（全國通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 選考部分 現(xiàn)代生物科技專題學(xué)案

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1、選考部分 現(xiàn)代生物科技專題第1講 基因工程突破點(一)基因工程的操作工具 (2016全國卷)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(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?；卮鹣铝袉栴}：(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_(答出兩點即可)，而作為基

2、因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，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)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)制所需的原料來自_。解析：(1)質(zhì)粒作為載體，應(yīng)具備的基本條件有：有一個至多個限制酶切割位點，供外源DNA片段(基因)插入其中；在受體細(xì)胞中能自我復(fù)制，或能整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進行同步復(fù)制；

3、有特殊的標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇等。(2)在培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素進行篩選，其中未被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌，因不含氨芐青霉素抗性基因而都不能在此培養(yǎng)基上存活，二者不能區(qū)分。含有質(zhì)粒載體的大腸桿菌和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌中都含有氨芐青霉素抗性基因，都能在此培養(yǎng)基上存活，二者也不能區(qū)分。若要將含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌進一步篩選出來，還需要使用含有四環(huán)素的固體培養(yǎng)基。(3)某些噬菌體經(jīng)改造后作為載體，導(dǎo)入受體細(xì)胞后，其DNA復(fù)制所需的原料來自受體細(xì)胞。答案：(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(答出兩點即可)(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，

4、在該培養(yǎng)基上均不生長含有質(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)基上均能生長四環(huán)素(3)受體細(xì)胞1與DNA有關(guān)的酶的比較比較項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對間的氫鍵形成產(chǎn)物黏性末端或平末端形成重組DNA分子新的DNA分子形成單鏈DNA2.載體上標(biāo)記基因的標(biāo)記原理載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素的能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達，使受體細(xì)胞能夠抵抗

5、相應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原理如圖所示：1限制性核酸內(nèi)切酶Mun 和限制性核酸內(nèi)切酶EcoR的識別序列及切割位點分別是CAATTG和GAATTC。如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因，其中箭頭所指部位為限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示目的基因載體的質(zhì)粒是()解析：選A由圖可知，質(zhì)粒B上無標(biāo)記基因，不適合作為載體；質(zhì)粒C和D的標(biāo)記基因上都有限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點；只有質(zhì)粒A上既有標(biāo)記基因，且EcoR的切割位點不在標(biāo)記基因上。2(2016全國卷)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau

6、3A三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoR、Sau3A的切點是唯一的)。GAATTCGGATCCGATCCTTAAGCCTAGGCTAG 圖(a)圖(b)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)經(jīng)BamH酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被_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)胞中表達目的基因產(chǎn)物的有_，不能表達的原因是_。圖(c)(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有_和_，其中既能連接黏性末端又能連接

7、平末端的是_。解析：(1)由題圖可知，BamH和Sau3A兩種限制性內(nèi)切酶的共同識別序列是，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此經(jīng)BamH酶切得到的目的基因可以與圖(b)所示表達載體被Sau3A酶切后的產(chǎn)物連接。(2)在基因表達載體中，啟動子應(yīng)位于目的基因的首端，終止子應(yīng)位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能順利地轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯過程。圖中甲所示的目的基因插入在啟動子的上游，丙所示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，因此目的基因不能表達。(3)常見的DNA連接酶有Ecoli DNA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。答案：(1)Sau

8、3A兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在啟動子的上游，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)Ecoli DNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶突破點(二)基因工程的基本操作程序(對應(yīng)學(xué)生用書P203) 1PCR技術(shù)的原理和反應(yīng)過程(1)PCR原理DNA復(fù)制原理，即：(2)PCR反應(yīng)過程過程說明圖解變性溫度上升到90_左右，雙鏈DNA解聚為單鏈復(fù)性溫度下降到55_左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合延伸溫度上升到72 左右，Taq酶從引物起始合成互補鏈，可使新鏈由5端向3端延伸(3)結(jié)果：上述三步反應(yīng)完成后，一個DN

