高中生物2022屆新教材一輪復(fù)習(xí)人教版 第十單元 第4課 基 因 工 程 課件（162張）

第4課基因工程核心概念·自查【概念導(dǎo)圖】一圖知全局【概念梳理】閉書測基礎(chǔ)一、基因工程1.概念：供體提供_________的生物受體表達(dá)目的基因的生物操作原理基因重組操作環(huán)境_____操作對象基因操作水平_________優(yōu)點克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，_____改造生物的遺傳性狀目的基因體外分子水平定向2.基本工具：(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱：限制酶)。①本質(zhì)：蛋白質(zhì)。②來源：主要是從_____生物中分離純化出來的。③作用：識別特定的___________并切開特定部位的兩個核苷酸之間的____________。原核核苷酸序列磷酸二酯鍵④結(jié)果：產(chǎn)生_________或平末端，圖示：黏性末端(2)DNA連接酶：(3)載體。①種類：_____、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等。②特點和意義：特點意義穩(wěn)定并能復(fù)制使目的基因穩(wěn)定存在并復(fù)制有___________限制酶切割位點可攜帶多個或多種外源基因具有特殊的_____基因便于重組DNA的鑒定和選擇質(zhì)粒一個至多個標(biāo)記③作用。a.作為運載工具，將_________轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)。b.利用它在_________內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。目的基因受體細(xì)胞3.基本操作程序：(1)目的基因的獲?。孩倌康幕颍褐饕侵竉__________的基因，也可以是一些具有_____作用的因子。②獲取目的基因的方法。b.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。編碼蛋白質(zhì)調(diào)控c.用化學(xué)方法人工合成：方法一方法二用DNA合成儀反轉(zhuǎn)錄法條件基因比較小，___________已知獲取RNA模板措施通過__________用化學(xué)方法直接人工合成以RNA為模板，在_________的作用下人工合成核苷酸序列DNA合成儀反轉(zhuǎn)錄酶(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心：①基因表達(dá)載體的組成及作用：②構(gòu)建過程：(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞“三種類型”比較：生物種類植物動物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法受體細(xì)胞_______________________________轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入________________→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞______________→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→_________→受精卵發(fā)育→獲得具有_______的動物Ca2+處理細(xì)胞→_______細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與___________混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子體細(xì)胞或受精卵受精卵原核細(xì)胞Ti質(zhì)粒的T-DNA上染色體的DNA上顯微注射新性狀感受態(tài)感受態(tài)細(xì)胞

(4)目的基因的檢測與鑒定的“兩個水平”：二、蛋白質(zhì)工程1.流程圖。A._____，B._____，C._________，D._______，E._________。2.手段：_________或_________。3.結(jié)果：改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出___________。4.應(yīng)用：主要集中應(yīng)用于對___________進(jìn)行改造，改良生物性狀。轉(zhuǎn)錄翻譯分子設(shè)計多肽鏈預(yù)期功能基因修飾基因合成新的蛋白質(zhì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)【概念辨析】全面清障礙1.判斷下列有關(guān)基因工程工具敘述的正誤：(1)限制酶只能用于切割目的基因。 (

)分析：限制酶既能用于切割目的基因，也能用于切割載體，并且一般用同一種限制酶切割目的基因和載體。(2)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程中常用的三種工具酶。()分析：質(zhì)粒是基因工程中常用的工具而不是工具酶?！痢?3)E·coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端。 (

)分析：E·coliDNA連接酶只能“縫合”黏性末端。(4)限制酶也可以識別和切割RNA。 ()分析：限制酶又稱限制性核酸內(nèi)切酶，專一對DNA起作用?！痢?.判斷下列基因工程的基本操作程序敘述的正誤：(1)目的基因就是指編碼蛋白質(zhì)的基因。 (

)分析：目的基因大多是編碼蛋白質(zhì)的基因，少數(shù)是具有調(diào)控作用的因子，如啟動子、終止子等。(2)檢測目的基因是否成功表達(dá)可用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (

)(3)應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其是否完成表達(dá)。 ()分析：應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在以及是否轉(zhuǎn)錄，但不能確定目的基因是否指導(dǎo)合成了抗凍蛋白?！痢獭?.判斷下列有關(guān)基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程敘述的正誤：(1)轉(zhuǎn)基因抗蟲植物一定能抗病。 (

)分析：植物病癥由細(xì)菌、病毒等引起，抗蟲植物不一定抗病。(2)轉(zhuǎn)基因抗病農(nóng)作物不需要使用農(nóng)藥。 (

)分析：轉(zhuǎn)基因抗病農(nóng)作物只能抵抗某種病原體，可以減少農(nóng)藥的使用量。(3)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)。 (

)分析：蛋白質(zhì)分子不能復(fù)制，蛋白質(zhì)工程應(yīng)對基因進(jìn)行操作。(4)蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)。 ()×××√【概念活用】教材命題源教材選修3P5圖1-3：分析圖可知，EcoRⅠ限制酶識別的堿基序列是_______，切割位點在G和A之間，切開G和A之間的___________；SmaⅠ限制酶識別的堿基序列是_______，切割位點在_____之間，切開的是G和C之間的磷酸二酯鍵。GAATTC磷酸二酯鍵CCCGGGC和G教材選修3P10“生物技術(shù)資料卡”：cDNA文庫如何建成？為什么不含有啟動子和內(nèi)含子？提示：cDNA文庫是以某一發(fā)育時期細(xì)胞中的mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄形成的。mRNA中不含有啟動子和內(nèi)含子對應(yīng)的堿基序列，故cDNA文庫不含啟動子和內(nèi)含子。關(guān)鍵能力·進(jìn)階考點一基因工程的工具

【典例精研引領(lǐng)】(2020·北京高考)枯草芽孢桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌菌株(B菌)，從中克隆得到了一種纖維素酶(C1酶)基因。將獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接，再導(dǎo)入B菌，以期獲得降解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌。(1)纖維素屬于______糖，因此經(jīng)過一系列酶催化最終可降解成單糖，該單糖是____________。

(2)對克隆得到的C1酶基因測序，與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同，但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同，這是因為

。(3)C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'。為了使C1酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接，克隆C1酶基因時在其兩端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位點。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點。圖1中酶切位點1和2所對應(yīng)的酶分別是____________。

(4)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組，一組接種工程菌，對照組1不進(jìn)行處理，對照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條件下培養(yǎng)96小時，檢測培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果(圖2)說明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。對照組2的處理應(yīng)為

。(5)預(yù)期該工程菌在處理廢棄物以保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用

。(舉一例)

