2022届新高考生物人教版一轮复习 课堂探究案 基因工程

选修3现代生物科技专题

课堂互动探究案1基因工程

考点一基因工程的概念及操作工具(国考5年5考)

(全国卷：2020全国卷川；2019全国卷I;2018全国卷I、II;2016全国卷m)

【任务驱动探究突破】

任务1对基因工程概念的理解

基因工程的别名基因拼接技术或_______技术

操作环境

操作对象基因

操作水平________水平

原理

基本过程剪切f______f______—表达

结果人类需要的______或生物类型

供体提供________

受体表达目的基因

本质目的基因在________体内的表达

优点可_______生物的遗传性状

任务2对DNA重组技术中基本工具的理解

(1)限制性核酸内切酶(简称：)

〃来源：主要从中分离

作用：割断两个核甘酸之间的

4作用特点：专一性，即限制酶可识别

/错位切：产生两个相同的

「口果1平切：形成

(2)DNA连接酶

常用类型Eco/iDNA连接酷T4DNA连接酶

来源T4噬菌体

功能连接黏性末端连接黏性末端和平末端

都缝合________，如图

,,,Q______

结果G：AATTC

11

111CTiA

⑶载体

①种类：、入噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

'能自我复制

②质粒的特点・有一个至多个

.有特殊的

任务3下图为限制酶和DNA连接酶的关系，据图回答

(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位相同吗？。

(2)DNA连接酶起作用时是否需要模板？。

任务4探究载体所具条件的意义

条件意义

稳定并能自我复制

有一个至多个限制酶的切割位点

具有特殊的标记基因

【考向分类对点落实】

考向一基因工程操作工具的基础考查

1.12018•北京卷，5］用XhoI和Sal1两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶

切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是()

A.图1中两种前识别的核昔酸序列不同

B.图2中酶切产物可用于构建重组DNA

C.泳道①中是用SalI处理得到的酶切产物

D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA

2.［经典模拟］如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、

DNA聚合醜、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()

A.①②③④B.①②④③

C.①④②③D.①④③②

3.［2021•江苏省东台中学高三检测］“工欲善其事，必先利其器”。限制酶、DNA连接酶

的发现为DNA切割、连接功能基因的获得以及表达载体的构建创造了条件，下列关于限制酶

和DNA连接酶的叙述，正确的是0

A.两者都是从原核生物中分离纯化出来的

B.两者的催化都会导致磷酸二酯键数目的改变

C.限制前都能在特定位点切割产生黏性末端

D.T4DNA连接前只能连接双链DNA片段互补的黏性末端

4.［经典模拟］近年诞生的CRISPR/Cas9基因编辑技术可进行基因定点编辑。CRISPR/Cas9

系统主要包括Cas9(核酸内切酶)和向导RNA,其原理是由向导RNA引导Cas9到一个特定的

基因位点进行切割(上述过程见下图)。下列相关叙述，正确的是()

A.CRISPR/Cas9的组成物质是在核糖体上合成的

B.向导RNA的合成需要逆转录酶的参与

C.基因的定点编辑过程只涉及碱基A—U,G-C的互补配对

D.切割后形成的每个DNA片段均含有两个游离的磷酸基团

考向二基因工程操作工具的综合考查

5.［2021•山东烟台模拟］干扰素是动物和人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋臼，具

有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤作用。利用基因工程技术培育能生产干扰素的植物细胞，

其流程如图所示•请回答下列问题：

限制酶识别序列和切割位点

I

EcoRI

GATTC

I

BarnHI

GATCC

I

SmaI

CCCGGG

I

ApaI

GGGCCC

(1)首先获取的动物干扰素基因称为o利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引

物序列的主要依据是

(2)过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是和。酶切后，目

的基因形成的两个黏性末端序列。

(3)过程②中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用处理根瘤农杆菌，其目的是

(4)在培育愈伤组织的固体培养基中，除了无机盐、有机营养物质、琼脂、植物激素外，

还需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是。在分子水平上

通常采用技术检测干扰素基因是否导入受体细胞。

6.［2016•全国卷HI,40］图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRI、及wzHI和

Sau3AI三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的

EcoRI、Sau3AI的切点是唯一的)。

III

——GAATTC-----------GGATCC------------GATC——

——CTTAAG-----------CCTAGG------------CTAG——

ttt

图(a)

图(b)

根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

(1)经BamHI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)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图

(c)所示，这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有,不能表达的

原因是_______________________________________________________________________

甲

乙

丙

图(c)

