第1課時(shí)

目的基因的篩選與獲取、

基因表達(dá)載體的構(gòu)建1.簡(jiǎn)述PCR的原理、條件及過程。2.簡(jiǎn)述基因表達(dá)載體的組成及構(gòu)建過程。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、目的基因的篩選與獲取二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建課時(shí)對(duì)點(diǎn)練內(nèi)容索引一、目的基因的篩選與獲取1.培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的四個(gè)步驟(1)目的基因的

。(2)

的構(gòu)建。(3)將目的基因?qū)?/p>

。(4)目的基因的

。2.目的基因(1)概念：在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期

等的基因就是目的基因。教材梳理預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)篩選與獲取基因表達(dá)載體受體細(xì)胞檢測(cè)與鑒定表達(dá)產(chǎn)物(2)作用：根據(jù)不同的需要，目的基因是不同的，它主要是指____________的基因。(3)實(shí)例：培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉用到的

，即Bt基因。3.篩選合適的目的基因：從

的基因中進(jìn)行篩選是較為有效的方法之一。4.獲取目的基因的方法(1)

目的基因。(2)常用

特異性地快速擴(kuò)增目的基因。(3)通過構(gòu)建

來獲取目的基因。編碼蛋白質(zhì)Bt抗蟲蛋白基因相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰人工合成PCR基因文庫5.利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因(1)含義：PCR是

的縮寫。它是一項(xiàng)在體外提供參與DNA復(fù)制的

與

，對(duì)目的基因的

進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。(2)原理：

。(3)基本條件①場(chǎng)所：在一定的

溶液中進(jìn)行，其中一般要添加Mg2＋。②模板：DNA母鏈。③原料：4種

。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)各種組分反應(yīng)條件核苷酸序列DNA半保留復(fù)制緩沖脫氧核苷酸④酶：

的DNA聚合酶。⑤引物：使DNA聚合酶能夠從引物的

端開始連接脫氧核苷酸。(4)過程①變性：當(dāng)溫度超過

℃時(shí)，雙鏈DNA

為單鏈。②復(fù)性：當(dāng)溫度下降到

℃左右時(shí)，

通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。③延伸：當(dāng)溫度上升到

℃左右時(shí)，溶液中的4種脫氧核苷酸在____

的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。(5)鑒定：常采用

來鑒定PCR的產(chǎn)物。耐高溫3′90解聚50兩種引物72耐高溫的DNA聚合酶瓊脂糖凝膠電泳判斷正誤(1)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)(

