高考生物一模试题分类汇编：基因工程（解析版）

专题12基因工程

；2大考点概览

考点01基因工程

考点02蛋白质工程

,•考点1

1.（2026四川凉山.一模）为在大肠杆菌中表达人的胰岛素基因，将胰岛素基因（H的基因）插入质粒

P。，构建重组质粒匕，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5'f3'方向），所用模板、

引物和结果下表。下列分析错误的是

管号©②③④⑤⑥⑦⑧

模板P。PxP。P,P。P。

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.②④®离心管中的Px都是胰岛素基因正向插入的重组质粒

【答案】D

【详解】A、图中的酶处理（DNA连接酶）与PCR中的酶ITaq酶）不同，但形成的化学键相同，均

涉及磷酸二酯键，A正确；

B、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：

C、①无犷增产物，因质粒Po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Po,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；

D、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Po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。Po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噌产物出现，D错误。

故选D。

2.（2026四川广安.一模）为获得高产脂质的硅藻用于生产生物柴油，研究人员将苹果酸酷（ME）基

因（长度约800bp）构建到含新霉素抗性某因的超表土载体匕导入硅薄细胞。为验证转化是•否成

功，以野生型基因组、转化后硅藻基因组以及重组质粒为模板，使用可特异性扩增完整ME基因的引

物进行PCR,对产物进行琼脂糖凝胶电泳，并测定条带亮度（相对值），结果如图所示，下列分析正确

的是

条带亮度

相对值（bp）八

800-——

0-------------------------------►

野生型硅转化后硅重组样品

藻基因组藻基因组质粒

A.PCR过程中，引物作用是使TaqDNA聚合酹从其3,端开始连接核糖核甘酸

B.为确保ME基因正确插入载体，需在引物3,端加入不同的限制酶识别序列

C.转化后硅藻基因组检测到明显条带，说明ME基因已整合到其染色体DNA上

D.为评价所获硅藻品系的生产潜力，还需检测其生长速率与胞内脂质含量

【答案】D

【详解】A、PCR使用DNA聚合酶连接脱氧核糖核甘酸（dNTP）,不是核糖核昔酸。而且引物是提供

3'-OH末端让聚合前延伸DNA链，A错误；

B、设计引物时，在5,端加酹切位点（用于克隆时引入陶切位点），不是在3'端，3'端必须与模板匹

配以保证扩增特异性。而且“不同限制酶识别序列”不是必须的（有时只需同种两端不同酶），B错误；

C、转化后硅藻基因组检测到E月显条带，可能ME基因整合到质粒上，质粒进入转化后的近藻，不能说

明ME基因已整合到其染色体DNA上，C错误；

D、因为实验目的是获得高产脂质的硅藻用于生物柴油，仅验证基因转入还不够，必须评估实际表现：

生长速率（影响培养产品）和脂质含量（影响产油率）是关犍生产指标，D正确。

故选D。

3.（2026四川内江.一模）马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展栽培马铃薯的种植区域。我

国科研人员发现，野生马铃薯中S基因表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显

著增强其抗寒能力。结合下图分析，下列叙述错误的是

限制酶识别序列及切割位点

夕-&ATCT-3'

Bgl?

3'-TCTA印-5'

-G*AATTC-3r

EcoR?

3r-CTTAA^-5*

5"-?CTAGA-3,

Xba?3'-AGATCp-5'

A.PCR扩增S基因时，需要模板、引物、4种脱氧核甘酸和耐高温的DNA聚合酹等

B.为保证S基因正确插入载体中，需对其上游引物的5,端添加碱基序列51GAATTC-3，

C.用含重组Ti质粒的农杆菌侵染栽培马铃薯后，利用抗性基因2筛选成功转化的细胞

D.将已转化的马铃薯与普通栽培马铃薯种植在寒冷条件下可检验S基因是否发挥作用

【答案】B

【详解】A、PCR扩增基因的必备条件是：模板（S基因的DNA）、引物、4种脱氧核苜酸

（dNTP）、耐高温的DNA聚合随（Taq酶），A正确；

B、为保证S基因正确插入载体中，扩增目的基因时，需要在引物的5“端添加限制酶的识别序列。结

合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有Bgll【、EcoRI和Xbal的识别序列，切割载体需从这三

