2026年高考化学二轮专题复习：专题18 基因工程（专题专练）（全国适用）（解析版）

/专题18基因工程目录第一部分高考新风向洞察考向，感知前沿第二部分分层巧突破固本培优，精准提分A组·保分基础练题型01基因工程的基本工具题型02基因工程的基本操作程序题型03蛋白质工程及其应用题型04PCR技术B组·增分能力练第三部分真题刷进阶对标高考，感悟考法1．【高考题改编】（2026·湖北荆州·一模）果蝇的二号染色体上的基因A和B内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段会颠倒重接而发生倒位。图中F1、F2、R1、R2是根据DNA序列设计的引物。若要通过PCR确定某果蝇为倒位杂合子（二号染色体中一条染色体正常，一条染色体倒位），需要选用的引物是（

）A．F1/R1和F1/F2 B．F1/R2和F2/R1C．F1/F2和R1/R2 D．F1/R1和F2/R2【答案】A【解析】F1/R1可以扩增染色体正常时的A基因，倒位则无法扩增出产物；染色体倒位后可以用F1/F2扩增出相应的片段，且正常染色体无扩增产物，上述引物可以判断染色体一条正常，一条倒位，A正确；F1/R2可以扩增正常染色体也可以扩增倒位的染色体，利用F1/R2引物进行扩增无法进行判断，B错误；F1/F2和R1/R2均只能扩增倒位染色体，无法判断是倒位纯合子还是倒位杂合子，C错误；F1/R1和F2/R2均只能扩增正常染色体，无法判断是正常纯合子还是倒位杂合子，D错误。2．【新考法·引物选择】（2025·四川凉山·一模）为在大肠杆菌中表达人的胰岛素基因，将胰岛素基因（目的基因）插入质粒，构建重组质粒，并导入大肠杆菌。为鉴定大肠杆菌中是否含有正确插入胰岛素基因的重组质粒，设计引物进行PCR扩增（引物1~4结合位置如图所示，表示引物方向），所用模板、引物和结果下表。下列分析错误的是（

）管号①②③④⑤⑥⑦⑧模板引物对引物1、2引物3、4引物2、3引物1、4扩增产物无有有有无无无有A．图中的酶处理与PCR中的酶不同，但形成的化学键相同B．在PCR反应过程中，两条单链DNA与引物在复性阶段结合C．①与⑥离心管都没有扩增产物，但形成的原因可能不相同D．②④⑧离心管中的都是胰岛素基因正向插入的重组质粒【答案】D【解析】图中的酶处理（DNA连接酶）与PCR中的酶（Taq酶）不同，但形成的化学键相同，均涉及磷酸二酯键，A正确；在PCR反应过程中，复性阶段发生引物与两条模板DNA结合，B正确；①无扩增产物，因质粒P0无胰岛素基因，⑥无扩增产物，可能因胰岛素基因反向插入质粒P0，故①与⑥离心管都没有扩增产物，但形成的原因可能不相同，C正确；引物1和引物2扩增出的是胰岛素基因，故②离心管中的PX无法确定胰岛素基因是否被正向插入。引物3和引物4含与P0互补的碱基序列，无法确定④离心管中的PX中胰岛素基因是否被正向插入。P0含与引物4互补的碱基序列，胰岛素基因含与引物1互补的碱基序列，可确定⑧离心管中的PX是胰岛素基因正向插入的重组质粒，因为反向插入应该无扩增产物出现，D错误。3．【新情境·逆折叠AI模型】（2025·四川德阳·一模）“逆折叠AI模型”依据自然界中已知的大量“序列-结构”对应关系，学习到氨基酸序列与最终三维结构之间复杂的对应关系，使该模型能从目标蛋白质的结构出发，快速生成大量可能折叠成该结构的氨基酸序列，实现了蛋白质工程的自动化和标准化。下列说法正确的是（）A．生成目标氨基酸序列需要肽键的结构、氨基酸的性质与数目为依据B．从蛋白质的三维结构到氨基酸序列，AI模型依据的原理是中心法则C．氨基酸发生替换后，蛋白质的结构和功能可能不会因此而发生改变D．该模型预测蛋白质的结构并直接设计改造蛋白质，而不用改造基因【答案】C【解析】该模型依据“序列-结构”对应关系生成氨基酸序列，而非肽键结构或氨基酸数目。肽键是氨基酸间的基本连接方式，但模型的核心是学习序列与空间构象的关联，A错误；中心法则描述遗传信息从DNA→RNA→蛋白质的单向流动，而“逆折叠”是从蛋白质结构反向推导序列，属于逆向工程，与中心法则方向相反，B错误；氨基酸替换可能发生在非关键位点，若替换后氨基酸性质相似，蛋白质的空间构象和功能可保持不变，C正确；蛋白质工程需通过改造基因来实现蛋白质设计，该模型仅提供序列预测，最终仍需基因操作（如定点突变）表达目标蛋白，D错误。4．【新载体】（2025·北京通州·一模）利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到表达Gata3-GFP蛋白质的杂合子小鼠，交配获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（）A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因表达B．翻译时先合成GFP蛋白，再合成Gata3蛋白C．2号小鼠是Gata3-GFP基因的纯合子，4号小鼠是野生型D．用引物1和引物3进行PCR，能更好区分杂合子和纯合子【答案】C【解析】分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合于Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GFP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5'→3'，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B错误；整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C正确；用引物1和引物3进行PCR扩增，杂合子和Gata3—GFP基因纯合子都能扩增出相应片段，因此无法区分杂合子和纯合子，D错误。01基因工程的基本工具【新情境】1．MbpAgo是耐冷细菌细胞中的一种内切核酸酶，依赖向导DNA（gDNA）识别并切割侵染细胞的外源核酸以保护自身。常温下，MbpAgo高效且偏好切割RNA，对DNA的切割活性极低。关于MbpAgo，下列说法正确的是（）A．基本组成单位为脱氧核苷酸 B．可识别切割核酸分子的氢键C．其作用不具有专一性的特点 D．可用于基因表达调控的研究【答案】D【解析】A、MbpAgo是内切核酸酶，其基本组成单位为氨基酸，而非脱氧核苷酸，A错误；B、内切核酸酶切割的是核酸分子中的磷酸二酯键，氢键是碱基互补配对的作用力，并非切割位点，B错误；C、MbpAgo依赖特定向导DNA识别目标核酸，具有高度特异性，C错误；D、MbpAgo可高效切割RNA，通过干扰RNA实现基因沉默，类似于RNA干扰技术，可用于基因表达调控研究，D正确。【新考法】2．研究人员对某细胞的一种DNA分子分别单独用限制酶X完全酶切、单独用限制酶Y完全酶切、同时用限制酶X+Y酶切，对其酶切产物进行电泳，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（）A．该DNA分子不含有游离的磷酸基团B．该DNA分子含有的碱基对数量可能为750bpC．酶X和酶Y切割了氢键和磷酸二酯键D．DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小和构象等有关【答案】C【解析】A、据电泳图谱可知，酶X和酶Y各有一处酶切位点，但单独酶切的电泳结果相同，说明该DNA分子为环状，不含有游离的磷酸基团，A正确；B、酶X单独切得750bp片段，酶Y单独切得500bp片段，同时用X+Y切得500+250=750bp的总长度，说明该DNA的碱基对数量（长度）为750bp，B正确；C、酶X和酶Y切割磷酸二酯键，不切割氢键，C错误；D、DNA分子的迁移速率与DNA的构象、大小，凝胶的浓度等有关，D正确。3．桥RNA是一种新的基因编辑工具。桥RNA包含两个内部环状结构，其中供体结合环负责结合供体DNA，靶标结合环负责结合靶标DNA，结构如图所示。桥RNA系统能够将供体DNA定向插入靶标DNA，且不会释放切割下来的DNA片段。下列相关推测错误的是（

