知識(shí)清單37 基因工程和蛋白質(zhì)工程-2025年高考生物一輪復(fù)習(xí)知識(shí)清單

知識(shí)清單37基因工程和蛋白質(zhì)工程考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)的基本工具1．基因工程的概念：基因工程是指按照人們的愿望，通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。對(duì)基因工程概念的理解：基因工程的別名基因剪切拼接技術(shù)、重組DNA技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作環(huán)境主要在生物體外操作對(duì)象基因(DNA)操作水平DNA分子水平基本程序剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)結(jié)果創(chuàng)造出人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品原理基因重組特點(diǎn)定向改造生物遺傳特性；徹底打破種間界限2．基因工程的基本工具(1)限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”：切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，又稱限制酶。①來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。②作用特點(diǎn)：切割外源DNA，對(duì)自身的DNA不起作用，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的；專一性，能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。③作用結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式—黏性末端和平末端。(2)DNA連接酶——“分子縫合針”：將切下來(lái)的DNA片段拼接成新的DNA分子，依靠的是DNA連接酶。①DNA連接酶的作用：連接兩個(gè)DNA片段的末端，拼接成新的DNA分子。②DNA連接酶的種類和特點(diǎn)種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源大腸桿菌T4噬菌體特點(diǎn)只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來(lái)既能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，也能連接雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端的效率相對(duì)較低③作用實(shí)質(zhì)：DNA連接酶能將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵。(3)基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”：要將外源基因送入受體細(xì)胞，還需要有運(yùn)輸工具，這就是“分子運(yùn)輸車”，又叫載體(或運(yùn)載體)。①載體的作用：一是作為運(yùn)載工具，與外源基因(即目的基因)的DNA片段結(jié)合，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中；二是在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制。②常用的載體：最常用的載體是質(zhì)粒。其他載體：噬菌體、動(dòng)植物病毒等。③需具備的條件能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存并復(fù)制。具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入。具有標(biāo)記基因，便于篩選含重組DNA分子的細(xì)胞。對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害，不影響受體細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。3．DNA的粗提取與鑒定(1)實(shí)驗(yàn)原理：利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。①DNA的溶解性：DNA不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精(利用這一原理，可初步分離DNA與蛋白質(zhì))。DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同(利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)濃度的NaCl溶液就能使DNA充分溶解，從而使雜質(zhì)沉淀：或者讓其他成分溶解而使DNA析出，以達(dá)到分離的目的)。②DNA的鑒定原理：在沸水浴的條件下，DNA與二苯胺試劑反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色。(2)實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充說(shuō)明：質(zhì)粒作為載體的原因，質(zhì)粒DNA分子有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入其中；攜帶外源DNA片段的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，能在細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制；質(zhì)粒上常有特殊的標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選；質(zhì)粒不影響受體細(xì)胞正常的生命活動(dòng)?？键c(diǎn)2基因工程的基本操作程序1．目的基因的篩選與獲取(1)目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，如與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因。