第36講

基因工程

、生物技術的安全性與倫理問題1.基因工程的理論基礎①不同生物的基因能夠拼接的理論基礎？②基因能夠在不同生物細胞內(nèi)表達的理論基礎？（1）都遵循中心法則；（2）共用一套遺傳密碼。（1）DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)；（2）不同生物的DNA的基本單位和結構相同；（3）均遵循堿基互補配對的原則。[2018全國1卷]艾弗里肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗對基因工程啟示：

DNA可從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另外一種生物考點1基因工程的誕生和發(fā)展P681.基因工程的理論基礎[2017全國1卷]DNA為什么能實現(xiàn)不同生物的轉(zhuǎn)移，從結構和功能兩個方面進行分析？DNA雙螺旋結構(結構上的可能性)生物界共用一套遺傳密碼(功能上可能性)科學家將非洲爪蟾中能表達抗菌肽的基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌，并在大腸桿菌表達相同的抗菌肽，說明了

。生物界共用一套遺傳密碼考點1基因工程的誕生和發(fā)展P682.基因工程的工具發(fā)現(xiàn)[典例]多種限制酶，DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為___________________________________________創(chuàng)造了條件。DNA的切割、連接、功能基因的獲得①質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體；②重組DNA可以進入受體細胞；③不同物種之間可以實現(xiàn)基因交流[2018全國1卷]重組DNA表達實驗的成功博耶和科恩將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導入大腸桿菌表達：重組的DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌中，轉(zhuǎn)錄出相同的mRNA,說明了？考點1基因工程的誕生和發(fā)展P683.基因工程的其他內(nèi)容①

別名:

。②

原理:

。③

操作對象:

。④

操作水平:

。⑤

操作技術：___________⑥

操作環(huán)境:生物

（體內(nèi)/體外）進行⑦

結果：

。⑧

優(yōu)點：(1)

。

(2)

等?；蛑亟M（廣義）DNA分子水平重組DNA技術基因體外創(chuàng)造出符合人們需要的生物類型和生物產(chǎn)品

定向改造生物性狀（目的性強）克服遠緣雜交不親和的障礙考點1基因工程的誕生和發(fā)展P68轉(zhuǎn)基因等技術工具(3種)工具酶（2種）（１）

。（２）

。限制酶DNA連接酶運載體【易錯點】工具酶≠工具質(zhì)粒噬菌體動植物病毒考點2基因工程的基本工具1.來源：2.功能：3.作用的化學鍵：一、“分子手術刀”——限制性內(nèi)切核酸酶（簡稱限制酶）主要從

中分離純化出來，目前分離出數(shù)千種。識別特定的核苷酸序列，切割特定序列的特定位點（磷酸二酯鍵）磷酸二酯鍵原核生物注意：限制酶是一類酶，而不是一種酶。（專一性）4.切割結果：產(chǎn)生黏性末端或平末端黏性末端GCAATTTATACG5'3'3'5'GCTTAAAATTCG平末端CGCCGGGCGCGC選擇性必修3P71“旁欄思考”：①原核生物中存在限制酶的意義是什么？切割外源DNA以保證自身安全，防止外來病原物的危害。②限制酶來源于原核生物，為什么不能切割自己的DNA分子？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（甲基化），使限制酶不能將其切開。圖解限制酶的選擇原則

選擇性必修3P75：③

在切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒分子時應選取_____________，若選取不同限制酶，也應保證切割兩種DNA分子時_________________________。實際操作時，常選取兩種限制酶切割目的基因的DNA片段和質(zhì)粒分子的，其優(yōu)點是

。④

獲取一個目的基因需限制酶切割______次，共產(chǎn)生____個游離的磷酸基團同種限制酶相同的黏性末端（同尾酶）防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和隨意連接兩4二、“分子縫合針”——4.分類：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制酶切開磷酸二酯鍵，形成重組DNA分子。1.作用:類型來源作用相同點差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復磷酸二酯鍵只能連接黏性末端既能連接黏性末端又能連接平末端(效率較低)DNA連接酶重組DNADNA連接酶2.作用部位：磷酸二酯鍵3.結果：形成重組DNA分子2.DNA連接酶——“分子縫合針”P72“旁欄思考”：DNA連接酶和DNA聚合酶①DNA連接酶連接的是

