1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上選修三現(xiàn)代生物科技專題第1講基因工程及其安全性(含生物武器)S(1)基因工程的誕生()(2)基因工程的原理及技術(shù)()(3)基因工程的應(yīng)用()(4)蛋白質(zhì)工程()(5)轉(zhuǎn)基因生物的安全性()(6)生物武器對人類的威脅()一、基因工程的概念及基本工具1概念(1)操作環(huán)境：體外(2)操作水平：分子(DNA)水平，又叫_(3)原理：_(4)優(yōu)點：定向改造生物性狀2基因工程的基本工具(1)限制性核酸內(nèi)切酶(2)DNA連接酶常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源_T4噬菌體功能連接黏性末端連接_結(jié)果恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵(3)載體常用

2、載體質(zhì)粒其他載體：噬菌體衍生物、_等。二、基因工程的基本操作程序1目的基因的獲取(1)目的基因：編碼蛋白質(zhì)的基因。(2)獲取方法：從基因文庫中獲取、利用_擴增目的基因、利用_人工合成。2基因表達載體的構(gòu)建基因工程的核心(1)目的：使目的基因在受體細胞中_，并可以遺傳給下一代；使目的基因能夠_和發(fā)揮作用。(2)基因表達載體的組成：目的基因、_、終止子和標記基因等，如圖。 與載體相比較，增加啟動子、目的基因和終止子三個基因片段，其功能各不相同。啟動子(DNA片段)起始密碼子(RNA)；終止子(DNA片段)終止密碼子(RNA)。3將目的基因?qū)胧荏w細胞導(dǎo)入植物細胞：_、基因槍法、花粉管通道法導(dǎo)入動物

3、細胞：_導(dǎo)入微生物的方法：先用_處理再融合4目的基因的檢測和鑒定(1)檢測：分子水平。檢測是否有目的基因：分子雜交技術(shù)(_轉(zhuǎn)基因生物_)檢測是否轉(zhuǎn)錄：分子雜交技術(shù)(DNA探針轉(zhuǎn)基因生物_)檢測是否翻譯：_(2)鑒定：個體水平。三、基因工程的應(yīng)用技術(shù)名稱應(yīng)用植物基因工程培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和_轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)動物基因工程提高動物生長速度，改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物，用轉(zhuǎn)基因動物作_的供體基因治療把_導(dǎo)入病人體內(nèi)，使其表達產(chǎn)物發(fā)揮作用，從而治療疾病，分為體內(nèi)基因治療和體外基因治療四、蛋白質(zhì)工程1崛起緣由天然蛋白質(zhì)_人類生產(chǎn)和生活的需要。2目標根據(jù)人們對

4、蛋白質(zhì)功能的特定需求，對_進行分子設(shè)計。3操作手段基因修飾或基因合成。4設(shè)計流程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的_序列找到對應(yīng)的_序列(基因)。自我校對：DNA重組技術(shù)基因重組原核生物磷酸二酯鍵特定的脫氧核苷酸序列黏性末端大腸桿菌黏性末端或平末端限制酶遺傳標記基因動植物病毒PCR技術(shù)DNA合成儀穩(wěn)定存在表達啟動子農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2DNA探針DNAmRNA抗原抗體雜交抗逆器官移植正常基因不一定完全符合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)氨基酸脫氧核苷酸基因工程的理論基礎(chǔ)與操作工具1基因工程的基本原理和理論基礎(chǔ)概括(如下圖)2與DNA分子相關(guān)的酶(1)幾種酶的比較比較項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶

5、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間的氫鍵作用結(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)限制酶與DNA連接酶的關(guān)系限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。DNA連接酶起作用時不需要模板。3載體(1)作用作為運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi)。利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制。(2)具備的條件能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。具有特殊的標記基因，以便進行篩選。(3)種類質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡

6、單、獨立于細菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。噬菌體的衍生物。動植物病毒。 (1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進行人工改造。(2)限制酶切割位點所處的位置必須是在所需的標記基因之外，這樣才能保證標記基因的完整性，有利于對目的基因的檢測。本部分知識多以選擇題的形式出現(xiàn)，并且與必修內(nèi)容聯(lián)系密切，也可在基因工程綜合題中作為某一具體問題出現(xiàn)。【典例1】(2012·江蘇單科，32)圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)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、BamH

7、、Mbo、Sma 4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題。(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由_連接。(2)若用限制酶Sma完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是_末端，其產(chǎn)物長度為_。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同長度的DNA片段。(4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)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

