2026届新高考生物考前热点复习：基因工程及生物技术的安性与伦理问题

2026届新高考生物考前热点复习基因工程及生物技术的安全性与伦理问题重组DNA技术的基本工具1DNA的粗提取与鉴定2考点基因工程的应用及蛋白质工程3基因工程的基本操作程序4指按照人们的愿望，通过

等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的

和生物制品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA

上进行设计和施工的，因此又叫作

。转基因新的生物类型分子水平重组DNA技术基因重组②操作水平：⑤操作结果：①操作原理：DNA分子水平获得新的生物类型和生物产品③操作环境：生物体外④操作对象：基因⑥优点：克服远缘杂交不亲和障碍、定向改造生物性状。基因工程理论基础拼接的基础1.DNA的基本组成单位

。表达的基础2.都遵循

原则3.DNA分子的空间结构都是规则的

结构1.基因是控制生物

的结构与功能单位2.遗传信息的传递都遵循

法则基因在空间上转移并成功表达3.生物界共用

。（相同的遗传信息在不同的生物体内表达出相同的蛋白质）。DNA（基因）

转录翻译mRNA蛋白质相同（四种脱氧核苷酸）碱基互补配对双螺旋中心一套遗传密码性状重组DNA技术的基本工具1基本工具限制酶DNA连接酶运载体常用运载体作为运载体的必备条件(4个条件)作用及其连接条件种类及其作用部位来源、作用特点、识别序列特点、切割末端形式相关7种酶的作用比较同尾酶切上切限制酶的选择方法酶切产物片段计算单酶切法双酶切法链状环状①对受体细胞无害；②有一个至多个限制酶切割位点；③有特殊的标记基因；④能自我复制或能整合到受体细胞DNA上。知识网络构建【总结】几种相关酶的比较名称作用部位作用结果限制酶

DNA连接酶DNA聚合酶或TaqDNA聚合酶DNA(水解)酶解旋酶RNA聚合酶磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对之间的氢键将DNA切成两个片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸将双链DNA分子局部解旋为单链磷酸二酯键将单个核糖核苷酸依次连接到RNA单链末端单酶切的缺点用同一种限制酶或产生相同黏性末端的限制酶（同尾酶）分别切割质粒和含有目的基因的DNA片段。abcda、b、c、d四个黏性末端相同。限制酶切割DNA连接酶连接启动子方向目的基因转录方向单酶切的缺点abcd限制酶切割DNA连接酶连接缺点1缺点2缺点3反向连接重组DNA质粒自身环化目的基因自身环化双酶切用两种限制酶切割质粒和含有目的基因的DNA片段限制酶a切割限制酶b切割限制酶a切割限制酶b切割DNA连接酶连接abcd黏性末端a与c相同；黏性末端b与d相同。双酶切限制酶a切割限制酶b切割限制酶a切割限制酶b切割DNA连接酶连接abcd质粒不会重新环化目的基因不会被环化优点1优点2优点3目的基因与质粒不会发生反向连接确保目的基因与运载体定向连接，减少重组杂物。习题巩固1.要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。2.如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端3.限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？不能。限制酶只能识别并切开双链DNA分子。习题巩固4.写出下列限制酶切割形成的黏性末端BamHⅠ:

EcoRⅠ:Hind

Ⅲ:BglⅡ:GATCAATTAGCTGATC*思考：你从中发现什么现象了？不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端。（2）T4

DNA连接酶连接平末端的效率和连接黏性末端的效率相同。习题巩固5.判断以下说法是否正确：因为黏性末端的碱基是互补的，在连接时，黏性末端可以通过碱基互补配对，加快DNA连接酶的连接速度，而平末端则不能。（1）两个DNA片段的黏性末端必须互补才能通过DNA连接酶连接起来。（3）DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事。习题巩固6.请判断：DNA片段经限制酶处理后产生的相同黏性末端，

再经过DNA连接酶处理后，形成的新的识别序列，

能否再被所用的限制酶识别。（1）若两个相同黏性末端都是由同种限制酶（EcoRⅠ）切割后所得，

（填“能”或“不能”）

再被所用的限制酶识别。能（2）若两个相同黏性末端是由不同限制酶切割所得，形成的新的

识别序列

（填“能”

