2025年高考生物二轮复习：电泳图谱与遗传系谱图、基因工程综合解读 讲义（含练习题及答案）

2025年高考生物二轮复习：电泳图谱与遗传系谱图、

基因工程综合解读讲义

一、电泳图谱

常见类型DNA分子电泳图谱DNA分子被限制酶切割后的DNA片段

由C突变为3产生了一个限制酶切割位点。从

研究人员对甲、乙两只果蝇的

突变型1（基因型为CE）叶片细胞中获取控制叶

基因D/d、G/g进行电泳，结果

示例片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳

如图，则果蝇甲的基因型为

（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为

Ddgg,果蝇乙的基因型为ddGg

图中的III

基因标准参照物甲乙Minn

1000bp

D750bp

G

模型500bp

d

250bp

g

M:标准DNA片段

（1）琼脂糖凝胶电泳原理

①DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电

荷，在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动；

②在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关；

模型解读③凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。

（2）电泳图谱的信息获取

DNA分子或被限制酶切割后的DNA片段，因所带电荷以及分子的大小不同，电泳

后每个条带代表不同碱基数的片段，通过比较，可以确定目标条带片段的长度以

及与其他条带的关系

【典例1】（2024•新课标卷）某种二倍体植物的R和Pz植株杂交得R自交得F?。对个体

的DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①〜⑧为部分F?个体，上部2条带

是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这2对等位基因位

于非同源染色体上。下列叙述错误的是：

PiP2F]

①②③④⑤⑥⑦⑧

电源负极二二

电源正极二

A.①②个体均为杂合子，&中③所占的比例大于⑤

B.还有一种展个体的PCR产物电泳结果有3条带

C.③和⑦杂交子代的PCR产物电泳结果与②⑧电泳结果相同

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D.①自父子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/2

