高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序评课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序评课课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了课前·新知导学，预期表达产物，蛋白质，结构和功能，DNA半保留，种引物，3过程，琼脂糖凝胶电泳，基因文库，稳定存在等内容，欢迎下载使用。
　　　　　目的基因的筛选与获取1．目的基因用于改变受体细胞性状或获得______________等的基因，它可以编码__________。2．筛选目的基因的依据根据目的基因的已知____________进行筛选是较为有效的方法。
3．利用PCR技术获取和扩增目的基因(1)原理：______________复制。(2)条件：一定的缓冲液、DNA、分别与两条模板链结合的__________、4种脱氧核苷酸、____________________、温度控制。
耐高温的DNA聚合酶　
【答案】引物　耐高温的DNA聚合　3′　
(4)结果：由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成________形式扩增(约为2n，其中n为扩增循环的次数)。(5)产物鉴定：_________________。4．目的基因也可以通过构建___________获得
PCR过程需要解旋酶吗？所需要的DNA聚合酶又具有什么特点呢？_____________________________________。【答案】PCR过程中，DNA双链解开是在高温下完成的，不需要解旋酶。所需要的DNA聚合酶应具有耐高温的特点
　　　　　下列属于PCR技术的条件的是(　　)①单链的脱氧核苷酸序列引物　②目的基因所在的DNA片段　③脱氧核苷酸　④核糖核苷酸　⑤DNA连接酶　⑥DNA聚合酶⑦限制性内切核酸酶A．①②③⑤　　　　B．①②③⑥C．①②③⑤⑦D．①②④⑤⑦【答案】B
【解析】PCR技术需要一对引物，即一对单链的脱氧核苷酸序列引物，①正确；PCR技术需要模板，即目的基因所在的DNA片段，②正确；需要脱氧核苷酸作为原料，③正确；核糖核苷酸是合成RNA的原料，而PCR合成的是DNA，④错误；采用PCR合成DNA时，不需要DNA连接酶，而需要DNA聚合酶，⑤错误，⑥正确；体外合成DNA时，不需要限制性内切核酸酶，⑦错误。故B符合题意。
　　　　　基因表达载体的构建——基因工程的核心1．基因表达载体的功能使目的基因在受体细胞中____________，并且可以遗传给下一代，使目的基因能够________和发挥作用。
2．表达载体的组成目的基因、__________、__________、标记基因等。(1)启动子：位于基因的________的一段有特殊序列结构的DNA片段，是____________识别和结合的部位，能驱动基因________产生所需的mRNA。(2)终止子：位于基因的________的一段有特殊序列结构的DNA片段，终止________。
3．基因表达载体的构建过程(1)用一定的__________切割载体，使它出现一个切口。(2)用__________或能产生相同末端的限制酶切割含___________的DNA片段。(3)利用________________将目的基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子。
构建重组质粒时只能用同一种限制酶切割目的基因和载体吗？_____________________________________。【答案】切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶，如果两种不同的限制酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下目的基因和载体也可以连接起来
　　　　　下列选项中不是表达载体必要的组成成分的是(　　)A．目的基因　B．启动子C．终止子D．抗青霉素基因【答案】D【解析】基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等，A、B、C正确；抗青霉素基因可以作为标记基因，但标记基因也可以是其他的基因，所以抗青霉素基因不是基因表达载体所必需的，D错误。
　　　　　将目的基因导入受体细胞1．转化的概念目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内__________________的过程。2．转化的方法
吸收周围环境中DNA分子　
植物基因工程的受体细胞是体细胞还是受精卵？为什么？_____________________________________。【答案】体细胞和受精卵都可以，因为植物细胞的体细胞和受精卵都具有全能性，都可以发育成完整个体
　　　　　农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，目的基因的最终位置是(　　)A．Ti质粒上B．受体细胞染色体上C．裸露细胞核中D．存在细胞质中【答案】B【解析】农杆菌的Ti质粒上的T-DNA片段具有转移作用，能整合到细胞染色体DNA上。将目的基因插入T－DNA片段中，能利用T－DNA片段的特性，将目的基因转移到受体细胞的染色体DNA上。
　　　　　目的基因的检测与鉴定
检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简单的方法是什么？_____________________________________。【答案】用叶片直接饲喂棉铃虫，观察棉铃虫是否死亡