）A．桥RNA的空间结构的稳定依靠其内部的氢键维持B．桥RNA能与供体DNA和靶标DNA发生碱基互补配对C．桥RNA系统能为磷酸二酯键的断裂和形成提供活化能D．设计桥RNA的供体结合环和靶标结合环可实现任意DNA序列的重组【答案】C【解析】A、桥RNA含内部环状结构，RNA的空间结构稳定性通常依赖碱基间的氢键维持，A正确；B、桥RNA的供体结合环、靶标结合环分别结合供体DNA、靶标DNA，结合过程依赖碱基互补配对，B正确；C、桥RNA系统功能是能够将供体DNA定向插入靶标DNA，没有体现为磷酸二酯键的断裂和形成提供活化能，C错误；D、桥RNA系统能够将供体DNA定向插入靶标DNA，可实现任意DNA序列的重组，D正确。4．下列与磷酸二酯键形成无关的酶是（

）A．DNA聚合酶 B．解旋酶C．RNA聚合酶 D．DNA连接酶【答案】B【解析】A、DNA聚合酶在DNA复制时催化脱氧核苷酸连接到引物或延伸链的3'端，形成磷酸二酯键，A不符合题意；B、解旋酶通过破坏DNA双链间的氢键使双螺旋解开，不涉及磷酸二酯键的形成或断裂，B符合题意；C、RNA聚合酶在转录时能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键以合成RNA链，C不符合题意；D、DNA连接酶在基因工程中催化两个DNA片段间磷酸二酯键的形成，D不符合题意。02基因工程的基本操作程序【新载体】5．某同学将目的基因插入质粒P₀，构建重组质粒Pₓ，并转入大肠杆菌。该同学设计引物用PCR方法验证重组质粒构建成功(引物1~4结合位置如图所示，→表示引物方向)。下列叙述正确的是（）A．随着循环次数增加，PCR体系中浓度不断下降的组分有模板、引物和脱氧核苷酸B．利用引物3和引物4，可区分质粒P₀和PₓC．利用引物1和引物2扩增Pₓ，可判断目的基因是否正向连接到载体D．利用PCR扩增质粒中的部分片段，需要4次循环才能得到等长的DNA片段【答案】B【解析】A、PCR过程中，因参与合成反应不断消耗的组分有引物和脱氧核苷酸，模板会随着循环次数增加而增加，A错误；B、利用引物3和引物4扩增P₀和Pₓ，Pₓ中含有目的基因，扩增产物更长，B正确；C、无论目的基因正接还是反接，引物1和引物2都有相同大小的扩增产物，无法判断是否正向连接，C错误；D、利用PCR扩增质粒中的部分片段，需要3次循环才能得到等长的DNA片段，D错误。故选B。6．图甲为培育转基因生物时选用的载体、图乙是含有目的基因的一段DNA序列，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述正确的是（）A．可选用限制酶BamHⅠ切割质粒来构建基因表达载体B．获取目的基因时，用相应限制酶切割图乙中的DNA序列可得到3个片段C．与图甲中启动子结合的酶是DNA聚合酶D．只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入基因表达载体的受体细胞【答案】B【解析】A、构建基因表达载体时至少保留一个标记基因的完整，便于目的基因的检测和筛选，图甲中BamHI同时切割两种标记基因，不能选用BamHI切割，A错误；B、用限制酶在目的基因两侧切割DNA序列，将获得3个片段，B正确；C、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，C错误；D、由于选择BclI和HindⅢ这两种限制酶，破坏了氨苄青霉素基因，但没有破坏四环素基因，因此应该先用含四环素的培养基筛选出含有基因表达载体和普通质粒的大肠杆菌，再用含氨苄青霉素的培养基筛选，培养基加氨苄青霉素含普通质粒的大肠杆菌能生存，而含重组质粒的不能生存，从而筛选出成功导入表达载体的受体细胞，D错误。【新情境】7．质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌后，其编码的酶可分解X-gal产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。某研究小组以该质粒为载体，以BamHI为限制酶，通过重组DNA技术实现了人源干扰素基因在大肠杆菌中的表达。下列叙述错误的是（）A．使用CaCl2处理大肠杆菌可以提高转化效率，增加筛选平板上白色和蓝色菌落数B．因质粒中含有两个标记基因，筛选平板中的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株C．如果筛选平板中仅含有卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株D．若平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌【答案】B【解析】A、使用CaCl2处理大肠杆菌，可使其处于感受态，提高转化效率，即更多的大肠杆菌能吸收质粒，无论吸收的是含目的基因的重组质粒（可能形成白色菌落）还是未重组的质粒K（形成蓝色菌落），都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数，A正确；B、筛选平板中长出的白色菌落，可能是导入了重组质粒（含目的基因），但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白，不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株，B错误；C、由于仅含卡那霉素，未添加X-gal，无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含X-gal，无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，C正确；D、若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌，因为自身环化的质粒K中β-半乳糖苷酶基因完整，能表达活性β-半乳糖苷酶，分解X-gal形成蓝色菌落，D正确。