备战2025年高考生物抢押秘籍(山东专用)押题10基因表达与基因工程中关联考题(学生版+解析)练习

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题型01融合基因中PCR的应用
题型02 DNA复制中自修复和冈崎片段问题
题型03双脱氧测序法
题型04 DNA的粗提取实验
题型05 DNA不同片段间互为引物的问题
题型06基因工程中选酶问题
题型07 PCR引物设计及电泳条带问题
题型08外源基因插入及基因序列问题
题型09重组基因中引物选择
题型10基因工程和孟德尔定律关联考题
题型1 融合基因中PCR的应用
1．（多选）丙型肝炎是由丙型肝炎病毒（HCV）引起的一种传染病。为研制针对HCV的多肽疫苗，某研究小组构建LTB-R9-Bp融合基因的过程如图，进而构建出融合基因表达载体，其中LTB是一种免疫增强剂基因，R9-Bp是HCV两个相连的包膜蛋白基因。下列说法正确的是（ ）
A．PCR反应体系中需加入待扩增的模板、引物、原料以及耐高温的DNA聚合酶
B．若要大量扩增LTB-R9-Bp融合基因，可选择引物P2和引物P3继续进行PCR
C．融合基因表达载体的组成元件有融合基因、标记基因、启动子和终止密码子等
D．若利用转基因植物生产该疫苗，需用到基因工程、植物组织培养和抗原抗体杂交技术
题型2 DNA复制中自修复和冈崎片段问题
1．已知紫外线（UV）可诱导DNA单链上相邻的T之间相互结合形成嘧啶二聚体，阻碍碱基正常配对而导致复制错误引起突变，DNA修复机制对维持遗传稳定性至关重要。研究人员发现某细菌中存在两种如图所示修复机制：①光复活修复：光复活酶（PRE）在可见光下直接切割二聚体，恢复原结构；②暗修复：无需光照，通过切除损伤单链并重新合成。下列说法正确的是（ ）

A．PRE可将嘧啶二聚体的磷酸二酯键断开
B．暗修复过程中还需消耗原料、能量和引物
C．PRE基因发生碱基替换后，在光照下PRE的修复功能可能正常
D．UV诱导DNA形成嘧啶二聚体引起的变异不可遗传
2．端粒学说是细胞衰老的假说之一，研究发现，端粒缩短与DNA复制方式有关。人体细胞内DNA复制部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．图示体现了DNA半保留复制、双向复制的特点
B．图示引物为短单链核酸，复制过程中会被酶切除
C．PCR扩增的原理与生物体内DNA复制的原理相同
D．端粒缩短的原因是新合成的子链5'端变短
3．我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是（ ）
A．基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性
B．出现蛋白尿的原因主要是肾小管细胞凋亡导致
C．猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达
D．敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，降低免疫排斥反应
4．一段双链DNA的一条核苷酸链上有2个胞嘧啶（C），其中1个C被甲基化生成5-甲基胞嘧啶（5-mC），C与5-mC进一步被氧化脱氨基分别生成胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。细胞内存在尿嘧啶错配修复系统，该系统能在U的两侧将核苷酸单链切开，清除两切点间包含U的核苷酸片段后再合成正确的片段。下列说法错误的是（ ）
A．尿嘧啶错配修复系统具有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的功能
B．在修复并进行复制的过程中，可能使用4种核苷酸作为原料
C．修复时，以切口处末端核苷酸链为引物延伸正确DNA片段
D．若未被修复，复制两次后，两个位点的C才都会被A替代
题型3双脱氧测序法
1．双脱氧测序法是第一代DNA测序方法。在4支试管中分别加入4种dNTP和少量的1种ddNTP进行PCR，再把PCR产物变性，利用电泳进行分离，根据结果确定特定碱基的位置。通过该方法测定并比较某疾病患者与对照个体DNA模板链的一段碱基序列，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）

注：dNTP是PCR的四种原料；双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）有ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP四种；在DNA聚合酶作用下，ddNTP与dNTP竞争核苷酸链延长位点，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为dATP，继续延伸。
A．上述PCR反应体系中模板链需要足够多B．患者该段序列中某位点的碱基C突变为T
