) · 情境设置：常以基因结构分析、特异性扩增或电泳结果图为背景，强调实验设计思维。 · 考查重点：聚焦引物设计原则、PCR产物鉴定及非特异性条带成因分析。 · 命题趋势：近年更注重PCR技术与电泳、测序技术的综合应用，体现实操理解与误差分析能力。 考点1 基因工程的基本工具 1.（2023·湖北·高考真题）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　）     A. 若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B. 若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D. 若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落 【答案】D 【解析】 图中质粒内，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有AcaI和PvuI的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindIII、SphI和SalI的酶切位点。 【解析】 A、若用HindⅢ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确。 B、若用PvuⅠ酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因（TetR），因此在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因，B正确； C、DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段，重组质粒的大小与质粒不同，能够鉴定重组质粒构建成功与否，C正确； D、SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，D错误。 故选D。 2.（2021·湖北·高考真题）限制性内切酶EcoRI识别并切割双链DNA，用EcoRI完全酶切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为（       ） A. 6 B. 250 C. 4000 D. 24000 【答案】C 【解析】 限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列，切割特定的位点，在特定的碱基之间切割磷酸二酯键。 【解析】 据图可知，EcoRI的酶切位点有6个碱基对，由于DNA分子的碱基组成为A、T、G、C，则某一位点出现该序列的概率为1/4×1/4×1/4×1/4×1/4×1/4=1/4096，即4096≈4000个碱基对可能出现一个限制酶EcoRI的酶切位点，故理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为4000。C符合题意。 故选C。 3.（2022·湖北·高考真题）（多选）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实验； 【实验一】遗传特性及杂交育种的研究 在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表。 杂交组合 F1表现型 F2表现型 甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜 甲×丙 甜 3/4甜，1/4不甜 乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜 【实验二】甜度相关基因的筛选 通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关。 【实验三】转S基因新品系的培育 提取品系乙的mRNA，通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。 根据研究组的实验研究，回答下列问题： （1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有　　　　　种。品系乙基因型为　　　　　　　。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为　　　　　。 （2）下图中，能解释（1）中杂交实验结果的代谢途径有　　　　　　　　　　　。 （3）如图是S基因的cDNA和载体的限制性内切核酸酶（限制性核酸内切酶）酶谱。为了成功构建重组表达载体，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用　　　　　　　　　　　　　酶切割S基因的cDNA和载体。 （4）用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，其目的是　　　　　　　　。 （5）除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有　　　　　　　　　　　（答出2点即可）。 【答案】（1）① 7    ② aabb    ③ 1∶5     （2）① ③     （3）XbaⅠ、HindⅢ     （4）通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞     （5）单倍体育种、诱变育种      【解析】 农杆菌转化法：取Ti质粒和目的基因构建基因表达载体、将基因表达载体转入农杆菌、将农杆菌导入植物细胞、将植物细胞培育为新性状植株。 杂交育种：杂交→自交→选优；诱变育种：物理或化学方法处理生物，诱导突变；单倍体育种：花药离体培养、秋水仙素加倍；多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；基因工程育种：将一种生物的基因转移到另一种生物体内。 (1) 甲为纯合不甜品系，基因型为AAbb，根据实验一结果可推得乙基因型为aabb，丙基因型为AABB，乙、丙杂交的F2基因型有3×3=9种，假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，F2中表现为甜的植株基因型有7种。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6，F3中甜∶不甜比例为1∶5。 (2) 不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，只有A导致不甜，当A与B同时存在时，表现为甜，故选① ③ 。 (3) 为了成功构建重组表达载体，不破坏载体关键结构和目的基因，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用XbaⅠ、HindⅢ酶切割S基因的cDNA和载体。 (4) 用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，可以通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞。 (5) 除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有单倍体育种、诱变育种。 考点2 基因工程的基本操作程序（PCR技术及其应用） 1.（2021·湖北·高考真题）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（       ） A. 增加模板DNA的量 B. 延长热变性的时间 C. 延长延伸的时间 D. 