【名師授法解題】抓題眼練思維

關(guān)鍵能力獲取信息、實驗探究能力題眼信息題眼1.對克隆得到的C1酶基因測序，與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同，但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同。題眼2.克隆C1酶基因時在其兩端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位點。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點。題眼3.培養(yǎng)基分為三組，一組接種工程菌，對照組1不進(jìn)行處理，對照組2進(jìn)行相應(yīng)處理解題思維明確C1酶基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈，依據(jù)轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'，結(jié)合圖1啟動子方向推測不同酶切位點對應(yīng)限制酶種類【解析】(1)纖維素是葡萄糖聚合形成的多糖，所以經(jīng)過酶的催化作用，最終降解為葡萄糖。(2)由于密碼子具有簡并性，所以即使克隆得到的C1酶基因測序，與數(shù)據(jù)庫中的C1酶基因編碼序列相比有兩個堿基對不同，仍然可以編碼相同的氨基酸。(3)根據(jù)題干信息“以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3'”，所以B鏈的方向是從3'→5'，根據(jù)質(zhì)粒上啟動子的方向，所以B鏈3'應(yīng)該用BamHⅠ進(jìn)行切割，而其5'端應(yīng)該用SmaⅠ進(jìn)行切割。(4)本實驗的目的是證明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)，所以對照組1不作處理，對照組2的處理是直接用纖維素酶進(jìn)行分解纖維素，即向培養(yǎng)基中接種纖維素酶(C1酶)。(5)該工程菌可以高效降解纖維素，所以可以降解秸稈，減少秸稈燃燒帶來的空氣污染。答案：(1)多葡萄糖(2)密碼子具有簡并性，發(fā)生堿基的改變?nèi)匀痪幋a同一種氨基酸(3)BamHⅠ、SmaⅠ(順序不能調(diào)換)(4)向培養(yǎng)基中接種纖維素酶(C1酶)

(5)降解秸稈，減少秸稈燃燒帶來的空氣污染【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(1)為使獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接，除用同一種限制酶切割外，能否用其他酶切割？為什么？(科學(xué)思維：類比與推理，歸納與演繹)提示：可以。為使載體和目的基因相連，只要切出相同的黏性末端即可，可以是同一種酶，也可以是不同種酶。(2)克隆C1酶基因時在其兩端添加了SmaⅠ和BamHⅠ的酶切位點。該基因內(nèi)部為什么不能有這兩種酶切位點？提示：若該基因內(nèi)部有這兩種酶切位點，目的基因?qū)磺懈?，基因表達(dá)載體將會缺少完整的目的基因。【知能素養(yǎng)提升】1.DNA連接酶和限制酶的關(guān)系：(科學(xué)思維：分析與綜合)(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。(2)DNA連接酶起作用時，區(qū)別于DNA聚合酶不需要模板。2.與DNA相關(guān)的五種酶的比較：(科學(xué)思維：比較與分類)比較項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶DNA水解酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段游離的脫氧核苷酸DNA分子DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵形成產(chǎn)物黏性末端或平末端重組DNA分子新的DNA分子脫氧核苷酸單鏈DNA【熱點考向演練】考向一結(jié)合工具酶的使用，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀1.(2021·南昌模擬)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段(限制酶在對應(yīng)切點一定能切開)，酶切位點及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。下列敘述錯誤的是 (

)A.圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同B.圖1中酶催化反應(yīng)的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵C.圖2中②可能是用XhoⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.用XhoⅠ和SalⅠ同時處理該DNA電泳后得到7種產(chǎn)物【解析】選D。酶具有專一性，不同的限制酶識別并切割不同的核苷酸序列，A正確；圖1中酶用來切割DNA，DNA單鏈?zhǔn)敲撗鹾塑账嵬ㄟ^磷酸二酯鍵相連，因此酶催化反應(yīng)的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵，B正確；分析圖1，限制酶XhoⅠ有2處切割位點，切割后產(chǎn)生3個DNA片段，泳道②中是用XhoⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物，C正確；從圖1可知，用XhoⅠ和SalⅠ同時處理該DNA電泳后得到6種產(chǎn)物，D錯誤。2.在基因工程中，作為基因運輸工具的載體，下列哪項不是載體必須具備的條件 (

)A.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制，并穩(wěn)定地保存B.具有一個至多個限制酶切割位點C.必須是細(xì)菌的質(zhì)粒D.具有某些標(biāo)記基因【解析】選C。載體能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，A正確；載體具有多個限制酶切割位點，以便于外源基因連接，B正確；最常用的載體是質(zhì)粒，也可以是噬菌體、動植物病毒，C錯誤；載體除具有限制酶切割位點外必須含有標(biāo)記基因，便于篩選，D正確?！痉椒记伞肯拗泼傅倪x擇方法根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點確定限制酶的種類。(1)應(yīng)選擇切點位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstⅠ。(2)不能選擇切點位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ。(3)為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(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，如圖甲也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點)?？枷蚨ㄟ^載體的應(yīng)用，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀3.(2021·臨沂模擬)基因工程中使用特定的限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組質(zhì)粒的構(gòu)建和篩選。已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—，據(jù)圖分析錯誤的是 (

)A.限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ和限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ切割后獲得的黏性末端相同B.用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ切割獲得目的基因時，會有20個氫鍵發(fā)生斷裂C.質(zhì)粒只能用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割，目的基因可以只用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ切割D.選用限制酶切割目的基因時，只要目的基因兩端的序列中含有該酶的識別序列即可【解析】選D。據(jù)題可知，限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ和限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ雖然識別的序列不同，但切割后獲得的黏性末端相同，A正確；GATC對應(yīng)的DNA序列含有10個氫鍵，用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ切割獲得目的基因時，目的基因兩端均會形成GATC單鏈，會有20個氫鍵發(fā)生斷裂，B正確；若用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒，兩個標(biāo)記基因都會被破壞，用限制酶Ⅰ切割目的基因不能獲得目的基因，因此質(zhì)粒用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ切割，C正確；選用限制酶切割目的基因時，除了目的基因兩端的序列中含有該酶的識別序列，還要考慮與載體結(jié)合的問題，D錯誤。4.(2021·河北模擬)基因和表達(dá)載體相連時既可以正向連接也可以反向連接。如圖甲、乙分別表示某質(zhì)粒、含目的基因和酶切位點的DNA片段，構(gòu)建基因表達(dá)載體時應(yīng)用酶B和酶C進(jìn)行切割，不應(yīng)用酶A切割運載體和DNA片段，其原因不包括 (

)A.防止目的基因和載體發(fā)生反向連接B.保證構(gòu)建的重組質(zhì)粒中含有標(biāo)記基因C.防止目的基因或載體重新自身環(huán)化D.保證構(gòu)建的重組質(zhì)粒中含有啟動子【解析】選D。質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段上都有酶B和酶C的酶切位點，酶B和酶C切割后產(chǎn)生的黏性末端不同，可以防止目的基因和載體發(fā)生反向連接，A正確；用酶B和酶C進(jìn)行切割后，重組質(zhì)粒中還含有氨芐青霉素抗性基因可作為標(biāo)記基因，若用酶A切割，質(zhì)粒中的兩個標(biāo)記基因都會被破壞，B正確；酶B和酶C切割后產(chǎn)生的黏性末端不同，可防止目的基因或載體重新自身環(huán)化，C正確；無論用哪種酶切都不會破壞質(zhì)粒中的啟動子，重組質(zhì)粒中都含有啟動子，D錯誤。5.(2021年湖北適應(yīng)性測試)某實驗室需構(gòu)建含增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)基因的表達(dá)載體用于科學(xué)研究。相關(guān)資料如下：(1)雙鏈DNA的每一條鏈有兩個末端，分別是5’端和3’端，從左到右的5’-3’DNA鏈?zhǔn)蔷幋a鏈，從左到右的3’-5’DNA鏈?zhǔn)悄０彐湣?2)增強(qiáng)型綠色熒光蛋白(eGFP)在自然光下顯示綠色，已知該基因的DNA編碼序列如下：5’ATGGTGAGC……AAGTAA3’。(3)質(zhì)粒載體中含有EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ、XbaⅠ、和NotⅠ等酶的酶切位點(這些酶各自的識別序列不同)，如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)增強(qiáng)型綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列為___________。