C．5'－TAGTGCCCATC－3'为对照个体的一段序列D．沿电泳方向，核苷酸链长度逐渐减小
2．采用焦磷酸光化测序法进行DNA测序的原理是：将待测DNA链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴（乳滴）中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸（PPi），PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法错误的是（ ）

A．脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的3'-OH末端
B．PPi经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能
C．当胞嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为G
D．若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，可大大提高DNA测序的效率
3．凝胶阻滞试验（EMSA）的基本原理是：荧光标记的DNA与蛋白质结合后分子量增大，电泳后通过荧光检测可在相应位置显示出阻滞条带。已知O2蛋白通过与ZmGRAS11基因启动子区的mtif序列结合来调控ZmGRAS11基因的表达，科学家为证实mtif序列是与O2蛋白结合的关键序列，利用荧光标记的mtif序列作为指示探针，无荧光标记的mtif序列（WT）和无荧光标记的突变mtif序列（M1～M6）作为7种竞争探针，进行EMSA试验，实验结束后进行荧光检测，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
注：“+”表示加入相应物质；“-”表示未加入相应物质；竞争探针足够多
A．图中“？”是指荧光标记的指示探针
B．泳道3无阻滞条带的原因是O2蛋白全部与WT探针结合
C．在竞争探针中引入突变可评估突变对竞争探针与O2蛋白结合的影响
D．突变对探针M4～M6与O2蛋白结合能力影响相对较小的是M4、M5
题型4 DNA的粗提取实验
1．关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（ ）
A．整个提取过程中可以不使用离心机
B．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C．鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变
D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
题型5 DNA不同片段间互为引物的问题
1．制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（ ）
A．①②B．②③C．①④D．③④
2．用DNaseI酶切割DNA分子，可产生一系列不同长度的DNA片段，且相邻片段只相差1个核苷酸。当DNA分子中的某一区段与特异的转录因子蛋白质结合后，加入DNaseI酶时该区段会得到保护，在凝胶电泳放射性自显影图片上会出现一个空白区“足迹”，这种检测DNA序列的方法称为DNaseI足迹法。上述过程如图所示，下列说法正确的是（ ）

A．需设置不添加DNaseI酶的对照组
B．对照组的每个DNA分子只发生一次磷酸二酯键的断裂
C．未与特定蛋白结合的DNA切割后的片段长度相同
D．此方法可筛选能与DNA进行特异性结合的目标蛋白
3．为制备带有荧光标记的DNA探针，研究人员在反应系统内只添加了DNA聚合酶、缓冲液、H2O和4种dNTP（dN—Pα～Pβ～Pγ，其中dGTP被荧光标记）的反应管①～③中分别加入适量单链DNA（如图）。形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。下列分析正确的是（ ）
反应管①：5′-GGCTATAGCCAGA-3′
反应管②：5′-GTTTCGCGATGGC-3′；3′-AGCGCTACCGATG-5′
反应管③：5′-CCAGGAGATTGC-3′；3′-CCTCTAACGATC-5′
A．实验中需要用荧光物质对dGTP的γ位磷酸基团进行标记
B．DNA聚合酶沿模板链将dNTP逐个连接到引物的5′端
C．反应管②的反应系统内因缺乏模板或引物不能进行PCR扩增
D．实验结束后，能得到带有荧光标记DNA探针的反应管只有③
题型6 基因工程中选酶问题
1．为筛选出能与SARS病毒的S蛋白特异性结合的受体蛋白，研究人员利用基因工程技术，在S蛋白末端添加TAP标签（能特异性地与人和哺乳动物体内IgG类抗体结合）形成S-TAP融合蛋白，再利用该标签在病毒敏感细胞中纯化出S蛋白及其相互作用的蛋白质，部分过程如图。回答下列问题。

