【高考生物】2026步步高大一輪復(fù)習(xí)講義第九單元生物技術(shù)與工程第53講胚胎工程第53講胚胎工程課標(biāo)內(nèi)容(1)簡述胚胎形成經(jīng)過了受精及早期發(fā)育等過程。(2)簡述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)?？键c一胚胎工程的理論基礎(chǔ)1.對胚胎工程概念的理解2.受精和早期胚胎發(fā)育的過程①精子獲能是指精子獲得受精“能力”，而不是獲得能量；排卵是指卵子從卵泡中排出，而不是卵泡從卵巢中排出。②卵子的減數(shù)分裂Ⅱ、受精作用和受精卵的早期細胞分裂都是在雌性動物的輸卵管中進行的。③卵子減數(shù)分裂Ⅱ是在精子和卵子結(jié)合的過程中完成的。考向圍繞胚胎工程的理論，考查生命觀念1.(2022·江蘇卷，4)下列關(guān)于動物細胞工程和胚胎工程的敘述正確的是()A.通常采用培養(yǎng)法或化學(xué)誘導(dǎo)法使精子獲得能量后進行體外受精B.哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)不需要額外提供營養(yǎng)物質(zhì)C.克隆牛技術(shù)涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程D.將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程屬于有性生殖答案C解析對精子進行獲能處理包括培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法，但精子獲能不是獲取能量，A錯誤；哺乳動物體外受精后的早期胚胎培養(yǎng)所需營養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如需要無機鹽、激素、氨基酸、核苷酸、維生素等，還需加入血清、血漿等天然成分，B錯誤；克隆牛技術(shù)涉及體細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)、胚胎移植等過程，C正確；將小鼠桑葚胚分割成2等份獲得同卵雙胎的過程可以看作動物無性繁殖或克隆，D錯誤。2.(2024·山東濰坊模擬)斑馬魚和人類基因有著87%的相似性，每條雌魚每次排卵300枚左右，體外受精后胚胎發(fā)育同步性好，胚體透明且發(fā)育速度快，是科研上常用的模式脊椎動物之一。下列說法錯誤的是()A.用膠原蛋白酶處理斑馬魚胚胎的滋養(yǎng)層，可獲得大量胚胎干細胞B.利用斑馬魚進行實驗獲得的結(jié)論大多數(shù)情況下也適用于人類C.斑馬魚的透明胚胎有利于觀察藥物對其體內(nèi)器官發(fā)育的影響D.胚胎數(shù)量多、體外發(fā)育都是斑馬魚作為模式脊椎動物的優(yōu)點答案A解析胚胎干細胞是一類全能性細胞，囊胚期的細胞開始出現(xiàn)分化，其中內(nèi)細胞團具有全能性，而滋養(yǎng)層細胞不具有全能性，故處理斑馬魚胚胎的滋養(yǎng)層，不能獲得大量胚胎干細胞，A錯誤；結(jié)合題意“斑馬魚和人類基因有著87%的相似性”，故利用斑馬魚進行實驗獲得的結(jié)論大多數(shù)情況下也適用于人類，B正確；斑馬魚的胚體透明，有利于觀察藥物對其體內(nèi)器官發(fā)育的影響，C正確；胚胎數(shù)量多(便于生物學(xué)統(tǒng)計)、體外發(fā)育(便于觀察和操作)都是斑馬魚作為模式脊椎動物的優(yōu)點，D正確。3.(2024·河南信陽期中)下列有關(guān)早期胚胎發(fā)育的敘述，錯誤的是()A.卵裂期每個細胞的核質(zhì)比逐漸增大，胚胎中DNA總量逐漸增加B.孵化是指透明帶破裂，桑葚胚從透明帶中伸展出來C.滋養(yǎng)層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤并可用于性別鑒定D.在胚胎移植中，選擇桑葚胚或囊胚期的胚胎進行移植較易成功答案B解析卵裂期的早期胚胎的總體積并沒有增加，但是細胞數(shù)目在增加，該過程中每個細胞的核質(zhì)比逐漸增大，同時胚胎中DNA總量逐漸增加，A正確；孵化是指透明帶破裂，囊胚從透明帶中伸展出來的過程，B錯誤；囊胚期的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育為胎膜和胎盤，可用于性別鑒定，而內(nèi)細胞團將會發(fā)育成胎兒的各種組織，C正確；在胚胎移植中，選擇桑葚胚或囊胚期的胚胎進行移植較易成功，因為此時的胚胎處于游離狀態(tài)，同時此時的胚胎全能性較高，D正確。考點二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.體外受精2.胚胎移植(1)概念理解(2)過程胚胎移植過程中兩次使用激素的目的：第一次用孕激素對受、供體進行同期發(fā)情處理，第二次用促性腺激素處理使供體超數(shù)排卵。兩次檢查的目的：第一次是對收集的胚胎進行質(zhì)量檢查，第二次是對受體母畜是否妊娠進行檢查。3.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)4.胚胎分割無性繁殖或克隆的方法之一(1)胚胎分割(2)主要儀器設(shè)備體視顯微鏡和顯微操作儀。(3)操作程序①將內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。②胚胎移植前進行性別鑒定的方法：取滋養(yǎng)層細胞做DNA分析。考向1圍繞體外受精和胚胎移植，考查生命觀念1.(2024·廣東汕頭期末)我國大陸首例由試管嬰兒分娩的“試管嬰兒二代寶寶”在北京大學(xué)第三醫(yī)院誕生，他的母親是我國大陸首例試管嬰兒。試管嬰兒技術(shù)不斷進步，為許多不孕不育患者實現(xiàn)了做父母的心愿。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.試管嬰兒技術(shù)所獲得的胚胎必須通過胚胎移植給受體才能獲得后代B.胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移C.精子接觸透明帶時，卵細胞膜會發(fā)生反應(yīng)阻止多精入卵D.采集的卵母細胞和精子都要進行相應(yīng)的處理才能完成體外受精過程答案C解析核移植、轉(zhuǎn)基因或體外受精等技術(shù)獲得的胚胎均需通過胚胎移植給受體才能獲得后代，A正確；胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移，B正確；在精子觸及卵細胞膜的瞬間，卵細胞膜外的透明帶會迅速發(fā)生生理反應(yīng)，阻止后來的精子進入透明帶，C錯誤；體外受精之前，要對精子進行獲能處理，采集的卵母細胞要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精，D正確。2.(2024·重慶一中質(zhì)檢)精子載體法是以精子作為外源基因載體攜帶外源基因進入卵細胞，形成轉(zhuǎn)基因動物的方法。某科研小組利用精子載體法將人的促卵泡激素(β－FSH)基因?qū)胧芫阎行纬赊D(zhuǎn)基因牛來生產(chǎn)促卵泡激素。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.①過程中需使精子處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)B.②過程的精子需要先在獲能液或雌性生殖道中進行獲能處理C.③過程的早期胚胎需要發(fā)育到桑葚胚或原腸胚才能進行胚胎移植D.④過程的代孕牛需要與卵細胞供體牛用相關(guān)激素進行同期發(fā)情處理答案C解析①過程表示將外源基因?qū)刖?，需使精子處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，A正確；②過程表示受精作用，精子需要獲能，可在獲能液或雌性生殖道中進行獲能處理，B正確；③過程的早期胚胎需要發(fā)育到桑葚胚或囊胚才能進行胚胎移植，C錯誤；過程④表示胚胎移植，進行胚胎移植時，要求受體和供體處于相同的生理狀態(tài)，所以需用相關(guān)激素對代孕牛和供體牛進行同期發(fā)情處理，D正確?？枷?圍繞胚胎分割技術(shù)及其應(yīng)用，考查科學(xué)探究3.(2024·襄陽五中期末)如圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程，下列相關(guān)說法正確的是()A.在胚胎發(fā)育過程中，受精卵通過有絲分裂不斷增加體細胞數(shù)目B.在進行步驟③時，應(yīng)選擇發(fā)育良好的原腸胚來操作C.在胚胎發(fā)育中，卵裂期細胞數(shù)量不斷增多，胚胎體積不斷增大D.步驟①代表奶牛的體外受精，屬于無性繁殖的方式答案A解析分割囊胚時在進行步驟③時，應(yīng)選擇發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚來操作，需均等分割囊胚的內(nèi)細胞團，以免影響胚胎發(fā)育，B錯誤；在胚胎發(fā)育中，卵裂期細胞數(shù)量不斷增多，細胞體積不斷減小，胚胎體積并不增加，C錯誤；步驟①代表奶牛的體外受精，屬于有性繁殖的方式，D錯誤。1.(2023·廣東卷，3)科學(xué)家采用體外受精技術(shù)獲得紫羚羊胚胎，并將其移植到長角羚羊體內(nèi)，使后者成功妊娠并產(chǎn)仔，該工作有助于恢復(fù)瀕危紫羚羊的種群數(shù)量。此過程不涉及的操作是()A.超數(shù)排卵 B.精子獲能處理C.細胞核移植 D.胚胎培養(yǎng)答案C解析由題干信息可知，該過程通過體外受精獲得胚胎，再通過胚胎移植，使長角羚羊成功妊娠并產(chǎn)仔，因此需要進行超數(shù)排卵、精子獲能處理，并對獲得的受精卵進行胚胎培養(yǎng)；由于該過程為有性生殖，因此不涉及細胞核移植，C符合題意。2.(2023年1月浙江選考，12)在家畜優(yōu)良品種培育過程中常涉及胚胎工程的相關(guān)技術(shù)。下列敘述錯誤的是()A.經(jīng)獲能處理的精子才能用于體外受精B.