第3講 基因工程、生物技術(shù)的安全性和倫理問題- 備戰(zhàn)2024年高考生物大一輪復(fù)習(xí)課件

第十二單元第3講

基因工程

生物技術(shù)的安全性和倫理問題AgendaSubtitlehere.........考點(diǎn)由高考知核心知識(shí)點(diǎn)預(yù)測(cè)基因工程

生物技術(shù)的安全性和倫理問題考點(diǎn)1基因工程的工具及其操作步驟（2023·北京卷）（2023·廣東卷）（2023·浙江卷）（2023·湖南卷）（2023·湖北卷）（2023·山西卷）（2023·天津卷）（2023·山東卷）考點(diǎn)2生物技術(shù)倫理（2023·浙江卷）考點(diǎn)1基因工程的工具及其操作步驟（2022·北京卷）（2022·廣東卷）（2022·重慶卷）（2022·遼寧卷）（2022·湖北卷）（2022·浙江卷）（2022·河北卷）（2022·山東卷）（2022·福建卷）（2022·天津卷）（2022·江蘇卷）考點(diǎn)2生物技術(shù)倫理（2022·北京卷）（2022·遼寧卷）考基因工程是選修教材中的重點(diǎn)考察內(nèi)容之一，基因工程的基本操作程序、蛋白質(zhì)工程的原理是重高頻考點(diǎn)，山東卷北京卷廣東卷兼顧了實(shí)驗(yàn)“DNA的粗提取與鑒定”。1基因工程的基本工具2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用3蛋白質(zhì)工程4DNA的粗提取和及電泳鑒定5生物技術(shù)的安全性和倫理問題1基因工程的基本工具1．基因工程的概念(1)手段：按照________________，通過____________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___________和___________。(3)水平：_______水平。(4)基礎(chǔ)：___________、分子生物學(xué)和_________學(xué)等學(xué)科。（5）優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改造生物的_____________。)優(yōu)人們的愿望轉(zhuǎn)基因生物類型生物產(chǎn)品分子生物化學(xué)微生物遺傳性狀（2024屆·廣東深圳·一模）基因工程的發(fā)展離不開理論的突破和技術(shù)的創(chuàng)新。下列科學(xué)研究體現(xiàn)了基因工程正式問世的是（

）A．艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA可以轉(zhuǎn)移B．沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出自我復(fù)制假說C．科學(xué)家利用質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA載體并導(dǎo)入受體細(xì)胞中成功表達(dá)D．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了多種限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶【答案】C1基因工程的基本工具2.基因工程的基本工具(3種工具，其中有2種工具酶)(1)限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶是一類酶，而不是一種酶)主要是原核生物來源1、特異性識(shí)別雙鏈DNA分子作用形成黏性末端或平末端結(jié)果2、斷開磷酸二酯鍵5’A脫氧核糖POC脫氧核糖POT脫氧核糖POG脫氧核糖POT脫氧核糖POA脫氧核糖POG脫氧核糖POC脫氧核糖PO5’3’3’1基因工程的基本工具AGTCATTCGATAGGATCATCATAT

大腸桿菌(E.coli)的EcoRⅠ限制酶能特異性識(shí)別

_________序列，并切割___和___之間的____________。切割后產(chǎn)生__________。GAATTCGA磷酸二酯鍵黏性末端EcoRI限制酶限制酶種類：1基因工程的基本工具種類：CCCGGGGGGCCCGGGCCCCCCGGGSmaI限制酶只能識(shí)別

序列，切割

和

之間的

切開，切割后產(chǎn)生

。CCCGGGCG磷酸二酯鍵平末端SmaI限制酶限制酶1基因工程的基本工具①限制酶的識(shí)別序列與被作用的DNA序列是不同的。前者一般由6個(gè)核苷酸組成，少數(shù)由4個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸組成；后者是雙鏈序列。②判斷黏性末端是否由同一種限制酶切割形成的方法是將黏性末端旋轉(zhuǎn)180°，同一種限制酶切割形成的黏性末端應(yīng)該是完全相同的結(jié)構(gòu)。③限制酶作用的化學(xué)鍵只能是磷酸二酯鍵，而不能是氫鍵。④在切割含目的基因的DNA分子時(shí)，需用限制酶切割兩次此DNA分子，產(chǎn)生4個(gè)末端。只有這樣，才能使目的基因的兩端都有可連接的黏性末端或平末端。注意要點(diǎn)1基因工程的基本工具根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點(diǎn)、質(zhì)粒上的限制酶切割位點(diǎn)以及是否破壞目的基因和標(biāo)記基因來確定限制酶的種類。限制酶的選擇方法1基因工程的基本工具(1)應(yīng)選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstⅠ；不能選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ。(3)切割質(zhì)粒的限制酶不能同時(shí)切開質(zhì)粒上的所有標(biāo)記基因，即至少要保留一個(gè)標(biāo)記基因，以用于重組DNA的鑒定和選擇，如圖乙中的質(zhì)粒不能使用SmaⅠ切割。(2)為避免目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、反向連接，也可使用不同的限制酶(非同尾酶)切割目的基因所在片段和質(zhì)粒(雙酶切)，如圖甲可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn))。(2023湛江一模節(jié)選改編)下圖是A基因和質(zhì)粒上限制酶切割位點(diǎn)示意圖該過程需要選擇

限制酶切割A(yù)基因和質(zhì)粒。XbaⅠ和HindⅢ(2024江門一模)16、在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，傳統(tǒng)方法常受限于限制酶識(shí)別序列?？蒲腥藛T研發(fā)了新的DNA重組方法:In-Fusion技術(shù)。該技術(shù)關(guān)鍵是要在目的基因兩端構(gòu)建與線性化質(zhì)粒末端相同的DNA序列（即同源序列），然后用In-Fusion酶處理，使同源序列形成黏性末端，最終形成的重組質(zhì)粒會(huì)在受體細(xì)胞內(nèi)形成完整的重組序列。主要操作過程如圖示。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.推測(cè)In-Fusion酶的作用是識(shí)別同源序列、形成黏性末端、連接磷酸二酯鍵B.載體A端和B端的序列不同，可防止目的基因與質(zhì)粒反向連接及自身環(huán)化C.形成重組質(zhì)粒時(shí)，如果溫度遠(yuǎn)高于50℃，黏性末端的堿基不容易互補(bǔ)配對(duì)D.該技術(shù)無需識(shí)別特定切割位點(diǎn)，需識(shí)別目的基因與線性質(zhì)粒任意同源序列【答案】A（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）某同學(xué)擬用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA連接酶為工具，將目的基因（兩端含相應(yīng)限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)）和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接，以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。