【典例2】（2024•湖南卷）（不定项）最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入

一种少量的双脱氧核昔三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP）,子链延伸时，双脱氧核普

三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP,延伸终止；

若配对的为脱氧腺昔三磷酸（dATP）,继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测

序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（）

+ddATP+ddCTP+ddGTP+ddTTP+ddATP+ddCTP+ddGTP+ddTTP

ACGTACGT电

泳

方

向

—

对照患者

A.上述PCR反应体系中只加入一种引物

B.电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢

C.5'-CTACCCGTGAT-3）为对照个体的一段序列

D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为G

典例3]（2022•湖北卷）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号

染色体上的A基因（A1〜A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病

的原因，叙述错误的是：

父亲母亲患儿

A3

A1一一|

A.考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常

B.考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常

C.不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常

D.不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常

【典例4】（2024•河北卷）西瓜瓜形（长形、椭圆形和圆形）和瓜皮颜色（深绿、绿条纹和

浅绿）均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体耳（长形深绿）、P2（圆

形浅绿）和P3（圆形绿条纹）进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果

见表。

实杂交组

耳表型F2表型和比例

验合

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非圆深

①P]xP2非圆深绿：非圆浅绿：圆形深绿：圆形浅绿=9：3：3：1

绿

非圆深非圆深绿：非圆绿条纹：圆形深绿：圆形绿条纹=9：3：

②KXP3

绿3：1

回答1F歹!J问题：

(1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循定律，其中隐性性状为=

(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，

还需从实验①和②的亲本中选用进行杂交。若耳瓜皮颜色为，则推测两基

因为非等位基因。

(3)对实验①和②的片非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F?中椭圆深绿瓜植株的占

比应为o若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为O

(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2

分别位于西瓜的9号和1号染色体。在耳和P?中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对

控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、R和P2的SSR1

和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于染色体。检测

结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是

，同时具有SSR2的根本原因是o

______________________F2浅绿瓜植株__________________

匕,21234567891011121314151617181920

SSR1

SSR2■・二.二二.一二一二二二一二二一二.一

(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色

的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为的植株，不考虑

交换，其自交后代即为目的株系。

【典例5](2024•山东卷)某二倍体两性花植物的花色、茎高和籽粒颜色3种性状的遗传只

涉及2对等位基因，且每种性状只由1对等位基因控制，其中控制籽粒颜色的等位基因为D、

d；叶边缘的光滑形和锯齿形是由2对等位基因A、a和B、b控制的1对相对性状，且只要

有1对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，进行了如表所

示的杂交实验。另外，拟用乙组B自交获得的F?中所有锯齿叶绿粒植株的叶片为材料，通

过PCR检测每株个体中控制这2种性状的所有等位基因，以辅助确定这些基因在染色体上的

相对位置关系。预期对被检测群体中所有个体按PCR产物的电泳条带组成(即基因型)相同

的原则归类后，该群体电泳图谱只有类型I或类型II,如图所示，其中条带③和④分别代表

第3页共50页

基因a和d。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，各相对性状呈完全显隐性关系，不

考虑突变和染色体互换。

组

亲本杂交组合件的表型及比例。

别

紫花矮茎黄粒义红花紫花高茎黄粒：红花高茎绿粒：紫花矮茎黄粒：红花矮

甲

高茎绿粒茎绿粒=1：1：1：1

锯齿叶黄粒X锯齿叶

乙全部为光滑叶黄粒

绿粒

I

（2）据表分析，甲组E随机交配，若子代中高茎植株占比为,则能确定甲组中涉及

的2对等位基因独立遗传。

（3）图中条带②代表的基因是；乙组中锯齿叶黄粒亲本的基因型为0若电泳

图谱为类型I,则被检测群体在R中占比为o

（4）若电泳图谱为类型II,只根据该结果还不能确定控制叶边缘形状和籽粒颜色的等位基

因在染色体上的相对位置关系，需辅以对F2进行调查。已知调查时正值展的花期，调查思

路：;预期调查结果并得出结论：o（要求：仅根据表型预期调查结果，并简

要描述结论）

【典例6】（2021•河北卷）我国科学家利用栽培稻（H）与野生稻（D）为亲本，通过杂交

育种方法并辅以分子检测技术，选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体

上带有D的染色体片段（含有耐缺氮基因TD）,L7的7号染色体上带有D的染色体片段（含

有基因SD）,两个品系的其他染色体均来自于H（图1）。H的12号和7号染色体相应片段

上分别含有基因TH和SHO现将两个品系分别与H杂交，利用分子检测技术对实验一亲本及

部分F2的TD/TH基因进行检测，对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测，检测结果

以带型表示（图2）。

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亲本及R的带型

空白区域代表来自H的染色体片段

阴影区域代表来自D的染色体片段

图1图3

回答下列问题：

(1)为建立水稻基因组数据库，科学家完成了水稻条染色体的DNA测序。

(2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型__________o理论上，F2中产生带型I、II和