9、A分子就變成了兩個DNA分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴增儀中完成的。2基因工程的基本操作程序(1)獲取目的基因的方法從基因文庫中獲??；利用PCR技術(shù)擴增；通過化學(xué)方法人工合成。(2)基因表達載體的組成目的基因能夠控制特定性狀啟動子RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄終止子RNA聚合酶脫離部位，終止轉(zhuǎn)錄標(biāo)記基因鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法受體細(xì)胞類型方法植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法動物細(xì)胞顯微注射法(注射到受精卵內(nèi))微生物細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2處理法)(4)目的基因檢測與鑒定的方法(2

10、017全國卷)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。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}：(1)在進行基因工程操作時，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驗材料，原因是_。提取RNA時，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，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是_(答出兩點即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時，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)

11、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：(1)與老葉相比，嫩葉組織細(xì)胞易破碎，容易提取到幾丁質(zhì)酶的mRNA。提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA為材料獲得cDNA的原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是目的基因無復(fù)制原點且目的基因無表達所需的啟動子。(4)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)基因植株不具備所期望的性狀表現(xiàn)，根據(jù)中心法則分析，其

12、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配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復(fù)制原點；目的基因無表達所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常1四種獲取目的基因方法的比較方法從基因文庫中獲取人工合成從基因組文庫中獲取從部分基因文庫，如cDNA文庫中獲取化學(xué)合成法反轉(zhuǎn)錄法過程2.選擇限制酶的兩個依據(jù)選擇依據(jù)內(nèi)容根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點確定限制酶的種類應(yīng)選擇切割位點位于目的基因兩端的限制酶，不能選擇切割位點位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲可選擇Pst，不能選擇Sma；為避免目

13、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割位點)根據(jù)質(zhì)粒的特點確定限制酶的種類切割質(zhì)粒和目的基因的限制酶一致，以確保產(chǎn)生相同的黏性末端；質(zhì)粒上有標(biāo)記基因等，所選限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)。如圖乙中選Sma會破壞標(biāo)記基因；如果所選限制酶的切割位點不只一個，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點區(qū)，則切割重組后的片段進入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制1(2014重慶高考)如圖為利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是()A的構(gòu)建需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與B侵

14、染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到的染色體上C的染色體上若含抗蟲基因，則就表現(xiàn)出抗蟲性狀D只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異解析：選D構(gòu)建重組質(zhì)粒需要用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，不需要DNA聚合酶。含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒的TDNA整合到受體細(xì)胞的染色體上，而不是重組Ti質(zhì)粒整合到受體細(xì)胞的染色體上。導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因表達后，轉(zhuǎn)基因植株方能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀，若目的基因在受體細(xì)胞中不表達，轉(zhuǎn)基因植株不能表現(xiàn)出相應(yīng)性狀。表現(xiàn)出抗蟲性狀則表明該植株細(xì)胞發(fā)生了基因重組，基因重組是可遺傳變異。2(2016天津高考)人血清白蛋白(HSA)具有重要的醫(yī)用價值，只能

15、從人血漿中制備。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，使用PCR技術(shù)擴增HSA基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴增方向，請用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴增方向。(2)啟動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rHSA的載體，需要選擇的啟動子是_(填寫字母，單選)。A人血細(xì)胞啟動子 B水稻胚乳細(xì)胞啟動子C大腸桿菌啟動子 D農(nóng)桿菌啟動子(3)利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化水稻受體細(xì)胞的過程中，需添加酚類物質(zhì)，其目的是_。(4)人體合成的初始HSA多肽，需要經(jīng)過膜系統(tǒng)加工

16、形成正確空間結(jié)構(gòu)才有活性。與途徑相比，選擇途徑獲取rHSA的優(yōu)勢是_。(5)為證明rHSA具有醫(yī)用價值，須確認(rèn)rHSA與_的生物學(xué)功能一致。解析：(1)要想合成總cDNA，需要采集人的血液獲得總RNA。由于DNA的復(fù)制只能從脫氧核苷酸單鏈的5端向3端延伸，因而引物均應(yīng)結(jié)合在DNA單鏈的3端，而DNA的兩條鏈反向平行，由此可以確定引物在另一條脫氧核苷酸單鏈的位置和方向。(2)若要從水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)獲得目的產(chǎn)物，需要控制該目的基因只在水稻胚乳細(xì)胞內(nèi)表達。由題干中的信息“啟動子通常具有物種及組織特異性”可知，此處需要選擇水稻胚乳細(xì)胞啟動子。(3)酚類物質(zhì)能吸引農(nóng)桿菌，因此在水稻受體細(xì)胞中添加該類物質(zhì)，

