（新課標通用）2020屆高考生物一輪復習 考點38 基因工程訓練檢測（含解析）

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1、考點38　基因工程 一、基礎題組 1．下列有關基因工程技術的敘述正確的是(　　) A．重組DNA技術所用的工具酶是限制酶、連接酶、載體 B．為育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細胞 C．選用細菌作為重組質粒的受體細胞主要是因為細菌繁殖快 D．只要目的基因進入了受體細胞就能成功表達 答案　C 解析　重組DNA技術的工具酶是限制酶、DNA連接酶，A錯誤；為育成抗除草劑的作物新品種，導入抗除草劑基因時既能以受精卵為受體，也能以體細胞為受體，最后再采用植物組織培養(yǎng)技術即可獲得轉基因植物，B錯誤；細菌作為受體細胞的原因有多個，如細胞體積小，繁殖周期短，遺傳物質

2、少等，主要原因是其繁殖快，C正確；目的基因進入受體細胞不一定能成功表達，還需要檢測和鑒定，D錯誤。 2．采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是(　　) ①將毒素蛋白注射到棉受精卵中　②將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中　③將編碼毒素蛋白的DNA序列與質粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，再進行組織培養(yǎng)　④將編碼毒素蛋白的DNA序列與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 答案　C 解析　導入目的基因必須選擇恰當的載體，以保證導入的目的基因不被受體細胞降解，并成功地實現復制、轉錄和翻譯。 3．科研人

3、員以抗四環(huán)素基因為標記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產鼠的β-珠蛋白，治療鼠的鐮刀型細胞貧血癥。下列相關實驗設計中，不合理的是(　　) A．用編碼序列加啟動子、抗四環(huán)素基因等元件來構建表達載體 B．利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出β-珠蛋白基因的編碼序列 C．用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經導入β-珠蛋白編碼序列的大腸桿菌 D．用Ca2＋處理大腸桿菌后，將表達載體導入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中 答案　D 解析　基因表達載體中包括啟動子、目的基因(β-珠蛋白基因)、標記基因(抗四環(huán)素基因)、終止子等，A正確；β-珠蛋白基因屬于目的基因，可以利用PCR技術擴增，B正確；導入重組質

4、粒的大腸桿菌能抗四環(huán)素，因此可以用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經導入β-珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；抗四環(huán)素基因是標記基因，用于篩選導入重組質粒的受體細胞，因此受體細胞(大腸桿菌)不能有四環(huán)素抗性，D錯誤。 4．有關基因工程與蛋白質工程的說法正確的是(　　) A．基因工程需對基因進行分子水平操作，蛋白質工程不需要對基因進行操作 B．基因工程合成的是天然蛋白質，蛋白質工程合成的可以不是天然存在的蛋白質 C．基因工程是分子水平操作，蛋白質工程是細胞水平(或性狀水平) D．蛋白質工程是基因工程的基礎 答案　B 解析　蛋白質工程最終也是通過修飾或改造基因來完成的，A錯誤；基因工程合成

5、的是天然蛋白質，而蛋白質工程可以合成新的蛋白質，B正確；基因工程和蛋白質工程都是分子水平操作，C錯誤；基因工程是蛋白質工程的基礎，蛋白質工程又稱為第二代基因工程，D錯誤。 5．據下圖分析，下列有關基因工程的說法不正確的是(　　) A．為防止目的基因與質粒任意結合而影響基因的表達，應用限制酶Ⅰ、Ⅱ同時切割二者 B．限制酶、DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵 C．與啟動子結合的應該是RNA聚合酶 D．能夠檢測到標記基因表達產物的受體細胞中，也一定會有目的基因的表達產物 答案　D 解析　限制酶Ⅰ和酶Ⅱ識別的核苷酸序列不同，所以用限制酶Ⅰ和酶Ⅱ同時切割目的基因和質粒可防止二者任意結

