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文檔簡介
高中生物選擇性必修3第3章基因工程單元檢測試卷題號(hào)一二三總分得分評(píng)卷人得分一、多選題1.下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造,會(huì)遺傳給子代的是()A.將胰島素基因體現(xiàn)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌,篩選獲得基因工程菌B.將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞,經(jīng)組培獲得花色變異植株C.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛J芫?,哺育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛D.將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者,進(jìn)行基因治療評(píng)卷人得分二、綜合題2.嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的葡萄糖苷酶(BglB酶)是一種耐熱纖維素酶,為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更加好地應(yīng)用,開展了下列實(shí)驗(yàn):I.運(yùn)用大腸桿菌體現(xiàn)BgIB酶(1)PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí),選用_______________的基因組DNA作模板。(2)如圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶的識(shí)別序列。為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒,擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入__________和_________不同限制酶的識(shí)別序列。(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的體現(xiàn)載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是由于______________________________。Ⅱ.溫度對(duì)BgIB酶活性的影響(4)據(jù)圖1,2可知,80℃保溫30分鐘后,BglB酶會(huì)__________;為高效運(yùn)用BgIB酶降解纖維素,反映溫度最佳控制在____________(單選)。A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃注:酶的熱穩(wěn)定性是酶在一定溫度下,保溫一段時(shí)間后通過其活性的保持程度來反映的。Ⅲ.運(yùn)用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性在PCR擴(kuò)增bglB基因的過程中,加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。通過篩選,可獲得能體現(xiàn)出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。(5)與用誘變劑直接解決嗜熱土壤芽孢桿菌相比,上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高,其因素是在PCR過程中__________(多選)。A.僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變B.bglB基因產(chǎn)生了定向突變C.bglB基因可快速累積突變D.bglB基因突變不會(huì)造成酶的氨基酸數(shù)目變化3.干擾素是動(dòng)物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì),可用于治療病毒感染和癌癥。長久以來,人們運(yùn)用有關(guān)病毒誘導(dǎo)白細(xì)胞產(chǎn)生干擾素,再從血液中提取,但每升血只能提取0.05μg。1982年,我國科學(xué)家通過基因工程技術(shù)開發(fā)研制出我國首個(gè)基因工程藥品——重組人干擾素?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:(1)相對(duì)于從基因組文庫中獲取的干擾素基因,從經(jīng)病毒免疫的細(xì)胞中提取mRNA,再逆轉(zhuǎn)錄并構(gòu)建的cDNA文庫中獲取的干擾素基因,更易在大腸桿菌中合成正常干擾素。從基因體現(xiàn)的角度分析,其因素是________________________________________________。(2)天然的干擾素很難在體外保存,但通過蛋白質(zhì)工程能得到“可保存的干擾素”。蛋白質(zhì)工程以_____________和_____________的關(guān)系為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)。(3)如圖為該基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建,需同時(shí)用限制酶HindⅢ和BstⅠ解決目的基因和質(zhì)粒,重要目的是_____________________________________________________________________。(4)質(zhì)粒中l(wèi)acZ基因編碼的半乳糖苷酶,能催化生成藍(lán)色物質(zhì)從而將細(xì)菌染成藍(lán)色。在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中,未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是___________,含有質(zhì)粒的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是_____________,含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌的生長現(xiàn)象是_____________,從而獲得所需重組細(xì)胞。(注:若能正常生長需要寫出菌落特性)(5)轉(zhuǎn)基因細(xì)菌產(chǎn)生的干擾素可能會(huì)成為某些人的過敏原,存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。有科學(xué)家將干擾素基因轉(zhuǎn)入小鼠基因組,獲得膀胱生物反映器,最后在尿液中獲得干擾素。在該操作中,應(yīng)使干擾素基因在_____________細(xì)胞中特異性體現(xiàn)。4.如圖是運(yùn)用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的流程示意圖,請(qǐng)回到下列問題:(1)合成人胰島素的RNA應(yīng)從人類的______________細(xì)胞中獲?。惠^之于從基因組文庫中獲取的目的基因,圖示辦法獲取的目的基因所含堿基數(shù)量__________(填“更多”“更少”或“同樣多”)。(2)將質(zhì)粒A和目的基因結(jié)合為重組質(zhì)粒的過程中,需要使用的酶有______________________,這兩個(gè)不同的DNA分子能進(jìn)行重組的因素是_______________(3)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌B之前,常需要使用__________解決細(xì)菌B,使導(dǎo)入更易成功。(4)在篩選目的細(xì)菌的過程中,我們應(yīng)當(dāng)選擇__________(填序號(hào))。A.在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都能存活的細(xì)菌B.