下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是（

）A．質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA連接酶連接B．質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA連接酶連接C．質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA連接酶連接D．質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA連接酶連接【答案】C1基因工程的基本工具(2)DNA連接酶。--“分子縫合針”把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將

和

連接起來催化形成

。

脫氧核糖磷酸磷酸二酯鍵類型來源功能相同點(diǎn)差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)【小結(jié)】E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶的區(qū)別1基因工程的基本工具DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象作用結(jié)果用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì) 不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制【小結(jié)】DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題節(jié)選）某病毒對(duì)動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)危害十分嚴(yán)重。我國(guó)學(xué)者擬以該病毒外殼蛋白A為抗原來制備單克隆抗體，以期快速檢測(cè)該病毒，其主要技術(shù)路線如圖所示。(4)構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用DNA連接酶。下列屬于DNA連接酶底物的是

。④1基因工程的基本工具（3）載體--“分子運(yùn)輸車”載體的作用載體的必要條件載體的種類①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。②具一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。③具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。④必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無害。①作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中②在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制①細(xì)菌的質(zhì)粒②病毒：λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等?；蚬こ讨械妮d體是DNA分子，膜載體是蛋白質(zhì)。1基因工程的基本工具根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類。①切割質(zhì)粒的限制酶要與切割目的基因的限制酶一致，以確保具有相同的黏性末端。②目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列，質(zhì)粒插入目的基因部位之前有啟動(dòng)子，之后需有終止子。③質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子等，選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)。④如果所選限制酶的切點(diǎn)不止一個(gè)，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。1基因工程的基本工具標(biāo)記基因的作用標(biāo)記基因可用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。被轉(zhuǎn)化的細(xì)菌有三種：含環(huán)狀目的基因的細(xì)菌、含重組質(zhì)粒的細(xì)菌、含質(zhì)粒的細(xì)菌。篩選方法：將細(xì)菌先放在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長(zhǎng)的是含重組質(zhì)粒的細(xì)菌和含質(zhì)粒的細(xì)菌，如上圖1、2、3、4、5菌落。再利用滅菌的絨布影印到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，如上圖能生長(zhǎng)的菌落為2、3、4，則在含四環(huán)素培養(yǎng)基上不生長(zhǎng)的即為含有目的基因的菌落，如上圖1、5菌落。最后，可在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上挑取1、5菌落進(jìn)行培養(yǎng)。（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）用氨芐青霉素抗性基因（AmpR）、四環(huán)素抗性基因（TetR）作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒，構(gòu)建基因表達(dá)載體（重組質(zhì)粒），并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．若用HindⅢ酶切，目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet（四環(huán)素）培養(yǎng)基中的菌落，不一定含有目的基因C．若用SphⅠ酶切，可通過DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否D．若用SphⅠ酶切，攜帶目的基因的受體菌在含Amp（氨芐青霉素）和Tet的培養(yǎng)基中能形成菌落【答案】D2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用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)的已知____________清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一。受體細(xì)胞性狀預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物編碼蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能（2）目的基因的獲取方法①利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因②人工合成目的基因③從基因文庫中獲取目的基因2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用①概念：PCR全稱為___________________，是一項(xiàng)在生物________復(fù)制___________________的核酸合成技術(shù)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外特定DNA片段②PCR利用的原理是______________DNA復(fù)制利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因DNA復(fù)制所需的基本條件參與的組分在DNA復(fù)制中的作用解旋酶DNA母鏈4種脫氧核苷酸DNA聚合酶引物打開DNA雙鏈提供DNA復(fù)制的模板合成DNA子鏈的原料催化合成DNA子鏈?zhǔn)笵NA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用905072℃3`5`5`3`耐高溫的DNA聚合酶引物1引物24種脫氧核苷酸模板DNA目的基因主要是DNA單鏈或RNAPHOPOH③PCR技術(shù)所需的基本條件利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用參與的組分在PCR中的作用

前提條件高溫模板DNA4種脫氧核苷酸耐高溫的DNA聚合酶引物一定的緩沖溶液(Mg2＋)打開DNA雙鏈提供DNA復(fù)制的模板合成DNA子鏈的原料催化合成DNA子鏈?zhǔn)鼓透邷氐腄NA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸已知基因的核苷酸序列提供合適的酸堿度和離子，DNA聚合酶需要Mg2＋激活2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程905072℃延伸905072℃變性905072℃復(fù)性利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃變性3`5`5`3`2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃復(fù)性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃延伸2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃變性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃復(fù)性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因905072℃延伸2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用905072℃變性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用905072℃復(fù)性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用905072℃延伸2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用④PCR過程利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因a、變性（超過90℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，

斷裂，形成

。

b、復(fù)性（下降到50℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板通過堿基互補(bǔ)配對(duì)，形成局部

。c、延伸（上升到72℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，溶液中的的

在

的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成與模板互補(bǔ)的

的新的DNA鏈。氫鍵單鏈DNA雙鏈4種脫氧核苷酸5′端→3′端耐高溫的DNA聚合酶2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因⑤反應(yīng)的結(jié)果：以_______方式擴(kuò)增，即______（n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù)）

