2020-2021年新教材高中生物第3章基因工程2基因工程的基本操作程序?qū)W案+練習(xí)含解析新人教版選擇性必修3

第2節(jié)基因工程的基本操作程序

新課程標(biāo)準(zhǔn)課時(shí)素養(yǎng)目標(biāo)

5.1.3闡明基因「.程的基本操作程序主要包括作1.基于抗蟲棉的培育實(shí)例.采用文字和圖示的方式說明

的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、FI的基因?qū)Щ騃：程的基本操作程序。（科學(xué)思維）

人受體細(xì)胞和11的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測鑒定2.基于PCR技術(shù).運(yùn)川結(jié)構(gòu)與功能觀等觀念理解PCR

等步驟技術(shù)的過程、原理、條件等內(nèi)容.（生命觀念）

必備知識?素養(yǎng)奠基

一、目的基因的篩選與獲?。ǖ谝徊剑?/p>

1.目的基因:在基因工程的設(shè)計(jì)和操作中，用于改變受體細(xì)胞性狀或獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物的基

因。

2.篩選合適目的基因的方法:從相關(guān)的已知結(jié)構(gòu)和功能清晰的基因中進(jìn)行篩選。

3.利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因

⑴原理:DNA半保留復(fù)制。

（2）DNA復(fù)制所需的基本條件：

參與的組分DNA復(fù)制的作用

解旋酶

打開DNA雙鏈

（體外用高溫）

DNA母鏈提供DNA復(fù)制模板

4種脫氧核苦酸合成DNA子鏈的原料

DNA聚合酶催化合成DNA子鏈

引物使DNA聚合酶能夠從引物的*端開始連接脫氧核甘酸

（3）過程:

填一填：基于PCR的過程,完成下列問題:

unnmninr

待擴(kuò)增的DNA片段

n\

luiniimnw'

JU

鄴iimTHT1般

過程I為變性,該階段的溫度為90℃以上,目的是使雙鏈DNA解聚為單鏈。

過程II為復(fù)性,該階段的溫度為50C左右,兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)

合。

過程1H為延伸,該階段的溫度為72°C左右,該過程需要在［D］耐高溫的DNA聚合酶的催化下,

利用4種脫氧核昔酸為原料,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則從子鏈的乳端延伸合成新的子鏈DNA。

(4)儀器:PCR擴(kuò)增儀。

(5)鑒定方法:瓊脂糖凝膠電泳。

?激疑

PCR過程中兩種引物的堿基序列能否互補(bǔ)?說明理由。

提示:不能。因?yàn)閮煞N引物分別與兩個(gè)DNA單鏈的3'端互補(bǔ)結(jié)合,而DNA的兩條單鏈的3'端堿

基序列往往不同,如果2種引物的堿基序列互補(bǔ)那么會(huì)影響引物與DNA單鏈的結(jié)合。

1.基因表達(dá)載體作用:

(1)使基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且遺傳給下一代。

(2)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。

2.基因表達(dá)載體組成：

填一填:基于基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)模式圖，完成下列問題:

B

AC

基因表達(dá)載體的模式圖

(1)[A]啟動(dòng)子,RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,可以驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,[B]目的基因。

(2)[C]終止子,轉(zhuǎn)錄停止的部位。

(3)[D]復(fù)制原點(diǎn),[E]標(biāo)記基因。

3.構(gòu)建過程：

(1)用適宜的限制酶切割載體。

⑵用同種限制酶或能產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶切割目的基因。

(3)用繼甚接酶將目的基因片段拼接到載體上。

?激疑

構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)目的基因插入的位置應(yīng)該在哪里?為什么？

提示:啟動(dòng)子下游和終止子上游。因?yàn)橹挥胁迦朐趩?dòng)子和終止子之間，目的基因才可以正常

表達(dá)。

三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(第三步)

1.植物細(xì)胞：

⑴花粉管通道法一一我國獨(dú)創(chuàng)的方法

(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法——常用的方法

轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。

2.動(dòng)物細(xì)胞：

利用顯微注射直接將目的基因?qū)胧芫阎小?/p>

3.原核生物：

用堂處理，使細(xì)胞處于能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入

其中。

四、目的基因的檢測與鑒定(第四步)

1.分子水平的檢測：

連一連:將檢測目的和方法連線

檢測目的檢測方法

①檢測轉(zhuǎn)基因生物的

DNA上是否插入了ha.PCR等技術(shù)

目的基因一

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出

了mRNA_________b.抗原一抗體雜交

---------------------------

蛋白質(zhì)

2.個(gè)體生物學(xué)水平的檢測：如飼喂法等。

關(guān)鍵能力?素養(yǎng)形成

知識點(diǎn)一PCR技術(shù)

1.PCR過程:

過程說明圖解

當(dāng)溫度上升到90℃以上時(shí),雙鏈DNA11[[1]□1111

變性[的95(

解旋為單鏈y-rrnTTTTTTT-5'y1111131

jjj.11??‘j5,

溫度下降到50℃左右,兩種引物通"弓而產(chǎn),

復(fù)性

5,1

過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合"'s"

