（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第33講 基因工程學(xué)案

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1、 第33講　基因工程 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 加試 1.工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的誕生 a 3.基因工程的應(yīng)用 a 2.基因工程的原理和技術(shù) b 4.活動：提出生活中的疑難問題，設(shè)計用基因工程技術(shù)解決的方案 c 考點一　基因工程的含義及操作工具 1．基因工程的含義 (1)概念：把一種生物的遺傳物質(zhì)(細(xì)胞核、染色體脫氧核糖核酸等)移到另一種生物的細(xì)胞中去，并使這種遺傳物質(zhì)所帶的遺傳信息在受體細(xì)胞中表達(dá)。 (2)核心：構(gòu)建重組DNA分子。 (3)理論基礎(chǔ)：DNA是生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立以及遺傳信息傳遞方式的認(rèn)定。 2．基因工程的基本

2、工具 思考討論 1．已知限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和SmaⅠ識別的堿基序列和酶切位點分別為G↓AATTC和CCC↓GGG，兩種限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA后產(chǎn)生的末端如下： EcoRⅠ限制性核酸內(nèi)切酶和SmaⅠ限制性核酸內(nèi)切酶識別的堿基序列不同，切割位點不同(填“相同”或“不同”)，說明限制性核酸內(nèi)切酶具有專一性。 2．觀察下圖所示過程，回答需要的工具酶及相關(guān)問題： (1)①是限制性核酸內(nèi)切酶；②是DNA連接酶；二者的作用部位都是磷酸二酯鍵。 (2)限制性核酸內(nèi)切酶不切割自身DNA的原因：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。 3．載體須具備的條件及其

3、作用(連線) 4．限制性核酸內(nèi)切酶Mun Ⅰ和限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因，其中，箭頭所指部位為限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示目的基因載體的質(zhì)粒是下列①～④中的哪一個？ 提示　由圖可知，質(zhì)粒②上無標(biāo)記基因，不適合作為載體；質(zhì)粒③和④的標(biāo)記基因上都有限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點。只有質(zhì)粒①上有標(biāo)記基因，且MunⅠ的切割位點不在標(biāo)記基因上。 題型　基因工程的操作工具 1．如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，下面選項中能依次表示限制性核酸內(nèi)切

4、酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用順序的是(　　) A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 答案　C 解析　限制性核酸內(nèi)切酶可在特定位點對DNA分子進(jìn)行切割；DNA聚合酶在DNA分子復(fù)制時將脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈；DNA連接酶可將限制性核酸內(nèi)切酶切開的磷酸二酯鍵連接在一起；解旋酶的作用是將DNA雙鏈解開，為復(fù)制或轉(zhuǎn)錄提供模板。 2．(2017·常州模擬)若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙)，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點分別是Bgl Ⅱ(A↓GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓

5、GATC)。下列分析合理的是(　　) A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體 B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體 C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體 D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體 答案　D 解析　解答本題的關(guān)鍵是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體，構(gòu)建的重組DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動方向才一定與圖丙相同。 幾種易混淆酶的比較 名稱 功能 應(yīng)用 限制性核 酸內(nèi)切酶 特異性地切斷DNA鏈中的磷酸二酯鍵 重組DNA

6、技術(shù)和基因診斷 DNA 連接酶 連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵 基因工程 DNA 聚合酶 連接DNA片段與單個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵 DNA復(fù)制 RNA 聚合酶 連接RNA片段與單個核糖核苷酸之間的磷酸二酯鍵 RNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 逆轉(zhuǎn)錄酶 作用于磷酸二酯鍵 以RNA為模板獲得DNA 解旋酶 使堿基對之間的氫鍵斷裂 DNA復(fù)制 DNA 水解酶 使DNA分子所有磷酸二酯鍵斷裂 水解DNA 考點二　基因工程的基本操作步驟、應(yīng)用及相關(guān)的設(shè)計方案 1．基因工程的基本操作步驟 (1)獲得目的基因 目的基因序列已知：化學(xué)合成或PCR擴(kuò)增；目的基因

7、序列未知：從基因文庫中獲取。 (2)形成重組DNA分子(基因工程的核心)：通常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA，然后用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接在一起，形成重組DNA分子。 (3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞 ①常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌和動植物細(xì)胞等。 ②導(dǎo)入方法：用氯化鈣處理大腸桿菌，可以增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性，使重組質(zhì)粒容易進(jìn)入。 (4)篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 ①篩選原因：并不是所有的細(xì)胞都接納了重組DNA分子，因此，需篩選含目的基因的受體細(xì)胞。 ②篩選方法：用含抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)受體細(xì)胞，選擇含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。

8、 (5)目的基因的表達(dá) 目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá)，產(chǎn)生人們需要的功能物質(zhì)。 2．基因工程的應(yīng)用 應(yīng)用領(lǐng)域 優(yōu)點 基因工程與遺傳育種 轉(zhuǎn)基因植物 所需時間短，克服了遠(yuǎn)緣親本難以親合的缺陷 轉(zhuǎn)基因動物 指轉(zhuǎn)入了外源基因的動物。優(yōu)點是省時、省力，并能取得一定的經(jīng)濟(jì)效益 基因工程與疾病治療 基因工程藥物 主要有胰島素、干擾素和乙型肝炎疫苗等 基因治療 向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正或補償基因的缺陷，達(dá)到治療的目的 基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù) 開發(fā)可降解的新型塑料；改造分解石油的細(xì)菌，提高其分解石油的能力等 思考討論 1．重組DNA分子的組成及各部分的作用(連

