《2014高考生物第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案 第49講 DNA重組技術(shù)的基本工具和基因工程的基本操作程序（ 2014高考）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2014高考生物第一輪復(fù)習(xí)學(xué)案 第49講 DNA重組技術(shù)的基本工具和基因工程的基本操作程序（ 2014高考）（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 學(xué)案49 DNA重組技術(shù)的基本工具和基因工程的基本操作程序 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 復(fù)習(xí)要求 1．理解基因工程的實(shí)質(zhì) 2．理解基因工程操作的四步曲及其操作實(shí)例 基礎(chǔ)自查 一．基因工程的概念 基因工程是指 ，通過(guò) 技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出 ?；蚬こ淌窃? 水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做

2、 。 二．基因工程的基本工具 1.限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） （1） 。 （2）功能： 。 （3）結(jié)果：產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式： 。 2. DNA連接酶 (1)兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T

3、4-DNA連接酶）比較： ①相同點(diǎn)： 。 ②區(qū)別： （2）與DNA聚合酶作用的異同: 3.載體 （1）載體具備的條件： （2）最常用的是 其它載體： 三．基因工程的基本操作程序 第一步： １. 原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有

4、 。 ２.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 （1）原理： （2）過(guò)程：： 。 第二步： 1.目的： 。 2.組成： （1）啟動(dòng)子：

5、 。 （2）終止子： 。 （3）標(biāo)記基因的作用： 。 第三步： 2.常用的方法： a、將目的

6、基因?qū)胫参锛?xì)胞方法： 。 b、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 。此方法的受體細(xì)胞多是 。 C、將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：最常用的原核細(xì)胞是 ，其轉(zhuǎn)化方法是：

7、 。 第四步： 1.首先要檢測(cè) ，方法是采用 。 2.其次還要檢測(cè) ，方法是采用

8、 。 3.最后檢測(cè) ，方法是 ，用 。 4.有時(shí)還需進(jìn)行 的鑒定。如 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。 課堂深化探究 一．對(duì)基因工程概念的理解 別名 基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù) 操作環(huán)境 操作對(duì)象 操作水平 基本過(guò)程 結(jié)果 與雜交育種相比 與誘變育種相比 原理 二．基因工程

9、的基本操作工具 1．與DNA分子相關(guān)的酶 (1)幾種酶的比較 種類(lèi) 項(xiàng)目　　 限制酶 DNA連接酶 DNA聚合酶 解旋酶 作用底物 作用部位 作用特點(diǎn) 作用結(jié)果 (2)限制酶與DNA連接酶的關(guān)系 2．載體 (1)作用 (2)具備的條件 (3)種類(lèi) 特別提醒　①一般來(lái)說(shuō)，天然載體往往不能滿(mǎn)足人類(lèi)的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造。 ②限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基

10、因的完整性，有利于對(duì)目的基因的檢測(cè)。 三．基因工程操作程序 基因工程技術(shù)生產(chǎn)凝乳酶的過(guò)程 1．基因工程的操作程序分析 (1)目的基因的獲取途徑 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 特別提醒　①插入的目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入基因部位之前需有啟動(dòng)子，之后需有終止子。 ②兩次使用的限制酶為同一種酶，這樣形成的黏性末端堿基之間互補(bǔ)，便于連接。 (3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(轉(zhuǎn)化) 生物種類(lèi) 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 微生物細(xì)胞 常用方法 受體細(xì)胞 體細(xì)胞 受精卵 原核細(xì)胞 轉(zhuǎn)化過(guò)程 (4)目的基因的

11、檢測(cè)與鑒定 類(lèi)　型 檢測(cè)內(nèi)容 方　法 結(jié)果顯示 分子檢測(cè) 導(dǎo)入檢測(cè) 轉(zhuǎn)錄檢測(cè) 翻譯檢測(cè) 個(gè)體水平檢測(cè) 特別提醒：1．在整個(gè)工程中，只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過(guò)程中不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，其他步驟均發(fā)生配對(duì)。 2．切割質(zhì)粒和目的基因的限制酶必須是同一種酶，以獲得相同的黏性末端，利于基因表達(dá)載體的構(gòu)建。 3．插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分，其表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位前須有啟動(dòng)子，后須有終止子。 4．PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較 PCR技術(shù) DNA復(fù)制 相 同 點(diǎn) 原理 DNA雙鏈復(fù)制

12、(堿基互補(bǔ)配對(duì)) 原料 四種游離的脫氧核苷酸 條件 模板、ATP、酶等 不 同 點(diǎn) 解旋 方式 DNA在高溫下變性解旋 解旋酶催化 場(chǎng)所 體外復(fù)制 主要在細(xì)胞核內(nèi) 酶 熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶) 細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶 結(jié)果 在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段 形成整個(gè)DNA分子 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1.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(lái)自動(dòng)物、植物或微生物 B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類(lèi)常用的工具酶 C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性 D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA

13、的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá) 2.下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述，錯(cuò)誤的是(　　)?！　　　　? A．一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列 B．限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度影響 C．限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別和切割RNA D．限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取 3.如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)。 A．圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟 B．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶 SmaⅠ C．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的

14、細(xì)胞篩選出來(lái) D．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu) 4.下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過(guò)程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚(yú)基因組測(cè)序 B．將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白 C．過(guò)程②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(jìn)行篩選 D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá) 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　基因工程及基本操作 1.科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的能夠合成胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)表達(dá)成功。請(qǐng)根據(jù)圖回

15、答問(wèn)題: (1)此圖表示的是采取 　 合成基因的方法獲取 　　　　　　　 基因的過(guò)程。 (2)圖中①DNA是以 　　　　　　　　 為模板， 　　　　　　 形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的基因。 (3)圖中③代表 　　　 DNA，含 　　　　　　　 基因。 (4)圖中④表示 　 。 2．下圖為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(　　) A．①②③④

16、B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 3．下列關(guān)于基因工程的敘述，不正確的是(多選)(　　) A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕? B．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體 C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNA D．為培育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體 題組二　基因工程的操作程序 4.下圖表示利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題。 (1)若限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—，限制酶Ⅱ識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，那么在①過(guò)程中，應(yīng)用限制酶________切割質(zhì)粒

17、，用限制酶________切割抗蟲(chóng)基因。 (2)將通過(guò)②過(guò)程得到的大腸桿菌涂布在含有________的培養(yǎng)基上，若能夠生長(zhǎng)說(shuō)明已導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，反之則說(shuō)明沒(méi)有導(dǎo)入。 (3)要確定抗蟲(chóng)基因?qū)牒螅欠衲芊€(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定工作，則在個(gè)體水平上的鑒定過(guò)程可簡(jiǎn)述為：________。經(jīng)篩選分析，該植株細(xì)胞中含有一個(gè)攜帶抗蟲(chóng)基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1代中，仍具有抗蟲(chóng)特性的植株占總數(shù)的________。 (4)⑤過(guò)程所用的現(xiàn)代生物技術(shù)稱(chēng)為_(kāi)_______，從遺傳學(xué)角度來(lái)看，據(jù)細(xì)胞通過(guò)⑤過(guò)程，能形成棉植株的根本原因是細(xì)胞具有_

18、___________________。 5．干擾素是病毒侵入人體后由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一種免疫活性物質(zhì)，它具有廣譜抗病毒的作用。利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)干擾素的流程如下： (1)過(guò)程①產(chǎn)生的物質(zhì)A是______，cDNA文庫(kù)______(大于/小于)人的基因組文庫(kù)。 (2)過(guò)程④用到的工具酶是______________，過(guò)程⑤需先用____________________處理受體細(xì)胞，過(guò)程⑥通常采用________技術(shù)。 (3)過(guò)程⑧和⑨的關(guān)鍵技術(shù)分別是________、________。 (4)基因工程的核心步驟是圖中的________________(填標(biāo)號(hào))。 題組三綜合題

19、 6.(2011·安徽理綜31)家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可提取干擾素用于制藥。 (1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用________酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。 (2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的________和________之間。 (3)采用PCR技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該P(yáng)CR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液(含Mg2＋)、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、________和________。 (4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)

20、的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以________，增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。 7．(2010·天津理綜，7Ⅰ)下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。 據(jù)圖回答問(wèn)題。 (1)圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用________________限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含________的培養(yǎng)基上進(jìn)行。 (2)能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的

21、調(diào)控序列是________(填字母代號(hào))。 A．啟動(dòng)子 B．tetR C．復(fù)制原點(diǎn) D．a(chǎn)mpR (3)過(guò)程①可采用的操作方法是________(填字母代號(hào))。 A．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B．大腸桿菌轉(zhuǎn)化 C．顯微注射 D．細(xì)胞融合 (4)過(guò)程②采用的生物技術(shù)是________________。 (5)對(duì)早期胚胎進(jìn)行切割，經(jīng)過(guò)程②可獲得多個(gè)新個(gè)體。這利用了細(xì)胞的________性。 (6)為檢測(cè)人乳鐵蛋白是否成功表達(dá)，可采用________(填字母代號(hào))技術(shù)。 A．核酸分子雜交

