第38讲 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题（复习课件）（江苏专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习课件聚焦“基因工程及生物技术安全性与伦理”核心模块，覆盖基因工程工具、操作程序、DNA实验、蛋白质工程等高考高频考点，依据新课标要求对接高考评价体系，通过考情解码分析基础工程、蛋白质工程等考点在选择与非选择题中的权重，归纳工具酶选择、PCR技术等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“考点突破+真题实战”双轨训练，含2025年江苏等多省高考真题，如基因表达载体构建考向中通过双酶切法避免自身环化的解析，培养科学思维与探究实践素养。设长句作答专项，指导学生掌握目的基因检测等答题逻辑，助力教师精准教学，提升学生高考冲刺效率。

第38讲 基因工程以及 生物技术的安 全性和伦理问题 2026年高考一轮复习 讲师：xxx 江苏专用 | 高考生物 1 01 情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 体系构建·思维领航 03 考点突破·考向探究 04 真题感知·命题洞见 考点一 基因工程的基本工具 知识点1 基因工程概述 知识点2 基因工程的基本工具 考向1 基因工程中工具酶的选择和利用 考向2 基因载体和标记基因 考点二 基因工程的操作程序 知识点1 基因工程的基本操作程序 知识点2 PCR技术 考向1 基因表达载体的构建 考向2 基因工程的操作过程 考点三　DNA相关的两个重要实验 知识点1 DNA的粗提取与鉴定 知识点2 利用PCR技术扩增DNA片段并电泳鉴定 考点四 基因工程的应用 考向1 基因工程的应用 考点五 蛋白质工程的原理和应用 知识点1 蛋白质工程的原理 知识点2 蛋白质工程的应用 考向　蛋白质工程 考点六 生物技术的安全性与伦理问题 知识点1 转基因产品的安全性 知识点2 关注生殖性克隆人 知识点3 禁止生物武器 考向1 转基因生物的安全性 考向2 关注生殖性克隆人和禁止生物武器 05 学以致用·能力提升 含2025高考真题 长句作答类 01 考情解码·考点定标 考情解码·考点定标 考点要求 考查形式 高考真题 1.基因工程 选择题 非选择题 2025·天津卷·T6 · T16 2025·福建卷·T15 ·T20 2025·云南卷·T18 2025·湖南卷·T2 2025·河北卷·T5 2025·江苏卷·T19·T23 2025·陕晋卷·T5 2025·山东卷·T25 2025·贵州卷·T18 2025·浙江卷·T23 2.蛋白质工程 选择题 非选择题 2025·贵州卷·T18 2025·全国卷·T1 2025·重庆卷·T19 2025·浙江卷·T24 4 考情解码·考点定标 考情分析 ①考频：作为江苏高考生物的稳定考查模块，每年均会设置相关试题（属于“必考基础专题”之一）；2026年伴随新高考对“科技应用与社会议题”的侧重，该专题考查占比将保持稳定，且会贴合前沿生物技术（如基因编辑作物、基因治疗）的实际应用背景。 ②题型：选择题：多聚焦基因工程核心操作（如目的基因获取、载体构建）、蛋白质工程基本思路等基础概念辨析，通常1道题覆盖2-3个核心考点；综合题：嵌入“江苏地域情境”，结合实验设计、过程分析等设问，占分约6-8分。 ③难度：以“基础+中等难度”为主，基础题占比约60%（如基因工程操作步骤排序、载体必备元件识别）；中等题侧重“知识迁移”（如结合PCR技术分析目的基因扩增过程）；极少出现难题，但会通过“教材细节挖深”（如农杆菌转化法的原理细节）区分考生基础扎实度。 ④结合内容： 与蛋白质工程、PCR技术、基因工程的应用场景结合考查；每年关联“本地产业/生态情境”（如江苏药企的基因工程药物研发、转基因水生生物的安全性评估）；同时锚定社会热点（如基因编辑技术的伦理规范、生物武器的危害防控），考查“生物技术应用与江苏区域发展、社会伦理的协调分析能力。 复习目标 1．阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。(生命观念) 2．掌握人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。(科学思维) 3．举例说明历史上生物武器对人类造成严重的威胁与伤害以及转基因产品对人类生活的帮助。(社会责任) 5 02 体系构建·思维领航 基因工程以及生物技术的安全性与伦理问题 基本工具 操作程序 蛋白质工程 限制酶 体系构建·思维领航 主要来自于原核生物，切割磷酸二酯键 大肠杆菌 DNA 连接酶，黏性末端 DNA 连接酶 运载体 T4DNA 连接酶，黏性末端和平末端 种类：质粒、噬菌体、动物病毒 生物技术 目的基因的筛选与获取 基因表达 载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 PCR、人工合成、从基因文库中获取 启动子（目的基因上游）、终止子（目的基因下游） 标记基因、复制原点、目的基因 植物细胞：花粉鉴定法、农杆菌转化法 动物细胞：显微注射到受精卵 微生物：钙离子处理感受态 分子水平检测 个体生物水平 蛋白质工程的原理 蛋白质工程的应用 生产自然界中未知的蛋白质 必须通过改造或合成基因来完成 速效胰岛素、干扰素 生物技术的应用 转基因产品、关注生殖性克隆人、禁止生物武器 03 考点突破·考向探究 知识点1  基因工程概述 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 基因工程又叫作重组DNA技术。 项目 内容 主要技术 转基因技术 操作环境 ______ 操作水平 _________________ 理论依据 基因重组 供体 提供____________ 体外 DNA分子水平 目的基因 受体 复制或表达目的基因 基本过程 切割→改造和拼接→导入→表达 优点 克服_____________________的障碍，定向改造生物的____________ 远缘杂交不亲和 遗传性状 1. 限制性内切核酸酶(限制酶) 图中可见，限制酶在识别序列中心轴线两侧切开产生的是____________，在识别序列中心轴线处切开产生的是_________。 黏性末端 平末端 知识点2  基因工程的基本工具 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 2. DNA连接酶 (1)作用：在两个核苷酸之间形成_______________以连接两个DNA片段。 (2)主要类型：①E.coli DNA连接酶：从____________中分离；②_________________：从T4噬菌体中分离。两者都能连接____________和平末端，但前者连接具有平末端的DNA片段的效率远远低于后者。 磷酸二酯键 大肠杆菌 T4 DNA连接酶 黏性末端 知识点2  基因工程的基本工具 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 【核心归纳】与DNA相关的几种酶的比较 项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶 作用 部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键 作用 对象 DNA片段 DNA 单个的脱氧 核苷酸 DNA 作用 结果 将两个DNA片段连接成完整的DNA分子 切割双链DNA分子 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局部解旋为单链 磷酸二酯键 DNA 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 DNA酶 知识点2  基因工程的基本工具 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 （1）作用： （2）种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒等。 将目的基因转入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 种类 用途 不同点 质粒、噬菌体 植物病毒 动物病毒 将外源基因导入大肠杆菌 等受体细胞 将外源基因导入植物细胞 将外源基因导入动物细胞 来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小也有很大差别 3. 