提高复性的温度 【答案】D 【解析】 多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，PCR过程一般经历下述三循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。 【解析】 A、增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带，A错误； BC、延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程，但对于延伸中的配对影响不大，故不能有效减少反应非特异性条带，BC错误； D、非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生，D正确。 故选D。 2.（2026·湖北·高考真题）为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（        ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 【答案】B 【解析】 A、XhoⅠ的酶切位点在基因A内部，不能选择，否则会破坏基因A，A错误； B、F1位于基因A的下游，要让基因A正向插入质粒，F1的5'端需要带有HindⅢ的酶切位点，对应质粒上靠近β-半乳糖苷酶基因的酶切位点； F2位于基因A的上游，其5'端需要带有XbaⅠ的酶切位点，对应质粒上靠近启动子的酶切位点。 这样切割后，基因A的两端就能和质粒切割后的黏性末端互补连接，且保证基因A的转录方向和质粒上的启动子方向一致，B正确； C、F1位于基因A的下游， F2位于基因A的上游，若F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点，会导致基因与质粒反接，C错误； D、PvuⅠ、ScaⅠ的酶切位点位于Ampr抗性基因内部，切割会破坏抗性标记基因，无法后续筛选重组质粒，D错误。 1.（2026·湖北襄阳·二调）核基因编码的叶绿体蛋白通过叶绿体膜上的Toc蛋白靶向导入叶绿体，下图展示了科学家利用抗Toc抗体（anti-Toc）和抗Actin抗体（anti-Actin）检测不同成熟度番茄中Toc蛋白的表达情况，Actin基因在不同成熟阶段的番茄细胞中表达相对稳定，下列叙述错误的是（　　） A. 检测Toc蛋白的表达利用了抗原-抗体的特异性结合 B. Toc蛋白靶向运输蛋白质的过程需消耗能量 C. Toc蛋白在果实绿熟到破色（变红）过程中表达量不断升高 D. 组2中条带在各泳道中基本一致，说明样品上样量较为均衡 【答案】C 【解析】 A、 检测Toc蛋白使用了抗Toc抗体（anti-Toc），利用了抗原-抗体的特异性结合，这是免疫检测（如Western blot）的原理，A正确； B、Toc蛋白是核基因编码的叶绿体蛋白，需要通过主动运输的方式靶向导入叶绿体，主动运输过程需要消耗能量，B正确； C、根据组1的条带：1（1cm绿熟）、2（2cm绿熟）、3（破色期）条带亮度相近，4（破色后7天，完全成熟）条带明显变弱。 说明Toc蛋白在果实绿熟到破色阶段表达量相对稳定，破色后（完全成熟）表达量显著下降，并非不断升高，C错误； D、Actin基因是内参基因（不同成熟阶段细胞中表达相对恒定），组2中4个泳道的条带亮度基本一致，说明各样品的上样量较为均衡，实验结果可靠，D正确。 2.（2026·湖北十堰·一调）玉米螟是我国玉米的主要害虫。研究人员通过基因工程育种将抗虫基因（cry1Ab13）和抗除草剂基因（Bar）一起转入玉米中，以提升其抗虫和抗除草剂的能力，过程如图所示。下列叙述错误的是（       ） A. 需在步骤①获取的cry1Ab13基因两端添加BamHI识别的碱基序列 B. 步骤②应将cry1Ab13基因插入表达载体的启动子1和终止子1之间 C. 步骤③时应先用Ca2+处理农杆菌，农杆菌能将T-DNA整合到玉米的染色体DNA上 D. 步骤⑤为再分化，所得转基因玉米通过喷除草剂筛选出的个体均能稳定遗传抗虫性状 【答案】D 【解析】 A、由图可知，表达载体上只有BamHI的酶切位点，因此要将cry1Ab13基因插入到表达载体中，需在cry1Ab13基因的两端添加BamHI的酶切位点，这样才能用BamHI切割目的基因和表达载体，进而构建重组表达载体，A正确； B、启动子是驱动基因转录的关键元件，终止子使转录在所需的地方停止下来，目的基因应插在启动子下游、终止子上游，由图可知，应将cry1Ab13基因插入表达载体的启动子1和终止子1之间，若插入启动子2和终止2之间，可能会破坏Bar基因，且启动子2和终止子2之间无BamHI的酶切位点，B正确； C、用Ca2+处理农杆菌，可使农杆菌的细胞壁通透性增大，使其处于吸收周围DNA的生理状态，便于重组表达载体的导入，而农杆菌的Ti质粒能将T-DNA整合到玉米细胞的染色体DNA上，C正确； D、喷施除草剂筛选出的个体只能证明Bar基因已整合并表达，并不能证明cry1Ab13基因一定正常表达，因此是否具有抗虫性还需通过接种玉米螟进行功能鉴定，D错误。 3.（2026·湖北宜昌·一调）下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。有关分析正确的是（　　） A. 凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的正极 B. 1号和2号泳道的PCR产物具有相同的碱基排列顺序 C. 若两个PCR产物分子质量接近，可延长电泳时间以区分条带 D. 琼脂糖熔化并稍冷却后，倒入模具让其完全凝固，再加入适量核酸染料 【答案】C 【解析】 A、DNA分子带负电，电泳时DNA会从负极向正极迁移；DNA分子越小，移动速度越快，距离加样孔越远，可知A端为加样孔，连接电源负极，A错误； B、1号和2号PCR产物长度（碱基对数目）相同，但不代表碱基排列顺序相同，B错误； C、若两个产物分子质量（大小）接近，延长电泳时间可扩大二者迁移距离的差异，能更好区分条带，C正确； D、制备凝胶时，核酸染料需要在琼脂糖熔化冷却后、倒胶凝固前加入，混匀后再倒入模具凝固，D错误。 4.（2026·湖北随州·二模）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。为了制备特定的抗原及对应的单克隆抗体，科学家获取基因A，构建了重组质粒（该质粒的部分结构如图所示），以下叙述正确的是（　　） 注：P1、P2和P3表示引物 A. 重组质粒的构建过程中用到的工具酶有限制酶，DNA连接酶，载体等 B. 为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的P2和P3对该质粒进行PCR扩增 C. 可将重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，收集重组菌发酵液，进行离心，上清液中不一定能收集蛋白A D. 用蛋白A对小鼠进行免疫后，从免疫小鼠获得的B淋巴细胞就是所需的细胞 【答案】C 【解析】 A、载体不属于工具酶，重组质粒构建的工具酶是限制酶和DNA连接酶，A错误； B、应选用P1和P3引物进行PCR扩增，若能扩增出对应片段，说明基因A插入方向正确，B错误； C、大肠杆菌可作为工程菌表达蛋白A，发酵后离心，如果蛋白A没有释放到细胞外，上清液不一定能收集到A蛋白，C正确； D、免疫后的B淋巴细胞有多种，需通过抗原-抗体杂交筛选出能产生特异性抗体的B淋巴细胞，D错误。 5.