基因工程考點概覽考點01重組DNA技術的基本工具考點02基因工程的基本操作程序考點03基因工程的應用考點01重組DNA技術的基本工具考點011．（2025·湖北·二模）選擇合適的實驗材料對科學研究至關重要。下表教材實驗中實驗材料的選擇合適的是（

）選項實驗名稱實驗材料A用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動洋蔥根尖分生區細胞B探究植物細胞的吸水和失水洋蔥鱗片葉外表皮細胞CDNA的粗提取與鑒定哺乳動物成熟紅細胞D低溫誘導植物細胞染色體數目變化菠菜葉肉細胞A．A B．B C．C D．D2．（2025·湖北黃岡·模擬預測）“DNA粗提取與鑒定”實驗的基本過程是：裂解→過濾→分離→沉淀→鑒定。下列相關敘述錯誤的是（）A．以豬肝為提取材料時，將肝組織置于研磨液中，讓細胞裂解釋放內容物B．過濾時，若用濾紙代替紗布，會因DNA吸附于濾紙而導致DNA的提取量減少C．根據糖類、DNA和蛋白質在酒精中的溶解性不同，可去除混合物中的蛋白質和糖類等雜質D．DNA分子的電泳鑒定實驗中，決定DNA分子遷移速率的因素是DNA分子的大小和構象3．（2025高三上·湖北·期末）CRISPR-Cas9基因編輯技術機理如圖所示，利用Cas9蛋白（一種核酸內切酶）在向導RNA（sgRNA）的引導下，切割特定DNA序列，以實現基因的定點編輯敲除、單堿基編輯和基因片段的精準替換。下列敘述正確的是（）A．基因定點編輯前需要設計與靶基因全部序列完全配對的sgRNAB．sgRNA與目標DNA結合的堿基互補配對方式是A-U、U-A、G-C、C-GC．基因片段的精準替換屬于染色體結構變異D．Cas9蛋白斷裂DNA分子中的磷酸二酯鍵4．（2025高三下·湖北·開學考試）洋蔥是高中生物學實驗中經常用到的實驗材料。下列相關實驗不能達到目的的是（）A．選用紫色洋蔥鱗片葉外表皮觀察植物細胞的質壁分離及復原B．選用洋蔥管狀葉進行色素的提取和分離實驗C．選用洋蔥鱗片葉進行DNA的粗提取與鑒定D．選用洋蔥根尖分生區在顯微鏡下觀察細胞有絲分裂的連續過程5．（2025·湖北·一模）CRISPR-Cas9基因編輯技術，是對靶向基因進行特定DNA修飾的技術。利用CRISPR-Cas9技術可以使紅眼基因B突變獲得果蠅突變體，如圖為技術原理圖。下列相關敘述正確的是（

）A．細胞內的Cas9酶在配對區域定點剪切，引起果蠅發生染色體結構變異B．該過程中，sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用類似于限制酶的作用C．敲除后需要DNA聚合酶對DNA上的切口進行修復D．sgRNA與紅眼基因B的部分序列配對，不會出現的堿基互補配對方式是A-T6．（2025·湖北武漢·二模）孟德爾說：“任何實驗的價值和效用，取決于所使用材料對于實驗目的的適合性。”下列實驗材料選擇不適合的是（

）A．利用豌豆雜交研究伴性遺傳規律B．利用菠菜進行DNA的粗提取和鑒定C．利用傘藻探究細胞核功能D．利用小球藻研究卡爾文循環7．（2025·湖北·二模）信號肽是一段位于蛋白質N-末端的肽段，它由分泌蛋白基因編碼鏈(非模板鏈)的5'端一段DNA編碼，在成熟的分泌蛋白中并不存在，其功能在于引導隨后產生的蛋白質多肽鏈穿過內質網膜進入腔內。我國科學家對釀酒酵母蛋白序列進行信號肽分析，發現163個分泌蛋白的信號肽均含有SPasesI酶剪切位點，不同信號肽在氨基酸種類上沒有明顯差異。下列推測錯誤的是（

