考點(diǎn)一 DNA 重組技術(shù)的基本工具1.基因工程的概念(1)手段：按照___________，通過__________等技術(shù)，
賦予生物新的遺傳特性。
(2)目的：創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生
(3)水平：_______水平。(4)優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改造生物的______________。
(1) 限制酶的識別序列與被作用的 DNA 序列是不同的。前者一般由 6 個核苷酸組成，少數(shù)由 4 個、8 個或其他數(shù)量的核苷酸組成；后者是雙鏈序列。
(2)判斷黏性末端是否由同一種限制酶切割形成的方法是將黏性末端旋轉(zhuǎn) 180 °，同一種限制酶切割形成的黏性末端應(yīng)該是完全相同的結(jié)構(gòu)。
(3)限制酶作用的化學(xué)鍵只能是磷酸二酯鍵，而不能是
(4)在切割含目的基因的 DNA 分子時，需用限制酶切割兩次此 DNA 分子，產(chǎn)生 4 個末端。只有這樣，才能使目的基因的兩端都有可連接的黏性末端或平末端。
(2)DNA 連接酶。
3.基因工程的理論基礎(chǔ)
4.限制酶的選擇方法根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點(diǎn)、質(zhì)粒上的限制酶切割位點(diǎn)以及是否破壞目的基因和標(biāo)記基因來確定限制酶的種類。
(1)應(yīng)選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇 Pst Ⅰ；不能選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇 Sma Ⅰ。
(2)為避免目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、反向連接，也可使用不同的限制酶(非同尾酶)切割目的基因所在片段和質(zhì)粒(雙酶切)，如圖甲可選擇用 Pst Ⅰ和 EcRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn))。
(3)切割質(zhì)粒的限制酶不能同時切開質(zhì)粒上的所有標(biāo)記基因，即至少要保留一個標(biāo)記基因，以用于重組 DNA的鑒定和選擇，如圖乙中的質(zhì)粒不能使用 Sma Ⅰ切割。
標(biāo)記基因可用于檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。
考點(diǎn)二 基因工程的基本操作程序1.目的基因的篩選與獲取
(1)目的基因的篩選：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的
(2)目的基因的獲取方法。
①利用 PCR 獲取和擴(kuò)增目的基因。②人工合成目的基因。
a.反轉(zhuǎn)錄法：主要用于相對分子質(zhì)量較大而又不知其核苷酸序列的基因。它以目的基因的 mRNA 為模板，借助逆轉(zhuǎn)錄酶合成雙鏈 DNA，其過程如下：
b.化學(xué)合成法：依據(jù)某一蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測出其基因序列，然后直接合成目的基因，其過程如下：
③從基因文庫中獲取目的基因。根據(jù)目的基因的有關(guān)信息，例如，根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物——mRNA，以及基因的表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)等特性來獲取目的基因。
(3)利用 PCR 獲取和擴(kuò)增____________。①原理：__________________。②條件：
③過程：PCR 過程包括____________________三步。
結(jié)果：DNA分子以指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n，其中n為
(4)PCR 技術(shù)和 DNA 復(fù)制的比較。
2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心
(1)目的：使目的基因在__________中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(2)組成。
啟動子≠起始密碼子 終止子≠終止密碼子
(1)啟動子是位于基因上游的一段特殊序列，它是RNA聚合酶識別、結(jié)合的部位。終止子是位于基因下游的一段特殊序列，作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止。
(2)起始密碼子和終止密碼子均位于mRNA 上，分別控
制翻譯過程的啟動和終止。
(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入。
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；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。
(2)導(dǎo)入目的基因，可能存在于細(xì)胞質(zhì)中，也可能整合到染色體 DNA 上。存在于染色體 DNA 上的目的基因有可能通過花粉傳播進(jìn)入雜草或其他作物中，造成“基因污染”。
4.目的基因的檢測與鑒定
考點(diǎn)三 基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程1.基因工程的應(yīng)用(1)食品工業(yè)方面。
生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、氨基酸和維生素等。例如，利用
轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量生產(chǎn)凝乳酶。
①器官移植：用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的________，例如抑制或除去抗原決定基因，結(jié)合克隆技術(shù)培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。
②乳腺生物反應(yīng)器：讓外源基因在哺乳動物的乳腺中特異性表達(dá)，利用動物的乳腺組織生產(chǎn)藥物蛋白。
(1)概念：以蛋白質(zhì)分子的___________及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過_____________基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。(2)操作手段和結(jié)果。
3.蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系
考點(diǎn)四 生物技術(shù)的安全性與倫理問題1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
(1)生殖性克隆人面臨的倫理問題。①生殖性克隆人“有違人類尊嚴(yán)”。
②生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位
上都不健全的人，嚴(yán)重違反了人類倫理道德。
③克隆技術(shù)尚不成熟，面臨構(gòu)建重構(gòu)胚胎成功率低，胚胎移植到母體子宮后著床率低、流產(chǎn)率高、胎兒畸形率高和出生后死亡率高等問題。
(2)我國禁止生殖性克隆人。