受精卵經(jīng)體外培養(yǎng)可獲得早期胚胎C.胚胎分割技術(shù)提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需對受體進行選擇和處理答案C解析胚胎分割能提高胚胎的利用率，不能提高成活率，C錯誤；胚胎移植前需要選擇同種、健康的、未經(jīng)配種的受體，進行同期發(fā)情處理，D正確。3.(2019·江蘇卷，29)利用基因編輯技術(shù)將病毒外殼蛋白基因?qū)胴i細胞中，然后通過核移植技術(shù)培育基因編輯豬，可用于生產(chǎn)基因工程疫苗。如圖為基因編輯豬培育流程，請回答下列問題：(1)對1號豬使用處理，使其超數(shù)排卵，收集并選取處在時期的卵母細胞用于核移植。(2)采集2號豬的組織塊，用處理獲得分散的成纖維細胞，放置于37℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，其中CO2的作用是___________________________。(3)為獲得更多基因編輯豬，可在胚胎移植前對胚胎進行。產(chǎn)出的基因編輯豬的性染色體來自號豬。(4)為檢測病毒外殼蛋白基因是否被導(dǎo)入4號豬并正常表達，可采用的方法有(填序號)。①DNA測序②染色體倍性分析③體細胞結(jié)構(gòu)分析④抗原—抗體雜交答案(1)促性腺激素MⅡ(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)維持培養(yǎng)液的pH(3)分割2(4)①④解析(1)為獲取更多的卵(母)細胞，要對供體母豬注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵。用于核移植的卵母細胞通常處于減數(shù)第二次分裂的中期。(2)常用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織塊，使其分散成單個細胞。動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有O2和CO2，O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)若要獲得更多基因編輯豬，可采用胚胎分割技術(shù)對移植前的胚胎進行分割。子代豬的性別取決于核供體親本，即2號豬。(4)為了判斷目的基因是否被導(dǎo)入受體，可采用DNA分子雜交、DNA測序等技術(shù)進行檢測；判斷目的基因?qū)胧荏w細胞后是否成功表達出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，通常采用抗原—抗體雜交法從分子水平進行檢測。4.(2022·全國甲卷，38)某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場利用胚胎工程技術(shù)進行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是。在體外受精前要對精子進行獲能處理，其原因是__________________________________________________________________；精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，誘導(dǎo)精子獲能的藥物是(答出1點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞，因為卵母細胞達到時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行，該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外，還含的營養(yǎng)成分有(答出3點即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?3)請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是_______________________________________________________________________________________________。答案(1)放入－196℃的液氮中保存(或冷凍保存)剛排出的精子必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精肝素或Ca2＋載體MⅡ期(2)維生素、氨基酸、核苷酸(3)對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代解析(1)精液可以放入－196℃的液氮中保存(或冷凍保存)，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出的精子必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精，故在體外受精前要對精子進行獲能處理。體外獲能方法可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，化學(xué)誘導(dǎo)法是將精子放在一定濃度的肝素或Ca2＋載體溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能具備與精子受精的能力。(2)進行早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中，除了無機鹽、激素、血清外，還含有維生素、氨基酸、核苷酸等。(3)要利用保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料，獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代，主要是利用胚胎移植技術(shù)，即對受體母羊進行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進行胚胎移植，對受體母羊進行是否妊娠的檢查，一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。限時強化練(時間：30分鐘)【對點強化】考點一胚胎工程的理論基礎(chǔ)1.(2024·江西臨川一中模擬)卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射技術(shù)是用顯微操作技術(shù)將精子注射到卵母細胞胞漿內(nèi)，使卵子受精，在體外培養(yǎng)形成早期胚胎，再放回母體子宮內(nèi)發(fā)育著床。有關(guān)說法錯誤的是()A.穿刺可能會對卵母細胞造成損傷，應(yīng)加強隨訪B.受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合C.該技術(shù)主要解決了一些異常精子不能穿越透明帶的問題D.用于移植的胚胎宜選用原腸胚期的胚胎答案D解析通過顯微注射技術(shù)將精子注射到卵母細胞胞漿內(nèi)，使卵子受精，可能會對卵母細胞造成損傷，使其不能繼續(xù)進行分裂，因此應(yīng)加強隨訪，A正確；受精完成的標(biāo)志是雌雄原核融合或觀察到兩個極體，B正確；體內(nèi)受精時精子需要穿越透明帶和卵細胞膜后才能與卵細胞融合，該技術(shù)可將精子注射到卵母細胞胞漿內(nèi)，使卵子受精，因此主要解決了一些異常精子不能穿越透明帶的問題，C正確；用于移植的胚胎宜選用桑葚胚或囊胚期的胚胎，D錯誤。2.(2024·廣東湛江調(diào)研)下圖表示牛的受精作用及早期胚胎發(fā)育的部分過程。下列有關(guān)敘述正確的是()A.圖1中各細胞內(nèi)的核DNA分子數(shù)目相同B.圖3表明受精作用已經(jīng)完成C.同期發(fā)情處理能使供體產(chǎn)生更多的圖4結(jié)構(gòu)D.圖1到圖4的過程發(fā)生在輸卵管和子宮中答案D解析圖1中精子已完成減數(shù)分裂過程，而卵細胞與精子結(jié)合時，正處于減數(shù)分裂Ⅱ時期，卵細胞核DNA分子數(shù)目為精子的2倍，因此圖1中各細胞內(nèi)核DNA分子數(shù)目不相同，A錯誤；圖3中受精卵已經(jīng)進行了一次卵裂，形成了兩個子細胞，B錯誤；同期發(fā)情處理可以使供體和受體具有相同的生理環(huán)境，C錯誤；圖4為早期胚胎發(fā)育過程中形成的原腸胚，圖1到圖3的過程發(fā)生在輸卵管中，圖4出現(xiàn)在子宮中，D正確。考點二胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用3.(2024·華師一附中質(zhì)檢)科研人員利用如下圖所示的流程，將小鼠多能干細胞(PSC)誘導(dǎo)成為精子，并使其成功與卵細胞在體外受精，得到正常后代。下列敘述正確的是()A.過程②產(chǎn)生的精子中無線粒體，需要進行獲能處理B.過程④體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性和信息交流功能C.過程⑤中，細胞只進行有絲分裂，不進行減數(shù)分裂D.過程⑥中，需對受體雌鼠注射促性腺激素進行同期發(fā)情處理答案C解析過程②產(chǎn)生的精子中線粒體變?yōu)榫€粒體鞘(尾的基部)，為精子游向卵細胞并與其結(jié)合提供能量，A錯誤；過程④是受精作用，該過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性和信息交流功能，B錯誤；過程⑤是早期胚胎培養(yǎng)，該過程中細胞只進行有絲分裂，不進行減數(shù)分裂，C正確；對受體雌鼠進行同期發(fā)情處理用孕激素處理，促性腺激素可促進超數(shù)排卵，D錯誤。4.(2024·東北師大附中質(zhì)檢)據(jù)報道，世界上僅剩下兩頭雌性北方白犀牛，實驗室只留有冷凍的北方白犀牛的精子。若通過胚胎工程技術(shù)嘗試拯救該物種，下列敘述正確的是()A.體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中通常加入動物血清、蔗糖等成分B.