）A．信號肽是在游離核糖體中從蛋白質N-末端開始合成B．不同信號肽的區別主要在于氨基酸數目和順序不相同C．SPasesI酶屬于限制酶，剪切位點由4-8個核苷酸組成D．作為真菌的釀酒酵母是表達真核細胞外源蛋白的合適宿主8．（2025·湖北黃石·一模）如圖顯示了存在于4kb（1kb=1000個堿基對）長的環狀DNA片段上的限制性內切核酸酶識別位點。為在分離凝膠上產生行進最遠的條帶，應一起使用的兩種限制性內切核酸酶是（

）A．NdeI和PstI B．NdeI和EcoRI C．SacI和BamHI D．EcoRI和HindⅢ9．（2025高三上·湖北武漢·期末）某種由F基因缺陷導致的遺傳病（甲病）患者表現為凝血功能障礙。回答下列問題。(1)下圖為甲病的系譜圖，I1無該遺傳病的致病基因，判斷該病的遺傳方式為，理由是。(2)F基因部分內含子（基因中不編碼蛋白質的序列）的限制酶切位點存在兩種分布形式，如圖1所示，缺陷F基因和正常F基因都可能存在這兩種分布形式的內含子。提取分離出該家庭部分成員的F基因內含子片段，經限制性內切酶（填“XbaI”或“EcoRI”或“SstI”）完全酶切后進行電泳分離，得到DNA片段長度如圖2。結合系譜圖和電泳結果可知，I2個體中長度為kb的片段來自缺陷F基因，判斷理由為。若Ⅱ1與一位正常男性婚配，后代患有甲病的概率為。(3)甲病目前尚無根治辦法，為預防和減少出生缺陷，提高出生人口素質，推進健康中國建設，可以通過（至少答出兩點）等手段，對甲病進行檢測和預防。10．（2025高三上·湖北武漢·階段練習）蚊子是多種疾病的傳播媒介，阻止蚊子傳播疾病一直是科學家研究的方向。基因編輯技術中CRISPR/Cas9系統的出現可實現該目標。該技術的發現源自細菌體內的一種防止外源DNA入侵的獲得性免疫機制，如圖所示。其中細菌CRISPR序列的間隔區負責儲存入侵過細菌的外源DNA信息；gRNA（引導RNA）能識別外源DNA的靶序列；Cas9能對外源DNA的靶序列進行切割。回答下列問題：(1)gRNA依據原則識別外源DNA的靶序列。Cas9與基因工程中的基本工具有相似的功能。據圖推測，細菌間隔區儲存的序列越多樣，細菌的免疫能力越（填“弱”或“強”）。(2)降低蚊子種群數量是阻止疾病傳播的一種思路。方案1：用CRISPR/Cas9系統對雄蚊子進行基因編輯，獲得不育個體。為呈現該方案的研究思路，將下列各項進行排序：。①將gRNA和Cas9的編碼序列插入到適當載體中②確定蚊子基因組中與生殖發育有關的目標基因③目的基因導入受體細胞，篩選出不育的雄蚊子④設計能識別目標基因靶序列的gRNA⑤將轉基因蚊子釋放到野外發揮作用(3)讓蚊子失去傳播病原體的能力是阻止疾病傳播的另一種思路。方案2：將病原體的抗性基因A導入野生型蚊子，獲得轉基因個體。方案3：將病原體的抗性基因A和CRISPR/Cas9系統等元件組成的遺傳盒子導入野生型蚊子，獲得轉基因個體。分別將方案2和3中的轉基因個體與野生型（基因型aa）雜交，子代繼續與野生型雜交多代，過程及結果如下圖所示。注：黑色為具有病原體抗性的個體，白色為野生型個體①方案2中，連續雜交5代后，理論上F5中攜帶基因A的概率為。②方案3中，經遺傳盒子改造后，無論雜交多少代，子代均為病原體抗性個體。關于該遺傳盒子的作用機制，提出一種合理的假說：。理論上講，釋放少量轉基因蚊子最終會導致整個物種發生變異，但并不意味著產生了新物種，理由是。考點02考點021．（2025·湖北黃岡·模擬預測）熱啟動PCR主要借助一種酶的修飾物來抑制常溫下DNA聚合酶的活性。這種修飾使得PCR反應體系在配制階段不能形成產物。當反應體系配制好后，在反應初始加熱步驟，酶修飾物在高溫下被釋放，使得DNA聚合酶被激活，直接在高溫下（70℃以上）進行PCR擴增。下列相關敘述錯誤的是（）A．熱啟動PCR利用DNA熱變性原理，通過調節DNA聚合酶活性控制進程B．熱啟動PCR中高溫能激活DNA聚合酶，該反應體系中無需加入Mg2+C．與常規PCR相比，熱啟動PCR可減少反應起始階段引物錯配形成的產物D．熱啟動PCR可防止低溫條件下產物的非特異性擴增，能提高反應的特異性2．（2025·湖北武漢·一模）PCR技術的每輪循環可以分為變性、復性、延伸三步。引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值。下列敘述正確的是（