①中國政府積極支持制定《禁止生殖性克隆人國際公約》，堅決反對克隆人，不允許進(jìn)行任何生殖性克隆人實驗。
②我國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驗。
③我國政府主張對治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審
(4)治療性克隆和生殖性克隆的比較。
3.試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒的異同點(diǎn)(1)不同點(diǎn)。
①所用技術(shù)手段：設(shè)計試管嬰兒在胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(如診斷血型、診斷性別、診斷 HLA 的類型等)，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。
如下圖，設(shè)計試管嬰兒比試管嬰兒多了 d 過程：
②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計試管嬰兒用于白血病、致命貧血癥等疾病的治療。(2)相同點(diǎn)：都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，
都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。
致病能力強(qiáng)，攻擊范圍廣
①致病菌類：炭疽桿菌、霍亂弧菌等。②病毒類：天花病毒、某些動物的痘病毒、通過基因工程改造的流感病毒等。③__________類：肉毒桿菌毒素等。(2)特點(diǎn)：______________________________。(3)散布途徑：可以直接或者通過食物、生活必需品和帶菌昆蟲等散布，經(jīng)由呼吸道、消化道和皮膚等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物。
【基礎(chǔ)測評】1.易錯診斷(1)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)。(
(2)外源 DNA 必在位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之
(3)抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體上也未
(4)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)。(
(5)種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植
答案：(1)√ 　(2)×　 (3)√　 (4)×　 (5)√
2.下列關(guān)于載體的相關(guān)敘述，錯誤的是(
A.目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒B.天然質(zhì)粒均可以直接用作載體將目的基因送入受體細(xì)胞C.載體 DNA 分子上要有一個至多個限制酶切割位點(diǎn)D.載體上的標(biāo)記基因有利于篩選含重組 DNA 的細(xì)胞答案：B
3.科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸的含量，計劃將天冬氨酸激酶第 352 位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中 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的游離賴氨酸含量分別提高 5 倍和 2 倍。
A.直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B.直接改造相應(yīng)的 mRNAC.直接改造相應(yīng)的基因D.重新合成新的基因答案：C
考向 1 基因工程所需工具
[典例 1](2021 年全國卷Ⅰ)用 DNA 重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中 4 種限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn)如圖所示。
(1)常用的 DNA 連接酶有 E.cli DNA 連接酶和 T4DNA連接酶。上圖中__________酶切割后的 DNA 片段可以用E.cli DNA 連接酶連接。上圖中__________ 酶切割后的DNA 片段可以用 T4DNA 連接酶連接。
(2)DNA 連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之
間形成的化學(xué)鍵是____________。
(3)DNA 重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征，如質(zhì)粒 DNA 分子上有復(fù)制原點(diǎn)，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能__________；質(zhì)粒 DNA 分子上有______________，便于外源 DNA 插入；質(zhì)粒 DNA 分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方法是______________。
(4)表達(dá)載體含有啟動子，啟動子是指______________
____________________。
解析：(1)限制酶 EcR Ⅰ和 Pst Ⅰ切割形成的是黏性末端，限制酶 Sma Ⅰ和 EcR V 切割形成的是平末端，E.cli DNA 連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈 DNA 片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來，而T4DNA連接酶來源于 T4 噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接效率較低。因此圖中 EcR Ⅰ和 Pst Ⅰ切割后的DNA 片段(黏性末端)可以用 E.cli DNA 連接酶連接，除了這兩種限制酶切割的 DNA 片段，限制酶 Sma Ⅰ和EcR V切割后的 DNA 片段(平末端)也可以用 T4DNA 連接酶連接。(2)DNA 連接酶將兩個 DNA 片段連接形成磷酸二酯鍵。
(3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀的 DNA 分子，常作為基因表達(dá)的載體，首先質(zhì)粒上含有復(fù)制原點(diǎn)，能保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中自我復(fù)制。質(zhì)粒 DNA 分子上有一個至多個限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)，便于目的基因的導(dǎo)入。質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，具體做法是用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞。(4)啟動子是一段特殊結(jié)構(gòu)的 DNA片段，位于基因的上游，它是 RNA 聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得需要的蛋白質(zhì)。
答案：(1)EcR Ⅰ、Pst Ⅰ EcR Ⅰ、Pst Ⅰ、Sma Ⅰ和 EcR V(2)磷酸二酯鍵
一個至多個限制酶切位點(diǎn)
