新高考全國通用生物一輪知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)選3.1基因工程

基因工程課前自主預(yù)習(xí)案高效課堂課堂總結(jié)歷屆真題課前自主預(yù)習(xí)案考綱考情——定考向[最新考綱]1．基因工程的誕生(Ⅰ)。2．基因工程的原理及技術(shù)(含PCR技術(shù))(Ⅱ)。3．基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4．蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。[高頻考點(diǎn)]1．說出基因工程的基本工具的種類、功能2．概述基因工程操作的基本程序3．知道PCR技術(shù)的原理、條件、過程等核心素養(yǎng)——定達(dá)成[生命觀念]結(jié)構(gòu)決定功能：基因的結(jié)構(gòu)與功能[科學(xué)思維]建立模型：基因工程的操作流程圖及蛋白質(zhì)工程的流程圖等[科學(xué)探究]解決問題：基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程[社會(huì)責(zé)任]保護(hù)環(huán)境：正確看待轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全問題[基礎(chǔ)梳理——系統(tǒng)化]知識(shí)點(diǎn)一基因工程的基本工具磷酸二酯鍵平末端磷酸二酯鍵黏性末端平末端質(zhì)粒動(dòng)植物病毒限制酶切割位點(diǎn)標(biāo)記基因知識(shí)點(diǎn)二基因工程的基本操作程序基因文庫PCR啟動(dòng)子標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化顯微注射DNA分子雜交抗原—抗體雜交知識(shí)點(diǎn)三蛋白質(zhì)工程基因合成新的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸序列[基能過關(guān)——問題化]一、判一判1．有關(guān)工具酶的判斷(1)限制酶只能用于切割目的基因。(

)(2)切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均能特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列。(

)(3)DNA連接酶能將兩堿基間通過氫鍵連接起來。(

)(4)E·coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端。(

)(5)限制酶也可以識(shí)別和切割RNA。(

)(6)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程中常用的三種工具酶。(

)××××××2．有關(guān)載體的判斷(1)載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為標(biāo)記基因。(

)(2)每個(gè)質(zhì)粒DNA分子上至少含一個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)。(

)(3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體。(

)(4)載體的作用是將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)。(

)(5)外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制。(

)×√√√×3．有關(guān)基因工程原理與操作的判斷(1)設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列。(

)(2)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列。(

)(3)為培育抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體。(

)(4)抗蟲基因即使成功插入植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)。(

)(5)檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)可用抗原—抗體雜交技術(shù)。(

)(6)應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表達(dá)。(

)×√×√√×4．有關(guān)基因工程應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程的判斷(1)將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，可能獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株。(

)(2)利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因?yàn)閷⑷说难灏椎鞍谆驅(qū)肓藙?dòng)物的乳腺細(xì)胞中。(

)(3)由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用。(

)(4)蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)。(

)(5)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，可定向改變分子的結(jié)構(gòu)。(

)√××√×二、議一議【教材易漏拾遺】1．[選修3P6“尋根問底”]DNA連接酶和DNA聚合酶的作用相同嗎？試簡(jiǎn)要說明。

提示：不相同。DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶連接的是單個(gè)的脫氧核苷酸。2．下圖中的圖1和圖2分別表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意圖，據(jù)圖分析：(1)請(qǐng)說出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列及切割的位點(diǎn)。

(2)以上實(shí)例說明限制酶有何特性？

提示：EcoRⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是GAATTC，切割位點(diǎn)在G和A之間；SmaⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是CCCGGG，切割位點(diǎn)在C和G之間。提示：說明限制酶具有專一性。3．據(jù)圖分析抗蟲棉的培育過程(1)該基因工程中的目的基因和載體分別是什么？一般情況下，為什么要用同一種限制酶處理目的基因和載體？

(2)該實(shí)例中，采用何種方法導(dǎo)入目的基因？為什么目的基因可以整合到染色體的DNA上？

(3)該實(shí)例中，檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)的常見方法有哪兩種？

提示：目的基因是Bt毒蛋白基因，載體是Ti質(zhì)粒。用同一種限制酶處理目的基因和載體，可以獲得相同的黏性末端，便于構(gòu)建基因表達(dá)載體。提示：采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，由于Ti質(zhì)粒上的T－DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞且能整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，而目的基因又可插入到T－DNA上，所以目的基因可以整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。提示：抗原—抗體雜交法、用棉葉飼喂棉鈴蟲。高效課堂考點(diǎn)一基因工程的概念及操作工具(全國卷：2020全國卷Ⅲ；2019全國卷Ⅰ；2018全國卷Ⅰ、Ⅱ；2016全國卷Ⅲ)【任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究突破】

任務(wù)1對(duì)基因工程概念的理解基因工程的別名基因拼接技術(shù)或________技術(shù)操作環(huán)境________操作對(duì)象基因操作水平________水平原理________基本過程剪切→_________→_________→表達(dá)結(jié)果人類需要的__________或生物類型供體提供________受體表達(dá)目的基因本質(zhì)目的基因在________體內(nèi)的表達(dá)優(yōu)點(diǎn)可________生物的遺傳性狀DNA重組生物體外DNA分子基因重組拼接導(dǎo)入基因產(chǎn)物目的基因受體定向改造限制酶原核生物磷酸二酯鍵特定的核苷酸序列黏性末端平末端大腸桿菌磷酸二酯鍵質(zhì)粒限制酶切割位點(diǎn)標(biāo)記基因任務(wù)3下圖為限制酶和DNA連接酶的關(guān)系，據(jù)圖回答(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位相同嗎？______。(2)DNA連接酶起作用時(shí)是否需要模板？______。相同不需要任務(wù)4探究載體所具條件的意義條件意義穩(wěn)定并能自我復(fù)制__________________有一個(gè)至多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)__________________具有特殊的標(biāo)記基因__________________目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴(kuò)大可攜帶多個(gè)或多種外源基因便于重組DNA的鑒定和選擇【考向分類對(duì)點(diǎn)落實(shí)】考向一基因工程操作工具的基礎(chǔ)考查1．[2018·北京卷，5]用XhoⅠ和SalⅠ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(