)(2)PCR擴(kuò)增技術(shù)中，需用解旋酶使雙鏈DNA解聚(

)(3)PCR過程使用的DNA聚合酶的特點(diǎn)是耐高溫(

)(4)PCR技術(shù)中，DNA模板鏈上堿基G和C的比例越高，DNA變性解鏈的溫度就越高(

)××√√探討點(diǎn)PCR擴(kuò)增技術(shù)圖1、圖2分別是PCR擴(kuò)增技術(shù)相關(guān)過程，請(qǐng)思考回答下列問題：核心探討突破重難強(qiáng)化素養(yǎng)1.圖1所示利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，在第幾輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段？提示第3輪。2.圖2是某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)都不合理，請(qǐng)分別說明理由。提示第1組：引物Ⅰ和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。第2組：引物Ⅰ′自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效。3.要保證目的基因能與載體相連接，還要對(duì)引物進(jìn)行什么操作？提示要在兩種引物的5′端分別添加上限制酶的識(shí)別序列。4.如果循環(huán)n次，則共需消耗多少對(duì)引物？提示共需消耗2n－1對(duì)引物。1.比較PCR擴(kuò)增技術(shù)和體內(nèi)DNA復(fù)制的異同核心歸納項(xiàng)目體內(nèi)DNA復(fù)制PCR擴(kuò)增技術(shù)解旋方式解旋酶催化DNA在高溫作用下變性解旋場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)(主要在細(xì)胞核內(nèi))PCR擴(kuò)增儀內(nèi)酶解旋酶、DNA聚合酶耐高溫的DNA聚合酶溫度條件細(xì)胞內(nèi)溫和條件需控制溫度，在較高溫度下進(jìn)行結(jié)果DNA分子DNA片段或目的基因相同點(diǎn)(1)模板：均需要DNA的兩條單鏈作為模板；(2)原料：均為4種脫氧核苷酸；(3)酶：均需DNA聚合酶2.PCR中的數(shù)量關(guān)系復(fù)制次數(shù)123nDNA分子數(shù)2482n含引物的DNA分子數(shù)2482n含其中一種引物的DNA分子數(shù)1＝21－13＝22－17＝23－12n－1同時(shí)含兩種引物的DNA分子數(shù)0＝21－22＝22－26＝23－22n－2共消耗引物的對(duì)數(shù)1＝21－13＝22－17＝23－12n－1含脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA分子數(shù)0＝21－20＝22－42＝23－62n－2n1.下列有關(guān)PCR技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是A.PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)B.PCR技術(shù)的原理是DNA分子半保留復(fù)制C.復(fù)性過程中引物與模板鏈的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D.PCR過程中只需要用到模板DNA、兩種引物分子、4種脫氧核苷酸原料典題應(yīng)用及時(shí)反饋知識(shí)落實(shí)√解析PCR過程中需要模板DNA、兩種引物分子、4種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶等，D錯(cuò)誤。2.(2021·山東濟(jì)南章丘四中質(zhì)檢)下列有關(guān)體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR技術(shù)比較的敘述，錯(cuò)誤的是A.二者子鏈的延伸方向相同，均為5′端→3′端B.二者均需要解旋酶破壞氫鍵來實(shí)現(xiàn)解旋C.體內(nèi)DNA復(fù)制需要能量，PCR反應(yīng)也需要能量D.二者遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則相同√解析DNA體內(nèi)復(fù)制與利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，子鏈的延伸方向相同，均為5′端→3′端，A正確；PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，在高溫條件下氫鍵斷裂，B錯(cuò)誤；DNA體內(nèi)復(fù)制與利用PCR擴(kuò)增DNA時(shí)都需要能量，但兩者所需能量來源不同，C正確；DNA體內(nèi)復(fù)制與利用PCR擴(kuò)增DNA時(shí)，遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則相同，D正確。二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建教材梳理預(yù)習(xí)新知夯實(shí)基礎(chǔ)1.基因表達(dá)載體構(gòu)建的目的讓目的基因在受體細(xì)胞中

，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠

和

。2.基因表達(dá)載體的組成穩(wěn)定存在表達(dá)發(fā)揮作用啟動(dòng)子上游RNA聚合酶終止子下游轉(zhuǎn)錄標(biāo)記3.基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程(1)首先用一定的

切割載體。(2)然后用

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

將含目的基因的DNA片段拼接到載體的切口處(如圖所示)。限制酶同種DNA連接酶(1)基因工程操作程序的核心步驟是目的基因的獲取(

)(2)基因表達(dá)載體中有的含有啟動(dòng)子和終止密碼子(

)(3)標(biāo)記基因不一定是抗生素抗性基因(

)(4)當(dāng)誘導(dǎo)物存在時(shí)，誘導(dǎo)型啟動(dòng)子可以激活或抑制目的基因的表達(dá)(

)判斷正誤××√√探討點(diǎn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法請(qǐng)結(jié)合下圖，回答問題：核心探討突破重難強(qiáng)化素養(yǎng)1.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，能否用SmaⅠ限制酶切割質(zhì)粒？為什么？提示不能；因?yàn)镾maⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因。質(zhì)粒上的抗性基因是標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選，若被破壞，無法進(jìn)一步篩選。2.與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)是什么？提示可以防止質(zhì)粒和目的基因的自身環(huán)化以及目的基因與載體的反向連接。1.區(qū)分啟動(dòng)子和終止子與起始密碼子和終止密碼子：?jiǎn)?dòng)子和終止子位于DNA上，是基因表達(dá)載體必需的部分，而起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，決定翻譯的開始和結(jié)束。2.圖解限制酶的選擇原則核心歸納(1)不破壞目的基因原則：如圖甲中可選擇PstⅠ，而不選擇SamⅠ。(2)保留標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)原則：所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中不選擇SmaⅠ。(3)確保出現(xiàn)相同黏性末端原則：通常選擇與切割目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒，如圖中PstⅠ；為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖也可選擇PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶。3.下圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)說法，錯(cuò)誤的是典題應(yīng)用及時(shí)反饋知識(shí)落實(shí)A.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的B.任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別C.圖中啟動(dòng)子位于基因的上游，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D.抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選√4.圖甲、乙中的箭頭表示三種限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)，AmpR表示氨芐青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列敘述錯(cuò)誤的是A.在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，可用PstⅠ和HindⅢ切割質(zhì)粒和外源DNAB.在酶切過程中，不能破壞質(zhì)粒中全部的標(biāo)記基因C.若只用PstⅠ處理質(zhì)粒和外源DNA分子片段，無法避免自身環(huán)化和反

