1、選修:"3:現代生物科技專題第i講基因工程考綱要求全國卷五年考情1.基因工程的誕生（I）2019卷IT382.基因工程的原理及技術（含PCR技術）（n）2019卷IT38,2019卷UT38,2019卷mT38,2019卷mT402019卷IT40,2019卷IT40,2019卷UT40,2019卷nT402019卷IT403.基因工程的應用（n）2019卷IT38,2019卷UT38,2019卷UT404.蛋白質工程（I）2019卷UT40,2019卷IT40考點一|基因工程的基本工具（對應學生用書第245頁）識記一基礎梳理1. 基因工程的概念及優點（1）概念：按照人們的愿望，進行

2、嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉基四等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創造出更符合人們需要的新的生_物類型和生物產品。優點 與雜交育種相比：克服了遠緣雜交不親和的障礙。 與誘變育種相比：定向改造生物的遺傳性狀。2. 基因工程的基本工具（1）限制性核酸內切酶（簡稱：限制酶） 來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。 作用：識別雙鏈DNA分孑的某種特定的核吾酸序列.并切開特定兩個核苜酸之間的磷酸二酯鍵。 結果：產生黏性末端或平末端。已知限制酶EcoRI和SmaI識別的堿基序列和酶切位點分別為GAATTC和CCCGGG,在下圖中寫出這兩種限制酶切割DNA后產生的末端種類。(2) DNA連接酶載

3、體 常用載體：其化學本質是獨立丁擬核之外的雙鏈環狀DNA分子 其他載體：入噬菌體的衍生物、動植物病蠹等。 特點及意義：特點意義穩定并能復制目的基因穩定存在且數量可擴大有一至多個限制酶切割位點可攜帶多個或多種外源基因具有特殊的標記基因便丁重組DNA的鑒定和選擇教材邊角知識選修3P6“尋根問底”，DNA連接酶和DNA聚合酶的作用相同嗎？試簡要說明【提示】不相同。DNA連接酶連接的是兩個DNA片段，而DNA聚合酶連接的是單個的脫氧核苜酸。理解一深化探究1. 基因工程技術使用限制酶需注意哪些問題？【提示】獲取目的基因和切割載體時，經常使用同一種限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是產生相

4、同的黏性末端或平末端。獲取一個目的基因需限制酶切割兩次，共產生4個黏性末端或平末端。限制酶切割位點的選擇，必須保證標記基因的完整性，以便丁檢測。為避免目的基因和質粒的自身環化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質粒。2. 限制酶和DNA連接酶的關系(1) 限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯徘°(2) 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被修飾。(3) DNA連接酶起作用時，不需要模板。運用一考向對練考向考查基因工程的基本工具的作用如圖所示為pBR322質粒，其中ampr(氨節宵霉素抗性基因)和tetr(四環素抗性基因)為標記基因

5、，ori為復制原點，其他均為限制酶及其識別位點，并且每種限制酶都只有一個。pBR322質粒是基因工程較常用的運載體。回答下列相關問題：(1) 制備重組質粒，需要限制酶和。如制備重組質粒時，使用PvuI切割該質粒，則檢測目的基因是否導入受體細胞，需要在培養基中添加。該質粒中的BamHI識別的核苜酸序列及切割位點為atcc-，而Sau3AI識別的核苜酸序列只有4個堿基。若BamHI和Sau3AI分別切割DNA所形成的DNA片段能拼接成一條DNA鏈，則Sau3AI識別的核苜酸序列及切割位點為。該拼接在一起的DNA片段，能否被BamHI識別？。與圖示質粒相比，完整的重組質粒中還應有警三種特殊的DNA片