生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞(4)位于基因上游的一段特殊 DNA 序列，是 RNA 聚合酶識別及結(jié)合的部位，能驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程
1.(2020 年南昌高三一模節(jié)選)質(zhì)粒 A 和質(zhì)粒 B 各自有一個限制酶 EcR Ⅰ和限制酶 BamHⅠ的識別位點(diǎn)，兩種酶切割 DNA 產(chǎn)生的黏性末端不同。限制酶 EcR Ⅰ剪切位置旁邊的數(shù)字表示其與限制酶 BamHⅠ剪切部位之間的堿基對數(shù)(bp)。在含有質(zhì)粒 A 和 B 的混合溶液中加入限制酶 EcR Ⅰ和 BamHⅠ，令其反應(yīng)充分；然后，向剪切產(chǎn)物中加入 DNA 連接酶進(jìn)行反應(yīng)，再將其產(chǎn)物導(dǎo)入大腸桿
菌中。(實驗中不考慮無 ri 的質(zhì)粒、擁有兩個或兩個以上ri 的質(zhì)粒、兩個或兩個以上質(zhì)粒同時進(jìn)入大腸桿菌、三個或三個以上 DNA 片段發(fā)生連接)請回答下列問題。
ri：質(zhì)粒復(fù)制原點(diǎn)；tet：四環(huán)素抗性基因；amp：氨芐青霉素抗性基因；gfp：基因產(chǎn)物在紫外線照射下可發(fā)出綠色熒光；lac：基因控制合成的半乳糖苷酶可以水解乳糖(1)只擁有質(zhì)粒 A 的大腸桿菌________(填“可以”或“不可以”)在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳元素來源的培養(yǎng)基中生存。說明理由：______________________________________________________________________。
(2)DNA 連接酶進(jìn)行反應(yīng)后，存在________種大小不同的質(zhì)粒，有________種質(zhì)粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生存。
(3)綠色熒光蛋白基因是標(biāo)記基因的一種，標(biāo)記基因的
功能是________________。
解析：由題圖可知，質(zhì)粒A 含有氨芐青霉素抗性基因和半乳糖苷酶基因，用EcR Ⅰ和BamHⅠ酶切后，形成2000 bp(含 amp)和 1000 bp(含 lac)兩段；質(zhì)粒B 含氨芐青霉素抗性基因、四環(huán)素抗性基因和綠色熒光蛋白基因，用EcR Ⅰ和 BamH Ⅰ酶切后，形成 3000 bp(含 amp、gfp)和 2500 bp(含 tet)兩段。由題干“兩種酶切割DNA 產(chǎn)生的黏性末端不同”可知，酶切后質(zhì)粒自身兩端不能連接。DNA 連接酶進(jìn)行反應(yīng)后，由于實驗中不考慮無ri 的質(zhì)粒、擁有兩個或兩個以上 ri 的質(zhì)粒、兩個或兩個以上質(zhì)粒同
時進(jìn)入大腸桿菌及三個或三個以上 DNA 片段發(fā)生連接，因此可存在 4 種大小不同的質(zhì)粒，即：①質(zhì)粒A 兩個片段連接 3000 bp(2000 bp＋1000 bp)、②質(zhì)粒A 含ri 的片段和質(zhì)粒 B 不含 ri 的片段連接 4500 bp(2000 bp＋2500 bp)、③質(zhì)粒 A 不含 ri 的片段和質(zhì)粒 B 含 ri 的片段連接4000 bp(1000 bp＋3000 bp)、④質(zhì)粒 B 兩個片段連接5500 bp(3000 bp＋2500 bp)。有 2 種質(zhì)粒使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素及乳糖作為唯一碳源的培養(yǎng)基中生存，即①③。
答案：(1)可以 質(zhì)粒 A 含有氨芐青霉素抗性基因，使大腸桿菌能夠在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生存，還含有半乳糖苷酶基因，使大腸桿菌合成半乳糖苷酶，并水解乳糖獲得能量和碳源
(3)供重組 DNA 的選擇和鑒定
考向 2 PCR 技術(shù)的應(yīng)用
[典例 2](2021 年山東高考)人類γ基因啟動子上游調(diào)控序列中含有 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)，該位點(diǎn)結(jié)合 BCL11A蛋白后，γ基因的表達(dá)被抑制。通過改變該結(jié)合位點(diǎn)的序列，解除對γ基因表達(dá)的抑制，可對某種地中海貧血癥進(jìn)行基因治療。科研人員擴(kuò)增了γ基因上游不同長度的片段，將這些片段分別插入表達(dá)載體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和熒光檢測，以確定 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)的具體位置。相關(guān)信息如圖所示。
(1)為將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入載體指導(dǎo)熒光蛋白基因表達(dá)，需在引物末端添加限制酶識別序列。據(jù)圖可知，在 F1～F7 末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是________，在 R 末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是________。本實驗中，從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個過程共需要_______種酶。
(2)將構(gòu)建的載體導(dǎo)入除去 BCL11A 基因的受體細(xì)胞，成功轉(zhuǎn)化后，含 F1～F6 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的載體表達(dá)熒光蛋白，受體細(xì)胞有熒光，含 F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光。含 F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光的原因是____________________________________________________。
(3)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素，含 F1～F4 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光，而含 F5～F6 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若γ基因上游調(diào)控序列上與引物序列所對應(yīng)的位置不含有 BCL11A 蛋白的結(jié)合位點(diǎn)序列，據(jù)此結(jié)果可推測，BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于____________，理由是____________________________。
解析：(1)據(jù)題意可知，需要將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光蛋白基因的表達(dá)，則含有啟動子 P 的擴(kuò)增后的產(chǎn)物讀取方向與熒光蛋白基因的讀取方向一致，故擴(kuò)增后的產(chǎn)物中的 R 端與熒光蛋白基因中限制酶 Mun Ⅰ識別序列端結(jié)合，才能保證擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光蛋白基因的表達(dá)。要做到定向插入，需要引物末端兩端添加限制酶的識別序列，且被限制酶識別并切割后，兩端的黏性末端不能相同。而擴(kuò)增后的產(chǎn)物中可能含有 Mun Ⅰ 和
