2026届高考生物二轮精准复习：福建省基因工程大题模拟训练 - 副本

2026届高考生物二轮精准复习基因工程大题模拟训练1．[泉州市2024-2025学年高三上学期质量检测（二）节选]鲜味肽是从食用菌、鱼肉或牛肉等生物材质中分离出的一类具有特殊功能的肽类鲜味剂，能增强鲜味的呈味强度，同时减轻由于NaCl含量下降造成的整体风味减弱，达到减盐不减味的健康饮食效果。牛肉风味肽（BMP）是一种低剂量商效应的鲜味肽。为满足生产需求,研究人员利用基因工程改造枯草杆菌，从而实现BMP的大规模生产。回答下列问题：（一）制备转基因枯草杆菌研究人员将8BMP（8个BMP基因连接而成的DNA片段）经加工扩增后与质粒pMA09srfA构建基因表达载体，相关过程如图1所示。(1)为保证目的基因能插入质粒，在PCR扩增时需在引物的（填“3'”或“5'”）端添加相应的限制酶识别序列。构建该基因表达载体时使用的限制酶组合为，使用双酶切的目的是（回答一点即可）。(2)细胞密度依赖型启动子srfA的表达效率和细重组质粒胞的密度成正相关。与一般诱导型启动子相比，选择该启动子的优点有（回答一点即可）2．[省厦门第一中学2024-2025学年高三下学期第一次质检]核酮糖-1，5-二磷酸羧化/加氧酶（Rubisco）是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路，以筛选结合CO2能力更强Rubisco。回答下列问题。(1)为将Rubisco基因导入大肠杆菌，研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中，片段2为（填“启动子”或“终止子”），其作用是。(2)为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒，将P1、P2和P3引物（引物位置如图2所示，→表示引物5'→3'方向）共同加入反应体系后，分别以3个菌落的DNA为模板进行PCR扩增。PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示，菌落（填“1”或“2”或“3”）携带正确的重组质粒。(3)通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌，涂布在同一平板的不同区域（区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌），一段时间后，菌落分布及生长状况加图4所示，推测区域②、④内菌落携带的目的基因分别是、。现有多种Rubisco突变基因，应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是。(4)Rubisco的活性与植物有机物的积累密切相关。现已筛选出携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒（无法转化植物），研究小组拟使用农杆菌转化法培育高产量大豆品种，简要写出实验思路。3.[2025届福建省厦门市高三第一次质量检测生物学试题]科学家发现将外源双链RNA导入生物体内会引起与其同源的内源基因表达沉默。基于这一理论，研究人员构建图2中含有番木瓜环斑病毒（PRSV）外壳蛋白（CP）基因的序列，插入图1中载体的T-DNA上，并将构建的表达载体导入番木瓜中，获得了具有抗PRSV的转基因株系474.回答下列问题：(1)图2序列中能被RNA聚合酶识别并结合的是。（填写图2中的序号），卡那霉素抗性基因的作用是。(2)为鉴定目的基因是否成功插入载体的T-DNA，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图1中的引物。图3是以转基因株系474和野生型番木瓜的DNA为模板进行扩增的电泳结果，株系474的电泳条带为（填“甲”或“乙”）。(3)目的基因转录合成前体RNA。下图最符合前体通过进一步加工、修饰后，内含子转录出来对应的序列被剪切RNA结构的是。