引物n

72℃左右時(shí)，耐高溫的DNA聚合酶

l1111111ITTTj,

延伸有最大活性,可使DNA新鏈由5'端向引物I

yIlliLL1-L1-LJ-5*

3'端延伸引物n

2.PCR擴(kuò)增的計(jì)算:理論上DNA數(shù)目呈指數(shù)擴(kuò)增。

⑴若開始只有一個(gè)DNA提供模板,則循環(huán)n次后獲得的子代DNA數(shù)目為2"個(gè)。

（2）若開始有AS個(gè)DNA提供模板，則循環(huán)〃次后獲得的子代DNA數(shù)目為陽?2"個(gè)。

3.比較PCR擴(kuò)增和體內(nèi)DNA復(fù)制的異同:

項(xiàng)目DNA復(fù)制PCR技術(shù)

解旋

解旋酶催化DNA在高溫作用下變性解旋

方式

細(xì)胞內(nèi)（主要在細(xì)胞核

場所細(xì)胞外（主要在PCR擴(kuò)增儀內(nèi)）

內(nèi)）

解旋酶、普通的DNA聚

酶耐高溫的DNA聚合酶

合酶等

溫度

細(xì)胞內(nèi)溫和條件需控制溫度,在較高溫度下進(jìn)行

條件

合成

的DNA分子DNA片段或目的基因

對象

(1)模板:均需要DNA的兩條單鏈作為模板

相同

(2)原料:均為4種脫氧核甘酸

點(diǎn)

⑶酶:均需DNA聚合酶

【特別提醒】

PCR過程的兩點(diǎn)提醒

⑴復(fù)性不一定均為引物與DNA模板結(jié)合。復(fù)性時(shí)，引物與DNA模板的結(jié)合是隨機(jī)的，也存在DNA

解開的兩條鏈的結(jié)合。

(2)PCR反應(yīng)的結(jié)果不都是所需的DNA片段。因?yàn)榈谝淮窝h(huán)得到的DNA片段只有一種引物,

比所需的DNA片段要長,從第二次循環(huán)才出現(xiàn)所需的DNA片段,這樣的片段存在兩種引物。

一令素養(yǎng)案例

如圖a、b、c均為PCR擴(kuò)增的DNA片段,下列有關(guān)說法正確的是)

引物n引物n

5-111111111111^：ylIIII1111111^:

引物iab引物Ic。

A.片段a、b、c的長度均相同

B.片段a、b只是第一次循環(huán)的產(chǎn)物

C.片段c最早出現(xiàn)在第二次循環(huán)的產(chǎn)物中

D,經(jīng)過30次循環(huán)后，片段c的數(shù)量為230

【解題導(dǎo)引】解答本題思維流程如下:

【解析】選C。圖中片段a、b只有一種引物，是由原始DNA鏈為模板復(fù)制而來,其長度比片段

c長,A項(xiàng)不正確。由于原始模板在每次循環(huán)中均可作為模板,則每次循環(huán)都能產(chǎn)生圖中片段a、

b,B項(xiàng)不正確。由于第一次循環(huán)的產(chǎn)物只有一種引物,而圖中片段c有兩種引物，則c最早出現(xiàn)

在第二次循環(huán),C項(xiàng)正確。經(jīng)過30次循環(huán)后,得到的DNA片段總數(shù)為230,這包括圖中的片段a、

b,故D項(xiàng)不正確。

【素養(yǎng)?探究一一母題追問】

(1)科學(xué)思維——演繹與推理

若該過程加入模板DNA片段a個(gè)，經(jīng)過〃次復(fù)制后,產(chǎn)生的DNA片段中含有模板DNA片段a的

DNA個(gè)數(shù)為多少?試分析原因。

提示:2a個(gè)。因?yàn)镈NA是半保留復(fù)制，一開始的模板鏈最終分布在子代DNA分子中。

(2)科學(xué)思維——批判性思維

某同學(xué)認(rèn)為PCR過程不同的DNA片段變性時(shí)溫度是不同的，你認(rèn)為他的說法正確嗎?說明你的

理由。

提示:正確。變性目的是通過升高溫度破壞氫鍵,將DNA分子雙鏈變成單鏈,不同片段的DNA分

子中氫鍵的數(shù)量不同導(dǎo)致穩(wěn)定性不同，因此所需的溫度不同。

【素養(yǎng)?遷移】

2020年新型冠狀病毒引發(fā)的疫情在世界范圍內(nèi)迅速傳播。各研發(fā)機(jī)構(gòu)迅速進(jìn)行了針對新型冠

狀病毒檢測和治療的研發(fā)?；卮鹣铝袉栴}。

（D科研機(jī)構(gòu)在拿到新型冠狀病毒序列后，第一時(shí)間就進(jìn)行了新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒

（雙重?zé)晒釶CR法）的開發(fā)。

①這里涉及的PCR是利用的原理,將目的基因加以復(fù)制。

②PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有,以便根據(jù)它合成

③PCR擴(kuò)增的過程：目的基因DNA后解鏈為單鏈,與單鏈相應(yīng)互

補(bǔ)序列結(jié)合,然后在作用下進(jìn)行延伸,如此重復(fù)循環(huán)。

（2）接種疫苗是人類對付傳染病的有力武器。疫苗作為可激發(fā)人體產(chǎn)生

相應(yīng)的,當(dāng)與疫苗同源的病毒侵入人體后,可引發(fā)二次免疫反應(yīng)。

【解析】（1）①PCR的原理是DNA雙鏈復(fù)制。

②PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需要有一段已知目的基因的核甘酸序列,利用該序列合成引物。

