專題10生物技術(shù)與工程第6講基因工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)解讀1.概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展而來的2.闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體三種基本工具3.闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測鑒定等步驟4.舉例說明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)5.概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì)生命觀念從結(jié)構(gòu)與功能觀角度理解基因工程和蛋白質(zhì)工程的原理科學(xué)思維1.建立基因工程的操作流程模型2.掌握通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)設(shè)計(jì)或改造某一蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)流程3.掌握目的基因的檢測和鑒定的方法課程標(biāo)準(zhǔn)要求核心素養(yǎng)解讀6.舉例說明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程7.舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品8.探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用過程中帶來的影響9.舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題10.分析說明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)11.舉例說明歷史上生物武器對(duì)人類造成了嚴(yán)重的威脅與傷害12.認(rèn)同我國反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散科學(xué)探究“通過DNA的粗提取與鑒定”與“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)與探究能力社會(huì)責(zé)任關(guān)注基因工程和蛋白質(zhì)工程的發(fā)展和應(yīng)用；理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)續(xù)表基礎(chǔ)知識(shí)自查夯實(shí)必備知識(shí)一、重組DNA技術(shù)的基本工具1.基因工程的概念及理論基礎(chǔ)(1)基因工程概念理解轉(zhuǎn)基因遺傳特性生物類型DNA分子水平基因重組定向改造生物的遺傳性狀(2)基因工程的理論基礎(chǔ)四種脫氧核苷酸規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)中心法則一套遺傳密碼2.基本工具(1)限制性內(nèi)切核酸酶(簡稱“限制酶”)原核生物核苷酸序列磷酸二酯鍵一種特定的脫氧核苷酸序列黏性末端提醒(1)限制酶是一類酶，而不是一種酶。(2)將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來需要切兩處，同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)黏性末端或平末端。(3)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(2)DNA連接酶拼接成DNA分子平末端黏性末端和平末端黏性末端提醒①DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶是把單個(gè)的脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上。②DNA聚合酶起作用時(shí)需要以一條DNA鏈為模板，而DNA連接酶不需要模板。(3)載體噬菌體一個(gè)或多個(gè)【易錯(cuò)易混自糾】(1)在構(gòu)建基因表達(dá)載體中需要使用的工具酶有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體。()提示：在構(gòu)建基因表達(dá)載體中需要使用的工具有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體。載體不是工具酶。(2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，應(yīng)選昆蟲病毒作為載體。()(3)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)。()√×√(4)限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的氫鍵斷開。()提示：限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。(5)載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選的標(biāo)記基因。()提示：載體質(zhì)粒通常采用抗生素抗性基因作為篩選的標(biāo)記基因?！痢炼?、基因工程的基本操作程序1.目的基因的篩選與獲取(1)目的基因：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變受體細(xì)胞________或獲得預(yù)期____________等的基因。(2)篩選合適的目的基因①從相關(guān)的已知__________________的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一。②利用____________和序列比對(duì)工具進(jìn)行篩選。性狀表達(dá)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和功能清晰序列數(shù)據(jù)庫(3)目的基因的獲?、偃斯ず铣蒧____________。②構(gòu)建基因文庫。③常用_______特異性地快速擴(kuò)增目的基因。目的基因PCRDNA半保留復(fù)制引物脫氧核苷酸耐高溫溫度兩種引物耐高溫的DNA聚合酶指數(shù)形式瓊脂糖凝膠電泳提醒①在PCR過程中實(shí)際加入的原料為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作為合成DNA子鏈的原料，又可為DNA的合成提供能量。②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，作為新子鏈的合成起點(diǎn)，只能結(jié)合在母鏈的3′端，使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸。③復(fù)性溫度過高，則引物難以與模板鏈結(jié)合，溫度過低則易使兩條母鏈配對(duì)結(jié)合，均無法獲得PCR產(chǎn)物。④真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加Mg2+。2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心穩(wěn)定存在遺傳表達(dá)提醒啟動(dòng)子、起始密碼子、終止子、終止密碼子的區(qū)別3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物類型受體細(xì)胞常用方法轉(zhuǎn)化過程植物

________或者受精卵

花粉管通道法①用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入______；②借助花粉管通道進(jìn)入_________________法體細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化子房胚囊續(xù)表生物類型受體細(xì)胞常用方法轉(zhuǎn)化過程動(dòng)物受精卵顯微注射法

微生物原核細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞法提醒①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T－DNA拼接到受體細(xì)胞的染色體DNA上。②農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次導(dǎo)入：第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，第二次導(dǎo)入(非人工操作)是指含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。4.目的基因的檢測與鑒定【易錯(cuò)易混自糾】(1)用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)需要設(shè)計(jì)兩種引物。()(2)用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)必須知道基因的全部序列。()提示：用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)只需知道基因兩端的序列。(3)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。()提示：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)行表達(dá)。(4)抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體DNA上也未必能正常表達(dá)。()(5)應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(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)。()提示：應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，通過抗原—抗體雜交法才能檢測出是否表達(dá)出了蛋白質(zhì)?！痢痢獭獭寥⒒蚬こ痰膽?yīng)用和蛋白質(zhì)工程1.基因工程的應(yīng)用(1)基因工程的一般應(yīng)用乳腺（房）生物反應(yīng)器器官移植生長(2)乳腺生物反應(yīng)器

乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子受精卵顯微注射所需的藥物提醒①乳腺生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白，乳腺生物反應(yīng)器是處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)。②青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，不是通過基因工程產(chǎn)生的。③動(dòng)物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，而不是為了產(chǎn)生體形巨大的個(gè)體。④原核生物的基因(如抗蟲基因)可以作為真核生物(棉花)的目的基因。2.蛋白質(zhì)工程(1)蛋白質(zhì)工程概念的理解生物功能蛋白質(zhì)基因合成(2)基本思路從預(yù)期的__________出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的__________→推測應(yīng)有的________→找到并改變相對(duì)應(yīng)的_____________________________新的基因→獲得所需要的蛋白質(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(基因)或合成(3)蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用酶工業(yè)用酶參與調(diào)控光合作用的酶【易錯(cuò)易混自糾】(1)由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用。()提示：由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后不能直接應(yīng)用，大腸桿菌沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等，不能對(duì)干擾素進(jìn)行加工，所以不能直接應(yīng)用。(2)蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)。()(3)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，定向改變分子的結(jié)構(gòu)。()提示：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，最終必須通過改造或合成基因來完成，所以是對(duì)分子水平上的DNA分子直接進(jìn)行操作?！痢獭了?、DNA的粗提取與鑒定和DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定1.DNA的粗提取與鑒定不溶于蛋白質(zhì)2mol/L二苯胺研磨液上清液95%一個(gè)方向2mol/L二苯胺5min藍(lán)色2.DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)DNA的熱變性相反大小和構(gòu)象(2)PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟微量移液槍離心管底部PCR儀(3)DNA的電泳鑒定微量移液器紫外燈注意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每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。③進(jìn)行DNA的鑒定時(shí)，紫外燈的波長是300nm?！疽族e(cuò)易混自糾】(1)在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色。()提示：在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑沸水浴后才呈藍(lán)色。(2)DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精。()(3)在凝膠中DNA分子的遷移速率只與DNA分子的大小相關(guān)。()提示：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)象相關(guān)。(4)為了節(jié)約資源，移液槍上的槍頭在實(shí)驗(yàn)過程中不必更換。()提示：每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換?！痢獭痢廖?、生物技術(shù)的安全性與倫理問題1.轉(zhuǎn)基因成果(1)基因工程中研究最早、最廣泛和取得實(shí)際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域是______________________。(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面，科學(xué)家將______________、________________________等轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，培育了一批生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；轉(zhuǎn)基因植物方面，目前已經(jīng)培育出了大批具有_______、_______、_________和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物。(3)種植轉(zhuǎn)基因作物面積較大的國家有美國、巴西、阿根廷、加拿大等；種植的轉(zhuǎn)基因作物中__________和__________最多，其次是棉花和油菜。

