2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義高考生物人教版 第十單元　第62課時(shí)　基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程、DNA的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)含答案

2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義高考生物人教版第十單元第62課時(shí)基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程、DNA的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)含答案第62課時(shí)基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程、DNA的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)課標(biāo)要求1.舉例說明基因工程在農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)及醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域等方面的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)。2.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)。3.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。考情分析1.基因工程的應(yīng)用2022·河北·T242022·廣東·T222022·全國乙·T382021·河北·T242.蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用2022·湖南·T222021·遼寧·T142022·重慶·T33.DNA的粗提取與鑒定2023·廣東·T112022·山東·T132021·山東·T134.DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定2023·江蘇·T222023·山東·T252023·浙江6月選考·T192022·遼寧·T122022·江蘇·T242021·山東·T252021·全國甲·T38考點(diǎn)一基因工程的應(yīng)用1．基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用2．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用3．基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用判斷正誤(1)科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育了抗玉米螟玉米，種植該玉米的農(nóng)田就不需要進(jìn)行防蟲管理了(×)提示轉(zhuǎn)基因抗玉米螟玉米能夠抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害蟲。(2)乳腺生物反應(yīng)器是將藥用蛋白基因?qū)雱?dòng)物的乳腺細(xì)胞中(×)提示乳腺生物反應(yīng)器是將藥用蛋白基因?qū)氩溉閯?dòng)物的受精卵中，但該基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。(3)用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類一般稱為基因工程菌(√)(4)由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用(×)提示大腸桿菌細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，獲得人的干擾素后要經(jīng)過進(jìn)一步的加工和修飾才具有生物活性。1．基因工程用于提高植物抗逆能力，請(qǐng)思考回答下列轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的相關(guān)問題：(1)抗蟲棉能抗病毒、細(xì)菌、真菌嗎？為什么？提示不能?？瓜x基因具有專一性。(2)從環(huán)境保護(hù)角度出發(fā)，分析轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與普通棉相比在害蟲防治方面的優(yōu)越性有哪些？提示減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用量，降低了環(huán)境污染。(3)種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉若干年后，害蟲會(huì)不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉產(chǎn)生抗性？為什么？提示會(huì)。害蟲會(huì)因遺傳物質(zhì)發(fā)生改變產(chǎn)生對(duì)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的抗性。2．為提高動(dòng)物的生長速度，需要將外源生長激素基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)，應(yīng)該選擇的受體細(xì)胞是什么？并說明理由。提示應(yīng)該選擇的受體細(xì)胞是受精卵。受精卵體積較大，操作較容易，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，也能保障發(fā)育成的個(gè)體所有細(xì)胞都含有外源生長激素基因，全能性較高。3．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？提示必須把目的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)物泌乳期的乳腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。歸納總結(jié)乳腺生物反應(yīng)器(1)操作過程(2)比較乳腺生物反應(yīng)器與膀胱生物反應(yīng)器①乳腺生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白，二者的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取，且不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害。②乳腺生物反應(yīng)器需是處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)藥用蛋白?？枷蛞换蚬こ痰膽?yīng)用1．(2024·南京高三模擬)如圖是將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制備“工程菌”的示意圖。已知細(xì)菌B細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒A，也不含質(zhì)粒A上的基因。下列說法正確的是()A．“結(jié)合”過程需使用限制酶、TaqDNA聚合酶以及DNA連接酶B．細(xì)菌B接種在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能生長的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒A的細(xì)菌C．細(xì)菌B涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能生長的是只有導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌D．生長激素基因?qū)肓思?xì)菌B，說明“工程菌”制備成功答案B解析“結(jié)合”過程即基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，需使用限制酶、DNA連接酶，A錯(cuò)誤；由于將人的生長激素基因?qū)胭|(zhì)粒時(shí)破壞了四環(huán)素抗性基因的完整性，導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌沒有對(duì)四環(huán)素的抗性，在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存活，能存活的是導(dǎo)入質(zhì)粒A的細(xì)菌，B正確；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌和導(dǎo)入質(zhì)粒A的細(xì)菌，均能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長，C錯(cuò)誤；生長激素基因?qū)肓思?xì)菌B，并完成表達(dá)才能說明“工程菌”制備成功，D錯(cuò)誤。2．(2024·重慶高三診斷)如圖是利用豬唾液腺生產(chǎn)大量高純度人神經(jīng)生長因子(hNGF)的流程圖，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．人hNGF基因需與唾液淀粉酶基因的啟動(dòng)子等重組后再導(dǎo)入豬成纖維細(xì)胞AB．人hNGF基因?qū)胴i成纖維細(xì)胞可以采用顯微注射的方法C．為確保操作成功，需要對(duì)代孕豬C注射適量免疫抑制劑D．豬唾液腺作為生物反應(yīng)器具有不受性別限制的特點(diǎn)答案C解析在相同生理狀態(tài)下，受體對(duì)植入的同種生物的胚胎幾乎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故不需要對(duì)代孕豬C注射適量免疫抑制劑，C錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用1．蛋白質(zhì)工程的概念2．蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程過程從預(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→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)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)人類所需要的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程3.蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用(1)在醫(yī)藥方面①利用蛋白質(zhì)工程研發(fā)藥物。②實(shí)例：如果將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，在一定條件下，可以延長保存時(shí)間。(2)在工業(yè)方面①蛋白質(zhì)工程被廣泛用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。②實(shí)例：枯草桿菌蛋白酶具有水解蛋白質(zhì)的作用，因此常被用于洗滌劑工業(yè)、絲綢工業(yè)等。(3)在農(nóng)業(yè)方面科學(xué)家正在嘗試改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加糧食的產(chǎn)量。判斷正誤(1)蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列(×)提示蛋白質(zhì)工程改變的是蛋白質(zhì)分子的少數(shù)氨基酸。(2)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，定向改造分子的結(jié)構(gòu)(×)提示蛋白質(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)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。