文档文本内容
专题11 基因工程
考点概览
考点01 基因工程的基本工具
考点02 基因工程的基本操作程序
考点03 基因工程的应用
考点04 基因工程综合
基因工程的基本工具
1、（2025 云南昆明一模）下列实验方法或操作不合理的是（ ）
A．用台盼蓝染液处理动物细胞以检测细胞膜的选择透过性
B．用
15N 标记DNA 并检测其放射性来证明DNA 的半保留复制
C．用二苯胺试剂在沸水浴条件下鉴定提取物中是否含有DNA
D．用抽样检测的方法调查培养液中酵母菌种群数量的变化
2、（2025 云南曲靖一模）酒精是高中生物学实验中常用的化学试剂，在不同实验中可能有不同的作用，
下列叙述正确的是（ ）
A．“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中，酒精只能用来冲洗卡诺氏液
B．“绿叶中色素的提取和分离”实验中可用95%的酒精直接提取色素
C．“DNA 的粗提取与鉴定”实验中，可用95%的酒精初步分离DNA 和蛋白质
D．“检测生物组织中的脂肪”实验中，常用50%的酒精使组织细胞相互分离
基因工程的基本操作程序
3、（2025 云南丽江一模）“筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述错误的是（ ）
A．胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选
B．制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生多种抗体的杂交瘤细胞
C．培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选
D．发酵生产中，性状优良的菌种可以从自然界中筛选
4、（2025 云南昆明一模）检测甲流病毒（遗传物质为RNA）最常见的方法是实时荧光定量PCR，原理是
在PCR 反应体系中加入与某条模板链片段互补的荧光探针，其两端有荧光分子（R）和淬灭剂（Q）。当
探针完整时，R 不发出荧光，否则R 发出荧光，具体过程见下图。下列叙述正确的有几项（ ）
考点01
考点02
①该PCR 扩增是直接以甲流病毒的遗传物质作为模板进行的
②此荧光探针是以甲流病毒遗传物质序列合成的短DNA 单链，本身不发出荧光
③耐高温的DNA 聚合酶可能还有水解荧光探针的作用，使R 发出荧光
④检测到的荧光强度与反应体系中扩增出的DNA 分子数成正比
A．3 项
B．2 项
C．1 项
D．0 项
5、（2025 届云南省保山市腾冲市第八中学高三一模）SRY 基因是哺乳动物Y 染色体上具有决定雄性性别
作用的基因片段，常用于对移植前的胚胎进行性别鉴定，其过程如下：以胚胎细胞中提取的DNA 为模板
进行PCR 扩增获得SRY 基因，再用特异性探针（是一段带有检测标记，能与目的基因互补的核苷酸序
列）对扩增产物进行检测，该鉴定方法被称为SRY-PCR 法。下列叙述错误的是（ ）
A．粗提取DNA 时，利用了DNA 不溶于酒精，蛋白质溶于酒精的原理
B．设计引物和探针时都需要用到SRY 基因的核苷酸序列
C．扩增SRY 基因过程中，当温度降到50℃左右时，开始合成新的DNA 链
D．用特异性探针对经变性处理的扩增产物进行检测，若结果呈阳性，则检测个体为雄性
6、（2025 届云南省保山市腾冲市第八中学高三一模）PCR 仪实际上是一个温控设备，能在每次循环的3
个步骤间进行温度切换，主要过程如图所示，图中a、b、c 表示过程。下列叙述正确的是（ ）
A．若设计的引物与模板不完全配对，可适当提高PCR 复性的温度
B．耐高温的DNA 聚合酶能与引物结合，并从引物的5＇端连接脱氧核苷酸
C．每次循环需要的引物Ⅰ的数量与引物Ⅱ的相同
D．PCR 循环过程控制的温度高低关系为a>b>c
7、（2025 云南红河一模）马铃薯块茎在储存和运输过程中极易受损，导致大量褐变甚至发黑。马铃薯多
酚氧化酶（PPO）是导致马铃薯发生褐变的关键酶类，在PPO 基因家族中St32 基因在马铃薯块茎中的表达
