2023年高考生物一輪復(fù)習(xí)（全國(guó)版） 第10單元 第1課時(shí)　基因工程的基本工具和基本操作程序

第1課時(shí)基因工程的基本工具和基本操作程序目標(biāo)要求1.基因工程的誕生。2.基因工程的原理及技術(shù)(含PCR技術(shù))。3.實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定。考點(diǎn)一重組DNA技術(shù)的基本工具1．基因工程的概念(1)手段：按照人們的愿望，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性。(2)目的：創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。(3)水平：分子水平。由于在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，因此又叫做DNA重組技術(shù)。拓展延伸基因工程的理論基礎(chǔ)2．DNA重組技術(shù)的基本工具(1)限制性核酸內(nèi)切酶(也稱“限制酶”)(2)DNA連接酶(3)載體(1)源于選修3P4“尋根問底”①原核生物中存在限制酶的作用是什么？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？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。(2)源于選修3P6“尋根問底”：DNA連接酶和DNA聚合酶不是(填“是”或“不是”)一回事。原因是：①DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶是把單個(gè)的脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上。②DNA聚合酶起作用時(shí)需要以一條DNA鏈為模板，而DNA連接酶不需要模板。延伸應(yīng)用圖解限制酶的選擇原則(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：質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中不選擇SmaⅠ。(3)確保出現(xiàn)相同黏性末端原則：通常選擇與切割目的基因相同的限制酶，如圖甲中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，如圖甲也可選擇PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶。考向一限制酶和DNA連接酶1．(2022·青島市高三期中)下表為常用的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)及其識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，由此推斷以下說法中，錯(cuò)誤的是()限制酶名稱識(shí)別序列和切割位點(diǎn)限制酶名稱識(shí)別序列和切割位點(diǎn)BamHⅠG↓GATCCKpnⅠGGTAC↓CEcoRⅠC↓AATTCSau3AⅠ↓GATCHindⅡGTY↓RACSmaⅠCCC↓GGG注：Y為C或T，R為A或G。A．HindⅡ、SmaⅠ兩種限制酶切割后形成平末端B．Sau3AⅠ限制酶的切割位點(diǎn)在識(shí)別序列的外部C．BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后形成相同的黏性末端D．一種限制酶一定只能識(shí)別一種核苷酸序列答案D解析HindⅡ、SmaⅠ兩種限制酶沿著中軸線切口切開，切割后形成平末端，A項(xiàng)正確；Sau3AⅠ限制酶識(shí)別GATC序列，切割位點(diǎn)在識(shí)別序列的外部，B項(xiàng)正確；BamHⅠ限制酶識(shí)別GGATCC序列，Sau3AⅠ限制酶識(shí)別GATC序列，切割后形成相同的黏性末端GATC，C項(xiàng)正確；HindⅡ能識(shí)別GTCAAC，也能識(shí)別GTTAAC，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．第三代疫苗——DNA疫苗是指將編碼保護(hù)性抗原蛋白的基因(如圖甲)插入到適宜的質(zhì)粒(如圖乙)中得到的重組DNA分子，將其導(dǎo)入人體內(nèi)，在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的產(chǎn)物可直接誘導(dǎo)機(jī)體免疫應(yīng)答，且可持續(xù)一段時(shí)間。限制性核酸內(nèi)切酶的切點(diǎn)分別是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析錯(cuò)誤的是()A．構(gòu)建DNA疫苗時(shí)，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒B．圖乙中只用EcoRⅠ切割后的質(zhì)粒，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)C．用EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒，再用DNA連接酶連接，只產(chǎn)生1種連接產(chǎn)物D．抗原基因在體內(nèi)表達(dá)時(shí)不需要解旋酶答案C解析從圖甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后兩端各有一個(gè)切口，與圖乙中EcoRⅠ切口對(duì)接時(shí)，可有兩種可能，即可產(chǎn)生兩種重組DNA，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄時(shí)不需要解旋酶，在RNA聚合酶的作用下，DNA即可解旋，D項(xiàng)正確?？枷蚨蚬こ梯d體的應(yīng)用3．質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列有關(guān)質(zhì)粒的說法正確的是()A．質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中，也存在于某些病毒中B．細(xì)菌的基因只存在于質(zhì)粒上C．質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子D．質(zhì)粒是基因工程中的重要工具酶之一答案C4．下列有關(guān)基因工程中載體的說法，正確的是()A．在進(jìn)行基因工程操作中，被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒B．