2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：1-2　基因工程的基本操作程序

2019-2020学年生物人教版选修3同步检测：1-2　基因工程的基本操作程序

1.2 基因工程的基本操作程序 理一理 判一判 1.PCR 反应中温度的周期性改变是为了使 DNA 聚合酶催化不 同的反应。(×) 2．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用。(×) 3．为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，载体上应含有特 定的复制原点。(×) 4．外源 DNA 必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能 进行复制。(×) 5．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞 mRNA 反转录 获得。(×) 6．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活 性。(√) 7．从大肠杆菌细胞中可获得人胰岛素基因的 mRNA，说明目 的基因完成了表达。(×) 8．动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是受 精卵能使目的基因高效表达。(×) 悟一悟 1.获取目的基因的不同方法 (1)如果不知道目的基因的核苷酸序列，可以通过构建基因文 库的方法，即通过受体菌储存并扩增目的基因后，从基因文库中 获取目的基因。 (2)如果知道目的基因的核苷酸序列，而且基因比较小，可以 通过 DNA 合成仪，利用化学方法直接人工合成。 (3)如果知道要扩增的目的基因及其两端的核苷酸序列，而且 基因又比较大，可以通过 RCR 技术扩增。 2．限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同：获取一个目的基 因需限制酶剪切 2 次，共产生 4 个黏性末端或平末端，切割质粒 一般只需要限制酶剪切 1 次，产生 2 个黏性末端或平末端，因为 质粒是环状 DNA 分子，而目的基因在 DNA 分子链上。 3．切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶：如果用两 种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，则在 DNA 连接酶的作 用下，目的基因与载体也可以连接起来。 4．目的基因的插入点不是随意的：基因表达需要启动子与终 止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间。 5．基因工程操作过程中只有第三步“将目的基因导入受体细 胞”没有碱基互补配对现象。 6．在 DNA 分子、mRNA 分子上检测目的基因是否插入、目 的基因是否转录时，用的探针都是放射性同位素等标记的含有目 的基因的 DNA 片段。检测原理都是碱基互补配对原则，只是被检 测的物质不同，一个是转基因生物的基因组 DNA，一个是转基因 生物细胞内的 mRNA。 7．进行翻译水平的检测，则是利用抗原与抗体特异性结合的 原理。 感悟体会： 练一练 1.[2019·全国卷Ⅰ]基因工程中可以通过 PCR 技术扩增目的基 因。回答下列问题。 (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因 文库中获得。基因文库包括______________和______________。 (2)生物体细胞内的 DNA 复制开始时，解开 DNA 双链的酶是 ____________。在体外利用 PCR 技术扩增目的基因时，使反应体 系中的模板 DNA 解链为单链的条件是____________。上述两个解 链过程的共同点是破坏了 DNA 双链分子中的____________。 (3)目前在 PCR 反应中使用 Taq 酶而不使用大肠杆菌 DNA 聚 合 酶 的 主 要 原 因 是 ________________________________________________________ ________________。 解析：本题借助基因工程的相关知识，考查考生对生物学问 题进行解释的能力；通过 PCR 与体内 DNA 复制的比较，体现了 科学思维中分析与推断要素。(1)基因文库包括基因组文库和 cDNA 文库。(2)体内 DNA 复制时，需用解旋酶打开氢键使双链 DNA 解旋，而 PCR 扩增目的基因时，是借助高温加热至 90～95 ℃ 使 DNA 变性解旋。(3)PCR 反应体系中进行互补链的合成时，温 度需控制在 70～75 ℃，则应使用耐高温的 DNA 聚合酶，即 Taq 酶，而不能使用大肠杆菌 DNA 聚合酶(高温下会失活)。 答案：(1)基因组文库 cDNA 文库 (2)解旋酶 加热至 90～95 ℃ 氢键 (3)Taq 酶热稳定性高，而大肠杆菌 DNA 聚合酶在高温下会失 活 2．[2019·江苏卷]图 1 是某基因工程中构建重组质粒的过程示 意图，载体质粒 P0 具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基 因(ampr)。