(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有和,

其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是。

7.［全国卷H,40］植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中

获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：

(1)理论上，基因组文库含有生物的基因；而cDNA文库中含有生物的

__________基因O

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中

出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中，

经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此

再生植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的

是否得至lj提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31

时，则可推测该耐旱基因整合到了(填“同源染色体的一条上”或“同

源染色体的两条上”)。

8.［经典高考］根据基因工程的有关知识，回答下列问题。

(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有和

(2)质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如下：

AATTC.......G

G.......CTTAA

为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外，还可用另一

种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是

(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酷

和DNA连接酶。

(4)反转录作用的模板是,产物是。若要在体外获得大量反转录产物,

常采用技术。

(5)基因工程中除质粒外，和__________也可作为运载体。

(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细

胞，原因是o

［题后归纳］

1.限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的比较

名称作用部位作用底物作用结果

限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段

将两个DNA片段连接为一个

DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段

DNA分子

DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核甘酸DNA

将DNA片段水解为单个脱氧

DNA水解酶磷酸二酯键DNA

核甘酸

将双链DNA分子局部分解为

解旋酶碱基对之间的氢键DNA

两条长链

将单个核糖核甘酸依次连接

RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核甘酸

到单链末端

2.选择限制酶的注意事项

(1)根据目的基因两端的限制酶切点来确定限制酶的种类

①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择Sral。

③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因

和质粒，如图甲也可选择用Psfl和EcoRI两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。

(2)根据质粒的特点来确定限制酶的种类

①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。

②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如

图乙中限制酶SwI会破坏标记基因。如果所选酶的切点不只一个，则切割重组后可能会丢失

某些片段，若丟失的片段含复制原点，则切割重组后的片段进入受体细胞后将不能自主复制。

考点二基因工程的基本操作程序及应用(国考5年8考)

(全国卷：2020全国卷HI;2019全国卷I;2018全国卷I:2017全国卷I、II、III;2016

全国卷I、III)

【任务驱动探究突破】

任务1结合抗虫棉的培育过程图填空

(1)从图中可以看出，目的基因是,使用的载体是，将目的基因表达

载体导入受体细胞的方法是。

(2)请写出两种检测目的基因是否表达的方法：o

任务2观察基因工程的操作过程，分析每一步骤的操作程序

任务3目的基因的检测和鉴定

任务4完善基因工程的应用

技术名称应用

培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和_____转基因植物，利用转

植物基因工程

基因改良植物的品质

提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产______,

动物基因工程

用转基因动物作______的供体

把_____导入病人体内，使其表达产物发挥作用，从而治疗疾病，分

基因治疗

为体内基因治疗和体外基因治疗

任务5探究基因治疗与基因诊断的不同点

原理操作过程进展

利用_______导入有基因缺陷的细胞

基因治疗临床实验

—中，以表达出正常性状来治疗

制作特定________与病人样品DNA混

基因诊断临床应用

—合，分析杂交带情况

任务66"斤深化教材，才斤因推理归纳，提升学科素养

(1)用箭头及简要的文字简述基因组文库和部分基因文库的构建过程。

(2)为什么不同生物的基因可以拼接起来？

(3)为什么一种生物的基因可以在另一种生物的细胞内表达？

【考向分类对点落实】

考向一对基因工程操作程序的考查

1.［2021•山东省高三检测］为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基

因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转

化的愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是()

A.筛选1需要用含有氨节青霉素的培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌

B.筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织

C.为使除草剂抗性基因G在农杆菌中高效表达，需要把目的基因片段插入到表达载体的

复制原点和启动子之间

D.为从个体水平上检测图中玉米植株A是否具有抗除草剂性状，可采用的方法是用相应

除草剂喷洒待测玉米植株

2.［经典模拟］如图表示用化学方法合成目的基因I的过程。据图分析，下列叙述正确的

是0

A.过程①需要DNA连接酶

B.过程②需要限制性核酸内切酶

C.目的基因I的碱基序列是已知的

D.若某质粒能与目的基因I重组，则该质粒和目的基因I的碱基序列相同

考向二对基因工程的综合考查

3.［2021•山师附中高三一模］⑴为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地

的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。

①获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶可作用于上图中的

(填“a”或"b")处，DNA连接酶作用于(填“a”或"b”)处。

②将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法、法和花粉管

通道法。

③为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针

进行分子杂交检测，又要用一定浓度盐水浇灌的方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

(2)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的

酶切位点。请回答下列问题：

限制酶BamHIHindWiEcoRISmaI

识别序1III

GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG

列及切

CCTAGGTTCGAACTTAAGGGGCCC

割位点

tttf

④一个图1所示的质粒分子经SmaI切割后，含有个游离的磷酸基团。

⑤若对图中质粒进行改造，插入的S/nal酶切位点越多，质粒的热稳定性越

⑥重组质粒中抗生素抗性基因的作用是。

⑦与只使用EcoRI相比较，使用BamWI和两种限制酶同时处理质粒、外源DNA

的优点在于。

4.［2016•全国卷I,40］某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到A〃?p「或初中会导致