(4)转基因番木瓜是否培育成功还需要进行水平的鉴定，请在下图中绘制出接种PRSV病毒后，株系474和野生型番木瓜体内病毒浓度变化趋势的曲线。4.[福州市2024-2025学年高三年级第一次质量检测生物试题]虾青素具有抗氧化和提高免疫力等特点，在医药和食品添加剂等领域都有广泛应用。可通过基因工程改造酵母，进行虾青素生物合成。（1）天然虾青素的来源之一是雨生红球藻，但并非其基本生命活动必需的产物，在雨生红球藻体内属于___________（初生代谢物/次生代谢物）。（2）科学家欲将雨生红球藻合成虾青素过程中关键酶的基因crtZ通过质粒导入酿酒酵母中表达。为使基因crtZ片段能连接到图中质粒中，应选用限制酶___________和___________来处理质粒。（3）酵母的质粒载体也可以在大肠杆菌中扩增，被称为穿梭载体。一般扩增质粒时，将目的基因片段和质粒的连接产物转化到大肠杆菌DH5α（缺失限制酶）中，与其他大肠杆菌相比，选用该菌的优点是____________。转化之前，使用CaCl2等处理大肠杆菌细胞，其目的是使细胞处于_的生理状态。（4）从大肠杆菌中提取质粒导入酵母，若要筛选含有该质粒的酵母细胞，首先需要使用_______（单项选择）培养尿嘧啶合成酶基因缺失型酵母；然后向缺失型酵母转入带有crtZ基因的质粒，涂布在___________（单项选择），上述筛选的机理是____________。A含有氨苄青霉素的培养基B含有尿嘧啶的培养基C不含尿嘧啶的培养基5.[2023—2024学年一级校高三联考试卷生物学试题(龙岩)节选]产脂肪酶酵母可用于处理含油废水，同时可获得蛋白质。有研究人员尝试从餐馆厨房污水排放沟取样，筛选产脂肪酶酵母菌株，初步流程如下图所示。据图回答下列问题：1、酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象。适当提高酵母菌的絮凝能力，有助于发酵结束时细胞和产物的分离，可大幅节约生产成本。科研人员发现酵母菌的R基因对絮凝能力有一定的抑制作用，下图表示科研人员利用同源重组（在两个DNA分子的同源序列之间直接交换的一种重组）基因敲除技术敲除R基因的过程。①重组片段上庆大霉素抗性基因的作用是。利用PCR技术检测庆大霉素抗性基因是否替换R基因，扩增时引物应选择下图中的和。②将导入PC质粒的酵母菌，接种于添加的马铃薯琼脂培养基中，获得敲除R基因且无庆大霉素抗性基因标记的酵母菌。6[.2023～2024学年高三省质检测评南平]研究人员对大肠杆菌的营养代谢途径进行改造，使改造后的大肠杆菌工程菌能表达甲酰胺酶与亚磷酸脱氢酶融合蛋白，该融合蛋白能分解甲酰胺产生氨作为氮源，分解亚磷酸盐成为磷酸盐作为磷源。下图为构建表达甲酰胺酶与亚磷酸脱氢酶融合蛋白的大肠杆菌的过程。回答下列问题：（1）PCR体系①和PCR体系②必须分开进行，其原因是。将PCR体系①的产物与体系②的产物混合后，继续进行下一次PCR反应。在该PCR反应体系中经过高温变性后，当温度下降到℃左右时，能够互补配对的DNA链相互结合，理论上有种结合的可能，其中能进行进一步延伸的有种。（2）用限制酶酶切PGEX-2T表达质粒，再将酶切得到的融合基因．for-Linker-ptx放到切口处，在DNA连接酶的作用下构建pGEX-2T-for-Linker-ptx重组质粒。转化大肠杆菌DH5α后，可在添加的培养基中，挑选DH5α转化阳性的表达重组菌株。（3）从重组大肠杆菌DH5α中提取重组质粒pGEX-for-Linker-ptx，并将重组质粒导入大肠杆菌表达菌株BL21中，得到重组表达菌株BL21，收集菌体并加入到含有的培养基中，继续培养得到重组大肠杆菌。此种方法培养大肠杆菌可以有效抑制杂菌的生长，其原理是。7.[三明市2024届高中毕业班适应性练习生物试题]1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题：（1）用AB和BCA法人工合成两种DNA片段（填“AB”“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。