9、線) 2．據(jù)圖選擇相關(guān)的限制性核酸內(nèi)切酶 基因工程中，需使用特定的限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切割位點是－G↓GATCC－；限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切割位點是－↓GATC－。 請據(jù)圖分析：切割目的基因應(yīng)選擇限制性核酸內(nèi)切酶Ⅱ，切割質(zhì)粒應(yīng)選擇限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ。 3．完成下列填充 (1)原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少。 (2)轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是把目的基因整合到受體細(xì)胞基因組中。 4．補充目的基因檢測與鑒定的方法示意圖 5．如圖為抗蟲棉的培育過程，請據(jù)圖回答下列問題： (1

10、)該基因工程中的目的基因和載體分別是什么？一般情況下，為什么要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體？ 提示　目的基因是Bt毒蛋白基因，載體是Ti質(zhì)粒。用同一種限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和載體，可以獲得相同的粘性末端，便于形成重組DNA分子。 (2)該實例中，檢測目的基因是否表達(dá)的常見方法是什么？ 提示　用棉葉飼喂棉鈴蟲。 題型一　基因工程的操作程序 1．(2017·北京，5)為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1)，擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。 　 下列操作與實驗?zāi)康牟环氖?　　) A．用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和連

11、接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒 B．用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞 C．在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞 D．用分子雜交技術(shù)檢測C基因是否整合到菊花染色體上 答案　C 解析　在構(gòu)建基因表達(dá)載體時，為保證目的基因與載體的連接，需要用同種限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行切割產(chǎn)生相同的粘性末端，才能通過DNA連接酶連接，圖中目的基因的兩端和啟動子與終止子之間都有限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ的切割位點，選用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ切割目的基因和載體，A項正確；菊花為雙子葉植物，將目的基因?qū)腚p子葉植物細(xì)胞的常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B項正確；圖2中重組質(zhì)粒中的抗性基因為潮霉素抗性基因，

12、應(yīng)該在培養(yǎng)基中添加潮霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞，C項錯誤；要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，常用DNA分子雜交技術(shù)，D項正確。 2．(2017·諸暨中學(xué)統(tǒng)考)科學(xué)家將外源目的基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組，并在大腸桿菌中成功表達(dá)。下圖表示構(gòu)建重組質(zhì)粒和篩選含目的基因的大腸桿菌的過程。請據(jù)圖回答下列問題： (1)步驟①和②中常用的工具酶是________________和________________。 (2)經(jīng)過①和②步驟后，有些質(zhì)粒上的__________基因內(nèi)插入了外源目的基因，形成重組質(zhì)粒。 (3)步驟③是________________的過程。為了促進(jìn)該過

13、程，應(yīng)該用________處理大腸桿菌。 (4)步驟④是將三角瓶內(nèi)的大腸桿菌接種到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基A上培養(yǎng)，目的是篩選____________________。能在A中生長的大腸桿菌有________種。 (5)步驟⑤是用無菌牙簽挑取A上的單個菌落，分別接種到B(含氨芐青霉素和四環(huán)素)和C(含四環(huán)素)兩個培養(yǎng)基的相同位置上。一段時間后，菌落的生長狀況如上圖所示。含有目的基因的菌落位于(填“B”或“C”)________上，請在圖中相應(yīng)位置上圈出來。 答案　(1)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　(2)氨芐青霉素抗性　(3)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌　氯化鈣　(4)含四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌　

14、2　(5)C　如下圖所示 解析　(1)步驟①和②是將目的基因和質(zhì)粒用同種限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行切割，得到相同的粘性末端，然后用DNA連接酶將二者連接起來，形成重組質(zhì)粒。 (2)質(zhì)粒上有氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，根據(jù)步驟①和②構(gòu)建的重組質(zhì)粒的圖像可知，部分質(zhì)粒的氨芐青霉素抗性基因中插入了目的基因。 (3)據(jù)題圖可知，步驟③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞大腸桿菌中；氯化鈣處理可增加大腸桿菌細(xì)胞壁的通透性，增強(qiáng)其對重組質(zhì)粒的吸收能力。 (4)由于質(zhì)粒上具有四環(huán)素抗性基因，且未被目的基因插入，因此，凡是導(dǎo)入質(zhì)粒的大腸桿菌均對四環(huán)素具有抗性，可以存活，沒有導(dǎo)入質(zhì)粒的不能存活，于是可以篩選出

15、含四環(huán)素抗性基因的大腸桿菌；能夠在A上生長的大腸桿菌有2種，分別是導(dǎo)入空白質(zhì)粒的大腸桿菌和導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌。 (5)目的基因的插入破壞了氨芐青霉素抗性基因，因此含有目的基因的大腸桿菌無法在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基B上存活，但能在C上存活，其所在位置即為B中未長出而C中長出菌落的位置。 基因工程操作中的6個易錯點 (1)目的基因的插入位點不是隨意的。 基因表達(dá)需要啟動子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入到啟動子與終止子之間的部位。 (2)基因工程操作過程中只有第三步(將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞)沒有堿基互補配對現(xiàn)象。第一步存在逆轉(zhuǎn)錄法獲得DNA，第二步存在粘性末端連接現(xiàn)象，第四

