考點一：科技探索之路
1．基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術，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型和生物產(chǎn)品。從技術操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫作重組DNA技術。（P67）
2．1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以在同種生物的不同個體之間轉(zhuǎn)移。（P68）
3．1958年，梅塞爾森和斯塔爾用實驗證明了DNA的半保留復制。隨后不久，克里克提出中心法則。（P68）
4．1967年，科學家發(fā)現(xiàn)，在細菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復制能力，并可以在細菌細胞間轉(zhuǎn)移。（P68）
5．1973年，科學家證明質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，構(gòu)建重組DNA，導入受體細胞，使外源基因在原核細胞中成功表達，并實現(xiàn)物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。（P69）
6．1983年，科學家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草。此后，基因工程進入了迅速發(fā)展的階段。（P69）
7．1985年，穆里斯等人發(fā)明PCR，為獲取目的基因提供了有效手段。（P69）
考點二：重組DNA技術的基本工具
1．切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，簡稱限制酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。它們能夠識別雙鏈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，產(chǎn)生黏性末端或平末端兩種形式的末端。（P71）
2．DNA連接酶分為兩類，一類是E.cli DNA連接酶，另一類是T4DNA連接酶。后者既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端的效率相對較低。（P72）
3．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。（P72）
4．在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎上進行過人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標記基因，如四環(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。（P72）
5．在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動植物病毒等。它們的來源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。（P73）
6．載體必須具備的條件：①能在受體細胞中保存下來并能自我復制；②具有1個或多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有標記基因。（P72）
7．DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。（P74“探究·實踐”）
考點三：基因工程的基本操作程序
1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：目的基因的篩選與獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。（P76）
2．PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。它是一項根據(jù)DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。（P77）
3．PCR技術可以分為變性、復性和延伸三步。（P78）
4．PCR反應過程可以在PCR擴增儀（PCR儀）中自動完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物。（P79）
5．基因表達載體要包括以下四個基本的結(jié)構(gòu)：目的基因、啟動子、終止子、標記基因。（P80）
6．構(gòu)建基因表達載體的目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。（P80）
7．啟動子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。（P80）
8．標記基因的作用：鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。（或供重組DNA的鑒定和選擇）。
9．花粉管通道法有多種操作方式。例如，可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定時間內(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入胚囊。除此之外，將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒ㄟ€有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（P81）
10．轉(zhuǎn)化是指目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。（P81“資料卡”）
11．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，而對大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。農(nóng)桿菌細胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當它侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞，并且將其整合到該細胞的染色體DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進入植物細胞。（P81“資料卡”）
12．檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測，包括通過PCR等技術檢測棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進行抗原—抗體雜交，檢測Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。其次，還需要進行個體生物學水平的鑒定。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。（P82）
13．在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過程中，還可以通過構(gòu)建基因文庫來獲取目的基因。（P82）
14．將目的基因?qū)雱游锸芫炎畛Ｓ玫囊环N方法是利用顯微注射將目的基因注入動物的受精卵中，這個受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動物。在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細胞，其中以大腸桿菌應用最為廣泛。研究人員一般先用Ca2＋處理大腸桿菌細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達載體導入其中。（P82）
考點四：基因工程的應用
1．科學家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。（P90）
2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類一般稱為基因工程菌。（P91“相關信息”）