6、合，A正確；限制酶切割磷酸二酯鍵，DNA連接酶形成磷酸二酯鍵，B正確；啟動子和終止子都是一段有特殊結構的DNA片段，其中啟動子是RNA聚合酶的結合位點，能啟動轉錄過程，而終止子能終止轉錄過程，C正確；能夠檢測到標記基因表達產物的受體細胞中，可能導入的是重組質?；蛘呤窃假|粒，導入重組質粒的受體細胞中，目的基因也不一定成功表達，因此不一定會有目的基因的表達產物，D錯誤。 6．轉基因抗蟲棉培育過程中要對Bt基因導入受體細胞后是否可以穩(wěn)定維持和表達進行檢測與鑒定，其中利用到堿基互補配對原則的有(　　) ①檢測棉花的DNA上是否插入了Bt基因?、跈z測Bt基因是否在棉花細胞轉錄出mRNA?、蹤z測Bt

7、基因是否在棉花細胞翻譯成蛋白質?、軝z測Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 答案　A 解析　檢測棉花的DNA上是否插入了Bt基因和檢測Bt基因是否在棉花細胞轉錄出mRNA都是用標記的目的基因作探針進行分子雜交，因此都要進行堿基互補配對，①②涉及堿基互補配對原則；檢測Bt基因是否在棉花細胞中翻譯成蛋白質需進行抗原—抗體雜交，檢測Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性需要做抗蟲接種實驗，③④都沒有涉及堿基互補配對原則。 7．蘇云金芽孢桿菌產生的Bt毒蛋白在害蟲的消化道內能被降解成有毒的多肽，最終造成害蟲死亡，因此Bt基因廣泛用于培育轉基因抗蟲植物。 (1)

8、培育轉基因抗蟲棉所需的目的基因來自________的基因組，再通過PCR技術擴增。PCR反應中溫度呈現周期性變化，其中加熱到90～95 ℃的目的是________________，然后冷卻到55～60 ℃使引物與互補DNA鏈結合，繼續(xù)加熱到70～75 ℃，目的是________________。 (2)限制酶主要是從________中獲得，其特點是能夠識別DNA分子某種__________________，并在特定位點切割DNA。 (3)科研人員培育某品種轉基因抗蟲棉的過程中，發(fā)現植株并未表現抗蟲性狀，可能的原因是______________________________________

9、。 (4)在基因表達載體中，目的基因的首端和尾端必須含有________________，這樣目的基因才能準確表達。 答案　(1)蘇云金芽孢桿菌　DNA解鏈(或變性或解旋或受熱變性后解旋為單鏈)　在DNA聚合酶作用下進行延伸(或Taq酶從引物起始進行互補鏈的合成)(只寫延伸也可) (2)原核生物　特定的核苷酸序列 (3)目的基因未成功導入，或導入的基因未能表達 (4)啟動子和終止子 解析　(1)根據題意可知，培育轉基因抗蟲棉所需的目的基因來自蘇云金芽孢桿菌的基因組，再通過PCR技術擴增。PCR反應中溫度呈現周期性變化，其中加熱到90～95 ℃的目的是使雙鏈DNA解旋為單鏈，然后冷卻

10、到55～60 ℃使引物與互補DNA鏈結合，繼續(xù)加熱到70～75 ℃，目的是在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下延伸子鏈。 (2)限制酶主要從原核生物中獲得，其特點是能夠識別DNA分子中特定的核苷酸序列，并在特定位點切割DNA。 (3)轉基因抗蟲棉未表現抗蟲性狀，可能是目的基因未成功導入，也可能是導入的基因未能準確表達。 (4)在基因表達載體中，目的基因的首端和尾端必須含有啟動子和終止子，這樣目的基因才能準確表達，其中啟動子是RNA聚合酶識別和結合位點，終止子終止基因的轉錄。 8．科學家將人的生長激素基因與某種細菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子進行重組，并成功地在該細菌中得以表達(如下圖)。請

11、據圖分析回答： (1)過程①所示獲取目的基因的方法是________________________________________________________________________。 (2)細菌是理想的受體細胞，這是因為它________________________________。 (3)質粒A與目的基因重組時，首先要用________酶將質粒切開“缺口”，然后用________酶將質粒與目的基因“縫合”起來。 (4)若將細菌B先接種在含有________的培養(yǎng)基上能生長，說明該細菌中已經導入外源質粒，但不能說明外源質粒是否成功插入目的基因；若將細菌B再重新接