對(duì)微生物的基因改造生長激素基因生長激素釋放激素基因抗蟲抗病抗除草劑大豆玉米2.對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性的爭論及理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)引發(fā)對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性爭論的原因①基因工程對(duì)原本是自然造就的生命形式進(jìn)行了________，使之具有了全新特征。②人們所生活的國家或社會(huì)，政治制度、意識(shí)形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有不同的_________取向。改造價(jià)值觀(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①以____________________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。②應(yīng)該看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的_________、經(jīng)濟(jì)和________等因素的影響。③要靠______________和____________進(jìn)行思考和辯論。完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)政治文化確鑿的證據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿?.關(guān)注生殖性克隆人(1)生殖性克?。褐竿ㄟ^______技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體。(2)治療性克隆：指利用__________產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到__________的目的。(3)我國________、不允許、________、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。4.警惕用新技術(shù)研究生殖性克隆人(1)利用________________________技術(shù)，有可能產(chǎn)生人的iPS細(xì)胞，從而產(chǎn)生克隆人。(2)如果按照“人類基因組編寫計(jì)劃”合成人類的整個(gè)________，就有可能造出“無父母”人類或者擁有相同基因組的“克隆人”?？寺】寺〖夹g(shù)治療疾病不贊成不支持化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞基因組5.禁止生物武器(1)種類：致病菌類、________、生化毒劑類等。(2)中國政府的態(tài)度：在任何情況下________________、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。病毒類不發(fā)展、不生產(chǎn)【易錯(cuò)易混自糾】(1)種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性。()(2)克隆人實(shí)驗(yàn)可能會(huì)存在流產(chǎn)率高、胎兒畸形率高等問題。()(3)“設(shè)計(jì)試管嬰兒”與“試管嬰兒”技術(shù)沒有什么不同。()提示：“設(shè)計(jì)試管嬰兒”在胚胎移植前要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，主要用于白血病等遺傳疾病的預(yù)測及治療；“試管嬰兒”在胚胎移植前不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，主要解決不孕夫婦的生育問題。(4)中國政府禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆。()√×√√1.(選擇性必修3P80)構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是_______________________________________________________________________________________。一個(gè)基因表達(dá)載體的組成包括_____________________________________等。2.(選擇性必修3P94)蛋白質(zhì)工程通過對(duì)基因操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造的原因是________________________________________________________________________________________________________________________?；A(chǔ)知識(shí)自查跟教材學(xué)長句目的基因、啟動(dòng)子、終止子及標(biāo)記基因

使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用

①蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，基因的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，容易改造；②改造后的基因可以遺傳給下一代，被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳3.(選擇性必修3P74探究·實(shí)踐)DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)中過濾不能用濾紙代替紗布的原因是_______________________________________________________。

DNA會(huì)被吸附到濾紙上而大量損失，影響最終提取的DNA量1.(選擇性必修3P72旁欄思考)DNA連接酶和DNA聚合酶的作用相同嗎？試簡要說明。_____________________________________________________________________________。2.(選擇性必修3P77相關(guān)信息)真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要_______激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加_______。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________________。用于PCR的引物長度通常為20～30個(gè)核苷酸?；A(chǔ)知識(shí)自查教材拾遺不相同。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)脫氧核苷酸Mg2+Mg2+短單鏈核酸3.(選擇性必修3P79旁欄思考改編)PCR可以擴(kuò)增mRNA嗎？利用PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)，為什么要用2種不同的引物？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不可以，因?yàn)镻CR是用DNA雙鏈作模板的，不能直接用單鏈RNA進(jìn)行PCR，必須把mRNA逆轉(zhuǎn)錄成單鏈cDNA之后再進(jìn)行PCR。DNA是兩條反向平行的雙鏈，而復(fù)制時(shí)只能從固定的方向(模板鏈的3′端)開始，所以引物的堿基序列是不同的考點(diǎn)1 基因工程123考點(diǎn)2 基因工程的基本操作程序考點(diǎn)3 基因工程和蛋白質(zhì)工程4考點(diǎn)4 DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定5考點(diǎn)5 生物技術(shù)的安全性和倫理問題考點(diǎn)1基因工程素養(yǎng)全面提升1.與DNA有關(guān)的幾種酶的比較2.圖解限制酶的選擇原則(1)不破壞目的基因原則：如圖甲中可選擇PstⅠ，而不選擇SmaⅠ。(2)保留標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)原則：所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中不選擇SmaⅠ。(3)確保出現(xiàn)相同黏性末端原則：通常選擇與切割目的基因相同的限制酶(如果沒有相同的限制酶，可選擇同尾酶)，如圖甲中PstⅠ；為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(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PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶。1.(2024·河南二模)為了提高玉米的抗蟲能力，研究員將H與S兩種抗蟲基因構(gòu)建成融合基因，共同導(dǎo)入植物體內(nèi)。圖1為構(gòu)建表達(dá)載體所用質(zhì)粒，圖2是H－S融合基因兩側(cè)序列，圖3為部分限制酶的識(shí)別序列。下列敘述正確的是()熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥考向結(jié)合基因工程工具酶的應(yīng)用，考查科學(xué)思維A.卡那霉素抗性基因可以用來篩選導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞B.目的基因和質(zhì)粒應(yīng)該同時(shí)用酶B與酶C來切割，確保不會(huì)發(fā)生反向連接和自身環(huán)化C.該玉米同時(shí)轉(zhuǎn)入兩種抗性基因可延緩害蟲抗性基因頻率增加D.重組質(zhì)粒中仍有酶A的切割位點(diǎn)答案：C【解析】C卡那霉素抗性基因位于T－DNA之外的區(qū)域，只能與重組質(zhì)粒一起導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞，用于篩選導(dǎo)入目的基因的農(nóng)桿菌細(xì)胞，只有T－DNA上的潮霉素抗性基因才能用于篩選導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞，A錯(cuò)誤；質(zhì)粒應(yīng)用酶A和酶B切割，避免破壞T－DNA，B錯(cuò)誤；相比于導(dǎo)入一種抗性基因，同時(shí)導(dǎo)入兩種抗性基因可以減緩害蟲對(duì)抗性基因的選擇，從而延緩抗性基因頻率增加，C正確；酶A與酶C的識(shí)別序列相比，酶C的識(shí)別序列特異性更低，酶A與酶C切割后產(chǎn)生的黏性末端互補(bǔ)后形成的連接位點(diǎn)只能被酶C識(shí)別，而不能被酶A識(shí)別，D錯(cuò)誤。2.(2024·吉林模擬預(yù)測)(不定項(xiàng))我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)玉米中ZmNBS42基因是玉米抗病性的關(guān)鍵基因。如圖為ZmNBS42基因編碼區(qū)序列(虛線處省略了部分核苷酸序列)，表中為相關(guān)限制酶識(shí)別序列及備選引物(注：起始密碼子為AUG)?，F(xiàn)需要在ZmNBS42基因編碼區(qū)添加BamHⅠ的識(shí)別序列以用于轉(zhuǎn)基因技術(shù)中。下列相關(guān)敘述正確的是(