用雌性北方白犀牛體細胞克隆出多頭子代后，讓其自行繁衍C.可通過胚胎分割技術(shù)增加其數(shù)量，該技術(shù)屬于有性繁殖D.這樣人工繁育的種群與野生種群相比，遺傳多樣性降低，野外生存能力下降答案D解析體外培養(yǎng)受精卵時，培養(yǎng)液中通常需加入動物血清等成分，但不能添加蔗糖，A錯誤；用雌性北方白犀牛體細胞克隆出多頭子代后，只能獲得雌性白犀牛，后代不能自行繁衍，B錯誤；可通過胚胎分割技術(shù)增加其數(shù)量，但是該技術(shù)屬于無性繁殖，C錯誤；人工繁育的種群與野生種群相比，其種群內(nèi)基因交流減少，遺傳多樣性降低，野外生存能力也會下降，D正確。5.(2024·西工大附中質(zhì)檢)下列關(guān)于哺乳動物胚胎工程和細胞工程的敘述，錯誤的是()A.動物細胞和胚胎培養(yǎng)液中加入的血清具有營養(yǎng)功能B.體外培養(yǎng)雜交瘤細胞生產(chǎn)單克隆抗體時離不開胰蛋白酶的使用C.早期胚胎可以通過體外受精、細胞核移植等技術(shù)獲得D.早期胚胎必須移植到經(jīng)同期發(fā)情處理的同種雌性動物子宮內(nèi)答案B解析動物細胞和胚胎培養(yǎng)液中加入的血清含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，因此具有營養(yǎng)功能，A正確；由于雜交瘤細胞能無限增殖，因此體外培養(yǎng)雜交瘤細胞生產(chǎn)單克隆抗體時不需要使用胰蛋白酶，B錯誤；早期胚胎可以通過體外受精、細胞核移植等技術(shù)獲得，C正確；早期胚胎必須移植到經(jīng)同期發(fā)情處理的同種雌性動物子宮內(nèi)，因此胚胎移植前需要對受體進行同期發(fā)情處理，D正確?！揪C合提升】6.(2024·湖北荊州調(diào)研)下圖是科學(xué)家通過不同方法培育優(yōu)良種牛的過程，其中①～⑤表示操作過程。請回答下列問題：(1)圖中①過程涉及的精子需進行處理；防止多精入卵的兩道屏障為______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)對圖中良種母牛注射促性腺激素的目的是________________________________________________________________________________________________。(3)圖中②過程所用的方法是_________________________________________。外源基因插入牛受精卵中的DNA上后，有的受精卵能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因牛，而有的會死亡，請分析外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因：____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)圖中b、c分別代表囊胚的_____________________________________。(5)圖中④過程表示____________________________________________，由一個囊胚經(jīng)④過程得到的B、C牛性別相同的概率為。答案(1)獲能透明帶反應(yīng)、卵細胞膜反應(yīng)(2)促使其超數(shù)排卵(3)顯微注射法外源基因插入牛受精卵中的DNA上后導(dǎo)致受精卵內(nèi)生命活動所必需的某些基因不能表達(合理即可)(4)囊胚腔、內(nèi)細胞團(5)胚胎分割和胚胎移植100%7.(2024·廣東深圳調(diào)研)如圖為牛胚胎移植示意圖，請據(jù)圖回答：(1)在牛的胚胎移植程序中，①通常是采用進行同期發(fā)情處理，然后②用激素使供體母牛超數(shù)排卵。(2)③對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應(yīng)發(fā)育到或階段。(3)⑤過程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)與⑥的遺傳物質(zhì)是否相同？，為什么？________________________________________________________________。(4)進行胚胎移植的優(yōu)勢是____________________________________________。(5)收集胚胎的生理基礎(chǔ)是_________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)孕激素促性腺(2)桑葚胚囊胚(3)不相同犢牛的遺傳物質(zhì)來源于供體母牛和供體公牛，且供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受受體母牛的影響(4)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力(5)早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)，處于游離狀態(tài)，未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系解析(1)胚胎移植時，供、受體母牛必須處在相同的發(fā)情期，通常用孕激素進行處理，然后用促性腺激素對供體母牛進行超數(shù)排卵處理。(2)對胚胎進行質(zhì)量檢查時，胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚胚或囊胚階段。(3)根據(jù)牛胚胎移植示意圖分析可知，⑤過程產(chǎn)生的犢牛的遺傳物質(zhì)來自供體公牛和供體母牛，與⑥受體母牛無關(guān)，受體母牛只是提供胚胎發(fā)育的場所，因此⑤的遺傳物質(zhì)與⑥的遺傳物質(zhì)不相同。(4)胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，這是進行胚胎移植的優(yōu)勢。(5)早期胚胎形成后未與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，處于游離狀態(tài)，所以可以從母體內(nèi)通過收集胚胎獲得早期胚胎供胚胎移植所用。8.(2024·河北衡水調(diào)研)某科研小組采用“胚胎干細胞介導(dǎo)法”將熒光素基因?qū)爰兎N灰色小鼠胚胎干細胞(ES細胞)中并整合到染色體上，然后將轉(zhuǎn)基因的胚胎干細胞注射到純種黃色小鼠囊胚中構(gòu)建嵌合體小鼠，具體過程如圖所示。請回答下列問題：(1)過程①利用酶構(gòu)建重組DNA分子，熒光素基因可作為標(biāo)記基因檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞，也可用于檢測⑥過程中__________________________________________________________________________________________。(2)過程②收集的胚胎干細胞可來源于。胚胎干細胞在功能上具有___________________________________________________________________。(3)過程③常用的方法是。含有目的基因的灰色小鼠胚胎干細胞注射到黃色小鼠囊胚后可參與宿主的胚胎構(gòu)成，能分化出嵌合體動物的某些組織或器官。(4)通過上述操作獲得子代小鼠需將早期胚胎移植到同種受體小鼠體內(nèi)，一般需要在移植前對供、受體進行同期發(fā)情處理，目的是_____________________________________________________________________________________________。在移植前(填“需要”或“不需要”)對受體小鼠注射免疫抑制劑以避免受體小鼠對移植的胚胎發(fā)生排斥反應(yīng)。答案(1)限制酶和DNA連接子代小鼠由灰色小鼠胚胎干細胞發(fā)育而來的部分(2)早期胚胎發(fā)育的全能性(3)顯微注射法(4)使供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境不需要解析題圖中①表示基因表達載體的構(gòu)建，②表示從早期胚胎中獲得ES細胞，③表示目的基因?qū)胧荏w細胞，④表示篩選含目的基因的細胞，⑤表示將含目的基因的ES細胞注入囊胚中，⑥表示發(fā)育形成子代小鼠。(1)構(gòu)建基因表達載體的過程中使用的工具酶有限制酶和DNA連接酶，因此過程①利用限制酶和DNA連接酶構(gòu)建重組DNA分子。因為熒光素基因會導(dǎo)入黃色小鼠胚胎，將來檢測子代小鼠有熒光蛋白的即為由灰色小鼠胚胎干細胞發(fā)育而來的，據(jù)此推測熒光素基因在該實驗操作中可用于檢測由灰色小鼠胚胎干細胞發(fā)育而來的部分。(2)過程②收集的胚胎干細胞可來源于早期胚胎，胚胎干細胞在功能上具有發(fā)育的全能性。(3)過程③將含熒光素基因的表達載體通過顯微注射法導(dǎo)入胚胎干細胞中。(4)通過題述操作獲得子代小鼠需將早期胚胎移植到同種受體小鼠體內(nèi)，一般需要在移植前對供、受體進行同期發(fā)情處理，目的是使供、受體生殖器官的生理變化相同，為胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。在移植前，不需要對受體小鼠注射免疫抑制劑以避免受體小鼠對移植的胚胎發(fā)生排斥反應(yīng)。9.(2024·河北邢臺調(diào)研)某國批準了首例使用細胞核移植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請，所謂的“三親嬰兒”，又稱3P嬰兒(3P即英文threeparents的縮寫)，為了避免母親把生理缺陷遺傳給孩子，醫(yī)生去除女性捐贈者的卵子中的細胞核，接著用母親卵細胞中對應(yīng)的遺傳基因取而代之，最后再按照標(biāo)準的試管嬰兒技術(shù)進行培育，這樣誕生的孩子將會繼承一位父親和兩位母親的遺傳基因。回答以下問題：(1)圖中“去核”和“取核”普遍使用法。