高三生物一輪復(fù)習(xí)課件37基因工程

第37講基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題[課標(biāo)要求]1.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。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(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)與鑒定等步驟。3.舉例說(shuō)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)。4.舉例說(shuō)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(guò)程。5.舉例說(shuō)出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品及影響；中國(guó)禁止生殖性克隆人；舉例說(shuō)明生物武器對(duì)人類的威脅與傷害。6.活動(dòng)：DNA的粗提取與鑒定。7.活動(dòng)：利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增DNA片段并完成電泳鑒定，或運(yùn)用軟件進(jìn)行虛擬PCR實(shí)驗(yàn)。8.活動(dòng)：搜集文獻(xiàn)資料，就“轉(zhuǎn)基因食品是否安全”展開(kāi)辯論。9.活動(dòng)：搜集“轉(zhuǎn)基因食品是否安全”及關(guān)于設(shè)計(jì)試管嬰兒的資料。構(gòu)思維導(dǎo)圖基因工程的基本操作程序DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定考點(diǎn)一重組DNA技術(shù)的基本工具目錄CONTENTS考點(diǎn)二考點(diǎn)三重溫高考真題演練考點(diǎn)四

生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題考點(diǎn)五基因工程的應(yīng)用按照人們的愿望，通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。操作對(duì)象及環(huán)境操作水平操作原理結(jié)果生物體外基因DNA分子水平按照人類的需要定向改造生物的遺傳特性基因重組（不同物種間）優(yōu)點(diǎn)：能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙；定向改造生物的遺傳特性?；蚬こ痰母拍罨蚬こ痰靡詫?shí)現(xiàn)的理論基礎(chǔ)是？拓展基因工程的理論基礎(chǔ)1限制酶原核生物數(shù)千特定核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端考點(diǎn)一、重組DNA技術(shù)的基本工具平末端:限制酶在識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)形成的。黏性末端:限制酶在識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí)形成的。中軸線中軸線EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶識(shí)別序列為GAATTC,切割位點(diǎn)在A和G之間。識(shí)別序列為CCCGGG,切割位點(diǎn)在C和G之間?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)·透析】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(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)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)確保目的基因和載體出現(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。

一個(gè)基因從DNA分子上切下來(lái)，需要切

處，產(chǎn)生

個(gè)黏性末端，斷

個(gè)磷酸二酯鍵，需要

個(gè)水。24442DNA連接酶磷酸二酯鍵大腸桿菌黏性末端黏性末端分子縫合針與DNA有關(guān)的幾種酶的比較[歸納拓展]酶種類作用底物作用部位作用結(jié)果限制酶DNA分子將DNA切成兩個(gè)或多個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵以DNA單鏈為模板，將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到另一條短的單鏈末端解旋酶DNA分子將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長(zhǎng)鏈DNA水解酶DNA分子將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸磷酸二酯鍵DNA分子片段脫氧核苷酸堿基對(duì)中的氫鍵磷酸二酯鍵質(zhì)粒(常用）、噬菌體、動(dòng)植物病毒⑵種類：思考題：若用家蠶作為某基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中，不選用

作為載體，其原因是

。噬菌體噬菌體的宿主細(xì)胞是細(xì)菌，而不是家蠶⑴作用：①攜帶外源DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞②在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體環(huán)狀雙鏈DNA分子⑶載體需具備的條件——供外源DNA片段（目的基因）插入其中?真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。①有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)③具有標(biāo)記基因④對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害——便于重組DNA分子的篩選3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體(1)源于選擇性必修3P71“旁欄思考”：①原核生物中存在限制酶的意義是什么？提示原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保證自身安全，防止外來(lái)病原物的危害。②限制酶來(lái)源于原核生物，為什么不能切割自己的DNA分子？提示限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(1)質(zhì)粒與擬核中的DNA有哪些相同點(diǎn)：（至少寫(xiě)出兩點(diǎn)）

①

。

②

。

③

。(2)質(zhì)粒

（是/不是）一種細(xì)胞器。(3)細(xì)胞膜上的載體蛋白與基因工程中的載體的區(qū)別①化學(xué)本質(zhì)不同：細(xì)胞膜上的載體：

。基因工程中的載體可能是物質(zhì)，如

；也可是生物，如

；也可是λ噬菌體的衍生物。②功能不同：細(xì)胞膜上的載體功能

;基因工程中的載體是一種“分子運(yùn)輸車”,把

。化學(xué)本質(zhì)和結(jié)構(gòu)相同能夠自我復(fù)制具有遺傳效應(yīng)或都能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成等不是蛋白質(zhì)質(zhì)粒動(dòng)植物病毒協(xié)助細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞【總結(jié)】易錯(cuò)點(diǎn)撥蘇云金桿菌與載體拼接普通棉花（無(wú)抗蟲(chóng)特性）棉花細(xì)胞抗蟲(chóng)棉提取表達(dá)Bt基因?qū)隑t基因重組DNA分子基因工程的實(shí)現(xiàn)需要解決哪些問(wèn)題？1.目的基因的篩選與獲取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4.目的基因的