请回答下列问题： (1)EcoR V 酶切位点为，EcoR V 酶切出来的线性载体 P1 为 ________末端。 (2)用 Taq DNA 聚合酶进行 PCR 扩增获得的目的基因片段， 其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体 P1 用酶处理，在两 端各添加了一个碱基为________的脱氧核苷酸，形成 P2；P2 和目 的基因片段在________酶作用下，形成重组质粒 P3。 (3)为筛选出含有重组质粒 P3 的菌落，采用含有不同抗生素的 平板进行筛选，得到 A、B、C 三类菌落，其生长情况如下表(“＋” 代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌 落是________(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是 ______________________、________________________。 菌落类型 平板类型 A B C 无抗生素 ＋ ＋ ＋ 氨苄青霉素 ＋ ＋ － 四环素 ＋ － － 氨苄青霉素＋四环素 ＋ － － (4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组 质粒，拟设计引物进行 PCR 鉴定。图 2 所示为甲、乙、丙 3 条引 物在正确重组质粒中的相应位置，PCR 鉴定时应选择的一对引物 是________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒 中 扩 增 出 了 400 bp 片 段 ， 原 因 是 ________________________________________________________ ________________。 解析：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生的理解 能力和获取信息能力。(1)EcoR V 酶切位点在酶所识别序列的中心 轴线处，产生的是平末端。(2)DNA 连接酶对平末端的连接效率较 低，因此通常要将平末端改造成黏性末端后再进行连接。由于目 的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸，根据碱基互补 配对原则，处理后的质粒两端需要各添加一个碱基为胸腺嘧啶的 脱氧核苷酸；要将处理后的质粒与目的基因连接起来，需要用 DNA 连接酶。(3)由于四环素抗性基因中含有 EcoR V 酶识别的序列及切 割位点，所以形成的重组质粒中四环素抗性基因已经被破坏，而 氨苄青霉素抗性基因正常。根据表中结果可知，A 菌落抗氨苄青 霉素和四环素，说明 A 菌落中导入的是 P0 质粒；B 菌落抗氨苄青 霉素而不抗四环素，说明 B 菌落中导入的是重组质粒；C 菌落既 不抗氨苄青霉素，也不抗四环素，说明 C 菌落中没有导入质粒。 (4)由于处理后的 P0 质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶脱氧核苷 酸，而目的基因片段的两端各自带一个腺嘌呤脱氧核苷酸，所以 目的基因在和 P0 质粒连接时可能会出现两种情况：正向连接和反 向连接。分析图 2 可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、 乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是 否正确插入，扩增的片段都是 50 bp＋300 bp＋100 bp＝450 bp，不 符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所 得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行 PCR 鉴定。如果目 的基因和 P0 质粒反向连接，则引物乙会出现在重组质粒的外侧， 此时若加入引物甲和乙，则可以扩增出 300 bp＋100 bp＝400 bp 的片段。 答案：(1)平 (2)胸腺嘧啶(T) DNA 连接 (3)B A 类菌落含有 P0 C 类菌落未转入质粒 (4)乙、丙 目的基因反向连接 考点一 目的基因的获取 1.[2019·辽宁鞍山一中高二期中]下列关于基因文库的说法中， 错误的是( ) A．某果蝇 X 染色体上的所有基因组成的文库是部分基因文 库 B．基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行交流 C．将某种生物体内的 DNA 全部提取出来即获得了该生物的 基因组文库 D．一种生物的 cDNA 文库可以有许多种，但基因组文库只有 一种 解析：某果蝇 X 染色体上的所有基因只是果蝇全部基因的一 部分，所以组成的文库是部分基因文库，故 A 正确；基因组文库 的部分基因(特别是不能表达形成 mRNA 的非酶切部分)很难通过 某种方法从基因组文库中分离出来，从而影响了它们在物种间交 流的可能性，因此基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行 交流，故 B 正确；将某种生物体内的 DNA 全部提取出来，用限制 酶切割 DNA 成一定大小范围的 DNA，用于构建基因组文库，故 C 错误；一种生物的 mRNA 有很多种，所以 cDNA 文库可以有许 多种，但基因组文库只有一种。 