(3)蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，主要是因?yàn)槿藗儗?duì)蛋白質(zhì)復(fù)雜的高級(jí)結(jié)構(gòu)沒有完全認(rèn)識(shí)(√)(4)蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性(√)基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是生產(chǎn)出符合人類生產(chǎn)和生活需要的蛋白質(zhì)，甚至是自然界不存在的蛋白質(zhì)。結(jié)合圖示回答有關(guān)問題：(1)寫出流程圖中字母代表的含義：A．預(yù)期功能；B.氨基酸序列；C.改造或合成；D.轉(zhuǎn)錄；E.翻譯。(2)圖示字母中屬于中心法則的過程有D、E，屬于蛋白質(zhì)工程的過程有A、B、C、D、E。(3)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)，基因的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，容易改造；②改造后的基因可以遺傳給下一代，而被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳。(4)通過對(duì)Bt抗蟲蛋白三維結(jié)構(gòu)圖及氨基酸序列進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中一段由14個(gè)氨基酸組成的螺旋結(jié)構(gòu)缺失，結(jié)構(gòu)變化后的Bt抗蟲蛋白能使棉鈴蟲具有更高的致死率。若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)Bt抗蟲蛋白進(jìn)行改造，以提高其致死率，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。提示參照密碼子表，找到合成該14個(gè)氨基酸的堿基序列所在的基因位置，將這些堿基序列進(jìn)行缺失處理。歸納總結(jié)判斷基因工程和蛋白質(zhì)工程(1)如果僅將基因用限制酶從DNA片段中切割下來，沒有經(jīng)過對(duì)編碼蛋白序列進(jìn)行修飾、加工，或僅對(duì)其調(diào)控序列進(jìn)行加工，則屬于基因工程；如果將目的基因經(jīng)過了一些實(shí)質(zhì)性的改造，如對(duì)編碼蛋白序列進(jìn)行了堿基替換、增添或缺失某幾個(gè)堿基，則屬于蛋白質(zhì)工程。(2)如果合成的蛋白質(zhì)是自然界中已存在的蛋白質(zhì)(天然蛋白質(zhì))，則是基因工程；如果合成的蛋白質(zhì)與天然蛋白質(zhì)有差異，甚至是自然界中所沒有的，則為蛋白質(zhì)工程?？枷蚨嫖龅鞍踪|(zhì)工程的原理和操作流程3．(2024·揚(yáng)州高三質(zhì)檢)人體內(nèi)的t－PA蛋白能高效降解由血纖維蛋白凝聚而成的血栓，然而，為心?；颊咦⑸浯髣┝康幕蚬こ蘴－PA會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血，其原因是t－PA與血纖維蛋白結(jié)合的特異性不高。研究證實(shí)，通過某技術(shù)，將t－PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，可制造出性能優(yōu)異的改良t－PA蛋白，進(jìn)而顯著降低顱內(nèi)出血。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該技術(shù)的關(guān)鍵是了解t－PA蛋白基因的分子結(jié)構(gòu)B．該技術(shù)生產(chǎn)改良t－PA蛋白的過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則C．該技術(shù)是蛋白質(zhì)工程D．該技術(shù)的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)最終找到脫氧核苷酸序列的過程答案A解析將t－PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸需要利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是了解t－PA蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤。4．蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述，正確的是()A．蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，所以不需要遵循中心法則B．蛋白質(zhì)工程中可以不用構(gòu)建基因表達(dá)載體C．生產(chǎn)的蛋白質(zhì)能在自然界中找到D．需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶答案D解析蛋白質(zhì)工程最終也是通過基因控制蛋白質(zhì)的合成，遵循中心法則，A錯(cuò)誤；利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)出自然界中不存在的蛋白質(zhì)，滿足實(shí)際需求，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶，B錯(cuò)誤，D正確。1．DNA的粗提取與鑒定(1)基本原理(2)操作流程注意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分子不能形成絲狀沉淀。2．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)①PCR原理：利用了DNA的熱變性原理。②電泳：DNA分子具有可解離的基團(tuán)，這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這個(gè)過程就是電泳。③PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。(2)PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟(3)DNA的電泳鑒定：凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300_nm的紫外燈下被檢測(cè)出來。判斷正誤(1)提取DNA時(shí)，如果沒有雞血材料，可用豬血代替(×)提示豬為哺乳動(dòng)物，其成熟紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核。(2)DNA與蛋白質(zhì)都溶于酒精(×)提示DNA不溶于酒精，某些蛋白質(zhì)溶于酒精。(3)為了節(jié)約資源，移液器上的槍頭在實(shí)驗(yàn)過程中不必更換(×)提示為避免外源DNA等因素的污染，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)進(jìn)行DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定實(shí)驗(yàn)所需的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在20℃條件下儲(chǔ)存(×)提示PCR所用的緩沖液和酶應(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。(5)PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)(×)提示PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA鏈高溫變性、低溫復(fù)性及中溫延伸。(6)在凝膠中DNA分子的遷移速率只與DNA分子的大小有關(guān)(×)提示在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。可通過PCR技術(shù)擴(kuò)增Bt抗蟲蛋白基因的數(shù)量，PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定，回答下列有關(guān)問題：1．是否成功擴(kuò)增出DNA片段，判斷的依據(jù)是什么？提示可以通過在紫外燈下直接觀察DNA條帶的分布及粗細(xì)程度來評(píng)價(jià)擴(kuò)增的結(jié)果。2．進(jìn)行電泳鑒定的結(jié)果如果不止一條條帶，請(qǐng)分析產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的可能原因。提示如果擴(kuò)增結(jié)果不止一條條帶，可能的原因有：引物設(shè)計(jì)不合理，它們與非目的序列有同源性或容易聚合形成二聚體；復(fù)性溫度過低；DNA聚合酶的質(zhì)量不好等?？枷蛉嫖鯠NA的粗提取與鑒定、DNA片段的擴(kuò)增與電泳鑒定5．(2023·廣東，11)“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的基本過程：裂解→分離→沉淀→鑒定。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．裂解：使細(xì)胞破裂釋放出DNA等物質(zhì)B．分離：可去除混合物中的多糖、蛋白質(zhì)等C．沉淀：可反復(fù)多次以提高DNA的純度D．鑒定：加入二苯胺試劑后即呈現(xiàn)藍(lán)色答案D解析裂解是使細(xì)胞破裂釋放出DNA等物質(zhì)，針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)材料，可選擇不同的方法破壞細(xì)胞，如植物細(xì)胞可選擇研磨的方法，而動(dòng)物細(xì)胞可選擇吸水漲破的方法，A正確；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液，將溶液過濾，即可將混合物中的多糖、蛋白質(zhì)等與DNA分離，B正確；DNA不溶于酒精，而某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可以反復(fù)多次用酒精沉淀出DNA，提高DNA的純度，C正確；將DNA溶于NaCl溶液中，加入二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘，待冷卻后，溶液能呈現(xiàn)藍(lán)色，D錯(cuò)誤。6．(2021·湖北，16)某實(shí)驗(yàn)利用PCR技術(shù)獲取目的基因，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示除目的基因條帶(引物與模板完全配對(duì))外，還有2條非特異條帶(引物和模板不完全配對(duì))。為了減少反應(yīng)非特異條帶的產(chǎn)生，以下措施中有效的是()A．增加模板DNA的量B．延長熱變性的時(shí)間C．延長延伸的時(shí)間D．提高復(fù)性的溫度答案D解析增加模板DNA的量可以提高反應(yīng)速度，但不能有效減少非特異條帶，A錯(cuò)誤；延長熱變性的時(shí)間和延長延伸的時(shí)間會(huì)影響變性、延伸過程，但對(duì)于延伸中的配對(duì)影響不大，故不能有效減少反應(yīng)非特異條帶的產(chǎn)生，B、C錯(cuò)誤。1．(選擇性必修3P90)乳腺生物反應(yīng)器是指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，通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，由這個(gè)受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物。2．(選擇性必修3P91)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(豬)作器官移植的供體，方法是在器官供體基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。3．