2023高考一輪新教材 生物Ⅱ 第4講 基因工程和生物技術(shù)的安全性與倫理問題

第4講基因工程和生物技術(shù)的安全性與倫理問題5.1.1概述基因工程是在遺傳學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展而來的5．1.2闡明DNA重組技術(shù)的實(shí)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5．1.3闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)鑒定等步驟5．1.4舉例說明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)5．2.1概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì)5.2.2舉例說明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程6．1.1舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品6．1.2探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用過程中帶來的影響6．2.1舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題6．2.2分析說明我國(guó)為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)6．3.1舉例說明歷史上生物武器對(duì)人類造成了嚴(yán)重的威脅與傷害6．3.2認(rèn)同我國(guó)反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散一、重組DNA技術(shù)的基本工具

1.基因工程的概念2．限制性內(nèi)切核酸酶(1)來源：主要是從_____生物中分離純化出來的。(2)作用：識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并切開特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的___________。(3)結(jié)果：產(chǎn)生_________或平末端。3．DNA連接酶種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源___________T4噬菌體特點(diǎn)只縫合_____末端縫合黏性末端和平末端作用恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的____________，連接兩個(gè)DNA片段原核磷酸二酯鍵黏性末端大腸桿菌黏性磷酸二酯鍵4.限制酶和DNA連接酶的關(guān)系(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是____________。(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(3)DNA連接酶起作用時(shí)，不需要模板。磷酸二酯鍵5．基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體6.DNA的粗提取與鑒定(1)實(shí)驗(yàn)原理DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面存在差異，可以利用這些差異，選用適當(dāng)?shù)腳__________方法對(duì)它們進(jìn)行提取。①DNA不溶于______。②DNA在不同濃度的_________中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。③在一定溫度下，DNA遇________試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。作用攜帶外源DNA片段進(jìn)入__________種類______、噬菌體、動(dòng)植物病毒等條件能自我復(fù)制；有一個(gè)至多個(gè)______________；有特殊的________受體細(xì)胞質(zhì)粒限制酶切割位點(diǎn)標(biāo)記基因物理或化學(xué)酒精NaCl溶液二苯胺(2)實(shí)驗(yàn)流程二、基因工程的基本操作程序

1.目的基因的篩選與獲取(1)目的基因：用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得______________等的基因。(2)獲取目的基因的方法①從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選。②利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因。預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物2．基因表達(dá)載體的構(gòu)建(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的①使目的基因在受體細(xì)胞中_________，并且可以遺傳給下一代。②使目的基因能夠_____和發(fā)揮作用。(2)基因表達(dá)載體的組成穩(wěn)定存在表達(dá)3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(1)導(dǎo)入方法(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法①轉(zhuǎn)化：是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。②農(nóng)桿菌自然條件下侵染___________和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。侵染時(shí)將Ti質(zhì)粒上的______轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。項(xiàng)目植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法___________法、花粉管通道法__________技術(shù)_____處理法受體細(xì)胞受精卵、體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化顯微注射Ca2＋雙子葉植物T--DNA4．目的基因的檢測(cè)與鑒定

項(xiàng)目步驟檢測(cè)內(nèi)容方法分子水平的檢測(cè)第一步轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因_______技術(shù)第二步目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA技術(shù)第三步目的基因是否翻譯出了蛋白質(zhì)_______________技術(shù)個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定抗蟲或抗病接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性的程度PCR抗原—抗體雜交5．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(1)實(shí)驗(yàn)原理①DNA擴(kuò)增：利用_____可以在體外進(jìn)行DNA片段的擴(kuò)增。②電泳鑒定：DNA分子在一定的pH下，可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，DNA向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)。PCR的產(chǎn)物一般通過__________________來鑒定。凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來。PCR瓊脂糖凝膠電泳(2)實(shí)驗(yàn)步驟①DNA片段的擴(kuò)增②DNA片段電泳鑒定的基本過程三、基因工程的應(yīng)用

1.基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用(1)轉(zhuǎn)基因抗蟲植物；(2)轉(zhuǎn)基因抗病植物；(3)轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物；(4)改良植物的品質(zhì)；(5)提高動(dòng)物的__________；(6)改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)。2．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用(1)對(duì)微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞進(jìn)行_____改造，使它們能夠生產(chǎn)藥物?；蚬こ趟幬镏饕?xì)胞因子、抗體、疫苗和激素等。(2)讓哺乳動(dòng)物批量生產(chǎn)_____，如乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。(3)可能使建立移植器官工廠的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。3．在食品工業(yè)方面的應(yīng)用：利用工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、氨基酸和維生素等。生長(zhǎng)速率基因藥物四、蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用