或“不能”）再被所用的

限制酶识别。不能习题巩固（1）通过基因工程产生的变异是不定向的

（

）（2）限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列

（

）（3）DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来

（

）（4）E.coliDNA连接酶既可连接平末端，

又可连接黏性末端

（

）（5）限制酶和解旋酶的作用部位相同

（

）7.判断常考语句，澄清易混易错习题巩固8.下图甲是一个DNA片段，箭头处代表不同限制酶的切点，据图回答：（1）用EcoRⅠ酶切，能得到

种DNA片段；（2）用PstⅠ完全酶切，能得到

种DNA片段；（3）同时用SmaⅠ和PstⅠ完全酶切，能得到

种DNA片段；235习题巩固9.某线性DNA分子含有3000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是(

)a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)1600；1100；300800；300A.a酶与b酶切断的化学键不相同B.a酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接C.在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，－TCTAGG－－AGATCC－序列会明显增多D习题巩固10.选择限制酶切割位点的基本原则：①切割目的基因时：

。②切割质粒时：

。能切下目的基因且不破坏目的基因至少保留一个完整的标记基因，便于筛选1.下表为常用的限制性内切核酸酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断，下列说法错误的是（

）突破

强化关键能力注：Y为C或T，R为A或G。限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名称识别序列和切割位点BamHⅠG↓GATCCKpnⅠGGTAC↓CEcoRⅠC↓AATTCSau3AⅠ↓GATCHindⅡGTY↓RACSmaⅠCCC↓GGG讲义P364A.HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端B.Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部C.BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端D.一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列DHindⅡ能识别GTCAAC，也能识别GTTAAC2.(2023·江苏宿迁高三质检)如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是（

）A.甲、乙、丙都属于黏性末端B.甲、乙片段可形成重组DNA分子，但甲、丙不能C.DNA连接酶的作用位点在图乙中b处D.切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子c4.第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入到适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。限制性核酸内切酶的切点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是A.构建DNA疫苗时，可用BglⅡ和

Sau3AⅠ切割目的基因和质粒B.图乙中只用EcoRⅠ切割后的质粒，

含有2个游离的磷酸基团C.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶连接，只产生1种连接产物D.抗原基因在体内表达时不需要解旋酶C5.下列有关基因工程中载体的说法，正确的是()A.在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒B.质粒不仅存在于细菌中，也存在于某些病毒中C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因D6.下列操作中选用哪种限制酶切割构建重组DNA分子最好？（注：AmpR表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因）HindⅢ和PstⅠ防止目的基因和载体质粒自身环化防止目的基因和载体质粒反向连接基因工程的基本操作程序

2目的基因的筛选与获取目的基因的检测与鉴定基本操作程序基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞基因文库PCR扩增人工合成基因组文库cDNA文库PCR的过程PCR和体内DNA复制的比较关于引物设计植物细胞微生物细胞动物细胞表达载体组成构建方法酶切方法插入位点插入法置换法单标法双标法分子水平的检测个体水平的鉴定知识网络构建主要是指编码蛋白质的基因目的基因的筛选与获取考点1基因文库人工合成目的基因的筛选与获取PCR扩增基因组文库cDNA文库根据已知的氨基酸序列合成DNA逆转录合成PCR的过程关于引物设计PCR和体内DNA复制的比较含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体。含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体。PCR相关计算从生物材料获取目的基因生物材料全部DNAmRNA一定大小范围的DNAcDNA基因组文库cDNA文库②基因文库获取目的基因①PCR逆转录导入受体菌中保存限制酶酶切包括③已知序列：人工合成某一发育时期目的基因的筛选与获取考点1每个受体菌含有一段不同的DNA片段目的基因的筛选与获取考点1非编码区非编码区编码区转录加工翻译前体mRNA成熟mRNAcDNA逆转录cDNA文库中的基因不含启动子、终止子、内含子。有效的蛋白质内含子外显子——真核生物基因结构启动子终止子基因的一条链目的基因的筛选与获取考点1非编码区非编码区编码区转录逆转录mRNAcDNA基因的一条链——原核生物基因结构启动子终止子mRNA杂交双链单链DNA双链cDNA逆转录酶核酸酶HDNA聚合酶RNA链