(2)通過PCR方法獲得eGFP目的片段，首先需要設(shè)計______(填“一對”或“一個”)引物，在體外選擇性擴(kuò)增eGFP目的片段，PCR反應(yīng)一般由95℃熱變性、55～60℃引物和模板配對、72℃延伸三個步驟，經(jīng)過多次循環(huán)完成。延伸階段選用72℃是綜合考慮了兩個因素，這兩個因素是______和______。

(3)eGFP的PCR產(chǎn)物兩端分別含有BamHⅠ和NotⅠ的酶切位點，構(gòu)建重組表達(dá)載體時，用這兩種酶酶切PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒載體。與單一酶酶切相比，該實驗采用的雙酶切方法的優(yōu)點是____________(答一點即可)。

(4)將所構(gòu)建的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌，涂布含有卡那霉素的平板，若表達(dá)載體構(gòu)建成功，可觀察到多個___________單菌落。

【解析】本題主要考查基因工程、PCR技術(shù)、微生物培養(yǎng)等知識的運用能力。(1)已知DNA編碼序列為5’ATGGTGAGC……AAGTAA3’，則其模板鏈應(yīng)為3’TACCACTCG……TTCATT5’，基因轉(zhuǎn)錄時，以DNA的模板鏈為模板，依據(jù)堿基互補原則合成一條mRNA鏈，故增強(qiáng)型綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列為5’AUGGUGAGC……AAGUAA3’。(2)DNA有兩條鏈，故利用PCR擴(kuò)增目的基因時，應(yīng)依據(jù)與目的基因堿基序列互補，設(shè)計一對引物；72℃延伸溫度應(yīng)考慮酶的活性以及利于模板與引物結(jié)合兩個因素。(3)與單一酶酶切相比，該實驗采用的雙酶切方法的優(yōu)點是目的基因和載體均可產(chǎn)生兩個不同末端，可有效防止目的基因自身環(huán)化(或防止目的基因與載體錯誤連接)。(4)卡那霉素抗性基因為標(biāo)記基因，用于重組DNA的篩選與鑒定，若表達(dá)載體構(gòu)建成功，表達(dá)載體含eGFP(綠色熒光蛋白)基因，故在含卡那霉素的培養(yǎng)基中存活下來并形成的菌落應(yīng)該在自然光照下顯示綠色。答案：

(1)5’AUGGUGAGC……AAGUAA3’(2)一對酶的活性模板與引物結(jié)合(3)防止目的基因自身環(huán)化(或防止目的基因與載體錯誤連接)(4)綠色熒光【知識總結(jié)】載體上標(biāo)記基因及其作用原理(1)載體上的標(biāo)記基因：一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素的能力。(2)作用原理：當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原理如圖所示：【加固訓(xùn)練·拔高】1.(2016·全國卷Ⅲ)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被________酶切后的產(chǎn)物連接，理由是

。(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有___________，不能表達(dá)的原因是

。

(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有_______________和____________，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是____________?！窘馕觥勘绢}主要考查限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用及基因表達(dá)載體的構(gòu)建。(1)BamHⅠ和Sau3AⅠ的共同識別序列是—GATC—，二者切割形成的黏性末端相同，可以被DNA連接酶連接。(2)在基因表達(dá)載體中，啟動子應(yīng)位于目的基因的前端，終止子應(yīng)位于目的基因的后端，這樣目的基因才能順利地轉(zhuǎn)錄并完成翻譯過程，即順利表達(dá)，圖中所示甲、丙均不符。(3)常見的DNA連接酶有T4DNA連接酶和E·coliDNA連接酶，T4DNA連接酶既能連接黏性末端，又能連接平末端。答案：(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(其他合理答案亦可)(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶2.(2016·全國卷Ⅰ)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入Ampr或Tetr中會導(dǎo)致相應(yīng)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BamHⅠ酶切后，與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)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(yīng)具備的基本條件有_________________(答出兩點即可)。而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是_________；并且________和_________________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是______________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有____________的固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自________?！窘馕觥勘绢}考查基因工程的相關(guān)知識。(1)質(zhì)粒被選用為基因工程的載體是因為：具有一個或多個限制酶切點；具有自我復(fù)制能力；帶有標(biāo)記基因；對宿主細(xì)胞無害。(2)未轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞都不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長，故這兩種不可區(qū)分。含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上都能生長，這兩種也不可區(qū)分。因目的基因插入位點在四環(huán)素抗性基因上，四環(huán)素抗性基因被破壞，在獲得的單個菌落中各挑取少許分別接種到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，不能生長的為要篩選的菌落，即含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(3)噬菌體營寄生生活，能利用宿主細(xì)胞內(nèi)的原料和場所進(jìn)行自身DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。答案：(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長四環(huán)素(3)受體細(xì)胞

考點二基因工程的基本操作程序【典例精研引領(lǐng)】(2021·寶雞模擬)某種小麥具有極強(qiáng)的耐鹽性，其耐鹽性與小麥液泡膜Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(耐鹽基因)有關(guān)?？茖W(xué)家將該基因轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞中，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽水稻新品種?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：(1)理論上基因組文庫含有生物的______基因；而cDNA文庫含有生物的______基因。

(2)若要從該種小麥中獲得Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因，可首先建立該種植物的基因組文庫，再從中____________出所需基因。

(3)將Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因?qū)胨炯?xì)胞中的常用方法是___________。

(4)為保證Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(耐鹽基因)在水稻細(xì)胞中能夠表達(dá)，運載體上應(yīng)含有特定的____________(填“復(fù)制原點”“啟動子”或“標(biāo)記基因”)。

(5)篩選出含有目的基因的水稻細(xì)胞，經(jīng)過________過程，培養(yǎng)出愈傷組織，再誘導(dǎo)愈傷組織形成水稻幼苗。將轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中進(jìn)行耐鹽試驗，用非轉(zhuǎn)基因幼苗作對照，培養(yǎng)一個月后觀察現(xiàn)象，若_________，則說明轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性。

(6)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐鹽植株自交，子代中耐鹽與不耐鹽植株的數(shù)量比為3∶1時，則可推測該耐鹽基因整合到了_______________(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。