③PCR擴(kuò)增的過程：目的基因DNA受熱變性形成單鏈，引物與單鏈相應(yīng)序列結(jié)合，在耐高溫的

DNA聚合前的催化作用下進(jìn)行延伸，如此重復(fù)循環(huán)。

（2）疫苗作為抗原，激發(fā)人體產(chǎn)生記憶細(xì)胞和抗體,當(dāng)與疫苗同源的病毒侵入人體后,可引發(fā)二

次免疫反應(yīng)。

答案：（1）①DNA雙鏈復(fù)制②一段已知目的基因的核甘酸序列引物③受熱變性引物

耐高溫的DNA聚合酶

（2）抗原記憶細(xì)胞和抗體

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫,現(xiàn)在已成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一種常規(guī)手段,它可以在體外

很短的時(shí)間內(nèi)將DNA大量擴(kuò)增。你認(rèn)為下列符合在體外進(jìn)行PCR反應(yīng)條件的一組是（）

①穩(wěn)定的緩沖液環(huán)境②DNA模板③合成引物

④四種脫氧核甘酸⑤DNA聚合酶⑥D(zhuǎn)NA解旋酶⑦限制性內(nèi)切核酸酶⑧溫控設(shè)備

A.??③④⑤⑥B.①②③④⑤⑥⑦⑧

C.③④⑤⑥⑧D.①②③④⑤⑧

【解析】選D?PCR反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制，因此需要穩(wěn)定的緩沖液環(huán)境，①正確;PCR

反應(yīng)需要DNA模板,②正確;PCR反應(yīng)需要一對引物,③正確;PCR反應(yīng)需要以四種脫氧核甘酸為

原料,④正確;PCR反應(yīng)需要DNA聚合酶催化延伸過程,⑤正確;PCR反應(yīng)過程中通過高溫使DNA

變性解鏈,不需要DNA解旋酶,⑥錯(cuò)誤;PCR反應(yīng)不需要限制性內(nèi)切核酸酶,⑦錯(cuò)誤;PCR反應(yīng)過

程中需要控制的關(guān)鍵因素是溫度，因此需要溫控設(shè)備,⑧正確。

知識點(diǎn)二目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的檢測與鑒定

1.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法:

生物

方法受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程特點(diǎn)

類型

目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上一

農(nóng)桿

轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植物細(xì)胞一插入適用于雙子葉植物

菌轉(zhuǎn)

植物細(xì)胞中的染色體DNA上一目的和裸子植物

化法

體細(xì)胞或受精基因表達(dá)

植物

卵在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去

花粉

柱頭,將DNA溶液滴加在花柱切面適用于任何開花植

管通

上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)物

道法

入胚囊

顯微受目的基因表達(dá)載體提純一取卵（受

是采用最多、最有

動(dòng)物注射精精卵）一顯微注射一受精卵發(fā)育一

效的方法

法卵獲得具有新性狀的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物

Ca”處理微生物細(xì)胞一使細(xì)胞處于原核生物繁殖快、

原

Ca24一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的多為單細(xì)胞、遺傳

微生核

處理生理狀態(tài)一將基因表達(dá)載體與感受物質(zhì)相對較少,從

物細(xì)

法態(tài)細(xì)胞混合在緩沖液中一一定溫度而成為最常用的受

胞

下促使該細(xì)胞吸收DNA分子體細(xì)胞

2.目的基因的檢測與鑒定:

3.常見轉(zhuǎn)基因生物在個(gè)體水平上鑒定、檢測的方法:

轉(zhuǎn)基因生物檢測方法觀察目標(biāo)

抗蟲植物飼喂害蟲害蟲死亡

抗病毒病毒(菌)感染未侵染上病斑

(菌)植物

抗鹽植物鹽水澆灌正常生長

抗除草噴灑除草劑正常生長

劑植物

【特別提醒】

不同分子水平的兩個(gè)檢測原理

(1)轉(zhuǎn)錄水平的檢測原理與復(fù)制水平的檢測原理是相似的，只是被檢測的物質(zhì)不再是轉(zhuǎn)基因生

物的基因組DNA,而是mRNAo

(2)翻譯水平的檢測則是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理。

_一素養(yǎng)案例

在基因工程中，受體細(xì)胞的不同，導(dǎo)入目的基因的方法也不同。請回答下列問題：

⑴農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法常用來將外源基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞,具體操作時(shí),先要將目的基因插

入農(nóng)桿菌質(zhì)粒的T-DNA中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞。

(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞,常采用的方法。若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌,一般

情況下,不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,原因是未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(夕卜

源DNA)的能力極弱。所以,用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),常先用處理大腸桿菌，

以利于表達(dá)載體的進(jìn)入。

(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞引起生物性狀的改變,屬于可遺傳變異中的(變異類

型)。

【解題導(dǎo)引】解答本題思維流程如下：

植物：花粉管通道法、

目的基因?qū)胧荏w細(xì)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

胞的方式動(dòng)物：顯微注射法

原核生物：Ca2+處理

基因工程的原理基因重組

【解析】（1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法常用來將外源基因轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞,具體操作時(shí),先要將目的基因插入