占主导地位。研究人员利用RNAi 技术，构建了可抑制马铃薯褐变的RNAi 表达载体，获得了可以不表达
PPO 的转基因马铃薯。回答下列问题：
(1)RNAi 是指个体将导入的目的基因在体内加工合成出相应的双链RNA 片段，并结合到目的基因对应的
mRNA 模板上，使该基因在个体中不表达或表达降低的一种技术。在构建RNAi 表达载体时，应选择的目
的基因是 ，原因是 。
(2)将目的基因导入植物受体细胞常用的方法是农杆菌转化法，因为农杆菌中含有 结构，其作用
是 。
(3)转基因食品对人体是否产生影响这个话题一直备受争议，因此本研究在RNAi 的基础之上加入了Gene-
Deletor 技术。该技术是一项外源基因清除技术，利用特定条件激活重组酶FLP 的合成，通过识别并切割
LF 位点，将插入该位点之间的外源基因全部删除，获得符合转基因安全条例的新种质。结合题图及以上信
息分析，目的基因应该插入在下图中 （填“①”或“②”或“③”）位置，为保证转基因食品
安全，转基因马铃薯在食用前应进行 处理，原因是 。
8、（2025 云南昆明一模）苜蓿是一种耐旱性较强的牧草，推测苜蓿的Mfhb-1 基因参与抗旱应答，为进一
步研究该基因功能，通过农杆菌转化法将Mfhb-1 基因转入到二倍体植物拟南芥的野生型植株中，所用载
体见下图。组成型启动子可高效地启动目的基因在植物各种组织中的表达，但常会阻碍植物的生长发育。
诱导型启动子可在特定环境条件下诱导目的基因的表达。回答下列问题。
限制酶
BclⅠ
SacⅠ
BamHⅠ
PstⅠ
SmaⅠ
识别序列和酶切位
点
T↓GATCA
GAGCT↓C
G↓ATCC
CTGCA↓G
CCC↓GGG
(1)用载体1 构建含Mfhb-1 基因的表达载体，可以成功转化拟南芥，但会出现抑制抗性芽生长和抗性植株
生根的现象，推测
35S 启动子属于 启动子。若要将载体1 中的启动子替换为Rd29A 启动子，需要用
酶切割载体1、2，并用 （填“E.coliDNA”或“T4DNA”）连接酶进行连接。
(2)通过农杆菌转化法，研究者成功的将Mfhb-1 基因整合到拟南芥的一条染色体上，这些植株自交，F1中
Mfhb-1 基因纯合植株的概率是 。
(3)研究者采用RT-PCR 技术对Mfhb-1 基因纯合植株进行转录情况鉴定，首先分别提取拟南芥Mfhb-1 基因
纯合植株和野生型植株的 作为模板，经逆转录获得cDNA，再以cDNA 作为模板进行PCR 扩增，扩
增产物进行琼脂糖凝胶电泳，结果如下图，2 号泳道加入的样品是基因表达载体中Mfhb-1 基因的PCR 产
物，则纯合植株和野生型植株的RT-PCR 扩增产物分别加入 泳道。
(4)为进一步研究转入拟南芥的Mfhb-1 基因表达产物的功能，还需在个体水平开展的研究是 。
基因工程的应用
9、（2025 云南红河一模）据研究，W 基因在植物发育和逆境应答过程中发挥重要作用。研究人员将W 基
因的启动子（PW）与GUS 基因相连，构建拟南芥PW-GUS 融合植株（GUS 为报告基因，其表达产物可催
化无色底物变蓝），用无色底物处理拟南芥幼苗的根，探究W 基因在拟南芥缺铁胁迫中的表达水平，下列
叙述错误的是（ ）
A．扩增W 基因启动子需2 种引物，并在引物3'端加入酶切位点
B．PW 和GUS 基因进行双酶切后，可通过T4 DNA 连接酶连接
C．培养拟南芥无菌苗的MS 固体培养基需要用高压蒸汽灭菌法灭菌
D．通过观察根蓝色深浅确认W 基因在拟南芥缺铁胁迫中的表达水平
10、（2025 云南昆明一模）利用敲除特定基因的模型小鼠进行实验，能够大幅提高实验数据的可靠性。
Cre-LoxP 系统是常用的基因敲、除工具，它由Cre 蛋白和LoxP 序列两部分组成，Cre 蛋白可识别双链
DNA 分子中特定的LoxP 序列，当DNA 分子上存在两个同向LoxP 序列时，Cre 蛋白可将两个LoxP 序列之
间的DNA 序列剪除，切口连接形成的环化产物被降解，从而达到敲除特定基因的目的，示意图如下。
(1)Cre 蛋白的作用类似于基因工程中使用的 ，该酶切断的化学键是 。