)限制酶識(shí)別序列引物序列(5′－3′)SacⅠGAGCTCC1ATGGATCCATGGCGATGTCATTTTCAKpnⅠGGTACCC2AGGTACCCTTGGTGGCATCCTTAGCBamHⅠGGATCCC3ATGGTACCATGGCGATGTCATTTTCAHmdⅢAAGCTTC4AGGATCCCTTGGTGGCATCCTTAGCA.ZmNBS42基因還應(yīng)包括非編碼區(qū)B.ZmNBS42基因編碼區(qū)左側(cè)有啟動(dòng)子序列C.PCR中需添加dNTP作為擴(kuò)增原料，添加Mg2+激活TaqDNA聚合酶D.PCR中應(yīng)選用引物C1或C4與ZmNBS42基因編碼區(qū)左側(cè)結(jié)合答案：ABC【解析】ABC完整的基因結(jié)構(gòu)包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，所以ZmNBS42基因還應(yīng)包括非編碼區(qū)，A正確；ZmNBS42基因編碼區(qū)左側(cè)的3′端作為轉(zhuǎn)錄的模板，mRNA左側(cè)起始?jí)A基序列為5′－AUG……3′，對(duì)應(yīng)的是起始密碼子，啟動(dòng)子是RNA聚合酶結(jié)合和識(shí)別部位，起始轉(zhuǎn)錄，所以ZmNBS42基因編碼區(qū)左側(cè)有啟動(dòng)子序列，B正確；PCR擴(kuò)增時(shí)需要模板、引物、原料、酶、能量、緩沖液等，所以可以添加dNTP作為擴(kuò)增原料，添加Mg2+可以激活TaqDNA聚合酶，C正確；由題干信息可知，需要在ZmNBS42基因編碼區(qū)添加BamHⅠ的識(shí)別序列以用于轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，而BamHⅠ的識(shí)別序列是GGATCC，而引物C1和C4的序列中含有BamHⅠ的識(shí)別位點(diǎn)，引物應(yīng)該與模板的3′端結(jié)合，所以PCR中應(yīng)選用引物C1與ZmNBS42基因編碼區(qū)左側(cè)結(jié)合，C4與ZmNBS42基因編碼區(qū)右側(cè)結(jié)合，D錯(cuò)誤。3.(2024·湖北模擬預(yù)測)為研究Atu5117啟動(dòng)子能否獨(dú)立啟動(dòng)下游基因的表達(dá)，研究人員利用重疊延伸PCR技術(shù)，獲得“Atu5117啟動(dòng)子和綠色熒光蛋白基因(GFP)”的“嵌合序列”，再構(gòu)建基因表達(dá)載體(僅使用1種限制酶)，以獲得含有“嵌合序列”的重組DNA分子。相關(guān)過程、基礎(chǔ)質(zhì)粒及限制酶的酶切位點(diǎn)如圖1所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)重疊延伸PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加Mg2+，以激活____________________________，PCR中預(yù)變性時(shí)間比循環(huán)過程中變性時(shí)間長，其原因是________________________________________________________________。(2)由階段2“變性后雜交”的原理可知，引物2和引物3在堿基序列上的要求是________________________________________。(3)階段3構(gòu)建基因表達(dá)載體需要的酶有_______________________________________，它們作用的化學(xué)鍵是____________。

耐高溫的DNA聚合酶(Taq酶)

預(yù)變性時(shí)間較長可增大模板DNA徹底變性的概率，使模板DNA充分解旋引物2和引物3必須具有堿基互補(bǔ)配對(duì)的片段

限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)和DNA連接酶磷酸二酯鍵(4)本實(shí)驗(yàn)中，在階段3需破壞基礎(chǔ)質(zhì)粒上T7啟動(dòng)子的結(jié)構(gòu)，從而使得GFP的表達(dá)僅受Atu5117啟動(dòng)子的調(diào)控，因此，在設(shè)計(jì)階段1和2的引物時(shí)，需確保________________(填引物名稱)上含有_________(填限制酶的名稱)的識(shí)別序列。引物1和引物4BamHⅠ(5)提取受體細(xì)胞的相應(yīng)DNA，利用與階段3相同的限制酶酶切，進(jìn)行DNA電泳檢測，結(jié)果如圖2。已知Atu5117啟動(dòng)子、GFP基因、基礎(chǔ)質(zhì)粒的序列大小分別約為490bp、750bp、2750bp(bp代表堿基對(duì))，據(jù)圖判斷受體細(xì)胞________中成功導(dǎo)入了重組DNA分子。注：M指標(biāo)準(zhǔn)參照物。B【解析】(5)利用與階段3相同的限制酶酶切，如果受體細(xì)胞中成功導(dǎo)入了重組DNA分子，酶切后會(huì)得到兩個(gè)DNA片段，已知Atu5117啟動(dòng)子、GFP基因、基礎(chǔ)質(zhì)粒的序列大小分別約為490bp、750bp、2750bp，所以酶切后得到兩個(gè)DNA片段的大小分別是1240bp和2750bp，符合細(xì)胞B的電泳圖。考點(diǎn)2基因工程的基本操作程序素養(yǎng)全面提升1.PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較2.基因表達(dá)載體構(gòu)建過程中的注意點(diǎn)如果用同一種限制酶切割，若考慮兩兩相連，則DNA連接酶連接DNA片段會(huì)出現(xiàn)三種情況：目的基因與目的基因的連接、目的基因與質(zhì)粒的連接、質(zhì)粒與質(zhì)粒的連接，需篩選出重組質(zhì)粒。3.含目的基因的受體細(xì)胞的篩選(1)原理：將目的基因插入含有兩種抗生素抗性基因的載體時(shí)，若插入某種抗生素抗性基因內(nèi)部，則會(huì)導(dǎo)致該抗生素抗性基因失活。如圖，目的基因插入四環(huán)素抗性基因內(nèi)部，則四環(huán)素抗性基因失活。(2)被轉(zhuǎn)化的細(xì)菌有三種：含環(huán)狀目的基因的細(xì)菌、含重組質(zhì)粒的細(xì)菌、含自身環(huán)化質(zhì)粒的細(xì)菌。(3)篩選方法：將混合處理后的細(xì)菌先放在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長的是含重組質(zhì)粒的細(xì)菌和含自身環(huán)化質(zhì)粒的細(xì)菌，如圖1、2、3、4、5菌落，再利用無菌的絨布影印到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，如圖能生長的菌落為2、3、4，則在含四環(huán)素培養(yǎng)基上不生長的即為含有目的基因的菌落，如圖1、5菌落。最后，可在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上挑取1、5菌落進(jìn)行培養(yǎng)。熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥考向1圍繞PCR技術(shù)，考查科學(xué)思維和科學(xué)探究1.(2024·山東二模)(不定項(xiàng))丙型肝炎是由丙型肝炎病毒(HCV)引起的一種傳染病。為研制針對(duì)HCV的多肽疫苗，某研究小組構(gòu)建LTB－R9－Bp融合基因的過程如圖，進(jìn)而構(gòu)建出融合基因表達(dá)載體，其中LTB是一種免疫增強(qiáng)劑基因，R9－Bp是HCV兩個(gè)相連的包膜蛋白基因。下列說法正確的是(

