二輪復(fù)習(xí)現(xiàn)代生物科技專題學(xué)案2

專題十一現(xiàn)代生物科技專題網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)KAOGANGDAOXIANGMINGMUBIAO考綱要求素養(yǎng)定位1．基因工程的誕生。(Ⅰ)2．基因工程的原理及技術(shù)(含PCR技術(shù))。(Ⅱ)3．基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4．蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。5．植物的組織培養(yǎng)。(Ⅱ)6．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與核移植技術(shù)。(Ⅱ)7．細(xì)胞融合與單克隆抗體。(Ⅱ)8．動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)。(Ⅰ)9．胚胎干細(xì)胞的移植。(Ⅰ)10．胚胎工程的應(yīng)用。(Ⅱ)11．轉(zhuǎn)基因生物的安全性。(Ⅰ)12．生物武器對(duì)人類的威脅。(Ⅰ)13．生物技術(shù)中的倫理問題。(Ⅰ)14．簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理。(Ⅱ)15．生態(tài)工程的實(shí)例。(Ⅰ)1．深化對(duì)生命觀念的理解和應(yīng)用，突出生命倫理觀。(生命觀念)2．綜合培養(yǎng)科學(xué)思維、技術(shù)思維、工程思維和倫理思維。(科學(xué)思維)3．發(fā)展學(xué)生探究與實(shí)踐能力，理解科學(xué)的過程和本質(zhì)。(科學(xué)探究)4．引導(dǎo)關(guān)注科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。(社會(huì)責(zé)任)核心考點(diǎn)一基因工程與蛋白質(zhì)工程核心知識(shí)·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU1．圖解基因工程的三種工具、四步操作(1)三種工具(2)四步操作2．圖解PCR相關(guān)知識(shí)3．圖解蛋白質(zhì)工程考題解密1．(2022·湖南高考，22)水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是___氨基酸序列多肽鏈__，物質(zhì)b是__mRNA__。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是__密碼子的簡(jiǎn)并性__。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有__從基因文庫(kù)中獲取目的基因__、__通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成__和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是__DNA雙鏈復(fù)制__。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的__種類__(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是__提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞__。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：__取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間__。【解析】(1)據(jù)分析可知，物質(zhì)a是氨基酸序列多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是密碼子的簡(jiǎn)并性，即一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA雙鏈復(fù)制。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，據(jù)圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)均上升，且差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長(zhǎng)，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性，差異明顯，據(jù)此推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的種類有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為：取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一種動(dòng)物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號(hào)三支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)三支試管中血液凝固時(shí)間。2．(2021·全國(guó)乙類卷，38)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中__EcoRⅠ、PstⅠ__酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接。上圖中__EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ__酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是__磷酸二酯鍵__。(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征，如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點(diǎn)，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能__自我復(fù)制__；質(zhì)粒DNA分子上有__一至多個(gè)限制酶切位點(diǎn)__，便于外源DNA插入；質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方法是__用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞__。(4)表達(dá)載體含有啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是指__位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別及結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程__?！