(2)细胞膜上的CD36 蛋白在脂质代谢中有重要作用。为进一步研究CD36 蛋白的功能，研究者用Cre-Lox
系统构建在肝细胞中特异性敲除CD36 基因的小鼠，并对敲除结果进行检验，部分流程见下图。Alb 是添
加在Cre 编码序列上游的特异性启动子，它的作用是 。③中Cre 阳性-Flox 杂合小鼠肝细胞中
表达的蛋白质有 （填“CD36 蛋白”“Cre 蛋白”或“CD36 蛋白和Cre 蛋白”）。符合要求的
肝特异性CD36 基因敲除小鼠最早可在子 代出现。
考点03
(3)能说明在肝细胞中特异性敲除CD36 基因的小鼠构建成功了的证据有___________。
A．小鼠不同组织中提取的DNA 可检测到Cre 序列
B．小鼠肝细胞中CD36 基因的mRNA 含量基本为零
C．在小鼠肝细胞提取物中检测不到CD36 蛋白
D．在小鼠肝脏、心肌和肾脏组织提取物中CD36 蛋白含量无明显差异
基因工程综合
11、（2025 云南大理一模）利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药物。目前，科学家已经在牛、
山羊等转基因动物中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。如图
为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图，据此回答下列问题：
(1)过程①构建重组人β-酪蛋白基因表达载体时，科学家需将人β-酪蛋白基因与山羊乳腺中特异性表达的基
因的 等调控元件重组在一起，目的是 。
考点04
(2)科学家将构建成功的重组人β-酪蛋白基因表达载体通过显微注射法导入山羊的受精卵而不是体细胞中，
主要原因是 。
(3)过程②应选用 时期的胚胎进行移植，过程③可使用 技术扩大转基因山羊群体。
(4)过程④中，人β-酪蛋白基因能在山羊体内表达获得人β-酪蛋白，从遗传方面分析，原因是
（答出2 点即可）。
12、（2025 云南丽江一模）B 基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转
录。为研究B 基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B 基因的转基
因植株。请回答下列问题：
(1)从水稻体细胞中提取总RNA，在 酶的催化下构建cDNA 文库，进而获得B 基因编码蛋
白的序列。
(2)融合基因必须连接到T-DNA 中的启动子和终止子之间，其中启动子是 识别并结合的
位点。表达载体中卡那霉素抗性基因的作用是 。
(3)用Ca2＋处理农杆菌，使细胞处于一种 的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
(4)步骤③是植物组织培养过程中的 ，组织培养过程依据的原理是 。
(5)个体水平可以通过 筛选出能表达B 基因的转基因植株。
(6)从步骤②到步骤③需要更换新的培养基，其原因是 。
13、（2025 届云南省保山市腾冲市第八中学高三一模）大豆是重要的粮油作物，提高大豆产量是我国农业
领域的重要任务。我国研究人员发现，基因S 在大豆品种DN（种子较大）中的表达量高于品种TL（种子
较小），然后克隆了该基因（两品种中基因S 序列无差异）及其上游的启动子序列，并开展相关研究。
(1)基因S 启动子的基本组成单位是 。
(2)通过基因工程方法,将DN 克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S 的优质大豆品种YZ。根据题19
图所示信息（不考虑未标明序列）判断构建重组表达载体时，为保证目标序列的完整性，不宜使用的限制
酶是 ；此外，不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是 。