22、B．基因序列分析 C．抗原—抗體雜交 D．PCR 8．(2009·上海卷)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(duì)此類(lèi)基因的變化進(jìn)行檢測(cè)。 (1)目的基因的獲取方法通常包括________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(huì)發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對(duì)，這種變異被稱(chēng)為_(kāi)_______。 (3)已知限制酶E識(shí)別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的P53基因部分區(qū)域(見(jiàn)上圖)，那么正常人的會(huì)被切成________個(gè)片段，而患者的

23、則被切割成長(zhǎng)度為_(kāi)_______對(duì)堿基和________對(duì)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個(gè)堿基對(duì)的四種片段，那么該人的基因型是________(以P＋表示正?；?，P－表示異?；?。 9．(2009·福建卷)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶________，對(duì)________進(jìn)行切割。 (2)培養(yǎng)板中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗

24、病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有________，作為標(biāo)記基因。 (3)香蕉組織細(xì)胞具有________，因此，可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中①、②依次表示組織培養(yǎng)過(guò)程中香蕉組織細(xì)胞的________。 高考真題體驗(yàn) 1.（2013江蘇卷，22）小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時(shí)易引起過(guò)敏反應(yīng)，為了克服這個(gè)缺陷，可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因（目的基因）后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是（多選） A.設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列 B.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列 C.PCR體系中一定要添加從受

25、體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶 D.一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞 2.(2013安徽卷，6） 下圖為通過(guò)DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是 A． 根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算樣品中含有的活菌實(shí)際數(shù)目 B． 外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制 C． 重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因?yàn)镈NA分子脫氧核糖和磷酸交替連接 D． 放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置 3.（2013新課標(biāo)卷Ⅰ，40）【生物——選修3 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題】（15分） 閱讀如下材料： 材料甲：科學(xué)家將

26、牛生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫言?，得到了體型巨大的“超級(jí)小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。 材料乙：T4溶菌酶在溫度較高時(shí)易失去活性，科學(xué)家對(duì)編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97為的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。 材料丙：兔甲和兔乙是同一物種的兩個(gè)雌性個(gè)體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙的體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實(shí)了同一物種的胚胎可在不同個(gè)體的體內(nèi)發(fā)育。 回答下列問(wèn)題： （1）材料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用 法。構(gòu)建基因

27、表達(dá)載體常用的工具酶有 和 。在培育轉(zhuǎn)基因植物是，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化發(fā)，農(nóng)桿菌的作用是 。 （2）材料乙屬于 工程范疇。該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì) 進(jìn)行改造，或制造制造一種 的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)生了改變。 （4）材料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到 種的、生理狀況相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi)

28、，使之繼續(xù)發(fā)育成新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙的實(shí)例中，兔甲稱(chēng)為 體，兔乙稱(chēng)為 體。 4.（2013北京卷，30）（18分）斑馬魚(yú)的酶D由17號(hào)染色體上的D基因編碼。具有純合突變基因（dd）的斑馬魚(yú)胚胎會(huì)發(fā)出紅色熒光。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將綠色熒光蛋白（G）基因整合到斑馬魚(yú)17號(hào)染色體上， 帶有G基因的胚胎能夠發(fā)出綠色熒光。未整合G基因的染色體的對(duì)應(yīng)位點(diǎn)表示為g。用個(gè)體 M和N進(jìn)行如下雜交實(shí)驗(yàn) （1）在上述轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)中，將G基因與質(zhì)粒重組，需要的兩類(lèi)酶是 和 。將 重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚(yú) 中,整合到染色體上的G基因

29、 后， 使胚胎發(fā)出綠色熒光。 （2）根據(jù)上述雜交實(shí)驗(yàn)推測(cè)： ①親代M的基因型是 （選填選項(xiàng)前的符號(hào)）。 a. DDgg b. Ddgg ②子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括 （選填選項(xiàng)前的符號(hào)）。 a. DDGG b. DDGg c. DdGG d. DdGg （3）雜交后，出現(xiàn)紅·綠熒光（既有紅色又有綠色熒光）胚胎的原因是親代 （填 “M”或“N”）的初級(jí)精（卵）母細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的 發(fā)生了交換，導(dǎo)致染色體

30、上的基因重組。通過(guò)記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù)，可計(jì)算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例，算式為 5.(2013廣東卷，28）（16分） 地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病。一對(duì)夫婦生有一位重型β地中海貧血癥患兒，分析發(fā)現(xiàn)，患兒血紅蛋白β鏈第39位氨基酸的編碼序列發(fā)生了突變（C→T）。用PCR擴(kuò)增包含該位點(diǎn)的一段DNA片段l，突變序列的擴(kuò)增片段可用一種限制酶酶切為大小不同的兩個(gè)片段m和s；但正常序列的擴(kuò)增片段不能被該酶酶切，如圖11（a）。目前患兒母親再次懷孕，并接受了產(chǎn)前基因診斷。家庭成員及胎兒的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物酶切電泳帶型示意圖見(jiàn)圖11（b）。（終

