2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課堂互動(dòng)探究案1 基因工程（含解析）

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1、課堂互動(dòng)探究案1 基因工程基因工程的概念及操作工具(國(guó)考5年4考)(全國(guó)卷：2018全國(guó)卷、；2016全國(guó)卷；2014全國(guó)卷；地方卷：2018北京卷；2016天津、江蘇卷；2015天津、福建、重慶、浙江、江蘇卷；2014天津、北京、山東、江蘇、海南卷)【師說(shuō)考問(wèn)】考問(wèn)1基因工程概念理解基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平原理基因重組基本過(guò)程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物或生物類型供體提供目的基因受體表達(dá)目的基因本質(zhì)目的基因在受體體內(nèi)的表達(dá)優(yōu)點(diǎn)可定向改造生物的遺傳性狀考問(wèn)2DNA重組技術(shù)的基本工具理解(1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱：限

2、制酶)(2)DNA連接酶常用類型EcoliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源大腸桿菌T4噬菌體功能連接黏性末端連接黏性末端或平末端結(jié)果都縫合磷酸二酯鍵，如圖(3)載體種類：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。質(zhì)粒的特點(diǎn)考問(wèn)3下圖為限制酶和DNA連接酶的關(guān)系，據(jù)圖回答(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位相同嗎？相同。(2)DNA連接酶起作用時(shí)是否需要模板？不需要?？紗?wèn)4探究載體所具條件的意義條件意義穩(wěn)定并能自我復(fù)制目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴(kuò)大有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)可攜帶多個(gè)或多種外源基因具有特殊的標(biāo)記基因便于重組DNA的鑒定和選擇【題組跟進(jìn)】高考題組研考向基因工程操作工具的基礎(chǔ)考查12018北

3、京卷，5用Xho和Sal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。以下敘述不正確的是()A圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC泳道中是用Sal處理得到的酶切產(chǎn)物D圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA解析：限制酶識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列，不同的限制酶能識(shí)別不同的核苷酸序列，由電泳圖可知Xho和Sal兩種酶分別切割時(shí)，識(shí)別的序列不同，A正確；同種限制酶切割出的DNA片段，具有相同的粘性末端，再用DNA連接酶進(jìn)行連接，可以構(gòu)成重組DNA，B正確；Sal將DNA片段切成4段，Xho將DNA片段切成3段，根據(jù)電泳結(jié)果可知泳道為Sal，泳道

4、為Xho，C正確；限制酶切割雙鏈DNA，酶切后的DNA片段仍然是雙鏈DNA為主，只在黏性末端出現(xiàn)部分單鏈，D錯(cuò)誤。答案：D基因工程操作工具的綜合考查22018全國(guó)卷節(jié)選回答下列問(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)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了_(答出兩點(diǎn)即可)。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)?？梢赃M(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。答案：(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)32

5、018全國(guó)卷，38節(jié)選某種熒光蛋白(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(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端，獲得了L1GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲)，并將其插入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下，圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。回答下列問(wèn)題：(1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)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)行酶切是為了保證_，也是為了保證_。解析：(1)要保證目的基因在受體細(xì)胞中能夠正確表達(dá)，目的基因的首端應(yīng)有啟動(dòng)子，尾端應(yīng)有終止子。甲是將某種病毒的

6、外殼蛋白(L1)世界基因連接在GFP基因的5末端而獲得的L1GFP融合基因，據(jù)此結(jié)合題意并分析圖示可知：該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，如果用E2或E3，則目的基因不完整，而使用E1和E4這兩種限制酶進(jìn)行酶切保證了甲的完整，而且也保證了甲與載體正確連接，因此，使用的兩種限制酶，是E1和E4。答案：(1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接42016全國(guó)卷，40圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoR、Sau3A的切點(diǎn)是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題：(1)經(jīng)BamH酶切

7、后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被_酶切后的產(chǎn)物連接，理由是_。(2)若某人利用圖(b)所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示，這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有_，不能表達(dá)的原因是_。甲 乙丙圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來(lái)的酶，常見的有_和_，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是_。解析：(1)由于限制酶Sau3A與BamH切割后形成的黏性末端相同，所以經(jīng)BamH酶切割得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被Sau3A酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣目的

