高考生物一輪復(fù)習(xí)專題特訓(xùn) 專題24 基因工程（原卷版）

專題24基因工程考點(diǎn)鏈接考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)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(jiǎn)稱限制酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。它們能夠識(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)，產(chǎn)生黏性末端或平末端兩種形式的末端。2．DNA連接酶分為兩類，一類是E.coliDNA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(bǔ)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(duì)較低。3．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。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(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)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。5．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。它們的來(lái)源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復(fù)制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。6．載體必須具備的條件：①能在受體細(xì)胞中保存下來(lái)并能自我復(fù)制；②具有1個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。③具有標(biāo)記基因。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2mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑?？键c(diǎn)2基因工程的基本操作程序1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉主要需要四個(gè)步驟：目的基因的篩選與獲取、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(cè)與鑒定。2．PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫(xiě)。它是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。3．PCR技術(shù)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。4．PCR反應(yīng)過(guò)程可以在PCR擴(kuò)增儀（PCR儀）中自動(dòng)完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定PCR的產(chǎn)物。5．基因表達(dá)載體要包括以下四個(gè)基本的結(jié)構(gòu)：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因。6．構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：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。7．啟動(dòng)子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。8．標(biāo)記基因的作用：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。（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(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。除此之外，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法還有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。10．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。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(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T－DNA（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T－DNA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。12．檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測(cè)，包括通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測(cè)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(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，檢測(cè)Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲(chóng)蛋白等。其次，還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。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。13．在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過(guò)程中，還可以通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)來(lái)獲取目的基因。14．將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵最常用的一種方法是利用顯微注射將目的基因注入動(dòng)物的受精卵中，這個(gè)受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物。在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細(xì)胞，其中以大腸桿菌應(yīng)用最為廣泛。研究人員一般先用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(dá)載體導(dǎo)入其中?？键c(diǎn)3基因工程的應(yīng)用1．科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，由這個(gè)受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過(guò)分泌乳汁來(lái)生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類一般稱為基因工程菌。3．目前，科學(xué)家正嘗試?yán)没蚬こ碳夹g(shù)對(duì)豬的器官進(jìn)行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官?？键c(diǎn)4蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)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(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)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。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(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生產(chǎn)和生活的需要。3．蛋白質(zhì)工程的基本思路是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(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)。真題回顧1．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）某生物社團(tuán)利用洋蔥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮可代替半透膜探究質(zhì)膜的透性B．洋蔥勻漿中加入新配制的斐林試劑，溶液即呈磚紅色C．制作根尖有絲分裂裝片時(shí)，解離、漂洗、按壓蓋玻片都能更好地將細(xì)胞分散開(kāi)D．粗提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑后顯藍(lán)色2．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）紫外線引發(fā)的DNA損傷，可通過(guò)“核苷酸切除修復(fù)（NER）”方式修復(fù)，機(jī)制如圖所示。著色性干皮癥（XP）患者的NER酶系統(tǒng)存在缺陷，受陽(yáng)光照射后，皮膚出現(xiàn)炎癥等癥狀?；颊哂啄臧l(fā)病，20歲后開(kāi)始發(fā)展成皮膚癌。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．修復(fù)過(guò)程需要限制酶和DNA聚合酶B．填補(bǔ)缺口時(shí)，新鏈合成以5’到3’的方向進(jìn)行C．DNA有害損傷發(fā)生后，在細(xì)胞增殖后進(jìn)行修復(fù)，對(duì)細(xì)胞最有利D．隨年齡增長(zhǎng)，XP患者幾乎都會(huì)發(fā)生皮膚癌的原因，可用突變累積解釋3．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）用氨芐青霉素抗性基因（AmpR）、四環(huán)素抗性基因（TetR）作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒，構(gòu)建基因表達(dá)載體（重組質(zhì)粒），并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．若用HindⅢ酶切，目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四環(huán)素）培養(yǎng)基中的菌落，不一定含有目的基因C．若用SphⅠ酶切，可通過(guò)DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否D．若用SphⅠ酶切，攜帶目的基因的受體菌在含Amp（氨芐青霉素）和Tet的培養(yǎng)基中能形成菌落4．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設(shè)計(jì)了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。