所有的質(zhì)粒都可以作為基因工程中的載體C．質(zhì)粒是一種獨(dú)立于細(xì)菌染色體外的鏈狀DNA分子D．作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應(yīng)有對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒定和選擇的標(biāo)記基因答案D解析在進(jìn)行基因工程操作中，被用作載體的質(zhì)粒是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的，A錯(cuò)誤；具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)、具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒才可以作為基因工程中的載體，B錯(cuò)誤；質(zhì)粒是一種獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外的環(huán)狀DNA分子，C錯(cuò)誤；作為載體的質(zhì)粒DNA分子上應(yīng)有對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒定和選擇的標(biāo)記基因，而且能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，D正確?？键c(diǎn)二基因工程的基本操作程序1．目的基因的獲取(1)目的基因：主要指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。(2)獲取目的基因的方法①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(從基因組文庫(kù)中獲取,從部分基因文庫(kù)如cDNA文庫(kù)中獲取))eq\a\vs4\al\co1(②利用,PCR技,術(shù)擴(kuò)增,目的基,因)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(原理：DNA雙鏈復(fù)制,條件：引物、DNA模板、熱穩(wěn)定DNA,聚合酶、游離的dNTPdCTP、dATP、,dGTP、dTTP,過程\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(變性：90～95℃條件下受熱變性,↓,

后解鏈為單鏈,

,復(fù)性：55～60℃條件下，引物與單,

鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合,↓,延伸：70～75℃條件下在熱穩(wěn)定,

DNA聚合酶作用下合成子鏈)),結(jié)果：每次循環(huán)后目的基因的量增加一倍，即成指數(shù)形,

式擴(kuò)增約為2n，其中n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)))③用化學(xué)方法直接人工合成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(條件：基因比較小，核苷酸序列已知,方法：通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成))歸納總結(jié)(1)PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較(2)幾種獲取目的基因方法的比較項(xiàng)目從基因文庫(kù)中獲取人工合成方法從基因組文庫(kù)中獲取從cDNA文庫(kù)中獲取化學(xué)合成法反轉(zhuǎn)錄法過程供體細(xì)胞中的DNA↓限制酶許多DNA片段↓插入載體↓導(dǎo)入受體菌群(基因組文庫(kù))↓外源DNA擴(kuò)增，產(chǎn)生特定性狀↓分離目的基因目的基因的mRNA↓反轉(zhuǎn)錄單鏈DNA↓合成雙鏈DNA↓插入載體↓導(dǎo)入受體菌群(cDNA文庫(kù))↓分離目的基因蛋白質(zhì)的氨基酸序列↓推測(cè)mRNA的核苷酸序列↓推測(cè)基因的核苷酸序列↓化學(xué)合成目的基因目的基因的mRNA↓反轉(zhuǎn)錄單鏈DNA↓合成雙鏈DNA(即目的基因)說明將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫(kù)，包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)適用于片段較小，核苷酸序列已知的目的基因；利用DNA合成儀合成以RNA為模板，需要逆轉(zhuǎn)錄酶易錯(cuò)提醒①在PCR過程中實(shí)際加入的為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作為合成DNA子鏈的原料，又可為DNA的合成提供能量。②引物既可以是DNA單鏈，也可以為RNA單鏈。細(xì)胞內(nèi)的DNA進(jìn)行復(fù)制時(shí)，也需要引物，一般為RNA片段。③真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。因此，PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加Mg2＋。④PCR擴(kuò)增過程中的循環(huán)圖示與規(guī)律循環(huán)次數(shù)123nDNA分子數(shù)2482n含引物A(或B)的DNA分子數(shù)1372n－1同時(shí)含引物A、B的DNA分子數(shù)0＝21－22＝22－26＝23－22n－2共消耗的引物數(shù)量2＝21＋1－26＝22＋1－214＝23＋1－22n＋1－22.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心(1)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，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(2)基因表達(dá)載體的組成及作用(3)構(gòu)建過程易錯(cuò)提醒列表比較啟動(dòng)子、終止子、起始密碼子、終止密碼子項(xiàng)目啟動(dòng)子終止子起始密碼子終止密碼子本質(zhì)DNADNAmRNAmRNA位置目的基因上游目的基因下游mRNA首端mRNA尾端功能RNA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)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、花粉管通道法顯微注射技術(shù)Ca2＋處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞或受精卵受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中→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)入辨析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)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。