(2)在體外受精前，需要將卵母細胞培養(yǎng)到期。體外受精后還需將受精卵放入培養(yǎng)液中培養(yǎng)到一定階段才能移植，培養(yǎng)液的成分一般比較復(fù)雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需要添加、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及等天然成分。(3)早期胚胎發(fā)育大致經(jīng)過：受精卵→卵裂→桑葚胚→→原腸胚。早期胚胎的層細胞將發(fā)育成胎膜和胎盤。(4)三親嬰兒培育過程中用到的胚胎工程技術(shù)有______________________________________________________________________________________________。(5)從遺傳角度分析，“三親嬰兒”技術(shù)還可以避免“母親”的(填細胞結(jié)構(gòu))中的缺陷基因傳遞給孩子。答案(1)顯微操作去(取)核(2)MⅡ維生素血清(3)囊胚滋養(yǎng)(4)體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等(5)線粒體(細胞質(zhì))第54講基因工程的基本工具和基本操作程序課標(biāo)內(nèi)容(1)闡明DNA重組技術(shù)的實現(xiàn)需要利用限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和載體三種基本工具。(2)闡明基因工程的基本操作程序主要包括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細胞和目的基因的檢測與鑒定等步驟。(3)DNA的粗提取與鑒定實驗。(4)利用聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)擴增DNA片段并完成電泳鑒定，或運用軟件進行虛擬PCR實驗?？键c一重組DNA技術(shù)的基本工具1.基因工程概述基因工程的理論基礎(chǔ)2.重組DNA技術(shù)的基本工具(1)限制性內(nèi)切核酸酶(也稱“限制酶”)①將一個基因從DNA分子上切割下來需要切兩處，同時產(chǎn)生四個黏性末端或平末端。②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。(2)DNA連接酶①DNA連接酶連接的是兩個DNA片段，而DNA聚合酶是把單個的脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上。②DNA聚合酶起作用時需要以一條DNA鏈為模板，而DNA連接酶不需要模板。(3)載體構(gòu)建基因表達載體時，需要選擇合適的限制酶切割含有目的基因的DNA片段和載體。已知限制性內(nèi)切核酸酶Ⅰ的識別序列和切點是，限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ的識別序列和切點是，根據(jù)圖示分析回答下列問題：(1)請用圖示法寫出限制性內(nèi)切核酸酶Ⅰ和限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ切割后形成黏性末端的過程。提示限制性內(nèi)切核酸酶Ⅰ：限制性內(nèi)切核酸酶Ⅱ：(2)切割圖示中的目的基因和質(zhì)粒應(yīng)選用哪類限制酶？請說明理由。提示用限制酶Ⅱ切割目的基因，用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒。限制酶Ⅰ的識別序列包含限制酶Ⅱ的識別序列，因此限制酶Ⅱ也可切割限制酶Ⅰ的位點，故使用限制酶Ⅱ時，可在目的基因兩端同時作切割，從而切出“目的基因”，但若使用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒，會同時破壞質(zhì)粒中的兩個“標(biāo)記基因”，故只能使用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒。1.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、啟動子、終止子、復(fù)制原點原則：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切割質(zhì)粒，如圖中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，如圖也可選擇PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶。2.標(biāo)記基因的作用標(biāo)記基因可用于檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細胞：考向結(jié)合基因工程的基本工具，考查科學(xué)探究1.(2023·新課標(biāo)卷，6)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)限制酶的識別序列和切割位點)和質(zhì)粒進行切割、連接，以構(gòu)建重組表達載體。限制酶的切割位點如圖所示。下列重組表達載體構(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連接酶連接答案C解析酶3切割后得到的是平末端，應(yīng)該用T4DNA連接酶連接，A錯誤；質(zhì)粒用酶3切割后得到平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能連接，B錯誤；質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4DNA連接酶連接后，還能保證目的基因在質(zhì)粒上的連接方向，此重組表達載體的構(gòu)建方案最合理且高效，C正確；若用酶2和酶4切割質(zhì)粒和目的基因，會破壞質(zhì)粒上的抗生素抗性基因，連接形成的基因表達載體缺少標(biāo)記基因，無法進行后續(xù)的篩選，D錯誤。2.(2024·廣東珠海調(diào)研)大腸桿菌pUC118質(zhì)粒是基因工程中常用的一種載體，具有氨芐青霉素抗性基因，該質(zhì)粒中某限制酶的唯一切點位于lacZ基因中。在特定的選擇培養(yǎng)基中，若lacZ基因沒有被破壞，則大腸桿菌菌落呈藍色；若lacZ基因被破壞，則菌落呈白色。關(guān)于圖中操作的敘述正確的是()A.試管1中應(yīng)加入限制酶和DNA連接酶B.試管2中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，需用Ca2＋處理大腸桿菌C.能在氨芐青霉素培養(yǎng)基中存在的菌落均呈現(xiàn)白色D.試管3應(yīng)選擇藍色菌落內(nèi)的大腸桿菌進行擴大培養(yǎng)答案B解析分析題圖可知，在加入試管1之前，質(zhì)粒和目的基因已經(jīng)被切割，故試管1中應(yīng)加入DNA連接酶，A錯誤；試管2中用Ca2＋處理大腸桿菌使其處于感受態(tài)，B正確；能在氨芐青霉素培養(yǎng)基中存在的菌落呈現(xiàn)藍色或白色，C錯誤；若大腸桿菌的菌落為藍色，則導(dǎo)入大腸桿菌的是普通質(zhì)粒，試管3應(yīng)選擇白色菌落內(nèi)的大腸桿菌進行擴大培養(yǎng)，D錯誤。3.(2021·全國乙卷，38)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如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA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，可以保證質(zhì)粒在受體細胞中能；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)粒載體的宿主細胞，方法是___________________________________________________________________。(4)表達載體含有啟動子，啟動子是指______________________________________________________________________________________________________。答案(1)EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ(2)磷酸二酯鍵(3)自我復(fù)制限制酶切割位點用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細胞(4)RNA聚合酶識別、結(jié)合和驅(qū)動轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列解析(1)由題圖可以看出，EcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ切割后分別形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端，E.coliDNA連接酶可用于連接黏性末端，T4DNA連接酶可用于連接黏性末端和平末端。(2)DNA連接酶催化DNA鏈的5′端與另一DNA鏈的3′端生成磷酸二酯鍵。(3)復(fù)制原點是在基因組上復(fù)制起始的一段序列，可以保證質(zhì)粒在宿主細胞中進行自我復(fù)制。質(zhì)粒上有限制酶切割位點，該位點可被限制酶切開并使外源目的基因插入其中。若質(zhì)粒DNA分子上有某種抗生素抗性基因，則可以用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細胞。(4)啟動子是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)?？键c二基因工程的基本操作程序1.