8、大腸桿菌，一般需要用添加_的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，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，其最可能的原因是_。解析本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì)粒構(gòu)建的相關(guān)知識。(1)通過分析DNA分子結(jié)構(gòu)的特點可知，在DNA的一條鏈中，相鄰兩個堿基依次由脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接。(2)限制酶Sma的識別序列和酶切位點為CCCGGG，酶切位點位于識別序列的中軸線上，所以酶切后形成的末端是平末端。在圖1DNA片段中，有兩個Sma的識別序列，完全切割后形成的產(chǎn)物長度有三種，分別為：5343537bp；79633790bp；6583661bp。(3)D基因突變?yōu)閐基因后，其堿基序列

9、中只含有一個Sma的識別序列，此時用Sma完全切割該DNA片段后產(chǎn)物的長度有兩種，分別為：53479631 327bp；6583661bp。所以，從雜合子(Dd)中分離出的D、d基因DNA片段被Sma完全切割，產(chǎn)物中有537bp、790bp、661bp、1 327bp 4種不同長度的DNA片段。(4)分析圖1 DNA片段上的限制酶酶切位點可知，為了防止目的基因被破壞，并將目的基因從DNA片段中切下來，只能選擇用BamH對目的基因進行處理。質(zhì)粒用BamH 處理后，會破壞抗生素A抗性基因，但抗生素B抗性基因正常，所以篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時，一般需用添加抗生素B的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。因為用同種限制酶

10、處理后目的基因和質(zhì)粒上形成的黏性末端完全相同，所以部分目的基因D可能會反向連接在質(zhì)粒上，此類重組質(zhì)粒上的目的基因D將不能正確表達。答案(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamH抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接基因工程的基本操作程序及其應(yīng)用高考地位：5年21考2012福建、全國新課標、江蘇、天津，2011江蘇、山東、四川、海南，2010天津、四川1目的基因的獲取途徑(1)從基因文庫中獲取：包括基因組文庫和cDNA文庫等。(2)人工合成目的基因的常用方法化學(xué)合成法：已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用

11、化學(xué)方法合成，不需要模板。反轉(zhuǎn)錄法：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。(3)通過PCR技術(shù)擴增目的基因即通過指數(shù)式擴增獲取大量的目的基因。2基因表達載體的構(gòu)建 該過程把三種工具(兩種工具酶、一種載體)全用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進行。基因表達載體結(jié)構(gòu)模式圖參見“雙基自主落實”3將目的基因?qū)胧荏w細胞(1)目的：目的基因進入受體細胞內(nèi)并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達。(2)受體細胞種類不同，導(dǎo)入方法不同生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)Ca2處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細胞整合到受體細胞

12、的DNA上表達將含有目的基因的表達載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動物Ca2處理細胞感受態(tài)細胞重組表達載體DNA分子與感受態(tài)細胞混合感受態(tài)細胞吸收DNA分子4.目的基因的檢測與鑒定本部分知識是現(xiàn)代生物科技的核心內(nèi)容，是高考的重點，各省對本部分內(nèi)容考查要求不同，高考命題的題型及賦分值有較大差異，但全國新課標卷及各省市卷多有涉及。【典例2】(經(jīng)典題)如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。請據(jù)圖回答問題。(1)A過程所用的載體是_，需要的工具酶有_和_。(2)C

13、過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需加入_。(3)由圖中離體棉花葉片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用_技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是_。(4)如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進行檢測，D過程應(yīng)該用放射性同位素(或熒光分子)標記的_作為探針。(5)如果從個體生物水平來鑒定，D過程可用的最簡單檢測方法是_。解析(1)圖中作為載體的是含kanr質(zhì)粒，基因工程中的工具酶有DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶。(2)C過程的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，為了篩選出含有目的基因的重組質(zhì)粒，培養(yǎng)基中應(yīng)含有卡那霉素。(3)離體植物組織培育植株采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，依據(jù)的原理是植物細胞的全能性。(4)再生植株檢測應(yīng)