17、能吸引農(nóng)桿菌移向水稻受體細(xì)胞，有利于目的基因的成功轉(zhuǎn)化。(4)途徑和的主要區(qū)別是途徑的受體細(xì)胞是真核細(xì)胞，途徑的受體細(xì)胞是原核細(xì)胞。由于人體合成的初始HSA多肽需要經(jīng)膜系統(tǒng)加工形成正確的空間結(jié)構(gòu)才有生物活性，所以選擇途徑獲取rHSA更具有優(yōu)勢。(5)rHSA是基因工程的產(chǎn)物，其是否具有醫(yī)用價值，還需要在個體水平上進一步確認(rèn)其與HSA的生物學(xué)功能是否一致。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，具有膜系統(tǒng)，能對初始rHSA多肽進行高效加工(5)HSA突破點(三)蛋白質(zhì)工程 (2015全國卷)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(

18、P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白，由305個氨基酸組成。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氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列問題：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的_進行改造。(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。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括_的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，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_和_，進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、

19、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物_進行鑒定。解析：(1)從題中所述資料可知，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氨酸后，該蛋白質(zhì)的功能發(fā)生了改變，此過程是通過對構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸序列進行改造，進而改變了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而改變了蛋白質(zhì)的功能。(2)在蛋白質(zhì)工程中，目的基因可以以P基因序列為基礎(chǔ)，對生物體內(nèi)原有P基因進行修飾，也可以通過人工合成法合成新的P1基因。中心法則的內(nèi)容如圖所示：由圖可知，中心法則的全部內(nèi)容包括：DNA以自身為模板進行的復(fù)制，DNA通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給RNA，最后RNA通過翻譯將遺傳信息表達成蛋白質(zhì)；在某些病毒中RNA可自我復(fù)制(如煙

20、草花葉病毒等)，在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA(如HIV)，這是對中心法則的補充。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列合成DNA表達出蛋白質(zhì)，經(jīng)過該過程得到的蛋白質(zhì)，需要對其生物功能進行鑒定，以保證其發(fā)揮正常作用。答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(合理即可)(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)計預(yù)期的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列功能蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷

21、酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進行修飾、改造1(2013廣東高考)從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A合成編碼目的肽的DNA片段B構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達載體C依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽D篩選出具

22、有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析：選C該基因的表達產(chǎn)物多肽P1的抗菌性和溶血性均很強，要研發(fā)出抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先應(yīng)根據(jù)P1的氨基酸序列設(shè)計模擬肽，再構(gòu)建相應(yīng)的DNA片段。2胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長的時間才能進入血液，而進入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是_。(2)通過DNA合成而形成的新基因應(yīng)與_結(jié)合后轉(zhuǎn)移到_中才能得到準(zhǔn)確表達。(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需

23、用到的生物工程有_、_和發(fā)酵工程。(4)圖中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的合成的基本思路是_。解析：(1)蛋白質(zhì)工程首先要根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計，因此，題圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是預(yù)期胰島素的功能。(2)合成的目的基因應(yīng)與載體結(jié)合，構(gòu)建基因表達載體后導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能表達。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)速效胰島素，需合成新的胰島素基因，改造好的目的基因需要通過基因工程來生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并在生產(chǎn)中要借助工程菌，所以還需要發(fā)酵過程，因此，此過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程、發(fā)酵工程。(4)由新的胰島素模型到構(gòu)建新的胰島素基因，其基本思路是根據(jù)新的胰島素中氨基酸的

24、序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來合成新的胰島素基因。答案：(1)胰島素的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等受體細(xì)胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀合成新的胰島素基因3(2018大慶質(zhì)檢)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)致功能異常。回答下列問題：(1)異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的_序列發(fā)生改變。(2)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達到治療的目的。此操作_(填“屬于”或