）A．引物與模板鏈的結合屬于延伸過程B．變性過程的溫度一般要低于復性過程C．復性過程的溫度應設置為略低于Tm值D．引物的Tm值越接近,引物之間越容易結合3．（2025高三上·湖北武漢·期末）重疊延伸PCR技術是一種通過核苷酸鏈之間重疊的部分互相搭橋、互為模板，經過多次PCR擴增，從而獲得目的基因的方法。過程如下圖，下列敘述不正確的是（

）A．引物中G、C的含量越高，復性溫度越高；當設置溫度過低時可能導致非特異性條帶增多B．第一階段中引物2和引物3容易發生堿基互補配對，因此兩者應置于不同反應系統中C．加入引物1、2的反應系統和加入引物3、4的反應系統中各進行一次PCR，共產生4種DNAD．引物1、2組成的反應系統中，經第一階段要形成圖示雙鏈DNA，至少要經過2次復制4．（2025高三上·湖北武漢·期末）在生物學中，“轉化”這個術語可以有多種特定含義。下列有關“轉化”的敘述錯誤的是（

）A．光合作用合成有機物時伴隨著光能轉化為化學能B．肺炎鏈球菌轉化實驗中R型轉化為S型的原理是基因突變C．成纖維細胞轉入相關因子，細胞可轉化為誘導多能干細胞D．土壤農桿菌轉化法關鍵是應用Ti質粒上TDNA的轉移特性5．（2025高三上·湖北·期末）研究人員利用基因工程技術編輯基因L，培育抗鹽堿的大豆新品系。在載體上的限制酶BsaI切點處插入大豆基因L的向導DNA序列，將載體導入大豆細胞后，其轉錄產物可引導核酸酶特異性結合基因L使其定點突變，以獲得抗鹽堿特性。載體信息及酶切位點如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）

A．BsaI酶對載體進行酶切后，載體上產生的黏性末端為5'-ATTG-3'及5'-GTTT-3'B．使用含卡那霉素的培養基篩選導入重組載體的大豆細胞C．對目標基因L進行PCR擴增，經3次循環后可獲得兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段D．將轉基因大豆與普通大豆共同種植于鹽堿地，對比觀察確定是否賦予大豆抗鹽堿的特性6．（2025高三上·湖北·期末）某研究小組利用轉基因技術，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設計了引物1和引物2用于PCR擴增，PCR產物電泳結果如圖乙所示：下列相關敘述正確的是（）A．Gata3基因為轉基因操作中的目的基因B．翻譯起始位點在Gata3基因的上游啟動子區域C．2號條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子，4號條帶的小鼠是野生型D．若用引物1和引物3進行PCR，能更好地鑒定新生小鼠的雜合子和純合子情況7．（2025·湖北·二模）OsCYP2基因已被證實為水稻耐鹽堿關鍵基因。科研人員通過克隆OsCYP2基因，構建OsCYP2基因表達載體，并將其轉化到煙草中，探討OsCYP2基因對煙草耐鹽堿能力大小的影響。回答下列問題：(1)構建OsCYP2基因表達載體時所用Ti質粒結構如圖甲所示，在構建重組質粒時要將OsCYP2基因插入農桿菌Ti質粒的T-DNA中，當農桿菌侵染煙草細胞時，OsCYP2基因能隨T-DNA整合到煙草細胞的上。注：Bar基因為抗草甘膦（一種除草劑）基因(2)OsCYP2基因兩端堿基序列如圖乙所示，為了讓OsCYP2基因和Ti質粒正確連接，利用PCR技術擴增OsCYP2基因時需要設計一對引物，這對引物的序列分別為。（從引物5′端開始書寫，只寫前12個堿基即可）