12、種在含有________的培養(yǎng)基上不能生長，則說明細菌B中已經導入了插入目的基因的重組質粒。 答案　(1)逆轉錄法(或反轉錄法) (2)繁殖快、單細胞、遺傳物質相對較少 (3)限制性核酸內切　DNA連接 (4)氨芐青霉素　四環(huán)素 解析　(1)圖中過程①是以RNA為模板，通過逆轉錄法獲取目的基因。 (2)細菌具有繁殖快、單細胞、遺傳物質相對較少等優(yōu)點，因此是基因工程中的理想受體細胞。 (3)構建基因表達載體時，需先用限制酶分別切割目的基因和載體，再用DNA連接酶將兩者連接起來。 (4)質粒A和重組質粒中都有完整的氨芐青霉素抗性基因，因此細菌有氨芐青霉素抗性說明該細菌中已經導入外源

13、質粒，但不能說明外源質粒是否成功插入目的基因；重組質粒中四環(huán)素抗性基因內插入了目的基因，不能表達，因此若細菌B對四環(huán)素無抗性則說明細菌B中已經導入了插入目的基因的重組質粒。 9．(2018·廣東一模)干擾素是動物或人體細胞受到病毒感染后產生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細胞增殖及抗腫瘤的作用。培育轉干擾素基因馬鈴薯植株的大致流程如圖所示。請回答下列問題： (1)過程①中剪切質粒和目的基因時所需要的工具酶是______________，使用上述酶的優(yōu)點是______________________________________________(答兩點)。 (2)過程②中將重組質粒導入

14、根瘤農桿菌時，常用________處理根瘤農桿菌，使其成為感受態(tài)細胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細胞的________________上。 (3)圖中過程③和過程④合稱為______________技術，該技術能體現細胞的________。 (4)在分子水平上檢測轉基因是否成功包括三個方面： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __

15、________________。 答案　(1)PstⅠ、EcoRⅠ　可防止目的基因被破壞、確保目的基因以正確方向和質粒連接 (2)Ca2＋(或CaCl2)　染色體DNA (3)植物組織培養(yǎng)　全能性 (4)檢測轉基因生物的DNA是否插入干擾素基因，檢測干擾素基因是否轉錄出mRNA，檢測干擾素基因是否翻譯出干擾素(或檢測轉基因生物的DNA是否插入目的基因，檢測目的基因是否轉錄出mRNA，檢測目的基因是否翻譯出蛋白質) 解析　(1)過程①中剪切質粒和目的基因時所需的工具酶是PstⅠ、EcoRⅠ，使用上述酶的優(yōu)點是：①可防止目的基因被破壞，②防止目的基因和質粒自身環(huán)化，確保目的基因以正確方

16、向和質粒連接。 (2)過程②中將重組質粒導入根瘤農桿菌時，常用Ca2＋或CaCl2處理，使其成為感受態(tài)，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細胞染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達。 (3)圖中過程③是脫分化，④是再分化，合稱為植物組織培養(yǎng)技術；該技術體現了細胞的全能性。 (4)在分子水平上檢測轉基因是否成功包括三個方面：①檢測轉基因生物的DNA是否插入目的基因，用DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出mRNA，用分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯出蛋白質，用抗原—抗體雜交方法。 10．如圖是從酵母菌中獲取某植物需要的某種酶的基因的流程，結合所學知識及相關信息回答下列問

17、題： (1)圖中cDNA文庫________基因組文庫(填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)①過程提取的DNA需要________的切割，B過程是________過程。 (3)為在短時間內大量獲得目的基因，可用的技術是________，其原理是__________________________。 (4)目的基因獲取之后，需要進行________________，其組成必須有____________________________________________________及標記基因等，此步驟是基因工程的核心。 (5)將該目的基因導入某雙子葉植物細胞，常采用的方法是___