3．目前，科學家正嘗試利用基因工程技術對豬的器官進行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術，培育出不會引起免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。（P91）
考點五：蛋白質(zhì)工程的原理和應用
1．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系作為基礎，通過改造或合成基因，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。（P93）
2．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)是生物在長期進化過程中形成的，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生產(chǎn)和生活的需要。（P93）
3．蛋白質(zhì)工程的基本思路是：從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。（P94）
1．將人胰島素A鏈上1個天冬氨酸替換為甘氨酸，B鏈末端增加2個精氨酸，可制備出一種人工長效胰島素。下列關于該胰島素的敘述，錯誤的是（ ）
A．進入人體后需經(jīng)高爾基體加工B．比人胰島素多了2個肽鍵
C．與人胰島素有相同的靶細胞D．可通過基因工程方法生產(chǎn)
2．滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（ ）
A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B．微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．為防止蛋白質(zhì)變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
3．關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗，下列說法錯誤的是（ ）
A．過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進行是為了防止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)藍色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)
4．人染色體DNA中存在串聯(lián)重復序列，對這些序列進行體外擴增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜。該技術可用于親子鑒定和法醫(yī)學分析。下列敘述錯誤的是（ ）
A．DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術的基礎
B．串聯(lián)重復序列在父母與子女之間的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律
C．指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎代謝功能蛋白的編碼序列
D．串聯(lián)重復序列突變可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤
5．研究者擬構(gòu)建高效篩選系統(tǒng)，將改進的苯丙氨酸合成關鍵酶基因P1導入谷氨酸棒桿菌，以提高苯丙氨酸產(chǎn)量。
(1)如圖是該高效篩選系統(tǒng)載體的構(gòu)建過程。載體1中含有KanR（卡那霉素抗性基因）和SacB兩個標記基因，為去除篩選效率較低的SacB，應選擇引物________和________，并在引物的________（5＇∕3＇）端引入XhⅠ酶識別序列，進行PCR擴增，產(chǎn)物經(jīng)酶切、連接后環(huán)化成載體2。
(2)PCR擴增載體3中篩選效率較高的標記基因RpsL（鏈霉素敏感基因）時，引物應包含___________（EcRⅠ∕HindⅢ∕XhⅠ）酶識別序列，產(chǎn)物經(jīng)單酶切后連接到載體2構(gòu)建高效篩選載體4。
(3)將改進的P1基因整合到載體4構(gòu)建載體5。將載體5導入鏈霉素不敏感（由RpsL突變造成）、卡那霉素敏感的受體菌。為獲得成功導入載體5的菌株，應采用含有__________的平板進行初步篩選。
(4)用一定的方法篩選出如下菌株：P1基因脫離載體5并整合到受體菌擬核DNA，且載體5上其他DNA片段全部丟失。該菌的表型為__________。
A．卡那霉素不敏感、鏈霉素敏感
B．卡那霉素敏感、鏈霉素不敏感
C．卡那霉素和鏈霉素都敏感
D．卡那霉素和鏈霉素都不敏感
(5)可采用__________技術鑒定成功整合P1基因的菌株。之后以發(fā)酵法檢測苯丙氨酸產(chǎn)量。
6．甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應，乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應。某研究小組用甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交相關研究，基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導原生質(zhì)體融合、篩選融合細胞、雜種植株再生和鑒定，最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?；卮鹣铝袉栴}：
(1)根據(jù)研究目標，在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前，應檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備__________的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合，若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體，則乙植物可用幼苗的__________為外植體。
(2)植物細胞壁的主要成分為__________和果膠，在獲取原生質(zhì)體時，常采用相應的酶進行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前，需對原生質(zhì)體進行處理，分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的__________失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用__________計數(shù)，確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后，通過添加適宜濃度的PEG進行融合；一定時間后，加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋，稀釋的目的是__________。
(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合，在凝固前倒入培養(yǎng)皿，融合原生質(zhì)體分散固定在平板中，并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于__________。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自于雜種細胞的理由是哪幾項？__________
A ．甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活，無法正常生長、分裂
B．同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂
C．培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì)，只有雜種細胞才能正常生長、分裂
D．雜種細胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂
(4)愈傷組織經(jīng)__________可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出__________，直接發(fā)育形成再生植株。