6、段。將重組質粒導入動、植物細胞的方法分別為,如受體細胞為大腸桿菌，則該菌經鈣離子處理后，將具備的特性。解析(1)基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶。使用PvuI切割pBR322質粒會破壞ampr(氨節宵霉素抗性基因)，而tetr(四環素抗性基因)，不受破壞所以可用含有四環素的培養基來篩選具有目的基因的細胞綜合設問信息，可推知Sau3AI識別的核苜酸序列及其切割位點為-圮MC-,這樣Sau3AI和BamHI切割DNA時才能形成相同的黏性末端，進而能被拼接成一條DNA鏈。重新拼接點的核苜酸序列不一定是GGATCC,因此不一定能被BamHI識別，但一定能被Sau3AI識別。(2) 一個完整的

7、重組質粒有標記基因、目的基因、啟動子、終止子和復制原點等特殊片段。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法，而導入動物細胞的方法有顯微注射法。鈣離子處理后的大腸桿菌，將處丁感受態，該狀態的細胞具有將外界DNA吸入細胞的特性。答案DNA連接四環素(2)_&tc-不一定能(3)啟動子、終止子和目的基因顯微注射法，農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法(后者答出一個即可)將外界DNA吸入細胞規律總結與基因工程有關的幾種酶的比較比較項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苜酸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問的

8、氫鍵形成產物有黏性末端或平末端的DNA片段形成重組DNA分子新的DNA分子形成單鏈DNA備選習題根據基因工程的有關知識，回答下列問題：(1) 限制性核酸內切酶切割DNA分子后產生的片段，其末端類型有和0(2) 質粒運載體用EcoRI切割后產生的片段如下：AATTCGGCTTAA為使運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核酸內切酶切割，該酶必須具有的特點是o(3) 按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即DNA連接酶和DNA連接酶。(4) 反轉錄作用的模板是產物是。若要在體外獲得大量反轉錄產物，常采用術。（5）基因工程中除質粒外，和可作

9、為運載體。（6）若用重組質粒轉化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細胞，原因是解析限制性核酸內切酶切割DNA分子形成的末端通常有兩種，即黏性末端和平末端。為使運載體和目的基因連接，二者必須具有相同的黏性末端，因而當使用除EcoRI之外的其他酶進行切割時，應該產生相同的黏性末端。DNA連接酶的來源有兩個：一是大腸桿菌，二是T4噬菌體。反轉錄是由RNA形成DNA的過程，獲得大量反轉錄產物時常用PCR擴增技術。基因工程常用的運載體是質粒，除此以外，噬菌體和動植物病蠹也可作為運載體。如果用大腸桿菌作受體細胞，必須用鈣離子處理，使其處丁感受態（此狀態吸收外源DNA的能力增強）。答案

10、（1）黏性末端平末端（2）切割產生的DNA片段末端與EcoRI切割產生的相同（3）大腸桿菌T4（4）mRNA（或RNA）cDNA（或DNA）PCR（5）噬菌體動植物病蠹（6）未處理的大腸桿菌吸收質粒（外源DNA）的能力極弱（對應學生用書第246頁）回誑當上掃一擔考點二|基因工程的基本操作程序及應用識記一基礎梳理.基因工程的基本操作程序（1）目的基因的獲取目的基因：主要指編碼蛋白質的基因、也可以是一些具調控作用的因孑。從基因文庫中獲取,人工利用mRNA反轉錄合成方法AJ,人，八、人合成、通過DNA合成儀用化學萬法人工合成'利用PCR技術擴增(2) 基因表達載體的構建一一基因工程的核心 目

11、的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發揮作用。 基因表達載體的組成 構建過程(3) 將目的基因導入受體細胞生物種類植物動物微生物常用方法農桿菌轉化法顯微注射法感受態細胞法受體細胞體細胞受精卵微生物細胞或酵母菌轉化過程將目的基因插入Ti質粒的T-DNA上T轉入農桿菌T導入植物細胞T整合到受體細胞的DNA上T表達將含有目的基因的表達載體提純T取卵(受精卵)T顯微注射T受精卵發育T獲得具有新性狀的動物Ca2+處理細胞t感受態細胞T重組表導體DNA分子與感受態細胞混合T感受態細胞吸收DNA分子目的基因的檢測與鑒定方法檢測或鑒定目的水平'DNA分子雜

