專題12基因工程

考情概覽：解讀近年命題思路和內(nèi)容要求，統(tǒng)計(jì)真題考查情況。

2025年真題研析：探尋常考要點(diǎn)，真題分類精講，歸納串聯(lián)解題必備知識(shí)。

近年真題精選：分類精選近年真題，把握命題趨勢(shì)。

必備知識(shí)速記：總結(jié)易錯(cuò)易混點(diǎn)。

名校模擬探源：精選適量名校模擬題，發(fā)掘高考命題之源。

考情概覽

命題解讀考向考查統(tǒng)計(jì)

2025?江蘇?T19

2024?湖南?T5

2024?江西?T12

考向'一基因工程的基本工具

2023?新課標(biāo)?T6

2021?全國(guó)乙?T38

2021?湖北?T7

2025,河南?T21

2025?安徽?T15

2025?黑吉遼蒙?T25

本部分的命題以非選擇題為主，2025?河北-T22

屬于高考必考內(nèi)容。題目?jī)?nèi)容多，難度2025?山東?T25

往往較大，試題情境新穎，大多來自大考向二基因工程的基本操作程序2024?甘肅?T21

學(xué)教材和最新的論文文獻(xiàn)，核心素養(yǎng)側(cè)2024?貴州?T21

重對(duì)科學(xué)思維和科學(xué)探究的考查。2023?全國(guó)乙?T38

2023?全國(guó)甲?T38

2023?湖北?T4

2023?廣東?T20

2025?陜晉寧青121

2025?四川?T19

2025?云南?T21

考向三基因工程的應(yīng)用

2025?甘肅.T21

2025?安徽-T20

2025?湖南?T21

2025?廣東?T21

2024?河北?T5

2022?河北?T24

2022?廣東?T22

2022?全國(guó)乙?T38

2021?河北724

2022?湖南?T22

考向四蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用2021?遼寧?T14

2022?重慶?T3

2024.湖南?T5

2024?山東?T13

考向五DNA的粗提取與鑒定2023?廣東?T11

2022?山東?T13

2021?山東?T13

2024?廣東?T18

考向六生物技術(shù)的安全性與倫理問題2023?浙江選考?T2

2022?北京?T21

2025年真題研析

試題精講

考向一基因工程的基本工具

1.（2025?江蘇?高考真題）圖示人體正?；駻突變?yōu)橹虏』騛及Hind國(guó)切割位點(diǎn)。Alu回限制酶識(shí)別序列

及切割位點(diǎn)為號(hào)合照下列相關(guān)敘述正確的有（）

3-1CCJA-J

HindlllHindlllHindlll

1I

A基因工TCGAA「--200bp--400bp—工ICGA&5'

t1tr

Hindlll突變］Hindlll

▼1I

IAAGCTT3

茸由5IAAGCTI；—200bD____AAGCTG____—400bp-

a基因3叩TTCGACLCICGAA5

t

A.基因A突變?yōu)閍是一種堿基增添的突變

B.用兩種限制酶分別酶切A基因后，形成的末端類型不同

C.用兩種限制酶分別酶切a基因后，產(chǎn)生的片段大小一致

D.產(chǎn)前診斷時(shí)，該致病基因可選用Hind郵艮制酶開展酶切鑒定

考點(diǎn)解讀

1.使用載體的目的

在基因工程中，使用載體有兩個(gè)目的：一是用它作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中；二是

利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制(稱為克隆)。

2.作為載體必需具備的條件

(1)有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段(基因)插入其中。

(2)能夠在受體細(xì)胞中保留下來，且載體DNA必須具備自我復(fù)制能力；或能夠整合到受體DNA上，并

隨受體DNA同步復(fù)制。

(3)帶有特殊的標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選，常用的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、熒光蛋白基

因等。

(4)對(duì)受體細(xì)胞無害，不影響受體細(xì)胞的正常生命活動(dòng)。

3.常用載體的種類及用途

種類用途

質(zhì)粒

將外源基因?qū)氪竽c桿菌等受體細(xì)胞

噬菌體

植物病毒將外源基因?qū)胫参锛?xì)胞

動(dòng)物病毒將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞

4.載體上標(biāo)記基因的標(biāo)記原理

載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因，目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素的

能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗生素抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使受體細(xì)胞能

夠抵抗相應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原

理如下圖所示：

考向二基因工程的基本操作程序

1.(2025?安徽?高考真題)質(zhì)粒K中含有%半乳糖昔酶基因，將該質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞后，其編碼的酶

可分解X-gal,產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，進(jìn)而形成藍(lán)色菌落，如圖所示?？蒲行〗M以該質(zhì)粒作為載體，采用基因工程

技術(shù)實(shí)現(xiàn)人源干擾素基因在大腸桿菌中的高效表達(dá)。下列敘述錯(cuò)誤的是()

啟動(dòng)子

/BamHI

表達(dá)活性。-半乳糖昔酶

質(zhì)粒K-------------------?