31、止密碼子為UAA、UAG、UGA。） （1）在獲得單鏈模板的方式上，PCR擴(kuò)增與體內(nèi)DNA復(fù)制不同，前者通過(guò)__________解開(kāi)雙鏈，后者通過(guò)________解開(kāi)雙鏈。 （2）據(jù)圖分析，胎兒的基因型是_______（基因用A、a表示）?；純夯疾】赡艿脑蚴莀________的原始生殖細(xì)胞通過(guò)_______________過(guò)程產(chǎn)生配子時(shí)，發(fā)生了基因突變；從基因表達(dá)水平分析，其患病是由于_____________。 （3）研究者在另一種貧血癥的一位患者β鏈基因中檢測(cè)到一個(gè)新的突變位點(diǎn)，該突變導(dǎo)致β鏈第102位的天冬酰胺替換為蘇氨酸。如果____________，但__________

32、__，則為證明該突變位點(diǎn)就是這種貧血癥的致病位點(diǎn)提供了一個(gè)有力證據(jù)。 6.（2013上海卷）（六）回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題。（9分） 圖17表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和無(wú)害病毒N，通過(guò)基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過(guò)程。其中①~⑤表示操作流程，a~h表示分子或結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答問(wèn)題。 56．基因工程除了微生物基因工程外，還有_____。在圖17所示過(guò)程中，獲取目的基因的步驟是流程 （用圖中編號(hào)回答）；在流程③中必需實(shí)施的步驟有_____。 57．在圖17所示的整個(gè)過(guò)程中，用作運(yùn)載體的DNA來(lái)自分子_____（用圖中

33、字母回答）。 58．下列關(guān)于質(zhì)粒運(yùn)載體的說(shuō)法正確的是_____（多選）。 A．使用質(zhì)粒運(yùn)載體是為了避免目的基因被分解 B．質(zhì)粒運(yùn)載體只能在與目的基因重組后進(jìn)入細(xì)胞 C．質(zhì)粒運(yùn)載體可能是從細(xì)菌或者病毒的DNA改造的 D．質(zhì)粒運(yùn)載體的復(fù)制和表達(dá)也遵循中心法則 E．質(zhì)粒運(yùn)載體只有把目的基因整合到受體細(xì)胞的DNA中才能表達(dá) F．沒(méi)有限制酶就無(wú)法使用質(zhì)粒運(yùn)載體 59．據(jù)圖比較結(jié)構(gòu)g和結(jié)構(gòu)h的異同，并解釋產(chǎn)生差異的原因_____。 7．(2012浙江高考６)天然的玫瑰沒(méi)有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開(kāi)藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，

34、下列操作正確的是（ ） A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA，再擴(kuò)增基因B B.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開(kāi)藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因B C.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞 D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞 8. (2012高考全國(guó)新課標(biāo)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?xún)?nèi)切酶切割ＤＮＡ分子后產(chǎn)生的片段，其末端類(lèi)型有　　　和　　　。 （2）質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下： 為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性?xún)?nèi)切酶切割

35、，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(lèi)，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，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是　　　　　　　。 9.(2012福建高考３２)現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題。肺細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強(qiáng)，會(huì)引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實(shí)

36、驗(yàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖１。 請(qǐng)回答： （１）進(jìn)行過(guò)程①時(shí)，需用 酶切開(kāi)載體以插入let-7基因。載體應(yīng)用RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動(dòng)let-7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱(chēng)為 。 （２）進(jìn)行過(guò)程②時(shí)，需用 酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于傳代培養(yǎng)。 （３）研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響RAS的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖２。據(jù)圖分析，可從細(xì)胞提取 進(jìn)行分子雜交，以直接檢測(cè)let-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量減少引起的。

37、10 (2012天津高考7)生物分子間的特異性結(jié)合的性質(zhì)廣泛用于生命科學(xué)研究。以下實(shí)例為體外處理“蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合體”獲得DNA片段信息的過(guò)程圖。 據(jù)圖回答： （1）過(guò)程①酶作用的部位是 鍵，此過(guò)程只發(fā)生在非結(jié)合區(qū)DNA，過(guò)程②酶作用的部位是 鍵。 （2）①、②兩過(guò)程利用了酶的 特性。 （3）若將得到的DNA片段用于構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要過(guò)程③的測(cè)序結(jié)果與 酶的識(shí)別序列進(jìn)行對(duì)比，以確定選用何種酶。 （4）如果復(fù)合體中的蛋白質(zhì)為RNA酶聚合，則其識(shí)別、結(jié)合DNA序列位基因的