在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中能存活,含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能存活的細(xì)菌C.在四環(huán)素的培養(yǎng)基中能存活,含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中不能存活的細(xì)菌D.在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都不能存活的細(xì)菌(5)選擇細(xì)菌作為受體細(xì)胞的因素可能是______________,在細(xì)菌培養(yǎng)液中分離得到的目的基因的體現(xiàn)產(chǎn)物_____________(填“能”或“不能”)直接使用。5.金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白,某研究小組計(jì)劃通過多聚酶鏈?zhǔn)椒从常≒CR)擴(kuò)增獲得目的基因,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌,用于重金屬廢水的凈化解決。PCR擴(kuò)增過程示意圖如圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)從高體現(xiàn)MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過_____獲得_____用于PCR擴(kuò)增。(2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2),為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒,在引物中需要增加適宜的_____位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間_____,而造成引物自連。(3)PCR擴(kuò)增時(shí),退火溫度的設(shè)定是成敗的核心。退火溫度過高會(huì)破壞_____的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長度、堿基構(gòu)成有關(guān),長度相似但_____的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。(4)如果PCR反映得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物,則能夠采用的改善方法有_____(填序號(hào):①升高退火溫度②減少退火溫度③重新設(shè)計(jì)引物)。(5)圖中環(huán)節(jié)1代表_____,環(huán)節(jié)2代表退火,環(huán)節(jié)3代表延伸。6.科研人員運(yùn)用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療,其技術(shù)流程如圖1所示,圖2、圖3分別表達(dá)干擾素基因及質(zhì)粒的有關(guān)信息。(1)在圖1治療過程中與否體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性,為什么?__________(填“是”或“否”),________________________。(2)分析圖2、圖3,對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),可選用的限制酶組合為______________。(3)為了得到實(shí)驗(yàn)所需的大量干擾素基因,研究人員運(yùn)用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。由于DNA復(fù)制時(shí),子鏈只能由方向延伸,因此能夠從圖2所示的A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選用_____作為引物。若要將1個(gè)干擾素基因復(fù)制4次,則需要在緩沖液中最少加入__________個(gè)引物。(4)將環(huán)節(jié)③獲得的ES細(xì)胞放在熒光顯微鏡下觀察,選擇發(fā)_________色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。為檢測干擾素基因與否體現(xiàn),能夠采用__________辦法進(jìn)行檢測。(5)科學(xué)家通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)將干擾素分子中的一種半胱氨酸變成絲氨酸,就能夠在不影響其活性的前提下延長其保存周期。這項(xiàng)技術(shù)是以_____________________________為基礎(chǔ)而進(jìn)行的操作。7.水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉,直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)??蒲腥藛T將能體現(xiàn)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻,實(shí)現(xiàn)了對(duì)直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動(dòng)子序列的定點(diǎn)編輯,從而獲得了3個(gè)突變品系。(1)將能體現(xiàn)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí),所需的酶是______,重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和體現(xiàn)的過程稱為_____________。(2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測,Wx基因啟動(dòng)子序列的變化影響了______,從而變化了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比,3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列___(填:發(fā)生或不發(fā)生)變化,因素是_____________。(3)為檢測啟動(dòng)子變化對(duì)Wx基因體現(xiàn)的影響,科研人員需要檢測Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA,經(jīng)_____過程獲得總cDNA。通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性的擴(kuò)增出Wx基因的cDNA,因素是_____________。(4)各品系WxmRNA量的檢測成果如圖所示,據(jù)圖推測糯性最強(qiáng)的品系為_____,因素是___________。8.基因工程中能夠通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因能夠人工合成,也能夠從基因文庫中獲得。基因文庫涉及________和________。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí),解開DNA雙鏈的酶是________。在體外運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),使反映體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是________。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的________。(3)現(xiàn)在在PCR反映中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的重要因素是________。9.圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖,載體質(zhì)粒P0含有四環(huán)素抗性基因(tetr)和氨芐青霉素抗性基因(ampr)。