DNA链

目的基因的筛选与获取考点1某一发育时期目的基因的筛选与获取考点1依据：原则:引物的作用:加入两种引物原因:PCR扩增PCR的过程关于引物设计PCR和体内DNA复制的比较根据目的基因3’端的已知核苷酸序列设计确保DNA两条链同时被扩增②两种引物之间不能互补配对；③引物长度不宜过短，防止引物随机结合。①引物自身不能环化；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链原理：条件:DNA半保留复制、DNA热变性原理模板、原料、能量、酶、引物、缓冲液步骤:变性→复性→延伸本质：短单链核酸②RNA（体内复制）①DNA（PCR扩增）（画个简图）产物鉴定:琼脂糖凝胶电泳PCR相关计算（画个简图）耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）DNA模板引物（2种）稳定的缓冲溶液（一般添加Mg2+）四种脱氧核苷酸(dNTP)激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶dATPdGTPdCTPdTTPPCR所需的基本条件脱氧核苷三磷酸dATP

腺嘌呤脱氧核苷酸dADP腺苷（A)

腺嘌呤脱氧核糖PPP~~OHH

在PCR过程中实际加入的为dNTP（即dATP、dGTP、dTTP、dCTP），既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。腺苷三磷酸

腺嘌呤核糖PPP~~腺苷三磷酸（ATP）A-P~P~P

腺嘌呤核糖核苷酸(AMP）腺苷二磷酸（ADP）腺苷（A)OHOHPCR过程归纳第1步：变性5

′-3

′--3

′-5

′5

′-3

′--3

′-5

′当温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链。5

′--3

′-5

′3

′-第2步：复性当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。长度相同但C-G含量高的引物需要设定的变性温度较高PCR过程归纳5

′--3

′-5

′3

′-第2步：复性第3步：延伸5

′--3

′-5

′3

′-5

′--3

′-5

′3

′-当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。3’3’5’5’引物A引物B目的基因5’5’3’3’限制酶耐高温DNA聚合酶限制酶耐高温DNA聚合酶B链A链限制酶关于引物设计PCR相关计算扩增次数1次2次3次4次n次DNA总数212223242n含模板链目的基因DNA含两种引物含引物A(或B)共需消耗引物（对）20022240226822n-2n137152n-1

对2n-22n＋1-2个137152n-1出现完整的目的基因

PCR相关计算扩增四次含有引物A的DNA____个含有引物B的DNA____个1515目的基因______个8项目PCR技术体内DNA复制相同点原则原料条件不同点场所解旋方式酶引物特点是否需要能量温度条件结果碱基互补配对原则四种脱氧核苷酸均需要模板、原料、能量、酶等细胞外（主要在PCR仪内）（主要在细胞核内）细胞内DNA在高温下变性解旋解旋酶催化耐高温的TaqDNA聚合酶解旋酶、普通的DNA聚合酶一小段单链DNA片段一小段RNA全解旋再复制边解旋边复制需要（dNTP）需要（ATP）需控制温度，在较高温度下进行细胞内温和的条件短时间内可形成大量的DNA片段形成完整的DNA分子比较体内DNA的复制与PCR技术习题巩固1.下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，不正确的是(

)A.cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物

的全部基因B.如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个

基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同C.cDNA文库中的基因没有启动子D.一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种B2.下列有关PCR技术的说法，不正确的是(

)A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术B．PCR技术的原理是DNA半保留复制C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知的目的基因的核苷酸序列D．PCR扩增中需要解旋酶解开双链DNAD习题巩固3.下列有关电泳的叙述，不正确的是（

）A.电泳是指带电分子在电场的作用下发生迁移的过程B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率C.进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相同的电极移动D.PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定C习题巩固4.利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增，下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的相关叙述，错误的是（