1.概念以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成____，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。2．蛋白質(zhì)工程的基本原理(1)基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)___________的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。(2)基本思路：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的___________→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或_____________→獲得所需要的蛋白質(zhì)?；虻鞍踪|(zhì)功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)合成新的基因3．蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用(1)醫(yī)藥工業(yè)方面：利用蛋白質(zhì)工程研發(fā)藥物。(2)其他工業(yè)方面：被廣泛用于改進(jìn)________或開發(fā)新的工業(yè)用酶。(3)農(nóng)業(yè)方面：科學(xué)家正在嘗試改造某些_________________的酶，以提高植物光合作用效率，增加糧食產(chǎn)量。酶的性能參與調(diào)控光合作用五、生物技術(shù)的安全性與倫理問題1．對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭(zhēng)論(1)基因工程對(duì)原本是自然造就的生命形式進(jìn)行了人為改造，使之具有了全新特征。(2)人們所生活的國(guó)家或社會(huì)的政治制度、意識(shí)形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有不同的價(jià)值觀取向。2．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)以完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，即清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程。(2)應(yīng)該看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響。(3)要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。(4)我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是研究上要大膽，堅(jiān)持自主創(chuàng)新；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴(yán)格，堅(jiān)持依法監(jiān)管。3．生殖性克隆人面臨的倫理問題生殖性克隆與治療性克?、偕承钥寺。褐竿ㄟ^克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體。②治療性克?。褐咐每寺〖夹g(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，達(dá)到治療疾病的目的生殖性克隆人面臨的倫理問題①生殖性克隆人“有違人類尊嚴(yán)”。②生殖性克隆人是人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人。③克隆技術(shù)還不成熟，生殖性克隆人會(huì)面臨流產(chǎn)、死胎和畸形兒等問題4.我國(guó)禁止生殖性克隆人(1)對(duì)生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)研究，我國(guó)政府的四原則是：不贊成、不允許、不支持、不接受。(2)對(duì)治療性克隆所涉及的倫理問題，主張進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。5．生物武器的種類包括致病菌類、病毒類和生化毒劑類等。6．我國(guó)對(duì)生物武器的態(tài)度我國(guó)政府支持《禁止生物武器公約》的宗旨和目標(biāo)，全面、嚴(yán)格履行公約義務(wù)，并主張全面禁止和徹底銷毀生物武器等各類大規(guī)模殺傷性武器。一、判斷正誤——從微點(diǎn)上澄清概念1．切割質(zhì)粒的限制性內(nèi)切核酸酶均能特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列。

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)2．DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來。

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)3．若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性內(nèi)切核酸酶，則一定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

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)4．構(gòu)建含有目的基因的Ti質(zhì)粒需要限制酶、DNA連接酶和核酸酶。

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)5．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列。

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)6．載體的作用是將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)。

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)7．外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制。

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)××××√√×8．檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可用抗原—抗體雜交技術(shù)。

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)9．利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因?yàn)閷⑷说难灏椎鞍谆驅(qū)肓藙?dòng)物的乳腺細(xì)胞中。

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)10．將絲狀物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色。

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)11．在凝膠中DNA分子的遷移速率與DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)，與凝膠的濃度無關(guān)。

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)12．凝膠中的DNA分子通過染色，可在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來。

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)13．PCR利用DNA熱變性原理，通過調(diào)節(jié)溫度控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。

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)××××√√14．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)。

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)15．蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)。

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)16．要在清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程的基礎(chǔ)上來討論轉(zhuǎn)基因技術(shù)的相關(guān)問題。

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)17．種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的基因多樣性。(

)18．我國(guó)允許生殖性克隆動(dòng)物，禁止生殖性克隆人。

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)19．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不會(huì)存在安全性問題。(

)20．中國(guó)反對(duì)生物武器，但中國(guó)在特殊情況下可以生產(chǎn)生物武器。

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)×√√√√××二、分析作答——從關(guān)聯(lián)思維上理解概念1．(選擇性必修3P71正文發(fā)掘)限制酶識(shí)別序列有什么特點(diǎn)？提示：無論是奇數(shù)還是偶數(shù)個(gè)堿基，都可以找到一條中軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向、對(duì)稱、重復(fù)排列的。2．(選擇性必修3P78圖3--5延伸思考)PCR過程中是否需要解旋酶？自然界中的DNA復(fù)制和PCR為什么都需要引物？提示：PCR過程中，DNA雙鏈解開是在高溫下完成的，不需要解旋酶；引物是一小段單鏈DNA或RNA，作為DNA復(fù)制的起始序列，它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。存在于自然界中的DNA復(fù)制和人工合成的聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)之所以需要引物，是因?yàn)樵贒NA合成時(shí)DNA聚合酶只能從已有的脫氧核苷酸鏈的3′端開始，從5′端到3′端延伸子鏈。3．(選擇性必修3P90正文發(fā)掘)(1)生產(chǎn)乳腺生物反應(yīng)器構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)有什么特別要求？為什么？提示：必須把藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起。因?yàn)橹挥羞B接了乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子，才能保證相應(yīng)的目的基因在雌性動(dòng)物泌乳期乳腺細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá)。(2)利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌能否直接生產(chǎn)干擾素等化學(xué)本質(zhì)為糖蛋白的藥物？為什么？提示：不能。因?yàn)榧?xì)菌中只有核糖體，沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等其他細(xì)胞器。4．(選擇性必修3P94正文發(fā)掘)對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？原因是什么？提示：應(yīng)該通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造。主要原因：①蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，但基因的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，容易改造；②改造后的基因可以遺傳給下一代，被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳。5．(選擇性必修3P106正文發(fā)掘)生殖性克隆與治療性克隆最主要的區(qū)別是什么？提示：克隆的目的不同，生殖性克隆的目的是用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體；治療性克隆的目的是治療人類疾病。6．(選擇性必修3P112正文發(fā)掘)對(duì)待生物武器的態(tài)度與轉(zhuǎn)基因安全性的態(tài)度有何不同？提示：對(duì)待生物武器的態(tài)度是在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物的安全性的態(tài)度是趨利避害，而不能因噎廢食。微課題(一)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的基本工具[系統(tǒng)深化知能]1．關(guān)于基因工程的基本工具的8個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)限制酶是一類酶，而不是一種酶。(2)限制酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，其作用的發(fā)揮需要適宜的理化條件，高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿均易使之變性失活。(3)在切割目的基因和載體時(shí)要求用同種限制酶或能產(chǎn)生相同末端的限制酶，目的是產(chǎn)生相同的末端。(4)將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來，需要切兩處，同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)末端。(5)不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的末端都相同，同一個(gè)DNA分子用不同的限制酶切割，產(chǎn)生的末端一般不相同。(6)限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外，不能破壞標(biāo)記基因，以便進(jìn)行檢測(cè)。(7)基因工程中的載體與細(xì)胞膜上物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體不同?；蚬こ讨械妮d體是DNA分子，能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)；膜載體是蛋白質(zhì)，與細(xì)胞膜的選擇透過性有關(guān)。(8)基因工程中有三種工具，但工具酶只有兩種。2．基因工程中工具酶的選擇方法(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類①應(yīng)選擇切點(diǎn)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(diǎn)位于目的基因和標(biāo)記基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲、乙不能選擇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(diǎn))。(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類(3)根據(jù)Ti質(zhì)粒的TDNA片段選擇限制酶圖中甲、乙、丁Ti質(zhì)粒均不宜選取，而丙Ti質(zhì)粒宜選取(設(shè)切割目的基因的限制酶為XbaⅠ和SacⅠ)，分析如下：3．明確載體上標(biāo)記基因的標(biāo)記原理載體上的標(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。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：4．比較與DNA有關(guān)的六種酶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聚合酶或耐高溫的DNA聚合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(duì)之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長(zhǎng)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單鏈末端[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1．限制酶a和b的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如圖所示，下列有關(guān)說法正確的是