農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中,然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞。（2）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最

常用的方法是顯微注射法。若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌,一般情況下,不能直接用未處理的大

腸桿菌作為受體細(xì)胞,原因是未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒（外源DNA）的能力極弱。所以,用表達(dá)

載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常先用Ca?,處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體的進(jìn)入。（3）基因工程的原理

為基因重組。

答案：（1）植物Ti（2）顯微注射Ca"（3）基因重組

【素養(yǎng)?探究一一母題追問】

（1）生命觀念——結(jié)構(gòu)與功能觀

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法為什么要將目的基因插入農(nóng)桿菌質(zhì)粒的T-DNA片段？

提示:Ti質(zhì)粒的T-DNA片段可以整合到受體細(xì)胞的染色體上。

（2）科學(xué)思維一一演繹與推理

如果改用花粉管通道法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,與農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法相比有什么優(yōu)點(diǎn)？

提示:①操作簡便;②直接將目的基因?qū)胧芫?，無須組織培養(yǎng)即可獲得植株。（答出一個(gè)即

可,其他答案合理也可）

【素養(yǎng)?遷移】

新型冠狀病毒導(dǎo)致全球疫情,造成很多人死亡?？茖W(xué)工作者經(jīng)研究,發(fā)現(xiàn)了數(shù)種快速檢驗(yàn)新型

冠狀病毒的方法,下列與新型冠狀病毒研究、診斷有關(guān)的說法中錯(cuò)誤的是（）

A.鏡檢法:在光學(xué)顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發(fā)現(xiàn)病原體

B.PCR:體外基因復(fù)制技術(shù),可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍

C.抗原一抗體法:用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合,發(fā)現(xiàn)病原

體

I）.DNA探針技術(shù):用放射性同位素、熒光因子等標(biāo)記的DNA分子作為探針,利用DNA分子雜交原

理來檢測病原體

【解析】選A?病毒在光學(xué)顯微鏡下無法看到，只有在電子顯微鏡下才能觀察到,A錯(cuò)誤;PCR用

于體外快速擴(kuò)增特定基因或DNA序列,B正確;病原體進(jìn)入人體后會(huì)刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反

應(yīng),產(chǎn)生相應(yīng)抗體，由于抗體與抗原結(jié)合具有特異性,因此用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人

血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合,可發(fā)現(xiàn)病原體,C正確;可以利用DNA分子作為探針,通過DNA分

子雜交技術(shù)檢測病原體,D正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

受體細(xì)胞不同，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法也不相同，下列受體細(xì)胞與導(dǎo)入方法匹配

錯(cuò)誤的一項(xiàng)是（）

A.棉花細(xì)胞一一花粉管通道法

B.大腸桿菌一一用Ca"處理法

C.羊受精卵一一農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

D.大豆細(xì)胞一一農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

【解析】選C?花粉管通道法是我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種方法,是一種十分簡便經(jīng)濟(jì)的方法,我國

的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的,A正確;Ca”處理法能使大腸桿菌細(xì)胞的生理狀態(tài)發(fā)生

改變，使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),所以將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞,常

采用C『處理法,B正確;農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的受體細(xì)胞一般是雙子葉植物和裸子植物,羊受精卵導(dǎo)

入目的基因的方法是顯微注射法,C錯(cuò)誤;將目的基因?qū)氪蠖梗p子葉）細(xì)胞可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

法,D正確。

啟動(dòng)子

篩選合適目的基因

的目的基因

終止子

利用PCR獲取

和擴(kuò)增目的基因、標(biāo)記基因

、復(fù)制原點(diǎn)

植物：花粉管目的基因和

通道法、農(nóng)桿mRNA:PCR

菌轉(zhuǎn)化法等技術(shù)

動(dòng)物：'蛋白質(zhì)：抗

顯微注射法，、原一抗體雜交

原核生物：個(gè)體水平：

Ca2+處理〔飼喂速

課堂檢測?素養(yǎng)達(dá)標(biāo)

【概念?診斷】

1.基因工程的操作過程涉及許多的技術(shù)和方法,下列有關(guān)基因工程中的操作步驟和技術(shù)的描

述正確的是。

①PCR過程使用的是耐高溫的DNA聚合酶。

②基因表達(dá)載體中含有起始密碼子和終止密碼子。

③農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞內(nèi)，并且與其染色體DNA整合在一起。

④只要檢測出受體細(xì)胞中含有目的基因，目的基因就一定能成功表達(dá)。

⑤基因工程中將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法等。

【解析】選①③⑤。PCR儀在DNA分子擴(kuò)增過程使用的是耐高溫的DNA聚合酶,①正確;基因表

達(dá)載體中含有啟動(dòng)子和終止子,起始密碼子和終止密碼子在mRNA上,②錯(cuò)誤;農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒

上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞內(nèi)，并且能整合到受體細(xì)胞的染色體上,③正確；目的基因?qū)胧?/p>

體細(xì)胞后，除檢測是否含有目的基因外,還需要檢測目的基因是否表達(dá),④錯(cuò)誤;基因工程中將

目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法等,⑤正確。

2.從自然界中的生物體內(nèi)分離得到的天然酶，在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中催化效率往往較低?？蒲腥藛T