）A.PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前

必须进行高压蒸汽灭菌处理B.PCR利用了DNA的热变性原理C.PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化D.在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，

移液器上的枪头都必须更换C5.(2023·湖北宜昌高三模拟)大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物，过程如图所示。下列有关叙述错误的是（

）A.PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上

才能表达出相应的性状，需具备启动子、终止子等

结构才能进行转录和翻译B.单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因突变C.第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR产物DNA的两条链D.利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程C习题巩固习题巩固6.“X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物(注：引物的作用是与模板链形成双链后在DNA聚合酶的作用下就可以继续链的延伸)，两种引物及其与模板链的结合位置如下图甲所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如下图乙所示，其中第⑤种DNA分子有()A.8个B.6个C.4个D.2个A7.（2021·全国甲卷·高考真题）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是_________（用数字序号表示）。（2）操作③中使用的酶是____________________________。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、_____三步，其中复性的结果是________________________________________。（3）PCR（多聚酶链式反应）技术是指________________________________________________________________________________________________________________________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。

一项根据DNA半保留复制的原理，在体外参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术④②③①Taq酶(耐高温的DNA聚合酶）延伸

引物通过碱基互补配对与单链DNA结合习题巩固PCR相关应用扩增目的基因检测目的基因产生突变基因用模板DNA和目的基因相关引物扩增用待测DNA和相关引物扩增有扩增产物则含有目的基因无扩增产物则不含目的基因可在引物中或引物的5`端引入突变序列产生大量目的基因产生大量突变基因PCR的应用基因文库人工合成依据：原则:引物的作用:加入两种引物原因:目的基因的筛选与获取PCR扩增基因组文库cDNA文库根据已知的氨基酸序列合成DNA逆转录合成PCR的过程关于引物设计PCR和体内DNA复制的比较根据目的基因3’端的已知核苷酸序列设计确保DNA两条链同时被扩增②两种引物之间不能互补配对；③引物长度不宜过短，防止引物随机结合。①引物自身不能环化；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体。含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体。原理：条件:DNA半保留复制、DNA热变性原理模板、原料、能量、酶、引物、缓冲液步骤:变性→复性→延伸本质：短单链核酸（画个简图）产物鉴定:琼脂糖凝胶电泳（不含启动子、终止子、内含子）PCR相关计算目的基因的筛选与获取目的基因的检测与鉴定基本操作程序基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞基因文库PCR扩增人工合成基因组文库cDNA文库植物细胞微生物细胞动物细胞表达载体组成（5个并写出各结构功能）构建方法酶切方法插入位点插入法置换法单标法双标法分子水平的检测个体水平的鉴定知识网络构建主要是指编码蛋白质的基因作用（2个）基因表达载体的构建考点2基因表达载体的构建目的基因启动子复制原点插入法便于重组DNA的筛选能够在受体细胞中自我复制或整合到受体DNA上RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出RNA决定转录的结束构建方法单标法双标法组成置换法终止子标记基因酶切方法插入位点（单酶切）（双酶切）不能破坏标记基因保留一个标记基因基因表达载体≠载体核心作用①使目的基因在受体细胞中稳定存在且遗传给下一代;②使目的基因在受体细胞中能够表达且发挥作用。启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的比较

项目启动子终止子起始密码子终止密码子化学成分位置作用DNA片段DNA片段mRNA上三个相邻碱基mRNA上三个相邻碱基目的基因首端目的基因尾端mRNA首端mRNA尾端RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录出RNA决定转录的结束翻译的起始信号决定翻译过程的结束同种限制酶或同尾酶或两种酶DNA连接酶目的基因限制酶切割位点获取目的基因限制酶切割位点质粒重组DNA分子限制酶限制酶目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。基因表达载体载体基因表达载体的构建考点2构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA片段和载体。已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是