III的个体数量比为。

(3)实验二F2中产生带型a、(3和丫的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基

因型比例偏离定律。进一步研究发现，Fi的雌配子均正常，但部分花粉无活性。

己知只有一种基因型的花粉异常，推测无活性的花粉带有(填“SD”或“SH”)基因。

(4)以L7和L12为材料，选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图

3)。主要实验步骤包括：①；②对最终获得的

所有植株进行分子检测，同时具有带型__________的植株即为目的植株。

(5)利用X和H杂交得到Fi,若Fi产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同，雌配

子均有活性，则F2中与X基因型相同的个体所占比例为0

二、遗传系谱图

1.一般解题思路

2.根据限定条件或相关信息判断遗传方式

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（1）限定条件类

①7号不携带致病基因一一伴X染色体隐性遗传

□O正常男女

□O患病男女

②其中一种病为伴性遗传一一甲病为伴x染色体显性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病

冒冒患甲病男性、

女性

□患乙病男性

#患甲、乙病女性

□O正常男性、女性

1

（2）结合电泳图谱确定个体基因型

从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图，再根据条带判断个体的基

因型。如果只呈现一条带，说明只含有基因A或a；如果呈现两条带，说明同时含有基因A

和a,如图。

1O~~□2

I-------------------1O女性成员编号123456

30IJ450一v-Od□男性基因A|

7（^8基因a

【典例1】（2024•重庆卷）一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病，但其遗传方式未

知。结合遗传系谱图和患者父亲基因型分析，该病遗传方式可能性最小的是（）

III

IV

A.常染色体隐性遗传B.常染色体显性遗传

C.伴X染色体隐性遗传D.伴X染色体显性遗传

【典例2】（2024•山东卷）如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源

区段和突变，下列推断错误的是：

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1234

nid©b[5a）

12345

□正常男性□患病男性O正常女性

O患病女性。女性，未知患病情况

A.该致病基因不位于Y染色体上

B.若H—1不携带该致病基因，则n—2一定为杂合子

c.若m—5正常，则n—2一定患病

D.若H—2正常，则据m—2是否患病可确定该病遗传方式

【典例3】（2022•河北卷）（不定项）囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性

遗传病，其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸（Phe，。8）缺失。研究者设计了两

种杂交探针（能和特异的核酸序列杂交的DNA片段）：探针1和2分别能与Ph/8正常和Phe508

缺失的CF窗基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图。

下列叙述正确的是：

o正常女性

□正常男性

・女性患者

■男性患者

②胎儿

（未知性状）

A.利用这两种探针不能对甲、丙家系H—2的前窃基因进行产前诊断

B.乙家系成员CFTR蛋白的Ph/8没有缺失

C.丙家系n—i携带两个DNA序列相同的〃勿?基因

D.如果丙家系H—2表型正常，用这两种探针检测出两条带的概率为1/3C[据题意可知，

【典例4]（2024・广东卷）遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病，严重影

响咀嚼、语音、美观及心理健康。2022年，我国科学家对某一典型的HGF家系（如图）进

行了研究，发现ZNF862基因突变导致HGF发生。

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□正常男性

O正常女性

■男性患者

•女性患者

回答下列问题：

（1）据图分析，HGF最可能的遗传方式是。假设该致病基因的频率为P，根据最

可能的遗传方式，“2生育一个患病子代的概率为（列出算式即可）。

（2）为探究ZNF862基因的功能，以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验，简要写出设

计思路：=为从个体水平验证ZNF862基因突变导致HGF,可制备携带该突变的转基

因小鼠，然后比较的差异。

（3）针对HGF这类遗传病，通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可

以通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病？作出判断并说明理由

【典例5】（2024•安徽卷）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某

种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所

致，由等位基因B/b控制，两对基因独立遗传。

□o正常男女

n四⑥患甲病男女

日患乙病男

m畿患甲乙病女

回答下列问题。

（1）据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病二乙病推测n-2的

基因型是_____________

（2）我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液

中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是

（答出2点即可）。

（3）科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如

下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基______________所致。假设在正常人群中乙

