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压轴题05 生物技术与工程
命题预测
生物技术是高考中的重要板块，包括基因工程、细胞工程以及发酵工程、PCR 技
术应用广泛，可用于新冠病毒的核酸检测等基本内容，是近几年高考试题的命题热
点，在考试中经常会与细胞代谢、基因等进行综合考查，难度从简单到困难都有所涉
及，需要考生在复习中认真对待。
预计2025 年命题会继续在上述几个方面进行。通过近几年的高考题研究发现，生
物高考越来越重视在现实情景中考查考生运用知识解决实际问题的能力。从这个角度
看，生物技术和工程问题一直是考查的重点内容。这是因为，现代生物学的实际问
题，不论是科学研究还是生产实践，都要通过生物技术和生物工程解决。而生物技术
和生物工程又是建立在生命科学原理的基础上的。这样就形成了生物科学一生物技术
和工程一科学研究和生产实践一条主线。生物技术和工程起到连接科学原理和实际问
题的桥梁的作用。明白了这一部分的地位，考生的备考策略就要从生物科学原理出
发，理解生物技术与工程，再利用这些技术解决实际问题。
高频考法
（1）微生物的选择培养、鉴定和计数
（2）植物细胞工程和动物细胞工程的比较
（3）限制酶的选取与基因表达载体的构建
（4）分析基因编辑方案，学会科学探究、发现并解决问题
密押典例 01 微生物的选择培养、鉴定和计数
（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不
是根据菌落外表特征做出判断的是（ ）
A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA
B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染
C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株
D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类
思维建模
解题关键—破译新情境
1
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情境信息
化新为熟
题图
信息
拟杆菌新菌株在以不同物质为碳
源时的细胞数：纤维素>木聚糖>
果胶>甘露聚糖>淀粉
拟杆菌可降解难降解的多糖物质：纤维素、木
聚糖、果胶等；拟杆菌新菌株在以纤维素为碳
源时生长状况最好
题肢
信息
设问(1)：为了获得纯种培养物
纯种培养需利用选择培养基筛选，接种方法有
稀释涂布平板法和平板划线法
设问(2)：将采集的样品置于各种
培养基中培养，仍有很多微生物
不能被分离筛选出来
深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷
泉中的特有物质才能生存(或需要在深海冷泉的
特定环境中才能存活)
设问(3)：从生态系统组成成分的
角度考虑
拟杆菌为异养生物，可作为该生态系统的分解
者
设问(4)：深海冷泉环境特殊
深海冷泉附近温度较低，此环境下生存的拟杆
菌所分泌的各种酶，都应具有耐低温的特性
密押典例 02 植物细胞工程
（2024·江苏·高考真题）图示植物原生质体制备、分离和检测的流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．步骤①添加盐酸以去除细胞壁
B．步骤②吸取原生质体放入无菌水中清洗
C．原生质体密度介于图中甘露醇和蔗糖溶液密度之间
D．台盼蓝检测后应选择蓝色的原生质体继续培养
思维建模
信息
概念迁移
信息①
结合植物细胞培养的概念，该技术获得细胞代谢产物可利用发酵工程等手
段实现工厂化生产，且复杂的细胞代谢产物化学途径可能无法合成；该技
术也是通过细胞大量增殖获取产物，而不是利用单个细胞的产量增加
信息②
联系次生代谢物的概念，明确其不是植物生长所必需的
密押典例 03 动物细胞工程
（2024·重庆·高考真题）自然条件下，甲、乙两种鱼均通过体外受精繁殖后代，甲属于国家保护的稀有物
种，乙的种群数量多且繁殖速度较甲快。我国科学家通过下图所示流程进行相关研究，以期用于濒危鱼类
2