(選擇性必修3P93)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)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。4．(選擇性必修3P93)基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)。5．(選擇性必修3P94)對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過改造或合成基因來完成。6．(選擇性必修3P94)蛋白質(zhì)工程的基本思路：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)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。7．(選擇性必修3P74)DNA的粗提取與鑒定的原理：DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2_mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。8．(選擇性必修3P84)PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來。9．(2020·全國Ⅲ，38節(jié)選)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應(yīng)器的研究思路，制備一種膀胱生物反應(yīng)器來獲得W，基本過程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟①中需要選擇的啟動(dòng)子是膀胱上皮細(xì)胞蛋白基因的啟動(dòng)子，選擇該啟動(dòng)子的目的是使W基因在膀胱上皮細(xì)胞中特異性表達(dá)。步驟②所代表的操作是顯微注射。(2)與乳腺生物反應(yīng)器相比，用膀胱生物反應(yīng)器生產(chǎn)W的優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的性別、年齡(答出2點(diǎn)即可)的限制。10．(2019·海南，31節(jié)選)人的T細(xì)胞可以產(chǎn)生某種具有臨床價(jià)值的蛋白質(zhì)(Y)，該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈組成。目前可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)Y。天然的Y通常需要在低溫條件下保存。假設(shè)將Y的第6位氨基酸甲改變?yōu)榘被嵋铱商岣咂錈岱€(wěn)定性，若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，具體思路是找到第6位氨基酸甲對(duì)應(yīng)的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲對(duì)應(yīng)的堿基替換為氨基酸乙的堿基。課時(shí)精練一、選擇題1．(2022·山東，13)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)，下列說法錯(cuò)誤的是()A．過濾液沉淀過程在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)答案B解析離心研磨液是為了使細(xì)胞碎片沉淀，B錯(cuò)誤；在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色，C正確。2．科學(xué)家利用基因工程培育出了能產(chǎn)生乙肝病毒蛋白質(zhì)的番茄，被稱為“番茄乙肝疫苗”。具體操作是：將乙肝抗原基因M導(dǎo)入農(nóng)桿菌，然后利用農(nóng)桿菌將M導(dǎo)入番茄細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)顯示小白鼠連續(xù)五周吃這樣的番茄，體內(nèi)產(chǎn)生了抗乙肝病毒的抗體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．實(shí)驗(yàn)用PCR技術(shù)對(duì)M基因進(jìn)行擴(kuò)增，需要兩種引物B．含M的重組Ti質(zhì)粒必須插入到番茄染色體DNA上C．即使M在番茄中成功表達(dá)，也要做個(gè)體生物學(xué)水平鑒定D．番茄乙肝疫苗成本相對(duì)較低且易于儲(chǔ)存答案B解析含M的T－DNA插入到番茄染色體DNA上，才能穩(wěn)定存在和表達(dá)，而不是整個(gè)Ti質(zhì)粒，B錯(cuò)誤；即使M在番茄中成功表達(dá)，也必須進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平鑒定，來確定實(shí)際效果，C正確。3．(2021·遼寧，14)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)境答案D解析在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。4．(2024·無錫高三調(diào)研)如圖是蛋白質(zhì)工程中改造目的基因的一種技術(shù)路線。S1核酸酶可以去除雙鏈DNA突出的單鏈區(qū)；外切核酸酶Ⅲ只能從DNA雙鏈的3′末端逐個(gè)水解單核苷酸，可以產(chǎn)生不同長度的5′突出末端。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．步驟一需使用兩種限制酶切割目的基因片段B．步驟二、三分別使用了S1核酸酶、外切核酸酶ⅢC．步驟四宜選用T4DNA連接酶處理DNA片段D．質(zhì)粒載體2中目的基因片段N的長度有多種答案B解析由圖可知，經(jīng)步驟一酶切后的DNA片段一端是平末端，另一端是黏性末端，故步驟一需要使用兩種限制酶切割目的基因片段，A正確；外切核酸酶Ⅲ只能從DNA雙鏈的3′末端逐個(gè)水解單核苷酸，可以產(chǎn)生不同長度的5′突出末端，由圖可知，步驟二使用的是外切核酸酶Ⅲ，步驟三使用的是S1核酸酶，B錯(cuò)誤；T4DNA連接酶可連接平末端，故步驟四宜選用T4DNA連接酶處理DNA片段，C正確；質(zhì)粒載體2中目的基因片段N的長度有多種，因?yàn)橥馇泻怂崦涪筇幚砗罂梢垣@得不同長度的5′突出末端，D正確。5．OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR4個(gè)基因分別編碼4種不同的酶，研究人員將這些基因分別與葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(引導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入葉綠體)基因連接，構(gòu)建多基因表達(dá)載體(載體中部分序列如圖所示)，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化水稻，在水稻葉綠體內(nèi)構(gòu)建了一條新代謝途徑，提高了水稻的產(chǎn)量。下列敘述正確的是()A．4個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)都以DNA的同一條單鏈為模板B．應(yīng)選用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選被農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的水稻細(xì)胞C．4個(gè)基因都在水稻葉綠體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯D．可用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測(cè)4種酶在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達(dá)量答案D解析由題圖可知，在同一個(gè)T－DNA中OsGLO1啟動(dòng)子啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的方向與其他三個(gè)基因不同，4個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)不都以DNA的同一條單鏈為模板，A錯(cuò)誤；卡那霉素抗性基因不在T－DNA中，而潮霉素抗性基因在T－DNA中，應(yīng)選用含潮霉素的培養(yǎng)基篩選被農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的水稻細(xì)胞，B錯(cuò)誤；由題意可知，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化水稻，可使目的基因插入到水稻細(xì)胞的染色體DNA上，所以與葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽基因連接的4個(gè)基因，在細(xì)胞核中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，在核糖體中進(jìn)行翻譯，由葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽引導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入葉綠體，C錯(cuò)誤。6．(2024·珠海高三調(diào)研)下列有關(guān)PCR操作過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌B．PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出之后，應(yīng)緩慢融化C．PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在常溫下儲(chǔ)存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，移液器上的槍頭都必須更換答案C解析PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出之后，應(yīng)放在冰塊上緩慢融化，這樣才能不破壞緩沖液中穩(wěn)定性較差的成分，同樣保護(hù)酶的活性不被破壞，B正確；PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲(chǔ)存，C錯(cuò)誤。7．科學(xué)家從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取到治療血栓性疾病的特效藥——組織纖溶酶原激活劑(tPA)。獲得轉(zhuǎn)基因羊的過程中，以下操作非必要的是()A．將tPA基因與羊乳腺特異表達(dá)啟動(dòng)子重組B．將表達(dá)載體顯微注射到羊受精卵中C．將羊受精卵的核注入去核的卵母細(xì)胞中D．將體外培養(yǎng)的胚胎移植到羊的子宮內(nèi)答案C解析目的基因?qū)胙蚴芫押罂芍苯舆M(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，不需要將受精卵的核注入去核的卵母細(xì)胞中，C符合題意。8．L－天冬氨酸－α－脫羧酶(PanD)能夠催化β-丙氨酸的生成，但天然PanD酶活力較低且易失活。研究人員通過易錯(cuò)PCR技術(shù)引入隨機(jī)突變，對(duì)相應(yīng)酶基因進(jìn)行改造，再進(jìn)行定向篩選，最終第305位氨基酸替換后，獲得活力和穩(wěn)定性均較高的PanD。該技術(shù)與普通PCR類似。已知Mg2＋可以提高已發(fā)生錯(cuò)配區(qū)域的穩(wěn)定性，Mn2＋可以降低DNA聚合酶對(duì)底物的專一性。下列說法正確的是()A．該研究運(yùn)用了蛋白質(zhì)工程技術(shù)直接對(duì)酶結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造B．易錯(cuò)PCR技術(shù)按照復(fù)性、變性、延伸三個(gè)步驟進(jìn)行C．易錯(cuò)PCR技術(shù)的操作過程中需要使用耐高溫的解旋酶D．