高三生物一 基因工程 新人教版選修3

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1、選修三選修三現(xiàn)代生物進(jìn)化理論現(xiàn)代生物進(jìn)化理論專題一基因工程專題一基因工程知識排查考點(diǎn)詮解一、基因工程誕生的理論基礎(chǔ)1基因拼接的理論基礎(chǔ)(1)DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)。(2)DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸。(3)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2外源基因在受體內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)(1)基因是控制生物性狀的獨(dú)立遺傳單位。(2)遺傳信息的傳遞都遵循中心法則闡述的信息流動(dòng)方向。(3)生物界共用一套遺傳密碼。二、DNA重組技術(shù)的基本工具1限制性核酸內(nèi)切酶(1)來源：原核生物。(2)在原核細(xì)胞中的作用：能將外來的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對自己的DNA卻無

2、損害作用，這樣可以保護(hù)細(xì)胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。(3)在基因工程中的作用特點(diǎn)：專一性：只能識別DNA分子中特定的核苷酸序列，且只能在每一條鏈中特定的部位進(jìn)行切割，這種能被特異性識別的切割部位都具有回文序列。也就是在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序，與另一條鏈反向讀的順序完全一致。2DNA連接酶(1)作用實(shí)質(zhì)：使兩個(gè)DNA單鏈末端之間形成磷酸二酯鍵而連接成一個(gè)DNA。(2)常用種類及作用：DNA連接酶DNA聚合酶作用實(shí)質(zhì)都是催化兩個(gè)核苷酸之間形成磷酸二酯鍵是否需模板不需要需要連接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個(gè)DNA片段之間形

3、成磷酸二酯鍵將單個(gè)核苷酸加到已存在的核酸片段的3端的羥基上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將存在的DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體(1)具備條件：對受體細(xì)胞無害，不影響受體細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。具標(biāo)記基因。用肉眼無法看到載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞，只有載體帶標(biāo)記基因才能對重組DNA是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行鑒定。能自我復(fù)制。通過復(fù)制進(jìn)行基因擴(kuò)增，否則可能會使重組DNA丟失。具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源基因插入其中。這些供目的基因插入的限制酶切點(diǎn)所處位置必須是在質(zhì)粒本身需要的基因之外，這樣才不至于因目的基因(外源基因)插入而失活。(2)常用載體質(zhì)粒：裸露的，結(jié)構(gòu)簡單且獨(dú)立

4、于細(xì)菌擬核DNA之外的，具有自我復(fù)制能力的小型環(huán)狀DNA分子。特別提醒：(1)在基因工程中使用運(yùn)載體的目的有兩個(gè)，一是作為運(yùn)載工具，將目的基因送到受體細(xì)胞中；另一個(gè)目的是利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制和保存。(2)運(yùn)載體中供目的基因插入的限制酶切點(diǎn)位置應(yīng)在質(zhì)粒本身必需的重要基因之外，這樣才不至于因外源基因的插入而導(dǎo)致質(zhì)粒失活。特別提醒：(1)基因、基因文庫、目的基因：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制性狀的遺傳物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位，基因的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息?；蛭膸焓菍⒑心撤N生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中通過克隆而儲存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不

5、同基因，叫做基因文庫。建立基因文庫是為獲得大量的目的基因作準(zhǔn)備。如果基因文庫中含有一種生物的所有基因，這個(gè)基因文庫叫做基因組文庫。如果基因文庫中含有一種生物的部分基因，這個(gè)基因文庫就叫做部分基因文庫，如 cDNA文庫。目的基因是基因工程操作中需要的外源基因，它是編碼某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，如生物的抗逆性基因、抗蟲基因等。(2)基因組文庫和 cDNA文庫的比較：(3)DNA復(fù)制、PCR技術(shù)與基因克?。篋NA復(fù)制主要在細(xì)胞內(nèi)完成，是以DNA的兩條鏈為模板，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成兩個(gè)完全相同的DNA分子的過程。復(fù)制的條件是：以DNA雙鏈為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，需要線粒體供能，還需要多種酶，如