12、交技術檢測目的基因的有無分子水平分子雜交技術目的基因是否轉也抗原-抗體雜交目的基因是否翻譯抗蟲或抗病接種實驗是否具有抗蟲抗病特性個體水平'2.PCR技術(1) 原理：DNA雙引復制。條件-模板：DNA母鏈酶：TaqtB'引物：分別與單鏈相應序列相結合'原料：分別為dCTP、dATP、dGTP、dTTP(3)過程過程說明圖解變性當溫度上升到90C以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈TH11HIny頃髦rIIiiiiiiItti33iiiii11ii1溫廿降到50C左右，兩種引復性物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合vTTn.ITV1口55±1rrYTEL-£

13、少物FJ引物IT72CM時，TaqDNA聚合酶延伸有最大活性,可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸r.mi.J111111yy1111IIII1|l2.r41物，(4)結果：上述三步反應完成后，一個DNA分子就變成了兩個DNA分子，隨著重復次數的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應過程都是在PCR擴增儀中完成的。3.基因工程的應用(1) 植物基因工程：培育抗蟲轉基因植物、抗病轉基因植物、抗逆轉基因植物、利用轉基因改良植物的品質。(2) 動物基因工程： 提高動物生長速度、改善畜產品的品質、用轉基因動物生產藥物、用轉基因動物作器官移植的供體。 乳腺生物反應器：藥用蛋白基因

14、和乳腺蛋白基因的啟動孑等調控組件重組在一起。(3) 基因工程藥品： 受體細胞：多為原核細胞。原因是其繁殖快,多為單細胞，遺傳物質相對較少。 成果：生產出細胞因子、抗體、疫苗、激素等。基因治療： 方法：基因置換、基因修復、基因增補、基因失活等。 類型：體內基因治療和體外基因治療。理解一深化探究第7頁1. 基因組文庫和部分基因文庫是如何構建的?【提示】基因組文庫的構建過程為：某種生物全部DNA許多DNA片段分別與載體>連接導入受體菌群體。反轉錄部分基因又庫的構建過程為：某種生物發育的某個時期的mRNA>cDNA受體菌群體。與載體>連接導入2. 簡述基因工程操作四步曲中哪些步驟存在

15、堿基互補配對現象？【提示】第一步用PCR或人工合成法獲取目的基因時存在堿基互補配對,第二步構建基因表達載體黏性末端連接時存在堿基互補配對，第四步目的基因的檢測與鑒定步驟中分子雜交及基因表達時存在堿基互補配對。3.辨析乳腺生物反應器與工程菌生產藥物比較項目乳腺生物反應器工程菌基因結構動物基因的結構與人類基因的結構基本相同細困和酵母困等生物基因的結構與人類基因的結構有較大差異基因表達合成的藥物蛋白與天然蛋白質相R細菌細胞內沒有內質網、局爾基體等細胞器，產生的藥物蛋白可能沒有活性受體細胞動物的受精卵微生物細胞導入目的基因的方式顯微注射法感受態細胞法生產條件不需嚴格滅菌，溫度等外界條件對其影響不大需嚴

16、格滅菌，嚴格控制工程菌所需的溫度、pH、甘養物質濃度等外界條件藥物提取從動物乳汁中提取從微生物細胞中提取運用一考向對練1. 考向1基因工程的原理及應用(2019濟寧市高三一模)十旱會影響農作物產量，科學家們對此進行了研究。下圖為用探針檢驗某一抗旱植物基因型的原理，相關基因用R和r表示(1) 在利用PCR技術擴增R或r基因的過程中，利用尋找抗旱基因的位置并進行擴增。(2) 若被檢植株發生A現象，不發生B、C現象。據此推測檢測另一抗旱植物時會發生睇“A”或'“A或B”)現象。(3) 用從基因文庫中獲取目的基因的方法獲取抗旱基因時需要用到限制酶，限制酶能夠識別雙鏈DNA分子中的某種特定核苜酸