16、步檢測存在分子水平雜交方法。 (3)原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少。 (4)一般情況下，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的片段，但有時可用兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割質(zhì)粒和目的基因，這樣可避免質(zhì)粒和質(zhì)粒之間、目的基因和目的基因之間的連接。 (5)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是目的基因整合到受體細(xì)胞染色體基因組中。 (6)不熟悉標(biāo)記基因的種類和作用：標(biāo)記基因的作用——篩選、檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，常見的有抗生素抗性基因、發(fā)光基因(表達(dá)產(chǎn)物為帶顏色的物質(zhì))等。 題型二　基因工程的原

17、理和應(yīng)用 3．(2017·河西區(qū)一模)如圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述，正確的是(　　) A．①、②的操作中使用了限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶 B．③→④過程利用了膜的結(jié)構(gòu)特性，顯微鏡下觀察③細(xì)胞的Ti質(zhì)粒是篩選標(biāo)志之一 C．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可檢測④細(xì)胞中目的基因是否表達(dá) D．一般情況下⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀，就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 答案　D 解析?、?、②的操作表示形成重組DNA分子，該過程中使用了限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，A項錯誤；光學(xué)顯微鏡下無法觀察到質(zhì)粒，該基因工程可以利用個體水平進(jìn)行鑒定，即植株的葉片是否具有抗蟲效果，B項錯誤；檢測④

18、細(xì)胞中目的基因是否表達(dá)需要利用抗原－抗體雜交技術(shù)或個體水平的檢測，C項錯誤；一般情況下⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀，就表明植株發(fā)生了可遺傳變異，D項正確。 4．下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是(　　) A．基因治療就是把缺陷基因誘變成正?；? B．基因診斷的基本原理是DNA分子雜交 C．一種基因探針能檢測水體中的各種病毒 D．利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗時，目的基因存在于人體B淋巴細(xì)胞的DNA中 答案　B 解析　基因治療就是向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，達(dá)到治療疾病的目的，A項錯誤；基因診斷又稱DNA診斷或分子診斷，通過分子生物學(xué)和分子遺傳學(xué)的技術(shù)，直接檢測出分子結(jié)構(gòu)水平和表達(dá)水平是否

19、異常，從而對疾病做出判斷，利用的原理就是DNA分子雜交，B項正確；基因探針是用放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的含有目的基因的DNA片段，一種基因探針只能檢測水體中的一種或一類病毒，C項錯誤；基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗是通過構(gòu)建含有乙肝病毒表面抗原基因的重組質(zhì)粒，然后轉(zhuǎn)染(就是讓質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞)相應(yīng)的宿主細(xì)胞，如酵母菌、CHO細(xì)胞(中國倉鼠卵巢細(xì)胞，一種可以無限繁殖的細(xì)胞)，生產(chǎn)乙肝表面抗原蛋白，D項錯誤。 基因診斷與基因治療 (1)基因診斷 ①方法：DNA分子雜交法(即DNA探針法)，該方法是根據(jù)堿基互補配對原則，把互補的雙鏈DNA解開，把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催

20、化劑等進(jìn)行標(biāo)記，之后同被檢測的DNA中的同源互補序列雜交，從而檢出所要查明的DNA或基因。 ②步驟：抽取病人的組織或體液作為化驗樣品；將樣品中的DNA分離出來；用化學(xué)法或熱處理法使樣品DNA解旋；將事先制作好的DNA探針引入化驗樣品中，這些已知的經(jīng)過標(biāo)記的探針能夠在化驗樣品中找到互補鏈，并與之結(jié)合(雜交)在一起，找不到互補鏈的DNA探針，則可以被洗脫。 這樣通過對遺留在樣品中的標(biāo)記過的DNA探針進(jìn)行基因分析，就能檢出病人所得的病。 (2)基因治療 ①原理：利用正?；蚣m正或補償基因的缺陷，即把正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，而原有缺陷基因一般不

21、作處理。 ②方法：有體外基因治療和體內(nèi)基因治療，體外基因治療方法療效好。如重度免疫缺陷癥的體外基因治療方法： 體內(nèi)基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因。 題型三　設(shè)計用基因工程技術(shù)解決的方案 5．(2017·舟山中學(xué)高三期中)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白，可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下： (1)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞，要對供體母羊注射____________，使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過________，才具備受精能力。 (2)在htPA基因與質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA分子的過程中，下列哪項是必需的(　　) A．限制

22、性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．DNA連接酶和DNA聚合酶 C．DNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶 D．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶 (3)轉(zhuǎn)基因羊的培育過程中，常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞，主要原因是________________________________________________________。為了獲得母羊，胚胎移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行______________________。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，這些個體的基因型________。 (4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到_____________________，說明目的

23、基因成功表達(dá)。 答案　(1)促性腺激素　獲能處理　(2)A　(3)受精卵的全能性易于表達(dá)　性別鑒定　相同　(4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 解析　(1)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞，要對供體母羊注射促性腺激素，使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過獲能處理，才具備受精能力。(2)在htPA基因與質(zhì)粒構(gòu)建重組DNA分子的過程中，需要用到的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。(3)轉(zhuǎn)基因羊的培育過程中，常用受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞，主要原因是受精卵的全能性易于表達(dá)。為了獲得母羊，胚胎移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體，這些個體的