P泮乳糖昔酶基因大腸桿菌篩選平板

卡那霉素抗性基因（含X-gal和卡那霉素）

A.使用氯化鈣處理大腸桿菌以提高轉(zhuǎn)化效率，可增加篩選平板上白色和藍(lán)色菌落數(shù)

B.如果篩選平板中僅含卡那霉素，生長(zhǎng)出的白色菌落不可判定為含目的基因的菌株

C.因質(zhì)粒K中含兩個(gè)標(biāo)記基因，篩選平板中長(zhǎng)出的白色菌落即為表達(dá)目標(biāo)蛋白的菌株

D.若篩選平板中藍(lán)色菌落偏多，原因可能是質(zhì)粒K經(jīng)酶切后自身環(huán)化并導(dǎo)入了大腸桿菌

2.（2025?山東?高考真題）種子休眠是抵御穗發(fā)芽的一種機(jī)制。通過對(duì)Ti質(zhì)粒的改造，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

將Ti質(zhì)粒上的T-DNA隨機(jī)整合到小麥基因組中，篩選到2個(gè)種子休眠相關(guān)基因的插入失活純合突變體。與

野生型相比，突變體種子的萌發(fā)率降低。小麥基因組序列信息已知。

Ti版粒部分序列及限制IWIW切位點(diǎn)

1JiXbaIPstISmaIIkurilIBandIRBKan.

?"后動(dòng)4?二?終止霜A產(chǎn)記；疑切位點(diǎn)

-CC(tGG-3,

J口Sm15'

目的基因信息Pst15*CTGCAG-3f

------抗除草劑基因X------

Xba!5,?TCTAGA-3r

1—700hn~l_550bpBaWI15*(XATCC3r

轉(zhuǎn)錄的模板磁QI，1

Soe15’MTAGT3'

注?LB/RB:TDNA的邊界序列iKnn，：仁那事素抗性系因：bp:或觸對(duì)

圖甲Ti偵粒與抗除洋劑基因信息

（l）Ti質(zhì)粒上與其在農(nóng)桿菌中的復(fù)制能力相關(guān)的結(jié)構(gòu)為—。選用圖甲中的Smal對(duì)抗除草劑基因X進(jìn)行完全

酶切，再選擇Smal和一對(duì)Ti質(zhì)粒進(jìn)行完全酶切，將產(chǎn)生的黏性末端補(bǔ)平，補(bǔ)平時(shí)使用的酶是--利用

DNA連接酶將酶切后的包含抗除草劑基因X的片段與酶切并補(bǔ)平的Ti質(zhì)粒進(jìn)行連接，構(gòu)建重組載體，轉(zhuǎn)化

大腸桿菌；經(jīng)卡那霉素篩選并提取質(zhì)粒后再選用限制酶—進(jìn)行完全酶切并電泳檢測(cè)，若電泳結(jié)果呈現(xiàn)一

長(zhǎng)一短2條帶，較短的條帶長(zhǎng)度近似為—bp,則一定為正向重組質(zhì)粒。

（2）為證明這兩個(gè)突變體是由于T-DNA插入到小麥基因組中同一基因?qū)е碌模崛』蚪MDNA,經(jīng)酶切后產(chǎn)

生含有T-DNA的基因組片段（圖乙）。在此酶切過程中，限于后續(xù)PCR難以擴(kuò)增大片段DNA,最好使用識(shí)

