《2023高三二轮总复习生物第一篇十考点三基因工程及生物技术的安全性与伦理问题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023高三二轮总复习生物第一篇十考点三基因工程及生物技术的安全性与伦理问题.pdf（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、考点三基因工程及生物技术的安全性与伦理问题二主干整合1.基因工程的理论基础外源基因在受理论体细胞内表达基础基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位；遗传信息的传递都遵循中心法则；生物界共用一套遗传密码蛋白质（性 状）D N A的基本组成单位都是四种脱氧核甘酸；D N A分子都遵循碱基互补配对原则；双 链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构2.基因工程的3 种基本工具限制性内识 别 双 链D N A分子的特定核甘酸序警列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开一基因工程的3种基本具一切 核 酸 醉 随 一 般 用 同 种 限 制 幅 切 割 载 体 和 目 的方法基因DNA连接醉E.ca
2、i DNA连接酶只能连接粘性末端（种类）LT4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端载体（特点）能在细胞中进行自我复制，或整合到一 受 体D N A上，随 受 体D N A同步复制一有一个至多个限制酶切割位点具有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选3.熟记基因工程的四个操作步骤目的基因的筛选与获取广筛选方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选 获取方法：常 用PCR特异性快速扩增目的基因基因表达载体的构建(核心步骤)启 动子组表达载体位 置：基因的上游，紧挨转录的起始位点功 能:RNA聚合前识别和结合的部位，驱动基因的转录目的基因:人们所需要的基因篙 位 置：目的基因的下游黑 功 能
3、:终 止 转 录标记基因：用于目的基因的检测与筛选将目的基因导入受体细胞/直 物：农杆菌转化法、花粉管通道法动物：显微注射技术（导人受精卵）一微生物：Ca?+处理法目的基因的检测与鉴定分子水平：PCR等技术、抗原一抗体杂交一个体生物学水平：抗 性、耐性实验4.图解记忆蛋白质工程改造或合成基因改造现有蛋白质.或制造出新的蛋白质操作结果蛋白质工程设计预期蛋白质的功能设计预而的蛋白质结构推测应才的氨基酸序列找到并改变相对应的脱氧核甘酸序列（基因）或合成新的基因获得所*要的蛋白质5.PCR技术原理与条件2R术理条PC技原与件聚 合 醐 链 式 反 应 的 缩 写，是一种体外三 工 对 目 的 基 因
4、的 核 甘 酸 序 列 进 行 大 量 复制的技术DNA半保留复制以 小 模 板D N A、2种 引 物、4种脱氧核甘酸条件三 工（dNTP）、耐 高 温 的DNA聚合酶（TagDNA聚 合 酣）芷逍_DNA的 合 成 方 向 总 是 从 子 链 的5,端向方 向3端延伸使D N A聚 合 醐 能 从 引 物 的3,端 开 始引 物 连 接 脱 氧 核 甘 酸，是 一 小 段 能 与DNA母 链 的 一 段 碱 基 序 列 互 补 配 对 的 短 单链核酸也 短 时 间 内 大 量 扩 增 目 的 基 因6.PCR技术的过程V、当温度超过90 V时，双链DNA解聚为单链竿.I l l g：5
5、111 1111 1 1 1 1 3 3 1 1 1 1 111111-5，当温度下降到5（）七 左 右 时,两 种 引 物 通 过 碱 基簿 和 一 耳 补 配 对 与 两 条 单 链DNA结合11 w i L L L UJ；5*-1-1-1-1 J 1 r 5,引 物i 引 物n当温度上升到72七左右时,溶液中的谢脱氧核计浦 吩 一 酸 在 耐 高 温 的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互”配对原则合成新的？NA链ri ri rm riT,打 口口1.1口总引 物I 引 物u7.DNA的粗提取与鉴定利 用D N A、R N A,蛋白质和脂质DNA的粗提取、与鉴定原 理 等 在 物 理 和 化
6、 学 性 质 方 面 的 差 异，提 取D N A,去除其他成分DNA不 溶 于 酒 精，但某些蛋白质DNA性 质 溶 于 酒 精;DNA能 溶 于2 m o iT的NaCl溶液鉴 定 在 一 定 温 度 下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色研 磨 一过 滤（取 上 清 液）一加入体积相 等 的、预 冷的酒精（体积分数为 95%）,静置23 min搅 拌（或离心）一取白色丝状物（或沉淀物）一溶 解 一 鉴定DNA8.DNA片段的电泳鉴定DNA 片|段的电泳鉴定原 理 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关鉴 定 凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波K为30（）nm的
7、紫外灯下被检测出来9.治疗性克隆与生殖性克隆的关系苴 邕 要避免外源DNA等因索的污染类型项目治疗性克隆生殖性克隆区别目的利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用于医学研究和治疗利用克隆技术产生独立生存的新个体，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属于无性生殖；产生的新细胞、组织、器官或新个体，遗传信息相同10.区分试管婴儿和设计试管婴儿精子体外受精卵子（1）设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程（遗传学诊断）。（2）试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，设计试管婴儿用于白血病、贫血症等疾病的治疗。（3）两者都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。宜 真题研究1.
