新高考生物一轮复习 第十单元 现代生物科技专题 第41讲 基因工程学案（含解析）北师大版.doc

第41讲 基因工程考点一基因工程的基本原理和操作技术1基因工程的概念基因工程也叫dna重组技术，它是在分子水平上进行的一种外科手术式的遗传操作，采取类似于工程建设的方式，按照预先设计的蓝图，借助于实验室的技术，将某种生物的基因或基因组提取出来，在生物体外进行加工改造或重新组合，再转移到另一种生物中去，从而定向地改变生物的遗传特性，创造出新型的生物。2基因工程研究的理论基础(1)分子基础：在20世纪40年代证实了dna是主要的遗传物质，它是遗传信息的携带者；dna是生物大分子，基因是dna分子上具有遗传功能的dna片段。(2)重组基础：在20世纪50年代确立了dna的双螺旋构型，遵循碱基互补原则，dna进行半保留复制，从而解决了基因的自我复制和世代交替问题。(3)转移基础：在20世纪60年代，相继提出了“中心法则”和操纵子学说，成功地破译了遗传密码，阐明了遗传信息的流动与表达机制。3基因工程操作技术的突破(1)dna分子的切割技术限制性内切酶特点：a.会识别dna上某种核苷酸的序列和位置。b.能在这个位置上将dna分子一刀两断。例子：限制性内切酶ecor只能识别gaattc序列的位点，并且在g和a之间将这段序列切开。黏性末端：被限制性内切酶切开的dna两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好是互补配对的。与基因的位置关系：用限制性内切酶可以完整地切下一个或几个基因，正好符合基因工程的要求。存在：主要存在于微生物中。(2)dna分子的连接技术dna连接酶作用：能在两个dna片段的末端之间“架起桥梁”，把它们连接起来。特点：只要在同一种限制性内切酶切割的两种dna片段中加上这种dna连接酶，它就会把片段缝合得天衣无缝。(3)dna分子的运载工具条件：第一，运载体必须是一种能够自我复制的较小的dna分子，能够比较自由地进出细胞。第二，能使带进去的dna在细胞里面进行复制，并且仍然保持原有的特性。第三，作为载体最好具有某些简单的特性，如抗药性、免疫性等。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。细菌质粒：它是细菌染色体外的一种很小的环状dna分子。它不仅能进行自我复制，还带有某种抗性基因，能在细胞之间钻进穿出。镶嵌上一段外来dna片段的质粒，就成为一个“杂种质粒”。杂种质粒进入细胞后，便能出色地完成基因工程师交给它的使命在新的宿主细胞里繁殖并发挥作用，使受体细胞产生相应的表达产物。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)限制性内切酶只能用于切割目的基因()(2)dna连接酶能将两碱基通过形成氢键连接起来()(3)ecolidna连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端()(4)质粒是小型环状dna分子，是基因工程常用的载体()(5)载体的作用是携带目的基因并导入受体细胞中，使之稳定存在并表达()2下图中的图1和图2分别表示的是ecor限制性内切酶和sma限制性内切酶的作用示意图。请据图回答：(1)请说出ecor限制性内切酶和sma限制性内切酶识别的碱基序列及切割的位点。提示ecor限制性内切酶识别的碱基序列是gaattc，切割位点在g和a之间；sma限制性内切酶识别的碱基序列是cccggg，切割位点在g和c之间。(2)以上实例说明限制性内切酶有何特性？提示说明限制性内切酶具有专一性。题组一限制性内切酶、dna连接酶等酶的作用1如图为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内切酶、dna聚合酶、dna连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()abcd答案c解析限制性内切酶可在特定位点对dna分子进行切割；dna聚合酶在dna分子复制时将脱氧核糖核苷酸连接成多核苷酸链；dna连接酶可将限制性内切酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将dna双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。2若要利用某目的基因(见图甲)和p1噬菌体载体(见图乙)构建重组dna(见图丙)，限制性内切酶的酶切位点分别是bgl(agatct)、ecor(gaattc)和sau3a(gatc)。下列分析合理的是()a用ecor切割目的基因和p1噬菌体载体b用bgl和ecor切割目的基因和p1噬菌体载体c用bgl和sau3a切割目的基因和p1噬菌体载体d用ecor和sau3a切割目的基因和p1噬菌体载体答案d解析解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用ecor和sau3a切割目的基因和p1噬菌体载体，构建的重组dna中rna聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。