高中生物大一輪復(fù)習(xí)講義：第十單元 現(xiàn)代生物科技專題 第33講 案 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第33講基因工程［考綱要求］1?；蚬こ痰恼Q生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技術(shù)（含PCR技術(shù))（Ⅱ)。3.基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4.蛋白質(zhì)工程（Ⅰ)。5.實(shí)驗(yàn):DNA的粗提取與鑒定?？键c(diǎn)一基因工程的操作工具1．基因工程的概念（1）供體：提供目的基因。(2)操作環(huán)境：體外。(3）操作水平：分子水平。(4)原理：基因重組.(5)受體：表達(dá)目的基因。(6）本質(zhì)：性狀在受體體內(nèi)的表達(dá).（7）優(yōu)點(diǎn)：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，定向改造生物的遺傳性狀.2．DNA重組技術(shù)的基本工具（1)限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱：限制酶)①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。②作用：識(shí)別特定的核苷酸序列并切開特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵.③結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端或平末端。(2）DNA連接酶①作用：將限制酶切割下來的DNA片段拼接成DNA分子.②類型常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源大腸桿菌T4噬菌體功能只縫合黏性末端縫合黏性末端和平末端結(jié)果恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵③DNA連接酶和限制酶的關(guān)系歸納提升與DNA相關(guān)的五種酶的比較名稱作用部位作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長鏈(3)載體①種類:質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。②質(zhì)粒的特點(diǎn)eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（能自我復(fù)制,有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),有特殊的標(biāo)記基因）)深化拓展載體上標(biāo)記基因的作用載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因.目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素的能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原理如下圖所示：1．有關(guān)工具酶的判斷（1)限制酶只能用于切割目的基因(×)(2)切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均能特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列(×)（3）DNA連接酶能將兩堿基間通過氫鍵連接起來（×）(4）E·coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端（×）（5）限制酶也可以識(shí)別和切割RNA（×)（6）限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程中常用的三種工具酶（×）2．有關(guān)載體的判斷(1)載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因（×）(2)每個(gè)質(zhì)粒DNA分子上至少含一個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)(√)（3）質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體（√）(4)載體的作用是將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)(√）（5）外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動(dòng)子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制（×)下圖中的圖1和圖2分別表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意圖,據(jù)圖分析：(1)請(qǐng)說出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列及切割的位點(diǎn)。提示EcoRⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是GAATTC,切割位點(diǎn)在G和A之間；SmaⅠ限制酶識(shí)別的堿基序列是CCCGGG，切割位點(diǎn)在G和C之間。（2)以上實(shí)例說明限制酶有何特性？提示說明限制酶具有專一性.命題點(diǎn)一工具酶的應(yīng)用分析1．下圖是表達(dá)新基因用的質(zhì)粒的示意圖，若要將目的基因插入到質(zhì)粒上的A處，則切割基因時(shí)可用的是（)A．HindⅢ B．EcoRⅠC．EcoB D．PstⅠ答案C解析A處有3處（BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ)限制酶的切點(diǎn)，只有使用EcoB限制酶切割時(shí)，才能讓目的基因插入到A處且使原有基因失活.2．用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割某普通質(zhì)粒，可產(chǎn)生14kb(1kb即1000個(gè)堿基對(duì)）的長鏈,而同時(shí)用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒,可得到三種長度的DNA片段，見下圖(其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后的一個(gè)黏性末端）.若用MboⅠ限制酶單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒,則產(chǎn)生的DNA片段的長度為（)A．2。5和5.5 B．2.5和6C．5。5和8 D．6和8答案D解析依圖示可知，該質(zhì)粒上有1個(gè)EcoRⅤ限制酶的切點(diǎn)、2個(gè)MboⅠ限制酶的切點(diǎn)，故用限制酶MboⅠ單獨(dú)切割該質(zhì)粒時(shí)，將產(chǎn)生長度為6和8的兩種片段。3．（2016·全國Ⅲ，40）圖（a）中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖（b)為某種表達(dá)載體的示意圖（載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點(diǎn)是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：（1)經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被________酶切后的產(chǎn)物連接,理由是______________________________________。