17、序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苜酸之間的開。(4) 經檢測，抗旱基因已經導入到煙草細胞，但未檢測出抗旱基因轉錄出的mRNA,從構建基因表達載體的角度推測，最可能的原因是(5) 要快速繁殖轉基因抗旱煙草植株，目前常用的技術是,該技術的基本過程是：將離體的煙草細胞誘導脫分化形成,然后再分化出根和芽并發育成小植株。該技術在作物新品種的培育方面兩個最主要的應用是：突變體的利用和解析(1)用PCR技術擴增R或r基因時，需要用引物尋找抗旱基因的位置。(2) 被檢植物發生A現象，不發生B、C現象，即r探針沒有形成雜交環，所以被檢植物的基因型為RR。因此另一抗旱植物的基因型為RR或Rr,據圖分析可發生

18、A或B現象。(3) 限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苜酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苜酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(4) 經檢測，抗旱基因已經導入到煙草細胞，但未檢測出抗旱基因轉錄出的mRNA,從構建基因表達載體的角度推測，最可能的原因是基因表達載體上目的基因首端未加入啟動子。植物組織培養技術可快速繁殖抗旱煙草植株，該技術包括脫分化和再分化第9頁兩個基本過程，其中先將離體的煙草細胞誘導脫分化形成愈傷組織，然后再分化出根和芽并發育成小植株。該技術在作物新品種的培育方面兩個最主要的應用是：突變體的利用和單倍體育種。2. 答案(1)引物(2)A或B(3)磷酸二酯鍵(4)基因表達載體上目

19、的基因首端未加入啟動子(5)植物組織培養愈傷組織單倍體育種(2019昆明市高三摸底調研)科學家將擬南芥的抗寒基因(CBFl),轉入香蕉以獲得抗寒的香蕉品種。如圖是某質粒載體上的SacI、XbaI、EcoRI、Hind用四種限制酶的切割位點示意圖。【導學號：671100931據圖回答問題：(1) 在該實驗中為構建基因表達載體，用SacI、XbaI切下CBFl基因后，對質粒載體進行切割的限制酶是，理由是O(2) 連接CBFl基因到該質粒載體后，作為基因表達載體的組成還必須有將重組質粒導入香蕉細胞最常用的方法是o(3) 為了鑒別受體細胞中是否含有CBFl基因，可用含的培養基進行篩選。(4) 科學家將

20、生長健壯、苗齡一致的轉基因香蕉(實驗組)與非轉基因香蕉(對照組)進行理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果2則說明獲得了抗寒的香蕉優質品種。解析(1)在基因工程中，用相同限制酶切割來源不同的DNA后，可產生相同的末端，所以和含目的基因的DNA一樣，質粒也應使用Sacl、XbaI進行切割。(2) 基因表達載體的組成包括啟動子、終止子、標記基因、目的基因等。香蕉細胞是植物細胞，將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法。(3)據圖分析，質粒上的標記基因是氨節宵霉素抗性基因，所以為了鑒別受體細胞中是否含有CBFl基因，可用含氨節宵霉素的培養基進行篩選。(4)根據題十信息已知目的基因是抗寒基因，所以科學家將生

21、長健壯、苗齡一致的轉基因香蕉(實驗組)與非轉基因香蕉(對照組)進行低溫處理，鑒定兩組之間的抗寒性差異，如果實驗組的抗寒能力明顯高于對照組，則說明獲得了抗寒的香蕉優質品種。答案(1)SacI、XbaI用相同限制酶切割來源不同的DNA后，可產生相同的末端(2) 啟動子和終止子農桿菌轉化法(3) 氨節宵霉素低溫實驗組的抗寒能力明顯高于對照組備選習題下圖是將某細菌的基因A導入大腸桿菌內，制備“工程菌”的示意圖。據圖回答：(1) 獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為棋板，在的催化下，合成互補的單鏈DNA，然后在的作用下合成雙鏈DNA,從而獲得所需基因；二是根據目標蛋白質的列，推測出相應的mRNA序列,

