高考生物大二輪專題復(fù)習(xí) 專題12 現(xiàn)代生物科技專題

J，J專題十二

現(xiàn)代生物科技專題

［考綱要求］1.基因工程的誕生（I）2.基因工程的原理及技術(shù)（II）3.基因

工程的應(yīng)用（II）4.蛋白質(zhì)工程（I）5.植物的組織培養(yǎng)（II）6.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)

與體細(xì)胞克?。↖I）7.細(xì)胞融合與單克隆抗體（II）8.動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與

胚胎工程的理論基礎(chǔ)（I）9.胚胎干細(xì)胞的移植（I）10.胚胎工程的應(yīng)用（II）11.

轉(zhuǎn)基因生物的安全性（I）12.生物武器對(duì)人類的威脅（I）13.生物技術(shù)中的倫理

問(wèn)題（I）14.簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理（II）15.生態(tài)工程的實(shí)例（I）16.DNA的粗

提取和鑒定（II）

真題探究ZHE、

1.（2021.全國(guó)乙卷）用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出

更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過(guò)程中需要使用多種工具酶，其中4種限制性

核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示。

III1

GAATTCCCCGGGCTGCAGGATATC

CITAAGGGGCCCGACGTCCTATAG

tttt

限制海：EcuRISma1PsiIEcoRV

回答下列問(wèn)題：

（1）常用的DNA連接酶有E-coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中

酶切割后的DNA片段可以用EcoliDNA連接酶連接。上圖中

酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連

接。

（2）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(xué)鍵是

（3）DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征，如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)

制原點(diǎn)，可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能；質(zhì)粒DNA分子上有

,便于外源DNA插入；質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記

基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞，方

法是_____________________________________________________________________

(4)表達(dá)載體含有啟動(dòng)子，啟動(dòng)子是指

答案(l)EcoRI、PstIEcoRI、PstI、SmaI和EcoRV

(2)磷酸二酯鍵

(3)自我復(fù)制一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿

主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞

(4)位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別及結(jié)合的部位，

能驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程

解析⑴限制酶ECORI和PstI切割形成的是黏性末端，限制酶SmaI和

EcoRV切割形成的是平末端，EcoliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌，只能將雙鏈

DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)，而T4DNA連接酶來(lái)源于

T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接平末端效率較低。因此圖中

EcoRI和PstI切割后的DNA片段(黏性末端)可以用EcoliDNA連接酶和T&DNA

連接酶連接，限制酶SmaI和EcoRV切割后的DNA片段(平末端)用T4DNA連接

酶連接。

(3)質(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子，常作為基因表達(dá)的載體，首先質(zhì)粒上含有

復(fù)制原點(diǎn)，能保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中自我復(fù)制。質(zhì)粒DNA分子上有一個(gè)至多個(gè)

限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)，便于目的基因的導(dǎo)入。質(zhì)粒上的標(biāo)記基因是為了

鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，具體做法是用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿

主細(xì)胞，能夠存活的即為含有質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞。

(4)啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶

識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得需要的蛋白質(zhì)。

2.(202。全國(guó)卷I)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學(xué)以小鼠甲為實(shí)驗(yàn)

材料設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)流程。

制備單細(xì)胞懸液

回答下列問(wèn)題：

(1)上述實(shí)驗(yàn)前必須給小鼠甲注射病毒A,該處理的目的是

⑵寫(xiě)出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細(xì)胞懸液的主要實(shí)驗(yàn)步驟：

(3)為了得到能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞，需要進(jìn)行篩選。圖

中篩選1所采用的培養(yǎng)基屬于，使用該培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)的結(jié)

果是o圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據(jù)的基本

原理是o

(4)若要使能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞大量增殖，可采用的方

法有_______________________________________________________________

(答出2點(diǎn)即可)。

答案(1)誘導(dǎo)小鼠甲產(chǎn)生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細(xì)胞

(2)取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理使其分散成單個(gè)細(xì)胞，加入培養(yǎng)液制

成單細(xì)胞懸液

(3)選擇培養(yǎng)基只有雜交瘤細(xì)胞能夠生存抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性

(4)將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖；將雜交瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)

解析(3)圖中篩選1需要用到選擇培養(yǎng)基，只有雜交瘤細(xì)胞可以存活。篩選

2是為了獲得能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞，該過(guò)程要用到抗原一抗體雜交，故

篩選所依據(jù)的原理是抗原與抗體的反應(yīng)具有特異性。

(4)獲得能產(chǎn)生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞后，可以在體外培養(yǎng)液中

進(jìn)行培養(yǎng)，或在小鼠的腹腔中進(jìn)行培養(yǎng)，使雜交瘤細(xì)胞大量增殖。

3.(2020.全國(guó)卷H)植樹(shù)造林、“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”、污水凈化是建設(shè)美麗中國(guó)

的重要措施?；卮鹣铝杏嘘P(guān)生態(tài)工程的問(wèn)題：

(1)在植樹(shù)造林時(shí)，一般認(rèn)為，全部種植一種植物的做法是不可取的。因?yàn)榕c

混合種植方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)相比，按照種植一種植物方式所構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng),

其抵抗力穩(wěn)定性________-抵抗力穩(wěn)定性的含義是__________________

(2)“無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”是我國(guó)利用生態(tài)工程的原理進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一種模式，