請(qǐng)回答下列問題:(1)EcoRV酶切位點(diǎn)為,EcoRV酶切出來的線性載體P1為___________末端。(2)用TaqDNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段,其兩端各自帶有一種腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶解決,在兩端各添加了一種堿基為___________的脫氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在__________酶作用下,形成重組質(zhì)粒P3。(3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選,得到A、B、C三類菌落,其生長狀況以下表(“+”代表生長,“﹣”代表不生長)。根據(jù)表中成果判斷,應(yīng)選擇的菌落是__________(填表中字母)類,另外兩類菌落質(zhì)粒導(dǎo)入狀況分別是_____、________________。(4)為鑒定篩選出的菌落中與否含有對(duì)的插入目的基因的重組質(zhì)粒,擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。圖2所示為甲、乙、丙3條引物在對(duì)的重組質(zhì)粒中的對(duì)應(yīng)位置,PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是__________。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400bp片段,因素是_______________。10.人的T細(xì)胞能夠產(chǎn)生某種含有臨床價(jià)值的蛋白質(zhì)(Y),該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈構(gòu)成?,F(xiàn)在能夠運(yùn)用當(dāng)代生物技術(shù)生產(chǎn)Y?;卮鹣铝袉栴}。(1)若要獲得Y的基因,可從人的T細(xì)胞中提取___________作為模板,在____________催化下合成cDNA,再運(yùn)用_______________技術(shù)在體外擴(kuò)增獲得大量Y的基因。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞慣用的辦法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。若將上述所得Y的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的__________________中,得到含目的基因的重組Ti質(zhì)粒,則可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該基因?qū)肽撤N植物的葉肉細(xì)胞中。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定體現(xiàn)Y的愈傷組織,則闡明Y的基因已經(jīng)_______________。(3)天然的Y普通需要在低溫條件下保存。假設(shè)將Y的第6位氨基酸甲變化為氨基酸乙可提高其熱穩(wěn)定性,若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性,具體思路是__________________。11.某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細(xì)胞中目的基因的體現(xiàn)。某科研團(tuán)體將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核體現(xiàn)載體P1,其部分構(gòu)造和酶切位點(diǎn)的示意圖以下,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相似。回答下列問題:(1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)體在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí),使用了兩種限制酶,這兩種酶是__________。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了確保__________,也是為了確保__________。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則闡明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完畢了__________和__________過程。(3)為了檢測甲與否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同窗用PCR辦法進(jìn)行鑒定,在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的__________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。評(píng)卷人得分三、實(shí)驗(yàn)題12.B基因存在于水稻基因組中,其僅在體細(xì)胞(2n)和精子中正常體現(xiàn),但在卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄。為研究B基因體現(xiàn)對(duì)卵細(xì)胞的影響,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。據(jù)圖回答:(1)B基因在水稻卵細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄,推測其可能的因素是卵細(xì)胞中________。A.含B基因的染色體缺失B.DNA聚合酶失活C.B基因發(fā)生基因突變D.B基因的啟動(dòng)子無法啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄(2)從水稻體細(xì)胞或________中提取總RNA,構(gòu)建____________文庫,進(jìn)而獲得B基因編碼蛋白的序列。將該序列與Luc基因(體現(xiàn)的熒光素酶能催化熒光素產(chǎn)生熒光)連接成融合基因(體現(xiàn)的蛋白質(zhì)能保存兩種蛋白質(zhì)各自的功效),然后構(gòu)建重組體現(xiàn)載體。(3)在過程①、②轉(zhuǎn)化篩選時(shí),過程______________中T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,過程__________________在培養(yǎng)基中應(yīng)加入卡那霉素。(4)獲得轉(zhuǎn)基因植株過程中,下列鑒定篩選方式對(duì)的的是________。A.將隨機(jī)斷裂的B基因片段制備成探針進(jìn)行DNA分子雜交B.以Luc基由于模板設(shè)計(jì)探針進(jìn)行DNA分子雜交C.以B基因編碼蛋白的序列為模板設(shè)計(jì)探針與從卵細(xì)胞提取的mRNA雜交D.檢測加入熒光素的卵細(xì)胞中與否發(fā)出熒光(5)從轉(zhuǎn)基因植株未成熟種子中分離出胚,觀察到細(xì)胞內(nèi)僅含一種染色體組,鑒定該胚是由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成的,而普通狀況下水稻卵細(xì)胞在未受精時(shí)不進(jìn)行發(fā)育,由此表明_________________。13.回答下列問題:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Coben)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了體現(xiàn)。該研究除證明了質(zhì)粒能夠作為載體外,還證明了___________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)??