為提高錯(cuò)配概率，可適當(dāng)提高M(jìn)g2＋濃度和Mn2＋濃度答案D解析該研究運(yùn)用了蛋白質(zhì)工程技術(shù)，應(yīng)直接對(duì)相應(yīng)酶的基因進(jìn)行改造，A錯(cuò)誤；PCR利用的原理是DNA半保留復(fù)制，每輪循環(huán)包括變性→復(fù)性→延伸三個(gè)步驟，B錯(cuò)誤；易錯(cuò)PCR技術(shù)的操作過程中需要使用耐高溫的DNA聚合酶，PCR技術(shù)是通過高溫使DNA解旋，不需要另外加入解旋酶，C錯(cuò)誤；由題意可知，Mg2＋可以提高已發(fā)生錯(cuò)配區(qū)域的穩(wěn)定性，Mn2＋可以降低DNA聚合酶對(duì)底物的專一性，為提高錯(cuò)配概率，可適當(dāng)提高M(jìn)g2＋濃度和Mn2＋濃度，D正確。9．(2024·鹽城高三調(diào)研)染色質(zhì)是由一定長度的核小體為基本單位構(gòu)成的。將大鼠肝細(xì)胞中分離出的染色質(zhì)用非特異性核酸酶水解后去除染色質(zhì)蛋白，對(duì)得到的DNA片段進(jìn)行凝膠電泳，結(jié)果如圖所示。若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉，后用同樣的非特異性核酸酶處理，則得到長度隨機(jī)的DNA片段。據(jù)此分析，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來B．染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用C．構(gòu)成核小體的基本單位是脫氧核糖核苷酸和氨基酸D．當(dāng)DNA分子處于不同構(gòu)象時(shí)，其在瓊脂糖凝膠中的移動(dòng)速率是一樣的答案D解析染色質(zhì)用核酸酶處理后，得到的是部分水解的染色質(zhì)，但若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉后，用同樣的核酸酶處理，則得到長度隨機(jī)的DNA片段，說明染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用，B正確；染色質(zhì)是由一定長度的核小體為基本單位構(gòu)成的，核小體的組成成分是蛋白質(zhì)和DNA，其基本單位是脫氧核苷酸和氨基酸，C正確；在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)，故當(dāng)DNA分子處于不同構(gòu)象時(shí)，其在瓊脂糖凝膠中的移動(dòng)速率是不一樣的，D錯(cuò)誤。二、非選擇題10．基因工程自20世紀(jì)70年代興起后，在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和食品工業(yè)等方面展示出廣闊的前景。如圖是通過基因工程獲得轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品的流程圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)若要構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)人抗利尿激素，應(yīng)先從人體______細(xì)胞中獲取總RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，再經(jīng)PCR后獲得抗利尿激素基因。與人體細(xì)胞中的基因相比，該方法獲取的抗利尿激素基因不具有______________________等組件。(2)通過PCR技術(shù)可擴(kuò)增目的基因，PCR的每次循環(huán)一般可以分為______________三步。一條單鏈cDNA在PCR儀中進(jìn)行n次循環(huán)，需要消耗______個(gè)引物。一般通過____________________來鑒定PCR的產(chǎn)物。(3)圖中質(zhì)粒A上m、n分別是啟動(dòng)子和終止子，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動(dòng)方向是____________________。已知目的基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈b鏈，箭頭處是限制酶的切點(diǎn)(NcoⅠ：5′－C↓CATGG－3′；NheⅠ：5′－G↓GATCC－3′)，目的基因無法與載體A連接，為了使目的基因成功表達(dá)，需要在目的基因兩側(cè)加接末端，b鏈處加接末端5′－____________。(4)構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，科研人員需要將抗利尿激素基因與小鼠乳腺蛋白基因啟動(dòng)子重組在一起，目的是______________________________________。膀胱生物反應(yīng)器與乳腺生物反應(yīng)器相比，具有的顯著優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的______和______的限制，而且從尿液中提取蛋白質(zhì)比在乳汁中提取簡便、高效。答案(1)下丘腦啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)含子(2)變性、復(fù)性、延伸2n－1瓊脂糖凝膠電泳(3)3′→5′GATC(4)使抗利尿激素基因在小鼠的乳腺中表達(dá)性別年齡解析(1)人抗利尿激素是由人體下丘腦細(xì)胞合成分泌的，若利用圖示流程構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)人抗利尿激素，應(yīng)先從人體下丘腦細(xì)胞中獲取總RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，再經(jīng)PCR后獲得抗利尿激素基因。由于成熟的mRNA只有編碼區(qū)，是轉(zhuǎn)錄后經(jīng)剪接等過程形成的，故與人體細(xì)胞中的基因相比，該方法獲取的抗利尿激素基因不具有的結(jié)構(gòu)是啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)含子。(3)轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的一條鏈為模板合成RNA，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動(dòng)方向是3′→5′。圖中質(zhì)粒A上m、n分別是啟動(dòng)子和終止子，箭頭處是限制酶的切點(diǎn)，由圖示可知，質(zhì)粒上有限制酶NcoⅠ和NheⅠ的切割位點(diǎn)，已知目的基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈b鏈，結(jié)合圖示啟動(dòng)子和終止子的方向可知，b鏈5′處應(yīng)加接GATC，即添加的是NheⅠ切割后的序列。(4)構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，科研人員需要將抗利尿激素基因與小鼠乳腺蛋白基因啟動(dòng)子重組在一起，目的是使抗利尿激素基因在小鼠的乳腺中表達(dá)；乳腺生物反應(yīng)器只有雌性個(gè)體泌乳期才能制造產(chǎn)物，而膀胱生物反應(yīng)器的顯著優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的性別、年齡的限制，而且正常情況下尿液中沒有蛋白質(zhì)，所以從尿液中提取蛋白質(zhì)比在乳汁中提取簡便、高效。11．人胰島素基因表達(dá)的最初產(chǎn)物是一條肽鏈構(gòu)成的前胰島素原，經(jīng)圖2所示的過程形成具生物活性的胰島素。此后科學(xué)家又提出了利用基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的兩種方法：AB法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段，利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素；BCA法是利用胰島B細(xì)胞中的mRNA得到胰島素基因，表達(dá)出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段。這兩種方法使用同一種質(zhì)粒作為載體。請(qǐng)分析并回答下列問題：(1)由于密碼子具有____________，AB法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列。__________________(填“AB”“BCA”或“AB和BCA”)法獲取的目的基因中不含人胰島素基因啟動(dòng)子。(2)圖1是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素過程中使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)。為使目的基因與載體正確連接，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)可添加限制酶__________________的識(shí)別序列。通過上述方法獲得人的胰島素基因后，需要通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，已知胰島素基因左端①處的堿基序列為—CCTTTCAGCTCA—，則其中一種引物設(shè)計(jì)的序列是5′______________3′。(3)β-半乳糖苷酶可以分解無色的X－gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落為白色。經(jīng)Ca2＋處理的大腸桿菌與重組質(zhì)?；旌吓囵B(yǎng)一段時(shí)間后，將大腸桿菌接種到添加了____________________的培養(yǎng)基上篩選出____色的菌落即為工程菌種。(4)科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，研制出了賴脯胰島素，與天然胰島素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。獲得賴脯胰島素基因的途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→________________________→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。答案(1)簡并性AB和BCA(2)XhoⅠ和MunⅠ—CTCGAGCCTTTCAGCTCA—(3)氨芐青霉素和X－gal白(4)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)12．(2022·湖南，22)水蛭是我國的傳統(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______________________。(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_____________________________________________________________。(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，簡要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡并性(2)從基因文庫中獲取目的基因通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成DNA半保留復(fù)制(3)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(4)設(shè)置4組試管，每組分別加入等量的改造后的水蛭素、用酶甲處理過的水蛭蛋白酶解產(chǎn)物、用酶乙處理過的水蛭蛋白酶解產(chǎn)物、天然水蛭素，加入等量同種動(dòng)物的新鮮血液，相同條件下觀察凝血需要的時(shí)間，凝血時(shí)間越長，抗凝血活性越高解析(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長均上升，且差別不大。