(3)科研人員將OsCYP2基因導人煙草細胞（煙草細胞無該基因），然后利用植物組織培養技術將含目的基因的受體細胞培養為轉基因植株，利用反轉錄PCR技術等檢測OsCYP2基因是否轉錄，其大致步驟為：提取轉基因植株的RNA→→利用PCR技術進行擴增→對擴增產物進行電泳分析。在構建PCR反應體系時需加入的物質有模板DNA、引物、緩沖液、等（答出兩種）。(4)科研人員選擇上述擴增產物出現特異性擴增條帶（呈陽性）的轉基因植株，在個體生物學水平檢測“轉OsCYP2基因煙草的耐鹽堿性是否明顯提高”，請寫出實驗的大致思路。(5)科研人員在研究轉OsCYP2基因煙草的遺傳穩定性時，發現有少部分陽性植株的遺傳不符合孟德爾遺傳規律，這可能是因為基因插入的和數目是隨機的，導致目的基因在轉基因植株中的遺傳變得復雜。此外，科研人員還發現OsCYP2基因在部分陽性植株中的表達水平低下，這影響了轉基因植株從實驗室走向農業生產應用，請分析可能的原因有（答出一點即可）。8．（2025高三上·湖北·期末）擬南芥是科學研究中的模式植物。科研人員欲將黃粉蟲細胞內的抗凍蛋白基因TmAFP導入擬南芥細胞中培育擬南芥耐低溫（-5℃以下）新品種，為進一步培育抗寒經濟作物品種提供一些理論依據，圖1為TmAFP基因片段，圖2為質粒，圖3為相關限制酶切割位點（箭頭表示切割位點）。據圖回答問題。