8．利用如图所示的质粒和外源DNA构建重组DNA分子，最适合选用的限制酶是（）A．EcoRI和BamHI B．BamHIC．EcoRI和PstI D．BamHI和PstI【答案】D【解析】选择限制酶构建重组DNA的核心要求是：既能完整获取目的基因，又能保证质粒与目的基因正确连接，同时不破坏标记基因。四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因内部均有EcoRⅠ酶切位点，会同时破坏两个标记基因，因此不能选。只用BamHⅠ一种限制酶切割时，质粒和目的基因的末端序列完全相同，会导致质粒自身连接、目的基因自身连接（即“自连”），无法保证目的基因与质粒的定向连接，重组效率极低，因此不适合。BamHⅠ和PstⅠ的酶切位点分别位于目的基因的两端，切割后可完整分离出目的基因片段；质粒上同时存在BamHⅠ和PstⅠ的酶切位点，且切割后不会破坏氨苄青霉素抗性基因（标记基因）；双酶切产生的末端序列不同，可避免质粒自连、目的基因自连，确保目的基因与质粒按正确方向连接，因此选用BamHⅠ和PstⅠ是最适合的选择。03蛋白质工程及其应用【新考法】9．水杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器（原理如图），下列有关其传感原理的解释错误的是（）A．Pc启动子必须持续启动，使nahR基因持续表达出调控蛋白质B．Ps启动子不会持续启动，只有存在水杨酸-调控蛋白质复合物时才启动C．当大肠杆菌发出红色荧光时，意味着环境被水杨酸污染D．图示质粒在构建时仅需调控元件（nahR等）和报告基因（mrfp等）即可【答案】D【解析】A、Pc启动子需持续启动以保证nahR基因不断表达，产生调控蛋白，A正确；B、Ps启动子要在存在“水杨酸－调控蛋白复合物”时才能被激活，从而启动mrfp基因表达，B正确；C、当产生红色荧光蛋白时说明mrfp基因被启动，即环境被水杨酸污染，C正确；D、构建完整的表达载体除调控元件(包括调控基因及其启动子)和报告基因外，还需含有复制起点、筛选标记等基本元件，不能仅靠调控和报告元件即可完成，无此部分载体无法在大肠杆菌中正常复制并被筛选，D错误。10．iPS细胞在人类疾病治疗方面有广阔的应用前景，用iPS细胞治疗镰状细胞贫血的过程如图所示。下列叙述错误的是（）A．①过程往往需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理获得的组织B．②过程需用Ca2+处理体细胞，以利于其吸收特定的DNA分子C．③④过程需在含一定CO2的环境中进行，以维持培养液的pHD．用iPS细胞治疗镰状细胞贫血理论上不会发生免疫排斥反应【答案】B【解析】A、欲将动物组织制成细胞悬液，形成单细胞，需要用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等进行处理，A正确；B、②过程为将目的基因导入动物细胞，可采用显微注射法，将目的基因导入大肠杆菌细胞才采用Ca2+处理法，B错误；C、③④过程为动物细胞培养的过程，动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，C正确；D、iPS细胞一般是将来源于患者自身的细胞诱导形成的，移植回病人体内，理论上可避免免疫排斥反应，D正确。11．我国科学家利用天山雪莲的SikCDPK1基因(S基因)培育抗旱烟草时，为减少外源基因对植物正常生长的潜在影响，将组成型启动子(35S)替换为干旱诱导型启动子(RD29A)。下列分析错误的是A．与35S启动子相比，RD29A启动子通常在干旱条件下才驱动S基因表达B．可用农杆菌转化法将RD29A—SikCDPK1表达载体导入烟草细胞C．若S基因成功导入，则能在烟草植株各部位的细胞中检测到对应的mRNAD．检测转基因烟草的抗旱性时，可测定其在干旱胁迫下的叶绿素含量【答案】C【解析】A、RD29A为干旱诱导型启动子，其特点是在干旱条件下激活基因转录，与组成型启动子35S（持续驱动基因表达）相比，具有条件特异性表达功能，A正确；B、农杆菌转化法是植物转基因的常用方法，利用Ti质粒的T-DNA转移外源基因（RD29A-SikCDPK1表达载体）至植物细胞，B正确；C、由于RD29A启动子具有干旱诱导特性，S基因仅在干旱胁迫时表达，正常条件下不表达，故无法在烟草植株所有部位的细胞中持续检测到mRNA，C错误；D、干旱胁迫下叶绿素含量变化可反映植物抗逆性，是评估转基因烟草抗旱性的有效指标，D正确。12．不同生物在翻译时对某些密码子具有偏好性。以大肠杆菌为工程菌生产人胰岛素时，人的某些密码子在大肠杆菌中对应的tRNA含量很低，称为“稀有密码子”，会导致核糖体在此处停顿，影响翻译效率。通过密码子优化将这些稀有密码子替换为大肠杆菌偏好的同义密码子（编码相同氨基酸的不同密码子），可显著提高胰岛素产量。下列叙述错误的是（）A．密码子的简并性决定了替换同义密码子可能不会改变氨基酸序列B．密码子优化可以通过改变基因的碱基序列来规避大肠杆菌的翻译限制C．稀有密码子导致核糖体停顿，是因为细胞内与之互补的tRNA较少D．经密码子优化后，人胰岛素基因的转录效率得以提高，因此产量增加【答案】D【解析】A、密码子的简并性是指一种氨基酸可由多个密码子编码，替换同义密码子（编码相同氨基酸的不同密码子）不会改变氨基酸序列，A正确；B、密码子优化通过改变基因的碱基序列，从而规避翻译过程中因tRNA不足导致的限制，B正确；C、稀有密码子导致核糖体停顿，是因为细胞内与之互补的tRNA（转运RNA）含量较低，无法及时转运对应氨基酸，C正确；D、密码子优化针对的是翻译过程，通过提高翻译效率增加产量，D错误。04PCR技术13．研究人员从不同样本对病原体甲的S基因进行逆转录PCR和电泳检测，确定有4个样本感染了病原体甲，结果见下图。其中M和1、2泳道分别作为实验的对照。与该检测技术原理无关的是（

