新高考生物复习专题26基因工程市赛课公开课一等奖省名师获奖课件

高考生物

(课标Ⅲ专用)专题26基因工程第1页考点1基因工程工具与操作程序1.(北京理综,5,6分)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切

位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确是

()A.图1中两种酶识别核苷酸序列不一样B.图2中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道①中是用SalⅠ处理得到酶切产物D.图中被酶切DNA片段是单链DNA五年高考第2页答案

D图1中,两种限制性核酸内切酶酶切位点不一样,说明两种限制性核酸内切酶识别

核苷酸序列不一样,A正确。图2中,两种酶酶切产物都为DNA片段,都可用于构建重组DNA,B

正确。结合图1酶切位点图,判断两种酶切DNA后得到DNA片段数;再结合泳道①②电泳

结果知,泳道①是用SalⅠ处理得到酶切产物,C正确。能被限制性核酸内切酶酶切DNA片

段仍为双链DNA,D错误。知识拓展为何当代基因工程不使用同一个限制酶?为预防载体或目标基因发生本身环化,我们惯用不一样限制酶分别处理目标基因和载体,使目

基因两侧及载体各自含有两个不一样末端。第3页2.(课标Ⅰ,38,15分)回答以下问题:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌

细胞中进行了表示。该研究除证实了质粒能够作为载体外,还证实了

(答出两点即可)。(2)体外重组质粒可经过Ca2+参加

方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组噬菌体

DNA通常需与

组装成完整噬菌体后,才能经过侵染方法将重组噬菌体

DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞是

。(3)真核生物基因(目标基因)在大肠杆菌细胞内表示时,表示出蛋白质可能会被降解。为防

止蛋白质被降解,在试验中应选取

大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化

过程中应添加

抑制剂。答案(1)体外重组质粒能够进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表示(2)转化

外壳蛋白(或答噬菌体蛋白)细菌(3)蛋白酶缺点型蛋白酶第4页解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)体外重组质粒能够进入受体细胞,且重组质

粒在不一样细胞中能正常表示,说明目标基因在不一样细胞中表示机制相同,生物界共用一套遗

传密码。(2)基因工程中,受体细胞为大肠杆菌细胞时,惯用Ca2+处理大肠杆菌,使之处于感受态,

即Ca2+参加转化法。噬菌体DNA与外壳蛋白组装成完整噬菌体。因噬菌体宿主是细菌,

故只有细菌可作为重组噬菌体宿主细胞。(3)为预防目标基因表示蛋白质被破坏,可选取

不能合成蛋白酶大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化过程中加入蛋白酶抑制剂能够保

护蛋白质不被水解。知识归纳目标基因导入受体细胞方法(1)若受体细胞为植物细胞:基因枪法、花粉管通道法、农杆菌转化法。(2)若受体细胞为动物细胞:显微注射法。(3)若受体细胞为大肠杆菌:感受态细胞法。第5页3.(课标Ⅱ,38,15分)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特征

可用于检测细胞中目标基因表示。某科研团体将某种病毒外壳蛋白(L1)基因连接在GFP

基因5'末端,取得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表示载体P1,

其部分结构和酶切位点示意图以下,图中E1~E4四种限制酶产生黏性末端各不相同。回答以下问题:(1)据图推断,该团体在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是

。使用这

两种酶进行酶切是为了确保

,也是为了确保

。(2)将P1转入体外培养牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛

皮肤细胞中完成了

和

过程。(3)为了取得含有甲牛,该团体需要做工作包含:将能够产生绿色荧光细胞

移入牛

中、体外培养、胚胎移植等。(4)为了检测甲是否存在于克隆牛不一样组织细胞中,某同学用PCR方法进行判定,在判定时应分别以该牛不一样组织细胞中

(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。第6页答案(1)E1和E4甲完整甲与载体正确连接(2)转录翻译(3)细胞核去核卵母细

胞(4)核DNA解析(1)构建基因表示载体时,使用限制酶不能破坏融合基因。选取产生不一样黏性末端

两种限制酶,能够预防本身环化,而且确保融合基因和质粒正确连接。(2)在牛皮肤细胞中观

察到绿色荧光,说明L1基因已经表示,即在该皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。(3)培育转基

因克隆牛需将含目标基因细胞细胞核移入牛去核卵母细胞中。(4)为检测克隆牛

不一样组织细胞中是否含有融合基因,需提取不一样组织细胞核DNA作为PCR模板,用PCR方法

进行判定。第7页4.(天津理综,10,14分)甲型流感病毒为RNA病毒,易引发流感大规模流行。我国科学家在2

017年创造了一个制备该病毒活疫苗新方法,主要步骤以下。(1)改造病毒部分基因,使其失去在正常宿主细胞内增殖能力。以病毒RNA为模板,逆转录

成对应DNA后,利用

技术扩增,并将其中一些基因(不包含表面抗原基因)内个别编码

氨基酸序列替换成编码终止密码子序列。与改造前基因相比,改造后基因表示时不

能合成完整长度

,所以不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其它基因

分别构建重组质粒,并保留。(2)构建适合改造病毒增殖转基因宿主细胞。设计合成一个特殊tRNA基因,其产物反密

码子能与(1)中终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与

连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞

进行分子杂交判定,筛选取得成功表示上

述tRNA转基因宿主细胞。(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中重组质粒导入(2)中转基因宿主细胞,并在补加

培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造病

毒基因完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。第8页特殊tRNA基因转录时,识别其开启子酶是

(单项选择)。A.病毒DNA聚合酶B.宿主DNA聚合酶C.病毒RNA聚合酶D.宿主RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖,没有致病性,所以不经灭活或减毒即可制成疫

苗。与不具侵染性流感病毒灭活疫苗相比,该病毒活疫苗优势之一是可引发

免

疫,增强免疫保护效果。答案(共14分)(1)PCR多肽(或蛋白质)(2)载体总RNA(3)非天然氨基酸(Uaa)D(4)细胞第9页解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)利用PCR技术体外扩增DNA。若将基因中个