(5)用PCR技術鑒定再生植株。已知甲植物細胞核具有特異性DNA序列a，乙植物細胞質(zhì)具有特異性DNA序列b；M1、M2為序列a的特異性引物，N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路：
Ⅰ．提取純化再生植株的總DNA，作為PCR擴增的__________。
Ⅱ．將DNA提取物加入PCR反應體系，__________為特異性引物，擴增序列a；用同樣的方法擴增序列b。
Ⅲ．得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)__________后，若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預期的__________個條帶，則可初步確定再生植株來自于雜種細胞。
7．蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化是作物抗蟲育種的新途徑。某研究團隊將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）的基因單獨或共同轉(zhuǎn)化棉花，獲得了轉(zhuǎn)基因植株。回答下列問題：
(1)蛋白酶抑制劑的抗蟲機制是________。
(2)________是實施基因工程的核心。
(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時，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)為檢測目的基因在受體細胞基因組中的整合及其轉(zhuǎn)錄和翻譯，可采用的檢測技術有________（寫出兩點即可）。
(5)確認抗蟲基因在受體細胞中穩(wěn)定表達后，還需進一步做抗蟲的________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)基因棉花抗蟲實驗結(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，昆蟲種群的基因頻率會發(fā)生________。導致昆蟲朝著一定的方向不斷進化。提此推測，胰蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因作物長期選擇后，某些害蟲具有了抗胰蛋白酶抑制劑的能力，其分子機制可能是________（寫出兩點即可）。
8．以我國科學家為主的科研團隊將OSNL（即4個基因Oct4／Sx2／Nang／Lin28A的縮寫）導入黑羽雞胚成纖維細胞（CEFs），誘導其重編程為誘導多能干細胞（iPS），再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞（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，實驗流程如圖?；卮鹣铝袉栴}。
(1)CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的，為了獲得單細胞懸液，雞胚組織剪碎后需用___________________________處理。動物細胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加______________等天然成分，以滿足細胞對某些細胞因子的需求。
(2)體外獲取OSNL的方法有______________（答出1種即可）。若要在CEFs中表達外源基因的蛋白，需構(gòu)建基因表達載體，載體中除含有目的基因和標記基因外，還須有啟動子和______________等。啟動子是______________識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動____________________________。
(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是______________。
(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術的主要區(qū)別是__________。
(5)該實驗流程中用到的生物技術有________________（答出2點即可）。
9．水蛭是我國的傳統(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 技術擴增。PCR 技術遵循的基本原理是____________________。
(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”或“含量”）有關，導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，簡要寫出實驗設計思路________________________________________。
10．新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用。回答下列問題。
(1)新冠病毒是一種RNA病毒，檢測新冠病毒RNA（核酸檢測）可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過程需要的酶是______，再通過PCR技術擴增相應的DNA片段。根據(jù)檢測結(jié)果判斷被檢測者是否感染新冠病毒。
(2)為了確保新冠病毒核酸檢測的準確性，在設計PCR引物時必須依據(jù)新冠病毒RNA中的______來進行。PCR過程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是______。
(3)某人同時進行了新冠病毒核酸檢測和抗體檢測（檢測體內(nèi)是否有新冠病毒抗體），若核酸檢測結(jié)果為陰性而抗體檢測結(jié)果為陽性，說明______（答出1種情況即可）；若核酸檢測和抗體檢測結(jié)果均為陽性，說明______。
(4)常見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，可以通過基因工程技術獲得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是______。
倒數(shù)第1天?基因、蛋白質(zhì)工程
考點一：科技探索之路
1．基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術，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型和生物產(chǎn)品。從技術操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫作重組DNA技術。（P67）
2．1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以在同種生物的不同個體之間轉(zhuǎn)移。（P68）
3．1958年，梅塞爾森和斯塔爾用實驗證明了DNA的半保留復制。隨后不久，克里克提出中心法則。（P68）
4．1967年，科學家發(fā)現(xiàn)，在細菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復制能力，并可以在細菌細胞間轉(zhuǎn)移。（P68）
5．1973年，科學家證明質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，構(gòu)建重組DNA，導入受體細胞，使外源基因在原核細胞中成功表達，并實現(xiàn)物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。（P69）
6．1983年，科學家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草。此后，基因工程進入了迅速發(fā)展的階段。（P69）
7．1985年，穆里斯等人發(fā)明PCR，為獲取目的基因提供了有效手段。（P69）
考點二：重組DNA技術的基本工具
1．切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，簡稱限制酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。它們能夠識別雙鏈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，產(chǎn)生黏性末端或平末端兩種形式的末端。（P71）