水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長，抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定；經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長，抗凝血活性先上升后下降。經(jīng)酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，且差異明顯。據(jù)此推測(cè)兩種酶處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度的破壞。(4)抗凝血活性可通過觀察凝血時(shí)間來確定。為比較不同物質(zhì)的抗凝血活性差異，可以設(shè)計(jì)向4組試管中分別加入等量改造后的水蛭素、用酶甲處理過的水蛭蛋白酶解產(chǎn)物、用酶乙處理過的水蛭蛋白酶解產(chǎn)物、天然水蛭素，加入等量的同種動(dòng)物的新鮮血液，相同條件下觀察凝血需要的時(shí)間，凝血時(shí)間越長第63課時(shí)生物技術(shù)的安全性與倫理問題課標(biāo)要求1.教學(xué)活動(dòng)：搜集文獻(xiàn)資料，就“轉(zhuǎn)基因食品是否安全”展開辯論。2.教學(xué)活動(dòng)：搜集關(guān)于設(shè)計(jì)試管嬰兒的資料，并在小組內(nèi)討論“是否支持設(shè)計(jì)試管嬰兒”。3.教學(xué)活動(dòng)：搜集歷史上使用生物武器的資料，并分析其嚴(yán)重危害。考情分析生物技術(shù)的安全性與倫理問題2023·浙江1月選考·T22022·北京·T21考點(diǎn)一轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性1．轉(zhuǎn)基因成果領(lǐng)域成果微生物方面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)的基因工程菌生產(chǎn)氨基酸；③用基因工程菌生產(chǎn)藥物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面①培育生長迅速、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家禽、家畜；②培育抵抗相應(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)基因植物方面培育具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物2.對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性的爭(zhēng)論3．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的前提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。(2)我國對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的態(tài)度①研究上要大膽，堅(jiān)持自主創(chuàng)新。②推廣上要慎重，做到確保安全。③管理上要嚴(yán)格，堅(jiān)持依法監(jiān)管。(3)我國相關(guān)部門制定了一系列的政策、法規(guī)并成立相關(guān)機(jī)構(gòu)①維護(hù)了消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)。②保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和已經(jīng)上市的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性。③為保障農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全提供重要的技術(shù)支撐。判斷正誤(1)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)藥物只是轉(zhuǎn)基因微生物方面的應(yīng)用(×)提示可通過轉(zhuǎn)基因微生物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。(2)種植的轉(zhuǎn)基因植物中以大豆和玉米最多，其次是轉(zhuǎn)基因棉花和油菜(√)(3)若轉(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(×)提示轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題需要驗(yàn)證才能得到證實(shí)，若轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也有可能存在安全性問題。(4)轉(zhuǎn)基因生物可能會(huì)破壞生態(tài)平衡(√)目前我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已經(jīng)占到棉田總面積的90%，這些抗蟲棉有沒有可能造成基因污染呢？科研小組利用PCR技術(shù)檢測(cè)雜草中是否含有Bt抗蟲蛋白基因，結(jié)果如圖。(1)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置空白實(shí)驗(yàn)的目的是什么？陽性對(duì)照組加樣孔內(nèi)應(yīng)該加入什么？提示設(shè)置空白實(shí)驗(yàn)是為了排除實(shí)驗(yàn)操作、試劑污染等對(duì)結(jié)果的影響；陽性對(duì)照組加樣孔內(nèi)應(yīng)該加入Bt抗蟲蛋白基因。(2)根據(jù)電泳結(jié)果可以得出的結(jié)論是什么？提示棉田雜草6、7中檢測(cè)出Bt抗蟲蛋白基因，說明轉(zhuǎn)基因抗蟲棉已經(jīng)造成基因污染。(3)研究發(fā)現(xiàn)，由于最早培育的抗蟲棉只轉(zhuǎn)入了一種Bt基因，種植一段時(shí)間后這些抗蟲棉的抗蟲性逐漸變差，原因是什么？利用所學(xué)的基因工程的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)方案延緩這種現(xiàn)象的發(fā)生。提示棉鈴蟲產(chǎn)生抗Bt抗蟲蛋白的變異，在抗蟲棉的選擇下，棉鈴蟲對(duì)Bt抗蟲蛋白的抗性不斷增強(qiáng)；將兩種或兩種以上的Bt抗蟲蛋白基因同時(shí)轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞。歸納總結(jié)在轉(zhuǎn)基因研究工作中，科學(xué)家會(huì)采取很多方法防止基因污染。例如，我國科學(xué)家將來自玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲(chǔ)藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播。考向一辨析轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性1．蘇云金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白(Bt)與豇豆胰蛋白酶抑制劑(CpTI)殺蟲機(jī)理不同。在轉(zhuǎn)基因作物種植區(qū)，發(fā)現(xiàn)棉鈴蟲種群抗性基因頻率顯著上升?？茖W(xué)家嘗試用轉(zhuǎn)雙基因煙草對(duì)2齡幼蟲進(jìn)行多代抗性篩選。下列敘述不正確的是()A．利用PCR技術(shù)不能檢測(cè)煙草植株的抗蟲性狀B．單基因抗性篩選與雙基因抗性篩選導(dǎo)致棉鈴蟲種群基因庫不同C．種植轉(zhuǎn)雙基因的煙草可避免棉鈴蟲產(chǎn)生抗性基因D．轉(zhuǎn)基因植物的培育和種植應(yīng)考慮可能造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)答案C解析種植轉(zhuǎn)雙基因的煙草可減緩棉鈴蟲種群抗性基因頻率上升速度，但不能避免棉鈴蟲產(chǎn)生抗性基因，C錯(cuò)誤。2．(2024·南通高三質(zhì)檢)普通番茄細(xì)胞中多聚半乳糖醛酸酶基因(PG基因)控制合成的多聚半乳糖醛酸酶，能使番茄細(xì)胞壁破壞而不耐儲(chǔ)藏?？茖W(xué)家將抗PG基因?qū)敕鸭?xì)胞，使抗PG基因合成的mRNA與PG基因合成的mRNA相結(jié)合，從而培育出抗軟化的轉(zhuǎn)基因番茄。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．PG基因與抗PG基因的區(qū)別是基因中的堿基序列不同B．抗PG基因能阻止PG基因表達(dá)的翻譯過程，使細(xì)胞不能合成PGC．常用顯微注射法將抗PG基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄體細(xì)胞D．為了避免轉(zhuǎn)基因植物花粉污染周圍植物，可將抗PG基因整合到葉綠體DNA上答案C解析真核細(xì)胞中的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，其堿基的排列順序決定了遺傳信息，故PG基因與抗PG基因的區(qū)別是基因中的堿基序列不同，A正確；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，抗PG基因合成的mRNA與PG基因合成的mRNA相結(jié)合，從而阻止了PG基因的翻譯過程，使細(xì)胞不能合成PG，B正確；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，C錯(cuò)誤；由于精子中幾乎不含有細(xì)胞質(zhì)，所以如果將抗PG基因整合到葉綠體DNA上，則花粉中不含有抗PG基因，可避免轉(zhuǎn)基因植物花粉污染周圍植物，D正確?？键c(diǎn)二關(guān)注生殖性克隆人1．生殖性克隆人面臨的倫理問題(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概念利用克隆技術(shù)獲得胚胎，并將胚胎孕育成為人類個(gè)體利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的目的產(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)胞或組織水平聯(lián)系都屬于無性生殖；產(chǎn)生新細(xì)胞、新組織或新個(gè)體，遺傳信息相同(2)關(guān)于生殖性克隆人的爭(zhēng)論觀點(diǎn)理由贊同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，但是人的觀念是可以改變的大多數(shù)人反對(duì)①生殖性克隆人“有違人類尊嚴(yán)”；②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)重地違反了人類倫理道德，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)、死胎和畸形兒等問題(3)我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。(4)我國政府重視治療性克隆所涉及的倫理問題，主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。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)診斷實(shí)踐應(yīng)用解決不孕不育問題用于白血病、貧血癥等疾病的治療聯(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判斷正誤(1)生殖性克隆人會(huì)面臨流產(chǎn)、死胎和畸形兒等問題，是正?，F(xiàn)象，不違反人類傳統(tǒng)的倫理道德(×)提示生殖性克隆人會(huì)面臨流產(chǎn)、死胎和畸形兒等問題，與人類傳統(tǒng)的倫理道德是背道而馳的。(2)生殖性克隆人破壞了人類基因多樣性的天然屬性，不利于人類的生存和進(jìn)化(√)(3)生殖性克隆和治療性克隆沒有本質(zhì)區(qū)別(×)提示生殖性克隆是為了獲得新個(gè)體，治療性克隆只是為了獲得用于治療疾病的組織或器官，兩者之間有著本質(zhì)區(qū)別。