14、該檢驗是否抗蟲，因此要用放射性同位素標記抗蟲基因。(5)可以用棉鈴蟲食用再生植株，通過蟲子是否死亡判斷是否為抗蟲植株。答案(1)含kanr質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(兩種酶順序可顛倒)(2)卡那霉素(3)植物組織培養(yǎng)植物細胞全能性(4)抗蟲基因(5)讓棉鈴蟲食用再生植株(抗蟲接種實驗) 基因文庫中不是直接保管相應(yīng)基因，基因文庫中的基因保存在受體菌中。植物細胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整植物體，因此受體細胞可以是受精卵也可以是體細胞；動物基因工程中的受體細胞一般是受精卵。目的基因的檢測和表達既要在分子水平上進行，還要在個體水平上進行。關(guān)注熱點轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性、生物武器及蛋白

15、質(zhì)工程1轉(zhuǎn)基因生物的安全性辨析關(guān)注焦點正方觀點反方觀點食物安全有安全性評價、科學(xué)家負責(zé)的態(tài)度，轉(zhuǎn)基因食品影響健康，無實例無證據(jù)反對“實質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成分改變生物安全(對生物多樣性的影響)生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時間有限擴散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染”環(huán)境安全(對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響)不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護農(nóng)田土壤環(huán)境打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進入人體2.生物武器(1)種類種類舉例致病菌鼠疫菌、霍亂弧

16、菌、傷寒桿菌、炭疽桿菌、痢疾桿菌病毒天花病毒、動物痘病毒等基因重組的致病菌、生化毒劑如肉毒桿菌毒素可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，從而引起肌肉麻痹。只要有0.01 mg的肉毒桿菌毒素就可以使人死亡(2)特點：傳染性強；污染面廣，危害時間長；難以防治；具有一定的潛伏期；受自然條件影響大。(3)傳播途徑：經(jīng)食物和水傳播；空氣傳播；接觸傳播；蟲媒傳播；病原體直接傳播。 3蛋白質(zhì)工程的過程和實例(1)蛋白質(zhì)工程的過程：其基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(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)。其流程圖如下：(2)蛋白質(zhì)工程的實例：通過蛋白質(zhì)工程改造的干擾素可在70 條件

17、下保存半年。經(jīng)過蛋白質(zhì)工程改造天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶這兩種酶后，使玉米體內(nèi)賴氨酸的含量大大提高。本考點命題多與基因工程操作及其它生物技術(shù)綜合起來命制，單獨命題一般為選擇題，多出現(xiàn)在單科卷中。【典例3】(2012·江蘇單科，13)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯誤的是()。A種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物解析本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題，種植轉(zhuǎn)基因作物時為了避免基因污染，應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離，故A對；轉(zhuǎn)基因

18、作物被動物食用后，目的基因會被動物消化，不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中，故B錯；轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因擴散至野生植物中，從而影響野生植物的遺傳多樣性，故C對；轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可被微生物利用，故D對。答案B1(2012·福建理綜，32)肺細胞中的let7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let7基因?qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。圖1圖2請回答下列問題。(1)進行過程時，需用_酶切開載體以插入let7基因。載體應(yīng)有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動let7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為_。(2)進行過程時，需用_

19、酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于傳代培養(yǎng)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，let7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2。據(jù)圖分析，可從細胞中提取_進行分子雜交，以直接檢測let7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中_(RAS mRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。解析此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。(1)構(gòu)建基因表達載體時，需要用同種限制酶切割目的基因和載體，使之產(chǎn)生相同的黏性末端。載體應(yīng)有啟動子、終止子和標記基因，其中啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。(2)動物細胞培養(yǎng)時，常用胰蛋白酶處理貼壁的細胞，使之相互分離，以利于傳代培養(yǎng)。(3)檢驗?zāi)康幕蚴欠癖磉_，常用

20、分子雜交技術(shù)。從被導(dǎo)入目的基因的細胞內(nèi)提取RNA，與目的基因單鏈雜交，如果出現(xiàn)雜交帶，說明目的基因已轉(zhuǎn)錄。由圖2知，當(dāng)let7基因轉(zhuǎn)錄出來的miRNA與癌基因RAS轉(zhuǎn)錄出的mRNA雜交時，就會抑制RAS蛋白的產(chǎn)生，故肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中RAS蛋白含量減少引起的。答案(1)限制性核酸內(nèi)切(或限制)啟動子(2)胰蛋白(3)RNARAS蛋白2(2012·天津理綜，8)黃曲霉毒素B1(AFB1)存在于被黃曲霉菌污染的飼料中，它可以通過食物鏈進入動物體內(nèi)并蓄積，引起癌變。某些微生物能表達AFB1解毒酶，將該酶添加在飼料中可以降解AFB1，清除其毒性。回答下列問題。(1)AFB