下列敘述正確的是（）A．Gata3基因的啟動(dòng)子無(wú)法控制GFP基因的表達(dá)B．翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號(hào)條帶的小鼠是野生型，4號(hào)條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子5．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的基本過(guò)程是：裂解→分離→沉淀→鑒定。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．裂解：使細(xì)胞破裂釋放出DNA等物質(zhì)B．分離：可去除混合物中的多糖、蛋白質(zhì)等C．沉淀：可反復(fù)多次以提高DNA的純度D．鑒定：加入二苯胺試劑后即呈現(xiàn)藍(lán)色6．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)擬用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA連接酶為工具，將目的基因（兩端含相應(yīng)限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)）和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。

下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是（

）A．質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA連接酶連接B．質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA連接酶連接C．質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA連接酶連接D．質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA連接酶連接7．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）為了將某納米抗體和綠色熒光蛋白基因融合表達(dá)，運(yùn)用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒，如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增片段F1與片段F2時(shí)，配制的兩個(gè)反應(yīng)體系中不同的有，擴(kuò)增程序中最主要的不同是。(2)有關(guān)基因序列如圖2．引物F2-F、F1-R應(yīng)在下列選項(xiàng)中選用______。

A．ATGGTG------CAACCAB．TGGTTG------CACCATC．GACGAG------CTGCAGD．CTGCAG------CTCGTC’(3)將PCR產(chǎn)物片段與線性質(zhì)粒載體混合后，在重組酶作用下可形成環(huán)化質(zhì)粒，直接用于轉(zhuǎn)化細(xì)菌。這一過(guò)程與傳統(tǒng)重組質(zhì)粒構(gòu)建過(guò)程相比，無(wú)需使用的酶主要有。(4)轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌需采用含有抗生素的培養(yǎng)基篩選，下列敘述錯(cuò)誤的有_______。A．稀釋涂布平板需控制每個(gè)平板30~300個(gè)菌落B．抗性平板上未長(zhǎng)出菌落的原因一般是培養(yǎng)基溫度太高C．抗性平板上常常會(huì)出現(xiàn)大量雜菌形成的菌落D．抗性平板上長(zhǎng)出的單菌落無(wú)需進(jìn)一步劃線純化(5)為了驗(yàn)證平板上菌落中的質(zhì)粒是否符合設(shè)計(jì)，用不同菌落的質(zhì)粒為模板，用引物F1-F和F2-R進(jìn)行了PCR擴(kuò)增，質(zhì)粒P1~P4的擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖3．根據(jù)圖中結(jié)果判斷，可以舍棄的質(zhì)粒有。(6)對(duì)于PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果符合預(yù)期的質(zhì)粒，通常需進(jìn)一步通過(guò)基因測(cè)序確認(rèn)，原因是。8．（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）變胖過(guò)程中，胰島B細(xì)胞會(huì)增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化（途徑Ⅱ）?？茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法，研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來(lái)源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物，能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與互補(bǔ)配對(duì)，并可以被分別檢測(cè)。未摻入的EdU和BrdU短時(shí)間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時(shí)加入EdU，隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞，檢測(cè)雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比（如圖）。圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從點(diǎn)到點(diǎn)。(3)為研究變胖過(guò)程中B細(xì)胞的增殖，需使用一批同時(shí)變胖的小鼠。為此，本實(shí)驗(yàn)使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠，即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除，形成小鼠IK。