第8页共50页

病携带者的概率为1/75,若III-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率

为：若III-5和m-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的倍。因此，避

免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。

1.8kb

1.5kb

1.2kb

0.9kb

0.4kb

（4）近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞

中，能与目标基因的mRNA互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。

上述家系中，选择______________基因作为目标，有望达到治疗目的。

【典例6】（2024•湖北卷）某种由单基因控制的常染色体显性遗传病（S病）患者表现为行

走不稳、眼球震颤，多在成年发病。甲乙两人均出现这些症状。遗传咨询发现，甲的家系不

符合S病遗传系谱图的特征，而乙的家系符合。经检查确诊，甲不是S病患者，而乙是。回

答下列问题：

（1）遗传咨询中医生初步判断甲可能不是S病患者，而乙可能是该病患者，主要依据是

（填序号）。

①血型②家族病史③B超检测结果

（2）系谱图分析是遗传疾病诊断和优生的重要依据。下列单基因遗传病系谱图中，一定不

属于S病的是（填序号），判断理由是；一定属于常染色体显性遗传病的

系谱图是（填序号）。

□正常男性O正常女性■患病男性・患病女性

（3）提取患者乙及其亲属的DNA,对该病相关基因进行检测，电泳结果如下图（1是乙，2、

3、4均为乙的亲属）。根据该电泳图________（填“能”或“不能”）确定2号和4号个体

携带了致病基因，理由是o

第9页共50页

1234

(4)《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节。单基

因控制的常染色体显性遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过基因诊断

和试管婴儿等技术,生育健康小孩。该类型疾病女性患者有可能产生不含致病基因的卵细胞,

请从减数分裂的角度分析，其原因是。

三、基因工程

1.构建基因表达载体

(1)组成：基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基

因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苇青霉素等抗药性基因，也可以是荧光蛋白基

因或产物能显色的基因。

(2)限制酶的选择技巧

①根据目的基因两端的限制酶切点选择限制酶

a.保护目的基因：应选择切点位于目的基因两端的限制酶，不能选择切点位于目的基因内部

的限制酶，如图甲不能选择限制酶SmaI«

b.优先双酶切：为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，也可使用不同的限制酶切割

目的基因和质粒，如图甲可选择PstI和I两种限制酶(但要确保质粒上也能被切出相

同的黏性末端，如图乙)。

PstISmaIPstIPT

t/标记基因EcoRI

SmaI目的基因EcoRI

Sma

甲乙

②根据质粒的结构选择限制酶

第10页共50页

其切点不

在启动子

XhoI其会破坏启动

与终止子

HindHI子，不宜选择

之间，不

启动子NdeI.其切点位于启动

宜选择抗生素XbaI

PstI抗性基因寸BamHI子、终止子之间,

CEcoRI宜选择

其切点位\其会破坏终止

于标记基

因上，不宜Kpn1子，不宜选择

选择

其会破坏复制原点，复制原点被破坏后，H

的基因不能在受体细胞中复制，不宜选择

③巧用同尾酶

当目的基因两端的两个酶切位点确定后，在质粒的启动子和终止子之间无对应的酶切位

点或者有但不能选择时，应考虑用同尾酶替换。

根据Ti质粒的T-DNA片段选择限制酶

④根据目的基因必须插入T—DNA片段中，图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取，而丙Ti质

粒宜选取（切割目的基因的限制酶为XbaI和SacI）。

T—DNAT—DNAXbaISueIXbaIXbaI

AA襟-DNA溪一DNA

‘①。^Xbai：廊f1Saci>

申t乙/丙

--------、r\

切割位点!:切割位点位于T-DNA

切割位点虽在T-DNA

上，而且含X6oI、SacI

不位于上，但仅一种限制酶,

［两种限制酶切割位点,

T-DNA：切割后容易造成自身

I且与目的基因两端切

上:割位点相同环化

2.PCR技术及电泳鉴定

(1)PCR技术

过程说明图解

gz|||||||||||y

变性温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链190~95t

3i।।|iii11115।।।।।।।।।।।3

1115,

温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对

复性引物I

与两条单链DNA结合5,1111

,引物u'

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温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核甘酸在s-Tnuninit