　　　　　目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是(　　)①检测受体细胞是否含有目的基因　②检测受体细胞是否含有致病基因　③检测目的基因是否转录出mRNA　④检测目的基因是否翻译出蛋白质A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④【答案】C
【解析】目的基因导入受体细胞后，要检测其是否进入了受体细胞及在受体细胞中是否进行了表达，所以要进行的检测和鉴定包括检测受体细胞是否含有目的基因，①正确；检测目的基因是否转录出mRNA，③正确；检测目的基因是否翻译出蛋白质，④正确；不需要检测受体细胞中是否含有致病基因，②错误。故C符合题意。
　　　　　DNA片段的扩增与电泳鉴定1．实验原理(1)DNA片段扩增的原理：利用________可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了________________原理，通过调节温度来控制________________________。
DNA双链的解聚与结合　
(2)DNA片段鉴定的原理：①DNA分子具有可解离的__________，在一定的pH下，这些基团可以带上__________________。在________的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷________的电极移动，这个过程就是电泳。②PCR的产物DNA片段一般通过__________________来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与_____________、_________________和________等有关。③在凝胶中DNA分子通过________，可以在波长为__________的紫外灯下被检测出来。
2．方法步骤(1)DNA片段扩增：
(2)DNA片段的电泳鉴定：
【答案】(2)0.8%～1.2%　电泳槽　
【答案】PCR产物　指示分子　凝胶边缘
PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水在使用前要进行灭菌，灭菌的方法有哪些？____________________________。【答案】高压蒸汽灭菌
　　　　　使用PCR仪的具体实验操作顺序应为(　　)①设计好PCR仪的循环程序　②按照配方准备好各组分　③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分　④进行PCR反应　⑤离心使反应液集中在离心管底部A．②③⑤④①B．①⑤③②④C．②③⑤①④D．④②⑤③①【答案】C【解析】使用PCR仪的操作步骤一般为准备(包括配制配方及将各配方放于实验台上)、移液、混合、离心、设计循环程序、反应，C正确。
1．目的基因筛选的原理根据目的基因已知的结构和功能进行筛选。
2．目的基因获取的方法(1)利用PCR技术获取和扩增目的基因。①PCR技术的原理：DNA半保留复制。②PCR技术的前提条件：有一段已知目的基因的核苷酸序列(便于根据这一序列合成引物)。
③PCR技术的条件分析：
④PCR技术的过程：PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率(如图)。
a．变性：当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链。   b．复性：当温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
c．延伸：当温度上升到72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。  ⑤结果：使处于两个引物之间的DNA片段呈指数增长。(2)通过构建基因文库获取目的基因。
1．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是(　　)
A．甲方法可以根据目的基因的结构和功能进行筛选B．乙方法的c过程表示转录，d过程表示逆转录C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料D．乙方法需要逆转录酶参与【答案】C【解析】甲方法是某细菌的DNA扩增并用限制酶切割，得到该细菌的多个DNA片段，可以根据目的基因的结构和功能进行筛选，A正确、C错误；乙方法中c为转录，d为逆转录，需要逆转录酶的参与，B、D正确。
2．(2023·河北张家口期中)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是(　　)
 A．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列B．设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连C．复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物D．第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16【答案】D