载体 知识点2  基因工程的基本工具 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 特点(条件) 作用 有一个至多个_____________________ 供外源DNA片段插入其中 能在细胞中进行____________，或整合到受体DNA上，随受体细胞DNA同步复制 便于目的 DNA 在受体细胞中稳定存在 带有____________(常是人工改造后具有)，一般为抗生素抗性基因或荧光基因等 便于重组DNA分子的筛选(鉴定目的基因是否导入成功) 限制酶切割位点 自我复制 标记基因 （3）载体须具备的条件： 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 小结 (1)获取目的基因和切割载体时, 通常使用同种限制酶,目的是为了： 。但是使用该法缺点是容易发生 以及 ， 为了避免上述情况发生，可采取的措施是 。 产生相同的黏性末端，便于连接 目的基因与质粒反向连接 目的基因、质粒的自身环化 分别使用两种限制酶（双酶切法）去切割目的基因和运载体 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 小结 不破坏目的基因 至少保留一个完整的标记基因，便于筛选 (2)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： 。 ③切割目的基因和质粒时： 。 理由：防止目的基因和质粒自身环化和目的基因反向连接 最好选用不同的限制酶切割 考点一 基因工程的基本工具 知识夯基 考向研析 1.某小组通过PCR(假设引物长度为8个碱基，短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切(下图)，再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是(　 　) A．其中一个引物序列为5′－TGCGCAGT－3′ B．步骤①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ C．用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2个片段 D．酶切片段和载体连接时，可使用E.coli DNA连接酶 或T4 DNA连接酶 考点一 基因工程的基本工具 考向1   基因工程中工具酶的选择和利用 知识夯基 考向研析 B 左侧的黏性末端是使用NheⅠ切割形成的，右边的黏性末端是用CfoⅠ切割形成的 2. (多选)根据用途可将基因工程中常用的载体分为克隆载体和表达载体两种，克隆载体的目的是复制出更多的目的基因，而表达载体的目的是使外源基因在受体中高效表达。下列有关叙述错误的是(　 　) A．克隆载体必须具备的元件是复制原点、启动子和终止子 B．两种载体都要具有一个或多个限制酶切点，以便目的基因的插入 C．表达载体的元件中必须含有标记基因，不一定有复制原点 D．质粒、动植物病毒、噬菌体均可作为克隆载体或表达载体 考点一 基因工程的基本工具 考向2   基因载体和标记基因 知识夯基 考向研析 AC 启动子和终止子是参与转录过程的 也需要复制原点，保证表达载体能在受体细胞中自我复制 知识点1  基因工程的基本操作程序 1. 目的基因的筛选与获取 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 DNA合成仪 （1）人工合成 （2）利用PCR获取和扩增目的基因 （3）从基因文库中获取 2. 基因表达载体的构建(核心工作) (1)过程 同种 产 生相同末端 DNA连接酶 20 目的基因：能控制表达所需要的特殊性状 启动子： 位置：基因的上游 功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 复制原点： DNA复制的起始位点 终止子： 位置：基因的下游 功能：终止转录 标记基因：便于重组DNA分子的筛选和鉴定。 注意：启动子≠密码子 目的基因插入到启动子和终止子之间 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 (2)基因表达载体的组成 启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比 项目 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 本质 位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端 功能 DNA DNA mRNA mRNA RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 使转录在所需要的地方停下来 翻译的起始信号(编码氨基酸) 翻译的结束信号(不编码氨基酸) 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 21 3. 将目的基因导入受体细胞 受体细胞 常用方法 操作过程 植物细胞(常用体细胞或受精卵) ____________ (我国独创) 方法一：用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房； 方法二：将DNA溶液滴加在授粉后一定时间内的花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊 ____________ 将目的基因插入Ti质粒的T－DNA上→农杆菌→感染植物细胞→T－DNA整合到受体细胞染色体的DNA上→表达 花粉管通道法 农杆菌转化法 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 受体细胞 常用方法 操作过程 动物细胞(常用受精卵) ______________ 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 微生物细胞 ______________ (感受态细胞法) Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收周围环境中的DNA分子 显微注射法 Ca2＋处理法 3. 将目的基因导入受体细胞 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 3. 将目的基因导入受体细胞 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 注意 (1)目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为______。实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。 (2)农杆菌转化法原理：农杆菌易感染植物细胞，并将其 Ti质粒上的___________转移并整合到受体细胞染色体DNA上。 转化 T－DNA 4. 目的基因的检测与鉴定 (1)通过_________等技术检测目的基因是否导入或是否转录出mRNA。 (2)利用___________________技术检测目的基因是否翻译。 (3)进行个体生物学水平的抗虫、抗病、功能活性等鉴定。 注：若用报告基因，如绿色荧光蛋白基因与目的基因构建融合基因，可根据荧光情况进行定性、定量和定位的研究分析。 PCR 抗原—抗体杂交 考点二 基因工程的操作程序 知识夯基 考向研析 01 1. 原理：____________________和DNA的热变性。 2. 特点：可在短时间内____________目的基因。 DNA半保留复制 大量扩增 知识点2  PCR技术 知识夯基 考向研析 考点二 基因工程的操作程序 PCR由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆里斯于1993年获得诺贝尔化学奖。 PCR——聚合酶链式反应 原理：DNA半保留复制，即在体外提供参与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。 