Xh Ⅰ 的識別位點(diǎn)，故在引物末端添加限制酶的識別序列不能被限制酶 Mun Ⅰ和 Xh Ⅰ所識別，故應(yīng)該選用添加限制酶 EcR Ⅰ和限制酶 Sal Ⅰ識別序列，據(jù)圖中對限制酶的注釋可知，限制酶 Mun Ⅰ識別并切割后的黏性末端與限制酶 EcR Ⅰ 識別并切割后的黏性末端相同，故R末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是 EcR Ⅰ，在 F1～F7末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是 Sal Ⅰ；熒光蛋白基因中含有限制酶 EcR Ⅰ的識別位點(diǎn)，故對載體使用限制酶
Mun Ⅰ和 Xh Ⅰ切割。綜上所述，對載體使用限制酶MunⅠ和 Xh Ⅰ切割，對擴(kuò)增后的產(chǎn)物用限制酶 EcR Ⅰ和限制酶 Sal Ⅰ識別序列，然后在 DNA 連接酶的催化作用下，連接形成重組載體；產(chǎn)物擴(kuò)增中需要使用 Taq 酶催化，合成更多的產(chǎn)物，故從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個過程共需要 6 種酶，分別是 Taq 酶、限制酶 EcR Ⅰ、限制酶Sal Ⅰ、限制酶 Mun Ⅰ、限制酶 Xh Ⅰ、DNA 連接酶。(2)受體細(xì)胞中已經(jīng)除去 BCL11A 基因，故擴(kuò)增產(chǎn)物中的
BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)，不會抑制熒光蛋白基因的表達(dá)；基因的表達(dá)需要 RNA 聚合酶與啟動子結(jié)合，才能完成熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)錄過程；含 F1～F6 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的載體表達(dá)熒光蛋白，受體細(xì)胞有熒光，含 F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光，則可能是 F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動子，熒光蛋白基因不表達(dá)。(3)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素，此時重組載體上的BCL11A基因表達(dá)，產(chǎn)生BCL11A 蛋白，BCL11A 蛋白與 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)
合后，導(dǎo)致熒光蛋白基因被抑制；含 F1～F4 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光，則說明 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后在引物 F4 與引物 R 之間的序列上；含 F5～F6 與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光，則說明 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后在引物 F5 的上游序列，故據(jù)此結(jié)果可推測，BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于引物 F4 與 F5 在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上。
答案：(1) Sal Ⅰ　EcR Ⅰ　6(2)F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動子，熒光蛋白基因不表達(dá)(3)引物 F4 與 F5 在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段
根據(jù)有無熒光情況判斷，F(xiàn)1～F4 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物上均有
結(jié)合位點(diǎn)，因此結(jié)合位點(diǎn)位于 F4 所對應(yīng)調(diào)控序列的下游(右側(cè))；F5～F6 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物上均無結(jié)合位點(diǎn)，可知結(jié)合位點(diǎn)位于 F5 所對應(yīng)調(diào)控序列的上游(左側(cè))，所以結(jié)合位點(diǎn)位于引物 F4 與 F5 在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上
獲取目的基因方法的選擇
(1)如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通過構(gòu)建基因文庫的方法，即通過受體菌儲存并擴(kuò)增目的基因后，從基因文庫中獲取目的基因。
(2)如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比較小，可以通過 DNA 合成儀利用化學(xué)方法直接人工合成。(3)如果知道要擴(kuò)增的目的基因及兩端的核苷酸序列，而且基因又比較大，可以通過 PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因。
2.(2021 年江西南昌四校聯(lián)考)2019 年 6 月 17 日，新華社報道了屠呦呦及其團(tuán)隊經(jīng)過多年攻堅，在“抗瘧機(jī)理研究”“抗藥性成因”“調(diào)整治療手段”等方面取得新突破。之后屠呦呦團(tuán)隊提出應(yīng)對“青蒿素抗藥性”難題的切實可行的治療方案。某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系，讓青蒿素合成過程的某一關(guān)鍵酶基因 fps 在野生青蒿中過量表達(dá)，其過程如圖：
(1)圖中酶 1 是________，酶 2 是________。利用 PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，使反應(yīng)體系中的模板 DNA 解鏈為單鏈的條件是加熱至 90 ℃以上，目的是破壞 DNA 分子中的________鍵。在構(gòu)建重組 Ti 質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入 Ti 質(zhì)粒的________________。
(2)檢驗?zāi)康幕蚴欠裾系角噍锘蚪M，可以將放射性同位素標(biāo)記的________制成基因探針，與青蒿基因組DNA 雜交。理論上，與野生青蒿相比，該探針與轉(zhuǎn)基因青蒿DNA形成的雜交帶的量_____(填“較多”或“較少”)。
(3)據(jù)圖分析，農(nóng)桿菌的作用是________________________________。為準(zhǔn)確判斷該課題組的研究目的是否達(dá)到，必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿植株中的________________。