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)A．一個(gè)DNA分子中，酶a與酶b的識(shí)別序列可能有多個(gè)B．酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接C．酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵不完全相同D．用酶a切割有3個(gè)識(shí)別位點(diǎn)的質(zhì)粒，得到4種切割產(chǎn)物解析：一個(gè)DNA分子中，可能存在一個(gè)至多個(gè)酶a與酶b的識(shí)別序列，A正確；由圖可知，酶a與酶b識(shí)別的序列雖然不同，但切出的黏性末端相同，相同的黏性末端能相互連接，B錯(cuò)誤；酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵均為相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子，用酶a切割有3個(gè)識(shí)別位點(diǎn)的質(zhì)粒，可得到3種切割產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。答案：A

2．下列有關(guān)DNA連接酶的敘述，正確的是

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)A．T4DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來B．E.coliDNA連接酶能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接C．DNA連接酶能恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵D．DNA連接酶可連接DNA雙鏈的氫鍵，使雙鏈延伸解析：T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，A錯(cuò)誤。E.coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接，B錯(cuò)誤。DNA連接酶能使兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，從而將它們連接起來，C正確，D錯(cuò)誤。答案：C

3．下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的敘述，正確的是

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)A．兩者都是從原核生物中分離純化出來的B．兩者的催化都會(huì)導(dǎo)致磷酸二酯鍵數(shù)目的改變C．限制酶都能在特定位點(diǎn)切割產(chǎn)生黏性末端D．DNA連接酶與DNA聚合酶作用的底物是相同的解析：T4DNA連接酶是從T4噬菌體分離出來的，A錯(cuò)誤；限制酶可以切割磷酸二酯鍵，DNA連接酶可以催化磷酸二酯鍵的形成，故兩者的催化都會(huì)導(dǎo)致磷酸二酯鍵數(shù)目的改變，B正確；限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成黏性末端或平末端，C錯(cuò)誤；DNA連接酶作用的底物是DNA片段，DNA聚合酶作用的底物是脫氧核苷酸，D錯(cuò)誤。答案：B

4．如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內(nèi)切核酸酶。下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．圖示對(duì)質(zhì)粒和目的基因切割用到了兩種限制酶B．卡那霉素抗性基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來C．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaⅠD．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)解析：限制酶SmaⅠ的識(shí)別序列位于目的基因上，因此表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)不能用限制酶SmaⅠ，應(yīng)用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ，C錯(cuò)誤。答案：C

5．(2021·全國(guó)乙卷)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種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示。回答下列問題：(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(diǎn)，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)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(xì)胞，方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)表達(dá)載體含有啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是指______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)限制酶EcoRⅠ和Pst

Ⅰ切割形成的是黏性末端，限制酶Sma

Ⅰ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來，而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端。因此圖中EcoRⅠ和Pst

Ⅰ切割后的DNA片段(黏性末端)既可以用E.coliDNA連接酶連接，又可以用T4DNA連接酶連接，而限制酶Sma

Ⅰ和EcoRⅤ切割后的DNA片段(平末端)只能用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶將兩個(gè)DNA片段連接形成磷酸二酯鍵。(3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子，常作為基因表達(dá)的載體。質(zhì)粒上含有復(fù)制原點(diǎn)，能保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中自我復(fù)制；質(zhì)粒DNA分子上有一個(gè)至多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)，便于目的基因的導(dǎo)入；質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，具體做法是用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞。(4)啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得需要的蛋白質(zhì)。答案：(1)EcoRⅠ、Pst

Ⅰ

EcoRⅠ、Pst

Ⅰ、Sma

Ⅰ和EcoRⅤ(2)磷酸二酯鍵(3)自我復(fù)制一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞(4)位于基因上游的一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別及結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程微課題(二)基因工程的基本操作程序