指數(shù)2n⑥采用

來鑒定PCR的產(chǎn)物。瓊脂糖凝膠電泳2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用比較PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制項(xiàng)目PCR技術(shù)體內(nèi)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原則原料條件堿基互補(bǔ)配對(duì)原則四種脫氧核苷酸均需要模板、引物、酶等2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用比較PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制項(xiàng)目PCR技術(shù)體內(nèi)DNA復(fù)制相同點(diǎn)場(chǎng)所解旋方式酶引物特點(diǎn)ATP溫度條件結(jié)果細(xì)胞外（主要在PCR儀內(nèi)）細(xì)胞內(nèi)（主要在細(xì)胞核內(nèi)）耐高溫的DNA聚合酶解旋酶催化DNA在高溫下變性解旋解旋酶、DNA聚合酶小段RNA或單鏈DNA分子一小段RNA體外迅速擴(kuò)增生物體內(nèi)邊解旋邊復(fù)制不需要需要在較高溫度下進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)溫和的條件短時(shí)間形成大量DNA片段形成完整的DNA分子（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）抗蟲和耐除草劑玉米雙抗12-5是我國(guó)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因品種。為給監(jiān)管轉(zhuǎn)基因生物安全提供依據(jù)，采用PCR方法進(jìn)行目的基因監(jiān)測(cè)，反應(yīng)程序如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．預(yù)變性過程可促進(jìn)模板DNA邊解旋邊復(fù)制B．后延伸過程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分C．延伸過程無需引物參與即可完成半保留復(fù)制D．轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測(cè)含有目的基因后即可上市【答案】B2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用2．基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心(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________給下一代。②使目的基因能夠________和發(fā)揮作用。(2)基因表達(dá)載體的組成上游RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄目的基因下游標(biāo)記基因穩(wěn)定存在遺傳表達(dá)2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用①用一定的_________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出__________。②用_____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_____________________。③將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的______處，再加入適量___________，形成了一個(gè)重組DNA分子（重組質(zhì)粒）。限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程(1)基因表達(dá)載體≠載體：基因表達(dá)載體與載體相比增加了目的基因。(2)目的基因的插入位點(diǎn)不是隨意的：基因表達(dá)需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入到啟動(dòng)子與終止子之間的部位，若目的基因插入到啟動(dòng)子內(nèi)部，啟動(dòng)子將失去其功能。(3)啟動(dòng)子≠起始密碼子，終止子≠終止密碼子：?jiǎn)?dòng)子和終止子位于DNA片段上，分別控制轉(zhuǎn)錄過程的啟動(dòng)和終止；起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻譯過程的啟動(dòng)和終止。易錯(cuò)分析基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程易錯(cuò)分析2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞類型方法說明特點(diǎn)植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的__________上→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞→將目的基因整合到植物細(xì)胞的______________上→目的基因表達(dá)經(jīng)濟(jì)、有效，適用于雙子葉植物和裸子植物，尤其適用于雙子葉植物，但單子葉植物也獲得了成功T-DNA染色體DNA2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用類型方法說明特點(diǎn)植物細(xì)胞花粉管通道法用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入____中；在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在__________上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種方法3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因目的基因子房花柱切面2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用類型方法說明特點(diǎn)動(dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)將含有目的基因的__________→顯微注射到受精卵中→注射了目的基因的受精卵，經(jīng)____________后，移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)→獲得具有新性狀的動(dòng)物將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最為有效的方法3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞表達(dá)載體胚胎早期培養(yǎng)2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞類型方法說明特點(diǎn)微生物細(xì)胞Ca2＋處理法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__________→基因表達(dá)載體導(dǎo)入簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、有效生理狀態(tài)（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）種子大小是作物重要的產(chǎn)量性狀。研究者對(duì)野生型擬南芥（2n=10）進(jìn)行誘變篩選到一株種子增大的突變體。通過遺傳分析和測(cè)序，發(fā)現(xiàn)野生型DAI基因發(fā)生一個(gè)堿基G到A的替換，突變后的基因?yàn)殡[性基因，據(jù)此推測(cè)突變體的表型與其有關(guān)，開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：(1)擬采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將野生型DAI基因轉(zhuǎn)入突變體植株，若突變體表型確由該突變?cè)斐?，則轉(zhuǎn)基因植株的種子大小應(yīng)與

植株的種子大小相近。(2)用PCR反應(yīng)擴(kuò)增DAI基因，用限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)PCR產(chǎn)物和

進(jìn)行切割，用DNA連接酶將兩者連接。為確保插入的DAI基因可以正常表達(dá)，其上下游序列需具備

。野生型運(yùn)載體

啟動(dòng)子和終止子(3)轉(zhuǎn)化后，T-DNA（其內(nèi)部基因在減數(shù)分裂時(shí)不發(fā)生交換）可在基因組單一位點(diǎn)插入也可以同時(shí)插入多個(gè)位點(diǎn)。在插入片段均遵循基因分離及自由組合定律的前提下，選出單一位點(diǎn)插入的植株，并進(jìn)一步獲得目的基因穩(wěn)定遺傳的植株（如圖），用于后續(xù)驗(yàn)證突變基因與表型的關(guān)系。①農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化T0代植株并自交，將T1代種子播種在選擇培養(yǎng)基上，能夠萌發(fā)并生長(zhǎng)的陽性個(gè)體即表示其基因組中插入了

。②T1代陽性植株自交所得的T2代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，選擇陽性率約

%的培養(yǎng)基中幼苗繼續(xù)培養(yǎng)。75DAI基因和卡那霉素抗性基因③將②中選出的T2代陽性植株

（填“自交”、“與野生型雜交”或“與突變體雜交”）所得的T3代種子按單株收種并播種于選擇培養(yǎng)基，陽性率達(dá)到

%的培養(yǎng)基中的幼苗即為目標(biāo)轉(zhuǎn)基因植株。為便于在后續(xù)研究中檢測(cè)該突變，研究者利用PCR擴(kuò)增野生型和突變型基因片段，再使用限制性核酸內(nèi)切酶X切割產(chǎn)物，通過核酸電泳即可進(jìn)行突變檢測(cè)，相關(guān)信息見下，在電泳圖中將酶切結(jié)果對(duì)應(yīng)位置的條帶涂黑

。自交

1002基因工程的基本操作程序及應(yīng)用4.目的基因的檢測(cè)與鑒定2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用個(gè)體生物學(xué)水平的檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物鑒定方法成功標(biāo)志抗蟲植物抗病毒（菌）植物抗鹽植物抗除草劑植物獲取目的基因產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因生物飼喂害蟲（抗蟲接種實(shí)驗(yàn)）害蟲死亡病毒（菌）感染（抗病接種實(shí)驗(yàn)）未出現(xiàn)病斑鹽水澆灌正常生長(zhǎng)噴灑除草劑正常生長(zhǎng)功能、活性正常提取細(xì)胞產(chǎn)物與天然產(chǎn)品進(jìn)行功能活性比較4.目的基因的檢測(cè)與鑒定(3)在食品工業(yè)方面的應(yīng)用：利用基因工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、_____________________等。2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用(1)基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用：轉(zhuǎn)基因______植物、轉(zhuǎn)基因______植物、轉(zhuǎn)基因__________植物、改良植物的品質(zhì)、提高動(dòng)物的__________、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)。5.基因工程的應(yīng)用(2)基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用：①對(duì)_________________________進(jìn)行基因改造，使它們生產(chǎn)藥物。②讓哺乳動(dòng)物批量生產(chǎn)__________。③嘗試將建立_____________工廠的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)?？瓜x抗病抗除草劑生長(zhǎng)速率微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞藥物移植器官氨基酸和維生素2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用乳腺生物反應(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)器工程菌含義指將外源基因在哺乳動(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)相同微生物合成的藥物蛋白可能沒有活性2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用比較內(nèi)容乳腺生物反應(yīng)器工程菌受體細(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)液中提取乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的區(qū)別（2023·北京·統(tǒng)考高考真題）變胖過程中，胰島B細(xì)胞會(huì)增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化（途徑Ⅱ）?？茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法，研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物，能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與

