解密19基因工程（講義）（教師版）

解密19基因工程考點(diǎn)熱度★★★★★內(nèi)容索引核心考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)的基本工具 基因工程定義 有關(guān)核酸的方向性問(wèn)題 重組DNA技術(shù)的基本工具 DNA的粗提取與鑒定核心考點(diǎn)2基因工程的基本操作程序 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的主要四個(gè)步驟 相關(guān)的基本概念 PCR技術(shù) 探究·實(shí)踐DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定核心考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用核心考點(diǎn)4蛋白質(zhì)工程核心考點(diǎn)5生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性 關(guān)注生殖性克隆人 禁止生物武器2022年高考題2021年高考題考點(diǎn)由高考知核心知識(shí)點(diǎn)預(yù)測(cè)基因工程（2022浙江卷）29.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（2022全國(guó)乙卷）12.PCR技術(shù)、蛋白質(zhì)工程（2022山東卷）13.DNA的粗提取與鑒定（2022山東卷）25.基因工程（2022北京卷）13.DNA的粗提取與鑒定（2022北京卷）21.基因工程（2022廣東卷）12.基因工程（2022廣東卷）22.基因工程（2022海南卷）20.基因工程（2022河北卷）24.基因工程（2022湖南卷）22.基因工程、蛋白質(zhì)工程（2022湖北卷）22.基因工程（2022江蘇卷）24.基因工程基因工程是選修教材中的重點(diǎn)考察內(nèi)容之一，基因工程的基本操作程序、蛋白質(zhì)工程的原理是重高頻考點(diǎn)，山東卷北京卷兼顧了實(shí)驗(yàn)“DNA的粗提取與鑒定”。（2021湖北卷）7基因工程.（2021山東卷）4.基因工程（2021山東卷）5.基因工程（2021山東卷）13.DNA的粗提取與鑒定（2021天津卷）11、12.基因工程（2021全國(guó)卷甲）12.基因工程（2021全國(guó)卷乙）12.基因工程（2021浙江卷）29.細(xì)胞工程、基因工程（2021北京卷）16.基因工程（2021廣東卷）22.基因工程（2021海南卷）25.基因工程（2021河北卷）24.基因工程（2021湖南卷）22.基因工程、細(xì)胞工程（2021遼寧卷）24.基因工程（2021天津卷）16.基因工程

核心考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)的基本工具基因工程：基因工程是指按照人們的愿望，通過(guò)基因工程是指按照人們的愿望，通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。有關(guān)核酸的方向性問(wèn)題：①① 核苷酸：② 一條脫氧核苷酸鏈（DNA單鏈）:123451’碳連堿基2’碳（脫氧核糖連無(wú)氧；核糖有氧）3’碳連羥基（OH）5’碳連磷酸⑥ tRNA的3’端結(jié)合氨基酸⑦ 翻譯時(shí)核糖體的移動(dòng)方向：沿著mRNA的5’3’方向移動(dòng)⑧ 限制性?xún)?nèi)切核酸酶識(shí)別的序列：沿5’3’方向讀取一端的3’碳上有游離的羥基（OH），叫3’端；另一端的5’碳上有游離的磷酸基團(tuán)，叫5’端。一條核糖核苷酸鏈（RNA鏈）也是如此。③ DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈，按反向平行的方式構(gòu)成④ DNA聚合酶：總是從引物的3’端連接脫氧核苷酸（沿著模板鏈的5’3’方向合成子鏈）⑤ RNA聚合酶：總是從引物的3’端連接核糖核苷酸（沿著模板鏈的5’3’方向合成子鏈）

重組DNA技術(shù)的基本工具限制性?xún)?nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”限制性?xún)?nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”

限制性?xún)?nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”：限制性?xún)?nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”：1、來(lái)源：2、對(duì)原核生物的作用：3、作用：作用：識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。結(jié)果：切割DNA成為兩個(gè)DNA片段識(shí)別的序列：① 沿5’3’方向讀?、?大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核苷酸組成，少數(shù)4個(gè)、8個(gè)。③ 多數(shù)為回文序列

（因此，切割形成的黏性末端堿基序列：既相同，又互補(bǔ)）黏性末端：主要是原核生物防止外來(lái)病原物的侵害,將外源DNA切割保證自身安全當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)(圖中虛線(xiàn)）兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端；黏性末端特點(diǎn)：既相同，又互補(bǔ)當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)處切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是平末端。平末端：E.coliDNAE.coliDNA連接酶：T4DNA連接酶：① 從大腸桿菌中分離得到② 只能連接黏性末端，不能連接平末端③ 恢復(fù)磷酸二酯鍵① 從T4噬菌體中分離出來(lái)② 既能連接黏性末端，又能連接平末端，但連接平末端的效率相對(duì)較低③ 恢復(fù)磷酸二酯鍵DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”最常用的載體：質(zhì)粒質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。質(zhì)粒適合做載體的特點(diǎn)（載體必需具備的特點(diǎn)）：① 有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段（基因）插入其中；② 能在受體細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或可整合到受體細(xì)胞DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制；③ 這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選；④ 對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。（真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。）在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體，動(dòng)植物病毒等。

DNA的粗提取與鑒定一、原理一、原理1、DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精2、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液NaCl濃度0.14mol/LDNA的溶解度O3、在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色二、過(guò)程洋蔥（30g）+研磨液（10mL）研磨取上清液方法一：方法二：在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過(guò)濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，再取上清液。直接將研磨液倒入塑料離心管中，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，再取上清液放入燒杯中。析出DNA在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液(體積分?jǐn)?shù)為95%)，靜置2~3min，溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA取出DNA方法一：方法二：用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，取沉淀物（棄上清液）溶解DNA2mol/L的NaCl溶液鑒定DNA實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：2mol/L的NaCl溶液+DNA+二苯胺試劑4mL→沸水浴5min2mol/L的NaCl溶液+二苯胺試劑4mL→沸水浴5min核心考點(diǎn)2基因工程的基本操作程序轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的主要四個(gè)步驟：目的基因的篩選與獲取目的基因的篩選與獲取篩選合適的目的基因：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一科學(xué)家不僅掌握了Bt基因的序列信息，也對(duì)Bt基因的表達(dá)產(chǎn)物——Bt抗蟲(chóng)蛋白有了較為深入的了解利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因：人工合成；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增；通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)獲取獲取目的基因的方法：基因表達(dá)載體的構(gòu)建構(gòu)建目的：讓目的基因在受體細(xì)胞中：①穩(wěn)定存在；②遺傳給下一代；③表達(dá)和發(fā)揮作用構(gòu)建過(guò)程：① 首先用一定的限制酶切割載體，使它出現(xiàn)一個(gè)切口；② 然后用同種限制酶或能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；③ 再利用DNA連接酶將目的基因片段拼接到載體的切口處，這樣就形成了一個(gè)重組DNA分子基因表達(dá)載體的組成：

啟動(dòng)子：?jiǎn)?dòng)子：終止子相當(dāng)于一盞紅色信號(hào)燈，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(lái)，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段。啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。誘導(dǎo)型啟動(dòng)子：當(dāng)誘導(dǎo)物存在時(shí)，可以激活或抑制目的基因的表達(dá)。終止子：目的基因：（如，Bt抗蟲(chóng)蛋白基因）位于啟動(dòng)子和終止子之間。標(biāo)記基因：（如，抗生素抗性基因）將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入植物細(xì)胞：①花粉管通道法：可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注人子房中；可以在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊②農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：一般先用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中。顯微注射法利用顯微注射將目的基因注入動(dòng)物的受精卵中(圖38)，這個(gè)受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物導(dǎo)入原核細(xì)胞：