25、“不屬于”)蛋白質(zhì)工程，理由是該操作_。(3)用基因工程方法制備血紅蛋白時，可先提取早期紅細(xì)胞中的_，以其作為模板，在_酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和_酶的作用下，構(gòu)建基因表達載體，導(dǎo)入受體菌后進行表達。(4)檢測受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取_，用相應(yīng)的抗體進行_雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。解析：(1)編碼血紅蛋白的基因中堿基對的替換導(dǎo)致編碼的氨基酸種類改變。(2)蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，實現(xiàn)對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新蛋白質(zhì)。(3)因血紅蛋白基因只在早期紅細(xì)胞中表達，所以可從其中提取mRNA，以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的

26、作用下，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。構(gòu)建基因表達載體需要限制酶和DNA連接酶。(4)目的基因是否表達可以通過從受體菌中提取蛋白質(zhì)，進行抗原抗體雜交實驗加以判斷。答案：(1)堿基對(或脫氧核苷酸)(2)不屬于沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造(或沒有對基因進行修飾)(3)mRNA(或RNA)逆轉(zhuǎn)錄DNA連接(4)蛋白質(zhì)抗原抗體課堂小結(jié)握主干建知識體系(填一填)記核心要點(背一背)填空限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)DNA連接酶從基因文庫中獲取基因表達載體的構(gòu)建1.啟動子起始密碼子，終止子終止密碼子(1)啟動子和終止子位于DNA片段上，分別控制轉(zhuǎn)錄過程的啟動和終止。(2)起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻

27、譯過程的啟動和終止。2基因工程的基本操作程序(1)目的基因應(yīng)插入到啟動子與終止子之間的部位。(2)基因工程操作過程中，只有第三步(將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞)沒有堿基互補配對現(xiàn)象。(3)標(biāo)記基因用于篩選、檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，常見的標(biāo)記基因有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。(4)一般情況下，用一種或兩種限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。3基因工程的應(yīng)用(1)用基因工程生產(chǎn)的藥品，從化學(xué)成分上分析都應(yīng)該是蛋白質(zhì)類。(2)實施動物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)。(3)制備乳腺生物反應(yīng)器通常是針對雌性個體進行的操作。課

28、后跟蹤檢測 一、選擇題1據(jù)圖所示，下列有關(guān)工具酶功能的敘述錯誤的是()A限制性內(nèi)切酶可以切斷a處BDNA聚合酶可以連接a處C解旋酶可以使b處解開DDNA連接酶可以連接c處解析：選D限制性內(nèi)切酶切割DNA分子時破壞的是DNA鏈中的磷酸二酯鍵，如圖中a處。DNA聚合酶是將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵，因此，DNA聚合酶可以連接a處。解旋酶解開堿基對之間的氫鍵，即使b處解開。DNA連接酶連接的是兩個相鄰的脫氧核苷酸的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵，如a處；而圖示的c處連接的是同一個脫氧核苷酸的磷酸和脫氧核糖。2(2017北京高考)為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物

29、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。下列操作與實驗?zāi)康牟环氖?)A用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒B用含C基因的農(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)化的菊花細(xì)胞D用分子雜交方法檢測C基因是否整合到菊花染色體上解析：選C目的基因C和質(zhì)粒都有可被EcoR切割的酶切位點，另外需要DNA連接酶將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來；愈傷組織全能性較高，是理想的植物受體細(xì)胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，因此選擇培養(yǎng)基中應(yīng)該加入潮霉素；使用分子雜交方法可檢測目的基因是否

30、整合到受體染色體上。3科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，下列相關(guān)敘述正確的是()該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料受精卵是理想的受體ABC D解析：選B基因工程可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，從而定向改造生物的性狀，而且操作過程不受親緣關(guān)系遠近的制約，即克服遠緣雜交不親和的障礙。在基因工程操作程序中，DNA連接酶只能催化斷開的DNA雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)的mRNA中核苷酸序列，進而可推測相應(yīng)基因中核苷酸排序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因。轉(zhuǎn)基

31、因羊的乳腺細(xì)胞及全身所有的組織細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，而受精卵體積較大，操作較容易，也能保障發(fā)育成的個體所有細(xì)胞都含有外源基因。4北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A過程獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成能表達的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白C過程構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選D應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因是否存在及其是否完全表達