种酶里选两种；而S基因内部含有Xbal,这种酶不能用于切割S基因。再根据各种限制醉的识别序

列及切割位点，可知，需要用BgllkEcoRI切割载体，同时用BgHI和EcoRI切割S基因，才能保证

5基因的正向连接（启动于一端），故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5-AGATC1-

31,在下游引物添加的碱基序列是S-GAATTC-3，，B错误；

C、Ti质粒的T-DNA区域包含抗性基因2（图中抗性基因2位于T-DNA范围内），T-DNA会转移到植

物细胞，因此可利用抗性基因2筛选转化细胞，C正确：

D、检验S基因是否发挥抗寒作用，可通过表型鉴定：将已转化（含S基因）和普通马铃薯种植在寒冷

条件下，对比两者的抗寒能力，即可验证S基因的功能，D正确。

故选B。

4.（2026四川广安.一模）为培育富含花青素的紫色番茄，科研人员拟将金鱼草中调控花青素合成的关

键转录因子基因（Del）转入番茄。选用的植物表达载体及Del基因的结构如下，请回答下列问题：

IXbiala7o.RlEZ

Del基因

限制辞识别序列及切割位点如下：

rr

rr5-TbTAGA-3

.in5-AAGCTT-3,.

M〃d】n3»,TTCGA^A-5出。3r-AGATCjT-5r

5r-GGATCC-3*5,-GAATTC-3,

BamHl3LCCTAGG-5ZTCOKL3,-CTTAA(J-5,

It

c..5'-GTCGAC3

Ml31CAGC1JG-5'

（1）科研人员决定用BamHI和Hind川对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，

需在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列的原因是（答出两代即可兀已知Del基因转录

时的模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3o为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物为：5-

ATGGCT-3。（请填写6个碱基序列）

（2）将重组质粒导入农杆菌，为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加o农杆菌导入番

茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的区域。

（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在

番茄果实中表达，需对载体进行的改造是。

4.【答案】（1）①.保证酶切后与质粒正确连接，同时可避免目的基因和质粒自连GGATCC

（2）①.潮霉素②.T-DNA

（3）在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子

【解析】

【分析】I、基因工程的步骤：FI的基因的提取、F1的基因与运载体结合、FI的基因导入受体细胞、目

的基因的检测与鉴定。

2、对限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。

⑴科研人员决定用BamH1和Hindlll对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，需

在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列，这样才能保证目的基因被酶切后获得与质粒切割后相

同的黏性末端，保证目的基因和质粒正确连接，同时也能避免目的基因自连。已知Del基因转录时的

模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3。为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物需要连接

BamHI的识别序列，为：5-GGATCCATGGCT-3。

（2）重组质粒中含有潮霉素抗性基因，在将重组质粒导入农杆菌时，为初步筛选含有质粒的菊落，应在

培养基中添加潮霉素。农杆菌导入番茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的T-DNA,因

此需要将目的基因植入其中。

（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在番

茄果实中表达，需对载体进行的改造是在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子，这

样□「以实现目的某因只在果实细胞中表认。

5.（2026四川绵阳B区.一模）棉花叶柄脱落细胞中RLF1基因编码细胞分裂素氧化酹，该肉可通过降

解细胞分裂素加速叶片脱落。为了培育经脱叶剂处理可快速脱叶的棉花品种，以适宜机械化采收，科

研人员设计了育种思路：先筛选脱叶剂诱导、叶柄脱落区特异表达的proPER21启动子，再构建

proPER21：RLFI转基因株系，进行大田试验选育。回答下列问题。

1、筛选诱导型组织特异性启动子。

II、用选定启动子与RLF1基因构建pr°PER21：RLFI转基因株系，并进行田间试脸。

（1）扩增目标序列，构建表达载体：通过生物信息学分析，在若干备选启动子中选定proPER21启动

子（如图1）、Ti质粒pGreenH-0800-Luc（如图2）进行试验.