，限制性内切核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是

，根据图示分析回答下列问题：拓展

提升科学思维(2)切割图示中的目的基因和质粒应选用哪类限制酶？请说明理由。

用限制酶Ⅱ切割目的基因，用限制酶Ⅰ切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列包含限制酶Ⅱ的识别序列，因此限制酶Ⅱ也可切割限制酶Ⅰ的位点，故使用限制酶Ⅱ时，可在目的基因两端同时作切割，从而切出“目的基因”，但若使用限制酶Ⅱ切割质粒，会同时破坏质粒中的两个“标记基因”，故只能使用限制酶Ⅰ切割质粒。限制酶Ⅰ的识别序列和切点限制酶Ⅱ的识别序列和切点考点2目的基因未被转化氨苄青霉素抗性基因四环素抗性基因普通质粒（空载体）重组质粒目的基因标记基因的筛选原理考点2项目氨青霉素选择培养基四环素选择培养基未被转化普通质粒重组质粒×××√√√未被转化普通质粒重组质粒标记基因的筛选原理【双标法典例】（2019江苏卷·33）图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr）。请回答下列问题：

（1）EcoRV酶切位点为（2）用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有

一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基

为_______________________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段

在__________酶作用下，形成重组质粒P3。

，EcoRV酶切出来的线性载体P1为______末端。平胸腺嘧啶（T）DNA连接（3）为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如下表（“+”代表生长，“﹣”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是__________（填表中字母）类，另外两类菌落质粒导入情况分别是_____________________、_____________________。菌落类型平板类型ABC无抗生素﹢﹢﹢氨苄青霉素﹢﹢﹣四环素﹢﹣﹣氨苄青霉素+四环素﹢﹣﹣（4）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。图2所示为甲、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__________。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BA类菌落含有P0C类菌落未转入质粒乙、丙2.(2023·山东高考,T25)科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图甲所示,其中V5编码序列表达标签短肽V5。(2)构建重组质粒后,为了确定J基因连接到质粒中且插人方向正确,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物

。已知J基因转录的模板链位于b链,由此可知引物F1与图甲中J基因的

(填“a链”或“b链”)相应部分的序列相同。1.质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是()A.质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子B.在所有的质粒上都能找到一个或多个限制酶切割位点C.携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随

后者的复制而复制D.质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择D习题巩固习题巩固2.下列关于基因表达载体的叙述不正确的是()A.启动子是与RNA聚合酶识别和结合的部位，是起始密码子B.启动子和终止子都是特殊结构的DNA短片段，对mRNA的转录起调控作用C.标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而便于筛选D.基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差别A3.(2023·湖北·统考高考真题)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体(重组质粒)，并转化到受体菌中。下列叙述错误的是()A.若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同B.若用PvuⅠ酶切，在含Tet(四环素)培养基中的菌落，

不一定含有目的基因C.若用ScaⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Tet(四环素)的培养基中能形成菌落D.若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中

能形成菌落D习题巩固4.(2023·山西·统考高考真题)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()A.质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coli

DNA

连接酶连接B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用

T4DNA连接酶连接C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用

T4DNA连接酶连接D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用

E.coliDNA连接酶连接C习题巩固5.目的基因导入受体细胞之前,需构建基因表达载体,图甲、乙表示质粒及目的基因所在DNA片段,图中箭头表示相关限制酶的酶切位点。(1)构建基因表达载体时需要使用的工具酶为

。

(2)用图中的质粒和DNA构建基因表达载体时,不能使用SmaⅠ切割,原因是

。

(3)构建基因表达载体时,可用EcoRⅠ同时切割质粒和DNA,但会导致

等问题,为避免以上问题出现,应使用

两种限制酶。

SmaⅠ会破坏质粒的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因目的基因自身环化、目的基因和质粒反向连接BamHⅠ和HindⅢ(或EcoRⅠ和HindⅢ)限制酶和DNA连接酶习题巩固5.目的基因导入受体细胞之前,需构建基因表达载体,图甲、乙表示质粒及目的基因所在DNA片段,图中箭头表示相关限制酶的酶切位点。(4)构建好的基因表达载体在目的基因前要加上