檢測(cè)與鑒定如何篩選和獲?。繛楹我唇樱咳绾纹唇樱啃枰裁垂ぞ?？將目的基因?qū)氩煌锛?xì)胞的方法重組DNA分子需具備哪些條件？目的基因一定能進(jìn)入受體細(xì)胞嗎？進(jìn)入后一定能表達(dá)嗎？考點(diǎn)二、基因工程的基本操作程序①逆轉(zhuǎn)錄法：②化學(xué)合成法：1目的基因的篩選與獲取(1)篩選合適的目的基因①目的基因：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變_____________或獲得_____________等的基因。主要是指___________的基因。②篩選目的基因的方法：從相關(guān)的__________和____________的基因中進(jìn)行篩選。______________和序列比對(duì)工具的應(yīng)用。受體細(xì)胞性狀預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物編碼蛋白質(zhì)人工合成目的基因通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)來(lái)獲取目的基因利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因已知結(jié)構(gòu)功能清晰序列數(shù)據(jù)庫(kù)耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）DNA模板引物（2種）穩(wěn)定的緩沖溶液（一般添加Mg2+）四種脫氧核苷酸dNTP(dATP、dTTP、dCTP、dGTP)激活真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶變性

復(fù)性

延伸

條件引物的作用：94℃左右55℃左右72℃左右使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開(kāi)始連接脫氧核苷酸(2)利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因①原理：

。②擴(kuò)增過(guò)程DNA復(fù)制③過(guò)程

目的基因DNA________后_______，____與單鏈相應(yīng)________結(jié)合；然后以_______為模板在________作用下進(jìn)行_____，即將4種_________加到__________，如此___________。受熱變性解為單鏈引物延伸互補(bǔ)序列單鏈DNADNA聚合酶引物的3’端脫氧核苷酸重復(fù)循環(huán)多次（1）變性①溫度：_____________②具體變化：________________上升到90℃以上雙鏈DNA解旋為單鏈（2）復(fù)性①溫度：_____________②具體變化:__________________________________________________下降到50℃左右

兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合（3）延伸①溫度：_____________②具體變化：_________________________________________上升到72℃左右4種脫氧核苷酸在耐高溫DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈①n代后，DNA分子有_____個(gè)②n代后，DNA鏈有_____條③第____代出現(xiàn)完整的目的基因④n代后，含引物的DNA分子有_____個(gè)⑤n代后，共消耗_____個(gè)引物⑥第n代復(fù)制，消耗了______個(gè)引物⑦n代后，完整的目的基因有_____個(gè)2n2n+132n2n+1-22n2n-2n第一代第二代第三代第四代第五代易錯(cuò)提醒(1)在PCR過(guò)程中實(shí)際加入的為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作為合成

的原料，又可為DNA的合成提供

。(2)引物既可以是DNA單鏈，也可以為

。細(xì)胞內(nèi)的DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，也需要

，一般為RNA片段。(3)真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要

激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加

。DNA子鏈能量RNA單鏈引物Mg2＋Mg2＋PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較如何對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)鑒定？瓊脂糖凝膠電泳易錯(cuò)提醒(4)PCR擴(kuò)增過(guò)程中的循環(huán)圖示與規(guī)律PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較需要引物的原因？DNA聚合酶不能從頭合成DNA，只能從引物的3′端開(kāi)始延伸DNA鏈。①1個(gè)模板DNA分子經(jīng)過(guò)n輪PCR，可以擴(kuò)增出

個(gè)DNA片段，共需要引物數(shù)量為

。②1個(gè)模板DNA分子經(jīng)過(guò)

輪PCR，可以擴(kuò)增出僅含引物之間的片段。2n2n＋1－23(1)PCR原理：利用了_____________原理，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。PCR儀實(shí)質(zhì)上就是一臺(tái)能夠_______________的儀器。DNA的熱變性1實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定①DNA分子具有_____________，在一定的___下，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷，在_____的作用下，這些________會(huì)向著__________________的電極移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程就是_____；可解離的基團(tuán)pH電場(chǎng)帶電分子電泳與它所帶電荷相反②PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)_______________來(lái)鑒定；③在凝膠中DNA分子的遷移速率與___________、________________和_____等有關(guān)④凝膠中的DNA分子通過(guò)_____，可以在波長(zhǎng)為_(kāi)_______的______下被檢測(cè)出來(lái)。瓊脂糖凝膠電泳凝膠的濃度染色300nm紫外燈DNA分子的大小構(gòu)象(2)DNA片段電泳鑒定的原理：自動(dòng)調(diào)控溫度2PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟

凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為_(kāi)________的__________下被檢測(cè)出來(lái)。3DNA的測(cè)定：300

nm紫外燈PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較思考：通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，主要優(yōu)點(diǎn)是什么？不需解旋酶、可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因（高效快速）、易于操作DNA雙鏈復(fù)制HindⅢ酶和BamHⅠ酶DNA連接酶(2)GFP基因在重組質(zhì)粒中的作用是________________________________________________________________________________________________________________。用之前相同的限制酶對(duì)GFP-VNN1重組質(zhì)粒切割后，進(jìn)行電泳鑒定時(shí)得到如圖1所示的部分條帶，結(jié)果表明________________________________________________________________________________________________________________________。

鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)VNN1基因已經(jīng)插入到含GFP基因的載體中(3)IL-6為體內(nèi)重要的炎癥因子，能與相應(yīng)的受體結(jié)合，激活炎癥反應(yīng)。圖2為GFP-VNN1重組質(zhì)粒對(duì)細(xì)胞分泌IL-6的影響，由此說(shuō)明____________________________________________________________________________________________；同時(shí)發(fā)現(xiàn)與正常組比較，空質(zhì)粒轉(zhuǎn)染組IL-6的表達(dá)有輕微升高，造成這種現(xiàn)象的可能原因是________________________________________________________。VNN1基因表達(dá)產(chǎn)物能促進(jìn)細(xì)胞分泌炎癥因子IL-6操作過(guò)程中對(duì)細(xì)胞的損傷(或用到化學(xué)試劑對(duì)細(xì)胞具有一定的毒性作用)，可以激活相應(yīng)細(xì)胞分泌炎癥因子IL-6①

;②

。啟動(dòng)子：RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄。終止子：終止轉(zhuǎn)錄⑴目的使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用⑵組成標(biāo)記基因：目的基因：復(fù)制原點(diǎn)：鑒別或篩選含有重組DNA分子的受體細(xì)胞目的基因必須插入到

與

之間。終止子DNA復(fù)制的起始位點(diǎn)。啟動(dòng)子2基因表達(dá)載體的構(gòu)建---基因工程的核心(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程載體（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）同一種問(wèn)題：該過(guò)程需要用到基因工程哪些工具？載體與基因表達(dá)載體的區(qū)別：二者都有標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)兩部分DNA片段。基因表達(dá)載體在載體基礎(chǔ)上增加了啟動(dòng)子、目的基因、終止子。

載體自身環(huán)化片段間的連接目的基因自身環(huán)化質(zhì)粒自身環(huán)化目的基因與質(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

目的基因11’22’122’1’2’1’21如何解決這一問(wèn)題？單酶切缺點(diǎn)：

思考：如果用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒，再用DNA連接酶處理后會(huì)出現(xiàn)幾種產(chǎn)物？(只考慮兩兩結(jié)合)①質(zhì)粒、目的基因自身環(huán)化；②質(zhì)粒與目的基因反向連接雙酶切！反向連接問(wèn)題探討：選擇兩種不同的限制酶同時(shí)對(duì)目的基因和質(zhì)粒切割如何篩選出插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落？在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，產(chǎn)生一些菌落，然后將這些菌落按照原來(lái)的位置轉(zhuǎn)移到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，一段時(shí)間后，某些菌落將會(huì)出現(xiàn)停止增殖的現(xiàn)象，這些菌落的位置在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中對(duì)應(yīng)的位置的菌落即為插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落。知識(shí)拓展標(biāo)記基因的作用注：AmpR：氨芐青霉素抗性基因，TetR：四環(huán)素抗性基因易錯(cuò)提醒項(xiàng)目啟動(dòng)子終止子起始密碼子終止密碼子本質(zhì)_________________________位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端功能____________________________________________________________________________________________________________________________________DNADNAmRNAmRNARNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(lái)翻譯的起始信號(hào)(編碼氨基酸)翻譯的結(jié)束信號(hào)(不編碼氨基酸)啟動(dòng)子、終止子、起始密碼子、終止密碼子對(duì)比3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物動(dòng)物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、______________顯微注射法

處理法受體細(xì)胞_______________________原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(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→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2＋處理細(xì)胞→細(xì)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(dá)載體導(dǎo)入花粉受精卵Ca2＋管通道法體細(xì)胞或受精卵農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法示意圖Ti質(zhì)粒目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞插入植物細(xì)胞染色DNA表達(dá)新性狀導(dǎo)入農(nóng)桿菌第一次拼接第二次拼接第一次導(dǎo)入第二次導(dǎo)入T—DNA(1)轉(zhuǎn)化：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__________的過(guò)程。此處“轉(zhuǎn)化”與肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的“轉(zhuǎn)化”含義相同，實(shí)質(zhì)都是

。(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入穩(wěn)定和表達(dá)基因重組T－DNA染色體DNA農(nóng)桿菌受體細(xì)胞第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的

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(xì)胞的

上；第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入

，第二次導(dǎo)入(非人工操作)是指含目的基因的T－DNA導(dǎo)入

。(3)農(nóng)桿菌特點(diǎn)①能在自然條件下侵染

和

，而對(duì)大多數(shù)___________沒(méi)有侵染能力。②農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有

，當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。雙子葉植物裸子植物單子葉植物Ti質(zhì)粒①常用法:

.②常用菌：

。③微生物作為受體細(xì)胞的原因是

。④過(guò)程：Ca2+處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNACa2+處理法(感受態(tài)細(xì)胞法)大腸桿菌繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)少⑤受體細(xì)胞用Ca2+處理的目的是

。⑥用Ca2+處理受體細(xì)胞是通過(guò)改變

的通透性來(lái)完成使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞，容易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子細(xì)胞壁注意：原核生物作為受體細(xì)胞產(chǎn)生的真核生物的蛋白質(zhì)通常沒(méi)有生物活性，需要在體外進(jìn)行再加工。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞4目的基因的檢測(cè)與鑒定類型步驟檢測(cè)內(nèi)容方法分子檢測(cè)第一步第二步第三步個(gè)體水平鑒定轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA目的基因是否翻譯形成蛋白質(zhì)PCR等技術(shù)PCR等技術(shù)抗原-抗體雜交技術(shù)抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)抗性以及抗性程度