注：Kanr為卡那霉素抗性基因；Bar為草銨膦（一種除草劑）抗性基因；Ampf為氨芐青霉素抗性基因：農桿菌對卡那霉素、氨芐青霉素敏感(1)對TmAFP基因進行PCR擴增，在PCR反應體系中加入的緩沖液中含有Mg2+，Mg2+的作用是。若利用PCR技術擴增1個TmAFP基因，共消耗了126個引物分子，則該過程DNA擴增了次。(2)基因表達載體的構建時將質粒與抗凍蛋白基因TmAFP連接起來可得到重組質粒，為確保TmAFP基因正確插入質粒，最好選用限制酶切割質粒。(3)采用農桿菌轉化法將重組質粒導入擬南芥細胞，需要先用Ca2+處理農桿菌，使其成為感受態細胞，再將含有目的基因的重組Ti質粒導入農桿菌細胞。然后利用含的培養基對成功導入含重組質粒的農桿菌進行篩選。然后將含重組質粒的農桿菌與擬南芥子葉進行共培養，共培養一段時間后，再把擬南芥子葉轉移到含有的篩選培養基上培養，以獲得轉化成功的子葉細胞。(4)將完成轉化的擬南芥細胞M（T-DNA已經插入到擬南芥細胞1號染色體的其中一條上）接種到原理。在形成轉基因植株N培養基上培養，形成轉基因植株N，該過程利用了過程中，由于細胞M中修飾系統的作用，一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變為U．脫氨基過程在細胞M中只發生一次，M在經過4次有絲分裂后，脫氨基位點為A-T的細胞占，植株N自交，子一代中含T-DNA的植株占。9．（2025·湖北·一模）普通二倍體矮牽牛因缺乏藍色色素合成所需的轉座酶而不能開藍色花，研究人員嘗試把從薔薇花瓣細胞中分離提取的轉座酶基因F35H轉入普通的矮牽牛，培育藍色矮牽牛新品種。回答下列問題：(1)提取薔薇花瓣細胞中的DNA，能利用PCR技術擴增出目的基因F35H的前提是。擴增目的基因3次需要消耗對引物。PCR中需要引物的原因是。(2)農桿菌Ti質粒上的T-DNA序列，可以從農桿菌中轉移并隨機插入到矮牽牛的中。(3)經篩選培養后獲得了一株含2個基因F35H的藍色矮牽牛花植株A．經驗證確定基因F35H已成功整合，為探究2個基因F35H在染色體上的位置，研究人員利用植株A自交：①若2個基因F35H位于非同源染色體上，則子代的表型及比例為；②若2個基因F35H位于同源染色體上，則子代的表型及比例為；③若2個基因F35H位于，則子代的表型及比例為藍花：紅花=3：1.(4)經驗證A中的2個基因F35H位于非同源染色體上，為獲得能穩定遺傳的藍花矮牽牛，科研人員利用單倍體育種的方法，獲得了純合的藍花矮牽牛，單倍體育種的優點是。育種過程中A產生種類型的花粉（不考慮其他基因），所得的純合二倍體藍花矮牽牛細胞中含有個基因F35H（填基因數量）。10．（2025·湖北·一模）“鳳凰蟲”是一種重要的藥用昆蟲，其H基因編碼的抗菌肽HI—3具有良好的抗菌、抗癌作用。科研人員開展了利用酵母菌生產抗菌肽HI—3的一系列研究。(1)通過基因工程培養轉H基因的酵母菌，其核心工作是。(2)利用PCR技術從“鳳凰蟲”基因組中擴增H基因時發現，引物長度越短，擴增得到的DNA片段種類越（填“單一”或“復雜”），原因是。(3)已知H基因編碼鏈序列：5′—GGATCCTCTAGA……TCGAGATGCTGCTG—3′，PCR擴增H基因時，結合到編碼鏈上的引物序列是（要求：按照5′→3′方向寫出5′端的前8個堿基）。(4)由于抗菌肽HI—3會損傷酵母細胞，組成型表達（持續表達）H基因的酵母菌最大種群數量偏低，限制了最終產量。科研人員通過構建誘導型啟動子來降低抗菌肽HI—3對酵母菌的傷害。在酵母菌基因組DNA中插入P基因（指導合成P蛋白）和S基因（指導合成S蛋白），使質粒上H基因的表達受紅光控制。紅光調控H基因表達的原理如下圖所示。由圖可知，S蛋白與啟動子Jub結合后可能抑制酶發揮作用，導致H基因無法轉錄；紅光下，P蛋白能夠，解除S蛋白的抑制作用，從而啟動H基因的表達。考點03考點031．（2025·湖北·二模）我國是香蕉的主產地之一，大多數栽培香蕉是三倍體品種。傳統生產采用吸芽繁殖方式，不僅周期長、產率低、果品不佳，還易積累病毒。下列措施無法達到改良目的的是（

）A．通過基因工程轉入外源基因提高果實品質B．用香蕉頂端分生區作為外植體獲得脫毒苗C．利用單倍體育種對栽培香蕉進行品種選育D．用香蕉葉鞘進行植物組織培養以提高產率2．（2025高三上·湖北·期中）我國科學家將外源生長激素（GH）基因導入鯉魚的受精卵，培育出了生長速率更快的轉基因鯉魚。下列說法錯誤的是（

）A．導入的GH基因是一個DNA分子，磷酸與核糖交替連接構成其基本骨架B．轉基因鯉魚的體細胞中均含有GH基因，但只有特定細胞能合成生長激素C．GH基因在鯉魚體內復制時，DNA聚合酶催化子鏈沿著5'→3'的方向延伸D．GH基因在鯉魚體內的表達過程體現了生命是物質、能量和信息的統一體3．（2025·湖北·一模）天然蝦青素具有強大的清除氧自由基的能力，還具有著色、提高免疫力等特性，被廣泛應用在化妝品、飼料添加劑和醫藥等行業中。常用微生物發酵合成蝦青素，已知紅法夫酵母能夠生產蝦青素，但存在產量低、成本高等弊端，大規模工業化生產蝦青素存在諸多挑戰。下列敘述錯誤的是（