,其

是

识别和结合的部位。

(5)请简要描述基因表达载体的构建过程。

RNA聚合酶用相同的限制酶分别切割载体和含目的基因的DNA片段,产生末端相同的切口,再用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。启动子习题巩固将目的基因导入受体细胞基因枪法受精卵微生物细胞动物细胞显微注射法Ca2+处理法醋酸锂处理植物细胞受精卵或体细胞花粉管通道法农杆菌转化法原核生物酵母菌(感受态细胞法)目的基因的检测与鉴定是否翻译观察或测定是否出现目的基因所决定的性状个体水平的检测分子水平的检测PCR技术或核酸分子杂交技术

是否插入是否转录抗原—抗体杂交技术将目的基因导入受体细胞考点3将目的基因导入受体细胞基因枪法受精卵微生物细胞动物细胞显微注射法Ca2+处理法醋酸锂处理植物细胞受精卵或体细胞花粉管通道法农杆菌转化法原核生物酵母菌(感受态细胞法)受体细胞植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法显微注射法感受态细胞法受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞转化过程以农杆菌转化法为例：将目的基因插入Ti质粒的T-­DNA上↓转入农杆菌中↓导入植物细胞↓整合到受体细胞的DNA上提纯含目的基因的表达载体↓显微注射↓受精卵发育↓具有新性状的个体Ca2＋处理细胞↓感受态细胞↓基因表达载体与感受态细胞混合↓感受态细胞吸收DNA分子将目的基因导入受体细胞考点3Ti质粒目的基因构建表达载体含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌含重组Ti质粒的农杆菌导入植物细胞表现出新性状的植物将目的基因插入染色体DNA中植物细胞农杆菌转化法Ca2+处理法受精卵注射器固定吸管显微注射仪将含有目的基因的表达载体提纯受体动物的受精卵代孕个体子宫显微注射法早期胚胎培养技术早期胚胎胚胎移植具有新性状的动物（转基因动物）分娩显微注射法受精卵具有全能性且体积大，易操作；而动物体细胞的全能性受限。①繁殖快②单细胞③遗传物质少感受态细胞吸收DNA，完成转化Ca2+处理法(感受态细胞法)大肠杆菌表达载体Ca2+溶于缓冲液表达载体混合增加细菌细胞膜的通透性使大肠杆菌处于一种易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态选择微生物作为受体细胞的原因：胰腺提取筛选胰岛素mRNA胰岛素cDNA逆转录重组质粒质粒导入大肠杆菌mRNA胰岛素原胰岛素加工用原核生物生产胰岛素示意图注：原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白质通常没有生物活性，需要在体外进行再加工

（没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行加工）目的基因的检测与鉴定考点4目的基因的检测与鉴定是否翻译观察或测定是否出现目的基因所决定的性状个体水平的检测分子水平的检测PCR技术或核酸分子杂交技术

是否插入是否转录抗原—抗体杂交技术检查目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性。——转化以标记的目的基因作基因探针放射性同位素或荧光物质方法1：PCR扩增转基因生物提取DNADNA作为模板是否扩增出目的基因PCR操作电泳提取RNARNA作为模板PCR操作电泳逆转录cDNA非转基因棉花转基因抗虫棉阴性对照Marker检测目的基因是否插入/转录方法2：核酸分子杂交技术碱基互补配对原理：把待测DNA固定于膜上膜上出现标记，说明有目的基因检测目的基因是否插入/转录标记的DNA/RNA探针基因探针：一段带放射性标记的、与目的基因互补的特异核苷酸序列。可以是DNA，也可以是由之转录而来的RNA，探针的长度可以包括整个基因，或基因的一部分。苏云金芽孢杆菌提取Bt抗虫蛋白注射小鼠体内抗体标记抗体提取蛋白电泳分离抗原抗体杂交转基因生物放射性检测

（杂交带）过程：提取转基因植物的蛋白质+相应抗体→是否出现杂交带检测目的基因是否翻译方法：抗原—抗体杂交技术习题巩固1.实时荧光RT－PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT－PCR进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是（）习题巩固A.做RT－PCR之前，需要先根据cDNA的核苷酸序列合成引物和探针B.RNA不能作为PCR扩增的模板，故需要将样本中的RNA逆转录为DNA后再进行扩增C.若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒D.病毒的检测还可以检测病毒表面的物质或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交C2．（2023·全国·统考高考真题）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是

