基因工程是选修三的核心内容
，也是高中生物教材的核心内容，试题可以考查学生的多种能力，已成为遵循于大纲、但不拘泥于大纲的高考经典试题。2008年江苏高考的32题，2009年江苏高考的34题，2010年江苏高考的27题，2011年江苏高考的33题，2012年江苏高考的32题等等，大部分考生普遍反映试题难，整体得分率很低。人教版教材（选修3）叙述的是早期基因工程
，而高考试卷讨论的是现代基因工程，这两者之间反差比较大，给教师的教学和学生的备考带来了一定难度。现在高二的同学们刚刚结束「基因工程」这部分知识的学习，下面我就结合部分高考题对基因工程的主要考点及复习建议作一粗浅分析。

一、知识考点的确立依据——考试说明

1.1知识要求

了解：基因工程的诞生、蛋白质工程和转基因生物的安全性。

理解运用：基因工程的原理及技术和基因工程的应用。

1.2能力要求

理解：基因工程的基本工具、操作的基本程序、基因工程的应用，能在较复杂的情境中综合运用相关知识进行分析判断推理和评价。

二、知识考点的素材来源——知识网络（见附图：基因工程操作流程示意图）

三、高考主要考点分析

3.1目的基因的制备

目的基因是编码蛋白质的结构基因，制备的方法有：人工合成、基因文库中筛选、pcr扩增等。

3.1.1利用pcr技术扩增目的基因

例1：（2011年江苏高考33题）请回答基因工程方面的有关问题：

（1）利用pcr技术扩增目的基因，其原理与细胞内dna复制类似（如下图所示）。

图中引物为单链dna片段，它是子链合成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物a的dna片段所占的比例为
。

②在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的dna片段。

（2）设计引物是pcr技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标註了部分硷基序列）都不合理（如下图）
，请分别说明理由。

①第1组
：_____；②第2组：_____。

（3）pcr反应体系中含有热稳定dna聚合酶，下面的表达式不能正确反映dna聚合酶的功能，这是因为_______。

解析：（1）①pcr扩增即体外dna半保留复制，所以根据这一特点可以自己继续画出第二轮循环示意图，不难发现第二轮中含引物a的比例为3/4，即所有dna片段中，只有一个片段不含引物a，故推测在第四轮中，含引物a的比例为15/16。②继续画出第三轮循环示意图，就能发现产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的dna片段（如下图）。

（2）引物的作用是与模板dna单链的互补序列配对结合。而图中第1组引物ⅰ和引物ⅱ局部发生硷基互补配对而失效；第2组中引物ⅰ自身折叠后会出现局部硷基互补配对而失效。

（3）dna聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接结合到双链dna片段的引物链上，且需要模板。

答案：（1）①15/16；②三；（2）引物ⅰ和引物ⅱ局部发生硷基互补配对而失效；引物ⅰ自身折叠后会出现局部硷基互补配对而失效；（3）dna聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连接结合到双链dna片段的引物链上。

错因分析：（1）①未能真正理解dna的半保留复制，会15n标记类的题，但换种考法就懵了，也没有理解引物a、b在pcr中的作用；

②对图中信息未能充分提取并理解，也没注意到题干中的关键词「等长」，没有认真去看题中第一轮循环的图示，没有发现引物a、b与模板链并不是在起始端就配对，而是空了一小段，但延伸却是一直到最末端。

（2）由于课本上并没有明确提出作为pcr中的引物有哪些要求，所以考题中一出现稍微陌生的问题学生就会心慌，加上考试时间紧，导致学生无从下手，不知道去题中找答案。如果一个新的考点出来，必然在题干中要给出一些背景（文字或图示），而在这些背景中就蕴含了解题需要的信息，比如这道题的两个图。学生知道引物要与需扩增的dna模板链分别配对，题干已经说这两组引物都不合理，如果能从「硷基配对失效」这个角度去看这些图就不难写出答案。

（3）这个题学生不会主要是两个原因：一是对于dna复制、转录、逆转录、pcr过程中需要的酶的作用混淆不清；二是心里明白，但是不会用语言准确的描述，生物学上的语言表达能力有限。

