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专题复习基因工程例题1：科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是GGATCC ，限制性核酸内切酶II的识别序列和切点是GATC，据图回答：（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是 、 、 、目的基因的检测和表达。过程是通过 方法获得的目的基因，需要在 的作用完成。获得目的基因还可以有哪些方法 、 。（2）在构建基因表达载体过程中，应用限制性核酸内切酶 切割质粒，用限制性核酸内切酶 切割目的基因。限制性核酸内切酶切割的是 键。请画出质粒被限制性核酸内切酶切割后所形成的黏性末端。_请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶切割后所形成的黏性末端。_上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接?为什么?_ 要使两个不同的DNA分子完全连接起来还需要 酶连接，连接的是 键。（3）右为该质粒表达载体简图，ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。请你判断一目的基因插入在了图示位置？ 由此可见一个完整的基因表达载体应该包括哪些组成？ 目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是 ，其合成的产物是 。 a b（4）在过程一般将受体大肠杆菌用_处理，以增大的通透性，使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞。（5）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上得到如下图a的结果（黑点表示菌落），能够生长的细菌中已导入了 ，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b的结果（空圈表示与a对照无菌落的位置）。与图b空圈相对应的图a中的菌落表现型是 ，这些细菌中导入了_。（6）人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 。写出目的基因导入细菌中表达的过程 。变式1：下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题： （1）一个图1所示的质粒分子经Sma 切割前后，分别含有 个游离的磷酸基团。 （2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越 。 （3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Srna 切割，原因是 。 （4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 。 （5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。 （6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。 （7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。变式2、图为某种质粒表到载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点， ampR为青霉素抗性基因，tctR 为四环素抗性基因，P启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ；（3）目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是 ，其合成的产物是 （3）在上述实验中，为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。例题2：苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。(1)将图中的DNA用HindIII、BamH I完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。(2)图中表示HindIII与Bam I酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 种重组质粒；如果换用Bst l与BamH l酶切，目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。 (3)目的基因插人质粒后，不能影响质粒的 。(4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导人植物细胞，并防止植物细胞中 对TDNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞 。 例题3：（2010天津理综）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。 请据图回答下面的问题。(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_(填字母代号)。A启动子 BtetR C复制原点 DampR(3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。A农杆菌转化 B大肠杆菌转化 C显微注射 D细胞融合(4)过程采用的生物技术是_。(5)对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的_性。(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_(填字母代号)技术。A核酸分子杂交 B基因序列分析 C抗原抗体杂交 DPCR【知识归纳】例题4：干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在70条件下保存半年，给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产_的蛋白质，不一定符合_需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过_或_，对现有蛋白质进行_，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的_结构。(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？_。原因是：_。变式3：2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光 蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答(1)图中通过过程、形成重组质粒,需要限制 酶切取目的基因、切割质粒。限制酶的识别序列和切点是GGATCC,限制酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点, 在目的基因的两侧各有1个酶的切点。请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切 割后形成的黏性末端能否连接起来? 。 理由是 。 (2)过程将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多也最有效的方法是 。(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是 。获得的转基因克隆猪,可以解决的医学难题是可以 避免 。(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是 (用数字表示)。推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 蓝色荧光蛋白的功能分析和结构计蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成) 表达出蓝色荧光蛋白【巩固练习】1(2010苏州模拟)下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（ ）AB CD2(2010苏北四市三模)可以用于重组DNA技术的酶是(多选)()ADNA聚合酶B限制性核酸内切酶CDNA连接酶D反转录酶3(2010苏、锡、常、镇学情调查二)下列DNA片段能够用DNA连接酶连接起来的是()A和B和、和 C和D和、和4(2010南通一模)下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是()A从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应B限制性内切酶的活性受温度、pH的影响C一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小5(2010南京三模)下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是()A染色体和质粒的化学本质都是DNAB染色体和质粒都只存在于原核细胞中C染色体和质粒都与生物的遗传有关D染色体和质粒都可作为基因工程的常用载体6(2010杭州质检一)下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是() Aa的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构B要获得相同的黏性末端，可以用不同种b切割a和dCc连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对D若要获得未知序列d，可到基因文库中寻找7(2010诸暨模拟)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是()A人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍B可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA8(2010南京市第一次调研)科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是()A质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶C用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因9(2010福州模拟)下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是()