目的基因的檢測(cè)與鑒定目的基因的檢測(cè)與鑒定首先是分子水平的檢測(cè)，包括：其次，還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定：① 通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因② 檢測(cè)Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③ 從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原一抗體雜交，檢測(cè)Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲(chóng)蛋白等。例如，通過(guò)采摘抗蟲(chóng)棉的葉片飼喂棉鈴蟲(chóng)來(lái)確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲(chóng)特性以及抗性的程度。相關(guān)的基本概念：用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因就是目的基因。它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因。（也可以是一些具有調(diào)控作用的因子）目的基因：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一獲取目的基因的有效方法：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的方法：引物：定義：①長(zhǎng)度通常為20～30個(gè)核苷酸②PCR需要2種引物③有方向性④GC堿基對(duì)越多，復(fù)性溫度越高，pcr反應(yīng)越快。引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸。（復(fù)制一段DNA需要兩種引物）特點(diǎn)：使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開(kāi)始連接脫氧核苷酸作用：定義：

BtBt抗蟲(chóng)蛋白基因（簡(jiǎn)稱(chēng)Bt基因）蘇云金桿菌通過(guò)產(chǎn)生蘇云金桿菌伴孢晶體蛋白(Bt抗蟲(chóng)蛋白)，破壞鱗翅目昆蟲(chóng)的消化系統(tǒng)來(lái)殺死棉鈴蟲(chóng)。當(dāng)Bt抗蟲(chóng)蛋白被分解為多肽后，多肽與害蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔，最后造成害蟲(chóng)死亡。Bt抗蟲(chóng)蛋白只有在某類(lèi)昆蟲(chóng)腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，腸道細(xì)胞也沒(méi)有特異性受體。因此，Bt抗蟲(chóng)蛋白不會(huì)對(duì)人畜產(chǎn)生上述影響。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法① 可以將新鮮的從葉片上取下的圓形小片與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，然后篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞，并再生成植株；② 可以將花序直接浸沒(méi)在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時(shí)間，然后培養(yǎng)植株并獲得種子，再進(jìn)行篩選、鑒定等。1、轉(zhuǎn)化：是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有侵染能力。農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的TDNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn)，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA中，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞。隨著轉(zhuǎn)化方法的突破，用農(nóng)桿菌侵染水稻、玉米等多種單子葉植物也取得了成功。2、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理：3、具體操作方法：

PCR技術(shù)11、PCR：是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫(xiě)DNA復(fù)制所需的基本條件：2、PCR的原理：DNA半保留復(fù)制的原理DNA母鏈——提供DNA復(fù)制的模板4種脫氧核苷酸——合成DNA子鏈的原料DNA聚合酶——合成DNA子鏈的原料解旋酶——（斷開(kāi)氫鍵）打開(kāi)DNA雙鏈PCR所需的基本條件：緩沖溶液：耐高溫的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）一般要添加Mg2+，DNA聚合酶都需要Mg2+激活一般是含目的基因的DNADNA母鏈：4種脫氧核苷酸：四種脫氧核苷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）引物：2種控制溫度33、PCR過(guò)程：（在PCR擴(kuò)增儀（PCR儀)中自動(dòng)完成）變性復(fù)性延伸90℃以上：雙鏈DNA解聚為單鏈50℃左右：72℃左右：兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。溶液中的4種脫氧核苷酸（dNTP）在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。即：將4種脫氧核苷酸加到引物的3’端5、常采用瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定PCR的產(chǎn)物4、結(jié)果a*2n（a：初始數(shù)量；n：循環(huán)的次數(shù)）30次左右

應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：擴(kuò)增某DNA片段：將引物設(shè)計(jì)在DNA片段的兩端定點(diǎn)突變：從某一DNA上擴(kuò)增其中的一部分：將引物設(shè)計(jì)在要擴(kuò)增的DNA片段的兩端在引物的外側(cè)（5’端）加上需要的序列（如，限制酶切割位點(diǎn)，特定的啟動(dòng)子等）圖中的酶a、酶b分別是限制酶酶a、酶b的識(shí)別序列

探究·實(shí)踐DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定PCRPCR原理：（DNA半保留復(fù)制原理）利用了DNA的熱變性原理，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。PCR儀實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)能夠自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器。一次PCR一般要經(jīng)歷30次循環(huán)。瓊脂糖凝膠電泳原理：DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程就是電泳。PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)。方法步驟：（略）注意1.為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。2.該實(shí)驗(yàn)所需材料可以直接從公司購(gòu)買(mǎi)，緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在20℃儲(chǔ)存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。3.在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。4.在進(jìn)行操作時(shí)，一定要戴好一次性手套。核心考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用基因工程在農(nóng)業(yè)方面的基因工程在農(nóng)業(yè)方面的的應(yīng)用轉(zhuǎn)基因生物目的基因優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物Bt抗蟲(chóng)蛋白基因減少蟲(chóng)害、減少農(nóng)藥污染轉(zhuǎn)基因抗病植物某些病毒、真菌等的抗病基因減少病害、減少農(nóng)藥污染轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物降解或抵抗某種除草劑的基因（如，抗草甘膦基因）抗除草劑、提高農(nóng)田管理效率改良植物的的品質(zhì)必需氨基酸多的蛋白質(zhì)編碼基因；植物花青素代謝有關(guān)的的基因提高玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；改良花卉提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度外源生長(zhǎng)激素基因提高鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速率改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)腸乳糖酶基因使轉(zhuǎn)基因奶牛的乳汁中減少乳糖含量，以利于乳糖不耐受的人食用牛奶?；蚬こ淘卺t(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用生產(chǎn)基因工程藥品利用轉(zhuǎn)基因微生物利用大腸桿菌或酵母菌生產(chǎn)干擾素利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子重組在一起，培育轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為乳腺（乳房）生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白利用轉(zhuǎn)基因植物器官移植轉(zhuǎn)基因克隆豬作為器官移植的的來(lái)源，可以避免免疫排斥反應(yīng)在豬的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類(lèi)一般稱(chēng)為基因工程菌。基因工程菌：基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用淀粉酶、脂酶等：大多數(shù)奶酪的生產(chǎn)需要使用凝乳酶來(lái)凝聚固化奶中的蛋白質(zhì)。將編碼牛凝乳酶的基因?qū)氪竽c桿菌、黑曲霉或酵母菌的基因組中，再通過(guò)工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)凝乳酶通過(guò)構(gòu)建基因工程菌，然后用發(fā)酵技術(shù)大量生產(chǎn)。降解多種污染物的“超級(jí)細(xì)菌”，也是通過(guò)基因工程生產(chǎn)的

核心考點(diǎn)4蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需求。它是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程。蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程崛起的緣由基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。天冬氨酸途徑合成賴(lài)氨酸：天冬氨酸天冬氨酰磷酸天冬酸β半醛二氫吡啶二羧酸L賴(lài)氨酸天冬氨酸激酶二氫吡啶二羧酸合成酶抑制抑制如果我們將天冬氨酸激酶中第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中游離賴(lài)氨酸的含量分別提高5倍和2倍

蛋白質(zhì)工程的基本原理蛋白質(zhì)工程的基本原理由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過(guò)改造或合成基因來(lái)完成。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并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因獲得所需要的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程的基本思路：蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用問(wèn)題、解決方法實(shí)現(xiàn)途徑速效胰島素問(wèn)題：天然胰島素制劑容易形成二聚體或六聚體，皮下注射胰島素后往往要經(jīng)歷一個(gè)逐漸解離為單體的過(guò)程，這在一定程度上延緩了療效。解決方法：B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或者將它與B29位的賴(lài)氨酸交換位置改造胰島素基因：使編碼胰島素B鏈第28位脯氨酸的堿基序列替換成編碼天冬氨酸序列或重新編碼B鏈28、29位氨基酸的序列使之成為賴(lài)氨酸、脯氨酸干擾素問(wèn)題：干擾素在體外保存相當(dāng)困難解決方法：將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸改造干擾素基因小鼠單克隆抗體問(wèn)題：會(huì)使人產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致它的治療效果大大降低解決方法：將小鼠抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域“嫁接”到人的抗體上改造抗體基因

