2018_2019學(xué)年高中生物專(zhuān)題1基因工程的基本操作程序1.2.1目的基因的獲取和基因表達(dá)載體的構(gòu)建學(xué)案新人教版.docx

12.1目的基因的獲取和基因表達(dá)載體的構(gòu)建學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說(shuō)出基因工程的基本操作程序。 2.理解獲取目的基因的途徑。3.說(shuō)出基因表達(dá)載體的構(gòu)建的目的與組成。方式一抑制疾病傳播的轉(zhuǎn)基因蚊子巴西等拉美國(guó)家深受致倦庫(kù)蚊的危害。致倦庫(kù)蚊可攜帶多種病毒和寄生蟲(chóng)，能夠傳播腦炎、絲蟲(chóng)等傳染病，而這些傳染病常年在拉美國(guó)家肆虐。為了抑制疾病的傳播，巴西科學(xué)家培育出了一種轉(zhuǎn)基因雄性致倦庫(kù)蚊。科學(xué)家在雄性致倦庫(kù)蚊體內(nèi)植入一種特殊基因，當(dāng)具該基因的轉(zhuǎn)基因雄蚊與野生雌蚊交配時(shí)，這種基因可以進(jìn)入雌蚊的基因組，并使雌蚊死亡，從而減少了該種蚊子的數(shù)量，達(dá)到抑制疾病傳播的目的。怎樣才能最終得到轉(zhuǎn)基因雄蚊呢？讓我們一起來(lái)學(xué)習(xí)基因工程的基本操作程序吧！方式二師：出示我國(guó)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育圖解：?jiǎn)枺恨D(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育需要哪些步驟？學(xué)生看圖并回答：首先要獲得目的基因，其次將目的基因連接到Ti質(zhì)粒上，然后將重組的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，最后要重建轉(zhuǎn)基因植物。根據(jù)學(xué)生回答補(bǔ)充：還需檢測(cè)抗蟲(chóng)基因是否已經(jīng)進(jìn)入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲。一、目的基因的獲取1基因工程的基本操作程序(1)目的基因的獲取。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定。2目的基因的獲取(1)目的基因：主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。(2)常見(jiàn)方法從基因文庫(kù)中獲取a基因文庫(kù)：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱(chēng)為基因文庫(kù)。b種類(lèi)c提取依據(jù)：基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA，以及基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因aPCR的含義：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)。b目的：短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。c原理：DNA雙鏈復(fù)制。d前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列。e過(guò)程第一步：加熱至9095 ，DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻至5560 ，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至7075 ，熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。如此重復(fù)循環(huán)多次。f結(jié)果：每一次循環(huán)后，目的基因的量可以增加一倍，即成指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n，n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))?；瘜W(xué)方法直接人工合成a條件：基因比較小，核苷酸序列又已知。b方法：借助DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。歸納總結(jié)1.PCR技術(shù)與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的比較比較項(xiàng)目細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制PCR技術(shù)區(qū)別解旋方式解旋酶催化DNA在高溫下變性解旋場(chǎng)所主要在細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞外酶解旋酶、DNA聚合酶熱穩(wěn)定DNA聚合酶溫度細(xì)胞內(nèi)溫和條件控制溫度，需在不同溫度下進(jìn)行結(jié)果合成整個(gè)DNA分子擴(kuò)增特定的DNA片段或基因聯(lián)系(1)模板：均需要脫氧核苷酸雙鏈作為模板(2)原料：均為四種脫氧核苷酸(3)酶：均需DNA聚合酶(4)引物：都需要引物，使DNA聚合酶從引物開(kāi)始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成2.