[系統(tǒng)深化知能]1．PCR技術(shù)獲取目的基因(1)PCR反應(yīng)的原理——DNA復(fù)制原理(2)PCR反應(yīng)過程過程說明圖解變性溫度超過90℃時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈復(fù)性溫度下降到50℃左右時(shí)，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合延伸溫度上升到72℃左右時(shí)，耐高溫的DNA聚合酶從引物起始合成互補(bǔ)鏈，可使新鏈由5′端向3′端延伸(3)結(jié)果：上述三步反應(yīng)完成后，一個(gè)DNA分子就變成了兩個(gè)DNA分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程可以在PCR擴(kuò)增儀中自動(dòng)完成。2．基因表達(dá)載體的構(gòu)建3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

植物動(dòng)物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法顯微注射法Ca2＋轉(zhuǎn)化法常用受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→侵染植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→胚胎移植→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子4．目的基因的檢測(cè)與鑒定[情境遷移用活]如圖所示的pIJ702是一種常用質(zhì)粒，其中tsr為硫鏈絲菌素(一種抗生素)抗性基因；mel為黑色素合成基因，其表達(dá)能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分別只有一處識(shí)別序列。[問題設(shè)計(jì)](1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的片段末端，通常有哪兩種？提示：黏性末端和平末端。(2)該質(zhì)粒能否作為轉(zhuǎn)運(yùn)兩端沒有SphⅠ、BglⅡ和SacⅠ識(shí)別序列的目的基因的載體，原因是什么？提示：不能，因?yàn)槟康幕騼啥藳]有SphⅠ、BglⅡ和SacⅠ識(shí)別序列，不可能切割出能與該質(zhì)粒重組的末端。(3)tsr基因?yàn)闃?biāo)記基因，其作用是什么？提示：便于篩選重組DNA分子。(4)挑選成功導(dǎo)入pIJ702質(zhì)粒的鏈霉菌的具體方法是什么？提示：pIJ702質(zhì)粒中含有黑色素合成基因mel，能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落，導(dǎo)入pIJ702質(zhì)粒的鏈霉菌菌落呈黑色，沒有導(dǎo)入pIJ702質(zhì)粒的鏈霉菌菌落呈白色，可通過觀察菌落的顏色進(jìn)行篩選。[解題思維建模][典例]

(2022·濟(jì)南模擬)TALEN是一種靶向基因操作技術(shù)，該技術(shù)利用了TAL靶向識(shí)別單元對(duì)靶向基因的識(shí)別作用和FokI蛋白對(duì)靶向基因的切割作用實(shí)現(xiàn)了對(duì)特定靶向基因的敲除。相關(guān)操作如下：(1)TAL靶向識(shí)別單元的構(gòu)建。TAL靶向識(shí)別單元為間隔32個(gè)氨基酸的雙連氨基酸(即兩個(gè)相連的氨基酸)序列。不同的雙連氨基酸分別與靶向基因中的A、T、C、G有恒定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)靶向基因的堿基序列可以設(shè)計(jì)出雙連氨基酸序列。(2)目的基因的獲取與擴(kuò)增。根據(jù)TAL靶向識(shí)別單元中雙連氨基酸序列和FokI蛋白的氨基酸序列，可按照__________________________________________________________________最終合成目的基因(寫出具體步驟)。再通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。擴(kuò)增前，需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)出____種引物；擴(kuò)增時(shí)，需先加熱至90～95℃，再冷卻至50～60℃，再加熱至70～75℃，此操作的目的是______________________________________________________________________。(3)利用質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體。在構(gòu)建的基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于基因的上游，它是________________________的部位；標(biāo)記基因的作用是_____________________________________________________________________。(4)目的基因的表達(dá)與檢測(cè)。目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，在受體細(xì)胞中維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為________。從分子水平上，通過________方法可檢測(cè)基因工程操作是否成功。(5)靶向基因的敲除。TAL靶向識(shí)別單元能夠識(shí)別特定的靶向基因序列，F(xiàn)okI蛋白能夠從被識(shí)別的靶向基因兩端切斷磷酸二酯鍵，從而將靶向基因從原雙鏈DNA上敲除。由此推測(cè)，F(xiàn)okI蛋白實(shí)際上是一種________。[解析]

(2)已知TAL靶向識(shí)別單元中雙連氨基酸序列和FokI蛋白的氨基酸序列，可先推測(cè)出信使RNA序列，再推測(cè)出目的基因的核苷酸序列，然后利用化學(xué)法以單個(gè)核苷酸為原料最終合成目的基因，再通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增前，需根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)出2種引物；擴(kuò)增時(shí)，需先加熱至90～95℃使DNA變性后解聚為單鏈，再冷卻至50～60℃使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上，再加熱至70～75℃促進(jìn)DNA聚合酶發(fā)揮作用，開始互補(bǔ)鏈的合成。(3)在構(gòu)建的基因表達(dá)載體中，有啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位；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，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(4)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，在受體細(xì)胞中維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入目的基因：PCR技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA：PCR技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原—抗體雜交技術(shù)。(5)FokI蛋白能夠從被識(shí)別的靶向基因兩端切斷磷酸二酯鍵，從而將靶向基因從原雙鏈DNA上敲除。由此推測(cè)，F(xiàn)okI蛋白實(shí)際上是一種限制性內(nèi)切核酸酶。[答案]

(2)先推測(cè)出信使RNA序列，再推測(cè)出目的基因的脫氧核苷酸序列，利用化學(xué)法以單個(gè)核苷酸為原料2加熱使DNA變性后解聚為單鏈，冷卻使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上，再加熱促進(jìn)DNA聚合酶發(fā)揮作用，開始互補(bǔ)鏈的合成(3)RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(4)轉(zhuǎn)化抗原—抗體雜交(或PCR技術(shù))