赏ㄟ^Ca2+參加的___________辦法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞,而體外重組的噬菌體DNA普通需與___________組裝成完整的噬菌體后,才干通過侵染的辦法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞,在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是___________。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)體現(xiàn)時(shí),體現(xiàn)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為避免蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用______________________的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加___________的克制劑。參考答案1.ABC【分析】(1)基因工程的基本操作程序重要涉及四個(gè)環(huán)節(jié):一是目的基因的獲??;二是基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建;三是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;四是目的基因的檢測與鑒定。若受體細(xì)胞為大腸桿菌等單細(xì)胞生物,則導(dǎo)入的目的基因會(huì)隨單細(xì)胞生物的生殖遺傳給后裔。若受體細(xì)胞為植物細(xì)胞,則導(dǎo)入的目的基因可通過無性繁殖遺傳給后裔。若受體細(xì)胞為動(dòng)物的受精卵,則導(dǎo)入的目的基因可通過轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的有性生殖遺傳給后裔。
(2)基因治療是指把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的體現(xiàn)產(chǎn)物發(fā)揮功效,從而達(dá)成治療疾病的目的。由于病人的生殖細(xì)胞中沒有目的基因,因此導(dǎo)入的目的基因不會(huì)遺傳給后裔?!驹斀狻緼、將胰島素基因體現(xiàn)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌,獲得的工程菌中含有對(duì)應(yīng)的遺傳物質(zhì)并能夠遺傳給后裔,A對(duì)的;B、將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞,獲得的植株花色發(fā)生了變異,闡明花青素代謝基因成功體現(xiàn),此性狀可通過無性繁殖遺傳給后裔,B對(duì)的;C、向奶牛受精卵中導(dǎo)入腸乳糖酶基因,哺育出的奶??珊铣扇樘敲福樘敲阜纸馊樘?,使牛乳中乳糖含量減少,闡明乳糖酶基因成功體現(xiàn),該基因也能遺傳給子代,C對(duì)的;D、將腺苷酸脫氨酶基因?qū)肓馨图?xì)胞,不影響生殖細(xì)胞中的基因,故不能遺傳給后裔,D錯(cuò)誤。故選ABC。2.嗜熱土壤芽孢桿菌NdeⅠBamHⅠ轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶失活BAC【分析】基因工程技術(shù)的基本環(huán)節(jié):(1)目的基因的獲?。恨k法有從基因文庫中獲取、運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心環(huán)節(jié),基因體現(xiàn)載體涉及目的基因、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)入的辦法也不同。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的辦法有農(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)胞最有效的辦法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的辦法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA與否插入目的基因-DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因與否轉(zhuǎn)錄出了mRNA-分子雜交技術(shù);③檢測目的基因與否翻譯成蛋白質(zhì)-抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斀狻縄.(1)根據(jù)題意可知,葡萄糖苷酶(BglB酶)是由嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的,因此PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí),選用嗜熱土壤芽孢桿菌的基因組DNA作模板。(2)根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知,目的基因應(yīng)插入啟動(dòng)子和終止子之間。由題圖可看出,兩者之間存在三種限制酶的酶切位點(diǎn),但是由于XbaⅠ在質(zhì)粒上有不止一種酶切位點(diǎn),用XbaI切割會(huì)使質(zhì)粒丟失終止子,因此為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒,擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHI限制酶的識(shí)別序列。(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的體現(xiàn)載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是由于轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶。Ⅱ.(4)據(jù)題圖2可知,80℃保溫30分鐘后,BglB酶會(huì)失活;由題圖1可看出,60~70℃時(shí)該酶的相對(duì)活性最高,而由題圖2可看出,隨著保溫時(shí)間的延長,70℃條件下酶的相對(duì)活性下降明顯,因此為高效運(yùn)用BglB酶降解纖維素,反映溫度最佳控制在60℃,即B對(duì)的。故選B。(5)A、PCR過程中僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變,而用誘變劑直接解決嗜熱土壤芽孢桿菌對(duì)嗜熱土壤芽孢桿菌體內(nèi)的全部DNA均起作用,A對(duì)的;B、基因突變含有不定向性,B錯(cuò)誤;C、突變后的bglB基因進(jìn)行PCR擴(kuò)增,可快速累積突變,C對(duì)的;D、BglB基因突變可能會(huì)造成酶的氨基酸數(shù)目變化,D錯(cuò)誤。故選AC?!军c(diǎn)睛】本題考察基因工程、酶、育種等知識(shí),旨在考察獲取信息、運(yùn)用信息及所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、判斷的能力及識(shí)圖能力。3.從基因組文庫中獲得的干擾素基因有內(nèi)含子,在大腸桿菌中與其對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除,無法體現(xiàn)出干擾素蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造規(guī)律生物功效避免目的基因和載體本身環(huán)化或反向連接無法生長正常生長,菌落呈藍(lán)色正常生長,菌落呈白色膀胱上皮【分析】基因工程技術(shù)的基本環(huán)節(jié):(1)目的基因的獲?。