核心考點(diǎn)5生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀(guān)止轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀(guān)止微生物適于進(jìn)行基因改造的優(yōu)點(diǎn)：微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)繁殖快、對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點(diǎn)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)2016年，中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)發(fā)展新理念加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)全面小康目標(biāo)的若干意見(jiàn)》提出：加強(qiáng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)和監(jiān)管，在確保安全的基礎(chǔ)上慎重推廣。同年8月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》指出：“十三五”期間要持續(xù)攻克轉(zhuǎn)基因關(guān)鍵核心技術(shù)，其中包括建成規(guī)范的生物安全性評(píng)價(jià)技術(shù)體系，確保轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全。目前，我國(guó)已經(jīng)逐步建立了與國(guó)際接軌并適合我國(guó)國(guó)情的轉(zhuǎn)基因安全評(píng)價(jià)體系，這是世界上最嚴(yán)格的安全評(píng)價(jià)體系之一。理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)不是人云亦云，更不是詆毀科學(xué)創(chuàng)新、造謠惑眾而是需要以完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程；還應(yīng)該看到人們的觀(guān)點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響；最重要的是，要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。

相關(guān)的相關(guān)的法規(guī)：《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全評(píng)價(jià)管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)口安全管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物標(biāo)識(shí)管理辦法》《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物加工審批辦法》《進(jìn)出境轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢驗(yàn)檢疫管理辦法》關(guān)注生殖性克隆人生殖性克隆人面臨的倫理問(wèn)題生殖性克隆人面臨的倫理問(wèn)題生殖性克?。菏侵竿ㄟ^(guò)克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體。治療性克隆：是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來(lái)修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。大多數(shù)人對(duì)生殖性克隆人的研究持否定態(tài)度：生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人，嚴(yán)重地違反了人類(lèi)倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。克隆技術(shù)還不成熟：生殖性克隆人會(huì)面臨些問(wèn)題：流產(chǎn)、死胎和畸形兒等，這顯然與人類(lèi)傳統(tǒng)的倫理道德是背道而馳的。我國(guó)禁止生殖性克隆人我國(guó)禁止生殖性克隆人我國(guó)政府一再重申四不原則：不贊成不允許不支持不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)原因如下：①克隆人只是某些人出于某種目的制造出的“產(chǎn)品”，沒(méi)有“父母”，這可能導(dǎo)致他們?cè)谛睦砩鲜艿絺?；②由于技術(shù)問(wèn)題，可能孕育出有嚴(yán)重生理缺陷的克隆人；③克隆人的家庭地位難以認(rèn)定，這可能使以血緣為紐帶的父子、兄弟和姐妹等人倫關(guān)系消亡；④生殖性克隆人沖擊了現(xiàn)有的一些有關(guān)婚姻、家庭和兩性關(guān)系的倫理道德觀(guān)念；⑤生殖性克隆人是對(duì)人類(lèi)尊嚴(yán)的侵犯；⑥生殖性克隆人破壞了人類(lèi)基因多樣性的天然屬性，不利于人類(lèi)的生存和進(jìn)化。我國(guó)我國(guó)的相關(guān)法規(guī)：《人類(lèi)輔助生殖技術(shù)管理辦法》《人類(lèi)輔助生殖技術(shù)規(guī)范》《人類(lèi)輔助生殖技術(shù)和人類(lèi)精子庫(kù)倫理原則》《人胚胎干細(xì)胞研究倫理指導(dǎo)原則》《干細(xì)胞臨床研究管理辦法（試行）》例如：《人胚胎干細(xì)胞研究倫理指導(dǎo)原則》規(guī)定：利用體外受精、體細(xì)胞核移植等技術(shù)獲得的囊胚，其體外培養(yǎng)期限自受精或核移植開(kāi)始不得超過(guò)14d；不得將這樣獲得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他動(dòng)物的生殖系統(tǒng)。禁止生物武器生物安全生物安全：生物安全是指與生物有關(guān)的各種因素對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、人類(lèi)健康以及生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的危害或潛在風(fēng)險(xiǎn)。消除生物武器威脅、防止生物武器擴(kuò)散是生物安全防控的重要方面。前事不忘，后事之師侵華日軍侵華日軍組建了從事細(xì)菌戰(zhàn)的731部隊(duì)和100部隊(duì)，并在我國(guó)領(lǐng)土上修建了幾十座細(xì)菌武器工廠(chǎng)，大量培養(yǎng)鼠疫、霍亂、傷寒和炭疽等一系列致命的傳染性疾病的病原體。為了檢驗(yàn)生產(chǎn)出來(lái)的細(xì)菌武器的效能，侵華日軍曾用數(shù)千名中國(guó)人做實(shí)驗(yàn)。他們還曾在我國(guó)20多個(gè)地區(qū)使用了細(xì)菌武器，造成幾十萬(wàn)老百姓死亡。1950年12月至1951年1月，在中國(guó)人民志愿軍的打擊下，美軍從“三八線(xiàn)”南撤。在此過(guò)程中，他們散布了大量的天花病毒，使約3500人患上天花，約350人死亡。1952年初，美軍又在志愿軍控制區(qū)投下了細(xì)菌彈，散布了大量蒼蠅、跳蚤等昆蟲(chóng)。經(jīng)我國(guó)軍事醫(yī)學(xué)專(zhuān)家鑒定、這些昆蟲(chóng)帶有可引起鼠疫、霍亂、傷寒、痢疾、腦膜炎和回歸熱等疾病的10多種致病菌。隨后，美軍又將細(xì)菌戰(zhàn)擴(kuò)大到我國(guó)東北的撫順、安東、鳳城、寬甸和臨江等地。美國(guó)軍隊(duì)

對(duì)生物武器的威脅，不能掉以輕心對(duì)生物武器的威脅，不能掉以輕心1978年，天花就已經(jīng)在地球上消失，但是某些國(guó)家至今仍然保存著天花病毒毒株。有報(bào)道稱(chēng)，有的國(guó)家已經(jīng)研制出新型的鼠痘病毒，在實(shí)驗(yàn)室里，有人通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)把蠟狀桿菌改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌；有人將生物毒素分基因與流感病毒的基因拼接在一起，然后再用基因工程的方法進(jìn)行批量生產(chǎn)；也有人對(duì)流感病毒基因進(jìn)行改造，以使具有某種易感基因的民族感染上這種病毒，而施放國(guó)的人卻不易感染。威脅：應(yīng)對(duì)措施：1972年4月，蘇聯(lián)、美國(guó)、英國(guó)分別在其首都簽署了《禁止試制、生產(chǎn)和儲(chǔ)存并銷(xiāo)毀細(xì)菌（生物）和毒劑武器公約》(簡(jiǎn)稱(chēng)《禁止生物武器公約》)，該公約于1975年3月生效。1984年11月，我國(guó)也加入了這一公約。1998年6月，中美兩國(guó)元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書(shū)的聯(lián)合聲明中，重申了在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。

