【生物】2019届一轮复习人教版专题25　基因工程学案

【生物】2019届一轮复习人教版专题25　基因工程学案

第九单元　现代生物科技专题 专题 25　基因工程 考纲解读 主题 考点 内容 要求 高考示例 常考题型 预测热 度 基因工程的诞生 Ⅰ 1 基因工程的 原理和技术 基因工程的原理及技术 (含 PCR 技术) Ⅱ 2017 课标全国 Ⅰ,38,15 分 2017 课标全国 Ⅲ,38,15 分 2017 天津理综,9Ⅰ,12 分 非选择题 ★★★ 基因工程的应用 Ⅱ 基 因 工 程 2 基因工程的 应用和发展 蛋白质工程 Ⅰ 2017 课标全国 Ⅱ,38,15 分 2015 北京理综,5,6 分 选择题 非选择题 ★★☆ 分析解读 　 “基因工程”在现代生物科技专题模块中占有举足轻重的地位,是教材知识的重点,也属于高考命题 的热点之一。主要内容包括基因工程特殊工具的作用和特点、基因工程操作步骤以及基因工程在工农业生 产和实践方面的应用,其中限制酶的种类和作用是该考点的难点。从近年高考看,该考点主要以信息材料的形 式结合细胞工程和胚胎工程综合考查,所以复习时应注意加强横向联系。 命题探究 答案　(1)基因 A 有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应的 RNA 序列不能被切除,无法表达 出蛋白 A (2)噬菌体　噬菌体的宿主是细菌,而不是家蚕 (3)繁殖快、容易培养 (4)蛋白 A 的抗体 (5)DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物个体 命题技巧 1.本题以基因工程为大背景,通过提供新材料,考查学 生理解、分析问题能力和知识应用能力 2.本题将选修和必修的知识有机结合,综合考查基因表 达的问题,立意新颖 思路分析 (1)人体中的基因 A 有内含子,将基因 A 导入大肠杆 菌中,转录得到 mRNA,大肠杆菌没有切除内含子对应 的 RNA 序列的机制。内含子部分对应的 mRNA 序 列阻断了蛋白 A 的合成 核心考点 1.基因工程的原理及技术 2.基因工程的应用 3.DNA 是主要的遗传物质 知识储备 1.基因的转录和翻译 2.噬菌体的增殖特点 3.基因表达的鉴定 4.肺炎双球菌的转化实验 (2)噬菌体的宿主细胞是细菌,噬菌体不能侵染家蚕 (3)大肠杆菌是原核生物,作为受体细胞,有以下优点: 结构简单、繁殖速度快、容易培养等 (4)抗体具有特异性,一种抗体只能与特定的蛋白质结 合,可根据蛋白 A 抗体的杂交情况来判断是否合成了 蛋白 A (5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验是将一种生物 个体的 DNA 转移到了另一种生物个体中,并表达出 了相应的蛋白质 核心素养 1.生命观念:结构与功能观,基因控制生物的性状 2.理性思维:分析和获取题目信息,对大肠杆菌不能产 生蛋白 A 作出合理解释 五年高考 考点一　基因工程的原理和技术　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.(2017 北京理综,5,6 分)为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 1),拟将其与质粒(图 2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是(　　) A.用限制性核酸内切酶 EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B.用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将 C 基因导入细胞 C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D.用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上 答案　C 2.(2015 重庆理综,6,6 分)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是(　　) A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞 mRNA 反转录获得 B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点 C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来 D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用 答案　C 3.(2014 重庆理综,4,6 分)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是(　　) A.②的构建需要限制性核酸内切酶和 DNA 聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组 Ti 质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 答案　D 4.(2017 课标全国Ⅲ,38,15 分)编码蛋白甲的 DNA 序列(序列甲)由 A、B、C、D、E 五个片段组成,编码蛋白乙和 丙的序列由序列甲的部分片段组成,如图 1 所示。 回答下列问题: (1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙,若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的 DNA 序列 (TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)某同学在用 PCR 技术获取 DNA 片段 B 或 D 的过程中,在 PCR 反应体系中加入了 DNA 聚合酶、引物等,还加 入了序列甲作为　　　　,加入了　　　　作为合成 DNA 的原料。 (3)现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白,要鉴定这三种蛋白是否具有刺激 T 淋巴细胞增殖的作用,某 同学做了如下实验:将一定量的含 T 淋巴细胞的培养液平均分成四组,其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙, 另一组作为对照,培养并定期检测 T 淋巴细胞浓度,结果如图 2。 ①由图 2 可知:当细胞浓度达到 a 时,添加蛋白乙的培养液中 T 淋巴细胞浓度不再增加,此时若要使 T 淋巴细胞继 续增殖,可采用的方法是　　　　　　　　　　。细胞培养过程中,培养箱中通常要维持一定的 CO2 浓度,CO2 的 作用是　　　　　　　　　　。 ②仅根据图 1、图 2 可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺少　　　　(填“A”“B”“C”“D”或“E”)片段所编码的肽 段,则会降低其刺激 T 淋巴细胞增殖的效果。 答案　(1)编码乙的 DNA 序列起始端无 ATG,转录出的 mRNA 无起始密码子　(2)模板　dNTP　(3)①进行细胞 传代培养　维持培养液的 pH　②C 5.(2017 天津理综,9Ⅰ,12 分)玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B 具有高产、抗病等优良性状,但难以直接培育成 转基因植株,为使其获得抗除草剂性状,需依次进行步骤Ⅰ、Ⅱ试验。 