恨k法有從基因文庫中獲取、運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心環(huán)節(jié),基因體現(xiàn)載體涉及目的基因、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)入的辦法也不同。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的辦法有農(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)胞最有效的辦法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的辦法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA與否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因與否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因與否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!驹斀狻浚?)從基因組文庫中獲得的干擾素基因有內(nèi)含子,在大腸桿菌中與其對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除,造成干擾素基因無法成功體現(xiàn)。而從經(jīng)病毒免疫的細(xì)胞中提取mRNA,再逆轉(zhuǎn)錄并構(gòu)建的cDNA文庫中獲取的干擾素基因,無內(nèi)含子,更易在大腸桿菌中合成正常干擾素。(2)蛋白質(zhì)工程以蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造規(guī)律和生物功效的關(guān)系為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)。(3)在構(gòu)建該基因體現(xiàn)載體時(shí),需同時(shí)用限制酶HindⅢ和BstⅠ解決目的基因和質(zhì)粒,主這樣能夠避免目的基因和載體本身環(huán)化或反向連接。(4)在重組質(zhì)粒中,由于限制酶HindⅢ和BstⅠ的作用,破壞了lacZ基因,造成半乳糖苷酶不能合成,而半乳糖苷酶能催化生成藍(lán)色物質(zhì)從而將細(xì)菌染成藍(lán)色。在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中,未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌不含四環(huán)素抗性基因,無法生長;含有質(zhì)粒的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因,能正常生長,且含有l(wèi)acZ基因,菌落呈藍(lán)色;含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌含有四環(huán)素抗性基因,能正常生長,但lacZ基因被破壞,菌落呈白色。(5)科學(xué)家將干擾素基因轉(zhuǎn)入小鼠基因組,獲得膀胱生物反映器,最后在尿液中獲得干擾素,這個(gè)過程中,應(yīng)使干擾素基因在膀胱上皮細(xì)胞中特異性體現(xiàn),從而使尿液中含有了干擾素?!军c(diǎn)睛】熟知基因工程的原理和操作流程是解答本題的核心,能對(duì)的辨析題中的目的基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建過程以及其中的標(biāo)記基因的變化是解答本題的難點(diǎn),蛋白質(zhì)工程的原理及其特點(diǎn)也是本題的考察點(diǎn)。4.胰島B更少限制酶和DNA連接酶不同DNA分子含有相似的化學(xué)構(gòu)成和空間構(gòu)造Ca2+B細(xì)胞代謝和繁殖速度快,能快速獲得大量產(chǎn)物;本身基因組較小,較易獲得成功不能【分析】1、基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導(dǎo)入到受體菌的群體中儲(chǔ)存,各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因。基因組文庫包含某種生物全部的基因;部分基因文庫包含某種生物的部分基因,如:cDNA文庫。2、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的辦法也不同。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的辦法有農(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)胞最有效的辦法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的辦法是感受態(tài)細(xì)胞法。3、基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建:①過程:用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體,再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組DNA分子。②目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且能夠遺傳給下一代并體現(xiàn)和發(fā)揮作用。③基因體現(xiàn)載體的構(gòu)成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。4、分析題圖:圖示表達(dá)將人的生長激素基因?qū)爰?xì)菌B細(xì)胞內(nèi)制造“工程菌”的過程。質(zhì)粒A上含有四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因,構(gòu)建基因體現(xiàn)載體后,破環(huán)了質(zhì)粒A的四環(huán)素抗性基因,但氨芐青霉素抗性基因正常,因此導(dǎo)入重組質(zhì)粒或普通質(zhì)粒的大腸桿菌都能抗氨芐青霉素,但導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能抗四環(huán)素。【詳解】(1)由于細(xì)胞分化,胰島素基因只在胰島B細(xì)胞中體現(xiàn),因此合成人胰島素的RNA應(yīng)從人類的胰島B細(xì)胞中獲取;這種通過胰島素的RNA獲取目的基因的辦法為逆轉(zhuǎn)錄法,得到的目的基因中不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子,因此該辦法獲取的目的基因與從基因組文庫中獲取的目的基因相比,所含的堿基數(shù)量更少。(2)將質(zhì)粒A和目的基因結(jié)合為重組質(zhì)粒的過程中,即構(gòu)建基因體現(xiàn)載體的過程中需要使用限制酶和DNA連接酶;這兩個(gè)不同的DNA分子含有相似的化學(xué)構(gòu)成和空間構(gòu)造,因此能進(jìn)行重組。(3)將目的基因?qū)胛⑸飸T用Ca2+轉(zhuǎn)化法,用一定濃度的Ca2+溶液解決細(xì)菌B,使之處在感受態(tài),方便于基因體現(xiàn)載體的導(dǎo)入。(4)根據(jù)分析可知,由于基因體現(xiàn)載體中抗四環(huán)素基因被破壞,因此能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌,而抗氨芐青霉素基因未被破壞,因此在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能生長的是導(dǎo)入普通質(zhì)粒A的細(xì)菌和重組質(zhì)粒。總而言之,B對(duì)的,A、C、D錯(cuò)誤。(5)由于細(xì)菌細(xì)胞代謝和繁殖速度快,能快速獲得大量產(chǎn)物;且本身基因組較小,較易獲得成功,因此常選擇細(xì)菌作為基因工程的受體細(xì)胞;由于細(xì)菌屬于原核生物,細(xì)胞內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等,因此細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成的胰島素幾乎沒有活性,因此在細(xì)菌培養(yǎng)液中分離得到的胰島素不能直接使用?!军c(diǎn)睛】本題考察基因工程的知識(shí)點(diǎn),規(guī)定學(xué)生掌握基因工程的操作環(huán)節(jié)是解決該題的重點(diǎn)。理解基因組文庫和cDNA文庫的構(gòu)建過程和區(qū)別,識(shí)記目的基因的獲取辦法和基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建是解決本題的核心。理解原核生物的特點(diǎn),識(shí)記細(xì)菌作為基因工程的受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)和將目的導(dǎo)入微生物的辦法,運(yùn)用基因工程的綜合知識(shí)分析解決問題是突破該題的核心。5.逆轉(zhuǎn)錄cDNA限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補(bǔ)配對(duì)引物與模板GC含量高②③變性【分析】PCR技術(shù):