8、（2022山东，13）关 于“D NA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（）A.过滤液沉淀过程在4 冰箱中进行是为了防止D N A降解B.离心研磨液是为了加速DN A的沉淀C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D.粗提取的D N A中可能含有蛋白质答 案B解 析 低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 C冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DN A遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在体积分数为95%的冷酒精中与DNA 一块析出，故粗提取的D N A中可能含有蛋白质，
9、D正确。2.（2020江苏，33）如果已知一小段D N A的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如下图（以EcoR I酶切为例）：染色体DNAi版切I空瞪线9昆合的DNA片段 未知序列I已知序列I未知序列 J片段FII连接I DNA连接的已知蹩、彳工 环状DNAHI扩增 Tag DNA聚合酶PCR 产物IV测序、分析|片段F的5,-3,完整序列请据图回答问题：步 骤 I 用 的 EcoR I 是一种 酶，它通过识别特定的 切割特定位点。步 骤 II用 的 D N A 连 接 酶 催 化 相 邻 核 甘 酸 之 间 的 3 一羟 基 与 5 一磷酸间形成;PCR循环
10、中，升温到95 是为了获得；Taq DNA聚合酶的作用是催化 o（3）若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤HI选用的PCR引物必须是（从引物中选择，填编号）。DNA序列（虚线处省略了部分核甘酸序列）已知序列-AACTATGCGCTCATGA-GCAATGCGTAGCCTCT-3,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1:礼 T TGATACGCGAGTACT-CGTTACGCATCGGAGA-5,PCR引物5 -AACTATGCGCTCATGA-35-GCAATGCGTAGCCTCT-35
11、-AGAGGCTACGCATTGC-35-TCATGAGCGCATAGTT-3;（4）对 PCR产物测序，经分析得到了片段F 的完整序列。下 列 DNA单链序列中（虚线处省略了部分核甘酸序列），结 果 正 确 的 是。A.5-AACTATGCG-AGCCCTT3B.5-AATTCCATG-CTGAATT3C.5-GCAATGCGT-TCGGGAA3D.5-TTGATACGC-CGAGTAC-3答 案（1）限制性内切核酸（或限制）核甘酸序列（2）磷 酸 二 酯 键 DNA单链 以 DNA为模板的DNA链的延伸 （4）B解 析（3）PCR过程中，根据已知的DNA序列合成两个引物，要注意模板链和引物
12、的方向是相反的，引物的核甘酸序列要能够和相应模板的核甘酸序列发生碱基互补配对，环 状 DNA图中显示PCR过程是从已知DNA序列的两端分别向相反方向形成子链，一个引物是与已知DNA序列的第一条链的左端互补结合，该引物是，另一个引物是与已知DNA序列的第二条链的右端互补结合，该引物是。（4）图中由片段F 形成的环状DNA的未知序列中有一个-G A A TTC-反。R I 限制酶的切割位点，而E coR i识别的位点是 4,因此片段F 的单链中的一端应含有“AATTC-”序列，另一端应含有“TTAAG”序列，B 符合题意。3.（2021.江苏，23）某小组为研究真菌基因机的功能，构建了融合表达蛋白
13、M 和 s g 标签的质粒，请结合实验流程回答下列问题：:AGITAV上游同源序列GGGjCCC下游同源序列3i-CCTAAGATCltl引经S/md单的助F 内mn质R扩我二口合解处8一体添加同源序列的所醉母筛选标记基因,缺失该基因醉母无法合成尿嗨唯大肠杆菌的筛选标记URA3 Amp1A-m结合体编码氨节青毒素抗性基因导人大肠杆荫曲序列编码特定弑茶酸序列可被特异性抗体识别仅8序列URA3 Am(31组质粒A-m（1）目的基因的扩增 提 取 真 菌 细 胞,经逆转录获得cD N A,进一步获得基因?片段。为了获得融合tag标签的蛋白M,设计引物P 2时，不能包含基因m终止密码子的编码序列，否则
14、将导致 o热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除Taq DNA聚合酶（h g 酶）以外的各成分混合后，加 热 到 80 C以上再混入酶，然后直接从94 开 始 PC R 扩增，下列叙述正确的有 oA.Taq酶最适催化温度范围为50-60 B.与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物C.两条子链的合成一定都是从5,端向3,端延伸D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了左酶的特异性（2）重组质粒的构建 将Sma I 切开的载体A 与添加同源序列的m混合，用特定DNA酶处理形成黏性末端，然后降温以促进,形成A一机结合体。将 A机结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的D
