【生物】2020届一轮复习人教版基因表达载体构建中限制酶选择原则作业

【生物】2020届一轮复习人教版基因表达载体构建中限制酶选择原则作业

‎2020届 一轮复习 人教版 基因表达载体构建中限制酶选择原则 作业 ‎1.(2019·河南名校联盟调研)如图所示为培育转基因细菌的操作流程，回答下列问题：‎ ‎(1)图中①过程所用工具酶有　　　　　　　　。为了防止载体和外源DNA自连，应如何操作？________________________________________________________。‎ ‎(2)当细菌的转化过程中吸收的外源DNA是病毒DNA时，该转化过程又称转染。图中外源DNA来自　　　　。为了提高转染效率，应使用　　　　处理细菌。‎ ‎(3)图中②过程，重组DNA增殖时需要哪些条件？_________________________。‎ ‎(4)图中③过程，筛选含重组质粒的细菌需用到　　　　基因的功能。已知所用载体内有青霉素抗性基因和四环素抗性基因两种抗性基因，请写出能在含四环素的培养基上生长，但不能在含青霉素的培养基上生长的细菌即为含外源DNA细菌的前提条件：__________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________________(答出两点即可)。‎ 解析　根据转染的定义可知，培育图示转基因细菌的外源DNA应来自(DNA)病毒。另外，限制酶也可以答成限制性核酸内切酶。‎ 答案　(1)限制酶和DNA连接酶　应使用两种限制酶同时切割载体和外源DNA ‎(2)(DNA)病毒　Ca2＋‎ ‎(3)模板、原料、酶和能量等 ‎(4)标记　原细菌不具有青霉素和四环素的抗性基因，外源DNA插入到载体的青霉素抗性基因内部 ‎2.(2018·山东聊城一模)屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔奖。寄生于人体细胞内的疟原虫是疟疾的病原体。科学家通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产高效植株，进行基 因测序发现该植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。‎ ‎(1)如果用高产青蒿关键酶基因的mRNA反转录产生的cDNA片段与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做青蒿的　　　　；获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列　　　　(填“相同”或“不同”)。在提取RNA时需要向提取液中添加RNA酶抑制剂，其目的是________________________________。‎ ‎(2)将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：‎ 用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时不能使用Sma Ⅰ切割，原因是　　　　　　　　　　。构建重组质粒时在其目的基因前需要添加特定的启动子，启动子的作用是　　　　　　。‎ ‎(3)基因表达载体导入组织细胞后，要通过植物组织培养技术培育出青蒿幼苗，该技术的关键步骤是　　　　。鉴定该基因工程是否成功还要进行　　　　实验，但是不能直接在培养基上培养疟原虫观察，其原因是________________________‎ ‎____________________________________________________________________。‎ 答案　(1)cDNA文库(或部分基因文库)　不同　防止RNA的降解 ‎(2)SmaⅠ会破坏质粒的抗生素抗性基因及外源DNA的目的基因　RNA聚合酶识别和结合位点 ‎(3)脱分化和再分化　接种　疟原虫营寄生生活 ‎3.(2019·淄博模拟)研究发现，人体内的N基因是正常基因，无N基因的人会患严重肾病而早年夭折，科学家为治愈此病进行了相关探索。下图是对标记基因(绿色荧光蛋白基因，用GFP基因表示)和N基因的酶切过程。请据图分析回答下列问题：‎ ‎(1)切割基因时选用不同限制酶的目的是　　　　。切割完成后，需用DNA连接酶将两基因连接成GFP—N融合基因(以下称融合基因)，该融合基因的上游基因为________________________________________________________________。‎ ‎(2)若用质粒作运载体，需用图中的　　　　酶切割质粒。在构建的融合基因表达载体中，调控融合基因转录的结构为　　　　。‎ ‎(3)将融合基因表达载体包埋在由磷脂双分子层构成的脂质体内并转染ES细胞，融合基因表达载体进入ES细胞的方式为　　　　　　　　。用激光激发ES细胞并用荧光显微镜观察，可确定细胞内有　　　　现象的ES细胞转染了融合基因。‎ ‎(4)ES细胞在功能上具有　　　　。将整合了融合基因的ES细胞，在培养液中培养并加入相应的分化诱导因子后，ES细胞进行　　　　，最终形成正常的肾小球足突细胞，可用于该肾病的治疗。‎ 答案　(1)防止基因自身环化和不正确的连接　N基因 ‎(2)Kan Ⅰ、XbaⅠ　启动子和终止子 ‎(3)胞吞　绿色荧光 ‎(4)发育的全能性　分裂、分化 ‎4.(2019·黄石模拟)科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长，质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制性核酸内切酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为氨苄青霉素抗性基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答：‎ ‎(1)在构建基因表达载体时，可用一种或多种限制性酸进行切割，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶　　　　分别对　　　　进行切割，切割后产生的DNA片段分别为　　　　、　　　　种。‎ ‎(2)‎ 培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体Ⅰ中含有　　　　作为标记基因。‎ ‎(3)研究人员通常采用　　　　法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用　　　　技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。‎ ‎(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的　　　　过程。‎ 答案　(1)PstⅠ、SmaⅠ　含鱼抗冻蛋白基因的DNA　质粒　4　2　(2)氨苄青霉素抗性基因(ampr)　(3)农杆菌转化(或基因枪法等，答案合理即可)　抗原—抗体杂交　(4)脱分化、再分化