新高考生物復(fù)習(xí)專題26基因工程市賽課公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省名師獲獎(jiǎng)?wù)n件

高考生物

(課標(biāo)Ⅲ專用)專題26基因工程第1頁(yè)考點(diǎn)1基因工程工具與操作程序1.(北京理綜,5,6分)用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切

位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確是

()A.圖1中兩種酶識(shí)別核苷酸序列不一樣B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切DNA片段是單鏈DNA五年高考第2頁(yè)答案

D圖1中,兩種限制性核酸內(nèi)切酶酶切位點(diǎn)不一樣,說(shuō)明兩種限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別

核苷酸序列不一樣,A正確。圖2中,兩種酶酶切產(chǎn)物都為DNA片段,都可用于構(gòu)建重組DNA,B

正確。結(jié)合圖1酶切位點(diǎn)圖,判斷兩種酶切DNA后得到DNA片段數(shù);再結(jié)合泳道①②電泳

結(jié)果知,泳道①是用SalⅠ處理得到酶切產(chǎn)物,C正確。能被限制性核酸內(nèi)切酶酶切DNA片

段仍為雙鏈DNA,D錯(cuò)誤。知識(shí)拓展為何當(dāng)代基因工程不使用同一個(gè)限制酶?為預(yù)防載體或目標(biāo)基因發(fā)生本身環(huán)化,我們慣用不一樣限制酶分別處理目標(biāo)基因和載體,使目

基因兩側(cè)及載體各自含有兩個(gè)不一樣末端。第3頁(yè)2.(課標(biāo)Ⅰ,38,15分)回答以下問(wèn)題:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)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)行了表示。該研究除證實(shí)了質(zhì)粒能夠作為載體外,還證實(shí)了

(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組質(zhì)?？山?jīng)過(guò)Ca2+參加

方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組噬菌體

DNA通常需與

組裝成完整噬菌體后,才能經(jīng)過(guò)侵染方法將重組噬菌體

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)胞是

。(3)真核生物基因(目標(biāo)基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表示時(shí),表示出蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防

止蛋白質(zhì)被降解,在試驗(yàn)中應(yīng)選取

大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化

過(guò)程中應(yīng)添加

抑制劑。答案(1)體外重組質(zhì)粒能夠進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表示(2)轉(zhuǎn)化

外殼蛋白(或答噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺點(diǎn)型蛋白酶第4頁(yè)解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。(1)體外重組質(zhì)粒能夠進(jìn)入受體細(xì)胞,且重組質(zhì)

粒在不一樣細(xì)胞中能正常表示,說(shuō)明目標(biāo)基因在不一樣細(xì)胞中表示機(jī)制相同,生物界共用一套遺

傳密碼。(2)基因工程中,受體細(xì)胞為大腸桿菌細(xì)胞時(shí),慣用Ca2+處理大腸桿菌,使之處于感受態(tài),

即Ca2+參加轉(zhuǎn)化法。噬菌體DNA與外殼蛋白組裝成完整噬菌體。因噬菌體宿主是細(xì)菌,

故只有細(xì)菌可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞。(3)為預(yù)防目標(biāo)基因表示蛋白質(zhì)被破壞,可選取

不能合成蛋白酶大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化過(guò)程中加入蛋白酶抑制劑能夠保

護(hù)蛋白質(zhì)不被水解。知識(shí)歸納目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞方法(1)若受體細(xì)胞為植物細(xì)胞:基因槍法、花粉管通道法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(2)若受體細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞:顯微注射法。(3)若受體細(xì)胞為大腸桿菌:感受態(tài)細(xì)胞法。第5頁(yè)3.(課標(biāo)Ⅱ,38,15分)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,這一特征

可用于檢測(cè)細(xì)胞中目標(biāo)基因表示。某科研團(tuán)體將某種病毒外殼蛋白(L1)基因連接在GFP

基因5'末端,取得了L1-GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表示載體P1,

其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)示意圖以下,圖中E1~E4四種限制酶產(chǎn)生黏性末端各不相同?；卮鹨韵聠?wèn)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)牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說(shuō)明L1基因在牛

皮膚細(xì)胞中完成了

和

過(guò)程。(3)為了取得含有甲牛,該團(tuán)體需要做工作包含:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞

移入牛

中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛不一樣組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行判定,在判定時(shí)應(yīng)分別以該牛不一樣組織細(xì)胞中

(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。第6頁(yè)答案(1)E1和E4甲完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)

胞(4)核DNA解析(1)構(gòu)建基因表示載體時(shí),使用限制酶不能破壞融合基因。選取產(chǎn)生不一樣黏性末端

兩種限制酶,能夠預(yù)防本身環(huán)化,而且確保融合基因和質(zhì)粒正確連接。(2)在牛皮膚細(xì)胞中觀

察到綠色熒光,說(shuō)明L1基因已經(jīng)表示,即在該皮膚細(xì)胞中完成了轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程。(3)培育轉(zhuǎn)基

因克隆牛需將含目標(biāo)基因細(xì)胞細(xì)胞核移入牛去核卵母細(xì)胞中。(4)為檢測(cè)克隆牛

不一樣組織細(xì)胞中是否含有融合基因,需提取不一樣組織細(xì)胞核DNA作為PCR模板,用PCR方法

進(jìn)行判定。第7頁(yè)4.(天津理綜,10,14分)甲型流感病毒為RNA病毒,易引發(fā)流感大規(guī)模流行。我國(guó)科學(xué)家在2

017年創(chuàng)造了一個(gè)制備該病毒活疫苗新方法,主要步驟以下。(1)改造病毒部分基因,使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)增殖能力。以病毒RNA為模板,逆轉(zhuǎn)錄

成對(duì)應(yīng)DNA后,利用

技術(shù)擴(kuò)增,并將其中一些基因(不包含表面抗原基因)內(nèi)個(gè)別編碼

氨基酸序列替換成編碼終止密碼子序列。與改造前基因相比,改造后基因表示時(shí)不

能合成完整長(zhǎng)度

,所以不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其它基因

分別構(gòu)建重組質(zhì)粒,并保留。(2)構(gòu)建適合改造病毒增殖轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計(jì)合成一個(gè)特殊tRNA基因,其產(chǎn)物反密

碼子能與(1)中終止密碼子配對(duì)結(jié)合,并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與

連接后導(dǎo)入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞

進(jìn)行分子雜交判定,篩選取得成功表示上

述tRNA轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。(3)利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。將(1)中重組質(zhì)粒導(dǎo)入(2)中轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞,并在補(bǔ)加

培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng),則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病

毒基因完整蛋白,產(chǎn)生大量子代病毒,用于制備疫苗。第8頁(yè)特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄時(shí),識(shí)別其開(kāi)啟子酶是

(單項(xiàng)選擇)。A.病毒DNA聚合酶B.宿主DNA聚合酶C.病毒RNA聚合酶D.宿主RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖,沒(méi)有致病性,所以不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫

苗。與不具侵染性流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗優(yōu)勢(shì)之一是可引發(fā)

免

疫,增強(qiáng)免疫保護(hù)效果。答案(共14分)(1)PCR多肽(或蛋白質(zhì))(2)載體總RNA(3)非天然氨基酸(Uaa)D(4)細(xì)胞第9頁(yè)解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。(1)利用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增DNA。若將基因中個(gè)

別編碼氨基酸序列替換為編碼終止密碼子序列,則改造后基因轉(zhuǎn)錄合成mRNA中,終

止密碼子提前出現(xiàn),將不能控制合成完整長(zhǎng)度多肽(或蛋白質(zhì))。(2)目標(biāo)基因只有與載體連

接后才能導(dǎo)入宿主細(xì)胞。可提取宿主細(xì)胞總RNA進(jìn)行分子雜交判定,以篩選取得成功表示

題述tRNA轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。(3)由(2)知,轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞含有特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄tR-

NA,該tRNA反密碼子可與終止密碼子配對(duì),并可攜帶非天然氨基酸(Uaa),所以培養(yǎng)基中需

補(bǔ)加非天然氨基酸(Uaa)。病毒中基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時(shí),識(shí)別其開(kāi)啟子酶是宿主RNA聚合

酶。(4)因該病毒疫苗含有侵染性,故可引發(fā)細(xì)胞免疫。疑難突破1.由(1)中“個(gè)別編碼氨基酸序列替換成編碼終止密碼子序列”可知,改造后

基因表示時(shí)不能合成完整長(zhǎng)度多肽。2.由(2)中特殊tRNA能與終止密碼子配對(duì)結(jié)合,并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸(Uaa)可知,轉(zhuǎn)基因

宿主細(xì)胞可利用非天然氨基酸Uaa,所以培養(yǎng)基中需加入非天然氨基酸Uaa。3.滅活了病毒已不含有侵染性,所以,只能引發(fā)體液免疫;而具侵染性病毒可引發(fā)細(xì)胞免