此處“轉(zhuǎn)化”與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的“轉(zhuǎn)化”含義相同，實(shí)質(zhì)都是基因重組。2農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，第二次拼接非人工操作是指插入目的基因的T－DNA拼接到受體細(xì)胞的染色體DNA上；第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，第二次導(dǎo)入非人工操作是指含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。3農(nóng)桿菌特點(diǎn)①能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力。②農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，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。4．目的基因的檢測(cè)與鑒定考向一目的基因的獲取5．如圖表示基因工程中獲取目的基因的示意圖，下列相關(guān)敘述不正確的是()A．③表示PCR技術(shù)，用來擴(kuò)增目的基因B．若獲取的目的基因相同，則圖中基因組文庫(kù)小于cDNA文庫(kù)C．要從基因文庫(kù)中得到所需的目的基因可以根據(jù)目的基因的相關(guān)信息來獲取D．若基因比較小，核苷酸序列又已知，可以通過化學(xué)方法直接人工合成獲取答案B6．利用PCR既可以快速擴(kuò)增特定基因，也可以檢測(cè)基因的表達(dá)。下列有關(guān)PCR的敘述，錯(cuò)誤的是()A．PCR用的DNA聚合酶是一種耐高溫酶B．變性過程中，雙鏈DNA的解開不需要解旋酶C．復(fù)性過程中，引物與模板鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D．延伸過程中，需要DNA聚合酶、ATP和4種核糖核苷酸答案D考向二基因工程的基本操作程序7．(2022·山東高三聯(lián)考)戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，ORF2基因編碼的結(jié)構(gòu)蛋白(pORF2)位于病毒表面，構(gòu)成病毒的衣殼。我國(guó)科研人員利用基因工程技術(shù)，在大腸桿菌中表達(dá)pORF2，制備戊型肝炎疫苗，過程如圖。下列關(guān)于該疫苗的敘述，正確的是()A．過程①需要的酶是RNA聚合酶，原料是A、U、G、CB．重組基因表達(dá)載體上的啟動(dòng)子需來源于戊型肝炎病毒C．過程⑤需要用聚乙二醇處理大腸桿菌使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)D．過程⑥大量制備pORF2蛋白前應(yīng)做相應(yīng)的檢測(cè)與鑒定答案D解析戊型肝炎病毒是一種RNA病毒，過程①是以病毒RNA為模板合成DNA，獲取目的基因的過程，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是四種脫氧核苷酸，A項(xiàng)錯(cuò)誤；啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其作用是供RNA聚合酶的識(shí)別結(jié)合以驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄，啟動(dòng)子具有物種或組織特異性，構(gòu)建在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)pORF2蛋白的載體時(shí)，需要選擇大腸桿菌細(xì)胞的啟動(dòng)子，而不能選擇其他物種和組織細(xì)胞的啟動(dòng)子，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是Ca2＋處理法，需要用Ca2＋處理大腸桿菌，增大大腸桿菌細(xì)胞壁的透過性，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。8．某質(zhì)粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三種限制酶切割位點(diǎn)，同時(shí)還含有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。利用此質(zhì)粒獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的過程，如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)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。其中用到的質(zhì)粒是____________________；該質(zhì)粒含有一段特殊的DNA片段，稱為________________。該方法中農(nóng)桿菌的作用是__________________________________________________________。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，和只用一種酶切割目的基因的兩端及質(zhì)粒相比，選用HindⅢ和SalⅠ兩種酶的好處是______________________________________________________________。(3)含有目的基因的農(nóng)桿菌可根據(jù)標(biāo)記基因進(jìn)行篩選。若農(nóng)桿菌在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上都可以生長(zhǎng)繁殖，農(nóng)桿菌中是否已含有目的基因？________(填“是”或“否”)。為什么？____________________________________________________________________。