科學(xué)家利用以下實(shí)驗(yàn)材料制備小鼠IK：①純合小鼠Lx：小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x，導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失；③Er基因：編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì)，與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定；④口服藥T：小分子化合物，可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請(qǐng)完善制備小鼠IK的技術(shù)路線：→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同，但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)（t1）是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)（t2）的三倍以上。據(jù)此，科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK，t2時(shí)間后換用BrdU飼喂，再過(guò)t2時(shí)間后檢測(cè)B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明，變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂，與之相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)是。9．（2023·海南·高考真題）基因遞送是植物遺傳改良的重要技術(shù)之一，我國(guó)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作開(kāi)發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)（切—浸—生芽Cut-Dip-Budding，簡(jiǎn)稱CDB法）。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)圖1中，從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過(guò)程屬于；從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過(guò)程需要的激素有生長(zhǎng)素和，該過(guò)程還需要光照，其作用是。(2)圖1中的愈傷組織，若不經(jīng)過(guò)共培養(yǎng)環(huán)節(jié)，直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的。圖1中，含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子，其包裝需標(biāo)注。(3)圖1與圖2中，農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時(shí)，可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因是。(4)已知某酶（PDS）缺失會(huì)導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體（含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因），利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B，長(zhǎng)出毛狀根，成功獲得轉(zhuǎn)化植株B．據(jù)此分析，從毛狀根中獲得陽(yáng)性毛狀根段的方法是，圖2中，鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是，依據(jù)是。(5)與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比，采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點(diǎn)是（答出2點(diǎn)即可）。10．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）賴氨酸是人體不能合成的必需氨基酸，而人類主要食物中的賴氨酸含量很低，利用生物技術(shù)可提高食物中賴氨酸含量。回答下列問(wèn)題：(1)植物細(xì)胞合成的賴氨酸達(dá)到一定濃度時(shí)，能抑制合成過(guò)程中兩種關(guān)鍵酶的活性，導(dǎo)致賴氨酸含量維持在一定濃度水平，這種調(diào)節(jié)方式屬于。根據(jù)這種調(diào)節(jié)方式，在培養(yǎng)基中添加，用于篩選經(jīng)人工誘變的植物懸浮細(xì)胞，可得到抗賴氨酸類似物的細(xì)胞突變體，通過(guò)培養(yǎng)獲得再生植株。(2)隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)與動(dòng)物細(xì)胞工程結(jié)合和發(fā)展，2011年我國(guó)首次利用轉(zhuǎn)基因和體細(xì)胞核移植技術(shù)成功培育了高產(chǎn)賴氨酸轉(zhuǎn)基因克隆奶牛。其基本流程為：①構(gòu)建乳腺專一表達(dá)載體。隨著測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，為獲取富含賴氨酸的酪蛋白基因（目的基因），可通過(guò)檢索獲取其編碼序列，用化學(xué)合成法制備得到。再將獲得的目的基因與含有乳腺特異性啟動(dòng)子的相應(yīng)載體連接，構(gòu)建出乳腺專一表達(dá)載體。②表達(dá)載體轉(zhuǎn)入牛胚胎成纖維細(xì)胞（BEF）。將表達(dá)載體包裹到磷脂等構(gòu)成的脂質(zhì)體內(nèi)，與BEF膜發(fā)生，表達(dá)載體最終進(jìn)入細(xì)胞核，發(fā)生轉(zhuǎn)化。③核移植。將轉(zhuǎn)基因的BEF作為核供體細(xì)胞，從牛卵巢獲取卵母細(xì)胞，經(jīng)體外培養(yǎng)及去核后作為。將兩種細(xì)胞進(jìn)行電融合，電融合的作用除了促進(jìn)細(xì)胞融合，同時(shí)起到了重組細(xì)胞發(fā)育的作用。④重組細(xì)胞的體外培養(yǎng)及胚胎移植。重組細(xì)胞體外培養(yǎng)至，植入代孕母牛子宮角，直至小牛出生。⑤檢測(cè)。DNA水平檢測(cè)：利用PCR技術(shù)，以非轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞作為陰性對(duì)照，以為陽(yáng)性對(duì)照，檢測(cè)到轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞中存在目的基因。