延伸耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则引物I

「口口口口

合成新的DNA链引物u

（2）电泳鉴定

①分离原理：在凝胶中DNA分子越大迁移速率越慢，而DNA分子越小迁移速率越快。

②结果分析：同一条带的DNA分子片段相同，条带粗细代表DNA分子片段的数量，距离起点

的远近代表DNA分子片段的大小。

【典例1】（2024•吉林卷）关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确

的是（）

A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小

B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置

C.在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快

D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来

【典例2]（2024•浙江6月卷）阅读下列材料，完成下面小题。

疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯唾治疗。疟原虫pfcrt基因编

码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯唾的抗性。对患者进

行抗性筛查，区分氯唾敏感患者和氯唾抗性患者，以利于分类治疗。

研究人员根据pfcrt基因序列，设计了Fl、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增

目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR,

产物的电泳结果如图乙所示。

1

F11

—

ATGAATAAAATTTT迁

TACTTATTTTAAAA移

R2R1方

5

ATGAATACAATTTT向

3

TACTTATGTTAAAA—

苏氨酸

甲乙

（1）下列关于引物Fl、F2、R1和R2的叙述，错误的是（）

A.F1-R1引物可用于特异性地扩增目的片段

B.F1-R2引物不能用于特异性地扩增目的片段

C.F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用

D.R2引物可用于特异性地扩增目的片段

（2）为了筛查疟原虫感染者，以及区分对氯唾的敏感性。现有6份血样，处理后进行PCR。

产物用限制酶Ap。I消化，酶解产物的电泳结果如图所示。

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123456

碱基对

4005'AAATTT3'

3003'TTTAAA5'

f

Apol识别位点

100

注：泳道号对应血样号

广6号血样中，来自于氯唾抗性患者的是)

A.1号和6号B.2号和4号

C.3号和5号D.1号、2号、4号和6号

【典例3】（2024•江西卷）植物体表蜡质对耐干旱有重要作用，研究人员通过诱变获得一个

大麦突变体Cerl（纯合体），其颖壳蜡质合成有缺陷（本题假设完全无蜡质）。初步研究表

明，突变表型是因为C基因突变为c,使棕楣酸转化为16-羟基棕桐酸受阻所致（本题假设

完全阻断），符合孟德尔遗传规律，回答下列问题:

（1）在C基因两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变

体Cerl与野生型（WT,纯合体）。据图判断，突变体Cerl中②基因的突变类型是

CerlWT

M泳道1泳道2泳道3泳道4泳道5

2000bp

1960bp1960bp1960bp

1500bp1530bp1530bp

lOOObpllOObpllOObpllOObp

（2）将突变体Cerl与纯合野生型杂交.Fi全为野生型，B与突变体Cerl杂交，获得若干

个后代，利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物，可以分别得到

与如图泳道..和泳道（从1~5中选择）中相同的带型，两种类型的电泳带型比例

为.

（3）进一步研究意外发现，16-羟基棕稠酸合成蜡质过程中必需的D基因（位于另一条染色

体上）也发生了突变，产生了基因&,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,

但氨基酸序列没有发生变化，原因是

（4）假设诱变过程中突变体Cerl中的D基因发生了使其丧失功能的突变，产生基因4°CC加

与ccdd个体杂交，Fi的表型为野生型，Fi自交，Fz野生型与突变型的比例为;兀善

以下表格:

F2部分个体棕柳酸（填“有”或16-羟基棕桐酸（填“有”颖壳蜡质（填“有”

第13页共50页

基因型“无”）或“无”）或“无”）

Ccd2d2有①______无

CCDd2有有②______

【典例4】（2024•北京卷）灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分

子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进

行了研究。

（1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生__________,经嗅觉神

经元轴突末端与下一个神经元形成的将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。

（2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有

一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异

识别相应气味分子的关键在于序列所编码的蛋白区段。

（3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对

引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段,

再用限制酶贬〃『I对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）

及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR

产物由___________组成。

kbMAHM：标准DNA片段

2.301-^"1kl＞：「喊联对

1.35—

0.87—

_WT__。叫-J

————031_

■保守序列————623—

□非保守序列示意不同的引物对0.19上二

甲乙

（4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体,并解析了嗅觉神经元细胞膜上信

号转导的部分过程（图丙）。

了味分子气味分子

“，（昧网螂嘲娜硝、MW）

中忠的无活性的；.1£?活化/TAMP蝌离广曲山

血"（：M或"的小JSATP

如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释

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少量的气味分子即可被动物感知的原因

【典例5］（2024•浙江1月卷）小鼠毛囊中表达F蛋白。为研究F蛋白在毛发生长中的作用，

利用基因工程技术获得了F基因敲除的突变型纯合体小鼠，简称f小鼠，突变基因用f表示。

f小鼠皮毛比野生型小鼠长50%,表现出毛绒绒的样子，其它表型正常。（注：野生型基因用

++表示；f杂合子基因型用+f表示）

回答下列问题:

（1）F基因敲除方案如图甲。在F基因的编码区插入了一个DNA片段P,引起F基因产生—

导致mRNA提前出现终止密码子，使得合成的蛋白质因为缺失了而丧失活性。要达到

此目的，还可以对该基因的特定碱基进行和

iHindllliHindlll

国非编用区

1启动子区

II编码区

DNA探针

HindlllIHindlll

■III

DNA探针

图甲

（2）从野生型、f杂合子和f小鼠组织中分别提取DNA,用限制酶Hindlll酶切，进行琼脂

糖电泳，用DNA探针检测。探针的结合位置如图甲，检测结果如图乙，则f小鼠和f杂合子

对应的DNA片段分别位于第泳道和第泳道。

123

（3）g小鼠是长毛隐性突变体（gg）,表型与f小鼠相同。f基因和g基因位于同一条常染

色体上。f杂合子小鼠与g小鼠杂交，若杂交结果是,则g和f是非等位基因；若杂

交结果是,则g和f是等位基因。（注：不考虑交叉互换；野生型基因用++表示；g

杂合子基因型用+g表示）

（4）确定g和f为等位基因后，为进一步鉴定g基因，分别提取野生型（++）、g杂合子（+g）

和g小鼠（gg）的mRNA,反转录为cDNA后用（2）小题同样的DNA探针和方法检测，结果

如图丙。g小鼠泳道没有条带的原因是-组织学检查发现野生型和g杂合子表达F蛋

白，g小鼠不表达F蛋白，因此推测F蛋白具有的作用.。

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HindlllHindlll

联淤刑作编印区

nwi启动子区

।।编码区

图丙

【典例6](2024•江苏卷)为了高效纯化超氧化物歧化酶(S0D),科研人员将ELP5。片段插

入pET-SOD构建重组质粒pET-SOD-ELP.以融合表达SOD-ELP5。蛋白，过程如图1。其中,

ELPs。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：

(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-ELPs。的

大肠杆菌，应选用的一对引物是o

(3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与结合，驱动转录，翻译SOD-ELPso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.llkDa,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)。

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（4）步骤④为探寻高效纯化SOD-ELPs。蛋白的方法，科研人员研究了温度、NaCl对SOD-ELPso

蛋白纯化效果的影响，部分结果如图3。

1

00

□SOD

贷80

新60SOD-ELPso蛋白

牙40■大肠杆菌自身蛋白

麻20

处

谢

洗

迓

聆

»

(

％)

不加NaCl加NaCl不加NaCl加NaCl

20℃100℃

图3

（i）20℃时，加入NaCl后实验结果o

（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-ELPs。蛋白的优点有

【典例7】（2024•天津卷）金黄色葡萄球菌（简称Sa）是人体重要致病细菌、不规范使用抗

生素易出现多重抗药性Sa。

（1）Sa产生抗药性可遗传变异的来源有（至少答出2点）。

（2）推测Sa产生头抱霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测，以图1中R基因的上、

下游片段和质粒1构建质粒2,然后通过同源重组（质粒2中的上、下游片段分别与Sa基

因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换）敲除Sa的R基因。

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SacIIEcoRIT：DTcTT

7^］、避2Ec『S|CUSacII

Y上游片段・■Y

，〃/〃4'〃/〃，/质粒1OEcoRIJ质粒2

II麻|辆4下游片段建一/

SacnSacH

氯霉素抗性基因

上游片段R基因下游片段氯霆素抗性基因

（0.7kb）（2.2kb）（1.2kb）注Llkb=100傩