【解析】用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列，只需要知道一段已知目的基因的核苷酸序列，从而根据这段序列合成引物，A正确；设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连，B正确；复性的目的是引物与模板DNA结合，故复性温度过高可能导致引物与模板DNA不能结合，因而使得PCR反应得不到任何扩增产物，C正确；DNA复制为半保留复制，DNA复制n次，共形成2n个DNA，其中两个DNA含有母链和子链(引物A或引物B)，(2n－2)个DNA都含有子链(含有引物A和引物B)，第四轮循环即DNA复制4次，共形成16个DNA，其中2个DNA含有引物A或引物B，所以第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为14/16＝7/8，D错误。
【易错易混】比较体内DNA复制和PCR技术
1．基因表达载体的组成
2．基因表达载体构建的过程
3．构建基因表达载体时限制酶的选择根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类：(1)所选限制酶的切点应该位于目的基因的两端，不能位于目的基因的内部，否则，会破坏目的基因的结构。(2)为了便于目的基因与载体连接，常常选用同一种限制酶切割目的基因和载体，这样可以产生相同的黏性末端，有利于连接。(3)为了防止目的基因和载体的自身环化和随意连接，应使用不同的限制酶切割目的基因和载体，这样目的基因和载体两端的末端不一样，但目的基因和载体上都有一个相同的末端。
利用基因工程培育转基因植物，需要构建基因表达载体，下图甲、乙分别表示含有目的基因的DNA片段、质粒，请结合甲、乙两图，回答下列问题：
(1)为什么不直接将目的基因导入受体细胞，而需要构建基因表达载体？(2)图乙是载体质粒的示意图，除了图中的标记基因外，基因表达载体还有哪些结构？(3)结合甲、乙两图分析，为了使目的基因与载体连接，应用哪种限制酶进行切割，为什么？能用限制酶Sma Ⅰ吗？(4)获得目的基因后，用DNA连接酶连接构建基因表达载体时，会出现几种结果？为了防止目的基因与载体反向连接，结合上图分析，可以怎么解决？
提示：(1)游离的DNA进入受体细胞，一般会直接被分解，就算可以进行转录并翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂而进行复制，导致子代细胞中不再含有目的基因。若构建基因表达载体，由于载体可以在细胞内复制，随着细胞分裂，载体会带着目的基因存在于每个子代细胞中。(2)基因表达载体除了标记基因外，还有目的基因、启动子、终止子、复制原点等。
(3)用限制酶PstⅠ，因为目的基因和载体上都有限制酶PstⅠ的识别位点，可以产生相同的黏性末端，便于连接；不能用限制酶SmaⅠ切割目的基因和载体，因为用限制酶SmaⅠ切割目的基因，会破坏目的基因的结构，用限制酶SmaⅠ切割载体，会破坏标记基因，难以进行筛选。(4)目的基因与载体结合、目的基因与目的基因结合、载体与载体结合，还会出现目的基因与载体反向结合；为了防止目的基因与载体反向连接，可以同时使用限制酶PstⅠ和EcRⅠ对目的基因和载体进行切割。
1．(2023·广东珠海期末)目的基因与载体结合所需的条件是(　　)①同一种限制酶　②具有标记基因的质粒　③RNA聚合酶　④目的基因　⑤DNA连接酶　⑥四种脱氧核苷酸　⑦ATPA．①②③④⑤⑥⑦B．①②④⑤⑥⑦C．①②③④⑤D．①⑤⑦【答案】D
【解析】目的基因与载体结合需要用同一种限制酶切割形成相同的黏性末端，①正确；②载体一般选择具有标记基因的质粒，但不是目的基因与载体结合的条件，②错误；③RNA聚合酶一般用于转录过程，③错误；④目的基因是基因工程的必需条件，但不是目的基因与载体结合的条件，④错误；⑤切割后的目的基因和质粒需要利用DNA连接酶连接成重组质粒，⑤正确；⑥四种脱氧核苷酸一般作为DNA复制和逆转录过程的原料，该过程中不需要，⑥错误；⑦该过程需要消耗能量，因此需要ATP，⑦正确。综上所述，①⑤⑦正确。故选D。
2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作不正确的是(　　)
A．用限制性内切核酸酶EcRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒B．重组质粒的构建依赖于碱基互补配对C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D．C基因导入受体细胞后，不一定能够成功表达，需要进一步检测与鉴定【答案】C
【解析】分析图示可知，用限制性内切核酸酶EcRⅠ切割目的基因(花色基因C)和质粒，可使目的基因和质粒产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶将切口连起来从而构建重组质粒，A正确；重组质粒构建时，目的基因的黏性末端和质粒的黏性末端之间的碱基通过碱基互补配对形成氢键，B正确；从图中可以看出，该质粒中只有潮霉素抗性基因，被转化的菊花细胞只对潮霉素有抗性，因此在培养基中添加卡那霉素不能筛选被转化的菊花细胞，C错误；C基因导入受体细胞后，不一定能够成功表达，需要进一步检测与鉴定，D正确。
将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
1．将目的基因导入受体细胞的方法
2．目的基因检测与鉴定方法
【拓展延伸】 图解新冠病毒感染的核酸检测在PCR反应体系中，包含一对特异性引物以及一个Taqman探针，该探针为一段特异性寡核苷酸序列，两端分别标记了报告荧光基团和猝灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被猝灭基团吸收；若反应体系存在靶序列，PCR反应时探针与模板结合，DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针降解，报告基团与猝灭基团分离，发出荧光。每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct值)与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，Ct值越小(如图)。