)A.PCR反應(yīng)體系中需加入待擴(kuò)增的模板、引物、原料以及耐高溫的DNA聚合酶B.若要大量擴(kuò)增LTB－R9－Bp融合基因，可選擇引物P2和引物P3繼續(xù)進(jìn)行

PCRC.融合基因表達(dá)載體的組成元件有融合基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止密碼子等D.若利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)該疫苗，需用到基因工程、植物組織培養(yǎng)和抗原—抗體雜交技術(shù)答案：AD【解析】AD

PCR擴(kuò)增時(shí)，需要在反應(yīng)體系中加入待擴(kuò)增的模板、引物、原料以及耐高溫的DNA聚合酶，A正確；通過PCR技術(shù)擴(kuò)增LTB－R9－Bp融合基因，需要與融合基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物，結(jié)合圖示分析，可選擇引物P1和引物P4繼續(xù)進(jìn)行PCR，B錯(cuò)誤；終止密碼子存在于mRNA上，不會(huì)存在于融合基因中，C錯(cuò)誤；若利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)該疫苗，則需要通過基因工程獲得含有目的基因的受體細(xì)胞，再通過植物組織培養(yǎng)獲得能產(chǎn)生疫苗的植物，最終需要通過抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行鑒定，D正確。2.(2024·山東一模)fat1基因和fat2基因控制的酶分別調(diào)控兩種多不飽和脂肪酸的合成，兩種酶的共同表達(dá)對(duì)于細(xì)胞內(nèi)多不飽和脂肪酸的合成具有協(xié)同效應(yīng)。2A肽是一種來源于病毒的短肽，受2A基因序列控制。2A基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以通過“核糖體跳躍”斷開位于2A肽尾端甘氨酸和脯氨酸之間的肽鍵，將2A基因編碼的蛋白分割成2個(gè)獨(dú)立蛋白。圖甲表示科研人員利用重疊延伸PCR技術(shù)成功構(gòu)建融合基因fat1—2A—fat2的過程。圖乙表示構(gòu)建成功的包含融合基因的重組質(zhì)粒的部分片段，F(xiàn)1～F4、R1～R4表示引物。通過基因工程成功實(shí)現(xiàn)了fat1基因和fat2基因在小鼠體內(nèi)的共同表達(dá)，大大提高了細(xì)胞內(nèi)多不飽和脂肪酸的含量。回答下列問題：(1)利用PCR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在體外快速大量進(jìn)行DNA擴(kuò)增，其與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的共同點(diǎn)是__________________________________________________(答出2點(diǎn))。若圖乙中融合基因的b鏈為模板鏈，則圖甲PCR1中的引物甲與圖乙中的引物______的絕大部分序列相同。(2)PCR1和PCR2需要分開單獨(dú)進(jìn)行，原因是_________________________________________________。PCR3不需要引物，高溫加熱后fat1—2A和2A—fat2的雙鏈解開，其中能正常延伸形成融合基因的是________(填序號(hào))形成的雜交鏈。都需要模板、引物、DNA聚合酶、原料都是脫氧核苷酸R4

引物甲和引物丁部分堿基互補(bǔ)配對(duì)，影響子鏈的合成①④(3)為了確定fat1基因連接到質(zhì)粒中且插入2A序列的上游，需進(jìn)行PCR檢測，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖乙中的引物__________。融合基因經(jīng)下圖中的過程表達(dá)產(chǎn)生fat1和fat2兩種蛋白，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)通過該技術(shù)表達(dá)的fat1蛋白的分子量較正常fat1蛋白的分子量大，依據(jù)該融合基因的結(jié)構(gòu)和表達(dá)原理推測，原因是___________________________________________________________。F1、R3fat1基因后面連接了2A序列，使fat1蛋白后面連接了2A肽的部分片段【解析】(1)PCR技術(shù)與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的共同點(diǎn)是都需要模板、引物、DNA聚合酶、原料都是脫氧核苷酸；若圖乙中融合基因的b鏈為模板鏈，而根據(jù)圖上啟動(dòng)子和終止子的位置可知轉(zhuǎn)錄方向是圖上從左向右，對(duì)應(yīng)的模板鏈方向應(yīng)該是3′→5′，非模板鏈(也就是a鏈)是5′→3′；考慮到DNA復(fù)制的方向是子鏈的5′→3′，所以引物結(jié)合的單鏈其方向是3′→5′；圖中fat1片段中F1是前引物，在左側(cè)，所以其配對(duì)的單鏈?zhǔn)?′→5′的b鏈，故圖甲PCR1中的引物甲與圖乙中的R4鏈相應(yīng)部分的序列相同。(2)利用重疊延伸PCR連接fat1和fat2基因過程中引物2和引物3的側(cè)翼序列是互補(bǔ)配對(duì)的，若置于同一反應(yīng)體系，會(huì)發(fā)生結(jié)合而失去作用，不能擴(kuò)增目的基因，因此PCR1體系與PCR2體系應(yīng)分別獨(dú)立進(jìn)行；高溫加熱后fat1—2A和2A—fat2的雙鏈解開，其中能正常延伸形成融合基因的是①④形成的雜交鏈。(3)為了確定fat1基因連接到質(zhì)粒中且插入2A序列的上游，需進(jìn)行PCR檢測，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖乙中的引物F1、R3；由圖可知，fat1基因后面連接了2A序列，使fat1蛋白后面連接了2A肽的部分片段，因此該技術(shù)表達(dá)的fat1蛋白的分子量較正常fat1蛋白的分子量大?？枷?結(jié)合基因工程的基本操作程序，考查科學(xué)探究3.(2024·北京一模)如圖為構(gòu)建苘麻抗除草劑基因A重組質(zhì)粒的技術(shù)流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.PCR擴(kuò)增A時(shí)可在引物中加入PstⅠ和XhoⅠ的酶切位點(diǎn)B.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物愈傷組織，選擇呈現(xiàn)藍(lán)色的組織進(jìn)行培養(yǎng)D.啟動(dòng)子若為除草劑誘導(dǎo)啟動(dòng)子將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費(fèi)答案：C【解析】C

PCR擴(kuò)增A后，為使A能與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，需要在A的兩側(cè)加入相應(yīng)的限制酶的酶切位點(diǎn)，即在引物中加入PstⅠ和XhoⅠ的酶切位點(diǎn)，A正確；由圖可知，卡那霉素抗性基因是標(biāo)記基因，因此在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，B正確；由題意可知，GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá)，表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色，不能在農(nóng)桿菌中表達(dá)，C錯(cuò)誤；啟動(dòng)子若為除草劑誘導(dǎo)啟動(dòng)子，表達(dá)后具有除草劑的功能，將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費(fèi)，D正確。4.(2024·湖南教學(xué)教研聯(lián)盟第一次)土壤鹽漬化影響水稻生長發(fā)育，將水稻耐鹽堿基因OsMYB56導(dǎo)入不耐鹽堿水稻品種吉粳88中，培育耐鹽堿水稻新品種，其操作流程及可能用到的限制酶如圖，其中bar為抗除草劑基因，Tetr為四環(huán)素抗性基因，Ampr為氨芐青霉素抗性基因，①～⑦表示操作過程?；卮鹣铝袉栴}：限制酶BamHⅠBclⅠSmaⅠSau3AⅠ識(shí)別位點(diǎn)及切割位點(diǎn)－G↓GATCC－－T↓GATCA－－CCC↓GGG－－↓GATC－(1)過程①利用PCR擴(kuò)增OsMYB56基因時(shí)加入的酶催化__________鍵的形成，還需要添加引物，應(yīng)選用下列引物組合________。①5′－CTTGGATGAT－3′②5′－TAAGTTGTCT－3′③5′－TAGTAGGTTC－3′④5′－ATTCAACAGA－3′⑤5′－TCTGTTGAAT－3′⑥5′－ATCATCCAAG－3′磷酸二酯①⑤(2)根據(jù)基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成分析，Ti質(zhì)粒中的CaMV35S功能是________________________________________。基因表達(dá)載體中，OsMYB56基因和bar基因編碼鏈的方向______(填“相同”或“相反”)。(3)過程③應(yīng)選用限制酶______________切割質(zhì)粒，利用所選限制酶進(jìn)行操作的優(yōu)勢是____________________________________________________________________________(答2點(diǎn))，切割后需要用______________(寫具體名稱)進(jìn)行連接效率更高，以便獲得重組質(zhì)粒。RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位(啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程)相反BclⅠ和SmaⅠ