别编码氨基酸序列替换为编码终止密码子序列,则改造后基因转录合成mRNA中,终

止密码子提前出现,将不能控制合成完整长度多肽(或蛋白质)。(2)目标基因只有与载体连

接后才能导入宿主细胞。可提取宿主细胞总RNA进行分子杂交判定,以筛选取得成功表示

题述tRNA转基因宿主细胞。(3)由(2)知,转基因宿主细胞含有特殊tRNA基因转录tR-

NA,该tRNA反密码子可与终止密码子配对,并可携带非天然氨基酸(Uaa),所以培养基中需

补加非天然氨基酸(Uaa)。病毒中基因进行转录时,识别其开启子酶是宿主RNA聚合

酶。(4)因该病毒疫苗含有侵染性,故可引发细胞免疫。疑难突破1.由(1)中“个别编码氨基酸序列替换成编码终止密码子序列”可知,改造后

基因表示时不能合成完整长度多肽。2.由(2)中特殊tRNA能与终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)可知,转基因

宿主细胞可利用非天然氨基酸Uaa,所以培养基中需加入非天然氨基酸Uaa。3.灭活了病毒已不含有侵染性,所以,只能引发体液免疫;而具侵染性病毒可引发细胞免

疫。第10页5.(江苏单科,32,8分)为生产含有特定性能α-淀粉酶,研究人员从某种海洋细菌中克隆了

α-淀粉酶基因(1656个碱基对),利用基因工程大量制备α-淀粉酶,试验流程见图。请回答以下

问题:

(1)利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前,需先取得细菌

。(2)为了便于扩增DNA片段与表示载体连接,需在引物

端加上限制性酶切位点,

且常在两条引物上设计加入不一样限制性酶切位点,主要目标是

。第11页(3)进行扩增时,反应温度和时间需依据详细情况进行设定,以下选项中

设定与引物相关,

设定与扩增片段长度相关。(填序号)①变性温度②退火温度③延伸温度④变性时间⑤退火时间⑥延伸时间(4)下列图表示筛选取得工程菌中编码α-淀粉酶mRNA部分碱基序列:5'-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU……-3'图中虚线框内mRNA片段包含

个密码子,如虚线框后序列未知,预测虚线框后第

一个密码子最多有

种。(5)取得工程菌表示α-淀粉酶后,为探究影响酶活性原因,以浓度为1%可溶性淀粉为底

物测定酶活性,结果以下:缓冲液50mmol/LNa2HPO4-KH2PO450mmol/LTris-HCl50mmol/LGly-NaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相对

活性%25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8依据上述试验结果,初步判断该α-淀粉酶活性最高条件为

。第12页答案(8分)(1)基因组DNA(2)5'使DNA片段能定向插入表示载体,降低自连(3)②⑥(4)813(5)pH为8.5,缓冲液为50mmol/LTirs-HCl解析(1)由题干信息可知某种海洋细菌含有α-淀粉酶基因,所以在扩增α-淀粉酶基因前需先

从细菌中提取细菌基因组DNA。(2)因为引物作用是引导子链延伸,将脱氧核苷酸连接

到引物上时,是与引物3'端相连,由此确定需在引物5'端加上限制性酶切位点。常在两

条引物上加入不一样限制酶切位点主要目标是使DNA片段能定向插入表示载体,预防本身

相连。(3)进行PCR扩增时,退火温度与引物长短和碱基种类相关。延伸时间长短设定与

扩增片段长度相关。(4)密码子是指mRNA上决定一个氨基酸三个相邻碱基,该mRNA

上5'端为AUG(起始密码子),所以依据三个碱基是一个密码子来分析图中虚线框中碱基,可

得出共有8个密码子。因为虚线框后第一个密码子已经固定为U,所以还有2个碱基未知,共

可能有种数为4×4=16,又因为UAG、UGA、UAA为终止密码子,所以决定氨基酸密码子

最多有13种。(5)据表格数据可知:α-淀粉酶在pH为8.5、缓冲液为50mmol/LTris-HCl条件

下相对活性为99.5%,初步判断此条件下酶活性最高。第13页6.(课标Ⅲ,38,15分)编码蛋白甲DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编

码蛋白乙和丙序列由序列甲部分片段组成,如图1所表示。

回答以下问题:(1)现要经过基因工程方法取得蛋白乙,若在开启子下游直接接上编码蛋白乙DNA序列

(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),则所构建表示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原料。第14页(3)现经过基因工程方法取得了甲、乙、丙三种蛋白,要判定这三种蛋白是否含有刺激T淋巴

细胞增殖作用,某同学做了以下试验:将一定量含T淋巴细胞培养液平均分成四组,其中

三组分别加入等量蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定时检测T淋巴细胞浓度,结果

如图2。①由图2可知:当细胞浓度到达a时,添加蛋白乙培养液中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,可采取方法是

。细胞培养过程中,培养箱中

通常要维持一定CO2浓度,CO2作用是

。②仅依据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺乏

(填“A”“B”“C”

“D”或“E”)片段所编码肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖效果。答案(1)编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出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pH②C第15页解析本题主要考查基因工程技术和动物细胞培养技术相关知识。(1)由题干中编码蛋白

乙DNA序列可知,编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出mRNA上没有起始密码子

AUG。(2)PCR需要条件包含引物、耐高温DNA聚合酶、DNA模板、四种游离脱氧核

苷酸等。(3)①动物细胞培养中,细胞含有贴壁生长以及接触抑制特点,当细胞浓度到达a时,

若要使T淋巴细胞继续增殖,需要在培养基中加入胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁生长细

胞并分瓶进行传代培养;动物细胞培养过程中,需要在培养箱中通入一定浓度CO2,CO2作

用是维持培养液pH。②由图2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴细胞增殖效果显著比加入蛋白

甲、乙时低;结合图1中蛋白丙与蛋白甲、乙DNA序列可知,缺乏C片段所编码肽段,会明

显降低蛋白刺激T淋巴细胞增殖效果。知识拓展认识dNTPdNTP是脱氧核糖核苷三磷酸缩写,是dCTP、dATP、dGTP、dTTP统称。“d”代表脱氧,

“N”代表变量A、T、C、G中一个。dNTP可作为生物DNA合成以及PCR过程原料。第16页7.(课标Ⅰ,38,15分)真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有

真核生物所含有切除内含子对应RNA序列机制。已知在人体中基因A(有内含子)能够

表示出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答以下问题:(1)某同学从人基因组文库中取得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原