抗性檢測(cè)；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:檢查目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性①制作出與目的基因序列相同的有同位素標(biāo)記的DNA片段，并用PCR擴(kuò)增（基因探針）②提取受體細(xì)胞全部DNA或mRNA，與基因探針置于同一培養(yǎng)液。③高溫變性處理，使之全部變?yōu)閱捂?，觀察是否出現(xiàn)雜交DNA片段。核酸分子雜交技術(shù)轉(zhuǎn)基因生物的DNA探針15N變性15N雜交DNA分子（可檢測(cè)）變性若出現(xiàn)雜交帶，則目的基因成功翻譯出蛋白質(zhì)。蘇云金芽孢桿菌提取Bt毒蛋白注射小鼠體內(nèi)抗體標(biāo)記抗體提取蛋白電泳分離抗原抗體雜交脫分化抗原-抗體雜交技術(shù)(1)CRISPR復(fù)合體中的sgRNA的主要功能是_________________________________________________________________________________________________________，Cas9蛋白催化斷裂的化學(xué)鍵位于______________之間。若采用基因工程的方法獲得Cas9蛋白，構(gòu)建重組質(zhì)粒需要的酶是__________________________。(2)一般來(lái)說(shuō)，在使用CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用Cas9和________(填“相同”或“不同”)的sgRNA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯。(3)若將CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因生物，與傳統(tǒng)的基因工程相比，其明顯優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)通過(guò)上述介紹，你認(rèn)為CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在_________________________________________________________________(寫(xiě)出2點(diǎn))等方面有廣闊的應(yīng)用前景。

與靶向基因(目的基因)上特定堿基序列互補(bǔ)，從而定向引導(dǎo)Cas9蛋白與靶向基因結(jié)合，并在特定位點(diǎn)切割DNA磷酸和脫氧核糖限制酶和DNA連接酶不同避免了因目的基因隨機(jī)插入宿主細(xì)胞DNA引起的生物安全性問(wèn)題基因治療、基因水平進(jìn)行動(dòng)植物的育種、研究基因的功能A．第一階段過(guò)程中的產(chǎn)物是依賴引物1、引物2和引物3、引物4擴(kuò)增的結(jié)果B．引物2和引物3上均含有與模板鏈不能互補(bǔ)的堿基C．PCR過(guò)程中需要先加熱至90℃以上后再冷卻至72℃左右D．第三階段需要利用引物1和引物4獲得目的基因C3．(2022·浙江卷改編)截至2022年10月，我國(guó)在抗擊新冠疫情方面取得了顯著的成效，但全球疫情形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻，尤其是病毒出現(xiàn)了新變異株——德?tīng)査W密克戎，更是威脅著全人類的生命健康。(1)新冠病毒核酸定性檢測(cè)原理是：以新冠病毒的單鏈RNA為模板，利用________酶合成DNA，經(jīng)PCR擴(kuò)增，然后在擴(kuò)增產(chǎn)物中加入特異的________，如果檢測(cè)到特異的雜交分子則核酸檢測(cè)為陽(yáng)性。(2)接種疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制備技術(shù)要點(diǎn)是：將腺病毒的復(fù)制基因敲除；以新冠病毒的________基因?yàn)槟０搴铣傻腄NA插入腺病毒基因組，構(gòu)建重組腺病毒。重組腺病毒在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生新冠病毒抗原，從而引發(fā)特異性免疫反應(yīng)。在此過(guò)程中，腺病毒的作用是作為基因工程中目的基因的____________。將腺病毒復(fù)制基因敲除的目的是________________________________________________________________________________________________。逆轉(zhuǎn)錄核酸探針抗原載體使腺病毒失去復(fù)制能力(3)單克隆抗體有望用于治療新冠肺炎。單克隆抗體的制備原理是：取免疫陽(yáng)性小鼠的________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng)，使其融合，最后篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。與植物組織培養(yǎng)相比，雜交瘤細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)需要特殊的成分，如胰島素和____________________。脾動(dòng)物血清考向3結(jié)合基因工程的操作程序及其應(yīng)用，考查科學(xué)探究4．(2022·浙江溫州)土壤農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)基因植物的培育過(guò)程中，為了便于受體細(xì)胞的篩選，常將土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒進(jìn)行改造，并加入卡那霉素抗性基因(KanR)和β-半乳糖苷酶基因(lacZ′)，如圖所示。β-半乳糖苷酶能催化特殊物質(zhì)X-gal發(fā)生顯色反應(yīng)而使固體培養(yǎng)基上含該基因的菌落呈藍(lán)色，否則呈白色?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)用BseYⅠ切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA，在DNA連接酶的作用下__________(填“能”或“否”)形成重組質(zhì)粒，理由是_______________________________________________________________________________________________。(2)為便于篩選，需將農(nóng)桿菌接種在含______________、X-gal的LB培養(yǎng)基，以去除未轉(zhuǎn)化的細(xì)胞，再選擇______色菌落，即為所需菌落。這一過(guò)程中，切割含目的基因的DNA片段，應(yīng)選擇限制性內(nèi)切核酸酶________，用于導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌本身________(填“含”或“不含”)lacZ′基因。(3)為提高重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌的效率，除考慮導(dǎo)入方法、篩選條件、防止污染外，還需考慮的主要因素有___________________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。能具有互補(bǔ)的黏性末端卡那霉素白色BglⅡ不含