RNA水平檢測(cè)：從非轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞和轉(zhuǎn)基因牛耳組織細(xì)胞，提取總RNA，對(duì)總RNA進(jìn)行處理，以去除DNA污染，再經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA，并以此為，利用特定引物擴(kuò)增目的基因片段。結(jié)果顯示目的基因在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中的脫落細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，而不在牛耳組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，原因是什么？。11．（2023·天津·統(tǒng)考高考真題）基因工程：制備新型酵母菌(1)已知酵母菌不能吸收淀粉，若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉發(fā)酵，則應(yīng)導(dǎo)入多步分解淀粉所需的多種酶，推測(cè)這些酶生效的場(chǎng)所應(yīng)該是（填“細(xì)胞內(nèi)”和“細(xì)胞外”）(2)同源切割是一種代替限制酶、DNA連接酶將目的基因?qū)牖虮磉_(dá)載體的方法。當(dāng)目的基因兩側(cè)的小段序列與基因表達(dá)載體上某序列相同時(shí)，就可以發(fā)生同源切割，將目的基因直接插入。研究人員，運(yùn)用同源切割的方式，在目的基因兩端加上一組同源序列A．B，已知酵母菌體內(nèi)DNA有許多A-B序列位點(diǎn)可以同源切割插入。構(gòu)建完成的目的基因結(jié)構(gòu)如圖，則應(yīng)選擇圖中的引物對(duì)目的基因進(jìn)行PCR。(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶，因此尿嘧啶合成基因（UGA）常用作標(biāo)記基因，又知尿嘧啶可以使5-氟乳清酸轉(zhuǎn)化為對(duì)酵母菌有毒物質(zhì)。（i）導(dǎo)入目的基因的酵母菌應(yīng)在的培養(yǎng)基上篩選培養(yǎng)。由于需要導(dǎo)入多種酶基因，需要多次篩選，因此在導(dǎo)入一種目的基因后，要切除UGA基因，再重新導(dǎo)入。研究人員在UGA基因序列兩端加上酵母菌DNA中不存在的同源C．C’序列，以便對(duì)UGA基因進(jìn)行切除。C．C’的序列方向?qū)⒂绊懬懈顣r(shí)同源序列的配對(duì)方式，進(jìn)而決定DNA片段在切割后是否可以順利重連，如圖，則應(yīng)選擇方式進(jìn)行連接。（ii）切去UGA基因的酵母菌應(yīng)在的培養(yǎng)基上篩選培養(yǎng)。(4)綜上，目的基因、標(biāo)記基因和同源序列在導(dǎo)入酵母菌的基因表達(dá)載體上的排列方式應(yīng)該如圖。12．（2023·山東·高考真題）科研人員構(gòu)建了可表達(dá)J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進(jìn)行了檢測(cè)，該質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中V5編碼序列表達(dá)標(biāo)簽短肽V5。(1)與圖甲中啟動(dòng)子結(jié)合的酶是。除圖甲中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外，作為載體，質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有（答出2個(gè)結(jié)構(gòu)即可）。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒后，為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確，需進(jìn)行PCR檢測(cè)，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖甲中的引物。已知J基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈位于b鏈，由此可知引物F1與圖甲中J基因的（填“a鏈”或“b鏈”）相應(yīng)部分的序列相同。(3)重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)后，用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測(cè)相應(yīng)蛋白是否表達(dá)以及表達(dá)水平，結(jié)果如圖乙所示。其中，出現(xiàn)條帶1證明細(xì)胞內(nèi)表達(dá)了，條帶2所檢出的蛋白（填“是”或“不是”）由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。13．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）某病毒對(duì)動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴(yán)重。我國(guó)學(xué)者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來(lái)制備單克隆抗體，以期快速檢測(cè)該病毒，其主要技術(shù)路線如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合前，已免疫的脾細(xì)胞（含漿細(xì)胞）（填“需要”或“不需要”）通過(guò)原代培養(yǎng)擴(kuò)大細(xì)胞數(shù)量；添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進(jìn)細(xì)胞融合，該過(guò)程中PEG對(duì)細(xì)胞膜的作用是。(2)在雜交瘤細(xì)胞篩選過(guò)程中，常使用特定的選擇培養(yǎng)基（如HAT培養(yǎng)基），該培養(yǎng)基對(duì)和生長(zhǎng)具有抑制作用。(3)單克隆抗體篩選中，將抗體與該病毒外殼蛋白進(jìn)行雜交，其目的是。(4)構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用DNA連接酶。下列屬于DNA連接酶底物的是。14．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）接種疫苗是預(yù)防傳染病的一項(xiàng)重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的傳播，降低乙型肝炎發(fā)病率。乙肝病毒是一種DNA病毒。重組乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技術(shù)獲得的乙肝病毒表面抗原（一種病毒蛋白）。回答下列問(wèn)題。