因是

。(2)若用家蚕作为表示基因A受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选取

作为载体,

其原因是

。(3)若要高效地取得蛋白A,可选取大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌含有

(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用检测物质是

(填“蛋白A基

因”或“蛋白A抗体”)。(5)艾弗里等人肺炎双球菌转化试验为证实DNA是遗传物质做出了主要贡献,也能够说是基

因工程先导,假如说他们工作为基因工程理论建立提供了启示,那么,这一启示是

。第17页答案(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RNA序列不能被

切除,无法表示出蛋白A(2)噬菌体噬菌体宿主是细菌,而不是家蚕(3)繁殖快、轻易培养(4)蛋白A抗体(5)DNA能够从一个生物个体转移到另一个生物个体第18页解析本题主要包括基因文库与cDNA文库差异、基因工程步骤、基因工程产物检测

方法等知识,意在考查考生提取知识、分析和归纳知识能力。(1)真核生物和原核生物基

因结构不一样,真核生物基因中存在内含子等不能编码蛋白质序列,原核生物基因中不存

在内含子。真核生物在基因表示时,转录出RNA需要将内含子对应RNA序列切除后才可

进行翻译。从人基因组文库中取得基因A中含有内含子,而作为原核生物大肠杆菌不

能切除内含子对应RNA序列,故基因A在大肠杆菌中无法表示出蛋白A。(2)病毒对宿主细

胞侵染含有特异性,噬菌体是专门侵染细菌病毒,不能侵染家蚕细胞,故可选取可感染家蚕

昆虫病毒作为载体。(3)与真核生物相比,大肠杆菌等原核生物含有繁殖快、轻易培养、遗

传物质相对较少等优点,所以在基因工程中惯用原核生物作为受体细胞。(4)检测基因A是否

翻译出蛋白A,普通用抗原—抗体杂交方法,即用蛋白A抗体与从细胞中提取蛋白质进

行杂交,观察是否出现杂交带。(5)肺炎双球菌转化试验实质是S型菌DNA进入R型菌

体内,并可在R型菌体内完成表示,这证实了DNA能够从一个生物个体转移到另一个生物个

体,为基因工程奠定了理论基础。知识拓展真核生物基因中通常有内含子,原核生物基因中不含有内含子,原核生物不能切

除内含子转录RNA序列,故基因工程中不能将真核生物基因直接导入原核生物,而常使用

反转录方法先取得真核生物cDNA(不含内含子),再进行下一步操作。第19页8.(课标Ⅱ,38,15分)几丁质是许多真菌细胞壁主要成份,几丁质酶可催化几丁质水解。

经过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病能力。回答以下问题:(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶mRNA,常选取嫩叶而不选取老叶

作为试验材料,原因是

。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制

剂,其目标是

。(2)以mRNA为材料能够取得cDNA,其原理是

。(3)若要使目标基因在受体细胞中表示,需要经过质粒载体而不能直接将目标基因导入受体细

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连接酶催化形成化学键是

。(5)若取得转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物基因组中)抗真菌病能力没有提

高,依据中心法则分析,其可能原因是

。第20页答案(1)嫩叶组织细胞易破碎预防RNA降解(2)在逆转录酶作用下,以mRNA为模板按

照碱基互补配正确标准能够合成cDNA(3)目标基因无复制原点;目标基因无表示所需开启

子(4)磷酸二酯键(5)目标基因转录或翻译异常解析本题主要考查基因工程相关知识,考查学生获取知识,分析与归纳知识等能力。(1)从

植物体中提取mRNA需要破碎组织细胞,嫩叶比老叶组织细胞易破碎,mRNA提取效率高。

因为植物组织中存在RNA酶能将RNA分解,所以试验过程中要添加RNA酶抑制剂以降低

RNA酶活性,保护提取RNA不被分解。(2)cDNA是在逆转录酶作用下,以mRNA为模板,

按照碱基互补配正确标准合成。(3)因为目标基因无复制原点,也无基因表示所需开启子

和终止子,所以需与质粒构建重组质粒后再导入受体细胞。(4)DNA连接酶能够催化两个DNA

片段黏性末端或平末端连接形成磷酸二酯键。(5)几丁质酶基因已经整合到植物基因组

中,不过转基因植株抗真菌病能力没有提升,说明转基因植株体内不存在抗菌活性蛋白,即几

丁质酶基因转录或翻译过程出现异常,从而造成几丁质酶基因没有正常表示合成抗菌活性

蛋白。第21页9.(天津理综,9Ⅰ,12分)玉米自交系(遗传稳定育种材料)B含有高产、抗病等优良性状,

但难以直接培育成转基因植株,为使其取得抗除草剂性状,需依次进行步骤Ⅰ、Ⅱ试验。Ⅰ.取得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线以下列图。

(1)为预防酶切产物本身环化,构建表示载体需用2种限制酶,选择标准是

(单项选择)。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基因形成两个黏性末端序列不相同④酶切后,Ti质粒形成两个黏性末端序列相同A.①③B.①④C.②③D.②④第22页(2)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不一样阶段结果。据表可知,细胞脱分化时使用激

素是

,自交系

幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内片段转移到受体细胞。筛选转化愈伤组

织,需使用含

选择培养基。第23页(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,造成未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生

长。含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确表示,其产物能催化无色物质K展现蓝

色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色是

(多项选择)。A.无农杆菌附着未转化愈伤组织B.无农杆菌附着转化愈伤组织C.农杆菌附着未转化愈伤组织D.农杆菌附着转化愈伤组织(5)组织培养取得转基因植株(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)

第24页解析Ⅰ.(1)利用双酶切可有效预防出现限制酶切割后产物(目标基因、载体)发生本身环

化及目标基因与载体任意连接现象。这要求每种限制酶在Ti质粒内只有一个切割位点,含

目标基因DNA片段被两种限制酶切割形成黏性末端碱基序列不一样。(2)细胞脱分化形成

愈伤组织。表格信息显示,使用了2,4-D促使细胞脱分化。作为转化受体幼胚,不但要易脱分

化,而且还要易再分化生芽、生根,故乙幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。(3)构建

基因表示载体中有抗生素抗性基因和除草剂抗性基因(除草剂抗性基因位于T-DNA片段上),因利用农杆菌转化法转基因时,只有T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上,故需使用含除草剂培养基筛选转化愈伤组织。(4)因“含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确表示”,只有细胞内含有汇报基因(成功转化)愈伤组织,用K处理后出现蓝色,故选BD。(5)转基因植株相当于携带G基因杂合子,转基因植株自交,后代有3/4植株携带G基因,其中纯合子占1/3。易错警示转基因植物培育过程中,筛选成功转化植物受体细胞标准利用农杆菌转化法完成植物细胞转基因时,因只有Ti质粒T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上,故筛选转化植物受体细胞只能借助T-DNA片段上特殊基因作为筛选标准,而Ti质粒上非T-DNA片段未导入植物受体细胞,在对转化后受体细胞筛选时不以此作为选择标准。第25页10.(江苏单科,33,8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在金属结合蛋白,某研究小组计划

