2025年高考生物專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)：基因工程（一）

考點(diǎn)79基因工程(一)

高考頻度：★★★☆☆難易程度：★★★☆☆

考點(diǎn)解讀

1.基因工程的概念

(1)供體：提供目的基因。

(2)操作環(huán)境：住處。

(3)操作水平：分子水平。

(4)原理：基因重組。

(5)受體：表達(dá)目的基因。

(6)本質(zhì)：性狀在受體體內(nèi)的表達(dá)。

(7)優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,定向改造生物的遺傳性狀。

2.DNA重組技術(shù)的基本工具

(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱(chēng)：限制酶)

①來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。

②作用：識(shí)別特定的核昔酸序列并切開(kāi)特定部位的兩個(gè)核昔酸之間的磷酸二酯鍵。

③結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端。

(2)DNA連接酶

①種類(lèi)：按來(lái)源可分為E-coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。

②作用：將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵。

③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系

￡"的？3NA連接酶?A+

(3)載體

①種類(lèi)：質(zhì)拉、九噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。

'能自我復(fù)制

②質(zhì)粒的特點(diǎn)|有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)

有特殊的標(biāo)記基因

:j筵重點(diǎn)考向,

考向一限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等酶的作用

1.如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、

解旋酶作用的正確順序是

①一?②---------―?---------

③——二二④一=c

A.①②③④B.①②④③

C.①④②③D.①④③②

【參考答案】c

【試題要析】限制薛可在特定住點(diǎn)時(shí)DNA分子進(jìn)行切割：DNA聚合薛在DNA分子復(fù)制時(shí)將脫袁核誓

酸連接成晚氯核昔酸逑；DNA連接薛可將限制薛切開(kāi)的磷酸二商就連接在一起；夢(mèng)旋降的作用是將DNA

雙雄跟開(kāi)殍襤，為復(fù)制或轉(zhuǎn)錄提供模版.

解題技巧

確定限制酶的種類(lèi)

PstlSma\Psfl

Gf[家謫基因?J二

SmaiEcoRi

圖甲圖乙

（1）根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)

①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇人丹。

②不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SwI。

③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖

甲也可選擇用PstI和EcoRI兩種限制酶（但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn)）。

（2）根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)

①所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。

②質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中限制酶

Smai會(huì)破壞標(biāo)記基因；如果所選酶的切點(diǎn)不止一個(gè)，則切割重組后可能會(huì)丟失某些片段，若丟失

的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。

產(chǎn)g8式切般）

2.若要利用某目的基因（見(jiàn)圖甲）和Pi噬菌體載體（見(jiàn)圖乙）構(gòu)建重組DNA（見(jiàn)圖丙），限制性核酸內(nèi)切酶的酶

切位點(diǎn)分別是Bglll（AiGATCT）,EcoRI（GlAATTC）和Sau3AI《GATC）。下列分析合理的是

BglIISa”3Al

I目的基因j

-l~?1

EcoRiEcoR]

?表示RNA聚合醐的

移動(dòng)方向

重組DNA

甲丙

A.用EcoRI切割目的基因和Pi噬菌體載體

B.用Bg/II和EcoRI切割目的基因和Pi噬菌體載體

C.用8g/II和Sau3AI切割目的基因和Pi噬菌體載體

D.用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和Pi噬菌體載體

【答案】D

【蹤析】弼答本題的關(guān)鍵是要看清切割后目的基因括人的方向，只有用￡coRl而Saz3Al切割目的基

因叁Pi噬菌體載體，構(gòu)建的重組DNA中RNA聚合靜在插人的目的基因上的移動(dòng)方向才一定與明丙相

同。

在重點(diǎn)考向,

考向二載體的作用及特點(diǎn)分析

二立典例了領(lǐng)」

3.下列關(guān)于基因工程中載體的敘述，錯(cuò)誤的是

A.常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等

B.目的基因與載體結(jié)合的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞外

C.載體上含有標(biāo)記基因，可用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞

D.質(zhì)?？勺鳛榛蚬こ痰妮d體，其化學(xué)本質(zhì)是小型鏈狀DNA

【參考答案】D

【試題解析】基因工程常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等，A正確；基因工程的操作環(huán)境是在