窘馕觥?1)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來，而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接效率較低。因此圖中EcoRⅠ和PstⅠ切割后的DNA片段(黏性末端)可以用E.coliDNA連接酶連接，除了這兩種限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割后的DNA片段(平末端)也可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶將兩個(gè)DNA片段連接時(shí)形成磷酸二酯鍵。(3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子，常作為基因的載體，首先質(zhì)粒上含有復(fù)制原點(diǎn)，能保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中自我復(fù)制。質(zhì)粒DNA分子上有一個(gè)至多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)，便于目的基因的導(dǎo)入。質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，具體做法是用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞。(4)啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得需要的蛋白質(zhì)。變式突破1．(2021·廣東高考)非細(xì)胞合成技術(shù)是一種運(yùn)用合成生物學(xué)方法，在細(xì)胞外構(gòu)建多酶催化體系，獲得目標(biāo)產(chǎn)物的新技術(shù)，其核心是各種酶基因的挖掘、表達(dá)等。中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了4步酶促反應(yīng)的非細(xì)胞合成路線(如圖)，可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料)，以期解決高溫強(qiáng)酸水解方法造成的嚴(yán)重污染問題，并可以提高產(chǎn)率?；卮鹣铝袉栴}：(1)研究人員采用PCR技術(shù)從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此外，獲得酶基因的方法還有__從基因文庫(kù)中獲取、人工合成__(答出兩種即可)。(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時(shí)必須除去蛋白，方法有__酶解法(使用蛋白酶進(jìn)行水解)、高溫處理__(答出兩種即可)。(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細(xì)胞、pET20b為表達(dá)載體分別進(jìn)行4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，首先應(yīng)制備__感受態(tài)__細(xì)胞。為了檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白，需要采用的方法有__抗原—抗體雜交技術(shù)__。(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同，可能導(dǎo)致的結(jié)果是__可溶性淀粉的分解效率降低__。在分子水平上，可以通過改變__酶相應(yīng)基因的堿基序列__，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)化?！窘馕觥?1)獲得目的基因的方法除PCR技術(shù)外，還有從基因文庫(kù)中獲取、人工合成等方法。(2)蛋白酶可分解蛋白質(zhì)，但不會(huì)分解DNA；蛋白質(zhì)在高溫條件下會(huì)變性失活，而DNA雖然在高溫時(shí)會(huì)變性，但在低溫時(shí)又會(huì)復(fù)性，因此在制備高質(zhì)量的DNA模板時(shí)，去除蛋白可采用酶解法或高溫處理。(3)將大腸桿菌作為基因工程的受體細(xì)胞時(shí)，首先應(yīng)用Ca2+處理，使其成為能吸收外界DNA的感受態(tài)細(xì)胞。檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白可采用抗原—抗體雜交技術(shù)。(4)酶的作用條件有適宜的溫度、pH等，溫度過低，酶的活性會(huì)降低，溫度過高、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿的情況下，酶的活性會(huì)降低甚至失活，依據(jù)題圖所示流程，在一定的溫度、pH等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系，這4種酶的最適反應(yīng)條件不同，會(huì)導(dǎo)致可溶性淀粉的分解效率降低。可通過蛋白質(zhì)工程實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)化，在分子水平上，改變酶相應(yīng)基因的堿基序列，從而改變酶蛋白的結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化酶特性的目的。2．(2022·景德鎮(zhèn)模擬)研究人員利用小鼠的單倍體ES細(xì)胞(只有一個(gè)染色體組)，成功培育出轉(zhuǎn)基因小鼠。其主要技術(shù)流程如圖所示，請(qǐng)分析回答下列問題：(1)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)引物外，還應(yīng)含有__耐高溫的DNA聚合酶__；引物應(yīng)選用圖乙中的__A和D__(填圖中字母)。(2)在基因工程操作步驟中，過程①②稱為__基因表達(dá)載體的構(gòu)建__。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。結(jié)合圖甲推測(cè)，過程①選用的兩種限制酶是__Ⅰ和Ⅱ__(填圖中的編號(hào))，③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加__G418__(填“氨芐青霉素”或“G418”)。(3)圖中桑椹胚需通過__胚胎移植__技術(shù)移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，進(jìn)行該操作前需對(duì)受體小鼠進(jìn)行__同期發(fā)情__處理?！