(1)接種上述重組乙肝疫苗不會(huì)在人體中產(chǎn)生乙肝病毒，原因是。(2)制備重組乙肝疫苗時(shí)，需要利用重組表達(dá)載體將乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）導(dǎo)入酵母細(xì)胞中表達(dá)。重組表達(dá)載體中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是。能識(shí)別載體中的啟動(dòng)子并驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄的酶是。(3)目的基因?qū)虢湍讣?xì)胞后，若要檢測(cè)目的基因是否插入染色體中，需要從酵母細(xì)胞中提取進(jìn)行DNA分子雜交，DNA分子雜交時(shí)應(yīng)使用的探針是。(4)若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)目的基因在酵母細(xì)胞中是否表達(dá)出目的蛋白，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路。15．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）甲植物細(xì)胞核基因具有耐鹽堿效應(yīng)，乙植物細(xì)胞質(zhì)基因具有高產(chǎn)效應(yīng)。某研究小組用甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交相關(guān)研究，基本過(guò)程包括獲取原生質(zhì)體、誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合、篩選融合細(xì)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?wèn)題：(1)根據(jù)研究目標(biāo)，在甲、乙兩種植物細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞雜交前，應(yīng)檢驗(yàn)兩種植物的原生質(zhì)體是否具備的能力。為了便于觀察細(xì)胞融合的狀況，通常用不同顏色的原生質(zhì)體進(jìn)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(xì)胞壁的主要成分為和果膠，在獲取原生質(zhì)體時(shí)，常采用相應(yīng)的酶進(jìn)行去壁處理。在原生質(zhì)體融合前，需對(duì)原生質(zhì)體進(jìn)行處理，分別使甲原生質(zhì)體和乙原生質(zhì)體的失活。對(duì)處理后的原生質(zhì)體在顯微鏡下用計(jì)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(guò)添加適宜濃度的PEG進(jìn)行融合；一定時(shí)間后，加入過(guò)量的培養(yǎng)基進(jìn)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(dú)立生長(zhǎng)、分裂形成愈傷組織。同一塊愈傷組織所有細(xì)胞源于。下列各項(xiàng)中能說(shuō)明這些愈傷組織只能來(lái)自于雜種細(xì)胞的理由是哪幾項(xiàng)？A．甲、乙原生質(zhì)體經(jīng)處理后失活，無(wú)法正常生長(zhǎng)、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(zhǎng)、分裂C．培養(yǎng)基含有抑制物質(zhì)，只有雜種細(xì)胞才能正常生長(zhǎng)、分裂D．雜種細(xì)胞由于結(jié)構(gòu)和功能完整可以生長(zhǎng)、分裂(4)愈傷組織經(jīng)可形成胚狀體或芽。胚狀體能長(zhǎng)出，直接發(fā)育形成再生植株。(5)用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細(xì)胞核具有特異性DNA序列a，乙植物細(xì)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(shí)驗(yàn)思路：Ⅰ．提取純化再生植株的總DNA，作為PCR擴(kuò)增的。Ⅱ．將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系，為特異性引物，擴(kuò)增序列a；用同樣的方法擴(kuò)增序列b。Ⅲ．得到的2個(gè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)后，若每個(gè)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的個(gè)條帶，則可初步確定再生植株來(lái)自于雜種細(xì)胞。16．（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）種子大小是作物重要的產(chǎn)量性狀。研究者對(duì)野生型擬南芥（2n=10）進(jìn)行誘變篩選到一株種子增大的突變體。通過(guò)遺傳分析和測(cè)序，發(fā)現(xiàn)野生型DAI基因發(fā)生一個(gè)堿基G到A的替換，突變后的基因?yàn)殡[性基因，據(jù)此推測(cè)突變體的表型與其有關(guān)，開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)擬采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DAI基因轉(zhuǎn)入突變體植株，若突變體表型確由該突變?cè)斐桑瑒t轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與植株的種子大小相近。(2)用PCR反應(yīng)擴(kuò)增DAI基因，用限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)PCR產(chǎn)物和進(jìn)行切割，用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DAI基因可以正常表達(dá)，其上下游序列需具備。(3)轉(zhuǎn)化后，T-DNA（其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交換）可在基因組單一位點(diǎn)插入也可以同時(shí)插入多個(gè)位點(diǎn)。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下，選出單一位點(diǎn)插入的植株，并進(jìn)一步獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的植株（如圖），用于后續(xù)驗(yàn)證突變基因與表型的關(guān)系。

