專題05基因工程大題常見填空和實驗設(shè)計2024年高考生物二輪專題復習課件

沈曉花二輪復習基因工程大題DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復制逆轉(zhuǎn)錄復制中心法則：作用1、限制酶的作用：3、引物的作用：4、啟動子的作用：5、終止子的作用：----二苯胺試劑----瓊脂糖凝膠電泳----PCR、分子雜交----PCR、分子雜交----抗原-抗體雜交鑒定1、DNA粗提取產(chǎn)物2、PCR擴增產(chǎn)物3、染色體DNA是否插入目的基因4、目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA6、轉(zhuǎn)基因生物是否表達遺傳特點5、目的基因是否表達出蛋白質(zhì)----抗性接種實驗2、標記基因的作用：能識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈

中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。便于重組DNA分子的篩選使Taq酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸

RNA聚合酶的識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA使轉(zhuǎn)錄在需要的地方停下來目的1、PCR擴增儀的溫度升高到90℃的目的：2、PCR擴增儀的溫度下降到50℃左右的目的：3、PCR擴增儀的溫度上升到72℃左右的目的：使雙鏈DNA解聚為單鏈使兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合使溶液中的4種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈?；蚬こ痰牟襟E1、目的基因的篩選與獲取2、基因表達載體的構(gòu)建（核心）3、將目的基因?qū)胧荏w細胞4、目的基因的檢測與鑒定限制酶、DNA連接酶逆轉(zhuǎn)錄酶、耐高溫的DNA聚合酶基因表達載體的構(gòu)建用到的酶：

。目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,用PCR檢測時用到的酶：

。利用Ti質(zhì)粒將目的基因?qū)胧荏w細胞Ca2+處理法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法-----將含目的基因的重組Ti質(zhì)粒導入農(nóng)桿菌。-----將含目的基因的T-DNA導入植物細胞、

并整合到該細胞的染色體DNA上。啟動子、終止子是啟動轉(zhuǎn)錄和終止轉(zhuǎn)錄的DNA序列起始密碼子、終止密碼子是啟動翻譯和終止翻譯的RNA序列區(qū)別導入方法將目的基因?qū)胫参锛毎麑⒛康幕驅(qū)雱游锛毎麑⒛康幕驅(qū)胛⑸锛毎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法花粉管通道法——顯微注射法——Ca2+處理法判斷1、T-DNA可將基因G轉(zhuǎn)移并整合到愈傷組織細胞的染色體DNA上2、愈傷組織重新分化為芽、根等器官的過程中，不需要添加植物激素3、基因突變是不定向的而基因編輯能定向改變基因4、工廠化生產(chǎn)紫杉醇需將改造后的紅豆杉細胞培養(yǎng)至愈傷組織5、淋巴細胞能提取到干擾素mRNA，而肝臟細胞或肌肉細胞不能，造成這些細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上存在差異的根本原因是_________。6、PCR過程每次循環(huán)分為3步，其中發(fā)生引物與單鏈DNA結(jié)合的步驟稱為__________得到的產(chǎn)物一般通過___________的方法來鑒定。7、在構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中，需用到的工具酶有_________。8、干擾素在體外保存相當困難。但如果將干擾素分子的一個半胱氨酸替換為絲氨酸，則這種改造的干擾素可在-70℃條件下保存半年，這屬于__________工程應用的領(lǐng)域?！獭痢獭袒虻倪x擇性表達復性限制酶和DNA連接酶瓊脂糖凝膠電泳蛋白質(zhì)表面展示技術(shù)是通過重組DNA技術(shù)，將外源蛋白與細胞表面的蛋白質(zhì)組裝成融合蛋白，從而可展示在細胞表面?；卮鹣铝袉栴}。(1)若要將芽孢表面蛋白基因cotB與外源的綠色熒光蛋白基因gfp構(gòu)建成基因表達載體，下圖中最適合通過綠色熒光（綠色熒光蛋白在紫外光下會產(chǎn)生綠色熒光）確定融合蛋白成功表達的是_____。C．D．C