3.PCR的进行需要的条件 体内DNA复制参与的组分 PCR中参与的组分 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物（通常为小的单链RNA） 无需解旋酶，用高温代替 DNA（目的基因）模板 4种脱氧核苷酸（dNTP) 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶） 引物（通常为小的单链DNA至少需要2种引物） 反应还需要其它条件，如控温系统、 缓冲液（一般添加Mg2+）---能够调节PH，激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶。 知识点2  PCR技术 知识夯基 考向研析 考点二 基因工程的操作程序 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶） 4种脱氧核苷酸（DNTP） 引物 待扩增的DNA片段（模板） 5’ 5’ 变性 复性 延伸 温度上升到90℃以上，双链DNA解聚为单链 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。 温度上升72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在TaqDNA聚合酶作用下合成新DNA链。 注意：复性温度过高会破坏引物与模板碱基互补配对。 过低，会造成引物与模板结合位点增加，导致非特异性产物增加。 复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关，当长度相同，但G-C含量高，需更高温度。 4.PCR反应过程： 知识夯基 考向研析 考点二 基因工程的操作程序 A T C G A A T C G G T T T A C C T T A G C C A A DNA 聚合酶 引物 3′ 3′ 5′ 5′ 2.DNA复制过程需要引物的原因： 拓展：引物 1.定义：引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。（长度通常为20-30个核苷酸）。 母链DNA 子链DNA 引物可以是DNA单链，也可以为RNA单链 ·细胞内通常以RNA单链为引物 ·细胞外（PCR）一般以DNA单链为引物 ①DNA聚合酶不能从头合成子链。②使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 DNA复制时，子链延伸的方向是从5’→3’端。 知识夯基 考向研析 考点二 基因工程的操作程序 引物小结 1、PCR扩增时至少需要______种引物. 2 2、PCR扩增的前提是： 根据一段已知目的基因两端的核苷酸序列合成引物 3、设计引物时必须依据： 目的基因两端的核苷酸序列 4、设计引物的要求：（或引物失效的原因） ①同种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：______________________________ ②2种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：______________________________。 防止引物自身折叠 防止引物之间配对，导致引物不能与模板链结合 可以在引物的 5’端添加不同限制酶识别序列，保证目的基因与载体链接 知识夯基 考向研析 考点二 基因工程的操作程序 1.我国科研人员将寒带地区海鱼中的抗冻基因转入千禧果(番茄品种)细胞中，成功培育出抗冻千禧果。右图为培育过程使用的Ti质粒示意图，Vir区的基因活化能促进 T－DNA的加工和转移。下列叙述错误的是(　 　) A．选择图示Ti质粒构建基因表达载体，应选择限制酶Ⅲ B．利用PCR从海鱼基因组中扩增抗冻基因需要添加一 对特异性引物 C．用含卡那霉素的选择培养基筛选成功导入抗冻基因 的受体细胞 D．可用抗原—抗体杂交技术检测抗冻基因在转基因 千禧果中的表达量 考向1   基因表达载体的构建 知识夯基 考向研析 C 由于四环素抗性基因在T－DNA片段中，该基因会随着目的基因进入受体细胞，因此，要用含四环素的选择培养基筛选含抗冻基因表达载体的受体细胞 考点二 基因工程的操作程序 2.科研人员将四种酶的基因(EcCAT、OsGLO1、EcGCL、TSR)与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接，构建多基因表达载体(载体中部分序列如图)，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列说法正确的是(　 　) A．限制酶需要识别特定的序列，具有专一性，DNA连接酶不具有专一性 B．含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞未成功导入四种目的基因 C．OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的不同单链为模板 D．利用PCR等技术检测OsGLO1基因是否转录时，需要的酶是Taq DNA聚合酶 考向2   基因工程的操作过程 知识夯基 考向研析 C DNA连接酶具有专一性，但对碱基序列无专一性 考点二 基因工程的操作程序 导入或者未导入目的基因的植物细胞在含卡那霉素的培养基上都不能存活 需要逆转录酶和Taq DNA聚合酶 溶解度: 1.提取原理： 利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在的差异，提取DNA，去除其他成分。 ②DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，可提纯DNA。 ①DNA不溶于酒精，细胞中某些蛋白质溶于酒精，初步分离DNA和蛋白质。 0 DNA溶解度 NaCl浓度（mol/L） 0.14 2 知识点1  DNA的粗提取与鉴定 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 当NaCl的物质的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度 。此时DNA （溶解或析出）。 当NaCl的物质的量浓度为2mol/L时，DNA的溶解度最大。 最小 析出 0 DNA溶解度 NaCl浓度（mol/L） 0.14 2 2.鉴定原理： 二苯胺有毒，现配现用并用棕色瓶存放 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 注意: 3.材料用具 富含DNA的材料(如新鲜洋葱、香蕉、菠菜和猪肝等)、研磨液、体积分数为95％的酒精、2 mol/L的NaCl溶液、二苯胺试剂和蒸馏水等。 以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g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。 不能用哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和线粒体，几乎不含DNA 。 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 4.方法步骤 （1）通过研磨释放 DNA 称取约30g 洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10 mL 研磨液，充分研磨（可加入少量石英砂助研）。 ①研磨的目的： ②研磨时间不宜太长： ③有条件的可以在材料处理的过程中加入纤维素酶、果胶酶： ④研磨不宜太用力 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中 防止研磨时产生的热量影响DNA的提取量 研磨效果好（有利于充分研磨） 研磨液成分 作用 SDS 使蛋白质变性 EDTA 抑制DNA酶 Tris-HCl缓冲液 稳定DNA 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 （2）过滤获取含DNA的上清液 可能含有核蛋白、多糖等杂质 在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液。 过滤能用滤纸代替吗？ ①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解； ②抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出； ③低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。 不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失。 4.方法步骤 低温放置几分钟的作用： 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%),静置2~3 min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸去上面的水分;或者将溶液倒入塑料离心管中,在10000r/min的转速下离心5min,弃上清液,将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。 减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。 ①抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解； ②低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。 ③使蛋白质溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。 （3）冷却酒精析出DNA 4.方法步骤 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 （4）DNA的鉴定 取两支20mL的试管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCI溶液中。向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化。 加入2mol/L氯化钠溶液 不加入丝状物 加入4mL二苯胺试剂 加入2mol/L氯化钠溶液 加入丝状物 加入4mL二苯胺试剂 实验组 水浴加热 对照组 溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 1. 实验原理： （1）DNA 片段的扩增 PCR 利用了 DNA 的热变性原理，通过调节温度来控制 DNA 双链的解聚与结合。一次 PCR 一般要经历 30 次循环。 （2）DNA 片段的电泳鉴定 DNA 在一定的 pH 下会带上电荷，带电的 DNA 会在电场的作用下向所带电荷相反的电极移动，即电泳。PCR 产物一般用琼脂糖凝胶电泳鉴定，其在凝胶中的迁移速率与凝胶浓度、DNA 分子大小和构象（如链状和环状）等有关。 凝胶中的 DNA 通过染色，可在 300 nm 紫外灯下被检测出来。 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 知识点2  利用PCR技术扩增DNA片段并电泳鉴定 （1）仪器 （2）材料 PCR 仪、微量离心管、微量移液器、一次性吸液枪头、电泳装置（包括电泳仪电泳槽等） 4种脱氧核苷酸的等量混合液、2种引物、DNA 聚合酶、模板 DNA 、扩增缓冲液、无菌水、电泳缓冲液、凝胶载样缓冲液、琼脂糖和核酸染料等 PCR仪 微量离心管 微量移液器 电泳装置 2.材料用具 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 3.实验步骤（PCR） 用微量移液器按照PCR反应体系配方或PCR试剂盒的说明书，在微量移液管中依次加入各组分。 待所有组分都加入后，盖严离心管的盖子。将微量离心管放入离心机里，离心约10s，使反应液集中在离心管的底部。 参照下表的参数，设置好PCR仪的循环程序。将装有反应液的微量离心管放入PCR仪中进行反应。 移液 离心 扩增 Ⅰ.预变性的目的？ Ⅱ.最后一个循环结束后通常还需在 72℃维持几分钟，目的是？ 使子链充分延伸 使模板 DNA 充分变性 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 4、实验步骤（电泳鉴定） 根据待分离DNA片段的大小，用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比0.8%-1.2%的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀。 将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成加样孔。凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入电泳槽内。将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜。 配制琼脂糖溶液 制备凝胶 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物（Marker）。 加样 电泳、观察 接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为1～5V/cm。待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳。取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。 4、实验步骤（电泳鉴定） 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 1.为避免外源DNA等因素的污染，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灭菌处理。 2.该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在-20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。 3.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。 4.在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 5.PCR扩增不能随意加大试剂用量。 注意： 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 （1）未出现扩增条带的主要原因 ① Taq DNA 聚合酶失活。② 引物出现质量问题。 ③ Mg2＋浓度过低。④ 变性时的温度低，变性时间短。 （2）出现非特异性扩增条带的主要原因 ① 模板 DNA 出现污染。 ② 引物特异性不强或形成引物二聚体。 ③ Mg2＋浓度过高。 ④ 复性时的温度过低等。 关键点拨： 知识夯基 考向研析 考点三 DNA相关的两个重要实验 1.下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是(　 　) A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C．DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 考向1   DNA的粗提取与鉴定 知识夯基 考向研析 D 二苯胺试剂用于鉴定DNA，不能检测溶液中是否含有蛋白质杂质 考点三 DNA相关的两个重要实验 2.下列关于琼脂糖凝胶电泳的叙述，错误的是(　 　) A．加热熔化的琼脂糖完全冷却后加入适量的核酸染料 B．电泳缓冲液加入电泳槽时，需没过凝胶1 mm为宜 C．可调容量的微量移液器应先做容量设定，再安装枪头 D．停止电泳后应将凝胶置于紫外灯下，观察和照相 考向2   利用PCR技术扩增DNA片段并电泳鉴定 知识夯基 考向研析 A 需待凝胶溶液冷却至常温后(不能完全冷却后加入)，再加入适量的核酸染料搅拌混匀 考点三 DNA相关的两个重要实验 1. 