生物體外，因此目的基因與載體結(jié)合的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞外，B正確；載體上含有標(biāo)記基因，其作用是檢

測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，C正確；質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是小型環(huán)狀DNA分子，D錯(cuò)誤。

技法提煉

載體上標(biāo)記基因的標(biāo)記原理

載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒(méi)有抵抗相關(guān)抗生素的能力。

當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗

生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原理如下圖所示:

在含有氨節(jié)青霉素

的培養(yǎng)基上培養(yǎng)

只有含有載體,

含有抗氨節(jié)

并且載體上的

青霉素基因大腸桿菌中有的

基因表達(dá)的大

的質(zhì)粒有載體進(jìn)入，有的

腸桿菌才能存

沒(méi)有載體進(jìn)入

活并增殖

4.如圖是表達(dá)新基因用的質(zhì)粒的示意圖,若要將目的基因插入到質(zhì)粒上的A處，則切割基因時(shí)可用的是

A.HmdIII

C.EcoBD.PstI

【答案】C

【超析】A處有BamHl、EcoB、Cla\限制降的切點(diǎn)，使用A?D中的EcoB切割時(shí)，才能讓目的基因

播入到A處。

（點(diǎn)過(guò)關(guān)喻7

1.下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是

A.基因工程的生物學(xué)原理是基因重組

B.通過(guò)基因工程技術(shù)能夠定向改造生物的遺傳性狀

C.整個(gè)過(guò)程都在細(xì)胞外進(jìn)行

D.基因工程屬于分子水平的操作

2.下列關(guān)于酶功能的敘述正確的是

A.DNA聚合酶與RNA聚合酶催化的底物都是游離的脫氧核甘酸

B.DNA連接酶能將游離的脫氧核甘酸逐一連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的DNA分子

C.基因工程整個(gè)過(guò)程與RNA聚合酶無(wú)關(guān)

D.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA水解酶都能斷裂磷酸二酯鍵

3.關(guān)于基因工程的操作工具的說(shuō)法，正確的是

A.所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核甘酸序列

B.質(zhì)粒具有標(biāo)記基因，以便為目的基因的表達(dá)提供條件

C.載體必須具備的條件之一：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接

D.DNA連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵

4.關(guān)于下圖所示黏性末端的敘述中，正確的是

?T-C-C-C-AA-A-T-T-C-A-G-C-T-T-

-A-G-G-G-T-A-A-G-T-T-T-C-C-AG-A-

①②③④

A.①與③由相同限制酶切割產(chǎn)生

B.DNA連接酶可催化①與③的拼接

C.經(jīng)酶切形成④需要脫去2個(gè)水分子

D.①?④中的化學(xué)鍵均為相同化學(xué)鍵

5.一環(huán)狀DNA分子，設(shè)其長(zhǎng)度為1。限制性?xún)?nèi)切酶A在其上的切點(diǎn)位于0.0處；限制性?xún)?nèi)切酶B在其上

的切點(diǎn)位于0.3處；限制性?xún)?nèi)切酶C的切點(diǎn)未知。但C單獨(dú)切或與A或B同時(shí)切的結(jié)果如下表，請(qǐng)確

定C在該環(huán)形DNA分子的切點(diǎn)應(yīng)位于圖中的

c單切長(zhǎng)度為O.S和02的兩個(gè)片段

C與A同時(shí)切長(zhǎng)度為2個(gè)0.2和1個(gè)0.6的片段

C與B同時(shí)切長(zhǎng)度為2個(gè)0」和1個(gè)0.3的片段

A.0.2和0.4處

B.0.4和0.6處

C.0.5和0.7處

D.0.6和0.9處

6.以下是幾種不同限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列敘述中，錯(cuò)誤的是

(D-CT(X'A②…G③…TG

…G-CTTAA???AC

④?“G⑤…GC

-CT(X：A???CG

A.以上DNA片段是由5種限制酶切割后產(chǎn)生的

B.若要把相應(yīng)片段連接起來(lái)，應(yīng)選用DNA連接酶

-CTGCAG-

C.上述能進(jìn)行連接的兩個(gè)片段，其連接后形成的DNA分子是“VACGTC…

D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵

7.在DNA測(cè)序工作中，需要將某些限制性核酸內(nèi)切酶的限制位點(diǎn)在DNA上定位，使其成為DNA分子中

的物理參照點(diǎn)。這項(xiàng)工作叫做“限制酶圖譜的構(gòu)建”。假設(shè)有以下一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：用限制酶印加HII、BamHI