互補(bǔ)配對(duì)，并可以被分別檢測(cè)。未摻入的EdU和BrdU短時(shí)間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中，各孔同時(shí)加入EdU，隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU，再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞，檢測(cè)雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比（如圖）。圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從

點(diǎn)到

點(diǎn)。

A/腺嘌呤QR（2023·山東·高考真題）科研人員構(gòu)建了可表達(dá)J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進(jìn)行了檢測(cè)，該質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示，其中V5編碼序列表達(dá)標(biāo)簽短肽V5。(1)與圖甲中啟動(dòng)子結(jié)合的酶是

。除圖甲中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外，作為載體，質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有

（答出2個(gè)結(jié)構(gòu)即可）。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒后，為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確，需進(jìn)行PCR檢測(cè)，若僅用一對(duì)引物，應(yīng)選擇圖甲中的引物

。已知J基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈位于b鏈，由此可知引物F1與圖甲中J基因的

（填“a鏈”或“b鏈”）相應(yīng)部分的序列相同。RNA聚合酶限制酶切割位點(diǎn)、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等F2和R1或F1與R2

a鏈(3)重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)后，用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測(cè)相應(yīng)蛋白是否表達(dá)以及表達(dá)水平，結(jié)果如圖乙所示。其中，出現(xiàn)條帶1證明細(xì)胞內(nèi)表達(dá)了

，條帶2所檢出的蛋白

（填“是”或“不是”）由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。J-V5融合蛋白不是（2022·福建·統(tǒng)考高考真題·節(jié)選）美西螈具有很強(qiáng)的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬細(xì)胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細(xì)胞的作用機(jī)制，科研人員制備了抗巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志蛋白CD14的單克隆抗體，具體方法如下?；卮鹣铝袉栴}：（一）基因工程抗原的制備(1)根據(jù)美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR擴(kuò)增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH與加入的脫氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯鍵，則新合成鏈的延伸方向是

（填“5’→3’”或“3’→5’”）。5'→3'(2)載體和CD14片段的酶切位點(diǎn)及相應(yīng)的酶切抗性基因序列如圖1所示。用XhoI和Sal1分別酶切CD14和載體后連接，CD14接入載體時(shí)會(huì)形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA．可進(jìn)一步用這兩種限制酶對(duì)CD14的連接方向進(jìn)行鑒定，理由是

。培養(yǎng)能表達(dá)CD14蛋白的大腸桿菌，分離純化目的蛋白。正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(diǎn)（限制酶的識(shí)別序列）；而反向連接的重組DNA會(huì)形成新的序列，沒有這兩種酶的酶切位點(diǎn)（沒有限制酶的識(shí)別序列）（2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某抗膜蛋白治療性抗體藥物研發(fā)過程中，需要表達(dá)N蛋白胞外段，制備相應(yīng)的單克隆抗體，增加其對(duì)N蛋白胞外段特異性結(jié)合的能力。Ⅰ．N蛋白胞外段抗原制備，流程如圖1(1)構(gòu)建重組慢病毒質(zhì)粒時(shí)，選用氨芐青霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，目的是

。用脂質(zhì)體將重組慢病毒質(zhì)粒與輔助質(zhì)粒導(dǎo)入病毒包裝細(xì)胞，質(zhì)粒被包在脂質(zhì)體

（填“雙分子層中”或“兩層磷脂分子之間”）。(2)質(zhì)粒在包裝細(xì)胞內(nèi)組裝出由

組成的慢病毒，用慢病毒感染海拉細(xì)胞進(jìn)而表達(dá)并分離、純化N蛋白胞外段。檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞雙分子層中蛋白質(zhì)外殼和含N蛋白胞外段基因的核酸（2022·天津·高考真題·節(jié)選）研究者擬構(gòu)建高效篩選系統(tǒng)，將改進(jìn)的苯丙氨酸合成關(guān)鍵酶基因P1導(dǎo)入谷氨酸棒桿菌，以提高苯丙氨酸產(chǎn)量。(1)如圖是該高效篩選系統(tǒng)載體的構(gòu)建過程。載體1中含有KanR（卡那霉素抗性基因）和SacB兩個(gè)標(biāo)記基因，為去除篩選效率較低的SacB，應(yīng)選擇引物

和

，并在引物的

（5＇∕3＇）端引入XhoⅠ酶識(shí)別序列，進(jìn)行PCR擴(kuò)增，產(chǎn)物經(jīng)酶切、連接后環(huán)化成載體2。(2)PCR擴(kuò)增載體3中篩選效率較高的標(biāo)記基因RpsL（鏈霉素敏感基因）時(shí)，引物應(yīng)包含

（EcoRⅠ∕HindⅢ∕XhoⅠ）酶識(shí)別序列，產(chǎn)物經(jīng)單酶切后連接到載體2構(gòu)建高效篩選載體4。145＇XhoⅠ(3)將改進(jìn)的P1基因整合到載體4構(gòu)建載體5。將載體5導(dǎo)入鏈霉素不敏感（由RpsL突變?cè)斐桑?、卡那霉素敏感的受體菌。為獲得成功導(dǎo)入載體5的菌株，應(yīng)采用含有

的平板進(jìn)行初步篩選。(4)用一定的方法篩選出如下菌株：P1基因脫離載體5并整合到受體菌擬核DNA，且載體5上其他DNA片段全部丟失。該菌的表型為__________。A．卡那霉素不敏感、鏈霉素敏感B．卡那霉素敏感、鏈霉素不敏感C．卡那霉素和鏈霉素都敏感D．卡那霉素和鏈霉素都不敏感(5)可采用