答案：C 考点二 基因表达载体的构建 2.[2019·北京四中高二期中]下列一般不作为基因工程中运载 体上的标记基因的是( ) A．抗性基因 B．发光基因 C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因 解析：抗性基因可作为基因工程的标记基因，以利于筛选重 组 DNA，A 正确；发光基因如绿色荧光蛋白基因也可以用作基因 工程的标记基因，B 正确；产物具有颜色反应的基因可作为标记 基因，根据颜色反应与否筛选重组 DNA，C 正确；贮藏蛋白的基 因不能用于筛选重组 DNA，不能作为标记基因，D 错误。 答案：D 3．[2019·安徽高二月考]如图为基因表达载体的模式图，若结 构 X 是表达载体所必需的，则 X 最可能是( ) A．氨苄青霉素抗性基因 B．启动子 C．限制酶 D．DNA 连接酶 解析：基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基 因组成。图中有终止子、标记基因(抗生素基因)、目的基因(插入 基因)、复制原点等，还缺少启动子，所以 X 最可能是启动子。 答案：B 4．[2019·福建高二期中]基因表达载体的构建所需的条件有 ( ) ①同一种限制酶 ②具有某些标记基因的质粒 ③RNA 聚合酶 ④目的基因 ⑤DNA 连接酶 ⑥启动子 ⑦终止子 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①②④⑤⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．①②④⑤ 解析：构建基因表达载体时，需要用同一种限制酶切割含有 目的基因的外源 DNA 分子和运载体，①正确；运载体要具有某些 标记基因，以便于筛选含有重组 DNA 分子的受体细胞，②正确； RNA 聚合酶能催化转录过程，而基因表达载体的构建过程不需要 RNA 聚合酶，③错误；基因表达载体的组成中包括目的基因，④ 正确；构建基因表达载体时，需要用 DNA 连接酶将目的基因和运 载体连接形成重组 DNA 分子，⑤正确；基因表达载体的组成中包 括启动子和终止子，⑥、⑦正确。 答案：B 考点三 将目的基因导入受体细胞 5.[2019·河北高二期末]将目的基因导入动物细胞最常用的方 法是( ) A．农杆菌转化法 B．基因枪法 C．显微注射法 D．花粉管通道法 解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法， A 错误；基因枪法是将目的基因导入植物细胞的方法之一，但不 是最常用的，B 错误；将目的基因导入动物细胞最常用的方法是 显微注射法，C 正确；花粉管通道法是将目的基因导入植物细胞 的方法之一，但不是最常用的，D 错误。 答案：C 6．[2019·延安市宝塔区第四中学高二期末]将目的基因导入植 物细胞的方法不包括( ) A．农杆菌转化法 B．显微注射法 C．花粉管通道法 D．基因枪法 解析：将目的基因导入植物细胞的方法包括农杆菌转化法、 花粉管通道法和基因枪法，显微注射法是将目的基因导入动物细 胞的方法。 答案：B 7．[2019·山西太原五中高二月考]基因工程中科学家常采用细 菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，其原因不包括( ) A．多为单细胞，结构简单，操作方便 B．繁殖速度快 C．遗传物质含量少，易操作 D．性状稳定，变异少 解析：原核生物多为单细胞，其结构简单，一般采用 Ca2＋处 理法，A 正确；原核生物繁殖快，可很快获得大量的转基因物质， B 正确；原核生物的遗传物质相对较少，可减少对目的基因的干 扰，C 正确；真核生物的性状比细菌等原核细胞稳定，变异少，D 错误。 答案：D 考点四 目的基因的检测与鉴定 8.[2019·河北高二期末]下列目的基因的检测与鉴定方法，是从 个体水平上进行的是( ) A．DNA－DNA 分子杂交技术 B．DNA－RNA 分子杂交技术 C．抗原－抗体杂交技术 D．抗虫接种实验 解析：DNA－DNA 与 DNA－RNA 分子杂交技术都是在分子 水平上进行的检测，A、B 错误；抗原—抗体杂交技术是在分子水 平上的检测，C 错误；抗虫接种实验属于个体水平上的检测，D 正确。 答案：D 9．[2019·北京高二期末]下列关于核酸分子杂交的叙述，错误 的是( ) A．核酸分子杂交遵循碱基互补配对原则 B．核酸分子杂交可检测目的基因是否存在 C．核酸分子杂交可检测是否进行翻译 D．核酸分子杂交可检测目的基因是否发生突变 解析：核酸分子杂交指互补的核苷酸序列通过碱基互补配对 形成稳定的杂合双链 DNA 或 RNA 分子，A 正确；核酸分子杂交 可以根据所使用探针的已知序列进行特异性的靶序列(DNA 序列 或 RNA 序列)检测，B 正确；翻译的产物是多肽或蛋白质分子，C 错误；由于杂交过程具有高度特异性，可检测出基因是否发生突 变，D 正确。 答案：C 基础达标 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．