解析：(1)據(jù)圖示可知，酶 1 促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄的過程，故為逆轉(zhuǎn)錄酶，酶 2 用于切割目的基因和質(zhì)粒，故為限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)。利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，使反應(yīng)體系中的模板 DNA 解旋為單鏈的條件是加熱至 90 ℃以上，目的是破壞 DNA 分子中的氫鍵。構(gòu)建重組 Ti 質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入Ti 質(zhì)粒的T-DNA。(2)檢驗?zāi)康幕蚴欠裾系角噍锘蚪M，可用 DNA 分子雜交法，即將 fps 基因制成基因探針，與青蒿基因組DNA 雜交。與
野生青蒿相比，該探針與轉(zhuǎn)基因青蒿 DNA 形成的雜交帶的量較多。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，由圖可知，農(nóng)桿菌的作用是感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。為準(zhǔn)確判斷該課題組的研究目的是否達(dá)到，必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿植株中的青蒿素產(chǎn)量，若產(chǎn)量增高，則說明達(dá)到了目的。
答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶　限制酶　氫　 T-DNA(2)fps 基因　較多
(3)感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中　 青蒿素
考向 3 基因工程的基本操作程序
[典例 3](2021 年廣東高考)非細(xì)胞合成技術(shù)是一種運(yùn)用合成生物學(xué)方法，在細(xì)胞外構(gòu)建多酶催化體系，獲得目標(biāo)產(chǎn)物的新技術(shù)，其核心是各種酶基因的挖掘、表達(dá)等。中國科學(xué)家設(shè)計了 4 步酶促反應(yīng)的非細(xì)胞合成路線(如圖)，可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料)，以期解決高溫強(qiáng)酸水解方法造成的嚴(yán)重污染問題，并可以提高產(chǎn)率。
(1)研究人員采用 PCR 技術(shù)從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此外，獲得酶基因的方法還有________________。(答出兩種即可)
(2)高質(zhì)量的 DNA 模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量 DNA 模板時必須除去蛋白，方法有__________。(答出兩種即可)
(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細(xì)胞、pET20b 為表達(dá)載體分別進(jìn)行 4 種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，首先應(yīng)制備__________細(xì)胞。為了檢測目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白，需要采用的方法有_______________________。
(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH 等條件下，將 4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同，可能導(dǎo)致的結(jié)果是__________。在分子水平上，可以通過改變__________，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化。
解析：(1)分析題意，研究人員從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因采用了 PCR 技術(shù)，此外獲得酶基因的方法還有從基因文庫中獲取和人工合成法。(2)高質(zhì)量的DNA 模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA 模板時必須除去蛋白，可根據(jù) DNA 和蛋白質(zhì)的溶解性、對酶、高溫和洗滌劑的耐受性去除蛋白質(zhì)，方法有鹽析、酶解法或高溫變性法等。(3)研究人員使用大腸桿菌 BL21 作為受體細(xì)胞、pET20b 為表達(dá)載體分別進(jìn)行4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，首先應(yīng)制備感受
態(tài)細(xì)胞，即利用鈣離子處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，使其易于接受外來的 DNA 分子?；蚬こ讨?，酶基因( 目的基因) 成功表達(dá)的產(chǎn)物酶蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，常用抗原－抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測。(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH 等條件下，將4 種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個反應(yīng)體系。由于酶的作用條件較溫和，若這些酶最適反應(yīng)條件不同，則可能導(dǎo)致有的酶失活而使反應(yīng)中斷。在分子水平上，可以通過改變基因的堿基序列，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化。
答案：(1)基因文庫中獲取、人工合成法(2)鹽析法、酶解法或高溫變性(3)感受態(tài)　抗原—抗體雜交技術(shù)
(4)有的酶失活而使反應(yīng)中斷　基因的堿基序列
3.(2021 年中原名校聯(lián)盟)某質(zhì)粒上有 Sal Ⅰ、Hind Ⅲ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，同時還含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程，如下圖所示。請回答下列問題。
(1)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。其中用到的質(zhì)粒是________；該質(zhì)粒含有一段特殊的 DNA 片段，稱為________。該方法中農(nóng)桿菌的作用是_____________________________________________。
(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時，和只用一種酶切割目的基因的兩端及質(zhì)粒相比，選用 Hind Ⅲ和 Sal Ⅰ兩種酶的好處是
__________________________________________________
_________________________________________________。
(3)含有目的基因的農(nóng)桿菌可根據(jù)標(biāo)記基因進(jìn)行篩選。若農(nóng)桿菌在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上都可以生長繁殖，農(nóng)桿菌中是否已含有目的基因？ ________( 填“是”或“否”)。為什么？__________________________