）A．蝦青素可能具有延緩衰老、抑制腫瘤發生等生理作用B．培養基中碳氮源比例可能會影響到菌株發酵合成蝦青素C．可通過基因工程改造野生型紅法夫酵母提高蝦青素產量D．工業化生產蝦青素不需要考慮pH、溶氧量等對產量的影響4．（2025·湖北襄陽·一模）噬菌體展示技術是將外源蛋白基因插入到噬菌體外殼蛋白基因的適當位置，使外源基因隨外殼蛋白基因的表達而表達，外源蛋白隨噬菌體的重新組裝而展示到噬菌體表面的生物技術（如圖所示）。下列敘述錯誤的是（

）A．噬菌體抗體展示過程，抗體的合成場所一定是受體細胞的核糖體B．噬菌體展示庫的構建需將特定的基因片段拼接重組在噬菌體載體上并轉染受體細胞C．建立噬菌體展示庫需要的工具酶有限制酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶D．通過圖中誘變處理及篩選，最終可能篩選出與某種抗原親和力更強的抗體及其基因5．（2025·湖北·二模）多年生野生大豆(S)具有遺傳多樣性豐富、抗逆性強等優勢，其豐富的可遺傳變異為重要農藝性狀的挖掘和育種提供了寶貴資源。下列敘述正確的是（

）A．用秋水仙素處理S的花粉可獲得多倍體植株B．利用轉基因技術可將S的優良基因轉移到其他植物體內C．通過射線照射S的幼苗一定能獲得具有更優良性狀的植株D．用一定濃度的生長素類似物處理未授粉的S，可避免連續陰雨天氣造成的減產6．（2025·湖北·一模）人乳鐵蛋白（hLF）是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結合糖蛋白，具有抑菌、抗腫瘤等多種生理功能，被認為是一種極具開發潛力的食品添加劑。某科研團隊將人乳鐵蛋白（hLF）基因轉入到山羊體內，從山羊的乳液中獲得hLF，可以解決天然乳鐵蛋白資源短缺的問題，下列有關敘述錯誤的是（

）A．可用PCR直接擴增乳鐵蛋白的基因轉錄產物B．重組載體中人乳鐵蛋白基因的啟動子是乳腺蛋白基因啟動子C．將目的基因導入山羊受精卵中一般應用的技術是顯微注射法D．檢測人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯常采用抗原—抗體雜交技術7．（2025·湖北武漢·二模）水中物質污染會導致魚類雌性化異常。將綠色熒光蛋白（GFP）基因、Ga14蛋白基因等轉入斑馬魚，可用于監測水體物質，下圖中ERE和UAS是兩種誘導型啟動子，分別被物質-受體復合物和蛋白特異性激活，啟動下游基因表達。下列敘述錯誤的是（

）A．根據題意可知斑馬魚的某些細胞存在物質的受體B．用ERE直接驅動GFP基因表達可提高監測的靈敏度C．用于監測物質污染的轉基因斑馬魚最好是不育的D．基因表達載體最好以顯微注射法導入斑馬魚受精卵8．（2025·湖北·一模）促紅細胞生成素能有效促進紅細胞的產生、提升血液攜氧能力。第一代重組人促紅細胞生成素（rhEPO）的部分流程如圖所示。第二代rhEPO的生產通過改造第一代rhEPO的5個氨基酸位點，增加2個糖基化位點，使其穩定性大大提升。下列敘述錯誤的是（

）A．①需設計一對特異性引物，②原理是基因重組，③利用顯微注射技術B．第二代rhEPO的生產運用了蛋白質工程技術，本質是改造基因C．用大腸桿菌代替CHO，經篩選后可更高效的量產高活性rhEPOD．rhEPO被列入興奮劑名錄，禁止運動員使用以保證比賽公平性9．（2025高三上·湖北襄陽·階段練習）研究表明羊乳中的β-乳球蛋白（BLG）是人體主要