3.1.2从基因文库中筛选

基因组文库虽然包含了生物体细胞全部的遗传信息，但在高等真核生物中，基因只占基因组ｄｎａ中很小的比例，在每类细胞内又只有一小部分基因得到表达，因此要从基因组文库中获得某个基因的克隆比较困难。而利用cdna文库可使这一难题得到解决。2013年四市一模卷的33题就是以此为背景考查了学生逆转录、dna合成等基础知识。

错因分析：这道题其实不难，但是由于学生本身对于成片的图心理就畏惧
，加之又很新颖，所以做得不好。有的学生光写「聚合酶」，不知道有dna聚合酶和rna聚合酶之分，要根据合成的产物来确定所需的是「dna聚合酶」，所需的原料是「脱氧核苷酸」。其实这道题图的每一步的左侧都进行了标註，但有些学生并没有静心的去图中找到这些已学过的熟悉的内容来进行解题。

3.2基因载体的选择

载体的作用是将目的基因送入受体细胞，要求能够自我复制、有切割位点、能与目的基因结合、能进入受体细胞并在受体生物细胞内复制与表达、有遗传标记基因、对受体细胞无害、比较容易得到等条件。常用载体为质粒、还可用噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

例2：2009年江苏高考34题(3)，目的基因插入质粒后，不能影响质粒的。2010年江苏高考27题（6），重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了________。

答案：复制；鑑别和筛选含有目的基因的细胞。

错因分析：

2009年江苏高考34题(3)只是单纯的记背，没有理解目的基因插入质粒，导入受体细胞后，最重要的是利用质粒的高效率的自我复制来完成对目的基因的大量复制。

2010年江苏高考27题（6）这个题其实很基础，导致丢分的原因是：一、不知道「抗生素抗性基因」是质粒上的标记基因；二、基础知识掌握不好，没有背记质粒上的标记基因的作用。

3.3目的基因和载体的剪切（江苏高考这几年考查的重点）

3.3.1限制酶的选择

限制酶中的限制的含义是比普通酶具有更强的专一性，这种专一性表现在三个层次：识别（不识别rna）、识别特定序列（两条链正反读序列一样）、只能切割特定序列内特定位点的磷酸二酯键。正确选择限制酶是基因工程操作中一项非常重要的任务。限制酶的选择必须遵循以下原则：不破坏目的基因；不破坏质粒上所有的标记基因；目的基因和运载体上同时有该限制酶的切割位点；不能破坏启动子。

例3：（2012年江苏高考32题）现有mspⅰ、bamhⅰ、mboⅰ、smaⅰ4种限制性核酸内切酶切割的硷基序列和酶切位点分别为c↓cgg、g↓gatcc、↓gatc、ccc↓ggg。若将图2中质粒和目的基因d通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是______。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠桿菌，一般需要用添加______的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠桿菌菌株中目的基因d不能正确表达，其最可能的原因是_______。

解析：能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为ggatcc的bamhi和识别序列为gatc的mboi，若使用mboi会同时破坏质粒中的抗生素a抗性基因和抗生素b抗性基因，所以要用bamhi来切割目的基因和质粒
，切割后保留了完整的抗生素b抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠桿菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因d不能正确表达。

答案:bamhi抗生素b同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因d与质粒反向连接

错因分析：（1）思考问题没有逻辑和方法，瞎猜。不知道题干「质粒和目的基因d通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒」隐含的意思就是目的基因和运载体上同时有该限制酶的切割位点（排除smaⅰ）。在剩下的3种限制酶选择时又不清楚限制酶选择必须遵循的原则，不能破坏目的基因（排除mspⅰ），不能破坏所有的标记基因（排除mboⅰ）。

（2）不清楚质粒上的标记基因在筛选重组质粒过程中的作用。

（3）题目已知条件前后承接的能力不够。这一空是承前而问的，是在使用同种限制酶处理质粒和目的基因后，由于末端均能互补，所以目的基因插入有两种情况：正插和反插。（下转aⅱ03版）