，而DNA聚合酶是把單個____________

連接到已有的DNA片段上（DNA復制）。②

_起作用時需要以一條DNA鏈為模板，而

__不需要模板。兩個DNA片段脫氧核苷酸DNA聚合酶DNA連接酶③

細節(jié)：實際上DNA復制也需要DNA連接酶連接岡崎片段（題目出現(xiàn)才去考慮這個問題）二、“分子縫合針”——DNA連接酶名稱作用部位作用底物形成產(chǎn)物限制酶磷酸二酯鍵DNA分子帶黏性末端或平末端的DNA片段DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段重組DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵脫氧核苷酸子代DNA分子DNA酶磷酸二酯鍵DNA分子游離的脫氧核苷酸解旋酶堿基對間的氫鍵DNA分子脫氧核苷酸單鏈區(qū)RNA聚合酶磷酸二酯鍵核糖核苷酸單鏈RNA分子歸納總結都是蛋白質(zhì) 化學本質(zhì)： 三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”1.作用：將目的基因?qū)胧荏w細胞種類用途不同點質(zhì)粒噬菌體植物病毒動物病毒2.種類：質(zhì)粒(常用),噬菌體,動植物病毒將外源基因?qū)爰毦仁荏w細胞將外源基因?qū)胫参锛毎麑⑼庠椿驅(qū)雱游锛毎麃碓床煌?，在大小、結構、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噬菌體或某些動植物病毒作為載體，其原理是

。病毒對宿主細胞的侵染具有一定的

性。利用病毒對宿主細胞的侵染性物種（組織）特異若用家蠶作為某基因表達載體的受體細胞，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用

作為載體，其原是

。噬菌體噬菌體的宿主細胞是細菌，而不是家蠶三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”3.最常用的載體——質(zhì)粒（人工改造）質(zhì)粒：一種裸露的、結構簡單、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。質(zhì)粒4.載體需具備的條件②能在細胞中進行自我復制，或整合到受體細胞染色體DNA上，隨受體DNA同步復制。①有一個至多個限制酶切割位點③具有標記基因④要有啟動子、終止子、對受體細胞無害—供目的基因插入其中—篩選含有目的基因的受體細胞不是所有到要整合到染色體DNA上，當宿主細胞是原核生物時（無）[2023新課標卷-T6]某同學擬用限制酶（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建方案合理且效率最高的是（

）A.質(zhì)粒和目基因都用酶3切割，用E.coli

DNA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.coli

DNA連接酶連接

C[典例]某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活（Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因）。有人將此質(zhì)粒載體用BamI酶切后，與用BamH酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有（答出兩點即可）____________________________________________________________________________（答出兩點即可）。而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。有復制原點能自我復制、有標記基因、有一個至多個限制酶切割位點（2）如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是__________________________________________________________________________；并且_______________和______________的細胞也是不能區(qū)分的，其原因是________________________________________________________________。在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有是____________的固體培養(yǎng)基,_______（能/不能）存活的為重組質(zhì)粒。四環(huán)素二者均不含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上都不能生長含有質(zhì)粒載體

含有重組質(zhì)粒二者都含氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長——篩選含有重組質(zhì)粒（目的基因）的受體細胞標記基因的作用目的基因未轉(zhuǎn)化大腸桿菌類型氨芐青霉素抗性四環(huán)素抗性未被轉(zhuǎn)化

含有目的基因

普通質(zhì)粒

重組質(zhì)粒

××××√√√×蘇云金桿菌與載體拼接

普通棉花（無抗蟲特性）

棉花細胞抗蟲棉提取表達Bt基因?qū)隑t基因重組DNA分子培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的簡要過程1.目的基因的篩選與獲取2.基因表達載體的構建3.將目的基因?qū)胧荏w細胞4.目的基因的

檢測與鑒定考點二

基因工程的基本操作程序一、目的基因的篩選與獲取1.目的基因：用于改變受體細胞性狀或獲得預期表達產(chǎn)物等的基因主要是編碼特定蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關的基因；有的還具有調(diào)控作用①從相關的已知

的基因中進行篩選是較為有效的方法之一結構和功能清晰序列數(shù)據(jù)庫2.篩選目的基因的方法：②利用

和序列比對工具進行篩選。①通過構建基因文庫來獲取目的基因（P85，已經(jīng)預存于菌群中）（基因比較小、核苷酸序列已知）通過DNA合成儀用化學方法直接合成③利用PCR特異性地快速擴增目的基因②人工合成目的基因3.獲取目的基因的方法利用mRNA逆轉(zhuǎn)錄合成a.基因文庫：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入受體菌群中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因。b.逆轉(zhuǎn)錄法：在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成cDNA.c.通過DNA合成儀進行化學合成：根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測mRNA序列進而推測脫氧核苷酸序列編碼區(qū)能轉(zhuǎn)錄相應的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)加工成熟mRNA前體mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯有效的蛋白質(zhì)非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)cDNA[注意]cDNA的特點cDNA沒有啟動子，終止子和內(nèi)含子。②原理：__________________________________。DNA半保留復制、堿基互補配對原則①含義：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。③條件：DNA模板：引物(2種):四種脫氧核苷酸：使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸。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，可DNA，可RNA(dNTP)提供DNA復制的模板合成子鏈DNA的原料TaqDNA聚合酶:緩沖溶液:一般添加Mg2+,激活真核細胞和細菌的DNA聚合酶耐高溫的DNA聚合酶(催化形成磷酸二酯鍵)利用PCR獲取和擴增目的基因——聚合酶鏈式反應指數(shù)