農(nóng)桿菌的感受態(tài)、數(shù)量(密度)；質(zhì)粒的大小、質(zhì)量、濃度、純度；無(wú)機(jī)鹽濃度2.實(shí)驗(yàn)原理：（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精。（2）DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/LNaCl溶液。（3）在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色。00.14NaCI濃度（mol/L）DNA溶解度1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：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)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法去除其他成分，對(duì)DNA進(jìn)行提取?？键c(diǎn)三、DNA的粗提取與鑒定

DNA含量相對(duì)較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等。

不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和線粒體，幾乎不含DNA。3.選材：注意：4.試劑：①研磨液②體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精③2mol/L的NaCl溶液④二苯胺試劑⑤蒸餾水——含有NaCl、EDTA、SDS、Tris和HCl——析出DNA——溶解DNA——鑒定DNA，要現(xiàn)配現(xiàn)用家用洗潔精含有SDS；洗衣粉含有蛋白酶和表面活性劑，可裂解細(xì)胞膜、使蛋白質(zhì)變性。冷酒精析出DNADNA的鑒定（沸水浴、二苯胺）研磨稱取約30g洋蔥切碎，放入研缽中，倒入10mL研磨液，充分研磨。紗布過(guò)濾取上清液在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過(guò)濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，再取上清液。在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液(體積分?jǐn)?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(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；取兩支試管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。將絲狀物或沉淀物溶于其中一支試管的NaCl溶液中。然后，向兩支試管中各加入4mL的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱5min。5.實(shí)驗(yàn)步驟：DNA的鑒定1號(hào)試管2號(hào)試管加入2mol/LNaCl溶液5mL5mL絲狀物(DNA)不加加入用玻璃棒攪拌無(wú)絲狀物溶解加入二苯胺試劑4mL4mL沸水浴5min5min觀察現(xiàn)象不變藍(lán)變藍(lán)鑒定結(jié)果①以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100mL血液中需要加入3g檸檬酸鈉，防止血液凝固。②利用動(dòng)物細(xì)胞提取DNA破碎細(xì)胞的方法：動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，可直接吸水漲破。③加入研磨液后，必須充分研磨，否則細(xì)胞核不會(huì)充分破碎，釋放出的DNA量就會(huì)減少。④加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。⑤預(yù)冷的酒精具有以下優(yōu)點(diǎn)：a.可抑制核酸水解酶的活性，進(jìn)而抑制DNA降解；b.抑制分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀析出；c.低溫有利于增加DNA分子的柔韌性，減少其斷裂。注意事項(xiàng)(1)指紋圖譜就是把“核心序列”串聯(lián)起來(lái)作為探針，與不同個(gè)體的DNA進(jìn)行__________________就會(huì)出現(xiàn)各自特有DNA指紋圖譜。應(yīng)用DNA指紋技術(shù)，首先需要用____________將待測(cè)的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開(kāi)。(2)提取動(dòng)物細(xì)胞的DNA時(shí)需先破碎細(xì)胞，常用的方法是________________。為了純化提取的DNA，可利用DNA在____________中溶解度的不同來(lái)去除雜質(zhì)。在沸水浴的條件下，DNA遇____________會(huì)變成藍(lán)色。(3)一滴血、精液或是一根頭發(fā)中的DNA雖然含量很少，但仍可以進(jìn)行DNA指紋鑒定，因?yàn)樵阼b定之前可通過(guò)______________獲得大量的相同DNA。從上圖可以判斷出懷疑對(duì)象中____________最可能是罪犯。DNA分子雜交限制酶吸水漲破法NaC1溶液二苯胺PCR技術(shù)1考點(diǎn)四

基因工程的應(yīng)用1.基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用抗蟲(chóng)功能的基因抗病基因降解或抵抗1.基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用蛋白質(zhì)編碼基因花青素代謝相關(guān)的基因外源生長(zhǎng)激素基因乳糖酶基因乳汁2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用基因改造顯微注射抗原決定基因克隆免疫排斥目的基因（藥用蛋白基因）的篩選與獲取乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件基因表達(dá)載體顯微注射法受精卵早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植母體動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，通過(guò)分泌乳汁獲得所需要的藥物構(gòu)建發(fā)育實(shí)例1.乳房（乳腺）生物反應(yīng)器：2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用胚胎移植前，應(yīng)取樣滋養(yǎng)層，做DNA分析，鑒定性別，保留雌性思考題：1.為什么要將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起？讓藥用蛋白基因只在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)2.目的基因可在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，其他組織細(xì)胞中含有該目的基因嗎？