基因工程在农牧业方面的应用 分类 导入目的基因 转基因生物实例 植物 转基因抗虫植物 外源______基因 抗虫棉花、玉米等 转基因抗病植物 某些病毒、真菌等的______基因 抗病毒甜椒、番木瓜等 转基因抗除草剂植物 降解或抵抗某种_________的基因 抗除草剂玉米、大豆等 抗虫 抗病 除草剂 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 植物 改良植物的品质 富含__________________的蛋白质的基因 富含赖氨酸的玉米 与植物________代谢相关的基因 颜色变异的矮牵牛 动物 提高动物的生长速率 外源____________的基因 转生长激素基因的鲤鱼 改善畜产品的品质 ____________的基因 转肠乳糖酶基因的奶牛 某些必需氨基酸 花青素 生长激素 肠乳糖酶 2. 基因工程在医药卫生领域的应用 (2)利用哺乳动物批量生产药物——______________________ 乳腺(房)生物反应器 乳腺中特异表达 的基因的启动子 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 (1)微生物制药 (3)建立移植器官的工厂 ①技术方法：利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入______________，以抑制______________的表达，或设法除去__________________，然后再结合克隆技术，培育出不会引起____________反应的转基因克隆猪器官。 ②对猪进行改造的两点理由：内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似；与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少。 某种调节因子 抗原决定基因 抗原决定基因 免疫排斥 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 1.利用乳腺生物反应器的动物性别是 。 2.利用乳腺生物反应器生产药物时受体细胞是 ________ ，原因是____________________________________________________。 3.目的基因可在乳腺细胞中表达，其他组织细胞中含有该目的基因吗？ 。 理由是： 4.要使目的基因在乳腺组织中特异性表达，在构建基因表达载体时要在目的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子： 。 雌性 受精卵 受精卵具有全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达 含有 因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来的 乳腺蛋白基因的启动子 易错点拨 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 动物基因工程还有另外一个作用，就是用转基因动物生产药物，也就是我们之前提过的乳腺生物反应器，那么什么是乳腺生物反应器呢？那我们知道，正常动物。。。那么我们应该怎样做，才能使这个动物的乳汁含有所需的药品呢？也就是我们应该如何实现用乳房生物反应器来生产药物？那同学们再思考一下，为什么我们要用这个乳腺来作为基因药物的表达产所，用血液不行吗？ 3. 基因工程在食品工业方面的应用 (1)技术方法：利用基因工程菌生产食品工业用酶、_________和_________等。 例如将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过____________生产凝乳酶。 (2)实例：淀粉酶、脂肪酶、天冬氨酸和苯丙氨酸的大规模生产。 氨基酸 维生素 工业发酵 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 1.为了高效纯化超氧化物歧化酶(SOD)，科研人员将ELP50片段插入pET－SOD构建重组质粒pET－SOD－ELP50，以融合表达SOD－ELP50蛋白，过程如图1。其中，ELP50是由人工合成的DNA片段，序列为：限制酶a识别序列－(GTTCCTGGTGTTGGC)50－限制酶b识别序列，50为重复次数。请回答下列问题： 考向1   基因工程的应用 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 (1)步骤①双酶切时，需使用的限制酶a和限制酶b分别是_____________________。 (2)步骤②转化时，科研人员常用__________处理大肠杆菌，使细胞处于感受态；转化后的大肠杆菌采用含有____________的培养基进行筛选。用PCR技术筛选成功导入pET－SOD－ELP50的大肠杆菌，应选用的一对引物是_________________。 (3)步骤③大肠杆菌中RNA聚合酶与_________结合，驱动转录，翻译SOD－ELP50蛋白。已知蛋白质中氨基酸残基的平均相对分子质量约为0.11 kDa，将表达的蛋白先进行凝胶电泳，然后用SOD抗体进行杂交，显示的条带应是___(从图2的“A～D”中选填)。 考向1   基因工程的应用 知识夯基 考向研析 考点四 基因工程的应用 EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ CaCl2 卡那霉素 S－F和P－R 启动子 C 1. 对蛋白质工程的理解 基础 蛋白质分子的____________及其与____________的关系 手段 通过______或______基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质 目的 获得满足人类的生产和生活需求的_________ 结构规律 生物功能 改造 合成 蛋白质 2. 蛋白质工程崛起的缘由 (1)基因工程在原则上只能生产____________________________。 (2)天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却________ _________________________________。 自然界中已存在的蛋白质 不一定 完全符合人类生产和生活的需要 知识点1  蛋白质工程的原理 知识夯基 考向研析 考点五 蛋白质工程的原理和应用 新蛋白质预期功能 改造或合成 分子设计 转录 翻译 折叠 基因 DNA 新蛋白质新功能 氨基酸序列多肽链 蛋白质 三维结构 mRNA 起点： 目的： 终点： 实质： 前提： 蛋白质的预期功能 了解蛋白质结构和功能的关系 获得大量的改造后的蛋白质 改造基因结构 生产出符合人们生活需要的蛋白质 关键技术：基因工程 又称第二代基因工程 3.蛋白质工程的一般过程 逆中心法则 知识夯基 考向研析 考点五 蛋白质工程的原理和应用 1. 在医药工业方面的应用，如研发速效__________________， 提高_________的保存期，改造抗体等。 2. 在酶方面的应用：改进酶的______或_____________________，如提高酶的催化活性、提高酶的稳定性等。 3. 在农业方面：除了改造某些重要的酶，如参与调控光合作用的酶，还用于设计优良微生物农药等。 胰岛素类似物 干扰素 性能 开发新的工业用酶 知识点2  蛋白质工程的应用 知识夯基 考向研析 考点五 蛋白质工程的原理和应用 项目 蛋白质工程 基因工程 区别 起点 过程 实质 结果 应用及现状 联系 预期蛋白质功能 目的基因 预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质 获取目的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 通过改造相应的基因达到对蛋白质的改造 基因重组 可以创造出自然界不存在的蛋白质 生产自然界已存在的蛋白质 ①主要集中在对现有蛋白质进行改造，②对创造新的蛋白质还有许多技术难题未突破，因为蛋白质高级结构非常复杂，人们对此知之甚少 ①已被广泛应用，如转基因植物、动物、药品生产等已商业化 ①蛋白质工程获得目的基因后，需要通过基因工程获得预期蛋白质 ②蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程 考点五 蛋白质工程的原理和应用 知识夯基 考向研析 考向1   蛋白质工程 1.腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述错误的是(　 　) A．N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一 B．