其做法是收集有機(jī)物質(zhì)。包括人畜糞便、枯枝落葉等，采用堆肥和謳肥等多種方

式，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，再施用到農(nóng)田中。施用有機(jī)肥料的優(yōu)點(diǎn)是

______________________________________________________(答出3點(diǎn)即可)。在有

機(jī)肥料的形成過(guò)程中，微生物起到了重要作用，這些微生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組分中

的o

(3)在污水凈化過(guò)程中，除發(fā)揮污水處理廠的作用外，若要利用生物來(lái)回收污

水中的銅、鎘等金屬元素，請(qǐng)?zhí)峁┮粋€(gè)方案：

答案(1)低生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受

損害)的能力

(2)改善了土壤結(jié)構(gòu)；培育了土壤微生物；實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用分解

者

(3)種植能吸收這些金屬元素的水生植物，再?gòu)闹参镏谢厥战饘?/p>

解析(1)生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性取決于生態(tài)系統(tǒng)中物種組成的復(fù)雜程度，

種植一種植物，生態(tài)系統(tǒng)的生物種類過(guò)少，抵抗力穩(wěn)定性較低；所謂抵抗力穩(wěn)定

性是指生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)與功能保持原狀(不受損害)的能

力。

(2)由于有機(jī)肥料中有機(jī)物較多，故施用有機(jī)肥料可以改善土壤結(jié)構(gòu)、培育土

壤微生物、實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用。分解人畜糞便、枯枝敗葉中的有機(jī)物的

微生物屬于分解者。

(3)要利用生物來(lái)回收污水中的銅、鎘等金屬元素，可以通過(guò)種植能吸收這些

金屬元素的水生植物，來(lái)吸收污水中的金屬元素，然后再?gòu)闹参镏谢厥战饘僭亍?/p>

4.(2019?全國(guó)卷II)植物組織培養(yǎng)技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中得到了廣泛的

應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題。

(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規(guī)的種子繁殖方法相比，這種

微型繁殖技術(shù)的特點(diǎn)有(答出2點(diǎn)即

可)。

(2)通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)，可把植物組織細(xì)胞培養(yǎng)成胚狀體，再通過(guò)人工種皮(人

工薄膜)包裝得到人工種子(如圖所示)，這種人工種子在適宜條件下可萌發(fā)生長(zhǎng)。

人工種皮具備透氣性的作用是。人工胚乳能夠?yàn)榕郀铙w

生長(zhǎng)提供所需的物質(zhì)，因此應(yīng)含有植物激素、和等幾類物質(zhì)。

(3)用脫毒苗進(jìn)行繁殖，可以減少作物感染病毒。為了獲得脫毒苗，可以選取

植物的進(jìn)行組織培養(yǎng)。

(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可與基因工程技術(shù)相結(jié)合獲得轉(zhuǎn)基因植株。將含有目的

基因的細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)完整植株的基本程序是__________________________

__________________________________________________(用流程圖表示)。

答案(1)能保持植物原有的遺傳特性，繁殖速度快

(2)有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用礦質(zhì)元素糖

(3)莖尖

(4)含目的基因的細(xì)胞是養(yǎng)愈傷組織誘壁化小植株

解析(1)植物微型繁殖屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是能保持植物原有的

遺傳特性、繁殖速度快等。

(2)人工種皮具備透氣性，使胚狀體易獲得氧氣，有利于胚狀體進(jìn)行呼吸作用。

植物的生長(zhǎng)需要有機(jī)物和無(wú)機(jī)物等營(yíng)養(yǎng)，人工胚乳中應(yīng)含有植物激素、礦質(zhì)元素

和糖等幾類物質(zhì)，這些物質(zhì)都是胚狀體生長(zhǎng)所必需的。

(3)植物的莖尖含病毒較少，適合用其進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得脫毒苗。

(4)植物組織培養(yǎng)中主要包含脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程，結(jié)合基因工程，培育

轉(zhuǎn)基因植株的過(guò)程為：含目的基因的細(xì)胞整罡愈傷組織誘導(dǎo)分化小植株。

5.(2019?全國(guó)卷III)培養(yǎng)胡蘿卜根組織可獲得試管苗，獲得試管苗的過(guò)程如圖

所示。

切取潔凈切取1cn?左誘導(dǎo)組織誘導(dǎo)愈傷

對(duì)根段接種

的胡蘿卜TA進(jìn)行消毒行帶有形成,組織塊TA塊形成愈組織形成

根段層的組織塊傷組織試管苗

①②③④⑤⑥

回答下列問(wèn)題。

(1)利用胡蘿卜根段進(jìn)行組織培養(yǎng)可以形成試管苗。用分化的植物細(xì)胞可以培

養(yǎng)成完整的植株，這是因?yàn)橹参锛?xì)胞具有O

(2)步驟③切取的組織塊中要帶有形成層，原因是o

(3)從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基，其原因是_________________

_____________________________________________。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通

過(guò)細(xì)胞的過(guò)程，最終可形成試管苗。

(4)步驟⑥要進(jìn)行照光培養(yǎng)，其作用是

(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的這種繁殖方式屬

于繁殖。

答案(1)全能性(或形成完整植株所需的全部基因)

(2)形成層容易誘導(dǎo)形成愈傷組織

(3)誘導(dǎo)愈傷組織形成和誘導(dǎo)愈傷組織分化形成試管苗所需的生長(zhǎng)素和細(xì)胞

分裂素的比例不同分化(或再分化)