1、概念:PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒从?,是一?xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。2、原理:DNA復(fù)制。3、前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序方便合成一對(duì)引物。4、條件:模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)。5、過程:①高溫變性:DNA解旋過程;②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈,PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開。【詳解】(1)PCR擴(kuò)增目的基因,首先要有目的基因作為模板,因此從高體現(xiàn)MT蛋白的生物組織中提取mRNA,通過逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA,從而用于PCR擴(kuò)增。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒,首先要用限制酶切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒,因此位于目的基因兩端的引物中需要增加適宜的限制性核酸內(nèi)切酶位點(diǎn).設(shè)計(jì)的引物之間不能有堿基互補(bǔ)配對(duì),否則引物自連,而不能與模板相連。(3)退火表達(dá)引物與模板相連,若退火溫度過高會(huì)破壞引物與模板的堿基配對(duì).由于G-C之間有三個(gè)氫鍵,A-T之間有兩個(gè)氫鍵,因此G-C含量越高的引物,退火溫度越高。(4)PCR反映得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物,可能是退火溫度過高,造成引物與模板不能相連;或引物間互相配對(duì),引物自連,不能與模板相連,因此,可通過減少退火溫度或重新設(shè)計(jì)引物進(jìn)行改善,故選②③。(5)圖中環(huán)節(jié)1、2、3分別代表變性、退火、延伸,這三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成一輪循環(huán)?!军c(diǎn)睛】本題重要考察基因工程的有關(guān)知識(shí),規(guī)定學(xué)生理解PCR的具體過程,以及引物的作用,學(xué)會(huì)分析引物或溫度變化對(duì)PCR成果的影響。6.否,由于沒有發(fā)育成完整個(gè)體HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠB和C30綠抗原—抗體雜交蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造規(guī)律及其與生物功效的關(guān)系【分析】分析圖1:①表達(dá)核移植過程;②表達(dá)早期胚胎培養(yǎng)過程;③表達(dá)將目的基因?qū)隕S細(xì)胞。
分析圖2:該DNA片段含有四種限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn),其中SamⅠ酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)位于目的基因上。
分析圖3:圖3為質(zhì)粒構(gòu)造示意圖,該質(zhì)粒含有2個(gè)標(biāo)記基因(紅色熒光標(biāo)記基因和綠色熒光標(biāo)記基因)?!驹斀狻浚?)在題圖1治療過程中并未體現(xiàn)細(xì)胞的全能性,由于整個(gè)過程中沒有發(fā)育成完整個(gè)體。(2)據(jù)題圖2、圖3中的酶切位點(diǎn)分析可知,不能選用SmaI,由于該酶的酶切位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部,會(huì)破壞目的基因的構(gòu)造,選擇限制酶時(shí)要滿足目的基因兩端的酶切位點(diǎn)在質(zhì)粒當(dāng)中都包含,并且使用限制酶切割后仍然能保存一種標(biāo)記基因,因此構(gòu)建基因體現(xiàn)載體能夠選擇目的基因兩端的酶切位點(diǎn)進(jìn)行組合,據(jù)此可知,可選用的限制酶組合為HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ。(3)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),由于DNA復(fù)制過程中子鏈只能由方向延伸,又因DNA分子中的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模虼四軌蜃鳛橐锏膯捂淒NA片段為B和C。由于每條新合成的DNA單鏈都需要有引物才干合成,因此,若要將1個(gè)干擾素基因復(fù)制4次,則需要加入的引物數(shù)量為(個(gè))。(4)在構(gòu)建基因體現(xiàn)載體時(shí),綠色熒光蛋白基因沒有被破壞,因此在進(jìn)行篩選時(shí),可用該基因作為標(biāo)記基因進(jìn)行檢測,即選擇發(fā)綠色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。基因體現(xiàn)是指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程,因此檢測基因與否體現(xiàn)就是檢測與否合成了有關(guān)的蛋白質(zhì),可采用抗原—抗體雜交辦法進(jìn)行檢測。(5)蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造規(guī)律及其與生物功效的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求?!军c(diǎn)睛】本題以基因治療的流程圖為載體,考察了基因工程、細(xì)胞工程以及胚胎工程等方面的知識(shí),難度適中??忌軌蜃R(shí)記細(xì)胞核移植的過程;明確基因工程中質(zhì)粒和目的基因需要運(yùn)用同種限制酶進(jìn)行切割;掌握目的基因檢測和鑒定的普通辦法等。7.