防止酶切后的質(zhì)粒、目的基因自身環(huán)化；保證OsMYB56基因和酶切后的質(zhì)粒定向連接T4DNA連接酶(4)若要鑒定OsMYB56基因是否表達(dá)，從分子水平上檢測的方法有______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1種即可)。

提取細(xì)胞的mRNA，逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA后進(jìn)行PCR擴(kuò)增；根據(jù)OsMYB56基因設(shè)計(jì)探針進(jìn)行核酸分子雜交檢測OsMYB56基因或者其轉(zhuǎn)錄出的mRNA；通過抗原—抗體雜交技術(shù)檢測OsMYB56基因表達(dá)的蛋白質(zhì)【解析】(1)DNA分子由2條鏈構(gòu)成，每一條鏈都有3′端與5′端，—OH端為3′端，磷酸基團(tuán)的末端為5′端，因此OsMYB56基因游離的磷酸基團(tuán)側(cè)為5′端，羥基端為3′端。過程①PCR擴(kuò)增OsMYB56基因時(shí)加入的酶是Taq酶，該酶能催化磷酸二酯鍵的形成。在進(jìn)行PCR操作時(shí)，引物應(yīng)分別與基因兩條鏈的3′端根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合，根據(jù)圖中兩端序列，通常選擇5′－CTTGGATGAT－3′(上面鏈的引物)和5′－TCTGTTGAAT－3′(下面鏈的引物)作為引物對(duì)，①⑤正確。(2)基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)應(yīng)該包括啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、限制酶切割位點(diǎn)、標(biāo)記基因等，由圖可知CaMV35S是啟動(dòng)子，功能是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)。RNA聚合酶的移動(dòng)方向是從啟動(dòng)子移向終止子，故兩個(gè)基因編碼鏈方向相反。(3)據(jù)圖可知，質(zhì)粒中的兩個(gè)標(biāo)記基因Tetr和Ampr中都含有限制酶BamHⅠ識(shí)別序列，如果用限制酶BamHⅠ，會(huì)破壞質(zhì)粒中的兩個(gè)標(biāo)記基因，為防止質(zhì)粒自身環(huán)化，保證OsMYB56和酶切后的質(zhì)粒定向連接，需要用雙酶切，因此過程③可以選擇限制酶BclⅠ和SmaⅠ。酶切后的質(zhì)粒和目的基因片段，通過T4DNA連接酶作用后獲得重組質(zhì)粒。考點(diǎn)3基因工程和蛋白質(zhì)工程素養(yǎng)全面提升蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同名稱蛋白質(zhì)工程基因工程過程從預(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)篩選與獲取目的基因→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定實(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)果可生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(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熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥考向圍繞蛋白質(zhì)工程，考查科學(xué)思維與生命觀念1.(2024·遼寧模擬預(yù)測)蛋白質(zhì)工程被用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶時(shí)，常用兩種策略：合理設(shè)計(jì)，需了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及控制性狀的基因序列，過程如下圖；定向進(jìn)化，在試管中模擬自然進(jìn)化，利用人工誘變技術(shù)誘發(fā)大量突變，按照特定的需要給予選擇壓力，選擇具有所需特征的蛋白質(zhì)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.對(duì)某種蛋白質(zhì)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)可能得到多種基因序列B.⑤過程的完成依賴于基因的改造或基因的合成C.定向進(jìn)化也需要事先了解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)情況D.定向進(jìn)化策略與自然選擇實(shí)質(zhì)基本相同，但速度不同答案：C【解析】C由于密碼子的簡并性，某種蛋白質(zhì)所對(duì)應(yīng)的基因序列也可能并不是唯一的，即對(duì)應(yīng)的基因序列不一定已知，所以對(duì)某種蛋白質(zhì)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)可能得到多種基因序列，A正確。根據(jù)圖示分析可知，圖中①為轉(zhuǎn)錄過程，②為翻譯過程，③表示蛋白質(zhì)的折疊，④為分子設(shè)計(jì)，⑤表示DNA合成。⑤過程的完成依賴于基因的改造或基因的合成，B正確。根據(jù)題干信息可知，定向進(jìn)化，在試管中模擬自然進(jìn)化，利用人工誘變技術(shù)誘發(fā)大量突變，按照特定的需要給予選擇壓力，選擇具有所需特征的蛋白質(zhì)，所以不需要事先了解蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)情況，C錯(cuò)誤。由以上分析可知，定向進(jìn)化策略仍為遺傳變異和選擇的綜合作用，與自然選擇實(shí)質(zhì)基本相同，但是定向進(jìn)化策略建立在對(duì)原始蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及功能的了解基礎(chǔ)上，需對(duì)其對(duì)應(yīng)的基因再進(jìn)行修飾或合成，是個(gè)緩慢的過程，因此定向進(jìn)化策略與自然選擇的速度不同，D正確。2.(2024·全國模擬預(yù)測)目前用于治療人類疾病的單克隆抗體大多數(shù)是鼠源單抗，人體對(duì)鼠源單抗有一定的排斥反應(yīng)。研究人員根據(jù)抗體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)欲將鼠源單抗進(jìn)行改造，思路如圖1，改造過程如圖2?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖1所示的思路屬于________工程的范疇，圖2中①表示的細(xì)胞是______________，②是________過程。(2)脂質(zhì)體是人工合成的磷脂雙分子層形成的囊泡，可以運(yùn)輸藥物，推測脂質(zhì)體可以將DNA運(yùn)進(jìn)受體細(xì)胞的方式是____________________，該脂質(zhì)體與細(xì)胞膜相比，不具備的功能是________________________。蛋白質(zhì)