8、基因才能表達(dá)。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達(dá)目的基因的產(chǎn)物。(3)常見的DNA連接酶有EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是T4DNA連接酶。答案：(1)Sau3A兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲、丙甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(3)EcoliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶52014全國(guó)卷，40植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)理論上，基因組文

9、庫(kù)含有生物的_基因；而cDNA文庫(kù)中含有生物的_基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫(kù)，再?gòu)闹衉出所需的耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物_的體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)一系列的過(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達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的_，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了_(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。解析：(1)基因文庫(kù)有兩種：基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)，基

10、因組文庫(kù)含有生物的全部基因；cDNA是以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄得到的，而細(xì)胞中只有部分基因表達(dá)，所以cDNA文庫(kù)含有生物的部分基因。(2)建立基因文庫(kù)后要根據(jù)目的基因的特性從中篩選出目的基因。(3)目的基因與載體構(gòu)建基因表達(dá)載體后，導(dǎo)入乙植物細(xì)胞(受體細(xì)胞)，需要進(jìn)行表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))和生物個(gè)體水平(耐旱性)等的檢測(cè)。(4)若是整合到同源染色體的兩條上，則此耐旱二倍體植株為純合子，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè)：該耐旱基因整合到了同源染色體的一條上。答案：(1)全部部分(其他合理答案也可)(2)篩選(其他合理答案也可)(3)乙表達(dá)產(chǎn)物(其他合理答案也可)耐旱性(4)同源染色體的

11、一條上62012全國(guó)卷，40根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題。(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有_和_。(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下：AATT CG GCTTAA為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是_。(3)按其來(lái)源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即_DNA連接酶和_DNA連接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_，產(chǎn)物是_。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，_和_也可作為運(yùn)載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況

12、下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_。解析：此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端兩種類型。(2)為使運(yùn)載體與目的基因相連，應(yīng)使二者被切割后產(chǎn)生的末端相同，故用另一種限制酶切割產(chǎn)生的末端必須與EcoR 切割產(chǎn)生的末端相同。(3)根據(jù)酶的來(lái)源不同，DNA連接酶分為Ecoli DNA連接酶和T4 DNA連接酶。(4)以RNA為模板，合成DNA的過(guò)程稱為逆轉(zhuǎn)錄，若要體外獲得大量DNA分子，可以使用PCR技術(shù)。(5)在基因工程中，通常利用質(zhì)粒作為運(yùn)載體，另外噬菌體和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。(6)大腸桿菌作為受體細(xì)胞時(shí)，常

13、用Ca2處理，使之成為能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。答案：(1)平末端黏性末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的末端相同(3)T4Ecoli(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))(5)動(dòng)植物病毒噬菌體(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱題后歸納1限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶等相關(guān)酶的分析比較名稱作用部位作用底物作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵DNA將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵脫氧核苷酸DNADNA水解酶磷酸二酯鍵DNA將DNA片段水解為單個(gè)

14、脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局部分解為兩條長(zhǎng)鏈RNA聚合酶磷酸二酯鍵核糖核苷酸將單個(gè)核糖核苷酸依次連接到單鏈末端2.限制酶選擇的注意事項(xiàng)(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇Pst。不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇Sma。為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用Pst 和EcoR 兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn))。(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。質(zhì)

15、粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中限制酶Sma 會(huì)破壞標(biāo)記基因；如果所選酶的切點(diǎn)不是一個(gè)，則切割重組后可能會(huì)丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后將不能自主復(fù)制。模擬題組預(yù)趨勢(shì)基因工程操作工具的基礎(chǔ)考查1經(jīng)典模擬如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是()ABCD解析：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，形成黏性末端，因此作用于；DNA聚合酶用于DNA分子的復(fù)制，能在單鏈

16、上將一個(gè)個(gè)脫氧核苷酸連接起來(lái)，因此作用于；DNA連接酶能在具有相同堿基末端的兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，因此作用于；解旋酶能夠?qū)NA分子的雙螺旋解開，故作用于。故選C。答案：C2. 經(jīng)典模擬若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙)，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是()A用EcoR切割目的基因和P1噬菌體載體B用Bgl和EcoR切割目的基因和P1噬菌體載體C用Bgl和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體D用EcoR和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體解析：

