2021屆高考二輪復習重難點專項突破訓練：基因工程 （解析版）

基因工程（原卷版）

1.基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，

以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段。如圖是基因工程示意圖，請據(jù)圖回

答下列問題：

目的基因

載體DNA

（已切開）

（1）從基因文庫中提取的目的基因通過PCR技術進行擴增時，所用的酶與細胞

內(nèi)同類酶的差異在于該酶O

（2）進行①過程時，需用酶切開載體以插入目的基因。若要使

目的基因在受體細胞中表達，需要通過表達載體而不能直接將目的基因?qū)耸荏w

細胞，原因是應（答出兩點即可）。

（3）若圖中宿主細胞為大腸桿菌，一般情況下②過程不能直接用未處理的大腸

桿菌作為受體細胞，原因是:已轉(zhuǎn)化的宿主細胞

（大腸桿菌）指的是O

（4）真核生物基因（目的基因）在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可

能會被降解。為防止蛋白質(zhì)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(zhì)純化的過程中應添加的抑制劑。

2.徑柳匙葉草是一種泌鹽植物?？蒲泄ぷ髡邔搅兹~草液泡膜Na7K+逆向轉(zhuǎn)

運蛋白基因(TaNHX2基因)轉(zhuǎn)移到棉花細胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽棉花新品種。

圖1是獲取的含有目的基因的DNA片段，Sau3AI、EcoRI、BamHI為三種限制酶，

圖中箭頭所指為三種限制酶的切點；圖2是三種限制酶的識別序列與酶切位點示

意圖；圖3是土壤農(nóng)桿菌中用于攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒結構示意圖，請分析回

答問題：

BamHISau3AIBamHI

BamHI^制原點，終止子

___________________1

Sau3AI目的基因

EcoRIEcoRISau3Al，一

〈TAG廠抗生素抗性基因

圖1

圖2圖3

(1)將含有徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存，再根據(jù)

TaNHX2基因的特定核昔酸序列從中提取圖1的片段，此法為從獲取

目的基因。

(2)不能在徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細胞中獲得TaNHX2基因的mRNA,其原因是

________________________________________________________________O

(3)若用BamHI切割圖1所示的DNA片段，獲得目的基因，則需選用

切割圖3所示質(zhì)粒，以便構建基因表達載體，該方案的缺陷是o故切

割圖1所示DNA片段的最佳方案是選用酶。

(4)用上述最佳方案構建基因表達載體，所得重組質(zhì)粒(選填“能”

2

“不能”或“不一定能”)被BamHI切割。

(5)圖3中，質(zhì)粒上的抗生素抗性基因的作用是

___________________________________________________________________________________________O

(6)為了檢測技術成果，科研工作者將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地，觀察其生長

狀況，這屬于水平的檢測。

3.白僵菌和綠僵菌是兩種寄生在昆蟲體內(nèi)的真菌，現(xiàn)廣泛應用于農(nóng)林害蟲的防

治?？蒲腥藛T利用基因工程術將綠僵菌的毒力蛋白相關基因M導入白僵菌細胞內(nèi),

發(fā)現(xiàn)白僵菌殺蟲能力大幅提高。請回答下列問題：

(1)利用PCR技術擴增M基因前，首先需獲得綠僵菌的再根據(jù)

序列設計2種特異性引物?？蒲腥藛T還在2種引物上加入了不同的

限制酶切位點，主要目的是便于目的基因與運載體連接及。在PCR

反應體系中除了加入模板DNA,還需要添加(答出2點)。

(2)若要使M基因在受體細胞中穩(wěn)定表達，需要,而不能將目的基

因直接導入受體細胞。

(3)為檢驗M基因是否在白僵菌細胞內(nèi)穩(wěn)定存在，可提取連續(xù)培養(yǎng)3代的白僵

菌基因組DNA,與進行分子雜交。若要檢測M基因是否成功表達，需

要提取白僵菌中的進行抗原抗體雜交。

3

4.超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，具有延緩衰老的功效?？?/p>

研人員采用農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化法將攜帶SOD基因的Ti質(zhì)粒導入胡蘿卜細胞，成功

培育出轉(zhuǎn)SOD基因胡蘿卜的新品種?；卮鹣铝袉栴}：

(DTi質(zhì)粒作為基因工程中常用的載體，應具備的基本條件有(答

出2點即可)o為了促進農(nóng)桿菌吸收Ti質(zhì)粒，一般先用藥物處理大腸桿菌使之成

為細胞。

(2)為了獲得SOD基因，可通過提取分析超氧化物歧化酶中的序列,

推知SOD基因可能的核昔酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成。基因工程中需

要DNA連接酶，該酶催化形成的化學鍵是o

(3)將攜帶SOD基因的Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導入到胡蘿卜的體細胞中，然后利用

技術獲得胡蘿卜的再生植株。若要測定SOD基因最終是否整合到胡

蘿卜的某一染色體上，可用技術，或直接測定該染色體上的DNA序

列。

(4)將SOD基因與受體植物細胞(包括原生質(zhì)體受體)遺傳物質(zhì)重新組合，除了

轉(zhuǎn)基因技術外，還有細胞融合等方法，這些方法解決了傳統(tǒng)育種方法存在的

___________的缺陷。

(5)在生產(chǎn)蛋白質(zhì)方面，與基因工程相比，蛋白質(zhì)工程的優(yōu)點是

4

5.請回答下列有關基因工程和蛋白質(zhì)工程的問題:

(1)基因工程中常用的工具有oTDNA連接酶在基因工程中的作用特點

是。

(2)基因工程中的目的基因主要指,也可以是一些具有作用

的因子。

(3)如果將水稻細胞不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存，這個受體

菌群就叫作水稻的o

(4)20世紀60年代，我國科學家經(jīng)過不懈努力，完成了人工合成胰島素這項

創(chuàng)舉。人工合成蛋白質(zhì)的基本途徑是從預期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)一

_推測應有的氨基酸序列一o通過

基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術屬

于工程。

6.科學家將人的生長素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸

桿菌中得以表達。過程如圖據(jù)圖回答：

5

合成人

生長素的RNA

(1)過程①表示的是采取的方法來獲取目的基因。其過程可表示

為：

目的基因轉(zhuǎn)錄聲轉(zhuǎn)耄單DZA互補合%雙屣ONA

(2)人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是

(3)圖中(3)過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細胞內(nèi)，主

要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。一般將受體大腸桿菌用處理,

使細胞處于能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的生理狀態(tài)，這種細胞稱為

細胞，再將表達載體溶于緩沖液中與這種細胞混合，在一定的

溫度下完成轉(zhuǎn)化。

(4)檢測大腸桿菌B是否導入了質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒，可采用的方法是o

(5)蛋白質(zhì)工程中，直接需要進行操作的對象是(—)

A.氨基酸結構B.蛋白質(zhì)的空間結構

6

C.肽鏈結構D.基因結構

為擴大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關注。

我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。

(6)獲得耐鹽基因后，構建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的

處(填“a”或"b”)。

(7)將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和

法。

(8)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的

作探針進行分子雜交檢測，又要用方法從個體水平鑒定水稻植株的耐

鹽性。

(9)下列屬于PCR技術的條件的是()

①單鏈的脫氧核昔酸序列引物②目的基因所在的DNA片段③脫氧核昔酸

④核糖核甘酸⑤DNA連接酶⑥D(zhuǎn)NA聚合酶⑦DNA限制性內(nèi)切酶

A.①②③⑤B.①②③⑤⑦

C.①②③⑥D(zhuǎn).①②④⑤⑦

7

7.科學家運用基因工程技術將結核桿菌MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)

成功導入胡蘿卜細胞，最終表達出肺結核疫苗?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基因工程的核心步驟是,所用到的工具酶有

(2)通常采用PCR技術擴增MPT64基因，前提是要

，以便根據(jù)這一序列合成引物。在操作步驟中冷

卻至55?60℃的目的是o

(3)根據(jù)農(nóng)桿菌的特點，如果將MPT64基因插入到上，通過農(nóng)

桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以使目的基因進入胡蘿卜細胞，并將其插入到植物細胞中的

上。要確認MPT64基因是否插入胡蘿卜植株中，可用

______________技術。

8.［生物一選修3:現(xiàn)代生物科技專題］

MAP30蛋白是一種能使I型核酸核糖體失活的蛋白質(zhì)，存在于苦瓜果實和種子中。

MAP30蛋白具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗艾滋病的功能，近年來引起人們的廣

泛關注。

(1)人們已經(jīng)清楚MAP30蛋白的氨基酸序列，可以用方法獲得

MAP30蛋白的基因。再利用PCR技術擴增該基因，PCR反應體系的主要成分應該

8

包含：、、、、擴增緩沖液

(含Mg2+)和水等。

(2)科學家將MAP30蛋白的基因與某種病毒的DNA構建基因表達載體，導入南

瓜細胞中，在這個過程中，需要使用到的酶是。為了避免出現(xiàn)

“目的基因自我環(huán)化”、“目的基因在運載體上反向連接”的問題，請?zhí)岢鲆环N解

決該問題的思路：o

(3)可用技術得到愈傷組織大規(guī)模生產(chǎn)MAP30蛋白，用

技術檢測MAP30的基因是否在南瓜果實中成功表達。

(4)弧菌是克氏原鰲蝦養(yǎng)殖中重要的致病菌，大規(guī)模爆發(fā)會給水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來巨

大的經(jīng)濟損失?？蒲腥藛T為了研究MAP30蛋白抗弧菌的效果,用含不同濃度MAP30

蛋白培養(yǎng)液培養(yǎng)弧菌，繪制弧菌生長曲線如下圖：

咒

的

數(shù)

胡

相

對

小

由圖可以得出的結論是______________________________________

9

9.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是毒素蛋白基因進入植物細胞后發(fā)生的

兩種生物大分子合成的過程，據(jù)圖回答下列問題。

AAOCTTtGGATCC

nBEM?'ccTAGG

HmdUhTTCG'A

圖1

(1)將圖1的DNA用Hindlll、BamHl完全酶切后，反應管中有

種DNA片段。

(2)圖1中形成重組質(zhì)粒時可用Hindi!!和BamHI進行切割后連接，與用一種酶

(BamHI)酶切后連接相比，這樣做的好處是。(列

出2點)