将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。结合图片，回答下列问题。
(1)将目的基因导入植物细胞的方法有__________和__________等，其中由我国科学家独创的一种方法是__________，适用于双子叶植物和裸子植物的是__________。(2)农杆菌转化法利用了农杆菌的什么特性？(3)为什么植物基因工程常用的受体细胞可以是体细胞，而动物基因工程一般只用受精卵？(4)从细胞器的功能上分析，若通过基因工程生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌作受体细胞吗？
提示：(1)农杆菌转化法　花粉管通道法　花粉管通道法　农杆菌转化法(2)农杆菌中Ti质粒上的T－DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上。(3)植物体细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程形成完整植物体，因此受体细胞可以是体细胞；动物体细胞的全能性受到严格限制，因此动物基因工程中的受体细胞一般只用受精卵。(4)不可以。因为糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加工完成的，而内质网和高尔基体存在于真核细胞中，大肠杆菌是原核生物，细胞中不含有这两种细胞器。
1．(2023·广东揭阳期末)研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因AFP整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染番茄细胞，获得了抗冻的番茄品种。以下说法正确的是(　　)A．目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作B．海鱼的抗冻蛋白基因AFP是培育抗冻番茄用到的目的基因C．构建含有AFP基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶D．只要检测出番茄细胞中含有AFP基因就代表抗冻番茄培育成功【答案】B
【解析】基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作，A错误；实验目的是获得抗冻的番茄品种，因此抗冻蛋白基因AFP属于目的基因，B正确；构建含有AFP基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶，不需要核酸酶，C错误；只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功，含有的AFP基因若不表达，也不会形成抗冻番茄，D错误。
2．(2023·广东佛山期中)如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．过程A需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出mRNAB．过程B需要用Ca2+处理，以提高番茄细胞壁的通透性C．抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达D．转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定【答案】D
【解析】启动子应位于基因的上游，有了它才能驱动基因转录出mRNA，A错误；Ca2+处理只能提高农杆菌细胞的细胞壁的通透性，不能提高番茄细胞壁的通透性，B错误；抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上，不一定能表达，还需检测该植物是否具有抗性，C错误；转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可从个体水平通过抗病毒接种实验进行鉴定，D正确。
易错易混1：启动子与起始密码子、终止子与终止密码子的区分启动子、终止子、起始密码子、终止密码子的位置、化学本质和作用各不相同，如下表所示：
例1　下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是(　　)A．胰岛素基因的起始密码子是一段DNA序列，位于胰岛素基因的首端B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【答案】C
【解析】起始密码子是mRNA上三个相邻的碱基，是蛋白质翻译的起点，A错误；表达载体的复制启动于复制原点，但胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；借助抗生素抗性基因(标记基因)可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在翻译中起作用，D错误。错因分析：一是混淆了启动子与起始密码子，终止子与终止密码子的位置、本质和作用；二是对基因的复制起点、转录的起点、翻译的起点理解不清；三是对含有目的基因的受体细胞的筛选方法理解不到位。
