2025年高三生物高考基因工程模擬試題一、選擇題（每題6分，共30分）下列關于基因工程的敘述，正確的是（）A.基因工程經常以抗生素抗性基因為目的基因B.細菌質粒是基因工程常用的運載體C.通常用一種限制性核酸內切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運載體DNAD.為育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。根據酶切特性判斷下列操作正確的是（）A.目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割C.質粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D.質粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割下列有關基因工程中運載體的說法，正確的是（）A.在進行基因工程操作中，被用作運載體的質粒都是天然質粒B.所有的質粒都可以作為基因工程中的運載體C.質粒是一種獨立于細菌擬核外的鏈狀DNA分子D.作為運載體的質粒DNA分子上應有對重組DNA進行鑒定和選擇的標記基因單堿基編輯系統(tǒng)可以使靶序列特定堿基發(fā)生改變，進而實現(xiàn)定向突變。某系統(tǒng)中dCas9末端與APOBEC1形成融合蛋白，gRNA將融合蛋白引導到靶位點后，APOBEC1會使單鏈DNA的C脫氨形成U，后續(xù)經DNA復制完成C到T的轉換。相關分析錯誤的是（）A.gRNA通過堿基互補配對將融合蛋白引導至靶位點B.編輯后的DNA需經過2次復制才能實現(xiàn)C到T的轉換C.C轉換為U后，與其相連的五碳糖由脫氧核糖轉為核糖D.單堿基編輯系統(tǒng)可以為鐮狀細胞貧血病的治療提供思路關于“瓊脂糖凝膠電泳”實驗，下列敘述正確的是（）A.根據待分離DNA片段的大小，需用無菌水配制0.8%～1.2%的瓊脂糖溶液B.向瓊脂糖溶液中加入適量的核酸染料后，需在沸水浴內加熱至瓊脂糖熔化C.將PCR產物和電泳緩沖液混合后，需用微量移液器將混合液緩慢注入加樣孔D.待指示劑前沿遷移接近凝膠邊緣時，需及時斷電并取出凝膠置于紫外燈下觀察二、填空題（每空4分，共40分）基因工程的基本操作流程包括：目的基因的獲取、、、目的基因的檢測與鑒定。限制性核酸內切酶能夠識別雙鏈DNA分子的__________，并在特定位置切割磷酸二酯鍵。在基因工程中，常用的運載體除質粒和噬菌體外，還有__________等病毒載體。PCR技術擴增目的基因時，需要的關鍵酶是__________，該酶具有__________的特性。農桿菌轉化法中，Ti質粒上的__________片段能轉移并整合到植物細胞的染色體DNA中。基因治療的兩種主要策略是__________和__________，前者直接修復缺陷基因，后者導入正?；蜓a償缺陷功能。利用轉基因大腸桿菌生產人胰島素時，需在胰島素基因前添加__________，以確保其在細菌中正確表達。三、簡答題（每題10分，共30分）簡述限制性核酸內切酶和DNA連接酶在基因表達載體構建中的協(xié)同作用。某研究團隊利用CRISPR-Cas9技術編輯水稻抗病基因X，以培育抗稻瘟病新品種。請寫出該技術中向導RNA（gRNA）的設計依據及作用。簡述基因工程在醫(yī)學領域的三項具體應用，并舉例說明其原理。四、論述題（20分）結合實例論述基因工程在農業(yè)生產中的應用價值及其潛在風險。五、實驗設計題（20分）某實驗室獲得一株轉抗蟲基因（Bt基因）玉米植株，請設計實驗方案驗證該植株中Bt基因的整合及表達情況，要求寫出實驗思路、關鍵步驟及預期結果。六、綜合應用題（20分）某研究團隊利用基因工程技術開發(fā)了一種能夠高效降解聚乙烯塑料的工程菌，其核心是將假單胞菌的塑料降解酶基因導入大腸桿菌。