①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交，將T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基上，能夠萌發(fā)并生長(zhǎng)的陽(yáng)性個(gè)體即表示其基因組中插入了。②T1代陽(yáng)性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，選擇陽(yáng)性率約%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。③將②中選出的T2代陽(yáng)性植株（填“自交”、“與野生型雜交”或“與突變體雜交”）所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，陽(yáng)性率達(dá)到%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株。為便于在后續(xù)研究中檢測(cè)該突變，研究者利用PCR擴(kuò)增野生型和突變型基因片段，再使用限制性核酸內(nèi)切酶X切割產(chǎn)物，通過(guò)核酸電泳即可進(jìn)行突變檢測(cè)，相關(guān)信息見(jiàn)下，在電泳圖中將酶切結(jié)果對(duì)應(yīng)位置的條帶涂黑。

新題嘗鮮1．（2023春·高二課時(shí)練習(xí)）從圖甲酶切結(jié)果分析，圖乙中目的基因（長(zhǎng)度為2.0kb）插入方向正確的重組質(zhì)粒序號(hào)和作出該判斷所用的限制酶是（

）

A．②，BamHⅠ B．①，EcoRⅠC．①，EcoRⅠ和HindⅢ D．②，EcoRⅠ和HindⅢ2．（2023春·高二課時(shí)練習(xí)）下列關(guān)于基因工程各種工具的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．E.coliDNA連接酶只能“縫合”黏性末端B．限制酶主要來(lái)自原核生物，限制酶一般不切割自身DNAC．載體上必須有2個(gè)以上限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn)D．限制酶斷開(kāi)磷酸二酯鍵，T4DNA連接酶能恢復(fù)磷酸二酯鍵3．（2023秋·河南·高三校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試）水稻根部一般沒(méi)有根瘤菌，在種植時(shí)常需要施加氮肥。科學(xué)家想利用基因工程技術(shù)將相關(guān)基因?qū)胨炯?xì)胞中，建立水稻“小型化肥廠”,讓水稻直接固氮，減少使用氮肥的生產(chǎn)成本以及可能造成的環(huán)境污染。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．PCR技術(shù)可用于固氮基因的獲取和檢測(cè)B．實(shí)驗(yàn)中需將轉(zhuǎn)基因水稻種植在缺氮培養(yǎng)液中進(jìn)行篩選C．為了提高PCR擴(kuò)增固氮基因的特異性，可適當(dāng)增加引物長(zhǎng)度并降低復(fù)性溫度D．PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管和槍頭等在使用前必須進(jìn)行高壓蒸汽滅菌處理4．（2023秋·重慶萬(wàn)州·高三重慶市萬(wàn)州第二高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）圖甲、乙中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。下列關(guān)于培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的敘述錯(cuò)誤的是（

）A．若通過(guò)PCR獲取該目的基因，應(yīng)該選用引物甲和引物丙B．圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建表達(dá)載體，應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ剪切C．若將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞中，需選用Ca2+轉(zhuǎn)化法D．在受體細(xì)胞中，氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時(shí)表達(dá)5．（2023春·高二課時(shí)練習(xí)）科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù)，將人血清白蛋白基因?qū)肷窖虻氖芫阎校嘤鲅蛉橄偕锓磻?yīng)器，使羊乳汁中含有血清白蛋白。以下相關(guān)敘述正確的是（

）A．該轉(zhuǎn)基因羊中的血清白蛋白基因只存在于乳腺細(xì)胞中B．可用顯微注射技術(shù)將含有目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入羊的乳腺細(xì)胞中C．血清白蛋白基因需要與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件進(jìn)行重組D．利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物不受性別和生殖期的限制6．（2023春·河南許昌·高二校考期中）蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”，有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度，可制成防彈背心、降落傘繩等，還可被制成人造韌帶等。科學(xué)家研究出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法—一培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊作為乳腺生物反應(yīng)器。下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（

）A．將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺中特異性表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體B．將含有絲蛋白基因的表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物乳腺細(xì)胞中即可獲得乳腺生物反應(yīng)器C．與乳腺生物反應(yīng)器相比，膀胱生物反應(yīng)器不受性別等限制，受體來(lái)源更廣泛D．轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中可能含有藥用蛋白基因7．（2023春·高二課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)生物工程的敘述，不正確的有（

）①基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體②蛋白質(zhì)工程可通過(guò)直接改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)從而改變其功能③克隆羊的培育涉及細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)④PCR技術(shù)需要酶打開(kāi)DNA雙鏈⑤利用核移植技術(shù)可以培育試管嬰兒⑥牛胚胎發(fā)育的歷程是：受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體⑦利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)可以制備單克隆抗體③利用植物莖尖培養(yǎng)脫毒苗時(shí)，需要對(duì)離體的莖尖、培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌A．一項(xiàng) B．兩項(xiàng) C．三項(xiàng) D．四項(xiàng)8．（2023春·高二課時(shí)練習(xí)）天然胰島素制劑容易發(fā)生聚合，會(huì)在一定程度上延緩藥效?？茖W(xué)家通過(guò)蛋白質(zhì)工程將胰島素B鏈28位脯氨酸替換為天冬氨酸或者將它與B29位的賴氨酸交換位置，從而有效抑制了胰島素的聚合，研發(fā)出速效胰島素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．設(shè)計(jì)速效胰島素首先要從避免胰島素形成聚合體這一預(yù)期功能開(kāi)始B．該過(guò)程通過(guò)改造胰島素基因