④PCR擴增過程：變性復性延伸90℃以上，雙鏈DNA解聚為單鏈退火即溫度下降到55℃，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合。72℃左右時，溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。⑤PCR的結果：⑥PCR產(chǎn)物的鑒定：常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物。每次循環(huán)后目的基因的量增加一倍,即成____形式擴增(約為2n)即子鏈的合成方向為5’到3’重復循環(huán)[思考]

1.PCR為什么加入兩種引物？因為DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈，兩種引物才能確保DNA兩條鏈同時被擴增。2.PCR的主要目的是擴增目的基因還是目的基因所處的整個DNA片段？DNA聚合酶能特異性地復制處于兩個引物之間的DNA序列。結論：①n次復制后含有引物A的_______個。含有引物B的_______個。含有引物A和B的_______個。②從第____次擴增開始能夠獲得單純的目的基因。③PCR中DNA聚合酶只能特異性地復制__________________的DNA序列。32n-12n-12n-2目的基因[注意事項]設計引物是PCR技術關鍵步驟之一。某同學設計的兩組引物(只標注了部分堿基序列)都不合理(如下圖)，請分別說明理由。1）第1組：

；2）第2組：

。

引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補配對而失效引物Ⅰ′自身內(nèi)部部分堿基發(fā)生互補配對而失效PCR技術與DNA復制過程比較PCR技術DNA復制相同點原則原料條件不同點解旋方式場所酶結果堿基互補配對四種脫氧核苷酸模板、能量、酶DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化體外復制細胞內(nèi)（主要在細胞核內(nèi)）耐高溫的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶大量的DNA片段形成整個DNA分子用PCR可以擴增mRNA嗎？mRNA不可以直接擴增，需要將它逆轉(zhuǎn)錄成cDNA再進行擴增。1.逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與RNA互補的DNA鏈，形成RNA-DNA雜交分子；2.核酸酶H降解RNA-DNA雜交分子中的RNA鏈，使之變成單鏈DNA；3.以單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一條互補的DNA鏈，形成雙鏈DNA分子，即cDNA(2)基因表達載體的組成RNA聚合酶識別和結合的部位(基因的上游)；驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA轉(zhuǎn)錄的終點，在轉(zhuǎn)錄過程中起調(diào)控作用鑒定受體細胞中是否含有目的基因標記基因啟動子目的基因終止子限制酶切割位點編碼蛋白質(zhì)的基因或具有調(diào)控作用的因子復制原點是載體DNA復制的起始點,若復制原點被破壞,則載體將不能復制復制原點二、基因表達載體的構建——基因工程的核心（1）構建基因表達載體的目的使目的基因在__________________________________________；同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代[2023山東卷節(jié)選]科研人員構建了可表達J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進行了檢測，該質(zhì)粒的部分結構如圖甲所示，其中V5編碼序列表達標簽短肽V5。2）構建重組質(zhì)粒后，為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確，需進行PCR檢測，若僅用一對引物，應選擇圖甲中的引物_____________________________。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”）相應部分的序列相同。F?和R?或F?與R?a鏈

3.構建過程基因表達載體構建模式圖載體（質(zhì)粒）DNA分子（含目的基因）限制酶處理帶有黏性末端或平末端的切口帶有相同黏性末端或平末端的目的基因片段DNA連接酶重組DNA分子（重組質(zhì)粒）同一種二、基因表達載體的構建——基因工程的核心培育抗蟲棉的簡要過程使用一種限制酶進行切割，共有幾種連接情況？問題探討選擇2種不同的限制酶同時對目的基因和質(zhì)粒切割，減少自連情況出現(xiàn)載體目的基因自連片段間的連接目的基因自連質(zhì)粒自連目的基因與質(zhì)粒連接目的基因與目的基因連接質(zhì)粒與質(zhì)粒連接正向連接反向連接11’22’122’1’22’1’1如何解決這一問題？三、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生物種類植物動物微生物常用方法

處理法受體細胞_______________________轉(zhuǎn)化過程農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法花粉管通道法體細胞或受精卵受精卵Ca2＋將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中→農(nóng)桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的染色體DNA上→表達將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物Ca2＋處理細胞→細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)→基因表達載體導入顯微注射法原核細胞Ca2+處理細胞感受態(tài)細胞表達載體與感受態(tài)細胞混合感受態(tài)細胞吸收DNA分子