24、基因型相同。(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到htPA(或人組織纖溶酶原激活物)，說明目的基因成功表達(dá)。 模擬演練 1．(2017·臺州模擬)下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是(　　) A．目的基因和受體細(xì)胞均可來自動物、植物或微生物 B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素?zé)o生物活性 D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá) 答案　D 解析　目的基因來源于含有人們所需要性狀的一切生物，可以是動物、植物，也可以是真菌、細(xì)菌等；基因工程中一般要使用同種限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行切割，以獲得具有相同

25、粘性末端的目的基因和載體，在DNA連接酶的作用下，將目的基因和載體連接起來，形成重組DNA分子；人的胰島素原基因可以在大腸桿菌內(nèi)表達(dá)，但是由于大腸桿菌是原核生物，沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，合成的胰島素不具有胰島素的功能，即沒有生物活性；標(biāo)記基因是為了檢測并篩選含重組DNA的細(xì)胞，但對于目的基因的表達(dá)沒有影響。 2．(2017·浙江模擬)科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫芫训募?xì)胞核中，經(jīng)培育獲得一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中，在醫(yī)學(xué)研究及相關(guān)疾病治療方面都具有重要意義。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因為

26、這種細(xì)胞具有全能性 B．采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá) C．人的生長激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說明遺傳密碼在不同種生物中可以通用 D．將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆)，可以獲得多個具有外源基因的后代 答案　B 解析　選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因為這種細(xì)胞具有全能性，而且全能性最高，A項正確；采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，但不能檢測外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)，B項錯誤；人的生長激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說明遺傳密碼在不同種生物中可以通用，C項正確；將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆)，可以獲得多個

27、具有外源基因的后代，D項正確。 3．蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。圖1是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的重組DNA形成過程示意圖；圖2是毒素蛋白基因進(jìn)入植物細(xì)胞后發(fā)生的兩種生物大分子合成的過程，據(jù)圖回答下列問題： (1)將圖1①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反應(yīng)管中有________種DNA片段。過程②需要用到________________酶。 (2)假設(shè)圖1中質(zhì)粒原來BamHⅠ識別位點的堿基序列變?yōu)榱肆硪环N限制酶BclⅠ識別位點的堿基序列，現(xiàn)用BclⅠ和HindⅢ切割質(zhì)粒，則該圖1中①的DNA右側(cè)還能選擇BamHⅠ進(jìn)行切割，并能獲得所需重組質(zhì)粒嗎？并請說明

28、理由_________________________。 (3)若上述假設(shè)成立，并成功形成重組質(zhì)粒，則重組質(zhì)粒(　　) A．既能被BamHⅠ也能被HindⅢ切開 B．能被BamHⅠ但不能被HindⅢ切開 C．既不能被BamHⅠ也不能被HindⅢ切開 D．能被HindⅢ但不能被BamHⅠ切開 (4)圖2中α鏈?zhǔn)莀_______。不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程③時啟用的起始點____________(填“都相同”、“都不同”或“不完全相同”)，其原因是____________ ____________________________________________________

29、____________________。 (5)要想檢測導(dǎo)入的Bt毒素蛋白基因是否表達(dá)，在分子水平上可用__________________法進(jìn)行檢測，如果出現(xiàn)雜交帶，說明目的基因已經(jīng)表達(dá)蛋白質(zhì)產(chǎn)品，轉(zhuǎn)基因植物培育成功。 答案　(1)4　DNA連接　(2)能，切割后露出的粘性末端相同　(3)D　(4)mRNA　不完全相同　不同組織細(xì)胞中基因會進(jìn)行選擇性表達(dá)　(5)抗原－抗體雜交 解析　(1)由于圖1中①的DNA上有HindⅢ和BamHⅠ的3個識別位點，所以用這兩種酶完全酶切后，形成4種DNA片段。(2)BclⅠ與BamHⅠ酶切割目的基因后形成的粘性末端一樣，故該圖①中的DNA右側(cè)還能選

30、擇BamHⅠ進(jìn)行切割，并能獲得所需重組質(zhì)粒。(3)根據(jù)酶切位點和識別的堿基序列可知，重組質(zhì)粒只能被HindⅢ但不能被BamHⅠ切開。(4)從圖乙可知，α鏈?zhǔn)且訢NA的一條鏈作為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄形成的信使RNA分子，不同組織細(xì)胞的相同DNA在轉(zhuǎn)錄時，如果是相同基因一般轉(zhuǎn)錄起點相同，不同的基因轉(zhuǎn)錄起點不同。(5)檢測目的基因是否在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，分子水平上的檢測是向分泌物中加入抗體，通過抗原—抗體特異性結(jié)合形成雜交帶加以檢測，如果能形成，說明表達(dá)了，如果不能形成，說明沒有表達(dá)。 4．(2017·浙大附中全真模擬)我國科學(xué)家張道遠(yuǎn)先生通過從耐旱灌木白花檉柳中克隆得到TSOD基因，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)化到棉

31、花中，獲得了具備更強(qiáng)抗旱性的T4代轉(zhuǎn)基因棉花株系。下圖為轉(zhuǎn)基因抗旱棉花的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答： (1)①過程表示用________擴(kuò)增目的基因的方法。②過程用到的工具酶有________________。步驟③一般用__________處理農(nóng)桿菌，使其易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。 (2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞除步驟④所示的方法外，還可采用____________________。如果受體細(xì)胞是動物的受精卵，則一般采用的方法是______________________。 (3)外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了____________技術(shù)，利用了________________