[2019·沙雅县第二中学高二期中]基因工程的正确操作步骤 是( ) ①使目的基因与运载体结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 解析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步：第一步：目 的基因的获取，即④提取目的基因；第二步：基因表达载体的构 建，即①使目的基因与运载体结合；第三步：将目的基因导入受 体细胞，即②将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检 测与表达，即③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求。 答案：C 2．下列过程中没有涉及碱基互补配对原则的是( ) A．提取目的基因 B．目的基因与运载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的表达和检测 解析：提取目的基因时，PCR 扩增和人工合成目的基因等技 术均涉及碱基互补配对；目的基因和运载体结合时，黏性末端的 碱基可互补配对；目的基因表达过程的转录和翻译涉及碱基互补 配对；目的基因导入受体细胞不涉及碱基互补配对原则。 答案：C 3．[2019·吉林高二期中]DNA 探针能检测到标本上的( ) A．遗传密码 B．细胞结构 C．蛋白质的氨基酸序列 D．遗传信息 解析：遗传密码在 mRNA 上，A 错误；DNA 探针只能进行分 子水平上的检测，不能检测细胞结构，B 错误；DNA 探针能检测 核苷酸序列，但不能检测蛋白质的氨基酸序列，C 错误；DNA 探 针可以检测目标核苷酸序列是否存在，即检测遗传信息，D 正确。 答案：D 4．[2019·陕西渭南市尚德中学高二期中]在基因工程的操作过 程中，构建重组质粒不需要 ( ) ①DNA 连接酶 ②同一种限制酶 ③DNA 聚合酶 ④具有标记基因的质粒 ⑤目的基因 ⑥4 种核糖核苷酸 A．③⑥ B．②④ C．①⑤ D．①②④ 解析：DNA 连接酶可将具有相同黏性末端的目的基因和运载 体连接起来，①正确；同一种限制酶切割目的基因与载体，可形 成相同的黏性末端，②正确；DNA 复制过程中需要 DNA 聚合酶， 但是在基因工程中不需要，③错误；具有标记基因的质粒作为载 体，以便进行目的基因的检测，④正确；基因表达载体中含有目 的基因、启动子、终止子和标记基因，⑤正确；合成目的基因时 需要 4 种脱氧核苷酸，而基因表达载体的构建不需要，⑥错误。 因此，在基因工程的操作过程中，构建重组质粒不需要③⑥。 答案：A 5．[2019·黑龙江牡丹江一中高二期中]动物基因工程通常以受 精卵作为受体细胞的根本原因是( ) A．受精卵体积较大，便于 DNA 导入操作 B．受精卵细胞能使目的基因高效表达 C．受精卵基因组更易接受 DNA 的插入 D．受精卵可发育成动物个体 解析：动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因 是动物体细胞的全能性受到限制，不能表现出来，而受精卵的全 能性最高，可以发育成完整的动物个体，所以 D 选项正确。 答案：D 6．[2019·河南南阳中学高二期中]如图为基因表达载体的模式 图，下列有关基因工程的说法，错误的是( ) A．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建 B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别 C．图中启动子和终止子不同于起始密码子和终止密码子 D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细 胞中是否导入了目的基因 解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A 正确； 不同基因表达载体的构建过程不一定相同，B 错误；启动子和终 止子均是 DNA 片段，起始密码和终止密码是碱基序列，且位于 RNA 上，C 正确；抗生素抗性基因可作为标记基因，用于鉴别受 体细胞中是否导入了目的基因，D 正确。 答案：B 7．[2019·安徽师范大学附属中学高二期中]基因文库的构建是 基因工程操作中不可缺少的环节，下列关于基因文库的说法，错 误的是( ) A．某种生物的基因组文库比 cDNA 文库容量大 B．cDNA 文库中含有基因中的启动子，而基因组文库中没有 C．真核生物基因组文库中含有内含子，而 cDNA 文库没有 D．cDNA 文库中的基因一般均可在物种间交流，而基因组文 库中的基因只有部分可以 解析：某种生物的基因组文库(含有全部基因)比 cDNA 文库 (含部分基因)容量大，A 正确；cDNA 文库中不含有基因中的启动 子，基因组文库中含有启动子，B 错误；真核生物基因组文库中 含有内含子，而 cDNA 文库没有，C 正确；cDNA 文库中的基因 一般均可在物种间交流，而基因组文库中的基因只有部分可以，D 正确。 答案：B 8．[2019·安徽合肥一中高二期中]下图中表示一项重要生物技 术的关键步骤，字母 X 最可能代表( ) A．不能合成胰岛素的细菌细胞 B．能合成抗体的细菌细胞 C．能合成胰岛素的细菌细胞 D．