Ⅰ.获得抗除草剂转基因玉米自交系 A,技术路线如下图。 (1)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用 2 种限制酶,选择的原则是　　　　(单选)。 ①Ti 质粒内,每种限制酶只有一个切割位点 ②G 基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点 ③酶切后,G 基因形成的两个黏性末端序列不相同 ④酶切后,Ti 质粒形成的两个黏性末端序列相同 A.①③B.①④C.②③D.②④ (2)下表是 4 种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知,细胞脱分化时使用的激素是　　　,自交 系　　　　的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。 2,4-D(2.0 mg/L) 6-BA(0.5 mg/L) IBA(2.0 mg/L) 愈伤组织 形成率(%) 芽的 分化率(%) 根的 诱导率(%) 甲 99 13 90 乙 85 80 87 丙 88 83 12 丁 16 85 83 (3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA 携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织,需使用 含　　　　的选择培养基。 (4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报 告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质 K 呈现蓝色。用 K 分别处理以下愈伤组织,出现蓝色 的是　　　　(多选)。 A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织 B.无农杆菌附着的转化愈伤组织 C.农杆菌附着的未转化愈伤组织 D.农杆菌附着的转化愈伤组织 (5)组织培养获得的转基因植株(核 DNA 中仅插入一个 G 基因)进行自交,在子代含 G 基因的植株中,纯合子 占　　。继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系 A。 答案　(共 12 分)(1)A　(2)2,4-D　乙　(3)除草剂　(4)BD　(5)1 3 激素 自交系 结果 6.(2017 江苏单科,33,8 分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反 应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR 扩增过程示意图如下,请回答 下列问题: (1)从高表达 MT 蛋白的生物组织中提取 mRNA,通过　　　获得　　　　用于 PCR 扩增。 (2)设计一对与 MT 基因两端序列互补配对的引物(引物 1 和引物 2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当 的　　　　　　　　　位点。设计引物时需要避免引物之间形成　　　　　　　,而造成引物自连。 (3)图中步骤 1 代表　　　　,步骤 2 代表退火,步骤 3 代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。 (4)PCR 扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏　　　　　　　的碱基配对。退火温度的 设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但　　　　　　的引物需要设定更高的退火温度。 (5)如果 PCR 反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有　　　　(填序号:①升高退火温度　②降低退 火温度　③重新设计引物)。 答案　(8 分)(1)逆转录　cDNA　(2)限制性核酸内切酶　碱基互补配对　(3)变性　(4)引物与模板　GC 含量高　 (5)②③ 7.(2016 课标全国Ⅰ,40,15 分)某一质粒载体如图所示,外源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的基因失活 (Ampr 表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamHⅠ酶切后,与用 BamHⅠ 酶切获得的目的基因混合,加入 DNA 连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌 有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了 目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题: (1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有　　　　　　　　(答出两点即可),而作为基因表达载体, 除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细 胞是不能区分的,其原因是　　　　　　　　　　;并且　　　 　和　　　　　　　　　　　　　　　　的细 胞也是不能区分的,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在上述筛选的基础上,若要筛选含 有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有　　　　的固体培养基。 (3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其 DNA 复制所需的原料来自于　　　　。 答案　(1)能自我复制、具有标记基因 (2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质 粒(或答含有重组质粒)　二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长　四环素 (3)受体细胞 8.(2016 江苏单科,33,9 分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图 1、图 2 中标注了相关限制酶的酶切位点, 其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题: 限制酶 BamHⅠ BclⅠ Sau3AⅠ HindⅢ 识别序列及 切割位点 ↓ G GATC C C CTAG G ↑ ↓ T GATC A ACTAG↑T ↓GATC 　 CTAG↑ ↓ A AGCT T T TCGA A ↑ 图 1 图 2 (1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用　　　　　　　　两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片 段,通过　　　　酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于　　　　态的大肠杆菌。 (2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加　　　　,平板上长出的菌落,常用 PCR 鉴定,所用的引物组成为图 2 中　　　　　　　　。 (3)若 BamHⅠ酶切的 DNA 末端与 BclⅠ酶切的 DNA 末端连接,连接部位的 6 个碱基对序列 为　　　　　　　　　,对于该部位,这两种酶　　　　(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。 (4)若用 Sau3AⅠ切图 1 质粒最多可能获得　　　　种大小不同的 DNA 片段。 答案　(9 分) (1)BclⅠ和 HindⅢ　连接　感受 (2)四环素　引物甲和引物丙 (3)T GATC C A CTAG G(G GATC A C CTAG T)　都不能 (4)7 教师用书专用(9—17) 9.(2014 广东理综,25,6 分)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是(双 选)(　　) A.过程①需使用逆转录酶 B.过程②需使用解旋酶和 PCR 获取目的基因 C.过程③使用的感受态细胞可用 NaCl 溶液制备 D.过程④可利用 DNA 分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞 答案　AD 10.(2014 天津理综,4,6 分)为达到相应目的,必须通过分子检测的是(　　) A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选 B.产生抗人白细胞介素-8 抗体的杂交瘤细胞的筛选 C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定 D.21 三体综合征的诊断 答案　B 11.(2013 江苏单科,22,3 分)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应,为了克服这个缺 陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(多选)(　　) A.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 B.用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 C.PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 DNA 聚合酶 D.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞 答案　BD 12.(2016 天津理综,7,12 分)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。如图是以基因工程 技术获取重组 HSA(rHSA)的两条途径。 (1)为获取 HSA 基因,首先需采集人的血液,提取　　　　合成总 cDNA,然后以 cDNA 为模板,使用 PCR 技术扩增 HSA 基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及 扩增方向。 (2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达 rHSA 的载体,需要选择的启动子是　　　 (填写字母,单选)。 A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子 (3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,其目的 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)人体合成的初始 HSA 多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比,选择途径Ⅰ获 取 rHSA 的优势是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)为证明 rHSA 具有医用价值,须确认 rHSA 与　　　　的生物学功能一致。 答案　(12 分)(1)总 RNA(或 mRNA) (2)B (3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因成功转化 (4)水稻是真核生物,具有膜系统,能对初始 rHSA 多肽进行高效加工 (5)HSA 13.(2015 海南单科,31,15 分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中 经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段 C 后,产生 A、B 两条肽链,再经酶丙作用生成由 51 个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回 答下列问题: (1)人体内合成前胰岛素原的细胞是　　　　　　,合成胰高血糖素的细胞是　　　　。 (2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的　　　　　　序列,用该序列与质粒表达载体构建 胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成　　　　的基因工程菌。 (3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工 业发酵时,应从　　　　中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。 答案　(1)胰岛 B 细胞　胰岛 A 细胞(每空 3 分,共 6 分) (2)DNA　胰岛素原(每空 3 分,共 6 分) (3)菌体(3 分) 14.(2015 四川理综,9,11 分)将苏云金杆菌 Bt 蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如 下图所示(注:农杆菌中 Ti 质粒上只有 T-DNA 片段能转移到植物细胞中)。 质粒中“Bt”代表“Bt 基因”,“KmR”代表“卡那霉素抗性基因” (1)过程①需用同种　　　　　　　　酶对含 Bt 基因的 DNA 和 Ti 质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质 粒的农杆菌筛选出来,应使用　　　　培养基。 (2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让　　　　进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含 卡那霉素的培养基上继续培养,目的是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加　　　　　　　　以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽 也能长根,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是　　　　　　　。种植转基因抗虫棉能减少　　　　的使用,以减轻环 境污染。 