15、NA聚合酶及 酶等，完成质粒的环化。若 正 确 构 建 的 重 组 质 粒A-m仍 能 被Sma I切 开，则Sma I的 酶 切 位 点可能在。（3）融合蛋白的表达用含有尿嗓咤的培养基培养U R A 3基因缺失型酵母，将其作为受体菌，导入质粒A-/M,然后涂布于无尿喀咤的培养基上，筛选获得目的菌株，其机理是_O若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签，说明_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
16、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,后续实验可借助f a g 标签进行蛋白M 的分离纯化。答 案（1）RNA蛋白M 上不含Sg标 签 B C （2）黏性末 端 碱 基 配 对 DNA连接基因，的连接处、基 因，的 内 部（3）受体菌在无尿喘咤的培养基上无法生长，导入重组质粒的受体菌含有U R A 3 基因可以长成菌落融合基因表达（或融合基因正确解码）解 析（1）逆转录获得c D N A 的方式，要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的m R N A。从构建好的重组质粒上看，Sg序列位于目的基因下游，若，基因的转录产物mRNA上有终止密码子，核糖体移动到终止密码子
17、多肽链就断开，则不会对依？序列的转录产物继续进行翻译，蛋白M 上就不含S g标签。由题干信息“80 以上再混入酶，然后直接从94 开始P C R 扩增”可知，T h g 酶最适催化温度范围为94 C 左右，A 错误；PCR反应的最初加热过程中，样品温度上升到7 0 之前，在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合，并 在Taq DN A 聚合酶的作用下延伸，结果会导致引物错配形成的产物的扩增，影响反应的特异性，热启动可减少引物错配形成的产物的扩增，提高反应的特异性，B正确；DN A 分子复制具有方向性，都是从5 端向3 端延伸，C正确；T i z q D NA聚合酶没有特异性，与普通
18、的DN A 聚合酶相比，ZqDN A 聚合酶更耐高温，D错误。故选B C。（2）从图上看，载体A 只有一个S n a I 的酶切位点，故被Sma I 切开后，载体由环状变为链状D NA,将I 切开的载体A 与添加同源序列的，混 合，用特定DN A 酶处理形成黏性末端，然后降温以促进载体A 与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DN A 聚合酶及DN A 连接酶等，完成质粒的环化。重组质粒中，载体A 被 S 加I 切开的位置已经与基因，相连，原来的酶切位点已不存在，若正确构建的重组质粒A m仍能被Sma I 切开，则Sma I 的酶切位点可能在基因
19、m的连接处或基因m内部。（3）筛选目的菌株的机理：导入了质粒A?的目的菌株由于含有S3基因，能在无尿喀嚏的培养基上存活，而 U R 4 3 基因缺失型酵母则不能存活。若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含sg标签，位于 sg标签上游的基因？应该正常表达，说明融合基因表达（或融合基因正确解码）。【思维延伸 判断与填充（1）某实验利用P C R 技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还 有 2 条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，可以提高复性的温度（2021 湖北，16）（V）（2）（2018江苏，3 2 节选）为了便于扩增的DN
20、A片段与表达载体连接，需在引物的5 端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是使 DNA片段能定向插入表达载体，减少自连。（3）（2022山东，2 5 节选）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P 基因。用于扩增P 基因的引物需满足的条件是能与P 基因母链的一段碱基序列互补配对、单链核酸。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的5 端（填 3 端”或 5 端”）。（4）（2019江苏，3 3 节选）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。如图所示为