和二者的混合物分別降解一個(gè)4kb(Ikb即1千個(gè)堿基對(duì))大小的線性DNA分子，降解產(chǎn)物分別進(jìn)行凝

膠電泳，在電場(chǎng)的作用下，降解產(chǎn)物分開(kāi)，如下圖所示。據(jù)此分析，這兩種限制性核酸內(nèi)切酶在該DNA

分子上的限制位點(diǎn)數(shù)目是以下哪一組

Hind]I[

BamHI

1.8kl)

1.0kl>

0.9kl)

0.3kl)

A.HindIII

B.HindIll2個(gè)，BamHI3個(gè)

C.Hind1112個(gè)，BamHI1個(gè)

D.Hind1112個(gè)，BamHI2個(gè)

8.下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述中，正確的是

A.質(zhì)粒是存在于細(xì)菌中的一種細(xì)胞器

B.質(zhì)粒改造后可用作基因工程的載體

C.質(zhì)粒上基因的表達(dá)不遵循中心法則

D.質(zhì)粒必須具有抗生素抗性以便篩選

9.科學(xué)家常選用的細(xì)菌質(zhì)粒往往帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是

A.提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐熱性

B.有利于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞

C.增加質(zhì)粒分子的相對(duì)分子質(zhì)量

D.便于與外源基因連接

10.根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題:

(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類(lèi)型有和

(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRI切割后產(chǎn)生的片段如下:

AAHC........G

G........CTTAA

為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外，還可用另一種限制性

核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是。

(3)按其來(lái)源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類(lèi)，即DNA連接酶和DNA

連接酶。

(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是,產(chǎn)物是。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用

技術(shù)。

(5)基因工程中除質(zhì)粒外，和________也可作為運(yùn)載體。

真題過(guò)關(guān)

11.(2018?北京卷)用Xhol和Sall兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段，酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物

分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是

XhulSallSallSullXhol

11111

ffll除切位點(diǎn)圖

①②

圖2電泳結(jié)果示意圖

A.如圖中兩種酶識(shí)別的核甘酸序列不同

B.如圖中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA

C.泳道①中是用Sall處理得到的酶切產(chǎn)物

D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA

12.(2017.新課標(biāo)I卷)真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒(méi)有，原核生物沒(méi)有真核生物

所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定

蛋白(簡(jiǎn)稱(chēng)蛋白A)?；卮鹣铝袉?wèn)題：

（1）某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A,其原因是

（2）若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中，不選用

—作為載體，其原因是?

（3）若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有

（答出兩點(diǎn)即可）等優(yōu)點(diǎn)。

（4）若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測(cè)物質(zhì)是（填“蛋白A的基因”

或‘蛋白A的抗體”）。

（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說(shuō)是基因工

程的先導(dǎo)，如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是

匿匿考答案.

1.【答案】c

【解析】基因工程又叫基因耕接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，其生物學(xué)原理是基因重姐，A正德；逋過(guò)基因

工程技術(shù)，能按黑人們的意愿，把?一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物

的細(xì)匏里，走向改造生物的遺傳性狀，B正確：重組DNA需要在體外進(jìn)行，但目的基因的表達(dá)是在細(xì)

電內(nèi)進(jìn)行的，C錯(cuò)誤；基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)叁操作的，又叫DNA重組技術(shù)，D正礴.