(5)限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)內(nèi)化思維模型基因工程操作流程模式圖[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1．某新型病毒是一種RNA病毒，醫(yī)務(wù)工作者利用PCR技術(shù)進(jìn)行病毒檢測(cè)時(shí)，所使用的方法中合理的是

(

)A．用細(xì)菌培養(yǎng)基直接培養(yǎng)被測(cè)試者體內(nèi)獲取的病毒樣本B．分析該病毒的RNA序列是設(shè)計(jì)PCR引物的前提條件C．PCR擴(kuò)增過程需使用RNA聚合酶和耐高溫的DNA聚合酶D．在恒溫條件下進(jìn)行PCR擴(kuò)增以避免溫度變化導(dǎo)致酶失活解析：病毒只能寄生在活細(xì)胞內(nèi)，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯(cuò)誤；PCR進(jìn)行的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(duì)引物，B正確；RNA病毒的RNA通過PCR擴(kuò)增需要先進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，然后使用耐高溫DNA聚合酶進(jìn)行DNA復(fù)制，不需要使用RNA聚合酶，C錯(cuò)誤；PCR擴(kuò)增過程需經(jīng)歷高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸的過程，而不是在恒溫條件下進(jìn)行的，D錯(cuò)誤。答案：B

2．為使玉米獲得抗除草劑性狀，

需進(jìn)行如圖所示的操作。報(bào)告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色。轉(zhuǎn)化過程中，愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌，導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化的愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下列敘述不正確的是

(

)A．篩選1需要用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的農(nóng)桿菌B．篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍(lán)色的組織C．為使除草劑抗性基因G在農(nóng)桿菌中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入到表達(dá)載體的復(fù)制原點(diǎn)和啟動(dòng)子之間D．為從個(gè)體水平上檢測(cè)圖中玉米植株A是否具有抗除草劑性狀，可采用的方法是用相應(yīng)除草劑噴灑待測(cè)玉米植株解析：分析題圖可知，該基因工程的標(biāo)記基因?yàn)榘逼S青霉素抗性基因，因此篩選1需要用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的農(nóng)桿菌，A正確；根據(jù)題意可知，報(bào)告基因的產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色，因此篩選2需要用無色物質(zhì)K處理愈傷組織并篩選出呈現(xiàn)藍(lán)色的組織，B正確；為使除草劑抗性基因G在農(nóng)桿菌中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入到表達(dá)載體的啟動(dòng)子、終止子之間，C錯(cuò)誤；為從個(gè)體水平上檢測(cè)圖中玉米植株A是否具有抗除草劑性狀，可采用的方法是用相應(yīng)除草劑噴灑待測(cè)玉米植株，D正確。答案：C

3．(2021·河北高考)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi)，進(jìn)行后續(xù)處理(例如，收集植物組織器官異地妥善儲(chǔ)存)，可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)能力，研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参铮z測(cè)了相關(guān)指標(biāo)?；卮鹣铝袉栴}：(1)為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)群體稱為______________。(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需要的兩種酶是___________________。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因，其作用是_____________________________。(3)進(jìn)行前期研究時(shí)，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是__________________。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹株系，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料的目的是____________________。(4)將長(zhǎng)勢(shì)一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后測(cè)定植株干重(圖1)及不同器官中Cd含量(圖2)。據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株對(duì)Cd具有更強(qiáng)的________(填“耐性”或“富集能力”)；據(jù)圖2可知，對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的________進(jìn)行后續(xù)處理對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。(5)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析，轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。相較于草本植物，采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤修復(fù)植物的優(yōu)勢(shì)在于______________________________________________________________________________________________________________________________(寫出兩點(diǎn)即可)。解析：(1)為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)群體含有酵母菌的全部基因，稱為基因組文庫。(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，需要用限制酶切割供體DNA和質(zhì)粒，以產(chǎn)生相同的黏性末端，然后用DNA連接酶進(jìn)行連接?；虮磉_(dá)載體中的標(biāo)記基因可用于目的基因的鑒定和篩選。(3)農(nóng)桿菌容易侵染雙子葉植物，其質(zhì)粒中的TDNA可轉(zhuǎn)移并插入受體細(xì)胞DNA中，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法?？紤]轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料，可避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散。(4)根據(jù)圖1分析可知，與野生型相比，轉(zhuǎn)基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加，說明轉(zhuǎn)基因植株在Cd污染的土壤中生長(zhǎng)較好，即對(duì)Cd具有更強(qiáng)的耐性；據(jù)圖2分析可知，轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉中Cd含量高于野生型，因此對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的莖、葉進(jìn)行后續(xù)處理，可使轉(zhuǎn)基因植株持續(xù)發(fā)揮富集Cd的作用，對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。(5)YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上，可通過主動(dòng)運(yùn)輸將Cd離子運(yùn)到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水，所以轉(zhuǎn)基因楊樹比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境。相較于草本植物，楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時(shí)可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運(yùn)輸、利用，作為Cd污染土壤修復(fù)植物更具有優(yōu)勢(shì)。答案：(1)基因組文庫(2)限制酶和DNA連接酶便于目的基因的鑒定和篩選(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散(4)耐性莖、葉(5)YCF1可通過主動(dòng)運(yùn)輸將Cd離子運(yùn)到液泡中，提高了細(xì)胞液的濃度，有利于植株吸水楊樹具有發(fā)達(dá)的根系和高大的樹冠，更適應(yīng)污染礦區(qū)等不良環(huán)境，同時(shí)可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便運(yùn)輸、利用微課題(三)