2．DNA連接酶分為兩類，一類是E.cli DNA連接酶，另一類是T4DNA連接酶。后者既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端的效率相對較低。（P72）
3．質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。（P72）
4．在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎上進行過人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標記基因，如四環(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。（P72）
5．在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動植物病毒等。它們的來源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。（P73）
6．載體必須具備的條件：①能在受體細胞中保存下來并能自我復制；②具有1個或多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有標記基因。（P72）
7．DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。（P74“探究·實踐”）
考點三：基因工程的基本操作程序
1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：目的基因的篩選與獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。（P76）
2．PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。它是一項根據(jù)DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。（P77）
3．PCR技術可以分為變性、復性和延伸三步。（P78）
4．PCR反應過程可以在PCR擴增儀（PCR儀）中自動完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物。（P79）
5．基因表達載體要包括以下四個基本的結(jié)構(gòu)：目的基因、啟動子、終止子、標記基因。（P80）
6．構(gòu)建基因表達載體的目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。（P80）
7．啟動子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。（P80）
8．標記基因的作用：鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。（或供重組DNA的鑒定和選擇）。
9．花粉管通道法有多種操作方式。例如，可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定時間內(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入胚囊。除此之外，將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒ㄟ€有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（P81）
10．轉(zhuǎn)化是指目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。（P81“資料卡”）
11．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，而對大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。農(nóng)桿菌細胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當它侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞，并且將其整合到該細胞的染色體DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進入植物細胞。（P81“資料卡”）
12．檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測，包括通過PCR等技術檢測棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進行抗原—抗體雜交，檢測Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。其次，還需要進行個體生物學水平的鑒定。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。（P82）
13．在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過程中，還可以通過構(gòu)建基因文庫來獲取目的基因。（P82）
14．將目的基因?qū)雱游锸芫炎畛Ｓ玫囊环N方法是利用顯微注射將目的基因注入動物的受精卵中，這個受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動物。在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細胞，其中以大腸桿菌應用最為廣泛。研究人員一般先用Ca2＋處理大腸桿菌細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達載體導入其中。（P82）
考點四：基因工程的應用
1．科學家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。（P90）
2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類一般稱為基因工程菌。（P91“相關信息”）
3．目前，科學家正嘗試利用基因工程技術對豬的器官進行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術，培育出不會引起免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。（P91）
考點五：蛋白質(zhì)工程的原理和應用
1．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系作為基礎，通過改造或合成基因，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。（P93）
2．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)是生物在長期進化過程中形成的，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生產(chǎn)和生活的需要。（P93）
3．蛋白質(zhì)工程的基本思路是：從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。（P94）
1．將人胰島素A鏈上1個天冬氨酸替換為甘氨酸，B鏈末端增加2個精氨酸，可制備出一種人工長效胰島素。下列關于該胰島素的敘述，錯誤的是（ ）
A．進入人體后需經(jīng)高爾基體加工B．比人胰島素多了2個肽鍵
C．與人胰島素有相同的靶細胞D．可通過基因工程方法生產(chǎn)
2．滅菌、消毒、無菌操作是生物學實驗中常見的操作。下列敘述正確的是（ ）
A．動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行
B．微生物、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C．為防止蛋白質(zhì)變性，不能用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌
D．可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌
3．關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗，下列說法錯誤的是（ ）
A．過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進行是為了防止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)藍色
D．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)
4．人染色體DNA中存在串聯(lián)重復序列，對這些序列進行體外擴增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜。該技術可用于親子鑒定和法醫(yī)學分析。下列敘述錯誤的是（ ）
A．DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術的基礎
B．串聯(lián)重復序列在父母與子女之間的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律
C．指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎代謝功能蛋白的編碼序列
D．串聯(lián)重復序列突變可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤
5．研究者擬構(gòu)建高效篩選系統(tǒng)，將改進的苯丙氨酸合成關鍵酶基因P1導入谷氨酸棒桿菌，以提高苯丙氨酸產(chǎn)量。
(1)如圖是該高效篩選系統(tǒng)載體的構(gòu)建過程。載體1中含有KanR（卡那霉素抗性基因）和SacB兩個標記基因，為去除篩選效率較低的SacB，應選擇引物________和________，并在引物的________（5＇∕3＇）端引入XhⅠ酶識別序列，進行PCR擴增，產(chǎn)物經(jīng)酶切、連接后環(huán)化成載體2。
(2)PCR擴增載體3中篩選效率較高的標記基因RpsL（鏈霉素敏感基因）時，引物應包含___________（EcRⅠ∕HindⅢ∕XhⅠ）酶識別序列，產(chǎn)物經(jīng)單酶切后連接到載體2構(gòu)建高效篩選載體4。
(3)將改進的P1基因整合到載體4構(gòu)建載體5。將載體5導入鏈霉素不敏感（由RpsL突變造成）、卡那霉素敏感的受體菌。為獲得成功導入載體5的菌株，應采用含有__________的平板進行初步篩選。
(4)用一定的方法篩選出如下菌株：P1基因脫離載體5并整合到受體菌擬核DNA，且載體5上其他DNA片段全部丟失。該菌的表型為__________。
A．卡那霉素不敏感、鏈霉素敏感
B．卡那霉素敏感、鏈霉素不敏感
C．卡那霉素和鏈霉素都敏感
D．卡那霉素和鏈霉素都不敏感
(5)可采用__________技術鑒定成功整合P1基因的菌株。之后以發(fā)酵法檢測苯丙氨酸產(chǎn)量。
6．甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應，乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應。某研究小組用甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交相關研究，基本過程包括獲取原生質(zhì)體、誘導原生質(zhì)體融合、篩選融合細胞、雜種植株再生和鑒定，最終獲得高產(chǎn)耐鹽堿再生植株?；卮鹣铝袉栴}：
(1)根據(jù)研究目標，在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前，應檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備__________的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合，若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體，則乙植物可用幼苗的__________為外植體。
(2)植物細胞壁的主要成分為__________和果膠，在獲取原生質(zhì)體時，常采用相應的酶進行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前，需對原生質(zhì)體進行處理，分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的__________失活。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用__________計數(shù)，確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后，通過添加適宜濃度的PEG進行融合；一定時間后，加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋，稀釋的目的是__________。
(3)將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合，在凝固前倒入培養(yǎng)皿，融合原生質(zhì)體分散固定在平板中，并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于__________。下列各項中能說明這些愈傷組織只能來自于雜種細胞的理由是哪幾項？__________
A ．甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活，無法正常生長、分裂
B．同種融合的原生質(zhì)體因甲或乙原生質(zhì)體失活而不能生長、分裂
C．培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì)，只有雜種細胞才能正常生長、分裂
D．雜種細胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長、分裂
(4)愈傷組織經(jīng)__________可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出__________，直接發(fā)育形成再生植株。
(5)用PCR技術鑒定再生植株。已知甲植物細胞核具有特異性DNA序列a，乙植物細胞質(zhì)具有特異性DNA序列b；M1、M2為序列a的特異性引物，N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路：
Ⅰ．提取純化再生植株的總DNA，作為PCR擴增的__________。
Ⅱ．將DNA提取物加入PCR反應體系，__________為特異性引物，擴增序列a；用同樣的方法擴增序列b。
Ⅲ．得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)__________后，若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預期的__________個條帶，則可初步確定再生植株來自于雜種細胞。
7．蛋白酶抑制劑基因轉(zhuǎn)化是作物抗蟲育種的新途徑。某研究團隊將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）和胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）的基因單獨或共同轉(zhuǎn)化棉花，獲得了轉(zhuǎn)基因植株?；卮鹣铝袉栴}：
(1)蛋白酶抑制劑的抗蟲機制是________。
(2)________是實施基因工程的核心。
(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時，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)為檢測目的基因在受體細胞基因組中的整合及其轉(zhuǎn)錄和翻譯，可采用的檢測技術有________（寫出兩點即可）。
(5)確認抗蟲基因在受體細胞中穩(wěn)定表達后，還需進一步做抗蟲的________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)基因棉花抗蟲實驗結(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，昆蟲種群的基因頻率會發(fā)生________。導致昆蟲朝著一定的方向不斷進化。提此推測，胰蛋白酶抑制劑轉(zhuǎn)基因作物長期選擇后，某些害蟲具有了抗胰蛋白酶抑制劑的能力，其分子機制可能是________（寫出兩點即可）。