疫。第10頁(yè)5.(江蘇單科,32,8分)為生產(chǎn)含有特定性能α-淀粉酶,研究人員從某種海洋細(xì)菌中克隆了

α-淀粉酶基因(1656個(gè)堿基對(duì)),利用基因工程大量制備α-淀粉酶,試驗(yàn)流程見(jiàn)圖。請(qǐng)回答以下

問(wèn)題:

(1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增α-淀粉酶基因前,需先取得細(xì)菌

。(2)為了便于擴(kuò)增DNA片段與表示載體連接,需在引物

端加上限制性酶切位點(diǎn),

且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不一樣限制性酶切位點(diǎn),主要目標(biāo)是

。第11頁(yè)(3)進(jìn)行擴(kuò)增時(shí),反應(yīng)溫度和時(shí)間需依據(jù)詳細(xì)情況進(jìn)行設(shè)定,以下選項(xiàng)中

設(shè)定與引物相關(guān),

設(shè)定與擴(kuò)增片段長(zhǎng)度相關(guān)。(填序號(hào))①變性溫度②退火溫度③延伸溫度④變性時(shí)間⑤退火時(shí)間⑥延伸時(shí)間(4)下列圖表示篩選取得工程菌中編碼α-淀粉酶mRNA部分堿基序列:5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3'圖中虛線框內(nèi)mRNA片段包含

個(gè)密碼子,如虛線框后序列未知,預(yù)測(cè)虛線框后第

一個(gè)密碼子最多有

種。(5)取得工程菌表示α-淀粉酶后,為探究影響酶活性原因,以濃度為1%可溶性淀粉為底

物測(cè)定酶活性,結(jié)果以下:緩沖液50mmol/LNa2HPO4-KH2PO450mmol/LTris-HCl50mmol/LGly-NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相對(duì)

活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8依據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,初步判斷該α-淀粉酶活性最高條件為

。第12頁(yè)答案(8分)(1)基因組DNA(2)5'使DNA片段能定向插入表示載體,降低自連(3)②⑥(4)813(5)pH為8.5,緩沖液為50mmol/LTirs-HCl解析(1)由題干信息可知某種海洋細(xì)菌含有α-淀粉酶基因,所以在擴(kuò)增α-淀粉酶基因前需先

從細(xì)菌中提取細(xì)菌基因組DNA。(2)因?yàn)橐镒饔檬且龑?dǎo)子鏈延伸,將脫氧核苷酸連接

到引物上時(shí),是與引物3'端相連,由此確定需在引物5'端加上限制性酶切位點(diǎn)。常在兩

條引物上加入不一樣限制酶切位點(diǎn)主要目標(biāo)是使DNA片段能定向插入表示載體,預(yù)防本身

相連。(3)進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),退火溫度與引物長(zhǎng)短和堿基種類相關(guān)。延伸時(shí)間長(zhǎng)短設(shè)定與

擴(kuò)增片段長(zhǎng)度相關(guān)。(4)密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸三個(gè)相鄰堿基,該mRNA

上5'端為AUG(起始密碼子),所以依據(jù)三個(gè)堿基是一個(gè)密碼子來(lái)分析圖中虛線框中堿基,可

得出共有8個(gè)密碼子。因?yàn)樘摼€框后第一個(gè)密碼子已經(jīng)固定為U,所以還有2個(gè)堿基未知,共

可能有種數(shù)為4×4=16,又因?yàn)閁AG、UGA、UAA為終止密碼子,所以決定氨基酸密碼子

最多有13種。(5)據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:α-淀粉酶在pH為8.5、緩沖液為50mmol/LTris-HCl條件

下相對(duì)活性為99.5%,初步判斷此條件下酶活性最高。第13頁(yè)6.(課標(biāo)Ⅲ,38,15分)編碼蛋白甲DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成,編

碼蛋白乙和丙序列由序列甲部分片段組成,如圖1所表示。

回答以下問(wèn)題:(1)現(xiàn)要經(jīng)過(guò)基因工程方法取得蛋白乙,若在開(kāi)啟子下游直接接上編碼蛋白乙DNA序列

(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),則所構(gòu)建表示載體轉(zhuǎn)入宿主細(xì)胞后不能翻譯出蛋白乙,

原因是

。(2)某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取DNA片段B或D過(guò)程中,在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等,還加入了序列甲作為

,加入了

作為合成DNA原料。第14頁(yè)(3)現(xiàn)經(jīng)過(guò)基因工程方法取得了甲、乙、丙三種蛋白,要判定這三種蛋白是否含有刺激T淋巴

細(xì)胞增殖作用,某同學(xué)做了以下試驗(yàn):將一定量含T淋巴細(xì)胞培養(yǎng)液平均分成四組,其中

三組分別加入等量蛋白甲、乙、丙,另一組作為對(duì)照,培養(yǎng)并定時(shí)檢測(cè)T淋巴細(xì)胞濃度,結(jié)果

如圖2。①由圖2可知:當(dāng)細(xì)胞濃度到達(dá)a時(shí),添加蛋白乙培養(yǎng)液中T淋巴細(xì)胞濃度不再增加,此時(shí)若要

使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖,可采取方法是

。細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,培養(yǎng)箱中

通常要維持一定CO2濃度,CO2作用是

。②僅依據(jù)圖1、圖2可知,上述甲、乙、丙三種蛋白中,若缺乏

(填“A”“B”“C”

“D”或“E”)片段所編碼肽段,則會(huì)降低其刺激T淋巴細(xì)胞增殖效果。答案(1)編碼乙DNA序列起始端無(wú)ATG,轉(zhuǎn)錄出mRNA無(wú)起始密碼子(2)模板dNTP

(3)①進(jìn)行細(xì)胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液pH②C第15頁(yè)解析本題主要考查基因工程技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)相關(guān)知識(shí)。(1)由題干中編碼蛋白

乙DNA序列可知,編碼乙DNA序列起始端無(wú)ATG,轉(zhuǎn)錄出mRNA上沒(méi)有起始密碼子

AUG。(2)PCR需要條件包含引物、耐高溫DNA聚合酶、DNA模板、四種游離脫氧核

苷酸等。(3)①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中,細(xì)胞含有貼壁生長(zhǎng)以及接觸抑制特點(diǎn),當(dāng)細(xì)胞濃度到達(dá)a時(shí),

若要使T淋巴細(xì)胞繼續(xù)增殖,需要在培養(yǎng)基中加入胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理貼壁生長(zhǎng)細(xì)

胞并分瓶進(jìn)行傳代培養(yǎng);動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中,需要在培養(yǎng)箱中通入一定濃度CO2,CO2作

用是維持培養(yǎng)液pH。②由圖2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴細(xì)胞增殖效果顯著比加入蛋白

甲、乙時(shí)低;結(jié)合圖1中蛋白丙與蛋白甲、乙DNA序列可知,缺乏C片段所編碼肽段,會(huì)明

顯降低蛋白刺激T淋巴細(xì)胞增殖效果。知識(shí)拓展認(rèn)識(shí)dNTPdNTP是脫氧核糖核苷三磷酸縮寫(xiě),是dCTP、dATP、dGTP、dTTP統(tǒng)稱?！癲”代表脫氧,

“N”代表變量A、T、C、G中一個(gè)。dNTP可作為生物DNA合成以及PCR過(guò)程原料。第16頁(yè)7.(課標(biāo)Ⅰ,38,15分)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒(méi)有,原核生物沒(méi)有

真核生物所含有切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)RNA序列機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)能夠

表示出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)某同學(xué)從人基因組文庫(kù)中取得了基因A,以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A,其原

因是

。(2)若用家蠶作為表示基因A受體,在噬菌體和昆蟲(chóng)病毒兩種載體中,不選取

作為載體,

其原因是

。(3)若要高效地取得蛋白A,可選取大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比,大腸桿菌含有

(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。(4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A,可用檢測(cè)物質(zhì)是

(填“蛋白A基

因”或“蛋白A抗體”)。(5)艾弗里等人肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)為證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)做出了主要貢獻(xiàn),也能夠說(shuō)是基

因工程先導(dǎo),假如說(shuō)他們工作為基因工程理論建立提供了啟示,那么,這一啟示是

。第17頁(yè)答案(1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)RNA序列不能被

切除,無(wú)法表示出蛋白A(2)噬菌體噬菌體宿主是細(xì)菌,而不是家蠶(3)繁殖快、輕易培養(yǎng)(4)蛋白A抗體(5)DNA能夠從一個(gè)生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)體第18頁(yè)解析本題主要包括基因文庫(kù)與cDNA文庫(kù)差異、基因工程步驟、基因工程產(chǎn)物檢測(cè)