(3)圖2中a鏈是o不同組織細胞的相同DNA進行過程③時啟

用的起始點(“都相同"、“都不同”、“不完全相同”)，其原因是

10

(4)要想檢測Bt毒蛋白基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，在分子水平上可用

_______________法進行檢測。

10.圖1是利用兩種不同生物技術將小鼠培育成大鼠的過程。圖2中質(zhì)粒是基因

工程中常用的質(zhì)粒PIJ702,其中tsr為硫鏈絲菌素抗性基因，mel是黑色素合成

基因，其表達能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶Clal、Bglll、

PstI、SacI、SphI在pIJ702上分別只有一處識別序列。

圖1

表1

PIJ702pZHZ8

Bgin5.7kb6.7kb

Clal5.7kb2.2kb,4.5kb

PstI5.7kb1.6kb,5.1kb

11

（1）圖1中應用到的生物工程技術有（）（寫3個）。c分子稱為（—）,

其上的生長激素基因表達產(chǎn)物幾乎可以作用于丁鼠的所有細胞，主要原因是這些

細胞膜上具有（）o

（2）若大鼠甲和大鼠乙體內(nèi)X染色體上均帶有某種致病基因，則培育出的大鼠丙

和大鼠丁攜帶致病基因的情況是（）（不考慮基因突變）。

（3）用SacI和SphI同時切割大鼠生長激素基因和質(zhì)粒pIJ702,獲取的目的基

因去置換PU702±0.4kb的片段，構成重組質(zhì)粒pZHZ8.上述兩種質(zhì)粒的限制

酶酶切片段長度列在表1中。由此判斷目的基因的片段長度為（—）kb。參

照表1數(shù)據(jù),如果用PstI和ClaI同時酶切重組質(zhì)粒pZHZ8,則兩種酶可將pZHZ8

切成（）個片段。

（4）重組質(zhì)粒pZHZ8上的標記基因是（）,在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)

基上培養(yǎng)后，篩選過程中要淘汰（）菌落。

11.下圖是科學家利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的部分過程。請結合相關知識回答

問題：

大

腸

桿

菌

（1）除圖示方法獲得目的基因（人胰島素基因）夕卜，還可通過的方

12

法獲得目的基因。

(2)圖示所獲得的人胰島素基因在大腸桿菌中不能表達，需要質(zhì)粒為其提供

等調(diào)控因子；質(zhì)粒含有一個或多個切割位點，供目

的基因插入其中；質(zhì)粒上還含有,供重組DNA的鑒定和選擇。

(3)圖中切割人胰島素基因和質(zhì)粒的酶(酶A)相同，其目的是o

將重組DNA分子導入大腸桿菌前，常需用處理大腸桿菌，使其成為感受

態(tài)細胞。

(4)由于大腸桿菌中沒有等結構，其內(nèi)合成的人胰

島素沒有活性，需要經(jīng)過再加工。

12.科學家從某細菌中提取抗鹽基因，轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草。下圖

是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過程，含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關限制

酶的酶切位點。請分析回答下列問題：

反。RI日觸篁田EcoRi農(nóng)桿菌

煙草

①外源DNA1

<1

BamHISamI

②品J.T7幼

M組，

，一⑥d

13

(1)在該過程中，研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因)，并采用

技術對目的基因進行擴增，該技術擴增目的基因的前提是

,以便根據(jù)這一序列合成引物，同時該技術必須用

酶；然后構建基因表達載體，其目的是

______________________________________________________________________O

(2)用圖中的質(zhì)粒和目的基因構建重組質(zhì)粒，不能使用SmaI酶切割，原因是

(3)圖中⑤、⑥依次表示植物組織培養(yǎng)過程中抗鹽煙草細胞的、

_____________過程。

(4)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要進行分子雜交檢測，又要在個

體水平上鑒定，后者具體過程是

13.根據(jù)以下資料回答問題：

資料甲：番茄含有豐富的維生素，但不耐儲存。我國科學家將乙烯形成酶基因?qū)?/p>

入番茄,獲得了轉(zhuǎn)基因延熟番茄,儲存時間可延長1?2個月，有的可達80多天。

資料乙：鐮刀型細胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子肽鏈

第6位氨基酸(谷氨酸)被繳氨酸代替，導致功能異常。將正常的血紅蛋白基因

導入患者的骨髓造血干細胞中，可以合成正常的血紅蛋白從而達到治療的目的。

14

資料丙：科學家通過基因工程將人的胰島素基因轉(zhuǎn)入羊體內(nèi)，成功培育出了轉(zhuǎn)基

因羊。其進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁分泌人的胰島素。

⑴資料甲中的目的基因如果是從cDNA文庫中獲取,則該基因（填”含

有”或“不含有”）啟動子和終止子，原因是。構建基因表達載體時,

常將目的基因與土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的連接，原因是

（2）資料乙中的操作（填“屬于”或“不屬于"）蛋白質(zhì)工程，理由

是o

（3）資料丙中的目的基因如果想通過反轉(zhuǎn)錄法獲得，則應首先從細胞

中獲取mRNA,然后在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA；為了使目的基因能夠在轉(zhuǎn)基因