（2）若某人利用圖（b)所示的表達(dá)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(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有________，不能表達(dá)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3)DNA連接酶是將兩個(gè)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(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端（2)甲、丙甲中目的基因插入在啟動(dòng)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(zhuǎn)錄（3）E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶解析(1)分析圖(a)可知,限制酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同,故經(jīng)這兩種酶切割得到的產(chǎn)物可以用DNA連接酶進(jìn)行連接.（2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，為保證目的基因能在宿主細(xì)胞中成功表達(dá)，目的基因應(yīng)插入在啟動(dòng)子和終止子之間，據(jù)此可判斷甲、丙均不符合要求，目的基因均不能表達(dá)。（3)常見的DNA連接酶有E·coliDNA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。限制酶的選擇方法根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類.(1)應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇PstⅠ。(2)不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ.（3)為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn)）.命題點(diǎn)二載體的應(yīng)用分析4．質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因（目的基因）是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況不同，如圖表示外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)，請(qǐng)根據(jù)表中提供細(xì)菌的生長情況，推測(cè)①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是()細(xì)菌在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長情況細(xì)菌在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長情況①能生長能生長②能生長不能生長③不能生長能生長A．①是c;②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c;②是a；③是b答案A解析第①組中重組后細(xì)菌能在含氨芐青霉素和含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長，說明抗氨芐青霉素基因和抗四環(huán)素基因沒有被破壞，因此外源基因插入點(diǎn)是c。第②組中重組后細(xì)菌能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長，說明抗氨芐青霉素基因沒有被破壞；細(xì)菌不能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長,說明抗四環(huán)素基因被破壞，因此外源基因插入點(diǎn)是b。第③組重組后細(xì)菌不能在含氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長，說明抗氨芐青霉素基因被破壞；細(xì)菌能在含四環(huán)素培養(yǎng)基上生長，說明抗四環(huán)素基因沒有被破壞，因此外源基因插入點(diǎn)是a.5．（2016·全國Ⅰ，40）某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)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(zhì)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(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌.回答下列問題：(1）質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有______________________________(答出兩點(diǎn)即可），而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。(2）如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是___________________________________________________________________________________________________________；并且________________和____________________________________的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)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(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于________________________________________________________________________。答案(1）能自我復(fù)制、具有標(biāo)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(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒（或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長四環(huán)素(3）受體細(xì)胞解析(1)質(zhì)粒作為載體應(yīng)具備的基本條件有：能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、含有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)等。（2)由題意可知，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)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(zhì)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(zhì)粒中僅含有氨芐青霉素抗性基因，所以含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)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(zhì)粒的大腸桿菌單菌落。(3)噬菌體屬于病毒，病毒增殖過程中所需的原料、酶等均來自于受體細(xì)胞?？键c(diǎn)二基因工程的操作過程與應(yīng)用1．基因工程的基本操作過程(1）目的基因的獲取①目的基因：主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因。②獲取目的基因的方法a．直接分離法:從自然界已有的物種中分離,如從基因組文庫或cDNA中獲取。b．人工合成:如果基因比較小,核苷酸序列又已知，可以通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成；以RNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下人工合成。③擴(kuò)增目的基因:利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。(2)基因表達(dá)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(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。②基因表達(dá)載體的組成小貼士啟動(dòng)子≠起始密碼子，終止子≠終止密碼子(1）啟動(dòng)子:一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合的部位.