(4)中國政府主張對(duì)治療性克隆和生殖性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查(×)提示我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)，主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。下面是試管嬰兒及克隆人的培育流程圖，分析并回答下列問題：Ⅰ.試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的培育過程：Ⅱ.克隆人的培育過程：(1)在Ⅰ的圖示中，①②③是試管嬰兒的培育過程，①②④⑤是設(shè)計(jì)試管嬰兒培育的過程(填圖中序號(hào))。(2)試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)的主要區(qū)別是什么？提示設(shè)計(jì)試管嬰兒多了胚胎移植前的遺傳學(xué)診斷過程。(3)試管嬰兒技術(shù)與克隆技術(shù)在技術(shù)環(huán)節(jié)上的主要差異是什么？提示前者需要經(jīng)過體外受精，后者需要用到細(xì)胞核移植技術(shù)。(4)試管嬰兒技術(shù)與克隆技術(shù)分別屬于哪種生殖方式？提示試管嬰兒技術(shù)屬于有性生殖，克隆技術(shù)屬于無性生殖。(5)治療性克隆與生殖性克隆過程中胚胎的處理方式相同嗎？有什么區(qū)別？提示不相同。治療性克隆獲得的早期胚胎主要用于獲得胚胎干細(xì)胞，然后誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化出所需的特定的組織、細(xì)胞和器官；在生殖性克隆過程中，獲得的胚胎移入母體的子宮內(nèi)發(fā)育成嬰兒?？枷蚨委熜钥寺『蜕承钥寺?．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．前者面臨倫理問題，后者也會(huì)面臨倫理問題B．兩者都涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)，都與試管嬰兒技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別C．前者為了產(chǎn)生新個(gè)體，后者為了治療疾病D．生殖性克隆人能豐富人類基因的多樣性答案D解析生殖性克隆和治療性克隆都涉及倫理問題，我國政府不贊成、不允許、不支持、不接受進(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，A正確；生殖性克隆和治療性克隆都涉及體細(xì)胞核移植技術(shù)，屬于無性生殖，而試管嬰兒屬于有性生殖，所以它們存在本質(zhì)上的區(qū)別，B正確；生殖性克隆以產(chǎn)生新個(gè)體為目的，而治療性克隆是為了治療疾病，C正確。4．(2024·宜春高三調(diào)研)中國首例“設(shè)計(jì)試管嬰兒”的父母均為地中海貧血基因的攜帶者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海貧血。為了生一個(gè)健康的孩子，用孩子的臍帶血幫助姐姐進(jìn)行造血干細(xì)胞移植，設(shè)計(jì)了這個(gè)嬰兒。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”和“試管嬰兒”均為有性生殖B．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”往往需要對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷C．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”應(yīng)用了體細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)D．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”與“試管嬰兒”都要進(jìn)行胚胎選擇，但兩者選擇的目的不同答案C解析“設(shè)計(jì)試管嬰兒”沒有應(yīng)用體細(xì)胞核移植技術(shù)，C錯(cuò)誤；“試管嬰兒”對(duì)胚胎檢測(cè)的目的是質(zhì)量檢查，而“設(shè)計(jì)試管嬰兒”對(duì)胚胎檢測(cè)的目的是進(jìn)行遺傳學(xué)診斷，以獲得性狀符合人們要求的胚胎，即“設(shè)計(jì)試管嬰兒”與“試管嬰兒”都要進(jìn)行胚胎選擇，但兩者選擇的目的不同，B、D正確。

考點(diǎn)三禁止生物武器1．生物武器的種類和特點(diǎn)(1)種類(2)特點(diǎn)①致病性強(qiáng)；傳染性強(qiáng)；人易感。②較隱蔽：不易被發(fā)現(xiàn)；易傳播(如氣溶膠)，發(fā)病有潛伏期，污染面積大、危害時(shí)間長。③易得到：制備容易，花費(fèi)小。④傳染途徑多，治療困難。⑤受自然條件影響大。2．《禁止生物武器公約》(1)1972年4月，蘇聯(lián)、美國、英國分別在其首都簽署了《禁止生物武器公約》，并于1975年3月生效。(2)1984年11月，我國也加入了這一公約。(3)1998年6月，中美兩國元首重申了在任何情況下不發(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。(4)2010年，在第65屆聯(lián)合國大會(huì)上，我國政府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。判斷正誤(1)天花病毒、波特淋菌、霍亂弧菌和炭疽桿菌都可以用來制造生物武器(√)(2)生物武器可通過吸入、誤食、接觸帶菌物品，被帶菌昆蟲叮咬等侵入人體(√)(3)我們對(duì)待生物武器的態(tài)度是堅(jiān)決禁止生物武器(√)考向三辨析生物武器的種類、特點(diǎn)和危害5．下列關(guān)于生物武器的說法，錯(cuò)誤的是()A．生物武器一般由致病微生物、毒素、昆蟲以及裝載它們的容器和投擲物組成B．相對(duì)于常規(guī)武器、核武器和化學(xué)武器，生物武器最大的特點(diǎn)是有傳染性C．生物武器沒有明確的標(biāo)識(shí)，潛在危害大D．生物武器適應(yīng)能力強(qiáng)，不受氣候影響答案D解析生物武器主要指致病微生物，所以它們的生存、繁殖易受氣候影響，D錯(cuò)誤。6．炭疽桿菌造成感染者死亡率極高的主要原因之一是它能產(chǎn)生兩種成分為蛋白質(zhì)的內(nèi)毒素。有科學(xué)家將該菌的大型環(huán)狀DNA分子破壞，該菌仍能產(chǎn)生內(nèi)毒素。下列對(duì)炭疽桿菌的敘述，不正確的是()A．炭疽桿菌合成的內(nèi)毒素屬于代謝產(chǎn)物B．控制內(nèi)毒素合成的基因位于炭疽桿菌的擬核中C．如將炭疽桿菌用于軍事用途或恐怖活動(dòng)，則屬于生物武器D．將蠟狀桿菌改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌需要通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)答案B解析炭疽桿菌合成的內(nèi)毒素不是微生物生長和繁殖所必需的物質(zhì)，屬于次級(jí)代謝產(chǎn)物，A正確；大型環(huán)狀DNA位于擬核，破壞大型環(huán)狀DNA分子，該菌仍能產(chǎn)生內(nèi)毒素，說明控制內(nèi)毒素合成的基因位于炭疽桿菌的質(zhì)粒中，B錯(cuò)誤；基因控制生物體的性狀，將蠟狀桿菌改造成像炭疽桿菌一樣的致病菌，實(shí)現(xiàn)了定向改造，該過程需要利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)，D正確。1．(選擇性必修3P102)我國科學(xué)家將來自玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲(chǔ)藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播。2．(選擇性必修3P106)生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體。3．(選擇性必修3P106)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，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。4．為避免人為遺傳改造品種對(duì)自然魚群基因庫的干擾，通常需要將其培育成三倍體魚后才能投放到自然水體中飼養(yǎng)，其原理是三倍體魚在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，幾乎不能形成正常的生殖細(xì)胞，投放到自然水體中飼養(yǎng)不會(huì)因與其他魚類雜交引起生態(tài)危機(jī)。5．對(duì)于植物來說，導(dǎo)入外源基因容易引起基因污染，科學(xué)家為此將外源基因?qū)肴~綠體或線粒體內(nèi)，原因是在葉綠體或線粒體內(nèi)的目的基因不會(huì)通過花粉傳遞，故可在一定程度上避免基因污染。6．“試管嬰兒”技術(shù)誕生后，繼而出現(xiàn)了“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)，二者在應(yīng)用上的區(qū)別：前者主要用于解決不孕不育問題，后者可以用于治療白血病、貧血癥等疾病，也可用于設(shè)計(jì)孕育不患某些遺傳病的胎兒；在技術(shù)手段上的區(qū)別：與“試管嬰兒”相比，“設(shè)計(jì)試管嬰兒”在胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別，其原因是破壞了人類正常的性別比例，違反了倫理道德。7．生物武器的種類：致病菌類、病毒類和生化毒劑類等。8．生物武器是一種大規(guī)模的殺傷性武器，與常規(guī)武器相比，生物武器致病能力強(qiáng)、攻擊范圍廣。徹底銷毀生物武器是全世界愛好和平的人民的共同期望。1998年6月，中美兩國元首在關(guān)于《禁止生物武器公約》議定書的聯(lián)合聲明中，重申了在任何情況下不發(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。課時(shí)精練1．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的敘述，你認(rèn)為下列說法欠妥的是()A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的基本原理是基因重組，轉(zhuǎn)基因作物是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的一種產(chǎn)物B．若轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)生了對(duì)人類健康及環(huán)境的負(fù)面影響，我們應(yīng)該摒棄轉(zhuǎn)基因技術(shù)C．科學(xué)家必須在現(xiàn)有知識(shí)與技術(shù)的基礎(chǔ)上盡量考慮轉(zhuǎn)基因作物可能存在的風(fēng)險(xiǎn)并采取相應(yīng)的防范措施D．國家必須對(duì)轉(zhuǎn)基因作物研究制定相應(yīng)的法律法規(guī)，并進(jìn)行嚴(yán)格管理與有效控制答案B解析轉(zhuǎn)基因作為一項(xiàng)技術(shù)本身是中性的，面對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能產(chǎn)生的負(fù)面影響，應(yīng)理性看待，趨利避害，不能因噎廢食，B符合題意。2．植物生物反應(yīng)器主要以整株植物、植物組織或植物懸浮細(xì)胞為加工場(chǎng)所，生產(chǎn)藥物蛋白。葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系是近年發(fā)展起來的一種新的植物生物反應(yīng)器，是以葉綠體為外源DNA受體的安全性極高的一種轉(zhuǎn)化方式。下列敘述不正確的是()A．構(gòu)建葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系時(shí)，需要的工具酶是限制酶和DNA連接酶B．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中含有葉綠體特異啟動(dòng)子，使得目的基因只能在葉綠體中表達(dá)C．