2023届高考生物二轮复习基因工程与生物技术的安全性和伦理问题学案含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习基因工程与生物技术的安全性和伦理问题学案含答案，共29页。

专题十三　基因工程与生物技术的安全性和伦理问题
课标要求
考查方向
1．概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的
2．阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具
3．阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤
4．举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质
5．概述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
6．举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程
7．转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
8．中国禁止生殖性克隆人
9．世界范围内应全面禁止生物武器
1．利用基因工程的操作原理构建基因表达载体
2．以新情景考查基因工程的操作过程
3．以基因工程为载体，结合发酵工程、细胞工程，进行综合运用
4．蛋白质工程与基因工程的关系
5．了解生物技术的安全性和伦理问题
网络构建

长句突破
1．限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？
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核苷酸序列，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DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
2．PCR技术的原理是什么？在PCR反应过程中需要两种引物，原因是什么？
提示：DNA半保留复制。DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。
3．构建基因表达载体时，目的基因和载体分别使用两种限制酶切割，这样做的优点是什么？
提示：用两种不同的限制性内切核酸酶进行切割能够使目的基因和载体定向连接，避免目的基因和载体分别发生自身环化以及目的基因与载体的反向连接，提高连接的有效性。
4．如果转基因抗虫棉没有表现出抗虫性状，可能的原因是什么？
提示：目的基因未成功导入；导入的目的基因未能成功表达；目的基因没有转录出mRNA；目的基因转录出的mRNA没有翻译成蛋白质。
5．生产乳腺生物反应器构建基因表达载体时有什么特别要求？为什么？
提示：必须把药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起。因为只有连接了乳腺蛋白基因的启动子，才能保证在雌性动物泌乳期相应的目的基因在其乳腺细胞内得以表达。
6．利用转基因细菌能否直接生产干扰素等化学本质为糖蛋白的药物？为什么？
提示：不能。因为细菌中只有核糖体，没有内质网和高尔基体等其他细胞器。
7．你认为应该通过直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现对天然蛋白质进行改造？原因是什么？
提示：应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。主要原因有：①蛋白质具有十分复杂的空间结构，基因的结构相对简单，容易改造；②改造后的基因可以遗传给下一代，被改造的蛋白质无法遗传。
8．归纳说明转基因食品的优点是什么？缺点是什么？
提示：转基因食品的优点：(1)提高农产品营养价值，更快、更高效地生产食品。(2)应用转基因的方法，改变生物的遗传信息，拼组新基因，使今后的农作物具有高营养、耐贮藏、抗病虫和抗除草剂的能力。
转基因食品的缺点：(1)转基因生物所引入的外源基因往往可以表达出蛋白质，可能会引起生物的代谢发生变化，造成该生物营养成分的改变。(2)转基因作物可能本身成为杂草。(3)转基因作物的亲缘野生种成为杂草或超级杂草。(4)转基因作物可能产生新的病毒疾病。(5)转基因作物对非目标生物的危害。(6)破坏生物多样性。(7)转基因作物对生态系统及生态过程的影响。(8)其他一些不可预计的风险。
核心考点一　运用技术和工程思维分析基因工程的原理、操作和应用

1．比较记忆基因工程的3种工具

2．理解掌握基因工程的4个操作步骤
(1)利用PCR技术获取和扩增目的基因

(2)基因表达载体的构建

(3)将目的基因导入受体细胞

(4)目的基因的检测与鉴定

考题解密
1．(2021·全国乙卷，38)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种限制性内切核酸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.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中 EcoRⅠ、PstⅠ 酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中 EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ 酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。
(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 磷酸二酯键 。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能 自我复制 ；质粒DNA分子上有 一至多个限制酶切位点 ，便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(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 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)表达载体含有启动子，启动子是指 位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动转录过程 。
【解析】　(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T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接效率较低。因此图中EcoR Ⅰ和Pst Ⅰ切割后的DNA片段(黏性末端)可以用E.coliDNA连接酶连接，除了这两种限制酶切割的DNA片段，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割后的DNA片段(平末端)也可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶将两个DNA片段连接时形成磷酸二酯键。(3)质粒是小型环状的DNA分子，常作为基因的载体，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分子上有一个至多个限制性内切核酸酶的酶切位点，便于目的基因的导入。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，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得需要的蛋白质。
2．(2022·山东高考，25)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG－P和FLAG－P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。
(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是 两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补配对 。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 5′端 (填“3′端”或“5′端”)。
(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是 在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变 。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是 在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数 。