（2）图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，则其中一种引物设计的序列是5＇--3＇。（3）β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程：。（4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。写出获取赖脯胰岛素的流程：。8.[莆田市2025届高中毕业班第二次教学质量检测试卷生物]紫花苜蓿是草食家畜的优质饲草，衰老会导致其产量和品质下降。科研人员对延缓植物叶片衰老的M基因进行研究。回答下列问题：（1）科研人员从紫花苜蓿衰老叶片中提取作为模板，利用逆转录酶获取相应的DNA片段，通过PCR扩增获得大量含M基因的片段PCR扩增过程需要加入酶。为了在紫花苜蓿中过量表达M基因，需先将M基因插入带有强启动子的Ti质粒的中，以便其转移并整合到。M基因和Ti质粒的酶切位点、限制酶的识别序列如图所示。为构建基因表达载体应选用限制酶组合切割M基因，选用限制酶组合切割Ti质粒。（3）研究结果显示M基因过表达的紫花苜蓿中的蛋白激酶K表达量降低。科研人员进一步研究M蛋白能否与K酶的羧基端（C端）相互作用，实验过程如下：①构建分别含有K-GFP融合基因、KΔC-GFP融合基因、M-Myc融合基因和Myc基因的四种质粒；（注：KΔC表示缺失C端的K酶基因。K-GFP和M-Myc融合基因可表达出相应的融合蛋白，含GFP或Myc蛋白的融合蛋白能与相应抗体结合）②如表所示，将不同质粒组合转入紫花苜蓿并获得转化成功的甲、乙、丙、丁四组植株；③从四组植株中分别提取总蛋白，再分别加入抗Myc蛋白抗体，将能与抗Myc蛋白抗体结合的蛋白质沉淀下来；④向四组沉淀蛋白分别加入抗GFP蛋白抗体，进行抗原-抗体杂交，观察各组有无杂交带。若实验结果为，则初步证明M蛋白能与K酶的C端相互结合。阐述出现杂交带的原因是。基因工程大题训练答案1、（1）5'NdeI和BamHI避免质粒和目的基因自身环化，确保目的基因与质粒正确连接（2）有利于大规模生产；不需要额外添加诱导物2、(1)启动子RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录(2)3(3)prkA基因prkA基因、Rubisco基因携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好(4)将重组质粒导入农杆菌，用农杆菌感染大豆愈伤组织，通过植物组织培养培育出大豆植株，筛选高产量大豆品种。【详解】（1）转录过程中，mRNA延伸的方向是5'→3'，因此根据模板链的位置可知Rubisco基因转录的方向是从右向左，即EcoRⅠ连接启动子，BamHⅠ连接终止子，即片段2为启动子，片段1是终止子；启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录。（2）将P1、P2和P3引物共同加入反应体系，根据引物的位置可知，引物P1、P2可扩增普通质粒和重组质粒，扩增普通质粒时扩增出的DNA片段较小，扩增重组质粒时扩增出DNA片段较大；引物P1、P3只能扩增重组质粒，不能扩增普通质粒，因此若未导入质粒则无扩增DNA片段，若导入普通质粒，则有一种DNA片段，若导入重组质粒，则有两种DNA片段。根据受体菌中的质粒，可将受体菌分成三种，①未导入质粒，则无法扩增，对应菌落2；②导入普通质粒，能扩增出DNA片段，能扩增出1种片段，且片段较小，对应菌落1；③导入重组质粒，引物P1、P2和引物P1、P3都能扩增出DNA片段，且最后扩增出两种DNA片段，对应菌落3。