方法等知識(shí),意在考查考生提取知識(shí)、分析和歸納知識(shí)能力。(1)真核生物和原核生物基

因結(jié)構(gòu)不一樣,真核生物基因中存在內(nèi)含子等不能編碼蛋白質(zhì)序列,原核生物基因中不存

在內(nèi)含子。真核生物在基因表示時(shí),轉(zhuǎn)錄出RNA需要將內(nèi)含子對(duì)應(yīng)RNA序列切除后才可

進(jìn)行翻譯。從人基因組文庫(kù)中取得基因A中含有內(nèi)含子,而作為原核生物大腸桿菌不

能切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)RNA序列,故基因A在大腸桿菌中無(wú)法表示出蛋白A。(2)病毒對(duì)宿主細(xì)

胞侵染含有特異性,噬菌體是專門侵染細(xì)菌病毒,不能侵染家蠶細(xì)胞,故可選取可感染家蠶

昆蟲(chóng)病毒作為載體。(3)與真核生物相比,大腸桿菌等原核生物含有繁殖快、輕易培養(yǎng)、遺

傳物質(zhì)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn),所以在基因工程中慣用原核生物作為受體細(xì)胞。(4)檢測(cè)基因A是否

翻譯出蛋白A,普通用抗原—抗體雜交方法,即用蛋白A抗體與從細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)進(jìn)

行雜交,觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)實(shí)質(zhì)是S型菌DNA進(jìn)入R型菌

體內(nèi),并可在R型菌體內(nèi)完成表示,這證實(shí)了DNA能夠從一個(gè)生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)生物個(gè)

體,為基因工程奠定了理論基礎(chǔ)。知識(shí)拓展真核生物基因中通常有內(nèi)含子,原核生物基因中不含有內(nèi)含子,原核生物不能切

除內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄RNA序列,故基因工程中不能將真核生物基因直接導(dǎo)入原核生物,而常使用

反轉(zhuǎn)錄方法先取得真核生物cDNA(不含內(nèi)含子),再進(jìn)行下一步操作。第19頁(yè)8.(課標(biāo)Ⅱ,38,15分)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁主要成份,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。

經(jīng)過(guò)基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌病能力?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí),若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶mRNA,常選取嫩葉而不選取老葉

作為試驗(yàn)材料,原因是

。提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制

劑,其目標(biāo)是

。(2)以mRNA為材料能夠取得cDNA,其原理是

。(3)若要使目標(biāo)基因在受體細(xì)胞中表示,需要經(jīng)過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)

胞,原因是

(答出兩點(diǎn)即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí),DNA連接酶催化形成化學(xué)鍵是

。(5)若取得轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物基因組中)抗真菌病能力沒(méi)有提

高,依據(jù)中心法則分析,其可能原因是

。第20頁(yè)答案(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎預(yù)防RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下,以mRNA為模板按

照堿基互補(bǔ)配正確標(biāo)準(zhǔn)能夠合成cDNA(3)目標(biāo)基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn);目標(biāo)基因無(wú)表示所需開(kāi)啟

子(4)磷酸二酯鍵(5)目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄或翻譯異常解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí),考查學(xué)生獲取知識(shí),分析與歸納知識(shí)等能力。(1)從

植物體中提取mRNA需要破碎組織細(xì)胞,嫩葉比老葉組織細(xì)胞易破碎,mRNA提取效率高。

因?yàn)橹参锝M織中存在RNA酶能將RNA分解,所以試驗(yàn)過(guò)程中要添加RNA酶抑制劑以降低

RNA酶活性,保護(hù)提取RNA不被分解。(2)cDNA是在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下,以mRNA為模板,

按照堿基互補(bǔ)配正確標(biāo)準(zhǔn)合成。(3)因?yàn)槟繕?biāo)基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn),也無(wú)基因表示所需開(kāi)啟子

和終止子,所以需與質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒后再導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)DNA連接酶能夠催化兩個(gè)DNA

片段黏性末端或平末端連接形成磷酸二酯鍵。(5)幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物基因組

中,不過(guò)轉(zhuǎn)基因植株抗真菌病能力沒(méi)有提升,說(shuō)明轉(zhuǎn)基因植株體內(nèi)不存在抗菌活性蛋白,即幾

丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)錄或翻譯過(guò)程出現(xiàn)異常,從而造成幾丁質(zhì)酶基因沒(méi)有正常表示合成抗菌活性

蛋白。第21頁(yè)9.(天津理綜,9Ⅰ,12分)玉米自交系(遺傳穩(wěn)定育種材料)B含有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀,

但難以直接培育成轉(zhuǎn)基因植株,為使其取得抗除草劑性狀,需依次進(jìn)行步驟Ⅰ、Ⅱ試驗(yàn)。Ⅰ.取得抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米自交系A(chǔ),技術(shù)路線以下列圖。

(1)為預(yù)防酶切產(chǎn)物本身環(huán)化,構(gòu)建表示載體需用2種限制酶,選擇標(biāo)準(zhǔn)是

(單項(xiàng)選擇)。①Ti質(zhì)粒內(nèi),每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)②G基因編碼蛋白質(zhì)序列中,每種限制酶只有一個(gè)切割位點(diǎn)③酶切后,G基因形成兩個(gè)黏性末端序列不相同④酶切后,Ti質(zhì)粒形成兩個(gè)黏性末端序列相同A.①③B.①④C.②③D.②④第22頁(yè)(2)下表是4種玉米自交系幼胚組織培養(yǎng)不一樣階段結(jié)果。據(jù)表可知,細(xì)胞脫分化時(shí)使用激

素是

,自交系

幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí),T-DNA攜帶插入其內(nèi)片段轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞。篩選轉(zhuǎn)化愈傷組

織,需使用含

選擇培養(yǎng)基。第23頁(yè)(4)轉(zhuǎn)化過(guò)程中,愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,造成未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生

長(zhǎng)。含有內(nèi)含子匯報(bào)基因只能在真核生物中正確表示,其產(chǎn)物能催化無(wú)色物質(zhì)K展現(xiàn)藍(lán)

色。用K分別處理以下愈傷組織,出現(xiàn)藍(lán)色是

(多項(xiàng)選擇)。A.無(wú)農(nóng)桿菌附著未轉(zhuǎn)化愈傷組織B.無(wú)農(nóng)桿菌附著轉(zhuǎn)化愈傷組織C.農(nóng)桿菌附著未轉(zhuǎn)化愈傷組織D.農(nóng)桿菌附著轉(zhuǎn)化愈傷組織(5)組織培養(yǎng)取得轉(zhuǎn)基因植株(核DNA中僅插入一個(gè)G基因)進(jìn)行自交,在子代含G基因植株

中,純合子占

。繼續(xù)篩選,最終選育出抗除草劑純合自交系A(chǔ)。答案(共12分)(1)A(2)2,4-D乙(3)除草劑(4)BD(5)

第24頁(yè)解析Ⅰ.(1)利用雙酶切可有效預(yù)防出現(xiàn)限制酶切割后產(chǎn)物(目標(biāo)基因、載體)發(fā)生本身環(huán)

化及目標(biāo)基因與載體任意連接現(xiàn)象。這要求每種限制酶在Ti質(zhì)粒內(nèi)只有一個(gè)切割位點(diǎn),含

目標(biāo)基因DNA片段被兩種限制酶切割形成黏性末端堿基序列不一樣。(2)細(xì)胞脫分化形成

愈傷組織。表格信息顯示,使用了2,4-D促使細(xì)胞脫分化。作為轉(zhuǎn)化受體幼胚,不但要易脫分

化,而且還要易再分化生芽、生根,故乙幼胚最適合培養(yǎng)成愈傷組織作為轉(zhuǎn)化受體。(3)構(gòu)建

基因表示載體中有抗生素抗性基因和除草劑抗性基因(除草劑抗性基因位于T-DNA片段上),因利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)基因時(shí),只有T-DNA整合到植物細(xì)胞染色體DNA上,故需使用含除草劑培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)化愈傷組織。(4)因“含有內(nèi)含子匯報(bào)基因只能在真核生物中正確表示”,只有細(xì)胞內(nèi)含有匯報(bào)基因(成功轉(zhuǎn)化)愈傷組織,用K處理后出現(xiàn)藍(lán)色,故選BD。(5)轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于攜帶G基因雜合子,轉(zhuǎn)基因植株自交,后代有3/4植株攜帶G基因,其中純合子占1/3。易錯(cuò)警示轉(zhuǎn)基因植物培育過(guò)程中,篩選成功轉(zhuǎn)化植物受體細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法完成植物細(xì)胞轉(zhuǎn)基因時(shí),因只有Ti質(zhì)粒T-DNA整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,故篩選轉(zhuǎn)化植物受體細(xì)胞只能借助T-DNA片段上特殊基因作為篩選標(biāo)準(zhǔn),而Ti質(zhì)粒上非T-DNA片段未導(dǎo)入植物受體細(xì)胞,在對(duì)轉(zhuǎn)化后受體細(xì)胞篩選時(shí)不以此作為選擇標(biāo)準(zhǔn)。第25頁(yè)10.(江蘇單科,33,8分)金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在金屬結(jié)合蛋白,某研究小組計(jì)劃