DNA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定■逐點(diǎn)清(一)DNA的粗提取與鑒定1．DNA粗提取與鑒定中不同試劑的用途及原理比較試劑濃度用途主要原理NaCl溶液2mol/L溶解DNADNA在NaCl溶液中的溶解度隨溶液濃度的變化而改變，溶解度在2mol/L時(shí)最大酒精95%(體積分?jǐn)?shù))除去雜質(zhì)、析出DNADNA不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)可溶于酒精二苯胺試劑—鑒定劑DNA遇二苯胺試劑(沸水浴)會(huì)變藍(lán)色2．歸納DNA粗提取中的注意事項(xiàng)(1)粗提取的DNA絲狀物要用濾紙吸去上面的水分或離心得到的沉淀物要晾干，然后再溶解在2mol/L的NaCl溶液中進(jìn)行鑒定。(2)DNA的溶解度與NaCl溶液濃度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中鑒定DNA通常用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA，需要不斷攪拌以增加DNA的溶解量，通常要3min以上。(3)加入預(yù)冷酒精后，要用玻璃棒緩慢、輕輕地沿一個(gè)方向攪拌溶液，玻璃棒不能插入到燒杯底部。(4)二苯胺試劑一般要現(xiàn)用現(xiàn)配，以保證實(shí)驗(yàn)效果。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A．酵母菌和菜花均可作為提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，可見玻璃棒上有白色絮狀物D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)解析：原則上含DNA的生物材料都可用來提取DNA，只是選用DNA含量高的生物組織，成功的可能性更大；DNA在2mol/LNaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大；向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，雞血細(xì)胞會(huì)吸水破裂，但在蒸餾水中不會(huì)析出DNA；DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后溶液變藍(lán)。答案：C

2．(2021·山東高考)粗提取DNA時(shí)，向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)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(duì)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?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精D．加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至2mol/L→過濾→調(diào)節(jié)濾液中NaCl濃度至0.14mol/L解析：木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白質(zhì)類雜質(zhì)，由于酶具有專一性，不能水解DNA，過濾后在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物，A正確；37～40℃的水浴箱中保溫10～15分鐘不能去除濾液中的雜質(zhì)，應(yīng)該放在60～75℃的水浴箱中保溫10～15分鐘，使蛋白質(zhì)變性析出，B錯(cuò)誤；向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌，過濾后在得到的濾液中加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精，此時(shí)DNA析出，不會(huì)進(jìn)入濾液中，C錯(cuò)誤；DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度小，調(diào)節(jié)濾液中的濃度至0.14mol/L時(shí)，DNA析出，不會(huì)進(jìn)入濾液中，D錯(cuò)誤。答案：A

[歸納拓展]

比較DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同物質(zhì)溶解規(guī)律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA溶解析出蛋白質(zhì)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析沉淀溶解■逐點(diǎn)清(二)DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定1．PCR產(chǎn)物的分析(1)PCR產(chǎn)物的種類：主要看其DNA片段上的引物種類①若只有一種引物，則是原始模板復(fù)制的產(chǎn)物，在每次循環(huán)中均有。②若含有兩種引物，則最早出現(xiàn)在第二次循環(huán)，以后每次循環(huán)中均有。(2)PCR產(chǎn)物的數(shù)量(以1個(gè)DNA分子片段經(jīng)n次循環(huán)擴(kuò)增的產(chǎn)物分析)①PCR產(chǎn)物的總數(shù)量：2n。②PCR擴(kuò)增的特異性片段的數(shù)量：2n－2。(3)PCR擴(kuò)增中需要引物數(shù)目的計(jì)算規(guī)律若一個(gè)DNA分子在PCR中經(jīng)過n輪循環(huán)，理論上需要消耗引物數(shù)為2n＋1－2，第n輪循環(huán)需要消耗的引物數(shù)為2n個(gè)。2．PCR技術(shù)需要引物的原因DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，因此，DNA的復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，因此DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。3．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定的注意事項(xiàng)(1)為避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭、蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。(2)緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲(chǔ)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(yīng)組分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換。(4)在進(jìn)行操作時(shí)，一定戴好一次性手套。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．下列對(duì)PCR操作過程的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A．PCR反應(yīng)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌B．PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲(chǔ)存C．PCR所用的緩沖液和酶從冰箱拿出之后，迅速融化D．在微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的吸液槍頭都必須更換解析：在冰箱中放置的緩沖液和酶取出后應(yīng)放在冰塊上緩慢融化，不能迅速融化。答案：C

2．PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，下圖表示合成過程。下列說法錯(cuò)誤的是

(

)A．a(chǎn)過程高溫使DNA變性解旋，該過程不需要解旋酶的作用B．c過程要用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴(kuò)增時(shí)需要再添加C．如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不標(biāo)記，控制“94℃～55℃～72℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的DNA占25%D．PCR中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于基因突變解析：PCR中DNA解旋是通過高溫進(jìn)行的，該過程不需要解旋酶的作用，A正確；c過程用到的酶為耐高溫的DNA聚合酶，在高溫下不會(huì)失活，因此在PCR擴(kuò)增時(shí)不需要再添加，B錯(cuò)誤；如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)記，循環(huán)3次后，形成的DNA分子為8個(gè)，而含有15N標(biāo)記的DNA分子為2個(gè)，故在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的DNA占25%，C正確；PCR中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于基因突變，D正確。答案：B