通過如圖所示的流程改造天然酶，以改進(jìn)酶的功能。對這一改造過程的分析，不合理的是

表

代

多次重復(fù)循環(huán)后易錯(cuò)PCR基

提取

變

突

分離得到改造的酶①因

點(diǎn)

④天然酶基因位

受體菌的突變

構(gòu)

建多

組

酶催化效率高個(gè)

整

質(zhì)

多孔培養(yǎng)接誦

板培養(yǎng)并受體分別導(dǎo)入

不同受體不同受體菌

菌表達(dá)不

同突變酶

A.①過程產(chǎn)生的基因突變是隨機(jī)的

B.②過程中受體菌應(yīng)處理為一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)

C.③過程篩選突變酶依賴于抗生素

D.多次重復(fù)循環(huán)導(dǎo)致酶的定向進(jìn)化

【解析】選C。①過程產(chǎn)生的基因突變是隨機(jī)的,A正確;②過程中導(dǎo)入受體菌時(shí)，應(yīng)用鈣離子

處理為一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),B正確;③過程篩選突變酶依賴于抗原-抗

體雜交,C錯(cuò)誤；多次重復(fù)循環(huán)導(dǎo)致酶的定向進(jìn)化，使酶的活性越來越高,D正確。

3.缺乏維生素A就容易導(dǎo)致出現(xiàn)夜盲癥，營養(yǎng)不良,甚至有一些能夠威脅到生命。而B-胡蘿卜

素可以在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化成維生素A?？茖W(xué)家嘗試通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)富含胡蘿卜素的大米。八氫

番茄紅素合酶（其基因用psy表示）和胡蘿卜素脫飽和酶（其基因用crtl表示）參與B-胡蘿卜

素的合成。根據(jù)以上信息分析正確的是（）

A.重組質(zhì)粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因

B.構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制醐、DNA連接酶和核酸醐

C.可通過顯微注射法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)胞

D.PCR既可擴(kuò)增特定基因也可檢測目的基因表達(dá)

【解析】選A。根據(jù)“八氫番茄紅素合酶和胡蘿卜素脫飽和酶參與B-胡蘿卜素的合成”可知,

重組質(zhì)粒中的目的基因含有psy基因和crtl基因,A正確;構(gòu)建重組質(zhì)粒需要限制酶、DNA連

接酶,不需要核酸酶,B錯(cuò)誤;可通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)胞,C錯(cuò)誤;PCR可

擴(kuò)增特定基因，但要檢測目的基因是否表達(dá)應(yīng)該用抗原-抗體雜交法,D錯(cuò)誤。

4.如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

啟動(dòng)工

/7插入基因。

fI

復(fù)制原.息欠:生素抗性基%/終止子

體

A.構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到限制酶和DNA連接酶

B.任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的,沒有差別

C.圖中啟動(dòng)子位于基因的首端,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位

I).抗生素抗性基因的作用是作為標(biāo)記基因,用于檢測受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因

【解析】選B。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要用到限制酶和DNA連接酶,A正確;用不同種類的載體構(gòu)

建基因表達(dá)載體時(shí)處理方法是有差別的,B錯(cuò)誤;啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和

結(jié)合的部位,C正確;抗生素抗性基因的作用就是作為標(biāo)記基因，用于檢測受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入

了目的基因，D正確。

【思維?躍遷】

5.目前廣泛應(yīng)用的新型冠狀病毒檢測方法是實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)。RT—PCR是將RNA逆轉(zhuǎn)錄

(RT)和cDNA的聚合酶鏈?zhǔn)綌U(kuò)增反應(yīng)相結(jié)合的技術(shù),具體過程如圖所示,下列說法不正確的是

()

A.引物A與引物B應(yīng)該具有不同的堿基序列

B.過程II通過控制溫度的變化實(shí)現(xiàn)目標(biāo)序列的循環(huán)擴(kuò)增

C.該反應(yīng)體系中應(yīng)加入緩沖液、引物、4種核糖核甘酸、逆轉(zhuǎn)錄酶、耐高溫的DNA聚合酶等物

質(zhì)

D.該檢測方法的應(yīng)用依賴于新型冠狀病毒特異性序列的確定

【解析】選C。引物A與引物B分別結(jié)合在目的片段序列的兩端，其堿基序列不同,A正確;過

程H為PCR的反應(yīng)階段，通過控制溫度的變化實(shí)現(xiàn)變性、退火、延伸，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)序列的循環(huán)擴(kuò)

增,B正確;RT-PCR反應(yīng)體系中應(yīng)加入緩沖液、引物、4種脫氧核甘酸、逆轉(zhuǎn)錄酶、耐高溫的

DNA聚合酶等物質(zhì),而不是4種核糖核甘酸,C錯(cuò)誤;RT-PCR的前提條件是目的片段的特異性序

列的確定,1）正確。

6.（2019?全國卷I改編）基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題。

（1）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。在體外利用PCR

技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),使反應(yīng)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。

（2）目前在PCR反應(yīng)中使用耐高溫的DNA聚合酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是

【解析】（1）體內(nèi)進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)，需要解旋酶和DNA聚合酶,解旋酶可以打開雙鏈之間的氫

鍵,DNA聚合酶可以催化磷酸二酯鍵的形成。在體外進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),利用高溫變性即加熱至

