重難點(diǎn)19基因工程知識(shí)點(diǎn)一：與DNA有關(guān)的酶的比較名稱作用部位作用底物作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵DNA將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶或熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)磷酸二酯鍵脫氧核苷酸將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到DNA單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵DNA將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長鏈RNA聚合酶磷酸二酯鍵核糖核苷酸將單個(gè)核糖核苷酸依次連接到RNA單鏈末端.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)記基因原則：質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因，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。知識(shí)點(diǎn)二：幾種獲取目的基因方法的比較項(xiàng)目從基因文庫中獲取人工合成方法從基因組文庫中獲取從cDNA文庫中獲取化學(xué)合成法反轉(zhuǎn)錄法過程供體細(xì)胞中的DNA↓限制酶許多DNA片段↓插入載體↓導(dǎo)入受體菌群(基因組文庫)↓外源DNA擴(kuò)增，產(chǎn)生特定性狀↓分離目的基因目的基因的mRNA↓反轉(zhuǎn)錄單鏈DNA↓合成雙鏈DNA↓插入載體↓導(dǎo)入受體菌群(cDNA文庫)↓分離目的基因蛋白質(zhì)的氨基酸序列↓推測mRNA的核苷酸序列↓推測基因的核苷酸序列↓化學(xué)合成目的基因目的基因的mRNA↓反轉(zhuǎn)錄單鏈DNA↓合成雙鏈DNA(即目的基因)說明將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫，包括基因組文庫和cDNA文庫適用于片段較小，核苷酸序列已知的目的基因；利用DNA合成儀合成以RNA為模板，需要逆轉(zhuǎn)錄酶PCR技術(shù)相關(guān)分析(1)PCR技術(shù)的過程關(guān)于引物的2點(diǎn)提醒：①引物是一小段單鏈的DNA或RNA，作為新子鏈的合成起點(diǎn)，只能結(jié)合在母鏈的3′端；②只有通過引物，DNA才可以開始進(jìn)行復(fù)制。(2)PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較知識(shí)點(diǎn)三：．基因表達(dá)載體構(gòu)建過程若考慮兩兩相連，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。知識(shí)點(diǎn)四：其它知識(shí)點(diǎn)1、動(dòng)物反應(yīng)器(1)外源基因：藥用蛋白基因。(2)表達(dá)條件：藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等。(3)受體生物——牛、山羊等動(dòng)物。(4)種類：乳腺生物反應(yīng)器和膀胱反應(yīng)器。2、工程菌(1)概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系。(2)外源基因：控制合成抗體、疫苗、激素等的基因。(3)受體細(xì)胞：微生物細(xì)胞。(4)特點(diǎn)：細(xì)菌內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等，產(chǎn)生的藥物可能沒有活性。(5)藥物提?。簭奈⑸锛?xì)胞中提取。3、體外基因治療與體內(nèi)基因治療的比較方法比較體外基因治療體內(nèi)基因治療不同點(diǎn)途徑從患者體內(nèi)獲取某種細(xì)胞→體外完成基因轉(zhuǎn)移→篩選、細(xì)胞擴(kuò)增→輸入體內(nèi)直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因特點(diǎn)操作復(fù)雜，但效果可靠方法較簡單，但效果難以控制相同點(diǎn)都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗(yàn)階段4、蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別原理中心法則的逆推、中心法則基因重組實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(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(基因的異體表達(dá))結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)；②基因工程所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造基因工程這一章節(jié)的考察主要以大題為準(zhǔn)，對于基因工程的基本操作程序以及基因工程中運(yùn)載體的選擇是?？嫉闹仉y點(diǎn)之一，同時(shí)對于運(yùn)載體的切割以及重組質(zhì)粒的篩選也是常見的考點(diǎn)，要求學(xué)生對于這一章節(jié)必須要融會(huì)貫通，加強(qiáng)自己的理解。（建議用時(shí)：30分鐘）一、單選題1．下列關(guān)于質(zhì)粒的說法正確的是（