不能合成抗生素的细菌细胞 解析：人的胰岛素基因导入细菌细胞后，需通过目的基因的 检测和鉴定才能确定目的基因是否表达，因此该细菌可能合成胰 岛素，A 错误、C 正确；细菌细胞无内质网、高尔基体不能合成 抗体，B 错误；有的细菌细胞能合成抗生素，D 错误。 答案：C 9．[2019·河北高二月考]下列受体细胞与导入方法的匹配，正 确的是( ) A．棉花细胞——花粉管通道法 B．羊受精卵——基因枪法 C．大肠杆菌——农杆菌转化法 D．农杆菌——农杆菌转化法 解析：将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法，A 正 确；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最有效的方法，B 错误；Ca2＋处理法能使大肠杆菌、农杆菌细胞的生理状态发生改 变，使之成为易于吸收周围环境中 DNA 分子的感受态，故将目的 基因导入大肠杆菌，应采用感受态细胞法(Ca2＋处理法)，C 错误， D 错误。 答案：A 10．[2019·安徽合肥高升学校高二月考]在基因表达载体的构 建中，下列说法中，不正确的是( ) ①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止 子 ②有了启动子才能驱动基因转录出 mRNA ③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的 ⑤必须在细胞内进行 A．②③⑤ B．①④⑤ C．①②⑤ D．③④ 解析：基因表达载体的构建是基因工程的核心内容，一个表 达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子、终止子和标记基 因等，①错误；启动子在基因的首端，它是 RNA 聚合酶的结合位 点，能控制着转录的开始，②正确；终止子在基因的尾端，它控 制着转录的结束，③正确；由于受体细胞有植物、动物以及微生 物之分，以及目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达 载体的构建是不完全相同的，④错误；基因表达载体的构建必须 在细胞外进行，⑤错误。②③正确，①④⑤错误。 答案：B 11．[2019·江苏高二期末]下列关于基因工程操作程序的叙述， 正确的是( ) A．将目的基因导入受体细胞是基因工程的核心步骤 B．检测目的基因是否翻译的原理是 DNA 分子杂交技术 C．从 cDNA 文库中获取的 DNA 来源于 mRNA 的反转录 D．PCR 技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础 上 解析：基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，A 错误； 检测目的基因是否翻译应用的是抗原－抗体杂交方法，B 错误； cDNA 文库建立的过程是指某生物某一发育时期所转录的 mRNA 全部经反转录形成的 cDNA 片段与某种载体连接后储存在受体菌 群中，C 正确；利用 PCR 技术扩增的目的基因的前提，是要有一 段已知目的基因的核苷酸序列，D 错误。 答案：C 12．[2019·福建厦门外国语学校高二月考]研究人员将鱼的抗 冻基因导入番茄体内，获得了抗冻能力明显提高的番茄新品种。 下列操作合理的是( ) A．设计相应 DNA 单链片段作为引物，利用 PCR 技术扩增目 的基因 B．利用限制性核酸内切酶和 DNA 聚合酶构建基因表达载体 C．将基因表达载体导入番茄体细胞之前需用 Ca2＋处理细胞 D．运用 DNA 分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中 表达 解析：提取目的基因可以用 PCR 技术进行目的基因的扩增， 以一段已知目的基因的核苷酸序列为模板，设计相应 DNA 单链片 段作为引物，可以在短时间内获得大量的目的基因，A 正确；构 建基因表达载体时要利用限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，B 错 误；将基因表达载体导入番茄体细胞常用的方法是农杆菌转化法， 不用 Ca2＋处理细胞，C 错误；检测抗冻基因是否在番茄细胞中表 达可用抗原－抗体杂交的方法，D 错误。 答案：A 二、非选择题(40 分) 13．(12 分)科学家将大麦细胞中的 LTP1 基因植入啤酒酵母菌 中，获得的啤酒酵母菌可产生相应蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒， 其基本的操作过程如图所示。请据图回答下列问题： (1)图中所示技术定向改变了酵母菌的性状，所利用的原理是 ________________________。 (2)本操作中为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，所用的运 载体是____________。 (3) 图 中 a 、 b 过 程 使 用 到 的 酶 分 别 是 ________________________。 (4)将 LTP1 基因导入酵母菌细胞并成功表达，这里“成功表 达”的含义是________________________。 解析：(1)基因工程实现了不同种生物基因的重新组合，依据 的原理是基因重组。