鼠雜交瘤細(xì)胞逆轉(zhuǎn)錄與細(xì)胞膜結(jié)合或胞吞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(3)利用PCR對(duì)cDNA進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，需要選擇合適的引物，如圖3表示cDNA的序列，選擇的引物是________，如果選擇另外兩種引物，還可以用于擴(kuò)增________(填“已知”或“未知”)序列。B和C未知【解析】(1)題圖1所示的思路是改造抗體，將鼠源抗體改造成鼠源—人源嵌合抗體，這屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。題圖2中①是能分泌抗體的鼠雜交瘤細(xì)胞，②過程是利用RNA生成DNA的過程，表示逆轉(zhuǎn)錄過程。(2)脂質(zhì)體的成分是磷脂分子，故其運(yùn)送藥物的方式是與細(xì)胞膜結(jié)合將藥物運(yùn)進(jìn)細(xì)胞或者整個(gè)脂質(zhì)體連同藥物通過胞吞方式進(jìn)入細(xì)胞。與細(xì)胞膜相比，脂質(zhì)體缺少蛋白質(zhì)，細(xì)胞間的信息交流大多與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)，故其缺少的功能是進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。(3)DNA鏈延伸的方向是5′→3′，則引物的方向也是5′→3′，故引物應(yīng)該選擇B和C。如果選擇A、D兩種引物，則屬于反向PCR技術(shù)，通常用于擴(kuò)增目的基因旁側(cè)的未知DNA序列?？键c(diǎn)4DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定素養(yǎng)全面提升DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核(無DNA)?？蛇x用雞血細(xì)胞作為材料。(2)加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。(3)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。(4)加入食鹽(主要成分是NaCl)的目的是溶解DNA。(5)在DNA進(jìn)一步提純時(shí)，選用冷卻的95%的酒精的作用是溶解雜質(zhì)和析出DNA。熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥考向1結(jié)合DNA的粗提取與鑒定，考查科學(xué)探究1.(2024·山東質(zhì)檢)血漿中含有大量蛋白質(zhì)和少量脂質(zhì)等，血漿cfDNA與蛋白質(zhì)緊密黏附結(jié)合，提取血漿cfDNA的步驟主要有：配制洗滌液→樣本裂解→DNA析出→DNA吸附→雜質(zhì)洗滌→DNA洗脫與收集。下列說法錯(cuò)誤的是()A.樣本裂解的目的是裂解血細(xì)胞，使其含有的DNA釋放B.可以通過加入體積分?jǐn)?shù)95%的預(yù)冷乙醇，輕輕顛倒混勻的方式析出DNAC.洗滌液的作用是高效去除血漿中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等D.洗脫DNA的洗脫液中含有一定濃度的NaClA【解析】A血漿不含有血細(xì)胞，裂解是使樣品中的核酸游離在裂解體系中的過程，A錯(cuò)誤。DNA不溶于乙醇，細(xì)胞中某些蛋白質(zhì)溶于乙醇，可以通過加入體積分?jǐn)?shù)95%的預(yù)冷乙醇，輕輕顛倒混勻的方式析出DNA，B正確。血漿中含有大量蛋白質(zhì)和少量脂質(zhì)等，洗滌液的作用是高效去除血漿中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等，C正確。DNA洗脫液的原理：在高鹽狀態(tài)下，硅膠膜專一性地吸附DNA；在低鹽或水溶液狀態(tài)下，DNA被洗脫下來，洗脫DNA的洗脫液中含有一定濃度的NaCl，D正確?？枷?結(jié)合DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定，考查科學(xué)思維2.(2024·山東一模)豬圓環(huán)病毒2型(PCV2)是單鏈環(huán)狀DNA病毒，該病毒的核衣殼蛋白Cap蛋白是PCV2基因工程疫苗研制的關(guān)鍵蛋白?？蒲腥藛T通過基因工程構(gòu)建了PCV2Cap蛋白表達(dá)菌株，構(gòu)建過程中先設(shè)計(jì)引物，通過PCR獲取Cap基因片段，經(jīng)酶切處理后與質(zhì)粒重組，并將其導(dǎo)入細(xì)菌。如圖為通過瓊脂糖凝膠電泳試驗(yàn)對(duì)PCR結(jié)果(圖1)及PCV2Cap重組質(zhì)粒構(gòu)建是否成功(圖2為檢測結(jié)果)進(jìn)行的檢測，圖中Marker為DNA標(biāo)準(zhǔn)品。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.圖示結(jié)果說明，PCV2Cap重組質(zhì)粒構(gòu)建成功B.應(yīng)依據(jù)Cap基因兩端堿基序列來設(shè)計(jì)獲取Cap基因的兩種引物C.細(xì)菌獲得的產(chǎn)生Cap蛋白的變異可以遺傳D.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)用BamHⅠ一種酶處理Cap基因和質(zhì)粒答案：ABC【解析】ABC如果質(zhì)粒中插入了目的基因，那么單酶切會(huì)產(chǎn)生一個(gè)特定大小的片段。使用兩種不同的限制酶對(duì)重組質(zhì)粒進(jìn)行切割，如果插入片段和載體質(zhì)粒都按預(yù)期被切割，那么應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)片段。圖中單酶切和雙酶切都出現(xiàn)了目的條帶，這意味著插入片段已經(jīng)被成功克隆到載體中。說明PCV2Cap重組質(zhì)粒構(gòu)建成功，A正確。根據(jù)PCR技術(shù)的原理可知，選擇基因序列兩端的區(qū)域設(shè)計(jì)引物可以提高引物的特異性。因?yàn)檫@些區(qū)域在基因中是唯一的，所以設(shè)計(jì)的引物更容易針對(duì)性地?cái)U(kuò)增目的基因，減少非特異性擴(kuò)增。應(yīng)依據(jù)Cap基因兩端堿基序列來設(shè)計(jì)獲取Cap基因的兩種引物，B正確。細(xì)菌獲得的產(chǎn)生Cap蛋白的變異屬于基因重組，可以遺傳，C正確。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，為了防止目的基因和質(zhì)粒的反向連接，一般用兩種酶處理Cap基因和質(zhì)粒，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)5生物技術(shù)的安全性和倫理問題素養(yǎng)全面提升1.治療性克隆與生殖性克隆的比較類型治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官用于生育，獲得人的復(fù)制品水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬于無性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同2.試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較名稱試管嬰兒設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)手段胚胎移植前，不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷胚胎移植前需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷應(yīng)用主要解決不孕夫婦的生育問題用于白血病等血液病的治療相同點(diǎn)體外受精，進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植；屬于有性生殖熱點(diǎn)考向點(diǎn)撥考向1結(jié)合生物技術(shù)的安全性，考查科學(xué)思維1.(2024·北京一模)下列生物技術(shù)操作不會(huì)達(dá)成預(yù)期目標(biāo)的是()A.將胰島素基因表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入酵母菌，篩選獲得產(chǎn)胰島素工程菌B.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｈ橄偌?xì)胞，培育產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛C.將體外改造后能識(shí)別特定癌細(xì)胞的T細(xì)胞回輸患者，進(jìn)行癌癥治療D.將花青素代謝相關(guān)基因?qū)胫参矬w細(xì)胞，獲得具有特定花色的植株B【解析】B將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?，可以培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛，若導(dǎo)入奶牛乳腺細(xì)胞則不能達(dá)成預(yù)期目標(biāo)，B錯(cuò)誤。考向2圍繞生物技術(shù)的倫理問題，考查社會(huì)責(zé)任2.(2024·湖北模擬預(yù)測)上海長征醫(yī)院聯(lián)合中國科學(xué)院分子細(xì)胞研究中心，利用患者血液PBMC(如淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞等)重編程為自體iPS細(xì)胞，并使用國際首創(chuàng)技術(shù)使之轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)胚層干細(xì)胞，國際上首次利用干細(xì)胞來源的自體再生胰島移植，成功治愈胰島功能嚴(yán)重受損的糖尿病的病例。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.創(chuàng)造iPS細(xì)胞不需要人類胚胎，可避免倫理問題B.餐后患者再生胰島B細(xì)胞的胰島素分泌會(huì)增加C.胰島素與骨骼肌上受體結(jié)合后促進(jìn)肌糖原合成D.下丘腦分泌的激素經(jīng)體液運(yùn)輸作用于胰島細(xì)胞D【解析】D下丘腦通過自主神經(jīng)支配胰島細(xì)胞，D錯(cuò)誤。3.(2024·北京一模)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)、人類健康以及生態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的危害或潛在風(fēng)險(xiǎn)。下列敘述與我國政府相關(guān)法規(guī)或主張不符的是(