2.【答案】D

【解析】DNA聚合酶與RNA聚合酶催化的底物分別是游離的脫氧核苜酸和游離的核糖核甘酸，A錯(cuò)誤；

DNA聚合酶能將游離的脫氧核苔酸逐一連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的DNA分子，B錯(cuò)誤；目的基因的轉(zhuǎn)

錄需要用到RNA聚合酶，C錯(cuò)誤；限制性核酸內(nèi)切酶和DNA水解酶都能斷裂磷酸二酯鍵，D正確。

3.【答案】C

【解析】一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苜酸序列，不同酶識(shí)別序列不同，A錯(cuò)誤。質(zhì)粒具有標(biāo)記基

因，以便檢測(cè)和篩選獲得目的基因的受體細(xì)胞，B錯(cuò)誤。載體必須具備的條件之一:具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，

以便與外源基因連接，C正確。DNA連接酶使黏性末端之間形成磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。

4.【答案】B

【解析】不同限制酶切割生成的黏性末端也有可能會(huì)相同，因此①與③不一定是由相同限制酶切割產(chǎn)生

的，A錯(cuò)誤；由于①與③的黏性末端相同，所以DNA連接酶可催化①與③的拼接，B正確；形成④需

要斷裂兩個(gè)磷酸二酯鍵，因此需要消耗2分子的水，而不是脫去2個(gè)水分子，C錯(cuò)誤；①?④中的化學(xué)

鍵有氫鍵和磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。

5.【答案】A

【踐析】依圖中所示，酸制降C施切的切割位點(diǎn)有兩個(gè)，又由C與A同切且A的切點(diǎn)位于0.0處知C

的切割住點(diǎn)為0.8、0.6或0.2、0.4或0.2、0.8,又由C與B同切且B的切點(diǎn)住于03處知C的切割位點(diǎn)

為0.2、0.4或0.2、0.1或04、0.5,所以C的切割位點(diǎn)為02、0.4,A正瑞。

6.【答案】A

【解析】分析題圖：圖示為幾種不同限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后形成的部分片段，其中①④是

同一種限制酶切割形成的，具有相同的黏性末端；②經(jīng)過(guò)限制酶切割后形成黏性末端；③、⑤經(jīng)過(guò)限制

酶切割后形成平末端。圖中①④是同一種限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4種限制酶切割

后產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；DNA連接酶可將具有相同末端的DNA片段連接起來(lái)，B正確；圖中①④具有相同

'…5"AG…

的黏性末端，可被DNA連接酶連接形成…GACGTC…，C正確；限制酶和DNA連接酶作用的部位都是

磷酸二酯鍵，其中限制酶能將磷酸二酯鍵切斷，而DNA連接酶能將磷酸二酯鍵連接起來(lái)，D正確。

7.【答案】A

【解析】依題意和圖示分析可知：?jiǎn)为?dú)用限制酶H泳HII降解（左圖）一個(gè)4kb（Ikb即1千個(gè)堿基對(duì)）

大小的線性DNA分子，可得到2.8kb和1.2kb的兩段，說(shuō)明該DNA分子上有1個(gè)限制酶以加7111的限

制位點(diǎn)，而單獨(dú)用限制酶由"汨I降解（右圖）該DNA分子，則得到1.8kb、1.3kb和0.9kb的三段，

說(shuō)明該DNA分子上有2個(gè)限制酶及I的限制位點(diǎn)。綜上分析，A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。

8.【答案】B

【解析】質(zhì)粒是存在于細(xì)菌中的一種環(huán)狀DNA,A錯(cuò)。天然質(zhì)粒經(jīng)過(guò)人工改造后，可用作基因工程的載

體，B正確。質(zhì)粒上基因的表達(dá)遵循中心法則，C錯(cuò)。質(zhì)粒上要有標(biāo)記基因以便篩選，但不一定是抗生

素抗性基因，D錯(cuò)。

9.【答案】B

【解析】抗菌素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，可鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，故選B。

10.【答案】（1）黏性末端平末端

（2）切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRI切割產(chǎn)生的相同

（3）E.coliT4

（4）mRNA（或RNA）cDNA（或DNA）PCR

（5）噬菌體動(dòng)植物病毒

【設(shè)析】（1）限制性核酸內(nèi)切薛可以將DNA分孑切成兩種類(lèi)型的末竭，平末旗和貂性末竭.（2）兩

種不同降切割之后便于相連，所產(chǎn)生的貂性末瑞必須相同.因比為使運(yùn)藪體與目的基因相連，含有目的

基因的DNA除可用EcoRI切割外，還可用另一種限制性核歌內(nèi)切薛切割，該年必須具有的特點(diǎn)是切割

產(chǎn)生的DNA片段末^與EcoRI切割產(chǎn)生的相同。