加入连接肽需要通过改造基因实现 C．获得N1的过程需要进行转录和翻译 D．检测N1的活性时先将N1与底物充分混合，再置于高温环境 D 由于酶具有高效性，因此在检测N1的活性时需先将其置于高温环境，再与底物充分混合 知识夯基 考向研析 考点五 蛋白质工程的原理和应用 1. 对转基因产品安全性的争论 争论主要聚焦在_______________________等方面。 2. 理性看待转基因技术 (1)研究上要大胆，坚持____________；推广上要慎重，做到____________；管理上要严格，坚持依法监管。 (2)相应法规的制定既维护了消费者对转基因产品的_________和_________，又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的_________。 转基因食品的安全性 自主创新 确保安全 知情权 选择权 安全性 知识点1  转基因产品的安全性 考点六 生物技术的安全性与伦理 知识夯基 考向研析 （1）概念： 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。 （2）原理： 基因污染主要是由基因重组引起的。 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）途径： 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。 知识夯基 考向研析 拓展 基因污染 知识点1  转基因产品的安全性 考点六 生物技术的安全性与伦理 62 (1)生殖性克隆和治疗性克隆 治疗性克隆 生殖性克隆 目的 __________________ ___________________ 处理方式 获得早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的_______ _________________ 获得早期胚胎需通过__________，到母体子宫内发育成个体 水平 ______水平 ______水平 联系 都属于无性繁殖，产生新个体、新组织，遗传物质相同 治疗人类疾病 用于生育，产生新个体 细胞、 组织或器官 胚胎移植 细胞 个体 知识夯基 考向研析 考点六 生物技术的安全性与伦理 知识点2 关注生殖性克隆人 (2)对生殖性克隆人研究的不同见解 ①伦理学家认为生殖性克隆人“有违____________”； 人为地制造在______上和____________上都不健全的人， 严重地违反了人类____________。 ②很多生物学家认为克隆技术还不成熟： 构建_________成功率低，胚胎移植到子宫后着床率低、流产率高、胎儿畸形率高和出生后死亡率高。即使有个体活过了幼年期，也可能早亡。 人类尊严 心理 社会地位 伦理道德 重构胚 知识夯基 考向研析 考点六 生物技术的安全性与伦理 知识点2 关注生殖性克隆人 试管婴儿和设计试管婴儿 (1)设计试管婴儿比试管婴儿多出的是过程_____ (填编号)。 (2)两者都是体外受精，并进行体外__________________，都要经过胚胎移植，都是______生殖。 ④ 早期胚胎培养 有性 知识夯基 考向研析 考点六 生物技术的安全性与伦理 知识点2 关注生殖性克隆人 1. 生物武器的种类及特点 (1)种类：包括_________类、______类和____________类。 (2)特点：①致病能力强，攻击范围广；②可以直接通过______、_______________和____________等散布，经由_________、_________和______等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。 致病菌 病毒 生化毒剂 食物 生活必需品 带菌昆虫 呼吸道 消化道 皮肤 知识夯基 考向研析 考点六 生物技术的安全性与伦理 知识点3 禁止生物武器 2. 对生物武器的威胁，不能掉以轻心 (1)某些国家以科学研究为名，进行____________、____________等的研究和储存。 (2)有一些恐怖组织或个人在试图寻找各种大规模杀伤性武器，而生物武器相对容易______，也便于_______________，一旦被利用，产生的危害是巨大的。 (3)转基因技术使得制造________________成为可能。这些人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病，而又无药可医，这样施放者便会造成敌对方公众极度恐慌，致使受害国一切活动瘫痪。 细菌武器 生化毒剂 获得 携带和施放 新型的致病菌 知识夯基 考向研析 考点六 生物技术的安全性与伦理 考向1   转基因产品的安全性 1.下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是(　　) A．转入外源基因的烟草不存在安全性问题 B．转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性 C．抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草” D．转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难对付 A 知识夯基 考向研析 转入外源基因的烟草可能存在安全性问题，如转基因植物存在“基因污染” 考点六 生物技术的安全性与伦理 考向2   关注生殖性克隆人和禁止生物 2.生殖性克隆和治疗性克隆既有相同点，又有本质的区别。下列相关叙述 正确的是(　 　) A．前者面临伦理问题，后者也可能会面临伦理问题 B．生殖性克隆与试管婴儿都属于无性生殖 C．通过生殖性克隆，可以解决人体移植器官短缺问题 D．中国政府的态度是禁止治疗性克隆，不反对生殖性克隆 A 克隆属于无性生殖，试管婴儿属于有性生殖 知识夯基 考向研析 治疗性克隆 中国政府的态度是禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆 考点六 生物技术的安全性与伦理 考向2   关注生殖性克隆人和禁止生物 3.关于生物武器的叙述，不正确的是(　 　) A．生物武器种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌 B．生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布到其他地方 C．经过基因重组的生物武器可能使受害国居民感染而施放者不易感染 D．世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器 D 知识夯基 考向研析 考点三 世界范围内应全面禁止生物武器 不允许 04 真题感知·命题洞见 真题感知·命题洞见 1.（2023·江苏·高考真题）某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述 正确的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开 D．粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 A 洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，A正确；洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，若出现砖红色，则可说明洋葱匀浆中含有还原糖，B错误；制作根尖有丝分裂装片时，解离、按压盖玻片得目的都是为了获得单层细胞，即这些操作均能更好地将细胞分散开，C错误；粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过水浴加热可显蓝色，D错误。 72 2.（2021·江苏·高考真题）下图是剔除转基因植物中标记基因的一种策略，下列相关叙述错误的是（    ） A．分别带有目的基因和标记基因的两个质粒， 带有T-DNA序列 B．该方法建立在高转化频率基础上，标记基因和 目的基因须转到不同染色体上 C．若要获得除标记基因的植株，转化植株必须经 过有性繁殖阶段遗传重组 D．