8．以我國科學家為主的科研團隊將OSNL（即4個基因Oct4／Sx2／Nang／Lin28A的縮寫）導入黑羽雞胚成纖維細胞（CEFs），誘導其重編程為誘導多能干細胞（iPS），再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞（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，實驗流程如圖?；卮鹣铝袉栴}。
(1)CEFs是從孵化9天的黑羽雞胚中分離獲得的，為了獲得單細胞懸液，雞胚組織剪碎后需用___________________________處理。動物細胞培養(yǎng)通常需要在合成培養(yǎng)基中添加______________等天然成分，以滿足細胞對某些細胞因子的需求。
(2)體外獲取OSNL的方法有______________（答出1種即可）。若要在CEFs中表達外源基因的蛋白，需構(gòu)建基因表達載體，載體中除含有目的基因和標記基因外，還須有啟動子和______________等。啟動子是______________識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動____________________________。
(3)iPS細胞和iPGCs細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是______________。
(4)誘導iPS細胞的技術與體細胞核移植技術的主要區(qū)別是__________。
(5)該實驗流程中用到的生物技術有________________（答出2點即可）。
9．水蛭是我國的傳統(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。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉栴}:
(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 技術擴增。PCR 技術遵循的基本原理是____________________。
(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”或“含量”）有關，導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，簡要寫出實驗設計思路________________________________________。
10．新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?；卮鹣铝袉栴}。
(1)新冠病毒是一種RNA病毒，檢測新冠病毒RNA（核酸檢測）可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過程需要的酶是______，再通過PCR技術擴增相應的DNA片段。根據(jù)檢測結(jié)果判斷被檢測者是否感染新冠病毒。
(2)為了確保新冠病毒核酸檢測的準確性，在設計PCR引物時必須依據(jù)新冠病毒RNA中的______來進行。PCR過程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是______。
(3)某人同時進行了新冠病毒核酸檢測和抗體檢測（檢測體內(nèi)是否有新冠病毒抗體），若核酸檢測結(jié)果為陰性而抗體檢測結(jié)果為陽性，說明______（答出1種情況即可）；若核酸檢測和抗體檢測結(jié)果均為陽性，說明______。
(4)常見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，可以通過基因工程技術獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀_____。
參考答案：
1．A
【分析】基因工程只能生產(chǎn)已有的蛋白質(zhì)，人工長胰島素A鏈有氨基酸的替換，B鏈增加了兩個氨基酸，需要通過蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)。
【詳解】A、胰島素作用于細胞表面的受體，不需要經(jīng)高爾基體的加工，A錯誤；
B、人工長效胰島素比人胰島素的B鏈上多了兩個精氨酸，氨基酸與氨基酸之間通過肽鍵連接，故多2個肽鍵，B正確；
C、人工胰島素和人胰島素作用相同，都是降血糖的作用，故靶細胞相同，C正確；
D、人工長效胰島素是對天然蛋白質(zhì)的改造，需要通過基因工程生產(chǎn)，D正確。
故選A。
2．D
【分析】使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細胞、芽孢和孢子的過程稱為滅菌，常用的方法有灼燒滅菌、干熱滅菌和濕熱滅菌。消毒是指用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體體表或內(nèi)部的一部分微生物的過程。
【詳解】A、動、植物細胞DNA的提取不需要在無菌條件下進行，A錯誤；
B、動物細胞培養(yǎng)基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保證無菌環(huán)境，而微生物的培養(yǎng)不能加入抗生素，B錯誤；
C、一般用濕熱滅菌法對牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基進行滅菌，以防止雜菌污染，C錯誤；
D、可用濕熱滅菌法對實驗中所使用的微量離心管、細胞培養(yǎng)瓶等進行滅菌，以防止雜菌污染，D正確。
故選D。
3．B
【分析】DNA的粗提取與鑒定的實驗原理是：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，利用這一特點可以選擇適當濃度的鹽溶液可以將DNA溶解或析出，從而達到分離的目的；②DNA不溶于酒精溶液，細胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶解于酒精，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進一步分離；③在沸水浴的條件下DNA遇二苯胺會呈現(xiàn)藍色。
【詳解】A、低溫時DNA酶的活性較低，過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進行是為了防止DNA降解，A正確；
B、離心研磨液是為了使細胞碎片沉淀，B錯誤；
C、在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍色，C正確；
D、細胞中的某些蛋白質(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。
4．BC
【分析】1、基因的概念：基因是具有遺傳效應的DNA片段，是決定生物性狀的基本單位。
2、DNA分子的多樣性：構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種，配對方式僅2種，但其數(shù)目卻可以成千上萬，更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化，從而決定了DNA分子的多樣性（n對堿基可形成4n種）。
3、DNA分子的特異性：每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序，而特定的排列順序代表著遺傳信息，所以每個特定的DNA分子中都貯存著特定的遺傳信息，這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。
【詳解】A、DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術的基礎，A正確；
B、串聯(lián)重復序列在染色體上，屬于核基因，在父母與子女之間的遺傳遵循孟德爾遺傳定律，B錯誤；
C、指紋圖譜由串聯(lián)重復序列擴增獲得，串聯(lián)重復序列是廣泛分布于真核生物核基因組中的簡單重復非編碼序列，C錯誤；