（3）未导入prkA基因、Rubisco基因时，大肠杆菌可正常代谢，若只导入prkA基因，则大肠杆菌产生的核酮糖-1，5-二磷酸会抑制大肠杆菌的生长，即②区域；若同时导入prkA基因、Rubisco基因，则在Rubisco的作用下，核酮糖-1，5-二磷酸和CO2结合形成3-磷酸甘油酸，参与大肠杆菌正常代谢，可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，对应区域④；若只导入Rubisco基因，由于不含核酮糖-1，5-二磷酸，Rubisco无法起作用，与对照组相同，即③区域。Rubisco可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，因此Rubisco越高，大肠杆菌菌落生长状况越好，即携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好。（4）农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，根据受体植物的不同，所用的具体转化方法有所区别。携带高活性Rubisco编码基因的重组质粒无法转化植物，可将重组质粒导入农杆菌，用农杆菌感染大豆愈伤组织，通过植物组织培养培育出大豆植株，筛选高产量大豆品种。3、(1)①便于筛选含有目的基因的受体细胞(2)F1和R1甲(3)C(4)个体水平【分析】基因工程技术的基本步骤：1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】（1）RNA聚合酶能识别并结合的是启动子，启动子是基因转录起始的部位，在图2中，能起到启动转录作用的是①，所以图2序列中能被RNA聚合酶识别并结合的是①。卡那霉素抗性基因属于标记基因，其作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞，即在含有卡那霉素的培养基中，只有成功导入了含有卡那霉素抗性基因的受体细胞才能存活，从而筛选出含有目的基因的细胞；（2）为鉴定目的基因是否成功插入载体的T-DNA，若仅用一对引物，应选择图1中位于T-DNA外侧的引物，即F1和R1，这样才能扩增出包含目的基因和T-DNA的片段，从而检测目的基因是否插入；因为转基因株系474含有目的基因，其DNA片段长度会比野生型番木瓜长，从图3电泳结果看，甲的条带位置靠上，说明DNA片段较长，所以株系474的电泳条带为甲；（3）目的基因转录合成前体RNA，内含子转录出来对应的序列会被剪切，说明前体RNA含有内含子转录出来的序列，即含有不能编码蛋白质的序列，其结构应该是包含编码区和非编码区的。A、该RNA结构是双链，且两端都有5'和3'，不符合RNA的一般结构特点，RNA一般是单链，A错误；B、该RNA是单链，但是没有体现出含有内含子转录出来的序列等特点，B错误；C、该RNA是单链，且有部分区域是双链结构，可表示含有内含子转录出来的序列等特点，符合前体RNA的结构，C正确；D、该RNA是双链结构，不符合RNA一般为单链的特点，D错误。故选C。（4）转基因番木瓜是否培育成功需要进行个体水平的鉴定。对于接种PRSV病毒后株系474和野生型番木瓜体内病毒浓度变化趋势的曲线，因为转基因番木瓜（株系474）转入了抗病毒基因，所以其体内病毒浓度应该较低，且随着时间推移变化不大；而野生型番木瓜没有抗病毒基因，病毒会在其体内大量增殖，病毒浓度会随着时间推移逐渐升高。绘制曲线时，株系474的曲线应该较为平缓且处于较低水平，野生型的曲线应该随着接种后天数的增加而逐渐上升4、次生代谢物①.EcoRI②.BamHI（3）①.外源DNA不会被切除，能够提高质粒DNA的产量和质量②.一种能吸收周围环境中DNA分子（4）①.B②.C③.缺失型酵母在无尿嘧啶的培养基上无法生长，导入重组质粒的酵母菌（含有尿嘧啶基因）可以长成菌落【小问1详解】次生代谢物质是生物体产生的一大类并非生长发育所必需的小分子有机化合物，天然虾青素的来源之一是雨生红球藻，但并非其基本生命活动必需的产物，在雨生红球藻体内属于次生代谢物。