21、甲、乙、丙 3 条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是乙、丙。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了 400bp片段，原因是目的基因反向连接。（5）（2019全 国 I,38节选）在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至9 0 以上。在 PCR反应中使用Q qD N A 聚合酶而不使用大肠杆菌 DNA聚合酶的主要原因是7bq DNA聚合酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活。星 题 组集训题组一基因工程1.（2022江苏南通高三一模汝U图 1 中的三个DNA片段上依次表示出了 EcoR I、Bam
22、H I 和3A I 三种限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点，图 2 为某种基因表达载体的示意图（载体上的EcoR I、SaiBA I 的切点是唯一的）。请回答下列问题：GAATTC CTTAAG GGATCC一CCTAGG一图1 *GATC一 CTAG 抗生素抗性基因图2（1）经BamH I 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切后的产物连接，理由是.（2）图 2中启动子的作用是,终止子的作用是，抗生素抗性基因的作用是。（3）构建基因表达载体时，还需要用到DNA连接酶。常见的DNA连接酶有 D N A连接酶和 DNA连接酶，其中能连接平末端的是 DNA连接酶。（4）若某人利用图2 所
23、示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组DNA分子（如图 3所示）。这三种重组DNA分子中，不 能 在 宿 主 细 胞 中 表 达 目 的 基 因 产 物 的 有,原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _答 案（l）Saw3 A I 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端（2）R NA聚合酶的识别和 结 合 部 位 使 转
24、 录 过 程 停 止 便 于 重 组 DNA分 子 的 筛 选（3）E.c o T4 T4 （4）甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录解 析（1）经 B a?H I 酶切后得到的黏性末端是一G A T C 一，与3 A l 酶切后获得的黏性末端相同，所以经BamH I 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被Sau3A I 酶切后的产物连接。（2）启动子是R NA聚合酶的识别和结合部位，与 R NA聚合酶结合后，开始进行转录过程；终止子使转录过程停止；抗生素抗性基因表达后，则生物具有抗生素抗性，便于重组DNA分子的筛选。（4）在基因表
25、达载体中，目的基因应位于启动子和终止子之间才能表达。甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录。2.抗体分子含有两条短肽链和两条长肽链，科研人员将小鼠编码抗体（抗禽流感病毒HA抗原）可变区的基因片段与人编码抗体恒定区的基因片段整合，构建图1 所示表达载体（4 比 d III等表示不同限制酶的切割位点，EcoR V 的识别序列和切割位点是GATTC）,导入中国仓鼠卵巢细胞后，筛选能够稳定表达的细胞株，成功获得大量嵌合抗体（图 2）。请根据资料回答下列问题：启动子终止子鼠抗体长链可变区基因人抗体长链恒定区基因鼠抗体短链可变区基因人抗体短链恒定区某因氨
26、芳青霉素抗性基因图1人鼠嵌合基因表达载体结构图可变区|恒定区 V 鼠抗体可 变 区 那114短链恒定区:链 嵌合抗体人抗体图2人鼠嵌合抗体示意图（1）为构建人鼠嵌合抗体基因表达载体，需要对编码抗体不同片段的基因进行重组，为此需从分 泌 鼠 源 单 克 隆 抗 体 的 杂 交 瘤 细 胞 中 提 取,经逆转录得到 用 TPCR扩增，并分别与人抗体的恒定区DNA序列拼接。（2）在 PCR反应体系中需加入模板、WqDNA聚合酶、引物、缓冲液等，扩增过程中高温处理的目的是。若利用PCR技术扩增某基因片段时消耗了 126个引物分子，则该过程扩增了 次。（3）图 1 所 示 表 达 载 体 中 除 标 注
27、 出 的 结 构 外 还 必 须 有,图中是 识别和结合的部位。构建该基因表达载体时，先将人抗体的长链、短链基因部分序列分别与相应鼠抗体的可变区序列整合后插入到两个启动子的下游，这一过程需要用到多种限制酶，如获得鼠抗体长链可变区基因用 酶切；图中和用（填“T4DNA”或“Eco DNA”）连接酶连接。（4）通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，该嵌合抗体的优点是答 案（1）鼠抗体mRNA（或 mRNA或鼠抗体可变区mRNA）鼠抗体cDNA（或 cDNA或鼠抗体可变区cDNA）（2）4 种脱氧核甘酸（4 种 dNTP）使 DNA变性（使 DNA两条链分开、获得DNA单链）6（3