38、 。 （5）以下研究利用了生物分子間的特異性結(jié)合的有 （多選） A.分離得到核糖體，用蛋白酶酶解后提取rRNA B.用無(wú)水乙醇處理菠菜葉片，提取葉綠體基粒膜上的光合色素 C．通過(guò)分子雜交手段，用熒光物質(zhì)標(biāo)記的目的基因進(jìn)行染色體定位 D．將抑制成熟基因?qū)敕?，其mRNA與催化成熟酶基因的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，終止后者翻譯，延遲果實(shí)成熟。 11. (2012江蘇高考32)圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有Msp I、BamH I、Mbo

39、 I、Sma I4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請(qǐng)回答下列問(wèn)題 （1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由 連接。 （2）若用限制酶SmaI完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是 末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為 。 （3）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，產(chǎn)物中共有 種不同長(zhǎng)度的DNA片段。 （4）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)

40、選用的限制酶是 。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加 的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè)，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因是 。 12．(2011·四川理綜，5)北極比目魚(yú)中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)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(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　)。 A．過(guò)程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚(yú)基因組測(cè)序 B．將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白 C．過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺

41、乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選 D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá) 13.（2011 ?浙江）將ada（腺苷酸脫氨酶基因）通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)人大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是（?。? A．每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒 B．每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn) C．每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada D．每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子 14．(2010·全國(guó)Ⅱ，5)下列敘述符合基因工程概念的是(　　)。 A．B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的

42、抗體基因 B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C．用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上 15．(2010·浙江理綜，2)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)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 16．(2010·江蘇卷)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是(　　)。

43、A．轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中 B．轉(zhuǎn)抗蟲(chóng)基因的植物，不會(huì)導(dǎo)致昆蟲(chóng)群體抗性基因頻率增加 C．動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá) D．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)源于自然界，則不存在安全性問(wèn)題 17．(2009·浙江卷)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(lái)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(lèi)常用的工具酶 C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)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) 學(xué)案49 DNA重組技術(shù)的基本工具 和基因工程的基本操作程序

44、答案與解析 基礎(chǔ)自查 一．基因工程的概念 基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃贒NA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。 二．基因工程的基本工具 1.限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） （1）主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。 （2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并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開(kāi)，具有專(zhuān)一性。 （3）結(jié)果：產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。 2. DNA連接酶 （1）兩

45、種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）比較： ①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。 ②區(qū)別：E·coliDNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體，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連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低。 （2）與DNA聚合酶作用的異同: DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。 3.載體 （1）載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。 ②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。 ③具有標(biāo)記基因，供重組DNA

46、的鑒定和選擇。 （2）最常用的是質(zhì)粒, 其它載體： 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒 三．基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的獲取 １. 反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法 ２.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 （1）原理：DNA雙鏈復(fù)制 （2）過(guò)程：： DNA解鏈；引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。 第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建 1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。 2.組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因 （1）啟動(dòng)子：是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白

47、質(zhì)。 （2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段 ，位于基因的尾端。 （3） 鑒定受體細(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(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。 第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 2.常用的方法： a、 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法和 花粉管通道法等。 b、 顯微注射技術(shù) 受精卵。 C、 大腸桿菌 先用 Ca2+ 處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞 ，再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。 第四步：目的基因的檢測(cè)和表

48、達(dá) 1.轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因 DNA分子雜交技術(shù)。 2.目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA 用標(biāo)記的目的基因作探針與 mRNA雜交。 3.目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì) 抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交。 4.個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。 課堂深化探究 一．對(duì)基因工程概念的理解 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 基本過(guò)程 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 結(jié)果 人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物 與雜交育種相比 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 與

49、誘變育種相比 定向改造生物性狀 原理 基因重組 二．基因工程的基本操作工具 1．與DNA分子相關(guān)的酶 (1)幾種酶的比較 種類(lèi) 項(xiàng)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(duì)間的氫鍵 作用特點(diǎn) 切割目的基因及載體，能專(zhuān)一性識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，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開(kāi) 將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵 只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到脫氧

50、核苷酸鏈上 將DNA 兩條鏈之 間的氫鍵 打開(kāi)　　 作用結(jié)果 形成黏性末端或平末端 形成重組DNA分子 形成新的DNA分子 形成單鏈 DNA分子 (2) ① 原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。 ②DNA連接酶起作用時(shí)不需要模板。 2．載體 (1)①作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。 ②利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。 (2) ①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 ②有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。 ③具有特殊的標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。 (3)①質(zhì)粒：一種祼露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，能夠自