向連接D.導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌可以在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)√解析切割目的基因時(shí)，用BamHⅠ切割會(huì)破壞目的基因，只用PstⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體，會(huì)出現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化，或目的基因和質(zhì)粒的反向連接，而用PstⅠ和HindⅢ進(jìn)行酶切，能確保目的基因和質(zhì)粒的正向連接，并且質(zhì)粒上保留新霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，A、C正確；在酶切過程中，不能破壞質(zhì)粒中全部的標(biāo)記基因，至少需保留其中的一個(gè)，B正確；用PstⅠ切割后，質(zhì)粒上氨芐青霉素抗性基因被破壞了，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不可以在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中篩選利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因目的基因標(biāo)記基因啟動(dòng)子終止子復(fù)制原點(diǎn)課時(shí)對(duì)點(diǎn)練題組一目的基因的篩選與獲取1.下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，正確的是A.PCR技術(shù)建立在對(duì)擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上B.該技術(shù)需要解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶C.該技術(shù)需要一對(duì)特異性的引物，要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的D.該技術(shù)應(yīng)用DNA半保留復(fù)制原理，也需要模板、原料、能量、酶等條件對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練12345678910111214151617√1813解析PCR技術(shù)擴(kuò)增的目的基因序列不一定完全是已知的，A項(xiàng)錯(cuò)誤；該技術(shù)是通過高溫來使DNA解旋的，不需要解旋酶，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該技術(shù)需要的一對(duì)引物，分別能與模板DNA的兩條鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，其序列不是互補(bǔ)的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。1234567891011121415161718132.PCR又稱聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，現(xiàn)在已成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一種常規(guī)手段，它可以在體外很短的時(shí)間內(nèi)將DNA大量擴(kuò)增。你認(rèn)為下列符合在體外進(jìn)行PCR反應(yīng)條件的一組是①穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境②DNA模板③引物④4種脫氧核苷酸⑤耐高溫的DNA聚合酶⑥解旋酶⑦限制性內(nèi)切核酸酶⑧溫控設(shè)備A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧C.③④⑤⑥⑧ D.①②③④⑤⑧123456789101112151617141813√解析PCR反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制，因此需要穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境，①正確；PCR反應(yīng)需要DNA模板，②正確；PCR反應(yīng)需要一對(duì)引物，③正確；PCR反應(yīng)需要以4種脫氧核苷酸為原料，④正確；PCR反應(yīng)需要耐高溫的DNA聚合酶催化延伸過程，⑤正確；PCR反應(yīng)過程中通過高溫使DNA變性解鏈，不需要解旋酶，⑥錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)不需要限制性內(nèi)切核酸酶，⑦錯(cuò)誤；PCR反應(yīng)過程中需要控制的關(guān)鍵因素是溫度，因此需要溫控設(shè)備，⑧正確。1234567891011121516171418133.實(shí)驗(yàn)室常用PCR技術(shù)對(duì)DNA進(jìn)行體外擴(kuò)增，下列相關(guān)敘述不正確的是A.PCR反應(yīng)中目的基因呈指數(shù)形式擴(kuò)增B.反應(yīng)過程包括變性→復(fù)性→延伸C.90℃以上時(shí)雙鏈DNA的氫鍵斷開D.引物與模板結(jié)合后向引物的5′端方向延伸DNA鏈1234567891011121516171418√解析引物與模板結(jié)合后向引物的3′端方向延伸DNA鏈，D錯(cuò)誤。134.基因a在人體細(xì)胞中可表達(dá)出蛋白質(zhì)a。有生物學(xué)家從人的DNA中分離出基因a，并通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其轉(zhuǎn)入了細(xì)菌。經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，該轉(zhuǎn)基因細(xì)菌產(chǎn)生了一種新蛋白質(zhì)X。