答案　(11 分)(1)限制性核酸内切(1 分)　选择(1 分) (2)T-DNA(1 分)　筛选获得 T-DNA 片段的植物细胞(2 分) (3)细胞分裂素浓度(1 分)　芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(2 分) (4)投放棉铃虫(2 分)　农药(1 分) 15.(2015 江苏单科,33,8 分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针,与染色体上对应的 DNA 片段结 合,从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题: 图 1 图 2 (1)DNA 荧光探针的制备过程如图 1 所示,DNA 酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的　　　　键从而产生切口,随后在 DNA 聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的　　　　　　为原料,合成荧光标记的 DNA 探针。 (2)图 2 表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸,使 DNA 双链中　　　　键断裂,形成单 链。随后在降温复性过程中,探针的碱基按照　　　　　　原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交 分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有　　　　条荧光标记的 DNA 片段。 (3)A、B、C 分别代表不同来源的一个染色体组,已知 AA 和 BB 中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若 植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其 F1 有丝分裂中期的细胞中可观察到　　　　个荧光点;在减数第一次 分裂形成的两个子细胞中分别可观察到　　　　个荧光点。 答案　(8 分)(1)磷酸二酯　脱氧核苷酸 (2)氢　碱基互补配对　4 (3)6　2 和 4 16.(2015 江苏单科,32,9 分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。图 1 是该方法所用的基因表 达载体,图 2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白 A、B 分别表示 β-半乳糖苷酶与 胰岛素 A、B 链融合的蛋白)。请回答下列问题: 图 1 图 2 (1)图 1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是　　　　。 (2)图 1 中启动子是　　　　酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)构建基因表达载体时必需的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　。 (4)β-半乳糖苷酶与胰岛素 A 链或 B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在 于　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且 β-半 乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)根据图 2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果 是　 , 理由是　 。 答案　(9 分)(1)终止子 (2)RNA 聚合　作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来 (3)限制酶和 DNA 连接酶 (4)防止胰岛素的 A、B 链被菌体内蛋白酶降解 (5)β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素 A、B 链中不含甲硫氨酸 (6)至少 2 个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸 R 基团中可能还含有游离的氨基 17.(2014 天津理综,8,12 分)嗜热土壤芽胞杆菌产生的 β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生 产中更好地应用,开展了以下试验: Ⅰ.利用大肠杆菌表达 BglB 酶 (1)PCR 扩增 bglB 基因时,选用　　　　　　　　　　　基因组 DNA 作模板。 (2)上图为质粒限制酶酶切图谱。bglB 基因不含图中限制酶识别序列。为使 PCR 扩增的 bglB 基因重组进该质粒, 扩增的 bglB 基因两端需分别引入　　　　　　和　　　　　　不同限制酶的识别序列。 (3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因 为　　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.温度对 BglB 酶活性的影响 (4)据图 1、2 可知,80 ℃保温 30 分钟后,BglB 酶会　　　　;为高效利用 BglB 酶降解纤维素,反应温度最好控制 在　　　　(单选)。 　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 A.50 ℃ B.60 ℃ C.70 ℃ D.80 ℃ 　注:酶的热稳定性是酶在一定温度下,保温一段时间后通过其活性的保持程度来反映的 Ⅲ.利用分子育种技术提高 BglB 酶的热稳定性 在 PCR 扩增 bglB 基因的过程中,加入诱变剂可提高 bglB 基因的突变率。经过筛选,可获得能表达出热稳定性高 的 BglB 酶的基因。 (5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比,上述育种技术获取热稳定性高的 BglB 酶基因的效率更高,其原 因是在 PCR 过程中　　　　(多选)。 A.仅针对 bglB 基因进行诱变 B.bglB 基因产生了定向突变 C.bglB 基因可快速累积突变 D.bglB 基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变 答案　(12 分)(1)嗜热土壤芽胞杆菌 (2)NdeⅠ　BamHⅠ (3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的 BglB 酶 (4)失活　B (5)A、C 考点二　基因工程的应用和发展 1.(2015 北京理综,5,6 分)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是(　　) A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 答案　C 2.(2013 广东理综,3,4 分)从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽 P1。目前 在 P1 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是(　　) A.合成编码目的肽的 DNA 片段 B.构建含目的肽 DNA 片段的表达载体 C.