經(jīng)過(guò)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增取得目標(biāo)基因,構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌,用于重金屬?gòu)U水凈化處

理。PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖以下,請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1)從高表示MT蛋白生物組織中提取mRNA,經(jīng)過(guò)

取得

用于PCR擴(kuò)增。第26頁(yè)(2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配正確引物(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當(dāng)

位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要防止引物之間形成

,而造成引物自連。(3)圖中步驟1代表

,步驟2代表退火,步驟3代表延伸,這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。(4)PCR擴(kuò)增時(shí),退火溫度設(shè)定是成敗關(guān)鍵。退火溫度過(guò)高會(huì)破壞

堿基

配對(duì)。退火溫度設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成相關(guān),長(zhǎng)度相同但

引物需要設(shè)

定更高退火溫度。(5)假如PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物,則能夠采取改進(jìn)辦法有

(填序號(hào):①升高退

火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計(jì)引物)。答案(8分)(1)逆轉(zhuǎn)錄cDNA(2)限制性核酸內(nèi)切酶堿基互補(bǔ)配對(duì)(3)變性(4)引物與模板GC含量高(5)②③第27頁(yè)解析本題主要考查目標(biāo)基因獲取及PCR技術(shù)相關(guān)知識(shí)。(1)依據(jù)題中表述現(xiàn)象分析,

mRNA合成目標(biāo)基因過(guò)程應(yīng)為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,由mRNA直接逆轉(zhuǎn)錄形成DNA為cDNA。(2)

構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要限制酶和DNA連接酶,所以推測(cè)在引物中需要增加適當(dāng)限制酶識(shí)別

位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要注意防止引物1和引物2之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)圖中步驟1代表變

性。(4)退火溫度過(guò)高會(huì)破壞引物與模板鏈之間堿基互補(bǔ)配對(duì)。因?yàn)楹珿/C堿基對(duì)多

DNA穩(wěn)定性強(qiáng),所以在PCR過(guò)程中設(shè)置溫度應(yīng)視G/C含量而定。(5)溫度過(guò)高不利于引物

與模板結(jié)合;引物設(shè)計(jì)不合理也會(huì)影響PCR擴(kuò)增反應(yīng)。知識(shí)歸納關(guān)于引物幾個(gè)問(wèn)題:①引物是一小段DNA或RNA,它能與DNA母鏈一段堿基

序列互補(bǔ)配對(duì),其長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。②因?yàn)镻CR利用了DNA熱變性原理,所以溫

度高低直接影響DNA變性、復(fù)性和延伸過(guò)程,尤其是復(fù)性過(guò)程也即題中退火過(guò)程,它

關(guān)乎引物是否能與模板鏈結(jié)合,只有結(jié)合后才有可能進(jìn)行“延伸”。③結(jié)合DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn),A

與T之間有2個(gè)氫鍵、C與G之間有3個(gè)氫鍵知識(shí)分析,引物中含堿基不一樣耐溫程度不一樣,其中

含C/G較多引物,PCR擴(kuò)增時(shí)溫度可適當(dāng)提升。第28頁(yè)11.(課標(biāo)Ⅲ,40,15分,0.442)圖(a)中三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和

Sau3AⅠ三種限制性內(nèi)切酶識(shí)別序列與切割位點(diǎn),圖(b)為某種表示載體示意圖(載體上

EcoRⅠ、Sau3AⅠ切點(diǎn)是唯一)。依據(jù)基因工程相關(guān)知識(shí),回答以下問(wèn)題:(1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到目標(biāo)基因能夠與上述表示載體被

酶切后產(chǎn)物連接,理

由是

。第29頁(yè)(2)若某人利用圖(b)所表示表示載體取得了甲、乙、丙三種含有目標(biāo)基因重組子,如圖(c)所

示。這三種重組子中,不能在宿主細(xì)胞中表示目標(biāo)基因產(chǎn)物有

,不能表示原因是

。(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)酶,常見(jiàn)有

和

,

其中既能連接黏性末端又能連接平末端是

。第30頁(yè)答案(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生片段含有相同黏性末端(每空2分,共4分)(2)甲和丙(2分)甲中目標(biāo)基因插入在開(kāi)啟子上游,丙中目標(biāo)基因插入在終止子下游,二

者目標(biāo)基因均不能被轉(zhuǎn)錄(3分,其它合理答案可酌情給分)(3)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶(每空2分,共6分,其它合理答案可酌情

給分)解析(1)分析圖(a)可知,限制酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割DNA后形成黏性末端相同,故經(jīng)這

兩種酶切割得到產(chǎn)物能夠用DNA連接酶進(jìn)行連接。(2)構(gòu)建基因表示載體時(shí),為確保目標(biāo)基

因能在宿主細(xì)胞中成功表示,目標(biāo)基因應(yīng)插入在開(kāi)啟子和終止子之間,據(jù)此可判斷甲、丙均不

符合要求,目標(biāo)基因均不能被轉(zhuǎn)錄。(3)常見(jiàn)DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接

酶,其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。試題點(diǎn)評(píng)本題與年高考理綜新課標(biāo)卷第40題相類似,從而提醒考生:能夠從歷年高考真

題中窺探國(guó)家考試中心出題者命題方向與角度。第31頁(yè)12.(課標(biāo)Ⅰ,40,15分,0.581)某一質(zhì)粒載體如圖所表示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)造成相

應(yīng)基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有些人將此質(zhì)粒載體

用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切取得目標(biāo)基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用

得到混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有未被轉(zhuǎn)化,有被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化大腸

桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目標(biāo)基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒

大腸桿菌?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)質(zhì)粒載體作為基因工程工具,應(yīng)具備基本條件有

(答出兩點(diǎn)即可),而作為基因表示載體,除滿足上述基本條件外,還需含有開(kāi)啟子和終止子。第32頁(yè)(2)假如用含有氨芐青霉素培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化和僅含

環(huán)狀目標(biāo)基因細(xì)胞是不能區(qū)分,其原因是

;

而且

和

細(xì)胞也是不能區(qū)分,其原因是

。在上述篩選基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒大腸桿菌

單菌落,還需使用含有

固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中,一些噬菌體經(jīng)改造后能夠作為載體,其DNA復(fù)制所需原料來(lái)自

。答案(1)能自我復(fù)制、含有標(biāo)識(shí)基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了

目標(biāo)基因重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上

均能生長(zhǎng)四環(huán)素(3)受體細(xì)胞第33頁(yè)解析(1)質(zhì)粒作為載體應(yīng)具備基本條件有:能自我復(fù)制、含有標(biāo)識(shí)基因、含有一至多個(gè)限

制酶切割位點(diǎn)等。(2)由題意可知,未被轉(zhuǎn)化和僅含環(huán)狀目標(biāo)基因細(xì)胞中均不含有氨芐青

霉素抗性基因,所以在含有氨芐青霉素培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)。質(zhì)粒載體上含有氨芐青霉素

抗性基因和四環(huán)素抗性基因,插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒中僅含有氨芐青霉素抗性基因,所以

含有質(zhì)粒載體和含有插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒細(xì)胞均能在含有氨芐青霉素培養(yǎng)基上

生長(zhǎng),但前者能夠在含有四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而后者不能,所以可用含有四環(huán)素培養(yǎng)基,篩

選出含有插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒大腸桿菌單菌落。(3)噬菌體屬于病毒,病毒增殖過(guò)程

中所需原料、酶等均來(lái)自受體細(xì)胞。方法技巧“圖解法”解題:①含有環(huán)狀目標(biāo)基因大腸桿菌,不能抵抗氨芐青霉素和四環(huán)素。第34頁(yè)②含有質(zhì)粒載體大腸桿菌,能抵抗氨芐青霉素和四環(huán)素。

③含有插入了目標(biāo)基因重組質(zhì)粒大腸桿菌,能抵抗氨芐青霉素,但不能抵抗四環(huán)素。

第35頁(yè)13.(天津理綜,7,12分)人血清白蛋白(HSA)含有主要醫(yī)用價(jià)值,只能從人血漿中制備。

如圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)兩條路徑。

(1)為獲取HSA基因,首先需采集人血液,提取

合成總cDNA,然后以cDNA為模板,使

用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下列圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板位置及擴(kuò)增方向,請(qǐng)用箭頭

在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物位置及擴(kuò)增方向。

(2)開(kāi)啟子通常含有物種及組織特異性,構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表示rHSA載體,需要選

擇開(kāi)啟子是

(填寫(xiě)字母,單項(xiàng)選擇)。A.人血細(xì)胞開(kāi)啟子B.水稻胚乳細(xì)胞開(kāi)啟子C.大腸桿菌開(kāi)啟子D.農(nóng)桿菌開(kāi)啟子第36頁(yè)(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞過(guò)程中,需添加酚類物質(zhì),其目標(biāo)是