(4)將已經(jīng)轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌進(jìn)行如下操作，篩選出符合要求的農(nóng)桿菌。先把轉(zhuǎn)化的農(nóng)桿菌接種到A培養(yǎng)基中培養(yǎng)，長(zhǎng)出菌落后，用無菌牙簽挑取A上的單個(gè)菌落，分別接種到B(含氨芐青霉素)和C(含四環(huán)素和氨芐青霉素)兩個(gè)培養(yǎng)基的相同位置上，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)狀況如圖所示。含目的基因的菌落位于B或C上的哪些菌落中？請(qǐng)?jiān)趫D中相應(yīng)的位置上圈出來。答案(1)Ti質(zhì)粒T－DNA感染煙草細(xì)胞，把目的基因插入到煙草細(xì)胞的染色體DNA上(2)防止目的基因自連和質(zhì)粒自連，以提高帶有目的基因的重組質(zhì)粒的合成效率(3)否含有目的基因的質(zhì)粒中抗四環(huán)素基因被破壞(4)如圖所示科學(xué)思維載體上標(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，原理如下圖所示：考點(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定1．基本原理(1)DNA的粗提?、僭恚豪肈NA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。②DNA與蛋白質(zhì)在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異比較項(xiàng)目DNA蛋白質(zhì)溶解性2mol·L－1NaCl溶液中溶解析出0.14mol·L－1NaCl溶液中析出溶解酒精溶液中析出溶解耐受性蛋白酶無影響水解高溫80℃以上變性不能忍受60～80℃的高溫(2)DNA的鑒定：DNA＋二苯胺eq\o(→,\s\up7(沸水浴))藍(lán)色。2．操作流程易錯(cuò)提醒(1)DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中的“2、4、4”實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作的目的加蒸餾水2次①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破；②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度稀釋到0.14mol/L，使DNA析出用紗布過濾4次①過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液；②過濾用2mol/L的NaCl溶液充分溶解的DNA，濾去溶液中的雜質(zhì)；③濾取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；④過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；②用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA(2)注意事項(xiàng)①本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核(無DNA)?？蛇x用雞血細(xì)胞作材料。②加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作。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。③二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。④提取植物細(xì)胞的DNA時(shí)，加入的洗滌劑能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；加入食鹽(主要成分是NaCl)的目的是溶解DNA。⑤在DNA進(jìn)一步提純時(shí)，選用冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液的作用是溶解雜質(zhì)和析出DNA?？枷駾NA的粗提取與鑒定9．下圖是“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中幾個(gè)重要操作的示意圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．圖①的原理是DNA不溶于酒精，而某些蛋白質(zhì)可溶于酒精B．圖①和圖③都需要用玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪拌，便于DNA的析出并保持結(jié)構(gòu)完整C．若圖③操作后接圖②操作，則DNA會(huì)留在濾液中D．若圖④操作后接圖②操作，則DNA會(huì)留在紗布上答案B10．(2022·貴州遵義聯(lián)考)下圖是“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)操作步驟示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖1中溶液a是物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液B．圖2所示實(shí)驗(yàn)操作中有一處明顯錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致試管2中藍(lán)色變化不明顯C．圖1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不溶D．圖2試管1的作用是證明物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺出現(xiàn)藍(lán)色答案B解析圖1中溶液a是NaCl溶液，其目的是溶解DNA，DNA在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中的溶解度較高，在物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低，A錯(cuò)誤；圖2所示實(shí)驗(yàn)的試管中溶液的液面高于燒杯中的液面，可能導(dǎo)致加熱不充分，試管2中藍(lán)色變化不明顯，B正確；圖1所示操作的原理是DNA不能溶于酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)能溶，C錯(cuò)誤；圖2試管1起對(duì)照作用，目的是證明沸水浴下物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色，而DNA遇二苯胺出現(xiàn)藍(lán)色，D錯(cuò)誤。