//indlU

Spe\限制翦的识别序列

终止子

Xba\和的切位点

上游引物图注

Spe\5-ACTAGT-3,

终止子\KanR：卡拉霉素抗性基囚MlGAlCA-U

pGrccnIl-0800-Lucori：复制原点

;

3'TFLuc：主报告基因Xlal5-TCTAGA-3

y-AGATCT-5'

下游引物RLuc：内参报告基因

P35S：常规启动子

“Mdlll5-AAGCTT-3,

y-TTCGAAJ'

图甲图乙

注：FLuc基因表达萤火虫荧光素的，RLuc基因表达海肾荧光素随，两种酶可以催化不同底物发出不同

颜色的荧光。

①用PCR技术对目标序列进行扩增时，需要模板、引物、原料和（填酶名称）等条件，其中

引物与模板结合发生在阶段，酶的作用发生在_______阶段。

②为了替换常规启动子并将拟选启动子正确插入载体质粒的主报告基因上游，需在拟选启动子的上、

下游引物的S端分别加入碱基序列、。

（2）转染细胞，培养，检测。实验处理如下表，实验结果符合预期。

受体细胞空Ti质粒重组Ti质粒脱叶剂培养与检测

+

+-培养48小时

-

后，鉴定相对荧

叶柄细胞

光强度。+：表

+

-+示有转入或加

-入；7表示无

转入或不加入。

棉铃细胞与叶柄细胞处理相同

①将Ti空质粒和重组Ti质粒通过________（方法）分别转入棉花叶柄细胞和棉铃细胞，并将

________整合到该细胞的染色体上。

②实验中用棉铃细胞作受体细胞，目的是验证_______。

（3）构建proPER21：RLF1转基因株系时（“需要”或“不需要”）敲除细胞中原有RLF1基

因，说明理由_______。

（4）田间试验显示，该株系在70%脱叶剂用量下，脱叶效率更优于100%脱叶剂处理下的野生型，且

棉铃数量与对照无显著差异。其积极意义是__________（答出2点即可）。

5.【答案】⑴①.耐高温的DNA聚合酶（2）.复性③.延伸©.5'-TCTAGA-3,

⑤.5：AAGCTT-3，

（2）①.农杆菌转化法②.Ti质粒上的T-DNA（3）.proPER21是在叶柄细胞以外的细胞中

不表达的启动子

（3）①.不需要②.植株生长发育需要有正常的激素调控

（4）在维持棉花产量的前提下，减少化学药剂使用量；提高脱叶效率；利于机械采收；降低成本、减

少环境污染

【解析】

（1）①PCR（多聚酶链式反应）是体外扩增DNA的技术,需3个核心条件：模板DNA（目标序

列）、一对引物（定位扩增区域）、4种脱氧核甘酸（原料）、耐高温的DNA聚合酶（催化子链合

成）：PCR分3个循环阶段：变性-＞复性-延伸，各阶段功能如下：变性（90-95℃）：DNA双链

解旋为单链：复性（55-60℃）：引物与模板单链的互补区域结合（定位扩增起点）；延伸（72C左

右）：耐高温的DNA聚合酶沿引物方向合成子链。

②构建重组载体时，需保证p「oPER21启动子定向插入Ti质粒的“主报告基因（FLuc）上游”，替换原

有的常规启动子（P35S）。关键是让PCR扩增的启动子两端携带与Ti质粒对应位置匹配的限制酹识别

序列，实现“酶切后定向连接“，Ti质粒中主报告基因（FLuc）上游存在Xba【和HindUI的酶切位点，

引物引入这两个序列后，PCR扩增的proPER21启动子两端会带有对应酶切位点，用XbaI和HindHI