17、用EcoR切割目的基因和P1噬菌體載體，產(chǎn)生相同的黏性末端，用DNA連接酶連接時(shí)可能會(huì)發(fā)生反向連接，故A錯(cuò)誤；用Bgl和EcoR切割目的基因會(huì)產(chǎn)生兩種DNA片段，一種含有目的基因，一種不含目的基因，且有目的基因的片段與運(yùn)載體結(jié)合時(shí)容易發(fā)生反向連接，故B錯(cuò)誤；用Bgl和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體，也能產(chǎn)生相同的黏性末端，可能會(huì)發(fā)生反向連接，故C錯(cuò)誤；只有用EcoR和Sau3A切割目的基因和P1噬菌體載體，產(chǎn)生不同的黏性末端，防止發(fā)生反向連接，這樣目的基因插入動(dòng)載體后，RNA聚合酶的移動(dòng)方向肯定與圖丙相同，故D正確。故選D。答案：D3. 經(jīng)典模擬已知一雙鏈DNA分子，用限制酶切割得到長(zhǎng)

18、度為120 kb(kb：千堿基對(duì))片段；用限制酶切割得到40 kb和80 kb兩個(gè)片段；同時(shí)用限制酶和限制酶切割時(shí)，得到10 kb、80 kb和30 kb 3個(gè)片段。據(jù)此分析該雙鏈DNA分子結(jié)構(gòu)及酶切位點(diǎn)情況為()解析：根據(jù)題意，該DNA用限制酶切割后長(zhǎng)度不變，故為環(huán)狀DNA，根據(jù)兩酶的作用結(jié)果，可知酶切圖譜為D。答案：D4. 經(jīng)典模擬下列關(guān)于載體的敘述中，錯(cuò)誤的是()A載體與目的基因結(jié)合后，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)重組DNA分子B對(duì)某種限制酶而言，載體最好只有一個(gè)切點(diǎn)，但還要有其他多種酶的切點(diǎn)C目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒D載體具有某些標(biāo)記基因，便于對(duì)其進(jìn)行切割解析：運(yùn)載體與目的基

19、因結(jié)合后，就會(huì)形成一個(gè)重組DNA分子，A正確；運(yùn)載體中，對(duì)某種限制酶而言，最好只有一個(gè)切點(diǎn)，但還要有其他多種限制酶的切點(diǎn)，便于與目的基因定向連接，B正確；目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒，C正確；運(yùn)載體上要具有某些標(biāo)記基因，便于篩選重組子，D錯(cuò)誤。故選D。答案：D基因工程操作工具的綜合考查52019山東煙臺(tái)模擬干擾素是動(dòng)物和人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及抗腫瘤作用。利用基因工程技術(shù)培育能生產(chǎn)干擾素的植物流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)EcoRGATTCBamHGATCCSmaCCCGGGApaGGGCCC(1)首先獲取的

20、動(dòng)物干擾素基因稱為_。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_。(2)過(guò)程中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是_和_。酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列_。(3)過(guò)程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用_處理根瘤農(nóng)桿菌，其目的是_。(4)在培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中，除了無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂、植物激素外，還需添加卡那霉素?？敲顾氐淖饔檬莀。在分子水平上通常采用_技術(shù)檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。解析：(1)在基因工程中，獲取的動(dòng)物干擾基因稱為目的基因。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí)，需要依據(jù)干擾素基因兩端的部分核苷酸序列設(shè)計(jì)引物序列。(2)題干顯示：干擾素基因中

21、存在Sma的識(shí)別位點(diǎn)，若使用Sma切割質(zhì)粒和外源DNA，則會(huì)破壞干擾素基因，因此過(guò)程所示的構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)不能使用Sma切割。BamH和EcoR的識(shí)別位點(diǎn)位于目的基因的兩側(cè)，質(zhì)粒上也有BamH和EcoR的識(shí)別位點(diǎn)，因此過(guò)程中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是BamH和EcoR。因BamH和EcoR的識(shí)別位點(diǎn)不同，所以酶切后，目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列不相同。(3)過(guò)程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的DNA上。(4)重組質(zhì)粒中含有的抗卡那霉素基因?qū)儆跇?biāo)記基因，其作用是鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因，便于篩選?？梢?，在培