)A．圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B．圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC．泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D．圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA答案：D解析：限制酶可識(shí)別特定的核苷酸序列，不同的限制酶能識(shí)別不同的核苷酸序列，由電泳圖可知XhoⅠ和SalⅠ兩種酶分別切割時(shí)，識(shí)別的序列不同，A正確；同種限制酶切割出的DNA片段，具有相同的黏性末端，再用DNA連接酶進(jìn)行連接，可以構(gòu)建重組DNA，B正確；SalⅠ將DNA片段切成4段，Xho

Ⅰ將DNA片段切成3段，根據(jù)電泳結(jié)果可知泳道①為Sal

Ⅰ，泳道②為XhoⅠ，C正確；限制酶切割雙鏈DNA，酶切后的DNA片段仍然是雙鏈DNA為主，只在黏性末端出現(xiàn)部分單鏈，D錯(cuò)誤。2．[經(jīng)典模擬]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(

)A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②答案：C解析：限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端，因此該酶可作用于①；DNA聚合酶用于DNA分子的復(fù)制，能在單鏈上將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來，因此該酶可作用于④；DNA連接酶能在具有相同堿基末端的兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，因此該酶可作用于②；解旋酶能夠?qū)NA分子的雙螺旋解開，故作用于③。故選C。3．[2021·江蘇省東臺(tái)中學(xué)高三檢測(cè)]“工欲善其事，必先利其器”。限制酶、DNA連接酶的發(fā)現(xiàn)為DNA切割、連接功能基因的獲得以及表達(dá)載體的構(gòu)建創(chuàng)造了條件，下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的敘述，正確的是(

)A．兩者都是從原核生物中分離純化出來的B．兩者的催化都會(huì)導(dǎo)致磷酸二酯鍵數(shù)目的改變C．限制酶都能在特定位點(diǎn)切割產(chǎn)生黏性末端D．T4DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端答案：B解析：T4DNA連接酶是從T4噬菌體分離出來的，A錯(cuò)誤；限制酶可以切割磷酸二酯鍵，DNA連接酶可以催化磷酸二酯鍵的形成，故兩者的催化都會(huì)導(dǎo)致磷酸二酯鍵數(shù)目的改變，B正確；限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端或平末端，C錯(cuò)誤；T4DNA連接酶既可以連接黏性末端，也可以連接平末端，但連接平末端時(shí)的效率比較低，D錯(cuò)誤。4．[經(jīng)典模擬]近年誕生的

CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可進(jìn)行基因定點(diǎn)編輯。

CRISPR/Cas9系統(tǒng)主要包括Cas9(核酸內(nèi)切酶)和向?qū)NA，其原理是由向?qū)NA引導(dǎo)Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割(上述過程見下圖)。下列相關(guān)敘述，正確的是(

)A．CRISPR/Cas9的組成物質(zhì)是在核糖體上合成的B．向?qū)NA的合成需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與C．基因的定點(diǎn)編輯過程只涉及堿基A—U，G—C的互補(bǔ)配對(duì)D．切割后形成的每個(gè)DNA片段均含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)答案：D解析：CRISPR/Cas9系統(tǒng)主要包括Cas9(核酸內(nèi)切酶)和向?qū)NA，前者是在核糖體上合成，后者是通過轉(zhuǎn)錄形成的，其場(chǎng)所不在核糖體，A錯(cuò)誤；向?qū)NA可通過轉(zhuǎn)錄形成，逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA，B錯(cuò)誤；向?qū)NA和目標(biāo)DNA互補(bǔ)配對(duì)過程中，涉及的配對(duì)方式有A—U，G—C，T—A，C—G，C錯(cuò)誤；由于DNA分子是雙鏈結(jié)構(gòu)，因此切割后形成的每個(gè)DNA分子的片段中均含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D正確?？枷蚨蚬こ滩僮鞴ぞ叩木C合考查5．[2021·山東煙臺(tái)模擬]干擾素是動(dòng)物和人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及抗腫瘤作用。利用基因工程技術(shù)培育能生產(chǎn)干擾素的植物細(xì)胞，其流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)首先獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是_______________________(2)過程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是________和________。酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列________。目的基因干擾素基因兩端的部分核苷酸序列BamHⅠ

EcoRⅠ不相同解析：(1)在基因工程中，獲取的動(dòng)物干擾素基因稱為目的基因。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，需要依據(jù)干擾素基因兩端的部分核苷酸序列設(shè)計(jì)引物序列。解析：(2)題干顯示：干擾素基因中存在SmaⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，若使用SmaⅠ切割質(zhì)粒和外源DNA，則會(huì)破壞干擾素基因，因此，過程①所示的過程不能使用SmaⅠ切割。BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)位于目的基因的兩側(cè)，質(zhì)粒上也有BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，因此過程①中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是BamHⅠ和EcoRⅠ。因BamHⅠ和EcoRⅠ的識(shí)別位點(diǎn)不同，所以酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列也不相同。(3)過程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用______處理根瘤農(nóng)桿菌，其目的是_________________________________________。(4)在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中，除了無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂、植物激素外，還需添加卡那霉素?？敲顾氐淖饔檬莀___________________________________。在分子水平上通常采用________________技術(shù)檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。Ca2＋