。(4)人體合成初始HSA多肽,需要經(jīng)過(guò)膜系統(tǒng)加工形成正確空間結(jié)構(gòu)才有活性。與路徑Ⅱ相

比,選擇路徑Ⅰ獲取rHSA優(yōu)勢(shì)是

。(5)為證實(shí)rHSA含有醫(yī)用價(jià)值,須確認(rèn)rHSA與

生物學(xué)功效一致。答案(12分)(1)總RNA(或mRNA)

(2)B(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,有利于目標(biāo)基因成功轉(zhuǎn)化(4)水稻是真核生物,含有膜系統(tǒng),能對(duì)初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工(5)HSA第37頁(yè)解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。(1)總cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成,所

以需要提取人總RNA或mRNA;PCR擴(kuò)增原理是DNA復(fù)制,DNA復(fù)制時(shí),兩條子鏈延伸

方向相反,所以引物位置及方向如答案所表示。(2)要使rHSA基因在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異性表

達(dá),需要選擇水稻胚乳細(xì)胞開(kāi)啟子。(3)酚類物質(zhì)可吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞,使農(nóng)桿菌

Ti質(zhì)粒上T-DNA轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,有利于目標(biāo)基因成功

轉(zhuǎn)化。(4)大腸桿菌為原核生物,無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能對(duì)多肽進(jìn)行高效加工,而水稻是真

核生物,含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,可對(duì)多肽鏈進(jìn)行高效加工。(5)要證實(shí)rHSA含有醫(yī)用價(jià)值,須

確認(rèn)rHSA與HSA生物學(xué)功效一致。試題點(diǎn)評(píng)本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)點(diǎn),難度不大,只需要在復(fù)習(xí)過(guò)程中牢牢把握基因

工程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)即可。第38頁(yè)14.(課標(biāo)Ⅰ,40,15分,0.4173)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,是艾滋病病原體。回答以下問(wèn)題:(1)用基因工程方法制備HIV某蛋白(目標(biāo)蛋白)時(shí),可先提取HIV中

,以其作為模

板,在

作用下合成

,獲取該目標(biāo)蛋白基因,構(gòu)建重組表示載體,隨即導(dǎo)入

受體細(xì)胞。(2)從受體細(xì)胞中分離純化出目標(biāo)蛋白,該蛋白作為抗原注入機(jī)體后,刺激機(jī)體產(chǎn)生可與此蛋

白結(jié)合對(duì)應(yīng)分泌蛋白是

,該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中HIV,檢測(cè)原理

是

。(3)已知某種菌造成肺炎在健康人群中罕見(jiàn),不過(guò)在艾滋病患者中卻多發(fā)。引發(fā)這種現(xiàn)象

根本原因是HIV主要感染和破壞了患者部分

細(xì)胞,降低了患者免疫系統(tǒng)防衛(wèi)功效。(4)人免疫系統(tǒng)有

癌細(xì)胞功效。艾滋病患者因?yàn)槊庖吖π秉c(diǎn),易發(fā)生惡性

腫瘤。答案(15分)(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)(每空2分,共6分)(2)抗體(2分)抗原抗體特異性結(jié)合(3分)(3)T(或T淋巴)(2分)(4)監(jiān)控和去除(2分)第39頁(yè)解析本題以HIV為題干背景,主要考查了逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息流動(dòng)、人體免疫調(diào)整

等。(1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,要獲取目標(biāo)蛋白基因,可先從HIV中提取其RNA,再以其作為模

板,在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下合成cDNA,此cDNA即含有該目標(biāo)蛋白基因。(2)目標(biāo)蛋白作為抗

原注入機(jī)體后,可開(kāi)啟機(jī)體體液免疫,經(jīng)過(guò)漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,而此抗體可與目標(biāo)蛋白抗原結(jié)

合。利用上述原理可檢測(cè)受試者血清中是否含有HIV。(3)HIV致病機(jī)理是HIV主要感染和

破壞了患者部分T細(xì)胞,降低了患者體液免疫和細(xì)胞免疫。(4)人體免疫系統(tǒng)有監(jiān)控和

去除癌細(xì)胞功效。試題點(diǎn)評(píng)選做題不單單是考選修本內(nèi)容,還會(huì)包括必修本知識(shí),考生要注意知識(shí)間聯(lián)

系。第40頁(yè)15.(四川理綜,9,11分)將蘇云金桿菌Bt蛋白基因?qū)朊藁?xì)胞中,可取得抗棉鈴蟲(chóng)轉(zhuǎn)

基因棉,其過(guò)程以下列圖所表示(注:農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒上只有T-DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中)。

質(zhì)粒中“Bt”代表“Bt基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因”(1)過(guò)程①需用同種

酶對(duì)含Bt基因DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過(guò)程②

取得含重組質(zhì)粒農(nóng)桿菌篩選出來(lái),應(yīng)使用

培養(yǎng)基。(2)過(guò)程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),意在讓

進(jìn)入棉花細(xì)胞;除盡農(nóng)桿菌

后,還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng),目標(biāo)是

。(3)若過(guò)程④僅取得大量根,則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加

以取得芽;部分接種在無(wú)

激素培養(yǎng)基上芽也能長(zhǎng)根,原因是

。第41頁(yè)(4)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉抗蟲(chóng)性狀,慣用方法是

。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能降低

使用,以減輕環(huán)境污染。答案(11分)(1)限制性核酸內(nèi)切(1分)選擇(1分)(2)T-DNA(1分)篩選取得T-DNA片段植物細(xì)胞(2分)(3)細(xì)胞分裂素濃度(1分)芽頂端合成生長(zhǎng)素向基部運(yùn)輸,促進(jìn)根分化(2分)(4)投放棉鈴蟲(chóng)(2分)農(nóng)藥(1分)解析本題考查基因工程與植物細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí)。(1)同種限制酶切割質(zhì)粒和含目標(biāo)基

因DNA,可取得相同黏性末端,以構(gòu)建基因表示載體。重組質(zhì)粒含完整卡那霉素抗性基

因,故應(yīng)使用含卡那霉素選擇培養(yǎng)基篩選含重組質(zhì)粒農(nóng)桿菌。(2)試驗(yàn)過(guò)程中將棉花細(xì)胞

與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng),其目標(biāo)是利用含重組質(zhì)粒農(nóng)桿菌將T-DNA導(dǎo)入棉花細(xì)胞中。除

去農(nóng)桿菌后在含卡那霉素培養(yǎng)基上培養(yǎng),其目標(biāo)是篩選出含有目標(biāo)基因棉花細(xì)胞。(3)培

養(yǎng)基中生長(zhǎng)素用量與細(xì)胞分裂素用量比值高時(shí),利于根分化,抑制芽形成,反之,有利于芽

分化,抑制根形成。因芽頂端可合成生長(zhǎng)素,故接種在無(wú)激素培養(yǎng)基上芽也能長(zhǎng)根。

(4)可用投放棉鈴蟲(chóng)方法檢測(cè)抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)效果。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉種植可降低農(nóng)藥使用量,

從而減輕環(huán)境污染。第42頁(yè)名師點(diǎn)睛基因工程操作關(guān)鍵點(diǎn)提醒:(1)基因表示載體構(gòu)建是實(shí)施基因工程第二步,也是基

因工程關(guān)鍵步驟。(2)對(duì)于植物來(lái)說(shuō),受體細(xì)胞能夠是受精卵或體細(xì)胞,但慣用體細(xì)胞。(3)

對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō),動(dòng)物體細(xì)胞全能性受限制,受體細(xì)胞普通是受精卵。受精卵作為受體細(xì)胞具

有體積大、易操作、經(jīng)培養(yǎng)可直接表示性狀優(yōu)點(diǎn)。(4)選擇培養(yǎng)基利用主要依據(jù)是質(zhì)

粒上標(biāo)識(shí)基因。第43頁(yè)以下為教師用書(shū)專用16.(北京理綜,5,6分)為了增加菊花花色類型,研究者從其它植物中克隆出花色基因C(圖1),

擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。以下操作與試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)不符是

()A.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B.用含C基因農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因?qū)爰?xì)胞C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉(zhuǎn)化菊花細(xì)胞D.用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上第44頁(yè)答案

C

本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。因?yàn)镃基因兩端及質(zhì)粒上均存在限制酶EcoR

Ⅰ酶切位點(diǎn),所以,可采取限制酶EcoRⅠ和DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒;用含C基因農(nóng)桿菌

侵染菊花愈傷組織(即農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法),能夠?qū)基因?qū)爰?xì)胞;因?yàn)橘|(zhì)粒上存在潮霉素抗性基

因(標(biāo)識(shí)基因),所以,能夠在培養(yǎng)基中添加潮霉素,篩選被轉(zhuǎn)化菊花細(xì)胞,C符合題意;可用分子

雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上。第45頁(yè)17.(重慶理綜,6,6分)以下相關(guān)人胰島素基因表示載體敘述,正確是