18、_____________，其能否在此植物體內穩(wěn)定遺傳的關鍵是____________________________，可以用__________________技術進行檢測。 答案　(1)小于 (2)限制酶　逆轉錄 (3)PCR技術　DNA分子的雙鏈復制 (4)基因表達載體的構建　啟動子、終止子、目的基因(復制原點可不答) (5)農桿菌轉化法　目的基因是否整合到植物細胞的染色體DNA上　DNA分子雜交 解析　(1)基因組文庫包含某種生物所有的基因，部分基因文庫包含某種生物的部分基因，如cDNA文庫。 (2)①過程是獲取目的基因，需要限制酶切割；B過程是以mRNA為模板合成DNA

19、的過程，是逆轉錄過程。 (3)PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，其原理是DNA雙鏈復制。 (4)基因表達載體的構建是基因工程的核心，目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用?；虮磉_載體的組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因等。 (5)受體細胞是雙子葉植物，常用農桿菌轉化法將目的基因轉入到受體細胞中，因為農桿菌的Ti質粒的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體DNA上。能否轉化成功，還需要用DNA分子雜交技術對受體細胞中DNA進行檢測。 二、模擬題組 11．(2018·山東濰坊一模)人參是珍貴的

20、藥用植物，研究人員運用轉基因技術構建乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人參細胞表達系統(tǒng)，為珍貴藥用植物與疫苗聯(lián)合應用開辟了新思路，其構建過程如圖所示，圖中SmaⅠ、SstⅠ、EcoRV為限制酶。請回答相關問題： (1)②的構建過程除限制酶外還需要________酶；想要從②中重新獲得HBsAg基因，所用的限制酶不能是EcoRV或SmaⅠ，原因是________________________________________________________________________ ___________________________________________________

21、_____________________。 (2)將重組質粒轉入農桿菌常用________處理細胞，要使目的基因成功整合到人參細胞的染色體上，該過程所采用的質粒應含有________。 (3)分析圖可知，②中應含有的標記基因是__________________；過程⑤的目的是____________________________。 (4)該疫苗進入機體后可刺激機體產生能與乙肝病毒特異性結合的________，同時還能產生________使機體長期對乙肝病毒具有免疫力。 答案　(1)DNA連接　兩平末端連接后的重組序列不能再被EcoRV和SmaⅠ識別(或重組質粒無這兩種限制酶的識別

22、序列) (2)鈣離子(Ca2＋)　T-DNA (3)氨芐青霉素抗性基因　篩選出含有HBsAg基因的人參細胞 (4)抗體　記憶細胞 解析　(1)由圖可知，②是基因表達載體，其構建過程中用EcoRV和SstⅠ同時酶切供體DNA獲得HBsAg基因片段，用SmaⅠ和SstⅠ同時酶切質粒載體，然后用DNA連接酶連接成重組質粒，由于EcoRV和SmaⅠ酶切的平末端連接后的重組序列中沒有EcoRV和SmaⅠ識別序列，因此EcoRV和SmaⅠ不能從②中重新獲得HBsAg基因。 (2)將重組質粒導入細菌細胞常用鈣離子處理，使其處于感受態(tài)；將目的基因導入植物細胞常用農桿菌轉化法，將目的基因插入到農桿菌的

23、Ti質粒的T-DNA上，就可以使目的基因進入受體細胞并將其插入受體細胞的染色體DNA上。 (3)標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含目的基因的細胞篩選出來，根據⑤可知，②中的標記基因是氨芐青霉素抗性基因，⑤中存活的人參細胞中含有HBsAg基因。 (4)該疫苗相當于抗原，能刺激機體產生相應的抗體對抗乙肝病毒，同時，還能產生記憶細胞使機體獲得長期的免疫力。 12．(2018·湖北武漢四月調研)含有限制酶的細胞中通常還具有相應的甲基化酶，這兩種酶對DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對DNA序列進行修飾，使限制酶不能對這一序列進行識別和切割?；?/p>