獲取目的基因的方法比較方法從基因文庫(kù)獲取PCR技術(shù)擴(kuò)增化學(xué)方法直接人工合成基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)(如cDNA文庫(kù))過(guò)程供體細(xì)胞中的DNA 限制酶許多DNA片段連接表達(dá)載體導(dǎo)入受體菌群外源DNA擴(kuò)增，產(chǎn)生特定性狀分離目的基因目的基因的mRNA反轉(zhuǎn)錄單鏈DNA合成雙鏈DNA插入載體導(dǎo)入受體菌群(cDNA文庫(kù))分離目的基因目的基因DNA高溫解鏈單鏈DNA 與引物結(jié)合、 DNA聚合酶大量目的基因蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)mRNA的核苷酸序列推測(cè)基因的核苷酸序列 化學(xué)合成目的基因優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單專(zhuān)一性強(qiáng)可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因?qū)Ｒ恍詮?qiáng)，可產(chǎn)生自然界中不存在的新基因缺點(diǎn)工作量大、盲目性大、專(zhuān)一性差操作過(guò)程較繁瑣，技術(shù)要求高需要嚴(yán)格控制溫度，技術(shù)要求高適用范圍小3.獲取目的基因的方法選擇(1)如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)的方法，即通過(guò)受體菌儲(chǔ)存并擴(kuò)增目的基因后，從基因文庫(kù)中獲取目的基因。(2)如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比較小，可以通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法直接人工合成。(3)如果知道要擴(kuò)增的目的基因及兩端的核苷酸序列，而且基因又比較大，可以通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。例1以下為形成cDNA(圖中的單鏈DNA)過(guò)程和PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法正確的是()A催化過(guò)程的酶是RNA聚合酶B過(guò)程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合C催化過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫D如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則一個(gè)雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40%答案B解析由題意可知，分別表示反轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA解鏈、引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈及互補(bǔ)鏈的合成，B正確；過(guò)程由反轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A錯(cuò)誤；催化過(guò)程的酶都是DNA聚合酶，過(guò)程是在7075 的高溫條件下進(jìn)行的，只有該過(guò)程中的酶需耐高溫，C錯(cuò)誤；在DNA分子中有堿基T無(wú)U，D錯(cuò)誤。例2(2017湖南長(zhǎng)沙一中期末考試)下列有關(guān)獲取目的基因的方法，敘述錯(cuò)誤的是()A.從基因文庫(kù)中直接獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性B.由于真核細(xì)胞的基因中含有不表達(dá)的DNA片段，所以一般使用人工合成的方法獲取真核細(xì)胞中的目的基因C.如果基因比較小，核苷酸序列又已知，可以利用化學(xué)方法直接人工合成D.PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制，需DNA連接酶催化DNA合成答案D解析PCR技術(shù)的原理是DNA分子的復(fù)制，需要耐高溫的DNA聚合酶催化DNA合成，D錯(cuò)誤。二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1基因表達(dá)載體構(gòu)建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，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2基因表達(dá)載體的組成3基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程一般用同一種限制酶分別切割載體和目的基因，再用DNA連接酶把兩者連接(如圖)。歸納總結(jié)1啟動(dòng)子和起始密碼子、終止子和終止密碼子的區(qū)別啟動(dòng)子終止子起始密碼子終止密碼子化學(xué)成分DNA片段DNA片段mRNA上三個(gè)相鄰堿基mRNA上三個(gè)相鄰堿基位置目的基因首端目的基因尾端mRNA首端mRNA尾端作用RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部分，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA決定轉(zhuǎn)錄的結(jié)束翻譯的起始信號(hào)決定翻譯過(guò)程的結(jié)束2.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)限制酶的選擇原因分析(1)選用同一種限制酶切割目的基因和載體的原因：選用同一種限制酶切割會(huì)產(chǎn)生相同的黏性末端，可以在DNA連接酶的作用下將切割的目的基因和載體連接起來(lái)。