。理由是：

。含有因?yàn)樗鼈兌际怯赏粋€(gè)受精卵分裂、分化而來(lái)的目的基因（藥用蛋白基因）的篩選與獲取乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件基因表達(dá)載體顯微注射法受精卵早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植母體動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，通過(guò)分泌乳汁獲得所需要的藥物構(gòu)建發(fā)育實(shí)例1.乳房（乳腺）生物反應(yīng)器：2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用思考題：3.利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)蛋白質(zhì)，有什么局限性？受性別和發(fā)育時(shí)期的限制4.如何改進(jìn)？將目的基因與膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子重組，制備膀胱生物反應(yīng)器，從尿液中提取。不受性別和發(fā)育時(shí)期的限制目的基因（藥用蛋白基因）的篩選與獲取乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件基因表達(dá)載體顯微注射法受精卵早期胚胎培養(yǎng)早期胚胎胚胎移植母體動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，通過(guò)分泌乳汁獲得所需要的藥物構(gòu)建發(fā)育實(shí)例1.乳房（乳腺）生物反應(yīng)器：2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用思考題：5.乳腺生物反應(yīng)器的含義是什么？乳腺生物反應(yīng)器指整個(gè)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，而不是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺6.乳腺生物反應(yīng)器經(jīng)有性生殖產(chǎn)生的后代一定可以產(chǎn)生目標(biāo)蛋白嗎？？不一定；①目的基因在受體細(xì)胞中不是成對(duì)存在的，相當(dāng)于雜合子，配子中可能不含該基因，則有性生殖產(chǎn)生的后代中可能不含目的基因②有性生殖產(chǎn)生的后代可能為雄性，不能分泌乳汁2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例2.用基因工程菌生產(chǎn)藥物：（如細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等）⑵.用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的流程：⑴.工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類稱為基因工程菌①人胰島素基因的篩選和獲?。河肦T-PCR（逆轉(zhuǎn)錄PCR）獲取人胰島素基因（cDNA）②人胰島素基因表達(dá)載體的建構(gòu)：用限制酶和DNA連接酶將人胰島素基因（要添加啟動(dòng)子、終止子）與質(zhì)粒拼接，構(gòu)建基因表達(dá)載體；③將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞：用Ca+處理大腸桿菌，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌；④人胰島素基因的檢測(cè)與鑒定：檢測(cè)篩選出成功轉(zhuǎn)化的大腸桿菌⑤進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)（菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、配置培養(yǎng)基、滅菌、接種、發(fā)酵、產(chǎn)物的分離和提純）思考：目前除了可以利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素，還可以用酵母菌來(lái)生產(chǎn)人胰島素，請(qǐng)從細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度考慮，二者生產(chǎn)的人胰島素有何不同？大腸桿菌是原核生物，沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，無(wú)法對(duì)合成的胰島素肽鏈進(jìn)行加工，沒(méi)有生物活性;酵母菌是真核生物，有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可以對(duì)合成的胰島素肽鏈進(jìn)行一定的加工和修飾，有生物活性。乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的區(qū)別比較內(nèi)容乳腺生物反應(yīng)器工程菌含義指讓外源基因在哺乳動(dòng)物的乳腺中特異表達(dá)，利用動(dòng)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(dá)的菌類基因表達(dá)合成的藥物蛋白與天然蛋白質(zhì)相同細(xì)菌合成的藥物蛋白可能沒(méi)有活性受體細(xì)胞動(dòng)物受精卵微生物細(xì)胞目的基因?qū)敕绞斤@微注射法感受態(tài)細(xì)胞法生產(chǎn)條件不需嚴(yán)格滅菌；溫度等外界條件對(duì)其影響不大需嚴(yán)格滅菌，嚴(yán)格控制工程菌所需的溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度等外界條件藥物提取從動(dòng)物乳汁中提取從微生物細(xì)胞或其培養(yǎng)液中提取(3)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體①供體動(dòng)物：