6、解旋酶、DNA聚合酶等。PCR技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。它遵循的原理與DNA復(fù)制原理相同，條件是有一段已知目的基因的核苷酸序列和根據(jù)此核苷酸序列合成的引物；原料是四種脫氧核苷酸，也需要多種酶，如DNA聚合酶。在PCR擴(kuò)增儀上自動(dòng)復(fù)制?；蚩寺。河枚喾N限制酶或者機(jī)械的方法，將某種生物的細(xì)胞DNA切成不同片段，并把所有片段隨機(jī)地分別連接到用同種限制酶切過的基因載體上，然后分別轉(zhuǎn)移到適當(dāng)受體細(xì)胞如細(xì)菌中，通過細(xì)胞增殖而構(gòu)成各個(gè)片段的無性繁殖系。(4)PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較：利用PCR技術(shù)獲取目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物

7、，引物是一小段DNA或RNA。DNA復(fù)制PCR技術(shù)區(qū)別場所細(xì)胞內(nèi)(主要是細(xì)胞核)生物體外酶解旋酶、DNA聚合酶熱穩(wěn)定DNA聚合酶過程邊解旋邊復(fù)制受熱變性退火延伸多次重復(fù)相同點(diǎn)都是半保留復(fù)制方式都遵循堿基互補(bǔ)配對原則都需要酶、原料、引物、模板等條件2基因表達(dá)載體的構(gòu)建重組載體的構(gòu)建(1)表達(dá)載體的組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因。3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化特別提醒：在整個(gè)基因工程中，只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過程中不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，其他步驟均發(fā)生。四、抗蟲棉的抗蟲機(jī)理和培育過程1抗蟲棉的抗蟲機(jī)理培育抗蟲棉所用的基因來自蘇云金芽孢桿菌。這種基因人工合成以后導(dǎo)入到棉花細(xì)胞內(nèi)，使其在生長發(fā)

8、育過程中合成一種毒蛋白，這種毒蛋白可以破壞害蟲的消化系統(tǒng)，使取食棉花的棉鈴蟲中毒死亡，從而達(dá)到滅蟲效果，提高棉花的抗蟲性。2抗蟲棉的培育過程步驟過程基本原理獲得毒蛋白基因用限制酶直接從蘇云金芽孢桿菌DNA分子中剪取毒蛋白基因?；蚋鶕?jù)毒蛋白的氨基酸序列或其 mRNA人工合成毒蛋白基因人工合成毒蛋白基因是根據(jù)氨基酸與 mRNA的對應(yīng)關(guān)系，以及 mRNA與基因間的堿基互補(bǔ)關(guān)系重組載體的構(gòu)建從細(xì)菌中提取符合要求的質(zhì)粒，用同一種限制酶切取，用DNA連接酶將毒蛋白基因連接在質(zhì)粒上，形成重組載體用同一種限制酶切取的毒蛋白基因的兩端堿基序列，與質(zhì)粒切口的堿基序列相同，便于互補(bǔ)配對重組載體的轉(zhuǎn)化與篩選將重組載體

9、與棉花受精卵放在一起培養(yǎng)，使重組載體進(jìn)入受體細(xì)胞，然后在選擇培養(yǎng)基上除去不含重組載體的細(xì)胞質(zhì)粒上所具有的基因，能使重組細(xì)胞表現(xiàn)某種特性，使其在選擇培養(yǎng)基上生存下來抗蟲基因的表達(dá)與鑒定將含重組載體的受精卵在一定條件下培養(yǎng)成棉花植株，檢測其是否具有抗蟲性狀五、基因工程的成果歸納總結(jié)類型項(xiàng)目外源基因類型及舉例成果舉例植物基因工程的成果抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因；抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆轉(zhuǎn)

10、基因植物抗逆基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關(guān)的基因高賴氨酸玉米、耐儲存番茄、新花色矮牽牛類型項(xiàng)目外源基因類型及舉例成果舉例動(dòng)物基因工程的成果提高生長速度的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源生長激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物腸乳糖酶基因乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有乳腺生物反應(yīng)器作器官移植供體的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源的抗原決定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基