双酶切启动子与质粒后，可将启动子定向插入FLuc上游，确保启动子能阴动报告基因表达（用于后续

检测启动子活性）。

（2）①双子叶植物（如棉花）常用的转基因方法是农杆菌转化法，核心依赖农杆菌的Ti质粒：Ti质

粒上的T-DNA（可转移DNA）能自主转移到梢物细胞，并整合到植物细胞的染色体DNA匕是基因

工程中常用的“载体骨架

②题干明确proPER21是“叶柄脱落区特异表达的启动子”（仅在叶柄脱落区表达，在其他组织不表

达）。实验设置“叶柄细胞”（目标组织）和“棉铃细胞'’（非目标组织）作为受体，形成对照，验证启动

子的“组织特异性实验目的是验证proPER21是在叶柄细胞以外的细胞（如棉铃细胞）中不表达的启

动子。若棉铃细胞中转入重组质粒后，即使加脱叶剂，主报告基因（FLuc）也不表达（荧光强度

低），而叶柄细胞中表达（荧光强度高），则证明proPER2I具有叶柄特异性，符合育种需求（避免启动

子在棉铃等关键组织表达，影响产量）。

（3）RLF1基因编码细胞分裂素氧化酶，降解细胞分裂素（细胞分裂素可延缓叶片衰老、抑制脱落）。

原有RLF1基因参与棉花正常的生长发育调控：如调控叶片自然脱落、维持激素平衡（若敲除，会导致

细胞分裂素积累，叶片脱落异常，影响植株正常牛.长）。植株牛.长发育需要原有RLF1基因维持正常的

激素调控（如自然脱落、激素平衡），敲除会导致植株生理功能紊乱，影响生长和产量。所以构建

piuPER2l：RLF1转基因株系时不需要敲除细胞中原有RLF1基因。

（4）70%脱叶剂用量下，转基因株系脱叶效率＞100%脱叶剂处理的野生型，且棉铃数量（产量）与

对照无差异，结合育种目标（适宜机械化采收），推导意义如下：生态与成本层面：减少脱叶剂用量

（70%vslOO%）,降低化学药剂对环境的污染，同时减少农药采购成本；生产效率层面：脱叶效率更

高，可快速满足机械化采收的需求（避免叶片残留影响机械作业）；经济层面：棉铃数量无差异，说

明转基因株系维持了原有产量，保证棉农经济效益。

6.（2。26四川自贡.一模）曲酸是米曲霉的次生代谢产物，为提高米曲霉产曲酸能力，科研人员用同源

重组技术将曲酸合成有关的kojR基因导入米曲霉g-1（pyrG基因缺陷）菌株中，获得高产的g-58菌

株，部分过程如图甲所示，其中kan「（卡那霉素抗性基因）、pyrtJ（合成尿喀咤关键基因）均为标记基

因。请回答：

图甲

（1）现欲通过PCR技术构建kojR-pyrG融合基因，需在反应体系中加入适量的Mg2+,其作用是

。采用SacI和Sall完全随切构建的重组质粒，产物通过琼脂糖凝胶电泳检测应产生________

条电泳条带。

（2）将重组质粒导入农杆菌后仍需用PCR验证融合基因的有无，应选择图甲中的引物组合是

：现有以下培养基成分。①碳源②氮源③无机盐④水⑤卡那霉素⑥尿喀噬，筛选g-58菌株

的培养基需要添加（填序号）。

（3）研究人员计划用甲图所示的同源重组技术敲除米曲霉合1菌株中的msn2基因并回补pyrG基因，

来探究msn2基因对米曲霉产由酸的影响，请根据图甲过程及原理判断图乙中A、B基因分别为

________基因。

图乙

（4）已知米曲霉中的LacA基因可促进其次级代谢产物合成前基因的转录。科研人员对摇瓶培养相同

时间的g-1和g-58菌株进行相关数据检测，结果如下表，

g-1菌株(g/L)g-58菌株(g/L)