請回答：（1）從基因工程操作角度，簡述構建該工程菌的關鍵步驟。（2）分析該技術在環(huán)境治理中的優(yōu)勢及可能引發(fā)的生態(tài)風險。（3）結合生物技術倫理原則，提出兩項規(guī)范該技術應用的建議。參考答案及解析一、選擇題B解析：抗生素抗性基因通常作為標記基因，A錯誤；同一種限制酶切割目的基因和質?？色@得相同黏性末端，C錯誤；植物體細胞可通過組織培養(yǎng)發(fā)育為完整植株，D錯誤。D解析：限制酶Ⅱ識別序列（—↓GATC—）包含限制酶Ⅰ的識別序列（—G↓GATCC—），若用限制酶Ⅱ切割質粒會破壞標記基因，故質粒用酶Ⅰ切割；目的基因兩側含—GATC—序列，用酶Ⅱ切割可獲得完整目的基因。D解析：天然質粒需經人工改造才能作為運載體，A錯誤；質粒是環(huán)狀DNA分子，C錯誤；標記基因用于篩選重組細胞，D正確。C解析：C脫氨形成U后，仍位于DNA鏈中，五碳糖始終為脫氧核糖，C錯誤；單堿基編輯可修正鐮狀細胞貧血的致病突變（A→T），D正確。D解析：瓊脂糖溶液需用電泳緩沖液配制，A錯誤；核酸染料應在瓊脂糖溶液冷卻至50℃左右時加入，B錯誤；PCR產物需與上樣緩沖液混合，C錯誤。二、填空題目的基因與運載體的連接；重組載體導入受體細胞特定核苷酸序列腺病毒（或逆轉錄病毒）TaqDNA聚合酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）；耐高溫T-DNA（轉移DNA）基因修復；基因替代大腸桿菌啟動子三、簡答題限制性核酸內切酶識別并切割目的基因和運載體的特定序列，產生相同的黏性末端或平末端；DNA連接酶催化斷裂的磷酸二酯鍵重新形成，將目的基因與運載體連接為重組DNA分子。兩者通過“切割-連接”的協(xié)同作用，實現(xiàn)目的基因的定向插入。gRNA設計需與基因X的靶序列互補配對，以確保Cas9蛋白精準切割該位點；其作用是引導Cas9蛋白定位至靶基因，啟動DNA雙鏈斷裂，隨后細胞通過非同源末端連接（NHEJ）或同源重組（HDR）修復，實現(xiàn)基因編輯。①生產重組藥物：如利用大腸桿菌生產胰島素，將人胰島素基因導入細菌并表達；②基因診斷：通過DNA分子雜交技術檢測遺傳病基因，如用鐮狀細胞貧血基因探針檢測突變；③基因治療：將正常腺苷脫氨酶基因導入患者T細胞，治療復合型免疫缺陷癥。四、論述題應用價值：抗逆性作物：如轉Bt基因棉花表達毒蛋白抗蟲，減少農藥使用（例：中國抗蟲棉種植使棉鈴蟲危害率降低80%）；品質改良：如黃金大米導入胡蘿卜素合成基因，解決維生素A缺乏問題；生物反應器：利用轉基因玉米生產醫(yī)用抗體，降低生產成本。潛在風險：生態(tài)影響：抗蟲基因可能通過花粉傳播至近緣雜草，產生“超級雜草”；生物多樣性：單一轉基因作物大面積種植導致農田生態(tài)系統(tǒng)物種簡化；食品安全爭議：外源蛋白可能引發(fā)部分人群過敏反應（如巴西堅果巴西蛋白基因在大豆中的表達）。五、實驗設計題實驗思路：分三步驗證Bt基因的整合、轉錄及表達。關鍵步驟：（1）整合驗證：提取玉米葉片DNA，以Bt基因特異性引物進行PCR擴增，電泳檢測是否出現(xiàn)目標條帶；（2）轉錄驗證：提取總RNA，通過RT-PCR檢測Bt基因mRNA的存在；（3）表達驗證：①Westernblot檢測Bt蛋白（用Bt抗體雜交）；②抗蟲性實驗：用玉米葉片飼喂棉鈴蟲，觀察幼蟲死亡率及生長抑制情況。預期結果：PCR擴增出目的條帶，RT-PCR產物陽性，Westernblot出現(xiàn)特異性蛋白條帶，實驗組幼蟲死亡率顯著高于對照組。六、綜合應用題（1）關鍵步驟：①從假單胞菌中克隆塑料降解酶基因（目的基因）；②構建含該基因的表達載體（需啟動子、終止子、標記基因）；③通過Ca2?轉化法導入大腸桿菌，篩選陽性克隆；④誘導表達并