目的基因的篩選與獲取(2)利用PCR獲取和擴增目的基因①在PCR過程中實際加入的原料為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作為合成DNA子鏈的原料，又可為DNA的合成提供能量。②引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸，作為新子鏈的合成起點，只能結(jié)合在母鏈的3′端，使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸。③復(fù)性溫度過高，則引物難以與模板鏈結(jié)合，溫度過低則易使兩條母鏈配對結(jié)合，均無法獲得PCR產(chǎn)物。④真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加Mg2＋。2.基因表達載體的構(gòu)建——核心提醒啟動子、起始密碼子、終止子、終止密碼子的區(qū)別3.將目的基因?qū)胧荏w細胞只有該步驟沒涉及堿基互補配對原則(1)農(nóng)桿菌特點①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。②農(nóng)桿菌細胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞中，并且將其整合到該細胞的染色體DNA上。(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接：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拼接到受體細胞的染色體DNA上；兩次導(dǎo)入：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)入受體細胞。(3)導(dǎo)入的目的基因，可能存在于細胞質(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1.設(shè)計引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計的兩組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)都不合理(如圖)，請分別說明理由。①第1組：__________________________________________________________；②第2組：_________________________________________________________。提示引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補配對而失效引物Ⅰ′自身折疊后會出現(xiàn)局部堿基互補配對而失效2.若一個DNA分子在PCR中經(jīng)過n輪循環(huán)，理論上需要消耗多少個引物？第n輪循環(huán)需要消耗多少個引物數(shù)？提示經(jīng)過n輪循環(huán)需要消耗引物數(shù)為(2n＋1－2)個，第n輪循環(huán)需要消耗的引物數(shù)為2n個?？枷驀@基因工程的操作程序，考查科學(xué)探究1.(2023·湖北卷，4)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)建基因表達載體(重組質(zhì)粒)，并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯誤的是()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)基中能形成菌落答案D解析若用HindⅢ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反向插入，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同，A正確；若用PvuⅠ酶切，重組質(zhì)粒和質(zhì)粒中都有四環(huán)素抗性基因(TetR)，因此在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落，不一定含有目的基因，B正確；DNA凝膠電泳技術(shù)可以分離不同大小的DNA片段，重組質(zhì)粒的大小與質(zhì)粒不同，能夠鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否，C正確；SphⅠ的酶切位點位于四環(huán)素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，會破壞四環(huán)素抗性基因，重組質(zhì)粒中含氨芐青霉素抗性基因(AmpR)，因此攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)的培養(yǎng)基中能形成菌落，在含Tet的培養(yǎng)基中不能形成菌落，D錯誤。2.(2023·全國乙卷，38)GFP是水母體內(nèi)存在的能發(fā)綠色熒光的一種蛋白?？蒲腥藛T以GFP基因為材料，利用基因工程技術(shù)獲得了其他顏色熒光的蛋白，豐富了熒光蛋白的顏色種類?；卮鹣铝袉栴}：(1)構(gòu)建突變基因文庫，科研人員將GFP基因的不同突變基因分別插入載體，并轉(zhuǎn)入大腸桿菌制備出GFP基因的突變基因文庫。通常，基因文庫是指___________________________________________________________________。(2)構(gòu)建目的基因表達載體。科研人員從構(gòu)建的GFP突變基因文庫中提取目的基因(均為突變基因)構(gòu)建表達載體，其模式圖如圖所示(箭頭為GFP突變基因的轉(zhuǎn)錄方向)。圖中①為；②為，其作用是____________________________________________________________________；圖中氨芐青霉素抗性基因是一種標(biāo)記基因，其作用是____________________________________________________________________。(3)目的基因的表達?？蒲腥藛T將構(gòu)建好的表達載體導(dǎo)入大腸桿菌中進行表達，發(fā)現(xiàn)大腸桿菌有的發(fā)綠色熒光，有的發(fā)黃色熒光，有的不發(fā)熒光。請從密碼子特點的角度分析，發(fā)綠色熒光的可能原因是_______________________________________________________________________________________(答出1點即可)。(4)新蛋白與突變基因的關(guān)聯(lián)性分析。將上述發(fā)黃色熒光的大腸桿菌分離純化后，對其所含的GFP突變基因進行測序，發(fā)現(xiàn)其堿基序列與GFP基因的不同，將該GFP突變基因命名為YFP基因(黃色熒光蛋白基因)。若要通過基因工程的方法探究YFP基因能否在真核細胞中表達，實驗思路是____________________________________________________________________________________________。答案(1)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存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因(2)終止子啟動子提供RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動GFP突變基因轉(zhuǎn)錄出mRNA將含有表達載體的細胞篩選出來(3)GFP基因雖然發(fā)生了突變，但由于存在密碼的簡并現(xiàn)象(密碼子的簡并)，突變基因所編碼的氨基酸序列并未改變(4)將YFP基因插入表達載體，再將構(gòu)建成功的重組表達載體導(dǎo)入不能發(fā)黃色熒光的真核細胞中，觀察黃色熒光是否出現(xiàn)解析(1)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存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫。(2)從圖中可以知道，轉(zhuǎn)錄方向是順時針，所以①為終止子，②為啟動子，啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。而標(biāo)記基因是為了鑒別受體細胞中是否含有表達載體，從而將含有表達載體的細胞篩選出來。(3)基因突變，但是性狀不改變的情況，有多種可能，如因為非編碼區(qū)改變，但是編碼區(qū)不變導(dǎo)致mRNA不變，或者由于密碼子的簡并導(dǎo)致的氨基酸序列不變等等。(4)用基因工程將目的基因?qū)胝婧思毎?，檢測是否發(fā)黃色熒光即可。如以酵母菌為受體菌，以YFP為目的基因，通過基因工程技術(shù)，觀察導(dǎo)入基因表達載體后的受體酵母菌是否可以發(fā)黃色熒光。3.(2023·全國甲卷，38)接種疫苗是預(yù)防傳染病的一項重要措施，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)?；卮鹣铝袉栴}：(1)接種上述重組乙肝疫苗不會在人體中產(chǎn)生乙肝病毒，原因是____________________________________________________________________。(2)制備重組乙肝疫苗時，需要利用重組表達載體將乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)導(dǎo)入酵母細胞中表達。重組表達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。能識別載體中的啟動子并驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄的酶是。(3)目的基因?qū)虢湍讣毎?