90℃以上,破壞雙鏈之間的氫健，使DNA成為單鏈。解旋酶和高溫處理都破壞了DNA雙鏈中堿

基對之間的氫鍵。

（2）由于在PCR過程中，需要不斷地改變溫度，該過程中涉及較高溫度處理,大腸桿菌DNA聚合

酶在高溫處理下會(huì)變性失活,因此PCR過程中需要用耐高溫的DNA聚合酶催化。

答案：（1）解旋酶加熱至90℃以上氫鍵（2）大腸桿菌DNA聚合前在高溫下會(huì)失活

【拓展?探究】

7.家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力,將人的干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)可

以提取干擾素用于制藥。

（1）在人的DNA分子上獲取干擾素基因時(shí),要用到限制酶。假設(shè)該限制酶能專一性地識別DNA

上一GAATTC一序列，并在某一位點(diǎn)切割某化學(xué)鍵,該化學(xué)鍵是（）

A.氫鍵

B.G與C之間的鍵

C.A與丁之間的鍵

D.兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵

（2）在此基因工程操作過程中的核心步驟是。啟動(dòng)子位于基因的

,是識別和結(jié)合的部位。

（3）人的干擾素基因?yàn)槭裁纯梢栽诩倚Q細(xì)胞中進(jìn)行表達(dá)？

【解析】（1）限制酶切割的是序列上兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵。（2）基因工程的核心步驟

是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。在基因表達(dá)載體上，目的基因的首端是啟動(dòng)子，這是一段特殊的DNA

片段,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn),啟動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄。（3）因?yàn)樽匀唤缰械纳锒脊灿?/p>

同一套密碼子，所以一種生物的基因可以在另一種生物體內(nèi)表達(dá)。

答案：（1）D（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建上游RNA聚合酶（3）人和家蠶細(xì)胞共用一套密碼

子。

十三基因工程的基本操作程序

達(dá)揚(yáng)^________（20分鐘?70分）

一、選擇題（共7小題,每小題5分，共35分）

1.下列有關(guān)基因工程相關(guān)工具的敘述,正確的是（）

A.限制酶能識別并切割DNA任意序列

B.DNA連接酶與DNA聚合酶作用位點(diǎn)不同

C.沒有與目的基因重組的質(zhì)粒不可以進(jìn)入受體細(xì)胞

D.使用質(zhì)粒載體可以避免目的基因在受體內(nèi)被分解

【解析】選D。限制酶只能識別DNA上特定序列并切割;DNA連接酶與DNA聚合酶作用位點(diǎn)都

是磷酸二酯鍵;進(jìn)入受體細(xì)胞的有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒;質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，故

將目的基因與質(zhì)粒重組可以避免目的基因在受體內(nèi)被分解。

2.哪些是基因表達(dá)載體的必需組成部分（）

①啟動(dòng)子②終止密碼子③標(biāo)記基因

④目的基因⑤終止子

A.①?③④B.①③④⑤

C.①②④⑤D.①②③⑤

【解析】選B。啟動(dòng)子位于基因表達(dá)載體的首端,有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得

所需要的蛋白質(zhì)；終止子相當(dāng)于一盞紅色信號燈,使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來;標(biāo)記基因

是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來；目的基因是

表達(dá)載體上必須具有的結(jié)構(gòu)。

3.某研究所的研究人員將生長激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，產(chǎn)生生長激素。已

知質(zhì)粒中存在兩個(gè)抗性基因:A是抗鏈霉素基因,B是抗氨茉青霉素基因，且目的基因要插入基

因B中,而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是（）

A.導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒

B.RNA聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶

C.可用含氨葦青霉素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒

D.在含氨茉青霉素培養(yǎng)基中不能生長，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求

的大腸桿菌

【解析】選D。導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)?？赡転橹亟M質(zhì)粒,也可能為普通質(zhì)粒,A項(xiàng)錯(cuò)誤;構(gòu)建基因

表達(dá)載體過程中需要限制酶和DNA連接酶,不需要RNA聚合酶,B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于目的基因要插入

基因B中，即抗氨茉青霉素基因破壞，即工程菌不能抗氨茉青霉素,因此不能用含氨年青霉素的

培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒,C項(xiàng)錯(cuò)誤;據(jù)分析可知，在含氨茶青霉素培養(yǎng)基中

不能生長，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長的可能是符合生產(chǎn)要求的大腸桿菌,D項(xiàng)正確。

4.以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（）

A.利用PCR技術(shù)可以大量擴(kuò)增目的基因

B.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

C.用同一種限制酶分別切割載體和目的基因的目的是能夠產(chǎn)生不同的黏性末端

D.利用載體上標(biāo)記基因的相關(guān)特性就可檢測出目的基因已導(dǎo)入受體細(xì)胞并成功表達(dá)

【解析】選A。PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù);農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫?/p>

物細(xì)胞最常用的方法;用同一種限制酶分別切割載體和目的基因的目的是能夠產(chǎn)生相同的黏

性末端,便于兩者連接;利用載體上標(biāo)記基因的相關(guān)特性可檢測出目的基因已導(dǎo)入受體細(xì)胞，

但不能確定目的基因是否得以表達(dá)。

5.中美科學(xué)家通過改變一種名為NR2B的基因研制出了轉(zhuǎn)基因超級小鼠Hobbie-J,Uobbie-J比

普通老鼠更加聰明,大腦運(yùn)轉(zhuǎn)更加迅速,它能夠輕松完成迷宮任務(wù)。下列關(guān)于Hobbie-J產(chǎn)生過

程的描述,錯(cuò)誤的是（）

A.NR2B基因可通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增

B.改變后的NR2B基因作為目的基因，可直接注入小鼠受精卵內(nèi)