進(jìn)一步分析表明：蛋白質(zhì)X是基因a僅在細(xì)菌中的表達(dá)產(chǎn)物。下列說法正確的是A.基因a在體外擴(kuò)增需要引物，在人體細(xì)胞中的復(fù)制不需要B.細(xì)菌細(xì)胞和人體細(xì)胞中作為翻譯模板的RNA堿基序列不同C.基因a在體外擴(kuò)增和在人體細(xì)胞中復(fù)制都是在解旋酶的作用下打開雙鏈D.將基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，必須要先測(cè)出基因a的所有脫氧核苷酸序列123456789101112151617141813√解析基因a是目的基因，在體外擴(kuò)增需要引物，在人體細(xì)胞中的復(fù)制也需要，A錯(cuò)誤；基因a在人體細(xì)胞中表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)a，而在細(xì)菌細(xì)胞中的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)X，這說明人體細(xì)胞和細(xì)菌細(xì)胞中作為翻譯模板的RNA堿基序列不同，B正確；基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，利用高溫打開DNA的雙鏈，C錯(cuò)誤；將基因a在體外擴(kuò)增時(shí)，不需要測(cè)出基因a的所有脫氧核苷酸序列，D錯(cuò)誤。123456789101112151617141813題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建5.如圖是基因工程中基因表達(dá)載體的模式圖，若結(jié)構(gòu)X是表達(dá)載體所必需的，則X最可能是123456789101112151617141813A.目的基因插入位點(diǎn) B.啟動(dòng)子C.標(biāo)記基因 D.DNA聚合酶識(shí)別位點(diǎn)√解析基因表達(dá)載體由啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)和目的基因等組成。題圖中有終止子、標(biāo)記基因(抗生素抗性基因)、目的基因、復(fù)制原點(diǎn)等，還缺少啟動(dòng)子。啟動(dòng)子位于基因的上游，所以X最可能是啟動(dòng)子，B正確。1234567891011121516171418136.在基因工程的操作過程中，獲得重組質(zhì)粒不需要①DNA連接酶②限制性內(nèi)切核酸酶③RNA聚合酶④具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒⑤目的基因⑥四種脫氧核苷酸A.③⑥ B.②④ C.①⑤ D.①②④12345678910111215161714√1813解析構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，首先要用限制性內(nèi)切核酸酶切割含有目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，其次需要用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過程，獲得重組質(zhì)粒時(shí)不需要RNA聚合酶；獲得重組質(zhì)粒時(shí)，需要具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒作為載體；重組質(zhì)粒是由目的基因與質(zhì)粒形成的；四種脫氧核苷酸是合成DNA的原料，獲得重組質(zhì)粒不需要四種脫氧核苷酸。1234567891011121516171418137.(2021·山東萊州一中高二月考)下列關(guān)于基因表達(dá)載體的說法，不正確的是A.基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟B.基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因等C.終止子位于目的基因的下游，能夠終止翻譯過程D.不同的目的基因所需的啟動(dòng)子不一定相同123456789101112151617141813√123456789101112151617141813解析基因表達(dá)載體使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，使目的基因表達(dá)和發(fā)揮作用，是基因工程的核心步驟，A正確；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的一段DNA片段，終止子位于目的基因的下游，能夠終止轉(zhuǎn)錄過程，B正確、C錯(cuò)誤；不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其啟動(dòng)子也不盡相同，D正確。8.下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述中，不正確的是A.需要限制酶和DNA連接酶B.抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因C.在細(xì)胞外進(jìn)行D.啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是DNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位123456789101112151617141813√解析啟動(dòng)子位于目的基因的上游，是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，D錯(cuò)誤。9.下列有關(guān)抗蟲基因表達(dá)載體的敘述，正確的是A.切割含抗蟲基因的DNA片段和載體必須用同一種限制酶B.抗蟲基因表達(dá)載體中要有起始密碼子C.抗蟲基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是篩選含有目的基因的