羊的乳腺細胞中完成表達，構建基因表達載體時應將目的基因與

連接在一起。

14.糖尿病已經(jīng)成為危害人類健康的嚴重疾病之一，注射胰島素是目前治療糖尿

病最為有效的途徑和手段，如何生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)而不昂貴的人胰島素，是當下醫(yī)療界和

制藥界急需攻克的科學難題。如圖為利用基因工程技術生產(chǎn)人胰島素的操作過程

示意圖，請回答：

15

審復進行⑤

旗大"的

A/\/\/\/\3mA

細胞ImRNA

E,6、<(0◎局人胰島素

大腸桿菌D(f◎-人胰島素

(1)基因工程操作的核心是(用圖示數(shù)字表示)。

(2)圖中過程①和過程②是獲得目的基因的手段，為什么不直接從供體細胞中

獲取呢？。

(3)為便于重組DNA的鑒定和選擇，圖中C的組成必須有；將體外重

組DNA導入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程稱為o

為使過程⑧更易進行，可用處理大腸桿菌，目的是使大腸桿菌細胞處于

能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)。

16

基因工程（解析版）

1.基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，

以分子生物學和微生物學的現(xiàn)代方法為手段。如圖是基因工程示意圖，請據(jù)圖回

答下列問題：

表達載體

差再轉(zhuǎn)基因生物

宿主細胞

（1）從基因文庫中提取的目的基因通過PCR技術進行擴增時，所用的酶與細胞

內(nèi)同類酶的差異在于該酶o

（2）進行①過程時，需用酶切開載體以插入目的基因。若要使

目的基因在受體細胞中表達，需要通過表達載體而不能直接將目的基因?qū)耸荏w

細胞，原因是應（答出兩點即可）。

（3）若圖中宿主細胞為大腸桿菌，一般情況下②過程不能直接用未處理的大腸

桿菌作為受體細胞，原因是;已轉(zhuǎn)化的宿主細胞

（大腸桿菌）指的是O

（4）真核生物基因（目的基因）在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可

能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實驗中應選用的大腸桿菌

17

作為受體細胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應添加的抑制劑。

【答案】耐高溫(或具有熱穩(wěn)定性)

限制(或限制性核酸內(nèi)切)目的基因無復制原點、目的基因無表達所需啟動

子目的基因無表達所需的終止子

未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力弱已導入目的基因并且目的

基因能穩(wěn)定遺傳和表達的細胞

蛋白酶缺陷型蛋白酶

【解析】

【分析】

基因工程技術的基本步驟：

(1)目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合

成。

(2)基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基

因、啟動子、終止子和標記基因等。

(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將

目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目

的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎?/p>

方法是感受態(tài)細胞法。

18

(4)目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的

DNA是否插入目的基因一DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA

―分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原-抗體雜交技術。個

體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】

(1)利用PCR技術擴增目的基因時，需要特殊的耐高溫的DNA聚合酶。

(2)在構建基因表達載體時，需用限制酶將載體切開，以便目的基因的插入；

若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過表達載體而不能直接將目的基因?qū)?/p>

入受體細胞，原因是目的基因無復制原點、目的基因無表達所需啟動子和終止子。

(3)若受體細胞是大腸桿菌(微生物)，由于未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源

DNA)的能力弱，則需要用鈣離子處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞；已轉(zhuǎn)化

的宿主細胞(大腸桿菌)指的是已導入目的基因并且目的基因能穩(wěn)定遺傳和表達

的細胞。

(4)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內(nèi)表達時，表達出的蛋白質(zhì)可

能會被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，可以選用不能產(chǎn)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，因此為防止蛋白質(zhì)被降解，在實驗中應選用蛋

白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應添加蛋白酶的抑

制劑。

【點睛】

19

本題主要考查基因工程的相關知識，主要考查學生從圖中獲取相關的生物學信息,

運用所學知識，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題作出解釋的能力。

2.徑柳匙葉草是一種泌鹽植物?？蒲泄ぷ髡邔搅兹~草液泡膜Na+/K+逆向轉(zhuǎn)

運蛋白基因(TaNHX2基因)轉(zhuǎn)移到棉花細胞內(nèi)，獲得了轉(zhuǎn)基因耐鹽棉花新品種。

圖1是獲取的含有目的基因的DNA片段，Sau3AI、EcoRI、BamHI為三種限制酶，

圖中箭頭所指為三種限制酶的切點；圖2是三種限制酶的識別序列與酶切位點示

意圖；圖3是土壤農(nóng)桿菌中用于攜帶目的基因的Ti質(zhì)粒結構示意圖，請分析回

答問題:

T?-GAATTC—

BamHISau3AIBamHIEcoRI-CTTAAG-

BamHI或瞬Z

Sau3Al目的基因

EcoRIEcoRISau3Al

抗生素抗性基因

圖1

圖2

圖3

(1)將含有徑柳匙葉草不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存，再根據(jù)

TaNHX2基因的特定核昔酸序列從中提取圖1的片段，此法為從獲取

目的基因。

(2)不能在徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細胞中獲得TaNHX2基因的mRNA,其原因是