技術(shù)鑒定成功整合P1基因的菌株。之后以發(fā)酵法檢測(cè)苯丙氨酸產(chǎn)量?？敲顾谺PCR（2022·北京·統(tǒng)考高考真題）生態(tài)文明建設(shè)已成為我國(guó)的基本國(guó)策。水中雌激素類物質(zhì)（E物質(zhì)）污染會(huì)導(dǎo)致魚類雌性化等異常，并通過食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚，其肌細(xì)胞、生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體，且幼體透明?？茖W(xué)家將綠色熒光蛋白（GFP）等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚，建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測(cè)方法。(1)將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚受精卵的最佳方式是

。(2)為監(jiān)測(cè)E物質(zhì)，研究者設(shè)計(jì)了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚，其中ERE和酵母來源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子，分別被E物質(zhì)-受體復(fù)合物和酵母來源的Gal4蛋白特異性激活，啟動(dòng)下游基因表達(dá)。與方案1相比，方案2的主要優(yōu)勢(shì)是

，因而被用于制備監(jiān)測(cè)魚（MO）。顯微注射監(jiān)測(cè)靈敏度更高(3)現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測(cè)魚SM，用于實(shí)際監(jiān)測(cè)。SM需經(jīng)MO和另一親本（X）雜交獲得。欲獲得X，需從以下選項(xiàng)中選擇啟動(dòng)子和基因，構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚受精卵，經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請(qǐng)將選項(xiàng)的序號(hào)填入相應(yīng)的方框中。Ⅰ.啟動(dòng)子：

。①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子（P生）④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子（P?。?基因：

。

A．GFPB．Gal4C．雌激素受體基因（ER）

D．僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因（dg）(4)SM不育的原因是：成體SM自身產(chǎn)生雌激素，與受體結(jié)合后

造成不育。(5)使擬用于實(shí)際監(jiān)測(cè)的SM不育的目的是

。②D激活ERE誘導(dǎo)Gal4表達(dá)，Gal4結(jié)合UAS誘導(dǎo)dg表達(dá)，生殖細(xì)胞凋亡避免轉(zhuǎn)基因斑馬魚逃逸帶來生物安全問題（2022·廣東·高考真題）“綠水逶迤去，青山相向開”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全社會(huì)的共識(shí)?；谀承┧缶奶厥獯x能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣（含CO2等一碳溫室氣體，多來自高污染排放企業(yè)）為原料，通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮，構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)?；卮鹣铝袉栴}：(1)研究者針對(duì)每個(gè)需要擴(kuò)增的酶基因（如圖）設(shè)計(jì)一對(duì)

，利用PCR技術(shù)，在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。引物

(2)研究者構(gòu)建了一種表達(dá)載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達(dá)庫，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動(dòng)子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是

，終止子的作用是

。(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時(shí)，出現(xiàn)了生長(zhǎng)遲緩的現(xiàn)象，推測(cè)其原因可能是

，此外丙酮的積累會(huì)傷害細(xì)胞，需要進(jìn)一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了

，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于

，具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益。作為標(biāo)記基因，篩選含有基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞

終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來二氧化碳等氣體用于大量合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長(zhǎng)廢物的資源化

不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳（2024屆·廣東深圳·一模）番茄在種植過程中容易發(fā)生蟲害。研究人員將雙價(jià)抗蟲載體轉(zhuǎn)入番茄中，獲得具有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因番茄。圖為所用載體的部分結(jié)構(gòu)示意圖，其中Bar為除草劑抗性基因，Cry1Ac為蘇云金桿菌毒蛋白基因，Pta為半夏凝集素基因。回答下列問題：(1)雙價(jià)抗蟲載體中的P1、P2和P3是屬于基因表達(dá)載體中的

，其作用是

。(2)構(gòu)建的載體通常用

法轉(zhuǎn)入到番茄子葉中并進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，并在培養(yǎng)基中添加

用于篩選轉(zhuǎn)基因番茄。

啟動(dòng)子

RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

除草劑(3)為驗(yàn)證Pta基因是否轉(zhuǎn)入番茄基因組中，研究人員使用

技術(shù)篩選轉(zhuǎn)基因番茄中的Pta基因，再進(jìn)行凝膠電泳鑒定，結(jié)果如圖所示。圖中①為陽性對(duì)照，②為陰性對(duì)照，③為待測(cè)植株，試分析③中出現(xiàn)2條條帶的可能原因是

。(4)對(duì)于成功轉(zhuǎn)化的番茄植株還需進(jìn)一步進(jìn)行抗蟲鑒定，研究人員選取3株陽性轉(zhuǎn)基因番茄進(jìn)行小菜蛾幼蟲抗性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下表。株系編號(hào)CK123幼蟲致死率（%）039.86.548.9注：CK表示對(duì)照由表中可知，株系2的幼蟲致死率較低，推測(cè)其可能原因是

。PCR

所使用的的Pta引物特異性不高抗蟲基因在轉(zhuǎn)基因番茄株系2的表達(dá)水平比較低（2024屆·廣東省·一模）健康的生活方式、樂觀的心態(tài)和定期體檢是預(yù)防癌癥的主要手段。（CAR-T細(xì)胞療法是治療血液惡性腫瘤及淋巴瘤的研究熱點(diǎn)，我國(guó)首款新型腫瘤治療方法——CAR-T產(chǎn)品于2021年上市。左圖為CAR-T細(xì)胞療法的原理示意圖，該療法借助基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)，根據(jù)CAR蛋白（右圖）是多種腫瘤的嵌合抗原受體的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)。

回答下列問題：(1)機(jī)體腫瘤的發(fā)生主要與免疫系統(tǒng)的

功能降低有關(guān)。(2)圖中過程①稱為

，這是基因工程的核心步驟，需要用到的工具酶有

。過程②最常用的方法是

。CAR-T細(xì)胞輸入患者體內(nèi)后，其活化需要兩個(gè)信號(hào)的刺激，具體是

。免疫監(jiān)視基因表達(dá)載體的構(gòu)建

限制酶和DNA連接酶顯微注射法

CAR蛋白與腫瘤細(xì)胞表面抗原結(jié)合；細(xì)胞因子刺激

(3)據(jù)圖可知，CAR-T細(xì)胞療法相對(duì)傳統(tǒng)的藥物化療和放療而言，具有

（請(qǐng)寫出兩點(diǎn)）的突出優(yōu)點(diǎn)。(4)CAR-T細(xì)胞在治療肺癌、肝癌、乳腺癌等實(shí)體瘤的總體效果上還不盡如人意，請(qǐng)根據(jù)右圖并結(jié)合特異性免疫的原理，提出一種CAR蛋白改造的簡(jiǎn)單思路，以提升CAR-T細(xì)胞對(duì)實(shí)體瘤的療效：