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合不發(fā)生編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動(dòng)子逆轉(zhuǎn)錄(或:反轉(zhuǎn)錄)引物是根據(jù)Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或:引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合)品系3品系3的WxmRNA最少,控制合成的直鏈淀粉合成酶最少,直鏈淀粉合成量最少,糯性最強(qiáng)【分析】基因工程的操作環(huán)節(jié):1、獲取目的基因(從基因組文庫中獲取、運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因、化學(xué)合成法);2、基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建(這也是基因工程的核心);一種完整的基因體現(xiàn)載體涉及:(1)啟動(dòng)子:位于基因的首端,是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn),驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄;(2)目的基因:編碼蛋白質(zhì)的基因;(3)終止子:位于基因的尾端,其作用使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停止;(4)標(biāo)記基因:作用是為了鑒別受體細(xì)胞中與否含有目的基因,從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來。3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(植物、動(dòng)物、微生物):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)定和體現(xiàn)的過程,稱為轉(zhuǎn)化。4、目的基因的檢測與鑒定(DNA分子雜交技術(shù),分子雜交技術(shù)、抗原抗體雜交)。【詳解】(1)將目的基因與Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因體現(xiàn)載體時(shí),需要限制酶的切割,將目的基因插入載體時(shí)需要DNA連接酶的連接,重組載體進(jìn)入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和體現(xiàn)的過程叫做轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)以上分析可知,啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn),如果啟動(dòng)子序列變化將會(huì)影響RNA聚合酶與之結(jié)合和識(shí)別,進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄水平。在真核生物中,編碼蛋白質(zhì)的序列是基因中編碼區(qū),編碼區(qū)中不涉及啟動(dòng)子序列,因此直鏈淀粉合成酶的基因堿基序列中不含有啟動(dòng)子,因此3個(gè)突變品系中Wx基因中控制合成直鏈淀粉酶的氨基酸序列不發(fā)生變化。(3)以mRNA為模板合成cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄,運(yùn)用PCR技術(shù)擴(kuò)增Wx基因的cDNA,需要以Wx基因合成的引物,這樣引物能夠在總cDNA中與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合,從而運(yùn)用PCR擴(kuò)增技術(shù)專一性擴(kuò)增出Wx基因的cDNA。(4)識(shí)圖分析可知,圖中品系3的Wx基因的mRNA的含量最少,那么合成的直鏈淀粉酶最少,直鏈淀粉合成量最少,因此該水稻胚乳中含的直鏈淀粉比例最小,糯性最強(qiáng)?!军c(diǎn)睛】本題考察基因工程的知識(shí)點(diǎn),規(guī)定學(xué)生掌握基因工程的操作工具和操作環(huán)節(jié)是解決問題的核心。識(shí)記并理解基因工程中工具酶的種類和作用,把握基因體現(xiàn)載體構(gòu)建的過程,理解啟動(dòng)子的功效和編碼蛋白質(zhì)的基因的構(gòu)造,這是該題考察的難點(diǎn);把握PCR擴(kuò)增技術(shù)的操作過程和引物的作用,這是突破第(3)問的核心。8.基因組文庫cDNA文庫解旋酶加熱至90-95℃氫鍵Taq酶熱穩(wěn)定性高,而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活【分析】基因工程的操作環(huán)節(jié):目的基因的獲取(基因文庫獲取、PCR、人工合成);構(gòu)建基因體現(xiàn)載體(含目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn));把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、鈣離子解決法);目的基因的檢測和鑒定(分子水平—DNA分子雜交法、分子雜交法、抗原抗體雜交法和個(gè)體水平—抗蟲、抗病接種實(shí)驗(yàn)等)?!驹斀狻浚?)基因文庫涉及基因組文庫和部分基因文庫(CDNA文庫),前者涉及一種生物的全部基因,后者只涉及一種生物的部分基因。(2)體內(nèi)進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí),需要解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶能夠打開雙鏈之間的氫鍵,DNA聚合酶能夠催化磷酸二酯鍵的形成。在體外進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),運(yùn)用高溫變性即加熱至90-95℃,破壞雙鏈之間的氫鍵,使DNA成為單鏈。解旋酶和高溫解決都破壞了DNA雙鏈中堿基對(duì)之間的氫鍵。(3)由于在PCR過程中,需要不停的變化溫度,該過程中涉及較高溫度解決變性,大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的DNA聚合酶在高溫解決下會(huì)變性失活,因此PCR過程中需要用耐高溫的TaqDNA聚合酶催化。【點(diǎn)睛】PCR的原理是DNA雙鏈的復(fù)制,故類似于細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程,需要模板、原料等條件。由于該過程中特殊的高溫條件,需要用耐高溫的DNA聚合酶。9.平胸腺嘧啶(T)DNA連接BA類菌落含有P0C類菌落未轉(zhuǎn)入質(zhì)粒乙丙目的基因反向連接【分析】基因體現(xiàn)載體的基本構(gòu)造涉及復(fù)制原點(diǎn)、目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等。根據(jù)題干信息和圖形分析,P0是載體質(zhì)粒,其含有的氨芐青霉素抗性基因(ampr)和四環(huán)素抗性基因(tetr)都屬于標(biāo)記基因,可用于檢測目的基因與否導(dǎo)入受體細(xì)胞;EcoRV酶為限制酶,其切割質(zhì)粒后會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因(tetr)?!驹斀狻浚?)根據(jù)題意分析,EcoRV酶識(shí)別的序列是-GATATC-,并且兩條鏈都在中間的T與A之間進(jìn)行切割,因此其切出來的線性載體P1為平末端。(2)依題意并據(jù)圖分析,目的基因兩側(cè)為黏性末端,且露出的堿基為A,則在載體P1的兩端需要各加一種含有堿基T的脫氧核苷酸,方便形成含有黏性末端的載體P2,再用DNA連接酶將P2與目的基因連接起來形成重組質(zhì)粒P3。(3)根據(jù)以上分析已知,限制酶(EcoRV酶)切割后破壞了四環(huán)素抗性基因,但是沒有破壞氨芐青霉素抗性基因,因此含有重組質(zhì)粒P3的菌落在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中應(yīng)當(dāng)不能生長,而在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中能生長,結(jié)合表格分析可知,應(yīng)當(dāng)選擇B類菌落。根據(jù)表格分析,A類菌落在氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基中都能夠生長,闡明其導(dǎo)入的是P0;C類菌落在任何抗生素的培養(yǎng)基中都不能生長,闡明其沒有導(dǎo)入任何質(zhì)粒。