注：Ampr為氟卡青霉素抗性基因；→表示轉(zhuǎn)錄方向；UAG，UAA，UGA是終止密碼子，AUG是起始密碼子。表面展示技術(shù)是通過重組DNA技術(shù)，將外源蛋白與細胞表面的蛋白質(zhì)組裝成融合蛋白，從而可展示在細胞表面?；卮鹣铝袉栴}。(2)芽孢表面蛋白是實現(xiàn)表面展示技術(shù)的關(guān)鍵蛋白，結(jié)合上述材料，試分析該蛋白在表面展示技術(shù)中的作用是_________。(3)導入基因表達載體后的芽孢桿菌接種在含有____________的固體培養(yǎng)基上，以獲得攜帶載體的單菌落，該過程被稱為微生物的___________培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)基中可能既有含基因表達載體的單菌落，也有含_________的單菌落，因此還需要對DNA進行提取，常用酒精初步分離DNA和蛋白質(zhì)，這里酒精的作用原理是_____________。(5)若要確定表面展示技術(shù)在芽孢桿菌上構(gòu)建成功，應在紫外光環(huán)境下對其進行______水平的檢測。芽孢表面蛋白是可以定位在細胞表面的，在與外源蛋白形成融合蛋白后，可將外源蛋白展示/定位在芽孢桿菌表面Amp選擇空載體（不含目的基因的載體、不含外源基因的載體）DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精個體(1)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得超甜番茄的核心步驟是________________，該過程需要選擇________________限制酶切割甜蛋白基因。構(gòu)建基因表達載體RNA聚合酶

XbaI和HindⅢ(2)Ti質(zhì)粒上的啟動子是____________識別和結(jié)合的位點，為了保證甜蛋白基因能夠在番茄細胞中表達，應將T質(zhì)粒上的啟動子替換為____________。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化番茄細胞時，T-DNA的作用是____________，該過程發(fā)生的變異類型為____________。然后在添加____________物質(zhì)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)番茄細胞，篩選轉(zhuǎn)化成功的愈傷組織。(4)若得到的超甜番茄體細胞中導入的是2個甜蛋白基因，則讓其自交，若子代表型及比例為____________，說明2個甜蛋白基因插入到了兩對同源染色體上（含有1個和2個甜蛋白基因的番茄甜味相同）。番茄細胞中能表達的基因的啟動子攜帶目的基因進入受體細胞并將其整合到受體細胞的染色體DNA上基因重組卡那霉素超甜番茄：普通番茄=15：1(1)獲取目的基因后，常用______________技術(shù)對其進行快速擴增。構(gòu)建pIII蛋白缺陷型噬菌體(SP)的遺傳改造過程需要用到的工具酶有______________,SP侵染宿主E.coli的過程相當于基因工程基本操作程序中的________________________。(2)實現(xiàn)CAR在T細胞的表達，是制備CAR-T細胞的關(guān)鍵。制備CAR-T細胞時，研究者需要構(gòu)建一種基因表達載體，該載體的作用是____________________________________。該載體包括了啟動子、終止子和熒光素酶基因等，其中熒光素酶基因的作用是_____________。該載體進入T細胞后，啟動子被______________識別和結(jié)合，驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程，最終表達得到CAR。(1)在獲取環(huán)斑病毒衣殼蛋白基因的過程中，研究人員需要從序列數(shù)據(jù)庫中獲取環(huán)斑病毒的衣殼蛋白基因序列信息，根據(jù)衣殼蛋白基因兩側(cè)保守區(qū)域設(shè)計出用于PCR反應的_____。然后從環(huán)斑病毒中提取總RNA，經(jīng)______后得到DNA，作為PCR反應的______，最后用__________________方法鑒定PCR產(chǎn)物。(2)當轉(zhuǎn)基因抗病毒品種R被環(huán)斑病毒促染后，相關(guān)的siRNA通過________原則與病毒RNA結(jié)合。DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學鍵是_____。

PCR限制酶、DNA連接酶將目的基因?qū)胧荏w細胞讓CAR基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，并正常表達篩選重組DNARNA聚合酶