。治療更精準(zhǔn)、免疫排斥反應(yīng)少、殺瘤效果更持久、殺瘤范圍更廣改造胞外識(shí)別區(qū)，使CAR蛋白能與更多實(shí)體瘤的癌細(xì)胞結(jié)合；改造胞內(nèi)信號(hào)域，更好調(diào)控CAR-T細(xì)胞的活化與增殖3蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程(第二代基因工程，生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì))(1)概念：以蛋白質(zhì)分子的___________及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過_____________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。(2)操作手段和結(jié)果結(jié)構(gòu)規(guī)律改造或合成基因改造基因合成改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)制造新的蛋白質(zhì)結(jié)

果結(jié)

果3蛋白質(zhì)工程(3)基本思路蛋白質(zhì)工程：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應(yīng)的脫氧核苷酸序列酸3蛋白質(zhì)工程(4)蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用①醫(yī)藥工業(yè)方面：研發(fā)藥物，如延長(zhǎng)干擾素的保存時(shí)間；降低小鼠單克隆抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度。②其他工業(yè)方面：改進(jìn)____的性能或開發(fā)新的______________。③農(nóng)業(yè)方面：通過改造某些__________________________，增加糧食產(chǎn)量；改造微生物____________________，設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物農(nóng)藥，防治病蟲害。酶工業(yè)用酶參與調(diào)控光合作用的酶蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)3蛋白質(zhì)工程項(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)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過改造或合成基因來定向改造現(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)上延伸出來的第二代基因工程；②蛋白質(zhì)工程離不開基因工程，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（5）蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較4DNA的粗提取和電泳鑒定1．DNA的粗提取與鑒定(1)實(shí)驗(yàn)原理酒精NaCl溶液2mol/L藍(lán)色4DNA的粗提取和及電泳鑒定(2)實(shí)驗(yàn)步驟10mL研磨液4℃冰箱放置95%的酒精二苯胺試劑1．DNA的粗提取與鑒定4DNA的粗提取和及電泳鑒定2．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(1)實(shí)驗(yàn)原理①PCR原理：利用了_________________原理，通過調(diào)節(jié)溫度來控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。②電泳：DNA分子具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，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_______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________________等有關(guān)。DNA的熱變性相反大小和構(gòu)象4DNA的粗提取和及電泳鑒定(2)實(shí)驗(yàn)步驟微量移液器離心管底部RCR儀(3)DNA的測(cè)定：凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長(zhǎng)為_______的紫外燈下被檢測(cè)出來。300nm易錯(cuò)分析1．DNA的粗提取與鑒定的注意事項(xiàng)(1)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。(2)本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(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)胞作為材料。(3)鑒定DNA時(shí)，一支試管為對(duì)照組，另一支試管為實(shí)驗(yàn)組。兩支試管中都先加物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液；在實(shí)驗(yàn)組試管中加DNA絲狀物，對(duì)照組不加；加入二苯胺試劑后沸水浴加熱。結(jié)果可以看到加DNA絲狀物的試管呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)照組無色。如果實(shí)驗(yàn)組藍(lán)色較淺，說明提取出的DNA量太少。易錯(cuò)分析2．DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定(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、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。(2)該實(shí)驗(yàn)所需材料可以直接從公司購(gòu)買，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，避免試劑的污染。(4)在進(jìn)行操作時(shí)，一定要戴好一次性手套。(5)觀察DNA帶的分布及粗細(xì)程度來評(píng)價(jià)擴(kuò)增的效果。（2023·廣東·統(tǒng)考高考真題）“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的基本過程是：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（2022·北京·統(tǒng)考高考真題）下列高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不要求精確定量的是（）A．探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B(tài)．DNA的粗提取與鑒定C．探索生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑促進(jìn)插條生根的最適濃度D．模擬生物體維持pH的穩(wěn)定【答案】B（2022·山東·高考真題）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（2022·河北·統(tǒng)考高考真題·改編）人染色體DNA中存在串聯(lián)重復(fù)序列，對(duì)這些序列進(jìn)行體外擴(kuò)增、電泳分離后可得到個(gè)體的DNA指紋圖譜。該技術(shù)可用于親子鑒定和法醫(yī)學(xué)分析。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．DNA分子的多樣性、特異性及穩(wěn)定性是DNA鑒定技術(shù)的基礎(chǔ)B．串聯(lián)重復(fù)序列在父母與子女之間的遺傳遵循孟德爾遺傳定律C．指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎(chǔ)代謝功能蛋白的編碼序列D．串聯(lián)重復(fù)序列突變可能會(huì)造成親子鑒定結(jié)論出現(xiàn)錯(cuò)誤【答案】C（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設(shè)計(jì)了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增，PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。下列敘述正確的是（）A．Gata3基因的啟動(dòng)子無法控制GFP基因的表達(dá)B．翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號(hào)條帶的小鼠是野生型，4號(hào)條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進(jìn)行PCR，能更好地區(qū)分雜合子和純合子【答案】B（2024屆·廣東汕頭·一模）鎘（Cd）是重金屬污染物，具有極強(qiáng)毒性。煙草作為重要的經(jīng)濟(jì)作物，在生長(zhǎng)過程中容易富集Cd，Cd通過煙氣進(jìn)入人體，長(zhǎng)期積累可能會(huì)引發(fā)疾病。N1NRAMP3是定位于液泡膜參與Cd轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白，研究人員以普通煙草為材料，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究NINRAMP基因的功能，為研究煙草在Cd脅迫中的適應(yīng)機(jī)制提供理論基礎(chǔ)?；卮鹣铝袉栴}：(1)從數(shù)據(jù)庫獲得NtNRAMP基因的序列，設(shè)計(jì)引物F和R后利用

技術(shù)擴(kuò)增得到NtNRAMP基因的cDNA片段，測(cè)序鑒定。使用AscI、SpeI和DNA連接酶等酶將NINRAMP連接到pCambia300-221質(zhì)粒的T-DNA區(qū)域中（圖為該T-DNA的左邊界至右邊界），得到重組質(zhì)粒pCambia300-NtNRAMP。圖示使用AscI、SpeI的過程是