(2)基因工程操作時(shí)往往用兩種限制酶分別切割目的基因的兩端以及載體的原因：如果用一種限制酶切割，目的基因兩側(cè)的末端以及質(zhì)粒切口的兩個(gè)末端都是互補(bǔ)的，因此連接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)載體與載體、目的基因與目的基因、目的基因與載體三種連接情況，而符合要求的只有載體與目的基因的連接。如果用兩種不同的限制酶進(jìn)行切割就可以有效避免載體與載體以及目的基因與目的基因的連接，提高連接的有效性。例3(2017河南南陽(yáng)一中月考)在基因工程的操作過(guò)程中，獲得重組質(zhì)粒不需要()DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶RNA聚合酶 具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒目的基因四種脫氧核苷酸A B C D答案A解析構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，首先要用限制性核酸內(nèi)切酶切割含有目的基因的DNA片段和載體，其次需要用DNA連接酶將目的基因與載體連接；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程，獲得重組質(zhì)粒時(shí)不需要RNA聚合酶；獲得重組質(zhì)粒時(shí)，需要具有標(biāo)記基因的質(zhì)粒作為載體；重組質(zhì)粒是由目的基因與質(zhì)粒形成的；四種脫氧核苷酸是合成DNA的原料，獲得重組質(zhì)粒不需要四種脫氧核苷酸。例4如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖，其中Pst、Sma、EcoR、Apa為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟B表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaC抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái)D除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)答案B解析圖示過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，是基因工程中的核心步驟；構(gòu)建過(guò)程中需要將目的基因完整切割下來(lái)，此時(shí)要用到限制酶Pst、EcoR；抗卡那霉素基因是標(biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等。1基因工程的核心是()A目的基因的獲取B基因表達(dá)載體的構(gòu)建C將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D目的基因的檢測(cè)與鑒定答案B解析目的基因構(gòu)建表達(dá)載體后才能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)，使目的基因能發(fā)揮作用，只有構(gòu)建表達(dá)載體后，才能根據(jù)載體上的標(biāo)記基因鑒別目的基因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞，從而篩選出含目的基因的受體細(xì)胞，避免進(jìn)行盲目的無(wú)效工作。2如圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。下列相關(guān)敘述中正確的是()A三種方法都需要酶并均在體外進(jìn)行B堿基對(duì)的排列順序均相同C三種方法均屬于人工合成法D方法a不遵循中心法則答案A解析這三種方法都是在體外進(jìn)行的，且都用到酶(方法a需要反轉(zhuǎn)錄酶和DNA聚合酶；方法b需要限制酶；方法c需要DNA聚合酶)，A正確；通過(guò)方法a得到的目的基因不含有內(nèi)含子，通過(guò)方法c得到的目的基因的堿基序列可能有多種，因此堿基對(duì)的排列順序不都相同，B錯(cuò)誤；方法a和c屬于人工合成法，而方法b是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離目的基因的方法，C錯(cuò)誤；方法a遵循中心法則，D錯(cuò)誤。3如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，若結(jié)構(gòu)X是表達(dá)載體所必需的，則X最可能是 ()A氨芐青霉素抗性基因 B啟動(dòng)子C限制酶 DDNA連接酶答案B解析啟動(dòng)子是該表達(dá)載體所必需的，功能是啟動(dòng)插入基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。4下列有關(guān)抗蟲(chóng)基因表達(dá)載體的敘述，正確的是()A切割含抗蟲(chóng)基因的DNA片段和載體必須用同一種限制酶B抗蟲(chóng)基因表達(dá)載體中要有啟動(dòng)子和終止密碼子C抗蟲(chóng)基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是篩選含有目的基因的受體細(xì)胞D抗蟲(chóng)基因的表達(dá)啟動(dòng)于復(fù)制原點(diǎn)答案C解析切割含抗蟲(chóng)基因的DNA片段和載體可以用不同的限制酶，只要切割出的末端相同即可，A項(xiàng)錯(cuò)誤；抗蟲(chóng)基因表達(dá)載體的構(gòu)建必須具備啟動(dòng)子和終止子，終止密碼子位于mRNA上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因表達(dá)載體必須具備標(biāo)記基因，其作用是檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)，C項(xiàng)正確；抗蟲(chóng)基因的表達(dá)開(kāi)始于啟動(dòng)子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5重疊延伸PCR技術(shù)是一種通過(guò)寡聚核苷酸鏈之間重疊的部分互相搭橋、互為模板，通過(guò)多次PCR擴(kuò)增，從而獲得目的基因的方法。