C.通常采用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi)

D.可采用PCR等技術(shù)檢測改變后的NR2B基因是否插入小鼠染色體DNA

【解析】選BoPCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因,A正確；改變后的NR2B基因作為目的基因，

需要與載體結(jié)合后才可導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi),B錯(cuò)誤;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射技

術(shù),C正確;通過PCR等技術(shù)從分子水平檢測目的基因是否插入染色體DNA,I）正確。

6.新型冠狀病毒是一種RNA病毒,其基因編碼的結(jié)構(gòu)蛋白一共有5種,分別是S蛋白、核衣殼

蛋白N、膜蛋白M、小膜蛋白E和血凝素酯酶HEo新型冠狀病毒主要通過S蛋白和人類細(xì)胞表

面受體ACE2蛋白結(jié)合，激活細(xì)胞內(nèi)吞并啟動(dòng)病毒復(fù)制程序。下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.通過藥物引起人類ACE2蛋白基因突變,是一個(gè)好的防治思路

B.S蛋白的結(jié)構(gòu)與功能很可能是疫苗研發(fā)與藥物開發(fā)中必須關(guān)注的重點(diǎn)

C.新冠肺炎患者確診可以通過核酸檢測和抗體檢測來實(shí)現(xiàn)，但核酸檢測更可信

D.如果開發(fā)新型冠狀病毒“重組病毒載體疫苗”的話，選擇病毒載體時(shí)“安全性”十分重要

【解析】選A。通過藥物引起人類ACE2蛋白基因突變，會(huì)影響細(xì)胞的正常代謝,A錯(cuò)誤;新型冠

狀病毒主要通過S蛋白和人類細(xì)胞表面受體ACE2蛋白結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)吞并啟動(dòng)病毒復(fù)制程

序，了解S蛋白的結(jié)構(gòu)與功能有利于疫苗研發(fā)與藥物開發(fā),B正確;抗體檢測會(huì)出現(xiàn)假陽性，用核

酸檢測更可信,C正確;開發(fā)新型冠狀病毒”重組病毒載體疫苗”要考慮病毒載體的“安全性”，D

正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性,只有通過鑒定與檢測才

能知道。下列屬于目的基因檢測與鑒定的是()

①檢測受體細(xì)胞中是否有目的基因

②檢測受體細(xì)胞中是否有致病基因

③檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA

④檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)

A.①@③B.②③④

C.①③④D.①②④

【解析】選C。檢測受體細(xì)胞中是否有目的基因，可以利用PCR技術(shù)，①正確;基因工程中不需

要檢測受體細(xì)胞中是否有致病基因,②錯(cuò)誤;檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可以利用PCR技

術(shù),③正確;檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，可以利用抗原-抗體雜交技術(shù),④正確。

7.如圖表示科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時(shí),從蘇云金芽抱桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉

花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來而發(fā)揮作用的過程示意圖。以下說法正確的是

()

抗蟲棉

四環(huán)素抗性基因

A.圖中I是質(zhì)粒,步驟①常需用到限制酶和DNA聚合酶

B.圖中II是含目的基因的重組Ti質(zhì)粒,步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞

c.圖中］n是農(nóng)桿菌，通過步驟③將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞

D.剔除培育成功的抗蟲棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因會(huì)影響抗蟲基因的表達(dá)

【解析】選c。I為質(zhì)粒,步驟①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,常需用到限制酶和DNA連接酶,A錯(cuò)

誤；圖中步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞,B錯(cuò)誤；圖中步驟③是將目的基因?qū)胫参锛?xì)

胞,C正確;基因的表達(dá)具有獨(dú)立性,剔除抗蟲棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因不影響抗蟲基因的表

達(dá),D錯(cuò)誤。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

番茄葉片受害蟲的損傷后，葉肉細(xì)胞迅速合成蛋白酶抑制劑,抑制害蟲的消化作用。人們

嘗試將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩?，以對付猖獗的玉米螟。如圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米

的流程圖，下列描述正確的是（）

目||||目的基因

|II—??——?玉米受體細(xì)胞一?轉(zhuǎn)基因玉米

因「「重組Ti質(zhì)粒

A.用限制性內(nèi)切核酸酶切割番茄的DNA得到的產(chǎn)物就是蛋白酶抑制劑基因

B.用氯化鈣處理玉米受體細(xì)胞,有利于含目的基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入

C.重組Ti質(zhì)粒應(yīng)有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以啟動(dòng)蛋白酶抑制劑基因的轉(zhuǎn)錄

D.若將目的基因?qū)胗衩谆ǚ奂?xì)胞,通過花藥離體培養(yǎng)可獲得穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米

【解析】選C。目的基因是用限制性內(nèi)切核酸酶將DNA酶切后得到的，需篩選;氯化鈣用于處理

細(xì)菌細(xì)胞;基因成功表達(dá)的前提是能轉(zhuǎn)錄和翻譯,轉(zhuǎn)錄時(shí)需RNA聚合酶識別轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)才能啟