相应的基因失活(4叩,表示氨芳青霉素抗性基因，区「表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载

体用及〃〃HI酶切后，与用及酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反

应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化

的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组

质粒的大肠杆菌。回答下列问题：

(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有(答出两

点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

(2)如果用含有氨苇青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的

和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是;并且

和的细胞也是不能区分的，其原因是

。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的

重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有的固体培养基。

(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自

5.[2021•福建三明市高三考试]将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，由此可获得用

来预防乙肝的一种新型疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。请回答下列问题：

(1)获得乙肝病毒表面抗原基因后，常利用技术进行扩增。把基因转入农杆菌内

时常用处理农杆菌，使之成为感受态细胞。

(2)使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，农杆菌中的Ti质粒上的T—

DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的____________±o目的基因进入草莓细

胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达，这个过程称为。

(3)在基因工程的操作过程中，需要用酶和酶构建基因表达载体，基

因表达载体要有,以便筛选岀含有目的基因的受体细胞。

(4)在分子水平上，可采用的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无

相应的抗原。

考向二基因工程的应用

6.[全国卷I]HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：

(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的,以

其作为模板，在__________的作用下合成,获取该目的蛋白的基因，构建重组表

达载体，随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可

与此蛋白结合的相应分泌蛋白是,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,

检测的原理是。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现

象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分细胞，降低了患者免疫系统的

防卫功能。

(4)人的免疫系统有癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶

性肿瘤。

7.[2016•天津卷，7]人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下

图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径：

(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取合成总cDNA,然后以cDNA

为模板,使用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，

请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。

(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，

需要选择的启动子是(填写字母，单选)。

A.人血细胞启动子B.水稻胚乳细胞启动子

C.大肠杆菌启动子D.农杆菌启动子

(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是

(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过生物膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。

与途径H相比，选择途径I获取rHSA的优势是«

(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与的生物学功能一致。

考点三蛋白质工程、转基因技术的安全性及生物武器(国考5年未考)

【任务驱动探究突破】

任务1完善蛋白质工程概念的相关填空

蛋白质工程具体内容

别称第二代基因工程

目标生产______________的一种新的蛋白质

原理由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质结构进行改造，必须从________入手

基础蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系

手段____________,对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质

关键技术

基础蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系

结果改造了现有蛋白质或制造出________

任务2完善蛋白质工程的操作过程

从预期的________出发一设计预期的-推测应有的-找到相对应的

(基因)一基因表达一产生所需要的蛋白质。

任务3完善转基因技术安全性的相关内容

(1)安全性问题

①安全：滞后效应、、营养成分改变等。

②生物安全：对的影响等。

③环境安全：对的影响等。

(2)理性看待转基因技术

①需要正确的社会舆论导向：,不能因噎废食。

②制定,最大程度保证转基因技术和产品的安全性。

任务4完善生物武器的相关内容

(1)生物武器的种类(连线)

(2)生物武器的特点

①致病力强、；②污染面广、危害时间长；③难以防治；④具有一定的

⑤受影响大。

任务5蛋白质工程与基因工程的区别和联系

项目蛋白质工程基因工程

预期蛋白质的_____-设计预期的蛋

________的获取f________的构建一

白质_____~推测应有的氨基酸

过程将目的基因导入________-目的基因

______f推测相对应的脱氧核甘酸

区的________

______f合成DNA-*表达出蛋白质

别

定向改造生物的遗传特性，以获得人

文质定向改造或生产人类所需要的蛋白质

类所需的生物类型或生物产品

结果生产自然界中没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质

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，因为对现有蛋

联系

白质的改造或制造新的蛋白质，都必须通过_______________来实现

任务6填写蛋白质工程流程图中各字母所代表的含义

A.,B.,C.,D.,

E.o

【考向分类对点落实】

考向一对条右质工程的考查

1.[2021•宁夏石嘴山三中高三月考]目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、

黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是()