根據(jù)受體植物的不同，將目的基因?qū)胫参锛毎膬煞N轉(zhuǎn)化方法：a.將新鮮的從葉片上取下的圓形小片與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，然后篩選轉(zhuǎn)化細胞，并通過植物組織培養(yǎng)生成植株；b.可以將花序直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液一段時間，然后培植植株并獲得種子，再進行篩選、鑒定等。[農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法][花粉管通道法]

通常有兩種操作方式a.用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；b.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。四、目的基因的檢測與鑒定①檢測目的基因插入受體DNA上a.PCRb.DNA分子雜交技術，這個其實反而考的多。利用探針(即使用放射性同位素標記含有目的基因的DNA片段），最后觀察是否出現(xiàn)雜交帶四、目的基因的檢測與鑒定②檢測目的基因是否成功表達——轉(zhuǎn)錄方法：以被標記的目的基因作探針，與轉(zhuǎn)基因生物提取出的mRNA雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶技術名稱：PCR或者分子雜交技術③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原—抗體雜交技術④檢測轉(zhuǎn)基因生物的性狀（個體水平）觀察或測定是否出現(xiàn)目的基因所決定的性狀抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等1.分子水平的檢測1.檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體DNA上是否插入了目的基因方法：PCR擴增或DNA分子雜交技術M：marker；1-陽性質(zhì)粒；2：原始品系；3-9轉(zhuǎn)Bt品系；轉(zhuǎn)Bt基因品系PCR瓊脂糖凝膠電泳檢測結果目的基因的檢測與鑒定四

提取受體細胞的DNA，設計一對引物，這對引物是能與目的基因進行結合的引物，這樣只有含有目的基因，才能獲得擴增產(chǎn)物，之后再進行電泳檢測。DNA分子雜交技術：

雜交過程中，雜交的雙方是待測的DNA和用放射性同位素標記的含目的基因的DNA片段（又稱為基因探針）。使探針與待測的DNA雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因已插入轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA中。四目的基因的檢測與鑒定3.檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)方法：抗原-抗體雜交技術蘇云金芽孢桿菌提取Bt抗蟲蛋白注射小鼠體內(nèi)抗體標記抗體提取蛋白電泳分離抗原抗體雜交分子水平的檢測目的基因的檢測與鑒定四轉(zhuǎn)Bt基因非轉(zhuǎn)基因2.個體水平的檢測抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等沒有抗蟲基因的棉植株有抗蟲基因的棉植株接種棉鈴蟲蟲沒有死蟲被殺死沒有表達目的基因表達目的基因的檢測與鑒定四類型步驟檢測內(nèi)容方法分子檢測第一步轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因PCR擴增DNA分子雜交技術第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNAPCR擴增分子雜交技術第三步目的基因是否翻譯形成蛋白質(zhì)抗原-抗體雜交技術個體水平鑒定抗蟲或抗病的接種實驗抗性以及抗性程度抗性檢測；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能活性比較

功能活性。目的基因的檢測與鑒定四

√

√3.基因表達載體中含有啟動子和終止密碼子。(

)×4.基因表達載體的構建是基因工程的核心。(

)√5.啟動子是與RNA聚合酶識別和結合的部位,含起始密碼子。(

)×

√7.檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因,這是檢測目的基因是否表達的第一步。(

)×1.（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）作為標記基因構建的質(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凝膠電泳技術鑒定重組質(zhì)粒構建成功與否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D[2023全國乙卷]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，利用基因工程技術獲得了能發(fā)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）構建目的基因表達載體?？蒲腥藛T從構建的GFP突變基因文庫中提取目的基因（均為突變基因）構建表達載體，其模式圖如下所示（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記基因，其作用是_______。將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導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的基因終止子啟動子RNA聚合酶識別和結合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄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[2023全國甲卷]接種疫苗是預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_____。重組乙肝疫苗成分為蛋白質(zhì)，無法獨立在宿主體內(nèi)增殖篩選已經(jīng)導入目的基因的細胞RNA聚合酶[2023全國甲卷]接種疫苗是預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獲得的乙肝病毒表面抗原（一種病毒蛋白）?；卮鹣铝袉栴}。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。_____核染色體DNA被標記的目的基因的單鏈DNA片段通過使用相應抗體，利用抗原-抗體雜交技術，檢測mRNA是否翻譯形成蛋白質(zhì)考點情境基因工程的應用有哪些?怎樣理性地看待基因工程在生產(chǎn)和生活中的應用?胰島素對治療糖尿病有積極的作用，為了批量生產(chǎn)人工胰島素，可以采用轉(zhuǎn)基因技術將人胰島素基因轉(zhuǎn)移到微生物細胞中，隨后該胰島素基因指導微生物細胞產(chǎn)生人胰島素，可提取并收集胰島素，用于治療糖尿病病人不同生物DNA分子的基本結構相似，所有生物共用一套密碼子利用基因工程批量生產(chǎn)人工胰島素得以實現(xiàn)的遺傳學物質(zhì)基礎是？人的胰島素基因不能直接在大腸桿菌中正確表達出胰島素，其原因是？真核細胞的基因結構不同于原核細胞，其轉(zhuǎn)錄出的mRNA需加工后才能作為翻譯的模板，細菌中不存在此機制考點三