（2026·湖北荆州·一模）科研中常用PCR特异性地快速扩增目的基因，以下是扩增某目的基因的PCR程序示意图，下列叙述正确的是（       ） A. ①过程中需要耐高温的解旋酶打开DNA双链 B. ②过程中引物会与模板链5’端的序列互补配对 C. ③过程中既有磷酸二酯键形成，也有氢键形成 D. PCR结束后，将反应液置于紫外灯下鉴定扩增结果 【答案】C 【解析】 A、① 过程为PCR的变性阶段，温度一般为90℃以上，该过程利用高温使DNA双链解开，不需要解旋酶，A错误； B、引物与模板链的3'端序列互补配对，而非5'端，因为DNA的合成方向是从5'到3'，引物需要结合在模板链的3'端才能启动子链合成，B错误； C、③ 过程为延伸阶段，Taq酶催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，同时该过程还涉及了子链与母链间的互补配对，因此也有氢键的形成，C正确； D、PCR扩增的DNA产物需要先进行琼脂糖凝胶电泳，再将凝胶置于紫外灯下观察条带来鉴定扩增结果，直接将反应液置于紫外灯下无法鉴定，D错误。 故选C。 6.（2026·湖北·二模）某先天性耳聋是单基因遗传病，科研人员拟通过载体向细胞内导入正常基因治疗先天性耳聋患者，所用载体含启动子、标记基因、HindⅢ（5´-AAGCTT-3´）和BamHⅠ（5´-GGATCC-3´）酶切位点。下列分析正确的是（       ） A. 该种先天性耳聋为显性遗传病 B. 借助标记基因的表达情况可筛选出正常基因成功表达的细胞 C. 用HindⅢ和BamHⅠ切割上述载体，可以防止载体的自身环化 D. 为便于将正常基因与载体连接，扩增正常基因时，需在引物3´端添加限制酶识别序列 【答案】C 【解析】 A、该病可通过导入正常基因实现治疗，说明该病为隐性遗传病，A错误； B、标记基因的作用是筛选出成功导入载体的受体细胞，无法判断正常基因是否成功表达，正常基因的表达情况需通过抗原-抗体杂交等技术检测，B错误； C、HindⅢ和BamHⅠ是识别序列不同的两种限制酶，切割载体后会产生不同的黏性末端，载体两端的黏性末端无法互补配对，可防止载体自身环化，C正确； D、PCR扩增时，DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸子链，因此限制酶识别序列需添加在引物的5'端，若添加在3'端会导致无法正常扩增目的基因，D错误。 7.（2026·湖北襄阳·二调）华中科技大学朱斌团队从深海火山细菌体内的噬菌体中发现了一种不依赖于引物的DNA聚合酶，该聚合酶可在没有引物的情况下参与DNA合成，与PCR反应相比，下列叙述正确的是（　　） A. PCR反应中，DNA聚合酶可在引物的5'端添加游离的脱氧核苷酸 B. 该DNA聚合酶易在噬菌体中引入基因突变和染色体变异，利于在复杂多变的深海环境中生存 C. PCR反应包括变性、复性、延伸三个阶段，延伸阶段的温度最高，复性阶段的温度最低 D. 深海火山的环境有利于DNA解旋成单链，该噬菌体的DNA复制过程可能需要Mg2+的参与 【答案】D 【解析】 A、DNA合成的方向为5'→3'，PCR反应中DNA聚合酶只能在引物的3'端添加游离的脱氧核苷酸，A错误； B、噬菌体是DNA病毒，无细胞结构，不存在染色体，无法发生染色体变异，B错误； C、PCR反应的三个阶段中，变性阶段温度最高（通常90~95℃，使DNA解旋为单链），延伸阶段温度次之（通常70~75℃），复性阶段温度最低（通常55~60℃，使引物结合到模板链），C错误； D、深海火山环境温度高，高温可断裂DNA双链间的氢键，有利于DNA解旋成单链；Mg2+是DNA聚合酶的激活剂，DNA复制过程通常需要Mg2+参与，D正确。 8.（2026·湖北黄石·一模）已知女性体细胞中所含的两条X染色体会随机失活一条。肾上腺-脑白质营养不良是由ABCD1基因突变引起的一种罕见遗传病，患者发病程度差异较大。图1为某患者家系图，科研人员提取该家系中5名女性的DNA，对ABCD1基因的某一片段进行PCR扩增，产物用某限制酶切割后电泳（正常基因有一个酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点），结果如图2。下列叙述错误的是（　　） A. 由题意推测，该病可能是一种伴X染色体的隐性遗传病 B. 突变基因新增加的酶切位点位于310bp的DNA片段中 C. Ⅰ-1与Ⅱ-3的表型不同，可能与X染色体随机失活有关 D. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配，所生后代中男孩均正常，女孩均患病 【答案】D 【解析】 AC、家系图Ⅰ-1和Ⅰ-2表型正常，但后代出现了患病的个体，可判断该病为隐性遗传病，结合题干信息和图1、2可知，女性体细胞中所含的两条X染色体会随机失活一条，Ⅰ-1是携带者（电泳结果显示同时有正常和突变基因的片段），但表型正常，Ⅱ-3是携带者但表型患病，这种差异可能与X染色体随机失活有关（正常X染色体失活则患病，突变X染色体失活则正常），所以推测，该病可能是一种伴X染色体的隐性遗传病，AC正确； B、Ⅱ-1、Ⅱ-5为女性正常，Ⅰ-1是女性携带者，结合电泳图可知，正常基因酶切后产生310bp和118bp片段，突变基因酶切后产生217bp、118bp和93bp片段，说明突变基因新增的酶切位点位于310bp的片段中（217+93=310），B正确； D、Ⅱ-1的电泳结果显示她不是携带者，基因型为XAXA，Ⅱ-2是男性患者（XaY），二者婚配，后代男孩XAY（正常），后代女孩XAXa（携带者，表型可能正常或患病，取决于X染色体失活情况） ，D错误。 9.（2026·湖北荆州·一模）果蝇的二号染色体上的基因A和B内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段会颠倒重接而发生倒位。图中F1、F2、R1、R2是根据DNA序列设计的引物。若要通过PCR确定某果蝇为倒位杂合子（二号染色体中一条染色体正常，一条染色体倒位），需要选用的引物是（       ） A. F1/R1和F1/F2 B. F1/R2和F2/R1 C. F1/F2和R1/R2 D. F1/R1和F2/R2 【答案】A 【解析】 A、F1/R1可以扩增染色体正常时的A基因，倒位则无法扩增出产物；染色体倒位后可以用F1/F2扩增出相应的片段，且正常染色体无扩增产物，上述引物可以判断染色体一条正常，一条倒位，A正确； B、F1/R2可以扩增正常染色体也可以扩增倒位的染色体，利用F1/R2引物进行扩增无法进行判断，B错误； C、F1/F2和R1/R2均只能扩增倒位染色体，无法判断是倒位纯合子还是倒位杂合子，C错误； D、F1/R1和F2/R2均只能扩增正常染色体，无法判断是正常纯合子还是倒位杂合子，D错误。 故选A。 10.（2026·湖北黄石·一模）（多选）你是学校生物科技社团的成员，社团正在开展一项针对B细胞淋巴瘤的“CAR-T细胞疗法”模拟研发项目。该病的特点是肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白。你需要完成从设计、构建到优化的全流程任务。 任务一：资料查阅与原理分析 经过文献阅读，你了解了CAR-T细胞疗法的基本流程，如下图所示： （1）CAR-T细胞是在T细胞中导入人工设计的能够靶向特定抗原的受体基因（CAR基因），使其表达CAR蛋白，这相当于为T细胞安装了追踪肿瘤细胞“导航系统”。本研究项目中该“导航系统”能特异性识别肿瘤细胞表面的　　　　　　蛋白。 任务二：CAR基因的获取与载体构建 （2）CAR-T细胞的制备离不开转基因技术。利用PCR技术扩增CAR基因时，需根据　　　　　　设计特异性引物。构建基因表达载体时，CAR基因必须位于　　　　　　之间，以确保其在T细胞中正常表达。若要实现该疗法的长期疗效，通常利用逆转录病毒作为载体，利用其特性将CAR基因整合到T细胞的　　　　　　上。 任务三：CAR-T细胞的激活与培养 （3）将T细胞改造成CAR-T细胞后，需在体外进行大量扩增，其培养液中通常要加入白细胞介素-2等细胞因子，其主要作用是　　　　　　。此外，培养液中常还需加入　　　　　　，以提供细胞生长所需的天然成分。 任务四：问题分析与优化迭代 （4）在模拟临床试验时发现，部分患者在治疗后肿瘤复发，原因是肿瘤细胞发生了“抗原逃逸”（即CD19抗原丢失）。下列改进策略中，最具可行性的是______。 A. 提高回输到患者体内的CAR-T细胞的总数 B. 