(2)終止子：一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段,位于基因的尾端.作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止。（3）起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻譯過程的啟動(dòng)和終止。③構(gòu)建過程(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物動(dòng)物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法受體細(xì)胞體細(xì)胞或受精卵受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T.DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵（受精卵）→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子(4）目的基因的檢測(cè)與鑒定2．基因工程的應(yīng)用（1）動(dòng)物基因工程：用于提高動(dòng)物生長速度從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量；用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì);用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物；用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體等。(2)植物基因工程：培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和抗逆轉(zhuǎn)基因植物；利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。（3）比較基因治療與基因診斷原理操作過程進(jìn)展基因治療基因表達(dá)利用正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來治療（疾?。┡R床實(shí)驗(yàn)基因診斷堿基互補(bǔ)配對(duì)制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用3。蛋白質(zhì)工程（1）流程圖A．轉(zhuǎn)錄，B.翻譯，C.分子設(shè)計(jì)，D。多肽鏈，E。預(yù)期功能。(2）結(jié)果：改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出新的蛋白質(zhì)。（3)應(yīng)用：主要集中應(yīng)用于對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,改良生物性狀.1．有關(guān)基因工程原理與操作的判斷（1)設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列(×）（2)用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列（√)（3）為培育抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體（×）（4）抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)(√）(5)檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)可用抗原-抗體雜交技術(shù)（√)(6）應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)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)（×）2．有關(guān)基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程的判斷（1)將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株(√)（2)利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因?yàn)閷⑷说难灏椎鞍谆驅(qū)肓藙?dòng)物的乳腺細(xì)胞中(×）(3）由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用(×）(4)蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)（√)(5)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)（×)據(jù)圖分析抗蟲棉的培育過程（1)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。用同一種限制酶處理目的基因和載體,可以獲得相同的黏性末端，便于構(gòu)建基因表達(dá)載體。（2）該實(shí)例中，采用何種方法導(dǎo)入目的基因？為什么目的基因可以整合到染色體的DNA上？提示采用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，由于Ti質(zhì)粒上的T－DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞且能整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，而目的基因又插入到了T－DNA上，所以目的基因可以整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上.（3）該實(shí)例中，檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)的常見方法有哪兩種？提示抗原—抗體雜交法、用棉葉飼喂棉鈴蟲。1．基因組文庫與cDNA文庫的比較文庫類型cDNA文庫基因組文庫構(gòu)建基因文庫的過程文庫大小小大基因中啟動(dòng)子無有基因中內(nèi)含子無有基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因物種間的基因交流可以部分基因可以說明基因文庫的組建過程就包含基因工程的基本操作步驟。從基因文庫中獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性2.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。(2）目的：短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。(3）原理：DNA雙鏈復(fù)制。(4)前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列.(5）過程第一步：加熱至90～95℃，DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻至55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶)從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。如此重復(fù)循環(huán)多次。3．蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較（1）區(qū)別項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型和生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(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)聯(lián)系①蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。②基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造。命題點(diǎn)一基因工程操作程序的分析1．(2017·全國Ⅰ，38）真核生物基因中通常有內(nèi)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(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A（有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白（簡(jiǎn)稱蛋白A）?