51、我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。 ②λ噬菌體的衍生物。 ③動(dòng)植物病毒。 三．基因工程操作程序 1．(1)目的基因的獲取途徑 ①?gòu)淖匀唤缰幸延械奈锓N中分離出來(lái)，如從基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)中獲取。 ②人工合成目的基因 常用的方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。 ③利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 通過(guò)PCR技術(shù)可對(duì)已獲取的目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，以獲取大量的目的基因。 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 (3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(轉(zhuǎn)化) 生物種類(lèi) 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 微生物細(xì)胞 常用方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射技術(shù) Ca2＋處理法 受體細(xì)胞 體細(xì)胞 受精卵 原核細(xì)胞

52、轉(zhuǎn)化過(guò)程 將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA上→表達(dá) 將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物 Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子 (4)目的基因的檢測(cè)與鑒定 類(lèi)　型 檢測(cè)內(nèi)容 方　法 結(jié)果顯示 分子 檢測(cè) 導(dǎo)入檢測(cè) 目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞 DNA分子雜交(DNA和DNA之間) 雜交帶 轉(zhuǎn)錄檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA 分子雜交(DNA和mRNA之間) 雜交帶 翻譯檢測(cè) 目的基因是否

53、翻譯成蛋白質(zhì) 抗原—抗體雜交 雜交帶 個(gè)體水平檢測(cè) 包括做抗蟲(chóng)、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性以及抗性的程度；對(duì)基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較，以確定功能活性是否相同 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1. 【答案】D 【解析】①基因工程中有3種工具，但工具酶只有2種。②工具酶本質(zhì)為蛋白質(zhì)，載體本質(zhì)為小型DNA分子，但不一定是環(huán)狀。③標(biāo)記基因的作用——篩選、檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，常見(jiàn)的有抗生素抗性基因、發(fā)光基因，表達(dá)產(chǎn)物為帶顏色物質(zhì)等。④受體細(xì)胞中常用植物受精卵或體細(xì)胞（經(jīng)組織培養(yǎng)）、動(dòng)物受精卵（一般不用體細(xì)胞）、微生物——大腸桿菌、酵母菌等。一般不用支原體，原因是它營(yíng)寄生生活；一定

54、能用哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞，原因是它無(wú)細(xì)胞核，不能合成蛋白質(zhì)。 2. 【解析】　考查基因工程中工具酶的有關(guān)知識(shí)。限制性核酸內(nèi)切酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，它的活性受到溫度和pH的影響；限制性核酸內(nèi)切酶的特點(diǎn)是能識(shí)別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，可在特定的位點(diǎn)進(jìn)行切割，但不能識(shí)別和切割RNA；限制性核酸內(nèi)切酶主要是從原核生物體內(nèi)分離出來(lái)的。 【答案】　C 3. 【答案】　B 【解析】　圖示過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，是基因工程中的核心步驟。構(gòu)建過(guò)程中需要將目的基因完整切割下來(lái)，此時(shí)要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ?？箍敲顾鼗蚴菢?biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞?；虮磉_(dá)載體包括

55、啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等。 4. 【答案】B 【解析】過(guò)程①中通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因中不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚(yú)的基因組測(cè)序；將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達(dá)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(cè)受體細(xì)胞中是否成功導(dǎo)入了目的基因，但不能檢測(cè)目的基因是否完全表達(dá)。 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　基因工程及基本操作 1．【答案】(1)人工　胰島素原目的 (2)胰島素原信使RNA 　逆轉(zhuǎn)錄 (3)重組 胰島素原 (4)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 【解析

56、】本題是對(duì)基因工程操作程序的考查。操作時(shí)，首先要獲取目的基因，然后讓目的基因與載體結(jié)合構(gòu)建成重組DNA分子，再通過(guò)一定方法把重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞使其擴(kuò)增和表達(dá) 2．【答案】C 【解析】　[限制酶可在特定位點(diǎn)對(duì)DNA分子進(jìn)行切割；DNA聚合酶在DNA分子復(fù)制時(shí)將脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈；DNA連接酶可將限制酶切開(kāi)的磷酸二酯鍵連接在一起；解旋酶的作用是將DNA雙鏈解開(kāi)螺旋，為復(fù)制或轉(zhuǎn)錄提供模板。] 3．【答案】ACD　 【解析】[基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因；質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體；通常用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，以獲得相同的黏性末端；受體細(xì)胞可以是受精卵，

57、也可以是體細(xì)胞。D．為培育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體 題組二　基因工程的操作程序 4. 【答案】　(1)Ⅱ　Ⅰ　(2)四環(huán)素　(3)讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲(chóng)的存活情況，以確定其是否具有抗蟲(chóng)性狀　　(4)植物組織培養(yǎng)　發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì) 【解析】本題極易出錯(cuò)的部分有：在第(1)小題中沒(méi)有看清目的基因插入的位置，從而不能確定用限制酶Ⅰ還是Ⅱ來(lái)切割質(zhì)粒還是切割抗蟲(chóng)基因。第(3)小題檢測(cè)抗蟲(chóng)性狀在個(gè)體水平上是否表達(dá)，應(yīng)該讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲(chóng)的存活情況，這個(gè)地方也有出錯(cuò)的，主要沒(méi)有看清是在哪個(gè)水平上進(jìn)行檢測(cè)的。 在切割質(zhì)粒時(shí)