提高CAR基因在T细胞中的数量，增强CAR基因的表达量 C. CAR-T细胞输回患者体内前，使用药物清除体内原有的B细胞 D. 开发同时靶向CD19和肿瘤B细胞表面另一种抗原的双靶点CAR-T细胞 （5）正常B淋巴细胞也会表达CD19蛋白，导致CAR-T细胞在杀伤肿瘤B淋巴细胞的同时可能会误伤它们。为解决这一问题，项目组设想给CAR-T细胞安装一个“药物可控开关”：当患者出现严重副作用时，可通过服药来快速清除体内的CAR-T细胞。已知该药物本身无毒，但可被特定酶转化为某种能引发CAR-T细胞凋亡的物质。若要实现这一功能，对CAR-T细胞进行基因改造时，应在该特定酶基因的上游添加　　　　　　，通过药物调控其表达，从而选择性清除CAR-T细胞。 【答案】（1）CD19抗原     （2）① CAR基因两端的核苷酸序列    ② 启动子和终止子    ③ 染色体DNA     （3）① 促进T细胞的分裂、分化    ② 血清     （4）D     （5）诱导型启动子（或药物诱导型启动子）      【解析】(1) 题干明确指出，B 细胞淋巴瘤的肿瘤细胞表面高表达 CD19 抗原蛋白，而 CAR-T 细胞的 “导航系统”（CAR 蛋白）是靶向该特定抗原的受体，因此能特异性识别CD19蛋白。 (2) PCR 引物的设计需要依据目的基因（CAR 基因）两端的核苷酸序列，才能保证扩增的准确性。 基因表达载体中，目的基因（CAR 基因）必须位于启动子（驱动转录）和终止子（终止转录）之间，才能在受体细胞（T 细胞）中正常表达。 逆转录病毒载体的核心特性是能将外源基因整合到宿主细胞的染色体 DNA 上，实现稳定遗传，从而保障疗法的长期疗效。 (3) 白细胞介素 - 2（IL-2）是一种关键的 T 细胞生长因子，其主要作用是促进 CAR-T 细胞的增殖与活化，同时增强其细胞毒性和免疫活性，以满足体外大量扩增的需求，为后续回输患者做好准备。在动物细胞体外培养时，培养液中常需加入动物血清（或胎牛血清），其中包含多种天然生长因子、激素、维生素和微量元素等，能为细胞提供更接近体内环境的营养条件，支持细胞正常生长与分裂。 (4) A 、提高 CAR-T 细胞总数，无法解决 “识别靶点丢失” 的问题，依然不能杀伤 CD19 阴性肿瘤细胞，A错误； B、增强 CAR 基因表达，仅提升对 CD19 的识别强度，对丢失 CD19 的肿瘤细胞仍无作用，B错误； C、清除原有 B 细胞，与 “抗原逃逸” 的复发机制无关，无法应对新出现的 CD19 阴性肿瘤细胞，C错误； D 、开发双靶点 CAR-T 细胞，同时靶向 CD19 和另一种肿瘤 B 细胞抗原，即使 CD19 丢失，仍能通过另一靶点识别并杀伤肿瘤细胞，是最具可行性的改进策略，D 正确。 (5) 要实现 “药物可控开关”，需要让特定酶基因的表达受药物调控，仅在给药时表达，将无毒药物转化为诱导 CAR-T 细胞凋亡的物质。 在基因工程中，应在该特定酶基因的上游添加可被药物诱导的启动子（或药物诱导型启动子 / 诱导型启动子），通过药物结合启动子调控下游酶基因的表达，从而在需要时选择性清除 CAR-T 细胞。 11.（2026·湖北襄阳·一模）来自真菌的海藻糖-6-磷酸合酶基因（简称G基因）在玉米细胞中过量表达后，增强了玉米的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图，EcoR I、Mfe I、Alu I、Tsp509为限制酶（四种酶的识别序列见下表），箭头表示转录方向。回答下列问题： 限制酶 EcoR I Mfe I Alu I Tsp509 识别序列及切割位点（5’→3’） G↓AATTC C↓AATTG AG↓CT ↓AATT （1）G基因可以利用PCR技术进行扩增，PCR是一项根据　　　　　的原理，在体外合成大量DNA的技术。其过程实质是通过调节　　　　　来控制DNA双链的解聚和结合。扩增完成后常采用　　　　　来鉴定PCR的产物。 （2）为使G基因正向连接在质粒上，应在G基因的X、Y两端分别添加　　　　　（填限制酶名称）的识别序列。完成图中过程，高效构建符合要求的重组质粒，需要用到哪些种类的限制酶和DNA连接酶?　　　　　　。 （3）将过量表达的G基因转入普通矮杆玉米中，经筛选培育获得了两个抗旱矮杆玉米纯合品系甲和乙，将两个品系按下表进行杂交：（高杆和矮杆由A、a一对等位基因控制） 杂交组合 F1 F2（F1自交后代） 第一组：甲×纯合普通高杆玉米 全部为抗旱高杆玉米 抗旱矮杆：抗旱高杆：普通高杆=1：2：1 第二组：乙×纯合普通高杆玉米 全部为抗旱高杆玉米 抗旱高杆：抗旱矮杆：普通高杆：普通矮杆=5：3：3：1 第三组：甲×乙 全部为抗旱矮杆玉米 ?????? 甲和乙中，G基因与矮杆基因位于同一对染色体上的品系是　　　　　　，第二组F2中出现表中比例的原因是　　　　　　致死，理论上第三组F2中普通矮杆玉米占的比例是　　　　　　。 【答案】（1）① DNA半保留复制    ② 温度    ③ 琼脂糖凝胶电泳     （2）① EcoR I、Alu I    ② Alu I、Mfe I、EcoR I、T4 DNA连接酶     （3）① 甲    ② 含AG的雌配子或者雄配子    ③ 1/16      【解析】 PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。扩增的过程是：目的基因DNA 受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合；然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。 由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增（约为2n，其中n为扩增循环的次数）。每次循环一 般可以分为变性、复性和延伸三步。 2、构建重组质粒主要需要限制性内切酶（在特定位点切割载体和目的基因以产生匹配末端）、DNA连接酶（将切割后的载体与目的基因片段共价连接）、合适的载体质粒（携带复制起点、启动子、终止子和筛选标记等）、目的基因片段，以及用于将连接产物导入宿主细胞的感受态细胞和相应的筛选试剂（如抗生素）。 (1) G基因可以利用PCR技术进行扩增，PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外合成大量DNA的技术。PCR的每轮循环包括三步：首先在高温下使模板DNA变性解链为单链；然后在较低温度下使引物与模板退火结合；最后在适温下由DNA聚合酶催化延伸合成互补链。其过程实质是通过调节温度来控制DNA双链的解聚和结合。扩增完成后常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。 (2) 为使G基因正向连接在质粒上，由于G基因是插入在启动子与终止子之间，氨苄青霉素抗性基因内部，所以理论上可供选择的限制酶有Mfe Ⅰ、EcoR I和Alu Ⅰ，但是由于G基因内部含有Mfe Ⅰ的识别序列，因此不能选用该限制酶，所以选择的限制酶为EcoR I和Alu Ⅰ，根据启动子的方向（顺时针），只能在X、Y两端分别添加EcoR I和Alu Ⅰ的酶切位点，这样能保证G基因连接方向的正确性。同时需要选用Mfe I、Alu Ⅰ酶切割质粒 （为了保留四环素抗性基因，质粒的切割不能用EcoR I，且EcoR I与Mfe I产生的黏性末端相同，可用Mfe I替代EcoR I)，Alu I产生的是平末端，可通过T4DNA连接酶作用后获得重组质粒。综上所述，完成图中过程，高效构建符合要求的重组质粒，需要AluI、MfeI、EcoRI、T4DNA连接酶。 (3) 因为抗旱矮杆玉米纯合品系甲与纯合普通高杆玉米杂交得到的F1全部为抗旱高杆玉米，说明抗旱对普通为显性（抗旱基因用G表示，相应染色体上无过量表达的G基因，用g表示，下同），高杆对矮杆为显性（分别由A和a控制），F1自交后代抗旱矮杆：抗旱高杆：普通高杆=1：2：1，说明G基因与矮杆基因位于同一对染色体上，它们的遗传遵循分离定律（如下图所示）。 