，若要檢測目的基因是否插入染色體中，需要從酵母細胞中提取進行DNA分子雜交，DNA分子雜交時應(yīng)使用的探針是____________________________________________________________________。(4)若要通過實驗檢測目的基因在酵母細胞中是否表達出目的蛋白，請簡要寫出實驗思路。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)疫苗中不含乙肝病毒DNA(2)用于篩選含有重組表達載體的細胞RNA聚合酶(3)染色體DNA(基因組DNA)與目的基因特異性互補且?guī)в袠?biāo)記的DNA片段(帶標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段)(4)從酵母細胞中提取蛋白質(zhì)，再用相應(yīng)的抗體進行抗原—抗體雜交，檢測是否出現(xiàn)雜交帶解析(1)重組乙肝疫苗的主要成分是乙肝病毒表面的一種病毒蛋白。蛋白質(zhì)注入人體后，無法完成病毒遺傳物質(zhì)的復(fù)制與蛋白質(zhì)的合成，無法獨立增殖。(2)抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，用于重組表達載體的篩選。RNA聚合酶識別目的基因啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄。(3)檢測的對象是目的基因是否插入染色體中，故提取酵母細胞染色體DNA進行目的基因鑒定?；蛱结樖且欢螏в袡z測標(biāo)記，且順序是已知的、與目的基因互補的DNA片段。(4)檢測目的蛋白在宿主細胞中是否表達。要從細胞表達的眾多蛋白中檢測目的蛋白，通常采用抗原—抗體雜交的實驗方法。因此，要檢測目的蛋白在酵母細胞中是否表達，首先需要提取酵母細胞的總蛋白，然后用特異性抗體進行雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則說明酵母細胞表達了目的蛋白。如何篩選出含有目的基因的受體細胞(1)原理：將目的基因插入含有兩種抗生素抗性基因的載體時，如果插入某種抗生素抗性基因內(nèi)部，則會導(dǎo)致該抗生素抗性基因失活。如下圖，目的基因插入四環(huán)素抗性基因內(nèi)部，則四環(huán)素抗性基因失活。(2)被轉(zhuǎn)化的細菌有三種：含自身環(huán)化目的基因的細菌、含重組質(zhì)粒的細菌、含自身環(huán)化質(zhì)粒的細菌。(3)篩選方法：將混合處理后的細菌先放在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長的是含重組質(zhì)粒的細菌和含自身環(huán)化質(zhì)粒的細菌，如圖1、2、3、4、5菌落，再利用無菌的絨布影印到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，如圖能生長的菌落為2、3、4，則在含四環(huán)素培養(yǎng)基上不生長的即為含重組質(zhì)粒的菌落，如圖1、5菌落。最后，可在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上挑取1、5菌落進行培養(yǎng)?？键c三DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴增及電泳鑒定1.DNA的粗提取與鑒定(2)方法步驟①加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絲狀沉淀。②本實驗不能用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料，原因是哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核和其他細胞器(無DNA)?？蛇x用雞血細胞作為材料。2.DNA片段的擴增及電泳鑒定(1)實驗基礎(chǔ)(2)PCR實驗操作步驟(3)電泳鑒定：凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測出來。①成功擴增出DNA片段的判斷依據(jù)是可以在紫外燈下直接觀察到DNA條帶。②進行電泳鑒定的結(jié)果應(yīng)該是一條條帶。如圖所示，該片段大小約為750bp。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行高壓滅菌處理。②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。③電泳時，DNA的相對分子量越大，遷移速率越慢；DNA的相對分子量越小，遷移速率越快。(1)DNA鑒定：加入二苯胺試劑后即呈現(xiàn)藍色。(2023·廣東卷，11D)(×)提示需沸水浴加熱。(2)粗提取DNA時的過濾液沉淀過程在4℃冰箱中進行是為了防止DNA降解。(2022·山東卷，13A)(√)(3)動、植物細胞DNA的提取必須在無菌條件下進行。(2022·湖北卷，5)(×)提示動、植物細胞的DNA提取不需要在無菌條件下進行。(4)PCR技術(shù)中的DNA延伸過程無需引物參與即可完成半保留復(fù)制。(2022·遼寧卷，12C)(×)提示DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA鏈，只能催化單個的脫氧核苷酸添加到已有的核酸片段的3′端，故延伸過程需要引物參與。(5)用同樣方法從等體積兔血和雞血中提取的DNA量相近。(2019·江蘇卷，10A)(×)提示哺乳動物(如兔)成熟的紅細胞中無細胞核和眾多細胞器，不能提取到DNA，而雞屬于鳥類，其紅細胞內(nèi)有細胞核和眾多細胞器?？枷?結(jié)合DNA的粗提取與鑒定，考查科學(xué)探究能力1.(2023·廣東卷，11)“DNA粗提取與鑒定”實驗的基本過程是：裂解→分離→沉淀→鑒定。下列敘述錯誤的是()A.裂解：使細胞破裂釋放出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)藍色答案D解析裂解是加蒸餾水讓細胞吸水漲破，釋放出DNA等物質(zhì)，A正確；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液，將溶液過濾，即可將混合物中的多糖、蛋白質(zhì)等與DNA分離，B正確；DNA不溶于酒精，而某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可以反復(fù)多次用酒精沉淀出DNA，提高DNA純度，C正確；將DNA溶解于NaCl，加入二苯胺試劑，沸水浴五分鐘，待冷卻后，能呈現(xiàn)藍色，D錯誤。2.(2021·山東卷，13)粗提取DNA時，向雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后所得濾液進行下列處理后再進行過濾，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、體積分數(shù)為95%的冷卻的酒精D.加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至2mol/L→過濾→加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至0.14mol/L答案A解析粗提取DNA時，向雞血細胞溶液中加入一定量的蒸餾水，雞血細胞吸水漲破，釋放內(nèi)容物，過濾后DNA存在于濾液中，但DNA主要與蛋白質(zhì)結(jié)合以染色體的形式存在，所以使用木瓜蛋白酶，可以分解蛋白質(zhì)，DNA仍然存在于得到的濾液中，然后加入體積分數(shù)為95%的酒精，使其溶解度下降，DNA析出，呈白色絲狀物，A正確；保溫不會分解蛋白質(zhì)，也不會析出DNA，B錯誤；C選項是最后析出DNA時使用，屬于提純步驟，C錯誤；加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至2mol/L，此濃度下DNA溶解度高，溶解在濾液中，而逐漸調(diào)節(jié)NaCl濃度至0.14mol/L的過程中，DNA溶解度下降，會析出，與題干后面“得到的濾液中加入特定試劑……”不相符，D錯誤?？枷?結(jié)合DNA片段的擴增及電泳鑒定，考查科學(xué)探究3.(2024·廣東肇慶調(diào)研)在基因工程操作中，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，進行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測，結(jié)果如圖所示。以下相關(guān)敘述中，錯誤的是()A.該載體最可能為環(huán)形DNA分子B.兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點C.限制酶R1與R2的切割位點最短相距200bpD.限制酶作用位點會導(dǎo)致氫鍵和肽鍵斷裂答案D解析單用限制酶R1或R2切割均只得到一段序列(兩種限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段等長)，可知載體可能是環(huán)狀DNA分子，當(dāng)用兩種限制酶R1和R2同時切割載體時，產(chǎn)生兩種長度的DNA片段，則這兩種限制酶在載體上各有一個酶切位點，兩種限制酶同時切割可得到200bp和600bp的DNA分子片段，可知限制酶R1和R2的酶切位點最短相距200bp，A、B、C正確；限制酶是切割DNA的工具，能夠特異性識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，D錯誤。4.(2024·山東煙臺模擬)PCR是以模擬體內(nèi)DNA復(fù)制的方式在體外選擇性地將DNA某個特殊區(qū)域進行擴增的技術(shù)。DNA擴增過程的產(chǎn)物有長產(chǎn)物片段和短產(chǎn)物片段兩種，其形成過程如圖1所示。請回答下列問題：圖1(1)DNA復(fù)制時子鏈延伸的方向是(填“5′→3′”或“3′→5′”)。由于DNA聚合酶不能直接催化兩個單核苷酸之間的反應(yīng)，因此DNA復(fù)制需要一段單鏈DNA或RNA作為。