窘馕觥?1)利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增目的基因，PCR反應(yīng)體系中除含緩沖液、模板DNA、四種脫氧核苷酸和引物以外，還應(yīng)含有耐高溫的DNA聚合酶；根據(jù)引物的延伸方向可知，應(yīng)該選擇引物A和D，可以擴(kuò)增兩種引物之間的序列。(2)過程①②即構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程。已知氨芐青霉素不能有效殺死小鼠細(xì)胞，而一定濃度的G418能有效殺死不具有Neor的小鼠細(xì)胞。故應(yīng)保留G418抗性基因，過程1應(yīng)該選用Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行切割，③處的培養(yǎng)液應(yīng)添加G418，對(duì)目的基因進(jìn)行篩選。(3)圖中桑椹胚需通過胚胎移植移入代孕小鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，進(jìn)行胚胎移植前需對(duì)受體小鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理，讓供受體處于相同的生理狀態(tài)。核心考點(diǎn)二細(xì)胞工程核心知識(shí)·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU1．比較記憶植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)取材植物幼嫩部位動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織過程結(jié)果獲得植株個(gè)體，可以體現(xiàn)全能性獲得新的細(xì)胞(組織)，不形成個(gè)體，不體現(xiàn)全能性條件①無菌②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)③適宜條件④植物激素①無菌、無毒②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，血清等③適宜的溫度和pH④氣體環(huán)境：O2、CO2應(yīng)用①植株快速繁殖②脫毒植株的培養(yǎng)③人工種子④生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等⑤轉(zhuǎn)基因植物的培育①蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)②皮膚移植材料的培育③檢測(cè)有毒物質(zhì)④生理、病理、藥理學(xué)的研究2．理清克隆動(dòng)物培育流程3．比較記憶植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合項(xiàng)目植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合原理細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性過程相關(guān)酶纖維素酶和果膠酶胰蛋白酶或膠原蛋白酶融合方法物理法：離心、電激、振動(dòng)；化學(xué)法：聚乙二醇等試劑誘導(dǎo)除物理法和化學(xué)法外，還可以用滅活的病毒誘導(dǎo)(生物法)結(jié)果雜種植株雜交細(xì)胞意義克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性，獲得雜種植株突破了有性雜交方法的局限，使遠(yuǎn)緣雜交成為可能4．準(zhǔn)確記憶單克隆抗體的“一過程兩特點(diǎn)”(1)制備過程：(2)單克隆抗體的特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高可大量生產(chǎn)?？碱}解密3．(2022·浙江6月，29節(jié)選)回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問題：(1)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因操作過程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制__農(nóng)桿菌__生長(zhǎng)，二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度__過低__時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽(yáng)性植株，因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的__敏感性__檢測(cè)。(2)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的__再生__能力和遺傳穩(wěn)定性。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過觀察細(xì)胞內(nèi)__細(xì)胞核__形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可通過觀察分裂期染色體的__形態(tài)特征和數(shù)量__，分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和__培養(yǎng)時(shí)間__長(zhǎng)短等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān)，其中受體為__受精卵__時(shí)全能性表達(dá)能力最高?！窘馕觥?1)野生的農(nóng)桿菌沒有抗性基因，用于轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞的農(nóng)桿菌一般在其T-DNA中插入一種抗生素抗性基因?？股氐淖饔檬且种萍?xì)菌生長(zhǎng)，農(nóng)桿菌屬于細(xì)菌，在其侵染植物過程中，可以用另一種抗生素抑制農(nóng)桿菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中消除轉(zhuǎn)化植物細(xì)胞中農(nóng)桿菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的細(xì)胞能在含有相應(yīng)抗生素的培養(yǎng)基上存活。當(dāng)培養(yǎng)基中抗生素濃度過低時(shí)，很多沒有抗性的細(xì)胞也存活下來，因此出現(xiàn)假陽(yáng)性，故在轉(zhuǎn)基因前要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的敏感性檢測(cè)。(2)轉(zhuǎn)基因植株要經(jīng)過植物組織培育，要提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率，應(yīng)該選再生能力和遺傳穩(wěn)定性較強(qiáng)的受體，這種受體全能性較高，能保持生物的性狀。