在第二组中，因为G基因与控制高杆、矮杆的A、a基因位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，F1产生的配子为：GA：Ga：gA：ga=1：1：1：1，若没有致死，F2会出现抗旱高杆：抗旱矮杆：普通高杆：普通矮杆=9：3：3：1，之所以变成5：3：3：1，是因为含AG的雌配子或者雄配子致死。在第三组中，杂交的甲和乙都是矮杆玉米，过量表达的G基因插入到了不同的染色体上（它们不含A，AG的致死效应也不用考虑；都是矮杆，后代也都是矮杆，计算过程不用考虑控制高杆矮杆的基因），理论上第三组F1产生的配子为：GG:Gg:gg=1:2:1，提供gg配子的概率为，第三组F2中普通矮杆玉米（gggg）占的比例是=（如下图所示）。 12.（2026·湖北·二模）棉酚有利于棉花抵抗病虫害，高含量棉酚因对单胃动物有毒而限制了对棉饼（棉花种子榨油后的剩余物）中蛋白质、脂肪等物质的利用。研究人员利用RNAi和基因工程技术，抑制棉酚合成的关键基因（N基因）表达，获得了种子低酚而其他组织不受影响的转基因棉花。人工构建的目的基因导入细胞后抑制N基因表达的部分机理如下： 请回答下列问题： （1）基因工程中常用　　　　　　　　　法将目的基因导入棉花细胞。 （2）图中转录模板链“？”处的碱基序列是　　　　　　　　　（按3´到5´的方向书写），siRNA单链与N基因mRNA的结合，遵循　　　　　　　　　原则。 （3）用PCR技术扩增目的基因时，会出现非特异性扩增条带，可能的原因是　　　　　　　　　（答出1点即可）。 （4）从基因表达载体构建的角度看，转基因棉花中种子低酚而其他组织不受影响的原因是　　　　　　　　　，请结合该转基因植株的性状特点，说明该研究的应用价值　　　　　　　　　（答出1点即可）。 【答案】（1）农杆菌转化     （2）① CTCGT    ② 碱基互补配对     （3）复性温度较低、引物长度不够、模板不纯等     （4）① 所用启动子为种子中特异性表达的基因的启动子，仅在种子中驱动人工构建的目的基因转录，抑制N基因表达，其他组织中N基因的表达不受影响    ② 既保留了棉花植株的抗病虫能力（其他组织棉酚正常）减少农药使用，又降低了棉籽的毒性作用（种子低酚）有利于棉籽副产品的开发利用      【解析】(1) 棉花是双子叶植物，基因工程中常用农杆菌转化法将目的基因导入棉花细胞。 (2) 由图可知，目的基因上下游片段转录得到的RNA片段可发生碱基互补配对，由上游碱基序列ACGAG推测可知，下游碱基序列为3'-CTCGT-5'。单链与N基因的mRNA互补配对，遵循碱基互补配对原则。 (3) PCR扩增出现了一些非特异性扩增条带，与复性温度较低、引物长度不够、模板不纯等有关。 (4) 所用启动子为种子特异启动子，仅在种子中驱动人工构建的目的基因转录，干涉N基因表达使其沉默，叶片、花蕾等其他组织中该基因的表达则不受影响。这一技术既保留了棉花植株的抗病虫能力（其他组织棉酚正常）减少农药使用，又降低了棉籽的毒性作用（种子低酚）有利于棉籽副产品的开发利用。 13.（2026·湖北襄阳·二调）蓝色花稀少，具有极大的研究价值和经济价值。为培育蓝色百合植株，研究人员将在百合花中特异表达的启动子PchsA与HfI基因（表达的物质可使花朵为蓝色）融合，请回答下列问题： （1）获取HfI基因：研究人员从蓝色矮牵牛花中提取mRNA，以其为模板在　　　　　　　　酶的作用下合成DNA，部分序列为5’-CCATATACGTTTT……AT-GAAGCGCATT-3’。 （2）构建pGEM-T-HfI载体：研究人员利用PCR技术在HfI基因的两端分别引入BamHI和XbaI酶切位点，则应选择的引物组合是　　　　　　　　，并用BamHI和XbaI对PCR扩增得到的HfI基因与pGEM-T载体进行双酶切，经　　　　　　　　酶连接。 ①5’-GGATCCCCATATACGTTTT-3’ ②5’-TTTTGCATATACCCCTAGG-3’ ③5’-TACTCCGCTAAAGATCT-3’ ④5’-TCTAGAAATGCGCTTCTAT-3’ （3）构建图3载体：研究人员先构建了图1的载体，并用HindIII和BamHI对图1和图2的载体进行酶切，分别回收PchsA片段和pWR306载体片段进行连接构建载体pWR-PchsA，该步骤的目的是　　　　　　　　，进而对载体pWR-PchsA和pGEM-T-HfI使用　　　　　　　　进行酶切，最终构建出图3对应的载体。 （4）研究人员通过　　　　　　　　方法将图3的载体导入到百合外植体中，在植物组织培养基中添加　　　　　　　　筛选出转化成功的外植体，培养成植株后经进一步鉴定表明相关基因已成功整合到百合植株的基因组中。 【答案】（1）逆转录酶     （2）① ① ④ （答全给分）    ② DNA连接酶     （3）① 用在百合花中特异表达的启动子PchsA代替载体上原有的ED35s启动子（3分，合理即可）    ② BamH I和Xba I（3分，答全给分）     （4）① 农杆菌转化法    ② 潮霉素      【解析】(1) 研究人员从蓝色矮牵牛花中提取 mRNA，以其为模板合成 DNA，这是逆转录（反转录）过程，需要逆转录酶（反转录酶）的催化。   原理：mRNA 为模板，在逆转录酶作用下合成互补 DNA（cDNA），最终得到双链 DNA。 (2) 小问1告知了一条链的序列，推出另一条链的序列，但是无法得知具体哪条链是模板链和编码链，引物是5'-3'，可碱基互补配对，引物的5‘端需要引入酶切位点，根据已知的序列和酶切识别序列，可得出① ④ 符合要求。 限制酶切割后产生的黏性末端，需要用DNA 连接酶（T4 DNA 连接酶）连接载体和目的基因。 (3) 研究人员先构建了图1的载体，并用Hind III和BamH I对图1和图2的载体进行酶切，分别回收PchsA片段和pWR306载体片段进行连接构建载体pWR-PchsA，该步骤的目的是将启动子 PchsA 从克隆载体转移到植物表达载体 pWR306 上，构建含 PchsA 启动子的中间载体 pWR-PchsA，为后续连接目的基因 Hf I做准备。从图 3 的 T-DNA 结构看，PchsA 和 Hf I基因之间的限制酶位点为 BamH Ⅰ 和 Xba Ⅰ（Hind Ⅲ 在 PchsA 上游，Hf 基因两端引入的是 BamH Ⅰ 和 Xba Ⅰ 位点），因此需要用BamH Ⅰ 和 Xba Ⅰ对两者进行酶切，使 PchsA 下游和 Hf 基因两端产生互补的黏性末端，实现定向连接。 (4) 将植物表达载体导入百合外植体（植物细胞），常用的方法是农杆菌转化法（适用于大多数双子叶植物和部分单子叶植物，百合可用此方法），也可采用基因枪法、花粉管通道法等，但农杆菌转化法是最常规的答案。载体上带有HPTⅡ（潮霉素抗性基因），因此在植物组织培养基中添加潮霉素，可以筛选出成功转化的外植体（未转化的细胞会被潮霉素杀死）。 14.（2026·湖北荆州·一调）自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂，但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种，科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中，克隆得到关键抗性基因H，并开展了以下系列实验。回答下列问题： （1）科研人员计划利用PCR技术大量扩增基因H，依据　　　　　　　　并严格遵循碱基互补配对原则设计引物，引物的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）图1提供了质粒的结构和基因H的相关信息，图2提供了不同限制酶的识别序列和切割位点。在构建基因表达载体时，为将基因H定向插入质粒中，进行PCR扩增时需在图1基因H左右两端对应引物的5′端分别添加限制酶　　　　　　　　（填限制酶种类）的识别序列。 （3）丝瓜属于双子叶植物，在自然条件下容易受到农杆菌侵染，科研人员基于该特点选择的目的基因导入方法是　　　　　　　　，该方法的核心原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）经选择培养等技术，最终获得抗性良好的转基因丝瓜植株，且只要含有H基因即表现出抗二甲戊灵。现已知植株甲为双拷贝整合，且一条染色体上仅插入1个H基因。为探究两个H基因是插入一对同源染色体上还是非同源染色体上，研究人员让植株甲与野生型杂交获得，中抗二甲戊灵植株进行随机交配，统计代中抗二甲戊灵与不抗二甲戊灵植株的比例。两种情况下的预期结果分别是： ①若两个H基因插入一对同源染色体上，预期F₂表型及比例为　　　　　　　　； ②若两个H基因插入非同源染色体上，预期F₂表型及比例为　　　　　　　　 （5）科研人员在构建基因表达载体时，还在质粒上成功插入了会导致花粉不育的基因，该设计的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 基因H两端的脱氧核苷酸序列（或碱基序列）。    ② 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，（从而延伸子链）。     （2）Sal I和BamH I     （3）① 农杆菌转化法    ② 农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到植物细胞染色体DNA上     （4）① 抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵=3:1    ② 抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵=119:25     （5）防止基因H通过花粉扩散造成基因污染      【解析】(1) PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，所以依据已知基因H两端的脱氧核苷酸序列（或碱基序列）来设计引物。引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，（从而延伸子链）。 (2) 从图1可知，基因H的内部存在 Kpn Ⅰ的酶切位点，若使用这种酶会破坏目的基 因；标记基因内部存在 HindⅢ 的酶切位点，也不能选择。限制酶 Sau3AⅠ 的识别序列较短，和BamHⅠ的识别序列存在相同，若使用Sau3AⅠ会在 Sau3AⅠ的酶切位点处和 BamHⅠ 的酶切位点处都切割，不符合题目要求，因此只能选择 BamHⅠ 和 SalⅠ进行双酶切。同时还要考虑目的基因连接到质粒上的方向的问题，根据转录的方向可以确定目的基因的右侧是上游，应该添加BamHⅠ的识别序列；左侧是目的基因的下游，添加Sal Ⅰ的识别序列。 (3) 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。能杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti 质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到植物细胞染色体DNA 上，从而实现目的基因在受体细胞中的稳定遗传和表达。 (4) ① 若两个H基因插入一对同源染色体上，植株甲的基因型可以表示为HH，与基因 型为hh的个体杂交，F1基因型为Hh，全表现出抗性，F1随机交配得到的F2基因型及比例 为HH：Hh：hh=1:2:1，表型及比例为抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵 = 3:1。 ② 若两个H基因插入非同源染色体上，植株甲的基因型可以表示为 H1h1H2h2，与基因型h1h1h2h2的植株杂交。F1的基因型及占比为1/4H1h1H2h2、1/4H1h1h2h2、 1/4h1h1H2h2、1/4h1h1h2h2。F1 中抗二甲戊灵植株进行随机交配，即1/3H1h1H2h2、1/3H1h1h2h2、 1/3h1h1H2h，配子基因型及其占比分别为 1/12H1H2、3/12H1h2、 3/12h1H2、5/12h1h1。只要含有至少一个H基因即表现为抗二甲戊灵，即仅h₁h₁h₂h₂不抗二甲戊灵，占比为 25/144。所以F2的表型及比例为抗二甲戊灵：不抗二甲戊灵 = 119:25。 (5) 转基因植物通过花粉来进行转基因的扩散是常见的造成基因污染的原因。在质粒上插 入了会导致花粉丧失活性的基因，可以防止基因 H 通过花粉扩散造成基因污染。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 15 基因工程 6年汇编1年模拟 考点分类 湖北考情 命题规律 考点1 基因工程的基本工具 2023湖北(1题)、2022湖北(1题)、2021湖北(1题) · 情境设置：多结合农业育种、抗性基因筛选等实际应用，突出工具酶与载体的功能。 · 考查重点：核心是限制酶识别序列与切割特性、标记基因在重组质粒构建中的选择与筛选。 · 命题趋势：趋向于工具酶与PCR、重组质粒鉴定等环节融合考查，强调多步操作逻辑。 考点2 基因工程的基本操作程序（PCR技术及其应用） 2026湖北(1题)、2021湖北(1题) · 情境设置：常以基因结构分析、特异性扩增或电泳结果图为背景，强调实验设计思维。 · 考查重点：聚焦引物设计原则、PCR产物鉴定及非特异性条带成因分析。 · 命题趋势：近年更注重PCR技术与电泳、测序技术的综合应用，体现实操理解与误差分析能力。 考点1 基因工程的基本工具 1.（2023·湖北·高考真题）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　）     A. 若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B. 若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C. 若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D. 若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和Tet的培养基中能形成菌落 2.（2021·湖北·高考真题）限制性内切酶EcoRI识别并切割双链DNA，用EcoRI完全酶切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA片段的平均长度（碱基对）约为（       ） A. 6 B. 250 C. 4000 D. 24000 3.（2022·湖北·高考真题）（多选）“端稳中国碗，装满中国粮”，为了育好中国种，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。二倍体作物M的品系甲有抗虫、高产等多种优良性状，但甜度不高。为了改良品系甲，增加其甜度，育种工作者做了如下实验； 【实验一】遗传特性及杂交育种的研究 在种质资源库中选取乙、丙两个高甜度的品系，用三个纯合品系进行杂交实验，结果如下表。 杂交组合 F1表现型 F2表现型 甲×乙 不甜 1/4甜、3/4不甜 甲×丙 甜 3/4甜，1/4不甜 乙×丙 甜 13/16甜、3/16不甜 【实验二】甜度相关基因的筛选 通过对甲、乙、丙三个品系转录的mRNA分析，发现基因S与作物M的甜度相关。 【实验三】转S基因新品系的培育 提取品系乙的mRNA，通过基因重组技术，以Ti质粒为表达载体，以品系甲的叶片外植体为受体，培育出转S基因的新品系。 根据研究组的实验研究，回答下列问题： （1）假设不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，则乙、丙杂交的F2中表现为甜的植株基因型有　　　　　种。