該技術(shù)在擴(kuò)增較長(zhǎng)片段的DNA、不同來(lái)源的DNA片段拼接、基因的定點(diǎn)誘變等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。如圖是利用重疊延伸PCR技術(shù)擴(kuò)增某目的基因的過(guò)程。其主要設(shè)計(jì)思路是用具有互補(bǔ)配對(duì)片段的引物(圖中引物2、引物3)分別進(jìn)行PCR，獲得有重疊鏈的兩種DNA片段，再在隨后的擴(kuò)增反應(yīng)中通過(guò)重疊鏈的延伸獲得目的基因。結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：(1)引物中GC的含量影響著引物與模板DNA結(jié)合的穩(wěn)定性，引物中GC的含量越高，結(jié)合穩(wěn)定性_。(2)在第一階段獲得兩種具有重疊片段DNA的過(guò)程中，必須將引物1、2和引物3、4置于不同反應(yīng)系統(tǒng)中，這是因?yàn)開(kāi)。(3)在引物1、引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)中，經(jīng)第一階段形成圖示雙鏈DNA至少要經(jīng)過(guò)_次復(fù)制。(4)若在引物1、引物2組成的反應(yīng)系統(tǒng)和引物3、引物4組成的反應(yīng)系統(tǒng)中均復(fù)制一次，共產(chǎn)生_種雙鏈DNA分子。(5)若利用微生物擴(kuò)增該目的基因，其基本步驟包括：_、_、微生物的篩選和培養(yǎng)、從菌群中獲取目的基因。答案(1)越高(2)引物2和3中存在互補(bǔ)配對(duì)片段，置于同一反應(yīng)系統(tǒng)時(shí)它們會(huì)發(fā)生結(jié)合而失去作用(3)2(4)3(5)目的基因與載體結(jié)合將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞解析(1)由于C與G之間有3個(gè)氫鍵，而A與T之間有2個(gè)氫鍵，所以引物中C與G含量越高，引物與模板DNA的結(jié)合就越穩(wěn)定。(2)由題干可知，引物2和引物3具有互補(bǔ)配對(duì)片段，如果將引物2和引物3放在一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中，則會(huì)引起引物2和引物3的結(jié)合而失效。(3)第一階段形成的2個(gè)DNA分子分別含有引物1和引物2，圖中第一階段形成的DNA分子同時(shí)具有引物1和引物2，圖示雙鏈DNA分子至少要經(jīng)過(guò)2次復(fù)制才能形成。(4)兩個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中各自形成2種DNA分子，但由于引物1和引物4形成兩個(gè)與原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA屬于同一種DNA，故共形成3種DNA分子。(5)利用微生物擴(kuò)增該目的基因的基本步驟為：將目的基因與載體結(jié)合；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；微生物的篩選和培養(yǎng)，從菌群中獲取目的基因。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一目的基因的獲取1基因工程的基本操作程序有：使目的基因與載體相結(jié)合；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求；目的基因的獲取。正確的操作順序是()A BC D答案C解析基因工程的主要操作步驟順序是：目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和鑒定。2下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因反轉(zhuǎn)錄法通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成A BC D答案D解析PCR利用的是DNA雙鏈復(fù)制原理，即將雙鏈DNA之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈DNA ，作為聚合反應(yīng)的模板。反轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先反轉(zhuǎn)錄形成互補(bǔ)的單鏈DNA，再合成雙鏈DNA。、均不需要模板。3(2017鄭州一中高二下學(xué)期期中)下列關(guān)于基因文庫(kù)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A可分為基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)BcDNA文庫(kù)屬于部分基因文庫(kù)C基因組文庫(kù)的基因在不同物種之間均可進(jìn)行基因交流D同種生物的cDNA文庫(kù)中基因數(shù)量較基因組文庫(kù)少答案C解析基因組文庫(kù)中只有部分基因能夠在不同物種之間進(jìn)行基因交流。