注：XhI、SmaI、EcRI、BamHI表示限制酶识别序列，各限制酶识别序列及切割后产生的DNA末端均不同；F、R表示引物；T7表示启动子；Kzak序列是调控基因表达的重要序列且不含限制酶识别序列。
(1)为成功构建重组质粒pcDNA3．1-S-TAP，在利用PCR扩增S基因时，需在F引物的5'端外侧依次添加 序列。PCR时新合成链的延伸方向是 （填“5′→3′”或“3′→5′”）。
(2)使用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物，DNA分子的迁移速率与 有关。
(3)在该重组质粒pcDNA3.1-S-TAP中，T7的作用是 ，重组质粒中还应该有的结构有 。
(4)为检测转染细胞中是否表达出了S-TAP融合蛋白，科研人员将转染细胞置于载玻片，洗涤、固定后，滴加带有荧光标记的 稀释液，荧光显微镜下观察，若出现荧光标记，则说明转染细胞中表达出了S-TAP融合蛋白。
2．水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，激活卵黄蛋白原（vtg）基因的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素污染程度。为了实现可视化监测，科学家将图1中的vtg基因与图2中Luc基因载体连接，形成vtg-Luc基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼，当极微量雌激素污染水体，斑马鱼的肝脏就发出荧光。Luc表示荧光素酶基因（无启动子），Kanr为卡那霉素抗性基因，ri为复制起点，BamHI、BclI、HindIII、BsrGI为限制酶，→表示转录方向。
注：图1DNA片段不含有图2所示限制酶的识别序列
(1)为使vtg基因与Luc基因载体形成重组载体，选用限制酶 切割Luc基因载体可降低“空载”概率。通过PCR技术获取vtg基因时，需设计合适的引物。依据图示信息，推测引物1包含的碱基序列为5′ 3′。（写出已知的所有碱基序列）
(2)将“vtg-Luc基因重组载体”导入大肠杆菌中进行扩增，为便于筛选，应将大肠杆菌接种在含 的培养基中，转基因成功的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，其原因是 。
(3)Luc基因载体上有一段P2A序列，其功能如图所示，据此推测P2A的作用 。
(4)进一步研究发现，E蛋白能与vtg基因启动子的特定序列结合，启动该基因的表达。已知vtg基因启动子含区域1和区域2，为研究E蛋白的结合位点，设计如下实验：用限制酶将启动子切割成含区域1和区域2的两个片段，将两个酶切片段分别与Luc基因载体连接，连接位点位于Luc基因的上游，形成两种重组载体。将重组载体分别导入斑马鱼的 ，待发育成熟后，往水体中添加 进行检测。
题型7 PCR引物设计及电泳条带问题
1．大豆中转录调控因子Y 蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因 (GFP) 进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y 蛋白调控机理的研究。
(1)研究中首先要对Y基因进行PCR扩增，扩增过程中复性的目的是 。图甲所示Y基因序列为转录的 (填“模板链”或“非模板链”)。已知EcRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y基因下游扩增引物应 为5'- -3'(包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基)。
(2)将初步构建的Y-GFP 基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系 能成功表达出Y-GFP融合蛋白 。
(3)为探究Y 蛋白能否与S 基因(大豆类固醇化合物合成的关键基因)启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y 蛋白与DNA 序列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y 蛋白 (填“能”或“不能”) 与S 基因启动子序列结合，相比于a 条带，b条带放射性低的原因是
(4)过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是 。
2．RCA是一种核基因（rca）编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理，科研人员构建反义rca基因表达载体（rca基因反向插入表达载体），利用农杆菌转化法导入大豆细胞，成功获得rca基因沉默的转基因品种（如图1），①~⑥表示相关过程。