22、育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中添加卡那霉素的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞。在分子水平上檢測(cè)干擾素基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常采用DNA分子雜交技術(shù)。答案：(1)目的基因干擾素基因兩端的部分核苷酸序列(2)BamHEcoR不相同(3)Ca2使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的DNA上(4)篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的植物細(xì)胞DNA分子雜交 基因工程的基本操作程序及應(yīng)用(國(guó)考5年8考)(全國(guó)卷：2018全國(guó)卷；2017全國(guó)卷、；2016全國(guó)卷、； 2015全國(guó)卷；2014全國(guó)卷；地方卷：2017北京卷；2016天津卷；2015福建、天津、四川、海南、江蘇卷；2014天津、廣東、重慶、北京、山

23、東、江蘇、海南卷)【師說(shuō)考問(wèn)】考問(wèn)1觀察基因工程的操作過(guò)程，分析每一步驟的操作程序(1) (2)組成 考問(wèn)2目的基因的檢測(cè)和鑒定考問(wèn)3應(yīng)用技術(shù)名稱應(yīng)用植物基因工程培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)動(dòng)物基因工程提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度，改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體基因治療把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使其表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用，從而治療疾病，分為體內(nèi)基因治療和體外基因治療考問(wèn)4探究基因治療與基因診斷的不同點(diǎn)原理操作過(guò)程進(jìn)展基因治療基因表達(dá)利用正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來(lái)治療臨床實(shí)驗(yàn)基因診斷堿基互補(bǔ)配對(duì)制作特定DN

24、A探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用【題組跟進(jìn)】高考題組研考向基因工程的操作程序的考查12018全國(guó)卷，38節(jié)選回答下列問(wèn)題：(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(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_。(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。解析：(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)Ca2處理，目的是

25、增大細(xì)胞的通透性，使重組的質(zhì)粒能夠?qū)氲绞荏w細(xì)胞內(nèi)，因此體外重組的質(zhì)粒可通過(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，而不能寄生在其它細(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。答案

26、：(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2. 2017全國(guó)卷，38真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因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)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用_作為載體，其原因是_。(3)若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有_(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。(4)若要檢測(cè)基因A是

27、否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)是_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說(shuō)是基因工程的先導(dǎo)，如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是_。解析：(1)基因A的編碼區(qū)中有內(nèi)含子，在真核生物細(xì)胞內(nèi)把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄形成的RNA切除，而原核生物細(xì)胞內(nèi)基因轉(zhuǎn)錄后不切除，轉(zhuǎn)錄后直接參與表達(dá)，所以翻譯形成的蛋白質(zhì)不是蛋白A。(2)由于噬菌體是專性寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，無(wú)法侵染到真核生物家蠶細(xì)胞內(nèi)，所以不能用噬菌體作為運(yùn)載體。而家蠶屬于昆蟲，故可用昆蟲病毒作為運(yùn)載體。(3)大腸桿菌作為受體菌是因?yàn)槠渚哂蟹敝持?/p>

28、期短、易培養(yǎng)等特點(diǎn)。(4)檢測(cè)目的基因是否表達(dá)通常用抗原抗體雜交技術(shù)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，證明了生物的遺傳物質(zhì)是DNA，還為基因工程理論的建立提供了啟示，這一啟示是DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體。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)的RNA序列不能被切除，無(wú)法表達(dá)出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體32017全國(guó)卷，38幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過(guò)基因工程

29、將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉?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)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是_。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是_。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?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連接酶催化形成的化學(xué)鍵是_。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是_。解析

30、：(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)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是嫩葉組織細(xì)胞易破碎。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過(guò)質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)、目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因

31、組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。答案：(1)嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA(3)目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無(wú)表達(dá)所需啟動(dòng)子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常42017全國(guó)卷，38節(jié)選編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個(gè)片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)現(xiàn)要通過(guò)基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動(dòng)子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，則所

32、構(gòu)建的表達(dá)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的過(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的原料。解析：(1)題干信息基因序列(TTCG)，結(jié)合轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的堿基配對(duì)原則，可知其轉(zhuǎn)錄出的mRNA上沒有起始密碼子AUG。(2)PCR需要的條件包括引物、耐高溫的DNA聚合酶、模板、四種脫氧核糖核苷酸。答案：(1)編碼乙的DNA序列起始端無(wú)ATG，轉(zhuǎn)錄出的mRNA無(wú)起始密碼子(2)模板dNTP52016全國(guó)卷，40某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活

33、(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH酶切后，與用BamH酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)

