基因工程与细胞工程-2022届高考生物二轮复习

[知识主干 ·一网打尽]
[教材漏点 ·一遍修复]
1．限制酶为何不切割自身 DNA?
提示： 限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的碱基序列，并在特定的位 点上进行切割；限制酶不切割自身 DNA 的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或者识别序 列已经被修饰。

2.cDNA 文库的基因中为什么不含有启动子和内含子？
提示： cDNA 文库是以某一发育时期细胞中的 mRNA 为模板反转录形成的，cDNA 中不含有 启动子和内含子。

3.说出植物组织培养的培养基组成。

漏点来源： 教材选修 3 P “小知识” 漏点来源： 教材选修 3 P “生物技术资料卡”
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漏点来源： 教材选修 3 P “文字信息”
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提示： 普通由无机营养成份、有机营养成份、激素、琼脂四部份组成。

4．病毒灭活的含义是什么？
提示： 灭活是指用物理或者化学手段使病毒或者细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原 体的抗原结构。

[错点混点 ·一扫而过]
1 ．用限制酶能切割烟草花叶病毒的核酸。

(×)
2．如果要将人生长激素基因导入大肠杆菌，应从 cDNA 文库中获取目的基因，或者用人 工化学合成的方法获取。

( √)
3．用相同的限制酶切割 DNA 留下的黏性末端一定是相同的；用不同的限制性内切酶切 割 DNA 留下的黏性末端一定是不相同的。

(×)
4．基因治疗是指将缺陷基因诱变为正常基因；基因诊断依据的原理是DNA 份子杂交； 一种基因探针能够检测水体中的各种病毒。

(×)
5．生物体内 DNA 份子的解旋一定需要解旋酶，在体外则只需要高温。

(×)
6 ．愈伤组织的细胞罗列整齐而密切，且为高度液泡化、无定形状的薄壁细胞。

(×)
7 ．植物产生的种子能发育成新的个体，是种子细胞全能性的体现。

(×)
8．同一株绿色开花植物不同部份的细胞经组织培养获得的愈伤组织细胞基因都是相同
的。

(×)
9．在动物细胞培养与植物组织培养中，都需要对培养基灭菌，还都需要用到 CO 培养 2 箱。

(×)
10．将 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合，培养液中融合后的细胞即为杂交瘤细
胞。

(×)
考点一 基因工程与蛋白质工程(含DNA 的粗提取与鉴定)
[核心整合]
1 ．基因工程常考的三种基本工具
(1)限制酶：识别双链 DNA 份子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

漏点来源： 教材选修 3 P “生物技术资料卡”
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(2)DNA 连接酶：①E ·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端；②T DNA 连接酶能连接黏性末
4
端和平末端。

(3)载体：①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；②有一个至多个限制酶切割位点；
③具有特殊的标记基因——以便对含目的基因的受体细胞筛选。

2 ．基因工程的四大操作程序
(1) 目的基因的获取(三种方法)
①从基因文库中获取。

②利用 PCR 技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制，其过程如下：
③用化学方法人工合成。

(2)基因表达载体的构建(此为“核心步骤”)
①基因表达载体的组成：
基因表达载体＝启动子＋目的基因＋终止子＋标记基因＋复制原点
②构建过程：
注：目的基因插入位置：插入至启动子下游，终止子上游
(3)将目的基因导入受体细胞的“三慷慨法”
①导入植物细胞——农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。

②导入动物细胞——显微注射法(普通导入受精卵)。

③导入微生物细胞——使用 Ca2＋处理细胞。

(4)理清目的基因的检测与鉴定
①导入检测： DNA 份子杂交技术(使用DNA 探针)。

(|转录检测：份子杂交技术检测mRNA
②表达检测〈
|翻译检测：用相应的抗体进行抗原—抗体杂交
③个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或者抗病等的接种实验。

3 ．理清蛋白质工程
[命题通关]
命题点 1 以基因工程的操作工具与操作过程为依托考查生命观念及科学思维
1 ．(山东模考)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。

已知 ddNTP 按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸即将终止。

某同学要通过 PCR 技术获得被32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链 DNA 片段。

在反应管中已经有单链模板、引物、 DNA 聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料( )
①dGTP，dATP，dTTP，dCTP ②dGTP，dATP，dTTP
③α位32P 标记的ddCTP ④γ 位32P 标记的 ddCTP
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析：选A。

PCR 扩增DNA 时，需要dGTP、dATP、dTTP、dCTP 作为原料，而脱氧核苷三磷酸(dNTP)连接到子链上时，会断掉2 个特殊的化学键，为了获得被32P 标记且以碱基“C ”为末端的32P 标记应位于ddCTP 的α 位，加入ddCTP 后会终止子链的延伸，获得不同长度的子链DNA 片段，此外还需要①③，A 正确。

2 ．(山东模考)对于绝大多数生物来说，基因是具有遗传效应的 DNA 片段。

下列关于二倍体真核生物基因的描述，正确的是( )
A．某生物组织中全部的 mRNA 反转录出的 DNA 包含该生物所有核基因
B．基因表达的最终产物都是承担细胞相应生命活动的蛋白质
C．刚转录完成的 RNA 序列与结合到核糖体上的该基因的mRNA 序列相同
D．真核生物的基因在一定条件下可以在原核细胞中表达
解析：选D。

某生物组织中所含细胞可能只表达了一部份基因，全部的mRNA 反转录出的DNA 不一定包含该生物所有核基因，A 错误；基因形成RNA 以及RNA 翻译为蛋白质都是基因的表达，基因表达的最终产物不一定是承担细胞相应生命活动的蛋白质，B 错误；刚转录完成的RNA 序列有mRNA、tRNA、rRNA 等，不一定与结合到核糖体上的该基因的mRNA 序列相同，C 错误；真核生物的基因在一定条件下可以在原核细胞中表达，如可去除真核生物基因中的内含子序列，使其在原核生物中表达，D 正确。

命题点 2 以基因工程的应用为依托考查科学思维与科学探索
3 ．(山东模考)新型冠状病毒的检测方法目前主要有核酸检测法和抗体检测法。

下列说法错误的是( )
A．抗体检测法利用了抗原与抗体特异性结合的原理
B．感染早期，会浮现能检测出核酸而检测不出抗体的情况
C．患者康复后，会浮现能检测出抗体而检测不出核酸的情况
D．感染该病毒但无症状者，因其体内不能产生抗体不合用抗体检测法检测
解析：选D。

抗体只能与特定抗原结合，所以抗体检测法就利用了抗原与抗体特异性结合的原理，A 正确；体液免疫需要经过一段时间才会产生抗体，所以感染早期会浮现能检测出核酸而检测不出抗体的情况，B 正确；机体通过产生较多的抗体从而将新型冠状病毒彻底泯灭，故患者康复后，会浮现能检测出抗体而检测不出核酸的情况，C 正确；感染该病毒的部份人由于其机体自身免疫力强而未浮现症状，但其仍发生相关免疫反应，故其体内也能产生抗体，D 错误。

4 ． (2022 ·全国乙卷，T38)用 DNA 重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更
符合人类需要的生物产品。

在此过程中需要使用多种工具酶，其中 4 种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。

回答下列问题：
(1)常用的 DNA 连接酶有E ·coli DNA 连接酶和 T DNA 连接酶。

上图中________酶切割
4
后的 DNA 片段可以用E ·coli DNA 连接酶连接。

上图中________酶切割后的 DNA 片段可以用
T DNA 连接酶连接。

4
(2)DNA 连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________________。

(3)DNA 重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。

如质粒 DNA 份子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能________；质粒 DNA 份子上有________________________，便于外源 DNA 插入；质粒 DNA 份子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是_______________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)表达载体含有启动子，启动子是指_______________________________________
________________________________________________________________________。

解析：(1)限制酶Eco RⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和Eco RⅤ切割形成的是平末端，E·coli DNA 连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA 片段互补的黏性末端
之间的磷酸二酯键连接起来，而T DNA 连接酶来源于T 噬菌体，可用于连接黏性末端和平末
4 4
端，但连接平末端效率较低。

因此图中Eco RⅠ和PstⅠ切割后的DNA 片段(黏性末端)可以用E·coli DNA 连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA 片段，限制酶SmaⅠ和Eco RⅤ切割后
的DNA 片段(平末端)也可以用T DNA 连接酶连接。

4
(2)DNA 连接酶将两个DNA 片段连接形成磷酸二酯键。

(3)质粒是小型环状的DNA 份子，常作为目的基因的载体，首先质粒上含有复制原点，
能保证质粒在受体细胞中自我复制。

质粒DNA 份子上有一个至多个限制酶切割位点，便于目的基因插入。

质粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。

(4)启动子是一段有特殊结构的DNA 片段，位于基因的首端，它是RNA 聚合酶识别和结合的部位，有了它才干驱动基因转录出mRNA ，最终获得需要的蛋白质。

答案：(1)Eco R Ⅰ、Pst Ⅰ Eco R Ⅰ、SmaⅠ、Pst Ⅰ、Eco RⅤ (2)磷酸二酯键 (3)自我复制一个至多个限制酶切割位点用添加特定抗生素的选择培养基培养已转化处理的宿主细胞 (4)位于基因首端、一段有特殊结构的DNA 片段，它是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，有了它才干驱动基因转录出 mRNA
考点二细胞工程
[核心整合]
1 ．植物组织培养过程
(1)植物组织培养的两个关键
(2)针对三类目标(试管苗、人工种子、细胞产物)的培养流程
2 ．植物体细胞杂交技术
(1)酶解方法：用纤维素酶和果胶酶处理。

(2)促融方法：①物理法：离心、振动、电激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)。

(3)植物体细胞杂交即将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞哺育成新的植物体的过程，不管是染色体数、基因型还是染色体组数都采用直接相加的方法。

3 ．动物细胞培养
(1)培养流程
(2)营养条件
①加入动物血清、血浆等。

②通入氧气以满足代谢的需要。

③通入二氧化碳以维持培养液的 pH。

(3)胰蛋白酶的两次使用：首先用胰蛋白酶处理动物的器官或者组织，以制备细胞悬液；培养过程中发生接触抑制时，同样要用胰蛋白酶使细胞分散开。

(4)避免杂菌污染的措施：培养液及培养用具灭菌处理，加入一定量的抗生素，定期更换培养液。

4 ．理清动物体细胞核移植
5 ．关注制备单克隆抗体常考点
(1)三种细胞特点不同
①免疫后的 B 淋巴细胞：能分泌抗体，不能大量增殖。

②骨髓瘤细胞：能大量增殖，不能分泌抗体。

③杂交瘤细胞：既能分泌抗体，又能大量增殖。

(2)二次筛选的目的不同
第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB 型细胞(A 为 B 淋巴细胞， B 为骨髓瘤细胞)，该细胞既能分泌抗体又能大量增殖，筛选掉 A、B、AA、BB 型细胞。

第二次筛选：利用多孔培养板法和抗原—抗体杂交法筛选，获得产生所需抗体的杂交瘤细胞。

[命题通关]
命题点 1 以植物细胞工程为依托考查生命观念及科学探索
1 ．(山东模考)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。

若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。

依据该原
理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图所示。

下列说法错误的是( )
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
解析：选C。

植物细胞壁的主要成份是纤维素和果胶，过程①需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得原生质体，A 项正确；紫外线属于诱发变异的物理因素，紫外线照射的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，B 项正确；过程③为诱导植物原生质体融合，常用离心、振动、电激、聚乙二醇作为诱导剂等方式处理，不用灭活的病毒诱导，C 项错误；普通小麦没有耐盐基因，耐盐小麦的形成是将来自中间偃麦草的含有耐盐基因的染色体片段整合到普通小麦染色体上的结果，D 项正确。

2 ．(2022 ·湖北高三其他摹拟)植物体细胞杂交过程中，细胞融合的方式有对称融合和非对称融合。

对称融合是将两个物种的两个完整的原生质体融合在一起，由于实用基因和不利基因共处于一个杂种中，往往需要多次回交才干除去其中的不利基因。

非对称融合是将一个物种的含部份染色体的原生质体与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起，可以较好地减少不利基因的重组，所得杂种只需较少次数的回交就可以达到改良作物的目的。

下列相关叙述错误的是( )
A．植物体细胞杂交可以克服有性杂交的不亲和性，打破物种之间的繁殖隔离
B．植物对称融合方式中两个植物细胞完成融合的标志是两个细胞核融合形成一个细胞核
C．在非对称融合过程中，可以利用物理射线、化学试剂等方式去除部份染色体
D．在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
解析：选B。

植物体细胞杂交的意义在于可以克服有性杂交的不亲和性，打破物种之间
的繁殖隔离，A 正确；两个植物细胞完成融合的标志是融合细胞再生出细胞壁，B 错误；非对称融合是将一个物种的含部份染色体的原生质体与另一个物种的一个完整原生质体融合在一起，用物理射线、化学试剂等均可以诱导染色体数目发生变化，C 正确；植物细胞壁的成份主要是纤维素和果胶，在进行植物体细胞杂交之前，必须用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，D 正确。

3．通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产)，哺育高产耐盐的杂种植株。

请完善下列实验流程并回答问题：
(1)A 是______________酶， B 是______________。

D 是具有耐盐优良性状的幼芽， D 长成的幼苗需要选择的原因____________________________________________________。

(2) 由 C 形成植株的过程利用了 ________________技术，形成愈伤组织需要经过
________过程，愈伤组织在分化形成幼苗，整个培养过程要在________的条件下进行。

(3)植物体细胞融合成功的标志是________________。

目前，植物体细胞杂交还存在许多问题没有解决，如______________________，尽管如此，这项新技术在克服______________ 障碍等方面取得的重大突破还是震撼人心的。

(4)已知甲、乙植物分别为四倍体、二倍体，则“甲—乙植株”属于________倍体植株。

解析：(1)植物细胞壁的成份为纤维素和果胶，因此过程A 用到纤维素酶和果胶酶去除细胞壁；B 是甲、乙两个原生质体经过融合产生的，所以B 是融合的原生质体；D 是具有耐盐优良性状的幼芽，D 长成后有耐盐高产和耐盐不高产两种，所以要进行选择。

(2)由杂种细胞形成植株的过程利用植物组织培养技术；形成愈伤组织需要经过脱分化过程，再经过再分化过程；整个过程都要在无菌条件下进行。

(3)再生细胞壁的形成标志着细胞融合的成功，这意味着两个融合的原生质体重新构成
了一个植物细胞；植物体细胞杂交的优点是克服远缘杂交不亲和的障碍；不足之处是不能按 照人的意愿表达两个亲本的性状。

(4)由于该项技术仅仅是对两个原生质体进行了融合，那末原来的两个细胞中的染色体 组相加，即有 6 个染色体组，所以形成的植株为六倍体。

答案： (1)纤维素酶和果胶 融合的原生质体 并非每一个细胞都能表达出耐盐性状
(2) 植物组织培养 脱分化 无菌无毒 (3)再生出新的细胞壁 不能按照人的意愿表达两个亲 本的性状 远缘杂交不亲和 (4)六
命题点 2 以动物细胞工程为依托考查生命观念及科学探索
4 ．(山东模考)下列关于单克隆抗体制备的说法，正确的是( )
A ．将特定抗原注射到小鼠体内，可以从小鼠血清中获得单克隆抗体
B ．经特定抗原免疫过的 B 淋巴细胞在体外培养时可分泌单克隆抗体
C ．诱导 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，发生融合的细胞均为杂交瘤细胞
D ．筛选出杂交瘤细胞后，需利用特定抗原再次筛选分泌单克隆抗体的细胞
解析： 选 D 。

向小鼠体内注射特定的抗原，小鼠会产生浆细胞，可以从小鼠血清中获得 抗体，但此时的抗体不是单克隆抗体，A 错误；经特定抗原免疫过的 B 淋巴细胞在体外无增 殖能力，无法通过培养获得单克隆抗体，B 错误；诱导 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，产 生的融合细胞可能是：B 细胞－B 细胞融合、瘤细胞－瘤细胞融合、 B 细胞－瘤细胞融合， C 错误；单克隆抗体制备过程需要 2 次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能够产 生特定抗体的杂交瘤细胞，因此经过 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞还需进行 抗体阳性检测才干可进行体内或者体外培养， D 正确。

5 ． (2022 ·湖北高三其他摹拟)通常选取皮肤烧伤患者的自身细胞(如具有分裂能力的 成纤维细胞)，经体外培养获得自体健康皮肤，再通过皮肤移植术对患者进行治疗。

下列说 法错误的是( )
A ．通常选取皮肤中分裂能力强、易培养的成纤维细胞或者皮肤干细胞进行体外培养
B ．用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞，有利于单个细胞与培养液充分接触
C ．该细胞体外培养过程只需要提供 O 2，其呼吸产生的 CO 就足以维持培养液 pH 2
D．与体外培养癌细胞过程相比，该患者皮肤细胞培养过程中会浮现接触抑制现象
解析：选D。

根据题意，为治疗皮肤大面积烧伤的病人，皮肤中成纤维细胞或者皮肤干细胞分裂能力强、易于体外培养，通常选取这些细胞进行体外培养更容易成功，A 正确；用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞，可以使单个细胞与培养液充分接触，有利于细胞充分
吸收培养液中的营养物质，B 正确；动物细胞培养所需的气体主要有O 和CO ，O 是细胞代
2 2 2
谢所必需的，CO 的主要作用是维持培养液的pH ，因细胞呼吸产生的CO 不足以维持培养液
2 2
的pH ，才需要提供5%的CO ，C 错误；癌细胞在营养充足的条件下具有无限增殖的能力，不
2
会浮现动物组织培养过程中浮现的接触性抑制现象，D 正确。

6 ．(2022 ·全国卷Ⅰ ，T38)为研制抗病毒 A 的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材
料设计了以下实验流程。

回答下列问题：
(1) 上述实验前必须给小鼠甲注射病毒 A ，该处理的目的是
________________________________________________________________________。

(2) 写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：
________________________________________________________________________。

(3)为了得到能产生抗病毒 A 的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。

图中筛选 1 所采用的培养基属于__________，使用该培养基进行细胞培养的结果是______________。

图中筛选 2 含多次筛选，筛选所依据的基本原理是______________________。

(4)若要使能产生抗病毒 A 的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有
__________________________ (答出两点即可)。

解析：(1)利用小鼠制备单克隆抗体时，先要给小鼠注射相应的抗原，目的是获得经免疫的、能产生相应抗体的B 淋巴细胞。

(2)利用小鼠的脾脏制备单细胞悬液的主要步骤是：①取小鼠甲的脾脏并剪碎；②用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞；③利用培养液将分散的细胞制成细胞悬液。

(3)为了得到所需要的杂交瘤细胞，在细胞培养过程中要进行筛选。

第一次筛选(筛选1)是利用选择培养基进行筛选，在选择培养基上惟独融合的杂种细胞才干生长，未融合的、同种细胞融合的细胞都不能存活。

后续过程还需要利用抗原与抗体的反应具有特异性的原理进行多次筛选(筛选2) ，目的是得到能产生所需要的抗体并能无限增殖的杂交瘤细胞。

(4)若要将得到的杂交瘤细胞进行大量培养，可以在体外条件下进行大规模培养，或者将其注射到小鼠腹腔内增殖。

答案：(1)诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 (2)取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液 (3)选择培养基惟独杂交瘤细胞能够生存抗原与抗体的反应具有特异性 (4)将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培养
[真题例证]
1 ． (202
2 ·全国卷Ⅱ ，T38，节选)植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。

回答下列问题：
(1)(概念辨析类)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。

与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (答出 2 点即可)。

提示：能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快。

(2)(程序表述类)植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。

将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (用
流程图表示)。

提示： 含目的基因的细胞
愈伤组织诱―导―分→化小植株。

2 ． (2022 ·全国乙卷， T 节选)(1)(程序表述类)利用抗生素可筛选出含抗生素标记基
38 因的质粒载体的宿主细胞，方法是_______________________________________。

________________________________________________________________________ 提示： 用含抗生素的培养基培养宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。

(2)( 概 念 表 述 类 ) 表 达 载 体 含 有 启 动 子 ， 启 动 子 是 指
________________________________________________________________________。

________________________________________________________________________ 提示： 位于基因首端的一段特殊 DNA 序列，是 RNA 聚合酶识别并结合的部位，能驱动转 录过程。

[长句特训]
1 ． (概念辨析类)DNA 连接酶和 DNA 聚合酶的作用相同吗？试简要说明。

设问依据： 教材选修 3 P “寻根问底”
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提示： 不相同。

DNA 连接酶连接的是两个 DNA 片段，而 DNA 聚合酶连接的是单个的脱氧 核苷酸。

2. (原因分析类)对天然蛋白质的改造，为什么不能直接对蛋白质进行操作？
设问依据： 教材选修 3 P “侧栏问题”
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提示： 任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，如果对蛋白质直接改造，即便成功，改 造的蛋白质也无法遗传。

3. (原因猜测类)为什么“番茄－马铃薯”没有想象的那样，地上结番茄，地下长马铃
薯？
提示： 生物基因之间相互调控、相互影响。

[热点题型]
以药物的开辟为情境材料，体现应用性与创新性的新题型
教材： 教材选修 3 P “文字信息”
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1．人体内的 t PA 蛋白能高效降解由纤维蛋白凝结而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是大剂量使用会诱发颅内出血。

如果将 t PA 蛋白第 84 位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。

先对天然的 t PA 基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达改造后的基因，可创造出性能优异的改良 t PA 蛋白。

如图表示通过重叠延伸 PCR 技术获取 t PA 改良基因和构建含t PA 改良基因重组质粒的过程示意图。

图中重叠延伸 PCR 过程中，引物a、b 被用来扩增含有突变位点及其上游序列的DNA 片段，引物c、d 被用来扩增含突变位点及其下游序列的DNA 片段。

请回答：
(1)已知 t PA 蛋白第 84 位是半胱氨酸，相应的基因模板链(图中 t PA 基因的上链) 上的碱基序列是 ACA，丝氨酸的密码子是 UCU。

重叠延伸 PCR 示意图中的黑点表示突变部位的碱基，引物b 中该部位的碱基是________，引物 c 该部位的碱基是________。

PCR 中需要引物的原因是________________________________________。

(2)重叠延伸 PCR 中， PCR1 和 PCR2 分别进行，产物混合后再进行 PCR3。

PCR1 和 PCR2 需要分别进行的原因是
________________________________________________________________________。

(3)构建重组质粒时，选用的限制酶是__________。

重组质粒中的新霉素抗性基因的作。