品系乙基因型为　　　　　　　。若用乙×丙中F2不甜的植株进行自交，F3中甜∶不甜比例为　　　　　。 （2）下图中，能解释（1）中杂交实验结果的代谢途径有　　　　　　　　　　　。 （3）如图是S基因的cDNA和载体的限制性内切核酸酶（限制性核酸内切酶）酶谱。为了成功构建重组表达载体，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用　　　　　　　　　　　　　酶切割S基因的cDNA和载体。 （4）用农杆菌侵染品系甲叶片外植体，其目的是　　　　　　　　。 （5）除了题中所示的杂交育种和基因工程育种外，能获得高甜度品系，同时保持甲的其他优良性状的育种方法还有　　　　　　　　　　　（答出2点即可）。 考点2 基因工程的基本操作程序（PCR技术及其应用） 1.（2021·湖北·高考真题）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（       ） A. 增加模板DNA的量 B. 延长热变性的时间 C. 延长延伸的时间 D. 提高复性的温度 2.（2026·湖北·高考真题）为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（        ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 1.（2026·湖北襄阳·二调）核基因编码的叶绿体蛋白通过叶绿体膜上的Toc蛋白靶向导入叶绿体，下图展示了科学家利用抗Toc抗体（anti-Toc）和抗Actin抗体（anti-Actin）检测不同成熟度番茄中Toc蛋白的表达情况，Actin基因在不同成熟阶段的番茄细胞中表达相对稳定，下列叙述错误的是（　　） A. 检测Toc蛋白的表达利用了抗原-抗体的特异性结合 B. Toc蛋白靶向运输蛋白质的过程需消耗能量 C. Toc蛋白在果实绿熟到破色（变红）过程中表达量不断升高 D. 组2中条带在各泳道中基本一致，说明样品上样量较为均衡 2.（2026·湖北十堰·一调）玉米螟是我国玉米的主要害虫。研究人员通过基因工程育种将抗虫基因（cry1Ab13）和抗除草剂基因（Bar）一起转入玉米中，以提升其抗虫和抗除草剂的能力，过程如图所示。下列叙述错误的是（       ） A. 需在步骤①获取的cry1Ab13基因两端添加BamHI识别的碱基序列 B. 步骤②应将cry1Ab13基因插入表达载体的启动子1和终止子1之间 C. 步骤③时应先用Ca2+处理农杆菌，农杆菌能将T-DNA整合到玉米的染色体DNA上 D. 步骤⑤为再分化，所得转基因玉米通过喷除草剂筛选出的个体均能稳定遗传抗虫性状 3.（2026·湖北宜昌·一调）下图是某兴趣小组PCR产物琼脂糖凝胶电泳的结果。有关分析正确的是（　　） A. 凝胶加样孔应在A端，且A端应连接电源的正极 B. 1号和2号泳道的PCR产物具有相同的碱基排列顺序 C. 若两个PCR产物分子质量接近，可延长电泳时间以区分条带 D. 琼脂糖熔化并稍冷却后，倒入模具让其完全凝固，再加入适量核酸染料 4.（2026·湖北随州·二模）非洲猪瘟病毒是一种双链DNA病毒，可引起急性猪传染病。基因A编码该病毒的主要结构蛋白A，其在病毒侵入宿主细胞和诱导机体免疫应答过程中发挥重要作用。为了制备特定的抗原及对应的单克隆抗体，科学家获取基因A，构建了重组质粒（该质粒的部分结构如图所示），以下叙述正确的是（　　） 注：P1、P2和P3表示引物 A. 重组质粒的构建过程中用到的工具酶有限制酶，DNA连接酶，载体等 B. 为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用图中的P2和P3对该质粒进行PCR扩增 C. 可将重组质粒转入大肠杆菌构建重组菌，收集重组菌发酵液，进行离心，上清液中不一定能收集蛋白A D. 用蛋白A对小鼠进行免疫后，从免疫小鼠获得的B淋巴细胞就是所需的细胞 5.（2026·湖北荆州·一模）科研中常用PCR特异性地快速扩增目的基因，以下是扩增某目的基因的PCR程序示意图，下列叙述正确的是（       ） A. ①过程中需要耐高温的解旋酶打开DNA双链 B. ②过程中引物会与模板链5’端的序列互补配对 C. ③过程中既有磷酸二酯键形成，也有氢键形成 D. PCR结束后，将反应液置于紫外灯下鉴定扩增结果 6.（2026·湖北·二模）某先天性耳聋是单基因遗传病，科研人员拟通过载体向细胞内导入正常基因治疗先天性耳聋患者，所用载体含启动子、标记基因、HindⅢ（5´-AAGCTT-3´）和BamHⅠ（5´-GGATCC-3´）酶切位点。下列分析正确的是（       ） A. 该种先天性耳聋为显性遗传病 B. 借助标记基因的表达情况可筛选出正常基因成功表达的细胞 C. 用HindⅢ和BamHⅠ切割上述载体，可以防止载体的自身环化 D. 为便于将正常基因与载体连接，扩增正常基因时，需在引物3´端添加限制酶识别序列 7.（2026·湖北襄阳·二调）华中科技大学朱斌团队从深海火山细菌体内的噬菌体中发现了一种不依赖于引物的DNA聚合酶，该聚合酶可在没有引物的情况下参与DNA合成，与PCR反应相比，下列叙述正确的是（　　） A. PCR反应中，DNA聚合酶可在引物的5'端添加游离的脱氧核苷酸 B. 该DNA聚合酶易在噬菌体中引入基因突变和染色体变异，利于在复杂多变的深海环境中生存 C. PCR反应包括变性、复性、延伸三个阶段，延伸阶段的温度最高，复性阶段的温度最低 D. 深海火山的环境有利于DNA解旋成单链，该噬菌体的DNA复制过程可能需要Mg2+的参与 8.（2026·湖北黄石·一模）已知女性体细胞中所含的两条X染色体会随机失活一条。肾上腺-脑白质营养不良是由ABCD1基因突变引起的一种罕见遗传病，患者发病程度差异较大。图1为某患者家系图，科研人员提取该家系中5名女性的DNA，对ABCD1基因的某一片段进行PCR扩增，产物用某限制酶切割后电泳（正常基因有一个酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点），结果如图2。下列叙述错误的是（　　） A. 由题意推测，该病可能是一种伴X染色体的隐性遗传病 B. 突变基因新增加的酶切位点位于310bp的DNA片段中 C. Ⅰ-1与Ⅱ-3的表型不同，可能与X染色体随机失活有关 D. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配，所生后代中男孩均正常，女孩均患病 9.（2026·湖北荆州·一模）果蝇的二号染色体上的基因A和B内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段会颠倒重接而发生倒位。图中F1、F2、R1、R2是根据DNA序列设计的引物。若要通过PCR确定某果蝇为倒位杂合子（二号染色体中一条染色体正常，一条染色体倒位），需要选用的引物是（       ） A. F1/R1和F1/F2 B. F1/R2和F2/R1 C. F1/F2和R1/R2 D. F1/R1和F2/R2 10.（2026·湖北黄石·一模）（多选）你是学校生物科技社团的成员，社团正在开展一项针对B细胞淋巴瘤的“CAR-T细胞疗法”模拟研发项目。该病的特点是肿瘤细胞表面高表达CD19抗原蛋白。你需要完成从设计、构建到优化的全流程任务。 任务一：资料查阅与原理分析 经过文献阅读，你了解了CAR-T细胞疗法的基本流程，如下图所示： （1）CAR-T细胞是在T细胞中导入人工设计的能够靶向特定抗原的受体基因（CAR基因），使其表达CAR蛋白，这相当于为T细胞安装了追踪肿瘤细胞“导航系统”。本研究项目中该“导航系统”能特异性识别肿瘤细胞表面的　　　　　　蛋白。 任务二：CAR基因的获取与载体构建 （2）CAR-T细胞的制备离不开转基因技术。利用PCR技术扩增CAR基因时，需根据　　　　　　设计特异性引物。