34、分的，其原因是_；并且_和_的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是_。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有_的固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自_。解析：(1)作為運(yùn)載體必須具備如下特點(diǎn)：能自主復(fù)制，從而在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存；含標(biāo)記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；具1多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)以便外源DNA插入。(2)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長(zhǎng)。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細(xì)胞中無(wú)Ampr，故不能在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而僅含有質(zhì)粒載體的和含

35、有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌均具有Ampr因而能在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的平板上生長(zhǎng)，從而與僅含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌得以區(qū)分。(3)噬菌體是病毒，無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，無(wú)法自主合成DNA，需借助宿主細(xì)胞(受體細(xì)胞)完成DNA復(fù)制。答案：(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(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的基因的重組質(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 基因工程的應(yīng)用62015全國(guó)卷，40HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，

36、是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時(shí)，可先提取HIV中的_，以其作為模板，在_的作用下合成_，獲取該目的蛋白的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。(2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是_，該分泌蛋白可用于檢測(cè)受試者血清中的HIV，檢測(cè)的原理是_。(3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分_細(xì)胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。(4)人的免疫系統(tǒng)有_癌細(xì)胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易

37、發(fā)生惡性腫瘤。解析：(1)HIV是RNA病毒，其核酸是單鏈RNA，而在基因工程中構(gòu)建目的基因表達(dá)載體時(shí)，載體一般用的是質(zhì)粒，為雙鏈DNA，故先用逆轉(zhuǎn)錄酶催化HIV的RNA逆轉(zhuǎn)錄成為DNA分子，再進(jìn)行基因工程操作。(2)本題涉及到了免疫學(xué)方面知識(shí)，抗原進(jìn)入機(jī)體后可以產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，抗體與抗原特異性結(jié)合。(3)HIV主要破壞人體T細(xì)胞。(4)免疫系統(tǒng)除了具有防衛(wèi)功能外，還有監(jiān)控和清除功能：監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或因其他因素而被破壞的細(xì)胞，以及癌變的細(xì)胞。答案：(1)RNA逆轉(zhuǎn)錄酶cDNA(或DNA)(2)抗體抗原抗體特異性結(jié)合(3)T(或T淋巴)(4)監(jiān)控和清除72016天津卷

38、，7人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價(jià)值，只能從血漿中制備。下圖是以基因工程技術(shù)獲取重組HSA(rHSA)的兩條途徑：(1)為獲取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_合成總cDNA，然后以cDNA為模板，采用PCR技術(shù)擴(kuò)增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向，請(qǐng)用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。(2)啟動(dòng)子通常具有物種及組織特異性，構(gòu)建在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)特異表達(dá)rHSA的載體，需要選擇的啟動(dòng)子是_(填寫字母，單選)。A人血細(xì)胞啟動(dòng)子B水稻胚乳細(xì)胞啟動(dòng)子C大腸桿菌啟動(dòng)子 D農(nóng)桿菌啟動(dòng)子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過(guò)程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是_。(4

39、)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過(guò)生物膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才能有活性。與途徑相比，選擇途徑獲取rHSA的優(yōu)勢(shì)是_。(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價(jià)值，須確認(rèn)rHSA與_的生物學(xué)功能一致。解析：(1)總cDNA是由細(xì)胞內(nèi)mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得。DNA兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，另一條引物擴(kuò)增方向應(yīng)向左。(2)據(jù)題意，啟動(dòng)子具有物種特異性，它應(yīng)與受體細(xì)胞啟動(dòng)子一致，應(yīng)選B。(3)在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化時(shí)，加入某物質(zhì)，其目的應(yīng)為“促進(jìn)”或“有利于”轉(zhuǎn)化，推測(cè)酚類物質(zhì)可吸引農(nóng)桿菌侵染水稻受體細(xì)胞。(4)水稻是真核細(xì)胞，具有對(duì)分泌蛋白加工的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。途徑受體為大腸桿菌，沒有上述細(xì)胞器。(5)制備的rHSA應(yīng)