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的保护。下列叙述正确的是（ ）
A．诱导后的iPGCs 具有胚胎干细胞的特性
B．移植的iPGCs 最终产生的配子具有相同的遗传信息
C．该实验中，子一代的遗传物质来源于物种甲
D．通过该实验可以获得甲的克隆
思维建模
解题关键—科学思维
密押典例 04 限制酶的选取与基因表达载体的构建
（2024·广西·高考真题）β-地中海贫血是人11 号染色体上β-珠蛋白基因HBB 突变所造成的遗传病。如图为
HBB 几种常见的基因突变位点及功能区域示意图。回答下列问题：
注：-28A→C 中，“-”表示转录起始位点前，数值表示碱基位点，A→C 表示碱基A 突变为C；仅标示了非
3
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模板链上的变化，模板链也发生对应变化，但没有标示出来。
(1)654C→T 突变， （选填“会”或“不会”）增加该基因嘌呤碱基总数量。-28A→C 突变，会导致
β-珠蛋白的表达异常，其原因是 。
(2)HBB 在转录形成mRNA 的过程中，细胞核内特定RNA 复合物能特异性识别初级转录产物（mRNA 前
体），并将内含子对应区域剪切以及拼接外显子对应区域，这表明上述RNA 复合物是一种 。
(3)含有17A→T 突变的HBB 转录出的mRNA，对应位点的碱基是 。
(4)某男性一条染色体上的HBB 存在突变位点W，其配偶无W 突变，他们生育的孩子 （选填“一
定”或“不一定”）存在该突变，从遗传概率角度分析，其原因是 。为有效降低人群中β-地中海贫
血的发病率，可以采取 和 等措施。
思维建模
解题关键—破译新情境
情境信息
化新为熟
题干
信息
某种类型的白血病由蛋白P 引发，蛋白
UBC 可使P 被蛋白酶识别并降解，药物
A 可通过影响这一过程对该病起到治疗
作用
FLAG 是一种短肽，连接在P 或P△的氨
基端，使融合蛋白能与含有FLAG 抗体
的介质结合
融合蛋白FLAG-P 和FLAG-P△可与FLAG 抗体
特异性结合，被筛选或识别出来
题肢
信息
设问(1)：为构建重组载体，需先设计引
物，通过PCR 特异性扩增P 基因
引物是一小段能与DNA 模板链互补的短单链核
酸；DNA 延伸方向是模板链的3′端→5′端
图甲：DNA 编码链为转录时所用模板链
的互补链
DNA 编码链中核苷酸序列与该基因转录的
mRNA 序列一致(RNA 中U 取代DNA 中的T)
设问(3)：各组样品混匀后分别流经含
FLAG 抗体的介质，分离出与介质结合
的物质并用 UBC 抗体检测
只有同时含有FLAG-P 和UBC 的复合物才能与
FLAG 抗体和 UBC 抗体特异性结合，即检测结
果中有显示
密押典例 05 分析基因编辑方案，学会科学探究、发现并解决问题
（2024·江苏·高考真题）为了高效纯化超氧化物歧化酶（SOD），科研人员将ELP50片段插入pET-SOD 构
建重组质粒pET-SOD-ELP50，以融合表达SOD-ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA
片段，序列为：限制酶a 识别序列-（GTTCCTGGTGTTGGC）50-限制酶b 识别序列，50 为重复次数。请
回答下列问题：
4
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(1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a 和限制酶b 分别是 。
(2)步骤②转化时，科研人员常用 处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有
的培养基进行筛选。用PCR 技术筛选成功导入pET-SOD-ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是 。
(3)步骤③大肠杆菌中RNA 聚合酶与 结合，驱动转录，翻译SOD-ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基
酸残基的平均相对分子质量约为0.11kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD 抗体进行杂交，显