；卮鹣铝袉栴}：（1)某同學(xué)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(xì)胞卻未得到蛋白A，其原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）若用家蠶作為表達(dá)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?yàn)榕c家蠶相比,大腸桿菌具有______________________________________（答出兩點(diǎn)即可）等優(yōu)點(diǎn)。（4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)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(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn),也可以說是基因工程的先導(dǎo)，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________________________________________________________________________.答案（1)基因A有內(nèi)含子，在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達(dá)出蛋白A（2)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)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(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體解析（1)從人的基因組文庫中獲得的基因A中含有內(nèi)含子,而大腸桿菌屬于原核生物,不能切除基因A初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達(dá)出蛋白A。(2)由于病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染具有特異性，噬菌體只能寄生在細(xì)菌細(xì)胞中，不能感染家蠶細(xì)胞,故應(yīng)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(zhì)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn).（4)檢測(cè)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(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶。（5）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌體內(nèi)，并可在R型細(xì)菌體內(nèi)完成表達(dá),這證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體，為基因工程奠定了基礎(chǔ)。2．2,4－D作為除草劑在農(nóng)田中大量使用,研究認(rèn)為它是某種淋巴癌的致病因子.為降低2,4－D的危害,科研人員通過基因工程技術(shù)構(gòu)建了能高效降解2，4－D的基因工程菌.請(qǐng)回答下列問題：(1）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常會(huì)使用________濃度2，4－D對(duì)麥田進(jìn)行除草，在殺死雜草的同時(shí)卻不會(huì)對(duì)小麥生長造成損害，原因是_____________________________________________。(2)從被2，4－D污染的土壤中得到能降解2，4－D的細(xì)菌，從該細(xì)菌中提取RNA，構(gòu)建____________文庫,進(jìn)一步獲得目的基因.(3）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的過程：含目的基因的DNA受熱變性后解旋為單鏈,引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在________________酶作用下進(jìn)行延伸,如此重復(fù)循環(huán)多次，使目的基因的量呈____________形式擴(kuò)增。（4）一個(gè)基因表達(dá)載體的組成中要有標(biāo)記基因，標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中__________________。欲知基因工程成功與否,需要進(jìn)行________水平的檢測(cè)，有時(shí)還需進(jìn)行____________水平的鑒定.答案(1)高不同植物對(duì)2,4－D的敏感程度不同(2)cDNA(部分基因）(3）熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq）指數(shù)（4）是否含有目的基因分子個(gè)體生物學(xué)（個(gè)體)解析（1)2，4－D是生長素類似物，利用不同植物對(duì)其敏感程度不同,可用其除去麥田雜草。（2)從工程菌中提取RNA構(gòu)建成的基因文庫是部分基因文庫(cDNA文庫).(3）PCR技術(shù)用熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶)延伸,多次循環(huán)，目的基因的量呈指數(shù)（2n）增長。(4）標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，欲知基因工程成功與否,需要進(jìn)行分子水平的檢測(cè),有時(shí)還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定.命題點(diǎn)二基因工程與蛋白質(zhì)的關(guān)系的分析3．（2015·全國Ⅱ，40）已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)（P1）不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的____________________進(jìn)行改造.（2）以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因，所獲得的基因表達(dá)是遵循中心法則的,中心法則的全部?jī)?nèi)容包括______________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_____________________________________。（3）蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過________________________________________________________________________和____________________，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物________進(jìn)行鑒定。答案(1)氨基酸序列（或結(jié)構(gòu))(其他答案合理也可）(2）PP1DNA和RNA（或遺傳物質(zhì)）DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)（或轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能解析（1）由題干信息可知，改造蛋白質(zhì)的功能可以通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。（2）依據(jù)蛋白質(zhì)工程的定義及題中信息可知，獲得P1基因的途徑有修飾現(xiàn)有（P）基因或合成新(P1)基因。中心法則的全部?jī)?nèi)容包括DNA的復(fù)制，RNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄和翻譯.(3）蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列.