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè)，可通過觀察細(xì)胞核形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷，也可以直接在光學(xué)顯微鏡下觀察分裂期染色體的形態(tài)特征和數(shù)量，分析染色體組型是否改變。(3)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度高低除了與受體基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)有關(guān)外，還與培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短和受體的取材有關(guān)，受精卵是沒分化的細(xì)胞，分裂和分化能力都很強(qiáng)，故受體為受精卵時(shí)全能性表達(dá)能力最高。4．(2021·湖南高考)M基因編碼的M蛋白在動(dòng)物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá)。現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物A，流程如圖所示。回答下列問題：(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是__限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)__，這類酶能將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的__磷酸二酯鍵__斷開。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí)，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是__清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害__。(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是__動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難__。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為__細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯(任選兩點(diǎn)作答)__(答出兩點(diǎn)即可)，功能上具有__發(fā)育的全能性__。(4)鑒定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：以免疫小鼠的__B__淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡(jiǎn)要寫出利用此抗體確定克隆動(dòng)物A中M基因是否失活的實(shí)驗(yàn)思路__用特定抗原刺激小鼠，然后取出已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，看篩選出雜交瘤細(xì)胞能否產(chǎn)生M蛋白的單克隆抗體，如果不能產(chǎn)生，說明M基因在克隆動(dòng)物A中已失活__?！窘馕觥?1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)。限制性核酸內(nèi)切酶是作用于其所識(shí)別序列中兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。不同的限制酶可以獲得不同的末端，主要分為黏性末端和平末端。(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí)，需要定期更換培養(yǎng)液，目的是清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。(3)由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難，故與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率低。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造。(4)先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞；誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動(dòng)物A中M基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失活，則克隆動(dòng)物A中無法產(chǎn)生M蛋白的單克隆抗體，則可利用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。故設(shè)計(jì)思路為：用特定抗原刺激小鼠，然后取出已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，看篩選出雜交瘤細(xì)胞能否產(chǎn)生M蛋白的單克隆抗體，如果不能產(chǎn)生，說明M基因在克隆動(dòng)物A中已失活。變式突破3．(2022·海南文昌二模)鳳梨草莓是一種外形酷似草莓，口感酷似鳳梨的水果，被譽(yù)為“果中皇后”。如圖表示利用現(xiàn)代生物技術(shù)改良野生草莓品系的過程。請(qǐng)回答下列問題：(1)將野生綠色草莓的葉片離體組織培養(yǎng)成四倍體試管苗的過程，應(yīng)用了植物細(xì)胞工程中的__植物組織培養(yǎng)__技術(shù)，此技術(shù)的原理是__植物細(xì)胞的全能性__。(2)①過程中欲將目的基因?qū)胨谋扼w草莓試管苗，獲得抗蟲草莓，通常要用到農(nóng)桿菌，該過程中，首先要將目的基因插入__農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA__上，這是因?yàn)開_農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上__。除了該方法之外，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法還有__花粉管通道法__。(3)要想通過上述過程獲得具有鳳梨口味的抗蟲草莓新品種，__不能__(填“能”或“不能”)利用抗蟲草莓和鳳梨草莓進(jìn)行雜交的方法獲得可以穩(wěn)定遺傳的新品種，原因是__抗蟲草莓和鳳梨草莓之間存在生殖隔離__。從細(xì)胞工程技術(shù)角度考慮，可行的方法是__先用花藥離體培養(yǎng)分別獲得單倍體幼苗，再利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得同時(shí)具有鳳梨口味和抗蟲特性的六倍體草莓__?！窘馕觥?1)將野生綠色草莓的葉片離體組織培養(yǎng)成四倍體試管苗的過程，應(yīng)用了植物細(xì)胞工程中的植物組織培養(yǎng)技術(shù)。