動(dòng);花藥離體培養(yǎng)得到的是玉米的單倍體,需再用秋水仙素處理單倍體，使染色體加倍才能得

到穩(wěn)定遺傳的轉(zhuǎn)基因玉米。

二、非選擇題（共2小題，共35分）

8.（15分）已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙

種蛋白質(zhì)后死亡。因此,可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種

昆蟲危害的能力?；卮鹣铝袉栴}：

（1）在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需要使用

酶和酶。

（2）將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共同培養(yǎng),篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈

傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗的危害。

(3)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子

(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。因?yàn)?/p>

【解析】(1)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需使用限制酶

和DNA連接酶。(2)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共同培養(yǎng),篩選出含有

丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗乙種昆蟲的危害。(3)若用含

有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子不含丙種蛋白質(zhì)基

因，因?yàn)榛虿荒芸缂?xì)胞轉(zhuǎn)移。

答案：(1)限制DNA連接

(2)乙種昆蟲

(3)不含基因不能在體內(nèi)跨細(xì)胞轉(zhuǎn)移

9.(20分)人參是一種名貴藥材，具有良好的滋補(bǔ)作用。口服a-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部

分腫瘤的治療中有一定療效。如圖為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細(xì)胞的流

程，①?④表示相關(guān)的操作,EcoRI、BamllI為限制酶，它們的識別序列及切割位點(diǎn)如表所示。

回答下列問題：

含干擾素朝些NA片段EcM

限制酶識別序列和切割位點(diǎn)

EcoRiGAATTC

基因EcoRiRamWI&ATCC

BamHI------'BamW\

經(jīng)因趣至根病侵染一人卷愈傷檢測第逋

A?能合成干擾素的

曲鼓陰③農(nóng)桿菌組織細(xì)胞

標(biāo)記基因人參愈飭組織細(xì)胞

終止子

(1)步驟①中,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí),設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是

。科研人員還在兩種引物的一端分別加上和

序列，以便于后續(xù)基因的剪切和連接。

(2)過程②所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中未標(biāo)注出的必需元件還有,過程③中需先用

處理根瘤農(nóng)桿菌，以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞。

(3)過程④中,科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后,先通過過程獲得DNA,再進(jìn)

行PCR擴(kuò)增,若最終未能檢測出干擾素基因，其可能原因是

(4)科研人員認(rèn)為，由轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物比單純干擾素的療效要好,

其依據(jù)是一o

【解析】(DPCR技術(shù)的前提條件是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根據(jù)這一序列合

成引物。因此，合成引物時(shí)主要依據(jù)目的基因(干擾素基因)兩端的部分核甘酸序列。同時(shí)，便

于后續(xù)的剪切和連接,設(shè)計(jì)引物時(shí)還需加上相關(guān)限制醐的識別序列,本題中限制酶EcaI、

Ba源I的識別序列分別是GAATTC、GGATCC。

(2)基因表達(dá)載體的組成有目的基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因等。用原核細(xì)胞

作為受體細(xì)胞時(shí),常用Ca2'(CaCk)處理，使其成為感受態(tài)。

(3)從愈傷組織細(xì)胞提取RNA后,經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲得DNA。對PCR技術(shù)獲得的較多的DNA片段進(jìn)行檢

測篩選,未能檢測出干擾素基因,說明在愈傷組織細(xì)胞中不含干擾素基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA,可能

是干擾素基因未能導(dǎo)入,也可能是導(dǎo)入的干擾素基因未轉(zhuǎn)錄。

(4)單純干擾素只起治療的作用，而由轉(zhuǎn)干擾素基因的人參愈傷組織加工成的藥物既有干擾素

的治療作用，又有人參的滋補(bǔ)作用。

答案：(1)干擾素基因兩端的部分核甘酸序列

GAATTCGGATCC

2

(2)復(fù)制原點(diǎn)Ca*(CaCl2)

(3)反轉(zhuǎn)錄導(dǎo)入人參愈傷組織細(xì)胞的干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄(或干擾素基因未能導(dǎo)入人參愈傷

組織細(xì)胞)

(4)藥物既有干擾素治療的作用，又有人參的滋補(bǔ)作用

目匕力提升(10分鐘?30分)

1.(8分)(不定項(xiàng))藍(lán)藻擬核DNA上有控制葉綠素合成的chlL基因。某科學(xué)家通過構(gòu)建該種生

物缺失chlL基因的變異株，以研究chJL基因?qū)θ~綠素合成的控制,技術(shù)路線如圖所示。下列

相關(guān)敘述正確的是()

chlL基因紅霉素抗性基因chlL基因重組基因

■■■—(58323~~\\

質(zhì)粒重組質(zhì)松重組質(zhì)粒2懿b整匕藻

A.①②過程應(yīng)使用不同的限制性內(nèi)切核酸酶

B.①②過程都要使用DNA連接酶

C.終止密碼子是基因表達(dá)載體的重要組成部分

D.若操作成功,可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株

【解析】選A、B、D?限制性內(nèi)切核酸酶有特異性，①②過程要切割的DNA序列不同，故應(yīng)使用

不同的限制性內(nèi)切核酸