使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的DNA上篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞DNA分子雜交解析：(3)過程②中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2＋處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的DNA上。解析：(4)重組質(zhì)粒中含有的抗卡那霉素基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，便于篩選?？梢?，在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中添加卡那霉素的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞。在分子水平上檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常采用DNA分子雜交技術(shù)。6．[2016·全國卷Ⅲ，40]圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被________酶切后的產(chǎn)物連接，理由是__________________________________________________________Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端解析：(1)由于限制酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割后形成的黏性末端相同，所以經(jīng)BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被Sau3AⅠ酶切后的產(chǎn)物連接。(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示，這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有________，不能表達(dá)的原因是_________________________________________________________甲、丙甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄解析：(2)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣，目的基因才能表達(dá)。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達(dá)出目的基因的產(chǎn)物。(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶，常見的有____________________和______________________，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是____________________。E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶解析：(3)常見的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中既能連接黏性末端，又能連接平末端的是T4DNA連接酶。7．[全國卷Ⅱ，40]植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列問題：(1)理論上，基因組文庫含有生物的__________基因；而cDNA文庫中含有生物的__________基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中__________出所需的耐旱基因。全部部分篩選解析：(1)基因文庫有兩種：基因組文庫和部分基因文庫，基因組文庫含有生物的全部基因；cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄得到的，而細(xì)胞中只有部分基因表達(dá)，所以cDNA文庫含有生物的部分基因。(2)建立基因文庫后，要根據(jù)目的基因的特性從中篩選出目的基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物__________的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的__________，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的__________是否得到提高。(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3：1時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了____________________(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性同源染色體的一條上解析：(3)目的基因與載體構(gòu)建成基因表達(dá)載體后，應(yīng)導(dǎo)入乙植物細(xì)胞(受體細(xì)胞)，并需要進(jìn)行表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))和生物個(gè)體水平(耐旱性)等的檢測(cè)。(4)若是整合到同源染色體的兩條上，則此耐旱二倍體植株為純合子，其自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)：該耐旱基因整合到了一對(duì)同源染色體的一條上。8．[經(jīng)典高考]根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題。(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有__________和__________。(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC……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_________________________________________________________。平末端黏性末端切割產(chǎn)生的黏性末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端相同解析：(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端兩種類型。(2)為使運(yùn)載體與目的基因相連，應(yīng)使二者被切割后產(chǎn)生的黏性末端相同，故用另一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端必須與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端相同。(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，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)。T4

E·colimRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)或多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))解析：(3)根據(jù)酶的來源不同，DNA連接酶分為E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。(4)以RNA為模板，合成DNA的過程稱為反轉(zhuǎn)錄，若要體外獲得大量DNA分子，可以使用PCR技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，_______________和_______________也可作為運(yùn)載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_______________________。動(dòng)植物病毒λ噬菌體衍生物未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱解析：(5)在基因工程中，通常利用質(zhì)粒作為運(yùn)載體，另外λ噬菌體衍生物和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。(6)大腸桿菌作為受體細(xì)胞時(shí)，常用Ca2＋處理，使之成為能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。[題后歸納]1．限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶等相關(guān)酶的比較名稱作用部位作用底物作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵DNA將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵脫氧核苷酸DNADNA水解酶磷酸二酯鍵DNA將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局部分解為兩條長鏈RNA聚合酶磷酸二酯鍵核糖核苷酸將單個(gè)核糖核苷酸依次連接到單鏈末端2.選擇限制酶的注意事項(xiàng)(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)來確定限制酶的種類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PstⅠ。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SmaⅠ。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Pst

Ⅰ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)來確定限制酶的種類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Sma

Ⅰ會(huì)破壞標(biāo)記基因。如果所選酶的切點(diǎn)不只一個(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)制原點(diǎn)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后將不能自主復(fù)制?？键c(diǎn)二基因工程的基本操作程序及應(yīng)用(全國卷：2020全國卷Ⅲ；2019全國卷Ⅰ；2018全國卷Ⅰ；2017全國卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；2016全國卷Ⅰ、Ⅲ)

【任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究突破】任務(wù)1結(jié)合抗蟲棉的培育過程圖填空(1)從圖中可以看出，目的基因是______________，使用的載體是________，將目的基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是_______________。(2)請(qǐng)寫出兩種檢測(cè)目的基因是否表達(dá)的方法：______________Bt毒蛋白基因Ti質(zhì)粒農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法抗原—抗體雜交法、用棉葉飼喂棉鈴蟲任務(wù)2觀察基因工程的操作過程，分析每一步驟的操作程序基因文庫PCR啟動(dòng)子標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法花粉管通道法顯微注射DNA分子雜交分子雜交抗原—抗體雜交個(gè)體生物學(xué)水平任務(wù)3目的基因的檢測(cè)和鑒定是否出現(xiàn)雜交帶是否出現(xiàn)雜交帶是否出現(xiàn)雜交帶是否抗蟲；是否抗病任務(wù)4完善基因工程的應(yīng)用技術(shù)名稱應(yīng)用植物基因工程培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和______轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)動(dòng)物基因工程提高動(dòng)物生長速度，改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)______，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作___________的供體基因治療把_________導(dǎo)入病人體內(nèi)，使其表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用，從而治療疾病，分為體內(nèi)基因治療和體外基因治療抗逆藥物器官移植正?；蛉蝿?wù)5探究基因治療與基因診斷的不同點(diǎn)

原理操作過程進(jìn)展基因治療________利用________導(dǎo)入有基因缺陷的細(xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來治療臨床實(shí)驗(yàn)基因診斷________制作特定________與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用基因表達(dá)正?；驂A基互補(bǔ)配對(duì)DNA探針任務(wù)6研析深化教材，析因推理歸納，提升學(xué)科素養(yǎng)(1)用箭頭及簡(jiǎn)要的文字簡(jiǎn)述基因組文庫和部分基因文庫的構(gòu)建過程。