基因工程的應用與蛋白質(zhì)工程農(nóng)牧方面醫(yī)藥方面食品工業(yè)方面一、基因工程的應用

1.農(nóng)牧方面分類實例處理或作用在農(nóng)牧業(yè)方面的應用轉(zhuǎn)基因抗蟲植物轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花、玉米、大豆、水稻和馬鈴薯從某些生物中分離出抗蟲基因?qū)胱魑?使之具有抗蟲性狀?？蓽p少因①___________的使用而造成的環(huán)境污染和對人類健康的損害,降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)量轉(zhuǎn)基因抗病植物轉(zhuǎn)基因抗病毒甜椒、番木瓜和煙草等將源于某些病毒、真菌等的抗病基因?qū)胱魑?培育出抗病作物化學農(nóng)藥分類實例處理或作用在農(nóng)牧業(yè)方面的應用轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物轉(zhuǎn)基因抗除草劑玉米、大豆、油菜和甜菜等將降解或抵抗某種除草劑的基因?qū)胱魑?培育出抗除草劑的作物品種改良植物的品質(zhì)高賴氨酸玉米、含大量纖維素的轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因矮牽牛將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)酥参镏?可以提高這種氨基酸的含量。改善植物的營養(yǎng)成分含量（如氨基酸、蛋白質(zhì)）或提升觀賞價值等一、基因工程的應用

1.農(nóng)牧方面分類實例處理或作用在農(nóng)牧業(yè)方面的應用提高動物的生長速率轉(zhuǎn)生長激素基因的鯉魚由于外源生長激素基因的表達可以使轉(zhuǎn)基因動物生長更快,可將這類基因?qū)雱游矬w內(nèi),以提高動物的生長速率改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)轉(zhuǎn)腸乳糖酶基因牛將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M,使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大降低,而其他營養(yǎng)成分不受影響一、基因工程的應用

1.農(nóng)牧方面分類實例處理或作用在醫(yī)藥衛(wèi)生領域的應用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物乳腺生物反應器（乳房生物反應器）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)控元件重組在一起轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體

克隆豬器官抑制或除去②_______決定基因,結合克隆技術培育出沒有免疫排斥反應的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官抗原一、基因工程的應用

2.醫(yī)藥方面①基因工程改造微生物或動植物的細胞生產(chǎn)藥物常見藥物類型：細胞因子、抗體、疫苗和激素等。一、基因工程的應用2.醫(yī)藥方面主要用于生產(chǎn)藥物，治療還在臨床試驗階段我國生產(chǎn)的重組人干擾素、血小板生成素、促紅細胞生成素和粒細胞集落刺激因子等基因工程藥物均已投放市場。實例：干擾素基因質(zhì)粒重組質(zhì)粒大腸桿菌或酵母菌可大量生產(chǎn)干擾素的大腸桿菌或酵母菌構建導入培養(yǎng)實例：乳腺生物反應器或乳房生物反應器培育過程：藥用蛋白基因乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件基因表達載體顯微注射受精卵泌乳期分泌乳汁轉(zhuǎn)基因動物藥物胚胎移植②讓轉(zhuǎn)基因哺乳動物批量生產(chǎn)藥物早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎一、基因工程的應用不是單純指某個乳腺，而是指該轉(zhuǎn)基因哺乳動物缺點：受動物性別和是否處于泌乳期的限制（膀胱生物反應器）優(yōu)點：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取讓藥用蛋白基因只在乳腺細胞中特異性表達該轉(zhuǎn)基因牛細胞中都有“藥用蛋白基因”，只在乳腺中表達③用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體一、基因工程的應用2.醫(yī)藥方面主要用于生產(chǎn)藥物，治療還在臨床試驗階段培育無免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官抑制抗原決定基因表達或除去抗原決定基因在器官供體基因組中導入某種調(diào)節(jié)因子一、基因工程的應用3.食品工業(yè)方面用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類?；蚬こ虡嫿ɑ蚬こ叹I(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、氨基酸和維生素等。(1)概念:(2)步驟:(3)應用:①凝乳酶:將編碼牛凝乳酶的基因?qū)氪竽c桿菌、黑曲霉、酵母菌的基因組中，再通過工業(yè)發(fā)酵批量生產(chǎn)凝乳酶。②淀粉酶、脂酶:加工轉(zhuǎn)化糖漿需要的淀粉酶，加工烘烤食品用到的脂酶等也都可以通過構建基因工程菌，然后用發(fā)酵技術大量生產(chǎn)。乳腺生物反應器與工程菌生產(chǎn)藥物的比較比較項目乳腺生物反應器工程菌概念指導入的外源基因在哺乳動物的乳腺中特異性表達,利用動物的乳腺組織生產(chǎn)藥物蛋白指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系基因結構動物基因的結構與人類基因的結構基本相同細菌或酵母菌等基因的結構與人類基因的結構有較大差異基因表達合成的藥物蛋白與天然蛋白質(zhì)相同細菌細胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器,產(chǎn)生的藥物蛋白可能沒有活性受體細胞動物的受精卵微生物細胞(1)為培育抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體(