(2)獲取目的基因的方法：從基因文庫(kù)中獲取目的基因；利用PCR獲得和擴(kuò)增目的基因(3)利用PCR獲得和擴(kuò)增目的基因①含義：PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。需要具備的條件有模板、原料、引物、酶、控制溫度等。②原理：利用DNA半保留復(fù)制原理，在體外將目的基因的核苷酸序列不斷地加以復(fù)制，使其數(shù)量成指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n，其中為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。③前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。④PCR的反應(yīng)及其作用條件作用在一定的緩沖液(含Mg2+)中進(jìn)行提供相對(duì)穩(wěn)定的pH環(huán)境；真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活4種脫氧核苷酸作為合成DNA子鏈的原料DNA母鏈作為DNA復(fù)制的模板Taq酶(耐高溫)催化合成DNA子鏈引物使Taq酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸溫度控制90℃以上變性：使DNA片段雙鏈解開50℃左右復(fù)性：使解開的兩條DNA單鏈分別與相應(yīng)的引物結(jié)合(退火)72℃左右延伸：Taq酶催化子鏈合成⑤擴(kuò)增的過(guò)程：第一步：將反應(yīng)體系(包括雙鏈模板、引物、Taq酶、4種脫氧核苷酸以及酶促反應(yīng)所需的離子等)加熱至90℃以上，使雙鏈DNA兩條鏈之間的氫鍵打開，變成單鏈，分別作為聚合反應(yīng)的模板。第二步：將反應(yīng)體系降溫至50℃左右，使引物分別與模板DNA鏈3'端的相應(yīng)序列互補(bǔ)配對(duì)，這個(gè)過(guò)程稱為復(fù)性。第三步：將反應(yīng)體系升溫至72℃左右，在Taq酶的催化作用下，將與模板DNA互補(bǔ)的單個(gè)核苷酸加到引物所提供的3'—OH上，使DNA鏈延伸，產(chǎn)生一條與模板鏈互補(bǔ)的單鏈DNA。2．基因表達(dá)載體的構(gòu)建(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。其中心內(nèi)容是使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，形成重組運(yùn)載體，最后通過(guò)重組運(yùn)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：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，同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。(3)基因表達(dá)載體的組成及其作用①目的基因：外源DNA分子中有遺傳效應(yīng)的片段。②啟動(dòng)子：位于基因的上游，緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)，是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終表達(dá)出人類需要的蛋白質(zhì)。③終止子：位于基因的下游，也是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，是轉(zhuǎn)錄結(jié)束點(diǎn)。④標(biāo)記基因的作用：為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素抗性基因。(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程(1)用一定的限制酶切割載體，使其出現(xiàn)一個(gè)黏性末端(或平末端)的切口。(2)用限制酶切割目的基因，產(chǎn)生與載體一樣的黏性末端(或平末端)。(3)將切下的目的基因片段與載體混合，再加入適量DNA連接酶，使載體與目的基因結(jié)合成重組DNA分子(如圖)。3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(1)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程，稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是將目的基因整合到受體細(xì)胞的基因組中，可能存在于細(xì)胞質(zhì)中，也可能整合到染色體DNA上。(2)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法：根據(jù)受體和載體的類型不同，所采用的導(dǎo)入方法也不同，見(jiàn)下表。細(xì)胞種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法顯微注射技術(shù)Ca2+處理法(CaCl2)受體細(xì)胞受精卵或體細(xì)胞受精卵常用原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程農(nóng)桿菌能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有侵染能力。將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上→表達(dá)單子葉植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，但是成本較高。操作過(guò)程：將包裹在金屬顆粒表面的表達(dá)載體DNA打入受體細(xì)胞中，使目的基因與其整合并表達(dá)在植物受粉后，花粉形成的花粉管還未愈合前，剪去柱頭；然后滴加DNA(含目的基因)至花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→將注射了目的基因的受精卵經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)后移入母體子宮或輸卵管→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2+處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞→將重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收外源DNA分子4．