示的条带应是 （从图2 的“A~D”中选填）。
(4)步骤④为探寻高效纯化SOD-ELP50蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl 对SOD-ELP50蛋白纯化效
果的影响，部分结果如图3。
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（ⅰ）20℃时，加入NaCl 后实验结果是 。
（ⅱ）100℃时，导致各组中所有蛋白都沉淀的原因是 。
（ⅲ）据图分析，融合表达SOD-ELP50蛋白的优点有 。
思维建模
解题关键—破译新情境
6
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1．（2025·江西·二模）羊乳的成分更接近于人乳，可作为牛乳过敏体质者最理想的替代乳品。但研究表明
山羊乳中
乳球蛋白也是引起人体过敏反应的一种主要致敏原，为实现羊乳“人源化”改造，研究人员
利用CRISPR/Cas9 系统敲除了山羊乳腺细胞中致敏原β-乳球蛋白（BLG）基因，同时在相应位点导入人乳
铁蛋白（hLF）基因。该研究为培育羊乳中低致敏原和富含人乳铁蛋白功能营养成分的转基因山羊新品种
提供了科学依据。下图为研究人员利用该技术获得转基因山羊的操作过程。回答下列问题：
(1)上述技术中的目的基因是 ，可通过PCR 技术快速扩增目的基因，扩增时引物的作用是 。
(2)CRISPR/Cas9 系统主要包含向导RNA 和Cas9 蛋白两个部分，利用CRISPR/Cas9 系统敲除山羊乳腺细胞
中致敏原β-乳球蛋白（BLG）基因时，科研人员设计了sgBLG 引导序列，sgBLG 能够通过 与山羊基
因组中BLG 基因座的第一外显子（Ex1）中的靶位点序列为5'-TATACTGGCGAGCCGTA-3'结合。则
sgBLG 引导序列3'端的前7 个碱基为 。
(3)Cas9 蛋白类似于基因工程中常用到的 酶，但Cas9 蛋白特性与该酶的区别是 。
(4)检测发现过程②中，hLF 基因成功插入在母羊乙成纤维细胞中的一条常染色体上。上图过程①②运用到
的技术有 ，过程③④⑤中，运用到的技术有 （编号选填）。
①显微注射技术②动物细胞培养技术③胚胎移植技术④DNA 重组技术⑤动物细胞融合技术⑥细胞核移植
技术
(5)筛选后得到的早期胚胎细胞中没有检测到该蛋白，能否说明目的基因没有成功导入并表达，理由是
。
2．（2025·河南·模拟预测）水稻基因组中的B 基因仅在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不能转录。
为研究B 基因表达对卵细胞的影响，科研人员设计了如图所示的实验。回答下列问题：
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(1)构建表达载体时，将水稻B 基因编码蛋白的序列与荧光素酶Luc 基因拼接成B—Luc 融合基因，其目的
是 。表达载体中潮霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因作为 ，可用于筛选含有表达载体的水
稻细胞。启动子是 识别和结合的部位，能驱动基因转录。
(2)图中①过程常采用感受态细胞法，是利用 处理农杆菌细胞，使其处于一种能吸收周围环境中
DNA 分子的生理状态。②过程中，农杆菌侵染水稻愈伤组织，使T-DNA 整合到水稻细胞的 上。
鉴定筛选水稻幼苗时，检测指标除了幼苗对潮霉素和卡那霉素的抗性外，还可以检测 。
(3)若转基因植株中B 基因在卵细胞中正常表达，与野生型相比，其受精能力可能发生改变。为验证这一推
测，可进行杂交实验：让转基因植株作母本，野生型植株作父本进行杂交，同时设置 作为对照，
统计并比较 。
3．（2025·辽宁抚顺·模拟预测）重组酶聚合酶扩增技术（RPA）是一种新型恒温核酸扩增技术，它利用重
组酶、单链结合蛋白和DNA 聚合酶，在39℃条件下实现对核酸的快速扩增。其具体过程如下图所示，请
回答下列相关问题：
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(1)新型核酸扩增技术——RPA 是在PCR 技术的基础上发展而来的，它极大的简化了实验流程。据上图可