40、具有與HSA相同的生物學(xué)功能才具有醫(yī)用價(jià)值。答案：(1)總RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因成功轉(zhuǎn)化(4)水稻是真核生物，具有生物膜系統(tǒng)，能對(duì)初始rHSA多肽進(jìn)行高效加工(5)HSA模擬題組預(yù)趨勢(shì)基因工程的操作程序的基礎(chǔ)考查12019湖南永州高三模擬抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定作用，下圖表示抗菌肽合成過(guò)程，相關(guān)說(shuō)法正確的是()A用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B基因表達(dá)載體包含起始密碼和終止密碼C用顯微注射法導(dǎo)入基因表達(dá)載體D篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì)解析：PCR技術(shù)中采用的是高溫變性，因此用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A正確；基因表

41、達(dá)載體包含啟動(dòng)子和終止子，而起始密碼和終止密碼位于mRNA上，B錯(cuò)誤；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞時(shí)應(yīng)用感受態(tài)細(xì)胞法，C錯(cuò)誤；篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)基因或mRNA，不能用基因探針檢測(cè)蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。答案：A2經(jīng)典模擬如圖表示用化學(xué)方法合成目的基因的過(guò)程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A過(guò)程需要DNA連接酶B過(guò)程需要限制性核酸內(nèi)切酶C目的基因的堿基序列是已知的D若某質(zhì)粒能與目的基因重組，則該質(zhì)粒和目的基因的堿基序列相同解析：過(guò)程僅僅是單鏈a和單鏈b之間形成氫鍵，不需要DNA連接酶，A錯(cuò)誤；過(guò)程與過(guò)程的本質(zhì)相同，故不需要DNA限制性核酸內(nèi)切酶，B錯(cuò)誤；圖中顯示的是人工合成基因的流程圖，因此需

42、要了解目的基因的堿基序列，C正確；形成重組DNA分子的過(guò)程中，質(zhì)粒與目的基因的堿基序列是不可能相同的，D錯(cuò)誤。故選C。答案：C32019天津市和平區(qū)模擬基因疫苗由病毒核酸的一段無(wú)毒序列制成，由編碼能引起保護(hù)性免疫反應(yīng)的病原體抗原的基因片段和載體構(gòu)建而成。以下敘述錯(cuò)誤的是()A被導(dǎo)入細(xì)胞后，能與宿主染色體整合B接種后若感染此病原微生物，則體內(nèi)記憶細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生大量抗體C基因疫苗引起免疫反應(yīng)前必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程D將疫苗基因轉(zhuǎn)移到植物，可以生產(chǎn)可食用的疫苗解析：病毒感染宿主細(xì)胞后，其基因可以高效的整合到宿主染色體中，因此可以在宿主細(xì)胞內(nèi)持續(xù)穩(wěn)定的表達(dá)外源基因，A 正確；接種疫苗后人體產(chǎn)生針對(duì)該病原

43、體的特異性免疫，若感染此病原微生物，則體內(nèi)記憶細(xì)胞會(huì)迅速增殖分化成漿細(xì)胞，漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體，B錯(cuò)誤；疫苗中的病毒基因片段能編碼引起保護(hù)性免疫反應(yīng)的病原體抗原，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，所以基因疫苗引起免疫反應(yīng)前經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程，C正確；將疫苗基因轉(zhuǎn)移到水果和西紅柿等植物細(xì)胞，可生產(chǎn)可食用疫苗，D正確。答案：B基因工程綜合考查42019江西新余模擬內(nèi)皮素(ET)是一種含21個(gè)氨基酸的多肽。內(nèi)皮素主要通過(guò)與靶細(xì)胞膜上的內(nèi)皮素受體結(jié)合而發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。ETA是內(nèi)皮素的主要受體，科研人員試圖通過(guò)構(gòu)建表達(dá)載體，實(shí)現(xiàn)ETA基因在細(xì)胞中高效表達(dá)，為后期ETA的體外研究奠定基礎(chǔ)。其過(guò)程如下(圖中SNAP基因是

44、一種熒光蛋白基因，限制酶Apa的識(shí)別序列為CCCGGG，限制酶Xho的識(shí)別序列為CTCGAG)。請(qǐng)分析回答：(1)完成過(guò)程需要的酶是_。(2)過(guò)程中，限制酶Xho切割DNA，使_鍵斷開，形成的黏性末端是_。用兩種限制酶切割，獲得不同的黏性末端，其主要目的是_。(3)過(guò)程中需要_酶，去構(gòu)建重組質(zhì)粒。過(guò)程中，要用_預(yù)先處理大腸桿菌，使其處于容易吸收外界的DNA的狀態(tài)。(4)利用SNAP基因與ETA基因結(jié)合構(gòu)成融合基因，目的是_。(5)人皮膚黑色素細(xì)胞上有內(nèi)皮素的特異受體，內(nèi)皮素與黑色素細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后，會(huì)刺激黑色素細(xì)胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，從而使黑色素急劇增加。美容時(shí)可以利用注射E