经过多聚酶链式反应(PCR)扩增取得目标基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水净化处

理。PCR扩增过程示意图以下,请回答以下问题:

(1)从高表示MT蛋白生物组织中提取mRNA,经过

取得

用于PCR扩增。第26页(2)设计一对与MT基因两端序列互补配正确引物(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

位点。设计引物时需要防止引物之间形成

,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,退火温度设定是成败关键。退火温度过高会破坏

碱基

配对。退火温度设定与引物长度、碱基组成相关,长度相同但

引物需要设

定更高退火温度。(5)假如PCR反应得不到任何扩增产物,则能够采取改进办法有

(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第27页解析本题主要考查目标基因获取及PCR技术相关知识。(1)依据题中表述现象分析,

mRNA合成目标基因过程应为逆转录过程,由mRNA直接逆转录形成DNA为cDNA。(2)

构建重组质粒时需要限制酶和DNA连接酶,所以推测在引物中需要增加适当限制酶识别

位点。设计引物时需要注意防止引物1和引物2之间形成碱基互补配对。(3)图中步骤1代表变

性。(4)退火温度过高会破坏引物与模板链之间碱基互补配对。因为含G/C碱基对多

DNA稳定性强,所以在PCR过程中设置温度应视G/C含量而定。(5)温度过高不利于引物

与模板结合;引物设计不合理也会影响PCR扩增反应。知识归纳关于引物几个问题:①引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链一段碱基

序列互补配对,其长度通常为20~30个核苷酸。②因为PCR利用了DNA热变性原理,所以温

度高低直接影响DNA变性、复性和延伸过程,尤其是复性过程也即题中退火过程,它

关乎引物是否能与模板链结合,只有结合后才有可能进行“延伸”。③结合DNA结构特点,A

与T之间有2个氢键、C与G之间有3个氢键知识分析,引物中含碱基不一样耐温程度不一样,其中

含C/G较多引物,PCR扩增时温度可适当提升。第28页11.(课标Ⅲ,40,15分,0.442)图(a)中三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和

Sau3AⅠ三种限制性内切酶识别序列与切割位点,图(b)为某种表示载体示意图(载体上

EcoRⅠ、Sau3AⅠ切点是唯一)。依据基因工程相关知识,回答以下问题:(1)经BamHⅠ酶切后得到目标基因能够与上述表示载体被

酶切后产物连接,理

由是

。第29页(2)若某人利用图(b)所表示表示载体取得了甲、乙、丙三种含有目标基因重组子,如图(c)所

示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表示目标基因产物有

,不能表示原因是

。(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来酶,常见有

和

,

其中既能连接黏性末端又能连接平末端是

。第30页答案(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生片段含有相同黏性末端(每空2分,共4分)(2)甲和丙(2分)甲中目标基因插入在开启子上游,丙中目标基因插入在终止子下游,二

者目标基因均不能被转录(3分,其它合理答案可酌情给分)(3)E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶(每空2分,共6分,其它合理答案可酌情

给分)解析(1)分析图(a)可知,限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割DNA后形成黏性末端相同,故经这

两种酶切割得到产物能够用DNA连接酶进行连接。(2)构建基因表示载体时,为确保目标基

因能在宿主细胞中成功表示,目标基因应插入在开启子和终止子之间,据此可判断甲、丙均不

符合要求,目标基因均不能被转录。(3)常见DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接

酶,其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。试题点评本题与年高考理综新课标卷第40题相类似,从而提醒考生:能够从历年高考真

题中窥探国家考试中心出题者命题方向与角度。第31页12.(课标Ⅰ,40,15分,0.581)某一质粒载体如图所表示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会造成相

应基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有些人将此质粒载体

用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切取得目标基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用

得到混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有未被转化,有被转化。被转化大肠

杆菌有三种,分别是含有环状目标基因、含有质粒载体、含有插入了目标基因重组质粒

大肠杆菌。回答以下问题:(1)质粒载体作为基因工程工具,应具备基本条件有

(答出两点即可),而作为基因表示载体,除满足上述基本条件外,还需含有开启子和终止子。第32页(2)假如用含有氨苄青霉素培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化和仅含

环状目标基因细胞是不能区分,其原因是

;

而且

和

细胞也是不能区分,其原因是

。在上述筛选基础上,若要筛选含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌

单菌落,还需使用含有

固体培养基。(3)基因工程中,一些噬菌体经改造后能够作为载体,其DNA复制所需原料来自

。答案(1)能自我复制、含有标识基因(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

目标基因重组质粒(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)受体细胞第33页解析(1)质粒作为载体应具备基本条件有:能自我复制、含有标识基因、含有一至多个限

制酶切割位点等。(2)由题意可知,未被转化和仅含环状目标基因细胞中均不含有氨苄青

霉素抗性基因,所以在含有氨苄青霉素培养基上均不能生长。质粒载体上含有氨苄青霉素

抗性基因和四环素抗性基因,插入了目标基因重组质粒中仅含有氨苄青霉素抗性基因,所以

含有质粒载体和含有插入了目标基因重组质粒细胞均能在含有氨苄青霉素培养基上

生长,但前者能够在含有四环素培养基上生长而后者不能,所以可用含有四环素培养基,筛

选出含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌单菌落。(3)噬菌体属于病毒,病毒增殖过程

中所需原料、酶等均来自受体细胞。方法技巧“图解法”解题:①含有环状目标基因大肠杆菌,不能抵抗氨苄青霉素和四环素。第34页②含有质粒载体大肠杆菌,能抵抗氨苄青霉素和四环素。

③含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌,能抵抗氨苄青霉素,但不能抵抗四环素。

第35页13.(天津理综,7,12分)人血清白蛋白(HSA)含有主要医用价值,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)两条路径。