知，RPA 的原理是 。除快速之外，RPA 还具有的其它优势是 （答出1 点即可）。
(2)在RPA 反应中，首先 与重组酶结合，在重组酶作用下识别并与模板DNA 结合。在子链延伸的过
程中，被置换出的 （模板链/非模板链）与单链结合蛋白暂时结合。
(3)某实验兴趣小组在进行RPA 实验前设计了两对引物，如下表所示。应选择 （引物对1/引物对2）
更适合，原因一是 ；原因二是引物越短，其特异性越 （高/低）。
引物对1
5’-GACCACTCTGAA-3’
5’-TTCAGAGTGGTC-3’
引物对2
5’-CGTTAGATCTTTTACAACTGCATAATG-3’
5’-GATATTGAGAATTCGCCAAAGGCTACC-3’
(4)冬季患流感的人数增多， （能/不能）直接利用RPA 扩增流感病毒的核酸，其理由是 。
4．（2025·四川遂宁·二模）A 蛋白是某种激素合成的关键酶。为鉴定该激素合成的部位及生理作用，科研
团队利用无缝克隆技术将A 蛋白结合蛋白基因（P 基因）与葡萄糖苷酸酶基因（GUS 基因）融合，构建A
蛋白检测探针，通过农杆菌转化法导入拟南芥（一种草本植物）进行实验。相关原理、过程及质粒的结构
如图所示。请分析回答：
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(1)无缝克隆原理图中，过程①中T5 核酸外切酶沿 的方向水解DNA，其目的是形成 。过程③
所需的酶有 。
(2)与传统的酶切再连法相比，无缝克隆技术可实现多个片段的连接，且操作时间短、成功率高。NEB 官方
的无缝克隆线上设计软件强制输入片段的长度必须大于75bp，并提示最好不低于110bp。请推测无缝克隆
技术不适合连接小于50bp 小片段的原因： 。
(3)图中利用无缝克隆技术构建GUS-P 融合基因的关键是引物F1与引物 的 端互补。
(4)图中利用双酶切法将融合基因插入Ti 质粒，应选用
限制酶为 。扩增GUS-P 融合基因所需的引
物R1序列（5'→3'）的设计依据为 （填序号：①同源序列②限制酶的识别序列③P 基因的部分序列
④GUS 基因的部分序列）。据图分析，引物R1和F2应分别为下列引物 。
①5'-TAAGTTGTCT……-3' ②5'-CTTGGATGAT……-3'
③5'-TCTGTTGAAT……-3' ④5'-ATTCAACAGA……-3'
(5)利用农杆菌转化法将目的基因导入拟南芥细胞后，进行植物组培。用 对组培苗进行筛选。已知葡
萄糖苷酸酶可以水解X-Gluc 呈蓝色，将转基因拟南芥置于不同培养液中培养一段时间，然后分离不同部位
的组织分别加入X-Gluc 进行鉴定，结果如下表所示：
部位
根
茎
叶
完全培养液
蓝
色
浅蓝
浅蓝
缺磷培养液
深
蓝
蓝色
浅蓝
根据上表实验结果分析，该激素最主要的合成部位是 ，该激素的生理作用是 。
5．（2025·山东青岛·一模）水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E 蛋白，激活卵黄蛋白原（vtg）基因的
表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素污染程度。为了实现可视化监测，科学家将图1 中的vtg 基因与
图2 中Luc 基因载体连接，形成vtg-Luc 基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼，当极微量雌激素污染水
体，斑马鱼的肝脏就发出荧光。Luc 表示荧光素酶基因（无启动子），Kanr为卡那霉素抗性基因，ori 为复
制起点，BamHI、BclI、HindIII、BsrGI 为限制酶，→表示转录方向。
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注：图1DNA 片段不含有图2 所示限制酶的识别序列
(1)为使vtg 基因与Luc 基因载体形成重组载体，选用限制酶 切割Luc 基因载体可降低“空载”概
率。通过PCR 技术获取vtg 基因时，需设计合适的引物。依据图示信息，推测引物1 包含的碱基序列为5′
3′。（写出已知的所有碱基序列）