发酵时间

（d）

曲酸产量kojR基LaeA基曲酸产量kojR基LaeA基

(g/L)因相对表因相对表（g/L）因相对表因相对表

达量达量达量达量

22——3——

36.5119.51302.2

47.5————16————

610.53.53.825.51003.7

据表分析，kojR基因能使米曲霉产曲酸增多的原因可能是：发酵早期。

6.【答案】（1）①.激活TaqDNA聚合酶②.2

（2）①.引物2和引物4②.①②③④

（3）pyrG基因和msn2基因

（4）促进LaeA基因表达，促进次生代谢产物合成酶的合成，进而增加次生代谢产物的合成，有利于

曲酸的产生

【解析】

（1）PCR反应中，Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性（Taq酶的催化依赖Mg2+）。重组质粒含

kojR-pyrG基因和karf标记基因，用SacI和SalI完全酶切后，会产生2个片段（kojR-pyrG片段、含

kan「的质粒片段），因此电泳检测应产生2条电泳条带。

（2）PCR技术要求两种引物分别与目的基因两条链的3端结合，从而使DNA聚合酶能够从引物的3,

端开始连接脱氧核昔酸。根据图甲中引物的位置，应选择的引物组合是引物2和引物4。筛选g-58菌

株的培养基需添加①碳源、②氮源、③无机盐、④水。理由是g-58菌株含pyrG基因（可自主合成

尿嗜咤，无需添加⑥尿嗒咤）C

（3）根据图甲过程及原理，要敲除米曲霉g-1菌株中的msn2基因并［可补pyrG基因，图乙中A基因应

为pyrG基因，B基因应为msn2基因，这样通过同源重组可以实现对msn2基因的敲除和pyrG基因的

回补。

（4）由表格可知，g-58菌株含有kojR基因，其kojR基因相对表达量、LaeA基因相对表达量均比g-1

菌株高，且曲酸产量也更高。因为已知米曲霉中的LaeA基因可促进其次生代谢产物合成髓基因的转

录，所以可推测kojR基因能便米曲霉产曲酸增多的原因可能是：发酵早期通过促进LaeA基因表达，

促进次生代谢产物合成酶的合成，进而增加次生代谢产物的合成，有利于曲酸的产生。

7.（2026四川绵阳.一模）在现代生物科学技术中，基因工程技术和蛋白质工程技术有着广泛的应用。某

科研小组欲通过合成基因A来生产一种具有特殊功能的蛋白质，该蛋白质能显著提高农作物的抗逆

性，从而提高粮食产量。回答下列问题。

（1）基因A合成后，可采用技术对基因A进行大量扩增，该过程中需要加入的酶是

（2）已知质粒中位于启动子与终止子之间的酶切位点（图甲），以及限制酶的识别序列和切割位点（图

乙）。在构建基因表达载体时，若用的是E.coliDNA连接酶，为了基因A能高效地与质粒连接并保证

方向正确，需要在基因A的上游和下游分别添加（填限制酶的名称）的识别序列。

限制酶识别序列及切割位点：

质粒示声图：NhdSma\EcoRI

Xba\EcoRi

甲

限制能识别序列及切割位点:

Nhel：GCIAGCEcoRI:GAATTC

CGATCGCTTAAXl

EcoRV:GAATC

XbaI：TCTAGASmaI：CCCGGG

AGATCTCTATAGGGGCCC

乙

⑶基因表达载体构建完成后，为确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，应选用下图中的一对引

物对待测质粒进行扩增，扩增产物一般通过___________凝胶电泳来鉴定。

以启沙子

sf---1........./2，

]蹩基因A市＜—；,

注：Pl、P2和P3表示引物。

（4）用含有重组质粒的农杆菌侵染某农作物的愈伤组织细胞时，转移到被侵染细胞并将其整

合到该细胞的染色体DNA上。筛选出成功转化的愈伤组织，经诱导再分化过程，培育出转基因植株，

为检测基因A是否在培育的新植株中翻译出该特殊蛋白，可用技术。

7.【答案】（1）PCR/聚合酶链式反应耐高温的DNA聚合酶/TaqDNA聚合酶

(2)NheI(或XbaI)、EcoR1

（3）Pl和P3琼脂糖

（4）Ti质粒上的T-DNA抗原-抗体杂交

【详解】（1）PCR技术可以对基因A进行大量扩增，扩增过程需要耐高温的DNA聚合酶，

（2）E.coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双琏DNA片段

平末端之间进行连接，故不能选择SmaI,不能同时选择NheI和XbaI或只选择EcoRI,因为会产

生相同的黏性末端，导致质粒自身环化，因此为了基因A能高效地与质粒连接并保证方向正确，需要

在基因A的上游和下游分别添加NheI（或XbaI）、EcoR【。

（3）要确定基因A已连接到质粒中且插入方向正确，需选择能扩增出包含基因A部分序列和质粒部

分序列的引物，故应选用引物P1和P3。PCR扩增产物•般可通过琼脂糖凝胶电泳来进行签定，根据

不同DNA分子迁移的结果进行鉴别。

（4）T-DNA属于可转移DNA,用含有重组质粒的农杆菌侵染某农作物的愈伤组织细胞时，Ti质粒上

的T-DNA转移到被侵染细胞并将其瑶合到该细胞的染色体DNA上“为检测某因A是否在培育的新植

株中翻译出该特殊蛋白，可用抗原一抗体杂交技术。

8.（2026四川凉山.一模）对氧磷是一种有剧毒的杀虫剂，会造成环境污染。有机磷水解酶（OPS）可催

化对氧磷水解。科学家筛选出高产OPS的微生物，并利用基因工程构建环境安全型工程菌，通过向大

肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备有机磷农药微生物传感器（如图1）,为环境污染

治理提供新方法。请回答下列问题：

对蒙磷——^PS—44-硝基苯酚--一;EGFP绿色荧光

_T7»OPS基因~RecA►EGFP基因~~

T7：能被强紫外线等激活的OPS基因强启动子；■终止子

RecA：EGFP基因的启动子；EGFP：绿色荧光蛋白

图1

（1）要制备如图1的有机磷农药微生物传感器，至少需要三种“分子T具”，即相应的酶和o在

该传感器中，RNA聚合酶能识别和结合的部位是,该启动子属于型启动子。

（2）据图分析，该有机磷农药微生物传感器能检测到环境中的对氧磷的原因是。

（3）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成安全隐患。科学家将ccdB

自杀基因、M1R-15a基因插入重组质粒中，使，程菌在对氧璘被耗尽时菌株可启动“自杀”。ccdB自杀

基因表达的毒蛋白可使工程菌致死，MIR-15a基因控制合成的miRNA能结合ccdB自杀基因的

mRNA,从而抑制蛋白质的合成，则ccdB自杀基因、MIR-15a基因分别插入图2中的、

（填字母）位点。当“自杀”工程菌用于被对氧磷污染的环境治理时，该菌启动“自杀”的时机和方法是

_T7■>OPS基因—j—;------RecA:AEGFP基因—

!»।।

!!!!