(1)为获取HSA基因,首先需采集人血液,提取

合成总cDNA,然后以cDNA为模板,使

用PCR技术扩增HSA基因。下列图中箭头表示一条引物结合模板位置及扩增方向,请用箭头

在方框内标出另一条引物位置及扩增方向。

(2)开启子通常含有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表示rHSA载体,需要选

择开启子是

(填写字母,单项选择)。A.人血细胞开启子B.水稻胚乳细胞开启子C.大肠杆菌开启子D.农杆菌开启子第36页(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞过程中,需添加酚类物质,其目标是

。(4)人体合成初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与路径Ⅱ相

比,选择路径Ⅰ获取rHSA优势是

。(5)为证实rHSA含有医用价值,须确认rHSA与

生物学功效一致。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,有利于目标基因成功转化(4)水稻是真核生物,含有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工(5)HSA第37页解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)总cDNA是以mRNA为模板逆转录合成,所

以需要提取人总RNA或mRNA;PCR扩增原理是DNA复制,DNA复制时,两条子链延伸

方向相反,所以引物位置及方向如答案所表示。(2)要使rHSA基因在水稻胚乳细胞内特异性表

达,需要选择水稻胚乳细胞开启子。(3)酚类物质可吸引农杆菌移向水稻受体细胞,使农杆菌

Ti质粒上T-DNA转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上,有利于目标基因成功

转化。(4)大肠杆菌为原核生物,无内质网和高尔基体,不能对多肽进行高效加工,而水稻是真

核生物,含有内质网和高尔基体,可对多肽链进行高效加工。(5)要证实rHSA含有医用价值,须

确认rHSA与HSA生物学功效一致。试题点评本题考查基因工程相关知识点,难度不大,只需要在复习过程中牢牢把握基因

工程相关知识点即可。第38页14.(课标Ⅰ,40,15分,0.4173)HIV属于逆转录病毒,是艾滋病病原体。回答以下问题:(1)用基因工程方法制备HIV某蛋白(目标蛋白)时,可先提取HIV中

,以其作为模

板,在

作用下合成

,获取该目标蛋白基因,构建重组表示载体,随即导入

受体细胞。(2)从受体细胞中分离纯化出目标蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生可与此蛋

白结合对应分泌蛋白是

,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中HIV,检测原理

是

。(3)已知某种菌造成肺炎在健康人群中罕见,不过在艾滋病患者中却多发。引发这种现象

根本原因是HIV主要感染和破坏了患者部分

细胞,降低了患者免疫系统防卫功效。(4)人免疫系统有

癌细胞功效。艾滋病患者因为免疫功效缺点,易发生恶性

肿瘤。答案(15分)(1)RNA逆转录酶cDNA(或DNA)(每空2分,共6分)(2)抗体(2分)抗原抗体特异性结合(3分)(3)T(或T淋巴)(2分)(4)监控和去除(2分)第39页解析本题以HIV为题干背景,主要考查了逆转录病毒遗传信息流动、人体免疫调整

等。(1)HIV属于逆转录病毒,要获取目标蛋白基因,可先从HIV中提取其RNA,再以其作为模

板,在逆转录酶作用下合成cDNA,此cDNA即含有该目标蛋白基因。(2)目标蛋白作为抗

原注入机体后,可开启机体体液免疫,经过浆细胞产生抗体,而此抗体可与目标蛋白抗原结

合。利用上述原理可检测受试者血清中是否含有HIV。(3)HIV致病机理是HIV主要感染和

破坏了患者部分T细胞,降低了患者体液免疫和细胞免疫。(4)人体免疫系统有监控和

去除癌细胞功效。试题点评选做题不单单是考选修本内容,还会包括必修本知识,考生要注意知识间联

系。第40页15.(四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白基因导入棉花细胞中,可取得抗棉铃虫转

基因棉,其过程以下列图所表示(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DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②

取得含重组质粒农杆菌筛选出来,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,意在让

进入棉花细胞;除尽农杆菌

后,还须转接到含卡那霉素培养基上继续培养,目标是

。(3)若过程④仅取得大量根,则应在培养基中增加

以取得芽;部分接种在无

激素培养基上芽也能长根,原因是

。第41页(4)检验转基因棉抗虫性状,惯用方法是

。种植转基因抗虫棉能降低

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)筛选取得T-DNA片段植物细胞(2分)(3)细胞分裂素浓度(1分)芽顶端合成生长素向基部运输,促进根分化(2分)(4)投放棉铃虫(2分)农药(1分)解析本题考查基因工程与植物细胞工程相关知识。(1)同种限制酶切割质粒和含目标基

因DNA,可取得相同黏性末端,以构建基因表示载体。重组质粒含完整卡那霉素抗性基

因,故应使用含卡那霉素选择培养基筛选含重组质粒农杆菌。(2)试验过程中将棉花细胞

与农杆菌混合后共同培养,其目标是利用含重组质粒农杆菌将T-DNA导入棉花细胞中。除

去农杆菌后在含卡那霉素培养基上培养,其目标是筛选出含有目标基因棉花细胞。(3)培

养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,利于根分化,抑制芽形成,反之,有利于芽

分化,抑制根形成。因芽顶端可合成生长素,故接种在无激素培养基上芽也能长根。

(4)可用投放棉铃虫方法检测抗虫棉抗虫效果。转基因抗虫棉种植可降低农药使用量,

从而减轻环境污染。第42页名师点睛基因工程操作关键点提醒:(1)基因表示载体构建是实施基因工程第二步,也是基

因工程关键步骤。(2)对于植物来说,受体细胞能够是受精卵或体细胞,但惯用体细胞。(3)

对于动物来说,动物体细胞全能性受限制,受体细胞普通是受精卵。受精卵作为受体细胞具

有体积大、易操作、经培养可直接表示性状优点。(4)选择培养基利用主要依据是质

粒上标识基因。第43页以下为教师用书专用16.(北京理综,5,6分)为了增加菊花花色类型,研究者从其它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。以下操作与试验目标不符是

()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第44页答案

C

本题主要考查基因工程相关知识。因为C基因两端及质粒上均存在限制酶EcoR

Ⅰ酶切位点,所以,可采取限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒;用含C基因农杆菌

侵染菊花愈伤组织(即农杆菌转化法),能够将C基因导入细胞;因为质粒上存在潮霉素抗性基

因(标识基因),所以,能够在培养基中添加潮霉素,筛选被转化菊花细胞,C符合题意;可用分子

杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上。第45页17.(重庆理综,6,6分)以下相关人胰岛素基因表示载体叙述,正确是