(2)将“vtg-Luc 基因重组载体”导入大肠杆菌中进行扩增，为便于筛选，应将大肠杆菌接种在含
的培养基中，转基因成功的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，其原因是 。
(3)Luc 基因载体上有一段P2A 序列，其功能如图所示，据此推测P2A 的作用 。
(4)进一步研究发现，E 蛋白能与vtg 基因启动子的特定序列结合，启动该基因的表达。已知vtg 基因启动子
含区域1 和区域2，为研究E 蛋白的结合位点，设计如下实验：用限制酶将启动子切割成含区域1 和区域2
的两个片段，将两个酶切片段分别与Luc 基因载体连接，连接位点位于Luc 基因的上游，形成两种重组载
体。将重组载体分别导入斑马鱼的 ，待发育成熟后，往水体中添加 进行检测。
6．（2025·山东青岛·一模）绿花百合生长在海拔1400 米至2250 米的山坡林下，花呈绿白色，气味芳香，
观赏性强，具有较高的研究和开发利用价值，是国家二级重点保护野生植物。
(1)绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是 ；决定植物地下分层的环境因
素则是 等。绿花百合除观赏外，它的鳞茎也可供药用，这体现了生物多样性的 价值。
(2)百合叶螟会在百合叶子背面产卵，导致叶子出现褐色的斑点，影响其生长和美观。调查虫卵密度的常用
方法是 。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡，从生态平衡的角度分析，生态系统的
平衡受到破坏。
(3)研究小组研究了百合叶螟种群数量与被捕食率、补充率的关系，模型如图所示。被捕食率是指百合叶螟
被其天敌捕食的比率；补充率是指在没有被捕食的情况下，百合叶螟增长的比率。当其种群数量介于m 与
n 之间时，种群数量会逐渐稳定在 （填“m”或“n”），判断依据是 。
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(4)某研究小组从百合生长的土壤中分离到一种单细胞真菌，配制了5mL 样液，对样液进行100 倍稀释后，
用血细胞计数板对其进行计数，结果如图。样液中真菌的个数约为 个。
7．（2025·河北石家庄·一模）草甘膦是一种广泛使用的除草剂，对大多数植物都具有杀灭作用。为在作物
生长期间定向除草，研究人员改变芥菜EPSPS 基因特定位点，将其导入芥菜，培育出了抗草甘膦的新品种，
操作流程如图。回答下列问题：
(1)过程①为 ，其需要在缓冲液中进行，缓冲液的作用是 ；①与②（PCR）的反应体系相比不
同点有 （答出两点即可）。
(2)以cDNA 为模板扩增EPSPS 基因后一般通过 鉴定产物，并置于 下观察结果。
(3)芥菜EPSPS 基因定点突变原理如图2 所示，引物2 的部分核苷酸序列为5'－
GAATAGTCATGCGTTCACTC…－3'，请据此补充引物3 的核苷酸序列5'－GTGAACGCATGA …－
3'，引物3 与反义链相应的核苷酸序列 （填“相同”或“不同”）。
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(4)研究人员将突变基因插入T－DNA 的绿色荧光蛋白基因上游，如图3。为使两个基因融合表达以确定
EPSPS 在细胞的位置，需要去除突变基因的 序列。
8．（2025·山西晋中·三模）全球气候的异常变化、水资源的短缺，使耐旱作物成为一个重要的育种目标。
在植物中，冷休克蛋白（CspB）被证明能够在逆境条件下发挥作用。科学家将来自枯草芽孢杆菌的CspB
基因导入玉米中，可以提高玉米的抗旱能力，并且在干旱处理条件下，转基因植株的光合速率和生长状态
明显优于对照组，相关操作流程如下图所示。请回答下列问题：
(1)为了获取足够量的CspB 基因，常用PCR 技术进行扩增。扩增时设计引物的目的是 。
(2)构建重组Ti 质粒时，需要使用限制酶切割Ti 质粒的 片段，通过① 菌的转化作用，可使
目的基因进入玉米叶片细胞。为提高转化效率，转化前需用
处理该菌，使其处于 的生理状态。
(3)②技术影响细胞发育方向的关键激素有 ，欲探究上述激素的使用比例对细胞发育方向的影响，
实验组对激素比例的处理分别为 。