2022年高考題29.回答下列（一）、（二）小題：（二）回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問(wèn)題：（4）在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因過(guò)程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生長(zhǎng)，二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度___________時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽(yáng)性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的___________檢測(cè)。（5）為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的___________能力和遺傳穩(wěn)定性。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過(guò)觀(guān)察細(xì)胞內(nèi)___________形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可通過(guò)觀(guān)察分裂期染色體的___________，分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。（6）植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和___________長(zhǎng)短等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān)，其中受體為_(kāi)__________時(shí)全能性表達(dá)能力最高?！敬鸢浮浚?）①.農(nóng)桿菌②.過(guò)低③.敏感性（5）①.再生②.細(xì)胞核③.形態(tài)特征和數(shù)量（6）①.培養(yǎng)時(shí)間②.受精卵【解析】（二）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的TDNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。轉(zhuǎn)化過(guò)程：目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)?！拘?wèn)1詳解】產(chǎn)生淀粉酶的枯草桿菌的最適溫度為5075℃，要快速分離枯草桿菌，先將土樣加入無(wú)菌水制成枯草桿菌懸液，再將含有懸液的三角瓶置于80℃的水浴中保溫一段時(shí)間，殺死不耐熱的微生物。【小問(wèn)2詳解】將菌種的分離過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定同時(shí)進(jìn)行可以提高篩選效率。用稀釋涂布平板法可以分離枯草桿菌，在培養(yǎng)基中添加淀粉作為唯一碳源，并且在培養(yǎng)基中添加KII2，能合成淀粉酶的枯草桿菌因?yàn)槟芾玫矸鄱婊睿瑫r(shí)淀粉由于被分解在菌落周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)透明圈，比較透明圈與菌落直徑比值的大小，比值大的說(shuō)明該菌株產(chǎn)酶性能較高?！拘?wèn)3詳解】要獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌，可利用誘變育種，由于變異的不定向性，人工誘變后還需要再篩選才能獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌。也可以利用轉(zhuǎn)基因、原生質(zhì)體融合等技術(shù)，從其他生物那里獲得與高產(chǎn)淀粉酶有關(guān)的基因，進(jìn)而獲得相應(yīng)的高產(chǎn)性狀?！拘?wèn)4詳解】野生的農(nóng)桿菌沒(méi)有抗性基因，用于轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞的農(nóng)桿菌一般在其T—DNA中插入一種抗生素抗性基因?？股氐淖饔檬且种萍?xì)菌生長(zhǎng)，農(nóng)桿菌屬于細(xì)菌，在其侵染植物過(guò)程中，可以用另一種抗生素抑制農(nóng)桿菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中消除轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞中農(nóng)桿菌的作用。具有TDNA中抗性基因的細(xì)胞能在含有相應(yīng)抗生素的培養(yǎng)基上存活。當(dāng)培養(yǎng)基中抗生素濃度過(guò)低時(shí)，很多沒(méi)有抗性的細(xì)胞也存活下來(lái)，因此出現(xiàn)假陽(yáng)性，故在轉(zhuǎn)基因前要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的敏感性檢測(cè)?！拘?wèn)5詳解】轉(zhuǎn)基因植株要經(jīng)過(guò)植物組織培育，要提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，應(yīng)該選再生能力和遺傳穩(wěn)定性較強(qiáng)的受體，這種受體全能性較高，能保持生物的性狀。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過(guò)觀(guān)察細(xì)胞核形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可以直接在光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察分裂期染色體的形態(tài)特征和數(shù)量，分析染色體組型是否改變。【小問(wèn)6詳解】植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度高低除了與受體基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)有關(guān)外，還與培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短和受體的取材有關(guān)，受精卵是沒(méi)分化的細(xì)胞，分裂和分化能力都很強(qiáng)，故受體為受精卵時(shí)全能性表達(dá)能力最高。（2022全國(guó)乙卷）12.新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測(cè)和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?；卮鹣铝袉?wèn)題。（1）新冠病毒是一種RNA病毒，檢測(cè)新冠病毒RNA（核酸檢測(cè)）可以采取RTPCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過(guò)程需要的酶是______，再通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷被檢測(cè)者是否感染新冠病毒。（2）為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的______來(lái)進(jìn)行。PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是______。（3）某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)（檢測(cè)體內(nèi)是否有新冠病毒抗體），若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性，說(shuō)明______（答出1種情況即可）；若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性，說(shuō)明______。（4）常見(jiàn)的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S（具有抗原性）的編碼序列（目的基因）。為了制備蛋白疫苗，可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀_____?！敬鸢浮浚?）逆轉(zhuǎn)錄酶##反轉(zhuǎn)錄酶（2）①.特異性核苷酸序列②.退火##復(fù)性（3）①.曾感染新冠病毒，已康復(fù)②.已感染新冠病毒，是患者（4）獲取S蛋白基因→構(gòu)建S蛋白基因與運(yùn)載體的表達(dá)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定（檢測(cè)受體能否產(chǎn)生S蛋白）

【解析】【分析】PCR全稱(chēng)為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)；過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈?！拘?wèn)1詳解】分析題意可知，新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而RTPCR法需要先得到cDNA，由RNA到DNA的過(guò)程屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶（反轉(zhuǎn)錄酶）。【小問(wèn)2詳解】PCR過(guò)程需要加入引物，設(shè)計(jì)引物時(shí)應(yīng)有一段已知目的基因的核苷酸序列，在該過(guò)程中為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的特異性核苷酸序列來(lái)進(jìn)行；PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步，分別為變性（9095℃）、復(fù)性（5560℃）、延伸（7075℃），故其中溫度最低的一步是復(fù)性（或退火）?！拘?wèn)3詳解】某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)，若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性，說(shuō)明該個(gè)體曾經(jīng)感染過(guò)新冠病毒，機(jī)體發(fā)生特異性免疫反應(yīng)，產(chǎn)生抗體，將病毒消滅，則核酸檢測(cè)為陰性，但由于抗體有一定的時(shí)效性，能在體內(nèi)存在一段時(shí)間，故抗體檢測(cè)為陽(yáng)性；若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性，說(shuō)明該個(gè)體體內(nèi)仍含有病毒的核酸，機(jī)體仍進(jìn)行特異性免疫過(guò)程，能產(chǎn)生抗體，則說(shuō)明該人已經(jīng)感染新冠病毒，為患者?！拘?wèn)4詳解】基因工程的基本操作流程是：獲取目的基因→基因表達(dá)載體的構(gòu)建（基因工程的核心）→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定，結(jié)合題意，本基因工程的目的是獲得大量的S蛋白，故具體流程為：獲取S蛋白基因→構(gòu)建S蛋白基因與運(yùn)載體的表達(dá)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定（檢測(cè)受體能否產(chǎn)生S蛋白）。（2022山東卷）13.關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B.離心研磨液是為了加速DNA的沉淀C.在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色D.粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)【答案】B【解析】【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的氯化鈉溶液中的溶解度不同，利用這一特點(diǎn)可以選擇適當(dāng)濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達(dá)到分離的目的；②DNA不容易酒精溶液，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離；③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色?！驹斀狻緼、低溫時(shí)DNA酶的活性較低，過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解，A正確；B、離心研磨液是為了使細(xì)胞碎片沉淀，B錯(cuò)誤；C、在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色，C正確；D、細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，可能有蛋白質(zhì)不溶于酒精，在95%的冷酒精中與DNA一塊兒析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)，D正確。故選B。（2022山東卷）25.某種類(lèi)型的白血病由蛋白P引發(fā)，蛋白UBC可使P被蛋白酶識(shí)別并降解，藥物A可通過(guò)影響這一過(guò)程對(duì)該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理，需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAGP和FLAGP△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，F(xiàn)LAG是一種短肽，連接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合，但不影響P或P△的功能。（1）為構(gòu)建重組載體，需先設(shè)計(jì)引物，通過(guò)PCR特異性擴(kuò)增P基因。用于擴(kuò)增P基因的引物需滿(mǎn)足的條件是_______、為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割，需在引物上添加相應(yīng)的限制酶識(shí)別序列，該限制酶識(shí)別序列應(yīng)添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。（2）PCR擴(kuò)增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后，與編碼FLAG的序列形成一個(gè)融合基因，如圖甲所示，其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同。據(jù)圖甲分析，出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是______。修改擴(kuò)增P基因時(shí)使用的帶有EcoRⅠ識(shí)別序列的引物來(lái)解決該問(wèn)題，具體修改方案是______。（3）融合蛋白表達(dá)成功后，將FLAGP、FLAGP△、藥物A和UBC按照?qǐng)D乙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì)，分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)并用UBC抗體檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖丙所示。已知FLAGP和FLAGP△不能降解UBC，由①②③組結(jié)果的差異推測(cè)，藥物A的作用是______；由②④組或③⑤組的差異推測(cè)，P△中缺失的特定序列的作用是______。（4）根據(jù)以上結(jié)果推測(cè)，藥物A治療該病的機(jī)理是______。【答案】（1）①.能與P基因母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)、短單鏈核酸

②.5'端（2）①.P基因編碼鏈的第一個(gè)堿基與EcoRⅠ識(shí)別序列的最后兩個(gè)堿基編碼一個(gè)氨基酸，導(dǎo)致mRNA的密碼子被錯(cuò)位讀取。