(4)誘導(dǎo)葉綠素的形成，使試管苗能夠進(jìn)行光合作用

(5)遺傳特性無(wú)性

解析(1)植物細(xì)胞具有全能性，故用分化的植物細(xì)胞可以培養(yǎng)成完整的植

株。

(2)形成層細(xì)胞分化程度低、全能性高，易培養(yǎng)成功，所以要選取含有形成層

的組織塊進(jìn)行組織培養(yǎng)。

(3)培養(yǎng)愈傷組織過(guò)程中，需要一定的營(yíng)養(yǎng)和激素誘導(dǎo)等條件，步驟⑤為脫分

化過(guò)程，步驟⑥為再分化過(guò)程，兩者在培養(yǎng)過(guò)程中需要的生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的

比例不同，所以，從步驟⑤到步驟⑥需要更換新的培養(yǎng)基。在培養(yǎng)基上愈傷組織

通過(guò)細(xì)胞的分化(再分化)過(guò)程，最終可形成試管苗。

(5)通過(guò)組織培養(yǎng)獲得的植株是在離體植物器官、組織、細(xì)胞等的基礎(chǔ)上獲得

的，其理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有全能性，一般可以保持優(yōu)良品種的遺傳特性。植

物組織培養(yǎng)技術(shù)沒(méi)有經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的融合，屬于無(wú)性繁殖。

6.(2018?全國(guó)卷I)回答下列問(wèn)題：

⑴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)行了表達(dá)，該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明

7________________________________________________________________

(答出兩點(diǎn)即可)。

(2)體外重組的質(zhì)粒可通過(guò)Ca2+參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，而體

外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后，才能通過(guò)

侵染的方法將重組的噬菌體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___________o

(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能

會(huì)被降解。為防止蛋白質(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(guò)程中應(yīng)添加的抑制劑。

答案(1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中

表達(dá)

(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(噬菌體蛋白)細(xì)菌

(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶

解析(1)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)

行了表達(dá)，該過(guò)程證明了體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞，真核生物基因可在

原核細(xì)胞中表達(dá)等。

（2）用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞，可以增大細(xì)胞膜的通透性，使重組的質(zhì)粒更容

易導(dǎo)入到受體細(xì)胞內(nèi)，因此體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)Ca2+參與的轉(zhuǎn)化方法導(dǎo)入大腸

桿菌細(xì)胞。體外重組的噬菌體DNA通常需與蛋白質(zhì)外殼組裝成完整的噬菌體后，

才能通過(guò)侵染的方法將重組噬菌體DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。噬菌體侵染的是細(xì)菌，

而不能寄生在其他細(xì)胞中，因此可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是細(xì)菌。

（3）真核生物基因（目的基因）在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能

會(huì)被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，可以選用不能產(chǎn)生該蛋白酶的缺陷型細(xì)菌以及

使用能夠抑制蛋白酶活性的藥物，因此為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用蛋

白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加蛋白酶的抑

制劑。

您新高考視角

7.（2021.山東等級(jí)考）粗提取DNA時(shí)，向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸儲(chǔ)水

并攪拌，過(guò)濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過(guò)濾，在得到的濾液中加入特定

試劑后容易提取出DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物的處理方式是（）

A.加入適量的木瓜蛋白酶

B.37?40℃的水浴箱中保溫10?15分鐘

C.加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精

D.加入Na。調(diào)節(jié)濃度至2mol/L一過(guò)濾一調(diào)節(jié)濾液中NaCl濃度至0.14mol/L

答案A

解析木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白質(zhì)類雜質(zhì)，由于酶具有專一性，

不能水解DNA,過(guò)濾后在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對(duì)含

量較高的白色絲狀物，A正確；37?40°C的水浴箱中保溫10?15分鐘不能去除

濾液中的雜質(zhì)，應(yīng)該放在60?75°C的水浴箱中保溫10?15分鐘，使蛋白質(zhì)變性

析出，B錯(cuò)誤；向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸儲(chǔ)水并攪拌，過(guò)濾后在得到的濾

液中加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精，此時(shí)DNA析出，

不會(huì)進(jìn)入濾液中,C錯(cuò)誤;加入NaCl調(diào)節(jié)濃度至2mol/L-過(guò)濾―調(diào)節(jié)濾液中NaCl

濃度至0.14mol/L,DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度小，DNA析出，不

會(huì)進(jìn)入濾液中，D錯(cuò)誤。

8.（2020.山東等級(jí)考）兩種遠(yuǎn)緣植物的細(xì)胞融合后會(huì)導(dǎo)致一方的染色體被排

出。若其中一個(gè)細(xì)胞的染色體在融合前由于某種原因斷裂，形成的染色體片段在

細(xì)胞融合后可能不會(huì)被全部排出，未排出的染色體片段可以整合到另一個(gè)細(xì)胞的

染色體上而留存在雜種細(xì)胞中。依據(jù)該原理，將普通小麥與耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥

草進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得了耐鹽小麥新品種，過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