依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 答案　C 3.(2017 课标全国Ⅱ,38,15 分)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程 将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题: (1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的 mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原 因是　　　　　　　　　　　。提取 RNA 时,提取液中需添加 RNA 酶抑制剂,其目的是　　　　　　　　。 (2)以 mRNA 为材料可以获得 cDNA,其原理 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若要使目的基因在受体细胞中表达,需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (答出两点即可)。 (4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA 连接酶催化形成的化学键是　　　　　　　。 (5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分 析,其可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)嫩叶组织细胞易破碎　防止 RNA 降解　(2)在逆转录酶的作用下,以 mRNA 为模板按照碱基互补配对 的原则可以合成 cDNA　(3)目的基因无复制原点;目的基因无表达所需启动子　(4)磷酸二酯键　(5)目的基因的 转录或翻译异常 4.(2014 课标全国Ⅱ,40,15 分)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基 因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。 回答下列问题: (1)理论上,基因组文库含有生物的　　　　基因;而 cDNA 文库中含有生物的　　　　基因。 (2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中　　　　出所需的耐旱基因。 (3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物　　　　的体细胞中,经过一系列的过程得到再生 植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的　　　　,如果检测结果呈 阳性,再在田间试验中检测植株的　　　　是否得到提高。 (4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 3∶1 时,则可推测该耐旱基因 整合到了　　　　　　　　　　(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。 答案　(15 分) (1)全部(2 分)　部分(2 分,其他合理答案也给分) (2)筛选(2 分,其他合理答案也给分) (3)乙(2 分)　表达产物(2 分,其他合理答案也给分)　耐旱性(2 分) (4)同源染色体的一条上(3 分) 教师用书专用(5) 5.(2015 福建理综,33,10 分)GDNF 是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建 了含 GDNF 基因的表达载体(如图 1 所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答: 图 1 图 2 (1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是　　　　　　。 (2)构建含 GDNF 基因的表达载体时,需选择图 1 中的 限制酶进行酶切。 (3)经酶切后的载体和 GDNF 基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有 3 种:单个载体自连、GDNF 基因 与载体正向连接、GDNF 基因与载体反向连接(如图 1 所示)。为鉴定这 3 种连接方式,选择 HpaⅠ酶和 BamHⅠ 酶对筛选得到的载体进行双酶切,并对酶切后的 DNA 片段进行电泳分析,结果如图 2 所示。图中第　　　　泳 道显示所鉴定的载体是正向连接的。 (4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测 GDNF 基因是否成功表达,可用相应的　　　　与提取的 蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时,需进行　　　　培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细 胞移植治疗实验。 答案　(10 分)(1)使细胞分散开　(2)XhoⅠ　(3)②　(4)抗体　传代 三年模拟 A 组　2016—2018 年模拟·基础题组 考点一　基因工程的原理和技术 1.(2018 天津实验中学第二次段考,33)下列关于基因工程工具的叙述,正确的是(　　) A.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 B.DNA 连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合,形成重组 DNA C.Taq 酶是用 PCR 仪对 DNA 分子扩增过程中常用的一种耐高温的 DNA 连接酶 D.限制性核酸内切酶将一个链状 DNA 分子片段切成两个片段需消耗两个水分子 答案　D 2.(2017 北京海淀上学期期中,14)科学家将含有人体 α-抗胰蛋白酶基因的表达载体注射到羊的受精卵中,该受精 卵发育的雌羊乳汁中含有 α-抗胰蛋白酶。上述过程一般不会发生(　　) A.α-抗胰蛋白酶基因与载体间基因重组 B.α-抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中大量扩增 C.RNA 聚合酶识别乳腺特异表达基因的启动子 D.乳腺细胞的高尔基体分泌 α-抗胰蛋白酶 答案　B 3.(2018 四川绵阳一诊,38)基因工程的应用十分广泛,利用此项技术可创造出更加符合人类需求的优良品种或产 品。如美洲拟鲽(是鲽科下的一种比目鱼)的体液中存在抗冻蛋白,能够降低鱼的血液冰点。科学家按 cDNA 路线 分离和克隆了抗冻蛋白基因,并将其导入番茄,获得了抗冻的番茄品种。根据有关知识,回答下列问题: (1)基因工程操作的核心步骤为　　　　　　　　　　,以 mRNA 为材料可以获得 cDNA,其原理 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是　　　　　　　　。 (3)构建重组质粒,需要限制性核酸内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切割位 点是—G↓GATCC—,限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切割位点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在 目的基因的两侧各有 1 个酶Ⅱ的切点。