(4)據(jù)圖分析,根據(jù)目的基因插入的位置和PCR技術(shù)的原理分析,PCR鑒定時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇的一對(duì)引物是乙和丙;根據(jù)題意和圖形分析,某同窗用圖中的另外一對(duì)引物(甲、乙)從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400bp的片段,闡明其目的基因發(fā)生了反向連接。【點(diǎn)睛】解答本題的核心是識(shí)記并理解基因工程的四個(gè)基本環(huán)節(jié),特別是對(duì)核心環(huán)節(jié)——構(gòu)建基因體現(xiàn)載體環(huán)節(jié)的理解,明確基因體現(xiàn)載體的幾個(gè)必須的成分及其作用,進(jìn)而結(jié)合題干規(guī)定分析答題。10.mRNA逆轉(zhuǎn)錄酶PCRT-DNA整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置,參考密碼子表,將第6位氨基酸甲的堿基替代為氨基酸乙的堿基【分析】基因工程的操作環(huán)節(jié):獲取目的基因(基因文庫獲取、PCR、人工合成等);構(gòu)建基因體現(xiàn)載體(含目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn));把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(動(dòng)物—顯微注射法;植物—農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法;微生物—鈣離子解決法);目的基因的檢測和鑒定(分子水平和個(gè)體水平)?!驹斀狻浚?)由于人的T細(xì)胞能夠產(chǎn)生蛋白質(zhì)Y,要獲得Y的基因,可從人的T細(xì)胞中提取mRNA作為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下,運(yùn)用四種游離的脫氧核苷酸合成cDNA,再運(yùn)用PCR技術(shù)(體外擴(kuò)增DNA的技術(shù))在體外擴(kuò)增獲得大量Y的基因。(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中,T-DNA能夠攜帶目的基因轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并整合到受體細(xì)胞的的染色體DNA上,故需要Y的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA中得到含目的基因的重組Ti質(zhì)粒,把含目的基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到農(nóng)桿菌中,再讓含目的基因的農(nóng)桿菌侵染植物的葉肉細(xì)胞。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定體現(xiàn)Y的愈傷組織,則闡明Y的基因已經(jīng)整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上。(3)蛋白質(zhì)工程需要從預(yù)期的蛋白質(zhì)的功效出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造,推出對(duì)應(yīng)的氨基酸序列,找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,故對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性,需要找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置,參考密碼子表,將第6位氨基酸甲的堿基替代為氨基酸乙的堿基?!军c(diǎn)睛】天然蛋白質(zhì)合成的過程是按照中心法則進(jìn)行的,即基因通過體現(xiàn)產(chǎn)生含有氨基酸序列的多肽鏈,加工后形成含有高級(jí)構(gòu)造的蛋白質(zhì),進(jìn)而行使生物功效。蛋白質(zhì)工程與之相反,它是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功效出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造,推測應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列來進(jìn)行改造。11.E1和E4甲的完整甲與載體對(duì)的連接轉(zhuǎn)錄翻譯核DNA【分析】1、基因工程的工具:(1)限制酶:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(2)DNA連接酶:連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(3)運(yùn)載體:慣用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。
2、動(dòng)物核移植是將動(dòng)物的一種細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一種已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一種新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最后發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。核移植得到的動(dòng)物稱克隆動(dòng)物。【詳解】(1)構(gòu)建基因體現(xiàn)載體時(shí),使用的限制酶不能破壞融合基因。選用產(chǎn)生不同黏性末端的兩種限制酶E1和E4進(jìn)行切割,確保了甲的完整,并且確保融合基因和質(zhì)粒對(duì)的連接。(2)在牛的皮膚細(xì)胞中觀察到綠色熒光,闡明L1基因已經(jīng)體現(xiàn),即在該皮膚細(xì)胞中完畢了轉(zhuǎn)錄和翻譯過程。(3)為檢測克隆牛的不同組織細(xì)胞中與否含有融合基因,需提取不同組織細(xì)胞的核DNA作為PCR模板,用PCR辦法進(jìn)行鑒定【點(diǎn)睛】本題結(jié)合圖解,考察基因工程、細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí),規(guī)定考生識(shí)記基因工程的操作工具,掌握各操作工具的作用;識(shí)記細(xì)胞核移植技術(shù)的過程及其應(yīng)用,能結(jié)合圖中信息精確答題。12.D精子cDNA②①BCDB基因體現(xiàn)能使卵細(xì)胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成胚【分析】基因工程的基本操作程序:1、目的基因的獲?。海?)目的基因是指:編碼蛋白質(zhì)的構(gòu)造基因。(2)獲取辦法:①從基因文庫中獲??;②人工合成(反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法);③PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。2、基因體現(xiàn)載體的構(gòu)建:(1)目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且能夠遺傳至下一代,使目的基因能夠體現(xiàn)和發(fā)揮作用。(2)構(gòu)成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。①啟動(dòng)子:是一段有特殊構(gòu)造的DNA片段,位于基因的首端,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,最后獲得所需的蛋白質(zhì)。②終止子:也是一段有特殊構(gòu)造的DNA片段,位于基因的尾端。③標(biāo)記基因的作用:是為了鑒定受體細(xì)胞中與否含有目的基因,從而將
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