获得的无筛选标记转基因植株发生了染色体结构变异 D 分别带有目的基因和标记基因的两个质粒，都带有T-DNA序列，进而成功整合到受体细胞染色体上，A正确；由图可知，标记基因和目的基因位于细胞中不同的染色体上，B正确；通过杂交分离结果可知，经过有性繁殖阶段遗传重组后获得了三种类型细胞，其中包括只含目的基因的，只含标记基因的和既含目的基因又含标记基因的，C正确；D、获得的无筛选标记转基因植株发生了基因重组，D错误。 真题感知·命题洞见 73 真题感知·命题洞见 3.（2025·江苏·高考真题）图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindⅢ切割位点。AluⅠ限制酶识别序列及切割位点为 ，下列相关叙述正确的有（     ） A．基因A突变为a是一种碱基增添的突变 B．用两种限制酶分别酶切A基因后， 形成的末端类型不同 C．用两种限制酶分别酶切a基因后， 产生的片段大小一致 D．产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定 BD 对比 A 基因和 a 基因的序列，A 基因中 “AAGCTT” 变为 a 基因中 “AAGCTG” ，是碱基替换（T→G），并非碱基增添，A 错误；HindⅢ 切割产生黏性末端，AluⅠ 切割后产生的是平末端，二者末端类型不相同，B正确；a基因中有2个Hind Ⅲ切割位点，切割后产生3个片段，有3个Alu Ⅰ切割位点，切割后产生4个片段，用两种限制酶分别酶切a基因后，产生的片段大小不一致，C 错误；因为正常基因 A 和致病基因 a 的 HindⅢ 切割位点数量不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用 HindⅢ 限制酶开展酶切鉴定，D 正确。 74 真题感知·命题洞见 4.（2025·江苏·高考真题·节选）川金丝猴是我国特有的珍稀濒危物种，为了更好地保护这一物种，研究者开展了以下研究。请回答下列问题： 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 在去杂后的样本中加入裂解液 析出DNA 离心后取① ，加入乙醇 ② 。 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将③ 、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR 75 (2)为分析川金丝猴摄食的植物种类，研究者设计一对引物F和R，能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbcL基因的保守序列的碱基 。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序，结果如图所示。若对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，能检出的样本是 。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序，得到的序列有图中的3种序列，据此可确定川金丝猴摄食的植物有 。若要更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物，参照叶绿体基因库，还需选用 的保守序列设计引物，对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析。 注：“·”表示与植物甲对应位置上相同的碱基：“……”表示省略200个碱基 真题感知·命题洞见 76 真题感知·命题洞见 （1） 上清液 溶解DNA 4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶 (2) 互补配对 丁 丙丁 叶绿体基因组其他DNA 片段 （1）研究者为了进一步研究川金丝猴的食性，采集其粪便样本，进行DNA提取、扩增，部分实验过程如下：释放DNA：在去杂后的样本中加入裂解液，细胞裂解，内容物释放，→析出DNA：DNA呈溶解状态，离心后取①上清液，再加入乙醇，DNA不溶于酒精→故在沉淀物中加入纯水，②再次溶解DNA→扩增DNA：PCR扩增DNA，需要将③4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、样本DNA、含有Mg²⁺缓冲 液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR。 （2）为分析川金丝猴摄食的植物种类，研究者设计一对引物F和R，能同时扩增出不同种植物叶绿体中的rbeL基因片段，是因为引物F和R的碱基能与rbeL基因的保守序列的碱基互补配对，从而在耐高温的DNA聚合酶的作用下延伸子链。用引物F和R对4种植物样本甲~丁的叶绿体基因组DNA进行扩增测序，结果如图所示，可知植物甲乙丙的条带一样长，植物丁的短，对4个样本的扩增产物进行DNA电泳条带分析，只能区分不同长度的DNA片段，故能检出的样本是丁。研究者用引物F和R对川金丝猴粪便DNA进行扩增并测序，得到的序列有图中的3种序列，说明摄食的植物有三种，甲和乙的序列相同，不能确定，故据此可确定川金丝猴摄食的植物有丙和丁。选用叶绿体的其他基因的保守序列设计引物，对川金丝猴粪便DNA进行扩增、测序分析，能更准确鉴定出川金丝猴摄食的植物。 77 5.（2023·江苏·高考真题）为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题： 真题感知·命题洞见 (1)分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时，配制的两个反应体系中不同的有 ，扩增程序中最主要的不同是 。 (2)有关基因序列如图2，引物F2-F、F1-R应在下列选项中选用______。 A．ATGGTG------CAACCA B．TGGTTG------CACCAT C．GACGAG------CTGCAG D．CTGCAG------CTCGTC 78 真题感知·命题洞见 (1) 模板（片段F1、片段F2）、引物 退火温度 (2)CD （1）PCR反应进行的条件：引物、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+）。分别进行PCR扩增片段F1与片段F2时， 配制的两个反应体系中不同的有模板（片段F1、片段F2）、引物。PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合。不同的PCR反应体系中，模板和引物是不同的：扩增 程序中依据不同引物设置不同的退火温度是最重要的环节，恰当地选择退火温度，尽量避免引物与 模板的非特异性结合，以保证目的产物的有效扩增。而对于延伸时间而言，以常用的Taq DNA聚 133 合酶为例，催化DNA延伸的速度为1000~2000 bp/min，通常在实验室中可根据目的片段大小在 30s~2min的时长内大致设置廷伸时间，一般不雪要精确控制。 （2）由图1可知，引物F2-F用于扩增F2片段，引物F1-R用于扩增F1片段，C选项中5'-GACGAG-3'能与AnBI中左侧部分碱基进行碱基互补配对，因此引物F2-F选用C。D选项中5'-CTGCAG-3'能与EGFP中的右侧部分序列进行碱基互补配对，因此引物F1-R选用D。 79 6.（2022·江苏·高考真题）纤毛是广泛存在的细胞表面结构，功能异常可引起多种疾病。因此，研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。 (1)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常，为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异，对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，溶液中添加NaC1至2．0mol/L的目的是 。PCR扩增时，需在 催化下，在引物 端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。 (2)为研究蛋白质X在细胞中的定位，构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白，融合蛋白具有绿色荧光，可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y，构建Y-M重组质粒（在EcoRⅤ位点插入片段）。请完成下表。 