28、）复 制 原 点 RNA聚 合 酶 Hind IIIW Kpn I T4 DNA（4）减少发生免疫排斥反应解 析（1）基因工程的第一步是目的基因的筛选与获取，可以通过mRNA逆转录得到相应的D N A:从分泌鼠源单克隆抗体的杂交瘤细胞中提取鼠抗体mRNA（或 mRNA或鼠抗体可变区mRNA）,经逆转录得到鼠抗体cDNA（或 cDNA或鼠抗体可变区cDNA）用于PCR扩增。（2）PCR是体外进行DNA复制的过程，在 PCR反应体系中需加入模板、4 种脱氧核昔酸（4 种 dNTP）、WqDNA聚合酶（耐高温的D N A 聚合酶）、引物及缓冲液等：高温处理使D N A 变性，双链DNA解聚为单链，有
29、利于DNA复制的正常进行，温度降低后DNA复性。扩增片段消耗126个引物，即合成了 126条子链，设扩增 次，则 2X22=126,=6,即进行了 6 次扩增。（3）构建表达载体时，质粒除了图示结构外还需有复制原点；由图可知，启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，可以驱动相关基因转录。由图可知，为鼠抗体长链可变区基因，因此将经Hind III和Kpn I 双酶切，以获得相应的黏性末端。和经EcoR V 切开，为平末端，用T4DNA连接酶进行连接。（4）鼠抗体注射到人体会引起免疫应答，通过基因工程技术成功表达并组装出有生物学活性的嵌合抗体，能够减少免疫排斥反应的发生。题 组 二 DNA片段的扩增及
30、电泳鉴定3.（2022江苏高三模拟）染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的。将大鼠肝细胞中分离出的染色质用非特异性核酸酶水解后去除染色质蛋白，对得到的DNA片段进行凝胶电泳,结果如图所示。若先将染色质中的蛋白质去掉后用同样的非特异性核酸酶处理，则得到随机长度的DNA片段。据此分析，下列有关叙述错误的是（）A.凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm 的紫外灯下被检测出来B.染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用C.构成核小体的基本单位是脱氧核糖核甘酸D.在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关答 案 C解析 凝胶中的DNA分子经染色后，对波长为30
31、0 nm的紫外光吸收性强，可在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，A 正确；由图可知，染色质用核酸酶处理后，得到是部分水解的染色质，但若先将染色质中的蛋白质去掉后用核酸酶处理，则得到随机长度的D N A 片段，说明染色质中的蛋白质可能对DNA具有保护作用，B 正确；染色质是由一定长度的核小体为基本单位构成的，核小体的组成成分是蛋白质和D N A,其基本单位是脱氧核糖核甘酸和氨基酸，C 错误。4.如图是将目的基因导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图，其中引物14 在含有目的基因的DNA上的结合位置如图甲所示，限制酶BamH I、EcoR I、Hind III在质粒上的识别位点如图乙所示。下列
32、说法中错误的是（）引物1 引物2工程菌大肠杆菌重组质粒丽3.皿4口 的 瓦 因.A.PCR过程完成4 轮循环，理论上至少需加入引物30个B.若已经合成了图甲所示4 种引物，应选择引物2 和 3 扩增目的基因C.过 程 中 应 使 用 限 制 酶 I 切割质粒D.对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，以防其污染环境答 案 B解析 P C R 技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2+1-2（为循环次数），因此PCR过程完成4 轮循环，理 论 上 至 少 需 加 入 引 物 2=30（个），A正确：由于DNA聚合酶只能从5 端一3 端延伸子链，因此扩增目的基因时应选
33、择引物1和 4,B 错误；是基因表达载体的构建过程；若使用限制酶EcoR I 切割质粒会将目的基因插入启动子上游，目的基因不能正确表达；使 用 限 制 酶 切 割 质 粒 将 破 坏 标 记 基 因，不利于目的基因的鉴定和筛选，因 此 该 过 程 中 应 使 用 限 制 酶 I 切割质粒，C 正确；为了防止污染环境，对于转化失败的大肠杆菌及其培养基应进行灭菌处理，D 正确。题组三蛋白质工程5.（2022海南海口高三模拟）利用木聚糖酶进行纸浆漂白，可以大幅度减少氯化物的用量，减轻造纸工业对环境的污染。纸浆漂白需要在高温碱性条件下进行，因此需要耐热耐碱的木聚糖酶。根据生产需要，科学家对已知氨基酸序