)A.禁止人的生殖性克隆和治療性克隆B.禁止非醫(yī)學(xué)需要的胎兒性別鑒定C.銷售轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品應(yīng)有明確標(biāo)注D.全面禁止和徹底銷毀生物武器A【解析】A我國禁止人的生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆，A錯(cuò)誤。1.(2024·安徽卷)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)中如果將研磨液更換為蒸餾水，DNA提取的效率會(huì)降低B.利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異，可初步分離DNAC.DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，該原理可用于純化DNA粗提物D.將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng)，可檢測溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)真題引領(lǐng)知新高考真題體驗(yàn)D【解析】DDNA在蒸餾水中的溶解度較低，無法有效提取出來，A正確；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，B正確；DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，C正確；在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺呈藍(lán)色，但不能檢測有沒有蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。2.(2024·湖南卷)(不定項(xiàng))最早的雙脫氧測序法是PCR反應(yīng)體系中，分別再加入一種少量的雙脫氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP)，子鏈延伸時(shí)，雙脫氧核苷三磷酸也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，以加入ddATP的體系為例：若配對(duì)的為ddATP，延伸終止；若配對(duì)的為脫氧腺苷三磷酸(dATP)，繼續(xù)延伸；PCR產(chǎn)物變性后電泳檢測。通過該方法測序某疾病患者及對(duì)照個(gè)體的一段序列，結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是()A.上述PCR反應(yīng)體系中只加入一種引物B.電泳時(shí)產(chǎn)物的片段越小，遷移速率越慢C.5′－CTACCCGTGAT－3′為對(duì)照個(gè)體的一段序列D.患者該段序列中某位點(diǎn)的堿基C突變?yōu)镚答案：AC【解析】AC利用雙脫氧測序法時(shí)，PCR反應(yīng)體系中加入的模板是待測的單鏈DNA，故只需加入一種引物，A正確。電泳時(shí)，產(chǎn)物的片段越大，遷移速率越慢，B錯(cuò)誤。依據(jù)題干中雙脫氧測序法的原理，可以確定每個(gè)泳道中的條帶(DNA片段)的3′終端的堿基，如＋ddATP的泳道中出現(xiàn)的條帶(DNA片段)的3′終端堿基就是A。另外由于每個(gè)片段的起始點(diǎn)相同，但終止點(diǎn)不同，因此可以通過比較片段的長度來確定DNA序列中每個(gè)位置上的堿基；圖示電泳方向?yàn)樯稀?，即?duì)應(yīng)的DNA片段為長→短，則對(duì)應(yīng)的DNA測序結(jié)果為3′→5′，如對(duì)照個(gè)體的電泳結(jié)果最短的條帶為＋ddCTP泳道組的條帶，則說明該DNA片段5′端第一個(gè)堿基為C；因此對(duì)照個(gè)體的測序結(jié)果為5′－CTACCCGTGAT－3′，患者的測序結(jié)果為5′－CTACCTGTGAT－3′，C正確。對(duì)比患者和對(duì)照個(gè)體的測序結(jié)果可知，患者該段序列中某位點(diǎn)的堿基C突變?yōu)門，D錯(cuò)誤。3.(2024·江西卷)γ－氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。利用L－谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L－谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ－氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L－谷氨酸脫羧酶基因(gadB)導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E.coliA，構(gòu)建了以L－谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ－氨基丁酸的菌株E.coliB。下列敘述正確的是()A.上圖表明，可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadBB.E.coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ－氨基丁酸時(shí)，L－谷氨酸鈉的作用是供能C.E.coliA和E.coliB都能高效降解γ－氨基丁酸D.可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒答案：D【解析】D不能直接從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB，只能分離得到含有目的基因gadB序列的染色體DNA，如題圖所示，若要獲取目的基因，需要進(jìn)行PCR，A錯(cuò)誤。題意顯示，用L－谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L－谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ－氨基丁酸的重要途徑之一，E.coliB中能表達(dá)L－谷氨酸脫羧酶(GadB)，因此可用E.coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ－氨基丁酸，該過程中L－谷氨酸鈉的作用不是供能，B錯(cuò)誤；E.coliA中沒有L－谷氨酸脫羧酶(GadB)，因而不能降解L－谷氨酸，而E.coliB中含有該酶的基因，因而能高效降解L－谷氨酸，高效生產(chǎn)γ－氨基丁酸，C錯(cuò)誤；圖中質(zhì)粒下方括號(hào)內(nèi)備注含多克隆位點(diǎn)，表明質(zhì)粒上含有多種限制酶的識(shí)別序列，除NcoⅠ和KpnⅠ外還有其他的限制酶可選，此外，PCR產(chǎn)物也未必非要用這兩種酶，也可以用同尾酶替代，D正確。4.(2024·湖南卷)百合具有觀賞、食用和藥用等多種價(jià)值，科研人員對(duì)其進(jìn)行了多種育種技術(shù)研究?；卮鹣铝袉栴}：(1)體細(xì)胞雜交育種。進(jìn)行不同種百合體細(xì)胞雜交前，先用_______________去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，使原生質(zhì)體融合，得到雜種細(xì)胞后，繼續(xù)培養(yǎng)，常用______________________(填植物激素名稱)誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，獲得完整的雜種植株。(2)單倍體育種。常用______________的方法來獲得單倍體植株，鑒定百合單倍體植株的方法是_______________________________________________。纖維素酶和果膠酶生長素和細(xì)胞分裂素花藥離體培養(yǎng)利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目(3)基因工程育種。研究人員從野生百合中獲得一個(gè)抵抗尖孢鐮刀菌侵染的基因L，該基因及其上游的啟動(dòng)子pL和下游的終止子結(jié)構(gòu)如圖1。圖2是一種Ti質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中基因gus編碼GUS酶，GUS酶活性可反映啟動(dòng)子活性。①研究病原微生物對(duì)L的啟動(dòng)子pL活性的影響。從圖1所示結(jié)構(gòu)中獲取pL，首先選用__________________酶切，將其與相同限制酶酶切的Ti質(zhì)粒連接，再導(dǎo)入煙草。隨機(jī)選取3組轉(zhuǎn)基因成功的煙草(P1、P2和P3)進(jìn)行病原微生物脅迫，結(jié)果如圖3。由此可知：3種病原微生物都能誘導(dǎo)pL的活性增強(qiáng)，其中______________的誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。HindⅢ、BamHⅠ交鏈格孢②現(xiàn)發(fā)現(xiàn)栽培種百合B中也有L，但其上游的啟動(dòng)子與野生百合不同，且抗病性弱。若要提高該百合中L的表達(dá)量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種，簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