(1)参与过程①的酶有 （至少写两种）。在设计引物扩增rca基因时，不能选定rca基因的M端的5'－TCAGAGCCAATTGGCT－3'和N端的5'－AGTTCACTG－GCCAGTG－3'序列，分别作为引物2和引物1的设计区，原因是 。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补，依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息，从5'端到3'端写出引物1的碱基序列 （只写出前8个碱基即可）。
(2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是 ，过程④常用的方法是 ，⑤过程后可用含抗生素 的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。
(3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养，一段时间后分别测定相关指标，结果如图2（Rubisc是光合作用暗反应中的一种关键酶）。据图分析，RCA对光合作用的影响及机理是 。
3．滚环扩增技术（RCA）是借鉴自然界中病原生物体环状DNA分子滚环式复制方式发展起来的一种核酸扩增方法，在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、生物小分子和病毒检测领域有着广泛应用。图1为RCA原理示意图。具核梭杆菌为一种强粘附性消化道细菌，侵入肠黏膜后可诱导局部炎症和细胞因子的表达增加，导致结直肠肿瘤的形成。科研人员采用基于RCA的荧光标记滚环扩增检测方法，实现了在微量样品及复杂环境下的高灵敏度、高特异性的检测。图2为荧光标记滚环扩增检测过程示意图，过程②是使锁式探针环化的过程。其中nusG基因为具核梭杆菌的特异性基因，锁式探针为依据nusG基因序列设计出来的单链DNA分子，由两端的检测臂和无关序列组成。只有当环境中存在靶核酸序列时，锁式探针才能完成成环连接反应。检测探针中的荧光基团（FAM）距离淬灭基团（BHQ-1）比较近时，荧光会被淬灭。

(1)由图1推测，Phi29DNA聚合酶的作用是 。与常规PCR相比，RCA缺乏 环节，因此可推测RCA扩增过程中使用的Phi29DNA聚合酶不具有 的特性。
(2)过程②锁式探针完成成环连接反应需要 的催化。肠道中含有多种微生物，为保证检测的特异性，在设计锁式探针时需保证 ，同时还需注意无关序列中不含 。
(3)若检测样品存在具核梭杆菌，检测探针中荧光基团发出荧光的原理是 。该检测方法具有高灵敏度的原因是 。
题型8 外源基因插入及基因序列问题
1．由P基因编码的P蛋白是一种水通道蛋白，该蛋白在植物调节水分吸收方面发挥着重要作用。科研人员成功培育出超量表达P蛋白的转基因玉米。培育过程中所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示。
(1)构建基因表达载体时，切割Ti质粒应选用 酶。从切割DNA片段和Ti质粒到构建基因表达载体完成共需 种酶。
(2)将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入 （填“潮霉素”、“卡那霉素”或“潮霉素或卡那霉素”）进行筛选，理由是 。筛选出的愈伤组织最终培养成转基因玉米。
(3)农杆菌转化法除了用于获取转基因植物外，还可以通过T-DNA插入基因内部使基因沉默，获得突变体。为了获得mm突变体，某科研小组利用野生型MM，通过农杆菌转化法使基因M沉默。由于T-DNA插入的位置是随机的，为确定T-DNA是否插入M基因中，该小组采用“三引物法”进行PCR扩增，即采用三种引物（LP、RP、BP），LP、RP为与目的基因片段互补的特异引物，BP为插入T-DNA的特异引物，如图所示。（说明：T-DNA插入基因后，会阻止被插入基因两端引物的扩增产物的形成）根据下表中三种样品的电泳结果判断样品 是纯合突变体，理由是 。
2．研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。
(1)用PCR技术从大豆基因组DNA中扩增目标基因L时，所用的引物越短，引物特异性越 （填“高”或“低”）。限制酶在切开DNA双链时，形成的单链突出末端为黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生的黏性末端最多有 种。载体信息如图甲所示，经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为5'- -3'和5'- -3'。
(2)重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素 筛选到具有该抗生素抗性的植株①～④。为了鉴定基因编辑是否成功，以上述抗性植株的DNA为模板，通过PCR扩增目标基因L，部分序列信息及可选用的酶切位点如图乙所示，PCR产物完全酶切后的电泳结果如图丙所示。据图可判断选用的限制酶是 ，其中纯合的突变植株是 （填序号）。