受體細(xì)胞D.抗蟲基因的表達(dá)開始于復(fù)制原點(diǎn)123456789101112151617141813√解析切割含抗蟲基因的DNA片段和載體可以用不同的限制酶，只要切割出的末端相同即可，A項(xiàng)錯(cuò)誤；抗蟲基因表達(dá)載體的構(gòu)建必須具備啟動(dòng)子和終止子，起始密碼子位于mRNA上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來，C項(xiàng)正確；抗蟲基因的表達(dá)開始于啟動(dòng)子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。12345678910111215161714181310.(2021·廣東汕頭潮南實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二月考)某目的基因兩側(cè)的DNA序列所含的限制性內(nèi)切核酸酶的酶切位點(diǎn)如圖所示，最好選用下列哪種質(zhì)粒作為載體123456789101112151617141813√解析目的基因僅一側(cè)含有限制酶NheⅠ的識(shí)別序列，用此酶切割不能獲取目的基因，A項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因兩側(cè)分別含有限制酶AluⅠ的識(shí)別序列，但只用此酶切割可能會(huì)導(dǎo)致目的基因和質(zhì)粒反向連接或自身環(huán)化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因兩側(cè)含有限制酶NheⅠ和AluⅠ的識(shí)別序列，但用這兩種酶切割會(huì)產(chǎn)生不含目的基因的片段，C項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因兩側(cè)分別含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的識(shí)別序列，用這兩種酶切割會(huì)獲取目的基因，而且能防止目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接，D項(xiàng)正確。12345678910111215161714181311.用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段進(jìn)行擴(kuò)增，設(shè)計(jì)了引物Ⅰ、Ⅱ，其連接部位如圖所示，X為某限制酶識(shí)別序列。擴(kuò)增后得到的絕大部分DNA片段是圖中的綜合強(qiáng)化123456789101112151617141813√解析利用PCR技術(shù)將DNA分子中的A1片段擴(kuò)增時(shí)，當(dāng)引物與母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，子鏈延伸總是從5′端到3′端。據(jù)此依題意和圖示分析可知，擴(kuò)增后得到的絕大部分DNA片段如圖D所示。12345678910111215161714181312.(2021·山東臨沂高二期中)新型冠狀病毒的檢測(cè)可以采用實(shí)時(shí)熒光RT－PCR(逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))的方法，RT－PCR的具體過程如圖，下列敘述正確的是1234567891011121516171418A.PCR體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶B.過程Ⅱ擬對(duì)單鏈cDNA進(jìn)行n次循環(huán)的擴(kuò)增，理論上需要2n個(gè)引物BC.該技術(shù)用于對(duì)某些微量RNA病毒的檢測(cè)，可提高檢測(cè)的靈敏度D.PCR反應(yīng)中周期性的溫度設(shè)置是特定的，與擴(kuò)增的目的基因和引物無關(guān)13√解析PCR體系中需要的是耐高溫的DNA聚合酶，不是從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶，A錯(cuò)誤；過程Ⅱ擬對(duì)單鏈cDNA進(jìn)行n次循環(huán)的擴(kuò)增，根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)可知，該過程理論上至少需要2n－1個(gè)引物B，B錯(cuò)誤；利用實(shí)時(shí)熒光RT－PCR技術(shù)對(duì)某些微量RNA病毒進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可提高檢測(cè)的靈敏度，是因?yàn)樵黾恿舜郎y(cè)RNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的DNA的數(shù)量(或濃度)，便于檢測(cè)，C正確。12345678910111215161714181313.環(huán)境雌激素(EEs)會(huì)影響動(dòng)物和人類的性腺發(fā)育。斑馬魚在EEs的誘導(dǎo)下，會(huì)表達(dá)出卵黃蛋白原(vtg)。已知綠色熒光蛋白(GFP)基因能使斑馬魚發(fā)光，欲獲得能檢測(cè)水中是否含有EEs的轉(zhuǎn)基因斑馬魚，下列操作合理的是A.將EEs基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組B.將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組C.將GFP基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組D.將GFP基因的啟動(dòng)子與vtg基因重組123456789101112131516171418√12345678910111215161714解析由題意可知，環(huán)境中的EEs可誘導(dǎo)斑馬魚體內(nèi)vtg基因的表達(dá)，在不含EEs的環(huán)境中，斑馬魚體內(nèi)vtg基因不能表達(dá)。因此，只要將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組并導(dǎo)入斑馬魚體內(nèi)，便能根據(jù)斑馬魚是否發(fā)光檢測(cè)水中是否含EEs。181314.如圖所示為某質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。某基因不含圖中限制酶識(shí)別序列。為使PCR擴(kuò)增的該基因與該質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒，則擴(kuò)增的該基因兩端需分別引入哪兩種限制酶的識(shí)別序列123456789101112131516171418A.NdeⅠ和BamHⅠ B.NdeⅠ和XbaⅠC.XbaⅠ和BamHⅠ D.EcoRⅠ和KpnⅠ√注：圖中不同限制酶的識(shí)別序列及切割形成的黏性末端均不相同。解析構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，要將目的基因插入到啟動(dòng)子和終止子之間，而且不能破壞啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、抗生素抗性基因等部位，故只能選用NdeⅠ和BamHⅠ切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR擴(kuò)增的該基因的兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種限制酶的識(shí)別序列。12345678910111213151617141815.蜘蛛絲是天然蛋白纖維，其機(jī)械性能高于常用于制作防彈衣的凱夫拉纖維，有廣泛的應(yīng)用前景。近期，中國(guó)科學(xué)家利用質(zhì)粒(如圖)成功構(gòu)建了蛛絲蛋白基因的重組質(zhì)粒，并在家蠶絲腺細(xì)胞中獲得大量蛛絲蛋白。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是123456789101112151617141813A.為防止目的基因自身環(huán)化，可以用限制酶XbaⅠ和SacⅠ來切割目的基因B.構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)選用蠶絲蛋白基因的啟動(dòng)