32、解析：選B過程中通過逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚的基因組測序；將多個抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達的新基因可能不再是抗凍基因；利用農(nóng)桿菌的目的是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，而不是篩選重組質(zhì)粒；應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測受體細(xì)胞中是否成功導(dǎo)入了目的基因，但不能檢測目的基因是否完全表達。5合成人鼠嵌合抗體屬于蛋白質(zhì)分子設(shè)計中的()A對已知蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)進行少數(shù)氨基酸替換B對不同來源的蛋白質(zhì)進行拼接組裝C設(shè)計制造自然界中全新的蛋白質(zhì)D把兩種不同的蛋白質(zhì)組裝成一種蛋白質(zhì)分子解析：選B人鼠嵌合抗體是由鼠抗體中的可變區(qū)與人抗體中的恒定區(qū)組裝拼

33、接而成的，是將兩種不同來源的蛋白質(zhì)分子進行拼接后形成的嵌合抗體。由于形成的融合蛋白質(zhì)具有兩種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以能表現(xiàn)兩種蛋白質(zhì)的特性。二、非選擇題6(2018河北質(zhì)檢)下面是大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)都是_，二者還具有其他共同點，如_，_(寫出兩條即可)。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為_；可使用_把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用作載體的是()A蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因 B土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子C大腸桿菌的質(zhì)粒D動物細(xì)胞的

34、染色體解析：(1)a代表的物質(zhì)是大型環(huán)狀DNA分子，質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細(xì)菌擬核之外的小型環(huán)狀DNA分子，兩者都能自我復(fù)制，并儲存遺傳信息。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端和目的基因切割末端之間能夠發(fā)生堿基互補配對，則可使用DNA連接酶將它們連接在一起。(3)質(zhì)粒DNA分子上的氨芐青霉素抗性基因可以作為標(biāo)記基因，標(biāo)記基因便于對重組DNA進行鑒定和篩選。(4)常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒等。答案：(1)DNA能夠自我復(fù)制具有遺傳特性(2)DNA連接酶(3)標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇(4)C7(2016江蘇高考)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中

35、標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點，其中切割位點相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請回答下列問題：限制酶BamHBclSau3AHind識別序列及切割位點G GATC C C CTAG GT GATC A A CTAG T GATCCTAGA AGCT T T TCGA A圖1圖2(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用_兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過_作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入處于_態(tài)的大腸桿菌。(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加_，平板上長出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖2中_。(3)若BamH酶切的DNA末端與Bcl酶切

36、的DNA末端連接，連接部位的6個堿基對序列為_，對于該部位，這兩種酶_(填“都能”“都不能”或“只有一種能”)切開。(4)若用Sau3A切圖1質(zhì)粒最多可能獲得_種大小不同的DNA片段。解析：(1)基因工程中選擇合適的限制酶切割質(zhì)粒和目的基因時，應(yīng)保留目的基因和至少一個標(biāo)記基因結(jié)構(gòu)的完整性，即遵循“目的基因切兩側(cè)，標(biāo)記基因留一個”的基本原則，最好選擇切割產(chǎn)生不同末端的兩種限制酶同時切割質(zhì)粒和目的基因，以避免目的基因的反向插入帶來的不正常表達，因此據(jù)圖分析應(yīng)選擇的限制酶為Bcl和Hind，切割后質(zhì)粒上保留的四環(huán)素抗性基因作為標(biāo)記基因。酶切后的載體和目的基因通過DNA連接酶的作用形成重組質(zhì)粒，重組質(zhì)

37、粒需要導(dǎo)入Ca2處理后的處于感受態(tài)的大腸桿菌(處于感受態(tài)的大腸桿菌細(xì)胞膜的通透性大大增加，便于重組質(zhì)粒進入)。(2)由上述分析可知，為了篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)先配制含四環(huán)素的選擇培養(yǎng)基，平板上長出的菌落為導(dǎo)入普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒的大腸桿菌菌落，進一步鑒定出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，可利用PCR擴增的方式，結(jié)合電泳技術(shù)來分析處理。DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，在PCR過程中，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結(jié)合后，DNA聚合酶只能從引物的3端延伸DNA鏈，因此應(yīng)選擇引物甲和引物丙。(3)因為Bcl和BamH酶切產(chǎn)生的黏性末端相同，所以可以被DNA連接酶連接，連接部位的6個堿基對序列為，但是