32、__的原理，步驟⑤⑥表示____________________________________。 (4)為了確定抗旱轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標(biāo)記的______________作探針進(jìn)行分子水平鑒定，再________________________進(jìn)行個體水平鑒定棉花植株的抗旱性。 答案　(1)PCR技術(shù)　限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶　Ca2＋(或CaCl2) (2)花粉管通道法(基因槍法)　顯微注射法 (3)植物組織培養(yǎng)　植物細(xì)胞的全能性　脫分化、再分化 (4)抗旱基因(TSOD基因、目的基因)　移栽到干旱土地中 5．(2016·浙江4月選考)兔肝細(xì)胞中的基

33、因E編碼代謝甲醛的酶，擬利用基因工程技術(shù)將基因E轉(zhuǎn)入矮牽牛中，以提高矮牽牛對甲醛的代謝能力。請回答下列問題： (1)從兔肝細(xì)胞中提取mRNA，在____________酶的作用下形成互補的DNA，然后以此DNA為模板擴(kuò)增得到基因E。在相關(guān)酶的作用下，將基因E與Ti質(zhì)粒連接在一起，形成_________________，再導(dǎo)入用氯化鈣處理的________________中，侵染矮牽牛葉片。將被侵染的葉片除菌后進(jìn)行培養(yǎng)，最終得到轉(zhuǎn)基因矮牽牛。其中培養(yǎng)過程正確的是____________。 A．葉片在含適宜濃度生長素的培養(yǎng)基上分化形成愈傷組織 B．愈傷組織在含細(xì)胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)

34、基上形成芽 C．再生的芽在細(xì)胞分裂素含量高的培養(yǎng)基上生根 D．愈傷組織在含適宜濃度植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基上脫分化形成再生植株 (2)取轉(zhuǎn)基因矮牽牛葉片，放入含MS液體培養(yǎng)基和適量濃度甲醛且密封的試管中。將試管置于________上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)。一段時間后測定培養(yǎng)基中甲醛的含量，以判斷基因E是否在轉(zhuǎn)基因矮牽牛中正常表達(dá)。培養(yǎng)過程中液體培養(yǎng)的作用：一是提供營養(yǎng)；二是________________，從而使葉片保持正常的形態(tài)。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄　重組DNA分子　農(nóng)桿菌　B (2)搖床　維持滲透壓 解析　(1)以mRNA為模板合成DNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程，這一過程需要在逆轉(zhuǎn)錄酶的作

35、用下進(jìn)行。獲得目的基因后，需在限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶的作用下，將目的基因與載體(Ti質(zhì)粒)連接形成重組質(zhì)粒(重組DNA分子)，再將其導(dǎo)入受體細(xì)胞。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先將重組DNA分子導(dǎo)入經(jīng)氯化鈣處理的農(nóng)桿菌中，再用導(dǎo)入目的基因的農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，最終實現(xiàn)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞內(nèi)的目的。導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)過程形成轉(zhuǎn)基因植株。組織培養(yǎng)過程中，葉片在含適宜濃度的生長素和細(xì)胞分裂素的培養(yǎng)基上脫分化形成愈傷組織，然后在含細(xì)胞分裂素和生長素配比較高的培養(yǎng)基上形成芽，繼而在生長素含量高的培養(yǎng)基上生根，最后形成完整的植株，愈傷組織形成植株的過程中發(fā)生細(xì)胞的分化。

36、 (2)植物組織培養(yǎng)過程中，將愈傷組織等細(xì)胞置于搖床上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)，形成多個分散的細(xì)胞。培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液一方面為植物細(xì)胞提供營養(yǎng)，另一面維持一定的滲透壓，從而使葉片保持正常的形態(tài)。 課時訓(xùn)練 一、選擇題 1．下列關(guān)于基因工程的敘述中，正確的是(　　) A．目的基因的核苷酸序列都是已知的 B．接受外源基因的轉(zhuǎn)基因植物成為一個新物種 C．可從人肝臟細(xì)胞中提取胰島素原的mRNA，逆轉(zhuǎn)錄獲得人胰島素原基因 D．DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶及載體是構(gòu)建重組DNA分子必需的工具 答案　D 解析　目的基因的核苷酸序列不一定是已知的，A項錯誤；接受外源基因的轉(zhuǎn)基因植物仍然是原物種，不

37、是新物種，B項錯誤；由于基因的選擇性表達(dá)，人肝臟細(xì)胞中胰島素基因不表達(dá)，因此沒有胰島素原的mRNA，C項錯誤；DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶及載體是構(gòu)建重組DNA分子必需的工具，D項正確。 2．(2017·余杭區(qū)校級月考)下列關(guān)于基因工程的說法，正確的是(　　) A．限制性核酸內(nèi)切酶能識別某種特定的核苷酸序列，并在特定的切割位點上將相應(yīng)堿基之間的氫鍵斷開，從而使DNA分子切斷 B．DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶及載體是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶 C．下面是兩種限制性核酸內(nèi)切酶所識別的DNA分子序列和切割位點(↓表示切割位點、切出的斷面為粘性末端)：限制性核酸內(nèi)切酶1：—↓GATC—，限制