)(2)由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應用(

)(3)用基因工程方法從大腸桿菌和酵母菌細胞內(nèi)獲得的干擾素結構和功能完全相同(

)×××易錯辨析考向一：基因工程的應用1.(2022·遼寧模擬)目前基因工程碩果累累，下列敘述錯誤的是 (

)A.我國科學家將Bt毒蛋白基因?qū)朊藁毎?，培育出的棉花既能抗蟲也能抗病毒B.科學家可以把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?，達到治療疾病的目的C.可將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子重組在一起，用來生產(chǎn)乳腺生物反應器D.科學家試圖利用基因工程的方法改造豬的器官，解決器官移植中的免疫排斥問題AC2.(2023·福建寧德期末)利用轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應器生產(chǎn)丁酰膽堿酯酶，可治療有機磷中毒。下列敘述錯誤的是(

)A.應該用山羊乳腺中特異表達的基因的啟動子構建基因表達載體B.通過體細胞克隆可將丁酰膽堿酯酶基因傳遞給子代C.通過顯微注射技術將基因表達載體導入山羊乳腺細胞D.山羊乳腺細胞可將肽鏈加工成具有一定空間結構的丁酰膽堿酯酶3.(2023·遼寧沈陽期中)下列關于用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植供體的研究的敘述，不正確的是(

)A.人體移植器官短缺和免疫排斥是目前制約人體器官移植的兩大難題B.豬的內(nèi)臟構造、大小和血管分布與人的極為相似C.靈長類動物體內(nèi)隱藏的、可導致人類疾病的病毒少于豬D.無論以哪種動物作為供體，都需要在其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C考點情境蛋白質(zhì)工程的基本原理是什么?蛋白質(zhì)工程已有哪些實際的應用?若要獲得耐鹽能力更強的蛋白，可以對相關基因進行改造，最終得到相應的蛋白質(zhì)，該過程可以通過蛋白質(zhì)工程完成，該過程的基本思路是?煙草是我國重要的經(jīng)濟作物，其栽培容易受到氣候、土壤等諸多生態(tài)因子的強烈制約，因而煙草的栽培區(qū)域受到限制。土壤中的鹽分是制約煙草生長的重要因素，它不僅造成煙草產(chǎn)量和品質(zhì)降低，同時還使土壤板結。①預期耐鹽蛋白質(zhì)的功能；②設計耐鹽蛋白質(zhì)的結構；③推測應有的氨基酸序列；④找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列（基因）；基因→獲得耐鹽能力更強的蛋白質(zhì)1.蛋白質(zhì)工程崛起緣由(1)基因工程的實質(zhì)及不足：實質(zhì)：基因工程是將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者可以產(chǎn)生它原本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進而表現(xiàn)出新性狀?；蚬こ淘瓌t上只能生產(chǎn)自然界中已存在（天然）的蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)是生物長期進化過程中形成的，它們的結構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。

基因工程的不足：以蛋白質(zhì)分子的結構規(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。1.操作對象：2.結果：3.與基因工程的關系：改造或合成基因改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)在基因工程基礎上延伸出來的第二代基因工程2.蛋白質(zhì)工程可以創(chuàng)造出自然界中不存在的蛋白質(zhì)①蛋白質(zhì)的高級結構十分復雜，直接改造難度大②蛋白質(zhì)是由基因編碼的，改造基因可間接改造蛋白質(zhì)③改造基因可以遺傳，改造蛋白質(zhì)不能遺傳概念：從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的蛋白質(zhì)結構→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)。逆中心法則，與天然蛋白質(zhì)合成的過程相反預期的蛋白質(zhì)功能設計預期的蛋白質(zhì)結構應有的氨基酸序列推測改造或合成轉(zhuǎn)錄翻譯生物功能行使DNAmRNA(3)蛋白質(zhì)工程的基本思路：①蛋白質(zhì)工程被廣泛用于改進