()A.表示載體中胰島素基因可經(jīng)過(guò)人肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄取得B.表示載體復(fù)制和胰島素基因表示均開(kāi)啟于復(fù)制原(起)點(diǎn)C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因受體細(xì)胞篩選出來(lái)D.開(kāi)啟子和終止密碼子均在胰島素基因轉(zhuǎn)錄中起作用答案

C因?yàn)槿烁渭?xì)胞中胰島素基因不能表示,所以無(wú)法利用肝細(xì)胞mRNA反轉(zhuǎn)錄取得胰島

素基因,A項(xiàng)錯(cuò)誤;表示載體復(fù)制開(kāi)啟于復(fù)制原點(diǎn),胰島素基因轉(zhuǎn)錄開(kāi)啟于開(kāi)啟子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

抗生素抗性基因是標(biāo)識(shí)基因,作用是檢測(cè)受體細(xì)胞中是否含有目標(biāo)基因,從而將含有胰島素基

因受體細(xì)胞篩選出來(lái),C項(xiàng)正確;開(kāi)啟子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位,是轉(zhuǎn)錄起點(diǎn),而終

止密碼子位于mRNA上,在翻譯中起作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。第46頁(yè)18.(天津理綜,4,6分)為到達(dá)對(duì)應(yīng)目標(biāo),必須經(jīng)過(guò)分子檢測(cè)是

()A.攜帶鏈霉素抗性基因受體菌篩選B.產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素-8抗體雜交瘤細(xì)胞篩選C.轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉植株抗蟲(chóng)效果判定D.21三體綜合征診療答案

B依據(jù)受體菌是否對(duì)鏈霉素產(chǎn)生抗性進(jìn)行攜帶鏈霉素抗性基因受體菌篩選,不需

要分子檢測(cè),A錯(cuò)誤;用特定選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,還需要進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢

測(cè),才能取得足夠多能分泌抗人白細(xì)胞介素-8抗體雜交瘤細(xì)胞,B正確;轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是否

含有抗蟲(chóng)特征,需要做抗蟲(chóng)接種試驗(yàn),C錯(cuò)誤;21三體綜合征可經(jīng)過(guò)用顯微鏡直接觀察體細(xì)胞

中21號(hào)染色體數(shù)目標(biāo)方法進(jìn)行檢測(cè),D錯(cuò)誤。第47頁(yè)19.(重慶理綜,4,6分)如圖是利用基因工程培育抗蟲(chóng)植物示意圖。以下相關(guān)敘述,正確

是

()

第48頁(yè)A.②構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參加B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④染色體上C.④染色體上若含抗蟲(chóng)基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異答案

D②構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶參加,A錯(cuò)誤;③侵染植物細(xì)胞后,通

過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化作用,使目標(biāo)基因進(jìn)入植物細(xì)胞并整合到④染色體上,B錯(cuò)誤;④染色體上

含有目標(biāo)基因(抗蟲(chóng)基因)但不一定表示,C錯(cuò)誤;基因工程依據(jù)原理是基因重組,基因重組屬

于可遺傳變異,D正確。試題點(diǎn)評(píng)本題考查了基因工程相關(guān)知識(shí),考查了學(xué)生了解能力,難度中等。第49頁(yè)20.(江蘇單科,33,9分)下表是幾個(gè)限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)

限制酶酶切位點(diǎn),其中切割位點(diǎn)相同酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:第50頁(yè)(1)用圖中質(zhì)粒和目標(biāo)基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,應(yīng)選取

兩種限制酶切割,酶切后載體

和目標(biāo)基因片段,經(jīng)過(guò)

酶作用后取得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入處于

態(tài)大腸桿菌。(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒大腸桿菌,應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加

,平板上長(zhǎng)出

菌落,慣用PCR判定,所用引物組成為圖2中

。(3)若BamHⅠ酶切DNA末端與BclⅠ酶切DNA末端連接,連接部位6個(gè)堿基對(duì)序列為

,對(duì)于該部位,這兩種酶

(填“都能”、“都不能”或“只有一個(gè)能”)切開(kāi)。(4)若用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒最多可能取得

種大小不一樣DNA片段。答案(9分)(1)BclⅠ和HindⅢ連接感受(2)四環(huán)素引物甲和引物丙(3)TGATCCACTAGG

都不能(4)7第51頁(yè)解析本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。(1)分析4種限制酶識(shí)別序列可知:BamHⅠ和Bcl

Ⅰ識(shí)別序列中含有Sau3AⅠ識(shí)別序列,這三種酶切割DNA后能夠產(chǎn)生相同黏性末端。為

確保質(zhì)粒上含有標(biāo)識(shí)基因,切割質(zhì)粒時(shí)不能選取BamHⅠ和Sau3AⅠ,應(yīng)選取BclⅠ和HindⅢ兩

種限制酶切割;酶切后載體和目標(biāo)基因片段,需用DNA連接酶連接形成重組質(zhì)粒,為了擴(kuò)增

重組質(zhì)粒,需將其轉(zhuǎn)入處于感受態(tài)大腸桿菌中。(2)重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因結(jié)構(gòu)完整,氨

芐青霉素抗性基因結(jié)構(gòu)被破壞,在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素能夠篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒

大腸桿菌。PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因時(shí),需用引物甲和引物丙兩種引物。(3)BamHⅠ酶切產(chǎn)生黏

性末端為

,BclⅠ酶切產(chǎn)生黏性末端為

,經(jīng)DNA連接酶連接后,連接部位6個(gè)堿基對(duì)序列為

,此序列不能被BamHⅠ和BclⅠ識(shí)別,所以不能被兩種酶切開(kāi)。(4)圖1質(zhì)粒中含有Sau3AⅠ酶3個(gè)識(shí)別序列,如圖:(A、B、C分別表示相鄰切點(diǎn)間

DNA片段)第52頁(yè)用Sau3AⅠ酶切,若在一個(gè)切點(diǎn)處切割可得到:B+C+A、C+A+B、A+B+C三種DNA片段(但其

大小相同),若在兩個(gè)切點(diǎn)處切割可得到:A、B+C、A+C、B、A+B、C六種DNA片段(其大小

均不一樣);若在三個(gè)切點(diǎn)處均切割,可得到A、B、C三種大小不一樣DNA片段,總而言之,用Sau3

AⅠ酶切質(zhì)粒最多可能取得7種大小不一樣DNA片段。尤其提醒此題是對(duì)基因工程相關(guān)知識(shí)考查,解答本題關(guān)鍵在于了解重組質(zhì)粒中標(biāo)識(shí)基

因作用,在插入目標(biāo)基因時(shí)不能破壞標(biāo)識(shí)基因,故選擇限制酶須注意;PCR擴(kuò)增基因時(shí),兩種

引物結(jié)合部位相反,延伸方向相反;限制酶含有特異性,不一樣限制酶識(shí)別不一樣序列,判

斷某種限制酶能否切割某片段,應(yīng)依據(jù)該片段中是否含有限制酶識(shí)別序列。第53頁(yè)21.[浙江自選,18,(一)]下面是關(guān)于取得能產(chǎn)生人干擾素大腸桿菌問(wèn)題。請(qǐng)回答:(1)用限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)他人干擾素基因和質(zhì)粒中一段特定

并切割,然后用

連接形成重組DNA。該質(zhì)粒是一個(gè)含抗生素抗性基因

核酸分子。A.雙鏈環(huán)狀B.單鏈環(huán)狀C.雙鏈線狀D.單鏈線狀(2)將含人干擾素基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入到大腸桿菌,經(jīng)含有

培養(yǎng)基篩選等過(guò)程,最終

取得能產(chǎn)生人干擾素大腸桿菌。答案(1)核苷酸序列DNA連接酶A(2)抗生素解析(1)限制性核酸內(nèi)切酶能夠識(shí)別特定核苷酸序列并切割每一條鏈中特定部位兩個(gè)

核苷酸間磷酸二酯鍵,然后用DNA連接酶連接形成重組DNA。該大腸桿菌質(zhì)粒是一個(gè)很小

雙鏈環(huán)狀DNA分子。(2)因?yàn)樵撡|(zhì)粒含有抗生素抗性基因,所以能夠在含有抗生素培養(yǎng)基

中進(jìn)行篩選,最終取得能產(chǎn)生人干擾素大腸桿菌。試題點(diǎn)評(píng)本題考查基因工程原理及生態(tài)工程相關(guān)知識(shí),難度較小。第54頁(yè)22.(江蘇單科,33,8分)熒光原位雜交可用熒光標(biāo)識(shí)特異DNA片段為探針,與染色體上對(duì)

應(yīng)DNA片段結(jié)合,從而將特定基因在染色體上定位。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:第55頁(yè)(1)DNA熒光探針制備過(guò)程如圖1所表示,DNA酶Ⅰ隨機(jī)切開(kāi)了核苷酸之間