构建基因表达载体时，CAR基因必须位于　　　　　　之间，以确保其在T细胞中正常表达。若要实现该疗法的长期疗效，通常利用逆转录病毒作为载体，利用其特性将CAR基因整合到T细胞的　　　　　　上。 任务三：CAR-T细胞的激活与培养 （3）将T细胞改造成CAR-T细胞后，需在体外进行大量扩增，其培养液中通常要加入白细胞介素-2等细胞因子，其主要作用是　　　　　　。此外，培养液中常还需加入　　　　　　，以提供细胞生长所需的天然成分。 任务四：问题分析与优化迭代 （4）在模拟临床试验时发现，部分患者在治疗后肿瘤复发，原因是肿瘤细胞发生了“抗原逃逸”（即CD19抗原丢失）。下列改进策略中，最具可行性的是______。 A. 提高回输到患者体内的CAR-T细胞的总数 B. 提高CAR基因在T细胞中的数量，增强CAR基因的表达量 C. CAR-T细胞输回患者体内前，使用药物清除体内原有的B细胞 D. 开发同时靶向CD19和肿瘤B细胞表面另一种抗原的双靶点CAR-T细胞 （5）正常B淋巴细胞也会表达CD19蛋白，导致CAR-T细胞在杀伤肿瘤B淋巴细胞的同时可能会误伤它们。为解决这一问题，项目组设想给CAR-T细胞安装一个“药物可控开关”：当患者出现严重副作用时，可通过服药来快速清除体内的CAR-T细胞。已知该药物本身无毒，但可被特定酶转化为某种能引发CAR-T细胞凋亡的物质。若要实现这一功能，对CAR-T细胞进行基因改造时，应在该特定酶基因的上游添加　　　　　　，通过药物调控其表达，从而选择性清除CAR-T细胞。 11.（2026·湖北襄阳·一模）来自真菌的海藻糖-6-磷酸合酶基因（简称G基因）在玉米细胞中过量表达后，增强了玉米的抗旱性。下图为构建重组质粒的过程示意图，EcoR I、Mfe I、Alu I、Tsp509为限制酶（四种酶的识别序列见下表），箭头表示转录方向。回答下列问题： 限制酶 EcoR I Mfe I Alu I Tsp509 识别序列及切割位点（5’→3’） G↓AATTC C↓AATTG AG↓CT ↓AATT （1）G基因可以利用PCR技术进行扩增，PCR是一项根据　　　　　的原理，在体外合成大量DNA的技术。其过程实质是通过调节　　　　　来控制DNA双链的解聚和结合。扩增完成后常采用　　　　　来鉴定PCR的产物。 （2）为使G基因正向连接在质粒上，应在G基因的X、Y两端分别添加　　　　　（填限制酶名称）的识别序列。完成图中过程，高效构建符合要求的重组质粒，需要用到哪些种类的限制酶和DNA连接酶?　　　　　　。 （3）将过量表达的G基因转入普通矮杆玉米中，经筛选培育获得了两个抗旱矮杆玉米纯合品系甲和乙，将两个品系按下表进行杂交：（高杆和矮杆由A、a一对等位基因控制） 杂交组合 F1 F2（F1自交后代） 第一组：甲×纯合普通高杆玉米 全部为抗旱高杆玉米 抗旱矮杆：抗旱高杆：普通高杆=1：2：1 第二组：乙×纯合普通高杆玉米 全部为抗旱高杆玉米 抗旱高杆：抗旱矮杆：普通高杆：普通矮杆=5：3：3：1 第三组：甲×乙 全部为抗旱矮杆玉米 ?????? 甲和乙中，G基因与矮杆基因位于同一对染色体上的品系是　　　　　　，第二组F2中出现表中比例的原因是　　　　　　致死，理论上第三组F2中普通矮杆玉米占的比例是　　　　　　。 12.（2026·湖北·二模）棉酚有利于棉花抵抗病虫害，高含量棉酚因对单胃动物有毒而限制了对棉饼（棉花种子榨油后的剩余物）中蛋白质、脂肪等物质的利用。研究人员利用RNAi和基因工程技术，抑制棉酚合成的关键基因（N基因）表达，获得了种子低酚而其他组织不受影响的转基因棉花。人工构建的目的基因导入细胞后抑制N基因表达的部分机理如下： 请回答下列问题： （1）基因工程中常用　　　　　　　　　法将目的基因导入棉花细胞。 （2）图中转录模板链“？”处的碱基序列是　　　　　　　　　（按3´到5´的方向书写），siRNA单链与N基因mRNA的结合，遵循　　　　　　　　　原则。 （3）用PCR技术扩增目的基因时，会出现非特异性扩增条带，可能的原因是　　　　　　　　　（答出1点即可）。 （4）从基因表达载体构建的角度看，转基因棉花中种子低酚而其他组织不受影响的原因是　　　　　　　　　，请结合该转基因植株的性状特点，说明该研究的应用价值　　　　　　　　　（答出1点即可）。 13.（2026·湖北襄阳·二调）蓝色花稀少，具有极大的研究价值和经济价值。为培育蓝色百合植株，研究人员将在百合花中特异表达的启动子PchsA与HfI基因（表达的物质可使花朵为蓝色）融合，请回答下列问题： （1）获取HfI基因：研究人员从蓝色矮牵牛花中提取mRNA，以其为模板在　　　　　　　　酶的作用下合成DNA，部分序列为5’-CCATATACGTTTT……AT-GAAGCGCATT-3’。 （2）构建pGEM-T-HfI载体：研究人员利用PCR技术在HfI基因的两端分别引入BamHI和XbaI酶切位点，则应选择的引物组合是　　　　　　　　，并用BamHI和XbaI对PCR扩增得到的HfI基因与pGEM-T载体进行双酶切，经　　　　　　　　酶连接。 ①5’-GGATCCCCATATACGTTTT-3’ ②5’-TTTTGCATATACCCCTAGG-3’ ③5’-TACTCCGCTAAAGATCT-3’ ④5’-TCTAGAAATGCGCTTCTAT-3’ （3）构建图3载体：研究人员先构建了图1的载体，并用HindIII和BamHI对图1和图2的载体进行酶切，分别回收PchsA片段和pWR306载体片段进行连接构建载体pWR-PchsA，该步骤的目的是　　　　　　　　，进而对载体pWR-PchsA和pGEM-T-HfI使用　　　　　　　　进行酶切，最终构建出图3对应的载体。 （4）研究人员通过　　　　　　　　方法将图3的载体导入到百合外植体中，在植物组织培养基中添加　　　　　　　　筛选出转化成功的外植体，培养成植株后经进一步鉴定表明相关基因已成功整合到百合植株的基因组中。 14.（2026·湖北荆州·一调）自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂，但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种，科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中，克隆得到关键抗性基因H，并开展了以下系列实验。回答下列问题： （1）科研人员计划利用PCR技术大量扩增基因H，依据　　　　　　　　并严格遵循碱基互补配对原则设计引物，引物的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）图1提供了质粒的结构和基因H的相关信息，图2提供了不同限制酶的识别序列和切割位点。在构建基因表达载体时，为将基因H定向插入质粒中，进行PCR扩增时需在图1基因H左右两端对应引物的5′端分别添加限制酶　　　　　　　　（填限制酶种类）的识别序列。 （3）丝瓜属于双子叶植物，在自然条件下容易受到农杆菌侵染，科研人员基于该特点选择的目的基因导入方法是　　　　　　　　，该方法的核心原理是　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）经选择培养等技术，最终获得抗性良好的转基因丝瓜植株，且只要含有H基因即表现出抗二甲戊灵。现已知植株甲为双拷贝整合，且一条染色体上仅插入1个H基因。为探究两个H基因是插入一对同源染色体上还是非同源染色体上，研究人员让植株甲与野生型杂交获得，中抗二甲戊灵植株进行随机交配，统计代中抗二甲戊灵与不抗二甲戊灵植株的比例。两种情况下的预期结果分别是： ①若两个H基因插入一对同源染色体上，预期F₂表型及比例为　　　　　　　　； ②若两个H基因插入非同源染色体上，预期F₂表型及比例为　　　　　　　　 （5）科研人员在构建基因表达载体时，还在质粒上成功插入了会导致花粉不育的基因，该设计的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $