2023年老高考生物一轮复习第31讲　基因工程.pdf

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1、2023/内,01强基础增分策眉容索,02增素倘精准突碱弓/O3铝考情演练真题知考向明考情提素养重考能1概述基因工程的诞生生命基因结构决定其功能2阐明基因工程的原理及操作程序（含观念全国PCR技术）3举例说明基因工程在农牧、食品及医卷内药等行业的应用容要科学建立基因工程的操作流程4概述蛋臼质工程的原理及应用求思维模型5实验：DNA的粗提取与鉴定6实验：利用PCR扩增DNA片段并完成电泳鉴定，运用软件进行虚拟PCR实验近五2021全国甲(38)、2021全国乙(38)、科学探究基因工程在生产上的2020全国III(38)、2019全国I(38)、探究应用和蛋臼质工程的应用年全2018全国I(38

2、)、2018全国II(38)、国卷社会基因工程和蛋臼质工程在2017全国I(38)、2017全国II(38)、考情责任生产实践上的应用2017全国III(38)罹基福增分策眉一、基因工程的基本工具及DNA的粗提取与鉴定1基因工程的概念、原理是基团重组(1)手段按照人们的愿望进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性。(2)目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。(3)水平：分子水平。(4)优点克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。.杂交育种相比、乌诱变育种相比2基因工程的基本工具一一.3种工具，其中有2种工具酶(1)限制性核酸来源主要是从

3、原核生物中分离纯化出来的内切酶（限制酶）丿/识别双链DNA分子的某种特定核昔酸序列使每条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二酷键断开切割位置：识别序列的中轴线两侧黏性EcoRI i;言:;）罩硐gTTAAAATT2中轴线黏性末端切割位置：识别序列的中轴线处平Smalt i1（在G与C5篇寄嘉8寄之间切割）十中轴线平末端限制酶/.,1tt 限制酶是一术酶，面勺结果不是一种酶(2)DNA连接酶A N连接酶D 作用缝合被限制酶切开的两个核昔酸之间的磷酸二酷键三大肠杆菌E coli DNA 连接酶匮旦类型1只缝合黏性末端来源T4DNA 兀噬菌体面缝合黏性末端和平末端(3)载体最常用其他入噬：盂的衍生物

4、、动植物病毒等稳定并能自我复制或整合到染色体DNA上，使目的基因稳定存在且数量可扩增具有一个至多个限制酶切割位点，便千外源DNA片段插入具有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择携带外源DNA片段进入受体细胞3.DNA的粗提取与鉴定(1)基本原理叩DNA的粗提取a原理：利用DNA与RNA、蛋臼质和脂质等在物理和化学性质方面的差异提取DNA，去除其他成分。b.DNA与蛋白质在物理和化学性质方面的差异比较项目DNA 蛋白质物质的量浓度为2mol/L DNA溶解度溶解析出、i、合六的NaCl溶液中解物质的量浓度为0.14mol/L I:NaCl 析出溶解I.性的NaCl溶液中。0.14 mol/L

5、-浓度酒精溶液中析出溶解耐蛋白酶无影响水解又总80 C以上变性不能忍受气回皿曰60-80C的高温性DNA的鉴定：DNA二苯胺沸水浴I I-监色。(2)操作流程1材料的选取尸选用DNA含量相对较高的生物组织破碎细胞鸡血细胞-加蒸熘水-用玻璃棒搅拌一（以鸡血为例）用纱布过滤-收集滤液利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解去除杂匮计度不同的特点，通过控制NaCl溶液浓度去除杂质将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积DNA的析出H相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液，静置23min在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，DNA的亟面-混合均匀后将试管置千沸水中加热5min,溶液变成蓝色旁栏边角（选修3P

6、5“图1-3“改编）限制酶主要来源于原核生物，为什么不能切割原核生物自己的DNA分子？提示限制酶不切割原核生物自身DNA的原因是原核生物相应DNA分子中不存在相应限制酶的识别序列或识别序列巳经被修饰。易错辨析(1)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别某种特定的核昔酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。()(2)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。(X)DNA连接酶可催化形成切开的两个核昔酸之间的磷酸二酣键。(3)Ecoli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(X)EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端。(4)质粒是常用的载体，它是一种小型的双链环状DNA分

7、子，具有一个至多个限制酶切割位点及标记基因。()(5)DNA不溶千酒精，但在各种浓度NaCl溶液中溶解度较高。(X)DNA在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小。(6)DNA、RNA、蛋臼质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异。(V)二、基因工程的基本操作程序l目的基因的获取(1)从基因文库中获取目的基因-一一一一一一一一一、-.tcDNA文库基因组文库-、圈一一一一一一一一一一一一一一一某种生物发育的某某种生物体内个时期的mRNA全部DNA心反转录i限制酶cDNA I I许多吵NA片段与凶载体连接导入与载体1连接导入受体菌三受体菌群体三：卢因库构及的因分基文的建目基的离

8、(2)人工合成目的基因如果基因比较小，核忤酸序列又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。印化学合成法门正五贯用4种脱氧核甘酸l氨基酸人工合成目的基因1 序列基因的脱氧mRNA 核背酸序列推测序列反转录法五细I纽胞的mRNAI录酶单链DNA合成目的基因(3)利用PCR技术扩增目的基因PCR全称为多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术DNA双链复制DNA模板、四种脱氧核昔酸、引物、热稳定-DNA聚合酶(Taq酶）等1它是以dNTP形坟加入的以指数形式扩增，获得的目的基因数最约为2n(n为扩增循环的次数）可在短时间内大量扩增目的基因2基因表达载体的构建基因工程的

9、核心(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。(2)组成是一段有特殊结构的DNA片段，位于目的目的基因的首端，启动子基因饮是RNA聚合酶沪别和结已-的部位，能驱动基表达载体止复制标记子因转录出mRNA，原点基因此处AT令量高，GC令量低,是一段有特殊结构的DNA片段，位于目的基因的尾端，是RNA聚合酶脱离的部位，使转录过程停止作用为鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来提醒启动子起始密码子，终止子终止密码子印启动子是位于基因首端的一段特殊序列，它是RNA聚合酶识别、结合的部位。终止子是位于基因尾端的一段特殊序列

10、，作用是使转录过程停止。起始密码子和终止密码子均位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。(3)构建过程载体（质粒）勹含目的基因的DNA片段泛i用同种限制酶切割i乏歹且的基因用DNA连接酶连/殴（应插入启动子I,、飞终止子之间芯函酰言：出笔正3将目的基因导入受体细胞生物种类植物动物微生物常用方法农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞将目的基因插入到将含有目的基因的Ca2+处理细胞-.Ti质粒的T-DNA上表达载体提纯一取感受态细胞一重组表转化过程一农杆菌一导入植物卵（受精卵）一显微注达载体DNA分子与细胞一整合到受体细射一受精卵发育一感受态细胞混合一感胞染

11、色体的DNA上一获得具有新性状的受态细胞吸收DNA表达动物分子提醒将目的基因导入植物细胞还可以用基因枪法、花粉管通道法。4目的基因的检测与鉴定-_门-分子水平体水,、I 导入检测、-.,-.-、._.！转录检测！翻译检测:：个体生物学-J-4:水平鉴定:-:-.,I 目的基因卫竺叶mRNA尸勹蛋白质尸DNA分子杂交子交分杂检测t 抗原抗体杂交抗性接种实验现象！现象是否出现杂交带现象现象是否存在抗性旁栏边角（选修3P8“求异思维”)你能推测出mRNA反转录形成cDNA的过程大致分为哪些步骤吗？提示第1步：mRNA在反转录酶的作用下形成RNADNA杂交分子。第2步：在核酸酶的作用下将RNA-DNA

12、杂交分子中的RNA水解掉，形成DNA单链。第3步：以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下形成双链的DNA。易错辨析(1)用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。()(2)外源DNA必须位千重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。(X)外源DNA必须位千重组质粒的启动子和终止子之间，才能进行表达。(3)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。(X)(4)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。()(5)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。()(6)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测。(X)检测抗虫效果应在个体生物学水平

13、上鉴定。三、基因工程的应用及蛋白质工程1基因工程的应用(1)植物基因工程培育抗虫转基因植物（如抗虫棉）、抗病转基因植物（如转基因烟草）和抗逆转基因植物（如抗寒番茄）；利用转基因改良植物的品质（如新花色矮牵牛）。(2)动物基因工程用千提高动物生长速率从而提高产品产量；用千改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。(3)基因工程在医药卫生领域的应用CD对微生物或动植物的细胞进行基因改造使它们能够生产药物。利用基因工程技术，可以让哺乳动物批晕生产药物，如乳腺生物反应器。(4)利用基因工程培育出可以降解多种污染物的“超级细菌”来处理环境污染。2基因诊断与基因治疗-恤,/.其

14、常用的方法是DNA分子杂交技术(1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。(2)基因治疗团概念把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。成果：将腺旮酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，使淋巴细胞能产生腺昔酸脱氨酶然后再将这种淋巴细胞转入患者体内，从而治疗复合型免疫缺陷症。体外从病人体内获得某种细胞，在体外完成 基因治疗基因转移，再输回患者体内体内基因治疗/直接向人体组织细胞中转移基因3蛋白质工程(1)概念三已；昙生物功能的关玉求的蛋白质手段基因修饰或基因合成(2)基本流程找到相对应的脱氧核忤酸序列预期蛋白质

15、的功能户设计预期的蛋臼质结构推测应有的：氨基酸序列l 旁栏边角（选修3P21“正文信息”)科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋臼基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，因而称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。易错辨析(1)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达。(X)应用DNA探针技术，可以检测目的基因的存在，不能检测目的基因的表达。(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品如人的血清臼蛋臼，这是因为将人

16、的血清臼蛋臼基因与导入了动物的乳腺细胞中。(X)制备乳腺生物反应器需将目的基因导入哺乳动物的受精卵中。(3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用。(X)大肠杆菌属千原核生物，没有内质网和高尔基体对干扰素进行加工和修饰，所以由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不可直接应用。增素倘精准突破r 能力解读4 体外DNA重组技术基和原理限制酶匕I 凸操作原理DNA：体接酶/勹尸芦昙提也三巠目的基因基因表达将目的基因目的基因的的获取-载体的构建一导入受体细胞-检测与鉴定.命题解读4 基因工程的基本工具关注老教材；高频考向I I-：基因工程的操作程序及分析DNA的粗提取与鉴定实验原理分析链接新高考1性关注

17、PCR技术及其应用衍生考向心强化基因工程操作程序及过程分析.角度一、基因工程的基本工具及操作程序考向探究考向1基因工程的工具及其作用1.(2021全国乙）用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。t t GA肛TCiCCCGGG GGGCCC f C:TTAAG t 限制酵tEmRI _AGTC CG GC CT平fCG TA LKT+TA AT GC smaI PstI E”RV.回答下列问题。(1)常用的DNA连接酶有EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中酶切割后的DNA片

18、段可以用EcoliDNA连接酶连接。上图中酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点可以保证质粒在受体细胞中能；质粒DNA分子上有便千外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因（如某种抗生素抗性基因），利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是(4)表达载体含有启动子，启动子是指。.答案(l)EcoRI、PstI EcoR I、SmaI、PstI、EcoRV(2)磷酸二酷键(3)自我复制一个至多个限制酶切割位点用含有该种抗生素的培养基培养宿主

19、细胞，能存活的细胞含有质粒载体(4)一段有特殊结构的DNA片段位千基因的首端是RNA聚合酶识别和结合的部位.考向2基因工程的操作程序2病毒(V)可诱发恶性肿瘤，病毒外壳蛋臼Ll是其主要抗原。下图是该病毒疫苗生产的部分流程示意图。请回答下列问题。氨节青霸素抗性基因Hind皿子终Bgl Il质粒EcoRI 患者血清+病毒DNA四环索抗性基因l BaH I Ll基因BamHl丿三tHindIII EcoR V EcoR I I/|心勹三Q。重组质粒大肠杆菌。培养-转化重组DNA酵母菌圈:二.(1)要在生物体外大量获得Ll基因，常用技术。构建含Ll基因的重组质粒时，为避免质粒和目的基因自身环化等情况，

20、应选择的限制酶是(2)也过程需用处理大肠杆菌，使其成为细胞。(3)为了确认酵母菌转化是否成功，可在培养基中加入进行筛选，转化后的酵母菌是否含有Ll基因，可用技术检测。(4)若要使转化后的酵母菌只具有单一抗生素抗性，应选用限制酶切割重组质粒，并在切割后将所需部分质粒重新连接为环状。(5)酵母菌常用千基因工程，用来合成人体中的酶、激素等。与大肠杆菌相比，用酵母菌作为基因工程的受体细胞的优点是。.答案(l)PCRHindlll和EcoRI(2)C砫感受态(3)四环素和氨茉青霉素DNA分子杂交(4)Bglll(5)酵母菌是真核生物，可在细胞内完成对蛋臼质的加工，无需再进行体外加工（合理即可）.考向3转

21、基因生物的获得流程分析3.(2021湖南六校联考）菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答下列问题。含重组质拚中基因寸幻哇舌组含ka沪质粒_J质粒-粒的土壤.t.t,-,_ _.农杆菌叶片组织组织转基因抗检测再生再分化 虫植株植株注：卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因菊花叶片对卡那霉素高度敏感。.(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用处理土壤农杆菌，使其处千以便吸收重组质粒。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够的特点使目的基因进入受体细胞中，并插入菊花细胞的因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓

22、度植物激素和基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。上最终形成转基的培养(4)可用方法检测转基因菊花是否含有目的基因，使用该方法时需根据抗虫基因的核扜酸序列设计个特异性引物，以转基因菊花的DNA为模板进行第一轮扩增。.(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如下表所示。组别死亡率转基因植株160.00 实验组转基因植株253.33 对照组13.33 辽）对照组应饲喂等量的据表分析，对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。差异显著，说明转基因菊花.答案(l)Ca气或CaC12)感受态(2)感染菊花（或植物）细胞，并将T-DNA转移至受体细胞染色体DNA(3

23、)卡那霉素(4)PCR 2(5)心非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料的混合物实验组与对照组死亡率.方法突破1基因组文库与！基因组文库：-cDNA文库的比较fv.r 提取某种生物体的DNA限制酶切割一定大小的DNA片段将DNA片段1与载体相连库文组因基IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII 导入受体菌中存储建立过程-沁DNA文库-r _!_ _.r 某种生物的单链mRNA反（逆）1转录单链DNA双链cDNA片段导入受体菌中存储cDNA文库l.l.大文库规模尸小有基因中的启动子无 有寸基因中I内含子某种生物的全部基因刁基因数量无某种生物的部分基因部分基因可以4物种间的基因交流尸可以.2如何筛选出

24、含有目的基因的受体细胞(1)原理将目的基因插入含有两种抗生素抗性基因的载体时如果插入某种抗生素抗性基因内部，则会导致该抗生素抗性基因失活。如图目的基因插入了四环素抗性基因内部，则四环素抗性基因失活。(2)被转化的细菌有三种：含环状目的基因的细菌、含重组质粒的细菌、含自身环化质粒的细菌。.(3)筛选方法将混合处理后的细菌先放在含氨茉青霉素的培养基上培养，能生长的是含重组质粒的细菌和含自身环化质粒的四环素抗细菌如图1、2、3、4、5菌落，性基因再利用无菌的绒布影印到含有四环素的培养基上，如图能生长的菌落为2、3、4，则在含四环素一培养基上不生长的即为含有目的基因的菌落，如图1、5菌落。最后，可在含

25、氨茉青霉素的培养基上挑取1、5菌落进行培养。载体细菌目的基因氨节青霉素抗一性基因伸伽含氨节青霉含四环素素的培养基的培养基.角度二、DNA的粗提取与鉴定考向探究(2020河北石家庄质检）下图为“DNA的粗提取与鉴定“实验的相关操作。回答下列问题。实验t-1夕-己-三：了三正冼净(1)图中实验材料A可以是等，研磨前加入的B应该是(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液的目的是，再过滤得到滤液D向滤液D中加入蒸馈水的目的是.(3)在“DNA的粗提取与鉴定“实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得下表所示

26、的4种滤液，含DNA最少的是滤液。1 研磨液中搅拌研磨后过滤滤液E2 物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液F3 物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液G4 冷却的体积分数为95的酒精溶液搅拌后过滤滤液H(4)DNA鉴定的原理是。答案(1)洋葱（菜花）洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA（溶解度下降而沉淀）析出(3)H(4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色.方法突破I.DNA的粗提取与鉴定实验中的二、三、四心加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水破裂二次加什加到含DNA的物质的量浓度为2mol/L的蒸熘水NaCl溶液中，使NaCl溶液的物质的量浓度下降

27、到0.14mol/L,使DNA析出心过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液三次用H滤取物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶纱布过滤液中析出的DNA（黏稠物）过滤溶有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液.I中加物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质用物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液，四次使勹使DNA析出NaCl溶液用物质的措浓度为2mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物用物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用千鉴定DNA.2.DNA粗提取实验中的四点注意事项 本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料，I 原因

28、是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核（无DNA)。可选用鸡血细胞作材料l 加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动,作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀.基因工程的应用蛋白质工程,能力解读4 植物基因工程的应用动物基因工程的应用基因工程在医药卫生及环境污染治理中的应用蛋白质工程的概念和原理配提高酶的热稳定性用口医药生产.:命题解读 转基因植物、转基因动物及基关注老教材卡因工程药物等应用举例I 高频考向刁蛋白质工程的操作程序、4,关注基因工程在各领域应用机,链接新高考制分析l 衍生考向,、强化蛋自质工程与基因工程的刁区别与联系分

29、析4.角度一、基因工程的应用考向探究1.(2021广东）非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线（如图），可直接用淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料），以期解决高温强酸水解方法造成,计晶？染问题，并可以提矗矗看萄三磷酸盐1磷酸肌醇合成酶磷酸肌醇水解酶ll磷酸肌醇.回答下列问题。(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有（答出两种即可）。(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必

30、须除去蛋臼，方法有（答出两种即可）。(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋臼，需要采用的方法有。(4)依图中所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同可能导致的结果是。在分子水平上，可以通过改变，从而改变蛋臼质的结构，实现对酶特性的改造和优化。.答案(1)从基因文库中获取、人工合成(2)酶解法（用蛋臼酶水解蛋臼质）、高温处理(3)感受态抗原抗体杂交技术(4)反应产生的肌醇量少基因的结构.2.(2021湖

31、南二轮联考）针对新冠病毒(SARS-CoV-2)的重组蛋臼疫苗、核酸疫苗（包括DNA疫苗和RNA疫苗）等疫苗都在研发当中。下图为其中一种疫苗的研发思路，图中也表示过程，虚线箭头表示NcoI、SphI、Nhe I、BamHI的酶切位点（四种酶的识别序列详见下表），标记基因SUC2控制合成庶糖酶，使P型酵母菌能利用培养基中的庶糖生存。限制酶Wco I 彻hI amH I Whe I 识别序列和切割位点口CATGCIGCATGJC IGJGATCC PiCTAGC.Nco I 白(1)图中心过程需要使用-Sph I SUC2WheIO 酶先得到cDNA,磷严II1新冠病毒B 技术I I BamHI

32、再使用叫s蛋白的RNA、伸GATCCATGGC GTACCGGTAC 扩增得到S基因。C(2)为使过程顺利进行需先使用限制酶和切割质粒B，选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割的目的是疫苗三S蛋白王；尸王（0,.P型酵母菌（答出1点即可）。.(3)图中表示筛选的过程是（填编号），筛选时应使用以为唯一碳源的培养基。(4)重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋臼基因指导合成的S蛋白作为刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是（填“有或“无”)SARS-CoV-2感染史理由是,。.答案(1)逆转录PCR(2)Nco I Ba

33、mH I 防止S基因自身环化、防止S基因与载体反向连接（答出1点即可）（3)庶糖(4)抗原无有SARS-CoV-2感染史的志愿者血清中会存在一定量的相应抗体，对试验结果产生干扰.角度二、蛋白质工程及应用(2015全国II)已知生物体内有一种蛋臼质(P)，该蛋白质是一种转运蛋臼，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题。(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造。(2)以P基因序列为基础获得P1基因的途径有修饰基因或合成基因。所获得的基因

34、表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：。(3)蛋臼质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋臼质功能出发，通过和，进而确定相对应的脱氧核昔酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋臼质，之后还需要对蛋臼质的生物进行鉴定。.答案(1)氨基酸序列（或结构）(2)P P1 DNA和RNA（或遗传物质）DNARNA、RNADNA、RNA蛋臼质（或转录、逆转录、翻译）(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能.悟考情演练真题1.(2020海南）某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。I 待转入的目的基因植入假孕雄原核雌原核艾二霞售望骂

35、受精卵回答下列问题。桑根胚检测子代目的基因是否成功表达(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是(2)把桑楛胚植入假孕母鼠子宫前，需要对胚胎进行性别鉴定，目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是：先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位千Y染色体的性别决定基因，即SRY基因的一段碱基设计，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者，胚胎为；出现阴性反应者，胚胎为。(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋臼质，检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是，检测的基本思路是。答

36、案(1)雄原核较大，更容易容纳外源DNA(2)引物雄性雌性(3)抗原抗体杂交技术从转基因生物中提取蛋臼质，用相应的抗体（对抗体进行同位素标记）进行抗原抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已经表达成功2.(2021湖南）M基因编码的M蛋臼在动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验，将外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通过核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术获得M基因失活的转基因克隆动物A，流程如图所示。回答下列问题。(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中，切割质粒DNA的工具酶是这类酶能将特定部位的两个核旮酸之间的断开。F 盯母细胞成纤维细胞去核卵母细胞I 6 早代克M基因,(2)在无菌、无毒

37、等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时需要定期更换培养液，目的是。(3)与胚胎细胞核移植技术相比，体细胞核移植技术的成功率更低，原因是。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，在形态上表现为（答出两点即可），功能上具有(4)鉴定转基因动物：以免疫小鼠的淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，筛选融合杂种细胞，制备M蛋臼的单克隆抗体。简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路。答案(1)限制性核酸内切酶（限制酶）磷酸二酷键(2)清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害(3)动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难细胞体积小、细胞核大、核仁明显（任选两点作答）发育的全能性(4)B 取动物A和克隆动物A的肝组织细胞，分别提取蛋臼质进行抗原抗体杂交本课结束