（）

普通小麥細(xì)胞一J普通小麥原生質(zhì)體、③雜種

中間偃麥草細(xì)胞-1一中間偃麥草原生質(zhì)體片胞

不同劑設(shè)的紫外線照射一口JT

耐鹽小麥厘繳

A.過(guò)程①需使用纖維素酶和果膠酶處理細(xì)胞

B.過(guò)程②的目的是使中間偃麥草的染色體斷裂

C.過(guò)程③中常用滅活的病毒誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合

D.耐鹽小麥的染色體上整合了中間偃麥草的染色體片段

答案C

解析過(guò)程①是獲得植物細(xì)胞的原生質(zhì)體，需要用纖維素酶和果膠酶將細(xì)胞

壁分解，A正確；根據(jù)題干信息及紫外線的作用可推斷出過(guò)程②通過(guò)紫外線照射

是使中間偃麥草的染色體斷裂，B正確；滅活的病毒誘導(dǎo)是動(dòng)物細(xì)胞融合特有的

方法，誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合常用物理法、化學(xué)法，C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)最終將不抗鹽

的普通小麥和耐鹽性強(qiáng)的中間偃麥草整合形成耐鹽小麥，說(shuō)明耐鹽小麥染色體上

整合了中間偃麥草的染色體片段，D正確。

9.（2021.廣東選擇性考試）非細(xì)胞合成技術(shù)是一種運(yùn)用合成生物學(xué)方法，在細(xì)

胞外構(gòu)建多酶催化體系，獲得目標(biāo)產(chǎn)物的新技術(shù)，其核心是各種酶基因的挖掘、

表達(dá)等。中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了4步酶促反應(yīng)的非細(xì)胞合成路線（如圖），可直接用淀

粉生產(chǎn)肌醇（重要的醫(yī)藥食品原料），以期解決高溫強(qiáng)酸水解方法造成的嚴(yán)重污染

問(wèn)題，并可以提高產(chǎn)率。

磷

酸簡(jiǎn)

葡聚

a-變磷酸

幫糖I-

械磷酸

位菊肌醇向磷酸肌和

磷酸成柢.1一磷酸水解」

糖

6-萄

前-—肌醇肌醉

回答下列問(wèn)題:

(1)研究人員采用PCR技術(shù)從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此

外，獲得酶基因的方法還有。(答出兩種即可)

(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)

量DNA模板時(shí)必須除去蛋白，方法有o(答出兩種即可)

(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細(xì)胞、pET20b為表達(dá)載體分別進(jìn)行

4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，首先應(yīng)制備_______細(xì)胞。為了檢測(cè)

目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白，需要采用的方法有o

(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶

液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同，可能導(dǎo)致的結(jié)果是

o在分子水平上，可以通過(guò)改變

從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)化。

答案(1)基因文庫(kù)中獲取、人工合成法

(2)鹽析法、酶解法或高溫變性

(3)感受態(tài)抗原一抗體雜交技術(shù)

(4)有的酶失活而使反應(yīng)中斷基因的堿基序列

解析(1)分析題意，研究人員從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因采

用了PCR技術(shù)，此外獲得酶基因的方法還有從基因文庫(kù)中獲取和人工合成法。

(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)

量DNA模板時(shí)必須除去蛋白，可根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)的溶解性，對(duì)酶、高溫和洗

滌劑的耐受性去除蛋白質(zhì)，方法有鹽析、酶解法或高溫變性法等。

(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細(xì)胞、pET20b為表達(dá)載體分別進(jìn)行

4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，首先應(yīng)制備感受態(tài)細(xì)胞，即利用鈣離

子處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，使其易于接受外來(lái)的DNA分子。基因

工程中，酶基因(目的基因)成功表達(dá)的產(chǎn)物酶蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，常用抗

原一抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶

液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。由于酶的作用條件較溫和，若這些酶最適反應(yīng)條件不

同，則可能導(dǎo)致有的酶失活而使反應(yīng)中斷。在分子水平上，可以通過(guò)改變基因的

堿基序列，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)化。

10.(2021.湖南選擇性考試)M基因編碼的M蛋白在動(dòng)物A的肝細(xì)胞中特異性

表達(dá)?，F(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將外源DNA片段F插入M基因的特定位置，再通過(guò)核移植、

胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物A,流程如圖所示。

回答下列問(wèn)題：

|胚胎培養(yǎng)

早期胚胎

i胚胎移植

代孕母親

克隆動(dòng)物A

⑴在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過(guò)程中，切割質(zhì)粒DNA的工具酶是

，這類酶能將特定部位的兩個(gè)核苦酸之間的

_______________斷開(kāi)。

(2)在無(wú)菌、無(wú)毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí),

需要定期更換培養(yǎng)液，目的是__________________________________________

(3)與胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)相比，體細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更低，原因是

________________________________________________o從早期胚胎中分離獲得

的胚胎干細(xì)胞，在形態(tài)上表現(xiàn)為_(kāi)_________________________________________

(答出兩點(diǎn)即可)，功能上具有o

（4）鑒定轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：以免疫小鼠的淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融

合，篩選融合雜種細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體。簡(jiǎn)要寫(xiě)出利用此抗體確定克

隆動(dòng)物A中M基因是否失活的實(shí)驗(yàn)思路

答案（1）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）磷酸二酯鍵

（2）清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害，同時(shí)給細(xì)胞

提供足夠的營(yíng)養(yǎng)

（3）動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對(duì)容易，動(dòng)物體細(xì)胞分化程度

高，恢復(fù)其全能性十分困難細(xì)胞體積小，細(xì)胞核大，核仁明顯（任選兩點(diǎn)作答）

發(fā)育的全能性

（4）B取克隆動(dòng)物A的肝組織細(xì)胞，提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原一抗體雜交