在 DNA 连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的末端能否连 接?　　　　。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)质粒作为基因工程常用运载体必须具备的条件 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答 2 点)。 答案　(1)基因表达载体的构建　在逆转录酶的作用下,以 mRNA 为模板按照碱基互补配对的原则可以合成 cDNA　(2)农杆菌转化法　(3)可以　因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性(或平)末端是相同　(4)能在宿主 细胞内复制并稳定保存;具有多个限制酶切位点有利于剪切;具有标记基因有利于检测等 4.(2018 河南新乡一模,12)噬菌体抗体库技术是指将人的全部抗体基因插入噬菌体的基因组中,然后让该噬菌体 感染大肠杆菌,最终使抗体以融合蛋白的形式表达于噬菌体的表面,形成含有全套抗体谱的噬菌体抗体库。请回 答下列问题: (1)人体内的抗体是在　　　　　(细胞名称)中合成后,以胞吐的方式分泌到内环境中的。 (2)若要获取人的抗体基因,可以从细胞中提取相应的 RNA,通过逆转录过程获取　　　　片段,再合成目的基因。 采用 PCR 技术扩增目的基因的过程中,需要的物质除模板链、四种脱氧核苷酸外,还需 要　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)构建重组 DNA 分子的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。在噬菌体抗体库的 构建过程中,是否需要利用 CaCl2 处理大肠杆菌以制备感受态细胞?请写出原 因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)检测大肠杆菌转录出的相应 RNA 时应采用　　　　　　技术,即从原核细胞中提取 RNA, 以　　　　　　　　　　　　　　　　　　为探针,与 RNA 杂交。该技术的原理是　　　　　　　　　　。 答案　(1)浆细胞　(2)cDNA　引物和 DNA 聚合酶(Taq 酶)　(3)使人的抗体基因在大肠杆菌细胞中稳定表达,并 能传递给下一代　不需要,噬菌体可以侵染大肠杆菌,可将重组 DNA 分子注入大肠杆菌　(4)分子杂交　用放射 性同位素标记的目的基因(放射性同位素标记的抗体基因)　碱基互补配对 5.(2017 江苏南京溧水高中上学期月考,32)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因, 只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答: (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、　　　　　　　　　　　　、将目的基因导 入受体细胞、　　　　　　　　　　　　。 (2)A 过程需要的酶有　　　　　　　　　和　　　　　　。 (3)要把重组质粒导入土壤农杆菌,首先必须用　　　　处理土壤农杆菌,使土壤农杆菌转变为　　　　　态;然后 将　　　　　　　　在缓冲液中混合培养完成转化过程。 (4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后,将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]　　　　 和[E]　　　　。如要确保再生植株中含有抗虫基因,可在 C 过程的培养基中加入　　　　　。 (5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是　　　　　　　　　　　　　　　　。这需 要通过检测才能知道,检测采用的方法是　　　　　　　　。 答案　(1)基因表达载体的构建　目的基因的检测与鉴定 (2)限制酶　DNA 连接酶 (3)Ca2+　感受　重组质粒和感受态细胞 (4)脱分化　再分化　卡那霉素 (5)目的基因是否插入受体细胞的 DNA 分子上　DNA 分子杂交技术 考点二　基因工程的应用和发展 6.(2017 北京朝阳上学期期中,23)人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细,但强度却更大,于是有人试图通过破解蛛丝 蛋白的结构从而推出其基因结构,以指导对蚕丝蛋白基因的改造,从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝,此过程的 名称和依据的原理分别是(　　) A.基因突变和 DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程和 RNA→RNA→蛋白质 C.基因工程和 DNA→RNA→蛋白质 D.蛋白质工程和蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质 答案　D 7.(2017 黑龙江大庆一中上学期期末,40)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病,患者的血红蛋白分子 β 肽链第 6 位氨基酸——谷氨酸被缬氨酸代替,导致功能异常。回答下列问题: (1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的　　　　　　　序列发生改变。 (2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中,可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操 作　　　　　　　(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程,理由是该操作　　　　　　　　　　　　。 (3)用基因工程方法制备血红蛋白时,可先提取早期红细胞中的　　　　,以其作为模板,在　　　　酶的作用下反 转录合成 cDNA。cDNA 与载体需在　　　　　　　　　　　　酶的作用下,拼接构建基因表达载体,导入受体 菌后进行表达。 (4)检测受体菌是否已合成血红蛋白,可从受体菌中提取　　　　,用相应的抗体进行　　　　杂交,若出现杂交带, 则表明该受体菌已合成血红蛋白。 答案　(1)碱基对 (2)不属于　没有对现有的蛋白质进行改造 (3)mRNA　逆转录　限制酶和 DNA 连接 (4)蛋白质　抗原—抗体 8.(2017 甘肃会宁一中第二次月考,40)利用乳腺生物反应器获取药用蛋白具有产量高、成本低等优点。如图为培 育转基因奶牛获得人血清白蛋白的流程。 请回答: (1)PCR 扩增人血清白蛋白基因使用的酶是　　　　　　　　　　。要使人血清白蛋白基因在转基因奶牛的乳 腺细胞中表达,应将其与　　　　　基因的启动子等调控组件重组。 (2)过程②包括　　　　　　技术和胚胎移植技术;可用　　　　　　　技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质 相同的牛犊。 (3)若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,可采用　　　　　　　　　技术。 答案　(1)热稳定 DNA 聚合酶(Taq 酶)　牛乳腺蛋白(乳腺蛋白) (2)早期胚胎培养(动物细胞培养)　胚胎分割 (3)抗原—抗体杂交 9.