通過蛋白質(zhì)工程合成的蛋白質(zhì)還需要進(jìn)行生物活性的鑒定即功能鑒定,看是否達(dá)到人們的需求.4．（2018·馬鞍山二中模擬）胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，并要經(jīng)過較長的時(shí)間才能進(jìn)入血液中，而進(jìn)入血液的胰島素又容易被分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是________________________________________________________________________。(2）人工合成的DNA與________結(jié)合后，被轉(zhuǎn)移到________________________中才能得到準(zhǔn)確表達(dá).(3）若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素,需用到的生物工程有____________、____________和發(fā)酵工程.(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.答案（1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能（2)載體大腸桿菌等受體細(xì)胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4）根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來合成出新的胰島素基因解析（1）蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是預(yù)期胰島素,即速效胰島素的功能.(2)人工合成的目的基因與載體結(jié)合后，被導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界中原本不存在的蛋白質(zhì)，需對(duì)原有的胰島素進(jìn)行改造，根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，人工合成新的胰島素基因，得到目的基因，改造好的目的基因需通過基因工程將其導(dǎo)入受體細(xì)胞獲得工程菌，再利用工程菌進(jìn)行發(fā)酵，從而獲取大量產(chǎn)品，因此該過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程.（4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因,其基本設(shè)計(jì)思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列，推測(cè)出基因中的脫氧核苷酸序列,然后用DNA合成儀直接合成出新的基因?？键c(diǎn)三DNA的粗提取與鑒定1．實(shí)驗(yàn)原理2．操作流程1．DNA和蛋白質(zhì)在不同NaCl溶液中的溶解度比較2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液溶解規(guī)律DNA溶解析出蛋白質(zhì)部分發(fā)生鹽析沉淀溶解NaCl溶液濃度從2mol/L降低過程中,溶解度逐漸增大2.DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中的“2、4、4"加蒸餾水2次①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸水漲破;②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度稀釋到0.14mol/L,使DNA析出用紗布過濾4次①過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液;②過濾用2mol/L的NaCl溶液充分溶解的DNA，濾去溶液中的雜質(zhì);③濾取0.14mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物）；④過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì);②用0。14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液,溶解濾取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液,溶解絲狀物用于鑒定DNA問題探究下圖為“DNA粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，請(qǐng)仔細(xì)觀察并分析：（1）操作①和④都是加入蒸餾水,其目的一樣嗎？提示不一樣.①是使雞血細(xì)胞吸水漲破釋放出核物質(zhì);④是稀釋NaCl溶液使其濃度接近0。14mol·L－1,去除溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì)。(2)操作②中加入酒精的目的是什么？此時(shí)攪拌要注意什么?提示②中加入酒精的目的是析出DNA,去除其中溶于酒精的雜質(zhì),這時(shí)候攪拌要沿一個(gè)方向，輕緩的進(jìn)行。（3)操作③中的粘稠物是如何獲取的？加入2mol/LNaCl的目的是什么?提示黏稠物是經(jīng)過單層紗布過濾獲得的；加入2mol/LNaCl的目的是使DNA再次溶解。命題點(diǎn)DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)應(yīng)用1．下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(）選項(xiàng)試劑操作作用A檸檬酸鈉溶液與雞血混合防止血液凝固B蒸餾水與雞血細(xì)胞混合保持細(xì)胞形狀C蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中析出蛋白質(zhì)D冷卻的酒精加入到過濾后含DNA的NaCl溶液中產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng)答案A解析蒸餾水與雞血細(xì)胞混合的目的是使紅細(xì)胞吸水漲破，釋放出核物質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中,其目的是降低DNA的溶解度,初步析出DNA,C項(xiàng)錯(cuò)誤；加入冷卻酒精的目的是進(jìn)一步析出DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．實(shí)驗(yàn)中對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí)，做如下操作：試管序號(hào)AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺，混勻加4mL二苯胺，混勻4沸水浴5min沸水浴5min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論（1)根據(jù)上圖，完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（2)對(duì)于B試管,完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化?________________________________________________________________________.(3）在沸水浴中加熱的目的是____________________________________________________________,同時(shí)說明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的__________.（4）A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是__________。（5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與________________________________有關(guān).