易错易混2：农杆菌转化法过程的分析农杆菌转化法过程中有两次拼接和两次导入。第一次拼接(人工操作)是将目的基因拼接到Ti质粒的TDNA片段上，第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的TDNA片段拼接到受体细胞的染色体DNA上；第一次导入(人工操作)是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌，第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA(即重组质粒)导入受体细胞。
例2　下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图，以下相关叙述，正确的是(　　)A．②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就一定表现出抗虫性状D．⑤若表现出抗虫性，则该植株发生的变异是可遗传的
【答案】D【解析】②重组质粒的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上，B错误；受体细胞的染色体上含抗虫基因，说明目的基因已经成功导入，但这不代表该基因就一定成功表达，因此不能确定⑤是否表现出抗虫性状，C错误；⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异，D正确。
错因分析：一是对基因表达载体构建的过程掌握不熟练，对基因表达载体构建过程中使用的酶的种类识记不清；二是对农杆菌Ti质粒上的TDNA片段的特性掌握不清，不知道目的基因插入受体细胞染色体的DNA上依靠的是T-DNA片段的转移作用；三是对目的基因的插入与表达是两回事理解不到位，目的基因插入受体细胞的染色体DNA上，不一定就表达；四是对可遗传变异的含义理解不到位。
解题技巧：实验评价的解题方法例3　阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病，患者脑部大多有β淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块且患者神经元会发生“过劳死”。淀粉样前体蛋白(APP)的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能，其中一段会形成Aβ，因此以往研究更多关注Aβ。然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效，为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径，研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能。
(1)由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位，研究者推测，分泌的sAPPα可能与突触部位细胞表面的________结合，进而影响神经调节。经过筛选，发现sAPPα能与GABABR蛋白结合。为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域，研究者分别构建了含__________、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽(HA)的基因以及终止子的______，转入细胞。通过研究发现，sAPPα与特异性受体结合阻止了神经递质的释放，从而抑制了神经元之间信号的传递。
(2)研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段(APP 17mer)就具有sAPPα的生理功能。为验证该多肽在生物个体水平是否有效，有人设计了以下实验方案：将同一批正常小鼠分为两组，一组为实验组，一组为对照组。
①请指出该实验方案存在的缺陷：_____________________________________。②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理)：_____________________________________。【答案】(1)受体　启动子　载体(2)①多肽不可通过喂食方式给药；对照组不应喂食清水②实验组：需要对小鼠海马区局部直接给药，比如注射、灌流等；对照组：应采用氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽对小鼠给药
审题流程：第一步　解读题干，获得有用信息从题干“为寻找阿尔茨海默病的新治疗途径，研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段(比如sAPPα)的生理功能”得到实验目的信息：①研究寻找治疗阿尔茨海默病的治疗途径；②通过实验了解APP其他酶切片段的生理功能。
第二步　对接教材和实验分析方法，迁移应用第(1)题考查基因工程中基因表达载体的构建，基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因、复制原点等。第(2)题考查实验方案的评价，实验方案的评价可以从以下几个方面进行：①是否遵循对照实验原则，自变量设置是否合理，因变量确立是否可观，无关变量是否控制得当；②实验材料、器材和药剂的选择是否合理；③实验条件的设置是否合理；
④实验步骤设计是否完整、顺序是否合理、有无违反生物学原理；⑤实验目的是否与实验结果、结论对应；是否先写结果后写结论；探究性实验结果和结论是否讨论全面等。本实验自变量的处理方式和对照实验设置不恰当，药物的化学本质是多肽，不能采用饲喂的方式，对照组饲喂清水不合适。
第三步　结合小题，逐个突破(1)作为信号分子的sAPPα可能通过与突触表面的特异性受体结合来影响神经调节。研究发现，sAPPα是与GABABR蛋白结合，而GABABR蛋白含有若干亚基，为了确定结合的具体部位，需要构建含有编码GABABR不同亚基的目的基因的基因表达载体，基因表达载体应含有启动子、终止子及一段特殊多肽(HA)的基因，并将基因表达载体导入受体细胞中。