34、列的木聚糖酶进行改造，获得了耐高温耐碱的新木聚糖酶，减少了纸浆漂白时木聚糖酶的用量，提高了生产效率。请回答下列问题：（1）蛋白质工程的目标是根据人们对 的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。与蛋白质工程相比，基因工程原则上只能生产。（2）在蛋白质工程和基因工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是大肠杆菌（答出两点）。分离纯化大肠杆菌时，可使用接种环采用 法将聚集的菌种逐步分离并培养成单菌落；实验室中利用选择培养基筛选微生物的原理是（3）人工 合 成 的 新 木 聚 糖 酶 的 基 因 在 导 入 受 体 细 胞 前 要 先 构 建,以使目的基因能够表达和发挥作用。若要将重组大肠杆菌分泌的耐热耐
35、碱木聚糖酶应用于造纸工业生产，除了需要研究木聚糖酶的产量外，还需要检测木聚糖酶的。（4）有研究表明，在木聚糖酶中特定部位引入精氨酸可以增加木聚糖酶中的离子键数目，从而增加该酶在碱性环境中的稳定性。利用蛋白质工程技术改造木聚糖酶，其基本思路是。根据新木聚糖酶的氨基酸序列设计新木聚糖酶的基因，会设计出多种脱氧核甘酸序列，原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
36、_ _ _ _ _ _答 案（1）蛋白质功能 自然界中已存在的蛋白质（2）为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少平板划线人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物的生长（3）基因表达载体生物活性（催化效率）（4）根据需要对耐碱的木聚糖酶的功能特点，设计新木聚糖酶中特定部位引入精氨酸以后的氨基酸序列，推测出其基因中的脱氧核甘酸序列，然后利用DNA合成仪合成新木聚糖酶基因密码子具有简并现象（或存在多种密码子决定同一种氨基酸的现象）题组四生物技术的安全性和伦理问题6.（2 0 2 2.江苏高三模拟）根据下列2份材料回答有关生物技术的问题：材料一 2 0 1 2 年诺贝尔医学奖获奖者分别是来
37、自日本的科学家山中伸弥和来自英国的科学家约翰格登。约翰 格登去除一只爪蟾卵细胞的细胞核，代之以取自蝌蚪的一个特殊细胞的细胞核。经处理的卵细胞发育成一只正常的蝌蚪。数十年后其他学者后续进行的核移植实验成功克隆出哺乳动物，因而约翰 格登被尊为“克隆教父”。2 0 0 1 年 1 1 月 2 5 日，美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎，消息公布后，引起全世界的轩然大波；1 1 月 29日，中国卫生部明确表示：中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验，赞成以治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究，但研究必须是有序的，并要在有效监控条件下进行。（1）动物的克隆方法一般是供体（被克隆
38、个体）的体细胞的核+去核卵细胞上一重组细胞 一早期胚胎一 J个体。“多莉”的诞生采用了上述技术路线，一般认为这种生殖（繁殖）方式是生殖。b过程在离体条件下进行，除了营养和适宜电脉冲刺激之外，至少还需要（答出2点即可）等条件；c 过程中应用了 技术。（2）克隆技术的突破说明了_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _（3）克隆人在全世界引起轩然大波，中国卫生部反对克隆人，原因是 oA.克隆立法相对滞后B
39、.如果克隆人早期胚胎的试验不加控制地进行下去，克隆人终将诞生C.克隆人一旦出现，人类的许多伦理观念都会被推翻，同时会带来人种优化、宗教混乱等社会政治问题D.克隆技术并不绝对成熟，不能保证克隆出无缺陷的人E.大力推广克隆技术对保持生物多样性具有重要意义材料二 2006年，山中伸弥首次利用逆转录病毒将四种转录因子“Oct4,Sox2,c-Myc,Klf4导入已分化完全的小鼠成纤维细胞中，将其重新编排变成全能性的类胚胎细胞，这些重编排的细胞被命名为“诱导多能干细胞”，即iPS细胞。(4)近些年的研究显示，iPS细胞可以产生出机体内所有种类的细胞，由iPS细胞产生其他种类细胞的过程称为。(5)目前iP
40、S细胞在实际应用中还存在许多问题。例如，有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有 细胞的特征。结合山中伸弥的研究过程分析，产生这种变化的最可能的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _O答 案(1)无 性 适 宜 的 温 度、pH、渗透压，无 菌 无 毒 的 环 境 胚 胎 移 植(2)高度分化的动物细胞核具有全能性(3)ABCD(4)细 胞 分 化(5)癌逆转录病毒含有病毒癌基因以及致癌有关的核酸序列，可通过感染小鼠的成纤维细胞，将其基因组整合进入小鼠的成纤维细胞中，诱发细胞癌变