【名師授法解題】抓題眼練思維關(guān)鍵能力理解能力、實驗與探究能力題眼信息題眼1.耐鹽性與小麥液泡膜Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(耐鹽基因)有關(guān)。題眼2.將該基因轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞中解題思維解決將Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(耐鹽基因)轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞中，依據(jù)基因工程的操作基本程序回答問題【解析】(1)基因組文庫含有某種生物的全部基因；cDNA文庫中只含有該種生物的部分基因。(2)若要從該種小麥中獲得Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中篩選出所需的耐鹽基因。(3)水稻是單子葉植物，基因表達(dá)載體導(dǎo)入水稻細(xì)胞常用基因槍法。(4)啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。因此為保證目的基因在水稻細(xì)胞中能夠表達(dá)，運載體上應(yīng)含有特定的啟動子。(5)愈傷組織是水稻細(xì)胞經(jīng)過脫分化過程形成的。將轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進(jìn)行耐鹽試驗，用非轉(zhuǎn)基因幼苗作為對照。培養(yǎng)一個月后觀察現(xiàn)象，若轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性，則說明轉(zhuǎn)基因植株存活率高于非轉(zhuǎn)基因植株(轉(zhuǎn)基因植株葉片不變黃，非轉(zhuǎn)基因植株葉片變黃)。(6)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐鹽植株自交，子代中耐鹽與不耐鹽植株的數(shù)量比為3∶1時，該比例符合雜合子自交后代的結(jié)果，則可推測該耐鹽基因整合到了同源染色體的一條上。答案：(1)全部部分(2)篩選(3)基因槍法(4)啟動子(5)脫分化轉(zhuǎn)基因植株存活率高于非轉(zhuǎn)基因植株(轉(zhuǎn)基因植株葉片不變黃，非轉(zhuǎn)基因植株葉片變黃)(6)同源染色體的一條上【母題變式延伸】核心素養(yǎng)新命題(1)Na+/K+逆向轉(zhuǎn)運蛋白轉(zhuǎn)運Na+/K+時，該物質(zhì)以哪種方式進(jìn)出細(xì)胞，為什么？(科學(xué)思維：分析與綜合)提示：方式是主動運輸，Na+/K+轉(zhuǎn)運是逆濃度梯度。(2)科學(xué)家在將目的基因?qū)腚p子葉植物細(xì)胞時，常用的轉(zhuǎn)化方法是什么？原理是什么？(生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀)提示：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，植物受損傷時傷口處分泌物可吸引農(nóng)桿菌→農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上(若將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上，則目的基因?qū)⒈灰黄饚??！緜溥x典例】

(2018·全國卷Ⅱ)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5'末端，獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊在將甲插入質(zhì)粒P0時，使用了兩種限制酶，這兩種酶是___________。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證______，也是為了保證_____________。

(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了______和________過程。(3)為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊需要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的____________移入牛的_______________中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定，在鑒定時應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的___________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板?！窘馕觥?1)將甲插入質(zhì)粒P0時，為了保證甲(L1-GFP融合基因)的完整性，應(yīng)該選擇E1和E4兩種酶切割，并且把目的基因插入啟動子和終止子之間，從而使其能在受體細(xì)胞中表達(dá)。(2)在牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光表明基因已表達(dá)，而基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。(3)由(4)題意可知，獲得含有L1-GFP融合基因(甲)的牛為克隆牛，需要用核移植技術(shù)，即將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中。(4)檢測甲是否存在于牛的不同組織細(xì)胞中，可以采用PCR技術(shù)擴(kuò)增，再用DNA分子雜交技術(shù)來檢測，PCR技術(shù)中模板是DNA，并不是RNA。答案：(1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞(4)核DNA

【知能素養(yǎng)提升】1.根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點確定限制酶的種類：(1)應(yīng)選擇切點位于目的基因兩端的限制酶，以便將目的基因“切出”，如圖可選擇PstⅠ(目的基因兩端均具PstⅠ)。(2)不能選擇切點位于目的基因內(nèi)部的限制酶，以防破壞目的基因，如圖不能選擇SmaⅠ。(3)為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(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，如圖也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點)，而且這種切點不至于完全破壞“標(biāo)記基因”。2.根據(jù)質(zhì)粒的特點確定限制酶的種類：(1)所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。(2)質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，應(yīng)至少含有一個完好的標(biāo)記基因。(3)所選限制酶切點不應(yīng)位于復(fù)制原點處以防破壞復(fù)制原點。(4)所選限制酶，其切點應(yīng)位于啟動子與終止子之間。cDNA文庫與基因組文庫的比較：(科學(xué)思維：比較與分類)【熱點考向演練】考向一結(jié)合目的基因的獲取，考查比較與分類能力1.(2021·濟(jì)寧模擬)利用人胰島B細(xì)胞構(gòu)建cDNA文庫，然后通過核酸分子雜交技術(shù)從中篩選目的基因，篩選過程如圖所示。下列說法錯誤的是 (

)A.cDNA文庫的構(gòu)建需要用到反轉(zhuǎn)錄酶B.cDNA文庫的基因數(shù)目比基因組文庫的基因數(shù)目少C.核酸分子雜交的原理是堿基互補配對D.從該文庫中可篩選到胰高血糖素基因【解析】選D。cDNA是以mRNA為模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄酶催化形成的，故cDNA文庫的構(gòu)建需要用到反轉(zhuǎn)錄酶，A正確；由于cDNA文庫中只含有一種生物的一部分基因，而基因組文庫中含有一種生物的全部基因，故兩個文庫相比，cDNA文庫中含有的基因數(shù)目比基因組文庫中的少，B正確；核酸分子雜交的原理是堿基互補配對，C正確；胰島B細(xì)胞內(nèi)的胰高血糖素基因不表達(dá)，所以從胰島B細(xì)胞內(nèi)提取不到胰高血糖素基因的mRNA，無法逆轉(zhuǎn)錄形成胰高血糖素基因的cDNA，故不能從利用人胰島B細(xì)胞構(gòu)建的cDNA文庫中篩選到胰高血糖素基因，D錯誤。2.(2019·全國卷Ⅰ)基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫中獲得?；蛭膸彀╛__________和________。

(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時，解開DNA雙鏈的酶是___________。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是________。上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的______。(3)目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是_________________。

【解析】本題考查基因工程的相關(guān)知識。(1)基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫(cDNA文庫)，前者包括一種生物的全部基因，后者只包括一種生物的部分基因。(2)體內(nèi)進(jìn)行DNA復(fù)制時，需要解旋酶和DNA聚合酶，解旋酶可以打開雙鏈之間的氫鍵，DNA聚合酶可以催化磷酸二酯鍵的形成。在體外進(jìn)行PCR擴(kuò)增時，利用高溫變性即加熱至90～95℃，破壞雙鏈之間的氫鍵，使DNA成為單鏈。解旋酶和高溫處理都破壞了DNA雙鏈中堿基對之間的氫鍵。(3)由于在PCR過程中，需要不斷地改變溫度，該過程中涉及較高溫度處理，大腸桿菌DNA聚合酶在高溫處理下會變性失活，因此PCR過程中需要用耐高溫的Taq酶催化。答案：(1)基因組文庫cDNA文庫(2)解旋酶加熱至90～95℃氫鍵(3)Taq酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活考向二通過基因工程操作的基本程序，考查制訂實施方案的能力3.(2021·北理工附中模擬)為增加玉米抗旱性，科研人員構(gòu)建含有某微生物抗旱基因E的重組質(zhì)粒，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞中，用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交檢測后，經(jīng)進(jìn)一步鑒定，篩選出抗旱的轉(zhuǎn)基因玉米。下列敘述錯誤的是 (