45、TA達(dá)到美白祛斑效果，試解釋原因：_，抑制了內(nèi)皮素對(duì)黑色素細(xì)胞的增殖和黑色素的形成。解析：(1)圖中過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。(2)限制酶能識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列，并在特定脫氧核苷酸之間切斷磷酸二酯鍵；根據(jù)題意可知限制酶Xho切割DNA形成的黏性末端是AGCT(或)；用兩種限制酶切割，獲得不同的黏性末端，其主要目的是可以使目的基因定向連接到載體上(或防止含目的基因的外源DNA片段和質(zhì)粒自身環(huán)化)。(3)過(guò)程是將目的基因與質(zhì)量連接構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要DNA連接酶催化；過(guò)程中，要用CaCl2預(yù)先處理大腸桿菌，使其成為處于容易吸收外界DNA的感受態(tài)的細(xì)胞。(4)利用SNAP基因與ETA基

46、因結(jié)合構(gòu)成融合基因，可以檢測(cè)ETA基因能否表達(dá)及表達(dá)量。(5)注射的ETA能與內(nèi)皮素結(jié)合，減少了內(nèi)皮素與黑色素細(xì)胞膜上內(nèi)皮素受體的結(jié)合，抑制了內(nèi)皮素對(duì)黑色素細(xì)胞的增殖和黑色素的形成，從而達(dá)到美容的目的。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄酶(2)磷酸二酯AGCT(或)可以使目的基因定向連接到載體上(3)DNA連接Ca2(或CaCl2)(4)檢測(cè)ETA基因能否表達(dá)及表達(dá)量(5)ETA能與內(nèi)皮素結(jié)合，減少了內(nèi)皮素與黑色素細(xì)胞膜上內(nèi)皮素受體的結(jié)合52019云南師大附中高考適應(yīng)卷天然玫瑰因缺少控制合成藍(lán)色色素的基因B而不能開藍(lán)色花?？茖W(xué)家從開藍(lán)色花的矮牽牛中提取了基因B后，利用生物工程技術(shù)培育出了開藍(lán)色花的玫瑰。下圖為

47、該育種過(guò)程的操作流程。 注：Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因。外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活。限制酶EcoR、Hind和BamH的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)均不相同。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖中將基因B導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞的方法稱為_。選擇Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體的原因是Ti質(zhì)粒上的_可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。(2)在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用圖中的_(限制酶)。有人用該種限制酶分別切割Ti質(zhì)粒和基因B后混合，加入DNA連接酶進(jìn)行反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化細(xì)菌甲。結(jié)果得到了四種細(xì)菌甲：未被轉(zhuǎn)化的、含環(huán)狀基因B的、含Ti質(zhì)粒的和含重組Ti

48、質(zhì)粒的。篩選目的細(xì)菌甲時(shí)，先用含_的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，不能生長(zhǎng)的是_的細(xì)菌甲；然后再將能生長(zhǎng)的細(xì)菌甲接種到含_的固體培養(yǎng)基中，目的細(xì)菌甲在此培養(yǎng)基中_(填“能”或“不能”)生長(zhǎng)。(3)由玫瑰韌皮部細(xì)胞形成組織乙的過(guò)程，實(shí)質(zhì)是_的過(guò)程。解析：(1)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因?qū)隩i質(zhì)粒的TDNA上，因?yàn)門DNA能夠轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體DNA上。(2)在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)選用圖中的BamH，這樣構(gòu)建的基因表達(dá)載體，含有標(biāo)記基因氨芐青霉素抗性基因，而不含四環(huán)素抗性基因，在含有氨芐青霉素的固體培養(yǎng)基培養(yǎng)，能生長(zhǎng)；而在含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，這樣才能選出含有目