(2)為什么不同生物的基因可以拼接起來？

(3)為什么一種生物的基因可以在另一種生物的細(xì)胞內(nèi)表達(dá)？提示：基因拼接的理論基礎(chǔ)：①DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)；②DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸；③雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。提示：外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)：①基因是控制生物性狀的獨(dú)立遺傳單位；②遺傳信息的傳遞都遵循中心法則中遺傳信息的流動(dòng)方向；③生物界共用一套遺傳密碼?！究枷蚍诸悓?duì)點(diǎn)落實(shí)】考向一對(duì)基因工程操作程序的考查1．[2021·山東省高三檢測(cè)]為使玉米獲得抗除草劑性狀，

需進(jìn)行如圖所示的操作。報(bào)告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。轉(zhuǎn)化過程中，愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長。下列敘述不正確的是(

)A．篩選1需要用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的農(nóng)桿菌B．篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍(lán)色的組織C．為使除草劑抗性基因G在農(nóng)桿菌中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入到表達(dá)載體的復(fù)制原點(diǎn)和啟動(dòng)子之間D．為從個(gè)體水平上檢測(cè)圖中玉米植株A是否具有抗除草劑性狀，可采用的方法是用相應(yīng)除草劑噴灑待測(cè)玉米植株答案：C解析：分析圖解可知，該基因工程的標(biāo)記基因?yàn)榘逼S青霉素抗性基因，因此篩選1需要用氨芐青霉素培養(yǎng)基篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的農(nóng)桿菌，A正確；根據(jù)題意可知，報(bào)告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色，因此篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍(lán)色的組織，B正確；為使除草劑抗性基因G在農(nóng)桿菌中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入到表達(dá)載體的啟動(dòng)子、終止子之間，C錯(cuò)誤；為從個(gè)體水平上檢測(cè)圖中玉米植株A是否具有抗除草劑性狀，可采用的方法是用相應(yīng)除草劑噴灑待測(cè)玉米植株，D正確。2．[經(jīng)典模擬]如圖表示用化學(xué)方法合成目的基因Ⅰ的過程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是(

)A．過程①需要DNA連接酶B．過程②需要限制性核酸內(nèi)切酶C．目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的D．若某質(zhì)粒能與目的基因Ⅰ重組，則該質(zhì)粒和目的基因Ⅰ的堿基序列相同答案：C解析：過程①僅僅是單鏈a和單鏈b之間形成氫鍵，不需要DNA連接酶，A錯(cuò)誤；過程②與過程①的本質(zhì)相同，故不需要DNA限制性核酸內(nèi)切酶，B錯(cuò)誤；圖中顯示的是人工合成基因的流程圖，因此需要知道目的基因Ⅰ的堿基序列，C正確；形成重組DNA分子的過程中，質(zhì)粒與目的基因Ⅰ的堿基序列是不可能相同的，D錯(cuò)誤?？枷蚨?duì)基因工程的綜合考查3．[2021·山師附中高三一模](1)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。①獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組

DNA分子所用的限制性核酸內(nèi)切酶可作用于上圖中的________(填“a”或“b”)處，DNA連接酶作用于________(填“a”或“b”)處。②將重組

DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、________法和花粉管通道法。③為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，

又要用一定濃度鹽水澆灌的方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。aa基因槍耐鹽基因解析：(1)①獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制酶、DNA連接酶都作用于圖中的a處(磷酸二酯鍵)。②將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法。③要確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，需要從分子水平和個(gè)體水平兩方面進(jìn)行鑒定，分子水平的檢測(cè)就是要用放射性同位素標(biāo)記的耐鹽基因作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)。(2)下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題：④一個(gè)圖

1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割后，含有________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。⑤若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________。⑥重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是________________________。⑦與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源

DNA的優(yōu)點(diǎn)在于______________________________。2

高鑒別并篩選含目的基因的受體細(xì)胞防止質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化和反向連接解析：(2)④切割前質(zhì)粒為環(huán)狀，不含游離的磷酸基團(tuán)，切割后質(zhì)粒成了一個(gè)鏈狀的雙鏈DNA分子，含兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。⑤因?yàn)镾maⅠ識(shí)別序列中均為G—C堿基對(duì)，G、C之間含三個(gè)氫鍵，熱穩(wěn)定性高。⑥標(biāo)記基因可以鑒別并篩選受體細(xì)胞是否含有目的基因。⑦若用同種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA中的目的基因，因?yàn)閮啥说酿ば阅┒讼嗤?，?huì)出現(xiàn)自身環(huán)化的情況，而用兩種限制酶切割，因?yàn)閮啥诵纬傻酿ば阅┒瞬煌粫?huì)出現(xiàn)自身環(huán)化現(xiàn)象，可以防止質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化和反向連接。4．[2016·全國卷Ⅰ，40]某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_____________________________(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因解析：(1)作為運(yùn)載體必須具備如下特點(diǎn)：①能自主復(fù)制，從而在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存；②含標(biāo)記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；③具有1～多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)以便外源DNA插入。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是______________________________________________________；并且____________和_________________________________________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是____________________________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有__________的固體培養(yǎng)基。二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)