②.在引物中的EcoRⅠ識(shí)別序列3'端添加1個(gè)堿基（3）①.增強(qiáng)FLAGP與UBC的結(jié)合②.參與P與UBC的結(jié)合（4）藥物A通過(guò)增強(qiáng)P與UBC結(jié)合促進(jìn)P降解?！窘馕觥俊痉治觥縋CR過(guò)程：①變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時(shí)，雙鏈DNA解旋為單鏈；②溫度下降到50℃左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合；③延伸：當(dāng)溫度上升到72℃左右時(shí)，溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈?！拘?wèn)1詳解】引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核苷酸，因此設(shè)計(jì)擴(kuò)增P基因的引物，需要兩種引物分別與兩條模板鏈3'端的堿基序列互補(bǔ)。DNA聚合酶延伸時(shí)，是將脫氧核苷酸加到引物的3'端，為了不破壞目的基因，該限制酶識(shí)別序列應(yīng)添加在引物的5'端。【小問(wèn)2詳解】融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確，翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確，但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同，說(shuō)明P基因翻譯時(shí)出錯(cuò)。由圖可看出，在轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，限制酶識(shí)別序列對(duì)應(yīng)的最后兩個(gè)堿基與P基因?qū)?yīng)的第一個(gè)堿基構(gòu)成一個(gè)密碼子，導(dǎo)致讀碼框改變，翻譯出的氨基酸序列改變，可通過(guò)在EcoRⅠ識(shí)別序列3'端添加1個(gè)堿基，使其堿基數(shù)目加上FLAG的堿基數(shù)目為3的倍數(shù)，這樣能保證P基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA上的讀碼框不改變，能夠正常翻譯。【小問(wèn)3詳解】①組僅添加UBC，處理后，用UBC抗體檢測(cè)，不出現(xiàn)雜交帶；②組添加UBC和FLAGP，出現(xiàn)雜交帶；③組添加UBC、藥物A和FLAGP，雜交帶更加明顯，說(shuō)明藥物A的作用是促進(jìn)UBC與FLAGP的結(jié)合。由②④組或③⑤組的差異在于②③組使用FLAGP，出現(xiàn)雜交帶；④⑤組使用FLAGP△，不出現(xiàn)雜交帶，據(jù)此推測(cè)P△中缺失的特定序列是與UBC結(jié)合的關(guān)鍵序列?！拘?wèn)4詳解】根據(jù)（3）的分析推測(cè)，藥物A促進(jìn)UBC與FLAGP的結(jié)合，從而促進(jìn)蛋白P被蛋白酶識(shí)別并降解，達(dá)到治療的目的。【點(diǎn)睛】本題難點(diǎn)在于分析翻譯出錯(cuò)的原因，需要結(jié)合翻譯相關(guān)知識(shí)對(duì)圖進(jìn)行仔細(xì)分析方可得出結(jié)論。（2022北京卷）13.下列高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不要求精確定量的是（）A.探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).DNA的粗提取與鑒定C.探索生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度D.模擬生物體維持pH的穩(wěn)定【答案】B【解析】【分析】探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，自變量是光照強(qiáng)度，因變量是光合作用強(qiáng)度，需要精確測(cè)定不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度，要求精確定量。【詳解】A、探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響，需要測(cè)定不同光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度，要求精確定量，A錯(cuò)誤；B、DNA的粗提取與鑒定屬于物質(zhì)提取與鑒定類(lèi)的實(shí)驗(yàn)，只需觀(guān)察是否有相關(guān)現(xiàn)象，不需要定量，故對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不要求精確定量，B正確；C、探索生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度，需要明確不同生長(zhǎng)素類(lèi)調(diào)節(jié)劑濃度下根的生長(zhǎng)情況，要求定量，C錯(cuò)誤；D、模擬生物體維持pH的穩(wěn)定，需要用pH試紙測(cè)定溶液pH值，需要定量，D錯(cuò)誤。故選B。（2022北京卷）21.生態(tài)文明建設(shè)已成為我國(guó)的基本國(guó)策。水中雌激素類(lèi)物質(zhì)（E物質(zhì)）污染會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)雌性化等異常，并通過(guò)食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚(yú)，其肌細(xì)胞、生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體，且幼體透明。科學(xué)家將綠色熒光蛋白（GFP）等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚(yú)，建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測(cè)方法。（1）將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚(yú)受精卵的最佳方式是_______。（2）為監(jiān)測(cè)E物質(zhì)，研究者設(shè)計(jì)了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)，其中ERE和酵母來(lái)源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子，分別被E物質(zhì)受體復(fù)合物和酵母來(lái)源的Gal4蛋白特異性激活，啟動(dòng)下游基因表達(dá)。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢(shì)是_______，因而被用于制備監(jiān)測(cè)魚(yú)（MO）。（3）現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測(cè)魚(yú)SM，用于實(shí)際監(jiān)測(cè)。SM需經(jīng)MO和另一親本（X）雜交獲得。欲獲得X，需從以下選項(xiàng)中選擇啟動(dòng)子和基因，構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚(yú)受精卵，經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請(qǐng)將選項(xiàng)的序號(hào)填入相應(yīng)的方框中。Ⅰ.啟動(dòng)子：____。①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子（P生）④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子（P肌）Ⅱ.基因：______A．GFPB.Gal4C.雌激素受體基因（ER）D.僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）（4）SM不育的原因是：成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后_______造成不育。（5）使擬用于實(shí)際監(jiān)測(cè)的SM不育的目的是_______。【答案】（1）顯微注射（2）監(jiān)測(cè)靈敏度更高（3）①.②②.D（4）激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4結(jié)合UAS誘導(dǎo)dg表達(dá)，生殖細(xì)胞凋亡（5）避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)逃逸帶來(lái)生物安全問(wèn)題【解析】【分析】將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法?！拘?wèn)1詳解】將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法，所以將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚(yú)受精卵的最佳方式是顯微注射法?！拘?wèn)2詳解】由圖可知，方案1E物質(zhì)受體復(fù)合物激活ERE，使GFP基因表達(dá)，方案2E物質(zhì)受體復(fù)合物先激活ERE獲得Gal4蛋白，然后Gal4蛋白激活UAS啟動(dòng)子，使GFP基因表達(dá)，方案2GFP蛋白表達(dá)量大，更靈敏。【小問(wèn)3詳解】MO和另一親本（X）雜交獲得SM，MO是方案2獲得，所以親本X啟動(dòng)子選擇UAS。要獲得SM是不育個(gè)體，MO是可育的所以X必須有僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）?！拘?wèn)4詳解】成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后形成復(fù)合物，激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4與UAS啟動(dòng)子結(jié)合誘導(dǎo)dg表達(dá)，使生殖細(xì)胞凋亡?！拘?wèn)5詳解】監(jiān)測(cè)魚(yú)屬于轉(zhuǎn)基因生物，目前安全性不確定，為了避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)逃逸帶來(lái)生物安全問(wèn)題，需要SM不育。（2022廣東卷）12.λ噬菌體的線(xiàn)性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會(huì)自連環(huán)化（如圖），該線(xiàn)性分子兩端能夠相連的主要原因是（）A.單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等B.分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C.單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)D.自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同【答案】C【解析】【分析】雙鏈DNA的兩條單鏈方向相反，脫氧核糖與磷酸交替連接構(gòu)成DNA分子的基本骨架，兩條單鏈之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)。【詳解】AB、單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接，不能決定該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連，AB錯(cuò)誤；C、據(jù)圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)，決定該線(xiàn)性DNA分子兩端能夠相連，C正確；D、DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪虻?，因此自連環(huán)化后兩條單鏈方向相反，D錯(cuò)誤。故選C。（2022廣東卷）22.“綠水逶迤去，青山相向開(kāi)”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全社會(huì)的共識(shí)?；谀承┧缶奶厥獯x能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣（含CO2等一碳溫室氣體，多來(lái)自高污染排放企業(yè)）為原料，通過(guò)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮，構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）研究者針對(duì)每個(gè)需要擴(kuò)增的酶基因（如圖）設(shè)計(jì)一對(duì)________________，利用PCR技術(shù)，在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。（2）研究者構(gòu)建了一種表達(dá)載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達(dá)庫(kù)，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動(dòng)子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是________________，終止子的作用是________________。