()A.表示载体中胰岛素基因可经过人肝细胞mRNA反转录取得B.表示载体复制和胰岛素基因表示均开启于复制原(起)点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因受体细胞筛选出来D.开启子和终止密码子均在胰岛素基因转录中起作用答案

C因为人肝细胞中胰岛素基因不能表示,所以无法利用肝细胞mRNA反转录取得胰岛

素基因,A项错误;表示载体复制开启于复制原点,胰岛素基因转录开启于开启子,B项错误;

抗生素抗性基因是标识基因,作用是检测受体细胞中是否含有目标基因,从而将含有胰岛素基

因受体细胞筛选出来,C项正确;开启子是RNA聚合酶识别和结合部位,是转录起点,而终

止密码子位于mRNA上,在翻译中起作用,D项错误。第46页18.(天津理综,4,6分)为到达对应目标,必须经过分子检测是

()A.携带链霉素抗性基因受体菌筛选B.产生抗人白细胞介素-8抗体杂交瘤细胞筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果判定D.21三体综合征诊疗答案

B依据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌筛选,不需

要分子检测,A错误;用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检

测,才能取得足够多能分泌抗人白细胞介素-8抗体杂交瘤细胞,B正确;转基因抗虫棉是否

含有抗虫特征,需要做抗虫接种试验,C错误;21三体综合征可经过用显微镜直接观察体细胞

中21号染色体数目标方法进行检测,D错误。第47页19.(重庆理综,4,6分)如图是利用基因工程培育抗虫植物示意图。以下相关叙述,正确

是

()

第48页A.②构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参加B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④染色体上C.④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

D②构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参加,A错误;③侵染植物细胞后,通

过农杆菌转化作用,使目标基因进入植物细胞并整合到④染色体上,B错误;④染色体上

含有目标基因(抗虫基因)但不一定表示,C错误;基因工程依据原理是基因重组,基因重组属

于可遗传变异,D正确。试题点评本题考查了基因工程相关知识,考查了学生了解能力,难度中等。第49页20.(江苏单科,33,9分)下表是几个限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关

限制酶酶切位点,其中切割位点相同酶不重复标注。请回答以下问题:第50页(1)用图中质粒和目标基因构建重组质粒,应选取

两种限制酶切割,酶切后载体

和目标基因片段,经过

酶作用后取得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于

态大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加

,平板上长出

菌落,惯用PCR判定,所用引物组成为图2中

。(3)若BamHⅠ酶切DNA末端与BclⅠ酶切DNA末端连接,连接部位6个碱基对序列为

,对于该部位,这两种酶

(填“都能”、“都不能”或“只有一个能”)切开。(4)若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能取得

种大小不一样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)TGATCCACTAGG

都不能(4)7第51页解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)分析4种限制酶识别序列可知:BamHⅠ和Bcl

Ⅰ识别序列中含有Sau3AⅠ识别序列,这三种酶切割DNA后能够产生相同黏性末端。为

确保质粒上含有标识基因,切割质粒时不能选取BamHⅠ和Sau3AⅠ,应选取BclⅠ和HindⅢ两

种限制酶切割;酶切后载体和目标基因片段,需用DNA连接酶连接形成重组质粒,为了扩增

重组质粒,需将其转入处于感受态大肠杆菌中。(2)重组质粒中四环素抗性基因结构完整,氨

苄青霉素抗性基因结构被破坏,在筛选平板培养基中添加四环素能够筛选出转入了重组质粒

大肠杆菌。PCR扩增目标基因时,需用引物甲和引物丙两种引物。(3)BamHⅠ酶切产生黏

性末端为

,BclⅠ酶切产生黏性末端为

,经DNA连接酶连接后,连接部位6个碱基对序列为

,此序列不能被BamHⅠ和BclⅠ识别,所以不能被两种酶切开。(4)图1质粒中含有Sau3AⅠ酶3个识别序列,如图:(A、B、C分别表示相邻切点间

DNA片段)第52页用Sau3AⅠ酶切,若在一个切点处切割可得到:B+C+A、C+A+B、A+B+C三种DNA片段(但其

大小相同),若在两个切点处切割可得到:A、B+C、A+C、B、A+B、C六种DNA片段(其大小

均不一样);若在三个切点处均切割,可得到A、B、C三种大小不一样DNA片段,总而言之,用Sau3

AⅠ酶切质粒最多可能取得7种大小不一样DNA片段。尤其提醒此题是对基因工程相关知识考查,解答本题关键在于了解重组质粒中标识基

因作用,在插入目标基因时不能破坏标识基因,故选择限制酶须注意;PCR扩增基因时,两种

引物结合部位相反,延伸方向相反;限制酶含有特异性,不一样限制酶识别不一样序列,判

断某种限制酶能否切割某片段,应依据该片段中是否含有限制酶识别序列。第53页21.[浙江自选,18,(一)]下面是关于取得能产生人干扰素大肠杆菌问题。请回答:(1)用限制性核酸内切酶识他人干扰素基因和质粒中一段特定

并切割,然后用

连接形成重组DNA。该质粒是一个含抗生素抗性基因

核酸分子。A.双链环状B.单链环状C.双链线状D.单链线状(2)将含人干扰素基因重组质粒导入到大肠杆菌,经含有

培养基筛选等过程,最终

取得能产生人干扰素大肠杆菌。答案(1)核苷酸序列DNA连接酶A(2)抗生素解析(1)限制性核酸内切酶能够识别特定核苷酸序列并切割每一条链中特定部位两个

核苷酸间磷酸二酯键,然后用DNA连接酶连接形成重组DNA。该大肠杆菌质粒是一个很小

双链环状DNA分子。(2)因为该质粒含有抗生素抗性基因,所以能够在含有抗生素培养基

中进行筛选,最终取得能产生人干扰素大肠杆菌。试题点评本题考查基因工程原理及生态工程相关知识,难度较小。第54页22.(江苏单科,33,8分)荧光原位杂交可用荧光标识特异DNA片段为探针,与染色体上对

应DNA片段结合,从而将特定基因在染色体上定位。请回答以下问题:第55页(1)DNA荧光探针制备过程如图1所表示,DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间