或開發(fā)新的工業(yè)用酶。②實例：枯草桿菌蛋白酶具有水解蛋白質(zhì)的作用，因此常被用于洗滌劑工業(yè)、絲綢工業(yè)等。藥物絲氨酸酶的性能光合作用3.蛋白質(zhì)工程的應用(1)在醫(yī)藥方面①利用蛋白質(zhì)工程研發(fā)

。②實例：如果將干擾素分子上的一個半胱氨酸變成

，在一定條件下，可以延長保存時間。(2)在工業(yè)方面(3)在農(nóng)業(yè)方面科學家正在嘗試改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，以提高植物_________的效率，增加糧食的產(chǎn)量。蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同項目蛋白質(zhì)工程基因工程過程從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設計預期的

→推測應有的

→找到并改變相對應的

(基因)或合成新的基因→獲得所需蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→基因表達載體的構建→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)結果聯(lián)系蛋白質(zhì)結構氨基酸序列脫氧核苷酸序列只生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(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)品可生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)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(1)蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列(

)(2)基因工程在分子水平對基因進行操作，蛋白質(zhì)工程在分子水平對蛋白質(zhì)進行操作(

)(3)蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性(

)√××易錯辨析1.下圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過程，相關說法不正確的是(

)A．蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結構的了解是非常關鍵的工作C．蛋白質(zhì)工程是以基因工程為基礎的生物工程技術D．蛋白質(zhì)工程可以制造一種新的蛋白質(zhì)也可以對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造考向一：蛋白質(zhì)工程的原理和應用A考點四

實驗：DNA的粗提取與鑒定體積分數(shù)為95%的預冷的酒精（酒精不能分解DNA，而能分解蛋白質(zhì)）二苯胺試劑（現(xiàn)配現(xiàn)用，沸水浴加熱，變藍色）利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。(1)提取的基本思路：(2)實驗原理：③在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍色。0DNA溶解度NaCl濃度0.14mol/L2mol/L1.DNA提取思路與原理①DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精。②DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/LNaCl溶液。DNA含量相對較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等注意：(1)選材：不能選擇哺乳動物成熟的紅細胞，因為哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和線粒體，幾乎不含DNA2.材料用具(1)取材研磨：稱取30g洋蔥,切碎,然后放入研缽中,倒入10mL研磨液,充分研磨(破碎細胞，使核物質(zhì)容易溶解在研磨液中)3.方法步驟抑制核酸水解酶的活性，進而抑制DNA降解；抑制DNA分子運動，使DNA易形成沉淀析出；低溫有利于增加DNA的柔韌性，減少斷裂。(2)過濾或離心取上清液：在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，再取上清液。直接將研磨液倒入塑料離心管中，1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，再取上清液放入燒杯中。上清液中除DNA之外，可能含有哪些雜質(zhì)？可能含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)低溫放置幾分鐘的作用：方法一：方法二：(3)預冷酒精析出DNA或離心收集沉淀中的DNA

在上清液中加入體積相等的、預冷的酒精溶液(體積分數(shù)為95%)，靜置2-3min，溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；方法一：用冷卻的酒精析出DNA3.方法步驟攪拌時應輕緩、并沿一個方向：減少DNA斷裂，以便獲得較完整的DNA分子酒精預冷的作用：

低溫抑制核酸水解酶活性,抑制DNA降解;低溫抑制DNA分子運動，使DNA易形成沉淀析出；低溫有利于增加DNA的柔韌性，減少斷裂。將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。方法二：組別試劑處理結果對照組實驗組(4)NaCl溶液溶解DNA并鑒定實驗組對照組水浴加熱溶液藍色的深淺與溶液中DNA的含量的多少有關。2mol/L的NaCl溶液5mL2mol/L的NaCl溶液5mL4mL的二苯胺試劑4mL的二苯胺試劑絲狀物或沉淀物3.方法步驟注：二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，并要水浴加熱。(1)如果選用雞血細胞進行實驗，如何快速破碎細胞？將雞血細胞置于蒸餾水中，待細胞漲破后，收集濾液。利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，不分解DNA，有利于DNA與蛋白質(zhì)分開。進一步純化DNA——用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽溶液中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽溶液使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過反復溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。4.進一步探究(2)有時會在DNA濾液中添加嫩肉粉（木瓜蛋白酶），這樣有什么好處？(3)有時還會反復利用不同濃度的NaCl溶液來溶解、析出DNA，試猜想該操作的目的？1.（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）“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)藍色考向：DNA的粗提取與鑒定DC2.關于“DNA粗提取與鑒定”的實驗原理的敘述中，正確的是 (