重溫高考真題演練1．(2019·江蘇，10)下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述，錯(cuò)誤的是()A．用同樣方法從等體積兔血和雞血中提取的DNA量相近B．DNA析出過程中，攪拌操作要輕柔以防DNA斷裂C．預(yù)冷的酒精可用來進(jìn)一步純化粗提的DNAD．用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱答案A解析哺乳動(dòng)物(如兔)成熟的紅細(xì)胞中無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，不能提取到DNA，故兔血不宜作為該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料，A錯(cuò)誤；為防止DNA斷裂，在DNA析出過程中攪拌操作要輕柔且沿著一個(gè)方向，B正確；DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精溶液，預(yù)冷的酒精溶液可用來進(jìn)一步純化粗提的DNA，C正確；在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色，因此，用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱，D正確。2．(2021·全國(guó)甲，38)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。答案(1)④②③①(2)Taq酶(熱穩(wěn)定DNA聚合酶)延伸引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合(3)病原菌DNA(4)一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)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。(3)DNA復(fù)制需要引物，為了做出正確的診斷，PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與兩條單鏈DNA特異性結(jié)合。3．(2019·全國(guó)Ⅰ，38)基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因?；卮鹣铝袉栴}：(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(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括____________________和______________。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，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(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是________________。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)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______________________________________________________________________________。答案(1)基因組文庫(kù)cDNA文庫(kù)(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(huì)失活4．(2018·全國(guó)Ⅰ，38)回答下列問題：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外，還證明了___________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2＋參與的________方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是________。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用____________的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加________的抑制劑。答案(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶5．(2021·全國(guó)乙，38)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)常用的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中____________________酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA連接酶連接。上圖中__________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是______________。(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征。如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點(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________________________________。答案(1)EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、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)用含有該種抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能存活的細(xì)胞含有質(zhì)粒載體(4)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(shí)別和結(jié)合的部位一、易錯(cuò)辨析1．限制酶也可以識(shí)別和切割RNA(×)2．DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來(×)3．