二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長四環(huán)素解析：(2)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細(xì)胞中無Ampr，故不能在培養(yǎng)基中生長，而僅含有質(zhì)粒載體的和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌均具有Ampr，因而能在培養(yǎng)基中生長。目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的平板上生長，從而與僅含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌得以區(qū)分。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自__________。受體細(xì)胞解析：(3)噬菌體是病毒，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無法自主合成DNA，需借助宿主細(xì)胞(受體細(xì)胞)完成DNA的復(fù)制。5．[2021·福建三明市高三考試]將乙肝病毒表面抗原基因?qū)氩葺?xì)胞中，由此可獲得用來預(yù)防乙肝的一種新型疫苗，為預(yù)防乙肝開辟了一條新途徑。請(qǐng)回答下列問題：(1)獲得乙肝病毒表面抗原基因后，常利用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。把基因轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌內(nèi)時(shí)常用____________處理農(nóng)桿菌，使之成為感受態(tài)細(xì)胞。PCRCaCl2(Ca2＋)解析：(1)擴(kuò)增目的基因可利用PCR技術(shù)，利用該技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要提前合成引物。(2)使用農(nóng)桿菌將乙肝病毒表面抗原基因?qū)氩葺?xì)胞中，農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA可將乙肝病毒表面抗原基因轉(zhuǎn)移至草莓細(xì)胞中的____________上。目的基因進(jìn)入草莓細(xì)胞內(nèi)并在草莓細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)，這個(gè)過程稱為________。染色體DNA轉(zhuǎn)化解析：(2)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T–DNA可將乙肝病毒表面抗原基因轉(zhuǎn)移至草莓細(xì)胞中的染色體DNA上，使目的基因在草莓細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定并表達(dá)，該過程稱為轉(zhuǎn)化。(3)在基因工程的操作過程中，需要用________酶和__________酶構(gòu)建基因表達(dá)載體，基因表達(dá)載體要有____________，以便篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞。(4)在分子水平上，可采用________________的方法來檢測(cè)轉(zhuǎn)基因草莓果實(shí)提取液中有無相應(yīng)的抗原。限制DNA連接標(biāo)記基因抗原—抗體雜交解析：(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用限制酶分別切割目的基因和載體，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接，基因表達(dá)載體要有標(biāo)記基因，以便篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞。解析：(4)在分子水平上，可采用抗原—抗體雜交的方法來檢測(cè)轉(zhuǎn)基因草莓果實(shí)提取液中有無相應(yīng)的抗原?？枷蛉蚬こ痰膽?yīng)用6．[全國卷Ⅰ]HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉栴}：(1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí)，可先提取HIV中的__________，以其作為模板，在_____________的作用下合成_________________，獲取該目的蛋白的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)解析：(1)HIV是RNA病毒，其核酸是單鏈RNA，而在基因工程中構(gòu)建目的基因表達(dá)載體時(shí)，載體一般用的是質(zhì)粒，為雙鏈DNA，故先用逆轉(zhuǎn)錄酶催化HIV的RNA逆轉(zhuǎn)錄成為DNA分子，再進(jìn)行基因工程操作。(2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是__________，該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV，檢測(cè)的原理是________________?？贵w抗原抗體特異性結(jié)合解析：(2)抗原進(jìn)入機(jī)體后可以產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，抗體與抗原特異性結(jié)合。(3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分__________細(xì)胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。(4)人的免疫系統(tǒng)有__________癌細(xì)胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發(fā)生惡性腫瘤。T(或T淋巴)監(jiān)控和清除解析：(3)HIV主要破壞人體的T細(xì)胞。解析：(4)免疫系統(tǒng)除了具有防衛(wèi)功能外，還有監(jiān)控和清除功能：監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細(xì)胞，以及癌變的細(xì)胞。7．[2016·天津卷，7]人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值，只能從人血漿中制備。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑：(1)為獲取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_________________________合成總cDNA，然后以cDNA為模板，使用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向，請(qǐng)用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。總RNA(或mRNA)解析：(1)總cDNA是由細(xì)胞內(nèi)mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得。DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模硪粭l引物擴(kuò)增方向應(yīng)向左。(2)啟動(dòng)子通常具有物種及組織特異性，構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體，需要選擇的啟動(dòng)子是__________(填寫字母，單選)。A．人血細(xì)胞啟動(dòng)子

B．水稻胚乳細(xì)胞啟動(dòng)子C．大腸桿菌啟動(dòng)子D．農(nóng)桿菌啟動(dòng)子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是__________________________________________________B吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化解析：(2)據(jù)題意可知，啟動(dòng)子具有物種特異性，它應(yīng)與水稻胚乳細(xì)胞啟動(dòng)子一致，才能使目的基因轉(zhuǎn)錄，故選B。解析：(3)在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化時(shí)，加入某物質(zhì)，其目的應(yīng)為“促進(jìn)”或“有利于”轉(zhuǎn)化，推測(cè)酚類物質(zhì)可吸引農(nóng)桿菌侵染水稻受體細(xì)胞。(4)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過生物膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。與途徑Ⅱ相比，選擇途徑Ⅰ獲取rHSA的優(yōu)勢(shì)是_________________________________________________________(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價(jià)值，須確認(rèn)rHSA與________的生物學(xué)功能一致。水稻是真核生物，具有生物膜系統(tǒng)，能對(duì)初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工HSA解析：(4)水稻是真核細(xì)胞，具有對(duì)分泌蛋白加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。Ⅱ途徑受體為大腸桿菌，沒有上述細(xì)胞器。解析：(5)制備的rHSA應(yīng)具有與HSA相同的生物學(xué)功能才具有醫(yī)用價(jià)值?？键c(diǎn)三蛋白質(zhì)工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性及生物武器【任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究突破】