键从而

产生切口,随即在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标识

为原料,合成荧光标识

DNA探针。(2)图2表示探针与待测基因结合原理。先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中

键断裂,形成单链。随即在降温复性过程中,探针碱基按照

标准,与染色体上

特定基因序列形成较稳定杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有

条荧

光标识DNA片段。第56页(3)A、B、C分别代表不一样起源一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧

光探针标识。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1有丝分裂中期细胞中可观察

到

个荧光点;在减数第一次分裂形成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)62和4解析本题主要考查DNA结构、复制、有丝分裂和减数分裂相关知识。(1)DNA酶Ⅰ可

使DNA分子断裂成为片段,为限制酶,其作用为切开两个核苷酸之间磷酸二酯键。合成

DNA分子原料为4种脱氧核苷酸。(2)DNA分子受热变性,氢键断裂,解旋为单链。探针碱

基与染色体上特定基因序列按照碱基互补配正确标准,形成杂交分子。因为每条染色单体

含有一个DNA分子,一个DNA分子能够有2条荧光标识片段,所以两条姐妹染色单体中最多

有4条荧光标识片段,但只能观察到两个荧光点。(3)植物甲与植物乙杂交后代F1为AABC,在

有丝分裂中期已完成了DNA复制,而且A和B都能够被荧光探针标识,所以可观察到6个荧光

点。F1AABC在减数第一次分裂形成两个子细胞分别含有A、AB,所以分别可观察到2和4

个荧光点。第57页23.(江苏单科,32,9分)胰岛素A、B链分别表示法是生产胰岛素方法之一。图1是该方法

所用基因表示载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素基本流程(融合蛋

白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合蛋白)。请回答以下问题:第58页(1)图1基因表示载体中没有标注出来基本结构是

。(2)图1中开启子是

酶识别和结合部位,有了它才能开启目标基因表示;氨苄青霉

素抗性基因作用是

。(3)构建基因表示载体时必需工具酶有

。(4)β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表示,可将胰岛素肽链上蛋白酶切割位点隐藏在内

部,其意义在于

。(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端肽键,用溴化氰处理对应融合蛋白能取得完整

A链或B链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为

。(6)依据图2中胰岛素结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基数量。你推测结果

是

,理由是

。第59页答案(9分)(1)终止子(2)RNA聚合作为标识基因,将含有重组质粒大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)预防胰岛素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)最少2个两条肽链一端各有一个游离氨基,氨基酸R基团中可能还含有游离氨基解析(1)完整基因表示载体应包含目标基因、开启子、终止子、标识基因等,图1中没有

标注出终止子。(2)开启子是RNA聚合酶识别和结合部位,可驱动转录出mRNA;氨苄青霉素

抗性基因属于标识基因,可利用含氨苄青霉素培养基筛选出含有重组质粒大肠杆菌。(3)

构建基因表示载体需用限制酶分别切割目标基因和质粒,再用DNA连接酶将二者连接形成重

组质粒。(4)利用β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表示意义是将胰岛素肽链上蛋白

酶切割位点隐藏在β-半乳糖苷酶内部,从而预防胰岛素A链或B链被大肠杆菌体内蛋白酶降

解。(5)依据溴化氰作用特点可知,溴化氰可将β-半乳糖苷酶切成多个肽段,但不会切割胰岛

素A、B链,这与肽链中含有甲硫氨酸数量相关。(6)因为每条肽链一端都含有一个游离

氨基,所以蛋白质分子中游离氨基数量=肽链数+R基上游离氨基数,故可推测胰岛素(由A、

B链组成)最少含有2个游离氨基。第60页24.(海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表示可合成出一条称为前胰岛素原肽链,

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

胰岛素。当前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答以下问题:(1)人体内合成前胰岛素原细胞是

,合成胰高血糖素细胞是

。(2)可依据胰岛素原氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原

序列,用该序列与

质粒表示载体构建胰岛素原基因重组表示载体,再经过细菌转化、筛选及判定,即可建立能稳

定合成

基因工程菌。(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌培养物时,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。第61页答案(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)解析(1)人体合成前胰岛素原细胞是胰岛B细胞,合成胰高血糖素细胞是胰岛A细胞。

(2)蛋白质工程生产胰岛素时,需依据胰岛素原氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原脱氧

核苷酸序列(目标基因),然后再构建胰岛素原基因重组表示载体,导入细菌细胞内,再经过细菌

转化、筛选及判定,即可建立能稳定合成胰岛素原工程菌。(3)利用抗原—抗体检测法检测

胰岛素原时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,故应从菌体中分离、纯化胰岛素原。第62页25.(山东理综,36,12分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一个主要药用蛋白,可在转htPA

基因母羊羊乳中取得。流程以下:

(1)htPA基因与载体用

切割后,经过DNA连接酶连接,以构建重组

表示载体。检测目标基因是否已插入受体细胞DNA,可采取

技术。(2)为获取更多卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其

。采集精

子需要经过

,才具备受精能力。第63页(3)将重组表示载体导入受精卵惯用方法是

。为了取得母羊,移植前需对已成功转入目标基因胚胎进行

。利用胚胎分割和胚胎移植技术可取得多个转基因个体,这表示了早期胚胎细胞

。(4)若在转htPA基因母羊羊乳中检测到

,说明目标基因成功表示。答案(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别判定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)解析(1)目标基因和载体先用同种限制酶切割后,再用DNA连接酶连接,以构建基因表示载

体;判断受体细胞DNA是否插入目标基因可采取DNA分子杂交技术。(2)利用促性腺激素处

理供体母羊可使其产生更多卵母细胞;精子必须获能后才具备受精能力。(3)将重组表示载

体导入动物受精卵惯用方法是显微注射法。为了取得母羊,移植前需对已成功转入目标基

因胚胎进行性别判定。(4)若在转htPA基因母羊羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物,说

明目标基因成功表示。第64页26.(课标Ⅱ,40,15分,0.5599)植物甲含有极强耐旱性,其耐旱性与某个基因相关,若从该

植物中取得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低植物乙中,有可能提升后者耐旱性。回答以下问题:(1)理论上,基因组文库含有生物