）A．質(zhì)粒上需要有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子B．細(xì)菌的基因只存在于質(zhì)粒上C．質(zhì)粒是存在于擬核外的大型環(huán)狀DNA分子D．質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一【答案】A【解析】【分析】基因工程常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。其中質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。【詳解】A、質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的環(huán)狀DNA分子，其上有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子和終止子，A正確；B、細(xì)菌的基因主要位于擬核上，B錯(cuò)誤；C、質(zhì)粒是存在于擬核外的小型環(huán)狀DNA分子，C錯(cuò)誤；D、質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體，不屬于酶，D錯(cuò)誤。故選A。2．“X基因”是DNA分子上一個(gè)有遺傳效應(yīng)的片段，若要用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，需在PCR反應(yīng)中加入兩種引物，兩種引物及其與模板鏈的結(jié)合位置如下圖1所示。經(jīng)4輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子，下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．第一輪復(fù)制得到2個(gè)DNA分子，即①②各一個(gè)B．第二輪復(fù)制得到4個(gè)DNA分子，即①②③④各一個(gè)C．第三輪復(fù)制得到8個(gè)DNA分子，其中有2個(gè)等長的，也就是有2個(gè)X基因D．第四輪復(fù)制得到16個(gè)DNA分子，其中有4個(gè)X基因【答案】D【解析】【分析】1、PCR技術(shù)擴(kuò)增的原理是DNA雙鏈復(fù)制，其擴(kuò)增時(shí)由兩種引物決定所擴(kuò)增的片段的特定序列，上一輪復(fù)制的產(chǎn)物為下一輪復(fù)制的模板。2、DNA復(fù)制為半保留復(fù)制?！驹斀狻緼、據(jù)圖分析可知，第一輪復(fù)制形成2個(gè)DNA分子，即①②各一個(gè)，A正確；B、第二輪復(fù)制得到22=4個(gè)DNA分子：①復(fù)制得①和③、②復(fù)制得②和④，即得到①②③④各一個(gè)，B正確；C、第三輪復(fù)制得到23=8個(gè)DNA分子：①復(fù)制得①和③、③復(fù)制得③和⑤、②復(fù)制得②和④、④復(fù)制得④和⑤。所以共有①②各1個(gè)，③④各2個(gè)，⑤2個(gè)（等長），也就是有2個(gè)X基因（⑤），C正確；D、第四輪復(fù)制得到24=16個(gè)DNA分子：①復(fù)制得①和③、2個(gè)③復(fù)制得2個(gè)③和2個(gè)⑤、2個(gè)④復(fù)制得2個(gè)④和2個(gè)⑤，2個(gè)⑤得到4個(gè)⑤。所以第四輪復(fù)制得到16個(gè)DNA分子中有8個(gè)⑤（X基因），D錯(cuò)誤。故選D。3．下列不屬于基因工程成果的是（）A．乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白 B．培育抗除草劑的作物新品種C．利用微生物生產(chǎn)重組人干擾素 D．用高產(chǎn)青霉菌生產(chǎn)青霉素【答案】D【解析】【分析】1、植物基因工程的應(yīng)用：（1）抗蟲轉(zhuǎn)基因植物；（2）抗病轉(zhuǎn)基因植物；（3）抗逆轉(zhuǎn)基因植物；（4）轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)?？傊蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)上用于生產(chǎn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的品種，能產(chǎn)生抗逆性品種。2、動(dòng)物基因工程的成果：（1）提高動(dòng)物的生長速度：外源生長激素基因；（2）改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)；（3）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物；（4）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體；（5）基因工程藥物，如人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、生長激素、干擾素等。3、基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。【詳解】A、乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白屬于動(dòng)物基因工程技術(shù)的應(yīng)用，A不符合題意；B、培育抗除草劑的作物新品種屬于植物基因工程技術(shù)的應(yīng)用，B不符合題意；C、利用微生物生產(chǎn)重組人干擾素屬于基因工程技術(shù)的應(yīng)用，C不符合題意；D、用高產(chǎn)青霉菌生產(chǎn)青霉素屬于誘變育種，不屬于基因工程成果，D符合題意。故選D。4．下列有關(guān)基因工程及其應(yīng)用的相關(guān)敘述，正確的是（