（填圖中的數(shù)字）。PCR②(2)將pCambia300-NtNRAMP轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，培養(yǎng)基中添加了瓊脂與潮霉素，兩者的作用分別是形成

培養(yǎng)基以便得到單菌落、篩選

。含pCambia300-NtNRAMP的農(nóng)桿菌與煙草愈傷組織共培養(yǎng)，培養(yǎng)后得到12株煙草植株。提取煙草細(xì)胞的核DNA用引物F和R進(jìn)行擴(kuò)增，對(duì)轉(zhuǎn)基因煙草進(jìn)行鑒定。若擴(kuò)增到特異性DNA片段，則說明

。(3)上述煙草植株經(jīng)PCR檢測(cè)和電泳后，結(jié)果如圖所示：為進(jìn)一步研究轉(zhuǎn)基因煙草在不同鎘濃度脅迫下的NtNRAMP表達(dá)量變化，請(qǐng)從上述植株選取適宜的材料，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)探究思路

（要求寫出所選3株植株的編號(hào)）。注：CK為陰性對(duì)照；1~12為待檢測(cè)植株；A為空白對(duì)照；B為pCambia300-NtNRAMP。固體

含重組質(zhì)粒（抗潮霉素））的菌株目的基因成功導(dǎo)入煙草細(xì)胞用一系列濃度的鎘處理CK植株、6號(hào)植株和7號(hào)植株，檢測(cè)并比較各種處理下3株植物的NtNRAMP表達(dá)量5生物技術(shù)的安全性和倫理問題1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性（1）在轉(zhuǎn)基因微生物方面的成果①對(duì)微生物的基因改造的優(yōu)點(diǎn):微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡(jiǎn)單、生長(zhǎng)繁殖快，對(duì)環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點(diǎn)。②對(duì)微生物的基因改造的成果:用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期。構(gòu)建高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的基因工程菌生產(chǎn)氨基酸。用工程菌生產(chǎn)藥物已經(jīng)幾乎涉及各種疾病的治療。研究最早的領(lǐng)域5生物技術(shù)的安全性和倫理問題（2）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面:①將生長(zhǎng)激素基因、促生長(zhǎng)激素釋放激素基因轉(zhuǎn)入動(dòng)物體內(nèi)，培育出大批生長(zhǎng)迅速、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因家畜、家禽；③建立某些人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型，模擬疾病的發(fā)生和發(fā)展過程，為研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)治療藥物提供依據(jù)。②導(dǎo)入某些抗病毒基因，培育抵抗相應(yīng)病毒的動(dòng)物新品種；1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性5生物技術(shù)的安全性和倫理問題（3）轉(zhuǎn)基因植物方面科學(xué)家已經(jīng)培育出了大批具有抗蟲，抗病，抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的農(nóng)作物，如：大豆，玉米，棉花，油菜，水稻等。轉(zhuǎn)基因大豆可以抵抗殺草劑——草甘膦（毒滴混劑）同時(shí)出油率比普通大豆高3~5%。普通番茄轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)存番茄抑制乙烯形成1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性5生物技術(shù)的安全性和倫理問題（4）理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因作為一項(xiàng)技術(shù)本身是中性的，由這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)出來的產(chǎn)品需要經(jīng)過一系列的安全性評(píng)價(jià)，符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能上市。理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)不是人云亦云，更不是詆毀科學(xué)創(chuàng)新、造謠惑眾，而是需要以完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，既清晰地了解轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理和操作規(guī)程；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。社會(huì)輿論導(dǎo)向正確了，往往有利于決策者作出正確的決策，從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；相反，輿論導(dǎo)向不正確將可能阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。5生物技術(shù)的安全性和倫理問題2.關(guān)注生殖性克隆人(1)生殖性克隆人面臨的倫理問題。①生殖性克隆人“有違人類尊嚴(yán)”。③克隆技術(shù)尚不成熟，面臨構(gòu)建重構(gòu)胚胎成功率低，胚胎移植到母體子宮后著床率低、流產(chǎn)率高、胎兒畸形率高和出生后死亡率高等問題。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)重違反了人類倫理道德。5生物技術(shù)的安全性和倫理問題(2)我國(guó)禁止生殖性克隆人。

②我國(guó)政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。③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。2.關(guān)注生殖性克隆人①中國(guó)政府積極支持制定《禁止生殖性克隆人國(guó)際公約》，堅(jiān)決反對(duì)克隆人，不允許進(jìn)行任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。5生物技術(shù)的安全性和倫理問題(3)治療性克隆。2.關(guān)注生殖性克隆人5生物技術(shù)的安全性和倫理問題(4)治療性克隆和生殖性克隆的比較。2.關(guān)注生殖性克隆人5生物技術(shù)的安全性和倫理問題3.試管嬰兒與設(shè)計(jì)試管嬰兒的異同點(diǎn)(1)不同點(diǎn)①所用技術(shù)手段：設(shè)計(jì)試管嬰兒在胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷(如診斷血型、診斷性別、診斷HLA的類型等)，試管嬰兒不需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。如下圖，設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多了

d過程：②應(yīng)用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、致命貧血癥等疾病的治療。(2)相同點(diǎn)：都是體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。 ①致病菌類：炭疽桿菌、霍亂弧菌等。 ②病毒類：天花病毒、某些動(dòng)物的痘病毒、通過基因工程改造的流感病毒等。 ③__________類：肉毒桿菌毒素等。 (2)特點(diǎn)：______________________________。 (3)散布途徑：可以直接或者通過食物、生活必需品和帶菌昆蟲等散布，經(jīng)由呼吸道、消化道和皮膚等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物。5生物技術(shù)的安全性和倫理問題4.生物武器(1)種類。生化毒劑致病能力強(qiáng)，攻擊范圍廣（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）以哺乳動(dòng)物為研究對(duì)象的生物技術(shù)已獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。對(duì)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．我國(guó)不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)【答案】D核心考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)的基本工具基因工程：基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(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)。有關(guān)核酸的方向性問題：① 核苷酸：② 一條脫氧核苷酸鏈（DNA單鏈）:123451’碳連堿基2’碳（脫氧核糖連無氧；核糖有氧）3’碳連羥基（-OH）5’碳連磷酸⑥ tRNA的3’端結(jié)合氨基酸⑦ 翻譯時(shí)核糖體的移動(dòng)方向：沿著mRNA的5’-3’方向移動(dòng)⑧ 限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別的序列：沿5’-3’方向讀取一端的3’碳上有游離的羥基（-OH），叫3’端；另一端的5’碳上有游離的磷酸基團(tuán)，叫5’端。一條核糖核苷酸鏈（RNA鏈）也是如此。③ DNA是由兩條脫氧核苷酸鏈，按反向平行的方式構(gòu)成④ DNA聚合酶：總是從引物的3’端連接脫氧核苷酸（沿著模板鏈的3’-5’方向合成子鏈）⑤ RNA聚合酶：總是從引物的3’端連接核糖核苷酸（沿著模板鏈的3’-5’方向合成子鏈）重組DNA技術(shù)的基本工具限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”：1、來源：2、對(duì)原核生物的作用：3、作用：作用：識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。結(jié)果：切割DNA成為兩個(gè)DNA片段識(shí)別的序列：①沿5’-3’方向讀取②大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核苷酸組成，少數(shù)4個(gè)、8個(gè)。③多數(shù)為回文序列