(3)若用BamHI切割圖1所示的DNA片段，獲得目的基因，則需選用

切割圖3所示質(zhì)粒，以便構建基因表達載體，該方案的缺陷是。故切

割圖1所示DNA片段的最佳方案是選用酶。

20

(4)用上述最佳方案構建基因表達載體，所得重組質(zhì)粒(選填“能”

“不能”或“不一定能”)被BamHI切割。

(5)圖3中，質(zhì)粒上的抗生素抗性基因的作用是

_____________________________________________________________________________________________O

(6)為了檢測技術成果，科研工作者將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地，觀察其生長

狀況，這屬于水平的檢測。

【答案】基因文庫中

基因的選擇性表達(徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細胞中TaNHX2基因不能表達)

Sau3AI出現(xiàn)目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化、目的基因在質(zhì)粒上的連接方向不

確定EcoRI和BamHI不一定能

以便篩選出含有目的基因的受體細胞

個體

【解析】

【分析】

基因工程技術的基本步驟：

1.目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。

2.基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、

啟動子、終止子和標記基因等。

21

3.將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣.將目的

基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基

因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒?/p>

是感受態(tài)細胞法。

4.目的基因的檢測與鑒定：

(1)分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因

-DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術；③檢

測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原-抗體雜交技術。

(2)個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】

(1)根據(jù)題意分析，該獲取目的基因的方法是將不同基因的DNA片段導入受體

菌的群體中儲存，再根據(jù)TaNHX2基因的特定核昔酸序列從中提取圖1的片段，

因此該方法為從基因文庫中獲取目的基因。

(2)由于細胞中基因是選擇性表達的，而徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細胞中TaNHX2

基因不能表達，因此不能在徑柳匙葉草根尖分生區(qū)細胞中獲得TaNHX2基因的

mRNAo

(3)已知切割圖1所示的DNA片段的限制酶是BamHL因此切割目的基因的限

制酶應該是BamHI或者是切割后能夠產(chǎn)生相同粘性末端的限制酶，圖2顯示BamHI

與Sau3Al切割后產(chǎn)生的粘性末端相同，而圖3質(zhì)粒又沒有BamHI識別位點，因

22

此只能用Sau3Al切割質(zhì)粒；該方案切割后，目的基因兩側的粘性末端以及質(zhì)粒

的兩個粘性末端相同，可能會引起目的基因和質(zhì)粒的自我環(huán)化、目的基因在質(zhì)粒

上的連接方向不確定等情況；為了防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，我們應該選擇不同的限

制酶切割目的基因的兩側以及質(zhì)粒，結合圖1和圖3分析，應該選擇EcoRI和

BamHI切割圖1所示DNA片段，EcoRI和Sau3AI切割圖3質(zhì)粒。

(4)結合以上分析可知，形成的重組質(zhì)粒上肯定含有EcoRI、Sau3Al的識別位

點，不一定含有BamHI的識別位點，所以所得重組質(zhì)粒不一定能被BamHI切割。

(5)圖3中，質(zhì)粒上的抗生素抗性基因為標記基因，其作用是篩選出含有目的

基因的受體細胞。

(6)科研工作者將轉(zhuǎn)基因棉花種植在鹽堿地，觀察其生長狀況，屬于個體水平

上的檢測。

【點睛】

本題結合基因結構圖和運載體結構圖，考查基因工程的技術和原理，重點是限制

酶作用及其特點、質(zhì)粒的組成等，要求考生認真分析圖1、圖2和圖3,能根據(jù)

圖中信息選擇合適的限制酶，再運用所學的知識答題。

3.白僵菌和綠僵菌是兩種寄生在昆蟲體內(nèi)的真菌，現(xiàn)廣泛應用于農(nóng)林害蟲的防

治?？蒲腥藛T利用基因工程術將綠僵菌的毒力蛋白相關基因M導入白僵菌細胞內(nèi),

發(fā)現(xiàn)白僵菌殺蟲能力大幅提高。請回答下列問題：

(1)利用PCR技術擴增M基因前，首先需獲得綠僵菌的再根據(jù)

序列設計2種特異性引物?？蒲腥藛T還在2種引物上加入了不同的

23

限制酶切位點，主要目的是便于目的基因與運載體連接及。在PCR

反應體系中除了加入模板DNA,還需要添加(答出2點)。

(2)若要使M基因在受體細胞中穩(wěn)定表達，需要,而不能將目的基

因直接導入受體細胞。

(3)為檢驗M基因是否在白僵菌細胞內(nèi)穩(wěn)定存在，可提取連續(xù)培養(yǎng)3代的白僵

菌基因組DNA,與進行分子雜交。若要檢測M基因是否成功表達，需

要提取白僵菌中的進行抗原抗體雜交。

【答案】基因組DNAM基因堿基防止目的基因自我連接dNTP、Taq

酶

構建基因表達載體

M基因探針蛋白質(zhì)