)A.提取該微生物mRNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA，通過PCR可獲得大量目的基因B.將重組質(zhì)粒置于經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌懸液中，可獲得轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將E基因轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞需要嚴(yán)格無菌操作D.用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交，可在個體水平檢測轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀【解析】選D。提取該微生物mRNA，在反轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下，反轉(zhuǎn)錄為cDNA，再通過PCR可獲得大量目的基因，A正確；農(nóng)桿菌經(jīng)鈣離子處理后，成為感受態(tài)，使其易于吸收周圍的DNA分子，所以將重組質(zhì)粒置于經(jīng)CaCl2處理的農(nóng)桿菌懸液中，可獲得轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌，B正確；用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將E基因轉(zhuǎn)入玉米幼胚組織細(xì)胞需要嚴(yán)格無菌操作，防止雜菌污染，C正確；用E蛋白的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，可在分子水平檢測轉(zhuǎn)基因玉米的抗旱性狀，D錯誤。4.(2021·漢中模擬)HIV(艾滋病病毒)為逆轉(zhuǎn)錄病毒，而逆轉(zhuǎn)錄酶缺乏校正修復(fù)功能，導(dǎo)致HIV的變異頻率非常高。因此，研制安全、有效的疫苗是控制HIV傳播的重要手段之一。請根據(jù)相關(guān)知識回答下列問題：(1)科學(xué)工作者利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)研制HIV疫苗取得了一定進(jìn)展，如圖是該技術(shù)的操作簡要路徑(①②③表示操作步驟)：圖中②表示____________，目的基因的載體有___________(答出三種)，要檢測目的基因是否插入酵母菌的DNA，可采用____________技術(shù)，利用探針檢測酵母菌的基因，如果出現(xiàn)________，就表明目的基因已插入酵母菌DNA中。

(2)在基因工程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入不同的受體細(xì)胞可采用不同的方法，若是導(dǎo)入植物細(xì)胞，采用最多的方法是___________，若是導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，需要制備感受態(tài)細(xì)胞，原因是___________________________。

【解析】(1)基因工程的操作步驟：獲取目的基因、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測和鑒定。圖中②表示構(gòu)建基因表達(dá)載體。在基因工程中使用的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等。要檢測目的基因是否插入受體細(xì)胞內(nèi)的DNA上，檢測方法是采用DNA分子雜交技術(shù)，利用含有放射性同位素標(biāo)記的含目的基因的DNA片段作為探針檢測受體細(xì)胞的基因，如果出現(xiàn)雜交帶，就表明目的基因已插入受體細(xì)胞DNA中。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，將質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞。大腸桿菌屬于微生物，由于未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱，作為受體細(xì)胞需要經(jīng)過鈣離子處理使其處于感受態(tài)，感受態(tài)細(xì)胞容易吸收周圍環(huán)境中的DNA。答案：(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等DNA分子雜交雜交帶(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱【加固訓(xùn)練·拔高】1.(2020·江蘇高考)如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，簡捷地分析出已知序列兩側(cè)的序列，具體流程如下圖(以EcoRⅠ酶切為例)：請據(jù)圖回答問題：(1)步驟Ⅰ用的EcoRⅠ是一種___________酶，它通過識別特定的___________切割特定位點。(2)步驟Ⅱ用的DNA連接酶催化相鄰核苷酸之間的3'-羥基與5'-磷酸間形成________；PCR循環(huán)中，升溫到95℃是為了獲得________；TaqDNA聚合酶的作用是催化____________。(3)若下表所列為已知的DNA序列和設(shè)計的一些PCR引物，步驟Ⅲ選用的PCR引物必須是____________(從引物①②③④中選擇，填編號)。

(4)對PCR產(chǎn)物測序，經(jīng)分析得到了片段F的完整序列。下列DNA單鏈序列中(虛線處省略了部分核苷酸序列)，結(jié)果正確的是____________。A.5'-AACTATGCG-------AGCCCTT-3'B.5'-AATTCCATG-------CTGAATT-3'

C.5'-GCAATGCGT------TCGGGAA-3'D.5'-TTGATACGC------CGAGTAC-3'【解析】本題主要考查PCR的過程和應(yīng)用。(1)EcoRⅠ是一種限制性核酸內(nèi)切酶，它通過識別特定的核苷酸序列切割特定的位點。(2)DNA連接酶可催化相鄰核苷酸之間的3'-羥基和5'-磷酸之間形成磷酸二酯鍵；PCR循環(huán)中，升溫到95℃時，DNA受熱變性后解旋為單鏈；TaqDNA聚合酶是一種耐高溫的依賴于DNA模板的DNA聚合酶，能催化以DNA鏈為模板的DNA鏈的延伸。(3)引物是一小段單鏈DNA，引物5'端的堿基可以與DNA兩條鏈的3'端的堿基進(jìn)行堿基互補配對，可作為DNA復(fù)制的起始點，子鏈的延伸方向從5'→3'，據(jù)題圖分析，結(jié)合已知序列可知，能與片段F左邊配對的引物為④，與右邊配對的引物為②，故步驟Ⅲ選用的PCR引物應(yīng)當(dāng)為②④。(4)對PCR產(chǎn)物測序，得到片段F的完整序列，因為片段F是被限制酶EcoRⅠ剪切的兩端，它識別的序列是GAATTC，且在G與A之間切割，所以5'端應(yīng)該是AATTC，3'端是GAATT，故選B。答案：(1)限制性核酸內(nèi)切(或限制)核苷酸序列(2)磷酸二酯鍵DNA單鏈以DNA為模板的DNA鏈的延伸(3)②④

(4)B2.(2021·赤峰模擬)斑馬魚的HuC基因在早期胚胎神經(jīng)細(xì)胞中選擇性表達(dá)，研究人員構(gòu)建了HuC基因的表達(dá)載體，并導(dǎo)入斑馬魚細(xì)胞中研究其作用，請回答：(1)為獲取HuC基因，研究人員從早期胚胎神經(jīng)細(xì)胞中提取HuC基因的mRNA，通過___________________

獲得大量的DNA，進(jìn)而構(gòu)建出HuC基因的________。(2)DraⅢ，SnBⅠ等是質(zhì)粒上不同限制酶的切割位點。為獲得HuC基因——綠色熒光蛋白基因的表達(dá)載體，需要對HuC基因和質(zhì)粒選用圖中的____________酶進(jìn)行切割，這樣做的原因是________________________。不選擇NotⅠ酶切割的原因是________________________。