PCR擴(kuò)增基因L及其pL；插入質(zhì)粒中；利用農(nóng)桿菌導(dǎo)入百合B體細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株；篩選L表達(dá)量提高的轉(zhuǎn)基因百合；用病原微生物侵染轉(zhuǎn)基因百合，檢測百合抗病能力【解析】(1)因植物細(xì)胞細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，因此獲得原生質(zhì)體的方法是用纖維素酶和果膠酶對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行處理。得到原生質(zhì)體后使原生質(zhì)體融合，形成雜種細(xì)胞，再用生長素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，從而獲得完整的雜種植株。(2)獲得單倍體植株的常用方法是花藥(花粉)離體培養(yǎng)；鑒定百合單倍體植株的方法是利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目，若染色體數(shù)目減少一半，則獲得的植株為單倍體植株。(3)根據(jù)目的片段以及質(zhì)粒上限制酶的識(shí)別位點(diǎn)，若要獲得pL并連接到質(zhì)粒上，可選用限制酶HindⅢ、BamHⅠ進(jìn)行酶切，以替換Ti質(zhì)粒中的啟動(dòng)子，從而達(dá)到根據(jù)GUS酶活性反映啟動(dòng)子活性的目的。根據(jù)圖3的結(jié)果可知，交鏈格孢處理的每一組轉(zhuǎn)基因煙草中的GUS酶活性都最高，可確定其誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。5.(2024·吉林卷)將天然Ti質(zhì)粒改造成含有Vir基因的輔助質(zhì)粒(輔助T－DNA轉(zhuǎn)移)和不含有Vir基因、含有T－DNA的穿梭質(zhì)粒，共同轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，可提高轉(zhuǎn)化效率。細(xì)菌和棉花對(duì)密碼子偏好不同，為提高翻譯效率，增強(qiáng)棉花抗病蟲害能力，進(jìn)行如下操作?；卮鹣铝袉栴}：注：F1～F3，R1～R3表示引物；T－DNA－LB表示左邊界；T－DNA－RB表示右邊界；Ori表示復(fù)制原點(diǎn)；KanR表示卡那霉素抗性基因；HygBR表示潮霉素B抗性基因。(1)從蘇云金桿菌提取DNA時(shí)，需加入蛋白酶，其作用是_______________________________。提取過程中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的預(yù)冷酒精，其目的是__________________________________________。(2)本操作中獲取目的基因的方法是________________和__________。(3)穿梭質(zhì)粒中p35s為啟動(dòng)子，其作用是____________________________，驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄；插入兩個(gè)p35s啟動(dòng)子，其目的可能是__________________。(4)根據(jù)圖中穿梭質(zhì)粒上的KanR和HygBR兩個(gè)標(biāo)記基因的位置，用__________基因?qū)?yīng)的抗生素初步篩選轉(zhuǎn)化的棉花愈傷組織。

水解DNA酶，防止DNA被分解

溶解蛋白質(zhì)等物質(zhì)，析出不溶于酒精的DNAPCR技術(shù)擴(kuò)增人工合成RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位增強(qiáng)目的基因的表達(dá)HygBR(5)為檢測棉花植株是否導(dǎo)入目的基因，提取棉花植株染色體DNA作為模板，進(jìn)行PCR，應(yīng)選用的引物是______和______。(6)本研究采用的部分生物技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程，理由是______。A.通過含有雙質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞B.將蘇云金桿菌Bt基因?qū)朊藁?xì)胞中表達(dá)C.將1－1362基因序列改變?yōu)槊藁?xì)胞偏好密碼子的基因序列D.用1－1362合成基因序列和1363－1848天然基因序列獲得改造的抗蟲蛋白F3R2D6.(2024·河北卷)新城疫病毒可引起家禽急性敗血性傳染病，我國科學(xué)家將該病毒相關(guān)基因改造為r2HN，使其在水稻胚乳特異表達(dá)，制備獲得r2HN疫苗，并對(duì)其免疫效果進(jìn)行了檢測?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)所用載體的部分結(jié)構(gòu)及其限制酶識(shí)別位點(diǎn)如圖1所示。其中GtP為啟動(dòng)子，若使r2HN僅在水稻胚乳表達(dá)，GtP應(yīng)為__________________________啟動(dòng)子。Nos為終止子，其作用為__________。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識(shí)別位點(diǎn)。因此，可選擇限制酶________和________對(duì)r2HN基因與載體進(jìn)行酶切，用于表達(dá)載體的構(gòu)建。注：KpnⅠ、HindⅢ、SacⅠ和EcoRⅠ標(biāo)注的位點(diǎn)為各限制酶的識(shí)別位點(diǎn)。在胚乳中特異性表達(dá)的終止轉(zhuǎn)錄HindⅢEcoRⅠ(2)利用_____________的方法將r2HN基因?qū)胨居鷤M織。為檢測r2HN表達(dá)情況，可通過PCR技術(shù)檢測____________，通過________________技術(shù)檢測是否翻譯出r2HN蛋白。(3)獲得轉(zhuǎn)基因植株后，通常選擇單一位點(diǎn)插入目的基因的植株進(jìn)行研究。此類植株自交一代后，r2HN純合體植株的占比為_____。選擇純合體進(jìn)行后續(xù)研究的原因是_______________________________。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化r2HNmRNA抗原—抗體雜交1/4純合體自交后代不發(fā)現(xiàn)性狀分離(4)制備r2HN疫苗后，為研究其免疫效果，對(duì)實(shí)驗(yàn)組雞進(jìn)行接種，對(duì)照組注射疫苗溶劑。檢測兩組雞體內(nèi)抗新城疫病毒抗體水平和特異應(yīng)答的CD8＋T細(xì)胞(細(xì)胞毒性T細(xì)胞)水平，結(jié)果如圖2所示。據(jù)此分析，獲得的r2HN疫苗能夠成功激活雞的________免疫和________免疫。(5)利用水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。體液細(xì)胞

不受性別的限制、可大量種植、成本低、安全性高7.(2024·山東卷)研究發(fā)現(xiàn)基因L能夠通過脫落酸信號(hào)途徑調(diào)控大豆的逆境響應(yīng)。利用基因工程技術(shù)編輯基因L，可培育耐鹽堿大豆品系。在載體上的限制酶BsaⅠ切點(diǎn)處插入大豆基因L的向?qū)NA序列，將載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞后，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可引導(dǎo)核酸酶特異性結(jié)合基因組上的目標(biāo)序列并發(fā)揮作用。載體信息、目標(biāo)基因L部分序列及相關(guān)結(jié)果等如圖所示。回答下列問題：圖甲：載體信息圖乙：目標(biāo)基因L部分序列圖丙：限制酶識(shí)別序列、切割位點(diǎn)及電泳結(jié)果注：N代表任一堿基。(1)用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目標(biāo)基因L時(shí)，所用的引物越短，引物特異性越______(填“高”或“低”)。限制酶在切開DNA雙鏈時(shí)，形成的單鏈突出末端為黏性末端，若用BsaⅠ酶切大豆基因組DNA，理論上可產(chǎn)生的黏性末端最多有______種。載體信息如圖甲所示，經(jīng)BsaⅠ酶切后，載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5′－________－3′和5′－________－3′。(2)重組載體通過農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞，使用抗生素_________篩選到具有該抗生素抗性的植株①～④。為了鑒定基因編輯是否成功，以上述抗性植株的DNA為模板，通過PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L，部分序列信息及可選用的酶切位點(diǎn)如圖乙所示，PCR產(chǎn)物完全酶切后的電泳結(jié)果如圖丙所示。據(jù)圖可判斷選用的限制酶是________，其中純合的突變植株是____(填序號(hào))。低256GTTTCAAT卡那霉