解析（4）先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾臟中獲取

已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞；誘導(dǎo)B細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出

雜交瘤細(xì)胞，制備M蛋白的單克隆抗體；若要利用此抗體確定克隆動(dòng)物A中M

基因是否失活，如果M基因已經(jīng)失活，則克隆動(dòng)物A中無(wú)法產(chǎn)生M蛋白，則可

利用抗原一抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。故實(shí)驗(yàn)思路為：取克隆動(dòng)物A的肝組織細(xì)胞，

提取蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原一抗體雜交。

H.（2020?山東等級(jí)考）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將能表達(dá)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（肽基因）啟動(dòng)子序列的定點(diǎn)編輯，從而獲得了3個(gè)突

變品系。

IFxmRNAft（相對(duì)值）

1.5

1.0）―

0.5

°野生型品系I品系2品系3

（1）將能表達(dá)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

表達(dá)的過(guò)程稱為O

(2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測(cè)，Wx基因啟動(dòng)子序列的改變影響了

____________________________________,從而改變了淞基因的轉(zhuǎn)錄水平。與

野生型水稻相比，3個(gè)突變品系中淞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”)改變，原因是_____________________o

(3)為檢測(cè)啟動(dòng)子變化對(duì)淞基因表達(dá)的影響，科研人員需要檢測(cè)池基因轉(zhuǎn)

錄產(chǎn)生的mRNA(皿xmRNA)的量。檢測(cè)時(shí)分別提取各品系胚乳中的總RNA,經(jīng)

過(guò)程獲得總cDNAo通過(guò)PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性的擴(kuò)增出血

基因的cDNA,原因是o

(4)各品系WrmRNA量的檢測(cè)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖推測(cè)糯性最強(qiáng)的品系為

________!原因S_______________________________________________

答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化

(2)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

(3)逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)引物是根據(jù)散基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或引

物能與散基因的cDNA特異性結(jié)合)

(4)品系3品系3的WrmRNA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)

解析(1)將目的基因與Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)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)定和表達(dá)的過(guò)程叫做轉(zhuǎn)化。

(2)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)子序列改變將會(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)的序列是基因中的編碼區(qū)，編碼區(qū)中不包括啟動(dòng)子序列，因此3個(gè)突變品系

中Wr基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列不發(fā)生改變。

(3)以mRNA為模板合成cDNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增股基

因的cDNA,需要合成Wr基因的引物，這樣引物能夠在總cDNA中與肽基因

的cDNA特異性結(jié)合，從而利用PCR擴(kuò)增技術(shù)特異性擴(kuò)增出股基因的cDNA。

(4)識(shí)圖分析可知，圖中品系3的股基因的mRNA的含量最少，那么合成的

直鏈淀粉合成酶最少，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)。

12.(2020.天津等級(jí)考)I型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識(shí)別

而引起的自身免疫病。小腸黏膜長(zhǎng)期少量吸收胰島素抗原，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識(shí)別

該抗原后應(yīng)答減弱，從而緩解癥狀。科研人員利用1型糖尿病模型小鼠進(jìn)行動(dòng)物

實(shí)驗(yàn)，使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原，為此構(gòu)建重組表達(dá)載體，

技術(shù)路線如下。

人胰島素.B鏈.取組表達(dá)載體

編碼序列=

人胰島素■■■■

編碼序列

短肽編碼序列t=)J重組人胰島素編碼序列

據(jù)圖回答：

(1)為使人胰島素在乳酸菌中高效表達(dá)，需改造其編碼序列。下圖是改造前后

人胰島素B鏈編碼序列的起始30個(gè)核昔酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA

中，該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有個(gè)。

第一個(gè)核甘酸

改造前單鏈TTTCTAACCAATCACA

改造后單鏈因ACCAACATT小附1皿』TCAC.A

⑵在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，確保等比例表

達(dá)A、B肽鏈。下列有關(guān)分析正確的是

A.引入短肽編碼序列不能含終止子序列

B.引入短肽編碼序列不能含終止密碼子編碼序列

C.引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列

D.引入短肽不能改變?cè)艘葝u素抗原性

⑶在重組表達(dá)載體中，SacI和XbaI限制酶僅有圖示的酶切位點(diǎn)。用這兩種

酶充分酶切重組表達(dá)載體，可形成種DNA片段。

(4)檢測(cè)轉(zhuǎn)化的乳酸菌發(fā)現(xiàn)，信號(hào)肽一重組人胰島素分布在細(xì)胞壁上。由此推

測(cè)，信號(hào)肽的合成和運(yùn)輸所經(jīng)歷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)依次是_____________________o

(5)用轉(zhuǎn)化的乳酸菌飼喂I型糖尿病模型小鼠一段時(shí)間后，小鼠體內(nèi)出現(xiàn)人胰

島素抗原，能夠特異性識(shí)別它的免疫細(xì)胞有o

A.B細(xì)胞B.T細(xì)胞

C.吞噬細(xì)胞D.漿細(xì)胞

答案(D6

(2)ABCD

(3)3

(4)核糖體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞膜、細(xì)胞壁

(5)AB

解析(1)從圖示可知，改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個(gè)核苜酸

序列有7個(gè)核苜酸發(fā)生了替換，則其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，也會(huì)有7個(gè)核苜酸發(fā)