。②存在難題：存在

反應(yīng)。③解決辦法：將供體基因組導(dǎo)入某種基因調(diào)節(jié)因子，以抑制

的表達(dá)，或設(shè)法除去

，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。

豬免疫排斥2.基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用抗原決定基因抗原決定基因①豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人的極為相似②與靈長(zhǎng)類動(dòng)物相比，豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒要少得多思考題：為什么可以用豬的器官解決人類器官移植的來(lái)源問(wèn)題？工程菌牛凝乳酶的基因基因工程菌3.基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用(1)新冠病毒是一種RNA病毒，通過(guò)其表面的S蛋白與宿主細(xì)胞膜表面ACE2受體結(jié)合而完成感染。研制疫苗時(shí)，通過(guò)RT-PCR(逆轉(zhuǎn)錄—聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))獲取S蛋白基因所需要的酶是______________________________________。據(jù)圖1分析，應(yīng)選擇的引物是________，其作用是在酶的催化下能從引物的________端開(kāi)始連接脫氧核苷酸。(2)PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)________________來(lái)鑒定，結(jié)果如圖2所示。1號(hào)泳道為標(biāo)準(zhǔn)(Marker)，2號(hào)泳道為陽(yáng)性對(duì)照(提純的S蛋白基因片段)，3號(hào)泳道為實(shí)驗(yàn)組。標(biāo)準(zhǔn)(Marker)的實(shí)質(zhì)為不同__________的DNA片段混合物，3號(hào)泳道若有雜帶出現(xiàn)原因一般可能是___________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答出2點(diǎn))。逆轉(zhuǎn)錄酶、耐高溫的DNA聚合酶Ⅱ、Ⅲ3′瓊脂糖凝膠電泳已知長(zhǎng)度模板受到污染；引物的特異性不強(qiáng)；退火溫度偏低(3)腺病毒是一種DNA病毒，該病毒基因組中表達(dá)出的E1區(qū)蛋白與腺病毒的復(fù)制有關(guān)而且對(duì)宿主細(xì)胞的毒性很強(qiáng)。為了提高疫苗的________，避免人體因重組腺病毒增殖而感染，科研中將____________構(gòu)建的復(fù)制缺陷型腺病毒作為運(yùn)載S蛋白基因的載體制備新冠疫苗。安全性去除E1基因蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(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(guò)改造或合成基因，來(lái)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基礎(chǔ)：___________________________________②操作：___________________________________③操作對(duì)象：_______________________________④目的：___________________________________⑤地位：___________________________________⑥理論和技術(shù)：_____________________________⑦人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系改造或合成基因改造現(xiàn)有或制造新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程基因分子生物學(xué)、晶體學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)蛋白質(zhì)（三維結(jié)構(gòu)）預(yù)期功能生物功能翻譯折疊行使轉(zhuǎn)錄設(shè)計(jì)推測(cè)改造或合成mRNA目的基因2.基本思路預(yù)期的蛋白質(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→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）通過(guò)

或

，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)?；蛐揎椈蚝铣?.

手段項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程操作對(duì)象操作起點(diǎn)操作水平操作流程結(jié)果實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因基因DNA分子水平DNA分子水平預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到并改變對(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→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過(guò)改造或合成基因來(lái)定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程；②蛋白質(zhì)工程離不開(kāi)基因工程，其包含基因工程的基本操作。預(yù)期蛋白質(zhì)功能目的基因蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較歸納總結(jié)4.蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用（1）研發(fā)速效胰島素類似物天然蛋白質(zhì)易形成二聚體或六聚體預(yù)期結(jié)構(gòu)改造B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB29位的賴氨酸交換位置新胰島素基因轉(zhuǎn)錄mRNA折疊預(yù)期功能行使功能降低胰島素的聚合作用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改變B鏈第20-29位氨基酸組成推測(cè)序列翻譯多肽鏈有效抑制胰島素的聚合（2）延長(zhǎng)干擾素體外保存時(shí)間天然干擾素不易保存預(yù)期結(jié)構(gòu)改造一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸新干擾素基因轉(zhuǎn)錄mRNA折疊預(yù)期功能行使功能延長(zhǎng)保存時(shí)間設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)氨基酸替換推測(cè)序列翻譯多肽鏈在-70℃下可以保存半年（3）降低人對(duì)小鼠單抗了抗體的免疫反應(yīng)

通過(guò)_______，將小鼠抗體上______的區(qū)域（即

）“嫁接”到_______（即

）上，經(jīng)過(guò)這樣改造的抗體_____________________________；改造基因結(jié)合抗原可變區(qū)人的抗體恒定區(qū)誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度就會(huì)降低很多（4）其他①改進(jìn)酶的性能或開(kāi)發(fā)新的工業(yè)用酶；②改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，以提高植物光合作用的速率，增加糧食的產(chǎn)量；③改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使它防治病蟲(chóng)害的效果增強(qiáng)；考向2結(jié)合蛋白質(zhì)工程，考查科學(xué)思維2．(2022·湖南卷)水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問(wèn)題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是________________________，物質(zhì)b是________。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是________________________________________________________。氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡(jiǎn)并性（2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有________________________________、_______________________________________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是____________。從基因文庫(kù)中獲取目的基因通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成DNA雙鏈復(fù)制(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的________(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是________________________________________________________________________________。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。種類

提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)3支試管中血液凝固時(shí)間1.轉(zhuǎn)基因成果項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)基因微生物方面①減少啤酒酵母雙乙酰的生成,縮短啤酒的發(fā)酵周期;②構(gòu)建高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基因工程菌來(lái)生產(chǎn)________、藥物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面①將生長(zhǎng)激素基因、促生長(zhǎng)激素釋放激素基因等轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi),培育了一批__________、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜;②將某些抗病毒的基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi),培育了抵抗相應(yīng)病毒的動(dòng)物新品種;③建立某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型轉(zhuǎn)基因植物方面培育出了大批具有______、抗病、抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物氨基酸生長(zhǎng)迅速抗蟲(chóng)考點(diǎn)五生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題一

轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性2.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)（1）理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的________________。原理和操作規(guī)程②看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的__________________等因素的影響。政治、經(jīng)濟(jì)和文化③靠確鑿的______和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。證據(jù)（2）我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是一貫的、明確的，就是研究上要大膽，堅(jiān)持_________；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。自主創(chuàng)新對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭(zhēng)論1.關(guān)注生殖性克隆人（1）生殖性克隆和治療性克隆的概念①生殖性克隆是指通過(guò)克隆技術(shù)產(chǎn)生__________的新個(gè)體。獨(dú)立生存②治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官,用它們來(lái)____________受損的細(xì)胞、組織和器官,從而達(dá)到治療疾病的目的。修復(fù)或替代二