11、因無免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官基因治療體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因治療復(fù)合型免疫缺陷癥體內(nèi)基因治療治療囊性纖維化病基因治療遺傳性囊性纖維化病特別提醒：基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病致病的分子機(jī)理，基因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)階段。蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，不同種類的蛋白質(zhì)具有不同的結(jié)構(gòu)和功能。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性是由構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)來決定的，而其結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因則是由于控制蛋白質(zhì)合成的基因的多樣性。既然蛋白質(zhì)的功能是由DNA決定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造DNA。所以蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)該是中心法則的逆

12、推。它的基本途徑是：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)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。結(jié)合課本中插圖(如圖)，可以較明確地說明這一點(diǎn)。2蛋白質(zhì)工程與基因工程比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)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)的脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)獲取目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(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(基因的異體表達(dá))結(jié)果生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(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)上延伸出來的第二代基因工程。對

13、現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)突破題型一基因工程操作的基本工具典例1如圖是含某目的基因的DNA片段，據(jù)圖回答下列問題。(1)根據(jù)圖示可知，若用 EcoR和Sma限制酶切割，則此DNA片段可有_個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，切割后共有_種_個(gè)切割末端。(2)EcoR限制酶切割后形成的末端是_末端，在圖中用筆標(biāo)出切割部位。(3)如果EcoR限制酶切割形成的目的基因片段要導(dǎo)入受體細(xì)胞，一般需要_作載體。其應(yīng)具備的特點(diǎn)有：_、_、_。(4)EcoliDNA連接酶連接目的基因和載體時(shí)連接的是圖中_(填字母)部位的化學(xué)鍵。(5)若某限制酶的識別序列和切點(diǎn)是GGATCC，限制酶的識

14、別序列和切點(diǎn)是GATC。在質(zhì)粒上有酶的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶的切點(diǎn)。請畫出質(zhì)粒和目的基因兩側(cè)分別被限制酶和限制酶切割形成黏性末端的過程。技巧點(diǎn)撥：上題第(5)題易漏畫目的基因，而只是畫出兩側(cè)的DNA序列。題型二基因工程的操作過程分析典例2已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作，其簡要的操作流程如下：(1)實(shí)驗(yàn)步驟所代表的反應(yīng)過程是_。(2)步驟構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性內(nèi)切酶和_酶，后者的作用是將

15、用限制性內(nèi)切酶切割的_和_連接起來。(3)如果省略步驟而將大量擴(kuò)增的S蛋白基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大腸桿菌中不能_，也不能_。(4)為了檢驗(yàn)步驟所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特性，可用_與_進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，從而得出結(jié)論。(5)步驟和的結(jié)果相比，原核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白與真核細(xì)胞表達(dá)的S蛋白的氨基酸序列_(填“相同”或“不同”)，根本原因是_。解析：(1)利用RNA獲取DNA，一般采用逆轉(zhuǎn)錄的方法，在這一過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶；(2)目的基因與載體結(jié)合，先用限制性內(nèi)切酶在目的基因和載體上切出相同的黏性末端，將目的基因片段插入

16、運(yùn)載體的切口處，再加入適量DNA連接酶，將黏性末端連接起來；(3)選擇性擴(kuò)增后得到的含有遺傳信息的DNA片段(S蛋白基因)，直接導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，在不與其DNA整合的情況下，不進(jìn)行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，得不到相應(yīng)的蛋白質(zhì)；(4)通過大腸桿菌合成的S蛋白，結(jié)構(gòu)和功能可能會發(fā)生變化，可與人體內(nèi)產(chǎn)生的抗S蛋白的抗體進(jìn)行抗原抗體特異性反應(yīng)，以此進(jìn)行檢測；(5)各種生物都共用一套遺傳密碼，因此轉(zhuǎn)入相同的目的基因，表達(dá)出的蛋白質(zhì)一般應(yīng)相同。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)DNA連接載體S蛋白基因(3)復(fù)制合成S蛋白基因的mRNA(4)大腸桿菌中表達(dá)的S蛋白SARS康復(fù)病人血清(5)相同表達(dá)蛋白質(zhì)所用的基因相同且共用一套遺