21、1屬于_類致癌因子。(2)AFB1能結(jié)合在DNA的G上，使該位點受損傷變?yōu)镚*，在DNA復(fù)制中，G*會與A配對。現(xiàn)有受損傷部位的序列為，經(jīng)兩次復(fù)制后，該序列突變?yōu)開。(3)下圖為采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)AFB1解毒酶的流程圖：據(jù)圖回答問題。在甲、乙條件下培養(yǎng)含AFB1解毒酶基因的菌株，經(jīng)測定，甲菌液細胞密度小、細胞含解毒酶；乙菌液細胞密度大、細胞不含解毒酶。過程應(yīng)選擇_菌液的細胞提取總RNA，理由是_。過程中與引物結(jié)合的模板是_。檢測酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶，應(yīng)采用_方法。(4)選取不含AFB1的飼料和某種實驗動物為材料，探究該AFB1解毒酶在飼料中的解毒效果。實驗設(shè)計及測定結(jié)果見下表：

22、組別添加肝臟AFB1殘留量/(ng·g1)A006.4B100020.9C100116.8D100311.7E10057.3F10077.3據(jù)表回答問題。本實驗的兩個自變量分別為_。本實驗中，反映AFB1解毒酶解毒效果的對照組是_。經(jīng)測定，某污染飼料中AFB1含量為100 g/kg，則每千克飼料應(yīng)添加_g AFB1解毒酶，解毒效果最好，同時節(jié)約了成本。(5)采用蛋白質(zhì)工程進一步改造該酶的基本途徑是：從提高酶的活性出發(fā)，設(shè)計預(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_序列。解析(1)AFB1是黃曲霉菌產(chǎn)生的一種化學(xué)物質(zhì)，屬于化學(xué)致癌因子。(2)根據(jù)現(xiàn)在的突變序列可推知當(dāng)G*不

23、與C配對，只與A配對時，半保留復(fù)制兩次后會出現(xiàn)與原來序列不同的。(3)因為甲菌液細胞中含解毒酶，說明解毒酶基因在甲菌液細胞中可以表達，細胞中一定含有解毒酶基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA。PCR擴增過程中，需要的模板是含目的基因的一段DNA，故該過程中模板應(yīng)該是AFB1解毒酶基因的cDNA。基因工程的檢測與鑒定階段，在分子水平上需要進行三步檢測，其中檢測目的基因是否成功表達出蛋白質(zhì)，所用方法是抗原抗體雜交法。(4)A組作為對照組，與其他幾組實驗組的區(qū)別在于飼料中是否添加AFB1；B組作為對照組與其他幾組的區(qū)別在于AFB1解毒酶是否添加及添加量的多少。故實驗中有兩個自變量分別是AFB1添加量和AFB1解毒酶

24、的添加量。B組未添加解毒酶，且與其他幾組實驗組進行相同飼養(yǎng)，故B組為對照組。由表格中數(shù)據(jù)可知當(dāng)污染飼料中AFB1含量為100 g/kg時，每千克飼料中添加5 gAFB1解毒酶效果與添加7 g等效且最好，因此添加5 g效果最好，且成本最低。(5)蛋白質(zhì)工程的基本步驟是，從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找出相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。答案(1)化學(xué)(2)(3)甲甲菌液細胞的AFB1解毒酶基因已轉(zhuǎn)錄生成mRNA，而在乙菌液細胞中該基因未轉(zhuǎn)錄AFB1解毒酶基因的cDNA抗原抗體雜交(4)AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量B組(或B組A組)5(5)脫氧核苷酸(時間：

25、45分鐘)A級基礎(chǔ)演練1(2013·溫州測試)下列關(guān)于基因工程的敘述中，正確的是()。ADNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學(xué)鍵相同BDNA連接酶對“縫合”序列不進行特異性識別，無專一性催化特點C受體細菌若能表達質(zhì)粒載體上抗性基因，即表明重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入D培育轉(zhuǎn)基因油菜，需對受體細胞進行氯化鈣處理解析DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵，故A項正確；酶具有專一性的特點，對于有黏性末端的DNA片段，DNA連接酶只識別連接含有相同黏性末端的DNA片段，故B項錯誤；有些受體細菌體內(nèi)本身就含有與質(zhì)粒上相同的抗性基因，故抗性基因的表達不能作為成功導(dǎo)入的標志，故C項錯誤；用