（因此，切割形成的黏性末端堿基序列：既相同，又互補(bǔ)）黏性末端：主要是原核生物防止外來病原物的侵害,將外源DNA切割保證自身安全當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線(圖中虛線）兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端；黏性末端特點(diǎn)：既相同，又互補(bǔ)當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，產(chǎn)生的是平末端。平末端：E.coliDNA連接酶：T4DNA連接酶：①?gòu)拇竽c桿菌中分離得到②只能連接黏性末端，不能連接平末端③恢復(fù)磷酸二酯鍵①?gòu)腡4噬菌體中分離出來②既能連接黏性末端，又能連接平末端，但連接平末端的效率相對(duì)較低③恢復(fù)磷酸二酯鍵DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”最常用的載體：質(zhì)粒質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。質(zhì)粒適合做載體的特點(diǎn)（載體必需具備的特點(diǎn)）：① 有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段（基因）插入其中；② 能在受體細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或可整合到受體細(xì)胞DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制；③ 這些質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選；④ 對(duì)受體細(xì)胞無害。（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)行過人工改造的。）在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體，動(dòng)植物病毒等。DNA的粗提取與鑒定一、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，它能溶于2mol/L的NaCl溶液NaCl濃度0.14mol/LDNA的溶解度O3、在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色二、過程洋蔥（30g）+研磨液（10mL）研磨取上清液方法一：方法二：在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，再取上清液。直接將研磨液倒入塑料離心管中，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，再取上清液放入燒杯中。析出DNA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取出DNA方法一：方法二：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將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，取沉淀物（棄上清液）溶解DNA2mol/L的NaCl溶液鑒定DNA實(shí)驗(yàn)組：對(duì)照組：2mol/L的NaCl溶液+DNA+二苯胺試劑4mL→沸水浴5min2mol/L的NaCl溶液+二苯胺試劑4mL→沸水浴5min核心考點(diǎn)2基因工程的基本操作程序轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的主要四個(gè)步驟：目的基因的篩選與獲取篩選合適的目的基因：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一科學(xué)家不僅掌握了Bt基因的序列信息，也對(duì)Bt基因的表達(dá)產(chǎn)物——Bt抗蟲蛋白有了較為深入的了解利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因：人工合成；利用PCR技術(shù)擴(kuò)增；通過構(gòu)建基因文庫獲取獲取目的基因的方法：基因表達(dá)載體的構(gòu)建構(gòu)建目的：讓目的基因在受體細(xì)胞中：①穩(wěn)定存在；②遺傳給下一代；③表達(dá)和發(fā)揮作用構(gòu)建過程：① 首先用一定的限制酶切割載體，使它出現(xiàn)一個(gè)切口；② 然后用同種限制酶或能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；③ 再利用DNA連接酶將目的基因片段拼接到載體的切口處，這樣就形成了一個(gè)重組DNA分子基因表達(dá)載體的組成：Clicktoaddtext啟動(dòng)子：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下來，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段。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，緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。誘導(dǎo)型啟動(dòng)子：當(dāng)誘導(dǎo)物存在時(shí)，可以激活或抑制目的基因的表達(dá)。終止子：目的基因：（如，Bt抗蟲蛋白基因）位于啟動(dòng)子和終止子之間。標(biāo)記基因：（如，抗生素抗性基因）將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入植物細(xì)胞：①花粉管通道法：可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注人子房中；可以在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊②農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：一般先用Ca2+處理大腸桿菌細(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)，然后再將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中。顯微注射法利用顯微注射將目的基因注入動(dòng)物的受精卵中(圖3-8)，這個(gè)受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物導(dǎo)入原核細(xì)胞：目的基因的檢測(cè)與鑒定首先是分子水平的檢測(cè)，包括：其次，還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定：① 通過PCR等技術(shù)檢測(cè)棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因② 檢測(cè)Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；③ 從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原一抗體雜交，檢測(cè)Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。相關(guān)的基本概念：用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物等的基因就是目的基因。它主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因。（也可以是一些具有調(diào)控作用的因子）目的基因：從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一獲取目的基因的有效方法：PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的方法：引物：定義：①長(zhǎng)度通常為20～30個(gè)核苷酸②PCR需要2種引物③有方向性④G-C堿基對(duì)越多，復(fù)性溫度越高，pcr反應(yīng)越快。引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸。（復(fù)制一段DNA需要兩種引物）特點(diǎn)：使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸作用：定義：Bt抗蟲蛋白基因（簡(jiǎn)稱Bt基因）蘇云金桿菌通過產(chǎn)生蘇云金桿菌伴孢晶體蛋白(Bt抗蟲蛋白)，破壞鱗翅目昆蟲的消化系統(tǒng)來殺死棉鈴蟲。當(dāng)Bt抗蟲蛋白被分解為多肽后，多肽與害蟲腸上皮細(xì)胞的特異性受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔，最后造成害蟲死亡。Bt抗蟲蛋白只有在某類昆蟲腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，腸道細(xì)胞也沒有特異性受體。因此，Bt抗蟲蛋白不會(huì)對(duì)人畜產(chǎn)生上述影響。Clicktoaddtext農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法① 可以將新鮮的從葉片上取下的圓形小片與農(nóng)桿菌共培養(yǎng)，然后篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞，并再生成植株；② 可以將花序直接浸沒在含有農(nóng)桿菌的溶液中一段時(shí)間，然后培養(yǎng)植株并獲得種子，再進(jìn)行篩選、鑒定等。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。農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