(4)CspB 基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，还需要进行个体生物学水平的鉴定，请
简要写出鉴定思路： 。
9．（2025·贵州毕节·二模）微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白（MT）是一类广泛存
在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研人员将枣树的MT 基因导入大肠杆菌构建工
程菌。回答下列问题：
(1)根据枣树的MT cDNA 的核苷酸序列设计了相应的引物（如下图），通过PCR 扩增MT 基因。已知A 位
点和B 位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置，选用的引物组合应为 。
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(2)本实验中，PCR 所用的DNA 聚合酶扩增出的MT 基因的末端为平末端。由于载体E 只有能产生黏性末
端的酶切位点，需借助载体P 才能将MT 基因接入载体E 中。载体P 和载体E 的酶切位点及相应的酶切序
列如下图所示。
①选用 酶将载体P 切开，再用 （选填“T4 DNA”或“E.coli DNA”）连接酶将MT 基因与载
体P 相连，构建重组载体P'。
②载体P'不具有表达MT 基因的 ，选用 酶组合对载体P'和载体E 进行酶切，将切下的MT
基因和载体E 用DNA 连接酶进行连接，将得到的混合物导入到用 处理的大肠杆菌，筛选出工程菌。
(3)将普通大肠杆菌和MT 工程菌分别培养在含 的培养液中，从个体水平检测MT 工程菌是否培育
成功。
10．（2025·河南·二模）我国科研人员利用多种现代生物技术，在猪的体内培育出了一个“人-猪嵌合中期
肾”，且维持到胚胎第28 天（实验过程如图1 所示），该研究实现了世界首例人源化肾脏异种再生的壮举。
回答下列问题。
(1)据图1 分析，在“人源化中肾”的培养过程中，运用了 等动物细胞工程的技术（答出3 点即
可）。
(2)过程②常用的去核方法为 ，所谓的“核”实际上是 。过程③中，获得单细胞悬液时，猪
胚胎剪碎后需用 处理。
(3)过程④运用基因编辑技术（见图2，Cas9 蛋白在向导RNA 引导下，切割目标DNA 双链）敲除成纤维细
胞中的猪肾发育的关键基因SIX1，可以为后续人iPS 细胞的生长和分化提供更合适的生存环境。下列对于
该过程的分析，正确的有 。
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A．Cas9 蛋白由相关基因指导在核糖体上合成，向导RNA 可在逆转录酶催化下合成
B．Cas9 蛋白识别并切割SIX1 基因特定位点的磷酸二酯键，其作用方式与限制酶相同
C．向导RNA 的部分序列是根据SIX1 基因设计的，其双链区遵循碱基互补配对原则
D．敲除SIX1 基因的猪胚胎可避免猪细胞与人iPS 细胞竞争肾脏发育的环境
(4)过程⑧中，选用iPS 细胞作为肾脏供体细胞的原因是 。在早期胚胎阶段，猪胚胎的细胞尚未完
全分化成各种类型的细胞和组织，细胞之间的连接较松散，这使得导入的人iPS 细胞较容易在猪胚胎中整
合，胚胎的可塑性也较强，据此判断在构建嵌合胚胎过程中，可在猪胚胎发育至 （填“桑葚胚”
或“囊胚”）期注射人源供体细胞。合适的培养基是提高iPS 细胞嵌合能力的关键，下列有关叙述错误的
是 。
A．培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等营养物质
B．为保证体外培养细胞处于无菌、无毒的环境，除无菌操作外，培养液还需定期更换
C．动物细胞应放入含5%CO2培养箱中培养，CO2的主要作用是刺激细胞呼吸
D．维持动物细胞体外生存必须有适宜的温度、pH 和渗透压等环境条件
11．（2025·宁夏石嘴山·一模）亚洲玉米螟、黏虫是造成我国玉米减产的主要害虫。我国科研人员通过图
示过程将Bt 基因（能够控制合成Bt 毒蛋白）转入玉米细胞培育出了抗虫转基因玉米。回答下列问题：
(1)用PCR 扩增下面的Bt 基因的DNA 片段：5'-GACCTGTGGAAGC．.....CATACGGGATTG-3' 3'-