）A．可利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物B．DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵C．基因工程常用的運(yùn)載體質(zhì)粒中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D．轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的抗蟲棉自交產(chǎn)生的子代一定都抗蟲【答案】A【解析】【分析】基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲?。虎诨虮磉_(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用同種限制酶切割含有目的基因的DNA和運(yùn)載體DNA，再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子。【詳解】A、在環(huán)境保護(hù)方面，可利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物，處理工業(yè)廢水等，A正確；B、DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成磷酸二酯鍵，B錯(cuò)誤；C、質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子，其中不含游離的磷酸基團(tuán)，C錯(cuò)誤；D、若轉(zhuǎn)基因技術(shù)將抗蟲基因?qū)氲揭粭l染色體上，則該植株細(xì)胞中含有一個(gè)攜帶抗蟲基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子（記作Aa），則理論上，該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1代中，仍具有抗蟲特性的植株（A_）占總數(shù)的3/4，D錯(cuò)誤。故選A。5．利用菜花進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．在切碎的菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾后棄去濾液B．利用高溫能使蛋白質(zhì)變性，卻對DNA沒有影響的特性，也可將DNA與蛋白質(zhì)分離C．粗提取DNA時(shí)觀察到絲狀物偏少，可能是向2mol·L-1NaCl溶液中加入蒸餾水過多D．將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后震蕩，觀察顏色變化【答案】C【解析】【分析】DNA粗提取和鑒定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性。（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。【詳解】A、在切碎的菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾后保留濾液，因?yàn)榇藭r(shí)DNA溶解在濾液中，A錯(cuò)誤；B、高溫能使蛋白質(zhì)變性（永久性變性），對DNA也有影響（高溫使DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)打開），B錯(cuò)誤；C、粗提取DNA時(shí)觀察到絲狀物偏少，可能是向2mol?L-1NaCl溶液中加入蒸餾水過多，導(dǎo)致部分DNA析出后再溶解，因此過濾后得到的DNA含量偏少，C正確；D、將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后需要沸水浴加熱才能觀察到顏色變化，D錯(cuò)誤。故選C。6．脫氧核苷三磷酸(dNTP)和雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP，ddN-Pα~Pβ~Pγ)的結(jié)構(gòu)均與核苷三磷酸(NTP)類似，其中dNTP核糖的第2位碳原子上的羥基(—OH)被氫原子取代而ddNTP核糖第2位和第3位碳原子上的羥基均被氫原子取代。DNA復(fù)制時(shí)，ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn)，并終止DNA片段的延伸?，F(xiàn)有一些序列為5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子單鏈片段，擬通過PCR獲得被32P標(biāo)記且以堿基“A”為末端(3’為堿基A)、不同長度的子鏈DNA。在反應(yīng)管中加入單鏈模板、引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg2+及緩沖溶液。下列敘述正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后最多可得到3種被32P標(biāo)記的子鏈DNAB．反應(yīng)底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位32P標(biāo)記的ddATPC．ddNTP與dNTP競爭的延長位點(diǎn)是脫氧核苷酸鏈的5’末端D．TaqDNA聚合酶在PCR中的作用是形成氫鍵和磷酸二酯鍵【答案】A【解析】【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名稱縮寫，其結(jié)構(gòu)可以簡寫成A—P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基團(tuán)，~代表一種特殊的化學(xué)鍵。由于兩個(gè)相鄰的磷酸基團(tuán)都帶負(fù)電荷而相互排斥等原因，使得這種化學(xué)鍵不穩(wěn)定，末端磷酸基團(tuán)有一種離開ATP而與其他分子結(jié)合的趨勢，也就是具有較高的轉(zhuǎn)移勢能。分析題意可知，dNTP和ddNTP具有與ATP（NTP）相似的結(jié)構(gòu)，ATP中的糖是核糖，dNTP中的糖是脫氧核糖，而ddNTP中的糖是雙脫氧核糖。進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，dNTP作為原料參與DNA的復(fù)制，同時(shí)能提供能量，而ddNTP可以與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點(diǎn)，導(dǎo)致DNA片段延伸終止，即阻斷DNA的復(fù)制。題干中要對模板DNA分子單鏈片段通過PCR進(jìn)行擴(kuò)增，且要獲得3’為堿基A的不同長度的DNA分子，說明需要ddATP作為競爭底物參與PCR過程。【詳解】A、分析題意可知，5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子單鏈片段共有四個(gè)堿基“A”，內(nèi)部有三個(gè)堿基“A”，因此利用PCR反應(yīng)體系，最多可得到3種被32P標(biāo)記的子鏈DNA，A正確；B、結(jié)合分析可知，反應(yīng)底物是α位32P標(biāo)記的dCTP、dGTP、dTTP和ddATP，B錯(cuò)誤；C、DNA復(fù)制時(shí)，由5’端向3’端延伸，因此ddNTP與dNTP競爭的延長位點(diǎn)是脫氧核苷酸鏈的3’末端，C錯(cuò)誤；D、TaqDNA聚合酶能夠催化脫氧核苷酸在DNA的3’端延伸，故在PCR中的作用是形成磷酸二酯鍵，D錯(cuò)誤。故選A。7．下列利用菜花進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是（

