2026届新高考生物考前热点复习基因工程

2026届新高考生物考前热点复习

基因工程基因工程蛋白质工程结果改造蛋白质制造新蛋白质操作对象：基因均可连接工具特点：专一性T4DNA连接酶限制酶结果DNA连接酶运载体E.coliDNA连接酶平末端黏性末端质粒分子水平检测：PCR技术、抗原-抗体杂交技术目的基因的检测与鉴定DNA复制目的基因的获取基因表达载体的构建常用方法：PCR扩增核心步骤操作程序将目的基因导入受体细胞植物：农杆菌转化法动物：显微注射法微生物：感受态细胞处理法个体水平检测：接种实验钙离子处理抗原抗体特异性结合“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”重组DNA技术的基本工具剪接运准确切割DNA分子将DNA片段连接起来将体外重组好的DNA分子导入受体细胞

考点一

重组DNA技术的基本工具知识点二、重组DNA技术的基本工具

考点一

重组DNA技术的基本工具1.限制性核酸内切酶原核生物数千特定核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端AATTC—G—

AATT—

黏性末端的写法:知识点二、重组DNA技术的基本工具（1）作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（2）种类：种类______________________________________来源大肠杆菌T4噬菌体作用区别E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶都能将双链DNA片段“缝合“起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。E.coliDNA连接酶连接平末端效率较T4DNA连接酶低。注意：不是连接氢键（氢键的形成不需要酶的催化）知识点二、重组DNA技术的基本工具2.DNA连接酶

2.DNA连接酶

（1）限制酶与DNA连接酶的关系：（2）DNA连接酶与DNA聚合酶的关系：相同点——作用位点都在磷酸二酯键不同点——DNA聚合酶DNA连接酶DNA连接酶DNA聚合酶：单个核苷酸与DNA片段DNA连接酶：DNA片段与DNA片段DNA聚合酶作用需要模板，而DNA连接酶不需要知识点二、重组DNA技术的基本工具基因工程的三种基本工具限制性内切核酸酶DNA连接酶（种类）载体（特点）作用：识别双链

DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开使用方法：一般用相同限制酶切割载体和目的基因①E.coliDNA连接酶②T4DNA连接酶①能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制②有一个至多个限制酶切割位点③具有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选知识串联1

限制酶的选择技巧核心整合一

基因工程1.根据目的基因两端的限制酶切点选择限制酶①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。②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EcoRⅠ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)。知识串联1

限制酶的选择技巧核心整合一

基因工程2.根据质粒的特点选择限制酶(如图)项目启动子终止子起始密码子终止密码子本质DNADNAmRNAmRNA位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端功能RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA使转录在所需要的地方停下来翻译的起始信号(编码氨基酸)翻译的结束信号(不编码氨基酸)

考点二

基因工程的基本操作程序知识点二、基因表达载体的构建基因工程的核心问题2:辨析：“启动子与终止子”和“起始密码子与终止密码子”。知识串联1

限制酶的选择技巧核心整合一

基因工程3.根据Ti质粒的T－DNA片段选择限制酶。图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取，而丙Ti质粒宜选取(假设切割目的基因的限制酶为XbaⅠ和SacⅠ)。易错提醒若用不同的限制酶切割出不同的黏性末端，则能使目的基因和载体定向连接，避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。名称作用部位作用结果限制酶

DNA连接酶DNA聚合酶DNA(水解)酶解旋酶磷酸二酯键碱基对之间的氢键将DNA切成两个片段磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸将双链DNA分子局部解旋为单链

考点一

重组DNA技术的基本工具2.DNA连接酶

知识点二、重组DNA技术的基本工具1．基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。(选择性必修3P67正文)(

)2．基因工程中用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶、运载体。(选择性必修3P70正文)(

)3．限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的氢键断开。(选择性必修3P71正文)(

)4．质粒上标记基因的存在便于重组分子的筛选。(选择性必修3P72正文)(

)易错辨析×

不是酶√

×

√

限制酶切开的是磷酸二酯键1.下面是3种限制性内切核酸酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。下列叙述不正确的是(

A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性B．限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对C．限制性酶1和酶3剪出的黏性末端相同D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2D

考点二

基因工程的基本操作程序目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取2.目的基因的获取(1)人工合成目的基因(2)通过构建基因文库来获取目的基因(3)利用PCR获取和扩增目的基因①逆转录法：②化学合成法：

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取3.利用PCR获取和扩增目的基因PCR是________________的缩写，是一项根据_______________的原理，在_____提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对_______________________进行大量复制的技术；(1)PCR的概念:聚合酶链式反应DNA半保留复制体外

目的基因的核苷酸序列①全称:②原理:③操作环境:④目的:⑤优点:聚合酶链式反应DNA半保留复制体外(PCR扩增仪/PCR仪)对目的基因的核苷酸序列进行大量复制可以在短时间内大量扩增目的基因知识点一、目的基因的筛选与获取3.利用PCR获取和扩增目的基因(2)DNA复制所需的基本条件:参与的组分在DNA复制中的作用