58、應(yīng)遵循一個(gè)原則：不能同時(shí)將兩個(gè)標(biāo)記基因切開(kāi)，至少保留一個(gè)，所以只能用酶Ⅱ切割，而從目的基因兩側(cè)堿基序列可知，只能用酶Ⅰ才得到含目的基因的DNA片段。如果導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，此時(shí)重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因能正常表達(dá)，而氨芐青霉素抗性基因已被破壞，所以涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，能夠生長(zhǎng)的話，說(shuō)明導(dǎo)入了重組質(zhì)粒(普通質(zhì)粒)。如果把攜帶一個(gè)抗蟲(chóng)基因的DNA片段看作雜合子，可以認(rèn)為是Aa，自交產(chǎn)生的F1中仍具有抗蟲(chóng)特性的植株占總數(shù)的比例為。把一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)成一個(gè)植株的技術(shù)稱(chēng)為植物組織培養(yǎng)。 5. 【答案】（1）mRNA 小于 （2）限制性?xún)?nèi)切酶 DNA連接酶 鈣離子 顯微注射（3

59、）胚胎移植 核移植 （4）④ 【解析】　(1)cDNA來(lái)自mRNA的逆轉(zhuǎn)錄或根據(jù)mRNA的堿基序列人工合成，cDNA文庫(kù)小于基因組文庫(kù)。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體用到限制酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)氪竽c桿菌須用Ca2＋處理受體細(xì)胞；導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞用顯微注射法。(3)過(guò)程⑧的關(guān)鍵技術(shù)是胚胎移植，過(guò)程⑨的關(guān)鍵技術(shù)是細(xì)胞核移植。(4)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即④。 題組三綜合題 6. 【答案】　(1)胰蛋白(或膠原蛋白)　(2)啟動(dòng)子　終止子 (3)對(duì)干擾素基因特異的DNA引物對(duì)　TaqDNA聚合酶　(4)擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積 【解析】本題綜合考查基因工程、細(xì)胞

60、工程和PCR技術(shù)，意在考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理可以將動(dòng)物組織分解成單個(gè)細(xì)胞；基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因等，其中啟動(dòng)子和終止子有利于目的基因的表達(dá)，標(biāo)記基因有利于目的基因的檢測(cè)；PCR技術(shù)中需要原料(4種脫氧核苷酸)、緩沖液、模板DNA、引物和耐熱DNA聚合酶等；在生物反應(yīng)器中放入多孔的中空薄壁小玻璃珠的目的：一方面有利于細(xì)胞的貼壁生長(zhǎng)，避免接觸抑制；另一方面有利于氣體交換。 7. 【答案】(1)HindⅢ和BamHⅠ　氨芐青霉素　(2)A　(3)C (4)胚胎移植技術(shù)　(5)全能　(6)C 【解析】　(1)由圖示可知：需用HindⅢ和Ba

61、mHⅠ限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因，因酶切后tetR四環(huán)素抗性基因結(jié)構(gòu)被破壞而ampR氨芐青霉素抗性基因結(jié)構(gòu)完好，故用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基可篩選含有重組載體的大腸桿菌。(2)啟動(dòng)子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，可調(diào)控基因的特異性表達(dá)。(3)過(guò)程①表示把重組載體導(dǎo)入受體細(xì)胞的過(guò)程，當(dāng)受體細(xì)胞為動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，常采用顯微注射法。(4)過(guò)程②表示把早期胚胎移植到代孕母牛子宮的過(guò)程，屬于胚胎移植技術(shù)。(5)經(jīng)過(guò)程②得到新個(gè)體是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)。(6)人乳鐵蛋白基因是否成功表達(dá)，關(guān)鍵看是否有其表達(dá)產(chǎn)物即人乳鐵蛋白，可用抗原—抗體雜交法檢測(cè)該蛋白是否存在。 8. 【答案】