D、串聯(lián)重復序列突變后，分離得到的指紋圖譜可能會發(fā)生改變，可能會造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯誤，D正確。
故選BC。
5．(1) 1 4 5＇
(2)XhⅠ
(3)卡那霉素
(4)B
(5)PCR
【分析】PCR反應過程:變性→復性→延伸。變性：當溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，復性：溫度下降到50℃左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，延伸：72℃左右時，Taq酶有最大活性，可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸。
【詳解】（1）據(jù)圖可知，根據(jù)引物箭頭方向可知，要想復制KanR（卡那霉素抗性基因），需要引物1和4，因此為去除篩選效率較低的SacB，應選擇引物1和4。PCR時，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5'端向3'端延伸的，因此在引物的5'端引入XhⅠ酶識別序列。
（2）據(jù)圖可知，載體4中RpsL（鏈霉素敏感基因）的兩側(cè)具有XhⅠ酶識別序列，載體3中不含XhⅠ酶識別序列，如果將載體2和載體3連接形成高效篩選載體4時，需要的引物應該含有XhⅠ酶識別序列。
（3）基因表達載體中的標記基因，有利于目的基因的初步檢測，據(jù)題意可知，載體5中含有RpsL（鏈霉素敏感基因）和KanR（卡那霉素抗性基因），將載體5導入鏈霉素不敏感（由RpsL突變造成）、卡那霉素敏感的受體菌。為獲得成功導入載體5的菌株，應采用含有卡那霉素的平板進行初步篩選。
（4）據(jù)題意可知，載體5導入的時鏈霉素不敏感（由RpsL突變造成）、卡那霉素敏感的受體菌，受體菌中P1基因脫離載體5并整合到受體菌擬核DNA，且載體5上其他DNA片段全部丟失，因此該菌的表型為卡那霉素敏感、鏈霉素不敏感，B正確，ACD錯誤。
故選B。
（5）通過PCR技術可以檢測目的基因是否插入受體細胞的染色體DNA中或目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，因此可采用PCR技術鑒定成功整合P1基因的菌株。
6．(1) 再生 葉
(2) 纖維素 細胞質(zhì)和細胞核 血細胞計數(shù)板 降低PEG濃度，使其失去融合作用
(3) 同一個雜種融合原生質(zhì)體 ABD
(4) 再分化 根和芽
(5) 模板 M1、M2 凝膠電泳 1
【分析】1、植物組織培養(yǎng)過程：離體的植物組織經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，經(jīng)過再分化愈傷組織又能重新分化為有結(jié)構(gòu)的組織和器官，最終形成完整的植株。
2、植物體細胞雜交可以克服植物有性雜交不親和性、打破物種之間的生殖隔離，操作過程包括:原生質(zhì)體制備、原生質(zhì)體融合、雜種細胞篩選、雜種細胞培養(yǎng)、雜種植株再生以及雜種植株鑒定等步驟。
【詳解】（1）在甲、乙兩種植物細胞進行體細胞雜交前，應檢驗兩種植物的原生質(zhì)體是否具備再生的能力。為了便于觀察細胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進行融合，若甲植物原生質(zhì)體采用幼苗的根為外植體，則乙植物可用幼苗的葉為外植體。
（2）植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠，在獲取原生質(zhì)體時，常采用相應的酶進行去壁處理。甲植物細胞核基因具有耐鹽堿效應，乙植物細胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應，在原生質(zhì)體融合前，需對原生質(zhì)體進行處理，分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的細胞質(zhì)和細胞核失活，融合后具有甲植物的細胞核基因和乙植物的細胞質(zhì)基因。對處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板計數(shù)，確定原生質(zhì)體密度。兩種原生質(zhì)體1∶1混合后，通過添加適宜濃度的PEG進行融合；一定時間后，加入過量的培養(yǎng)基進行稀釋，稀釋的目的是降低PEG濃度,使其失去融合作用。
（3）將融合原生質(zhì)體懸浮液和液態(tài)的瓊脂糖混合，在凝固前倒入培養(yǎng)皿，融合原生質(zhì)體分散固定在平板中，并獨立生長、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細胞源于同一個雜種融合的原生質(zhì)體。未融合的原生質(zhì)體因為細胞質(zhì)或細胞核的失活，無法正常生長、分裂；同種融合的原生質(zhì)體也因為甲原生質(zhì)體細胞質(zhì)或乙原生質(zhì)體細胞核失活而不能生長、分裂；只有雜種細胞才具備有活性的細胞質(zhì)和細胞核，可以生長、分裂，因此這些愈傷組織只能來自于雜種細胞。故選ABD。
（4）愈傷組織經(jīng)再分化可形成胚狀體或芽。胚狀體能長出根和芽，直接發(fā)育形成再生植株。
（5）Ⅰ．提取純化再生植株的總DNA，作為PCR擴增的模板。
Ⅱ．將DNA提取物加入PCR反應體系，M1、M2為特異性引物，擴增序列a；用同樣的方法擴增序列b。
Ⅲ．得到的2個PCR擴增產(chǎn)物經(jīng)凝膠電泳后，若每個PCR擴增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預期的1個條帶，則可初步確定再生植株來自于雜種細胞。
7．(1)調(diào)節(jié)害蟲胰蛋白酶活性，從而使害蟲不能正常消化食物達到抗蟲的目的
(2)#基因表達載體的構(gòu)建##表達載體的構(gòu)建#
(3) T-DNA 該方法不適用與單子葉植物
(4)基因--DNA分子雜交技術、mRNA--分子雜交技術、抗原-抗體雜交技術
(5) 效果 NaPI＋StPinlA
飼喂NaPI＋StPinlA轉(zhuǎn)基因的蟲體質(zhì)量最小、棉鈴數(shù)量最多
(6) 定向改變 由于害蟲發(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
【分析】基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：
分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。
個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】（1）蛋白酶抑制劑的抗蟲機制是調(diào)節(jié)害蟲胰蛋白酶活性，從而使害蟲不能正常消化食物達到抗蟲的目的。
（2）基因工程的核心是基因表達載體的構(gòu)建。
（3）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)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細胞中染色體的DNA上。其不足之處是該方法不適用與單子葉植物。
（4）目的基因是否整合的檢測，在分子水平上可通過檢測轉(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)膍RNA、是否能合成目的基因所控制合成的蛋白質(zhì)等；在個體水平可檢測抗蟲性、抗病性、活性等。即可利用基因--DNA分子雜交技術、mRNA--分子雜交技術、抗原-抗體雜交技術等。
（5）抗蟲鑒定：確認抗蟲基因在受體細胞中穩(wěn)定表達后，還需進一步做抗蟲的效果以鑒定其抗性程度。由圖可知，NaPI＋StPinlA轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲效果最佳，因為飼喂NaPI＋StPinlA轉(zhuǎn)基因的蟲體質(zhì)量最小、棉鈴數(shù)量最多。
（6）在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝一定方向不斷進化。由于害蟲發(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。
8．(1) 胰蛋白酶、膠原蛋白酶等 動物血清