目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)檢測(cè)目的：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過(guò)檢測(cè)與鑒定才能知道。(2)檢測(cè)對(duì)象：檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因；檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。(3)檢測(cè)方法類型檢測(cè)內(nèi)容方法結(jié)果顯示分子水平檢測(cè)目的基因是否插到受體細(xì)胞的DNA上從轉(zhuǎn)基因生物中提取DNA，用標(biāo)記的目的基因作探針，進(jìn)行DNA分子雜交如果顯示出雜交帶，表明日的基因已插入染色體DNA上目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA從轉(zhuǎn)基因生物中提取mRNA，進(jìn)行分子雜交(DNA和mRNA之間雜交)如果顯示出雜交帶，表明轉(zhuǎn)錄成功目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原——抗體雜交如有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品個(gè)體水平鑒定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能活性是否相同轉(zhuǎn)基因生物的抗性接種實(shí)驗(yàn)：比較基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能活性是否賦予了預(yù)期抗性或蛋白質(zhì)活性注意說(shuō)明：為了防止載體或目的基因的黏性末端自己連接即所謂“環(huán)化”，可用不同的限制酶分別處理含目的基因的DNA和載體，使目的基因兩側(cè)及載體上各自具有兩個(gè)不同的黏性末端。考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用1．基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用(1)植物基因工程技術(shù)主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等)，以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物成果：動(dòng)物轉(zhuǎn)基因工程主要用于動(dòng)物品種改良、建立生物反應(yīng)器、器官移植等。2．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用(1)生產(chǎn)藥物：利用微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞生產(chǎn)藥物，對(duì)微生物或動(dòng)植物的細(xì)胞進(jìn)行基因改造使它們能夠生產(chǎn)藥物；轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物批量生產(chǎn)藥物，科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，通過(guò)顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中，制成乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。(2)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體3．基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用(1)用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類一般稱為基因工程菌。(2)利用基因工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、氨基酸和維生素等考點(diǎn)4蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用1．蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求?？梢哉f(shuō)，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程。(1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：:根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，生產(chǎn)符合人們需求的、自然界中不存在的蛋白質(zhì)。(2)蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：:由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過(guò)改造或合成基因來(lái)完成。(3)蛋白質(zhì)工程的的流程(下圖)：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用(1)醫(yī)藥工業(yè)方面：研發(fā)藥物，如延長(zhǎng)干擾素的保存時(shí)間；降低小鼠單克隆抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度。(2)其他工業(yè)方面：改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。(3)農(nóng)業(yè)方面：通過(guò)改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，增加糧食產(chǎn)量；改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物農(nóng)藥，防治病蟲害。易錯(cuò)點(diǎn)1明辨限制酶的特點(diǎn)與使用特點(diǎn)(1)限制酶具有特異性，即一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)上進(jìn)行切割；限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(2)在獲取目的基因和切割載體時(shí)通常用同一種限制酶，以獲得相同的黏性末端。但如果用兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA連接酶的作用下目的基因與載體也可以連接起來(lái)。易錯(cuò)點(diǎn)2DNA連接酶和DNA聚合酶的區(qū)別(1)DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶是把單個(gè)的脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上。(2)DNA聚合酶起作用時(shí)需要以一條DNA鏈為模板，而DNA連接酶不需要模板。易錯(cuò)點(diǎn)3圖解限制酶的選擇原則(1)不破壞目的基因原則：如圖甲中可選擇PstⅠ，而不選擇SmaⅠ。(2)保留標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)原則：質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因，所以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，如圖甲中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，如圖甲也可選擇PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶。易錯(cuò)點(diǎn)4與DNA相關(guān)的五種酶的總結(jié)比較名稱作用部位作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長(zhǎng)鏈易錯(cuò)點(diǎn)5基因工程中的載體與膜載體的區(qū)別基因工程中的載體是DNA分子，能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，并利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制；膜載體是蛋白質(zhì)，與細(xì)胞膜的通透性有關(guān)。易錯(cuò)點(diǎn)6DNA的粗提取與鑒定的注意事項(xiàng)(1)如果以菜花為實(shí)驗(yàn)材料，由于它的硬度較高，容易出現(xiàn)研磨不充分的情況，需要延長(zhǎng)研磨的時(shí)間。如果以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料，它的氣味相對(duì)刺激，可以為學(xué)生準(zhǔn)備護(hù)目鏡，并注意通風(fēng)。不同的實(shí)驗(yàn)材料，其DNA的含量有所差別，香蕉、草莓、魚白等材料中的DNA含量較高。(2)DNA與二苯胺試劑作用呈現(xiàn)藍(lán)色。鑒定時(shí)溶液藍(lán)色的深淺，與溶液中DNA含量的多少有關(guān)。易錯(cuò)點(diǎn)7基因表達(dá)載體的構(gòu)建總結(jié)(1)需要用到的工具：限制酶、DNA連接酶、載體。(2)基因表達(dá)載體組成包含目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。(3)基因表達(dá)載體要能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代，還要能表達(dá)和發(fā)揮作用。(4)啟動(dòng)子(DNA片段)≠起始密碼子(RNA)；終止子(DNA片段)≠終止密碼子(RNA)。(5)目的基因的插入位點(diǎn)不是隨意的，基因表達(dá)需要啟動(dòng)子和終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入啟動(dòng)子和終止子之間的部位。(6)構(gòu)建基因表達(dá)載體一般用同種限制酶切割載體和目的基因。也可用兩種限制酶切割，以避免質(zhì)?；蚰康幕蜃陨磉B接。(7)限制酶切割載體時(shí)不能破壞標(biāo)記基因，以避免標(biāo)記基因不能表達(dá)，不能篩選出含有目的基因的受體細(xì)胞。易錯(cuò)點(diǎn)8農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法易錯(cuò)總結(jié)(1)農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有感染能力。(2)原理：Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(3)農(nóng)桿菌的作用是感染植物細(xì)胞，把目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體的DNA上。(4)用農(nóng)桿菌感染時(shí)，優(yōu)先選擇受傷的(受傷的/完好的)葉片與重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌培養(yǎng)，選用該葉片的理由是葉片傷口處的細(xì)胞可釋放大量的酚類物質(zhì)，可吸引農(nóng)桿菌。(5)若要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化單子葉植物細(xì)胞，可采取添加酚類物質(zhì)，其目的是吸引農(nóng)桿菌移向受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化。(6)利用Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的目的是：將目的基因插入到Ti質(zhì)粒上的T-DNA上，利用其將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性穩(wěn)定維持和表達(dá)。易錯(cuò)點(diǎn)9基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞受體細(xì)胞選受精卵而不是正常體細(xì)胞的原因(1)受精卵具有全能性且體積大，易操作；而動(dòng)物體細(xì)胞的全能性受限。(2)過(guò)程：易錯(cuò)點(diǎn)10Ca2+處理法(感受態(tài)細(xì)胞法)(1)受體細(xì)胞用Ca2+處理的目的是使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞，容易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。(2)用Ca2+處理受體細(xì)胞是通過(guò)改變細(xì)胞壁的通透性來(lái)完成1．(2024·江西·高考真題)γ-氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。利用L-谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L-谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L-谷氨酸脫羧酶基因(gadB)導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E．coliA．構(gòu)建了以L-谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的菌株E．coliB。下列敘述正確的是(

)A．上圖表明，可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadBB．E．coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸時(shí)，L-谷氨酸鈉的作用是供能C．E．coliA和E．coliB都能高效降解γ-氨基丁酸D．可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒[答案]D．[解析]A、不能直接從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadB，只能分離得到含有目的基因gadB序列的染色體DNA，如題圖所示，若要獲取目的基因，需要進(jìn)行PCR，A錯(cuò)誤。B、題意顯示，用L-谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L-谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的重要途徑之一，E．coliB中能表達(dá)L-谷氨酸脫羧酶(GadB)，因此可用E．coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸，該過(guò)程中L-谷氨酸鈉的作用不是供能，B錯(cuò)誤；C、E．coliA中沒(méi)有L-谷氨酸脫羧酶(GadB)，因而不能降解L-谷氨酸，而E．coliB中含有該酶的基因，因而能高效降解L-谷氨酸，高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸，C錯(cuò)誤；D、圖中質(zhì)粒下方括號(hào)內(nèi)備注含多克隆位點(diǎn)，表明質(zhì)粒上含有多種限制酶的識(shí)別序列，除了NcoⅠ和KpnⅠ外還有其他的限制酶可選，此外，PCR產(chǎn)物也未必非要用這兩種酶，而是可以用同尾酶替代，D正確。故選D。知識(shí)鏈接：基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等，標(biāo)記基因可便于目的基因的鑒定和篩選。2．(2024·湖南·高考真題)某同學(xué)將質(zhì)粒DNA進(jìn)行限制酶酶切時(shí)，發(fā)現(xiàn)DNA完全沒(méi)有被酶切，分析可能的原因并提出解決方法。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．限制酶失活，更換新的限制酶B．酶切條件不合適，調(diào)整反應(yīng)條件如溫度和酶的用量等C．質(zhì)粒DNA突變導(dǎo)致酶識(shí)別位點(diǎn)缺失，更換正常質(zhì)粒DNAD．酶切位點(diǎn)被甲基化修飾，換用對(duì)DNA甲基化不敏感的限制酶[答案]B．[解析]A、限制酶失活會(huì)使DNA完全不被酶切，此時(shí)應(yīng)更換新的限制酶，A正確；B、酶切條件不合適通常會(huì)使切割效果下降，調(diào)整反應(yīng)條件如溫度和PH等，調(diào)整酶的用量沒(méi)有作用，B錯(cuò)誤；C、質(zhì)粒DNA突變會(huì)導(dǎo)致限制酶識(shí)別位點(diǎn)缺失，進(jìn)而造成限制酶無(wú)法進(jìn)行切割，此時(shí)應(yīng)更換為正常質(zhì)粒，C正確；D、質(zhì)粒DNA上酶切位點(diǎn)被甲基化修飾，會(huì)導(dǎo)致對(duì)DNA甲基化敏感的限制酶無(wú)法進(jìn)行酶切，此時(shí)應(yīng)換用對(duì)DNA甲基化不敏感的限制酶，D正確。故選B。知識(shí)鏈接：限制酶特異性識(shí)別并切割DNA上的特定位點(diǎn)。3．(2024·安徽·高考真題)下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．實(shí)驗(yàn)中如果將研磨液更換為蒸餾水，DNA提取的效率會(huì)降低B．利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異，可初步分離DNAC．DNA在不同濃度NaC1溶液中溶解度不同，該原理可用于純化DNA粗提物D．將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng)，可檢測(cè)溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)[答案]D．[解析]A、研磨液有利于DNA的溶解，換為蒸餾水，DNA提取的效率會(huì)降低，A正確；B、DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可分離DNA，B正確；C、DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變，因此可用不同濃度的NaCl溶液對(duì)DNA進(jìn)行粗提取，C正確；D、在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，二苯胺試劑用于鑒定DNA，D錯(cuò)誤。故選D。知識(shí)鏈接：DNA粗提取和鑒定的原理：(1)DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性。(2)DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色。4．(2024·福建·高考真題)病毒感染初期，機(jī)體會(huì)分泌干擾素并作用于細(xì)胞受體IFNAR來(lái)應(yīng)對(duì)感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性傳染病。