鍵從而

產(chǎn)生切口,隨即在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以熒光標(biāo)識(shí)

為原料,合成熒光標(biāo)識(shí)

DNA探針。(2)圖2表示探針與待測(cè)基因結(jié)合原理。先將探針與染色體共同煮沸,使DNA雙鏈中

鍵斷裂,形成單鏈。隨即在降溫復(fù)性過(guò)程中,探針堿基按照

標(biāo)準(zhǔn),與染色體上

特定基因序列形成較穩(wěn)定雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有

條熒

光標(biāo)識(shí)DNA片段。第56頁(yè)(3)A、B、C分別代表不一樣起源一個(gè)染色體組,已知AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒

光探針標(biāo)識(shí)。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交,則其F1有絲分裂中期細(xì)胞中可觀察

到

個(gè)熒光點(diǎn);在減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到

個(gè)熒光點(diǎn)。答案(8分)(1)磷酸二酯脫氧核苷酸(2)氫堿基互補(bǔ)配對(duì)4(3)62和4解析本題主要考查DNA結(jié)構(gòu)、復(fù)制、有絲分裂和減數(shù)分裂相關(guān)知識(shí)。(1)DNA酶Ⅰ可

使DNA分子斷裂成為片段,為限制酶,其作用為切開(kāi)兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵。合成

DNA分子原料為4種脫氧核苷酸。(2)DNA分子受熱變性,氫鍵斷裂,解旋為單鏈。探針堿

基與染色體上特定基因序列按照堿基互補(bǔ)配正確標(biāo)準(zhǔn),形成雜交分子。因?yàn)槊織l染色單體

含有一個(gè)DNA分子,一個(gè)DNA分子能夠有2條熒光標(biāo)識(shí)片段,所以兩條姐妹染色單體中最多

有4條熒光標(biāo)識(shí)片段,但只能觀察到兩個(gè)熒光點(diǎn)。(3)植物甲與植物乙雜交后代F1為AABC,在

有絲分裂中期已完成了DNA復(fù)制,而且A和B都能夠被熒光探針標(biāo)識(shí),所以可觀察到6個(gè)熒光

點(diǎn)。F1AABC在減數(shù)第一次分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞分別含有A、AB,所以分別可觀察到2和4

個(gè)熒光點(diǎn)。第57頁(yè)23.(江蘇單科,32,9分)胰島素A、B鏈分別表示法是生產(chǎn)胰島素方法之一。圖1是該方法

所用基因表示載體,圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素基本流程(融合蛋

白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合蛋白)。請(qǐng)回答以下問(wèn)題:第58頁(yè)(1)圖1基因表示載體中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)基本結(jié)構(gòu)是

。(2)圖1中開(kāi)啟子是

酶識(shí)別和結(jié)合部位,有了它才能開(kāi)啟目標(biāo)基因表示;氨芐青霉

素抗性基因作用是

。(3)構(gòu)建基因表示載體時(shí)必需工具酶有

。(4)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表示,可將胰島素肽鏈上蛋白酶切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)

部,其意義在于

。(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端肽鍵,用溴化氰處理對(duì)應(yīng)融合蛋白能取得完整

A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段,這是因?yàn)?/p>

。(6)依據(jù)圖2中胰島素結(jié)構(gòu),請(qǐng)推測(cè)每個(gè)胰島素分子中所含游離氨基數(shù)量。你推測(cè)結(jié)果

是

,理由是

。第59頁(yè)答案(9分)(1)終止子(2)RNA聚合作為標(biāo)識(shí)基因,將含有重組質(zhì)粒大腸桿菌篩選出來(lái)(3)限制酶和DNA連接酶(4)預(yù)防胰島素A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解(5)β-半乳糖苷酶中含多個(gè)甲硫氨酸,而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸(6)最少2個(gè)兩條肽鏈一端各有一個(gè)游離氨基,氨基酸R基團(tuán)中可能還含有游離氨基解析(1)完整基因表示載體應(yīng)包含目標(biāo)基因、開(kāi)啟子、終止子、標(biāo)識(shí)基因等,圖1中沒(méi)有

標(biāo)注出終止子。(2)開(kāi)啟子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合部位,可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄出mRNA;氨芐青霉素

抗性基因?qū)儆跇?biāo)識(shí)基因,可利用含氨芐青霉素培養(yǎng)基篩選出含有重組質(zhì)粒大腸桿菌。(3)

構(gòu)建基因表示載體需用限制酶分別切割目標(biāo)基因和質(zhì)粒,再用DNA連接酶將二者連接形成重

組質(zhì)粒。(4)利用β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表示意義是將胰島素肽鏈上蛋白

酶切割位點(diǎn)隱藏在β-半乳糖苷酶內(nèi)部,從而預(yù)防胰島素A鏈或B鏈被大腸桿菌體內(nèi)蛋白酶降

解。(5)依據(jù)溴化氰作用特點(diǎn)可知,溴化氰可將β-半乳糖苷酶切成多個(gè)肽段,但不會(huì)切割胰島

素A、B鏈,這與肽鏈中含有甲硫氨酸數(shù)量相關(guān)。(6)因?yàn)槊織l肽鏈一端都含有一個(gè)游離

氨基,所以蛋白質(zhì)分子中游離氨基數(shù)量=肽鏈數(shù)+R基上游離氨基數(shù),故可推測(cè)胰島素(由A、

B鏈組成)最少含有2個(gè)游離氨基。第60頁(yè)24.(海南單科,31,15分)在體內(nèi),人胰島素基因表示可合成出一條稱為前胰島素原肽鏈,

此肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)酶甲切割掉氨基端一段短肽后成為胰島素原,進(jìn)入高爾基體胰島素原

經(jīng)酶乙切割去除中間片段C后,產(chǎn)生A、B兩條肽鏈,再經(jīng)酶丙作用生成由51個(gè)氨基酸殘基組成

胰島素。當(dāng)前,利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)人體內(nèi)合成前胰島素原細(xì)胞是

,合成胰高血糖素細(xì)胞是

。(2)可依據(jù)胰島素原氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原

序列,用該序列與

質(zhì)粒表示載體構(gòu)建胰島素原基因重組表示載體,再經(jīng)過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)化、篩選及判定,即可建立能穩(wěn)

定合成

基因工程菌。(3)用胰島素原抗體檢測(cè)該工程菌培養(yǎng)物時(shí),培養(yǎng)液無(wú)抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),

則用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí),應(yīng)從

中分離、純化胰島素原。胰島素原經(jīng)酶處理便

可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。第61頁(yè)答案(1)胰島B細(xì)胞胰島A細(xì)胞(每空3分,共6分)(2)DNA胰島素原(每空3分,共6分)(3)菌體(3分)解析(1)人體合成前胰島素原細(xì)胞是胰島B細(xì)胞,合成胰高血糖素細(xì)胞是胰島A細(xì)胞。

(2)蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)胰島素時(shí),需依據(jù)胰島素原氨基酸序列,設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原脫氧

核苷酸序列(目標(biāo)基因),然后再構(gòu)建胰島素原基因重組表示載體,導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),再經(jīng)過(guò)細(xì)菌

轉(zhuǎn)化、篩選及判定,即可建立能穩(wěn)定合成胰島素原工程菌。(3)利用抗原—抗體檢測(cè)法檢測(cè)

胰島素原時(shí),培養(yǎng)液無(wú)抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),故應(yīng)從菌體中分離、純化胰島素原。第62頁(yè)25.(山東理綜,36,12分)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一個(gè)主要藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA

基因母羊羊乳中取得。流程以下:

(1)htPA基因與載體用

切割后,經(jīng)過(guò)DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組

表示載體。檢測(cè)目標(biāo)基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采取

技術(shù)。(2)為獲取更多卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母羊注射促性腺激素,使其

。采集精

子需要經(jīng)過(guò)

,才具備受精能力。第63頁(yè)(3)將重組表示載體導(dǎo)入受精卵慣用方法是

。為了取得母羊,移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目標(biāo)基因胚胎進(jìn)行

。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可取得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體,這表示了早期胚胎細(xì)胞

。(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊羊乳中檢測(cè)到

,說(shuō)明目標(biāo)基因成功表示。答案(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)DNA分子雜交(或核酸探針)(2)超數(shù)排卵獲能(處理)(3)顯微注射法性別判定全能性(4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物)解析(1)目標(biāo)基因和載體先用同種限制酶切割后,再用DNA連接酶連接,以構(gòu)建基因表示載

體;判斷受體細(xì)胞DNA是否插入目標(biāo)基因可采取DNA分子雜交技術(shù)。(2)利用促性腺激素處

理供體母羊可使其產(chǎn)生更多卵母細(xì)胞;精子必須獲能后才具備受精能力。(3)將重組表示載

體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵慣用方法是顯微注射法。為了取得母羊,移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目標(biāo)基