）A．RNA逆转录合成DNA B．引物特异性结合DNAC．DNA的碱基数目不同 D．DNA在紫外灯下发光【答案】D【解析】A、逆转录PCR技术中，首先要通过RNA逆转录合成DNA，这是该技术的重要步骤之一，与检测技术原理有关，A不符合题意；B、在PCR过程中，引物特异性结合DNA，从而实现特定DNA片段的扩增，与检测技术原理有关，B不符合题意；C、不同的DNA片段由于碱基数目不同，在电泳时会因迁移速率不同而分开，可用于检测和分析，与检测技术原理有关，C不符合题意；D、DNA本身在紫外灯下不发光，通常是利用一些能与DNA结合且在紫外灯下发光的物质来显示DNA的位置，所以DNA在紫外灯下发光与该检测技术的基本原理无关，D符合题意。故选D。【新载体】14．基因工程中，获取并大量扩增目的基因是关键步骤之一。研究人员拟从某种植物DNA中获取一个长度为500bp的目的基因片段，用于后续研究。已知该基因两侧的序列如下：（下划线①和②处分别为EcoRI和PstI的识别序列）研究人员利用PCR技术扩增该目的基因，并在上下游引物的5＇端分别添加了EcoRI和PstI的识别序列。扩增产物经纯化后，用相应的限制酶切割，然后进行琼脂糖凝胶电泳鉴定。关于该实验操作及结果的分析，不正确的是（）A．设计的上游引物序列应包含5'-GAATTC-3'，下游引物序列应包含5'-CTGCAG-3＇B．在PCR反应体系中，模板DNA经过高温变性后，需将温度降至50℃左右使引物与模板结合C．若用同一限制酶切割PCR产物和质粒载体，可提高连接效率，但可能导致目的基因正向或反向连接D．对酶切后的PCR产物进行电泳，在适宜条件下观察，很可能会在略小于500bp的位置出现清晰的条带【答案】D【解析】A、上游引物对应基因的起始端（左侧），添加EcoRI识别序列5'-GAATTC-3'，下游引物对应基因的终止端（右侧），添加PstI识别序列5'-CTGCAG-3＇，A正确；B、PCR过程：变性（95℃左右），退火（温度依赖引物Tm值，常为50–60℃），延伸，延伸温度可以在50°C左右，B正确；C、同一限制酶切割PCR产物和质粒，可提高连接效率，因为两端相同酶切位点，连接时不需要考虑方向，但可能导致目的基因正向或反向连接，C正确；D、扩增出来的产物长度=500bp（基因）+两端添加的酶切位点序列（每个约6bp，但不增加基因长度，因为酶切位点是在引物上，PCR产物全长=基因+两端额外序列，总共>500bp），使用EcoRI和PstI酶切以后，正好将两端添加的酶切序列切除了，因此序列可能恰好是500bp，D错误。故选D。15．Sanger测序是第一代DNA测序技术，又名“双脱氧终止法”，其原理是在体外DNA合成反应中，加入少量的双脱氧核苷三磷酸（ddNTPs），这些分子缺少羟基（图1所示为ddATP）。分别设置4个DNA合成体系，分别额外加一种ddNTP（ddTTP、ddATP、ddGTP或ddCTP）。合成后，通过凝胶电泳将不同长度的DNA片段分离，根据终止位置推断出DNA序列。片段通过放射性或染料标记显示。图2是某单链DNA模板经过Sanger测序法得到的电泳图，下列相关说法不正确的有（