）A．根據(jù)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，可去除部分雜質(zhì)B．在切碎的菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾后棄去濾液C．用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14mol/L，DNA的溶解度最大D．將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后振蕩，觀察顏色變化【答案】A【解析】【分析】DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理：①DNA在氯化鈉溶液中的溶解度，是隨著氯化鈉的濃度變化而改變的，當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L時(shí)，DNA的溶解度最低，利用這一原理，可以使溶解在氯化鈉溶液中的DNA析出；②DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液．利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA；③洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜但是對DNA沒有影響；④蛋白質(zhì)不能耐受較高溫度，在80℃條件下會(huì)變性，而DNA對溫度的耐受性較高；⑤DNA遇二苯胺（沸水?。?huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。【詳解】A、由于DNA在不同氯化鈉溶液中的溶解度不同，因此可以采用不同濃度的NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA的方法可去除部分雜質(zhì)，A正確；B、在切碎的菜花中加入一定量的洗滌劑和食鹽，充分研磨，DNA溶解在濾液中，過濾后不能丟棄濾液，B錯(cuò)誤；C、用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14mol/L的濃度下，DNA析出，溶解度最小，C錯(cuò)誤；D、將白色絲狀物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺試劑，需要水浴加熱觀察染色變化，D錯(cuò)誤。故選A。8．關(guān)于PCR反應(yīng)體系中所加物質(zhì)作用的描述，不正確的是（）A．耐高溫的DNA聚合酶用于催化DNA子鏈的合成B．引物使Taq酶能從引物的3′端延伸DNA鏈C．目標(biāo)DNA母鏈用作合成DNA復(fù)制的模板D．解旋酶用于打開DNA雙鏈【答案】D【解析】【分析】PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，原理是DNA復(fù)制，前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一對引物，條件還包括模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），具體過程有①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開?！驹斀狻緼、通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，需要用耐高溫的DNA聚合酶催化單個(gè)脫氧核苷酸聚合形成DNA長鏈，A正確；B、在復(fù)制時(shí)，引物與DNA母鏈通過堿基配對結(jié)合后，DNA聚合酶從引物的3′端開始延伸DNA鏈，因此DNA合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸，B正確；C、PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制，DNA復(fù)制時(shí)兩條鏈均作為復(fù)制的模板，C正確；D、PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開，D錯(cuò)誤。故選D。9．PCR技術(shù)（熒光PCR法），又稱qPCR法，是指在反應(yīng)體系中加入熒光物質(zhì)，通過專門儀器實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)熒光檢測，以熒光強(qiáng)度來測定PCR循環(huán)后產(chǎn)物中的核酸水平，是病毒核酸檢測的主流方法。IgM和IgG均屬于免疫球蛋白家族，是機(jī)體在抗原物質(zhì)刺激下由漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體，IgM/IgG聯(lián)合檢測（膠體金法）是新冠抗體檢測試劑盒主要采用的技術(shù)。下列說法不正確的是（