(2018 河南豫南豫北名校联赛,38)基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达 到治疗疾病的目的。通过人工改造能使某种 DNA 病毒失去自我繁殖能力,但其 DNA 还能成功整合到宿主细胞 染色体上,从而达到使用病毒作载体治疗某些疾病的目的。如图表示用这种病毒作载体治疗白血病的过程。请 分析回答下列问题。 (1)治疗过程用到的生物技术有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用病毒作载体,必须保证病毒核酸为　　　　结构。人工改造这种病毒载体通常要加装　　　　　　以及启 动子和终止子,启动子的作用是　 。 (3)图示基因治疗方法　　　　　(填“能”或“不能”)解决后代遗传问题。 (4)鉴定目的基因是否整合到细胞染色体上的方法是采用 DNA 分子杂交技术,即将转基因生物的基因组 DNA 提 取出来,在含有目的基因的 DNA 片段上用　　　　　　等作标记,以此作为探针,使探针与基因组 DNA 杂交。 答案　(1)基因工程技术(转基因技术)和动物细胞培养　(2)双螺旋(或双链)　标记基因　启动子是 RNA 聚合酶 识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA　(3)不能　(4)放射性同位素 10.(2018 安徽安庆第二次联考,36)　　材料一:人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人 胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干 DNA 片段,拼接而成,并且在胰 岛素—COOH 端加上 KDEL 内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中降解。将该基因置于果实专一性启动子 的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。 材料二:T4 溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码 T4 溶菌酶的基因进行改造,使其表达的 T4 溶菌酶 的第 3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第 97 位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了 T4 溶菌 酶的耐热性。 (1)材料一中基因工程操作是采用　　　　　　方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛 素基因中编码氨基酸的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,这是因为密码子具 有　　　　　　　　　。要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用　　　　技术。 (2)根据上述描述,转基因操作时所用的载体是　　　　　　　　　　　,载体上的　　　　　　可以转移至受体 细胞,并且整合到受体细胞染色体的 DNA 上。 (3)材料二属于　　　　　工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对　　　　　　　 进行改造,或制造一种　　　　　　的技术。 答案　(1)人工合成　简并性　PCR　(2)农杆菌的 Ti 质粒　T-DNA　(3)蛋白质　现有蛋白质　新蛋白质 B 组　2016—2018 年模拟·提升题组 (满分：70 分　时间：40 分钟) 一、选择题(每小题 4 分,共 4 分) 1.(2018 北京海淀实验中学月考,36)图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点,Ampr 表示氨苄青 霉素抗性基因,neo 表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是(　　) A.图甲中的质粒用 BamHⅠ切割后,含有 4 个游离的磷酸基团 B.用 PstⅠ和 HindⅢ酶切,可以保证重组 DNA 序列的唯一性 C.在构建重组质粒时,可用 PstⅠ和 BamHⅠ切割质粒和外源 DNA D.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 答案　B 二、非选择题(共 66 分) 2.(2018 福建福安一中第一学期期中,39)下面是利用基因工程培育抗虫大豆的流程图,请据图回答:(10 分) (1)上述流程的核心步骤是　　　(填序号),完成步骤④利用了　　　　　　　技术。 (2)如果从基因文库中获取抗虫基因,在构建基因文库过程需要用到的操作工具有　　　　　　　　　　　　;如 果通过 PCR 技术获取抗虫基因,则需要准备 4 个物质条件,除需含目的基因的 DNA 和原料外,还需 要　　　　　　　　　　　　　　。 (3)该流程选用农杆菌中 Ti 质粒作为载体的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)从分于水平上检测大豆细胞中是否导入抗虫基因的方法是　　　　　　　,从个体水平上检测大豆植株是否 有抗虫特性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)①　植物组织培养　(2)DNA 连接酶、限制酶、载体　已知核苷酸序列的引物、Taq 酶　(3)载体上 T- DNA 能将抗虫基因整合到宿主的染色体上　(4)DNA 分子杂交　将害虫放置在棉花上观察害虫是否死亡 3.(2018 黑龙江哈师大附中期中,55)科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,并成功地在大 肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛 选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—,请据图回 答:(10 分) (1)过程①所需要的酶是　　　　　　　　。 (2)在构建基因表达载体的过程中,应用限制酶　　　　切割质粒,用限制酶　　　　切割目的基因。用限制酶切 割目的基因和载体后形成的黏性(或平)末端通过　　　　　　原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的 DNA 分子进行重组,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用　　　　　　进行处理,以增大　　　　　　的通透性,使含有目的基因的 重组质粒容易进入受体细胞。 (4)将得到的大肠杆菌 B 涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,得到如图 a 所示的结果(圆点表示菌落),该结果 说明能够生长的大肠杆菌中已导入了　　　　　　　　　　　,反之则没有导入;再将灭菌绒布按到培养基 a 上, 使绒布表面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图 b 所示的结果(圆圈表示与图 a 中培养 基上对照无菌落的位置)。与图 b 圆圈相对应的图 a 中的菌落表现型是　　　　　　　　　　　　　,这些大肠 杆菌中导入了　　　　　。 (5)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为　　　　　　　　　　　　　。目的基因导入大肠 杆菌中后表达的过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)逆转录酶　(2)Ⅰ　Ⅱ　碱基互补配对　人的基因与大肠杆菌 DNA 分子的双螺旋结构相同　(3)CaCl2 溶液　细胞壁　(4)普通质粒或重组质粒　抗氨苄青霉素而不抗四环素　重组质粒　(5)二者共用一套密码子　 生长激素基因→mRNA→生长激素 4.(2018 天津南开中学第一次月考,3)如图表示科学家培养转绿色荧光蛋白基因植物的过程,请回答:(10 分) (1)利用打孔器从烟草叶片上取多个大小相等的小圆片与重组农杆菌共培养一昼夜后,接种在含卡那霉素的培养 基上,为筛选出被农杆菌感染的小圆片,作为运载体的 Ti 质粒应含有　　　　　　　　　　　基因,运载体上 的　　　　　　　是 RNA 聚合酶识别和结合的位点。为了将目的基因整合到烟草细胞的　　　　　　　上,目 的基因应插入 Ti 质粒的　　　　　　　　片段上。 (2)图中小圆片周围长出的结构 A 称为　　　　　　,此后需要将生长良好的结构 A 转移到分化培养基上。图中 ④过程为　　　　。本实验可使用特殊的仪器在 A 中检测目的基因的表达情况,请预测观察到的现象 是　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)卡那霉素抗性　启动子　染色体(核 DNA)　T-DNA　(2)愈伤组织　再分化　(愈伤组织边缘或局部细 胞)发出绿色荧光 5.(2017 河北唐山上学期期末,38)科学家通过利用 PCR 定点突变技术改造 Rubisco 酶基因,提高了光合作用过程 中 Rubisco 酶对 CO2 的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题:(8 分) (1)PCR 过程所依据的原理是　　　　　　,利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷 酸序列,以便根据这一序列合成　　　　　;扩增过程需要加入　　　　　　　　　酶。 (2)启动子是一段有特殊结构的 DNA 片段,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质,说明整个生物界　　　　　　　　　。 (3)可利用定点突变的 DNA 构建基因表达载体。常用　　　　　　　将基因表达载体导入植物细胞,还需用到植 物细胞工程中的　　　　　　　　技术,来最终获得转基因植物。 答案　(1)DNA 双链复制　引物　热稳定 DNA 聚合(或 Taq)　(2)RNA 聚合酶识别和结合部位,驱动转录出 mRNA　共用一套密码子　(3)农杆菌转化法　植物组织培养 6.(2017 河北衡水上学期五调,38)请回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题:(8 分) (1)培育转基因植物过程的核心步骤是　　　　　　　　　,其目的是使目的基因在受体细胞中　　　　　　,并 且可以通过复制遗传给下一代,同时,使目的基因表达和发挥作用。 (2)构建基因表达载体时,可利用 DNA 连接酶连接被限制酶切开的　　　　　　键。基因表达载体的组成部分包 括启动子、终止子、目的基因、　　　　　　、复制原点等。 (3)组成基因表达载体的单体是　　　　　　　。基因表达载体中的启动子是　　　　　　　识别和结合的部 位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过　　　　(填过程)合成 mRNA。 (4)用两种限制酶 XbaⅠ和 SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某 DNA,获得含目的基因的片段。若利用该 片段构建基因表达载体,应选用的 Ti 质粒是如图中的　。 注:图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点 答案　(1)基因表达载体的构建　稳定存在　(2)磷酸二酯　标记基因　(3)脱氧核苷酸　RNA 聚合酶　转录 　(4)甲 7.(2018 河南中原名校质检,31)干旱会影响农作物产量,科学家们对此进行了研究。如图为用探针检验某一抗旱 植物基因型的原理,相关基因用 R 和 r 表示。(10 分) (1)基因 R 与 r 的本质区别是　　　　　　　　　　的不同。在利用 PCR 技术扩增 R 或 r 基因过程中,利 用　　　　可寻找抗旱基因的位置并进行扩增。 (2)若被检植株发生 A 现象,不发生 B、C 现象,则被检植物的基因型为　　　　。 (3)用从基因文库中获取目的基因的方法获取抗旱基因时需要用到限制酶,限制酶的具体作用部位 是　　　　　　　　。 (4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,其依据主要是:当植物受到损伤时,伤口处的细胞会 分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的 　。 (5)经检测,抗旱基因已经导入烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的 mRNA,从构建基因表达载体的角度推测, 最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)脱氧核苷酸排列顺序(或碱基对排列顺序)　引物　(2)RR　(3)磷酸二酯键　(4)Ti 质粒上的 T-DNA 可 转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的 DNA 上　(5)基因表达载体上的目的基因首端未加入启动子 8.(2017 云南昆明摸底调研,40)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFI),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。下图是某质 粒载体上的 SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。(10 分) 据图回答问题: (1)在该实验中为构建基因表达载体,用 SacⅠ、XbaⅠ切下 CBFI 基因后,对质粒载体进行切割的限制酶 是　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)连接 CBFI 基因到该质粒载体后,作为基因表达载体的组成还必须有　　　　　　　　。将重组质粒导入香 蕉细胞最常用的方法是　　　　　　　　。 (3)为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFI 基因,可用含　　　　　　的培养基进行筛选。 (4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行　　　处理,鉴定两组之间 的抗寒性差异,如果　　　　　　　　　　　　　　　,则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。 答案　(1)SacⅠ、XbaⅠ　用相同限制酶切割来源不同的 DNA 后,可产生相同的末端　(2)启动子和终止子　农 杆菌转化法　(3)氨苄青霉素　(4)低温　实验组的抗寒能力明显高于对照组