真题感知·命题洞见 80 真题感知·命题洞见 81 真题感知·命题洞见 分步实验目标 简易操作、结果、分析 PCR鉴定正向重组质粒Y-M（图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头，代表方向） ①选择图Ⅱ引物 ； ②PCR目的产物约为 bp。 确保M及连接处序列正确，Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列，下游含有EcoR V+BamH I的识别序列 ③质粒测序，图Ⅲ中正确的是 （选填序列编号） 检测融合蛋白定位 ④对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M分别导入细胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤毛基部，说明 。 82 真题感知·命题洞见 (1) 溶解DNA 耐高温DNA聚合酶（Taq酶） 3' (2) a、b 1100 Q4 X蛋白参与中心体的形成 （1）从细胞样品中分离DNA时，可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来，DNA在2．0mol/L的NaC1溶液中的浓度最大，高于或低于这一浓度，DNA的溶解度均会下降，因此实验过程中添加NaC1至2．0mol/L的目的是溶解DNA。PCR扩增时，需在耐高温的DNA聚合酶（即Taq聚合酶）的催化下，在引物的3’端进行DNA链的延伸，获得扩增产物用于测序。 （2）PCR扩增目的DNA片段时，在引物的3’端进行DNA链的延伸，据图可知，应选择图II中的引物a和引物b，PCR目的产物约为300+800=1100bp。确保M及连接处序列正确，Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列，下游含有EcoR V+BamH I的识别序列，根据题干信息构建Y-M重组质粒（在EcoRⅤ位点插入片段），Y-M的连接处测序后部分序列应含有EcoR V+BamH I的识别序列，根据EcoR V识别位点，应选择序列Q4。对照质粒Y-GFP（仅表达GFP）与实验质粒Y-M分别导入细胞，发现对照组整个细胞均有绿色荧光，而实验组荧光集中在纤毛基部，说明蛋白质X参与中心体的组成。 83 05 学以致用·能力提升 1. 基因工程的原理是____________，优点是定向改造生物的____________、克服远缘杂交不亲和障碍。 2. 重组DNA技术的基本工具 (1)限制性内切核酸酶(简称：限制酶)，主要是从______生物中分离纯化出来的。可以识别______的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的____________键，产生________________________。 (2)DNA连接酶连接两个_______________，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____________键。按来源可分为E.coli DNA连接酶和___________________，两者都能连接______________________，但是E.coli DNA连接酶连接平末端的效率比后者___很多。目的基因和载体____________能避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。 学以致用·能力提升 长句作答类 基因重组 遗传性状 原核 特定 磷酸二酯 黏性末端或平末端 DNA片段 磷酸二酯 T4 DNA连接酶 黏性末端和平末端 低 定向连接 (3)载体 ①种类：______、λ噬菌体的衍生物或噬菌体、动植物病毒等。 ②特点：具有一个或多个______________________；在受体细胞中能进行____________，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；具有____________，便于筛选______________________________。 ③载体上的______基因一般是一些抗生素的抗性基因，作用是______________________________________________________。天然的质粒必须经过____________才能作为载体。 3. 基因工程中获取目的基因的方法有：______________________、_____________________、人工合成等。 学以致用·能力提升 长句作答类 质粒 限制酶的切割位点 自我复制 标记基因 含有目的基因的受体细胞 标记 便于重组DNA分子的筛选或供重组DNA的鉴定和选择 人工改造 构建基因文库获取 利用PCR获取和扩增 4. PCR技术的三个步骤为：第一步______，加热至90 ℃以上，DNA解链为单链；第二步______，冷却至50 ℃左右，引物结合到互补DNA链；第三步______，加热至72 ℃左右，耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。 5. 基因表达载体的组成：____________________________________ ______________等。启动子是__________________识别和结合的部位，驱动转录。 学以致用·能力提升 长句作答类 变性 复性 延伸 启动子、目的基因、终止子、标记基因、 复制原点 RNA聚合酶 6. 农杆菌转化法用于将目的基因导入______细胞；将目的基因导入动物细胞的方法常用_______________；将目的基因导入微生物细胞的方法：一般先用______处理细胞使其处于一种能吸收周围环境中______分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。还可利用病毒的_________实现对相应宿主细胞的特异性导入。 7. 检查转基因抗虫棉是否培育成功 (1)分子水平的检测，包括通过_____等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因(DNA分子杂交技术)或检测Bt基因是否转录出了mRNA(分子杂交技术)；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行_______________杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。 (2)需要进行_______________水平的鉴定。 学以致用·能力提升 长句作答类 植物 显微注射法 Ca2＋ DNA 侵染性 PCR 抗原—抗体 个体生物学 8. 蛋白质工程通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造的主要原因是：①______________________________________________________； ②______________________________________________________。 9. DNA在________________________和_______________________ 中溶解度低，而在_______________________________中溶解度较高。DNA鉴定的主要流程是“溶”(DNA粗提物溶解在2mol·L－1NaCl溶液中)→“加”(__________________)→“沸”(_______________)→“冷” (冷却后观察蓝色的出现)。 10. 高中阶段不选择猪血作为粗提取DNA材料的原因是__________ ____________________________________________________________。 学以致用·能力提升 长句作答类 哺乳动物的血液中大部分是不含DNA的成熟红细胞，只有白细胞中含有DNA 蛋白质具有十分复杂的空间结构，而基因的结构相对简单，容易改造 改造后的基因可以遗传给下一代，而被改造的蛋白质无法遗传 0.14 mol·L－1的NaCl溶液 体积分数为95%的酒精 水和2 mol·L－1的NaCl溶液 加二苯胺试剂 沸水浴处理 2026年高考一轮复习 讲师：xxx 江苏专用 | 高考生物 感谢观看 THANK YOU 90 $