E·coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端(×)4．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)需要設(shè)計(jì)兩種引物(√)5．提取DNA時(shí)，如果沒有雞血材料，可用豬血代替(×)二、填空默寫1．(選修3P1)基因工程：按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。2．(選修3P4)限制酶的作用是能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。3．(選修3P5)DNA連接酶的作用是將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。4．(選修3P6)質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。5．(選修3P6)載體上有特殊的標(biāo)記基因，作用是供重組DNA的鑒定和選擇。6．(選修3P9)目的基因：主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。7．(選修3P11)基因表達(dá)載體是載體的一種，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須含有啟動(dòng)子、終止子等。8．(選修3P11)啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，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，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。9．(選修3P11)終止子位于基因的尾端，是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段，終止子相當(dāng)于一盞紅色信號(hào)燈，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來。10．(選修3P12)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，將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。11．(選修3P13)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞采用最多的方法是顯微注射技術(shù)。12．(選修3P13)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞最常用的方法是Ca2＋處理法，首先用Ca2＋處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞，第二步是將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。課時(shí)精練一、選擇題1．若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙)，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是()A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體答案D解析解答本題的關(guān)鍵是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體，構(gòu)建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動(dòng)方向才一定與圖丙相同。2．農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是植物基因工程中常用的載體，下列相關(guān)敘述正確的是()A．Ti質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的單鏈DNAB．Ti質(zhì)粒中磷酸基團(tuán)都與兩個(gè)脫氧核糖相連接C．重組Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞只能是植物愈傷組織細(xì)胞D．Ti質(zhì)粒上的基因可全部整合到受體細(xì)胞染色體上答案B3．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似(如下圖所示)。圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列B．設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)而造成引物自連C．復(fù)性溫度過高可能導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物D．第四輪循環(huán)產(chǎn)物中同時(shí)含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例為15/16答案D解析用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)，要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成(兩種)引物，但不必知道基因的全部序列，A正確；復(fù)性的目的是使兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條DNA單鏈結(jié)合，因此復(fù)性溫度過高可能引起兩種引物不能與兩條DNA單鏈結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，C正確；DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，第四輪循環(huán)即DNA復(fù)制4次，共形成24＝16個(gè)DNA分子，其中含有最初模板鏈的2個(gè)DNA分子含有引物A或引物B，其余14個(gè)DNA分子均含有引物A和引物B，所以第四輪循環(huán)產(chǎn)物中同時(shí)含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例為14/16＝7/8，D錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)原理的敘述，正確的是()A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白質(zhì)不溶于酒精溶液的特點(diǎn)，可將DNA與蛋白質(zhì)分離B．