）注：图2各泳道中，T表示额外添加ddTTP，A表示额外添加ddATP，G表示额外添加ddGTP，C表示额外添加ddCTP。A．DNA片段越靠近点样孔，其链长度越长B．上述PCR反应体系中模板链数量相同且都需1条C．合成的最长子链中，碱基数A+T=C+GD．该待测单链DNA模板的序列为5＇-CTGACTTCGA-3＇【答案】B【解析】A、在电泳中，DNA向正极迁移，其快慢由DNA核苷酸链长度决定，DNA越短迁移速度越快，越靠近正极；反之，DNA越长越靠近点样孔，A正确；B、在进行测序时，模板的数量需要足够多，以确保测序的准确性和可测性。如果模板DNA量不足，可能会导致测序结果不准确或无法进行，B错误；C、由电泳图可看出，新合成的子链需要2个T、3个A、3个G、2个C，因此碱基数满足A+T=C+G，C正确；D、越靠近正极的DNA越短，因此子链5'端第一个核苷酸是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，第二个核苷酸是胞嘧啶脱氧核苷酸，从电泳图从下往上读取，可得子链序列为5′—TCGAAGTCAG—3＇，推知待测模板序列为5′—CTGACTTCGA—3＇，D正确。16．巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术，其基本原理如图1所示。在畜牧业中，对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此，科研人员利用多重巢式PCR，同时扩增Y染色体上的雄性决定基因（SRY）与常染色体上的酪蛋白基因（CSN1S1），以实现胚胎性别的早期鉴定，并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是（

）A．从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时，通常从滋养层取样B．图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用C．若要培养高产奶牛，应当选择图2中的3号和5号D．该技术可以提高优良母畜的繁殖效率，加速育种进程【答案】C【解析】若要鉴定早期胚胎的性别，可选取囊胚的滋养层细胞来提取DNA，该操作可以避免对胚胎发育造成影响，A正确；巢式PCR的两个阶段通常在两个试管中分别进行，这样可防止内引物在第一次PCR中发挥作用，B正确；分析图2：雌性个体没有SRY基因，只有一条条带，雄性有两条条带，因此1、2、4号是雌性，能够培养为高产奶牛，3号和5号是雄性，C错误；该技术可以实现胚胎性别的早期鉴定，并将鉴定后的雌性胚胎进行移植，这样可以提高优良母畜的繁殖效率，加速育种进程，D正确。1．（2026·重庆·一模）【新载体】近年来,里氏木霉(常作为纤维素酶工业生产菌株)被改造为高效生产药用蛋白的“细胞工厂”。操作流程如图所示,下列有关叙述正确的是（