24、答下列問題： (1)目前，基因工程中使用的限制酶主要是從________生物中分離純化獲得的。構建“基因組文庫”和“cDNA文庫”的過程中需要使用DNA連接酶的是________________________(填“基因組文庫”“cDNA文庫”或“基因組文庫和cDNA文庫”)。 (2)含有某種限制酶的細胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細胞自身的DNA，其原因可能有：①__________________________________________；②__________________________________________。 (3)利用PCR擴增目的基因的過程由高

25、溫變性(90～95 ℃)、低溫復性(55～60 ℃)、適溫延伸(70～75 ℃)三個步驟構成一個循環(huán)，為使得DNA聚合酶能夠重復利用，選用的酶應在________ ℃處理后仍然具備催化活性。 (4)在PCR擴增目的基因時，為實現序列中的腺嘌呤被放射性同位素標記，反應體系中添加的原料應包括堿基已被標記的________(填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”)。 答案　(1)原核　基因組文庫和cDNA文庫 (2)①細胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識別序列 ②甲基化酶對細胞自身的DNA分子進行了修飾 (3)90～95　(4)dATP 解析　(1)目前基因工程中使用的限制酶主要

26、是從原核生物中分離純化出來的；構建基因組文庫時用限制酶切割的DNA片段，分別與載體相連接，而構建cDNA文庫時，反轉錄合成的cDNA片段也要與載體相連接，然后導入受體菌群體中，因此都用到DNA連接酶。 (2)限制酶不切割自身細胞中的DNA，可能原因：①細胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識別序列；②甲基化酶對細胞自身的DNA分子進行了修飾，使限制酶對這一序列不能識別和切割。 (3)在PCR擴增儀反應體系中加入的DNA聚合酶要循環(huán)經歷高溫(90～95 ℃)、低溫(55～60 ℃)、適溫(70～75 ℃)這種溫度變化，因此，為使DNA聚合酶能夠重復利用，選用的酶應在90～95 ℃處理后仍具有催化

27、作用。 (4)腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料，ATP是直接能源物質，dATP中文名叫三磷酸脫氧腺苷，是合成DNA的原料。 13．(2018·石家莊二模)將某種植物中的耐鹽基因，轉入水稻細胞中培育出耐鹽水稻新品系。如圖是培育過程簡圖，請回答下列問題： (1)階段1的核心步驟是________________，在這個過程中，需用同一種限制酶切割________個磷酸二酯鍵。 (2)為保證耐鹽基因的正常轉錄，重組質粒b上耐鹽基因的首端必須含有________，它是______________識別和結合的位點，尾端應含有________。 (3)由b到c常用的方法是_________

28、_______，檢測轉基因植株是否培育成功的最簡便方法是____________________________________________。 (4)階段2的培養(yǎng)基中除了必要的營養(yǎng)物質和瓊脂外，還必須添加________________。 答案　(1)基因表達載體的構建　6 (2)啟動子　RNA聚合酶　終止子 (3)農桿菌轉化法　將其種植在鹽堿地上觀察是否能正常生長(或用一定濃度的鹽水澆灌，觀察其是否能正常生長) (4)植物激素(或細胞分裂素和生長素) 解析　(1)階段1表示將目的基因導入水稻細胞中，核心步驟是基因表達載體的構建。在構建重組質粒b的過程中，一般需用同一種限制酶切

29、割目的基因的兩側和質粒，共破壞6個磷酸二酯鍵。 (2)重組質粒應包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因等。啟動子是RNA聚合酶特異性識別和結合的DNA序列，是基因的一個組成部分，終止子是給予RNA聚合酶轉錄終止信號的DNA序列。 (3)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法。檢測轉基因植株是否成功最簡便的方法是將轉基因植株種植在鹽堿地上，觀察是否正常生長。 (4)階段2是植物組織培養(yǎng)，人工配制的培養(yǎng)基中除了必要的營養(yǎng)物質和瓊脂外，還必須添加植物激素。 三、高考題組 14．(2017·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

30、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)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}： (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________

31、_________________________。 (2)若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用________作為載體，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(yōu)點。 (4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質是________(填“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