________________________________________________。(4)將已經(jīng)轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌進(jìn)行如下操作，篩選出符合要求的農(nóng)桿菌。先把轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌接種到 A 培養(yǎng)基中培養(yǎng)，長出菌落后，用無菌牙簽挑取 A 上的單個菌落，分別接種
到 B(含氨芐青霉素)和 C(含四環(huán)素和氨芐青霉素)兩個培養(yǎng)基的相同位置上，一段時間后，菌落的生長狀況如圖所示。含目的基因的菌落位于 B 或 C 上的哪些菌落中？請在圖中相應(yīng)的位置上圈出來。
答案：(1)Ti 質(zhì)粒
基因插入到煙草細(xì)胞的染色體 DNA 上
自連和質(zhì)粒自連，以提高帶有目的基因的重組質(zhì)粒的合成
含有目的基因的質(zhì)粒中抗四環(huán)素基因被破
考向 4 基因工程的應(yīng)用[典例 4](2020 年和平區(qū)二模)用限制酶 EcRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分別降解一個 1000 bp(1 bp 即 1 個堿基對)的 DNA 分子，降解產(chǎn)物分別進(jìn)行凝膠電泳，在電場的作用下，降解產(chǎn)物分開，凝膠電泳結(jié)果如下圖所示。該 DNA
分子的酶切圖譜(單位：bp)正確的是(
解析：A 選項中的 DNA 用 Kpn Ⅰ單獨(dú)酶切會得到
600 bp 和 200 bp 兩種長度的 DNA 分子，與題意不符，A錯誤。B 選項中的 DNA 用 Kpn Ⅰ單獨(dú)酶切會得到600 bp和 400 bp 兩種長度的 DNA 分子，與題意不符，B 錯誤。C 選項中的DNA 用Kpn Ⅰ酶切后得到的DNA 分子是1000 bp，用EcRⅠ單獨(dú)酶切得到200 bp 和800 bp 兩種長度的DNA 分子，用 EcRⅠ、Kpn Ⅰ同時酶切后得到200 bp 和400 bp 兩種長度的DNA 分子，與題意相符，C 正確。D 選項中的 DNA 用 Kpn Ⅰ酶切后得到 400 bp 和 600 bp 兩種長度的 DNA 分子，與題意不符，D 錯誤。
4.(2021 年廣東珠海質(zhì)量監(jiān)測)變異鏈球菌在牙面的黏附、集聚是齲齒發(fā)生的先決條件。轉(zhuǎn)基因防齲疫苗是通過基因工程技術(shù)，將變異鏈球菌中與齲齒發(fā)生密切相關(guān)的抗原基因(PAcA 基因)轉(zhuǎn)入植物的表達(dá)載體中，利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)的基因工程疫苗。請回答下列相關(guān)問題。
(1)轉(zhuǎn)基因植物的制備：
單一使用 PAcA 基因，機(jī)體的免疫應(yīng)答不理想，霍亂毒素中有增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答的氨基酸序列(CTB)，將 CTB基因與 PAcA 基因連接成嵌合(PAcA-CTB)基因，作為________與 Ti 質(zhì)粒的 T-DNA 拼接，構(gòu)建表達(dá)載體。用________法導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細(xì)胞中，經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株。
(2)轉(zhuǎn)基因植株目的基因的 PCR 鑒定與檢測：
已知 PAcA-CTB 基因部分序列如下(左側(cè)為基因的
5′…CCGTGT……ATGCCT—3′3′…GGCACA……TACGGA—5′
根據(jù)上述序列選擇引物________(填字母)對目的基因
A.引物：5′－GGCACA－3′B.引物：5′－AGGCAT－3′C.引物：5′－CCGUGU－3′D.引物：5′－CCGTGT－3′
反應(yīng)結(jié)束后，通過電泳檢測 PCR 產(chǎn)物，結(jié)果如下圖(1號來自未轉(zhuǎn)化植株，2 號是含 PAcA-CTB 基因的質(zhì)粒，3～8 號來自轉(zhuǎn)基因植物)，從結(jié)果可以看出，________號植物含有 PAcA-CTB 基因。若獲得的轉(zhuǎn)基因植物并沒有產(chǎn)生相應(yīng)的基因工程疫苗，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是______________________________________________。
解析：(1)將 CTB 基因與 PAcA 基因連接成嵌合
(PAcA-CTB)基因，作為目的基因與 Ti 質(zhì)粒的 T-DNA拼接，構(gòu)建表達(dá)載體。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細(xì)胞中可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(2)PCR 技術(shù)中，子鏈合成的方向是從 5′到 3′，因此應(yīng)該選擇引物B、D。1 號來自未轉(zhuǎn)化植株，2 號是含 PAcA-CTB 基因的質(zhì)粒，3～8 號來自轉(zhuǎn)基因植物，從結(jié)果可以看出，3、5、8 號植物含有PAcA-CTB 基因。若獲得的轉(zhuǎn)基因植物并沒有產(chǎn)生相應(yīng)的基因工程疫苗，根據(jù)中心法則分析，可能的原因是目的基因(PAcA-CTB 基因)沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的 mRNA 沒有翻譯。
答案：(1)目的基因　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
(2)B、D 3、5、8 目的基因(PAcA-CTB 基因)沒有
轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的 mRNA 沒有翻譯
考向 5 蛋白質(zhì)工程[典例 5](2021 年河北定州期中)乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科學(xué)家將該基因的反義基因?qū)敕鸭?xì)胞內(nèi)，培育轉(zhuǎn)基因延熟番茄，延長其儲藏期。反義基
因的作用機(jī)制如下圖所示，下列說法錯誤的是(
A.有意義 mRNA 和反義 mRNA 是通過相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄
B.乙烯生物合成酶基因的模板鏈的序列與反義基因的
C.乙烯是乙烯生物合成酶基因的表達(dá)產(chǎn)物，可促進(jìn)果
D.因為 mRNA 形成雙鏈后無法進(jìn)行翻譯，所以無乙烯
解析：由題圖可以看出，有意義mRNA 和反義mRNA是通過相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄而來的，A 正確。反義 mRNA 能夠與有意義 mRNA 進(jìn)行雜交形成雙鏈，并且有意義 mRNA 和反義 mRNA 是通過相應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄而來的，所以乙烯生物合成酶基因的模板鏈的序列與反義基因的模板鏈的序列是互補(bǔ)的，B 正確。乙烯生物合成酶基因的表達(dá)產(chǎn)物可以控制乙烯的合成，乙烯不是其表達(dá)產(chǎn)物，C 錯誤。翻譯過程是以 mRNA 為模板合成蛋白質(zhì)的過程，題圖中兩種 mRNA雜交在一起進(jìn)而阻斷了乙烯生物合成酶基因的有意義mRNA 的翻譯過程，D 正確。