62、　(1)從細(xì)胞中分離　通過(guò)化學(xué)方法人工合成　(2)見(jiàn)下圖 基因堿基對(duì)的替換(基因突變) (3)3　460　220　(4)P＋P－ 【解析】　本題主要考查基因工程相關(guān)知識(shí)。 (1)目的基因的獲取方法有直接分離和化學(xué)方法人工合成兩種；(2)仔細(xì)對(duì)比正常人與患者的基因序列可知是CG堿基對(duì)變?yōu)榱薚A堿基對(duì)，這種變化屬于基因突變；(3)正常人P53基因有兩個(gè)限制酶E的識(shí)別序列，完全切割后可產(chǎn)生三個(gè)片段，患者P53基因中有一個(gè)限制酶E的識(shí)別序列發(fā)生突變，且突變點(diǎn)位于識(shí)別位點(diǎn)內(nèi)，這樣患者就只有一個(gè)限制酶E的識(shí)別序列，切割后產(chǎn)生兩個(gè)片段，分別為290＋170＝460對(duì)堿基，220對(duì)堿基；(4)正常

63、人的P53基因經(jīng)限制酶E完全切割后產(chǎn)生三個(gè)片段，290對(duì)堿基、170對(duì)堿基和220對(duì)堿基，患者產(chǎn)生兩個(gè)片段460對(duì)堿基和220對(duì)堿基，則該人的基因型應(yīng)為P＋P－。 9.【答案】　(1)PstⅠ、EcoRⅠ　含抗病基因的DNA、質(zhì)粒 (2)抗卡那霉素基因 (3)全能性　脫分化、再分化 【解析】　本題考查基因工程的有關(guān)知識(shí)。(1)從圖可看出，只有PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶能保持抗病基因結(jié)構(gòu)的完整性，所以構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ兩種酶，對(duì)抗病基因的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割。 (2)卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉

64、細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有抗卡那霉素基因，以此作為標(biāo)記基因。 (3)香蕉組織細(xì)胞具有全能性，因此，可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中①、②依次表示組織培養(yǎng)過(guò)程中香蕉組織細(xì)胞的脫分化和再分化。 高考真題體驗(yàn) 1.【答案】BD 【解析】設(shè)計(jì)引物時(shí)應(yīng)當(dāng)與表達(dá)載體兩端的序列進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)A錯(cuò)誤；PCR法擴(kuò)增目的基因只需要知道基因兩端的序列設(shè)計(jì)合適的引物即可，而不必知道其全部序列，B正確；PCR中應(yīng)用耐高溫的DNA聚合酶C錯(cuò)誤；根據(jù)目的基因的編碼產(chǎn)物選擇合適的受體細(xì)胞，以有利于基因的表達(dá)，D正確，因此答案為BD。 【試題評(píng)價(jià)】本題主要考查基因工程中PCR技術(shù)等相

65、關(guān)知識(shí)，旨在考查學(xué)生的理解分析能力。 2.【答案】D 【解析】稀釋涂布平板法可以測(cè)定活菌數(shù)量，但如果菌種之間的距離較小時(shí)會(huì)有多個(gè)活菌種共同形成一個(gè)菌落的現(xiàn)象，菌落數(shù)只能大約推測(cè)出活菌數(shù)，不能準(zhǔn)確計(jì)算活菌數(shù)，A錯(cuò)誤；外源DNA作為一個(gè)完整的基因，自身含有啟動(dòng)子和終止子，B錯(cuò)誤；所有DNA分子都是脫氧核糖和磷酸交替連接，是共性，不同的堿基序列才是DNA分子的特異性，DNA分子雜交原理是相應(yīng)堿基序列的互補(bǔ)配對(duì)，C錯(cuò)誤；通過(guò)DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆。因?yàn)榉派湫詷?biāo)記的DNA探針能與相應(yīng)的DNA雜交，而產(chǎn)生放射自顯影，而只有特定的DNA才與探針相結(jié)合，所以可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定

66、DNA的細(xì)菌菌落位置，D正確。 【試題點(diǎn)評(píng)】本題主要考查細(xì)菌培養(yǎng)和基因工程等有關(guān)知識(shí)，選修內(nèi)容回歸選擇題，難度適中。 3.【答案】 （1）顯微注射法 限制性?xún)?nèi)切酶 DNA連接酶 農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中 （2）蛋白質(zhì) 現(xiàn)有蛋白質(zhì) 新蛋白質(zhì) 氨基酸 （3）同 供體 受體 【解析】 (1)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用顯微注射法，構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶是限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶。農(nóng)桿菌的作用是將目的基因?qū)氲街参铮ㄊ荏w）細(xì)胞內(nèi)。 （2）資料乙中的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇，該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術(shù)。在該實(shí)例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的氨基酸序列發(fā)生了改變。 （3）胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的另一個(gè)雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。在資料丙實(shí)例中，兔甲稱(chēng)為供體，兔乙稱(chēng)為受體。 【試題點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)基因工程和胚胎工程知識(shí)結(jié)合，主要考查對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和識(shí)記能力。 4.【答案】（1）限制性