)A．用豬血為實驗材料的原因是豬血的紅細胞有細胞核，DNA含量多B．利用DNA在2mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最低，易析出的特性提取DNAC．利用DNA不溶于酒精，而細胞中的其他物質(zhì)可溶于酒精的特性提純DNAD．利用DNA與二苯胺作用而顯現(xiàn)紫色的特性鑒定DNA考點五

實驗：DNA片段的擴增及電泳鑒定PCR實驗操作瓊脂糖凝膠電泳——鑒定PCR的擴增產(chǎn)物課本P84

利用PCR技術在體外提供參與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擴增。①PCR利用了DNA的熱變性原理，通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚與結合，PCR儀實質(zhì)上就是一臺能夠自動調(diào)控溫度的儀器；一次PCR一般要經(jīng)歷30次循環(huán)②PCR擴增DNA片段還利用了DNA半留復制的原理；1.實驗原理DNA片段的擴增及電泳鑒定一、DNA片段的擴增——鑒定PCR的擴增產(chǎn)物1）DNA分子具有可解離的基團，在一定的pH下，這些基團可以帶上正電荷或負電荷，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與它所帶電荷相反的電極移動，這個過程就是電泳。2）PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構象（?？迹。。。┑扔嘘P。1.

電泳的原理二、DNA片段的電泳鑒定遷移速率與之呈負相關2.重要步驟：將擴增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液（內(nèi)含指示劑）混合，再用微量移液器將混合液緩慢注入凝膠的加樣孔內(nèi)。留一個加樣孔加入指示分子大小的標準參照物標準樣（指示分子）——鑒定PCR的擴增產(chǎn)物二、DNA片段的電泳鑒定DNA電泳解讀驗3.結果分析與評價——鑒定PCR的擴增產(chǎn)物二、DNA片段的電泳鑒定（1）你是否成功擴增出DNA片段？判斷的依據(jù)是什么？（2）你進行電泳鑒定的結果是幾條條帶？如果不止一條條帶，請分析產(chǎn)生這個結果的可能原因?？梢栽谧贤鉄粝轮苯佑^察到DNA條帶的分布及粗細程度來評價擴增的結果。進行電泳鑒定的結果應該是一條條帶，該片段大小約為750bp。

如果擴增不成功，可能的原因有：漏加了PCR的反應成分，各反應成分的用量不當，PCR程序設置不當?shù)?。如果擴增結果不止一條條帶，可能的原因有：引物設計不合理，它們與非目的序列有同源性或容易形成二聚體；復性溫度過低；DNA聚合酶的質(zhì)量不好等。注意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.該實驗所需材料可以直接從公司購買，緩沖液和酶應分裝成小份，并在-20℃儲存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。3.在向微量離心管中添加反應組分時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。4.在進行操作時，一定要戴好一次性手套。(1)進行DNA片段的擴增及電泳鑒定實驗所需的緩沖液和酶應分裝成小份，并在20℃條件下儲存(

)(2)在凝膠中DNA分子的遷移速率只與DNA分子的大小相關(

)(3)為了節(jié)約資源，移液器上的槍頭在實驗過程中不必更換(

)(4)DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍色，遇甲紫會呈現(xiàn)紅色(

)××××易錯辨析[2023湖北卷-T18]某二倍體動物種群有100個個體，其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個等位基因。對這些個體的基因A1、A2、A3進行PCR擴增，凝膠電泳及統(tǒng)計結果如圖所示。該種群中A3的基因頻率是（

）A.52% B.27% C.26% D.2%B

√拓展：7.大引物PCR定點突變常用來研究蛋白質(zhì)結構改變導致的功能變化。單核苷酸的定點誘變僅需進行兩輪PCR反應即可獲得,第一輪加誘變引物和側(cè)翼引物,第一輪產(chǎn)物作第二輪PCR擴增的大引物,過程如圖所示。下列敘述不正確的是(

)。A.第一輪PCR過程中復性所用的溫度與第二輪PCR復性的溫度不一樣B.PCR擴增的定點誘變產(chǎn)物通常需要連接到載體分子上才能表達出相應的性狀,該定點誘變產(chǎn)物需具備啟動子、終止子等結構才能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯C.第二輪PCR所用的引物是第一輪PCR的產(chǎn)物DNA的兩條鏈D.將某功能蛋白的第17位Cys(UGU)改造成Ser(UCU),屬于蛋白質(zhì)工程C12.(改編)利用重疊延伸PCR技術進行定點突變可以實現(xiàn)對纖維素酶基因的合理改造,其過程如圖所示。下列分析錯誤的是(

)。A.PCR1過程中的產(chǎn)物AB是依賴引物a和引物b擴增的結果B.引物c和引物b上均含有與模板鏈不能互補的堿基C.①過程需要先加熱,超過90℃后再冷卻至50℃左右D.②過程需要利用引物a和引物d獲得突變產(chǎn)物ADD

考