）A．敲除内源纤维素酶基因的核心目的是避免发酵产物被降解B．转入人源溶酶体酶基因后,可通过PCR等技术检测其是否整合到里氏木霉的基因组中C．配制图中培养基时可以以蛋白胨为氮源、纤维素为碳源D．相比该工程菌,大肠杆菌合成的药用蛋白更接近于人体细胞产物【答案】B【解析】A、敲除内源纤维素酶基因的核心目的是减少无关蛋白的表达，让工程菌更多资源用于生产目标药用蛋白，或便于后续分离纯化（纤维素酶不会降解药用蛋白，因此“避免发酵产物被降解”的表述不准确），A错误；B、转入人源溶酶体酶基因后，可通过PCR技术设计特异性引物，检测目的基因是否整合到里氏木霉的基因组中（若能扩增出目的基因片段，说明整合成功），B正确；C、工程菌已敲除内源纤维素酶基因，无法合成纤维素酶，因此不能利用纤维素作为碳源（培养基不能以纤维素为碳源），C错误；D、里氏木霉是真核微生物，具备内质网、高尔基体，可对蛋白质进行翻译后修饰（如糖基化），其合成的药用蛋白更接近人体细胞产物；而大肠杆菌是原核生物，无这些细胞器，无法进行复杂修饰，D错误。故选B。2．（2026·山东枣庄·一模）研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解开再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。下列叙述正确的是（）A．大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过氢键相连B．根据图1所示信息可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为8hC．图2中DNA边解旋边复制的特点与PCR时相同D．用3H标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，最终只在子代噬菌体的DNA中检测到放射性【答案】B【解析】A、DNA单链中，相邻碱基之间是通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接的，A错误；B、初始的大肠杆菌DNA是¹⁵N/¹⁵N。转移到以¹⁴NH₄Cl为唯一氮源的培养基中，培养24h后，DNA经历了多轮复制。将DNA双链解开再进行密度梯度离心，得到条带1（14N的DNA单链）：条带2（15N的DNA单链）=1：7，而母链14N链只有两条，可知，DNA单链共有16条，8个DNA分子，说明DNA分子共复制了3次，大肠杆菌的细胞周期为24÷3=8h，B正确；C、体内DNA复制（图2）是边解旋、边复制、边连接的，并且是半不连续复制（前导链连续，后随链不连续，产生冈崎片段）。PCR技术中，DNA是先完全解旋（高温变性），再进行复制（低温退火、中温延伸），整个过程是分段进行的，不存在边解旋边复制，也不会产生冈崎片段，C错误；D、T₂噬菌体在大肠杆菌内增殖时，会利用大肠杆菌的核苷酸（含³H）合成DNA，同时也会利用大肠杆菌的氨基酸（含³H）合成蛋白质外壳。因此，子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳都会含有放射性，D错误。故选B。3．（2026·湖北襄阳·一模）【新情境】B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。注：启动子*指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子；Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光下列关于该实验的叙述，不正确的是（）A．B基因在水稻卵细胞中不转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录B．过程②在培养基中应加入卡那霉素以检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上C．可从水稻体细胞和精子中提取RNA构建的cDNA文库中获得B基因中编码蛋白的序列D．在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光【答案】B【解析】A、启动子是与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，所以B基因在水稻卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录，A正确；B、检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上，应该用DNA分子杂交法，B错误；C、目的基因获取途径之一就是从cDNA文库中获得，C正确；D、由于基因表达载体上有Luc基因，其表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，所以在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光，D正确。故选B。4．（2025·河北沧州·一模）在基因工程的PCR扩增及产物鉴定实验中，科学家需通过优化实验条件获得高特异性产物，并通过琼脂糖凝胶电泳验证结果（如图所示）。已知实验以质粒DNA为模板，目标产物为含EcoRⅠ酶切位点的500bp基因片段，下列叙述正确的是（

）A．引物设计时5′端可添加EcoRⅠ识别序列，且使3′端与模板完全互补B．当模板DNA和脱氧核苷酸存在时，TaqDNA聚合酶即可催化反应C．电泳时设置合适的电压和时间主要是防止大分子DNA片段跑出凝胶D．若标准样中c为750bp，则500bp目标产物应出现在b处【答案】A【解析】A、引物在5′端添加EcoRⅠ识别序列（GAATTC）以便构建表达载体，3′端需与模板完全互补以确保延伸特异性，A正确；B、TaqDNA聚合酶的催化需要适宜条件，还需Mg2+激活，B错误；C、电泳时需设置合适的电压和电泳时间，主要目的是控制DNA片段的迁移距离，使目标产物位于凝胶可视范围内，防止小分子跑出而非大分子DNA片段跑出，C错误；D、在琼脂糖凝胶电泳中，DNA片段迁移速率与分子大小呈负相关，500bp产物应位于750bp条带下方，所以若c为750bp，则产物500bp应出现在d处，D错误。故选A。5．（2025·云南红河·一模）【经典题】科学家利用转基因生菜作为生物反应器生产人胰岛素时，依据植物偏好密码子（编码同种氨基酸的多个密码子中，生物优先高频使用的特定密码子）的原理对人胰岛素基因进行改造，提高胰岛素基因在植物细胞中的表达效率。对改造后的胰岛素基因进行一系列操作以构建基因表达载体（部分过程如图所示），再通过农杆菌转化法转入生菜细胞中表达人胰岛素。下列说法正确的是（

）A．改造后的人胰岛素基因表达产物与天然胰岛素的氨基酸序列不完全相同B．构建质粒3的过程中可使用HindⅢ和XbaⅠ两种酶切割质粒1和质粒2C．使用含有卡那霉素或潮霉素的培养基筛选导入目的基因的生菜细胞D．农杆菌T-DNA上添加复制原点才能使目的基因在生菜细胞中复制【答案】B【解析】A、改造人胰岛素基因是依据“植物偏好密码子”，密码子改变但编码的氨基酸不变（密码子的简并性），因此表达产物的氨基酸序列与天然胰岛素完全相同，A错误；B、质粒1含HindⅢ、XbaⅠ酶切位点，质粒2含HindⅢ、XbaⅠ酶切位点，用这两种酶切割质粒1和质粒2，可将“启动子+胰岛素基因”连接到质粒2上构建质粒3（保证黏性末端匹配），B正确；C、基因表达载体含“潮霉素抗性基因”（筛选标记），因此应使用含潮霉素的培养基筛选；卡那霉素抗性基因不在T-DNA区域，未整合到最终载体中，C错误；D、农杆菌Ti质粒的T-DNA可整合到植物细胞的染色体DNA上，借助植物细胞的复制系统完成复制，无需额外添加复制原点，D错误。故选B。6．（2025·浙江·一模）科学家利用蛋白质工程研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，赖脯胰岛素经皮下注射后易吸收、起效快。下列相关叙述错误的是（）A．赖脯胰岛素在受体工程菌的核糖体上合成B．通过蛋白质工程获取赖脯胰岛素的过程是④⑤⑥①②③C．必须先合成天然胰岛素基因，再定点突变获得赖脯胰岛素基因D．物质a是mRNA，物质b是多肽链，二者序列对应关系由密码子决定【答案】C【解析】A、赖脯胰岛素基因导入工程菌后，合成的场所确实在受体工程菌核糖体上，A正确；B、蛋白质工程的思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，即图中④⑤⑥①②③过程，B正确；C、利用蛋白质工程获得新蛋白基因，也可直接合成带有突变位点的DNA序列，C错误；D、物质a是mRNA，b是翻译形成的多肽链，二者序列对应关系由密码子决定，D正确。故选C。7．（2025·安徽合肥·一模）【新情境】Sanger双脱氧链终止法是DNA测序的一种基本方法，双脱氧核苷三磷酸（如图甲）在人工合成DNA体系中，可脱去两个磷酸基团形成双脱氧核苷酸并释放能量，双脱氧核苷酸可使DNA子链延伸终止。在人工合成DNA体系中，有适量某单链模板、某一种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）和四种正常脱氧核苷三磷酸（dNTP），反应终止时对合成的不同长度子链进行电泳（结果如图乙）。下列说法错误的是（

）A．新合成的子链均只含一个游离的磷酸基团B．测得单链模板的未知碱基序列为C．ddNTP与dNTP竞争的结合位点位于核苷酸链的3'端D．双脱氧核苷酸与模板链上的碱基配对后无法与下一位核苷酸反应形成磷酸二酯键【答案】B【解析】A、新合成的子链以5’端的核苷酸为起点（含1个游离磷酸基团），延伸至3’端的ddNTP（无游离磷酸），因此每条子链仅含1个游离的磷酸基团，A正确；B、由于存在某一种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）时，DNA复制终止，其余情况复制正常进行，则分子量越小，证明子链延伸终止的越早，根据碱基互补配对原则可知，测得单链模板的未知碱基序列为3′-ATGATGCGAT-5′，B错误；C、新链的合成方向是从5′端到3′端，ddNTP与dNTP竞争的结合位点位于核苷酸链的3'端，C正确；D、双脱氧核苷酸的3’端无-OH，与模板配对后无法与下一位核苷酸形成磷酸二酯键，导致链延伸终止，D正确。故选B。8．（2025·浙江嘉兴·一模）不对称PCR常用于制备DNA探针。在PCR反应体系中加入一对数量不相等的引物（如图所示），第一阶段，扩增产物是双链DNA，当限制性引物耗尽后进入第二阶段，此时非限制性引物将引导合成大量单链DNA探针。下列叙述错误的是（