38、連接后形成的DNA中不再具有Bcl和BamH的識別序列，連接部位不能被這兩種酶切開。(4)由表中限制酶識別序列和切割位點可知，能被限制酶Bcl和BamH切割的序列也能被Sau3A識別并切割，因此圖1質(zhì)粒上存在3個Sau3A的切割位點，若將3個切割位點之間的DNA片段分別編號為a、b和c，則完全酶切(3個切割位點均被切割)會產(chǎn)生3種大小的DNA片段，即為a、b和c；考慮只切1個切割位點，有三種情況，都產(chǎn)生一種大小的DNA片段，即大小均為abc；考慮切2個切割位點，則會產(chǎn)生ab、c、ac、b、bc、a六種不同大小的DNA片段。綜上所述，若用Sau3A識別并切割圖1中質(zhì)粒，最多可獲得7種大小的DNA

39、片段，即為abc、ab、ac、bc、a、b、c。答案：(1)Bcl和HindDNA連接酶感受(2)四環(huán)素引物甲和引物丙(3)都不能(4)78(2017全國卷)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)含子對應(yīng)的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某同學(xué)從人的基因組文庫中獲得了基因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。因為與

40、家蠶相比，大腸桿菌具有_(答出兩點即可)等優(yōu)點。(4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質(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)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導(dǎo)，如果說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)人為真核生物，從人的基因組文庫中獲取的基因A含有內(nèi)含子，基因A轉(zhuǎn)錄出的產(chǎn)物中有與內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列。大腸桿菌為原核生物，沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列的機制，因此以大腸桿菌作為受體細(xì)胞，不能切除內(nèi)含子對應(yīng)的RNA序列，無法表達出蛋白A。(2)噬菌體和動物

41、病毒均可作為基因工程的載體，但它們的宿主細(xì)胞不同。題中受體為家蠶，是一種昆蟲，因此，選擇昆蟲病毒作為載體，噬菌體的宿主是細(xì)菌，不適合作為該實驗的載體。(3)大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少等優(yōu)點，因此，常作為基因工程的受體細(xì)胞。(4)常用抗原抗體雜交的方法檢測目的基因是否表達，故能用于檢測蛋白A的物質(zhì)為蛋白A的抗體。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，S型菌的DNA轉(zhuǎn)移到了R型菌體內(nèi)，其對基因工程理論的建立提供的啟示是DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體。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)含子對應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達出蛋白A(

42、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可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體9(2018濰坊模擬)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(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)粒載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTCG GCTTAA為使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是_。(3)按其來源不同，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)逆轉(zhuǎn)錄作用的模板是_，產(chǎn)物是_。若要在體外獲得

43、大量逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，_和_也可作為載體。(6)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_。解析：(1)DNA分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割產(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，故用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的末端必須與EcoR 切割產(chǎn)生的末端相同。(3)根據(jù)酶的來源不同，DNA連接酶分為從大腸桿菌中分離得到的Ecoli連接酶和T4 DNA連接酶。(4)以RNA為模板，合成DNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄，若要體外獲得大量DNA分子，可以使用PCR技術(shù)

44、。(5)在基因工程中，通常利用質(zhì)粒作為載體，另外噬菌體的衍生物和動植物病毒也可作為載體。(6)大腸桿菌作為受體細(xì)胞時，常用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)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的相同(合理即可)(3)EcoliT4(4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌體的衍生物動植物病毒(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱(合理即可)10(2018云南民族中學(xué)摸底)多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損，成熟的番茄果實中，PG合成顯著增加，能使果實變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工

45、程減少PG基因的表達，可延長果實保質(zhì)期?？茖W(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)提取目的基因：若已獲取PG的mRNA，可通過_獲取PG基因。在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確保基因的反向轉(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有_結(jié)合位點。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是_。(2)用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有_的培養(yǎng)基進行篩選。培養(yǎng)2448 h后取樣，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，通過觀察細(xì)胞的_來鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與_互補結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)