植物葉綠體表達(dá)體系可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴(kuò)散D．把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，將來產(chǎn)生的配子中一定含有此目的基因答案D解析在植物細(xì)胞分裂過程中，細(xì)胞質(zhì)的分配是隨機(jī)的，所以把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，將來產(chǎn)生的配子中不一定含有此目的基因，D錯(cuò)誤。3．面對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題，下列解決的方法中欠妥的是()A．一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品出現(xiàn)了安全性問題，要求馬上停止實(shí)驗(yàn)，并封存轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品B．要求對(duì)外源DNA進(jìn)行認(rèn)真選擇，避免產(chǎn)生對(duì)人體有毒害的或過敏的蛋白質(zhì)C．對(duì)用大腸桿菌作為轉(zhuǎn)基因受體的菌株，限定必須使用37℃以下便會(huì)死去的菌株D．把重組DNA的轉(zhuǎn)移限制在遺傳上有缺陷的生物上答案A解析一旦發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因生物出現(xiàn)了安全性問題，要馬上停止實(shí)驗(yàn)，并銷毀重組生物，A符合題意。4．(2024·徐州高三模擬)轉(zhuǎn)基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗蟲等能力而為糧食缺少的國家所推崇。但是反對(duì)者表示：對(duì)轉(zhuǎn)基因食物進(jìn)行的安全性研究都是短期的，無法有效評(píng)估人類進(jìn)食轉(zhuǎn)基因食物幾十年后或更久以后的風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)用已學(xué)過的知識(shí)判斷，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．轉(zhuǎn)基因作物的基因可能傳播到野生植物體內(nèi)，造成基因污染B．食用轉(zhuǎn)基因食品時(shí)，食品中的基因會(huì)整合到人的基因組中C．轉(zhuǎn)入抗蟲基因的植物，有可能會(huì)導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加D．即使轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也仍然存在安全性問題答案B解析構(gòu)成基因的物質(zhì)DNA(脫氧核糖核酸)進(jìn)入人體后，都會(huì)被酶分解成小分子，不可能將外來遺傳信息整合到人的基因組中，B錯(cuò)誤。5．當(dāng)面對(duì)日常生活中與轉(zhuǎn)基因技術(shù)有關(guān)的話題時(shí)，我們需要理性地表明觀點(diǎn)和參與討論。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．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B．轉(zhuǎn)基因食品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)需要考慮目的基因和標(biāo)記基因的安全性問題C．商家不應(yīng)該利用公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因食品“恐懼”的心理，把“非轉(zhuǎn)基因”作為推銷的噱頭D．轉(zhuǎn)基因技術(shù)將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組之后，就會(huì)創(chuàng)造出新物種答案D解析將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組一般只會(huì)引起某些性狀發(fā)生改變，不會(huì)引起生殖隔離，可以創(chuàng)造出新品種，但一般不能產(chǎn)生新物種，D錯(cuò)誤。6．以哺乳動(dòng)物為研究對(duì)象的生物技術(shù)已獲得了長足的進(jìn)步。關(guān)于生物技術(shù)應(yīng)用于人類，在安全與倫理方面有不同的觀點(diǎn)，下列敘述正確的是()A．試管嬰兒技術(shù)應(yīng)全面禁止B．治療性克隆不需要監(jiān)控和審查C．生殖性克隆不存在倫理道德方面的風(fēng)險(xiǎn)D．治療性克隆雖然用于治療疾病，但是也涉及倫理問題答案D解析可以應(yīng)用試管嬰兒技術(shù)解決不孕問題，A錯(cuò)誤；我國政府同樣重視治療性克隆所涉及的倫理問題，主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查，B錯(cuò)誤；生殖性克隆人沖擊了現(xiàn)有的一些有關(guān)婚姻、家庭和兩性關(guān)系的倫理道德觀念，C錯(cuò)誤。7．下列關(guān)于“試管嬰兒”“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)及安全倫理的敘述，不正確的是()A．“試管嬰兒”“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)在生物學(xué)上所依據(jù)的原理都是有性生殖B．“試管嬰兒”“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)對(duì)人類的作用是相同的C．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”形成的胚胎需遺傳學(xué)診斷后植入母體孕育D．不符合遺傳要求的胚胎如何處理會(huì)引起道德倫理之爭(zhēng)答案B解析“試管嬰兒”“設(shè)計(jì)試管嬰兒”技術(shù)對(duì)人類的作用不同，設(shè)計(jì)試管嬰兒可用于治療疾病，試管嬰兒用于解決不孕不育問題，B錯(cuò)誤。8．嵌合病毒是一種基因工程重組病毒，在制備技術(shù)上并不存在太大問題，但作為重組病毒，在安全性上還是有一定的風(fēng)險(xiǎn)。在自然條件下，病毒之間自發(fā)產(chǎn)生重組，可能獲得一些意想不到的新型病毒，它比母株毒性更強(qiáng)，對(duì)生物體更具有威脅性。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．嵌合病毒的性狀可由受體病毒和供體病毒的遺傳物質(zhì)共同控制B．若將嵌合病毒制成生物武器，則可能具有人類難以預(yù)防的特點(diǎn)C．若將嵌合病毒制成生物武器，則可能具有感染特定人群的特點(diǎn)D．對(duì)于入侵機(jī)體的嵌合病毒，人體可能無法識(shí)別，致使其危害極大答案D解析對(duì)人體而言，嵌合病毒依然屬于抗原，可以識(shí)別，D錯(cuò)誤。9．下列有關(guān)生物技術(shù)安全及倫理性的問題，表述正確的是()A．設(shè)計(jì)試管嬰兒的實(shí)質(zhì)是選擇性移植體外受精形成的胚胎B．若轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來自自然界的生物，則不存在安全性問題C．防治生物武器帶來的危害，只要平時(shí)多消毒就行D．大量種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉不會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性答案A解析即使轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也可能會(huì)產(chǎn)生安全性問題，如某些轉(zhuǎn)基因植物產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可能會(huì)成為某些人的新的過敏源，B錯(cuò)誤；生物武器具有強(qiáng)大的傳染性和致病力，應(yīng)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，C錯(cuò)誤；大量種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可能會(huì)降低生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，D錯(cuò)誤。10．生物技術(shù)的進(jìn)步在給人類帶來福祉的同時(shí)，會(huì)引起人們對(duì)它安全性的關(guān)注，也會(huì)帶來新的倫理困惑與挑戰(zhàn)。下列相關(guān)說法正確的是()A．針對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，我國一貫堅(jiān)持在研究上要“小心謹(jǐn)慎、穩(wěn)健實(shí)施”B．目前，克隆技術(shù)已十分成熟，可以保證生殖性克隆人在技術(shù)上安全高效C．生物武器是指天花病毒、波特淋菌、霍亂弧菌和炭疽桿菌等致病微生物D．“設(shè)計(jì)試管嬰兒”可以有目的地改造特定基因，特定情況下可用于治療疾病答案D解析我國對(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，A錯(cuò)誤。目前，盡管通過克隆技術(shù)獲得了多種克隆動(dòng)物，但該技術(shù)的成功率依然非常低，各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)也有待進(jìn)一步改進(jìn)；我國不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)，B錯(cuò)誤。生物武器包括致病菌類、病毒類和生化毒劑類等，C錯(cuò)誤。11．下列關(guān)于生物技術(shù)安全性和倫理問題的敘述，錯(cuò)誤的是()A．反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒B．生物武器難以檢測(cè)，用其進(jìn)行殺傷時(shí)可能并不會(huì)被馬上察覺C．應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)D．生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來形成殺傷力答案D解析生物武器是用致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過基因重組的致病菌等來形成殺傷力，而干擾素是免疫活性物質(zhì)，D錯(cuò)誤。12．下列有關(guān)生物技術(shù)安全性的敘述錯(cuò)誤的是()A．科學(xué)家將玉米的α-淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，阻斷淀粉儲(chǔ)藏使花粉失去活性而防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播，達(dá)到防止基因污染的目的B．中國政府不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)C．生物武器具有致病能力強(qiáng)、攻擊范圍廣的特點(diǎn)D．利用設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)，解決不孕不育夫婦的生育問題答案D解析人類利用試管嬰兒技術(shù)解決不孕不育夫婦的生育問題，D錯(cuò)誤。13．(2024·宿遷高三質(zhì)檢)為了解轉(zhuǎn)基因煙草對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，研究人員以TMV—cp煙草品種NC89為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草外源基因TMV—cp漂移到雜草上的可能性進(jìn)行了研究。