）A．为标记DNA探针，可掺入含32P的dNTPB．第一阶段的扩增以DNA的两条链为模板C．限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板D．制备的单链DNA探针与目标DNA的链互补【答案】D【解析】A、DNA探针的基本组成单位是脱氧核苷酸，因此，为标记DNA探针，可掺入含32P的dNTP，A正确；B、第一阶段，扩增产物是双链DNA，因此该阶段扩增是以DNA的两条链为模板进行的，B正确；C、限制性引物的作用是增加第二阶段扩增的模板，进而为获得更多的非限制性引物引导的单链DNA探针，C正确；D、第二阶段中，非限制性引物结合目标DNA的β链（3’→5’）并以其为模板延伸，合成的单链探针与β链互补，即与α链序列相同（而非互补），D错误。故选D。9．（2025·广东汕尾·一模）CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是（

）A．Cas9蛋白的作用相当于限制酶B．复合体中的SgRNA通过碱基互补配对与目标DNA序列特异性结合C．将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是农杆菌转化法D．利用CRISPR/Cas9可将目的基因定点插入到受体细胞基因组中【答案】C【解析】A、Cas9蛋白可以切割DNA序列，作用相当于限制酶，A正确；B、由图可知复合体中的SgRNA通过碱基互补配对与目标DNA序列特异性结合，B正确；C、将重组质粒导入大肠杆菌细胞的方法是转化法，C错误；D、由图可知，利用CRISPR/Cas9可将目的基因定点插入到受体细胞基因组中，D正确。故选C。1．（2025·天津·高考真题）老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（

）A．电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶B．检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾C．提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离D．为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定【答案】C【解析】A、电泳分离DNA片段时，缓冲液可维持电泳环境的pH稳定，保证DNA片段正常分离，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶，A正确；B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，检测酵母是否产生酒精时，需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾，B正确；C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇，分离色素时用层析液，C错误；D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程，卡诺氏液可固定细胞形态，为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定，D正确。2．（2025·福建·高考真题）下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（

）选项实验名称实验操作A探究抗生素对细菌的选择作用涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上B制作果酒和果醋当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵C土壤中分解尿素的细菌的分离与计数稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头DDNA片段的扩增及电泳鉴定接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误；B、制作果醋需在有氧条件下进行，拧紧瓶盖会抑制醋酸菌（需氧型）的发酵，B错误；C、稀释涂布平板法中，更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染，确保稀释梯度准确，C正确；D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。故选C。3．（2025·福建·高考真题）紫杉醇是红豆杉的代谢产物，会干扰纺锤体的正常功能。科研人员利用农杆菌将紫杉醇合成的相关基因导入烟草中，实现了紫杉醇前体物质的合成。下列叙述错误的是（

）A．农杆菌转化前应先使用Ca2+处理烟草细胞B．紫杉醇合成的相关基因会整合到烟草染色体DNA上C．紫杉醇因干扰肿瘤细胞的有丝分裂而具有抗癌作用D．该技术的突破有利于红豆杉天然资源的保护【答案】A【解析】A、转化是指目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。农杆菌转化前，需要将含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌中，此时应先使用Ca2+处理农杆菌细胞，使农杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，A错误；B、农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA中，因此紫杉醇合成的相关基因会随T-DNA整合到烟草染色体DNA上，B正确；C、紫杉醇会干扰纺锤体的正常功能，通过抑制纺锤体的形成，阻碍肿瘤细胞的有丝分裂，从而发挥抗癌作用，C正确；D、利用转基因技术生产紫杉醇前体，可减少对天然红豆杉的依赖，有利于保护其资源，D正确。故选A。4．（2025·福建·高考真题）质粒P含有2个EcoRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的限制酶切割位点。已知BamHⅠ位点位于2个EcoRⅠ位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。下列叙述正确的是（

）A．DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源正极到负极B．可确认泳道②③条带分别是SacⅠ和EcoRⅠ的单酶切产物C．泳道⑤条带是SacⅠ和EcoRⅠ的双酶切产物D．泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数【答案】C【解析】A、因为DNA分子带负电，在凝胶中会向电源正极迁移，所以其迁移方向是从电源负极到正极，并非从电源正极到负极，A错误；B、P质粒有两个EcoRI限制酶的切割位点，单酶切后的产物最小，电泳时迁移速度较快，可推知③条带可能是EcoRⅠ的单酶切产物（单酶切产生2个片段大小相同），泳道②条带和泳道④条带位置一致，无法区分泳道②条带是SacI还是BamHI的单酶切产物，B错误；C、EcoRI有2个酶切位点，单酶切会产生2个片段，SacI有1个酶切位点，单酶切会产生1个线性片段。SacI和EcoRI双酶切，会产生3个片段，观察电泳图谱，泳道⑤有3个条带，可推测泳道⑤为SacI和EcoRI酶切产物，C正确；D、酶切只是将质粒的环状结构切开，变成线性等结构，碱基总数不会改变，D错误。故选C。5．（2025·江西·高考真题）为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒(如图)，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是A．水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶无法识别U6启动子B．在含重组Ti质粒的农杆菌中U6启动子不能驱动卡那霉素抗