22、然后按照堿基互補配對原則，推測其DNA的列，再通過化學方法合成所需基因。(2) 利用PCR技術擴增DNA時，需要在反應體系中添加的有機物質有有利于其吸收重組DNA分子。答案(1)逆轉錄DNA聚合酶氨基酸脫氧核苜酸(2) 引物棋板DNA(重組載體或基因表達載體)(3) 重組DNA(4) 提高受體細胞的轉化率3. 考向2與其他生物工程技術的綜合考查(2019濰坊市高三一模)如圖表示中國科研人員對樹輸精原十細胞進行遺傳修飾后，通過自然交配獲得世界首只轉基因樹輸的過程。請回答下列問題：(1) 培養精原十細胞時，定期更換培養液的目的是防止虧自身細胞代謝造成障礙，通入二氧化碳的作用是0圖中涉及的基因工程的

23、核心步驟是,通常采用術將GFP基因導入樹輸精原十細胞。(3) 利用PCR技術擴增GFP基因需要,外源的GFP基因能在樹輸體內表達的原因是(4) 圖示過程與通過體外受精培育轉基因動物相比，避免了將受精卵移入中繼續培養的麻煩，同時也克服了胚胎發育到寸期進行胚胎移植的難題。解析(1)根據動物細胞培養過程中的條件可知，定期更換培養液的目的是防止細胞代謝產物的積累對自身細胞代謝造成障礙，通入二氧化碳的作用是維持培養液的pH。(2) 基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建，將目的基因導入動物細胞一股采用顯微注射技術。(3) PCR技術的原理是DNA的雙鏈復制，利用PCR技術擴增GFP基因需要DNA聚合酶，

24、外源的GFP基因能在樹輸體內表達的原因是所有生物共用一套遺傳密碼。(4) 圖示過程與通過體外受精培育轉基因動物相比，避免了將受精卵移入發育培養液中繼續培養的麻煩，同時也克服了胚胎發育到囊胚、桑棋胚時期進行胚胎移植的難題。答案(1)細胞代謝產物的積累維持培養液的pH(2)基因表達載體的構建顯微注射(3)DNA聚合所有生物共用一套遺傳密碼(4)發育培養液囊胚、桑棋胚備選習題下列方案為人們獲得生物新品種的過程，請回答下列問題：、,.導入方案I:抗凍蛋白基因一煙早細胞抗凍煙早導入萬案n:A基因免疫過的B細胞一-體外培養單克隆抗體、,導入一，移植,方案用：人的生長激素基因一牛的受精卵早期胚胎受體母牛&g

25、t;轉基因牛(1) 基因工程的核心步驟是0農桿菌轉化法中，根據農桿菌的特點，如果將抗凍蛋白基因插入,通過農桿菌的轉化作用，就可以使目的基因進入植物細胞，并將其插入植物細胞中。(2) 推測方案皿中A基因所起的作用是,請寫出該方案獲得的細胞中遺傳信息傳遞時所遵循的法則0(3) 方案用中的轉基因牛可以通過分泌乳汁來生產人的生長激素。這需要將人的生長激素基因與啟動子等調控組件重組在一起。該方案中的早期胚胎在移植入受體母牛子宮之前，必須進行性別鑒定，一般是取處于寸期的田胞進行檢測。解析(1)基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟。農桿菌轉化法中，將抗凍蛋白基因插入Ti質粒的T-DNA上，通過農桿菌的轉化