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上，可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳
时，对照样品除指示分子大小的标准参照物外，还应有 。经验证的重组表达载体需转入农
杆菌，检测转入是否成功的技术是 。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ 所得再生植株YZ-1 的种子变大。同时将从TL 克隆的“启动子T+基因
S”序列成功导入YZ，所得再生植株YZ-2 的种子也变大，但小于YZ-1。综合分析，大豆品种DN 较TL 种
子大的原因是 。
14、（2025 届云南省保山市腾冲市第八中学高三一模）Apoe（载脂蛋白E）在脂质运输中发挥重要作用，
为探究Apoe 在小鼠血脂代谢中的作用，研究人员采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除了Apoe 基因中的片
段1 和片段2（如图甲），构建了Apoe 敲除模型小鼠。CRISPR/Cas9 由sgRNA（单链向导RNA）和Cas9
蛋白两大部分组成，sgRNA 由crRNA 和tracrRNA 组成，其中crRNA 含有与靶基因片段配对的序列，能引
导Cas9 切开靶基因所在双链DNA，随后细胞将断裂上下游两端的序列连接起来，实现对基因的编辑（图
乙）。构建Apoe 敲除模型小鼠过程见图丙。请回答相关问题。
(1)CRISPR/Cas9 系统中的Cas9 具有与基因工程工具中 相似的功能。要敲除Apoe 基因中的片段1 和
片段2，改造的crRNA 中应含有识别 个靶位点的序列，设计这些识别序列时需要注意 （答出
2 点）。
(2)质粒px330 是常用的哺乳动物基因编辑质粒，对构建的重组质粒需要用PCR 技术扩增并检测，目的是
。获得重组质粒后，用 法导入受体细胞。
(3)Apoe 是高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）的组成部分，胆固醇需与Apoe 结合进而形成
HDL-C 或LDL-C 才能在血浆中正常运输，且Apoe 缺失时血浆胆固醇被清除率显著下降。然后和细胞上的
Apoe 受体结合，将胆固醇清除出血液。为探究Apoe 的作用机理，研究者进行相关实验，检测3~4 月龄模
型小鼠血浆的胆固醇指标，结果见图。实验表明Apoe 通过改变血浆中LDL-C 的含量来提高血浆中总胆固
醇水平，得出该结论的依据是 。
注：HDL-C 是高密度脂蛋白胆固醇，LDL-C 是低密度脂蛋白胆固醇；**表示两组之间有显著差异。
15、（2025 云南曲靖一模）某研究团队采用基因工程技术敲除了枯草芽孢杆菌E20 的bdhA 基因，以期提
高发酵产物TTMP 含量，提高酱香酒的香气，研究过程为：（1）构建敲除载体，如下图所示，其中CAT
表示氯霉素乙酰转移酶基因片段（1540bp，该基因表达的产物可使氯霉素失活），HL 表示bdhA 基因的同
源左臂片段（839bp），HR 表示bdhA 基因的同源右臂片段（738bp）；（2）利用同源重组的原理敲除菌
株E20 的bdhA 基因，获得突变体E20-
bdhA
△
菌株，如下图所示，其中P1-P4 为引物；（3）E20-
bdhA
△
菌种的固态发酵及产物检测。
(1)研究人员用HindIII、KpnI 对敲除质粒进行双酶切处理，并将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳鉴定，若观
察到 bp 和 bp 的两条条带，则可初步证明敲除质粒构建成功。
(2)为鉴定菌株E20 的bdhA 基因是否成功敲除，应选择合适的引物对菌株E20-
bdhA
△
的基因组DNA 进行
PCR 扩增、产物检测，请写出本实验中可用的一对引物对 。子链延伸的方向一般为5'→3'，原因是
。
(3)根据题目已知信息，筛选突变株时，要在培养基中添加 ，原因可能是 。
(4)在用E20-
bdhA
△
菌种进行固态发酵过程中，要随时检测 、 ，以了解发酵进程。