(3)用Ca2+處理大腸桿菌，大腸桿菌細(xì)胞即能夠_________________。實驗過程中可以采用在熒光顯微鏡下觀察___________或者在培養(yǎng)基中添加________，篩選出導(dǎo)入表達(dá)載體的大腸桿菌?！窘馕觥?1)從早期胚胎神經(jīng)細(xì)胞中提取HuC基因的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄過程合成目的基因，并通過PCR技術(shù)在體外擴(kuò)增可獲得大量的目的基因，進(jìn)而構(gòu)建出HuC基因的cDNA文庫。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時，不能破壞運載體上的啟動子、復(fù)制原點，以及運載體上需要保留的標(biāo)記基因，為了防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒反向連接，常用不同的限制酶切割質(zhì)粒和目的基因，結(jié)合圖示中各種限制酶的酶切位點可知，為獲得HuC基因——綠色熒光蛋白基因的表達(dá)載體，需要對HuC基因和質(zhì)粒選用圖中的EcoRⅠ酶和BamHⅠ酶進(jìn)行切割?？敲顾乜剐曰驗闃?biāo)記基因，若用NotⅠ酶切割，將會導(dǎo)致卡那霉素抗性基因被破壞，且切割后的質(zhì)粒會失去啟動子，使基因表達(dá)載體中缺少標(biāo)記基因無法篩選，且沒有啟動子無法轉(zhuǎn)錄，所以不選擇NotⅠ酶切割質(zhì)粒。(3)用Ca2+處理大腸桿菌使之成為感受態(tài)細(xì)胞，易于吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。由于綠色熒光蛋白表達(dá)后會發(fā)綠光，所以實驗過程中可以采用在熒光顯微鏡下觀察表達(dá)的綠色熒光蛋白菌落或者在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選出導(dǎo)入表達(dá)載體的大腸桿菌。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄和PCR技術(shù)擴(kuò)增cDNA文庫(2)EcoRⅠ酶和BamHⅠ可以防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒反向連接破壞標(biāo)記基因無法篩選(且沒有啟動子)(3)吸收周圍環(huán)境中的DNA分子表達(dá)的綠色熒光蛋白菌落卡那霉素考點三基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起【典例精研引領(lǐng)】(2021·鄭州模擬)X-連鎖重癥聯(lián)合免疫缺陷是一種單基因遺傳病，患者缺乏特異性免疫機(jī)能。研究人員嘗試對20名患病兒童進(jìn)行基因治療。他們提取并培養(yǎng)患者的造血干細(xì)胞，然后利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將正?；虿迦爰?xì)胞的染色體中，最后將改造后的造血干細(xì)胞移植給患者。這些患者的免疫缺陷被治愈了，但有5名兒童患了白血病?；卮鹣铝袉栴}：(1)逆轉(zhuǎn)錄病毒載體是對天然逆轉(zhuǎn)錄病毒改造獲得的，改造時要破壞逆轉(zhuǎn)錄病毒的外殼蛋白基因等對細(xì)胞有害的基因，增加_____酶作用位點和____基因。(2)利用__________技術(shù)可以檢測正?；蚴欠褚殉晒Σ迦爰?xì)胞的染色體中。(3)研究人員在培養(yǎng)造血干細(xì)胞過程中，需將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中，CO2的主要作用是____________。培養(yǎng)過程中應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是________________________________。

(4)與用捐贈者的造血干細(xì)胞進(jìn)行移植相比，基因治療的優(yōu)點是__________。但基因治療也有一定的風(fēng)險，例如上文中患兒白血病的致病原因是_______?！久麕熓诜ń忸}】抓題眼練思維關(guān)鍵能力理解能力、實驗與探究能力題眼信息題眼1.基因治療題眼2.利用逆轉(zhuǎn)錄病毒載體將正?；虿迦爰?xì)胞的染色體中解題思維由基因治療推測使用的DNA重組工具，基因工程的操作步驟【解析】(1)作為運載體需要具備自我復(fù)制能力；有一個至多個限制酶切割位點；有特殊的標(biāo)記基因等條件。依據(jù)題文可知，改造逆轉(zhuǎn)錄病毒基因時，需要增加限制酶作用位點和標(biāo)記基因。(2)根據(jù)目的基因的檢測和鑒定可知，檢測正?；蚴欠褚殉晒Σ迦爰?xì)胞的染色體中，應(yīng)該用DNA分子雜交技術(shù)。(3)培養(yǎng)造血干細(xì)胞過程中，需將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH，從而為細(xì)胞內(nèi)酶的活性提供適宜的pH條件。培養(yǎng)過程中應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害。(4)基因治療的優(yōu)點是不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。癌變是原癌基因或抑癌基因突變的結(jié)果，題文中患兒白血病的致病原因是外源基因插入原癌基因(或抑癌基因)中導(dǎo)致基因突變從而發(fā)生細(xì)胞癌變。答案：(1)限制標(biāo)記(2)DNA分子雜交(3)維持培養(yǎng)液的pH清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成危害(4)不會發(fā)生免疫排斥外源基因插入原癌基因(或抑癌基因)中導(dǎo)致細(xì)胞癌變【母題變式延伸】

核心素養(yǎng)新命題(1)最常用的核酸探針是哪種？怎樣制作？(生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀)提示：DNA探針；DNA探針為長度在幾十到幾百甚至上千堿基對的單鏈或雙鏈DNA，可用同位素進(jìn)行標(biāo)記。(2)為什么雖然基因治療技術(shù)向人類展示了它奇妙的“魔術(shù)師”般的魅力，但也有大量的科學(xué)家對這種技術(shù)的發(fā)展表示出極大的擔(dān)憂？(社會責(zé)任：關(guān)愛生命)提示：①安全問題；②體內(nèi)表達(dá)基因的可控性問題；③外源基因不能在體內(nèi)長期穩(wěn)定表達(dá)；④目的基因轉(zhuǎn)移效率不高；⑤基因治療的復(fù)雜性問題；⑥基因治療中靶細(xì)胞生物學(xué)特性改變的問題；⑦倫理方面的問題?！局芩仞B(yǎng)提升】1.概念辨析：(生命觀念：結(jié)構(gòu)與功能觀)(1)基因診斷：也稱為DNA診斷或基因探針技術(shù)，即在DNA水平分析檢測某一基因，從而對特定的疾病進(jìn)行診斷。(2)基因探針：是一段帶有檢測標(biāo)記，且順序已知的，與目的基因互補的核酸序列。(3)基因芯片：將數(shù)以萬計、乃至百萬計的基因探針有規(guī)律地排列在支持物上，構(gòu)成的一個二維DNA探針陣列。(4)基因治療：把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的。2.比較基因治療與基因診斷：(科學(xué)思維：比較與分類)原理操作過程進(jìn)展基因治療基因表達(dá)利用正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來治療(疾病)臨床試驗基因診斷堿基互補配對制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用【熱點考向演練】考向一利用基因工程在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀和關(guān)愛生命的社會責(zé)任1.(2021·煙臺模擬)帝王蝶的幼蟲吃一種叫作“乳草”的有毒植物(乳草產(chǎn)生的毒素“強(qiáng)心甾”有能夠結(jié)合并破壞動物細(xì)胞鈉鉀泵的功能)，而且還能將“強(qiáng)心甾”儲存在體內(nèi)以防御捕食者。研究人員發(fā)現(xiàn)帝王蝶的鈉鉀泵的119和122位氨基酸與其他昆蟲不同。利用基因編輯技術(shù)修改果蠅鈉鉀泵基因，發(fā)現(xiàn)122位氨基酸改變使果蠅獲得抗“強(qiáng)心甾”能力的同時導(dǎo)致果蠅“癱瘓”，119位氨基酸改變無表型效應(yīng)，但能消除因122位氨基酸改變導(dǎo)致的“癱瘓”。根據(jù)以上信息可做出的判斷是 (

