《2026年直击高考高考真题汇编精选卷生物》

25. (12 分)
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, 引物特异性越低 (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 Bsa I 酶切大豆基因组 DNA, 理论上可产生的黏性末端最多有44(2分)种。载体信息如图甲所示, 经 Bsa I 酶切后, 载体上保留的黏性末端序列应为 5' -GTTTCAAT(2分) -3' 和 5' - -3'。
(2) 重组载体通过农杆菌导入大豆细胞, 使用抗生素卡那霉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SacI(2分), 其中纯合的突变植株是④(2分) (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1/4(2分), 筛选出的敏感植株可用于后续的品种选育。

答案：
25.（除标明外，每空1分）
(1)低 44(2分) GTTTCAAT(2分)
(2)卡那霉素 SacI(2分) ④(2分)
(3)1/4(2分)
基因工程
(1)引物的长短会影响其在目标DNA序列上的结合能力和特异性。引物过短可能导致非特异性扩增，即引物可能会结合到与目标序列不完全匹配或无关的DNA上，进而导致非特异性产物的形成，影响PCR的特异性和准确性。
结合BsaI识别序列可知，BsaI酶切后产生的黏性末端含有4个碱基，若用BsaI酶切大豆基因组DNA，理论上可产生4×4×4×4=$4^{4}$(种)。
图甲：载体信息

分析图甲可知，BsaI的酶切位点如图所示，则经BsaI酶切后，载体上保留的黏性末端序列应为$5^{\prime}$-GTTT-3'和$5^{\prime}$-CAAT-3'。
(2)分析载体信息可知，卡那霉素抗性基因位于T-DNA上，故重组载体中含有卡那霉素抗性基因，重组载体通过农杆菌导入大豆细胞，使用抗生素卡那霉素可筛选到具有该抗生素抗性的植株。

分析图乙和图丙可知，目标序列中含有限制酶BamHI和EcoRI的识别序列，突变序列中含有限制酶BamHI、EcoRI和SacI的识别序列，再结合电泳结果分析可知，选用的是限制酶SacI切断PCR产物，根据电泳结果图可知，①和③表示杂合子，②表示纯合抗性植株，④表示纯合的突变植株。
(3)设基因L突变为基因L'，则该株基因L成功突变的纯合植株的基因型为L'L'，由题中信息知，一条染色体插入了T-DNA，若其插入了L'所在染色体，其所在染色体记为L'，则其自交子代的基因型及比例为L'L':L'L:L'L'=1:2:1。若用抗生素筛选这个植株的自交子代，筛选出来的子代中突变位点纯合且对抗生素敏感的植株(L'L')所占的比例为1/4。若其插入了其他染色体，所得结果相同。