子利于基因在家蠶絲腺細(xì)胞中表達(dá)C.啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié)合部位，

可以驅(qū)動(dòng)遺傳信息的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄D.基因表達(dá)載體中的標(biāo)記基因可以鑒別與選擇含有蛛絲蛋白基因的受體細(xì)胞√解析用限制酶XbaⅠ和SacⅠ來切割目的基因，可以使目的基因兩端產(chǎn)生不同的黏性末端，防止目的基因自身環(huán)化，A正確；123456789101112151617141813為能從蠶絲腺細(xì)胞中提取蛛絲蛋白，基因表達(dá)載體中目的基因的上游必須含有使其能在蠶絲腺細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)子，即構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)選用蠶絲蛋白基因的啟動(dòng)子利于基因在家蠶絲腺細(xì)胞中表達(dá)，B正確；啟動(dòng)子只能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄，不能驅(qū)動(dòng)其復(fù)制，C錯(cuò)誤。16.在基因工程中利用某目的基因(圖甲)和P1噬菌體載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA。限制性內(nèi)切核酸酶BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn)分別如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是123456789101112151617141813A.構(gòu)建重組DNA時(shí)，可用BglⅡ和Sau3AⅠ

切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體B.構(gòu)建重組DNA時(shí)，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1

噬菌體載體C.圖乙中的P1噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)D.用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，再用DNA連接酶

連接，只能產(chǎn)生一種重組DNA√123456789101112151617141813解析由題圖可知，BglⅡ、Sau3AⅠ及EcoRⅠ三種酶在目的基因和P1噬菌體上都有酶切位點(diǎn)，且Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn)在EcoRⅠ的左側(cè)，故可用BglⅡ和Sau3AⅠ或EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，A、B項(xiàng)正確；從圖乙知P1噬菌體載體為環(huán)狀DNA，只用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生兩條反向雙螺旋鏈狀DNA，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，C項(xiàng)正確；用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，再用DNA連接酶連接，能產(chǎn)生不止一種重組DNA，D項(xiàng)錯(cuò)誤。17.基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題：(1)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是

。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是

。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的

。(2)目前在PCR反應(yīng)中不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是_______

。123456789101112151617141813解旋酶加熱至90℃以上氫鍵大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活(3)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶，這兩種酶對(duì)DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對(duì)DNA序列進(jìn)行修飾，使限制酶不能對(duì)這一序列進(jìn)行識(shí)別和切割。含有某種限制酶的細(xì)胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細(xì)胞自身的DNA，其原因可能有：①___________