)A.帝王蝶在進(jìn)化歷程中119、122位氨基酸的改變一定是同時發(fā)生的B.帝王蝶鈉鉀泵突變基因是由于“強(qiáng)心甾”與鈉鉀泵結(jié)合后誘發(fā)突變形成的C.通過基因編輯技術(shù)研究果蠅鈉鉀泵基因功能時設(shè)置了三個實驗組D.“強(qiáng)心甾”與鈉鉀泵結(jié)合的普通動物細(xì)胞，一般會因滲透壓失衡而破裂【解析】選C。利用果蠅為實驗材料證明了第122位氨基酸改變使果蠅獲得抗“強(qiáng)心甾”能力，但不能證明帝王蝶在進(jìn)化歷程中119、122位氨基酸的改變一定是同時發(fā)生的，A錯誤；“強(qiáng)心甾”與鈉鉀泵結(jié)合后，破壞了鈉鉀泵的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞了鈉鉀泵的功能，但不能推測出“強(qiáng)心甾”與鈉鉀泵結(jié)合后誘發(fā)基因突變的結(jié)論，B錯誤；由分析可知，通過基因編輯技術(shù)研究果蠅鈉鉀泵基因功能時設(shè)置了三個實驗組，C正確；“強(qiáng)心甾”與鈉鉀泵結(jié)合會導(dǎo)致鈉鉀泵的功能被破壞，據(jù)此可推測“強(qiáng)心甾”能導(dǎo)致普通動物細(xì)胞興奮傳導(dǎo)異常，D錯誤。2.(2021·日照模擬)基因編輯是指將外源DNA片段導(dǎo)入染色體DNA特定位點或刪除基因內(nèi)部片段，定點改造基因，獲得預(yù)期的生物體基因序列發(fā)生遺傳性改變的技術(shù)。如圖是對某生物B基因進(jìn)行基因編輯的過程，該過程中用SgRNA指引核酸內(nèi)切酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點。下列分析不合理的是 (

)A.圖中B基因缺失一段核苷酸序列可能導(dǎo)致基因突變B.圖中SgRNA1的堿基序列和SgRNA2堿基序列相同或互補C.Cas9可識別特定的核苷酸序列使核苷酸間的磷酸二酯鍵斷裂D.根據(jù)上述處理前后生物體的功能變化，可推測B基因的功能【解析】選B。圖中B基因缺失一段核苷酸序列可能導(dǎo)致基因突變，A正確；圖中SgRNA1的堿基序列和SgRNA2堿基序列結(jié)合的是不同的DNA區(qū)段，故一般情況下二者既不相同也不互補，B錯誤；核酸內(nèi)切酶Cas9可識別特定的核苷酸序列，并從特定的位點切割磷酸二酯鍵，C正確；通過破壞B基因前后生物體的功能變化，可推測B基因的功能，D正確。3.(2021·邯鄲模擬)我國科學(xué)家目前正在探索培育過量表達(dá)蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因(TaSUT1A)的轉(zhuǎn)基因小麥，通過分析TaSUT1A在轉(zhuǎn)基因小麥中的遺傳及其在抗干旱環(huán)境中的作用，選育抗旱的轉(zhuǎn)基因小麥新品種。小麥屬于單子葉植物，如圖為基本技術(shù)流程示意圖。請回答下列問題：(1)為了大量擴(kuò)增分離得到的TaSUT1A，一般采用的技術(shù)是___________，該技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，其目的是____________。(2)一般采用相同的_________切割目的基因片段與載體，原因是_________。(3)將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入小麥細(xì)胞常用________法，但成本較高；受體細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，脫分化是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后失去其___________________的過程。

(4)為了證明TaSUT1A是否表達(dá)，可以通過_____檢測有無蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白生成，并通過與______中蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白含量的對比來確定TaSUT1A是否過量表達(dá)。

【解析】(1)為了大量擴(kuò)增分離得到的TaSUT1A，一般采用的是PCR技術(shù)，該技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提條件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，其目的是根據(jù)這一序列合成引物。(2)一般采用相同的限制酶切割目的基因片段與載體，這樣可獲得相同的黏性末端，便于DNA連接酶連接。(3)將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入小麥細(xì)胞常用基因槍法。愈傷組織在結(jié)構(gòu)形態(tài)上的特點是呈無固定形態(tài)的薄壁細(xì)胞。脫分化是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)后失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過程。(4)為了證明TaSUT1A是否表達(dá)，可以通過抗原-抗體雜交檢測有無蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白生成，并通過與普通正常小麥中蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白含量的對比來確定TaSUT1A是否過量表達(dá)。答案：(1)PCR技術(shù)根據(jù)這一序列合成引物(2)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)獲得相同的黏性末端(3)基因槍特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞(4)抗原-抗體雜交普通正常小麥【加固訓(xùn)練·拔高】1.(2021·濱州模擬)玉米是我國重要的糧食作物和飼料來源，低溫會影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。研究者將從微生物中獲得的CSP(冷激蛋白)基因與玉米基因的ubi啟動子相連后構(gòu)建基因表達(dá)載體，并將其導(dǎo)入玉米細(xì)胞中，獲得了具有低溫耐受性的玉米植株，過程如圖1所示。(1)研究者提取玉米的DNA，利用PCR技術(shù)將ubi啟動子擴(kuò)增出來。該過程需設(shè)計合適的引物，引物設(shè)計時需已知_______________，為便于進(jìn)行后續(xù)操作還在引物中添加了限制酶的識別序列。在反應(yīng)體系內(nèi)，至少需____次擴(kuò)增才能獲得所需的ubi啟動子。(2)圖1所示的流程圖中，過程①需_______________的催化，獲得的ubi-CSP基因在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，在Ti質(zhì)粒上的插入部位為______。過程②需要用CaCl2溶液處理農(nóng)桿菌，其目的是____________。過程③完成后，將玉米愈傷組織轉(zhuǎn)入含______的培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，篩選后的愈傷組織再經(jīng)培育獲得轉(zhuǎn)基因玉米。(3)研究者分別提取了野生型玉米及5株轉(zhuǎn)基因玉米的染色體DNA，用限制酶處理后進(jìn)行電泳。電泳后的DNA與基因探針進(jìn)行雜交，得到圖2所示放射性檢測結(jié)果，該基因探針應(yīng)為