。(2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是

。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是

。重组乙肝疫苗成分为蛋白质，无法独立在宿主体内增殖筛选RNA聚合酶习题巩固(3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取

进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是

。(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路

。

。

通过使用相应抗体，利用抗原-抗体杂交技术，检测mRNA是否翻译形成蛋白质核染色体DNA被标记的目的基因的单链DNA片段习题巩固3．（2022·全国·统考高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA（核酸检测）可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，

这一过程需要的酶是

，再通过PCR技术扩

增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新

冠病毒RNA中的

来进行。PCR过程

每次循环分为3步，其中温度最低的一步是

。逆转录酶特异性核苷酸序列复性习题巩固(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新

冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，

说明

（答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明

。(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S（具有抗原性）的编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是

。获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定（检测受体能否产生S蛋白）曾感染新冠病毒，已康复已感染新冠病毒，是患者习题巩固DNA的粗提取与鉴定3DNA的粗提取与鉴定考点1原理过程提取原理：DNA的粗提取与鉴定洋葱（植物细胞）鸡血（鸟类）猪血（哺乳动物）鉴定原理：取材除杂提取鉴定上清液静置2~3min，玻璃棒搅拌

白色丝状物（沉淀物）过滤(4℃冰箱中静置）离心（1500r/min

，5min）离心（10000r/min，5min）+4mL

二苯胺试剂丝状物或沉淀物

2mol/L

NaCl+V上清液：V预冷酒精=1：1DNA+二苯胺试剂沸水浴加热蓝色加研磨液充分研磨加一定量蒸馏水无细胞核不能用(体积分数为95%)原理2：DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液中,0.14mol/L的NaCl溶解度最低。原理1:DNA不溶于酒精溶液，但某些蛋白质溶于酒精溶液00.14NaCI浓度（mol/L）DNA溶解度1.实验结果不明显的可能原因①材料中的核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。③二苯胺最好现用现配，否则二苯胺变成浅蓝色，影响鉴定效果。以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止血液凝固。利用动物细胞提取DNA破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可直接吸水涨破。进一步探究进一步探究为了提纯DNA，某同学提出以下实验方案，请分析原因：操作2:上述得到的DNA提取液，缓缓加入蒸馏水，调节NaCl溶液的浓度为0.14mol/L，玻璃棒搅拌，析出DNA。操作1:得到的DNA粗提取物（丝状物或沉淀）加入2mol/L的NaCl溶液溶解，过滤，取滤液（DNA提取液）。加2mol/L的NaCl溶液的目的加蒸馏水的目的溶解DNA，除掉高盐溶液中不能溶解的杂质，提纯DNA液。

除低NaCl溶液浓度，从而降低DNA分子在NaCl溶液中的溶解度，使DNA析出，除掉溶解在低盐溶液中的杂质。进一步探究方法一：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质；用低盐溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。方法二：可以先添加质量分数为25%的SDS溶液，使蛋白质变性后与DNA分开；随后，加入氯仿—异丙醇混合液(体积比为24：1)，通过离心将蛋白质及其他杂质除去，取上清液；可重复上述操作几次，直至上清液变成透明的黏稠液体。进一步探究刑侦破案方法三：由于苯酚可以迅速使蛋白质变性，抑制核酸酶的活性，因此还可以先用苯酚处理，然后离心分层，这时DNA溶于上层水相，蛋白质变性后存在于酚层中，用吸管、微量移液器等实验用具就可以将两者分开。DNA提取的应用插入人胰岛素基因的大肠杆菌基因工程习题巩固1.下列利用洋葱进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，

正确的是（

）A.将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，要弃去上清液B.采用体积分数为95%酒精溶液析出DNA的方法可去除部分杂质C.用塑料离心管是因为用玻璃离心管容易破损D.将白色丝状物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后振荡，