CTGGACACCTTCG......GTATGCCCTAAC-5'供选择的引物有：①5'-GACCTGTGGAAGC-3' ②5'-
CTGGACACCTTCG-3' ③5'-GTTAGGCATAC-3'④5'-CAATCCCGTATG-3'共四种，应选择________（填字
母）。
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
(2)据图分析，为确保目的基因能够与Ti 质粒正确连接，形成含有目的基因的重组Ti 质粒，科研人员应选
用限制酶 切割Ti 质粒和含Bt 基因的DNA 片段。在获得重组Ti 质粒后，可将其加入经 处
理的农杆菌；导入重组质粒的玉米细胞经 成为转基因玉米植株。
(3)为检测转基因玉米是否培育成功，科研人员首先利用 法检测Bt 基因是否成功翻译：在进行个
体生物学水平的鉴定时，科研人员将获得的多株转基因玉米进行自交，发现除少数植株的子代均抗虫外，
多数植株的子代中均出现了不抗虫植株，统计这些植株的子代中抗虫与不抗虫的比例，发现有3:1 和15:1
两种情况。出现15:1 的原因是 。
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(4)某科研小组在做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花叶片时，
棉铃虫并没有被杀死，这说明 ，为此，科学家对棉花植株中的Bt 毒蛋白基因进行了修饰，结果食
用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了，从变异类型分析，这种对Bt 毒蛋白基因的修饰属于 。
12．（2025·广东湛江·一模）柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人
员将M 基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因
柑橘的过程示意图，已知限制酶HindⅢ、BamHⅠ、SalⅠ的识别序列及切割位点分别为5'-A↓AGCTT-3′、5′-
G↓GATCC-3′、5-G↓TCGAC-3'。请回答下列问题：
(1)构建的基因表达载体，除了含有目的基因外，还必须含有 （回答2 点）等。据图分析，在基因表
达载体构建过程中，应使用 对M 基因和质粒进行切割，原因是 。
(2)利用PCR 技术克隆M 基因时，应选择下图中的引物 （填序号），引物的作用是 。
(3)将图中农杆菌先后置于含 的培养基中培养，从而筛选出含重组质粒的农杆菌。为检测转基因柑橘
幼苗是否可以抵抗革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是 。
(4)图中由柑橘细胞培育成转基因柑橘幼苗采用了 技术，该技术的原理是 ，由柑橘细胞获得愈
伤组织的过程称为 。
13．（2025·广东深圳·一模）在植物基因组中天然存在着一类自私的基因或遗传元件，能够使得自身传递
给后代的比例大大提高，被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发，我国研究团队开发了一种名
为CAIN 的基因驱动系统，如图。
CRISPR/ Cas9 能够靶向切割NPG1 基因的编辑工具；NPG1 表示花粉萌发所必需的基因
回答下列问题：
(1)CRISPR/Cas9 由人工合成的短链RNA 和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA 作为“向导”；核酸酶
Cas9 切割目的DNA，使DNA 双链断裂。短链RNA 作为“导向”作用的具体原理是 。
(2)CAIN 系统基于“毒药—解药”机制，据图分析，通过 的作用在植物花粉中产生毒药效应；再以
作为解药，让花粉正常萌发。图中重新编码后的NPG1 需要具备的条件是 ，为实现这一目的，研究
人员利用了密码子的 现象对NPGI 进行重新编码，最终实现了 的花粉能够正常萌发。
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(3)研究人员选用了自交繁殖的拟南芥作为材料，研究结果如下图。