(2) PCR技術、人工合成法 終止子 RNA聚合酶 目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終表達出所需要的蛋白質(zhì)
(3)基因的選擇性表達
(4)誘導iPS細胞的技術是將已經(jīng)分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞（iPS），再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞（iPGCs）的技術，而細胞核移植技術是將動物的一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞內(nèi)，使這個重組的細胞發(fā)育為胚胎，繼而發(fā)育為動物個體的技術
(5)基因工程、動物細胞培養(yǎng)
【分析】胚胎干細胞（ES細胞）具有自我更新及多向分化潛能，為發(fā)育學、遺傳學、人類疾病的發(fā)病機理與替代治療等研究提供非常寶貴的資源。iPS細胞技術是借助基因?qū)爰夹g將某些特定因子基因?qū)雱游锘蛉说捏w細胞，以將其重編程或誘導為ES細胞樣的細胞，即iPS細胞。
【詳解】（1）動物細胞培養(yǎng)時，雞胚組織剪碎后需用胰蛋白酶處理，以獲得單細胞懸液。動物細胞培養(yǎng)時一般需要在合成培養(yǎng)基中添加血清等天然成分，以滿足細胞對某些細胞因子的需求。
（2）OSNL為目的基因，體外獲取目的基因可通過PCR技術大量擴增或通過人工合成法來合成?；虮磉_載體中除目的基因外，還必須有啟動子、終止子、復制原點和標記基因等。啟動子是一段有特殊結(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，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。
（3）據(jù)圖可知，由iPS細胞誘導形成iPGCs細胞經(jīng)過了細胞分化，該過程遺傳物質(zhì)沒有改變，導致其細胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的根本原因是基因的選擇性表達。
（4）誘導iPS細胞的技術是將已經(jīng)分化的細胞誘導為類似胚胎干細胞的一種細胞（iPS），再誘導iPS分化為誘導原始生殖細胞（iPGCs）的技術，而細胞核移植技術是將動物的一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞內(nèi)，使這個重組的細胞發(fā)育為胚胎，繼而發(fā)育為動物個體的技術。
（5）由圖可知，該實驗流程中將OSNL基因?qū)腚u胚成纖維細胞利用了基因工程技術，誘導多能干細胞過程利用了動物細胞培養(yǎng)的技術。
9．(1) 氨基酸序列多肽鏈 mRNA 密碼子的簡并性
(2) 從基因文庫中獲取目的基因 通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成 DNA雙鏈復制
(3) 種類 提取的水蛭蛋白的酶解時間和處理的酶的種類不同，導致水蛭蛋白空間結(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物（如家兔）血液，立即將等量的血液加入1、2、3號三支試管中，靜置相同時間，統(tǒng)計三支試管中血液凝固時間
【分析】1、蛋白質(zhì)工程的基本途徑是：從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列；
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系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。也就是說，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程，是包含多學科的綜合科技工程領域。
【詳解】（1）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，原因是密碼子的簡并性，即一種氨基酸可能有幾個密碼子。
（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從基因文庫中獲取目的基因、通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成和利用 PCR 技術擴增。PCR 技術遵循的基本原理是 DNA雙鏈復制。
（3）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間的延長均上升，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，隨著酶解時間的延長，抗凝血活性先上升后相對穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時間的延長，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有關，導致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時間和酶的種類不同，導致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞。
（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，實驗設計思路為：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物（如家兔）血液，立即將等量的血液加入1、2、3號三支試管中，靜置相同時間，統(tǒng)計三支試管中血液凝固時間。
10．(1)逆轉(zhuǎn)錄酶##反轉(zhuǎn)錄酶
(2) 特異性核苷酸序列 退火##復性
(3) 曾感染新冠病毒，已康復 已感染新冠病毒，是患者
(4)獲取S蛋白基因→構(gòu)建S蛋白基因與運載體的表達載體→導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定 （檢測受體能否產(chǎn)生S蛋白）
【分析】PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術；過程：①高溫變性：DNA解旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。
【詳解】（1）分析題意可知，新冠病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而RT-PCR法需要先得到cDNA，由RNA到DNA的過程屬于逆轉(zhuǎn)錄過程，逆轉(zhuǎn)錄過程需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶（反轉(zhuǎn)錄酶）。
（2）PCR過程需要加入引物，設計引物時應有一段已知目的基因的核苷酸序列，在該過程中為了確保新冠病毒核酸檢測的準確性，在設計PCR引物時必須依據(jù)新冠病毒RNA中的特異性核苷酸序列來進行；PCR過程每次循環(huán)分為3步，分別為變性（90-95℃）、復性（55-60℃）、延伸（70-75℃），故其中溫度最低的一步是復性（或退火）。
（3）某人同時進行了新冠病毒核酸檢測和抗體檢測，若核酸檢測結(jié)果為陰性而抗體檢測結(jié)果為陽性，說明該個體曾經(jīng)感染過新冠病毒，機體發(fā)生特異性免疫反應，產(chǎn)生抗體，將病毒消滅，則核酸檢測為陰性，但由于抗體有一定的時效性，能在體內(nèi)存在一段時間，故抗體檢測為陽性；若核酸檢測和抗體檢測結(jié)果均為陽性，說明該個體體內(nèi)仍含有病毒的核酸，機體仍進行特異性免疫過程，能產(chǎn)生抗體，則說明該人已經(jīng)感染新冠病毒，為患者。
（4）基因工程的基本操作流程是：獲取目的基因→基因表達載體的構(gòu)建（基因工程的核心）→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定，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蛋白基因與運載體的表達載體→導入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定 （檢測受體能否產(chǎn)生S蛋白）。

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