3．下列有關(guān)電泳的敘述，錯(cuò)誤的是

(

)A．電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過程B．待測(cè)樣品中各種分子的形狀、大小及帶電性質(zhì)的差異等會(huì)影響其在電泳中的遷移速度C．進(jìn)行電泳時(shí)，帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相同的電極移動(dòng)D．常用的電泳方法是瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳解析：進(jìn)行電泳時(shí)，帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)，C錯(cuò)誤。答案：C

微課題(四)蛋白質(zhì)工程[系統(tǒng)深化知能]1．蛋白質(zhì)工程的操作流程圖2．概括蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定實(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，以獲得人類所需的類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(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②基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造

[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1．(2021·遼寧高考)腈水合酶(N0)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域，但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一B．加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)C．獲得N1的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D．檢測(cè)N1的活性時(shí)先將N1與底物充分混合，再置于高溫環(huán)境解析：由題意可知，在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)，則N1與N0氨基酸序列有所不同，這可能是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一，A正確；蛋白質(zhì)工程的作用對(duì)象是基因，即加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)，B正確；N1為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，C正確；酶具有高效性，檢測(cè)N1的活性需先將其置于高溫環(huán)境，再與底物充分混合，D錯(cuò)誤。答案：D

2．已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列問題。(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的________________進(jìn)行改造。

(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括______________的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：___________________________________________________________________。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過________________________和__________________________，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物______進(jìn)行鑒定。

解析：(1)由題干信息可知，改造蛋白質(zhì)的功能可通過改變蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))實(shí)現(xiàn)。(2)依據(jù)蛋白質(zhì)工程的定義及題中信息可知，獲得P1基因的途徑有修飾現(xiàn)有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法則的全部?jī)?nèi)容包括DNA的復(fù)制、RNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。通過蛋白質(zhì)工程合成的蛋白質(zhì)還需要進(jìn)行生物活性的鑒定即功能鑒定，看其是否能滿足人們的需求。答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))

(2)P

P1

DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))

DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)

(3)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列功能微課題(五)生物技術(shù)的安全性與倫理問題[系統(tǒng)深化知能]1．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原因(1)生物技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)一樣具有兩面性，是一把雙刃劍，既能推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，也可能帶來災(zāi)難。(2)社會(huì)的發(fā)展總是和技術(shù)的發(fā)展密切聯(lián)系，從促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的角度看，必須不斷發(fā)展生物技術(shù)，造福人類，同時(shí)盡量避免災(zāi)難。2．轉(zhuǎn)基因生物安全性的兩個(gè)常見誤區(qū)(1)引入外來物種≠增加生物多樣性：如果引進(jìn)的生物會(huì)破壞環(huán)境或者對(duì)當(dāng)?shù)厣锏纳嬖斐捎绊?，可能?huì)造成生物多樣性的銳減。(2)轉(zhuǎn)基因生物具有危害≠阻止技術(shù)的發(fā)展：應(yīng)該用正確的態(tài)度對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)，不能因?yàn)榭赡艿奈：Χ柚辜夹g(shù)的發(fā)展。3．治療性克隆與生殖性克隆4．試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較類型治療性克隆生殖性克隆區(qū)別目的治療人類疾病用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體水平細(xì)胞水平個(gè)體水平聯(lián)系都屬無性繁殖；產(chǎn)生新個(gè)體、新組織；遺傳信息相同項(xiàng)目試管嬰兒設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)手段胚胎移植前，不需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷胚胎移植前需要進(jìn)行遺傳學(xué)診斷應(yīng)用主要解決不孕夫婦的生育問題用于白血病、貧血癥的治療相同點(diǎn)都需要體外受精、體外早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等，都屬于有性生殖5．克隆動(dòng)物、試管動(dòng)物與轉(zhuǎn)基因動(dòng)物項(xiàng)目克隆動(dòng)物試管動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物概念用體細(xì)胞核移植的方法獲得的動(dòng)物用體外受精的方法獲得的動(dòng)物由被轉(zhuǎn)入了目的基因的受精卵發(fā)育成的動(dòng)物技術(shù)體細(xì)胞核移植體外受精DNA重組技術(shù)生殖方式無性生殖有性生殖有性生殖或保持原生殖方式遺傳特性主要與供核個(gè)體相同具備雙親的遺傳性狀具備原受精卵及被轉(zhuǎn)入的目的基因兩方的遺傳特性相同點(diǎn)三者均涉及早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)，且移植所選胚胎一般是桑葚胚或囊胚期的胚胎[題點(diǎn)考法全訓(xùn)]1．下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品及其安全性的敘述，正確的是

(

)A．轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體發(fā)育和健康產(chǎn)生諸多危害B．食用轉(zhuǎn)基因食品會(huì)導(dǎo)致外源基因轉(zhuǎn)入人體細(xì)胞C．食用含抗生素抗性基因的轉(zhuǎn)基因食品可顯著增強(qiáng)人抵抗病菌的能力D．種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性解析：目前還未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體發(fā)育和健康造成危害的實(shí)例，A錯(cuò)誤；食用轉(zhuǎn)基因食品不會(huì)導(dǎo)致外源基因轉(zhuǎn)入人體細(xì)胞，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因食品中的抗生素抗性基因不會(huì)在人體內(nèi)表達(dá)，故不會(huì)增強(qiáng)人抵抗病菌的能力，C錯(cuò)誤；種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性，D正確。答案：D