①若是双剪切，基因驱动工具CAIN 系统在人工杂交世代中表现出了显著的高效遗传，理论上后代带有
CAIN 个体为100%，远高于孟德尔遗传的期望比例 。
②若是单剪切，如下图所示，则可以产生 种雄配子，理论上后代带有CAIN 个体的比例为 。
14．（2025·山东聊城·一模）水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E 蛋白，激活卵黄蛋白原（vtg）基因
（如图1 所示）的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素污染程度。为了实现可视化监测，科学家将斑
马鱼的vtg 基因，与人工构建的含萤火虫荧光素酶基因（无启动子）的载体（如图2 所示）连接，形成vtg-
Luc 基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼。图2 中Luc 表示萤火虫荧光素酶基因，可以催化荧光素氧
化产生荧光；
为氨苄青霉素抗性基因，
表示四环素抗性基因，BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ、BsrGⅠ
为限制酶。
(1)为使vtg 基因与Luc 基因载体形成重组载体并降低“空载”概率，可选用限制酶 进行双酶切Luc
基因载体，其优点是 。
(2)为使vtg 基因与Luc 基因载体形成重组载体，通过PCR 技术扩增vtg 基因时，需设计合适的加端引物。
依据图1、图2 信息推测引物2 包含的碱基序列为
。一个vtg 基因经过4 轮循环后，得到的子
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代DNA 分子中，只含有1 种引物的DNA 分子所占的比例为 。
(3)若筛选导入vtg-Luc 基因重组载体的大肠杆菌，可将大肠杆菌依次放在含有氨苄青霉素、四环素的培养
基中培养，筛选 的大肠杆菌即为目的菌；若要判断斑马鱼转基因是否成功，可在水体中添加
进行检测。
15．（2025·广西·一模）塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，会造成
难以降解的“白色污染”。自然界有多种细菌可以降解塑料的不同成分，研究人员欲通过筛选，并利用基
因工程技术培育能降解多种塑料成分的“超级菌”。
(1)研究人员欲比较大肠杆菌YT1 和芽孢杆菌YP1 两类细菌降解PE 塑料的能力，配置固体培养基，接种菌
株后表层覆盖0.1 mm 厚的PE 塑料。分组实验结果如表所示：
培养基及接种菌株
培养基1
培养基2
培养基3
单独培养并
接种YT1
单独培养并
接种YP1
提取YT1 和YP1 的核酸，并
与YT1 和YP1 混合，培养一
段时间后选取YP1 接种
降解圈（直径D/mm）
3.5
1.8
4.2
①筛选能分解PE 塑料的菌株时，应将菌株接种到以 为唯一碳源的培养基，从功能上讲，属于
培养基。
②培养基3 中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是 。
(2)研究人员发现一种胞外酶基因A，有降解PVC 塑料的功能。对A 基因测序可知，其调节功能区增加一
个碱基对A/T，可增强其表达能力。通过PCR 定点诱变技术在体外改造A 基因（如图1），然后构建表达
载体（如图2），导入受体菌培育“超级菌”。
注：LacZ 基因编码产生的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色
①图1 所示，大引物②是指以 （选填“引物1”或“诱变引物”）延伸得到的DNA 链为模板，
（选填“引物1”或“诱变引物”）与之结合延伸得到的DNA 子链。获得图1 中的改良A 基因至少需要
个PCR 循环。
②图2 中要实现质粒和改良A 基因的正确连接，应选用的限制酶是 。将构建的表达载体导入受体菌
后，在含氨苄青霉素和β-半乳糖苷的平板上培养，长出的 （选填“蓝色”或“白色”）菌落是成功
导入重组质粒的菌株，依据是 。
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