（3）培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時(shí)，出現(xiàn)了生長(zhǎng)遲緩的現(xiàn)象，推測(cè)其原因可能是________________，此外丙酮的積累會(huì)傷害細(xì)胞，需要進(jìn)一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。（4）這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了________________，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于________________，具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益?！敬鸢浮浚?）引物（2）①.作為標(biāo)記基因，篩選含有基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞②.終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(lái)（3）二氧化碳等氣體用于大量合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長(zhǎng)（4）①.廢物的資源化②.不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳【解析】【分析】（1）PCR技術(shù)的原理是DNA半保留復(fù)制，是在體外大量復(fù)制DNA的技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是Taq酶可以從引物的3’端延伸子鏈。（2）減緩溫室效應(yīng)，一方面要減少二氧化碳的排放，另一方面通過(guò)植樹(shù)造林等手段增加大氣中二氧化碳的消耗?！拘?wèn)1詳解】利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目標(biāo)酶基因，首先需要根據(jù)目標(biāo)酶基因兩端的堿基序列設(shè)計(jì)一對(duì)引物，引物與模板鏈結(jié)合后，Taq酶才能從引物的3’端延伸子鏈?！拘?wèn)2詳解】基因表達(dá)載體中，抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，可用于篩選含有基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，終止子可終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來(lái)。【小問(wèn)3詳解】重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時(shí)，在這些酶蛋白的作用下，二氧化碳等氣體大量用于合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長(zhǎng)，所以會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩?！拘?wèn)4詳解】根據(jù)題意可知，這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù),以高污染企業(yè)排放的二氧化碳等一碳溫室氣體為原料，實(shí)現(xiàn)了廢物的資源化，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。從“碳中和”的角度看,該技術(shù)生產(chǎn)丙酮的過(guò)程不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳，有利于減緩溫室效應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，所以具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益。（2022海南卷）20.以我國(guó)科學(xué)家為主的科研團(tuán)隊(duì)將OSNL（即4個(gè)基因Oct4／Sox2／Nanog／Lin28A的縮寫(xiě)）導(dǎo)入黑羽雞胚成纖維細(xì)胞（CEFs），誘導(dǎo)其重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞（iPGCs），然后將iPGCs注射到孵化2.5天的白羽雞胚血管中，最終獲得具有黑羽雞遺傳特性的后代，實(shí)驗(yàn)流程如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。（1）CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的，為了獲得單細(xì)胞懸液，雞胚組織剪碎后需用___________________________處理。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加______________等天然成分，以滿(mǎn)足細(xì)胞對(duì)某些細(xì)胞因子的需求。（2）體外獲取OSNL的方法有______________（答出1種即可）。若要在CEFs中表達(dá)外源基因的蛋白，需構(gòu)建基因表達(dá)載體，載體中除含有目的基因和標(biāo)記基因外，還須有啟動(dòng)子和______________等。啟動(dòng)子是______________識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)____________________________。（3）iPS細(xì)胞和iPGCs細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是______________。（4）誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)與體細(xì)胞核移植技術(shù)的主要區(qū)別是__________。（5）該實(shí)驗(yàn)流程中用到的生物技術(shù)有________________（答出2點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）①.胰蛋白酶、膠原蛋白酶等②.動(dòng)物血清（2）①.PCR技術(shù)、人工合成法②.終止子③.RNA聚合酶④.目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終表達(dá)出所需要的蛋白質(zhì)（3）基因的選擇性表達(dá)（4）誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)是將已經(jīng)分化的細(xì)胞誘導(dǎo)為類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞（iPS），再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞（iPGCs）的技術(shù)，而細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)重組的細(xì)胞發(fā)育為胚胎，繼而發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)（5）基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)【解析】【分析】胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）具有自我更新及多向分化潛能，為發(fā)育學(xué)、遺傳學(xué)、人類(lèi)疾病的發(fā)病機(jī)理與替代治療等研究提供非常寶貴的資源。iPS細(xì)胞技術(shù)是借助基因?qū)爰夹g(shù)將某些特定因子基因?qū)雱?dòng)物或人的體細(xì)胞，以將其重編程或誘導(dǎo)為ES細(xì)胞樣的細(xì)胞，即iPS細(xì)胞?！拘?wèn)1詳解】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，雞胚組織剪碎后需用胰蛋白酶處理，以獲得單細(xì)胞懸液。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)一般需要在合成培養(yǎng)基中添加血清等天然成分，以滿(mǎn)足細(xì)胞對(duì)某些細(xì)胞因子的需求。【小問(wèn)2詳解】OSNL為目的基因，體外獲取目的基因可通過(guò)PCR技術(shù)大量擴(kuò)增或通過(guò)人工合成法來(lái)合成。基因表達(dá)載體中除目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因等。啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)?！拘?wèn)3詳解】據(jù)圖可知，由iPS細(xì)胞誘導(dǎo)形成iPGCs細(xì)胞經(jīng)過(guò)了細(xì)胞分化，該過(guò)程遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，導(dǎo)致其細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。【小問(wèn)4詳解】誘導(dǎo)iPS細(xì)胞的技術(shù)是將已經(jīng)分化的細(xì)胞誘導(dǎo)為類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞（iPS），再誘導(dǎo)iPS分化為誘導(dǎo)原始生殖細(xì)胞（iPGCs）的技術(shù)，而細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)重組的細(xì)胞發(fā)育為胚胎，繼而發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)?！拘?wèn)5詳解】由圖可知，該實(shí)驗(yàn)流程中將OSNL基因?qū)腚u胚成纖維細(xì)胞利用了基因工程技術(shù)，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞過(guò)程利用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的技術(shù)。（2022河北卷）24.蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化是作物抗蟲(chóng)育種的新途徑。某研究團(tuán)隊(duì)將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）的基因單獨(dú)或共同轉(zhuǎn)化棉花，獲得了轉(zhuǎn)基因植株?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）蛋白酶抑制劑的抗蟲(chóng)機(jī)制是________。（2）________是實(shí)施基因工程的核心。（3）利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時(shí)，必須將目的基因插入到質(zhì)粒的________上，此方法的不足之處是________。（4）為檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞基因組中的整合及其轉(zhuǎn)錄和翻譯，可采用的檢測(cè)技術(shù)有________（寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）。（5）確認(rèn)抗蟲(chóng)基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)后，還需進(jìn)一步做抗蟲(chóng)的________以鑒定其抗性程度。下圖為三種不同遺傳操作產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因棉花抗蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)結(jié)果分析________（填“NaPI”或“StPinlA”或“NaPI＋StPinlA”）轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲(chóng)效果最佳，其原因是________。（6）基因突變可產(chǎn)生新的等位基因，在自然選擇的作用下，昆蟲(chóng)種群的基因頻率會(huì)發(fā)生________。導(dǎo)致昆蟲(chóng)朝著一定的方向不斷進(jìn)化。提此推測(cè)，胰蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因作物長(zhǎng)期選擇后，某些害蟲(chóng)具有了抗胰蛋白酶抑制劑的能力，其分子機(jī)制可能是________（寫(xiě)出兩點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）調(diào)節(jié)害蟲(chóng)胰蛋白酶活性，從而使害蟲(chóng)不能正常消化食物達(dá)到抗蟲(chóng)的目的（2）#基因表達(dá)載體的構(gòu)建##表達(dá)載體的構(gòu)建#（3）①.TDNA②.該方法不適用與單子葉植物（4）基因DNA分子雜交技術(shù)、mRNA分子雜交技術(shù)、抗原抗體雜交技術(shù)（5）①.效果②.NaPI