【解析】

【分析】

基因工程技術的基本步驟：

1、目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；

2、基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、

啟動子、終止子和標記基因等；

3、將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目

24

的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的

基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆?/p>

法是感受態(tài)細胞法；

4、目的基因的檢測與鑒定：(1)分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體

的DNA是否插入目的基因一DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了

mRNA一分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原-抗體雜交技

術.(2)個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】

(1)利用PCR擴增目的基因，首先需獲得綠僵菌的基因組DNA,再根據(jù)M基因

上游及下游的堿基序列，設計2種特異性引物。為了便于目的基因與運載體連接

及防止目的基因自我連接常在2種引物上加入不同的限制酶切位點。PCR反應體

系中除了加入模板DNA外，還需加入dNTP、Taq酶、擴增緩沖液等。

(2)將目的基因?qū)胧荏w細胞，需要構建基因表達載體，這樣目的基因?qū)胧?/p>

體細胞才能進行穩(wěn)定表達。

(3)檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入目的基因，常用DNA分子雜交技術，則

用M基因探針與目的基因進行雜交。檢測目的基因是否表達出相應的蛋白質(zhì)，常

用抗原-抗體雜交技術，則需提取白僵菌中的蛋白質(zhì)進行抗原抗體雜交。

【點睛】

本題考查了基因工程的有關知識，具有一定的綜合性，要求考生能夠掌握目的基

25

因的獲取、基因表達載體構建的過程、目的基因的檢測等知識，屬于考綱理解層

次的考查。

4.超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，具有延緩衰老的功效?？?/p>

研人員采用農(nóng)桿菌介導轉(zhuǎn)化法將攜帶SOD基因的Ti質(zhì)粒導入胡蘿卜細胞，成功

培育出轉(zhuǎn)SOD基因胡蘿卜的新品種?；卮鹣铝袉栴}：

(DTi質(zhì)粒作為基因工程中常用的載體，應具備的基本條件有(答

出2點即可)。為了促進農(nóng)桿菌吸收Ti質(zhì)粒，一般先用藥物處理大腸桿菌使之成

為細胞。

(2)為了獲得SOD基因，可通過提取分析超氧化物歧化酶中的序列,

推知SOD基因可能的核昔酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成?；蚬こ讨行?/p>

要DNA連接酶，該酶催化形成的化學鍵是o

(3)將攜帶SOD基因的Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導入到胡蘿卜的體細胞中，然后利用

技術獲得胡蘿卜的再生植株。若要測定SOD基因最終是否整合到胡

蘿卜的某一染色體上，可用技術，或直接測定該染色體上的DNA序

列。

(4)將SOD基因與受體植物細胞(包括原生質(zhì)體受體)遺傳物質(zhì)重新組合，除了

轉(zhuǎn)基因技術外，還有細胞融合等方法，這些方法解決了傳統(tǒng)育種方法存在的

___________的缺陷。

(5)在生產(chǎn)蛋白質(zhì)方面，與基因工程相比，蛋白質(zhì)工程的優(yōu)點是

26

【答案】能自我復制、具有標記基因感受態(tài)

氨基酸磷酸二酯鍵

植物組織培養(yǎng)DNA分子雜交

遠緣親本難以雜交（或生殖隔離）

可生產(chǎn)出自然界中不存在的蛋白質(zhì)

【解析】

【分析】

基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利

用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟，

基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因?qū)?/p>

入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?/p>

胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎?/p>

最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的

DNA是否插入目的基因一一DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了

mRNA一一分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原-抗體雜交

技術；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【詳解】

（1）基因載體是把基因?qū)爰毎墓ぞ?，必須具備的條件：能在宿主細胞中復

27

制；能在宿主細胞中穩(wěn)定地保存；具有某些標記基因；具有限制酶的切割位點。

三種常用的載體是質(zhì)粒、入噬菌體的衍生物和動植物病毒，最常用的是質(zhì)粒，Ti

質(zhì)粒是基因工程中常用的載體之一，其化學本質(zhì)是DNA,為了促進農(nóng)桿菌吸收Ti

質(zhì)粒，首先必須用Ga?.處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)細胞；然后

將重組質(zhì)粒和感受態(tài)細胞在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過程。

(2)獲取目的基因有多種方法，其中方法之一是可根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，

推測出信使RNA序列，再推測出結構基因的核昔酸序列，然后用化學的方法以單

核昔酸為原料合成。因此為了獲得SOD基因，可通過提取分析超氧化物歧化酶中

的氨基酸序列，推知SOD基因可能的核甘酸序列，再用DNA合成儀直接大量合成。

DNA連接酶能夠催化磷酸二酯鍵的形成。

(3)將攜帶SOD基因的Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導入到胡蘿卜的體細胞中，然后通過植

物組織培養(yǎng)技術獲得胡蘿卜的再生植株，目的基因?qū)胧荏w細胞后，是否可以穩(wěn)

定維持和表達其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道。這是基因工程的第四

步工作。若要測定SOD基因最終是否整合到胡蘿卜的某一染色體上，可用DNA分

子雜交方法，或直接測定該染色體的DNA序列。

(4)將SOD基因與受體植物細胞(包括原生質(zhì)體受體)的遺傳物質(zhì)重新組合，

除了轉(zhuǎn)基因技術外，還有植物體細胞雜交等方法，這些方法解決了傳統(tǒng)育種方法

存在的遠緣親本難以雜交(或生殖隔離)的缺陷。

(5)基因工程在原則上只能生產(chǎn)出自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可生

產(chǎn)出自然界中不存在的蛋白質(zhì)。

28

【點睛】

識記基因工程的原理、工具及操作步驟，明確受體細胞不同時，導入目的基因

的方法也不同，再結合所學的知識準確判斷各選項。

5.請回答下列有關基因工程和蛋白質(zhì)工程的問題：

(1)基因工程中常用的工具有。TJ)NA連接酶在基因工程中的作用特點

是o

(2)基因工程中的目的基因主要指,也可以是一些具有作用

的因子。

(3)如果將水稻細胞不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存，這個受體

菌群就叫作水稻的o

(4)20世紀60年代，我國科學家經(jīng)過不懈努力，完成了人工合成胰島素這項

創(chuàng)舉。人工合成蛋白質(zhì)的基本途徑是從預期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)一