【小问2详解】据图可知，目的基因的两端只有EcoRⅠ和BglⅡ识别序列，目的基因应该用这两种酶切割，为使基因crtZ片段能在受体细胞中表达，应将基因crtZ片段连在启动子和终止子之间，他们之间有BglⅡ、EcoRI、BamHI和HindⅢ识别序列，但BglⅡ有一个识别位点在启动子左边，如果使用此酶，有可能会将启动子切除，不能使用此酶，BglⅡ和BamHI切割后产生的黏性末端相同，为保证目的基因和质粒能连接在一起，应该用EcoRI和BamHI切割质粒。【小问3详解】大肠杆菌DH5α缺失限制酶，不会降解外源DNA，与其他大肠杆菌相比，选用该菌的优点是外源DNA不会被切除，能够提高质粒DNA的产量和质量。使用CaCl2等处理大肠杆菌细胞，其目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。【小问4详解】据图可知，质粒上含有URA3，缺失该基因酵母菌无法合成尿嘧啶，缺失型酵母在无尿嘧啶的培养基上无法生长，导入重组质粒的酵母菌（含有尿嘧啶基因）可以长成菌落，因此要想筛选含有该质粒的酵母细胞，首先需要使用含有尿嘧啶的培养基培养尿嘧啶合成酶基因缺失型酵母；然后向缺失型酵母转入带有crtZ基因的质粒，涂布在不含尿嘧啶的培养基上，能在此培养基上生存的酵母菌说明导入了质粒。5、①.作为标记基因，用于筛选出R基因敲除突变菌株②.引物1③.引物6④.乳糖①由题图可知，利用庆大霉素抗性基因同源重组替换了R基因，若酵母菌具有庆大霉素抗性，说明其R基因被成功敲除，因此庆大霉素抗性基因作用是作为标记基因，用于筛选出R基因敲除突变菌。PCR扩增时，应选择一对方向相反的引物，且引物应与目的基因的3'端结合，该过程的目的是通过PCR技术证明该菌基因组中R基因已被lox-庆大霉素抗性基因替换，即扩增基因应为lox-庆大霉素抗性基因，据图可知，应选择引物1和引物6。②给酵母菌导入PC质粒，该质粒上的启动子是乳糖诱导型启动子，所以需要在培养基中添加乳糖，进而诱导该质粒上的Cre基因表达出产物Cre酶，该酶可以特异性识别lox序列并敲除目标基因即庆大霉素抗性基因，导致该酵母菌失去庆大霉素抗性，即筛选出敲除R基因且无庆大霉素抗性基因标记的R菌。6、（1）①.引物b和引物c存在碱基互补配对片段，置于同一反应体系会导致引物失效②.50③.4④.1（2）①.BamHⅠ和EcoRⅠ②.氨苄青霉素（3）①.甲酰胺和亚磷酸盐②.添加甲酰胺和亚磷酸盐，重组大肠杆菌对其具有分解功能，获得充足的营养成分而成为优势菌；而杂菌不具备分解功能，会因缺乏氮源和磷源而受到抑制【小问1详解】PCR体系①和PCR体系②必须分开进行的原因是引物b和引物c存在碱基互补配对片段，置于同一反应体系会导致引物失效。将PCR体系①的产物与体系②的产物混合后，继续进行下一次PCR反应。因为PCR体系①得到ab片段（引物a、引物b延伸后得到等长的片段）、PCR体系②得到cd片段，继续进行下一次PCR反应时，该PCR反应体系经过高温变性后，会形成四种单链（a、b、c、d），当温度下降到50℃左右时，能够互补配对的DNA链相互结合，即a与b、a与d、c与d、c与b结合，即理论上有4种结合的可能，但由于子链延伸的方向只能是5'→3'，因此只有a和d互补后可继续延伸子链形成最终改造后的基因，即能进行进一步延伸的有1种。【小问2详解】用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ酶切pGEX-2T表达质粒，再将酶切得到的融合基因for-Linker-ptx放到切口处，在DNA连接酶的作用下构建pGEX-2T-for-Linker-ptx重组质粒。可在添加氨苄青霉素的培养基中转化大肠杆菌DH5α，挑选DH5α转化阳性表达重组菌株。【小问3详解】从重组大肠杆菌DH5α中提取重组质粒pGEX-for-Linker-ptx，并将重组质粒转化入大肠杆菌表达菌株BL21中，得到重组表达菌株BL21，收集菌体并加入到含有甲酰胺和亚磷酸盐的培养基中，继续培养得到重组大肠杆菌。此种方法培养大肠杆菌可以有效抑制杂菌的生长，其原理是添加甲酰胺和亚磷酸盐，重组大肠杆菌对其具有分解功能，获得