(3)实验中获得1株基因L成功突变的纯合植株，该植株具有抗生素抗性，检测发现其体细胞中只有1条染色体有T-DNA插入。用抗生素筛选这个植株的自交子代，其中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株所占比例为 ，筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。
题型9 重组基因中引物选择
1．科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。

(1)与图甲中启动子结合的酶是 。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有 （答出2个结构即可）。
(2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物 。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的 （填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了 ，条带2所检出的蛋白 （填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。
2．某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是 、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 （填“3'端”或“5'端”）。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是 。修改扩增P基因时使用的带有EcRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是 。
(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是 ；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是 。
(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是 。
3．人类γ基因启动子上游的调控序列中含有 BCL11A 蛋白结合位点，该位点结合 BCL11A 蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定 BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在 F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是 ，在 R 末端添加的序列所对应的限制酶是 。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要 种酶。
（2）将构建的载体导入除去 BCL11A 基因的受体细胞，成功转化后，含 F1～F6与 R 扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含 F7与 R 扩增产物的受体细胞无荧光。含 F7 与 R 扩增产物的受体细胞无荧光的原因是 。
（3）向培养液中添加适量的雌激素，含 F1～F4与 R 扩增产物的受体细胞不再有荧光，而含 F5～F6与 R 扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCL11A 蛋白结合位点位于 ，理由是 。
题型10 基因工程和孟德尔定律关联考题
1．某二倍体两性植物，抗病与感病、高秆与矮秆、耐盐与盐敏感分别由A/a、B/b、D/d三对基因控制，各相对性状均为完全显性。研究发现，在正常条件下，三对等位基因表达正常。在干旱胁迫下，只考虑上述三对基因的个体形成的配子中，某个基因的表达会因与其位于同一条染色体上的其他基因的影响而被抑制。为研究上述性状的遗传特性，选用该植物抗病矮秆耐盐品系（甲）和感病高秆盐敏感品系（乙）在不同条件下进行了杂交实验，实验结果如表所示。不考虑突变和交换。
(1)依据 （填“实验一”或“实验二”或“实验一或实验二”）可判断出三对相对性状的显隐性，理由是 。
(2)若实验一的F1自交后代中抗病矮秆所占比例为 ，可确定A/a和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
(3)在干旱胁迫下，选取实验二F1自交获得的F2中感病高秆耐盐植株的叶片为材料，通过PCR检测每株个体中控制这3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。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，预期电泳图谱只有I或Ⅱ两种类型，如下图所示。已知各基因的PCR产物通过电泳均可区分，其中条带①和⑤分别代表基因D和a。