研究人員隨機(jī)選取了5株NC89煙草，并在NC89煙草株系及周邊隨機(jī)選取各種雜草，提取DNA，根據(jù)TMV—cp基因設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，電泳結(jié)果如圖。注：1為陽性對(duì)照，2為空白(陰性)對(duì)照，3～7為NC89煙草樣品，8～18表示雜草樣品。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．設(shè)置空白對(duì)照是為排除實(shí)驗(yàn)操作等對(duì)結(jié)果的影響B(tài)．電泳結(jié)果表明TMV—cp基因在NC89煙草細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在C．電泳結(jié)果表明煙草中TMV—cp基因沒有漂移至周邊雜草D．將TMV—cp基因轉(zhuǎn)入其他植物時(shí)不需要經(jīng)過安全性評(píng)價(jià)答案D解析為了排除實(shí)驗(yàn)操作等對(duì)結(jié)果的影響，需要設(shè)置空白對(duì)照，A正確；由電泳結(jié)果可知，TMV—cp基因在NC89煙草細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，B正確；8～18表示雜草樣品，都沒有出現(xiàn)TMV—cp基因條帶，則煙草中TMV—cp基因沒有漂移至周邊雜草，C正確；將TMV—cp基因轉(zhuǎn)入其他植物時(shí)需要經(jīng)過安全性評(píng)價(jià)，D錯(cuò)誤。14．(2024·泰安高三模擬)如圖是對(duì)某生物B基因進(jìn)行基因編輯的過程，該過程中用sgRNA指引內(nèi)切核酸酶Cas9結(jié)合到特定的靶位點(diǎn)。下列說法錯(cuò)誤的是()A．sgRNA能與靶基因上特定堿基序列互補(bǔ)B．Cas9可特異性識(shí)別并斷裂核苷酸之間的磷酸二酯鍵C．基因突變是不定向的而基因編輯能定向改變基因D．使用該項(xiàng)基因編輯技術(shù)來預(yù)防人的某些疾病時(shí)需經(jīng)嚴(yán)格審查答案B解析Cas9可斷裂核苷酸之間的磷酸二酯鍵，sgRNA具有特異性識(shí)別的作用，B錯(cuò)誤。15．下列應(yīng)用實(shí)例中，不涉及生物技術(shù)安全性與倫理問題的是()A．利用基因編輯技術(shù)獲得身體健康和智力超群的“完美嬰兒”B．利用克隆人解決不孕不育患者的生育難題C．利用人體的胚胎干細(xì)胞治療阿爾茨海默癥D．利用自己出生時(shí)保留的臍帶血治療白血病答案D解析利用基因編輯技術(shù)獲得身體健康和智力超群的“完美嬰兒”，已經(jīng)涉及新生命的誕生，會(huì)造成生物技術(shù)安全與倫理問題，A不符合題意；禁止生殖性克隆人，利用克隆人解決不孕不育患者的生育難題存在生物技術(shù)安全性與倫理問題，B不符合題意；胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理問題，C不符合題意；利用自己出生時(shí)保留的臍帶血治療白血病，屬于治療性克隆，不涉及生物技術(shù)安全性與倫理問題，D符合題意。專題突破10綜合PCR的基因工程問題課標(biāo)要求闡述常規(guī)PCR、重疊延伸PCR、熒光定量PCR等的過程與原理，舉例說明不同的PCR技術(shù)有著不同的應(yīng)用?？记榉治鰩追N不同PCR的應(yīng)用2023·江蘇·T222023·山東·T252022·江蘇·T242022·山東·T252021·全國甲·T382021·山東·T252020·北京·T122020·江蘇·T33類型一利用PCR技術(shù)獲取目的基因基本模型獲取目的基因是基因工程操作的第一步。獲取目的基因的方法有多種，現(xiàn)在常用PCR特異性地快速擴(kuò)增目的基因。PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。該技術(shù)由穆里斯等人于1985年發(fā)明，為此，穆里斯于1993年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。典例突破1．“X基因”是DNA分子上一個(gè)有遺傳效應(yīng)的片段，若要用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，需在PCR反應(yīng)中加入兩種引物，兩種引物及其與模板鏈的結(jié)合位置如圖1所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．第一輪復(fù)制得到2個(gè)DNA分子，即①②各一個(gè)B．第二輪復(fù)制得到4個(gè)DNA分子，即①②③④各一個(gè)C．第四輪復(fù)制得到16個(gè)DNA分子，其中有4個(gè)X基因D．經(jīng)五輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子答案C解析據(jù)圖分析可知，第一輪復(fù)制形成2個(gè)DNA分子，即①②各一個(gè)，A正確；第二輪復(fù)制得到22＝4(個(gè))DNA分子，即①復(fù)制得①和③、②復(fù)制得②和④，即得到①②③④各一個(gè)，B正確；第四輪復(fù)制得到16個(gè)DNA分子，其中有8個(gè)⑤(X基因)，C錯(cuò)誤；經(jīng)五輪循環(huán)后共形成32個(gè)DNA分子，其中①②各一個(gè)，③④各四個(gè)，22個(gè)⑤，故產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子，D正確。類型二利用PCR技術(shù)鑒定目的基因的連接方式基本模型檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)是否穩(wěn)定存在是基因工程操作的重要步驟，可以借助載體上的標(biāo)記基因、PCR技術(shù)和核酸分子雜交技術(shù)等方法鑒定受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因。在實(shí)際操作中，PCR技術(shù)不僅可以精準(zhǔn)地鑒定受體細(xì)胞是否轉(zhuǎn)入目的基因，還可以通過引物的巧妙設(shè)計(jì)鑒定目的基因的連接方式。典例突破2．(2019·江蘇，33節(jié)選)為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。圖示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是________。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400bp片段，原因是____________________。答案乙、丙目的基因反向連接解析分析題圖可知，理論上可以選擇的引物組合有甲和丙、乙和丙兩種情況。如果選擇甲和丙這對(duì)引物，則無論目的基因是否正確插入，擴(kuò)增的片段都是50＋300＋100＝450(bp)，不符合要求；如果選擇乙和丙這對(duì)引物，正向連接和反向連接后所得結(jié)果不同，所以應(yīng)選擇乙和丙這對(duì)引物進(jìn)行PCR鑒定。如果目的基因和質(zhì)粒反向連接，則引物乙會(huì)出現(xiàn)在重組質(zhì)粒的外側(cè)，此時(shí)若加入引物甲和乙，則可以擴(kuò)增出300＋100＝400(bp)的片段。類型三利用PCR技術(shù)引導(dǎo)基因定點(diǎn)突變基本模型重疊延伸PCR技術(shù)是指在PCR技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用具有互補(bǔ)末端的引物，使PCR產(chǎn)物形成了重疊鏈，通過重疊鏈的延伸，將不同來源的片段重疊拼接起來的一項(xiàng)新技術(shù)。該技術(shù)在基因的定點(diǎn)突變、長片段基因的合成、基因敲除以及目的基因的擴(kuò)增等方面有著獨(dú)特的應(yīng)用。典例突破3．水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。某科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用重疊延伸PCR技術(shù)在水蛭素基因中的特定位點(diǎn)引入特定突變，使水蛭素第47位的天冬酰胺(密碼子為AAC、AAU)替換為賴氨酸(密碼子為AAA、AAG)，從而提高水蛭素的抗凝血活性。原理如圖。注：圖中的引物2和3的突起處代表與模板鏈不能互補(bǔ)的突變位點(diǎn)。(1)由以上事例可知，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，需要通過________________來完成。(2)若擬突變位點(diǎn)的堿基對(duì)為A－T，則需要讓其突變?yōu)開_____________才能達(dá)到目的。引物2的突變位點(diǎn)(突起處)應(yīng)設(shè)計(jì)為______________(假設(shè)引物為單鏈DNA)。(3)在第一階段獲得2種具有重疊片段DNA的過程中，引物1、引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)和引物3、引物4組成的反應(yīng)系統(tǒng)中均進(jìn)行一次復(fù)制，共產(chǎn)生____種DNA分子。該階段必須將引物1、2和引物3、4置于不同反應(yīng)系統(tǒng)中，這是因?yàn)開____________________________________________________________________________________________________________。(4)利用重疊延伸PCR技術(shù)還可以將兩個(gè)不同來源的DNA片段拼接起來。有人想利用該技術(shù)把基因M和N拼接在一起，設(shè)計(jì)基因M的引物M1、M2，基因N的引物N1、N2。在設(shè)計(jì)這4種引物時(shí)，特別要注意的問題是________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)改造基因(或基因定點(diǎn)突變)(2)T－A或C－GA或G(3)3引物2和3中存在互補(bǔ)配對(duì)片段，置于同一反應(yīng)系統(tǒng)時(shí)會(huì)結(jié)合而失去作用(4)M1、M2中的一種引物與N1、N2中的一種引物必須具有互補(bǔ)配對(duì)的片段解析(2)若擬突變位點(diǎn)的堿基對(duì)為A－T，則需要讓其突變?yōu)門－A或C－G，對(duì)應(yīng)的密碼子由AAU變成AAA或由AAC變成AAG，可使天冬酰胺替換為賴氨酸。(3)若兩個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)均進(jìn)行一次復(fù)制，則會(huì)產(chǎn)生3種不同的DNA分子，因?yàn)橐?和4產(chǎn)生的DNA分子是一樣的。(4)重疊互補(bǔ)引物的設(shè)計(jì)是重疊延伸PCR技術(shù)成功的關(guān)鍵。拼接基因M和N時(shí)，設(shè)計(jì)引物時(shí)需要注意的是，需要找到兩種基因的重疊部分，即M1、M2中的一種引物與N1、N2中的一種引物必須具有互補(bǔ)配對(duì)的片段。類型四利用PCR技術(shù)擴(kuò)增未知基因序列基本模型利用PCR技術(shù)進(jìn)行基因擴(kuò)增時(shí)，為了便于設(shè)計(jì)引物，要求目的基因兩側(cè)的序列是已知的。當(dāng)DNA的某些序列已知，而需要擴(kuò)增已知序列兩端的未知序列時(shí)，可采用反向PCR技術(shù)。典例突破4．(2020·江蘇，33節(jié)選)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，具體流程如圖(以EcoRⅠ酶切為例)：請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)步驟Ⅰ用的EcoRⅠ是一種________________酶，它通過識(shí)別特定的________________切割特定位點(diǎn)。(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__________________________________________________