已知人白細(xì)胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵細(xì)胞的主要受體，小鼠沒(méi)有該受體，科研人員構(gòu)建hCD46轉(zhuǎn)基因小鼠用于相關(guān)研究，部分流程如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)利用PCR技術(shù)獲取目的基因hCD46，復(fù)性溫度下發(fā)生的擴(kuò)增過(guò)程是。(2)將hCD46接入質(zhì)粒應(yīng)選用的限制酶組合是。為提高轉(zhuǎn)基因效率，同時(shí)避免標(biāo)記基因進(jìn)入胚胎體內(nèi)，應(yīng)選用限制酶組合將重組質(zhì)粒變?yōu)榫€性DNA。(3)為獲取大量胚胎用于移植，可用激素處理小鼠a，使其。將胚胎移植到小鼠c的子宮中，應(yīng)選用桑葚胚的原因是。(4)利用PCR技術(shù)對(duì)子代小鼠進(jìn)行hCD46基因檢測(cè)，應(yīng)設(shè)置不加DNA模板的對(duì)照組，目的是。(5)若能進(jìn)一步構(gòu)建既表達(dá)hCD46受體又敲除IFNAR基因的小鼠，則該小鼠對(duì)麻疹病毒具有高易感性，原因是。[答案](1)兩種引物分別與含hCD46基因的兩條模板鏈結(jié)合(2)EcoRⅠ和NotIAgeⅠ和HindⅢ(3)超數(shù)排卵桑葚胚易于在小鼠子宮著床(4)排除PCR體系中外源DNA的污染(5)該小鼠能被麻疹病毒感染，且干擾素?zé)o法作用于IFNAR以應(yīng)對(duì)感染[解析](1)利用PCR技術(shù)獲取目的基因hCD46，復(fù)性溫度下發(fā)生的變化是兩種引物分別與解開的兩條模板鏈進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，為子鏈的延伸做準(zhǔn)備，即表現(xiàn)為兩種引物分別與含hCD46基因的兩條模板鏈結(jié)合(2)結(jié)合圖示可知，質(zhì)粒中以及目的基因的兩端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的識(shí)別序列，且這兩個(gè)序列位于啟動(dòng)子和終止子之間，因此，將hCD46接入質(zhì)粒應(yīng)選用的限制酶組合是EcoRⅠ和NotI。為提高轉(zhuǎn)基因效率，同時(shí)避免標(biāo)記基因進(jìn)入胚胎體內(nèi)，應(yīng)選用AgeⅠ和HindⅢ限制酶組合將重組質(zhì)粒變?yōu)榫€性DNA，因?yàn)檫@兩種限制酶可以將重組質(zhì)粒分為含目的基因的片段和含有標(biāo)記基因的片段。(3)為獲取大量胚胎用于移植，可用激素處理小鼠a，使其超數(shù)排卵，為獲取大量的供體胚胎做準(zhǔn)備。將胚胎移植到小鼠c的子宮中，通常選用桑葚胚的原因是因?yàn)樯］嘏咭子谠谛∈笞訉m著床，進(jìn)而可以提高胚胎的存活率。(4)利用PCR技術(shù)對(duì)子代小鼠進(jìn)行hCD46基因檢測(cè)，應(yīng)設(shè)置不加DNA模板的對(duì)照組作為空白對(duì)照，這樣可以排除PCR體系中外源DNA的污染，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。(5)若能進(jìn)一步構(gòu)建既表達(dá)hCD46受體又敲除IFNAR基因的小鼠，則該轉(zhuǎn)基因小鼠能接受抗原刺激，進(jìn)而機(jī)體會(huì)分泌干擾素，但干擾素?zé)o法與相應(yīng)的受體結(jié)合，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因小鼠的受體IFNAR無(wú)法表達(dá)，因而干擾素?zé)o法起作用，因此，該小鼠對(duì)麻疹病毒具有高易感性。知識(shí)鏈接：PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。通過(guò)這一技術(shù)，可以獲取大量的目的基因。PCR擴(kuò)增反應(yīng)需要兩種引物、模板DNA、原料(4種脫氧核苷酸)、酶(耐高溫的DNA聚合酶)。PCR反應(yīng)過(guò)程是：變性→復(fù)性→延伸。5．(2024·重慶·高考真題)大豆是重要的糧油作物，提高大豆產(chǎn)量是我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要任務(wù)。我國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)，基因S在大豆品種DN(種子較大)中的表達(dá)量高于品種TL(種子較小)，然后克隆了該基因(兩品種中基因S序列無(wú)差異)及其上游的啟動(dòng)子序列，并開展相關(guān)研究。(1)基因S啟動(dòng)子的基本組成單位是。(2)通過(guò)基因工程方法,將DN克隆的“啟動(dòng)子D+基因S”序列導(dǎo)入無(wú)基因S的優(yōu)質(zhì)大豆品種YZ。根據(jù)題19圖所示信息(不考慮未標(biāo)明序列)判斷構(gòu)建重組表達(dá)載體時(shí)，為保證目標(biāo)序列的完整性，不宜使用的限制酶是；此外，不宜同時(shí)選用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是。(3)為驗(yàn)證“啟動(dòng)子D+基因S”是否連接在表達(dá)載體上，可用限制酶對(duì)重組表達(dá)載體酶切后進(jìn)行電泳。電泳時(shí)，對(duì)照樣品除指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物外，還應(yīng)有。經(jīng)驗(yàn)證的重組表達(dá)載體需轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，檢測(cè)轉(zhuǎn)入是否成功的技術(shù)是。(4)用檢測(cè)后的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化品種YZ所得再生植株YZ-1的種子變大。同時(shí)將從TL克隆的“啟動(dòng)子T+基因S”序列成功導(dǎo)入YZ，所得再生植株YZ-2的種子也變大，但小于YZ-1。綜合分析，大豆品種DN較TL種子大的原因是。[答案](1)脫氧核糖核苷酸(脫氧核苷酸)(2)EcoRⅠ酶切后形成的片段黏性末端相同，易自我環(huán)化；不能保證目標(biāo)片段與載體定向鏈接(反向鏈接)(3)酶切后的空載體片段，啟動(dòng)子D+基因S片段