4下圖表示基因工程中目的基因的獲取示意圖，不正確的是()A表示PCR技術(shù)，用來(lái)擴(kuò)增目的基因B從基因文庫(kù)中要得到所需的目的基因可以根據(jù)目的基因的相關(guān)信息來(lái)獲取C若獲取的目的基因相同，則圖中基因組文庫(kù)小于cDNA文庫(kù)D若基因比較小，核苷酸序列又已知，則可以直接通過(guò)人工合成的方法獲取答案C解析可以利用PCR技術(shù)，大量擴(kuò)增目的基因，A項(xiàng)正確；可以根據(jù)目的基因的相關(guān)信息，如核苷酸序列、基因功能、基因在染色體上的位置等，從基因文庫(kù)中得到所需的目的基因，B項(xiàng)正確；基因組文庫(kù)是從DNA中獲取的，而cDNA文庫(kù)是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄法獲得的，不包含內(nèi)含子，故基因組文庫(kù)大于cDNA文庫(kù)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若基因比較小，核苷酸序列又已知，則可以直接通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成，D項(xiàng)正確。題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建5下列哪項(xiàng)不是表達(dá)載體所必需的組成成分()A目的基因 B啟動(dòng)子C終止子 D抗青霉素基因答案D解析A、B、C三項(xiàng)均為表達(dá)載體的必要的組成成分；具有標(biāo)記基因也是表達(dá)載體所必需的組成成分，但抗青霉素基因只是標(biāo)記基因中的一種，不是所有的表達(dá)載體都含有。6(2017無(wú)錫模擬)環(huán)境雌激素(EEs)會(huì)影響動(dòng)物和人類(lèi)的性腺發(fā)育。斑馬魚(yú)在EEs的誘導(dǎo)下，會(huì)表達(dá)出卵黃蛋白原(vtg)。已知綠色熒光蛋白(GFP)基因能使斑馬魚(yú)發(fā)光，欲獲得能檢測(cè)水中是否含有EEs的轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú)，下列操作合理的是()A將EEs基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組B將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組C將GFP基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組D將GFP基因的啟動(dòng)子與vtg基因重組答案B解析由題意可知，環(huán)境中的EEs可誘導(dǎo)斑馬魚(yú)體內(nèi)vtg基因的表達(dá)，在不含EEs的環(huán)境中，斑馬魚(yú)體內(nèi)vtg基因不能表達(dá)。因此，只要將vtg基因的啟動(dòng)子與GFP基因重組并導(dǎo)入斑馬魚(yú)體內(nèi)，便能根據(jù)斑馬魚(yú)是否發(fā)光檢測(cè)水中是否含EEs。7下圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)基因工程中載體的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是()A基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體外完成的B任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒(méi)有差別C圖中啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因答案B解析由于受體細(xì)胞有植物、動(dòng)物和微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方式不同，所以基因表達(dá)載體的構(gòu)建也會(huì)有所差別，不可能千篇一律。8在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，下列說(shuō)法不正確的是()一個(gè)基因表達(dá)載體的組成只包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA 終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止所有基因表達(dá)載體的構(gòu)建是完全相同的A BC D答案B解析基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子，錯(cuò)誤；有了啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，正確；終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止，正確；由于受體細(xì)胞有植物、動(dòng)物以及微生物之分，以及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法不同，因此基因表達(dá)載體的構(gòu)建是不完全相同的，錯(cuò)誤。綜合強(qiáng)化9“X基因”是DNA分子上一個(gè)有遺傳效應(yīng)的片段，若要用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，需在PCR反應(yīng)中加入兩種引物(注：引物的作用是與模板鏈形成雙鏈后在DNA聚合酶的作用下就可以繼續(xù)鏈的延伸)，兩種引物及其與模板鏈的結(jié)合位置如下圖甲所示。