基因;而cDNA文库含有生物

基

因。(2)若要从植物甲中取得耐旱基因,可首先建立该植物基因组文库,再从中

出所

需耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌,并经过农杆菌转化法将其导入植物

体细胞中,经过

一系列过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表示,应检测此再生

植株中该基因

,假如检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株

是否得到提升。(4)假如用得到二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株数量比为3∶1时,则

可推测该耐旱基因整合到了

(填“同源染色体一条上”或“同源染色体两

条上”)。第65页答案(1)全部部分(2)筛选(3)乙表示产物耐旱性(4)同源染色体一条上解析本题考查对基因工程应用相关知识识记和了解。(1)基因组文库包含某种生物

全部基因,cDNA文库又称为部分基因文库,含有生物部分基因。(2)植物甲基因组文库中有

该种植物全部基因,从中可筛选出耐旱基因。(3)植物乙耐旱性低,所以植物乙体细胞作为

受体细胞;要确定耐旱基因是否正确表示,应检测该基因表示产物,对于个体水平检测,应

在干旱田间进行试验,检测植物乙耐旱性是否得到了提升。(4)将耐旱基因看作A,不耐旱基

因看作a,Aa×Aa→耐旱与不耐旱数量比为3∶1,则耐旱基因整合到了同源染色体一条上。第66页27.(天津理综,8,12分)嗜热土壤芽胞杆菌产生β-葡萄糖苷酶(BglB)是一个耐热纤维素酶,

为使其在工业生产中更加好地应用,开展了以下试验:Ⅰ.利用大肠杆菌表示BglB酶(1)PCR扩增bglB基因时,选取

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bglB基

因重组进该质粒,扩增bglB基因两端需分别引入

和

不一样限制酶识别序列。第67页(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好表示载体后则取得了降解纤维素能力,这

是因为

。Ⅱ.温度对BglB酶活性影响(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

(单项选择)。A.50℃B.60℃C.70℃D.80℃

注:酶热稳定性是酶在一定温度下,保温一段时间后经过其活性保持程度来反应第68页Ⅲ.利用分子育种技术提升BglB酶热稳定性在PCR扩增bglB基因过程中,加入诱变剂可提升bglB基因突变率。经过筛选,可取得能表

达出热稳定性高BglB酶基因。(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BglB酶基因效率更高,其原因是在PCR过程中

(多项选择)。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基因突变不会造成酶氨基酸数目改变答案(12分)(1)嗜热土壤芽胞杆菌(2)NdeⅠ

BamHⅠ(3)转基因大肠杆菌分泌出有活性BglB酶(4)失活B(5)A、C第69页解析(1)BglB由嗜热土壤芽胞杆菌产生,故PCR扩增bglB基因时,应选取嗜热土壤芽胞杆菌基

因组DNA作模板。(2)目标基因在与质粒连接时,需连接在开启子和终止子之间,且所用限制

酶不能破坏开启子、终止子和标识基因,所以切割质粒应选取NdeⅠ和BamHⅠ两种酶,则扩增

bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种酶识别序列。(3)转基因大肠杆菌含有

bglB基因表示,合成了耐热纤维素酶,所以其取得了降解纤维素能力。(4)由图2可知,80℃

保温30分钟后,BglB酶相对活性为0,所以此时该酶失活;由图1可知:60℃~70℃时BglB酶

相对活性最高。70℃时,该酶活性易降低,所认为高效利用BglB酶降解纤维素应最好将温度

控制在60℃。(5)在PCR扩增bglB基因时加入诱变剂仅对该基因进行诱变,可快速累积突变,但

诱发基因突变时,突变仍是不定向,且突变结果能够改变酶中氨基酸数目。故A、C正

确,B、D错误。第70页28.(海南单科,31,15分)下列图是将某细菌基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”示意

图。

据图回答:(1)取得A有两条路径:一是以AmRNA为模板,在

酶催化下,合成互补单链DNA,

然后在

作用下合成双链DNA,从而取得所需基因;二是依据目标蛋白质

序列,推测出对应mRNA序列,然后按照碱基互补配对标准,推测其DNA

序列,再

经过化学方法合成所需基因。(2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加有机物质有

、

、4

种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性DNA聚合酶,扩增过程能够在PCR扩增仪中完成。第71页(3)由A和载体B拼接形成C通常称为

。(4)在基因工程中,惯用Ca2+处理D,其目标是

。答案(1)逆转录DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物模板DNA(3)重组DNA(4)提升受体细胞转化率解析(1)利用逆转录法合成目标基因过程是:以mRNA为模板,在逆转录酶催化作用下合

成单链DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成双链DNA分子;依据蛋白质工程合成目标基因

过程是:依据目标蛋白质氨基酸序列,推测对应mRNA序列,然后按照碱基互补配对标准,

推测DNA中脱氧核苷酸排列次序,经过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目标基因和运载体结合,形成重组DNA(基因表示载体)。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时,需要先用Ca2+处理,使之成为感受态细胞,有利于其吸收重组DNA分子。第72页考点2基因工程应用和蛋白质工程1.(课标Ⅱ,40,15分,0.4173)已知生物体内有一个蛋白质(P),该蛋白质是一个转运蛋白,由30

5个氨基酸组成。假如将P分子中158位丝氨酸变成亮氨酸,240位谷氨酰胺变成苯丙氨酸,

改变后蛋白质(P1)不但保留P功效,而且含有了酶催化活性。回答以下问题:(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质功效,能够考虑对蛋白质

进行改造。(2)以P基因序列为基础,取得P1基因路径有修饰

基因或合成

基因。所取得基因表示时是遵照中心法则,中心法则全部内容包

括

复制;以及遗传信息在不一样分子之间流动,即:

。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本路径是从预期蛋白质功效出发,经过

和

,进而确定相对应脱氧核苷酸序列,据此取得基因,再

经表示、纯化取得蛋白质,之后还需要对蛋白质生物

进行判定。第73页答案

(1)氨基酸序列(或结构)(1分,其它合理答案也给分)(2)PP1(每空2分,共4分)DNA和RNA(或遗传物质)(2分)DNA→RNA、RNA→DNA、

RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3分)(3)设计蛋白质结构推测氨基酸序列(每空2分,共4分)功效(1分)解析(1)蛋白质功效与结构相关,若要改变蛋白质功效,需要对其结构进行改造。(2)确

定目标基因碱基序列后,可经过对现有基因进行改造或者重新合成来取得目标基因。中心

法则内容包含遗传信息复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程基本路径是从预

期蛋白质功效出发,经过设计蛋白质