17、傳密碼題型三基因工程的應(yīng)用典例3繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研究成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是_。(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入_中，原因是_。(3)通常采用_技術(shù)檢測外源基因是否插入到了小鼠的基因組。(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的_細(xì)胞中特異表達(dá)。(5)為使外源基因在后代長期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞的_轉(zhuǎn)入_細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個(gè)體，該技術(shù)稱為_。解析：(1)將目的基因?qū)胧?/p>

18、體細(xì)胞的方法，因受體細(xì)胞的種類不同而不同。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞，采用最多也最有效的方法是顯微注射法。(2)作為動(dòng)物基因工程的受體細(xì)胞通常是受精卵，因?yàn)槭芫丫哂腥苄?，可使目的基因在相?yīng)組織中得以表達(dá)。(3)在目的基因的檢測和鑒定中，檢測目的基因是否插入到受體細(xì)胞染色體DNA中，可用標(biāo)記的DNA分子作探針，進(jìn)行DNA分子雜交。(4)膀胱生物反應(yīng)器中得以表達(dá)目的基因的是膀胱上皮細(xì)胞。(5)動(dòng)物體細(xì)胞核移植(克隆)技術(shù)可以使供體細(xì)胞核的全能性得以表達(dá)，受體細(xì)胞是去核的卵細(xì)胞(M期卵母細(xì)胞)。答案：(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎)受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織

19、細(xì)胞中得以表達(dá)(3)DNA分子雜交(或核酸探針)(4)膀胱上皮(5)細(xì)胞核去核的卵核移植(或克隆)規(guī)律方法：根據(jù)不同的基因操作，可選用不同的受體細(xì)胞：(1)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，受體細(xì)胞一般選用受精卵。(2)培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細(xì)胞可選用受精卵或體細(xì)胞，若選用體細(xì)胞，再通過植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉(zhuǎn)基因植株。(3)若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細(xì)胞一般選用細(xì)菌，利用細(xì)菌繁殖速度快的特點(diǎn)，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。題型四蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系典例4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(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)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

20、質(zhì)工程設(shè)計(jì)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(dá)。(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有_、_和發(fā)酵工程。(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么？(5)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是_。A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類需要B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為

21、第二代基因工程解析：(1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是預(yù)期胰島素的功能，即速效胰島素。(2)合成的目的基因應(yīng)與運(yùn)載體構(gòu)建基因表達(dá)載體后導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，需對原有的胰島素進(jìn)行改造，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，人工合成新的胰島素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通過基因工程來生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并且在生產(chǎn)過程中要借助工程菌，所以還需要進(jìn)行發(fā)酵，因此該過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。(4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因，

22、其基本設(shè)計(jì)思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中氨基酸的序列，推測出基因中的脫氧核苷酸序列。然后用DNA合成儀直接合成出新的基因。(5)由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過改造基因來完成，而不是直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作。答案：(1)蛋白質(zhì)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合成儀來合成出新的胰島素基因。(5)B隨堂演練1下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()ADNA連接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制

23、酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶解析：使堿基對內(nèi)氫鍵斷裂的是解旋酶，限制酶將特定部位的相鄰兩脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開；連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案：C2下列關(guān)于基因表達(dá)載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是()A需要限制酶和DNA連接酶B必須在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行C抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因D啟動(dòng)子位于目的基因的首端解析：基因表達(dá)載體是目的基因與載體結(jié)合，在此過程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將相同的末端連接起來；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在細(xì)胞外進(jìn)行的；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因，其中啟動(dòng)子位于基因首端使轉(zhuǎn)錄開始，終止子在目的基

24、因之后。答案：B3基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便 于重組和篩選。已知限制酶的識別序列和切點(diǎn)是GGATCC，限制酶的識別序列和切點(diǎn)是GATC。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是()A目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割B目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割C質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割解析：本題中要遵循一個(gè)原則：不能同時(shí)將兩個(gè)標(biāo)記基因切開，至少保留一個(gè)，所以只能用酶切割質(zhì)粒，而從目的基因右側(cè)堿基序列可知只能用酶。答案：D4下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)、植物或微生物B限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工

25、具酶C人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性D載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)解析：目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng)、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；大腸桿菌為原核生物，不含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器，不能對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工，其合成的胰島素原無生物活性。運(yùn)載體中的抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，其作用是有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞，不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。答案：D5錢永鍵先生因在研究綠色熒光蛋白方面的杰出成就而獲2008年諾貝爾獎(jiǎng)。在某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠色熒光。由此可