26、作用，就可以使目的基因插入植物細胞中染色體DNA上。(2)方案II中將A基因導入免疫過的B淋巴細胞生產單克隆抗體，說明A基因使得細胞無限增殖，即A基因能夠調控細胞無限增殖，該基因在受體細胞中能夠復制、轉錄和翻譯。(3)方案m中將人的生長激素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，使得轉基因牛可以通過分泌乳汁來生產人的生長激素。囊胚中的內細胞團將來發育成胎兒的各種組織，滋養層細胞發育成胎盤和胎膜，將早期胚胎移植入受體母牛子宮之前，一般取處丁囊胚時期的滋養層細胞進行性別檢測。答案(1)基因表達載體的構建Ti質粒的T-DNA染色體DNA(2) 調控細胞無限增殖乳腺蛋白基因囊胚滋養層考點三|蛋

27、白質工程(對應學生用書第249頁)識記一基礎梳理1. 蛋白質工程概念以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎,通過基因修飾或基因合成,對現有蛋白質進行改造，或制造一種新蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。(2)流程圖寫出流程圖中字母代表的含義：A.轉錄、B.翻譯、C.分子設計、D.多肽鏈、E.預期功能。2. 蛋白質工程與基因工程的比較區別項目蛋白質工程基因工程過程預期蛋白質功能T設計預期的蛋白質結構T推測應有的氨基酸序列T找到相對應的脫氧核苜酸序列獲取目的基因T基因表達載體的構建T將目的基因導入受體細胞T目的基因的檢測與鑒定實質定向改造或生產人類所需的y白質定向改造生物的遺傳特性，以

28、獲得人類所需的生物類型和生物產品結果可生產自然界沒有的蛋白質只能生產自然界已有的蛋白質聯系 蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程。 基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質工程進行修飾、改造。運用一考向對練考向考查蛋白質的原理及應用(2019邯鄲市高三二模)科學家通過利用PCR定點突變技術改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過程中Rubisco酶對CO2的親和力，從而顯著提高了植物的光合作用速率，請回答下列問題：(1) PCR過程所依據的原理是，該過程需要加入的酶是。利用PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苜酸序列，以便根據這一序列合成。(2) 該技術不

29、直接改造Rubisco酶，而通過對Rubisco酶基因進行改造，從而實現對Rubisco酶的改造，其原因是和傳統基因工程技術相比較，定點突變最突出的優點是，PCR定點突變技術屆丁范疇。(3) 可利用定點突變的DNA構建基因表達載體。常用務基因表達載體導入植物細胞，將該細胞經植物組織培養技術培育成幼苗，從細胞水平分析所依據的原理是二解析(1)PCR的原理是DNA雙鏈復制；利用PCR技術擴增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苜酸序列，以便根據這一序列合成引物；擴增過程是在較高溫度下進行的，因此需要加入耐高溫的DNA聚合酶(或Taq酶)。(2)蛋白質空間結構較為復雜，改造困難。直接改造蛋白質不

30、能遺傳，改造了的基因能遺傳，因此蛋白質工程技術不直接改造Rubisco酶，而通過對Rubisco酶基因進行改造，從而實現對Rubisco酶的改造。和傳統基因工程技術相比較，定點突變技術最突出的優點是能生產出自然界不存在的蛋白質，因此PCR定點突變技術屆丁蛋白質工程的范疇。（3）將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法；將轉基因植物細胞培育成轉基因植株還需要采用植物組織培養技術，原理是植物細胞具有全能性。答案（1）DNA雙鏈復制耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）引物（2）蛋白質空間結構較為復雜，改造困難；直接改造蛋白質不能遺傳，改造了的基因能遺傳能生產出自然界不存在的蛋白質蛋白質工程（3）農桿菌轉

31、化法植物細胞的全能性真題驗收|感悟高考淬煉考能（對應學生用書第249頁）1. （2019全國卷I）真核生物基因中通常有內含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A（有內含子）可以表達出某種特:禎哉定蛋白（簡稱蛋白A）。回答下列問題：（1）某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A,其原因是（2）若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病蠹兩種載體中，不選用'乍為載體，其原因是（3）若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有（答出兩點即可）等優點。（4）若