任務(wù)1完善蛋白質(zhì)工程概念的相關(guān)填空蛋白質(zhì)工程具體內(nèi)容別稱第二代基因工程目標(biāo)生產(chǎn)_______________________的一種新的蛋白質(zhì)原理由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，必須從________入手基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系手段____________________，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)關(guān)鍵技術(shù)________基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系結(jié)果改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出________符合人類生產(chǎn)和生活需要基因基因修飾或基因合成基因工程新的蛋白質(zhì)任務(wù)2完善蛋白質(zhì)工程的操作過程從預(yù)期的_____________出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的_____________→推測(cè)應(yīng)有的_____________→找到相對(duì)應(yīng)的_____________(基因)→基因表達(dá)→產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)氨基酸序列脫氧核苷酸序列任務(wù)3完善轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的相關(guān)內(nèi)容(1)安全性問題①______安全：滯后效應(yīng)、______、營養(yǎng)成分改變等。②生物安全：對(duì)________________的影響等。③環(huán)境安全：對(duì)________________的影響等。(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①需要正確的社會(huì)輿論導(dǎo)向：________，不能因噎廢食。②制定________________，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。食物過敏原生物多樣性生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性趨利避害政策和法規(guī)任務(wù)4完善生物武器的相關(guān)內(nèi)容(1)生物武器的種類(連線)(2)生物武器的特點(diǎn)①致病力強(qiáng)、________；②污染面廣、危害時(shí)間長；③難以防治；④具有一定的________；⑤受________影響大。傳染性大潛伏期自然條件任務(wù)5蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)的______→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)______→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸______→推測(cè)相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸______→合成DNA→表達(dá)出蛋白質(zhì)________的獲取→____________的構(gòu)建→將目的基因?qū)隷_______→目的基因的________實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果生產(chǎn)自然界中沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，都必須通過____________來實(shí)現(xiàn)功能結(jié)構(gòu)序列序列目的基因基因表達(dá)載體受體細(xì)胞檢測(cè)與鑒定基因修飾或基因合成任務(wù)6填寫蛋白質(zhì)工程流程圖中各字母所代表的含義A．________，B.________，C.____________，D.________，E．________。預(yù)期功能分子設(shè)計(jì)氨基酸序列轉(zhuǎn)錄翻譯【考向分類對(duì)點(diǎn)落實(shí)】考向一對(duì)蛋白質(zhì)工程的考查1．[2021·寧夏石嘴山三中高三月考]目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等。采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確順序是(

)①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序列③藍(lán)色熒光蛋白基因的合成④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白A．①②③④

B．②①③④C．②③①④ D．④②①③答案：B解析：蛋白質(zhì)工程的基本途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列→相應(yīng)基因的修飾改造或人工合成→相應(yīng)的表達(dá)。因此，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確順序是：②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列→③藍(lán)色熒光蛋白基因的合成→④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白。B正確。2．[2021·廣西調(diào)研]科學(xué)家利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)可改造Rubisco酶基因，從而提髙了光合作用過程中Rubisco酶對(duì)CO2的親和力，進(jìn)而顯著提高了植物的光合作用速率。請(qǐng)回答下列問題：(1)PCR過程所依據(jù)的原理是_______________，該過程需要加入的酶是____________________________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成____________。DNA雙鏈復(fù)制熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)引物解析：(1)PCR技術(shù)是DNA擴(kuò)增的技術(shù)，所以其原理是DNA雙鏈的復(fù)制，但是該過程需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)的催化。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。(2)該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而是通過對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是__________________________________。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是___________________________，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于____________的范疇。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難能生產(chǎn)出自然界不存在的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程解析：(2)由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難，所以該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而是通過對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是能生產(chǎn)出自然界不存在的蛋白質(zhì)，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(3)可利用定點(diǎn)突變的DNA來構(gòu)建基因表達(dá)載體，常用____________將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)后培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù)的原理是________________。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法植物細(xì)胞的全能性解析：(3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。

3．[全國卷Ⅱ]已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性。回答下列問題：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的________________進(jìn)行改造。氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))解析：(1)對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)功能的目的。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾__________基因或合成__________基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括____________________的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_________________________________________________________P

P1

DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)解析：(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對(duì)P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部內(nèi)容包括DNA和RNA的復(fù)制、DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過__________________和__________________進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物____________進(jìn)行鑒定。設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能解析：(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測(cè)氨基酸序列，推測(cè)相應(yīng)的核苷酸序列，并合成基因。經(jīng)表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，還要對(duì)其進(jìn)行生物功能鑒定?？枷蚨?duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的考查4．[重慶卷]生物技術(shù)安全性和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)B．當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆C．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力

答案：D解析：在轉(zhuǎn)基因過程中，應(yīng)避免基因污染和對(duì)人類的影響，必須嚴(yán)格選擇目的基因，A正確；我國不反對(duì)治療性克隆，堅(jiān)決反對(duì)生殖性克隆，B正確；反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是防止選擇性設(shè)計(jì)嬰兒，因?yàn)檫@違背倫理道德，C正確；生物武器是指有意識(shí)的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊(duì)、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標(biāo)，以達(dá)到戰(zhàn)爭(zhēng)目的的一類武器，干擾素為淋巴因子，非生物武器，D錯(cuò)誤。