38、性核酸內(nèi)切酶2：—GGATC↓C—，這兩種限制性核酸內(nèi)切酶切出的粘性末端是相同的 D．在人工合成目的基因的過程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因堿基序列及控制的性狀與生物體內(nèi)原有的基因及性狀是相同的 答案　C 解析　限制性核酸內(nèi)切酶能識別某種特定的核苷酸序列，并能將特定位點之間的磷酸二酯鍵斷開，A項錯誤；載體不是工具酶，B項錯誤；限制性核酸內(nèi)切酶1(－↓GATC－)和限制性核酸內(nèi)切酶2(－GGATC↓C－)切出的粘性末端相同，都是GATC，C項正確；由于密碼子的簡并性，在人工合成目的基因的過程中，根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列合成的目的基因堿基序列與生物體內(nèi)原有基因的堿基序列不一定相同，D

39、項錯誤。 3．北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。如圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序 B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白 C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選 D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表達(dá) 答案　B 解析　將多個抗凍基因編碼區(qū)相連形成能表達(dá)的新基因，合成的蛋白質(zhì)為新的蛋白質(zhì)，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗

40、凍蛋白，故選項B正確；過程①是利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，由于沒有非編碼區(qū)和編碼區(qū)中的內(nèi)含子，所以不能用于比目魚基因組測序；用作載體的質(zhì)粒，必須具有標(biāo)記基因才能便于檢測和篩選；應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄中目的基因的存在和轉(zhuǎn)錄，但不能檢測目的基因是否成功表達(dá)，故選項A、C、D錯誤。 4．天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是(　　) A．提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA，再對其進(jìn)行擴(kuò)增 B．利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因B

41、C．利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞中 D．將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞 答案　A 解析　如果所需要的目的基因的序列是完全未知的，往往就需要構(gòu)建基因文庫，然后從基因文庫中獲取目的基因，而在基因序列已知的情況下，獲取目的基因通常用逆轉(zhuǎn)錄法或利用化學(xué)方法直接人工合成，因此，A項正確、B項錯誤；將目的基因與質(zhì)粒連接起來的酶是DNA連接酶，而非DNA聚合酶，C項錯誤；目的基因必須與載體結(jié)合后導(dǎo)入受體細(xì)胞才能夠自我復(fù)制和表達(dá)，且導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的載體是農(nóng)桿菌，而不是大腸桿菌，D項錯誤。 二、非選擇題 5．(2017·嘉興模擬)我國目前臨床使用的乙肝疫苗大多為

42、基因工程疫苗，其有效成分是一種叫做乙肝表面抗原的蛋白質(zhì)(S蛋白)，對應(yīng)的基因為s基因。請回答： (1)在構(gòu)建重組DNA分子時，要用限制性核酸內(nèi)切酶處理___________，并用______酶使兩者結(jié)合。將重組DNA分子導(dǎo)入到哺乳動物細(xì)胞，經(jīng)篩選得到工程細(xì)胞。 (2)在細(xì)胞培養(yǎng)過程中，工程細(xì)胞在生長過程中有_______現(xiàn)象，需要定期使用_______酶處理，以便于分瓶培養(yǎng)。 (3)為提高工程細(xì)胞培養(yǎng)的成功率，下列措施中不需采用的是________。 A．取單個細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng) B．加入胰島素 C．二氧化碳培養(yǎng)箱 D．加入動物血清 (4)由于哺乳動物細(xì)胞培養(yǎng)較難，成本較高，近些

43、年科學(xué)家們又發(fā)明了“乳腺生物發(fā)生器”，進(jìn)而從轉(zhuǎn)基因動物的乳汁中提取所需產(chǎn)品。在這種技術(shù)中，作為重組DNA分子受體細(xì)胞的一般是________________。 答案　(1)s基因和載體DNA　DNA連接　(2)接觸抑制　胰蛋白　(3)A　(4)受精卵 解析　(1)在構(gòu)建重組DNA分子時，要用限制性核酸內(nèi)切酶處理s基因和載體DNA，并用DNA連接酶使兩者結(jié)合。(2)在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中存在接觸抑制現(xiàn)象，需要定期使用胰蛋白酶處理，以便于分瓶培養(yǎng)。(3)取單個細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)不會提高工程細(xì)胞培養(yǎng)的成功率，A項錯誤；胰島素能促進(jìn)血糖進(jìn)入組織細(xì)胞，因此提高工程細(xì)胞培養(yǎng)的成功率，應(yīng)該在培養(yǎng)基中添加胰島素，

44、B項正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)時需要一定的氣體環(huán)境，因此需要放在二氧化碳培養(yǎng)箱中，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH，C項正確；動物細(xì)胞培養(yǎng)時，為了給細(xì)胞提供充足的營養(yǎng)，需要在培養(yǎng)基中加入動物血清，D項正確。故選A。(4)培育轉(zhuǎn)基因動物時，應(yīng)該以受精卵作為受體細(xì)胞，因為受精卵的全能性最高。 6．科研人員擬將已知的花色基因(目的基因)轉(zhuǎn)入矮牽牛的核基因組中，培育具有新花色的矮牽牛。請回答： (1)為了獲得大量的目的基因，可將目的基因與含有抗生素抗性基因的質(zhì)粒DNA連接形成重組DNA，再與經(jīng)______(A.氯化鈣　B．氯化鈉　C．蔗糖　D．葡萄糖)處理的大腸桿菌液混合，使重組DNA進(jìn)入大腸桿菌，用_