PCR(4)品種DN的基因S上游啟動(dòng)子效應(yīng)比TL強(qiáng)，使得基因S表達(dá)量更高，種子更大[解析](1)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，用于啟動(dòng)DNA的轉(zhuǎn)錄，是一段DNA片段，其基本組成單位是四種脫氧核糖核苷酸。(2)①根據(jù)圖示信息可知，“啟動(dòng)子D＋基因S”的DNA序列上存在EcoRⅠ的識(shí)別序列，若使用限制酶EcoRⅠ，會(huì)使目的基因序列被破壞；②根據(jù)圖中限制酶的識(shí)別序列可知，酶SpeⅠ和XbaⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端相同，若用這兩種限制酶切割，形成的DNA片段在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，容易出現(xiàn)自我環(huán)化，以及無(wú)法保證目的基因片段與載體片段單向連接，影響目的基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)。(3)①DNA電泳可以分離不同大小的DNA片段，用限制酶對(duì)重組表達(dá)載體酶切后的產(chǎn)物不僅有“啟動(dòng)子D+基因S”片段，還有酶切后的空載體片段，因此電泳時(shí)，對(duì)照樣品除指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物外，還應(yīng)有酶切后的空載體片段和“啟動(dòng)子D+基因S”片段；②在分子水平上檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)入成過(guò)可通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)受體細(xì)胞的DNA上是否插入目的基因或目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA。(4)根據(jù)(4)題目信息可知，再生植株YZ-1導(dǎo)入的目的基因?yàn)槿∽云贩NDN的“啟動(dòng)子D＋基因S”序列，再生植株YZ-2導(dǎo)入的目的基因?yàn)槿∽云贩NTL的“啟動(dòng)子T＋基因S”序列，結(jié)合題干信息“兩品種中基因S序列無(wú)差異”可推測(cè)：品種DN的基因S上游的啟動(dòng)子D的效應(yīng)強(qiáng)于品種TL的啟動(dòng)子T，啟動(dòng)子D使基因S表達(dá)量更高，因而種子更大。知識(shí)鏈接：基因工程技術(shù)的基本步驟：(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)有DNA分子雜交、RNA分子雜交、抗原-抗體雜交；個(gè)體水平上的鑒定有抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。6．(2024·全國(guó)·高考真題)某研究小組將纖維素酶基因(N)插入某種細(xì)菌(B1)的基因組中，構(gòu)建高效降解纖維素的菌株(B2)。該小組在含有N基因的質(zhì)粒中插入B1基因組的M1與M2片段；再經(jīng)限制酶切割獲得含N基因的片段甲，片段甲兩端分別為M1與M2；利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)將片段甲插入B1的基因組，得到菌株B2。酶切位點(diǎn)(I～Ⅳ)、引物(P1～P4)的結(jié)合位置、片段甲替換區(qū)如圖所示，→表示引物5'→3'方向?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)限制酶切割的化學(xué)鍵是。為保證N基因能在菌株B2中表達(dá)，在構(gòu)建片段甲時(shí)，應(yīng)將M1與M2片段分別插入質(zhì)粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位點(diǎn)之間，原因是。(2)CRISPR/Cas9技術(shù)可以切割細(xì)菌B1基因組中與向?qū)NA結(jié)合的DNA。向?qū)NA與B1基因組DNA互補(bǔ)配對(duì)可以形成的堿基對(duì)有G－C和。(3)用引物P1和P2進(jìn)行PCR可驗(yàn)證片段甲插入了細(xì)菌B1基因組，所用的模板是；若用該模板與引物P3和P4進(jìn)行PCR，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是。(4)與秸稈焚燒相比，利用高效降解纖維素的細(xì)菌處理秸稈的優(yōu)點(diǎn)是(答出2點(diǎn)即可)。[答案](1)磷酸二酯鍵不破壞N基因，且能保證N基因正常表達(dá)(2)C-G、A-T、U-A(3)N基因的兩條鏈不能擴(kuò)增出目的基因(4)不污染環(huán)境、增加土壤養(yǎng)分[解析](1)限制酶切割的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵。在構(gòu)建片段甲時(shí)，應(yīng)將M1與M2片段分別插入質(zhì)粒的Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ酶切位點(diǎn)之間，不破壞N基因，且能保證N基因正常發(fā)表達(dá)。(2)RNA的堿基組成有A、U、G、C，DNA的堿基組成為A、T、G、C，向?qū)NA與B1基因組DNA互補(bǔ)配對(duì)可以形成的堿基對(duì)有G-C和C-G、A-T、U-A。(3)用引物P1和P2進(jìn)行PCR可擴(kuò)增N基因，驗(yàn)證片段甲插入了細(xì)菌B1基因組，所用的模板是N基因的兩條鏈；用該模板與引物P3和P4進(jìn)行PCR，因?yàn)镻3不能與N基因模板鏈結(jié)合，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不能擴(kuò)增出DNA片段。(4)與秸稈焚燒相比，利用高效降解纖維素的細(xì)菌處理秸稈的優(yōu)點(diǎn)是不污染環(huán)境、增加土壤養(yǎng)分。知識(shí)鏈接：PCR原理：在解旋酶作用下，打開DNA雙鏈，每條DNA單鏈作為母鏈，以4種游離脫氧核苷酸為原料，合成子鏈，在引物作用下，DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈，即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實(shí)際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過(guò)程。DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈。PCR反應(yīng)過(guò)程是：變性→復(fù)性→延伸。7．(2024·山東·高考真題)研究發(fā)現(xiàn)基因L能夠通過(guò)脫落酸信號(hào)途徑調(diào)控大豆的逆境響應(yīng)。利用基因工程技術(shù)編輯基因L，可培育耐鹽堿大豆品系。在載體上的限制酶BsaI切點(diǎn)處插入大豆基因L的向?qū)NA序列，將載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞后，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可引導(dǎo)核酸酶特異性結(jié)合基因組上的目標(biāo)序列并發(fā)揮作用。載體信息、目標(biāo)基因L部分序列及相關(guān)結(jié)果等如圖所示。(1)用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目標(biāo)基因L時(shí)，所用的引物越短，引物特異性越(填“高”或“低”)。限制酶在切開DNA雙鏈時(shí)，形成的單鏈突出末端為黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因組DNA，理論上可產(chǎn)生的黏性末端最多有種。載體信息如圖甲所示，經(jīng)BsaI酶切后，載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5'--3'和5'--3'。(2)重組載體通過(guò)農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞，使用抗生素篩選到具有該抗生素抗性的植株①∶④。為了鑒定基因編輯是否成功，以上述抗性植株的DNA為模板，通過(guò)PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L，部分序列信息及可選用的酶切位點(diǎn)如圖乙所示，PCR產(chǎn)物完全酶切后的電泳結(jié)果如圖丙所示。據(jù)圖可判斷選用的限制酶是，其中純合的突變植株是(填序號(hào))。(3)實(shí)驗(yàn)中獲得1株基因L成功突變的純合植株，該植株具有抗生素抗性，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其體細(xì)胞中只有1條染色體有T-DNA插入。用抗生素篩選這個(gè)植株的自交子代，其中突變位點(diǎn)純合且對(duì)抗生素敏感的植株所占比例為，篩選出的敏感植株可用于后續(xù)的品種選育。[答案](1)低2565'-CAAT-3'5'-GTTT-3'(2)卡那霉素SacⅠ④(3)1/4[解析](1)引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的短單鏈核酸，用于PCR的引物長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。由此可知，在利用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目的基因時(shí)，所用的引物越短，則引物的特異性就越低。根據(jù)題意可知，限制酶在切開DNA雙鏈時(shí)，形成的單鏈突出末端為黏性末端，若用BsaI酶切大豆基因組DNA，圖中給出的只是載體信息，大豆基因組無(wú)法從圖中看出。只能根據(jù)理論來(lái)推測(cè)，BsaI切割產(chǎn)生的黏性末端是NNNN，四個(gè)堿基最多可能有256種排列順序，故答案應(yīng)為256。根據(jù)圖甲所示的載體信息，經(jīng)BsaI酶切后，載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5'-ATTG3'和5'-AAAC-3'。(2)根據(jù)圖示信息可知，重組載體通過(guò)農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞當(dāng)中的片段包含了卡那霉素抗性基因，因此可以通過(guò)使用卡那霉素篩選到具有該抗生素抗性的植株。根據(jù)圖甲可知，目標(biāo)基因L的目標(biāo)序列跟突變序列之間的差異只有在SacⅠ酶切位點(diǎn)上存在差異，BamHⅠ和EcoRⅠ這兩個(gè)酶切位點(diǎn)完全相同，根據(jù)圖丙及題意可知，所展示的電泳結(jié)果可知，要以上述抗性植株的DNA為模板，通過(guò)PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L，并對(duì)PCR產(chǎn)物完全酶切后進(jìn)行電泳從而判斷植株含有的是目標(biāo)序列還是突變序列，因此只能選用限制酶SacⅠ，限制酶SacⅠ在突變序列存在酶切位點(diǎn)，但是目標(biāo)序列沒(méi)有，因此經(jīng)過(guò)該酶酶切后突變序列的電泳條帶會(huì)出現(xiàn)兩條，目標(biāo)序列是一條帶，根據(jù)圖丙結(jié)果可知，只有④為純和突變的植株。(3)根據(jù)題意可知，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中獲得了一株基因l成功突變的純合之中，已知該植株具有抗生素抗性，經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其體細(xì)胞中只有一條染色體含有T-DNA插入。根據(jù)圖示可知，抗生素抗性基因在T-DNA片段上，因此如果用抗生素來(lái)篩選該植株進(jìn)行自交，可知其配子中含有抗生素抗性基因的比例為1/2，不含T-DNA(對(duì)抗生素敏感)的配子比例為1/2，因此突變位點(diǎn)純合且對(duì)抗生素敏感的植株所占比例應(yīng)該為1/2×1/2=1/4，純突變位點(diǎn)純合且具有抗生素抗性的植株所占比例應(yīng)該為3/4，可以篩選出的敏感植株可用于后續(xù)的品種選育。知識(shí)鏈接：基因工程的基本操作程序包括目的基因的篩選與獲取，基因表達(dá)載體的構(gòu)建，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和目的基因的檢測(cè)與鑒定。8．(2024·安徽·高考真題)丁二醇廣泛應(yīng)用于化妝品和食品等領(lǐng)域。興趣小組在已改造的大腸桿菌中引入合成丁二醇的關(guān)鍵基因X，以提高丁二醇的產(chǎn)量?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)擴(kuò)