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苜酸序列

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的合成④表达出蓝色荧

光蛋白

A.①②③④B.②①③④

C.②③①④D.④②①③

2.[2021.广西调研]科学家利用PCR定点突变技术可改造Rubisco酶基因，从而提髙了光

合作用过程中Rubisco酶对CO?的亲和力，进而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列

问题：

(l)PCR过程所依据的原理是,该过程需要加入的酶是。利用PCR

技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根据这一序列合成

(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对

Rubisco酶的改造，其原因是o和传统基因工程技术相

比较，定点突变技术最突出的优点是_________________________________________

PCR定点突变技术属于的范畴。

(3)可利用定点突变的DNA来构建基因表达载体，常用___________将基因表达载体导入

植物细胞，将该细胞经植物组织培养后培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是

3.［全国卷已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基

酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变

后的蛋白质(PD不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性。回答下列问题：

(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进

行改造。

(2)以P基因序列为基础，获得Pi基因的途径有修饰__________基因或合成基

因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括

的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：

(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过

和进而确定相对应的脱氧核甘酸序列，据此获得基

因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物____________进行鉴定。

考向二对转基因技术安全性的考查

4.［重庆卷］生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述，错误的是()

A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质

B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆

C.反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿

D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力

［题后归纳］

1.转基因生物存在安全性问题的原因

(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。

(2)目的基因往往是异种生物的基因。

(3)外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的。

2.转基因生物的优缺点

优点缺点

①解决粮食短缺问题；①可能出现新的过敏原或重组形成新病毒；

②大大减少农药的使用量，减少环境污染；②可能产生抗除草剂的杂草；

③增加食物营养，提高附加值；③可能使疾病的传播跨越物种障碍；

④增加食物种类，提升食物品质；④可能会损害生物多样性；

⑤提高生产效率，带动相关产业发展⑤可能会对人类生活环境造成二次污染

5」经典高考］下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是()

A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度

B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害

C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提

D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上

6.病毒疫苗的研制是现代生物技术应用最广泛的领域，现在研发的第二、三代病毒疫苗

都基于DNA重组技术而建立。请分析并回答下列问题：

(1)第二代疫苗是以编码病毒抗原蛋白的RNA为模板，经酶的作用而获得目的

基因，再利用这些工具酶来构建重组质粒。形成的重组质粒与经过

处理的大肠杆菌细胞混合可转化大肠杆菌，再扩增大肠杆菌以获得大

量的抗原蛋白。

(2)在构建好的重组质粒中，引导目的基因表达的序列是,它是的

识别和结合位点。

(3)第三代疫苗即“DNA疫苗”，是将编码某种抗原蛋白的DNA注射到动物体内，该DNA

可在生物体内________岀相应的抗原蛋白。

(4)目前对于基因工程产品安全性的争论越来越激烈，转基因生物的安全性主要体现在

、、___________三个方面。

考点四DNA的粗提取与鉴定及PCR技术(国考5年未考)

【任务驱动探究突破】

任务1完善实验原理

(DDNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同

2mol/L0.14mol/L

溶解规律

NaCl溶液NaCl溶液

DNA——

NaCl溶液物质的量浓度从2

蛋白质mol/L逐渐降低的过程中，溶部分发生盐析沉淀—

解度逐渐______

(2)DNA不溶于,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA

与蛋白质进一步分离。

(3)DNA与二苯胺在沸水浴加热，呈______色。

任务2DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、4、4”

①加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水涨破；②加到含DNA的2

加蒸储

mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物质的量浓度稀释到0.14

水2次

mol/L,使DNA析岀

①过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；②过滤用2

用纱布mol/L的NaCl充分溶解的DNA,滤去溶液中的杂质；③滤取0.14

过滤4次mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；④过滤溶有DNA的

2mol/L的NaCl溶液

①加2moi/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；②用0.14

用NaClmol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2moi/L的NaCl溶液，溶

溶液4次解滤取的DNA黏稠物；④用2moi/L的NaCl溶液，溶解丝状物

用于鉴定DNA

任务3完善PCR相关操作流程

任务4通过PCR技术(多聚酶链式反应)扩增DNA片段

(1)：在一定的缓冲溶液中提供,分别与两条模板链相结合的两种,

四种脱氧核昔酸，热稳定,同时控制温度使DNA复制在体外反复进行。

(2)PCR的反应过程

①：当温度上升到以上时，双链DNA解旋为单链，如下图：

②：系统温度下降至_____左右时，两种通过碱基互补配对与两条单链DNA

结合，如下图：

③：当系统温度上升至72℃左右，溶液中的四种脱氧核甘酸(A、T、G、C)在________

的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图：

(3)结果

①PCR一般要经历多次循环，每次循环可以分为、复性和______三步。

②两引物间固定长度的DNA序列呈_____扩增(即)。

【考向分类对点落实】

考向一对DNA粗提取过程的考查

1.［江苏卷］图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列

叙述正确的是()