經(jīng)4輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子，如下圖乙所示，其中第種DNA分子有幾個(gè)()A8 B6 C4 D2答案A解析由圖分析可知：X基因第一次復(fù)制得到兩個(gè)兩種DNA分子：和；X基因第二次復(fù)制得到四個(gè)四種DNA分子：復(fù)制得和、復(fù)制得和；X基因第三次復(fù)制得到八個(gè)五種DNA分子：復(fù)制得和、復(fù)制得和、復(fù)制得和、復(fù)制得和；X基因第四次復(fù)制得到16個(gè)五種DNA分子：復(fù)制得和、兩個(gè)復(fù)制得兩個(gè)和兩個(gè)、兩個(gè)復(fù)制得兩個(gè)和兩個(gè)、兩個(gè)得到4個(gè)。從上面的推測(cè)可知，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中有8個(gè)。10下列對(duì)基因表達(dá)載體構(gòu)建的敘述，不正確的是()A需要限制酶和DNA連接酶等特殊工具B基因表達(dá)載體中有的含有啟動(dòng)子和密碼子C標(biāo)記基因不一定是抗生素抗性基因D基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心答案B解析基因表達(dá)載體是目的基因與載體的結(jié)合，在此過(guò)程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將相同的末端連接起來(lái)，A項(xiàng)正確；基因表達(dá)載體含有啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因和目的基因，密碼子位于mRNA上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，但標(biāo)記基因不都是抗生素抗性基因，C項(xiàng)正確；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，在細(xì)胞外進(jìn)行，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并表達(dá)和發(fā)揮作用，D項(xiàng)正確。11為從根本上解決水稻中的高植酸問(wèn)題，可將植酸酶基因?qū)胨?，培育低植酸轉(zhuǎn)基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)B過(guò)程需要的酶是_。(2)圖中基因組文庫(kù)_(填“小于”“大于”或“等于”)cDNA文庫(kù)。(3)目的基因和除可從構(gòu)建的文庫(kù)中分離外，還可以分別以圖中_和_為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增，該過(guò)程中所用酶的顯著特點(diǎn)是_。答案(1)反轉(zhuǎn)錄酶(2)大于(3)DNAcDNA耐高溫解析B過(guò)程是以RNA為模板合成DNA的反轉(zhuǎn)錄過(guò)程，需要的酶是反轉(zhuǎn)錄酶；目的基因和除可從構(gòu)建的文庫(kù)中分離外，還可以分別以圖中DNA和cDNA為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增，該過(guò)程中所用酶的顯著特點(diǎn)是耐高溫。12(2017吉林舒蘭一高高二下月考)識(shí)圖作答：(1)PCR技術(shù)的中文名稱(chēng)為_(kāi)，加熱使DNA雙鏈打開(kāi)，這一步是打開(kāi)氫鍵，在細(xì)胞中是在_酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板末端結(jié)合，在_酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個(gè)DNA分子，此過(guò)程中的原料是_，遵循的原則是_。(3)PCR技術(shù)的前提是_?！癙CR”技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制，若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制4次之后，則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA分子的比例為_(kāi)。在基因工程中，把選出的目的基因(共2 000個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，其中腺嘌呤脫氧核苷酸是860個(gè))放入DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代，那么，在擴(kuò)增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是_，其中在第四代利用的胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是_。答案(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)解旋(2)Taq4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)要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17 1009 120解析(1)PCR是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫(xiě)。加熱使DNA雙鏈打開(kāi)，這一步是打開(kāi)氫鍵，在細(xì)胞中是在解旋酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板末端結(jié)合，在Taq酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個(gè)DNA分子，此過(guò)程中的原料是4種脫氧核苷酸，遵循的原則是堿基互