此技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(2)①過程中欲將目的基因?qū)胨谋扼w草莓試管苗，獲得抗蟲草莓，通常要用到農(nóng)桿菌，該過程中，首先要將目的基因插入農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA上，這是因?yàn)檗r(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。除了該方法之外，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法還有花粉管通道法。(3)要想通過②過程獲得具有鳳梨口味的抗蟲草莓新品種。不能利用抗蟲草莓和鳳梨草莓進(jìn)行雜交的方法獲得可以穩(wěn)定遺傳的新品種，原因是抗蟲草莓和鳳梨草莓之間存在生殖隔離。從細(xì)胞工程技術(shù)角度考慮，可行的方法是先用花藥離體培養(yǎng)分別獲得單倍體，再利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得同時(shí)具有鳳梨口味和抗蟲特性的六倍體草莓。4．現(xiàn)代生物科技不斷發(fā)展，在治療癌癥等重大疾病方面發(fā)揮著越來越重要的作用。如圖是能同時(shí)識(shí)別抗原A、B的雙特異性單克隆抗體的結(jié)構(gòu)圖解和部分制備過程，請(qǐng)回答下列問題。(1)抗體的結(jié)構(gòu)類似Y字形，由兩條重鏈和兩條輕鏈組成，Y字形結(jié)構(gòu)的頂端為抗原結(jié)合部位(可變)。這些肽鏈在核糖體合成后，經(jīng)__內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體__等細(xì)胞器加工、連接形成有活性的抗體。(2)單克隆雜交瘤細(xì)胞能夠迅速大量增殖，原因是__單克隆雜交瘤細(xì)胞是由已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成，骨髓瘤細(xì)胞具有無限增殖(體外大量增殖)的能力__。(3)圖中的單克隆雜交瘤細(xì)胞與脾臟細(xì)胞的融合細(xì)胞需要經(jīng)過多次的檢測(cè)和篩選才能得到少量的能產(chǎn)生雙特異性單克隆抗體的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞。根據(jù)題中信息，簡(jiǎn)述可能的原因：__部分融合細(xì)胞丟失了與抗體合成有關(guān)的染色體、不同的多肽鏈組合可以形成的抗體類型較多__(答出2種即可)。(4)人體內(nèi)T細(xì)胞可以識(shí)別、殺傷癌細(xì)胞。以癌細(xì)胞細(xì)胞膜外表面的特異性蛋白為抗原A，T細(xì)胞細(xì)胞膜外表面的受體蛋白(能激活其免疫能力)為抗原B，科學(xué)家設(shè)計(jì)了1種雙特異性單克隆抗體。這種雙特異性單克隆抗體治療癌癥的效果優(yōu)于抗體1、2聯(lián)合使用，原因是__這種雙特異性單克隆抗體使T細(xì)胞更容易(更精準(zhǔn)或更高概率)接觸到癌細(xì)胞(合理即可)__?！窘馕觥?1)抗體等分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→高爾基體進(jìn)行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→細(xì)胞膜，整個(gè)過程還需要線粒體提供能量。所以，抗體等這些肽鏈在核糖體合成后，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器加工、連接形成有活性的抗體。(2)骨髓瘤細(xì)胞內(nèi)原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變，從而具有在體外培養(yǎng)條件下無限增殖的能力。而單克隆雜交瘤細(xì)胞由已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合而成，骨髓瘤細(xì)胞具有無限增殖(體外大量增殖)的能力，因此單克隆雜交瘤細(xì)胞能夠迅速大量增殖。(3)根據(jù)題中信息可知，部分融合細(xì)胞丟失了與抗體合成有關(guān)的染色體或不同的多肽鏈組合可以形成的抗體類型較多等原因，導(dǎo)致圖中的單克隆雜交瘤細(xì)胞與脾臟細(xì)胞的融合細(xì)胞需要經(jīng)過多次的檢測(cè)和篩選才能得到少量的能產(chǎn)生雙特異性單克隆抗體的單克隆雜交—雜交瘤細(xì)胞。(4)人體內(nèi)T細(xì)胞可以識(shí)別、殺傷癌細(xì)胞。以癌細(xì)胞細(xì)胞膜外表面的特異性蛋白為抗原A，T細(xì)胞細(xì)胞膜外表面的受體蛋白(能激活其免疫能力)為抗原B。雙特異性單克隆抗體能將抗癌藥物定向帶到癌細(xì)胞所在位置，在原位殺死癌細(xì)胞。這樣既不損傷正常細(xì)胞，又減少了用藥劑量。因?yàn)殡p特異性單克隆抗體使T細(xì)胞更容易(更精準(zhǔn)或更高概率)接觸到癌細(xì)胞，所以，雙特異性單克隆抗體治療癌癥的效果優(yōu)于抗體1、2聯(lián)合使用。核心考點(diǎn)三胚胎工程核心知識(shí)·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU1．準(zhǔn)確記憶早期胚胎發(fā)育過程2．熟知胚胎工程的操作流程(1)胚胎移植過程中兩次使用激素，第一次常用孕激素對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次用促性腺激素對(duì)供體做超數(shù)排卵處理。(2)胚胎移植過程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。(3)胚胎移植是有性生殖還是無性生殖，取決于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖)，還是由核移植技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成或胚胎分割形成的(無性生殖)。3．試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒(1)設(shè)計(jì)試管嬰兒比試管嬰兒多出的是過程④。(2)試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題；設(shè)計(jì)試管嬰兒用于白血病、貧血癥等疾病的治療。(3)兩者都需體外受精，并進(jìn)行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖?？碱}解密5．(2022·全國(guó)甲卷，38)某牧場(chǎng)引進(jìn)一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊，為了在短時(shí)間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代，該牧場(chǎng)利用胚胎工程技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)操作。