5.(2020 年山西太原一模)Ⅰ.轉(zhuǎn)基因草莓中有能表達(dá)乙肝病毒表面抗原的基因，由此可獲得用來預(yù)防乙肝的一種新型疫苗，其培育過程如圖所示(①至④代表過程，A 至 C代表結(jié)構(gòu)或細(xì)胞)。請據(jù)圖回答問題。
(1)圖中①過程用到的酶是__________，所形成的 B 叫
________________。
(2)②過程常用_______處理農(nóng)桿菌，使之成為_______
細(xì)胞，以利于完成轉(zhuǎn)化過程。
(3)圖中③過程需要用到的激素有_________________
_________________________。
Ⅱ.黃瓜花葉病毒(CMV)是能侵染多種植物的 RNA 病毒，可危害番茄的正常生長并造成減產(chǎn)，研究人員通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)將該病毒外殼蛋白的 cDNA 導(dǎo)入番茄植株，成功獲得抗 CMV 的番茄植株。
(1)獲得 CMV 的 RNA 后，需在________的催化下才能
合成 CMV 外殼蛋白的 cDNA。
(2)獲得 cDNA 后，需先通過一定方法將其插入農(nóng)桿菌的________________片段中，然后將番茄子葉切段與該農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)，以實現(xiàn)番茄細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。
(3)將共同培養(yǎng)后的番茄外植體接種在含有卡那霉素和青霉素的選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時間，只有部分外植體生出愈傷組織。研究人員據(jù)此確定這些生出愈傷組織的外植體都已成功導(dǎo)入了 cDNA，你認(rèn)為他們作出以上判斷的理由是________________________________________。(4)要想確定轉(zhuǎn)基因番茄已經(jīng)成功表達(dá)出 CMV 外殼蛋
白，需要進(jìn)行________________實驗。
(5)若要驗證轉(zhuǎn)基因番茄具有較好的抗 CMV 能力，請寫出實驗設(shè)計思路：_______________________________________________________________________________。轉(zhuǎn)基因番茄自交，子代中抗性植株與敏感植株數(shù)量之比接近 3∶1，由此可以得出的結(jié)論是______________________
物細(xì)胞，常用CaCl2溶液或Ca2＋處理微生物細(xì)胞(農(nóng)桿菌)，
解析：Ⅰ.(1)①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，需用DNA 連接酶將目的基因和運(yùn)載體(質(zhì)粒)連接形成重組質(zhì)粒。B 是基因表達(dá)載體，由啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因等部分構(gòu)成。(2)②過程表示將目的基因?qū)胛⑸?br/>使之成為易于吸收周圍環(huán)境中 DNA 分子的感受態(tài)細(xì)胞，以利于重組質(zhì)粒進(jìn)入微生物細(xì)胞(農(nóng)桿菌)，完成轉(zhuǎn)化過程。(3)圖中③過程為脫分化，需要用到的激素有生長素和細(xì)胞分裂素。
Ⅱ.(1)以 RNA 為模板合成 DNA 的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄，該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理：農(nóng)桿菌中的 Ti 質(zhì)粒上的 T-DNA 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，因此獲得 cDNA 后，需先通過一定方法將其插入農(nóng)桿菌 Ti 質(zhì)粒的 T-DNA 片段中，然后將番茄子葉切段與該農(nóng)桿菌共同培養(yǎng)，以實現(xiàn)番茄細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。(3)重組表達(dá)載體同時含有卡那霉素抗性基因和青霉素抗性基因，只有成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的外植體才能在含有卡那霉素和青霉素的選擇培養(yǎng)基上生出愈傷
組織，據(jù)此可知生出愈傷組織的外植體都已成功導(dǎo)入了cDNA。(4)檢測目的基因是否表達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，需要進(jìn)行抗原—抗體雜交實驗。(5)若要驗證轉(zhuǎn)基因番茄具有較好的抗CMV 能力，可用CMV 分別感染轉(zhuǎn)基因番茄與未轉(zhuǎn)基因的番茄，一段時間后觀察結(jié)果，分析兩組番茄的抗性。轉(zhuǎn)基因番茄自交，子代中抗性植株與敏感植株數(shù)量之比接近 3∶1，符合基因分離定律，由此可以得出的結(jié)論是目的基因已經(jīng)整合到受體細(xì)胞的染色體上，獲得的轉(zhuǎn)基因親本為雜合子。
(2)CaCl2溶液(或Ca2＋)　感受態(tài)
答案：Ⅰ.(1)DNA 連接酶 基因表達(dá)載體(或重組質(zhì)粒)
(3)生長素和細(xì)胞分裂素Ⅱ.(1)逆轉(zhuǎn)錄酶
(2)Ti 質(zhì)粒的 T-DNA
(3)重組表達(dá)載體同時含有卡那霉素抗性基因和青霉素抗性基因，只有成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的外植體才能在含有卡那霉素和青霉素的選擇培養(yǎng)基上生出愈傷組織
(4)抗原—抗體雜交(5)用 CMV 分別感染轉(zhuǎn)基因番茄與未轉(zhuǎn)基因的番茄，
一段時間后觀察結(jié)果，分析兩組番茄的抗性
經(jīng)整合到受體細(xì)胞的染色體上、獲得的轉(zhuǎn)基因親本為雜合子
考向 6 生物技術(shù)的安全性和倫理問題
[典例 6](2018 年河南信陽模擬)生物技術(shù)是一把雙刃劍，既可以造福人類，也可能因使用不當(dāng)給人類帶來災(zāi)難。請回答下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性和倫理性問題。(1)由于科學(xué)發(fā)展水平的限制，在轉(zhuǎn)基因生物中，有時候會出現(xiàn)一些人們意想不到的后果，引發(fā)了人們在食物安全、生物安全和__________安全三個方面的激烈的爭論。
(2)在轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品研究過程中，絕大多數(shù)科學(xué)家都能自覺遵守科學(xué)研究道德。如對外源 DNA 進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對人體有毒性或過敏的__________。(3)為解決不孕不育夫婦的生育問題而出現(xiàn)了試管嬰兒技術(shù)，而 2002 年，英國一對夫婦通過設(shè)計試管嬰兒，利用新生兒臍帶血中造血干細(xì)胞，挽救患地中海貧血癥的男孩。這兩項技術(shù)的區(qū)別是____________________不需要經(jīng)過基因檢測。