A.图1、2中加入蒸储水稀释的目的相同

B.图1中完成过滤之后保留滤液

C.图2中完成过滤之后弃去滤液

D.在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质

2.［江苏卷］下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是()

A.酵母和菜花均可作为提取DNA的材料

B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸储水

C.向鸡血细胞液中加蒸储水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物

D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝

3.经典模拟］下列关5FDNA粗提取与鉴定实验的叙述，正确的是()

选项试剂操作作用

A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固

B蒸储水与鸡血细胞混合保持细胞形状

C蒸储水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中析出蛋白质

D冷却的酒精加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中产生特定的颜色反应

4.对DNA进行鉴定时，做如下操作:

试管

AB

序号

1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL

2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌

3加4mL二苯胺，混匀加4mL二苯胺，混匀

4沸水浴5分钟沸水浴5分钟

实验现象

实验结论

(1)根据下图，完成表格空白处的实验内容。

(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何变化？

___________________________________________________________________________0

(3)在沸水浴中加热的目的是，

同时说明DNA对高温有较强的。

(4)A试管在实验中的作用是。

(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与有关。

考向二对PCR技术的考查

5.［2021.四省八校高三开学考试］用PCR技术将DNA分子中的Ai片段进行扩增，实验中

设计了引物I、II,其连接部位如图所示，X为某限制醃的识别序列。扩增后得到的绝大部分

DNA片段是下图中的()

6.［2021.江苏东台中学高三检测］某新型病毒是一种RNA病毒，医务工作者利用PCR技

术进行病毒检测时，所使用的方法中合理的是0

A.用细菌培养基直接培养被测试者体内获取的病毒样本

B.分析该病毒的RNA序列是设计PCR引物的前提条件

C.PCR扩增过程需使用RNA聚合酶和耐高温的DNA聚合酶

D.在恒温条件下进行PCR扩增以避免温度变化导致酶失活

7.［2016•北京卷，31］嫁接是我国古代劳动人民早已使用的一项农业生产技术，目前也用

于植物体内物质转运的基础研究。研究者将具有正常叶形的番茄(X)作为接穗，嫁接到叶形呈

鼠耳形的番茄(M)砧木上，结果见图1。

(1)上述嫁接体能够成活，是因为嫁接部位的细胞在恢复分裂、形成组织后，

经形成上下连通的输导组织。

(2)研究者对X和M植株的相关基因进行了分析，结果见图2。由图可知，M植株的P基

因发生了类似于染色体结构变异中的变异,部分P基因片段与L基因发生融合，

形成P-L基因(P-L)。以P—L为模板可转录出__________，在__________上翻译出蛋白质，

M植株鼠耳叶形的出现可能与此有关。

(3)嫁接体正常叶形的接穗上长出了鼠耳形的新叶。为探明原因，研究者进行了相关检测，

结果见下表。

实验材料

M植株的叶X植株的叶接穗新生叶

检测对象

P—LmRNA有无有

P—LDNA有无无

①检测P-LmRNA需要先提取总RNA,再以mRNA为模板___________出cDNA,然后

用PCR技术扩增目的片段。

②检测P-LDNA需要提取基因组DNA,然后用PCR技术对图2中(选填序号)

位点之间的片段扩增。

A.I-IIB.II-III

c.n〜WD.in〜w

(4)综合上述实验，可以推测嫁接体中P-L基因的mRNA。

［网络建构提升］

［长句应答必备］

1.限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苜酸序列，并在特定的位点上切

割DNA分子。

2.DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键。

3.质粒是常用的载体，它是一种小型的双链环状DNA分子，具有一个至多个限制酶切

割位点及标记基因。

4.目的基因的获取有从基因文库中获取和人工合成两类方法。

5.基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

6.目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射法，导入微生

物细胞常用感受态细胞法。

［翻阅教材品原味］

1.［2019•全国卷I］基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。

(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括

和O

(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是。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o上

述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。

(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是

高考教材

［人教选修3］P9

［人教选修3］Pio

2.［2018•全国卷I,38］［生物——选修3：现代生物科技专题］

回答下列问题：

⑴博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌

细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了

___________________________________________________________________________(答出

两点即可)。

(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬

菌体DNA通常需与组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌

体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是

(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为

防止蛋白质被降解，在实验中应选用的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯

化的过程中应添加的抑制剂。

VS

高考教材

［人教选修3］P3