49、的基因的重組質(zhì)粒。如果用Hind，不能判斷是否將目的基因插入到質(zhì)粒中，所以應(yīng)用BamH切割目的基因和Ti質(zhì)粒。 (3)由圖可知組織乙是愈傷組織，玫瑰韌皮部細(xì)胞形成組織乙就是脫分化形成愈傷組織的過(guò)程，其實(shí)質(zhì)是讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞。答案：(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法TDNA(2)BamH氨芐青霉素未被轉(zhuǎn)化的和含環(huán)狀基因B四環(huán)素不能(3)讓已經(jīng)分化的細(xì)胞，經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后，失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞蛋白質(zhì)工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性及生物武器(國(guó)考5年1考)(全國(guó)卷：2015全國(guó)卷；地方卷：2015海南卷；2014重慶卷；2013廣東、江蘇卷)【師說(shuō)考問(wèn)】

50、考問(wèn)1蛋白質(zhì)工程概念理解蛋白質(zhì)工程具體內(nèi)容別稱第二代基因工程目標(biāo)生產(chǎn)符合人類生產(chǎn)和生活需要的一種新的蛋白質(zhì)原理由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，必須從基因入手基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系手段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)關(guān)鍵技術(shù)基因工程基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系結(jié)果改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出新的蛋白質(zhì)考問(wèn)2操作過(guò)程從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)基因表達(dá)產(chǎn)生需要的蛋白質(zhì)。考問(wèn)3轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性(1)安全性問(wèn)題食物安全：滯后效應(yīng)、過(guò)敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變等。

51、生物安全：對(duì)生物多樣性的影響等。環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等。(2)理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)需要正確的社會(huì)輿論導(dǎo)向：趨利避害，不能因噎廢食。制定政策和法規(guī)，最大程度保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性?？紗?wèn)4生物武器(1)生物武器的種類(連線)(2)生物武器的特點(diǎn)致病力強(qiáng)、傳染性大；污染面廣、危害時(shí)間長(zhǎng)；難以防治；具有一定的潛伏期；受自然條件影響大。考問(wèn)5探究蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過(guò)程預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列推測(cè)相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改

52、造或生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果生產(chǎn)自然界中沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，都必須通過(guò)基因修飾或基因合成來(lái)實(shí)現(xiàn)考問(wèn)6填寫蛋白質(zhì)工程流程圖中字母代表的含義 A轉(zhuǎn)錄，B.翻譯，C.分子設(shè)計(jì)，D.氨基酸序列，E.預(yù)期功能?！绢}組跟進(jìn)】高考題組研考向蛋白質(zhì)工程的考查12015全國(guó)卷已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氮酸，改變后的蛋白質(zhì)

53、(P1)不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的_進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾_基因或合成_基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括_的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)_和_進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物_進(jìn)行鑒定。解析：(1)對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。(2)以P

54、基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對(duì)P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部?jī)?nèi)容包括DNA和RNA的復(fù)制、DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測(cè)氨基酸序列，推測(cè)相應(yīng)的核苷酸序列，并合成基因。經(jīng)表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，還要對(duì)其進(jìn)行生物功能鑒定。答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也給分)(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能 轉(zhuǎn)基因技術(shù)安全性的考查22014重慶卷

55、生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述，錯(cuò)誤的是()A應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)B當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn)，但不反對(duì)治療性克隆C反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒D生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力解析：在轉(zhuǎn)基因過(guò)程中，避免基因污染和對(duì)人類的影響，必須嚴(yán)格選擇目的基因，A正確；我國(guó)不反對(duì)治療性克隆，堅(jiān)決反對(duì)生殖性克隆，B正確；反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是防止選擇性設(shè)計(jì)嬰兒，違背倫理道德，C正確；生物武器是指有意識(shí)的利用微生物、毒素、昆蟲侵襲敵人的軍隊(duì)、人口、農(nóng)作物或者牲畜等目標(biāo)，以達(dá)到戰(zhàn)爭(zhēng)目的的一類武器，干擾素為淋巴因子，非生物武器，D錯(cuò)誤。答案：D 題后歸納1轉(zhuǎn)基因生物存在安全性問(wèn)題的原因(1)目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及基因間的相互作用了解有限。(2)目的基因往往是異種生物的基因。(3)外源基因插入宿主細(xì)胞基因組的部位往往是隨機(jī)的。2轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)解決糧食短缺問(wèn)題；大大減少農(nóng)藥的使用量，減少環(huán)境污染；增加食物營(yíng)養(yǎng)，提高附加值；增加食物種類，提升食物