________片段，實驗結(jié)果表明__________________。(4)在個體水平上對轉(zhuǎn)基因玉米植株進(jìn)行________實驗，可檢測CSP基因是否已在玉米中表達(dá)?！窘馕觥?1)在利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增時，需要事先設(shè)計引物，這里需要根據(jù)ubi啟動子設(shè)計合適的引物，因此需已知ubi兩端的一段序列，為便于進(jìn)行后續(xù)操作還在引物中添加了限制酶的識別序列。在反應(yīng)體系內(nèi)，至少需3次擴(kuò)增才能獲得引物之間的核苷酸序列，即至少需3次擴(kuò)增才能獲得所需的ubi啟動子。(2)圖1中，過程①為載體和目的基因相連的過程，因此需限制酶和DNA連接酶的催化從而實現(xiàn)連接，在獲得ubi-CSP基因構(gòu)建表達(dá)載體時，需要將ubi-CSP基因插入T-DNA內(nèi)部(且不破壞hpt)，這樣能保證T-DNA轉(zhuǎn)移時攜帶目的基因與玉米的染色體DNA連接。過程②為導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程，為了提高導(dǎo)入的成功率，通常用CaCl2溶液處理農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，因為處于感受態(tài)的農(nóng)桿菌易于吸收外源DNA，過程③完成后，將玉米愈傷組織轉(zhuǎn)入含潮霉素的培養(yǎng)基中進(jìn)行篩選，篩選后的愈傷組織再經(jīng)脫分化過程長成幼苗，從而獲得了轉(zhuǎn)基因玉米植株。(3)圖2所示為放射性檢測結(jié)果，因此這里的基因探針為含放射性同位素標(biāo)記的CSP基因片段，實驗結(jié)果顯示在第1、2、4、5株玉米中檢測出目的基因的放射性，據(jù)此可知除植株3外，其他4株轉(zhuǎn)基因玉米中CSP基因均已整合到玉米染色體基因組中。(4)在個體水平上，可以通過對轉(zhuǎn)基因玉米植株進(jìn)行低溫耐受性實驗，進(jìn)而檢測CSP基因是否在玉米中成功表達(dá)。答案：(1)ubi兩端的一段序列3(2)限制酶和DNA連接酶T-DNA內(nèi)部(且不破壞hpt)獲得感受態(tài)細(xì)胞(或：使農(nóng)桿菌處于易于吸收外源DNA的狀態(tài))潮霉素(3)含放射性同位素標(biāo)記的CSP基因除植株3外，其他4株轉(zhuǎn)基因玉米CSP基因均已整合到玉米染色體基因組中(4)低溫耐受性2.(2021·揚州模擬)人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價值，只能從血漿中制備。如圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑。(1)獲取HSA基因，首先需采集人的血液，提取______合成總cDNA，然后以cDNA為模板，采用______技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向，請用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。(2)啟動子通常具有物種及組織特異性，構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體，需要選擇的啟動子是_____(填寫字母，單選)。A.人血細(xì)胞啟動子B.水稻胚乳細(xì)胞啟動子C.大腸桿菌啟動子D.農(nóng)桿菌啟動子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是

。(4)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。與途徑Ⅱ相比，選擇途徑Ⅰ獲取rHSA的優(yōu)勢是

_。(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價值，須確認(rèn)rHSA與

的生物學(xué)功能一致?！窘馕觥?1)為獲取HSA基因，可通過反轉(zhuǎn)錄法，首先需采集人的血液，提取合成總cDNA，然后以cDNA為模板，采用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。由于DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，?fù)制時也是方向相反，題圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向，則另一條引物位于另一條鏈的相反一端。如圖所示：

(2)啟動子通常具有物種及組織特異性，故若構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體，需要選擇的啟動子是水稻胚乳細(xì)胞啟動子。(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化。(4)由于大腸桿菌為原核生物，無生物膜系統(tǒng)，而水稻為真核生物，具有生物膜系統(tǒng)，故與途徑Ⅱ相比，選擇途徑Ⅰ獲取rHSA的優(yōu)勢是水稻是真核生物，具有膜系統(tǒng)，能對初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工。(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價值，需對基因工程的產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，即確認(rèn)rHSA與HSA的生物學(xué)功能一致。答案：(1)總RNA(或mRNA)

PCR(2)B

(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化(4)水稻是真核生物，具有膜系統(tǒng)，能對初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工(5)HSA【易錯警示】基因工程應(yīng)用中的幾個易錯點(1)青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，不是通過基因工程產(chǎn)生的；(2)動物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，而不是為了產(chǎn)生體型巨大的個體；(3)原核生物的基因(如抗蟲基因)可以作為真核生物(棉花)的目的基因；(4)Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白并無毒性，進(jìn)入昆蟲消化道被分解成多肽后才產(chǎn)生毒性?？枷蚨Y(jié)合蛋白質(zhì)工程的流程，考查生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀和科學(xué)思維的比較和分類4.(2021·佛山模擬)中華鱘是地球上最古老的脊椎動物，被稱為“活化石”。研究者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境。以下說法錯誤的是 (

)A.該工程可以定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)B.改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的C.改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種D.改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì)【解析】選D。蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類需要，A正確；蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是通過改變基因的結(jié)構(gòu)來改變蛋白質(zhì)的功能，B正確；改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種，C正確；蛋白質(zhì)工程改變的是基因，是可以遺傳的，所以改造后的中華鱘的后代可能具有改造的蛋白質(zhì)，D錯誤。5.(2021·鹽城模擬)免疫預(yù)防以人工主動免疫為主要目的，其主要措施是接種疫苗。第一代疫苗包括滅活疫苗、減毒疫苗和類毒素，第二代疫苗包括由微生物的天然成分及其產(chǎn)物制成的重組蛋白疫苗，第三代疫苗的代表是基因疫苗?；蛞呙缡菍⒕幋a外源性抗原的基因插入質(zhì)粒上，然后將質(zhì)粒直接導(dǎo)入人或動物體內(nèi)，讓其在宿主細(xì)胞中表達(dá)抗原蛋白，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。下列說法錯誤的是 (

)A.疫苗經(jīng)注射進(jìn)入人體后，可被人體的B、T細(xì)胞特異性識別B.注射疫苗后，人體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生相應(yīng)記憶細(xì)胞C.基因疫苗能表達(dá)蛋白質(zhì)等抗原結(jié)構(gòu)，從而引起機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)D.利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)疫苗就是基因疫苗【解析】選D。人體中的B、T細(xì)胞都能特異性識別抗原，分別增殖、分化成漿細(xì)胞、記憶細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞、記憶細(xì)胞，A正確；注射疫苗后，人體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，并產(chǎn)生相應(yīng)記憶細(xì)胞，保持對抗原的記憶，B正確；基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，其他生物的蛋白質(zhì)可成為人體的抗原，C正確；基因疫苗的本質(zhì)是DNA或RNA，不是蛋白質(zhì)，D錯誤。6.(2020·湖北名師聯(lián)盟模擬)正常細(xì)胞不能合成干擾素，但含有干擾素基因。我國科學(xué)家釆用基因工程技術(shù)生產(chǎn)干擾素a-2b已實現(xiàn)量產(chǎn)。具體做法是