(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG－P、FLAG－P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG－P和FLAG－P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是 促进UBC与FLAG－P的结合 ；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是 P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列 。

(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是
药物A促进UBC与FLAG－P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的 。
【解析】　(1)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苷酸，因此设计扩增P基因的引物，需要两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核苷酸加到引物的3′端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。(2)融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoRⅠ识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数，这样能保证P基因转录出的mRNA上的读码框不改变，能够正常翻译。(3)①组仅添加UBC，处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带；②组添加UBC和FLAG－P，出现杂交带；③组添加UBC、药物A和FLAG－P，杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG－P的结合。由②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG－P，出现杂交带；④⑤组使用FLAG－P△，不出现杂交带，据此推测P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。(4)根据(3)的分析推测，药物A促进UBC与FLAG－P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。
变式突破
变式一　基因工程的基本操作工具和过程
1．(2022·烟台模拟)戊型肝炎病毒是一种RNA病毒，ORF2基因编码的结构蛋白(pORF2)位于病毒表面，构成病毒的衣壳。我国科研人员利用基因工程技术，在大肠杆菌中表达pORF2，制备戊型肝炎疫苗，过程如图。下列关于该疫苗的叙述正确的是( A )

A．过程①得到的ORF2基因含有两个游离的磷酸基团
B．要使过程①得到的ORF2基因与过程③形成的片段连接形成重组质粒，必须先使用同一种限制酶切割
C．过程⑤需要用聚乙二醇处理大肠杆菌使其处于感受态
D．重组基因表达载体上的启动子需来源于戊型肝炎病毒
【解析】　①为逆转录过程，得到的ORF2基因两端各有1个游离的磷酸基团，A正确；为了防止目的基因与质粒反向连接或自身环化，可以先使用两种限制酶分别切割目的基因与质粒，B错误；过程⑤需要用钙离子处理大肠杆菌使其处于感受态，C错误；重组基因表达载体上的启动子来源于载体，目的基因应该插在启动子和终止子之间，D错误。
1．(不定项)(2022·大连模拟)研究表明，服用α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。人参是一种名贵药材，具有较好的滋补作用。如图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作。若限制酶EcoRⅠ识别，BamHⅠ识别。下列选项正确的是( ACD )

A．步骤①中，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干扰素基因两端的部分核苷酸序列
B．在过程③中T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上
C．科研人员在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，目的是方便后续的剪切和连接
D．过程④中，科研人员最终未能检测出干扰素基因，其原因可能是干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞
【解析】　步骤①中，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干扰素基因两端的部分核苷酸序列，A正确；过程③为将重组质粒导入根瘤农杆菌，而在侵染人参愈伤组织细胞时，T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上，B错误；由于需要用EcoRⅠ、BamHⅠ两种限制酶切割目的基因和质粒，因此科研人员还在两种引物的一端分别加上了GAATTC和GGATCC序列，以便于后续的剪切和连接，C正确；干扰素基因未能导入人参愈伤组织细胞或导入人参愈伤组织细胞的干扰素基因未能转录，这会导致不能检测出干扰素基因，D正确。
变式二　PCR技术原理和操作
2．(2021·全国甲卷，38)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
(1)若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是 ④②③① (用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是 Taq酶(耐高温的DNA聚合酶) 。PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、 延伸 三步，其中复性的结果是 引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 。
(3)为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与 病原菌DNA 特异性结合。
(4)PCR(多聚酶链式反应)技术是指 一项根据DNA半保留复制的原理，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 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
【解析】　(1)PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是④采集病人组织样本→②从病人组织样本中提取DNA→③利用PCR扩增DNA片段→①分析PCR扩增结果。(2)在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，操作③中使用的酶是Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。(3)DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与病原菌DNA特异性结合。(4)据分析可知，PCR(多聚酶链式反应)技术是指一项根据DNA半保留复制的原理，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。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
3．(2022·景德镇模拟)研究人员利用小鼠的单倍体ES细胞(只有一个染色体组)，成功培育出转基因小鼠。其主要技术流程如图甲所示，请分析回答下列问题：

图甲

图乙
(1)利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物外，还应含有 耐高温的DNA聚合酶 ；引物应选用图乙中的 A和D (填图中字母)。
(2)在基因工程操作步骤中，过程①②称为 基因表达载体的构建 。已知氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neor的小鼠细胞。结合图甲推测，过程①选用的两种限制酶是 Ⅰ和Ⅱ (填图中的编号)，③处的培养液应添加 G418 (填“氨苄青霉素”或“G418”)。
(3)图中桑葚胚需通过 胚胎移植 技术移入代孕小鼠子宫内继续发育，进行该操作前需对受体小鼠进行 同期发情 处理。
【解析】　(1)利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR反应体系中除含缓冲液、模板DNA、四种脱氧核苷酸和引物以外，还应含有耐高温的DNA聚合酶；根据引物的延伸方向可知，应该选择引物A和D，可以扩增两种引物之间的序列。(2)过程①②即构建基因表达载体的过程。已知氨苄青霉素不能有效杀死小鼠细胞，而一定浓度的G418能有效杀死不具有Neor的小鼠细胞。故应保留G418抗性基因，过程①应该选用Ⅰ、Ⅱ进行切割，③处的培养液应添加G418，对目的基因进行筛选。(3)图中桑椹胚需通过胚胎移植移入代孕小鼠子宫内继续发育，进行胚胎移植前需对受体小鼠进行同期发情处理，让供受体处于相同的生理状态。
核心考点二　蛋白质工程与生物技术的安全性和伦理问题

1．图解记忆蛋白质工程

2．辨析与生物技术伦理问题有关的2组概念
(1)治疗性克隆与生殖性克隆

(2)试管婴儿与设计试管婴儿

考题解密
3．(2022·湖南高考，22)水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：
(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是 氨基酸序列多肽链　，物质b是 mRNA　。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 密码子的简并性　。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有 从基因文库中获取目的基因　、 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成　和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA双链复制　。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 种类　(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是 提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏　。

(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路： 取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间　。
【解析】　(1)据分析可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。 (2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA双链复制。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计思路为：取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。
变式突破
变式一　整合蛋白质工程与基因工程
4．(2022·日照模拟)新冠病毒通过其表面刺突蛋白(S蛋白)的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的ACE2受体相互作用，侵入人体细胞。研究人员设计并合成了一种自然界不存在的LCB1蛋白药物，可识别并紧密结合S蛋白的RBD，以干扰新冠病毒的感染。下列叙述错误的是( C )
A．LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似
B．LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计
C．LCB1是通过细胞中原有的基因表达产生的
D．LCB1的设计和合成是通过蛋白质工程实现的
【解析】　由题干信息分析可知，新冠病毒是通过其表面的S蛋白的RBD与人体细胞表面的ACE2受体相互作用；而人工合成的LCB1可识别并紧密结合S蛋白的RBD，阻止S蛋白的RBD与ACE2受体结合，这说明LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似，A正确；由题干信息分析可知，人工合成的LCB1可以与S蛋白的RBD结合，故LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计，B正确；LCB1是人工设计并合成的一种自然界不存在的蛋白质，故LCB1并不是通过细胞中原有的基因表达产生的，C错误；LCB1是人工设计并合成的一种自然界不存在的蛋白质，而基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，故LCB1的设计和合成是通过蛋白质工程实现的，D正确。
5．(2022·曲阜模拟)基因工程抗体又称重组抗体，是指利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。如图1为某研究所制备小鼠抗甲肝病毒抗体的流程图。回答下列问题。

(1)实验室构建重组质粒时，为保证目的基因与载体的正确连接，过程①最好选择的限制酶是 EcoRⅠ和BamHⅠ　。
(2)在重组质粒中，目的基因首端的启动子能够 与RNA聚合酶结合 ，从而驱动目的基因的转录。除启动子之外，重组质粒还应该包含 终止子、目的基因、标记基因(复制原点) 。
(3)为了筛选出导入目的基因的骨髓瘤细胞，可以在过程③的培养液中添加 (适量的)青霉素 ，过程③所获得的细胞具有 既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体(抗甲肝病毒抗体) 的特点。
(4)临床试验发现，过程⑤提取的小鼠抗甲肝病毒抗体具有外源性，容易被人体的免疫系统清除，从而导致其治疗效果大大降低。如图2抗体中的A区是与抗原特异性结合的区域，B区是引起人体免疫反应的区域。若要避免小鼠抗甲肝病毒抗体被人体免疫系统清除，请提出合理的改造思路： 采用蛋白质工程技术将小鼠抗甲肝病毒抗体上的B区域进行改造，或替换成人体相应抗体的B区，进而降低人体对该抗体的免疫排斥 。

【解析】　(1)图中EcoRⅤ会破坏目的基因，故不能用于切割目的基因，目的基因和载体共同含有的限制酶还有EcoRⅠ和BamHⅠ，为了保证目的基因与载体的正确连接，应该选择EcoRⅠ和BamHⅠ切割目的基因和载体。(2)RNA聚合酶可以与目的基因的启动子结合，驱动转录。重组质粒应该包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等。(3)重组质粒中含有青霉素抗性基因，故可以在过程③的培养液中添加青霉素，来筛选导入目的基因的骨髓瘤细胞。过程③所获得的细胞是含有目的基因的骨髓瘤细胞，既能大量增殖，又能产生足够数量的抗甲肝病毒抗体。(4)由于B区是引起人体免疫反应的区域，若要避免小鼠抗甲肝病毒抗体被人体免疫系统清除，采用蛋白质工程技术将小鼠抗甲肝病毒抗体上的B区域进行改造，或替换成人体相应抗体的B区，进而降低人体对该抗体的免疫排斥。
变式二　借助生物技术的安全性和伦理问题，考查社会责任
6．(2022·连云港模拟)2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术，即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把CaS9蛋白和特定的RNA引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗人类免疫缺陷病毒，关于该技术的安全性问题，下列说法错误的是( D )
A．基因编辑时，引导序列可能发生变异，导致剪切错误，造成不可预知的后果
B．经过基因编辑的个体，有可能影响基因选择性表达，而导致其他疾病的产生
C．依据我国法律，将基因编辑技术应用于治疗性克隆，符合人类伦理道德
D．只要加强监管、完善法律法规、完善技术手段，不需担心基因编辑技术的安全性
【解析】　基因编辑时的引导序列是RNA，RNA的碱基序列改变可能导致识别错误，进而导致剪切错误，造成不可预知的后果，A正确；基因编辑后，基因的序列发生改变，基因的表达具有选择性，可以相互影响，基因选择性表达受干扰后，容易导致某些疾病的产生，B正确；依据我国法律，生殖性克隆不符合人类伦理道德，治疗性克隆符合人类伦理道德，C正确；基因编辑技术仍存在一定的安全性，所以要理性看待，D错误。
7．(2022·长春模拟)我国禁止生殖性克隆人，但不反对治疗性克隆。如图表示治疗性克隆的部分过程，下列有关叙述正确的是( B )

A．细胞A常用受精卵，过程①表示细胞核移植
B．囊胚阶段的内细胞团具有发育的全能性
C．通过过程④形成的不同细胞的遗传物质会出现差异
D．图示过程获得肝细胞等体现了细胞核的全能性
【解析】　细胞A常用处于减数分裂Ⅱ中期的次级卵母细胞，过程①表示细胞核移植，A错误；囊胚阶段的胚胎已经分化形成内细胞团和滋养层，其中内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，具有发育的全能性，B正确；过程④的实质是基因的选择性表达，形成的不同细胞的遗传物质没有差异，C错误；图示过程获得的不是完整的新个体，故不能体现细胞核的全能性，D错误。
素养提升
(2022·济宁模拟)基因X的表达产物可保护损伤的神经细胞。科学家构建了含X的基因表达载体(图1)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请据此回答下列问题：

(1)构建含X的基因表达载体时，应选择图1中的 BamHⅠ 限制酶。
(2)酶切后的载体和基因X进行连接，可产生3种连接产物：单个载体自连，基因X与载体正向连接、基因X与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种产物，选择EcoRⅠ酶和HindⅢ酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是 载体自连 、 反向连接 、 正向连接 。
(3)在培养大鼠神经干细胞的过程中，可使用 胰蛋白酶或胶原蛋白 酶将细胞分散开。分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为 细胞贴壁 。
(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，为了检测基因X是否转录出mRNA，可用 分子杂交或PCR 技术。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行 传代 培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。
【解析】　(1)根据题意和图示分析可知：由于基因X两边都有BamHⅠ限制酶识别序列，所以构建含基因X的表达载体时，需选择图1中的BamHⅠ限制酶进行酶切。(2)由图示分析可知，图中1、2、3泳道分别对应的载体的连接方式是载体自连、反向连接、正向连接。(3)进行动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将从动物体内取出的组织块分散成单个细胞。在适宜环境中培养，细胞悬液中的细胞很快贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。(4)将正向连接的重组载体导入神经干细胞后，可用分子杂交或PCR技术检测基因X是否转录出mRNA。当培养的神经干细胞达到一定密度时产生接触抑制，换瓶后进行传代培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。

1．(2022·平顶山模拟)番茄作为一种常见的水果蔬菜，在日常生活中的需求量日益增大，但是在较低温度下运输或储存的过程中容易出现冻伤的现象，从而影响番茄的口感和品质。科学家利用基因工程技术培育出抗冻的转基因番茄。下图甲为BamHⅠ和HindⅢ的识别序列，图乙为外源DNA和质粒上标出的酶切位点及相关基因，其中AFPs基因为抗冻基因。下列相关叙述错误的是( C )

A．图中的外源DNA用BamHⅠ切割后，会产生4个黏性末端
B．应用BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和质粒，以避免其自连或反接
C．能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中一定都含有AFPs基因
D．获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间
【解析】　图中外源DNA上有两个BamHⅠ的切割位点，因此图中的外源DNA用BamHⅠ切割后，会产生4个黏性末端，A正确；同一种限制酶切割产生的黏性末端相同，因此用同一种酶切割目的基因和质粒会出现自连或反接，用两种不同的限制酶切割可以避免自连或反接，因此应用BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因和质粒，以避免其自连或反接，B正确；能在含四环素的培养基上生长的受体细胞中可能含有连接AFPs基因的重组质粒，也可能含没有和目的基因相连的普通质粒，C错误；获得的AFPs基因应插入质粒上的启动子与终止子之间，以保证目的基因能被正常的转录，D正确。
2．(2022·黄冈中学三模)我国科学家在进行抗虫棉的培育过程中独创了“花粉管通道法”，该方法有多种操作方式。下图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列相关说法错误的是( D )

A．相比于农杆菌转化法，花粉管通道法还适用于玉米等单子叶植物的转基因培育
B．相比于基因枪法和农杆菌转化法，花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作
C．必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法
D．外源DNA不需要构建基因表达载体，就能借助花粉管通道进入受体细胞并表达
【解析】　农杆菌转化法只适用于双子叶植物，与农杆菌转化法相比，花粉管通道法还适用于玉米等单子叶植物的转基因培育，A正确；花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成，而基因枪法和农杆菌转化法，还需要对成功导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养获得转基因植物，而花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作，B正确；授粉过程需要在雌蕊成熟后，因此，花粉管通道法也应该必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法，C正确；要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达，不管采用什么导入方法，都需要构建重组载体才能实现，外源DNA也需要构建基因表达载体，才能借助花粉管通道进入受体细胞并表达，D错误。
3．(2022·太原模拟)下面关于多聚酶链式反应(PCR)的叙述错误的是( D )
A．常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物
B．PCR的循环过程分为变性、复性和延伸三步
C．PCR技术利用DNA半保留复制的原理，可在短时间内大量扩增目的基因
D．一个目的基因用PCR扩增生成2n个目的基因的过程中需要2n＋1个引物
【解析】　鉴定PCR的产物常用琼脂糖凝胶电泳，其DNA分子的迁移速率与琼脂糖的浓度、DNA分子大小等因素有关，A正确；PCR的反应过程一般经历三十多个循环，每次循环都包括高温变性、低温复性、中温延伸，B正确；PCR技术利用DNA双链复制的原理，呈指数方式扩增，因此可在短时间内大量扩增目的基因，C正确；根据DNA分子半保留复制特点可知，随着重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加，每条新合成的子链上都需要引物，因此共需要有2n＋1－2个引物参与子代DNA分子的合成，D错误。
4．(2022·丹东二模)胰岛素皮下注射用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述错误的是( B )

A．新的胰岛素的产生是依据基因工程原理完成的
B．新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则
C．新的胰岛素产生过程中最困难的一步是由胰岛素分子结构推测氨基酸序列
D．若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌
【解析】　生产新的胰岛素属于蛋白质工程，是依据基因工程原理完成的，A正确；新的胰岛素生产过程中涉及中心法则，B错误；新的胰岛素生产过程中最关键也是最困难的一步是由胰岛素分子结构推测氨基酸序列，C正确；若要利用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌以导入修饰改造好的胰岛素基因，D正确。
5．(2022·济宁模拟)OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(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(载体中部分序列如下图所示)，利用农杆菌转化法转化棉花，在棉花叶绿体内构建了一条新的代谢途径，提高了棉花的产量。下列叙述正确的是( D )

A．四个基因都在棉花叶绿体内进行转录、翻译
B．OsGLO1、EcCAT基因转录时以DNA的同一条单链为模板
C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞
D．可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况
【解析】　由题意知，利用农杆菌转化法转化棉花，可使目的基因插入到棉花细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在棉花细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，A错误；由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1基因和EcCAT基因的启动子启动转录的方向不同，因此OsGLO1、EcCAT基因转录时不是以DNA的同一条单链为模板，B错误；卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的棉花细胞，C错误；可用抗原—抗体杂交技术检测四种酶在转基因棉花中的表达情况，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，D正确。
6．(2022·济南模拟)Mischel的研究团队对来自117位病人的肿瘤细胞系、8个非癌性人类细胞样本和10个永生非癌细胞系共2 572个细胞进行研究，通过成像软件检测发现几乎40%的癌症类型和近90%的脑部肿瘤异种移植模型均含有大量似“甜甜圈”般的环状DNA(ecDNA)，而在正常细胞中几乎从未检测到。存在于染色体外的ecDNA没有着丝粒，有利于较远距离的增强子(起增加基因表达的作用)发挥作用。如图为ecDNA的形成过程及增强子与致癌基因相互作用的示意图。下列叙述错误的是( D )

A．ecDNA上癌基因大量表达的原因之一是环状结构改变了增强子与癌基因的位置，加强了表达
B．与染色体平均分配不同，ecDNA往往随机分配到子细胞内
C．ecDNA可能存在于细胞核，它的遗传不符合孟德尔遗传规律
D．图中的癌基因可能是抑癌基因，其表达产物量增多可促进细胞分裂
【解析】　由题意知：绝缘子能阻断某些基因增强子的作用，癌细胞中的大量环状DNA(ecDNA)的出现，改变了增强子与癌基因的位置，导致原本不能发挥作用的较远距离的增强子能发挥作用，从而增强癌基因的表达，A正确；由于ecDNA没有着丝粒，因此在复制以后无法由纺锤丝牵引实现平均分配，ecDNA往往随机分配到子细胞内，B正确；癌细胞的ecDNA是存在于染色体外的环状DNA且没有着丝粒，在减数分裂过程中不会随染色体发生分离和自由组合，其遗传不符合孟德尔遗传规律，C正确；由题意可知，癌细胞中的ecDNA为环状且没有着丝粒，有利于较远距离的增强子发挥作用，所以ecDNA上的癌基因会比染色体上的癌基因的表达强烈；根据癌细胞增殖的特点可以推测，ecDNA上的癌基因的表达产物量增多可促进细胞分裂。正常细胞中的抑癌基因可以抑制细胞不正常的增殖，因此图中的癌基因不可能是抑癌基因，D错误。
6．(不定项)(2022·章丘区模拟)如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoRⅠ、 BamHⅠ的酶切位点，P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoRⅠ、 BamHⅠ的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述，错误的是( ABD )

A．将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段连接形成的产物有两种
B．DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键
C．为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是 EcoRⅠ和 BamHⅠ
D．能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞
解析：根据题意，目的基因的两端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，将含有目的基因的DNA用EcoRⅠ酶切，会得到目的基因片段；根据质粒的简图可知，将质粒用EcoRⅠ酶切，会得到与质粒周长等长的链状DNA；因此将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，可生成目的基因—目的基因片段、目的基因—质粒片段、质粒—质粒片段三种产物，A错误；DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来形成一个重组质粒，该过程形成四个磷酸二酯键，B错误；EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列不同，获取目的基因和切割质粒时，同时选用EcoRⅠ和BamHⅠ切割，目的基因两端形成的末端不同，切割开的质粒两端形成的末端不同，再用DNA连接酶连接，可以防止目的基因反向连接和质粒自身环化，C正确；题图显示，在构建基因表达载体的过程中质粒中的青霉素抗性基因和四环素抗性基因都不会被破坏，因此能在含青霉素和四环素的培养基中生长的受体细胞不能表明目的基因已成功导入该细胞，D错误。
7．(2022·历城二中模拟)酿酒酵母(一种酵母菌)在无氧条件下可以将木糖转化为乙醇。首先，木糖还原酶利用NADPH(还原型辅酶Ⅱ)将木糖转化为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)将木糖醇转化为木酮糖，后者在其他条件下进一步转化为乙醇。科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造，显著提高了乙醇的产量。下列相关说法错误的是( D )
A．NADPH供氢给木糖后不会转化为NAD＋
B．若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累
C．酿酒酵母的线粒体在无氧条件下基本不发挥作用
D．科学家对相关酶改造的过程中，需要合成全新的基因
【解析】　NADPH供氢给木糖后转化为NADP＋，A正确；根据题干信息，“木糖还原酶利用NADPH(还原型辅酶Ⅱ)将木糖转化为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD＋(氧化型辅酶Ⅰ)将木糖醇转化为木酮糖，后者在其他条件下进一步转化为乙醇”，所以若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累，B正确；酿酒酵母在无氧条件下进行无氧呼吸，场所是细胞质基质，线粒体基本不发挥作用，C正确；科学家对相关酶改造的过程中，需要对基因进行改造，而不是合成全新的基因，D错误。
7．(不定项)(2022·大连模拟)转基因小鼠肿瘤模型的建立为肿瘤研究带来了巨大变化，转基因动物模型也成为致癌性研究的重要选择之一，应用转基因小鼠模型进行化学物质致癌性研究越来越受到重视和认可。目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因载体，使精子携带外源基因进入卵细胞。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列说法正确的是( AC )

A．PCR扩增外源基因时，应根据外源基因设计引物碱基序列
B．导入外源基因的精子与卵细胞结合即可完成转化
C．②采用体外受精技术，受精的标志是观察到两个极体
D．②③过程所用培养液的成分相同且都加入动物血清
【解析】　PCR扩增外源基因时，应根据外源基因设计引物碱基序列，A正确；将外源基因导入精子后即可完成转化，B错误；②采用体外受精技术，受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，C正确；②为体外受精过程，③为早期胚胎培养过程，前者在获能溶液或专用的受精溶液中进行，后者在发育培养液中进行，这两个过程所用培养液的成分不完全相同，D错误。
8．(2022·都江堰模拟)将鼠的精子在保存液内与含有A基因的重组质粒保温30 min，然后用于人工授精，共培育出127只小鼠。待小鼠生长至适宜大小时，对其中的36只进行PCR和DNA分子杂交检测。结果表明，有6只携有A基因的转基因鼠，且体型大约为普通鼠的2倍。请回答下列有关问题：
(1)A基因(目的基因)表达效果与 生长激素 基因相同。
(2)利用PCR技术可以扩增目的基因，PCR技术的原理是 DNA双链复制 ，该反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液、 模板DNA 、 dNTP(四种脱氧核苷酸) 、Taq酶、引物等；引物应选用下图中的 A、D (填图中标号)。

(3)检测A基因是否转录出mRNA时，需要用 放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段 做探针，再与相应的物质杂交。
(4)在胚胎移植前对胚胎进行了检查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，外源基因插入导致胚胎死亡的原因可能是 外源基因的插入导致胚胎正常发育所需的基因不能表达 。
【解析】　(1)题干信息中“转入A基因的老鼠的体型大约为普通老鼠的2倍”，说明A基因(目的基因)表达效果与生长激素基因相同。(2)PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，其原理是DNA双链复制。PCR反应体系包含缓冲液、原料(四种脱氧核苷酸)、Taq酶、引物以及模板(模板DNA)；引物应选用图中的A和D。(3)检测目的基因是否转录出mRNA时，需要用标记(放射性同位素标记)的含目的基因的DNA片段做探针，再与相应的物质杂交。(4)胚胎移植前对胚胎进行了检查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，可能原因是外源基因的插入导致胚胎正常发育所需的基因不能表达。
9．(2022·十堰市高三模拟)玉米叶片细胞含有一种由X基因编码的水通道蛋白X，在植物生长发育过程中对水分的吸收具有重要的调节功能。为了探究X蛋白的超量表达对玉米生长的影响，科研人员进行了超量表达X蛋白转基因玉米的生理特性等研究。在超量表达X基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1所示。回答下列问题：

(1)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，能被 RNA聚合酶 识别并结合，驱动基因的持续转录。为使X基因在玉米植株中超量表达，应优先选用 BamHⅠ和SacⅠ 酶组合，将目的基因片段和Ti质粒切开后构建重组表达载体。T-DNA在该实验中的作用是 将强启动子和X基因带入玉米细胞并整合到玉米细胞染色体DNA上 。
(2)将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入 潮霉素 进行筛选，筛选出的愈伤组织经过 再分化 形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系。
(3)X蛋白在玉米株系的表达量如图2所示。据图分析，研究超量表达X蛋白转基因玉米的生理特性时，宜选择玉米株系a1～a4中的 a1、a2、a3 作为实验材料，理由是 X蛋白表达量显著高于野生型 。
【解析】　(1)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动基因的持续转录过程。为使X基因在玉米植株中超量表达，应优先选用BamHⅠ和SacⅠ酶组合分别将目的基因片段和Ti质粒切开后构建重组表达载体，从而能保证质粒和目的基因的定向连接，同时也能避免目的基因和质粒的自连。T-DNA是可转移的DNA，T-DNA可将强启动子和X基因带入玉米细胞并整合到玉米细胞染色体DNA上，随着玉米染色体DNA的复制而复制，从而使目的基因在受体细胞中稳定的保存。(2)将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养，重组质粒中有潮霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，但转入植物细胞中的只有潮霉素抗性基因，故植物细胞能表现出对潮霉素的抗性，因此，培养基中需加入潮霉素，将筛选出的愈伤组织经过再分化(细胞分化)形成丛芽，从而获得多个转基因玉米株系。(3)据图分析，a1、a2、a3玉米株系中的X蛋白表达量较高，因此，研究超量表达X蛋白转基因玉米的生理特性时，宜选择a1、a2、a3作为实验材料。
10．(2021·广东高考)非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。

回答下列问题：
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有 从基因文库中获取、人工合成 (答出两种即可)。
(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有 酶解法(使用蛋白酶进行水解)、高温处理 (答出两种即可)。
(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备 感受态 细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有 抗原—抗体杂交技术 。
(4)依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是 可溶性淀粉的分解效率降低 。在分子水平上，可以通过改变 酶相应基因的碱基序列 ，从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
【解析】　(1)获得目的基因的方法除PCR技术外，还有从基因文库中获取、人工合成等方法。(2)蛋白酶可分解蛋白质，但不会分解DNA；蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性，因此在制备高质量的DNA模板时，去除蛋白可采用酶解法或高温处理。(3)将大肠杆菌作为基因工程的受体细胞时，首先应用Ca2＋处理，使其成为能吸收外界DNA的感受态细胞。检测目的基因是否成功表达出酶蛋白可采用抗原—抗体杂交技术。(4)酶的作用条件有适宜的温度、pH等，温度过低，酶的活性会降低，温度过高、强酸或强碱的情况下，酶的活性会降低甚至失活，依据题图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系，这4种酶的最适反应条件不同，会导致可溶性淀粉的分解效率降低。可通过蛋白质工程实现对酶特性的改造和优化，在分子水平上，改变酶相应基因的碱基序列，从而改变酶蛋白的结构，最终实现优化酶特性的目的。