①图中条带②代表的基因是 。
②若电泳图谱为类型I，请在答题卡方框内画出F1个体三对等位基因的位置关系。 （用横线代表染色体，圆点代表基因）
③若电泳图谱为类型Ⅱ，被检测群体在F2中所占的比例为 ，其中能稳定遗传的比例为 。
(4)由上述信息可知，在干旱胁迫下，F1形成的配子中 基因受到与其位于同一条染色体上基因的影响而表达受抑制；若（3）中电泳图谱为类型Ⅱ，则干旱条件下F1减数分裂形成 （填“雌配子”、“雄配子”或“雌配子和雄配子”）时，该基因的表达会受到抑制，判断依据是 。
2．突变体是植物功能基因组学研究的基础材料，科研人员利用玉米转座酶基因和D元件的双荧光载体的转座系统（如图甲所示），进行二穗短柄草突变体培育实验。转座酶可识别D元件两端的反向重复序列并将其切离。此外，转座酶能够不断将D元件重新连接到染色体的任意位置，即完成了“转座”过程。相关实验过程、结果如下图所示。
(1)使用引物F1/R1通过PCR技术可特异性扩增转座酶基因，原因是 ；可选用 基因作为筛选基因检测植物是否被农杆菌成功转化。
(2)为了检测图中载体中的D元件是否成功在二穗短柄草基因组中发生切离，分别使用F2/R2引物和F2/R4引物对T0代转基因阳性苗进行PCR检测，已知若D元件未发生切离，使用F2/R4引物进行PCR扩增不出条带。据图丙所示植株1至10的电泳结果，既含有转座的细胞又含有未发生转座的细胞的植株是 ，原因是 。
(3)对T0代阳性植株自交得到的T1代的幼根同时观察绿色荧光（GFP）和红色荧光（RFP），得到4组结果：①GFP（+）、RFP（+）；②GFP（+）、RFP（-）；③GFP（-）、RFP（+）；④GFP（-）、RFP（-）。根据上述实验结果推测含有D元件且D元件遗传稳定性高的是 （填序号）组。
(4)研究发现，D元件随机插入染色体后获得具有突变表型的植物个体的比率较低，可能的原因有 。
3．帕金森病（PD）严重威胁中老年人健康。单唾液酸四己糖神经节苷脂（GM1）是临床用于治疗PD的药物之一。天然猪脑中的GM1含量低，但合成GM1的原料GD1和GT1的含量较多，GD1和GT1可在唾液酸酶的作用下生成GM1。研究人员从某菌中获取唾液酸酶基因M，与质粒P构建成基因表达载体M—P，导入大肠杆菌中，以获得唾液酸酶高产菌株，用以满足工业化生产GM1的需求。目的基因部分序列、质粒P信息、相关限制酶识别序列及切割位点如图1、图2、图3所示。
(1)启动子是 识别和结合的部位。当诱导物存在时，诱导型启动子可 目的基因的表达。图2质粒P中的GD诱导型启动子可诱导M基因以a链为模板链进行转录，据此推测M基因的转录从其 （填“左侧”或“右侧”）开始。
(2)利用PCR技术扩增M基因时，需依据图1中的已知碱基序列等信息设计引物，设计的两引物碱基序列为5′- -3′（写出8个碱基）和5′ 3′（写出8个碱基）。所用的引物越短，引物特异性越 （填“高”或“低”）。
(3)将基因表达载体M—P导入大肠杆菌前，一般先用 （填物质）处理大肠杆菌，其目的是 。
(4)为检测M基因的表达情况，可以采用 的方法对提取的受体大肠杆菌的蛋白质进行检测。
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
基因表达与基因工程中PCR关联考题
2021年山东卷第25题
2022年山东卷第13、25题
2023年山东卷第5、25题
2024年山东卷第5、25题
2025年新高考生物新结构体系下，基因表达与基因工程中PCR关联题型更注重考察学生的审题能力和知识点掌握的全面和准确性；以基础知识为引导，深入考察延伸思路。
题目更加注重综合性、应用性、创新性，对知识点的背景和应用有更多的掌握。
基因工程题型要求考生在细读题干的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实现信息的迁移，达到灵活解题的目的；遇到新情境问题，应耐心读题，分析题干信息及隐含的知识点，弄清新定义的性质，按新定义的要求，“照章办事”，逐条分析、验证、运算，使问题得以解决.
难度适中，可以预测2025年选择题拓展题目命题方向将会以新情境信息题型展开命题．
反应管
加入的单链DNA
①
5'-GCCGATCTTTATA-3'
3'-GACCGGCTAGAAA-5'
②
5'-AGAGCCAATTGGC-3'
③
5'-ATTTCCCGATCCG-3'
3'-AGGGCTAGGCATA-5'
④
5'-TTCACTGGCCAGT-3'
引物种类样品序号
LP+RP
BP+RP
样品1
有大片段
无
样品2
有大片段
有小片段
样品3
无
有小片段
组别
环境条件
亲本
F1表型及比例
实验一
正常条件
甲（）×乙（）
均为抗病矮秆耐盐
实验二
干旱胁迫
甲（）×乙（）
均为抗病高秆耐盐