因胚胎進(jìn)行性別判定。(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊羊乳中檢測(cè)到人組織纖溶酶原激活物,說(shuō)

明目標(biāo)基因成功表示。第64頁(yè)26.(課標(biāo)Ⅱ,40,15分,0.5599)植物甲含有極強(qiáng)耐旱性,其耐旱性與某個(gè)基因相關(guān),若從該

植物中取得該耐旱基因,并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低植物乙中,有可能提升后者耐旱性?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)理論上,基因組文庫(kù)含有生物

基因;而cDNA文庫(kù)含有生物

基

因。(2)若要從植物甲中取得耐旱基因,可首先建立該植物基因組文庫(kù),再?gòu)闹?/p>

出所

需耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并經(jīng)過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物

體細(xì)胞中,經(jīng)過(guò)

一系列過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表示,應(yīng)檢測(cè)此再生

植株中該基因

,假如檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性,再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株

是否得到提升。(4)假如用得到二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱與不耐旱植株數(shù)量比為3∶1時(shí),則

可推測(cè)該耐旱基因整合到了

(填“同源染色體一條上”或“同源染色體兩

條上”)。第65頁(yè)答案(1)全部部分(2)篩選(3)乙表示產(chǎn)物耐旱性(4)同源染色體一條上解析本題考查對(duì)基因工程應(yīng)用相關(guān)知識(shí)識(shí)記和了解。(1)基因組文庫(kù)包含某種生物

全部基因,cDNA文庫(kù)又稱為部分基因文庫(kù),含有生物部分基因。(2)植物甲基因組文庫(kù)中有

該種植物全部基因,從中可篩選出耐旱基因。(3)植物乙耐旱性低,所以植物乙體細(xì)胞作為

受體細(xì)胞;要確定耐旱基因是否正確表示,應(yīng)檢測(cè)該基因表示產(chǎn)物,對(duì)于個(gè)體水平檢測(cè),應(yīng)

在干旱田間進(jìn)行試驗(yàn),檢測(cè)植物乙耐旱性是否得到了提升。(4)將耐旱基因看作A,不耐旱基

因看作a,Aa×Aa→耐旱與不耐旱數(shù)量比為3∶1,則耐旱基因整合到了同源染色體一條上。第66頁(yè)27.(天津理綜,8,12分)嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生β-葡萄糖苷酶(BglB)是一個(gè)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(kāi)展了以下試驗(yàn):Ⅰ.利用大腸桿菌表示BglB酶(1)PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí),選取

基因組DNA作模板。(2)上圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識(shí)別序列。為使PCR擴(kuò)增bglB基

因重組進(jìn)該質(zhì)粒,擴(kuò)增bglB基因兩端需分別引入

和

不一樣限制酶識(shí)別序列。第67頁(yè)(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好表示載體后則取得了降解纖維素能力,這

是因?yàn)?/p>

。Ⅱ.溫度對(duì)BglB酶活性影響(4)據(jù)圖1、2可知,80℃保溫30分鐘后,BglB酶會(huì)

;為高效利用BglB酶降解纖維素,反應(yīng)

溫度最好控制在

(單項(xiàng)選擇)。A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃

注:酶熱穩(wěn)定性是酶在一定溫度下,保溫一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)其活性保持程度來(lái)反應(yīng)第68頁(yè)Ⅲ.利用分子育種技術(shù)提升BglB酶熱穩(wěn)定性在PCR擴(kuò)增bglB基因過(guò)程中,加入誘變劑可提升bglB基因突變率。經(jīng)過(guò)篩選,可取得能表

達(dá)出熱穩(wěn)定性高BglB酶基因。(5)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌相比,上述育種技術(shù)獲取熱穩(wěn)定性高BglB酶基因效率更高,其原因是在PCR過(guò)程中

(多項(xiàng)選擇)。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)造成酶氨基酸數(shù)目改變答案(12分)(1)嗜熱土壤芽胞桿菌(2)NdeⅠ

BamHⅠ(3)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌分泌出有活性BglB酶(4)失活B(5)A、C第69頁(yè)解析(1)BglB由嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生,故PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí),應(yīng)選取嗜熱土壤芽胞桿菌基

因組DNA作模板。(2)目標(biāo)基因在與質(zhì)粒連接時(shí),需連接在開(kāi)啟子和終止子之間,且所用限制

酶不能破壞開(kāi)啟子、終止子和標(biāo)識(shí)基因,所以切割質(zhì)粒應(yīng)選取NdeⅠ和BamHⅠ兩種酶,則擴(kuò)增

bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ兩種酶識(shí)別序列。(3)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌含有

bglB基因表示,合成了耐熱纖維素酶,所以其取得了降解纖維素能力。(4)由圖2可知,80℃

保溫30分鐘后,BglB酶相對(duì)活性為0,所以此時(shí)該酶失活;由圖1可知:60℃~70℃時(shí)BglB酶

相對(duì)活性最高。70℃時(shí),該酶活性易降低,所認(rèn)為高效利用BglB酶降解纖維素應(yīng)最好將溫度

控制在60℃。(5)在PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)加入誘變劑僅對(duì)該基因進(jìn)行誘變,可快速累積突變,但

誘發(fā)基因突變時(shí),突變?nèi)允遣欢ㄏ?且突變結(jié)果能夠改變酶中氨基酸數(shù)目。故A、C正

確,B、D錯(cuò)誤。第70頁(yè)28.(海南單科,31,15分)下列圖是將某細(xì)菌基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi),制備“工程菌”示意

圖。

據(jù)圖回答:(1)取得A有兩條路徑:一是以AmRNA為模板,在

酶催化下,合成互補(bǔ)單鏈DNA,

然后在

作用下合成雙鏈DNA,從而取得所需基因;二是依據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)

序列,推測(cè)出對(duì)應(yīng)mRNA序列,然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)標(biāo)準(zhǔn),推測(cè)其DNA

序列,再

經(jīng)過(guò)化學(xué)方法合成所需基因。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí),需要在反應(yīng)體系中添加有機(jī)物質(zhì)有

、

、4

種脫氧核糖核苷三磷酸和耐熱性DNA聚合酶,擴(kuò)增過(guò)程能夠在PCR擴(kuò)增儀中完成。第71頁(yè)(3)由A和載體B拼接形成C通常稱為

。(4)在基因工程中,慣用Ca2+處理D,其目標(biāo)是

。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核苷酸(2)引物模板DNA(3)重組DNA(4)提升受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化率解析(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目標(biāo)基因過(guò)程是:以mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶催化作用下合

成單鏈DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成雙鏈DNA分子;依據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目標(biāo)基因

過(guò)程是:依據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)氨基酸序列,推測(cè)對(duì)應(yīng)mRNA序列,然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)標(biāo)準(zhǔn),

推測(cè)DNA中脫氧核苷酸排列次序,經(jīng)過(guò)化學(xué)方法合成。(2)PCR過(guò)程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目標(biāo)基因和運(yùn)載體結(jié)合,形成重組DNA(基因表示載體)。(4)在利用大腸桿菌做受體細(xì)胞時(shí),需要先用Ca2+處理,使之成為感受態(tài)細(xì)胞,有利于其吸收重組DNA分子。第72頁(yè)考點(diǎn)2基因工程應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程1.(課標(biāo)Ⅱ,40,15分,0.4173)已知生物體內(nèi)有一個(gè)蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由30

5個(gè)氨基酸組成。假如將P分子中158位絲氨酸變成亮氨酸,240位谷氨酰胺變成苯丙氨酸,

改變后蛋白質(zhì)(P1)不但保留P功效,而且含有了酶催化活性。回答以下問(wèn)題:(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)功效,能夠考慮對(duì)蛋白質(zhì)

進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ),取得P1基因路徑有修飾

基因或合成

基因。所取得基因表示時(shí)是遵照中心法則,中心法則全部?jī)?nèi)容包

括

復(fù)制;以及遺傳信息在不一樣分子之間流動(dòng),即:

。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本路徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功效出發(fā),經(jīng)過(guò)

和

,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)脫氧核苷酸序列,據(jù)此取得基因,再

經(jīng)表示、純化取得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)生物

進(jìn)行判定。第73頁(yè)答案

(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(1分,其它合理答案也給分)(2)PP1(每空2分,共4分)DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))(2分)DNA→RNA、RNA→DNA、

RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3分)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列(每空2分,共4分)功效(1分)解析(1)蛋白質(zhì)功效與結(jié)構(gòu)相關(guān),若要改變蛋白質(zhì)功效,需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。(2)確

定目標(biāo)基因堿基序列后,可經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有基因進(jìn)行改造或者重新合成來(lái)取得目標(biāo)基因。中心

法則內(nèi)容包含遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程基本路徑是從預(yù)

期蛋白質(zhì)功效出發(fā),經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)