生改變，一個(gè)密碼子由mRNA上三個(gè)連續(xù)的堿基組成，由圖可知這7個(gè)核苜酸應(yīng)

該存在于6個(gè)密碼子中，所以該段序列所對(duì)應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)

有6個(gè)。

(2)要確保等比例表達(dá)A、B肽鏈，則需A、B肽鏈一起合成，即啟動(dòng)子和終

止子在人胰島素A、B鏈編碼序列兩端，在其中間加入一段短肽編碼序列后，序

列中間不能出現(xiàn)終止子，所轉(zhuǎn)錄得到的mRNA中間也不能出現(xiàn)終止密碼子，同時(shí)

不能改變肽鏈的氨基酸序列和它的功能，綜上，答案選A、B、C、Do

(3)在重組表達(dá)載體中,SacI和XbaI的酶切位點(diǎn)分別有2個(gè)和1個(gè)，當(dāng)將重

組表達(dá)載體用SacI和XbaI限制酶充分酶切后，會(huì)形成3個(gè)缺口，得至ij3種不

同的DNA片段。

(4)乳酸菌屬于原核細(xì)胞，其細(xì)胞壁上的信號(hào)肽在核糖體上合成后，到細(xì)胞質(zhì)

基質(zhì)中加工，再將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜上，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到細(xì)胞壁。

(5)人胰島素抗原能引起小鼠的特異性免疫，在特異性免疫過(guò)程中，B細(xì)胞和

T細(xì)胞能特異性識(shí)別抗原，而吞噬細(xì)胞能識(shí)別抗原，但不是特異性識(shí)別，漿細(xì)胞

不能識(shí)別抗原。

您考情分析

全國(guó)I卷5年考情分析

考點(diǎn)熱度

20172018201920202021

T38

獲取目的基因★

基"5分］

因基因表達(dá)載體T38

★

工構(gòu)建［15分］

程基因工程操作T38T38★

程序［15分］□5分］★

蛋白質(zhì)工程

植物組織培養(yǎng)

植物體細(xì)胞雜

細(xì)

交

胞

T38

工

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)［15★

程

分］

核移植

胚胎工程

生態(tài)工程

DNA的粗提取和鑒

定

全國(guó)n卷5年考情分析

考點(diǎn)熱度

20172018201920202021

138⑴138

基獲取目的基因★★

［5分］口5分］

因

基因表達(dá)載體

工構(gòu)建

程基因工程操作T38T38(2)★

程序[15分][2分]★

蛋白質(zhì)工程

138

植物組織培養(yǎng)★

[15分]

細(xì)

植物體細(xì)胞雜

胞

交

工

138

程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)★

[15分]

核移植

胚胎工程

T38

生態(tài)工程[15★

分]

DNA的粗提取和鑒

定

全國(guó)III卷5年考情分析

考點(diǎn)熱度

20162017201820192020

獲取目的基因

基

基因表達(dá)載體T40

因★

構(gòu)建[15分]

工

基因工程操作138⑴⑵

程★

程序[6分]

蛋白質(zhì)工程

T38

細(xì)植物組織培養(yǎng)★

[15

胞分］

工植物體細(xì)胞雜

程交

138⑶

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)★

［9分］

T38

核移植★

［15分］

138

胚胎工程★

"5分］

生態(tài)工程

DNA的粗提取和鑒

定

您素養(yǎng)提升

1.女性懷孕后會(huì)分泌一種糖蛋白——絨毛膜促性腺激素(HCG),尿液中會(huì)檢

出HCG的存在。用抗HCG單克隆抗體制備的試紙可以測(cè)試女性是否懷孕。如圖

是抗HCG單克隆抗體制備流程示意圖，請(qǐng)分析回答：

“一注射,1臼B淋巴，

HLC3-叼、鼠一細(xì)胞—融向/選擇培界，可檢測(cè)，下大規(guī)表抗HCG單

骨鞭㈱細(xì)胞二J一""—>培養(yǎng)*克隆抗體

(1)制備單克隆抗體利用的生物學(xué)技術(shù)有和。給小鼠

注射的HCG相當(dāng)于注射后小鼠體內(nèi)發(fā)生的特異性免疫反應(yīng)類型是

(2)促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞融合得到乙，常采用的誘導(dǎo)因素有

(3)用特定的選擇培養(yǎng)基對(duì)乙篩選，得到的細(xì)胞丙的特點(diǎn)是

(4)對(duì)丙檢測(cè)篩選得到丁，采用的方法是o生

產(chǎn)的單克隆抗體可以與特異性結(jié)合，從而診斷早孕。

(5)將驗(yàn)孕試紙標(biāo)有MAX標(biāo)志線的一端插入待測(cè)尿液中(尿液不能沒(méi)過(guò)MAX

標(biāo)志線)，片刻后取出試紙平放，若尿液中含有HCG,其會(huì)隨尿液向右擴(kuò)散，與

包埋在標(biāo)志線右側(cè)區(qū)域的被顯色劑標(biāo)記的抗HCG抗體1發(fā)生特異性結(jié)合，形成

的復(fù)合體繼續(xù)隨尿液向右擴(kuò)散至檢測(cè)線處，又可以與固定在該區(qū)域的抗體2結(jié)合

形成新的復(fù)合體，并不斷積累，從而在此處顯示出顏色。對(duì)照線區(qū)域固定著另外

一種抗體3,可以捕獲被顯色劑標(biāo)記的抗體1,因而當(dāng)尿液繼續(xù)擴(kuò)散到對(duì)照線時(shí),

也會(huì)顯示出顏色。

詁勿超過(guò)