ABCD

图2

8.【答案】（1）①.载体②.T?和RccA③.诱导

（2）对氧磷激活T?启动子，OPS基因表达合成OPS水解对氧磷，产生的4-硝基苯酚能激活RecA启

动子，促进EGFP基因的表达合成EGFP,所以能通过绿色荧光检测环境中的对氧磷（有机磷农药）

（3）①.B@.D③.没有绿色荧光时，用强紫外线照射

【解析】

（1）基因工程的“分子工具”包括限制酶、DNA连接酶和载体；RNA聚合酶能识别和结合的部位是

启动子（T7和RecA）；该启动子（T?）需要对氧磷激活，属于诱导型启动子。

（2）有机磷农药微生物传感器能检测到环境中的对氧磷的原因是：当环境中存在对氧磷时，对氧磷会

激活T?启动子，OPS基因表达合成OPS水解对氧磷，产生的4-硝基苯酚能激活RecA启动子，促进

EGFP基因的表达合成EGFP,所以能通过绿色荧光检测环境中的对氧磷（有机磷农药）。

（3）根据题意，ccdB自杀基因表达的毒蛋白可使工程菌致死，MIR-15a基因控制合成的miRNA能结

合ccdB自杀基因的mRNA从而抑制蛋白质合成。为了实现对ccdB自杀基因表达的调控，用紫外线照

射时要能让工程菌死亡，需要让毒药基因接在B位点；MIR-15a基因要在存在对氧磷时发挥抑制ccdB

自杀基因表达的作用，应插入D位点。当“自杀”工程菌用于被对氧磷污染的环境治理时，因为要在对

氧磷被耗尽时启动“自杀”，所以时机是当对氧磷被耗尽即没芍绿色荧光时启动“自杀”；方法是用强紫外

线照射使工程菌死亡。

9.（2026四川巴中.一模）杂草是全球农业生产的主要威胁。除草剂FCD抑制植物细胞中原吓咻原IX

氧化酶的活性以达到除草效果。某科研团队利用CRISPR/Cas9技术，通过改变PPOI基因（编码原吓咻

原IX氧化酶）结构来增加水稻<2N=24）对除草剂FCD的耐受性。部分技术流程如下：

注：sgRNA表达盒I和sgRNA表达盒2可在水稻细胞中分别转录出能与PPOI基因和CP12基因部分

序列互补配对的sgRNA,引导Cas9基因表达的Cas9蛋白定点切割DNA。

（1）上图重组Ti质粒中的sgRNA表达盒中必须包含切割目标基因的靶序列以及驱动基因转录的

等结构。在构建重组Ti质粒时所需的酶有..（写出两种），将重组Ti质粒导入农

杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌，使其处于.的生理状态。

（2）研究人员培育FCD耐受水稻的技术思路：利用导入水稻的CRISPR/Cas9系统对其讲行某因编

辑，使其2号染色体上的PPOI基因与CP12基因结构改变（如下左图所示），从而赋予水稻对FCD的耐

受性，并利用PCR技术结合电泳对转基因水稻进行鉴定（结果如下右图所示）。

注：Fi、F2、RI、R2代表引物；为成功表达的CRISPR/Cas9系统；强启动子能提高基因的转录水平

回答下列问题：

①利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功时可选择的引物组合为o若基因编辑成功，PCR

扩增后产物的电泳结果应该为号泳道，通过该泳道条带的位置能否判断出细胞中基因编辑

成功的2号染色体条数？，你作出判断的理由是o

②基因编辑成功的PPO1基因转录的模板是___________（填“A链”或“B链）据题意推测基因编辑成功

的转基因水稻对FCD耐受性增强的原因是___________。

（3）筛选出基因编辑成功的水稻细胞可通过___________技术将其培养成FCD耐受水稻植株。与杂交

育种相比，该技术在保持优良性状方面的优点是o

9.【答案】（1）①.启动子②.限制酷、DNA连接酣③.能吸收周围环境中DNA分子

（2）①.引物Fi和R2或F2和Ri②.3③.不能④.PCR产物的量与模板数量没有线

性关系⑤.A链⑥.强启动子提高了PPOI基因的转录水平，使原叶咻原IX氧化酶的表达量

增加，增强了对FCD的耐受性

（3）①.植物组织培养②.可以保持亲本的优良性状，不会出现性状分离

【解析】

（1）在基因表达载体中，驱动基因转录的结构是启动子。启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，能启

动基因的转录过程。在构建重组Ti质粒时，首先需要用限制能切割目的基因和质粒，使它们产生相同

的末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体质粒连接起来，形成重组质粒。将重组Ti质粒导入农

杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌，使其处于能吸收周围环境DNA分子的生理状态，便于农杆菌吸收重组

质粒。

（2）利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功，需要选择能扩增出基因编辑前后有差异的片段.从图中可