45、_______處理過的玻璃刮刀將稀釋后的大腸桿菌液________接種到含有抗生素的固體培養(yǎng)基上，經(jīng)培養(yǎng)形成________，并進(jìn)行鑒定和擴(kuò)大培養(yǎng)。 (2)從擴(kuò)大培養(yǎng)的大腸桿菌中提取含有目的基因的DNA后，用___________________分別切割含目的基因的DNA和農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，然后用DNA連接酶連接，形成重組DNA分子。 (3)取田間矮牽牛的幼嫩葉片，經(jīng)自來水沖洗后，先用70%____________浸泡，再用5%次氯酸鈉浸泡，最后用____________清洗，作為轉(zhuǎn)基因的受體材料。 (4)將消毒后的矮牽牛葉片剪成小片，在含有目的基因的農(nóng)桿菌溶液中浸泡后，取出并轉(zhuǎn)移至加有

46、適當(dāng)配比生長調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基(含蔗糖、瓊脂和抗生素，下同)上，使葉小片先經(jīng)脫分化形成________，再將其轉(zhuǎn)移至另一培養(yǎng)基中誘導(dǎo)形成芽，芽切割后轉(zhuǎn)移到________(A.LB培養(yǎng)基　B．MS培養(yǎng)基＋適宜濃度NAA　C．MS培養(yǎng)基＋適宜濃度BA　D．NAA/BA小于1的MS培養(yǎng)基)上生根，形成完整植株。 (5)取出試管苗，在適宜的光照、溫度和80%以上的____________等條件下進(jìn)行煉苗。提取葉片組織的DNA，采用PCR技術(shù)______________目的基因，鑒定目的基因是否成功導(dǎo)入。 (6)為判斷本研究是否達(dá)到預(yù)期目的，可比較轉(zhuǎn)基因植株和非轉(zhuǎn)基因植株的________性狀。

47、 答案　(1)A　滅菌　涂布　菌落　(2)限制性核酸內(nèi)切酶　(3)乙醇　無菌水　(4)愈傷組織　B　(5)濕度　擴(kuò)增　(6)花色 解析　(1)氯化鈣處理大腸桿菌可增加其細(xì)胞壁的通透性，有利于大腸桿菌對重組DNA分子的吸收；為防止雜菌污染，玻璃刮刀等實驗器具都應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的滅菌處理，微生物分離接種常用的兩種方法是劃線分離法和涂布分離法，劃線分離法使用的是接種環(huán)，而涂布分離法使用的是玻璃刮刀；微生物在固體培養(yǎng)基表面繁殖，會形成肉眼可見的子細(xì)胞群體，即菌落。(2)限制性核酸內(nèi)切酶能夠識別DNA分子中特定的核苷酸序列，并在其中的特定位點進(jìn)行切割，使DNA分子斷裂形成粘性末端，用相同的限制性核酸內(nèi)切酶對

48、含目的基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行切割，可得到相同的粘性末端，然后用DNA連接酶連接，即形成重組DNA分子。(3)利用乙醇和次氯酸鈉浸泡葉片是為了消除雜菌的干擾，而無菌水是用來洗凈表面殘留的消毒液，避免影響實驗結(jié)果。(4)離體培養(yǎng)的植物組織經(jīng)適宜條件誘導(dǎo)會脫分化形成愈傷組織，然后在相應(yīng)條件的誘導(dǎo)下會再分化，生出莖、根，長成試管苗；LB培養(yǎng)基是培養(yǎng)細(xì)菌的，MS培養(yǎng)基才是植物組織培養(yǎng)使用的，NAA為生長素類似物，BA為細(xì)胞分裂素類似物，當(dāng)生長素濃度大于細(xì)胞分裂素濃度時，促進(jìn)生根。(5)在適宜的光照、溫度和80%以上的濕度等條件下進(jìn)行煉苗，之后逐步降低濕度，直至達(dá)到自然濕度再進(jìn)行定植，這樣有利于提高存

49、活率；PCR技術(shù)是一種細(xì)胞外DNA復(fù)制技術(shù)，利用葉片組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，若能夠擴(kuò)增目的基因，則說明成功導(dǎo)入，反之則不成功。(6)轉(zhuǎn)入花色基因是為了讓矮牽牛產(chǎn)生新的花色，因此比較轉(zhuǎn)基因植株和非轉(zhuǎn)基因植株的花色，即可知實驗是否達(dá)到目的。 7．浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院喻景權(quán)教授課題組研究發(fā)現(xiàn)，一種植物激素——油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解和代謝。用油菜素內(nèi)酯處理后，許多參與農(nóng)藥降解的基因(如P450基因和GST)的表達(dá)和酶活性都得到提高，在這些基因“指導(dǎo)”下合成的蛋白酶能把農(nóng)藥逐漸轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)或低毒甚至無毒物質(zhì)，有的則被直接排出體外。某課題組進(jìn)一步進(jìn)行了如下的實驗操作，請回答下列問題：

50、 (1)獲得油菜素內(nèi)酯合成酶基因的方法有____________________________(至少兩種方法)。步驟①用PCR技術(shù)擴(kuò)增基因時用到的耐高溫酶通常是指_______________________________；步驟②用到的酶有__________________________________________________________。 (2)圖中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的方法是____________________，在導(dǎo)入之前應(yīng)用一定濃度的________________________處理受體細(xì)菌。 (3)導(dǎo)入重組質(zhì)粒2以后，往往還需要進(jìn)行檢測和篩選，可用_______

