专题21 基因工程-五年（2019-2023）高考生物真题分项汇编（全国通用）（解析版）

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专题 21 基因工程
考点
1
基因工程的工具及其操作步骤
〖2023 年高考真题〗
1．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的 DNA 损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，
机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的 NER 酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。
患者幼年发病，20 岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（　　）

A．修复过程需要限制酶和 DNA 聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以 5’到3’的方向进行
C．DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】C
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程
中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助 DNA 聚合酶，A正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为 5’到3’的方向进行，B正确；
C、DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证 DNA 复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变
累积解释，D正确。
故选 C。
2．（2023·广东·统考高考真题）中外科学家经多年合作研究，发现 circDNMT1（一种 RNA 分子）通过与
抑癌基因 p53 表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。
下列叙述错误的是（）
A．p53 基因突变可能引起细胞癌变
B．p53 蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C．circDNMT1 高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D．circDNMT1 的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
【答案】C
【详解】A、p53 基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确；
B、p53 基因是抑癌基因，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确；
C、依据题意，circDNMT1 通过与抑癌基因 p53 表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则 circDNMT1 高表达会使乳
腺癌细胞增殖变快，C错误；
D、circDNMT1 的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。
故选 C。
3．（2023·湖南·统考高考真题）盐碱胁迫下植物应激反应产生的 H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物
AT1 蛋白通过调节细胞膜上 PIP2s 蛋白磷酸化水平，影响 H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是
（）

A．细胞膜上 PIP2s 蛋白高磷酸化水平是其提高 H2O2外排能力所必需的
B．PIP2s 蛋白磷酸化被抑制，促进 H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
C．敲除AT1 基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
【答案】B
【详解】A、由题图右侧的信息可知，AT1 蛋白缺陷，可以促进 PIP2s 蛋白的磷酸化，进而促进 H2O2排出
膜外，A正确；
B、据题图左侧的信息可知，AT1 蛋白能够抑制 PIP2s 蛋白的磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外
的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误；
C、结合对 A选项的分析可推测，敲除AT1 基因或降低其表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，
进而提高其成活率，C正确；
D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，可通过基因工程技术改良农作物抗逆性，D正确。
故选 B。
4．（2023·广东·统考高考真题）“DNA 粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。
下列叙述错误的是（）
A．裂解：使细胞破裂释放出DNA 等物质
B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C．沉淀：可反复多次以提高 DNA 的纯度
D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
【答案】D
【详解】A、裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破，释放出DNA 等物质，A正确；
B、DNA 在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L 的NaCl 溶液， 将溶液过滤，即可将混合
物中的多糖、蛋白质等与 DNA 分离，B正确；
C、DNA 不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以反复多次用酒精沉淀出DNA，提高 DNA 纯度，C正
确；
D、将 DNA 溶解于 NaCl，加入二苯胺试剂，沸水浴五分钟，待冷却后，能呈现蓝色，D错误。
故选 D。
5．（2023·天津·统考高考真题）根据下图，正确的是（）

A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致
B．过程 1需要 MII 期去核卵母细胞
C．过程 2可以大幅改良动物性状
D．过程 2为过程 3提供了量产方式，过程 3为过程 1、2提供了改良性状的方式
【答案】D
【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；
B、核移植过程中需要处于MII 中期的去核卵母细胞，而过程 1是培育试管动物，需要培育到适宜时期
（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B错误；
C、过程 2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；
D、过程 2克隆技术可得到大量同种个体，为过程 3提供了量产方式；过程 3是转基因技术，转基因可导
入外源优良基因，为过程 1、2提供了改良性状的方式，D正确。
故选 D。
6．（2023·湖北·统考高考真题）用氨苄青霉素抗性基因（AmpR）、四环素抗性基因（TetR）作为标记基因
构建的质粒如图所示。用含有目的基因的 DNA 片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体
（重组质粒），并转化到受体菌中。下列叙述错误的是（　　）

A．若用HindⅢ 酶切，目的基因转录的产物可能不同
B．若用PvuⅠ 酶切，在含Tet（四环素）培养基中的菌落，不一定含有目的基因
C．若用SphⅠ 酶切，可通过 DNA 凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D．若用SphⅠ 酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）和 Tet 的培养基中能形成菌落
【答案】D
【详解】A、若用HindⅢ 酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，转录的产物可能不同，A正确。
B、若用PvuⅠ 酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因（TetR），因此在含Tet（四环素）培养基中的
菌落，不一定含有目的基因，B正确；
C、DNA 凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA 片段，重组质粒的大小与质粒不同，能够鉴定重组质粒
构建成功与否，C正确；
D、SphⅠ 的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ 酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因
（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet 的培养
基中不能形成菌落，D错误。
故选 D。
7．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，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。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各 1只，交配以期
获得 Gata3-GFP 基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物 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 基因的表达
B．翻译时先合成 Gata3 蛋白，再合成 GFP 蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP 基因纯合子
D．若用引物 1和引物 3进行 PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【详解】A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP 基因整合Gata3 基因的右侧，启动子启动转录后，可以
使GEP 基因转录，Gata3 基因的启动子能控制 GFP 基因的表达，A错误；
B、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正确；
C、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错误；
D、用引物 1和引物 3进行 PCR 扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。
故选 B。
8．（2023·山西·统考高考真题）某同学拟用限制酶（酶 1、酶 2、酶 3和酶 4）、DNA 连接酶为工具，将
目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限
制酶的切割位点如图所示。
  
下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（）
A．质粒和目的基因都用酶 3切割，用 E. coliDNA 连接酶连接
B．质粒用酶 3切割、目的基因用酶 1切割，用 T4DNA 连接酶连接
C．质粒和目的基因都用酶 1和酶 2切割，用 T4DNA 连接酶连接
D．质粒和目的基因都用酶 2和酶 4切割，用 E.coliDNA 连接酶连接
【答案】C
【详解】A、酶 3切割后得到的是平末端，应该用T4DNA 连接酶连接，A错误；
B、质粒用酶 3切割后得到平末端，目的基因用酶 1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，B错误；
C、质粒和目的基因都用酶 1和酶 2切割后得到黏性末端，用 T4DNA 连接酶连接后，还能保证目的基因在
质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，C正确；
D、若用酶 2和酶 4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺
少标记基因，无法进行后续的筛选，D错误。
故选 C。
9．（2023·天津·统考高考真题）基因工程：制备新型酵母菌
(1)已知酵母菌不能吸收淀粉，若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵，则应导入多步分解淀粉所需的多
种酶，推测这些酶生效的场所应该是（填“细胞内”和“细胞外”）
(2)同源切割是一种代替限制酶、DNA 连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小
段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。研究人员，运用同
源切割的方式，在目的基因两端加上一组同源序列 A．B，已知酵母菌体内 DNA 有许多A-B 序列位点可以
摘要：

专题21基因工程考点1基因工程的工具及其操作步骤〖2023年高考真题〗1．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（　　）  A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释【答案】C【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部...

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