回答下列問題：(1)為了實(shí)現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液，精液保存的方法是__冷凍保存__。在體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理，其原因是__剛排出的精子必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精__；精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法，誘導(dǎo)精子獲能的藥物是__肝素或鈣離子載體A23187__(答出1點(diǎn)即可)。利用該公羊的精子進(jìn)行體外受精需要發(fā)育到一定時(shí)期的卵母細(xì)胞，因?yàn)槁涯讣?xì)胞達(dá)到__MⅡ中期__時(shí)才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進(jìn)行，該培養(yǎng)液的成分除無機(jī)鹽、激素、血清外，還含的營(yíng)養(yǎng)成分有__維生素、氨基酸、核苷酸__(答出3點(diǎn)即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?3)請(qǐng)以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊?yàn)椴牧线M(jìn)行操作，以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是__對(duì)受體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進(jìn)行胚胎移植，對(duì)受體母羊進(jìn)行是否妊娠的檢查，一段時(shí)間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代__?！窘馕觥?1)精液可以冷凍保存，使用前再將精液解凍離心分離。剛排出的精子必須在雌性生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后才能受精，故在體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。通常采用的體外獲能方法有培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法，化學(xué)誘導(dǎo)法是將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。卵母細(xì)胞需要培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期(MⅡ中期)才能具備與精子受精的能力。(2)進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液中，除了無機(jī)鹽、激素、血清外，還含有維生素、氨基酸、核苷酸、有機(jī)鹽等。(3)要利用保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊?yàn)椴牧?，獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代，主要是利用胚胎移植技術(shù)，即對(duì)受體母羊進(jìn)行同期發(fā)情處理，將保存的囊胚進(jìn)行胚胎移植，對(duì)受體母羊進(jìn)行是否妊娠的檢查，一段時(shí)間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。變式突破5．胚胎干細(xì)胞必須從胚胎中獲取，但這涉及倫理問題，因而限制了它在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用?？茖W(xué)家通過體外誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞，獲得了類似于胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞，稱為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(簡(jiǎn)稱iPS細(xì)胞)。因?yàn)檎T導(dǎo)過程無須破壞胚胎，而且iPS細(xì)胞可來源于病人自身的體細(xì)胞，因此iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景優(yōu)于胚胎干細(xì)胞。如圖為iPS細(xì)胞的獲得及用其培育不同種細(xì)胞的示意圖(c-Myc、KIf4、Sox2和Oct-3/4等基因與細(xì)胞的脫分化有關(guān))?；卮鹣铝袉栴}：(1)在對(duì)成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個(gè)細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)為蛋白質(zhì)，不能用胃蛋白酶處理成纖維細(xì)胞，原因是__胃蛋白酶的最適pH為酸性，適合成纖維細(xì)胞生活的適宜pH近中性，在適合細(xì)胞生存的環(huán)境中胃蛋白酶不能發(fā)揮作用__。(2)在培養(yǎng)iPS細(xì)胞的過程中，培養(yǎng)基中應(yīng)含有細(xì)胞所需的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并定期更換培養(yǎng)液。定期更換培養(yǎng)液的目的是__為細(xì)胞提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身的傷害__。為了給培養(yǎng)物提供無菌環(huán)境，可進(jìn)行的操作是__對(duì)培養(yǎng)液、培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌處理，向培養(yǎng)液中添加抗生素__。(3)過程③④為iPS細(xì)胞提供的條件不同，分化得到的細(xì)胞不同，可知細(xì)胞分化是__外界條件不同誘發(fā)基因選擇性表達(dá)__的結(jié)果。若iPS細(xì)胞來源于病人自身體細(xì)胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細(xì)胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是__能避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)__。(4)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為原始生殖細(xì)胞，該技術(shù)可能的應(yīng)用是__優(yōu)良動(dòng)物的大量繁殖、瀕危動(dòng)物的繁育、治療不孕不育癥等__?！