利用85℃的高溫能使蛋白質(zhì)變性卻對(duì)DNA沒有影響的特性，將DNA與蛋白質(zhì)分離C．利用DNA在2mol·L－1NaCl溶液中溶解度最大的特點(diǎn)，可將DNA與雜質(zhì)分離D．在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白質(zhì)分離答案D5．科學(xué)家將馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因Pin－Ⅱ?qū)霔顦浼?xì)胞，培育成了抗蟲楊樹。下圖表示含目的基因的DNA分子和農(nóng)桿菌質(zhì)粒，圖中AmpR表示氨芐青霉素抗性基因，NeoR表示新霉素抗性基因，箭頭表示識(shí)別序列完全不同的4種限制酶的酶切位點(diǎn)。下列敘述不正確的是()A．目的基因插入到質(zhì)粒的T－DNA上，才能整合到受體細(xì)胞染色體中B．為使目的基因與質(zhì)粒高效重組，最好選用EcoRⅠ和PstⅠC．成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨芐青霉素、抗新霉素D．可用PCR等技術(shù)或抗原—抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)答案D解析農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，根據(jù)這一特點(diǎn)，將目的基因插入到質(zhì)粒的T－DNA上，才能整合到受體細(xì)胞染色體中，A正確；應(yīng)選用EcoRⅠ和PstⅠ切割質(zhì)粒，氨芐青霉素抗性基因被破壞，故成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨芐青霉素、抗新霉素，C正確；檢測(cè)目的基因是否表達(dá)應(yīng)檢測(cè)是否成功產(chǎn)生蛋白質(zhì)，可用抗原—抗體雜交技術(shù)，D錯(cuò)誤。6．科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌中的Bt抗蟲蛋白基因(抗蟲基因)導(dǎo)入棉花的愈傷組織細(xì)胞，鑒定后，將含抗蟲基因的受體細(xì)胞組織培養(yǎng)獲得棉花植株。經(jīng)棉鈴蟲飼喂實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)棉花植株并無抗蟲性狀，科學(xué)家提取棉花葉片細(xì)胞中的有關(guān)成分進(jìn)行了如下操作，下列分析錯(cuò)誤的是()A．提取細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，采用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若能檢測(cè)到Bt抗蟲蛋白，則可能是抗蟲基因表達(dá)效率低B．若經(jīng)A檢測(cè)確定細(xì)胞中無Bt抗蟲蛋白，可采用核酸分子雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的RNA，若測(cè)到Bt抗蟲蛋白的mRNA，則可能是抗蟲基因能轉(zhuǎn)錄，但不能正常翻譯C．若經(jīng)B檢測(cè)確定細(xì)胞中無Bt抗蟲蛋白的mRNA，可采用核酸分子雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的DNA，若能檢測(cè)到抗蟲基因，則可能是抗蟲基因反向插入載體DNA分子中D．若經(jīng)C檢測(cè)確定細(xì)胞中無抗蟲基因，則可能只是載體DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞答案D解析抗原、抗體能特異性結(jié)合，可提取細(xì)胞中的蛋白質(zhì)，采用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，若能檢測(cè)到Bt抗蟲蛋白，說明抗蟲基因能表達(dá)。但棉花植株并無抗蟲性狀，則可能是抗蟲基因表達(dá)效率低，合成的Bt抗蟲蛋白太少，A正確；核酸分子雜交技術(shù)的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)，檢測(cè)細(xì)胞中的RNA，若測(cè)到Bt抗蟲蛋白的mRNA，說明抗蟲基因能轉(zhuǎn)錄，細(xì)胞中無Bt抗蟲蛋白，說明抗蟲基因不能正常翻譯，導(dǎo)致棉花植株并無抗蟲性狀，B正確；核酸分子雜交技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞中的DNA，若能檢測(cè)到抗蟲基因，而抗蟲基因又不能表達(dá)，則可能是抗蟲基因反向插入載體DNA分子中，C正確；由題干信息“鑒定后，將含抗蟲基因的受體細(xì)胞組織培養(yǎng)獲得棉花植株”可知，導(dǎo)入受體細(xì)胞的是重組DNA分子，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．如圖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；而三種限制酶SacⅠ、SphⅠ、BglⅡ在pIJ702上分別只有一處識(shí)別序列?；卮鹣铝袉栴}：表1pIJ702pZHZ8BglⅡ5.7kb6.7kb表2固體培養(yǎng)基中硫鏈絲菌素濃度(μg/mL)012510不含質(zhì)粒的鏈霉菌生長(zhǎng)狀況＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－注：“＋”表示生長(zhǎng)；“－”表示不生長(zhǎng)。(1)限制酶可以識(shí)別雙鏈DNA中特定核苷酸序列，并使每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的________________斷裂，切割形成的末端有______________________兩種。(2)以SacⅠ和SphⅠ切取目的基因，與質(zhì)粒pIJ702上長(zhǎng)度為0.4kb的SacⅠ/SphⅠ片段進(jìn)行置換，構(gòu)建重組質(zhì)粒pZHZ8。上述兩種質(zhì)粒經(jīng)限制酶BglⅡ酶切后所得片段長(zhǎng)度見表1。由此判斷目的基因的片段長(zhǎng)度為____________kb，判定目的基因中含有一個(gè)BglⅡ切割位點(diǎn)的理由是__________________________________________________________________________。