(2)APP 17mer是多肽，若口服，会被水解酶水解成氨基酸，不能发挥作用，可以采用注射法；为了排除无关变量的影响，对照组不应该喂清水，而应该注射氨基酸种类相同但排列顺序不同的多肽，然后分别检测实验组和对照组小鼠海马神经元的电信号变化。
“五看法”评价实验设计小结
1．(2023·广东清远期末)下列有关PCR技术的说法，正确的是(　　)A．用PCR方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列B．PCR技术的原理是DNA分子半保留复制C．退火过程中引物与模板链的结合不遵循碱基互补配对原则D．PCR过程中不需要酶的参与【答案】B
【解析】PCR技术扩增时，只需要知道一小段目的基因的核苷酸序列，A错误；PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，原理是DNA分子半保留复制，B正确；退火过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的，C错误；PCR过程中需要耐高温的DNA聚合酶的催化，D错误。
2．(2023·广东清远期末)下面是质粒的示意图，其中ri为复制必需的序列，AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因，箭头表示限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长的含重组质粒的细胞，应选择合适的酶切位点是(　　)
【解析】A图中酶切位点在ri序列上，该序列被破坏，重组质粒将无法进行复制，因此含重组DNA的细胞既不能在四环素培养基上生长，也不能在氨苄青霉素培养基上生长，A错误；B图中酶切位点没有破坏三个基因，因此含重组DNA的细胞既能在四环素培养基上生长，也能在氨苄青霉素培养基上生长，B错误；C图中酶切位点在氨苄青霉素抗性基因(AmpR)上，氨苄青霉素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长，C错误；D图中酶切位点在四环素抗性基因(TetR)上，由于仅四环素抗性基因被破坏，则含重组DNA的细胞能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长，D正确。
3．(2023·广东佛山期末)如图是PCR扩增过程的示意图，下列叙述错误的是(　　)A．①②过程均不需要酶的参与B．常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物C．在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内的类似D．该过程需要设计两种特异性的引物，要求这两种引物的序列互补
【答案】D【解析】①表示变性过程，该过程DNA的解旋在高温条件下进行，不需要酶的催化，②是复性过程，该过程氢键形成也不需要酶的催化，A正确；不同的DNA片段在电泳时移动的速率不同，可以将PCR产物的电泳结果与标准DNA样品的电泳结果进行比对，从而鉴定PCR的产物，常采用琼脂糖凝胶电泳，B正确；PCR技术扩增DNA的原理是DNA复制，因此在该过程中DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，C正确；该过程需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是不互补的，否则会因为碱基互补配对无法发挥作为引物的作用，D错误。
4．(2023·广东名校阶段练习)下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　)A．细菌质粒是基因工程常用的载体B．基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因C．通常用两种限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体DNAD．目前常用的载体质粒在原核细胞和酵母菌细胞中都能找到【答案】C
【解析】基因工程的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，其中细菌质粒是基因工程常用的运载体，A正确；基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因，用于筛选成功导入重组质粒的受体细胞，B正确；通常用同一种限制酶切割含有目的基因的DNA和载体DNA，以产生相同的黏性末端，C错误；质粒是最常用的载体之一，它主要存在于原核细胞中，部分真核细胞如酵母菌中也有，即目前常用的载体质粒在原核细胞和酵母菌细胞中都能找到，D正确。
5．(2023·广东广州期中)科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组，并成功地在该细菌中得以表达(如下图)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶B．过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2+处理的细菌B混合C．可采用抗原－抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达D．成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素和四环素的培养基上都可以生长【答案】D