2．轉(zhuǎn)基因食品存在“是否安全”的爭(zhēng)議，有人認(rèn)為轉(zhuǎn)基因食品是有害的。比如抗“草甘膦(除草劑)”轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植過程中，噴灑除草劑的人卻患了癌癥。以下說法正確的是

(

)A．自古就有“吃啥補(bǔ)啥”的說法，所以吃了轉(zhuǎn)基因食品，則其中的基因會(huì)整合到人的基因組中B．嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達(dá)部位，則轉(zhuǎn)基因食品安全性可以得到保障C．若食用轉(zhuǎn)基因大米，就一定會(huì)對(duì)人的健康造成危害D．抗除草劑植物生產(chǎn)的食品會(huì)導(dǎo)致人患癌癥解析：吃了轉(zhuǎn)基因食品，其中的基因會(huì)被消化分解，因此不會(huì)整合到人的基因組中，A錯(cuò)誤；嚴(yán)格管理好目的基因和控制好目的基因的表達(dá)部位，則轉(zhuǎn)基因食品安全性可以得到保障，B正確；食用轉(zhuǎn)基因大米不一定會(huì)對(duì)人的健康造成危害，C錯(cuò)誤；由題意可知除草劑可能導(dǎo)致人患癌癥，但抗除草劑植物生產(chǎn)的食品不一定會(huì)導(dǎo)致人患癌癥，D錯(cuò)誤。答案：B

3．生殖性克隆和治療性克隆既有相同點(diǎn)，又有本質(zhì)的區(qū)別。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．兩者都涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)B．前者為了產(chǎn)生新個(gè)體，后者為了治療疾病C．前者面臨倫理問題，后者不會(huì)面臨倫理問題D．我國(guó)允許生殖性克隆動(dòng)物，但禁止生殖性克隆人解析：生殖性克隆和治療性克隆都涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)，A正確；生殖性克隆是以產(chǎn)生新個(gè)體為目的的克隆，治療性克隆用于治療疾病，B正確；生殖性克隆和治療性克隆都涉及倫理問題，我國(guó)政府不允許進(jìn)行任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)，也同樣重視治療性克隆所涉及的倫理問題，C錯(cuò)誤；我國(guó)允許生殖性克隆動(dòng)物，但禁止生殖性克隆人，D正確。答案：C

4．現(xiàn)代生物技術(shù)在造福人類的同時(shí)，也可能引起一系列的安全和倫理問題，回答以下有關(guān)問題。(1)關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題的爭(zhēng)論主要集中在________安全、________安全和環(huán)境安全三個(gè)方面。(2)生物武器包括________、________、生化毒劑類等。(3)我國(guó)對(duì)于“克隆人”這一技術(shù)總體上來說是禁止______性克隆，但不反對(duì)________性克隆。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒與普通試管嬰兒的區(qū)別在于前者在植入前需要對(duì)胚胎進(jìn)行________________。(5)對(duì)于“基因身份證”，反對(duì)者認(rèn)為：通過基因檢測(cè)確定和治療遺傳病目前困難重重，而且存在個(gè)人基因資訊泄露造成社會(huì)生活中出現(xiàn)________的風(fēng)險(xiǎn)，因此沒有必要進(jìn)行基因檢測(cè)。解析：(1)轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題主要包括食物安全(滯后效應(yīng)、過敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變)、生物安全(對(duì)生物多樣性的影響)、環(huán)境安全(對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響)。(2)生物武器包括致病菌類、病毒類、生化毒劑類等。(3)我國(guó)對(duì)于“克隆人”這一技術(shù)總體上來說是禁止生殖性克隆，但不反對(duì)治療性克隆。(4)設(shè)計(jì)試管嬰兒是指體外受精形成的胚胎在植入母體孕育前，根據(jù)人們的需要，將胚胎的一個(gè)細(xì)胞取出，進(jìn)行某些設(shè)計(jì)，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果符合人們需要時(shí)，再把胚胎植入母體孕育，因此設(shè)計(jì)試管嬰兒與普通試管嬰兒的區(qū)別在于前者在植入前需要對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。(5)對(duì)于“基因身份證”，反對(duì)者認(rèn)為：通過基因檢測(cè)確定和治療遺傳病目前困難重重，而且存在個(gè)人基因資訊泄露造成社會(huì)生活中出現(xiàn)基因歧視的風(fēng)險(xiǎn)，因此沒有必要進(jìn)行基因檢測(cè)。答案：(1)食物生物(2)致病菌類病毒類(3)生殖治療(4)遺傳學(xué)診斷(5)基因歧視[典例]

(2021·全國(guó)甲卷)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)。為檢測(cè)病人是否感染了某種病原菌，醫(yī)生進(jìn)行了相關(guān)操作：①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果；②從病人組織樣本中提取DNA；③利用PCR擴(kuò)增DNA片段；④采集病人組織樣本?；卮鹣铝袉栴}：(1)若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是__________(用數(shù)字序號(hào)表示)。(2)操作③中使用的酶是__________。PCR反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、__________三步，其中復(fù)性的結(jié)果是____________________________。(3)為了做出正確的診斷，PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與________________特異性結(jié)合。(4)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指___________________________________________________________________。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。[解析]

(1)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)，若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是④采集病人組織樣本→②從病人組織樣本中提取DNA→③利用PCR擴(kuò)增DNA片段→①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果。(2)在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，使用的酶是Taq酶(熱穩(wěn)定DNA聚合酶)，PCR反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、延伸三步，其中復(fù)性的結(jié)果是Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。(3)DN