_推測應有的氨基酸序列一o通過

基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術屬

于工程。

【答案】限制酶、DNA連接酶、(運)載體既可連接黏性末端，又可以連接

平末端

編碼蛋白質(zhì)的基因調(diào)控

基因文庫

29

設計預期的蛋白質(zhì)結構找到相對應的脫氧核昔酸序列蛋白質(zhì)

【解析】

【分析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目

的基因）在宿主細胞中穩(wěn)定高效地表達。為了實現(xiàn)基因工程的目標，通常要有多

種工具酶、目的基因、載體和宿主細胞等基本要素,并按照一定的程序進行操作，

它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導入受體細胞也稱（宿主）

細胞、篩選含有目的基因的受體細胞和目的基因的表達等幾個方面?；虮磉_載

體的構建（即目的基因與運載體結合）是實施基因工程的第二步，也是基因工程

的核心。其構建目的是使目的基因能在受體細胞中穩(wěn)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(fā)揮作用。受體細胞是指在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導（感

染）中接受外源基因的宿主細胞。受體細胞有原核受體細胞（最主要是大腸桿菌）、

真核受體細胞（最主要是酵母菌）、動物細胞和昆蟲細胞（其實也是真核受體細胞）。

【詳解】

（1）基因工程中常用的工具有限制酶（使載體和目的基因有相同的粘性末端）、

DNA連接酶（連接載體和目的基因）、（運）載體（運輸目的基因）。T,DNA連接酶

在基因工程中的作用特點是既可連接黏性末端，又可以連接平末端。

（2）基因工程中的目的基因是按照人們意愿轉(zhuǎn)入的基因，主要指編碼蛋白質(zhì)的

基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。

30

(3)如果將水稻細胞不同基因的DNA片段導入受體菌的群體中儲存，這個受體

菌群就叫作水稻的基因文庫。

(4)人工合成蛋白質(zhì)的基本途徑是根據(jù)蛋白質(zhì)的結構逆推DNA的結構，從預期

的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)f設計預期的蛋白質(zhì)結構一推測應有的氨基酸序列一找到

相對應的脫氧核甘酸序列。通過基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，

或制造一種新的蛋白質(zhì)的技術屬于蛋白質(zhì)工程。

【點睛】

本題主要考查基因工程的原理、操作步驟及蛋白質(zhì)工程，要求學生有一定的分析

推理能力。

6.科學家將人的生長素基因與大腸桿菌的DNA分子進行重組，并成功地在大腸

桿菌中得以表達。過程如圖據(jù)圖回答

合成人

/生長c素的iRNA

/U的基因(人的

、卜侖生長索基因)

質(zhì)粒A

<2)X號入細萌B|

］

］抗一節(jié)一」■基因改祖質(zhì)粒1轉(zhuǎn)化，細甫］

檢測、篩選］

四環(huán)索抗性若因1工輸gr1

a點為目的茶因與

|質(zhì)粒人的一?點.|

(1)過程①表示的是采取__________—的方法來獲取目的基因。其過程可表不

為：

31

目的基因，轉(zhuǎn)錄1mRZ*轉(zhuǎn)奉單§tDMA互補0%雙StDNA

(2)人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進行重組，原因是

(3)圖中(3)過程用人工方法，使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細胞內(nèi)，主

要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑。一般將受體大腸桿菌用處理,

使細胞處于能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子的生理狀態(tài)，這種細胞稱為

細胞，再將表達載體溶于緩沖液中與這種細胞混合，在一定的

溫度下完成轉(zhuǎn)化。

(4)檢測大腸桿菌B是否導入了質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒，可采用的方法是o

(5)蛋白質(zhì)工程中，直接需要進行操作的對象是(—)

A.氨基酸結構B.蛋白質(zhì)的空間結構

C.肽鏈結構D.基因結構

為擴大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關注。

我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。

(6)獲得耐鹽基因后，構建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的

32

處（填“a”或"b”）。

（7）將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和

法。

（8）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的

作探針進行分子雜交檢測，又要用方法從個體水平鑒定水稻植株的耐

鹽性。

（9）下列屬于PCR技術的條件的是（）

①單鏈的脫氧核昔酸序列引物②目的基因所在的DNA片段③脫氧核昔酸

④核糖核昔酸⑤DNA連接酶⑥D(zhuǎn)NA聚合酶⑦DNA限制性內(nèi)切酶

A.①②③⑤B.①②③⑤⑦

C.①②③⑥D(zhuǎn).①②④⑤⑦

【答案】反轉(zhuǎn)錄法（逆轉(zhuǎn)錄法）（從CDNA文庫中獲取）

人的基因與大腸桿菌DNA的組成成分相同，結構相同，并且具有相同的黏性末端

Ca2+感受態(tài)