32、工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是________________________________________________________________________。 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(yǎng) (4)蛋白A的抗體 (5)DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體 解析　(1)從人的基因組文庫中獲得的基因A中含有內含子，而大腸桿菌屬于原核生物，故大腸桿菌不能切除基因A初始轉錄產物中與內含子對應的R

33、NA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達出蛋白A。 (2)由于噬菌體只能寄生在細菌細胞中，不能感染家蠶細胞，故應選用可感染家蠶的昆蟲病毒作為載體。 (3)與真核生物相比，大腸桿菌等原核生物具有繁殖快、容易培養(yǎng)、遺傳物質相對較少等優(yōu)點。 (4)檢測基因A是否翻譯出蛋白A，一般用抗原—抗體雜交的方法，即用蛋白A的抗體與從細胞中提取的蛋白質進行雜交，觀察是否出現雜交帶。 (5)肺炎雙球菌轉化實驗的實質是S型菌的DNA進入R型菌體內，并可在R型菌體內完成表達，這證明了DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體，為基因工程奠定了基礎。 15．(2017·全國卷Ⅱ)幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成

34、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?；卮鹣铝袉栴}： (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________________________________________________________________________ _________________________________________________________________

35、_______。 (2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是________________________________________________________________________ ________________________。 (3)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________________________________________________________________________ ____________________________________________

36、____________________________(答出兩點即可)。 (4)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________________________。 (5)若獲得的轉基因植株(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________________________________________________________________________。 答案　(1)嫰葉比老葉生命活動旺盛，mRNA含量高，且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

37、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 解析　(1)由于嫩葉組織細胞比老葉細胞生命活動旺盛，mRNA含量高，且更易破碎，所以適于作為提取幾丁質酶的mRNA的實驗材料。由于植物組織中存在的RNA酶能將RNA分解，所以實驗過程中要添加RNA酶抑制劑以降低RNA酶的活性，保護提取的RNA不被分解。 (2)以mRNA為材料獲得cDNA的過程為逆轉錄，即以mRNA為模板、以4種脫氧核糖核苷酸為原料，在逆轉錄酶的催化下，遵循堿基互補配對原則，合成cDNA的過程。 (3)由于目的基因無復制原

38、點，也無基因表達所需的啟動子和終止子，所以需與質粒構建重組質粒后再導入受體細胞。 (4)DNA連接酶可以催化兩個DNA片段的黏性末端或平末端連接形成磷酸二酯鍵。 (5)幾丁質酶基因已經整合到植物的基因組中，但是植株抗真菌病的能力沒有提高，從中心法則角度分析，可能是轉基因植株細胞中幾丁質酶基因不能轉錄或不能進行翻譯導致的。 16．(2016·全國卷Ⅰ)某一質粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會導致相應的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)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

39、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(huán)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： (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。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選，在上述四種大腸桿菌細胞中，未被轉化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細胞是不能區(qū)分的，其原因是______________________________________；

40、并且__________和________________________的細胞也是不能區(qū)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的單菌落，還需使用含有________的固體培養(yǎng)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________。 答案　(1)能自我復制、具有標記基因 (2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長　含有質粒載體　含有插入了目的基因的重組質粒(或含有重組質粒)　二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上

41、均能生長　四環(huán)素 (3)受體細胞 解析　(1)質粒作為載體應具備的基本條件有：能自我復制、具有標記基因、含有一至多個限制酶切割位點等。 (2)由題意可知，未被轉化的和僅含環(huán)狀目的基因的細胞中均不含有氨芐青霉素抗性基因，所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上均不能生長。質粒載體上含有氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，插入了目的基因的重組質粒中僅含有氨芐青霉素抗性基因，所以含有質粒載體和含有插入了目的基因的重組質粒的細胞均能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長，但前者可以在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長而后者不能，所以可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基，篩選出含有插入了目的基因的重組質粒的大腸桿菌單菌落。 (3)噬菌體

42、屬于病毒，病毒增殖過程中所需的原料均來自于受體細胞。 17．(2016·全國卷Ⅲ)圖1中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內切酶的識別序列與切割位點，圖2為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。 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________酶切后的產物連接，理由是______________________________________。 (2)若某人利用圖2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3所示。這三種