32、要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質是國“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”）。（5）艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質做出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是解析(1)人是真核生物，從人的基因組文庫中獲得的基因A有內含子，而受體細胞大腸桿菌是原核生物，原核生物基因中沒有內含子，相應的就沒有切除內含子對應的RNA序列的機制，故無法表達出蛋白A。(2) 噬菌體是專一性侵染細菌的病蠹，以細菌為宿主細胞，而昆蟲病蠹侵染的是昆蟲，以昆蟲為宿主細胞。家蠶屆于昆蟲，故應選用昆蟲病蠹作為載體。(3) 與家蠶相比，大腸桿

33、菌具有繁殖快、容易培養等優點，故要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。(4) 檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用抗原一抗體雜交法。(5) 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗中，S型細菌的DNA可以使R型細菌發生轉化，說明可調控多糖莢膜產生的基因整合到了R型細菌的DNA分子中并成功得以表達。也就是說DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體并進行表達，這就為基因工程理論的建立提供了啟示。答案(1)基因A有內含子，在大腸桿菌中，其初始轉錄產物中與內含子對應的RNA序列不能被切除，無法表達出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細菌，而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養2. 蛋白A的抗體(5)DNA可以從一

34、種生物個體轉移到另一種生物個體(2019全國卷皿)幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分，幾丁質酶可催化幾丁質水解。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入植物體內，可增強其抗真菌病的能力。回答下列問題：(1) 在進行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料，原因是提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是0(2) 若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質粒載體而不能直接將目的基因導入受體細胞，原因是出兩點即可)。(3) 當幾丁質酶基因和質粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是(4) 若獲得的轉基因植株

35、(幾丁質酶基因已經整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據中心法則分析，其可能的原因是解析(1)與老葉相比，嫩葉組織細胞易破碎，容易提取到幾丁質酶的mRNA。提取RNA時，提取液中添加RNA酶抑制劑可防止RNA被RNA酶催化降解。(2) 以mRNA為模板，按照堿基互補配對原則，在逆轉錄酶的作用下，通過逆轉錄(反轉錄)可以獲得cDNAo(3) 因該目的基因是通過逆轉錄形成的，無表達所需的啟動子，也無在受體細胞內進行復制所需的復制原點等，所以在受體細胞內不能穩定存在和表達，也不能遺傳下去。(4) 構建基因表達載體時，DNA連接酶能催化目的基因和質粒載體這兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。

36、(5) 轉基因植株的基因組中含有幾丁質酶基因，但該植株抗真菌的能力并沒有提高，可能是由丁轉錄或翻譯異常，即幾丁質酶基因未能正常表達。答案(1)嫩葉組織細胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復制原點；目的基因無表達所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉錄或翻譯異常(2019全國卷m)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、麟嬲S當上也1也4*«D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成，如圖1所示。圖1圖2回答下列問題：(1) 現要通過基因工程的方法獲得蛋白乙，若在啟動子的

37、下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，貝U所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙，原因是某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中，在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為,加入了乍為合成DNA的原料。(3)現通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用，某同學做了如下實驗：將一定量的含T淋巴細胞的培養液平均分成四組，其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養并定期檢測T淋巴細胞濃度，結果如圖2。 由圖2可知：當細胞濃度達到a時，添加蛋白乙的培養液中T淋巴細

38、胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細胞繼續增殖，可采用的方法是細胞培養過程中，培養箱中通常要維持一定的CO2濃 度，CO2的作用是o僅根據圖1、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少國“A”“B”“俄“甘恍所編碼的肽段，貝U會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。解析(1)若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCTCAGGAAGGA)，貝U基因表達載體中編碼乙的DNA序列起始端無ATG，無論以DNA的哪條鏈為棋板，轉錄出的mRNA都無起始密碼子AUG,使所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙。在PCR技術中，除了引物和耐高溫的DNA聚合酶外，還需要序列甲(DNA片段