答案（1)溶液不變藍(lán)色溶液逐漸變藍(lán)色DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色（2)溶液顏色基本不變(3）加快顏色反應(yīng)速度耐受性(4）對(duì)照（5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少解析B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含，其他條件均完全相同，A、B兩試管形成對(duì)照。本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5min，這樣可加快顏色反應(yīng)的速度，觀察對(duì)比兩試管的顏色時(shí)要等到冷卻以后。矯正易錯(cuò)強(qiáng)記長句1．限制酶是一類酶，而不是一種酶。2．將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來，需要切兩處，同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)黏性末端或平末端。3．不同DNA分子用同一種限制酶切割,產(chǎn)生的末端都相同，同一個(gè)DNA分子用不同的限制酶切割,產(chǎn)生的末端一般不相同。4．限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外,不能破壞標(biāo)記基因，以便進(jìn)行檢測(cè)。5．目的基因的插入位點(diǎn)不是隨意的：基因表達(dá)需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控,所以目的基因的插入位點(diǎn)應(yīng)在啟動(dòng)子與終止子之間。6．受體細(xì)胞選擇時(shí)需注意：要合成糖蛋白、有生物活性的胰島素必須用真核生物酵母菌（需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工、分泌）;一般不用支原體，原因是它營寄生生活；一定不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，原因是它無細(xì)胞核，不能合成蛋白質(zhì)。1。限制酶具有特異性，即一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子.DNA連接酶的作用部位是磷酸二酯鍵。2．質(zhì)粒是常用的載體，它是一種小型的雙鏈環(huán)狀DNA分子,具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)及標(biāo)記基因。3．基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)。4．培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，受體細(xì)胞必須是受精卵;培育轉(zhuǎn)基因植物時(shí),受體細(xì)胞可以是受精卵，也可以是體細(xì)胞。5．目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù)，導(dǎo)入微生物細(xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法。6．目的基因到了另一種生物體內(nèi)能夠成功表達(dá)的原理是所有生物共用一套遺傳密碼。重溫高考演練模擬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(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖牵ǎ〢．用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ和連接酶構(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．用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上答案C解析由于C基因兩端及質(zhì)粒上均存在限制酶EcoRⅠ的切割位點(diǎn)，因此，可采用限制酶EcoRⅠ和DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒，A項(xiàng)正確;用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織（即農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法)，可以將C基因?qū)爰?xì)胞，B項(xiàng)正確；由于質(zhì)粒上存在潮霉素抗性基因（標(biāo)記基因),因此，可以在培養(yǎng)基中添加潮霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞,C項(xiàng)錯(cuò)誤;可用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上，D項(xiàng)正確。2．(2017·全國Ⅱ，38）幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}：(1）在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是________________________________________________。提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是_____________________.(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(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出兩點(diǎn)即可)。（4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是__________________。（5）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是______________________________________________________________________________________________________________。答案（1）嫩葉中基因表達(dá)強(qiáng)烈，相應(yīng)的mRNA多（或嫩葉組織細(xì)胞易破碎）防止提取的mRNA被RNA酶降解(2）在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成cDNA(3）質(zhì)粒載體中有啟動(dòng)子、終止子,便于目的基因的表達(dá)；質(zhì)粒中有標(biāo)記基因便于篩選；質(zhì)粒中含有復(fù)制原點(diǎn)等(4)磷酸二酯鍵（5）幾丁質(zhì)酶基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯解析(1）由于嫩葉組織細(xì)胞比老葉組織細(xì)胞易破碎，所以適于作為提取幾丁質(zhì)酶的mRNA的實(shí)驗(yàn)材料。由于植物組織中存在的RNA酶能將RNA分解,所以實(shí)驗(yàn)過程中要添加RNA酶抑制劑以降低RNA酶的活性，保護(hù)提取的RNA不被分解。(2）以mRNA為材料獲得cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄，即以mRNA為模板、以4種脫氧核糖核苷酸為原料,在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成cDNA的過程。(3)由于目的基因無復(fù)制原點(diǎn)，也無基因表達(dá)所需的啟動(dòng)子和終止子，所以需與質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒后再導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)DNA連接酶可以催化兩個(gè)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(zhì)酶基因已經(jīng)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(zhuǎn)基因植株細(xì)胞中幾丁質(zhì)酶基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯導(dǎo)致的。3．