③.飼喂NaPI轉(zhuǎn)基因的蟲(chóng)體質(zhì)量較對(duì)照組差，且每株棉鈴數(shù)較對(duì)照組少（6）①.定向改變②.由于害蟲(chóng)發(fā)生基因突變后，在胰蛋白酶抑制劑的選擇下，抗性基因頻率逐漸增高，從而提升了其抗胰蛋白酶抑制劑的能力，或胰蛋白酶抑制劑基因發(fā)生突變后不能編碼處胰蛋白酶抑制劑【解析】【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸?kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。【小問(wèn)1詳解】蛋白酶抑制劑的抗蟲(chóng)機(jī)制是調(diào)節(jié)害蟲(chóng)胰蛋白酶活性，從而使害蟲(chóng)不能正常消化食物達(dá)到抗蟲(chóng)的目的。【小問(wèn)2詳解】基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建?！拘?wèn)3詳解】農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的TDNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。其不足之處是該方法不適用與單子葉植物?！拘?wèn)4詳解】目的基因是否整合的檢測(cè)，在分子水平上可通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因、是否能轉(zhuǎn)錄處目的基因?qū)?yīng)的mRNA、是否能合成目的基因所控制合成的蛋白質(zhì)等；在個(gè)體水平可檢測(cè)抗蟲(chóng)性、抗病性、活性等。即可利用基因DNA分子雜交技術(shù)、mRNA分子雜交技術(shù)、抗原抗體雜交技術(shù)等。【小問(wèn)5詳解】抗蟲(chóng)鑒定：確認(rèn)抗蟲(chóng)基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)后，還需進(jìn)一步做抗蟲(chóng)的效果以鑒定其抗性程度。由圖可知，NaPI轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲(chóng)效果最佳，因?yàn)轱曃筃aPI轉(zhuǎn)基因的蟲(chóng)體質(zhì)量較對(duì)照組差，且每株棉鈴數(shù)較對(duì)照組少。【小問(wèn)6詳解】在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝一定方向不斷進(jìn)化。由于害蟲(chóng)發(fā)生基因突變后，在胰蛋白酶抑制劑的選擇下，抗性基因頻率逐漸增高，從而提升了其抗胰蛋白酶抑制劑的能力，或胰蛋白酶抑制劑基因發(fā)生突變后不能編碼處胰蛋白酶抑制劑。（2022湖南卷）22.水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問(wèn)題:（1）蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是_______，物質(zhì)b是_______。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是_______________________。（2）蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有___________、__________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是____________________。（3）將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的______（填“種類(lèi)”或“含量”）有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是______________________________。（4）若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路________________________________________?！敬鸢浮浚?）①.氨基酸序列多肽鏈②.mRNA③.密碼子的簡(jiǎn)并性（2）①.從基因文庫(kù)中獲取目的基因②.通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成③.DNA雙鏈復(fù)制（3）①.種類(lèi)②.提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類(lèi)不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞（4）取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物（如家兔）血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間【解析】【分析】1、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)的結(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；2、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，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)，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。也就是說(shuō)，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程領(lǐng)域?！拘?wèn)1詳解】據(jù)分析可知，物質(zhì)a是氨基酸序列多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是密碼子的簡(jiǎn)并性，即一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子?！拘?wèn)2詳解】蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制?！拘?wèn)3詳解】將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)均上升，且差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，差異明顯，據(jù)此推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類(lèi)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類(lèi)不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞?！拘?wèn)4詳解】若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為：取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物（如家兔）血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間。（2022湖北卷）22.“端穩(wěn)中國(guó)碗，裝滿(mǎn)中國(guó)糧”，為了育好中國(guó)種，科研人員在雜交育種與基因工程育種等領(lǐng)域開(kāi)展了大量的研究。二倍體作物M的品系甲有抗蟲(chóng)、高產(chǎn)等多種優(yōu)良性狀，但甜度不高。為了改良品系甲，增加其甜度，育種工作者做了如下實(shí)驗(yàn)；【實(shí)驗(yàn)一】遺傳特性及雜交育種的研究在種質(zhì)資源庫(kù)中選取乙、丙兩個(gè)高甜度的品系，用三個(gè)純合品系進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。雜交組合F1表現(xiàn)型F2表現(xiàn)型甲×乙不甜1/4甜、3/4不甜甲×丙甜3/4甜，1/4不甜乙×丙甜13/16甜、3/16不甜【實(shí)驗(yàn)二】甜度相關(guān)基因的篩選通過(guò)對(duì)甲、乙、丙三個(gè)品系轉(zhuǎn)錄的mRNA分析，發(fā)現(xiàn)基因S與作物M的甜度相關(guān)?！緦?shí)驗(yàn)三】轉(zhuǎn)S基因新品系的培育提取品系乙的mRNA，通過(guò)基因重組技術(shù)，以Ti質(zhì)粒為表達(dá)載體，以品系甲的葉片外植體為受體，培有出轉(zhuǎn)S基因的新品系。根據(jù)研究組的實(shí)驗(yàn)研究，回答下列問(wèn)題：（1）假設(shè)不甜植株的基因型為AAbb和Aabb，則乙、丙雜交的F2中表現(xiàn)為甜的植株基因型有_____種。品系乙基因型為_(kāi)______。若用乙×丙中F2不甜的植株進(jìn)行自交，F(xiàn)3中甜∶不甜比例為_(kāi)____。（2）下圖中，能解釋?zhuān)?）中雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的代謝途徑有___________。（3）如圖是S基因的cDNA和載體的限制性?xún)?nèi)切核酸酶（限制性核酸內(nèi)切酶）酶譜。為了成功構(gòu)建重組表達(dá)載體，確保目的基因插入載體中方向正確，最好選用_____________酶切割S基因的cDNA和載體。（4）用農(nóng)桿菌侵染品系甲葉片外植體，其目的是________。（5）除了題中所示的雜交育種和基因工程育種外，能獲得高甜度品系，同時(shí)保持甲的其他優(yōu)良性狀的育種方法還有___________（答出2點(diǎn)即可）?！敬鸢浮浚?）①.7②.aabb③.1∶5（2）①③（3）XbaⅠ、HindⅡ（4）通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞（5）單倍體育種、誘變育種【解析】【分析】農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：取Ti質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體、將基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌、將農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞、將植物細(xì)胞培育為新性狀植株。雜交育種：雜交→自交→選優(yōu)；誘變育種：物理或化學(xué)方法處理生物，誘導(dǎo)突變；單倍體育種：花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素加倍；多倍體育種：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；基因工程育種：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)?！拘?wèn)1詳解】甲為純合不甜品系，基因型為AAbb，根據(jù)實(shí)驗(yàn)一結(jié)果可推得乙基因型為aabb，丙基因型為AABB，乙、丙雜交的F2基因型有3×3=9種，假設(shè)不甜植株的基因型為AAbb和Aabb，F(xiàn)2中表現(xiàn)為甜的植株基因型有7種。若用乙×丙中F2不甜的植株進(jìn)行自交，F(xiàn)3中不甜比例=1/3+2/3×3/4=5/6，F(xiàn)3中甜∶不甜比例為1∶5?！拘?wèn)2詳解】不甜植株的基因型為AAbb和Aabb，只有A導(dǎo)致不甜，當(dāng)A與B同時(shí)存在時(shí)，表現(xiàn)為甜，故選①③?！拘?wèn)3詳解】為了成功構(gòu)建重組表達(dá)載體，不破壞載體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)和目的基因，確保目的基因插入載體中方向正確，最好選用XbaⅠ、HindⅡ酶切割S基因的cDNA和載體?！拘?wèn)4詳解】用農(nóng)桿菌侵染品系甲葉片外植體，可以通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞?！拘?wèn)5詳解】除了題中所示的雜交育種和基因工程育種外，能獲得高甜度品系，同時(shí)保持甲的其他優(yōu)良性狀的育種方法還有單倍體育種、誘變育種。（2022江蘇卷）24.纖毛是廣泛存在的細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)，功能異?？梢鸲喾N疾病。因此，研究纖毛形成的作用機(jī)制具有重要意義。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1）纖毛結(jié)構(gòu)如圖1所示，由細(xì)胞膜延伸形成的纖毛膜主要由中心體轉(zhuǎn)變而來(lái)，中心體在有絲分裂中的功能是__________________。（2）某病人腎小管上皮細(xì)胞纖毛異常，為了分析纖毛相關(guān)基因X是否發(fā)生了變異，對(duì)基因X進(jìn)行了PCR擴(kuò)增與產(chǎn)物測(cè)序。從細(xì)胞樣品中分離DNA時(shí)，可通過(guò)交替調(diào)節(jié)鹽濃度將與核蛋白結(jié)合DNA分離出來(lái)，溶液中添加NaC1至2．0mo1/L的目的是__________________。PCR擴(kuò)增時(shí)，需在__________________催化下，在引物__________________端進(jìn)行DNA鏈的延伸，獲得擴(kuò)增產(chǎn)物用于測(cè)序。（3）為研究蛋白質(zhì)X在細(xì)胞中的定位，構(gòu)建綠色熒光蛋白GFP與X的融合蛋白，融合蛋白具有綠色熒光，可示其在細(xì)胞內(nèi)位置。將XGFP基因融合片段M導(dǎo)入如圖Ⅱ所示載體質(zhì)粒Y，構(gòu)建YM重組質(zhì)粒（在EcoRⅤ位點(diǎn)插入片段）。請(qǐng)完成下表。分步實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)簡(jiǎn)易操作、結(jié)果、分析PCR鑒定正向重組質(zhì)粒YM（圖Ⅱ中融合片段M中有白色的箭頭，代表方向）①選擇圖Ⅱ引物_____________；②PCR目的產(chǎn)物約為_(kāi)____________bp。確保M及連接處序列正確，YM的連接處上游含有HindIII+EcoRV的識(shí)別序列，下游含有EcoRV+BamHI的識(shí)別序列③質(zhì)粒測(cè)序，圖Ⅲ中正確的是____________（選填序列編號(hào)）檢測(cè)融合蛋白定位④對(duì)照質(zhì)粒YGFP（僅表達(dá)GFP）與實(shí)驗(yàn)質(zhì)粒YM分別導(dǎo)入細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)對(duì)照組整個(gè)細(xì)胞均有綠色熒光，而實(shí)驗(yàn)組熒光集中在纖毛基部，說(shuō)明________________________。（4）為研究另一纖毛病相關(guān)基因Z表達(dá)的變化，采用熒光定量PCR法檢測(cè)健康人與病人基因Z的轉(zhuǎn)錄水平。采集樣本、提取總RNA，經(jīng)_____________形成cDNA作為模板，PCR擴(kuò)增結(jié)果顯示，在總cDNA模板量相等的條件下，健康人Ct值為15，而病人Ct值為20（Ct值是產(chǎn)物熒光強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)的PCR循環(huán)數(shù)）。從理論上估算，在PCR擴(kuò)增20個(gè)循環(huán)的產(chǎn)物中，健康人樣品的目的產(chǎn)物大約是病人的_____________倍?！敬鸢浮浚?）與有絲分裂有關(guān)（參與紡錘體的形成，是紡錘體形成中心）（2）①.溶解DNA②.耐高溫DNA聚合酶（Taq酶）③.3'（3）①.a、b②.1100③.Q3④.X蛋白參與中心體的形成（4）①.逆轉(zhuǎn)錄②.32【解析】【分析】PCR技術(shù)的條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈?！拘?wèn)1詳解】中心體與有絲分裂有關(guān)，是紡錘體的組織中心。【小問(wèn)2詳解】從細(xì)胞樣品中分離DNA時(shí)，可通過(guò)交替調(diào)節(jié)鹽濃度將與核蛋白結(jié)合的DNA分離出來(lái)，DNA在2．0mo1/L的NaC1溶液中的濃度最大，高于或低于這一濃度，DNA的溶解度均會(huì)下降，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中添加NaC1至2．0mo1/L的目的是溶解DNA。PCR擴(kuò)增時(shí)，需在耐高溫的DNA聚合酶（即Taq聚合酶）的催化下，在引物的3’端進(jìn)行DNA鏈的延伸，獲得擴(kuò)增產(chǎn)物用于測(cè)序?！拘?wèn)3詳解】PCR擴(kuò)增目的DNA片段時(shí)，在引物的3’端進(jìn)行DNA鏈的延伸，據(jù)圖可知，應(yīng)選擇圖II中的引物a和引物b，PCR目的產(chǎn)物約為300+800=1100bp。確保M及連接處序列正確，YM的連接處上游含有HindIII+EcoRV的識(shí)別序列，下游含有EcoRV+BamHI的識(shí)別序列，根據(jù)題干信息構(gòu)建YM重組質(zhì)粒（在EcoRⅤ位點(diǎn)插入片段），YM的連接處測(cè)序后部分序列應(yīng)含有HindIII和BamHI識(shí)別位點(diǎn)，根據(jù)各限制酶識(shí)別位點(diǎn)，應(yīng)選擇序列Q3。對(duì)照質(zhì)粒YGFP（僅表達(dá)GFP）與實(shí)驗(yàn)質(zhì)粒YM分別導(dǎo)入細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)對(duì)照組整個(gè)細(xì)胞均有綠色熒光，而實(shí)驗(yàn)組熒光集中在纖毛基部，說(shuō)明蛋白質(zhì)X參與中心體的組成。【小問(wèn)4詳解】研究另一纖毛病相關(guān)基因Z表達(dá)的變化，采用熒光定量PCR法檢測(cè)健康人與病人基因Z的轉(zhuǎn)錄水平。采集樣本、提取總RNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA作為模板，PCR擴(kuò)增結(jié)果顯示，在總cDNA模板量相等的條件下，健康人Ct值為15，而病人Ct值為20（Ct值是產(chǎn)物熒光強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定閾值時(shí)的PCR循環(huán)數(shù)），說(shuō)明病人基因Z表達(dá)較弱，設(shè)健康人Z基因的cDNA數(shù)為x，病人Z基因的cDNA數(shù)為y，則有x×215=y×220，從理論上估算，在PCR擴(kuò)增20個(gè)循環(huán)的產(chǎn)物中，健康人樣品的目的產(chǎn)物大約是病人的25=32倍。