43、重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有________，不能表達的原因是________________________________________________________。 (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又能連接平末端的是________________。 答案　(1)Sau3AⅠ　兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙　甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉錄(其他合理答案也可

44、) (3)E·coli DNA連接酶　T4DNA連接酶　T4DNA連接酶(其他合理答案亦可) 解析　(1)分析圖1可知，限制酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同，故經這兩種酶切割得到的產物可以用DNA連接酶進行連接。 (2)構建基因表達載體時，為保證目的基因能在宿主細胞中成功表達，目的基因應插入在啟動子和終止子之間，據此可判斷甲、丙均不符合要求，目的基因均不能被轉錄。 (3)常見的DNA連接酶有E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。 18．(2018·全國卷Ⅰ)回答下列問題： (1)博耶(H.Boyer

45、)和科恩(S.Coben)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達，該研究除證明了質粒可以作為載體外，還證明了__________________________________________________________________________(答出兩點即可)。 (2)體外重組的質?？赏ㄟ^Ca2＋參與的________方法導入大腸桿菌細胞，而體外重組的噬菌體DNA通常需與______________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是____________。

46、 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解。為防止蛋白質被降解，在實驗中應選用__________________的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質純化的過程中應添加________的抑制劑。 答案　(1)體外重組的質?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中表達　(2)轉化　外殼蛋白(或噬菌體蛋白)　細菌　(3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 解析　(1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達，該過程證明了體外重組的質?？梢赃M入受體細胞，真核生物基因可在原核細胞中表達等。 (2)通過Ca2＋處理可以增大細胞的通透性，使重組的質粒

47、能夠導入到受體細胞內，因此體外重組的質粒可通過Ca2＋參與的轉化方法導入大腸桿菌細胞。體外重組的噬菌體DNA通常需與蛋白質外殼組裝成完整的噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組噬菌體DNA導入宿主細胞。噬菌體侵染的是細菌，而不能寄生在其他細胞中，因此可作為重組噬菌體宿主細胞的是細菌。 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解，為防止蛋白質被降解，可以選用不能產生該蛋白酶的缺陷細菌以及使用能夠抑制蛋白酶活性的藥物。 19．(2018·全國卷Ⅱ)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種

48、病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端，獲得了L1－GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質粒P0，構建了真核表達載體P1，其部分結構和酶切位點的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產生的黏性末端各不相同。 回答下列問題： (1)據圖推斷，該團隊在將甲插入質粒P0時，使用了兩種限制酶，這兩種酶是____________。使用這兩種酶進行酶切是為了保證______________，也是為了保證__________________。 (2)將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后，若在該細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了________和________過

49、程。 (3)為了獲得含有甲的牛，該團隊需要做的工作包括：將能夠產生綠色熒光細胞的________移入牛的________________________中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 (4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，某同學用PCR方法進行鑒定。在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 答案　(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接 (2)轉錄　翻譯　(3)細胞核　去核卵母細胞 (4)核DNA 解析　(1)甲是將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端而獲得的L1－GFP融合基因

50、，據此結合題意并分析圖示可知：該團隊在將甲插入質粒P0時，如果用E2或E3，則目的基因不完整，而使用E1和E4這兩種限制酶進行酶切保證了甲的完整，而且也保證了甲與載體正確連接，因此使用的兩種限制酶是E1和E4。 (2)構建的真核表達載體P1中含有GFP基因，而GFP基因的表達產物——某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光。若在導入P1的牛皮膚細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了表達?；虻谋磉_過程包括轉錄和翻譯。 (3)若要獲得含有甲的牛，可采用核移植技術，即將能夠產生綠色熒光細胞的細胞核移入牛的去核卵母細胞中獲得重組細胞，并將該重組細胞在體外培養(yǎng)成重組胚胎，再經過胚胎移植等獲得含有甲的牛。 (4)PCR是多聚酶鏈式反應的縮寫，是一種在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術。若利用PCR方法檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，則應分別以該牛不同組織細胞中的核DNA作為PCR模板。 - 16 -