[題后歸納]1．轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問題的原因(1)目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及基因間的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是異種生物的基因。(3)外源基因插入宿主細(xì)胞基因組的部位往往是隨機(jī)的。2．轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)①解決糧食短缺問題；②大大減少農(nóng)藥的使用量，減少環(huán)境污染；③增加食物營養(yǎng)，提高附加值；④增加食物種類，提升食物品質(zhì)；⑤提高生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展①可能出現(xiàn)新的過敏原或重組形成新病毒；②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草；③可能使疾病的傳播跨越物種障礙；④可能會(huì)損害生物多樣性；⑤可能會(huì)對(duì)人類生活環(huán)境造成二次污染5.[經(jīng)典高考]下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A．我國已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B．國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C．開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D．目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上答案：B解析：為了維護(hù)消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)，我國對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品實(shí)行了標(biāo)識(shí)制度，A正確；只有經(jīng)確定是安全的轉(zhuǎn)基因食品才能向消費(fèi)者出售，可能存在危害的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品不允許出售，B錯(cuò)誤；為保障轉(zhuǎn)基因生物的安全性，可開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理等措施，C正確；轉(zhuǎn)基因生物是否安全的爭(zhēng)論主要集中在它是否能保證食用安全及環(huán)境安全上，D正確。6．病毒疫苗的研制是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，現(xiàn)在研發(fā)的第二、三代病毒疫苗都基于DNA重組技術(shù)而建立。請(qǐng)分析并回答下列問題：(1)第二代疫苗是以編碼病毒抗原蛋白的RNA為模板，經(jīng)__________酶的作用而獲得目的基因，再利用____________________這些工具酶來構(gòu)建重組質(zhì)粒。形成的重組質(zhì)粒與經(jīng)過____________________處理的大腸桿菌細(xì)胞混合可轉(zhuǎn)化大腸桿菌，再擴(kuò)增大腸桿菌以獲得大量的抗原蛋白。逆轉(zhuǎn)錄限制酶和DNA連接酶氯化鈣溶液(Ca2＋)(2)在構(gòu)建好的重組質(zhì)粒中，引導(dǎo)目的基因表達(dá)的序列是__________，它是__________的識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)。(3)第三代疫苗即“DNA疫苗”，是將編碼某種抗原蛋白的DNA注射到動(dòng)物體內(nèi)，該DNA可在生物體內(nèi)____________出相應(yīng)的抗原蛋白。(4)目前對(duì)于基因工程產(chǎn)品安全性的爭(zhēng)論越來越激烈，轉(zhuǎn)基因生物的安全性主要體現(xiàn)在__________、____________、____________三個(gè)方面。啟動(dòng)子RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄、翻譯食物安全生物安全環(huán)境安全考點(diǎn)四DNA的粗提取與鑒定及PCR技術(shù)【任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究突破】任務(wù)1完善實(shí)驗(yàn)原理(1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同

溶解規(guī)律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA____________蛋白質(zhì)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸______部分發(fā)生鹽析沉淀______溶解析出增大溶解(2)DNA不溶于________，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。(3)DNA與二苯胺在沸水浴加熱，呈______色。酒精溶液藍(lán)任務(wù)2

DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中的“2、4、4”加蒸餾水2次①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度稀釋到0.14mol/L，使DNA析出用紗布過濾4次①過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液；②過濾用2mol/L的NaCl充分溶解的DNA，濾去溶液中的雜質(zhì)；③濾取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；④過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；②用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA任務(wù)3完善PCR相關(guān)操作流程DNA蒸餾水不同濃度的NaCl溶液酒精藍(lán)任務(wù)4通過PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))擴(kuò)增DNA片段(1)_________：在一定的緩沖溶液中提供_________，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種______，四種脫氧核苷酸，熱穩(wěn)定__________，同時(shí)控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。(2)PCR的反應(yīng)過程①______：當(dāng)溫度上升到______以上時(shí)，雙鏈DNA解旋為單鏈，如下圖：PCR原理DNA模板引物DNA聚合酶變性90℃②______：系統(tǒng)溫度下降至______左右時(shí)，兩種______通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：③______：當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、G、C)在______________的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈，如下圖：復(fù)性50℃引物延伸熱穩(wěn)定DNA聚合酶(3)結(jié)果①PCR一般要經(jīng)歷______多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為______、復(fù)性和______三步。②兩引物間固定長度的DNA序列呈______擴(kuò)增(即______)。三十變性延伸指數(shù)2n【考向分類對(duì)點(diǎn)落實(shí)】考向一對(duì)DNA粗提取過程的考查1．[江蘇卷]圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中部分操作步驟示意圖，下列敘述正確的是(

)A．圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同B．圖1中完成過濾之后保留濾液C．圖2中完成過濾之后棄去濾液D．在圖1雞血細(xì)胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)答案：BCD解析：圖1中加入蒸餾水的目的是使雞血細(xì)胞吸水漲破，釋放其中的核物質(zhì)。圖2中加入蒸餾水的目的是降低NaCl的濃度，使DNA的溶解度降低而析出，A錯(cuò)誤；圖1中完成過濾后，DNA溶解于濾液中，需保留濾液，B正確；圖2中DNA已析出，則過濾后應(yīng)棄去濾液，而保留含DNA的黏稠物，C正確；在圖1中雞血細(xì)胞液中應(yīng)加入少許嫩肉粉，其中的木瓜蛋白酶能分解DNA中的雜質(zhì)蛋白，D正確。2．[江蘇卷]下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可見玻棒上有白色絮狀物D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)答案：C解析：只要材料中含DNA，原則上都可進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)，只是DNA含量高的成功的可能性更大，所以酵母和菜花均可作為提取DNA的材料，A正確；DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度較大，也可溶解于蒸餾水中，故B正確；向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，雞血細(xì)胞會(huì)破裂，因DNA在蒸餾水中溶解度較大，不會(huì)析出，玻棒上沒有白色絮狀物，C錯(cuò)誤；

DNA溶液加入二苯胺試劑并沸水浴加熱，冷卻后可變藍(lán)，D正確。3．[經(jīng)典模擬]下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(

)選項(xiàng)試劑操作作用A檸檬酸鈉溶液與雞血混合防止血液凝固B蒸餾水與雞血細(xì)胞混合保持細(xì)胞形狀C蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中析出蛋白質(zhì)D冷卻的酒精加入到過濾后含DNA的NaCl溶液中產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)答案：A解析：檸檬酸鈉與雞血混合，其作用是防止血液凝固，A正確；蒸餾水與雞血細(xì)胞混合的目的是使紅細(xì)胞吸水漲破，釋放出核物質(zhì)，B錯(cuò)誤；將蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中，其目的是降低DNA的溶解度，初步析出DNA，C錯(cuò)誤；加入冷卻酒精的目的是進(jìn)一步析出DNA，D錯(cuò)誤。4.對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí)，做如下操作：