知，选择引物R和R2或者F2和Ri。若基因编辑成功，PCR扩增后产物的电泳长度会发生变化，编辑

之前R和R，，无法扩增出产物，编辑之后R和R，可以扩增出1211人小的片段，根据电泳图，应对应

3号泳道。通过该泳道条带的位置不能判断出细胞中基因编辑成功的2号染色体条数。细胞中DNA进

行PCR扩增时，是以指数形式增加的，PCR产物的量与模板（这里的2号染色体）的数量没有线性对

应关系，所以无法通过条带位置判断基因编辑成功的2号染色体条数。转录的模板链：基因转录时，

是以DNA的一条链为模板，转录的方向是启动子到终止子，沿模板的3,端到S端。根据图中信息，基

因编辑成功的PPOI基因转录的模板是A链。转基因水稻对FCD耐受性增强的原因：强启动了提高了

PPO1基因的转录水平，使得PPO1基因（编码原吓啾原IX氧化酶）的表达量增加，从而增强了水稻

对除草剂FCD的耐受性（因为除草剂FCD抑制植物细胞中原叶咻原IX氧化酶的活性，更多的原叶咻

原IX氧化酶可在一定程度上抵抗FCD的抑制作用）。

（3）筛选出基因编辑成功的水稻细胞，要将其培养成完整的植株，需要利用植物组织培养技术。植物组

织培养技术可以将植物细胞培养成完整的植株，其原理是植物细胞的全能性。与杂交育种相比，植物

组织培养技术在保持优良性状方面的优点是可以保持亲本的优良性状，不会出现性状分离c因为杂交

育种过程中，由丁基因的重新组合，后代可能会由现性状分离，而植物组织培养是无性生殖，能保持

亲本的遗传特性。

10.（2026四川成都.一模）腐胺是重要的生物多胺，在人体许多生理过程中具有重要作用，但环境中过

量的腐胺会危害人体健康。科研人员按照图示原理，利用基因工程技术构建生物传感器来实现腐胺的

检测。相关限制酶的识别序列为EcoRI（5'—GJAATTC-3"）、XbaI

(5'-TJCTAGA—3')、SpeI(5'—AJCTAGT—3')、PstI(5'—CJTGCAG—3')。回答下

列问题:

腐朕

抑制

抑制GFP妥白绿色荧光

PuuR蛋白——

EcoR\Xba\转录产

Spe1PstIXbaISpe\Ps"

、'

启动子AP〃〃R基因终止子启动于BGFP索因终止于

四环素抗性基因氯节青霉素抗性基因

D-:

质粒।重组质粒2

A

・，＞・,♦

启动子AP〃〃R基因终止子启动子BGFP*因终止子

氮年青客索抗性基因

重组质粒

（1）启动子B是_____型启动子，当有PuuR蛋白存在时，便不能与识别结合，导致GFP基

因不能表达；当环境中有腐胺时，生物传感器可以发出绿色荧光，原因是______o

（2）构建重组质粒时，用限制酶处理质粒1、用限制酶处理质粒2,然后再用DNA连

接酶连接。导入大肠杆菌后，在含有腐胺和氨羊青霉素的培养基上能发绿色荧光的（填“一定”

或“不一定，，）是含有重组质粒的工程菌，原因是______。

（3）科研人员进一步将工程菌中的重组质粒进行了如下图（局部）所示的优化处理：

在M——itITI——r-Nli-kTU

启动于APuuRla终Jk子启动于B妥白C基因外止子播蒙GF户基因终止于

与优化前相比，优化后的工程菌检测灵敏度更高、荧光现象更明显，据图推测，荧光现象更明显的原

因是。

10.【答案】（1）①.诱导②.RNA聚合酶③.腐胺与PuuR蛋白结合会解除PuuR蛋白

对启动子B的抑制，使GFP基因表达出发荧光的GFP蛋白

（2）①.EcoRI、SpeI②.EcoRIXbaI③.不一定④.质粒2导入大肠杆菌

也可以发出绿色荧光

（3）腐胺作用下，蛋白C激活的启动子比启动子B激发GFP基因表达的能力更强，使GFP蛋白含

量更高

【解析】

（1）分析题图可知，启动子B的表达受到特定物质（腐胺）的诱导，因此启动子B