文档内容
押江苏卷
基因工程
核心考点 考情统计 押题预测
从近几年的新课标卷的考查知识点来看，
基因工程的流程和应用是高考的必考点，且常
2023年江苏卷第22题
考常新，预计2024年高考也不例外，依然会对
基因工程 2022年江苏卷第24题 其进行考查，有可能与新的科研实事结合，综
合考查基因工程的流程和应用，比如新冠病毒
2021年江苏卷第16题
疫苗的研发，还可能与细胞工程、胚胎工程等
综合起来考查
1、（2023江苏卷） 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______。
（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______。
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_______。
（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_______。
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______。
（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______。
的
2、（2022江苏卷） 纤毛是广泛存在 细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的
作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
（1）纤毛结构如图1所示，由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来，中心体在有丝分裂中的功
能是__________________。（2）某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异，对基因X进行了PCR
扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，
溶液中添加NaC1至2．0mol/L的目的是__________________。PCR扩增时，需在__________________催
化下，在引物__________________端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。
（3）为研究蛋白质X在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，
可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M重组质粒（在
EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。
分步实验目标 简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M（图Ⅱ中 ①选择图Ⅱ引物_____________；
融合片段M中有白色的箭头，代表方
②PCR目的产物约为_____________bp。
向）
确保M及连接处序列正确，Y-M的连
接处上游含有Hind III+EcoR V的识别
③质粒测序，图Ⅲ中正确的是____________（选填序列编号）
序列，下游含有EcoR V+BamH I的识
别序列
检测融合蛋白定位 ④对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M分别导入细胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤
毛基部，说明________________________。
（4）为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化，采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水
平。采集样本、提取总RNA，经_____________形成cDNA作为模板，PCR扩增结果显示，在总cDNA模
板量相等的条件下，健康人Ct值为15，而病人Ct值为20（Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR
循环数）。从理论上估算，在PCR扩增20个循环的产物中，健康人样品的目的产物大约是病人的
_____________倍。
能准确识记课本内容，会正确分析图形，并从题干中摘取关键信息，规范答题。能够结合背景材料分析问
题、解决问题。从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等
方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论。把握知识间的内在联系，要求
能运用所学知识解决生活中的一些实际问题，或运用所学知识解释生活中的一些现象
1．（2024·江苏南通·二模）磷脂酸（PA）是调节植物生长发育和逆境响应的重要信使物质。为了解植物细
胞中PA的动态变化，研究人员用无缝克隆技术将高度专一的PA结合蛋白（PABD）基因与绿色荧光蛋白
（GFP）基因融合，构建有效监测细胞PA变化的荧光探针，并测定拟南芥细胞内PA含量。无缝克隆技术
连接DNA片段的机理和构建荧光探针表达载体过程如图所示，请回答下列问题。
(1)无缝克隆时，T5核酸外切酶沿 的方向水解DNA，其目的是形成 。T5核酸外切酶催化的最适温度
为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是降低酶活性， 。
(2)过程②两个片段退火后存在“缺口”的原因是 ，过程③所需的酶有 。(3)与传统的酶切再连法相比无缝克隆技术构建重组质粒的优点有___。
A．不受限制酶切位点的限制 B．不会引入多余碱基
C．操作时间短，成功率高 D．有利于多个小片段（小于50bp）连接