(3)導(dǎo)入目的基因時(shí)，首先用Ca2＋處理鏈霉菌使其成為感受態(tài)(能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài))細(xì)胞，再將重組質(zhì)粒pZHZ8溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下可以促進(jìn)鏈霉菌完成________________________________________________________過程。(4)不含質(zhì)粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素的固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)狀況如表2所示。若要篩選導(dǎo)入pZHZ8的鏈霉菌細(xì)胞，所需硫鏈絲菌素濃度至少應(yīng)在________μg/mL以上，挑選成功導(dǎo)入pZHZ8的鏈霉菌的具體方法是___________________________________________________。若要檢測(cè)整合到染色體DNA上的目的基因是否發(fā)揮功能作用，第一步需檢測(cè)受體細(xì)胞的____________(填“DNA”或“RNA”)。答案(1)磷酸二酯鍵黏性末端和平末端(2)1.4pIJ702上的原有BglⅡ切割位點(diǎn)被目的基因置換得到的環(huán)狀pZHZ8，仍能被BglⅡ切割成一條線段(3)轉(zhuǎn)化(4)5根據(jù)導(dǎo)入pIJ702的鏈霉菌菌落呈黑色、導(dǎo)入pZHZ8的鏈霉菌菌落呈白色的特點(diǎn)，通過觀察菌落的顏色進(jìn)行挑選RNA解析(2)質(zhì)粒pIJ702的長(zhǎng)度為5.7kb，而重組質(zhì)粒pZHZ8的長(zhǎng)度為6.7kb，又已知構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因置換了pIJ702上0.4kb的片段，由此判斷目的基因的片段長(zhǎng)度為6.7－5.7＋0.4＝1.4kb。(4)從不含質(zhì)粒的鏈霉菌在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況表格可以看出，硫鏈絲菌素濃度低于5μg/mL時(shí)，鏈霉菌能夠生長(zhǎng)，因此所需的硫鏈絲菌素最小濃度應(yīng)為5μg/mL。檢測(cè)目的基因是否發(fā)揮功能作用的第一步是目的基因是否能轉(zhuǎn)錄形成mRNA。8．(2022·濟(jì)南聯(lián)考)下圖是利用工程菌(大腸桿菌)生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素的實(shí)驗(yàn)流程。所用的pBR322質(zhì)粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切點(diǎn)各一個(gè)，且三種酶切割形成的末端各不相同，而AmpR表示氨芐青霉素抗性基因，TetR表示四環(huán)素抗性基因。請(qǐng)回答以下相關(guān)問題：(1)目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有________的因子。過程①所用到的組織細(xì)胞是________________，③過程的目的是________________________，⑤過程常用________處理大腸桿菌。(2)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行切割，形成的DNA片段種類有________種，這些種類的DNA片段中含有完整氨芐青霉素抗性基因的DNA片段和四環(huán)素抗性基因的DNA片段分別有______種和___________________________________________種。(3)如果只用限制酶PstⅠ切割目的基因和質(zhì)粒，完成過程④、⑤后(受體大腸桿菌不含AmpR、TetR)，將三角瓶?jī)?nèi)的大腸桿菌先接種到甲培養(yǎng)基上，形成菌落后用無菌牙簽挑取甲培養(yǎng)基上的單個(gè)菌落，分別接種到乙和丙兩個(gè)培養(yǎng)基的相同位置上，一段時(shí)間后，菌落的生長(zhǎng)狀況如圖乙、丙所示。接種到甲培養(yǎng)基上的目的是篩選____________________的大腸桿菌；接種到乙培養(yǎng)基上的大腸桿菌菌落，能存活的大腸桿菌體內(nèi)導(dǎo)入的是__________________________。含有目的基因的大腸桿菌在培養(yǎng)基乙和丙上的生存情況是____________________________。答案(1)調(diào)控作用人垂體組織細(xì)胞將平末端處理為黏性末端Ca2＋(2)933(3)含四環(huán)素抗性基因完整的pBR322質(zhì)粒(或含有AmpR、TetR的質(zhì)粒)在丙中能存活，在乙中不能存活解析(2)(后面的→均按照順時(shí)針方向)假設(shè)PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ三種酶的切點(diǎn)分別用1、2、3表示。一種酶分別酶切時(shí)，一共可以得到3種片段1→1、2→2、3→3；任意兩種酶分別同時(shí)酶切時(shí)，可得到1→2、2→1、2→3、3→2、1→3、3→1六種片段；三種酶同時(shí)酶切時(shí)，可得到1→2、2→3、3→1三種片段。綜上所述，共計(jì)9種不同的片段(1→1、1→2、1→3、2→1、2→2、2→3、3→1、3→2、3→3)。其中片段3→2、2→2、3→3共3種含有完整氨芐青霉素抗性基因，片段2→1、2→2、1→1共3種含有完整四環(huán)素抗性基因。9．我國(guó)科學(xué)家將甲型肝炎病毒V區(qū)抗原基因和丙型肝炎病毒C區(qū)抗原基因以融合基因的方式導(dǎo)入光致死突變體(pet基因缺失導(dǎo)致光照致死)衣藻的葉綠體基因組中，融合蛋白得到了高效表達(dá)，且具有雙價(jià)抗原活性?；卮鹣铝袉栴}：(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)當(dāng)在甲型肝炎病毒V區(qū)和丙型肝炎病毒C區(qū)融合基因的首段插入啟動(dòng)子序列，便于其被________識(shí)別并發(fā)生特異性結(jié)合，應(yīng)當(dāng)選擇____________作為標(biāo)記基因。培養(yǎng)pet基因缺失突變體的受體衣藻時(shí)，應(yīng)給予____________以篩選成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的衣藻細(xì)胞。(2)科學(xué)家將基因表達(dá)載體包裹