引物逆轉(zhuǎn)錄模板DNA瓊脂糖凝膠電泳堿基互補配對磷酸二酯鍵(2)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因小鼠過程中，將基因表達載體導入受體細胞常用的方法是__________，常用的受體細胞是__________。(1)研究者將取樣器放入溫泉底部取樣，將樣本加入到含有_________的錐形瓶中稀釋，利用厭氧技術(shù)將稀釋液接種到以纖維素為_______的培養(yǎng)基中初步獲得能降解纖維素的嗜熱厭氧桿菌。培養(yǎng)過程所用的玻璃器皿需用______（填方法）滅菌。(1)用SacII等限制酶切割含目的基因的DNA片段，與經(jīng)相同酶切割后的pENTR-L16質(zhì)粒用____________________酶連接，構(gòu)建重組pENTR-L16。(1)雜交瘤細胞體外培養(yǎng)時，需要人工將細胞所需營養(yǎng)物質(zhì)按種類和用量配制培養(yǎng)基，這種雜交瘤培養(yǎng)液稱為____________（填“合成培養(yǎng)基”或“天然培養(yǎng)基"），培養(yǎng)基中除糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)外，還含有____________等天然成分。(2)培養(yǎng)瓶中的雜交瘤細胞____________（填“需要”或“不需要”）定期用胰蛋白酶處理進行傳代培養(yǎng)，其原因是____________。顯微注射法受精卵無菌水唯一碳源干熱滅菌DNA連接合成培養(yǎng)基血清不需要雜交瘤細胞具有癌細胞特點，失去接觸抑制現(xiàn)象（1）進入人體內(nèi)環(huán)境中的mRNA，通過__________方式進入細胞，并與核糖體結(jié)合，翻譯成特定的____________，刺激人體產(chǎn)生特異性免疫反應。（2）滅活疫苗可以使用雞胚生產(chǎn)，也可以使用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)。動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它____________________，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞__________。（3）在二氧化碳培養(yǎng)箱中進行動物細胞培養(yǎng)時，定期更換培養(yǎng)液的目的是為了防止_____對細胞自身造成危害；培養(yǎng)箱中的O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是__________。（4）從抗原種類的角度分析，與mRNA疫苗相比，傳統(tǒng)滅活疫苗的優(yōu)勢是___________。胞吞蛋白質(zhì)（病毒抗原）分散成單個細胞生長和增殖刺突糖蛋白（S蛋白）是新冠病毒入侵人體細胞及決定其抗原性的關(guān)鍵蛋白質(zhì)。新冠病毒進入人體后，S蛋白與人體細胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2）結(jié)合，從而侵入細胞內(nèi)，引發(fā)人類的肺炎。為了預防該病毒，可以采用不同的技術(shù)路線生產(chǎn)不同的疫苗，如新型mRNA疫苗、傳統(tǒng)滅活疫苗等。請回答：代謝產(chǎn)物積累維持培養(yǎng)液的pH滅活疫苗抗原種類多，刺激人體產(chǎn)生的抗體種類多，病毒發(fā)生變異后仍可能有效戊型肝炎是由戊型肝炎病毒（HEV）引起的一種急性傳染性肝炎，發(fā)病率和死亡率都很高。世界首支戊型肝炎疫苗是我國科研工作者通過基因工程技術(shù)研制成功的。下圖為一種戊肝疫苗研制的技術(shù)流程圖，其中ORF2蛋白是戊肝病毒的表面抗原，能引起人體特異性免疫反應。請回答下列問題：(1)由HEV的RNA獲得其DNA的過程稱為______________。利用PCR技術(shù)擴增ORF2基因，擴增前要根據(jù)一段目的基因的核苷酸序列合成引物，PCR中需要引物的原因是_____________。(2)為了使目的基因在大腸桿菌細胞中表達，過程①需要將目的基因與_____________、終止子、標記基因等調(diào)控組件重組在一起，該過程需要的酶是______________。②過程常用_____________處理大腸桿菌細胞。(3)與普通減毒疫苗相比，上述方法制備的疫苗的主要優(yōu)點是_____________。缺點是上述方法產(chǎn)生的疫苗無法引起人體產(chǎn)生_____________免疫。逆轉(zhuǎn)錄Taq酶不能從頭開始合成DNA，而只能從引物的3‘端延伸子鏈DNA啟動子Ca2+限制酶和DNA連接酶僅需注射病毒的部分蛋白進入人體，更安全（減少發(fā)病風險、對人體傷害小）細胞CRISPR相關(guān)基因位于細菌中。當外源DNA入侵細菌時，細菌將其作為新的“間隔序列”整合到自己的基因組中，從而使CRISPR相關(guān)基因能“記住”攻擊過自己的外源基因，當再次遇到該外源基因時能對其進行識別、定位和剪切，以達到保護自身的目的。相關(guān)作用過程如圖所示，其中crRNA為CRISPR相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，其與Cas酶結(jié)合就能起到基因剪輯的作用?；卮鹣铝袉栴}：(1)在細菌獲取新的間隔序列后，CRISPR相關(guān)基因通過轉(zhuǎn)錄形成crRNA鏈，與Cas酶形成crRNA-Cas復合物，當再次遇到相同外源DNA時，crRNA所起的作用是_______________，Cas酶起到___________________________的作用。特異性識別外源DNA剪切外源DNA心臟移植是挽救終末期心臟病患者生命唯一有效的手段，然而心臟移植過程中會發(fā)生缺血再灌注損傷（IRI），可能導致心臟壞死。研究發(fā)現(xiàn)，IRI通過促進Caspase8等一系列凋亡基因的表達，導致細胞凋亡最終引起器官損傷。根據(jù)Caspase8基因合成的小干擾RNA（siRNA）可以使Caspase8基因沉默，有效抑制IRI所致的器官損傷。圖1是利用豬的心肌細胞開展siRNA作用研究的示意圖，圖2是此研究可能用到的4種限制酶及其切割位點?；卮鹣铝袉栴}：圖1中步驟②構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用多種工具酶。常用的DNA連接酶有EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶。圖2中_____酶切割后的DNA片段可以用Eco