(4)PCR扩增PABD基因时需依据 设计引物R1。据图分析扩增目的片段的引物F1和R2对应于下表中的
。
1 5'-TCCGGACTCAGATCTCGAGC-3'
2 5'-AGCTATAGTTCTAGATCTAGATTAACTAGTCTTAGTGGCGTC-3'
3 5'-TATCGATGGCGCCAGCTGAGGATGGTGAGCAAGGGCGA-3'
4 5'-GCTCGAGATCTGAGTCCGGACTTGTACAGCTCGTCCA-3'
(5)利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥，将获得的种子（T）进行表面消毒，均匀铺在含有 的MS培养基
1
上进行筛选和鉴定。T 代自交获得的T 代幼苗的抗性表现和比例为 ，说明T 为单位点插入的转基因株
1 2 1
系。
(6)通过观测转基因拟南芥根尖细胞中 ，了解PA的动态变化。
2．（2024·江苏南京·一模）黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和
免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有____。
A．为Taq酶提供结合位点 B．决定扩增产物大小
C．决定反应的特异性 D．决定变性时间
(2)已知H基因编码链的编码区序列是：5'-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTC-TAGA-3'，扩增H基
因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是 （方向为5'→3'，写出5'端8个碱基序列）。
获得H基因产物后需要进行凝胶电泳，将符合要求的条带 以便提取纯化并进行测序。
(3)由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了
最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中
插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。
P和S基因表达应为 （从“组成型表达”“红光诱导型表达”选填）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在 ，启动
H基因的表达过程。
(4)发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而
沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统如图2，在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的
基因（E、E），使F基因的表达受到蓝光控制如图3。
1 2
图 3 中 E 基因持续性表达少量的 E 蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E 基因的作用是
2 1
。
(5)制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调
控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4。
若图中①选用的启动子为 Jub，②处选用的启动子为 CYC，则③④处结合的阻遏蛋白分别为
。
(6)请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：I菌种培养阶段
；Ⅱ菌种发酵阶段 ；II产物分离阶段 ；IV安全处理阶段红光、蓝光同时照射。
3．（2024·江苏·一模）热带玉米（WT）对光周期有较高的敏感性，开花需要短日照条件（SD），只能生
活在热带。经长期驯化，进化出适应长日照条件（LD）的温带玉米。研究表明，热带玉米光周期敏感性与
ZmCCT9基因有关，Cas9核酸酶敲除该基因过程中，获得了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三种突变类型（图 1）。在长日照
条件下种植，发现三种突变型开花时间明显提前。请回答下列问题。(1)图1方框中的三个碱基为NGG（N可为任何碱基），若该序列缺失，Cas9核酸酶将无法完成切割，该
序列作用是 。结合图1分析，碱基序列中虚线代表 ，从表达结果看，敲除基
因会导致 。该基因敲除导致的变异类型属于 。
(2)为探究ZmCCT9基因的表达模式，研究人员测定玉米发育过程中不同部位ZmCCT9表达量（图2），结
果表明 。还测定在LD和SD下温带玉米和热带玉米的成熟叶片中ZmCCT9的昼夜表达量
（图3），结果显示，在LD条件下， 。
(3)为探究驯化过程中玉米适应长日照的分子机制，测序发现温带玉米和热带玉米的ZmCCT9基因编码区无
显著变异位点，但前者在基因上游携带了一段特殊序列（TE元件）。
①据此推测，TE元件的功能是 。为证明TE元件的功能，需利用相关载体和元件构建LUC
基因（一种荧光素酶基因）表达载体，图4长方框中构建的相关元件的先后位置是 （用图中
字母排序）。②可以预测，实验组玉米细胞荧光比对照组玉米细胞荧光 （填写“强”或“弱”）。
③根据以上材料，请完善温带玉米适应长日照的调控机制。ZmCCT9启动子（含TE）→ →
适应长日照环境
4．（2024·江苏宿迁·一模）叶用莴苣（如生菜）是大众喜爱蔬菜，夏季高温极易引起先期抽苔造成减产，
泛素连接酶（LsE3）是研究人员在莴苣高温抽苔植株中筛选得到的。LsE3基因受温度调控，影响莴苣抽苔，
但是LsE3基因作用机制尚不清楚。研究人员用无缝克隆技术构建莴苣LsE3基因的表达载体用于研究其分
子机理。无缝克隆技术是构建表达载体的一种技术如图2。
(1)目的基因获取，在 条件下，提取先期抽苔莴苣细胞中 ，经 获得cDNA，再以cDNA为
模板，利用PCR技术扩增LsE3基因。PCR扩增除了图1标出的物质以外，还需加入 （至少写两种）。
LsE3基因两端序列如图1所示，PCR中需要两种引物F（左侧）、R（右侧）选用 （选项中为引物部