解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物提供DNA复制的模板合成DNA子链的原料打开DNA双链催化合成DNA子链使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸（体外用耐高温的DNA聚合酶）（体外用高温代替）（2种,一对）引物是一小段能与__________的一段碱基序列_________的______________DNA母链互补配对短单链核酸3’5’DNA母链3’5’DNA母链3’5’引物3’5’引物

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取3.利用PCR获取和扩增目的基因(3)引物的作用:引物使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。(DNA聚合酶不具有从头合成子链的功能)5’--3’5’-3’-5’3’-引物引物子链延伸子链延伸引物是决定PCR特异性的关键。3’--5’

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取3.利用PCR获取和扩增目的基因(4)PCR的条件:DNA模板引物(2种)四种脱氧核苷酸引物引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸(dNTP)提供DNA复制的模板合成子链DNA的原料脱氧核糖磷酸基团含N碱基

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取3.利用PCR获取和扩增目的基因(4)PCR的条件:TaqDNA聚合酶稳定的缓冲溶液激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。提供合适的酸碱度和离子，DNA聚合酶需要Mg2＋激活一般添加Mg2+耐高温的DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，进而合成DNA子链耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）4种脱氧核苷酸（DNTP）引物待扩增的DNA片段（模板）5’5’

变性

复性

延伸温度上升到90℃以上，双链DNA解聚为单链当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。

考点二

基因工程的基本操作程序知识点一、目的基因的筛选与获取4.过程知识串联1

PCR技术核心整合二PCR技术和蛋白质工程1.原理：DNA半保留复制。2.条件：DNA模板、2种引物、耐高温的DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。3.扩增过程过程说明图解变性温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链

复性温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合

延伸温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链易错提醒复性不一定均为引物与DNA模板结合。复性时，引物与DNA模板的结合是随机的，也存在DNA解开的两条链的结合。PCR反应的结果不都是所需的DNA片段。因为第一次循环得到的DNA片段只有一种引物，比所需的DNA片段要长，从第二次循环才出现所需的DNA片段，这样的片段存在两种引物。知识串联1

PCR技术核心整合二PCR技术和蛋白质工程知识串联2

基因工程的操作步骤核心整合一

基因工程1.

基因表达载体的构建（核心步骤）（2025·广东汕尾·一模）研究表明，COX-2基因与肿瘤细胞的迁移有关，科研人员通过构建COX-2基因表达载体（如图），用于进一步研究COX-2基因表达产物对肿瘤细胞迁移的作用机制。图中1链为转录的模板链，BamHⅠ、SacⅠ为限制酶识别序列，LacZ基因表达产物可使显色剂X-gal变蓝。下列说法正确的是（

）

A．通过PCR扩增COX-2基因片段，需要加入引物A和引物DB．为构建COX-2表达载体，需在与1链结合的引物的5'端添加BamHⅠ识别序列C．在含氨苄青霉素的培养基中能生长的是含重组质粒的菌落D．在含X-gal培养基中长出的蓝色菌落含重组质粒B（2025·广西·高考真题）CAR-T是指通过基因工程技术表达CAR基因的T细胞。CAR-T能更好地识别肿瘤细胞表面特定抗原，在肿瘤治疗中疗效显著。构建CAR-T过程见图，回答下列问题：

(1)构建含CAR基因的重组质粒，选用的限制酶组合是______。(2)将连接产物导入Ca2+处理后的大肠杆菌，使用添加氨苄青霉素的固体培养基培养。使用固体培养基的原因是______。(3)将获得的重组质粒导入T细胞并成功表达后，为了研究CAR-T识别肿瘤细胞的特异性及抗肿瘤效果，除了有CAR-T与肿瘤细胞共同培养的实验组，还需设置的对照组有

，肿瘤细胞凋亡率的检测指标有

_（至少写出2点）。EcoRⅠ、NotⅠ便于含有质粒的大肠杆菌形成单菌落肿瘤细胞单独培养、不含CAR基因的T细胞（正常T细胞）与肿瘤细胞共同培养肿瘤细胞的体积、肿瘤细胞死亡数和存活数等种类项目植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、花粉管通道法显微注射法Ca2＋处理法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的T­DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA中→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→能吸收周围环境中DNA分子的生理状态细胞（感受态）→基因表达载体导入细胞中能发育成完整个体繁殖快、单细胞、遗传物质少

考点二

基因工程的基本操作程序知识点三、将目的基因导入受体细胞

考点二

基因工程的基本操作程序知识点三、将目的基因导入受体细胞注意：1.农杆菌转化法过程Ti质粒目的基因构建基因表达载体含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌含重组Ti质粒的农杆菌植物细胞导入植物细胞表现出新性状的植物将目的基因插入染色体DNA中T-DNA植物组织培养可转移DNA将目的基因插入Ti质粒的T－DNA中→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达辨析：①农杆菌转化法小结：Ti质粒目的基因构建基因表达载体转入农杆菌导入植物细胞T-DNA携带目的基因插入植物细胞染色体DNA中表达新性状