）A．利用PCR技術(shù)進(jìn)行新冠病毒核酸檢測的前提是新冠病毒的一段核酸序列已知B．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增新冠病毒的核酸用到的酶有逆轉(zhuǎn)錄酶、Taq酶等C．IgM/IgG檢測試劑盒的原理是抗原—抗體特異性結(jié)合D．利用IgM/IgG試劑盒檢測為陽性，一定為新冠肺炎患者【答案】D【解析】【分析】1、PCR是體外人工選擇性擴(kuò)增DNA的一種方法，它類似于生物體內(nèi)DNA的復(fù)制。在生物體內(nèi)DNA復(fù)制需要模板、引物、DNA聚合酶、DNA解旋酶、dNTPs；而體外PCR反應(yīng)同樣需要類似的成分，有模板、引物、PCRBuffer、Taq酶、dNTPs。其中引物是人工設(shè)計(jì)的特定序列，實(shí)現(xiàn)對特定位置的擴(kuò)增。2、免疫學(xué)的臨床應(yīng)用有兩個(gè)方面：一是應(yīng)用免疫理論來闡明許多疾病的發(fā)病機(jī)制和發(fā)展規(guī)律；二是應(yīng)用免疫學(xué)原理和技術(shù)來診斷和防治疾病。免疫學(xué)原理主要是抗原抗體特異性結(jié)合的原理?！驹斀狻緼B、PCR是擴(kuò)增DNA的一種方法，如果是RNA病毒，首先要轉(zhuǎn)化成DNA，也就是反（逆）轉(zhuǎn)錄；利用PCR技術(shù)進(jìn)行新冠病毒核酸檢測時(shí)，引物是病毒的一小段DNA片段，如果樣本存在目標(biāo)病原體，就會(huì)因?yàn)橐锏奶禺愋?，擴(kuò)增出相應(yīng)的目標(biāo)基因片段，由此判斷是否為陽性，A，B正確；C、IgM和IgG均屬于免疫球蛋白家族，是機(jī)體在抗原物質(zhì)刺激下由漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體，該抗體可以與新冠病毒的表面抗原結(jié)合，其檢測原理是抗原―抗體特異性結(jié)合，C正確；D、利用IgM/TgG試劑盒檢測為陽性，可能感染新冠病毒，但不一定患病，D錯(cuò)誤。故選D。10．熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測樣本中某種DNA含量。其原理是在PCR體系中每加入一對引物的同時(shí)加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針，當(dāng)Taq酶催化子鏈延伸至探針處，會(huì)水解探針，使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接收到熒光信號(hào)，即每擴(kuò)增一次，就有一個(gè)熒光分子生成。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．引物與探針均具特異性，與模板結(jié)合時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對原則B．反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關(guān)C．若用cDNA作模板，上述技術(shù)也可檢測某基因的轉(zhuǎn)錄水平D．Taq酶催化DNA的合成方向總是從子鏈的3'端向5'端延伸【答案】D【解析】【分析】PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。熒光定量PCR技術(shù)可定量檢測樣本中某種DNA含量的原理是在PCR體系中每加入一對引物的同時(shí)加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針，當(dāng)Taq酶催化子鏈延伸至探針處，會(huì)水解探針，使熒光監(jiān)測系統(tǒng)接收到熒光信號(hào)，即每擴(kuò)增一次，就有一個(gè)熒光分子生成，實(shí)現(xiàn)了熒光信號(hào)的累積與PCR產(chǎn)物的形成完全同步。【詳解】A、引物與探針均具特異性，與模板結(jié)合時(shí)遵循堿基互補(bǔ)配對原則，A正確；B、題干中提出“每加入一對引物的同時(shí)加入一個(gè)與某條模板鏈互補(bǔ)的熒光探針”，并且“每擴(kuò)增一次，就有一個(gè)熒光分子生成”，因此反應(yīng)最終的熒光強(qiáng)度與起始狀態(tài)模板DNA含量呈正相關(guān)，B正確；C、由于cDNA是以某基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成的，所以若用cDNA作模板，上述技術(shù)也可檢測某基因的轉(zhuǎn)錄水平，C正確；D、由圖可知，Taq酶催化DNA的合成方向總是從子鏈的5端向3端延伸，D錯(cuò)誤。故選D。二、非選擇題11．全球新冠疫情盛行，研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒是一種新型RNA冠狀病毒?？蒲腥藛T利用基因工程技術(shù)，以病毒表面S蛋白作為主要的病毒抗原，研制疫苗用于接種預(yù)防，設(shè)計(jì)過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)新冠病毒是RNA病毒，在提取新冠病毒的RNA后，可在_____________酶的作用下，合成一段DNA分子。以新冠病毒的RNA為模板合成的DNA分子中含有編碼新冠病毒表面刺突蛋白（簡稱為“S蛋白”）的S基因，可用特定的_________酶將該基因從DNA分子上切割下來。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，一個(gè)基因表達(dá)載體的組成包括____________________（答出三個(gè)）。復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因等，其中標(biāo)記基因的作用是____________________。(3)進(jìn)行步驟③時(shí)，常用____________處理大腸桿菌，一般不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_____________________。(4)為了驗(yàn)證表達(dá)的S蛋白與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，請從分子水平設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的檢測方案并預(yù)期檢測結(jié)果。方案：______________________。結(jié)果：______________________。【答案】(1)