观察颜色变化B2.(2023·江苏苏州高三期末)下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是()A.洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量B.滤液中加入冷酒精后，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加C.向含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液有利于去除杂质D.用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化D习题巩固3.(2019·江苏，10)下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（

）A.用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近B.DNA析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA断裂C.预冷的酒精可用来进一步纯化粗提的DNAD.用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热A4.下图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图。下列相关叙述不正确的是（

）A.选用植物细胞提取DNA时需先研磨破碎细胞B.图2所示操作中有一处明显错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显C.图1所示操作的原理是DNA不能溶于酒精，而蛋白质等杂质能溶于酒精D.图2试管1的作用是证明物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液遇二苯胺试剂出现蓝色D习题巩固基因工程的应用及蛋白质工程4基因工程的应用改良畜产品的品质医药卫生领域农牧业方面抗逆性改良植物的品质提高动物的生长速率基因工程菌食品工业方面转基因抗除草剂植物转基因抗虫植物转基因抗病植物生产药物建立器官移植工厂乳腺生物反应器基因工程菌基因工程的应用考点1优点：减少环境污染提高产量和品质降低成本缺点：可能导致基因污染导入某种调节因子抑制抗原决定基因设法除去基因污染

外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中，并成为后者基因的一部分，在环境生物学中称为基因污染。基因污染主要是由基因重组引起的。（1）基因污染的途径①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或

邻近的非转基因农作物。②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的

转基因植物。③土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。【典例】以下操作中，不能防止目的基因随花粉逃逸的是（

）A.将目的基因导入受体细胞的线粒体中B.将目的基因导入受体细胞的叶绿体中C.将目的基因导入受体细胞的细胞核中D.将目的基因导入受体细胞的细胞质基质中习题巩固C受精卵细胞质几乎都来自卵细胞，因此可将基因导入细胞质中的DNA上，可防止目的基因随花粉逃逸（2）防止基因污染的方法①基因工程中，若将目的基因导入并整合到受体细胞的染色体DNA上，减数分裂形成的花粉中可能含有目的基因，通过传粉，可能造成基因污染；花粉即为植物的精子，有细胞结构，所含的细胞器：线粒体、内质网、中心体、高尔基体、核糖体等，但没有叶绿体。可以把目的基因导入细胞质的叶绿体DNA上，避免基因污染。植物和微生物的生长和繁殖可能使基因污染成为一种蔓延性的灾难，而更为可怕的是，基因污染是不可逆的。基因污染②我国科学家将来自于玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉

，因而可以防止转基因花粉的传播。失去活性【问题】生产上常将转基因抗虫棉与普通棉花混合播种，其目的是？降低害虫种群中抗虫基因频率的增长速率，延缓害虫抗性的产生和发展。基因污染药用蛋白基因乳腺中特异表达的基因的启动子重组载体哺乳动物受精卵早期胚胎代孕母体转基因动物培养胚胎移植分娩显微注射乳汁中含有药物蛋白乳腺生物反应器生产药物缺点解决办法受性别和发育时期的限制膀胱生物反应器乳腺生物反应器基因工程菌生产药物基因工程、蛋白质工程与发酵工程相结合发酵工程生产的药物动植物的基因微生物直接改造

微生物转入微生物病原体的抗原基因转入发酵工程药物药物疫苗各种抗生素多种氨基酸多种激素多种免疫调节剂乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别（在生产人的药物蛋白方面）比较项目乳腺（房）生物反应器基因工程菌生产药物基因结构基因产物受体细胞导入方式生产条件产物提取哺乳动物基因的结构与人类结构基本相同细菌或酵母菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异与天然蛋白质完全相同细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质可能不具有生物活性哺乳动物的受精卵微生物细胞显微注射法Ca2+处理法（感受态细胞法）不需要严格的灭菌，温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件从动物乳汁中提取，相对简单（一般经过工业发酵后）从微生物细胞（或发酵液）中提取，相对复杂蛋白质工程考点2蛋白质工程结果目标实质基本思路根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造，最终通过改造或合成基因来完成。改造或合成基因生产出