別序列為（填"4""6"或"8"）個(gè)堿基對(duì)的限制酶，且T-DNA中應(yīng)不含該酶的酶切位點(diǎn)。需首先將圖乙的

片段一，才能利用引物P1和P2成功擴(kuò)增未知序列。PCR擴(kuò)增出未知序列后，進(jìn)行了一系列操作，其中可

以判斷出2條片段的未知序列是否屬于同一個(gè)基因的操作為（填“瓊脂糖凝膠電泳"或"測(cè)序和序歹!|比對(duì)"）。

P2,

T-DNA}

未知序列未知序列

,pT

注：Pl、P2表示引物

圖乙基因組DNA酶切后含T-DNA的片段

⑶通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建的含有野生型基因的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入突變植株，如果檢測(cè)到野生型基因，—（填

"能"或"不能"）確定該植株的表型為野生型。

3.（2025,河北?高考真題）為治理水體中對(duì)生物有毒害的鎘污染，研究者構(gòu)建了分泌信號(hào)肽SP7、鎘離子結(jié)

合蛋白CADR、定位于細(xì)胞壁的蛋白GP1和黃色熒光蛋白YFP編碼序列融合表達(dá)的載體，轉(zhuǎn)入單細(xì)胞衣藻,

實(shí)現(xiàn)CADR大量合成、分泌并定位于細(xì)胞壁，以吸附水體中的鎘離子?；卮鹣铝袉栴}：

⑴在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脫氧核甘酸中，隨著PCR反應(yīng)進(jìn)行，分子數(shù)量逐漸減少的是—和—。

模板與引物在PCR反應(yīng)的一階段開始結(jié)合。PCR中使用的DNA聚合酶需耐高溫，其原因?yàn)椤猳

（2）載體中可用的酶切位點(diǎn)信息和擬構(gòu)建載體的部分結(jié)構(gòu)如圖1所示。在將CADR、GP1和YFP基因逐個(gè)構(gòu)建

到載體時(shí)，為避免錯(cuò)誤連接，需向以上三個(gè)基因的兩端分別添加限制酶識(shí)別序列，其中GPI兩端應(yīng)添加—

（填兩種限制酶）的識(shí)別序列。用DNA連接酶連接時(shí)，可催化載體和目的基因之間形成一鍵。

載體示意圖加SmalEcoRV

限制酶邛別序列及切割位點(diǎn)：

A/&eI：GCTAGCEcoRI：GLATTC

CGATCGCTTAAp

1T)

J?ahTCTAGAEcoRV：GAT%TCSmaI：GCCGGG

AGATCTCTATAGCGGCCC

Si

⑶若在熒光顯微鏡下觀察到轉(zhuǎn)基因衣藻表現(xiàn)為—，初步表明融合蛋白表達(dá)成功。將轉(zhuǎn)基因衣藻和野生型

衣藻置于含鎘離子的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，若轉(zhuǎn)基因衣藻細(xì)胞壁比野生型衣藻細(xì)胞壁的鎘離子含

量—，則表明融合蛋白能結(jié)合鎘離子。

⑷將轉(zhuǎn)基因衣藻和野生型衣藻在不同鎘離子濃度的培養(yǎng)液中培養(yǎng)6天后，檢測(cè)細(xì)胞密度，結(jié)果見圖2。轉(zhuǎn)基

因衣藻在含有不同濃度鎘離子的培養(yǎng)液中生長(zhǎng)均優(yōu)于野生型衣藻的原因可能是-0240HmKF鎘離子濃

度下，轉(zhuǎn)基因衣藻和野生型衣藻生長(zhǎng)均被明顯抑制的原因可能是。

理

玄

要

留

解

密

1

L」）

pmol

濃度（

鎘離子

圖2

計(jì)

忽略不

的影響

滲透壓

離子對(duì)

注：鎘

性是.

兩個(gè)特

優(yōu)勢(shì)的

境治理

出其環(huán)

能體現(xiàn)

比，

法相

藥物

化學(xué)

施加

，與

治理

污染

體鎘

于水

可用

衣藻

基因

（5）轉(zhuǎn)

號(hào)）

填標(biāo)

。（

和

起

能引

體中

收水

可吸

衣藻

響③

度影

子濃

鎘離

率受

長(zhǎng)速

藻生

②衣

繁殖

自我

中可

水體

料在

物材

為生

藻作

①衣

遞

鏈傳

食物

可沿

的鎘

吸附

衣藻

質(zhì)④

的物

養(yǎng)化

富營(yíng)

在酵母

。通過

率低

、產(chǎn)

度大

取難

中提

植物

，從

功效