試管序號(hào)AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺，混勻加4mL二苯胺，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

溶液不變藍(lán)色溶液逐漸變藍(lán)色DNA在沸水浴的條件下遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色(1)根據(jù)下圖，完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。(2)對(duì)于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化？_______________________。(3)在沸水浴中加熱的目的是_________________________，同時(shí)說明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的________。(4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是________。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與_____________有關(guān)。溶液顏色基本不變加快顏色反應(yīng)速度耐受性對(duì)照加入試管中的DNA(絲狀物)的多少解析：A、B兩試管可形成對(duì)照，B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含，起對(duì)照作用，其他條件均完全相同。本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5min，這樣可加快顏色反應(yīng)的速度，觀察對(duì)比兩試管的顏色時(shí)要等到冷卻以后。考向二對(duì)PCR技術(shù)的考查5．[2021·四省八校高三開學(xué)考試]用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段進(jìn)行擴(kuò)增，實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了引物Ⅰ、Ⅱ，其連接部位如圖所示，X為某限制酶的識(shí)別序列。擴(kuò)增后得到的絕大部分DNA片段是下圖中的(

)答案：D解析：利用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段進(jìn)行擴(kuò)增，當(dāng)引物與母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，子鏈延伸的方向總是從5′端到3′端，據(jù)此依題意和圖示分析可知，A、B、C均錯(cuò)誤，D正確。6．[2021·江蘇東臺(tái)中學(xué)高三檢測(cè)]某新型病毒是一種RNA病毒，醫(yī)務(wù)工作者利用PCR技術(shù)進(jìn)行病毒檢測(cè)時(shí)，所使用的方法中合理的是(

)A．用細(xì)菌培養(yǎng)基直接培養(yǎng)被測(cè)試者體內(nèi)獲取的病毒樣本B．分析該病毒的RNA序列是設(shè)計(jì)PCR引物的前提條件C．PCR擴(kuò)增過程需使用RNA聚合酶和耐高溫的DNA聚合酶D．在恒溫條件下進(jìn)行PCR擴(kuò)增以避免溫度變化導(dǎo)致酶失活答案：B解析：病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；PCR進(jìn)行的前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對(duì)引物，B正確；RNA病毒的RNA通過PCR擴(kuò)增需要先進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，然后使用耐高溫DNA聚合酶進(jìn)行DNA復(fù)制，不需要使用RNA聚合酶，C錯(cuò)誤；根據(jù)上述分析可知，PCR擴(kuò)增過程經(jīng)歷了高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸的過程，而不是在恒溫條件下進(jìn)行的，D錯(cuò)誤。7．[2016·北京卷，31]嫁接是我國古代勞動(dòng)人民早已使用的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，目前也用于植物體內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的基礎(chǔ)研究。研究者將具有正常葉形的番茄(X)作為接穗，嫁接到葉形呈鼠耳形的番茄(M)砧木上，結(jié)果見圖1。(1)上述嫁接體能夠成活，是因?yàn)榧藿硬课坏募?xì)胞在恢復(fù)分裂、形成__________組織后，經(jīng)__________形成上下連通的輸導(dǎo)組織。愈傷細(xì)胞分化解析：(1)上述嫁接體能夠成活，這是因?yàn)榧藿硬课坏募?xì)胞在恢復(fù)分裂，形成愈傷組織后，經(jīng)過細(xì)胞分化形成上下連通的輸導(dǎo)組織。(2)研究者對(duì)X和M植株的相關(guān)基因進(jìn)行了分析，結(jié)果見圖2。由圖可知，M植株的P基因發(fā)生了類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的__________變異，部分P基因片段與L基因發(fā)生融合，形成P－L基因(P－L)。以P－L為模板可轉(zhuǎn)錄出_________________，在__________上翻譯出蛋白質(zhì)，M植株鼠耳葉形的出現(xiàn)可能與此有關(guān)。重復(fù)mRNA(P－LmRNA)核糖體解析：(2)由圖可知，P基因的片段在L之前，一條染色體中有兩個(gè)P基因，類似于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。P－L基因轉(zhuǎn)錄出來的產(chǎn)物是mRNA，在核糖體上可翻譯出蛋白質(zhì)。(3)嫁接體正常葉形的接穗上長出了鼠耳形的新葉。為探明原因，研究者進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)，結(jié)果見下表。

實(shí)驗(yàn)材料檢測(cè)對(duì)象M植株的葉X植株的葉接穗新生葉P—LmRNA有無有P—LDNA有無無①檢測(cè)P－LmRNA需要先提取總RNA，再以mRNA為模板_______________出cDNA，然后用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的片段。②檢測(cè)P－LDNA需要提取基因組DNA，然后用PCR技術(shù)對(duì)圖2中__________(選填序號(hào))位點(diǎn)之間的片段擴(kuò)增。A．Ⅰ～Ⅱ

B．Ⅱ～ⅢC．Ⅱ～Ⅳ

D．Ⅲ～Ⅳ反轉(zhuǎn)錄(逆轉(zhuǎn)錄)C解析：(3)①以mRNA為模板合成cDNA的過程為“反轉(zhuǎn)錄”。②為了檢測(cè)P－LDNA，應(yīng)當(dāng)確保PCR產(chǎn)物中有P－LDNA相連接的部分序列。符合要求的只有Ⅱ～Ⅳ位點(diǎn)之間的序列。