26、氯化鈣處理大腸桿菌，可增加大腸桿菌細胞壁的通透性，利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入，對于植物細胞而言，氯化鈣不起作用，故D項錯誤。答案A2對轉(zhuǎn)基因生物的安全性發(fā)生爭論，與科學(xué)發(fā)展水平的限制有密切關(guān)系。下面關(guān)于基因的相關(guān)知識中，不可能是爭論的原因的是()。A對基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控機制等的了解仍相當(dāng)有限B所轉(zhuǎn)移的基因有不少是異種生物之間的基因轉(zhuǎn)移C外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的DDNA重組技術(shù)需要有精心設(shè)計的“分子工具”解析在DNA重組技術(shù)中使用的“分子工具”包括限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體，人們可以根據(jù)需要選擇使用，不可能是爭論的原因。答案D3(2013·廣東名校質(zhì)檢)下列關(guān)于基因成果的

27、概述，錯誤的是()。A在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于治療疾病B在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物C在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型巨大，品質(zhì)優(yōu)良的動物D在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化解析基因成果在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于生產(chǎn)藥物。答案A4(2013·廣東四校聯(lián)考)將人的干擾素基因通過基因定點突變，使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸，改造后的干擾素比天然干擾素的抗病毒活性和穩(wěn)定性顯著提高，此項技術(shù)屬于()。A蛋白質(zhì)工程 B細胞工程C胚胎工程 D生態(tài)工程解析蛋白質(zhì)工程是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質(zhì)進行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善

28、的蛋白質(zhì)分子。由題意知該技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程。答案A5(2012·廣雅中學(xué)模擬)以下為形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是()。A催化過程的酶是RNA聚合酶B過程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合C催化過程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫D如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則一個雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40%解析由題意可知，分別表示逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA解旋、引物結(jié)合到單鏈DNA及互補鏈的合成。過程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A錯；由以上分析知B正確；催化過程的酶都是DNA聚合酶，過程是在7075 的高溫條件下進行的，只有

29、該過程中的酶需耐高溫，C錯；在DNA分子中有T無U，D錯。答案B6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程示意圖，其中Pst、Sma、EcoR、Apa為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說法錯誤的是()。A圖示過程是基因工程的核心步驟B表達載體構(gòu)建時需要用到限制酶 SmaC抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來D除圖示組成外，表達載體中還應(yīng)該含有啟動子和終止子等結(jié)構(gòu)解析圖示過程為基因表達載體的構(gòu)建過程，是基因工程中的核心步驟。構(gòu)建過程中需要將目的基因完整切割下來，此時要用到限制酶Pst、EcoR。抗卡那霉素基因是標記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細胞。基

30、因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因等。答案B7(2011·海南單科，31)回答有關(guān)基因工程的問題。(1)構(gòu)建基因工程表達載體時，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生_末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生_(相同、不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時，構(gòu)建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是_。在用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，常用_處理大腸桿菌，以利于表達載體進入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為_。為了

31、檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成_，常用抗原抗體雜交技術(shù)。(3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的_中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的_上。解析(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸兩側(cè)將DNA切開時，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線切開時，產(chǎn)生的是平末端。要使目的基因和質(zhì)粒直接進行連接，應(yīng)使用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，使二者產(chǎn)生相同黏性末端。(2)一個基因表達載體的組成，除含有目的基因外，還必須有啟動子、終止子

32、和標記基因。啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，可以驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。在用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，為便于表達載體進入，常用CaCl2處理大腸桿菌。要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出對應(yīng)的mRNA，可采用分子雜交技術(shù)，即用目的基因片段作探針，與mRNA雜交，如果顯示出雜交帶，則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(3)運用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎麜r，要先將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的TDNA中，然后將該農(nóng)桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入到植物細胞的染色體DNA上。答案(1)平相同(2)驅(qū)動胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNACaCl2溶液(或Ca

33、2)分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)(3)TDNA染色體DNAB級智能提升8(新題快遞)請閱讀下列幾段文字后回答問題。資料1有人把蠶的DNA分離出來，用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因，再從細菌細胞中提取一種叫“質(zhì)粒”的DNA分子，把它和絲蛋白基因拼接在一起再送回細菌細胞中，結(jié)果，此細菌就有生產(chǎn)蠶絲的本領(lǐng)。資料2法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血紅蛋白，從而由植物提供醫(yī)療中所需要的人體血液。(1)所有這些實驗統(tǒng)稱為_工程，所有這些實驗的結(jié)果，有沒有生成前所未有的新型蛋白質(zhì)？_。(2)資料1中實驗結(jié)果的細菌能生產(chǎn)蠶絲，說明_。在將質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌

34、時，一般要用_處理該菌，以使之處于_細胞狀態(tài)，以便吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。(3)資料2中由玉米、煙草的基因生產(chǎn)人類血紅蛋白為什么要加入“Fe”原子？_。植物中含類似人類血紅蛋白基因，從進化上看，說明_。解析(1)這些實驗統(tǒng)稱為基因工程，生產(chǎn)的蛋白質(zhì)都是自然界已有的。基因工程不能生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)，只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)。(2)細菌能生產(chǎn)蠶絲，說明蠶的絲蛋白基因在細菌體內(nèi)能夠表達。將質(zhì)粒導(dǎo)入細菌時，一般需將Ca2處理細菌，使之處于感受態(tài)，以便吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。(3)由于血紅蛋白中含有Fe2，所以由玉米、煙草基因生產(chǎn)人類血紅蛋白時要加入“Fe”原子。由于不同的生物能夠生產(chǎn)出相

35、同的物質(zhì)，從進化上看，說明不同的生物之間具有一定的親緣關(guān)系。答案(1)基因沒有(2)蠶的絲蛋白基因在細菌體內(nèi)得以表達Ca2感受態(tài)(3)人類的血紅蛋白是一種含F(xiàn)e2的特殊蛋白質(zhì)不同生物之間具有一定的親緣關(guān)系9(新題快遞)人外周血單核細胞能合成白介素2(IL2)。該蛋白可增強機體免疫功能，但在體內(nèi)易被降解。研究人員將IL2基因與人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一個融合基因，并在酵母菌中表達，獲得具有IL2生理功能、且不易降解的IL2HSA融合蛋白。其技術(shù)流程如圖。請回答下列問題。(1)培養(yǎng)人外周血單核細胞的適宜溫度為_；圖中表示_過程。(2)表達載體1中的位點_，應(yīng)為限制酶Bgl的識別位點，才能成

36、功構(gòu)建表達載體2。(3)表達載體2導(dǎo)入酵母菌后，融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中，與IL2蛋白對應(yīng)的堿基序列不能含有_(起始、終止)密碼子，才能成功表達出IL2HSA融合蛋白。(4)應(yīng)用_雜交技術(shù)可檢測酵母菌是否表達出IL2HSA融合蛋白。解析(1)人體的體溫是37 左右，因此培養(yǎng)人體細胞的最適宜溫度就是37 。由mRNA到cDNA過程是逆轉(zhuǎn)錄過程。(2)根據(jù)圖解可知目的基因的兩端分別是由限制酶EcoR I、Bgl切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表達載體1中的位點a具有EcoR I的識別位點，因此位點a應(yīng)為限制酶Bgl 的識別位點，才能成功構(gòu)建表達載體2。(3)mRNA中如果含有

37、終止密碼子，則會導(dǎo)致翻譯終止，不能合成出目的蛋白。(4)抗原、抗體的結(jié)合具有特異性，抗原抗體雜交技術(shù)可以迅速檢測出酵母菌是否表達出IL2HSA融合蛋白。答案(1)37(或36.5±0.5)反(或逆)轉(zhuǎn)錄(2)a(3)終止(4)抗原抗體10(新題快遞)ch1L基因是藍細菌(藍藻)DNA上控制葉綠素合成的基因，為研究該基因?qū)θ~綠素合成的控制，需要構(gòu)建該種生物缺失ch1L基因的變異株細胞。技術(shù)路線如圖甲所示，請據(jù)圖分析回答問題。(1)與真菌相比較，藍細菌在結(jié)構(gòu)上最主要的特點是_，在功能上最主要的特點是_。(2)過程中均使用的工具酶有_。(3)構(gòu)建重組質(zhì)粒B在整個操作過程中的目的是_和_。(4)若含有ch1L基因的DNA片段和選用的質(zhì)粒上的限制酶切割位點如圖乙所示。請回答問題。構(gòu)建含ch1L基因的重組質(zhì)粒A時，應(yīng)選用的限制酶是_，對_進行切割。同時用酶1和酶4切割圖乙中的質(zhì)粒，則產(chǎn)生含有1 800對堿基和8 200對堿基的兩種片段；用圖中四種酶同時切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生含有600對堿基和8 200對堿基的兩種片段；若換用酶1和酶3同時切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生_。解析(1)藍細菌為原核生物，與真核生物相比