逆轉(zhuǎn)錄

限制性內(nèi)切(2)

目的基因（S蛋白基因）、啟動(dòng)子、終止子

鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(3)

氯化鈣

未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒（外源DNA）的能力弱。(4)

方案：用表達(dá)的S蛋白與新冠病毒肺炎康復(fù)患者血清進(jìn)行抗原一抗體雜交

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：出現(xiàn)雜交帶【解析】【分析】1、基因工程技術(shù)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(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。2、據(jù)圖可知，①表示逆轉(zhuǎn)錄過程，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是四種脫氧核苷酸；②是構(gòu)建基因表達(dá)載體，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等；③是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④是目的基因的檢測與鑒定。(1)新冠病毒是RNA病毒，在提取新冠病毒的RNA后，可在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，合成一段DNA分子。將S蛋白的S基因從DNA分子上切割下來需要用限制性內(nèi)切酶。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，該過程需要用到的酶有限制酶和DNA連接酶。一個(gè)基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因等，其中標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因。(3)步驟③是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，常用氯化鈣處理大腸桿菌，一般不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒（外源DNA）的能力弱。(4)為了檢驗(yàn)表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用表達(dá)的S蛋白與新冠病毒肺炎康復(fù)患者血清進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢測，結(jié)果會(huì)出現(xiàn)雜交帶。12、某小組為研究真菌基因m的功能，構(gòu)建了融合表達(dá)蛋白M和tag標(biāo)簽的質(zhì)粒，請結(jié)合實(shí)驗(yàn)流程回答下列問題：(1)目的基因的擴(kuò)增①提取真菌細(xì)胞______，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，進(jìn)一步獲得基因m片段。②為了獲得融合tag標(biāo)簽的蛋白M，設(shè)計(jì)引物P2時(shí)，不能包含基因m終止密碼子的編碼序列，否則將導(dǎo)致______。③熱啟動(dòng)PCR可提高擴(kuò)增效率，方法之一是：先將除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加熱到80℃以上再混入酶，然后直接從94℃開始PCR擴(kuò)增，下列敘述正確的有______A．Taq酶最適催化溫度范圍為50～60℃B．與常規(guī)PCR相比，熱啟動(dòng)PCR可減少反應(yīng)起始時(shí)引物錯(cuò)配形成的產(chǎn)物C．兩條子鏈的合成一定都是從5′端向3′端延伸D．PCR產(chǎn)物DNA堿基序列的特異性體現(xiàn)了Taq酶的特異性(2)重組質(zhì)粒的構(gòu)建①將SmaI切開的載體A與添加同源序列的m混合，用特定DNA酶處理形成黏性末端，然后降溫以促進(jìn)______，形成A-m結(jié)合體。將A-m結(jié)合體導(dǎo)入大腸桿菌，利用大腸桿菌中的DNA聚合酶及______酶等，完成質(zhì)粒的環(huán)化。②若正確構(gòu)建的重組質(zhì)粒A—m仍能被SmaI切開，則SmaI的酶切位點(diǎn)可能在______。(3)融合蛋白的表達(dá)①用含有尿嘧啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)URA3基因缺失型酵母，將其作為受體菌，導(dǎo)入質(zhì)粒A-m，然后涂布于無尿嘧啶的培養(yǎng)基上，篩選獲得目的菌株，其機(jī)理是______。②若通過抗原一抗體雜交實(shí)驗(yàn)檢測到酵母蛋白中含lag標(biāo)簽，說明______，后續(xù)實(shí)驗(yàn)可借助tag標(biāo)簽進(jìn)行蛋白M的分離純化。【答案】(1)

RNA

蛋白M上不含tag標(biāo)簽

BC(2)

黏性末端堿基配對

DNA連接

基因m的連接處、基因m的內(nèi)部(3)

受體菌在無尿嘧啶的培養(yǎng)基上無法生長，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體菌含有URA3基因可以長成菌落

融合基因表達(dá)（或融合基因正確解碼）【解析】【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的