窘馕觥?1)在對(duì)成纖維細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，常用胰蛋白酶處理使之分散成單個(gè)細(xì)胞，這說明細(xì)胞間的物質(zhì)為蛋白質(zhì)。胃蛋白酶的最適pH為酸性，適合成纖維細(xì)胞生活的適宜pH近中性，在適合細(xì)胞生存的環(huán)境中胃蛋白酶不能發(fā)揮作用。因此不能用胃蛋白酶處理成纖維細(xì)胞。(2)定期更換培養(yǎng)液的目的是為細(xì)胞提供充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并清除代謝物，防止細(xì)胞代謝物積累對(duì)細(xì)胞自身的傷害。為了給培養(yǎng)物提供無菌環(huán)境，可進(jìn)行的操作是對(duì)培養(yǎng)液、培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌處理，向培養(yǎng)液中添加抗生素。(3)過程③④為iPS細(xì)胞提供的條件不同，分化得到的細(xì)胞不同，可知細(xì)胞分化是外界條件不同誘發(fā)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。若iPS細(xì)胞來源于病人自身體細(xì)胞的誘導(dǎo)，再將其分化出的細(xì)胞移入患者體內(nèi)的優(yōu)勢(shì)是能避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(4)如果誘導(dǎo)iPS細(xì)胞定向分化為原始生殖細(xì)胞，該技術(shù)可能的應(yīng)用是優(yōu)良動(dòng)物的大量繁殖、瀕危動(dòng)物的繁育、治療不孕不育癥等。6．(2022·白銀市會(huì)寧模擬)如圖是運(yùn)用生物工程技術(shù)培育“轉(zhuǎn)基因試管?！钡膱D解。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：(1)圖中①過程之前通常采用__化學(xué)誘導(dǎo)__法對(duì)采集的良種公牛精子進(jìn)行獲能處理。精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在__出生前(或胎兒時(shí)期)__完成的。(2)圖中③過程通常選擇發(fā)育到__桑椹胚或囊胚_(dá)_階段的胚胎進(jìn)行移植，移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是__受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)__。(3)構(gòu)建藥用蛋白基因表達(dá)載體需要將藥用蛋白基因與__乳腺蛋白基因__的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，通過__顯微注射__方法導(dǎo)入到性染色體組成為__XX__的受精卵中。(4)若得到的藥用蛋白不穩(wěn)定，在體外保存期短。為解決這一問題，可通過對(duì)藥用蛋白基因進(jìn)行__基因修飾__來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有藥用蛋白的改造?！窘馕觥?1)對(duì)精子進(jìn)行獲能處理時(shí)，對(duì)于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)誘導(dǎo)法。精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別是哺乳動(dòng)物卵泡的形成和在卵巢內(nèi)的儲(chǔ)備是在出生前(或胎兒時(shí)期)完成的。(2)圖中③為胚胎移植過程，該過程通常選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的胚胎進(jìn)行移植；移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。(3)要使目的基因只在乳腺中表達(dá)，在構(gòu)建藥用蛋白基因表達(dá)載體時(shí)需要將藥用蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；由于只有雌性個(gè)體能產(chǎn)生乳汁，因此要導(dǎo)入到性染色體組成為XX的受精卵中。(4)為了解決藥用蛋白在體外保存期短的問題，可通過對(duì)藥用蛋白基因進(jìn)行基因修飾來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有藥用蛋白的改造，屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。核心考點(diǎn)四生態(tài)工程核心知識(shí)·精解讀HEXINZHISHIJINGJIEDU1．熟記生態(tài)工程的原理和實(shí)例2．準(zhǔn)確判斷生態(tài)工程實(shí)例中的主要原理生態(tài)工程實(shí)例生態(tài)工程原理無廢棄物農(nóng)業(yè)遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理在人工林中增加植被層次遵循物種多樣性原理太湖水體富營(yíng)養(yǎng)化引起大面積水華違反協(xié)調(diào)與平衡原理前面造林，后面砍樹違反整體性原理3．整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的對(duì)比分析(1)整體性原理指社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一，保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡，如林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系問題，即種樹的同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)收入、糧食、燃料等問題。(2)系統(tǒng)整體性原理指總體功能大于各部分之和，即“1＋1>2”，目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力，如藻類和珊瑚蟲組成的高效的植物——?jiǎng)游餇I(yíng)養(yǎng)循環(huán)使珊瑚礁能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力，體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理?？碱}解密6．(2022·廣東高考，22)“綠水逶迤去，青山相向開”大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為全社會(huì)的共識(shí)?