2021年高考題（2021湖北卷）7.限制性?xún)?nèi)切酶EcoRI識(shí)別并切割雙鏈DNA，用EcoRI完全酶切果蠅基因組DNA，理論上得到DNA片段的平均長(zhǎng)度（堿基對(duì)）約為（）A.6 B.250 C.4000 D.24000【答案】C【解析】【分析】限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別特定的DNA序列，切割特定的位點(diǎn)，在特定的堿基之間切割磷酸二酯鍵?！驹斀狻繐?jù)圖可知，EcoRI的酶切位點(diǎn)有6個(gè)堿基對(duì)，由于DNA分子的堿基組成為A、T、G、C，則某一位點(diǎn)出現(xiàn)該序列的概率為1/4×1/4×1/4×1/4×1/4×1/4=1/4096，即4096≈4000個(gè)堿基對(duì)可能出現(xiàn)一個(gè)限制酶EcoRI的酶切位點(diǎn)，故理論上得到DNA片段的平均長(zhǎng)度（堿基對(duì)）約為4000。C符合題意。故選C。（2021山東卷）4.我國(guó)考古學(xué)家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計(jì)并合成了一種類(lèi)似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類(lèi)DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識(shí)別并分離出來(lái)，用于研究人類(lèi)起源及進(jìn)化。下列說(shuō)法正確的是（）A.“引子”的徹底水解產(chǎn)物有兩種B.設(shè)計(jì)“引子”的DNA序列信息只能來(lái)自核DNAC.設(shè)計(jì)“引子”前不需要知道古人類(lèi)的DNA序列D.土壤沉積物中的古人類(lèi)雙鏈DNA可直接與“引子”結(jié)合從而被識(shí)別【答案】C【解析】【分析】根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計(jì)并合成了一種類(lèi)似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類(lèi)DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識(shí)別并分離出來(lái)”，所以可以推測(cè)“因子”是一段單鏈DNA序列，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則去探測(cè)古人類(lèi)DNA中是否有與該序列配對(duì)的堿基序列?！驹斀狻緼、根據(jù)分析“引子”是一段DNA序列，徹底水解產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基，共6種產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；B、由于線(xiàn)粒體中也含有DNA，因此設(shè)計(jì)“引子”的DNA序列信息還可以來(lái)自線(xiàn)粒體DNA，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)題干信息“利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計(jì)并合成了引子”，說(shuō)明設(shè)計(jì)“引子”前不需要知道古人類(lèi)的DNA序列，C正確；D、土壤沉積物中的古人類(lèi)雙鏈DNA需要經(jīng)過(guò)提取，且在體外經(jīng)過(guò)加熱解旋后，才能與“