解析：(1)轉(zhuǎn)基因生物的安全性在以下三個問題方面存在爭議：食物安全(滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變)、生物安全(對生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響)。(2)在轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品研究過程中，需對外源 DNA 進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對人體有毒性或過敏的蛋白質(zhì)。(3)設(shè)計試管嬰兒技術(shù)是通過體外受精獲得許多胚胎，然后從中選擇符合要求的胚胎，再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。
答案：(1)環(huán)境　 (2)蛋白質(zhì)　 (3)試管嬰兒技術(shù)
【考向集訓(xùn)】6.(2021 年河北正定中學(xué)高二月考) 轉(zhuǎn)基因食品存在“是否安全”的爭議，有人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草劑)”轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植，使噴灑除草劑的人患癌癥。請用已學(xué)知識判斷以下說法正確的是
A.自古就有“吃啥補(bǔ)啥”的說法，所以吃了轉(zhuǎn)基因食
品，則其中的基因會整合到人的基因組中
B. 嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達(dá)部
位，則轉(zhuǎn)基因食品的安全性可以得到保障
C.若食用轉(zhuǎn)基因大米，就一定會對人的健康造成危害D.抗除草劑植物生產(chǎn)的食品會導(dǎo)致人患癌癥答案：B
7.新冠肺炎在全世界的大流行，使我們對病毒的威力有深刻感受，所以生物武器更是人類要嚴(yán)格禁止的。下列
關(guān)于生物武器的說法，不正確的是(
A.生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過基因重組的致病菌等B.利用炭疽桿菌制成的生物武器，具有傳染性強(qiáng)、死亡率高的特點(diǎn)C.中美兩國發(fā)布聯(lián)合聲明，重申在一般情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器D.徹底銷毀生物武器是世界上大多數(shù)國家的共識
解析：生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌等，應(yīng)當(dāng)予以禁止，A 正確。利用炭疽桿菌制成的生物武器，具有傳染性強(qiáng)、死亡率高、污染面廣、難以防治的特點(diǎn)，B 正確。1998 年 6 月 27 日，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散，C 錯誤。生物武器殺傷力強(qiáng)，徹底銷毀生物武器是世界上大多數(shù)國家的共識，D 正確。
DNA 的粗提取與鑒定、DNA 片段的
1.DNA 的粗提取與鑒定(1)原理。
2.DNA 片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(1)原理。
①PCR 原理：DNA 熱變性原理。
(2)方法步驟。①PCR 擴(kuò)增。
②鑒定 PCR 產(chǎn)物→瓊脂糖凝膠電泳法→配制瓊脂糖溶液→制備瓊脂糖凝膠→電泳緩沖液加入電泳槽中→加樣→電泳→取出凝膠置于紫外燈下觀察和照相。
(1)為避免外源 DNA 等因素的污染，PCR 實驗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)該實驗所需材料可以直接從公司購買，緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20 ℃儲存。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，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換，避免試劑的污染。
(4)在進(jìn)行操作時，一定要戴好一次性手套。
(5) 觀察 DNA 帶的分布及粗細(xì)程度來評價擴(kuò)增的效
[典例](2021 年山東高考)粗提取DNA 時，向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過濾，在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出 DNA 相對含量較高的白色絲狀物的處理方式是
A.加入適量的木瓜蛋白酶B.37～40 ℃的水浴箱中保溫 10～15 分鐘C.加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷卻的酒精D.加入 NaCl 調(diào)節(jié)濃度至 2 ml/L→過濾→調(diào)節(jié)濾液中NaCl 濃度至 0.14 ml/L
解析：木瓜蛋白酶可以水解 DNA 中的蛋白質(zhì)類雜質(zhì)，由于酶具有專一性，不能水解DNA，過濾后在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出 DNA 相對含量較高的白色絲狀物，A 正確。37～40 ℃的水浴箱中保溫 10～15 分鐘不能去除濾液中的雜質(zhì)，應(yīng)該放在60～75 ℃的水浴箱中保溫10～15 分鐘，使蛋白質(zhì)變性析出，B 錯誤。向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后在得到的濾液中
加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷卻的酒精，此時 DNA 析出，不會進(jìn)入濾液中，C 錯誤。加入 NaCl調(diào)節(jié)濃度至 2 ml/L→過濾→調(diào)節(jié)濾液中 NaCl 濃度至0.14 ml/L，DNA 在 0.14 ml/L 的NaCl 溶液中溶解度小，DNA 析出，不會進(jìn)入濾液中，D 錯誤。
【舉一反三】在基因工程操作過程中，科研人員利用識別兩種不同序列的限制酶(R1 和 R2)處理基因載體，進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測，結(jié)果如下圖所示。以下相關(guān)敘述中，不正確
A.該載體最可能為環(huán)狀 DNA 分子
B.兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點(diǎn)C.限制酶 R1 與 R2 的切點(diǎn)最短相距約 200 bpD.限制酶作用位點(diǎn)會導(dǎo)致氫鍵和肽鍵斷裂
解析：當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時，僅產(chǎn)生一種長度的 DNA 片段，因此該載體最有可能為環(huán)狀 DNA 分子，A 正確。當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時，兩種限制酶切割產(chǎn)生的 DNA 片段等長，而兩種限制酶同時切割時則產(chǎn)生

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