26、知()A該生物的基因型是雜合的B該生物與水母有很近的親緣關(guān)系C綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá)D改變綠色熒光蛋白基因的1個(gè)核苷酸對，就不能檢測到綠色熒光解析：在轉(zhuǎn)基因生物體內(nèi)能檢測到綠色熒光，說明綠色熒光基因已在生物體內(nèi)成功表達(dá)。 答案：C6(2010浙江理綜卷)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是()A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析：限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，A錯(cuò)；目的基因與載體的連接由D

27、NA連接酶催化連接，B對；受體細(xì)胞為植物細(xì)胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體，C對；目的基因?yàn)榭钩輨┗?，所以未成功?dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的能力，篩選的時(shí)候應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，D對。答案：A7蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據(jù)圖回答下列問題。(1)將圖中的DNA用hind、BamH完全酶切后，反應(yīng)管中有_種DNA片段。(2)圖中表示hind與BamH酶切、DNA連接酶連接的過程，此過程可獲得_種重組質(zhì)粒；如果換用Bst與BamH酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得_種重組質(zhì)粒。(3)目

28、的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的_。(4)圖中的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因 的 T D N A 導(dǎo) 入 植 物 細(xì) 胞 ， 并 防 止 植 物 細(xì) 胞 中_對TDNA的降解。(5)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對人類的風(fēng)險(xiǎn)相對較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞_。(6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的_基因頻率的增長速率。解析：(1)BamH在中有2個(gè)切點(diǎn)，hind在中有1個(gè)切點(diǎn)，故可切出4種DNA片段。(2)因Hind 切出的末端與BamH切出的末端不同，

29、則重組的質(zhì)粒有2種。Bst與BamH切出的末端相同，則有1種重組質(zhì)粒。(3)質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞必須能正常復(fù)制才能為目的基因的擴(kuò)增提供必要的條件。(4)因?yàn)橹参锛?xì)胞中有能降解TDNA的酶(DNA水解酶)。(5)不同生物的基因不同，表達(dá)產(chǎn)物的蛋白質(zhì)也不同。從而造成人類腸上皮細(xì)胞表面無相應(yīng)毒素蛋白的受體。(6)轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物混種，可降低抗性作物對害蟲的選擇性，使害蟲種群中的抗性基因頻率增長速率減慢。答案：(1)4(2)21(3)復(fù)制(4)DNA水解酶(5)表面無相應(yīng)的特異性受體(6)抗性8人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進(jìn)行檢測。(1)目的基因的獲取方法通常包括

30、_和_。(2)上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的p53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，在上圖中用 方 框 圈 出 發(fā) 生 改 變 的 堿 基 對 ； 這 種 變 異 被 稱 為_。(3)已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人體和患者的p53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會被切成_個(gè)片段；而患者的則被切割成長為_對堿基和_對堿基的兩種片段。(4)如果某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種片段，那么該人的基因型是_(以P表示正?；?，P表示異?；?。解析：(1)目的基因通常從細(xì)胞中直接

31、分離或通過化學(xué)方法人工合成。(2)對比正常人和患者p53基因部分區(qū)域的堿基對序列可知：正?；蛑械腃G堿基對被TA堿基對替換而成為異?；?。(3)由圖示知：正常人的p53基因部分區(qū)域有2個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，用限制酶E對正常人的該基因區(qū)域進(jìn)行切割，將得到長度分別為290對堿基、170對堿基和220對堿基3個(gè)片段。異?；蛞驂A基替換而失去一個(gè)限制酶E的切割位點(diǎn)，故用限制酶E切割患者的p53基因部分區(qū)域，只能得到長度為460對堿基和220對堿基的2種片段。(4)若某人的該基因區(qū)域用限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、290、220和460堿基對4種片段。說明該人既有正?；?，又有異?；?，故該人基因型為PP。答案：(1)從細(xì)胞分離通過化學(xué)方法人工合成(2)見下圖基因堿基對的替換(基因突變)(3)3460220(4)PP