46、基因番茄_，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。(4)獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用_的方法使子代保持轉(zhuǎn)基因番茄的優(yōu)良性狀。解析：(1)已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)的方法獲得目的基因。因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，在轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶。將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是大量復(fù)制目的基因。(2)由圖可知，重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞，故可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選。植物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，可以用來鑒別細(xì)胞壁是否再生。(3)由以上分析可知，反義RNA與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補結(jié)合，從而抑制翻譯過程。

47、若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長，則可肯定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。(4)獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，能保持母本的優(yōu)良性狀，故科研人員常采用植物組織培養(yǎng)的方法使子代保持轉(zhuǎn)基因植物的優(yōu)良性狀。答案：(1)反轉(zhuǎn)錄RNA聚合酶使目的基因隨質(zhì)粒的復(fù)制而復(fù)制(2)卡那霉素是否發(fā)生質(zhì)壁分離(3)天然PG 基因轉(zhuǎn)錄的mRNA長(4)無性繁殖(或植物組織培養(yǎng))11糖尿病是近年來高發(fā)的“富貴病”，常見類型有遺傳型糖尿病和型糖尿病。遺傳型糖尿病的主要病因之一是胰島受損。科研機構(gòu)作出如下設(shè)計：取糖尿病患者的細(xì)胞，將人的正常胰島素基因?qū)肫渲?，然后進行細(xì)胞培養(yǎng)，誘導(dǎo)產(chǎn)生胰島組

48、織，重新植入患者的胰島，使胰島恢復(fù)功能。型糖尿病需要注射胰島素治療。目前臨床使用的胰島素制劑注射120 min后才出現(xiàn)高峰，與人體生理狀態(tài)不符?？蒲腥藛T通過一定的工程技術(shù)手段，將胰島素B鏈的28號和29號氨基酸互換，獲得了速效胰島素，速效胰島素已通過臨床試驗。(1)對遺傳型糖尿病進行基因治療的方案中，胰島素基因稱為_，實驗室中要先對該基因利用_技術(shù)進行擴增。將該基因?qū)胝＜?xì)胞所用的方法是_。(2)對遺傳型糖尿病患者進行治療的基因工程步驟中的核心步驟是_。(3)科研人員利用蛋白質(zhì)工程合成速效胰島素，該技術(shù)的實驗流程為：,其中，流程A是_，流程B是_。(4)與基因工程相比，蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分

49、子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因_或基因_，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行_，制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)生活需要。解析：(1)根據(jù)題意，在進行基因治療時，胰島素基因是目的基因，在體外條件下可利用PCR技術(shù)對其進行擴增，在基因工程中將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的常用方法是顯微注射法。(2)基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建。(3)根據(jù)蛋白質(zhì)工程的流程示意圖，可知整個流程是根據(jù)預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(shè)計蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，然后推測相應(yīng)的氨基酸序列，并找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，最后合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)與基因工程相比，蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因

50、修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)生活需要。答案：(1)目的基因PCR顯微注射法(2)基因表達載體的構(gòu)建(目的基因與運載體結(jié)合)(3)預(yù)期蛋白質(zhì)的功能相應(yīng)的氨基酸序列(4)修飾合成改造第2講 細(xì)胞工程突破點(一)植物細(xì)胞工程 (2013全國卷)甲、乙是染色體數(shù)目相同的兩種二倍體藥用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小組擬培育同時含有A和B的新型藥用植物?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了培育該新型藥用植物，可取甲和乙的葉片，先用_酶和_酶去除細(xì)胞壁，獲得具有活力的_，再用化學(xué)誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)二者融合。形成的融合細(xì)胞進一步培養(yǎng)形成_組織，然后經(jīng)過_形成完整的雜種植株。這種培育技術(shù)稱為_。(2)上述雜種植株屬于多倍體，多倍體是指_。假設(shè)甲與乙有性雜交的后代是不育的，而上述雜種植株是可育的，造成這種差異的原因是_