该过程经过____次拼接、____次导入？(1)第一次拼接___________________________(2)第二次拼接___________________________(3)第一次导入___________________________(4)第二次导入___________________________将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上（非人工操作）两两将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌含目的基因的T-DNA导入受体细胞（非人工操作）优先选择受伤的叶片与重组质粒的农杆菌培养，叶片伤口处的细胞可释放大量的酚类物质，可吸引农杆菌

考点二

基因工程的基本操作程序知识点三、将目的基因导入受体细胞知识串联2

基因工程的操作步骤核心整合一

基因工程3．目的基因的检测与鉴定

考点训练

4.下图表示培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是()A.过程A需要限制酶和DNA聚合酶的参与B.过程B需要用CaCl2处理，以提高番茄细胞细胞壁的通透性C.抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达D.转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定过程A为构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶CaCl2处理只是提高农杆菌细胞细胞膜的通透性抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上，不一定能表达研究发现，大豆GmNF-YA19基因在干旱胁迫中有响应。科研人员利用PCR扩增GmNF-YA19基因，构建GmNF-YA19基因表达载体并转化烟草，实验过程如图1、2所示。下列说法正确的是（

）A．PCR扩增GmNF-YA19基因的前提是根据已知核苷酸序列合成一种引物B．为获得能正确表达目的基因的重组质粒，应选用限制酶KpnⅠ、EcoRⅠ进行切割C．终止子为一段DNA序列，其作用是使翻译在所需要的地方停下来D．重组质粒转化烟草后，可使用含氨苄青霉素的培养基来筛选目的细胞D命题预测2

围绕基因工程的操作步骤，考查科学思维题型突破·命题预测在质粒的启动子和终止子中间含有的限制酶为PvuⅡ、KpnI和EcoRI三种限制酶切割位点，由于KpnI在质粒中不止一个识别位点，因此最好选用PvuⅡ和EcoRI进行切割2转录【新情境】．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B

考点三

DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定知识点一、DNA的粗提取与鉴定（1）原理:利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在

方面的差异，提取DNA，去除其他成分。（2）DNA的性质:DNA不溶于

，但某些蛋白质溶于

；DNA能溶于2mol·L－1的

。（3）DNA的鉴定:在一定温度下，DNA遇

试剂会呈现

。物理和化学性质酒精酒精NaCl溶液二苯胺蓝色1.实验原理新鲜洋葱（香菜、菠菜、菜花或猪肝等）不能用哺乳动物成熟的红细胞（如猪血细胞），因为无细胞核和各种细胞器可以用鸡血细胞，需加入柠檬酸钠，防止血液凝固2.实验材料：

考点三

DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定知识点一、DNA的粗提取与鉴定知识串联3

DNA的粗提取与电泳鉴定核心整合一

基因工程1．DNA的粗提取与鉴定的注意事项本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。可选用鸡血细胞作为材料。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成丝状沉淀。0102鉴定DNA时，一支试管为对照组，另一支试管为实验组。两支试管中都先加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液；在实验组试管中加入DNA丝状物，对照组不加；加入二苯胺试剂后沸水浴加热。结果可以看到加入DNA丝状物的试管呈现蓝色，对照组无色。如果实验组蓝色较浅，说明提取出的DNA量太少。03

考点训练

2.下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是()A.洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量B.滤液中加入冷酒精后，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加C.向含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液有利于去除杂质D.用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化洋葱研磨液要用纱布过滤DNA在冷酒精中的溶解度很低，蛋白质在冷酒精中的溶解度较高，故可以利用DNA不溶于冷酒精的原理，提纯DNA，但提取量不变向含DNA的滤液中加入预冷的酒精溶液有利于去除杂质，加入2mol/L的NaCl溶液是溶解粗提取的DNA电泳鉴定原理DNA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，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。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。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构像等有关。

考点三

DNA的粗提取与鉴定和DNA片段的扩增与电泳鉴定知识点二、DNA片段的扩增与电泳鉴定2.电泳鉴定原理：知识串联3

DNA的粗提取与电泳鉴定核心整合一

基因工程【典例3】DNA粗提取与鉴定的实验流程是“取材→研磨→过滤→分离→鉴定”，下列说法正确的是（

）A．实验材料可以选择猪的成熟红细胞或洋葱细胞B．研磨液要放在4℃冰箱中静置是因为低温可以减缓DNA被酶降解C．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2mol/L的NaCl溶液度最小D．可以利用DNA溶于酒精的特性将DNA提取出来不含细胞核利用DNA不溶于酒精，而蛋白质等溶于酒精，可将DNA与蛋白质等分离最大B（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