分序列，方向为5'→3'）。
A．GATTAG------TGTTGGB．CCAACA------CTAATCC． TAGGTG------AGACCT D．AGGTCT------
CACCTA
(2)表达载体构建，近年来新一代无缝克隆技术发展迅猛，基于T4 DNA聚合酶和T5核酸外切酶成为目前
研究的热点。早在1990年，Aslanidis等便提出基于T4 DNA聚合酶( LIC)技术（如图2）。 T4 DNA 聚合
酶在反应体系中没有添加dNTP情况下具有 3'→5'外切酶活性；在反应体系中添加dNTP情况下具有5'→3'聚合酶活性；在反应体系中仅添加某种特定的dNTP原料（如dATP），T4 DNA聚合酶也具有
3'→5'外切酶活性，且外切到dATP时，外切酶活性和聚合酶活性同时发挥作用，从而竞争性终止反应，产
生指定长度的单链黏性末端。请结合图1和图2回答下列问题：
①LIC技术构建表达载体，图1中利用PCR扩增LsE3基因，反应液中加入T4 DNA聚合酶和 处理。
用EcoRⅤ酶（GAT↓ATC）切割图1所示质粒获得 末端，后加T4 DNA聚合酶和 处理质粒。处
理后将两者混合、退火并导入细胞内完成重组克隆。
②LIC技术依赖特定同源序列，2007年Li等建立了不依赖特定序列的克隆( SLIC) 技术，后经过多次改进，
Qi等建立了RQ-SLIC技术，用EcoRⅤ酶切割质粒后与LsE3基因混合，加入T4 DNA聚合酶处理适当时间，
将混合物加热到72℃，目的是 ，缓慢降温（退火）后移入细胞内转化修复形成完整重组质粒，细胞
内转化修复过程中用到 酶。
(3)导入受体细胞，取叶用莴苣幼芽经 （过程）形成愈伤组织备用，用 处理农杆菌后导入重组质
粒，再感染叶用莴苣愈伤组织，将感染后的愈伤组织置于加入 植物组织培养基中培养，筛选出成功
导入质粒的植物细胞。
5．（2024·江苏南通·一模）蒂蛀虫是荔枝的重要害虫。科研人员培育转基因抗虫荔枝的过程如下图1所示。
图2是SalI、HindⅢ和BamHI三种限制酶的识别序列和切割位点。请回答下列问题：
(1)与RNA相比，质粒特有的化学成分是 ；抗氨苄青霉素基因的作用是 。
(2)研究人员采用了如下图巢式PCR技术获取抗虫基因，巢式PCR是一种变异的聚合酶链反应（PCR），
使用两对PCR引物扩增完整的片段。第一对PCR引物（也称外引物）扩增片段和普通PCR相似。第二对
引物称为巢式引物（因为他们在第一次PCR扩增片段的内部，也称内引物）结合在第一次PCR产物内部，使得第二次PCR扩增片段短于第一次扩增。
①PCR扩增时加入引物的原因是 ，在最后一个循环结束后通常还需要维持72℃5min的目的是
，PCR产物常采用 来鉴定。
②相比于常规PCR，巢式PCR获得错误目标产物概率 ，这是因为 。
③为了使抗虫基因定向插入质粒中，第二次PCR扩增时需要在两个引物5'端分别添加的序列是 ，不
添加在引物3'端的原因是 。
(3)科研人员采用农杆菌转化法将抗虫基因导入荔枝细胞，由于农杆菌中的 ，能携带目的基因进入受
体细胞，并将目的基因整合到受体细胞 上。
(4)培育出的荔枝是否具有抗虫性状，可采用鉴定方法是 。
6．（2024·江苏泰州·一模）α-环糊精是食品、医药等常用原料。α-环糊精葡萄糖糖基转移酶（cgt）生产
α、β和γ环糊精的混合物，分离纯化十分不便。cgt在芽孢杆菌中的产量较低，诱变效果不佳。cgt的372
位天冬氨酸和89位酪氨酸是酶与底物作用的关键位点，江南大学一实验室将它们分别替换为赖氨酸和精氨
酸后，形成的重组cgt 催化特异性提高了27倍。请回答下列问题。(1)蛋白质工程的第一步通常是确定预期的 。重叠PCR是常用的DNA定点突变技术，其原理如图所
示。与细胞内的DNA复制相比，PCR不需要用到 酶。要完成两处位点的突变，至少要设计 种
引物。
(2)下图是该酶编码链的部分序列，请你设计替换372位天冬氨酸（密码子：GAU、GAC）到赖氨酸（密码
子：AAA、AAG）的引物FP2和RP1中三个连续碱基，分别为 、 。
(3)用大肠杆菌大量生产重组cgt需要解决酶的分泌问题。重组cgt位于双突变载体（简称Ｔ载体）上，研究
人员将重组cgt基因与pET-20b（+）载体（简称p载体）上的pelB信号肽序列连接，构成重组载体cgt-p，
该过程如图所示。应选用 、 对T载体酶切处理，用 、 对p载体进行酶切处理，并用
酶构建重组载体cgt-p，导入目的工程菌。培养基中除基本营养外，还需加入 完成筛选。7．（2024·江苏南京·一模）研究发现实体肿瘤内部通常是缺氧环境，蓖麻毒素蛋白（RTA）可作用于核糖
体，使蛋白合成受阻，从而引起细胞死亡。TAT是一种短肽，可转导蛋白进入细胞，含有氧依赖性降解区
域ODD（多肽）的融合蛋白可以适应低氧条件稳定存在，但在常氧条件下会被蛋白酶降解。科研人员以
RTA作为抑制肿瘤细胞增殖的活性分子，利用TAT的作用将融合蛋白转运进入肿瘤细胞，并利用ODD的
作用减轻RTA对正常细胞的毒性，分别构建了含TAT-RTA（660bp）和TAT-RTA-ODD（870bp）融合基因
的表达载体，并成功得到相关融合蛋白。
(1)可通过PCR技术获取融合基因TAT-RTA，前提是根据TAT和RTA基因设计引物，引物的作用是 。
已知RTA基因和欲得到的TAT-RTA融合基因的结构如图1所示，TAT基因编码链序列为
5'ATGAGCTACGGCCGTAAAAAGAGACGCCAACGTAGA3'，为顺利构建表达载体，需在引物1、2的
端分别加入 酶切位点；要求在RTA蛋白的前端引入TAT短肽，则引物1的前12个碱基序列为
。
A、5'GGATCCATGAGC3'B．B、5'GGATCCATCTTC3'C．C、5'GGATCCTACTCG3'D．D、
5'CTCGAGATGAGC3'
(2)载体的部分结构如图2所示，His标签由连续的6个组氨酸构成，可用于对重组融合蛋白进行分离纯化。
将PCR得到的TAT-RTA融合基因和载体双酶切后，再用 酶连接。但在研究时发现融合蛋白中没有
His标签蛋白，据图分析原因很可能是 ；为使His标签正常表达，可在A碱基左右两侧各插入1个碱基，正常情况下最多可对应 种密码子。