關(guān)注生殖性克隆人和禁止生物武器（2）關(guān)于生殖性克隆人的爭(zhēng)論贊同理由：①科學(xué)研究有自己內(nèi)在的發(fā)展規(guī)律，社會(huì)應(yīng)該允許科學(xué)家研究；②現(xiàn)在人們的倫理道德觀念還不能接受這一切，但是__________是可以改變的。反對(duì)理由：①生殖性克隆人“有違人類尊嚴(yán)”；②生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會(huì)地位上都不健全的人，嚴(yán)重地違反了______________，是克隆技術(shù)的濫用；③克隆技術(shù)還不成熟，面臨著流產(chǎn)、死胎和畸形兒等問(wèn)題。人的觀念人類倫理道德（3）我國(guó)禁止生殖性克隆人我國(guó)政府一再重申四不原則:________、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。我國(guó)政府主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。不贊成2.禁止生物武器（1）生物武器種類及特點(diǎn)①生物武器包括__________、病毒類和生化毒劑類等。致病菌類②特點(diǎn):____________、攻擊范圍廣。致病能力強(qiáng)（2）禁止生物武器:在任何情況下________、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。不發(fā)展1.生殖性克隆和治療性克隆的比較類型生殖性克隆治療性克隆目的產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體治療疾病水平個(gè)體水平細(xì)胞水平聯(lián)系都屬于無(wú)性生殖；產(chǎn)生新個(gè)體或新組織，遺傳信息相同2.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較類型試管嬰兒設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)手段不需進(jìn)行遺傳診斷胚胎移植前需進(jìn)行遺傳診斷實(shí)踐應(yīng)用解決不孕不育問(wèn)題用于白血病、貧血病等疾病的治療聯(lián)系二者都是體外受精，經(jīng)體外早期胚胎發(fā)育，再進(jìn)行胚胎移植，在生殖方式上都為有性生殖考向結(jié)合生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題，考查社會(huì)責(zé)任1．(2022·山東濟(jì)南期末改編)20世紀(jì)70年代以后，一大批生物技術(shù)成果問(wèn)世，對(duì)人類的生產(chǎn)和生活，特別是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮了極大的作用，科學(xué)家甚至利用分子遺傳學(xué)等知識(shí)和技術(shù)把改造生命的幻想變成現(xiàn)實(shí)。但生物技術(shù)的發(fā)展在造福人類的同時(shí)也可能帶來(lái)潛在的危害。下列有關(guān)生物技術(shù)的安全性與倫理問(wèn)題描述正確的是(

)A．將目的基因?qū)肴~綠體基因組可以有效地防止基因污染B．經(jīng)濟(jì)、文化和倫理道德觀念的不同不會(huì)影響人們對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的看法C．生殖性克隆和治療性克隆的結(jié)果本質(zhì)是相同的，都會(huì)面臨倫理問(wèn)題D．人體不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)制造的具有超強(qiáng)的傳染性和致病性的新型病原體產(chǎn)生免疫反應(yīng)A2．(2022·廣東連州)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物與安全性的敘述，正確的是(

)A．轉(zhuǎn)基因培育的植物，理論上目的基因只存在于特定的組織中B．轉(zhuǎn)基因技術(shù)與植物體細(xì)胞雜交技術(shù)均可打破生殖隔離，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交育種，培育出雜種新物種C．種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉時(shí)，常間行種植普通棉花以供害蟲(chóng)取食，其主要目的是保護(hù)物種多樣性D．轉(zhuǎn)基因花粉中若有毒蛋白或過(guò)敏蛋白，則它有通過(guò)食物鏈傳遞而引發(fā)人類食品安全問(wèn)題的可能D高考真題體驗(yàn)1.(2022·山東卷)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B．離心研磨液是為了加速DNA的沉淀C．在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色D．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)B2．(2022·全國(guó)乙卷)新冠疫情出現(xiàn)后，病毒核酸檢測(cè)和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)新冠病毒是一種RNA病毒，檢測(cè)新冠病毒RNA(核酸檢測(cè))可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA，這一過(guò)程需要的酶是____________________，再通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷被檢測(cè)者是否感染新冠病毒。(2)為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的__________________來(lái)進(jìn)行。PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步，其中溫度最低的一步是________。(3)某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)(檢測(cè)體內(nèi)是否有新冠病毒抗體)，若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性，說(shuō)明_________________(答出1種情況即可)；若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性，說(shuō)明__________________。逆轉(zhuǎn)錄酶(反轉(zhuǎn)錄酶)特異性核苷酸序列退火(復(fù)性)曾感染新冠病毒，已康復(fù)已感染新冠病毒，是患者(4)常見(jiàn)的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗，可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。獲取S蛋白基因→構(gòu)建S蛋白基因與運(yùn)載體的表達(dá)載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定(檢測(cè)受體能否產(chǎn)生S蛋白)3．(2022·山東卷)某種類型的白血病由蛋白P引發(fā)，蛋白UBC可使P被蛋白酶識(shí)別并降解，藥物A可通過(guò)影響這一過(guò)程對(duì)該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理，需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAGP和FLAGP△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，F(xiàn)LAG