39、)作為棋板，dNTP(脫氧核糖核苜三磷酸)作為原料。(3) 當細胞濃度達到a時，添加蛋白乙的培養液中T淋巴細胞濃度不再增加，可能是由于發生了接觸抑制，可用胰蛋白酶處理貼壁生長的細胞，制成細胞懸液分瓶繼續傳代培養。動物細胞培養中，CO2的作用是維持培養液的pH。對照分析圖1和圖2可知，能刺激T淋巴細胞增殖的甲和乙中都含有C片段，而對T淋巴細胞增殖促進作用很弱的丙中沒有C片段，據此可知，若缺少C片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。3. 答案(1)編碼乙的DNA序列起始端無ATG,轉錄出的mRNA無起始密碼子(2)棋板dNTP(3)進行細胞傳代培養維持培養液的pHC(2019全國卷

40、I)某一質粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tef中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨節宵霉素抗性基因，Tetr表示四環素抗性基因)。有人將此質粒載體用BamHI酶切后，與用BamHI酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進行連接反應，用得到的混合物直接轉化大腸桿菌。結果大腸桿菌有的未被轉化，有的被轉化。被轉化的大腸桿菌有三種，分別是含有環狀目的基因、含有質粒載體、含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌。回答下列問題：【導學號：671100941(1) 質粒載體作為基因工程的工具，應具備的基本條件有答出兩點即可)，而作為基因表達載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動子和終止子。(

41、2) 如果用含有氨節宵霉素的培養基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉化的和僅含環狀目的基因的細胞是不能區分的，其原因是并且利細胞也是不能區分的，其原因是在上述篩選的基礎上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落，還需使用含有的固體培養基。(3) 基因工程中，某些噬菌體經改造后可以作為載體，其DNA復制所需的原料來自于0解析（1）質粒作為載體，應具備的基本條件有：有一個至多個限制酶切割位點，供外源DNA片段（基因）插入其中；在受體細胞中能自我復制，或能整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進行同步復制；有特殊的標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇；等等。（2）在培養基中加入氨節

42、宵霉素進行篩選，其中未被轉化的大腸桿菌和僅含環狀目的基因的大腸桿菌，因不含氨節宵霉素抗性基因而都不能在此培養基上存活，二者不能區分。含有質粒載體的大腸桿菌和含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌中都含有氨節宵霉素抗性基因，都能在此培養基上存活，二者也不能區分。若要將含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌進一步篩選出來，還需要使用含有四環素的固體培養基。（3）某些噬菌體經改造后作為載體，導入受體細胞后，其DNA復制所需的原料來自于受體細胞。答案（1）能自我復制、具有標記基因（答出兩點即可）（2）二者均不含有氨節宵霉素抗性基因，在該培養基上均不生長含有質粒載4. 體含有插入了目的基因的重組質粒（或

43、答含有重組質粒）二者均含有氨節宵霉素抗性基因，在該培養基上均能生長四環素（3）受體細胞（2019全國卷用）圖（a）中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRI、BamHI和Sau3AI三種限制性內切酶的識別序列與切割位點，圖（b）為某種表達載體的示意圖（載體上的EcoRI>Sau3AI的切點是唯一的）。圖（a）圖（b）根據基因工程的有關知識，回答下列問題：（1）經BamHI酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被切后的產物連接，理由是（2）若某人利用圖（b）所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖（c）所示。這三種重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產物第21頁的有不能表達的原因是圖（c）（3）DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有和其中既能連接黏性末端乂能連接平末端的是。解析（1）由題圖可知，BamHI和SaU3AI兩種限制性內切酶的共同識GATC別序列是z/，二者切割可以形成相同的黏性末喘，因此經BamHICIAG一酶切得到的目的基因可以與圖（b）所示表達載體被SaU3AI酶切后的產物連接。（2）在基因表達載體中，啟動子應位于目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣基因才能順利地轉錄，再完成翻譯過