MAX標(biāo)志線

顯色劑標(biāo)記的抗體1

?工?INim

t竹

MAX檢對(duì)

標(biāo)測(cè)照

志線線

據(jù)此判斷：

若檢測(cè)線和對(duì)照線均顯示顏色，表示；

若僅有對(duì)照線顯示顏色，表示；

若檢測(cè)線和對(duì)照線均不顯示顏色，表示O

答案(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合抗原體液免疫

(2)PEG、電激、滅活的病毒

(3)既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體

(4)抗原一抗體雜交人絨毛膜促性腺激素(或HCG)

(5)待測(cè)女性已懷孕未懷孕操作不正確或試紙條已失效

解析(1)制備單克隆抗體利用的生物學(xué)技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞融合和動(dòng)物細(xì)胞培

養(yǎng)。HCG是蛋白質(zhì)類激素，對(duì)小鼠來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于抗原，主要分布在體液中，不會(huì)

侵染組織細(xì)胞，所以機(jī)體產(chǎn)生體液免疫。

(4)利用抗原一抗體雜交的方法篩選的丁是可以產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)

胞。生產(chǎn)的單克隆抗體可以與抗原—人絨毛膜促性腺激素(或HCG)特異性結(jié)合。

(5)準(zhǔn)確獲取題干信息，并解讀信息可知：驗(yàn)孕試紙利用了雙抗夾心法的原理,

進(jìn)行檢測(cè)是否懷孕。有HCG時(shí)檢測(cè)線和對(duì)照線均顯示顏色，表示已懷孕；沒(méi)有

HCG時(shí)檢測(cè)線不顯示顏色，對(duì)照線顯示顏色，表示未懷孕；檢測(cè)線和對(duì)照線均不

顯示顏色時(shí)，表示操作不正確或試紙條已無(wú)效。

2.2017年11月27日，世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴在我國(guó)誕生！這是我國(guó)科

學(xué)家歷經(jīng)五年攻關(guān)取得的重大突破?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)體細(xì)胞克隆技術(shù)也叫O用于該技術(shù)的狒猴胎兒體細(xì)

胞通常選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞，其原因是O目前

該技術(shù)中普遍通過(guò)_______去除卵母細(xì)胞中的核。傳統(tǒng)上常用方法激活

受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。

(2)科學(xué)家建立阿爾茲海默癥轉(zhuǎn)基因克隆狒猴模型，用于人類阿爾茲海默癥治

療的研究。狒猴模型比鼠更適合用作研究人類疾病和進(jìn)行藥物試驗(yàn)，其意義體現(xiàn)

在：O

(3)轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織、器官可以用作異種移植的供體。請(qǐng)結(jié)合基因

工程理論，寫(xiě)出培育無(wú)免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官的思路：

(4)若考慮環(huán)境承載力，克隆猴不能大量放置到自然環(huán)境中，這遵循了生態(tài)工

程的原理。

答案(1)體細(xì)胞核移植能保持正常的二倍體核型(能保持遺傳物質(zhì)不變)

顯微操作物理或化學(xué)

(2)猴與人在進(jìn)化上親緣關(guān)系很近，有利于更準(zhǔn)確地評(píng)估藥效

(3)向器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)

法除去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆

豬器官

(4)協(xié)調(diào)與平衡

解析(1)體細(xì)胞克隆技術(shù)也叫體細(xì)胞核移植。動(dòng)物細(xì)胞克隆過(guò)程中，被克隆

的細(xì)胞一定要選擇傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)檫@種細(xì)胞遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改

變，培養(yǎng)得到的細(xì)胞才能保證遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。動(dòng)物細(xì)胞克隆過(guò)程中常用顯微

操作去除卵母細(xì)胞中的核。常用物理或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇、

蛋白酶合成抑制劑等)激活受體細(xì)胞，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。

(3)異種移植的過(guò)程中會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，原因是供體的抗原可引起受體產(chǎn)

生特異性免疫，若要使轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物細(xì)胞、組織、器官用作異種移植的供體，

可向器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除

去抗原決定基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器

官。

(4)要考慮環(huán)境承載力，處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，這體現(xiàn)了生態(tài)工程

的協(xié)調(diào)與平衡原理。

3.研究人員發(fā)現(xiàn)，從錐形蝸牛體內(nèi)提取出的毒液有望幫助人類開(kāi)發(fā)出超級(jí)速

效的胰島素。他們研究表明錐形蝸牛毒蛋白(Con-InsG1)能加速受體細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)

換，比人類胰島素更加快速的發(fā)揮作用。因此制造這類“速效胰島素”以及利用

轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)成為I型糖尿病治療的新思路。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)利用基因工程制造這種速效胰島素過(guò)程中，構(gòu)建基因表達(dá)的載體一般包括

目的基因、啟動(dòng)子、、和復(fù)制原點(diǎn)，標(biāo)記基因的作用是

(2)為了獲得目的基因可以通過(guò)提取分析毒蛋白中的序列推知毒蛋

白基因的核昔酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成?；蚬こ讨行枰狣NA連

接酶，根據(jù)酶的來(lái)源不同分為和T4DNA連接酶兩類。

(3)將人工合成的目的基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，一般先用藥物處理大腸桿菌使

之成為細(xì)胞，再將重組DNA溶于中與該類細(xì)胞融合，在一定

溫度下促進(jìn)細(xì)胞吸收重組DNA分子完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。

(4)經(jīng)過(guò)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)，獲得的Con-InsG1毒蛋白活性未能達(dá)到期