（1）PCR過程所依據(jù)的原理是____________________,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成__________；擴(kuò)增過程需要加入__________________酶。(2）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其作用是________________________________。目的基因能在不同生物體內(nèi)正常表達(dá)原來的蛋白質(zhì),說明整個(gè)生物界____________________.PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于____________________的范疇。(3)可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體。常用____________________法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，還需用到植物細(xì)胞工程中的____________________技術(shù)來最終獲得轉(zhuǎn)基因植物。答案（1)DNA雙鏈復(fù)制引物耐高溫的DNA聚合(或TaqDNA聚合)(2）RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,可驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA共用一套密碼子蛋白質(zhì)工程(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物組織培養(yǎng)解析(1)PCR依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，在用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因前要依據(jù)一段已知目的基因的脫氧核苷酸序列合成引物;擴(kuò)增過程需要加入耐高溫的DNA聚合（或TaqDNA聚合)酶。(2）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,可驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA；因生物界共用一套遺傳密碼，所以目的基因可以在不同細(xì)胞內(nèi)表達(dá)合成相同蛋白質(zhì)。（3)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，借助于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，獲得轉(zhuǎn)基因植物。4．（2017·大慶一中期末)鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子β－肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)致功能異常.回答下列問題：(1）異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的________________序列發(fā)生改變。(2）將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作________________(填“屬于”或“不屬于”）蛋白質(zhì)工程，理由是該操作________________________________________________________________________。（3)用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí),可先提取早期紅細(xì)胞中的____________,以其作為模板，在____________酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和________________酶的作用下，構(gòu)建基因表達(dá)載體，導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。(4)檢測(cè)受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取____________，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行______________雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。答案（1）堿基對(duì)（或脫氧核苷酸）(2)不屬于沒有對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造(或沒有對(duì)基因進(jìn)行修飾）（3)mRNA（或RNA)逆轉(zhuǎn)錄DNA連接（4）蛋白質(zhì)抗原—抗體解析(1）編碼血紅蛋白的基因中因堿基對(duì)的替換導(dǎo)致編碼的氨基酸種類改變。（2)蛋白質(zhì)工程是通過基因修飾或基因合成，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造出新的蛋白質(zhì)。此操作不屬于蛋白質(zhì)工程。（3)因血紅蛋白基因只在早期紅細(xì)胞中表達(dá)，所以可從其中提取mRNA，以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶。(4)目的基因是否表達(dá)可以通過從受體菌中提取蛋白質(zhì)，進(jìn)行抗原—抗體雜交實(shí)驗(yàn)加以判斷.1．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PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說法錯(cuò)誤的是（)A．圖示過程是基因工程的核心步驟B．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaⅠC．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來D．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)答案B解析圖示過程為基因表達(dá)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(shí)要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是標(biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞.基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等。2．下列關(guān)于限制酶的敘述中，錯(cuò)誤的是（)A．它能在特定位點(diǎn)切割DNA分子B．同一種限制酶切割不同的DNA分子產(chǎn)生的黏性末端能夠很好地進(jìn)行堿基配對(duì)C．它能任意切割DNA，從而產(chǎn)生大量DNA片段D．每一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列答案C解析限制酶是基因工程的重要工具之一；每種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列,并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子；同一種限制酶切割不同的DNA分子產(chǎn)生的黏性末端能進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)。3．(2018·西安鐵一中學(xué)月考）將目的基因?qū)胗衩浊o尖分生區(qū)細(xì)胞和小鼠受精卵，應(yīng)分別采用的方法是(）A．顯微注射技術(shù)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B．基因槍法花粉管通道法C．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)D．基因槍法顯微注射技術(shù)答案D解析玉米是單子葉植物，對(duì)單子葉植物來說，常用的方法是基因槍法；對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來說，常用的方法是顯微注射技術(shù)。4．圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定"實(shí)驗(yàn)中部分操作步驟示意圖,下列敘述不正確的是（)A．圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同B．圖1中完成過濾之后保留濾液C．圖2中完成過濾之后棄去濾液D．在圖1雞血細(xì)胞液中加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)答案A解析A項(xiàng)錯(cuò)，圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的分別是破碎細(xì)胞獲取含DNA的濾液；稀釋NaCl溶液，析出DNA；B項(xiàng)對(duì)，圖1過濾之后保留濾液，因?yàn)V液中含DNA；C項(xiàng)對(duì),圖2過濾之后棄去濾液，因DNA已析出；D項(xiàng)對(duì)，嫩肉粉中的蛋白酶可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行水解。5．抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定的作用,下圖表示抗菌肽合成過程.相關(guān)說法正確的是（）A．用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B．基因表達(dá)載體包含起始密碼和終止密碼C．用顯微注射法導(dǎo)入基因表達(dá)載體D．篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì)答案A解析PCR技術(shù)中采用的是高溫變性，因此用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A項(xiàng)正確；基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子和終止子，而起始密碼和終止密碼在mRNA上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞時(shí)應(yīng)用感受態(tài)細(xì)胞法，C項(xiàng)錯(cuò)誤；篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)基因或mRNA，不能用基因探針檢測(cè)蛋白質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤.6．（2017·郴州第四次質(zhì)檢）利用基因工程技術(shù)培育馬鈴薯新品種，目前已經(jīng)取得豐碩成果。請(qǐng)根據(jù)教材所學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)馬鈴薯易患多種疾病,導(dǎo)致其產(chǎn)量不高.通過導(dǎo)入抗病基因并使其表達(dá)可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，基因工程中使用最多的抗病基因是____________________和病毒的復(fù)制酶基因。（2)馬鈴薯是雙子葉植物，常用________________（方法)將目的基因?qū)腭R鈴薯受體細(xì)胞中。構(gòu)建好的基因表達(dá)載體基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標(biāo)記基因、________、________、________等五部分。(3)科學(xué)家還培育出抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，其設(shè)計(jì)方法:修飾除草劑作用的靶蛋白，使其對(duì)除草劑________（填“敏感”或“不敏感”）,或使靶蛋白過量表達(dá)，植物吸收除草劑后仍能________。（4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，還需對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行____________________________。答案（1）病毒外殼蛋白基因(2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法啟動(dòng)子終止子復(fù)制原點(diǎn)(3）不敏感正常代謝(4）目的基因的檢測(cè)與鑒定解析（1)在基因工程中，使用最多的抗病基因是病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因。（2）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)腭R鈴薯等雙子葉植物的受體細(xì)胞中。構(gòu)建好的基因表達(dá)載體的基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標(biāo)記基因、終止子、啟動(dòng)子和復(fù)制原點(diǎn)等五部分。(3）培育抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，需通過修飾使除草劑作用的靶蛋白對(duì)除草劑不敏感，或使靶蛋白過量表達(dá)，使植物吸收除草劑后仍能正常代謝。(4)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，還需對(duì)轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行目的基因的檢測(cè)與鑒定。7．（2017·沈陽監(jiān)測(cè)）歐洲哥廷根小型豬因其器官大小、結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)等方面與人的器官極為相似，已經(jīng)成為國際上理想的異種器官移植的研究材料。目前，歐洲哥廷根小型豬作為糖尿病、心臟病、帕金森氏癥等重大人類疾病及新藥研究的動(dòng)物模型，也得到了全世界醫(yī)藥管理機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。（1)異種器官移植到人體內(nèi)會(huì)發(fā)生______________，從而使外源器官難以存活。為解決這一難題，必須設(shè)法除去醫(yī)用小型豬的________________基因，或抑制該基因的________。（2)向小型豬轉(zhuǎn)入外源基因時(shí)，其受體細(xì)胞通常是__________，導(dǎo)入方法是______________。(3)要對(duì)轉(zhuǎn)基因成功的醫(yī)用小型豬進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，可采用的技術(shù)手段是________。（4)利用基因工程技術(shù)，可以獲得乳汁中含有藥用蛋白的動(dòng)物，這種動(dòng)物叫______________。為了獲得該動(dòng)物，需將________基因與________基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,構(gòu)建基因表達(dá)載體。答案（1）免疫排斥反應(yīng)抗原決定表達(dá)(2)受精卵顯微注射技術(shù)（3）克?。ɑ颉昂艘浦病保?4）乳腺（乳房）生物反應(yīng)器藥用蛋白乳腺蛋白解析（1）異種器官移植會(huì)引起人體內(nèi)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。為解決此問題,需去除小型豬體內(nèi)表達(dá)抗原的基因，或抑制該抗原基因的表達(dá).（2)基因工程中常用的動(dòng)物受體細(xì)胞是受精卵，因?yàn)槭芫讶苄愿?通常采用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)胧芫选?3)對(duì)轉(zhuǎn)基因成功的小型豬擴(kuò)大培養(yǎng)，可采用克隆(核移植)技術(shù).(4)能從其乳汁中獲取含有藥用蛋白的動(dòng)物稱為乳腺（乳房)生物反應(yīng)器.獲得該種動(dòng)物需將藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起，構(gòu)建基因表達(dá)載體。8．某實(shí)驗(yàn)室通過基因工程成功培育出抗蟲植物，其培育過程大致如圖所示,請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題:（1）抗蟲植物的培育過程中，