(2)大肠杆菌细胞中的质粒是小型环状 DNA 分 子，适于作为运载体。分析题图可知，将目的基因导入酵母菌细 胞使用的运载体是质粒。(3)a 过程中，用限制性核酸内切酶对含 目的基因的 DNA 片段进行切割；b 过程构建重组质粒需用 DNA 连接酶连接目的基因和运载体。(4)将 LTP1 基因导入酵母菌细胞 并成功表达，这里“成功表达”的含义是 LTP1 基因在酵母菌细胞 中通过转录和翻译控制合成相应蛋白质。 答案：(1)基因重组 (2)质粒 (3)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 (4)啤酒酵母菌可产生相应蛋白 14．(15 分)[2019·乌鲁木齐市第四中学高二期末]有关科学家 将苏云金芽孢杆菌的 Bt 毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成 功的实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫 棉。其过程大致如下图所示： (1)基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心步骤是 ________________________。 (2)获取 Bt 毒蛋白基因的方法一般有______________等(最少 写出 2 种)。 (3)Ti 质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有 TDNA，把目的基 因 插 入 Ti 质 粒 的 TDNA 中 是 利 用 了 TDNA 的 ____________________________特点。Bt 毒蛋白基因转入普通棉 株 细 胞 内 并 成 功 实 现 表 达 的 过 程 ， 在 基 因 工 程 中 称 为 ________________。 (4)将目的基因导入受体细胞的方法很多，在本题中涉及到的 方法是________________。 解析：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的 基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴定，其核心是基因表达载体的构建。(2)Bt 毒 蛋白基因属于目的基因，获取目的基因的方法一般有：从基因文 库中提取、利用 PCR 技术扩增、人工合成等。(3)农杆菌中的 Ti 质粒上的 TDNA 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体 DNA 分子上。在培育转基因植物时，利用 Ti 质粒上的 TDNA 的 这一特点，可将目的基因转移到受体细胞染色体 DNA 上。Bt 毒 蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工 程中称为转化。(4)由图可知：在该题中将目的基因导入受体细胞， 采用的方法是农杆菌转化法。 答案：(1)基因表达载体的构建 (2)从基因文库中提取、PCR 扩增、人工合成 (3)可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体 DNA 分子上 转化 (4)农杆菌转化法 15．(13 分)[2019·东台市创新学校高二月考]根据下列所给材 料回答问题： 材料一 把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后 导入大肠杆菌体内，产生出人的胰岛素。 材料二 有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中， 在羊分泌的乳汁中加入某种物质后，可抽出细丝，这种细丝可望 用作手术的缝合线。 (1)上述生物新品种的产生运用了________________技术。 (2)一种生物的基因可在另一种生物体内表达，而不影响其他 基因的表达，这说明基因是有__________效应的____________片 段，且具有一定的独立性；同时可以说明各种生物共用一套 __________。 (3) 上 述 技 术 所 用 的 工 具 酶 有 ____________________ 、 ____________________________。 (4)材料二中所用缝合线的化学本质是______________，与普 通 缝 合 线 相 比 ， 其 优 点 是 ______________________________________。 解析：(1)把人的胰岛素基因(目的基因)拼接到大肠杆菌的质粒 上(运载体)，然后导入大肠杆菌内(受体细胞)，产生出人的胰岛素， 运用了基因工程技术。(2)一种生物的基因在另一种生物体内表达， 而不影响其他基因的表达，这说明基因是有遗传效应的 DNA 片 段，具有一定的独立性；同时可以说明各种生物共用一套遗传密 码子。(3)在基因工程中，所用的工具酶有限制酶和 DNA 连接酶， 此外还需要运载体。(4)材料二中所用缝合线是蜘蛛丝腺蛋白，其 本质是蛋白质，与普通缝合线相比其优点是在体内易被分解，不 需要人工拆线。 答案：(1)基因工程 (2)遗传 DNA 遗传密码 (3)限制酶 DNA 连接酶 (4)蛋白质 不需拆线，可被人体吸收