待的“速效胰島素”的生物活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是_________________

答案(1)標(biāo)記基因終止子鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞

(2)氨基酸Eco〃DNA連接酶

(3)感受態(tài)緩沖液

(4)大腸桿菌中基因表達(dá)獲得的蛋白質(zhì)未加工

解析(4)經(jīng)過(guò)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)，獲得的Con-InsG1毒蛋白活性未能

達(dá)到期待的“速效胰島素”的生物活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是大腸桿菌屬

于原核生物，其細(xì)胞中不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，基因表達(dá)獲得的蛋白質(zhì)未加工。

4.在互聯(lián)網(wǎng)高度發(fā)達(dá)的今天，你一定知道什么是“關(guān)鍵詞”。利用關(guān)鍵詞，

在互聯(lián)網(wǎng)上你可以輕松地查找所需要的信息。關(guān)鍵詞承載著所要表達(dá)的關(guān)鍵信息。

(1)請(qǐng)寫(xiě)出教材介紹基因工程的基本操作步驟(程序)中的五個(gè)“關(guān)鍵詞”：

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)簡(jiǎn)述將生長(zhǎng)速度較快的奇努克三文魚(yú)生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入大西洋三文魚(yú)基

因組中，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)的基本過(guò)程：

_____________________________________________________________________________________________________________O

(3)分析⑵中獲得的轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)對(duì)生態(tài)環(huán)境可能造成的影響。

答案(1)目的基因、表達(dá)載體、限制酶、DNA連接酶、受體細(xì)胞等

(2)包含獲取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體、導(dǎo)入受體細(xì)胞、篩選導(dǎo)入目的基

因的受體細(xì)胞、篩選目的基因表達(dá)的個(gè)體(或出現(xiàn)相應(yīng)的性狀的個(gè)體)等過(guò)程(表述

符合原理、邏輯通順即可)

(3)有利:

資源消耗：轉(zhuǎn)基因三文魚(yú)生長(zhǎng)迅速，因此每單位產(chǎn)出消耗的資源更少；物種

多樣性：可以緩解重度捕撈野生三文魚(yú)的壓力，保護(hù)生物多樣性。

可能的危害：

基因擴(kuò)散：擴(kuò)散到野生品種中，破壞生態(tài)平衡；外來(lái)物種入侵：形成優(yōu)勢(shì)種，

與本地種形成競(jìng)爭(zhēng)，造成捕食對(duì)象的生存壓力等，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物生存。

解析(2)通過(guò)基因工程將生長(zhǎng)速度較快的奇努克三文魚(yú)生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入

大西洋三文魚(yú)基因組中，并通過(guò)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和早期胚胎培養(yǎng)等技術(shù)生產(chǎn)出轉(zhuǎn)基

因三文魚(yú)。具體步驟如下：首先獲取生長(zhǎng)速度較快的奇努克三文魚(yú)的生長(zhǎng)激素基

因，再將生長(zhǎng)速度較快的奇努克三文魚(yú)生長(zhǎng)激素基因與載體在生物體外先構(gòu)建基

因表達(dá)載體，然后將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大西洋三文魚(yú)的受精卵中，篩選導(dǎo)入目的

基因的受體細(xì)胞并進(jìn)一步培養(yǎng)，對(duì)轉(zhuǎn)基因個(gè)體進(jìn)行檢測(cè)，以篩選目的基因表達(dá)的

個(gè)體。

核心考點(diǎn)T重點(diǎn)難點(diǎn)全突破

考點(diǎn)1基因工程與蛋白質(zhì)工程

1目的基因的獲取途徑

方法具體操作

直接分離從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫(kù)中獲取

化學(xué)核昔酸序列已知的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方

合成法合成，不需要模板

逆轉(zhuǎn)

以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成

錄法

PCR①原理：DNA雙鏈復(fù)制；

技術(shù)②條件：模板DNA、引物、脫氧核苗酸、熱穩(wěn)定的DNA聚合

人工合成

擴(kuò)增酶；

變性：90?95℃,DNA解旋

1

復(fù)性：55?60℃，引物與單鏈DNA

③過(guò)程1

1結(jié)合

延伸：70?75℃，在熱穩(wěn)定的DNA

聚合酶作用下合成子鏈

2基因表達(dá)載體的構(gòu)建——重組質(zhì)粒的構(gòu)建

(1)基因表達(dá)載體的組成

一忖的基因

因一后動(dòng)子：RNA聚合函識(shí)別和結(jié)合的部位，

表驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄

達(dá)_

蚓載一終止子：RNA聚合酶脫離部位,終止轉(zhuǎn)錄

一標(biāo)記M因：鑒別受體細(xì)胞中是否含仃目的

基因,從而將含有目的基因的

細(xì)胞篩選出來(lái)

（2）構(gòu)建過(guò)程

載體（質(zhì)粒）DNA分子（含目的基因）

同一種限制酶加害k

一個(gè)"口兩個(gè)切口

兩個(gè)黏竹末端獲得口的基因

I1