(2)如果擴增序列為圖2所示的兩段序列之間的DNA片段，請從表中列出的引物中選出一對合適的引物。5′—GACCTGTGGAAGC……CATACGGGATTG—3′3′—CTGGACACCTTCG……GTATGCCCTAAC—5′圖2引物Ⅰ引物Ⅱ甲5′—GACCTGTGGAAGCA5′—CATACGGGATTG乙5′—CTGGACACCTTCGB5′—GTATGCCCTAAC丙5′—CGAAGGTGTCCAGC5′—GTTAGGGCTTAC丁5′—GCTTCCACAGGTCD5′—CAATCCCGTATG(3)下面為某同學(xué)利用PCR儀進行PCR的操作步驟，請完善相關(guān)步驟內(nèi)容。a.按配方準備好各組分。b.用微量移液器向微量離心管中依次加入各組分：模板DNA、4種脫氧核糖核苷三磷酸、、引物、緩沖液等。c.使反應(yīng)液聚集在微量離心管底部。d.將微量離心管放入PCR儀，設(shè)定好PCR儀的循環(huán)程序。e.進行PCR。(4)PCR的產(chǎn)物片段中，只有才是符合要求的目標(biāo)產(chǎn)物。答案(1)5′→3′引物(2)甲和D(3)b.耐高溫的DNA聚合酶c.離心(4)雙鏈短產(chǎn)物片段解析(1)DNA復(fù)制時子鏈延伸的方向是5′→3′。由于DNA聚合酶不能直接催化兩個單核苷酸之間的反應(yīng)，因此DNA復(fù)制需要一段單鏈DNA或RNA作為引物，當(dāng)引物與模板鏈結(jié)合后，單個的脫氧核苷酸才能結(jié)合上來。(2)引物與DNA的模板鏈的3′端能夠配對，如果擴增序列為圖2所示的兩段序列之間的DNA片段，則根據(jù)堿基互補配對原則，最合適的引物為甲和D。(3)PCR是在體外進行DNA復(fù)制的技術(shù)。該過程需要模板、原料、引物、耐高溫的DNA聚合酶等。離心使反應(yīng)液聚集在微量離心管底部。(4)DNA是雙鏈，PCR的產(chǎn)物片段中，只有雙鏈短產(chǎn)物片段才是符合要求的目標(biāo)產(chǎn)物。1.(2023·重慶卷，12)某小組通過PCR(假設(shè)引物長度為8個堿基，短于實際長度)獲得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶進行酶切(如下圖)，再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達載體。下列敘述錯誤的是()A.實驗所用引物，其中一個序列為5′－TGCGCAGT－3′B.步驟①所用酶是SpeⅠ和CfoⅠC.用步驟①的酶對載體進行酶切至少獲得了2個片段D.酶切片段和載體連接時可使用E.coli連接酶或T4連接酶答案B解析根據(jù)擴增所得DNA片段可知，實驗所用的兩種引物序列為5′－TGCGCAGT－3′和5′－AGCTAGCA－3′，A正確；根據(jù)酶切后得到的黏性末端判斷，步驟①所用酶是NheⅠ和CfoⅠ，B錯誤；步驟①用兩種酶切割載體(質(zhì)粒)，質(zhì)粒上至少有兩個切口，至少產(chǎn)生2個片段，C正確；目的基因片段和質(zhì)粒經(jīng)酶切后產(chǎn)生的均為黏性末端，可用E.coli連接酶或T4連接酶連接，D正確。2.(2023·湖北卷，22)某病毒對動物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴重。我國學(xué)者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來制備單克隆抗體，以期快速檢測該病毒，其主要技術(shù)路線如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)與小鼠骨髓瘤細胞融合前，已免疫脾細胞(含能產(chǎn)生特定抗體的B淋巴細胞)(填“需要”或“不需要”)通過原代培養(yǎng)擴大細胞數(shù)量；添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進細胞融合，該過程中PEG對細胞膜的作用是___________________________________________。(2)在雜交瘤細胞篩選過程中，常使用特定的選擇培養(yǎng)基(如HAT培養(yǎng)基)，該培養(yǎng)基對和生長具有抑制作用。(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。答案(1)需要使細胞接觸處的磷脂分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合(2)未融合的親本細胞融合的具有同種核的細胞(3)通過抗體檢測呈陽性來獲得分泌所需抗體的雜交瘤細胞(4)④解析(1)一種B淋巴細胞只能分泌一種抗體，為了獲得更多分泌特定抗體的B淋巴細胞，需要通過原代培養(yǎng)擴大細胞數(shù)量。脂溶性物質(zhì)PEG可使細胞接觸處的磷脂分子重新排布，細胞膜打開，細胞發(fā)生融合。(2)在雜交瘤細胞篩選過程中，用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選，在該培養(yǎng)基上，未融合的親本細胞和融合的具有同種核的細胞都會死亡，只有融合的雜交瘤細胞才能生長。(3)單克隆抗體篩選中，將抗體與該病毒外殼蛋白進行雜交，是運用了抗原－抗體雜交技術(shù)，抗體檢測呈陽性的細胞，即為所需的雜交瘤細胞。(4)DNA連接酶能連接DNA片段，脫氧核苷酸的磷酸基團位于5′端，－OH位于3′端，①②③脫氧核苷酸鏈的兩端基團有誤；DNA連接酶能催化合成磷酸二酯鍵，即將一條脫氧核苷酸鏈的5′端的磷酸基團與另一條脫氧核苷酸鏈的3′端的－OH相連，④符合題意。3.(2023·江蘇卷，22)為了將某納米抗體和綠色熒光蛋白基因融合表達，運用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒，如圖1所示。請回答下列問題：(1)分別進行PCR擴增片段F1與片段F2時，配制的兩個反應(yīng)體系中不同的有，擴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)在下列選項中選用。EGFP基因序列：5′ATGGTGAGCAAGGGC—GACGAGCTGTACAAG3′AnB1基因序列：5′CATGTCCAGCTGCAG—CCAAAACCACAACCA3′圖2A.ATGGTG——CAACCA B.TGGTTG——CACCATC.GACGAG——CTGCAG D.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)化細菌。這一過程與傳統(tǒng)重組質(zhì)粒構(gòu)建過程相比，無需使用的酶主要有。(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，下列敘述錯誤的有。A.稀釋涂布平板需控制每個平板30～300個菌落B.抗性平板上未長出菌落的原因一般是培養(yǎng)基溫度太高C.抗性平板上常常會出現(xiàn)大量雜菌形成的菌落D.抗性平板上長出的單菌落無需進一步劃線純化(5)為了驗證平板上菌落中的質(zhì)粒是否符合設(shè)計，用不同菌落的質(zhì)粒為模板，用引物F1－F和F2－R進行了PCR擴增，質(zhì)粒P1～P4的擴增產(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)對于PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果符合預(yù)期的質(zhì)粒，通常需進一步通過基因測序確認，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)模板、引物引物(2)BC(3)限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)(4)C(5)P3、P4(6)瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)僅能用于分析待檢測DNA分子的大小，無法確定待檢測DNA分子的堿基序列解析(1)PCR反應(yīng)進行的條件：引物、酶、4種脫氧核苷酸、模板和緩沖液(其中需要Mg2＋)。分別進行PCR擴增片段F1與片段F2時，配制的兩個反應(yīng)體系中不同的有模板(片段F1、片段F2)、引物。PCR過程需要兩種引物，能分別與目的基因兩條鏈的3′端通過堿基互補配對結(jié)合。引物設(shè)計是決定PCR反應(yīng)成敗的最重要因素，因此擴增程序中最主要的不同是引物的設(shè)計。(2)由圖1可知，引物F2－F的部分序列能與F1片段(EGFP)進行堿基互補配對，引物F1－R的部分序列能與F2片段(AnB1)進行堿基互補配對，B選項中5′－CACCAT－3′能與EGFP中的5′－ATGGTG－3′進行堿基互補配對，因此引物F2－F選用B。C選項中5′－CTGCAG－3′能與AnB1中的5′－CTGCAG－3′進行堿基互補配對，因此引物F1－R選用C。(3)傳統(tǒng)重組質(zhì)粒構(gòu)建需要使用限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)切割質(zhì)粒使其具有與目的基因相同的黏性末端，之后再用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒。將PCR產(chǎn)物片段與線性質(zhì)粒載體混合后，在DNA連接酶的作用下可形成環(huán)化質(zhì)粒，不需要使用限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)。(4)用稀釋涂布平板法培養(yǎng)計數(shù)時，為了使結(jié)果更準確，應(yīng)選擇有30～300個菌落數(shù)的平板，A正確；培養(yǎng)基溫度太高將接種的菌落殺死，會導(dǎo)致抗性平板上未長出菌落，B正確；轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌需采用含有抗生素的培養(yǎng)基篩選，一般含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌才能發(fā)展為菌落，故不會出現(xiàn)大量雜菌形成的菌落，C錯誤；稀釋涂布平板法和平板劃線法均為分離純化細菌的方法，用稀釋涂布平板法在抗性平板上長出的單菌落無需進一步劃線純化，D正確。