51、_________制成探針，檢測是否導(dǎo)入了重組基因，在培養(yǎng)基中加入_____________可將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。 (4)請你為該課題命名：___________________________________________________________。 答案　(1)從cDNA文庫中獲取、從基因組文庫中獲取、化學(xué)方法合成目的基因或PCR擴(kuò)增技術(shù)(任選其中兩項即可)　TaqDNA聚合酶　限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶　(2)感受態(tài)細(xì)胞法(轉(zhuǎn)化法)　氯化鈣溶液　(3)紅霉素抗性基因　紅霉素　(4)探究油菜素內(nèi)酯能否促進(jìn)土壤中農(nóng)藥的分解 解析　進(jìn)行基因工程操作時，首先要獲取目的

52、基因，其方法有多種：從cDNA文庫中獲取、從基因組文庫中獲取、化學(xué)方法合成目的基因或PCR擴(kuò)增技術(shù)等。在構(gòu)建重組DNA分子的過程中，用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。圖中的受體細(xì)胞是細(xì)菌，故用感受態(tài)細(xì)胞法導(dǎo)入重組DNA分子，導(dǎo)入后需檢測和篩選。從圖中可以看出，最終是通過對照實驗來檢驗轉(zhuǎn)基因細(xì)菌對土壤中殘留農(nóng)藥的分解能力。 8．(2017·遂寧模擬)我國一科研團(tuán)隊將小麥液泡膜Na＋/K＋逆向轉(zhuǎn)運蛋白基因(TaNHX2基因)轉(zhuǎn)移到水稻細(xì)胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽水稻新品種。請回答下列有關(guān)問題： (1)為保證目的基因在水稻細(xì)胞中能夠表達(dá)，載體上應(yīng)含有特定的__________(A.復(fù)制原

53、點　B．啟動子　C．標(biāo)記基因)。 (2)水稻的轉(zhuǎn)化過程為：將水稻幼胚接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，經(jīng)過____________過程，培養(yǎng)出愈傷組織，然后用________________法，將目的基因和相關(guān)功能片段整合到愈傷組織細(xì)胞的染色體DNA上，最后誘導(dǎo)愈傷組織形成水稻植株。 (3)為驗證外源基因整合到水稻基因組后是否轉(zhuǎn)錄，可從轉(zhuǎn)基因植株的細(xì)胞中提取所有mRNA并逆轉(zhuǎn)錄成____________，再以逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板，利用TaNHX2基因特異引物，通過________方法進(jìn)行基因擴(kuò)增。若以根細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陽性(有產(chǎn)物生成)，以葉細(xì)胞為材料擴(kuò)增結(jié)果為陰性(無產(chǎn)物生成)，則說明________

54、_______________________________。 (4)將生長至4葉期的轉(zhuǎn)基因幼苗轉(zhuǎn)入高濃度的NaCl溶液中培養(yǎng)，進(jìn)行耐鹽試驗，用非轉(zhuǎn)基因幼苗作為對照。培養(yǎng)30天后觀察現(xiàn)象，若__________________________________________，則說明轉(zhuǎn)基因植株獲得了耐鹽特性。 答案　(1)B　(2)脫分化　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　(3)cDNA　PCR　目的基因僅在根細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄，未在葉細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄 (4)轉(zhuǎn)基因植株存活率高于非轉(zhuǎn)基因植株 9．(2017·紹興選考適應(yīng)性考試)基因工程基本操作流程如圖，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)圖中X是____________，

55、在目的基因與載體DNA的兩端形成____________________后，才能在DNA連接酶的催化下形成X。 (2)在上述基因工程的操作過程中，與堿基互補配對無關(guān)的步驟有________(A.①　B．②　C．③　D．④)。 (3)若要培育能生產(chǎn)彩色羊毛的轉(zhuǎn)基因羊，則一般用____________做受體細(xì)胞。 (4)在培育抗枯萎病的金茶花時，離體金茶花葉組織經(jīng)________形成愈傷組織，再通過______培養(yǎng)得到單細(xì)胞，將外源基因?qū)肫渲?，?jīng)篩選培養(yǎng)形成抗病植株。該過程中用到的植物細(xì)胞工程技術(shù)是____________。 (5)與工程菌擴(kuò)大培養(yǎng)相比，分離和計數(shù)工程菌所用的培養(yǎng)基中還應(yīng)

56、加入________制成平板，配置該培養(yǎng)基的基本步驟是________(A.計算、稱量、倒平板、融化、滅菌　B．計算、稱量、融化、倒平板、滅菌　C．計算、稱量、融化、滅菌、倒平板　D．計算、稱量、滅菌、融化、倒平板)，再采用________的方法接種。 (6)對培養(yǎng)基滅菌的方法一般為_________，含尿素的培養(yǎng)基需用__________過濾除去雜菌。 答案　(1)重組DNA分子　相同的粘性末端　(2)C　(3)受精卵　(4)脫分化　液體懸浮　植物組織培養(yǎng)　(5)瓊脂　 C　涂布分離　(6)高壓蒸汽滅菌　G6玻璃砂漏斗 解析　(1)圖中X為重組DNA分子，目的基因與載體DNA兩端形成相同粘性末端后，才能連接起來。(2)③是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，不涉及堿基互補配對。(3)動物基因工程一般用受精卵作為受體細(xì)胞。(4)植物組織培養(yǎng)分為脫分化和再分化兩個階段。(5)與工程菌擴(kuò)大培養(yǎng)相比，分離和計數(shù)工程菌用固體培養(yǎng)基(加瓊脂)，采用涂布分離法接種。 19