；谀承┧缶奶厥獯x能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣(含CO2等一碳溫室氣體，多來自高污染排放企業(yè))為原料，通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮，構(gòu)建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)。回答下列問題：(1)研究者針對(duì)每個(gè)需要擴(kuò)增的酶基因(如圖)設(shè)計(jì)一對(duì)__引物__，利用PCR技術(shù)，在優(yōu)化反應(yīng)條件后擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。(2)研究者構(gòu)建了一種表達(dá)載體pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因組合表達(dá)庫(kù)，經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動(dòng)子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是__作為標(biāo)記基因，篩選含有目的基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞__，終止子的作用是__終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來__。(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時(shí)，出現(xiàn)了生長(zhǎng)遲緩的現(xiàn)象，推測(cè)其原因可能是__二氧化碳等氣體用于大量合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長(zhǎng)__，此外丙酮的積累會(huì)傷害細(xì)胞，需要進(jìn)一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了__廢物的資源化__，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于__不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳__，具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益?！窘馕觥?1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目標(biāo)酶基因，首先需要根據(jù)目標(biāo)酶基因兩端的堿基序列設(shè)計(jì)一對(duì)引物，引物與模板鏈結(jié)合后，Taq酶才能從引物的3′端延伸子鏈。(2)基因表達(dá)載體中，抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因，可用于篩選含有目的基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，終止子可終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來。(3)重組梭菌大量表達(dá)上述酶蛋白時(shí)，在這些酶蛋白的作用下，二氧化碳等氣體大量用于合成丙酮，而不是用于重組梭菌的生長(zhǎng)，所以會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩。(4)根據(jù)題意可知，這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術(shù)，以高污染企業(yè)排放的二氧化碳等一碳溫室氣體為原料，實(shí)現(xiàn)了廢物的資源化，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)。從“碳中和”的角度看，該技術(shù)生產(chǎn)丙酮的過程不僅不排放二氧化碳，而且還可以消耗工業(yè)廢氣中的二氧化碳，有利于減緩溫室效應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益，所以具有廣泛的應(yīng)用前景和良好的社會(huì)效益。變式突破7．(2022·南昌二模)立體農(nóng)業(yè)是對(duì)農(nóng)業(yè)概念的一種新的概括，利用各種農(nóng)作物在生長(zhǎng)發(fā)育過程中的時(shí)間差和空間差進(jìn)行合理配置實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)，來獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。某農(nóng)場(chǎng)在百香果樹下試種了木耳、草菇等食用菌；桉樹下種植菠蘿；柑橘林下養(yǎng)雞等等。根據(jù)資料，回答下列問題：(1)立體農(nóng)業(yè)是運(yùn)用了群落的__空間結(jié)構(gòu)__原理，為充分利用__空間和資源__而發(fā)展起來的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。(2)草菇在生態(tài)系統(tǒng)中的成分屬于__分解者_(dá)_。柑橘林下養(yǎng)雞成了該農(nóng)場(chǎng)一道獨(dú)特的風(fēng)景線，成為了當(dāng)?shù)氐穆糜翁厣?，體現(xiàn)了生物多樣性的__直接__價(jià)值。(3)桉樹是根深性物種，菠蘿根系大部分在地表。兩種植物根系深淺搭配的意義是__合理地利用了不同層次土壤內(nèi)的水分和養(yǎng)分__。(4)結(jié)合所學(xué)知識(shí)說說立體農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)：__能提高能量利用率、能充分利用空間和資源、能提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、有利于環(huán)境保護(hù)__(答出2點(diǎn))?！窘馕觥?1)由題干信息“某農(nóng)場(chǎng)在百香果樹下試種了木耳、草菇等食用菌；桉樹下種植菠蘿；柑橘林下養(yǎng)雞等等”可知，該生態(tài)系統(tǒng)利用了群落的垂直結(jié)構(gòu)，因此立體農(nóng)業(yè)是運(yùn)用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理，為充分利用空間和資源而發(fā)展起來的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。(2)草菇是真菌，在生態(tài)系統(tǒng)成分中屬于分解者，柑橘林下養(yǎng)雞成了該農(nóng)場(chǎng)一道獨(dú)特的風(fēng)景線，成為了當(dāng)?shù)氐穆糜翁厣@體現(xiàn)生物多樣性的直接價(jià)值。(3)桉樹是根深性物種，菠蘿根系大部分在地表，兩種植物的根系深淺搭配可以合理