故選C。(5)EGFP為720bp，AnB1為390bp，二者的總大小為720bp＋390bp＝1110bp，用引物F1－F和F2－R進行了PCR擴增，其大小接近于P1、P2，根據(jù)圖中結(jié)果判斷，可以舍棄的質(zhì)粒有P3、P4。(6)瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)僅能用于分析待檢測DNA分子的大小，無法確定待檢測DNA分子的堿基序列，因此對于PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果符合預(yù)期的質(zhì)粒，通常需進一步通過基因測序確認。限時強化練(時間：40分鐘)【對點強化】考點一重組DNA技術(shù)的基本工具1.(2024·江蘇南通統(tǒng)考)如圖所示三個DNA片段依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制酶的識別序列與切割位點。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.三種限制酶切割產(chǎn)生的末端的長度大小相同B.這三種限制酶切割后形成的都是黏性末端C..BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端不能彼此連接D.圖中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，會增加兩個游離的磷酸基團答案C解析根據(jù)題圖并結(jié)合三種限制酶的切割位點可知，這三種限制酶切割后形成的都是黏性末端，且長度大小相同，A、B正確；用BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段會形成相同的黏性末端，故BamHⅠ和Sau3AⅠ切割DNA片段形成的末端能按照堿基互補配對彼此連接，C錯誤；圖中的DNA片段被EcoRⅠ切割后，會斷裂兩個磷酸二酯鍵，從而增加兩個游離的磷酸基團，D正確。2.(2024·河北石家莊調(diào)研)圖1為某種質(zhì)粒簡圖，圖2表示某外源DNA上的目的基因，小箭頭所指分別為限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位點。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.在基因工程中若只用一種限制酶完成對質(zhì)粒和外源DNA的切割，則可選EcoRⅠB.如果將一個外源DNA分子和一個質(zhì)粒分別用EcoRⅠ酶切后，再用DNA連接酶連接，形成一個含有目的基因的重組DNA，此重組DNA中EcoRⅠ切割位點有1個C.為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，酶切時可使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒和目的基因D.一個如圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)EcoRⅠ切割后，含有2個游離的磷酸基團答案B解析圖中目的基因兩側(cè)都有EcoRⅠ酶切位點，質(zhì)粒上也存在EcoRⅠ酶切位點，若只用一種限制酶完成對質(zhì)粒和外源DNA的切割，可選EcoRⅠ，A正確；EcoRⅠ切割外源DNA分子和質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接，形成的含目的基因的重組DNA分子中，EcoRⅠ酶切割位點有2個，B錯誤；為了防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，酶切時可使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒和目的基因，C正確；該質(zhì)粒分子經(jīng)EcoRⅠ切割后，產(chǎn)生兩個黏性末端，含有2個游離的磷酸基團，D正確?？键c二基因工程的基本操作程序3.(2024·福建龍巖模擬)為提高紅豆杉細胞培養(yǎng)物中紫杉醇的產(chǎn)量，研究人員構(gòu)建紫杉醇合成關(guān)鍵酶基因(Bapt)的超表達載體，并將其導(dǎo)入紅豆杉細胞，具體流程如下圖。下列相關(guān)說法錯誤的是()A.p1301載體上應(yīng)含有增強Bapt基因表達的序列B.超表達載體中應(yīng)含有潮霉素抗性基因作為標(biāo)記基因C.可使用Bapt基因制成的探針檢測過程⑤是否成功D.工廠化生產(chǎn)紫杉醇需將改造后的紅豆杉細胞培養(yǎng)至愈傷組織答案C解析根據(jù)題干推測，p1301載體上應(yīng)含有增強Bapt基因表達的序列，A正確；超表達載體中應(yīng)含有潮霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，在含有潮霉素的培養(yǎng)基上，超表達載體能夠存活，從而起到篩選作用，B正確；由于紅豆杉細胞中本身存在Bapt基因，無論超表達載體是否成功導(dǎo)入，都能與Bapt基因探針形成雜交分子，因此不能通過Bapt基因探針來檢測過程⑤是否成功，C錯誤；工廠化生產(chǎn)紫杉醇屬于細胞產(chǎn)物的獲得，只需要培養(yǎng)到愈傷組織階段即可，D正確。4.(2024·河南名校聯(lián)盟)圖甲為培育轉(zhuǎn)基因生物時選用的載體，圖乙是含有目的基因的一段DNA序列，圖中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點。下列敘述錯誤的是()A.若通過PCR技術(shù)提取該目的基因，應(yīng)該選用引物甲和引物丙B.構(gòu)建表達載體時應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ這兩種限制酶以及DNA連接酶C.若將基因表達載體導(dǎo)入大腸桿菌中，需用Ca2＋處理大腸桿菌D.只利用含四環(huán)素的培養(yǎng)基就可以直接篩選出成功導(dǎo)入表達載體的受體細胞答案D解析根據(jù)乙圖引物引導(dǎo)子鏈延伸的方向可知，若用PCR技術(shù)提取該目的基因，所用的引物組成為圖乙中引物甲和引物丙，A正確；選擇的限制酶應(yīng)在目的基因兩端和質(zhì)粒上存在識別位點，BamHⅠ會使2種抗性基因都被破壞，同時為防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化，應(yīng)選BclⅠ和HindⅢ兩種限制酶切割，B正確；將目的基因?qū)氪竽c桿菌細胞中，需要用Ca2＋處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞，C正確；由于選擇BclⅠ和HindⅢ這兩種限制酶，破壞了氨芐青霉素抗性基因，但沒有破壞四環(huán)素抗性基因，因此應(yīng)該先用含四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出含有基因表達載體和普通質(zhì)粒的大腸桿菌，再用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選含基因表達載體重組質(zhì)粒的大腸桿菌，D錯誤。考點三DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴增及電泳鑒定5.(2024·江蘇蘇州調(diào)研)下圖是“DNA的粗提取和鑒定”實驗中幾個重要操作的示意圖，下列敘述錯誤的是()A.圖①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白質(zhì)可溶于酒精B.圖①和圖③都需要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌，便于DNA的析出并保持結(jié)構(gòu)完整C.若圖③操作后接圖②操作，則DNA會留在濾液中D.若圖④操作后接圖②操作，則DNA會留在紗布上答案B解析圖①的原理是DNA不溶于酒精，某些蛋白質(zhì)可溶于酒精，以便除去溶于酒精的雜質(zhì)，提取含雜質(zhì)較少(或較純凈)的DNA，A正確；圖①需用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌，目的是提取出含雜質(zhì)較少的DNA，圖③需沿一個方向快速攪拌，目的是加速細胞吸水破裂，B錯誤；圖③操作是加入蒸餾水，破碎細胞，若圖③操作后接圖②操作，圖②操作是過濾，獲取含DNA的濾液，使DNA留在濾液中，C正確；圖④操作是去除濾液中雜質(zhì)，析出DNA，若圖④操作后接圖②操作，圖②操作是過濾，將DNA留在紗布上，D正確?！揪C合提升】6.(2024·河南名校聯(lián)考)基因工程的關(guān)鍵步驟是基因表達載體的構(gòu)建，人類γ基因啟動子及其上游的調(diào)控序列中存在著BCL11A蛋白結(jié)合位點，該位點結(jié)合BCL11A蛋白后，γ基因的表達被抑制。為了確定BCL11A蛋白結(jié)合位點的具體位置，科研人員用PCR技術(shù)擴增了γ基因上游不同長度的片段，將這些片段分別插入表達載體中進行轉(zhuǎn)化和熒光檢測，相關(guān)信息如下圖所示。請回答下列問題：限制酶識別序列及切割位點：MunⅠ：C↓AATTGXhoⅠ：C↓TCGAGEcoRⅠ：G↓AATTCSalⅠ：G↓TCGACNheⅠ：G↓CTAGC(1)基因表達載體包括復(fù)制原點、目的基因、(答出3點)。據(jù)圖可知，擴增的γ基因上游不同長度的片段中，擴增出最長的片段需要選用的引物組合為。(2)由于熒光蛋白基因缺少啟動子，為了使熒光蛋白基因正常表達，需要在其(填“NheⅠ”或“MunⅠ”)側(cè)接入啟動子；啟動子的作用是__________________________