將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長的，說明

已導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒，反之則沒有導入

D

33

基因槍法（花粉管通道法）

耐鹽基因（目的基因）一定濃度鹽水澆灌（移栽到鹽堿地中）

C

【解析】

【分析】

分析題圖：圖中（1）表示以人的生長素RNA為模板反轉(zhuǎn)錄形成目的基因；（2）

表示目的基因與質(zhì)粒A結合形成重組質(zhì)粒，目的基因插入位點是四環(huán)素抗性基因,

而抗氨羊青霉素基因結構完整；（3）表示將目的基因?qū)胧荏w細胞，最后檢測、

篩選得到工程菌。

【詳解】

（1）目的基因的獲取途徑有：從基因文庫中獲?。焕肞CR技術擴增；人工合

成（反轉(zhuǎn)錄法和化學合成法），從圖中可以明顯地看出，過程①是通過反轉(zhuǎn)錄法

獲取目的基因的。

（2）由于人的基因與大腸桿菌DNA的組成成分相同，結構相同，并且具有相同

的黏性末端，故人的基因能與大腸桿菌的DNA分子進行重組。

（3）過程③表示借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑將目的基因?qū)胧荏w細胞。受

2+

體細胞是微生物時，一般用Cacl2（Ca）處理，以增大細胞壁的通透性，使細胞

成為感受態(tài)細胞，易于含有目的基因的重組質(zhì)粒進入受體細胞。

（4）由圖可知，質(zhì)粒上含有四環(huán)素抗性基因和氨羊青霉素的抗性基因，構建基

34

因表達載體時，破環(huán)了質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因，但沒有破環(huán)氨羊青霉素的抗性

基因，所以導入普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒的大腸桿菌都能抗氨羊青霉素，都能在含有

氨羊青霉素的培養(yǎng)基上生長，故可將得到的大腸桿菌B涂布在一個含有氨羊青霉

素的培養(yǎng)基上,能夠生長的,說明已導入了質(zhì)粒A或重組質(zhì)粒,反之則沒有導入。

(5)蛋白質(zhì)工程是對控制蛋白質(zhì)合成的基因進行改造，從而實現(xiàn)對相應蛋白質(zhì)

的改變，故選D。

(6)圖中a表示磷酸二酯鍵，是限制酶的切割位點，也是DNA連接酶的連接位

點；b表示氫鍵，是解旋酶的作用位點，故構建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切

酶作用于圖中的a。

(7)將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和基因槍法

(花粉管通道法)法。

(8)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的耐鹽

基因(目的基因)作探針進行分子雜交檢測，又要用一定濃度鹽水澆灌(移栽到

鹽堿地中)方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。

(9)PCR需要模板DNA、四種脫氧核管酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq

酶)，故選①②③⑥,選C。

【點睛】

本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作

步驟，掌握各操作步驟中需要注意的相關細節(jié)，能正確分析題圖，再結合圖中信

35

息準確答題。

7.科學家運用基因工程技術將結核桿菌MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)

成功導入胡蘿卜細胞，最終表達出肺結核疫苗?；卮鹣铝袉栴}：

(1)基因工程的核心步驟是,所用到的工具酶有

(2)通常采用PCR技術擴增MPT64基因，前提是要

，以便根據(jù)這一序列合成引物。在操作步驟中冷

卻至55?60℃的目的是o

(3)根據(jù)農(nóng)桿菌的特點，如果將MPT64基因插入到上，通過農(nóng)

桿菌的轉(zhuǎn)化作用，可以使目的基因進入胡蘿卜細胞，并將其插入到植物細胞中的

上。要確認MPT64基因是否插入胡蘿卜植株中，可用

________________技術。

【答案】基因表達載體的構建限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶

有一段已知MPT64基因的核昔酸序列使引物與模板DNA單鏈相應互補序列結

合

Ti質(zhì)粒的T-DNA染色體的DNADNA分子雜交

【解析】

【分析】

基因工程的操作過程至少需要三種工具，即限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體。

36

基因工程的基本操作步驟是：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基

因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。由題干信息可知，利用基因工程技術

制備肺結核疫苗過程，目的基因是結核桿菌MPT64基因，受體細胞是胡蘿卜細胞

(植物細胞)。

【詳解】

(1)基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建，所用到的工具酶有限制性核

酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。

(2)在目的基因的獲取步驟中，通常采用PCR技術擴增MPT64基因，前提是要

有一段已知MPT64基因的核昔酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。在操作步驟

中，目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，然后需冷卻至55?60C,目的是使

引物與模板DNA單鏈相應互補序列結合，然后在DNA聚合酶的作用下延伸。

(3)常利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎?。農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的

T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并整合到受體細胞染色體的DNA上，根據(jù)農(nóng)桿菌的這

一特點，如果將MPT64基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，

可以使MPT64基因進入胡蘿卜細胞，并將其插入到胡蘿卜細胞中染色體的DNA上。

要確認MPT64基因是否插