题组二运载体的作用及特点分析3下列关于运载体的叙述中，错误的是()a运载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组dna分子b对某种限制性内切酶而言，运载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点c目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒d运载体具有某些标记基因，便于对其进行切割答案d解析运载体必须具备的条件有：对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动；具有自我复制能力，或能整合到受体细胞的染色体dna上，随染色体dna的复制而同步复制；具有一个至多个限制性内切酶切点，以便目的基因可以插入到运载体中；带有特殊的标记基因，如抗生素抗性基因，以便于对外源基因是否导入进行检测；运载体dna分子大小适合，以便于提取和进行体外操作。4如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的a处，则切割基因时可用的是()ahindbecorcecobdpst答案c解析a处有bamh、ecob、cla限制性内切酶的切点，使用ad中的ecob切割时，才能让目的基因插入到a处。1确定限制性内切酶的种类(1)根据目的基因两端的限制性内切酶切点确定限制性内切酶的种类应选择切点位于目的基因两端的限制性内切酶，如图甲可选择pst。不能选择切点位于目的基因内部的限制性内切酶，如图甲不能选择sma。为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制性内切酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用pst和ecor两种限制性内切酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。(2)根据质粒的特点确定限制性内切酶的种类所选限制性内切酶要与切割目的基因的限制性内切酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。质粒作为运载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制性内切酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制性内切酶sma会破坏标记基因。如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段。若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。2运载体上标记基因的标记原理运载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的运载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入运载体的受体细胞，原理如下图所示：考点二基因工程的操作过程与应用及蛋白质工程1基因工程的操作程序(一)目的基因的获得目的基因的含义：是指人们所需要的进行研究的基因，如抗虫基因、抗病基因等。(1)化学合成法含义：是指利用化学反应直接合成基因。适用范围：主要适用于已知核苷酸序列的、相对分子质量较小的目的基因的制备。(2)从基因组中直接分离法“鸟枪法”分离基因的主要步骤a提取基因组的dna，然后进行“散弹射击”，即用限制性内切酶或其他机械方法将完整的双链dna分子随机切割成适当长度的片段。b把上述片段连接到合适的运载体上，通过运载体分别转入不同的受体细胞中，使外源dna随着运载体的复制而复制，从而进行目的基因的增殖。c采取合适的方法，对含有外源dna片段的受体细胞进行检测，找出目的基因所在的运载体。由于真核生物基因组较大，分离目的基因时，往往要根据已获得的信息，采用很多综合的分子生物学技术。例如：利用dna扩增仪(pcr仪)直接扩增目的基因；也可以利用反转录法，合成双链dna，从而获得所需要的目的基因。(二)基因表达载体的构建(1)方法用同一种限制性内切酶去切割质粒和目的基因。在dna连接酶的作用下，有切口的质粒就会与同样末端的目的基因连接在一起。(2)结果：形成一个含有目的基因的新环状质粒dna分子表达载体。(3)原因：把目的基因包装一下，就很容易逃过受体细胞的防御系统，免遭“灭顶之灾”。(三)目的基因的导入根据受体和运载体的类型不同，所采取的导入方法也往往不一样。目前经常使用的目的基因导入方法有：(1)花粉管通道法含义：指外源基因利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道进入受体细胞，借助天然的种胚系统形成含有目的基因的种胚。导入外源基因有如下两种方法：柱头滴加法、花粉粒携带法。优点：基本上适用于任何开花植物，并且操作简便。缺点：工作效率较低，且后代的遗传情况较复杂。(2)氯化钙法运载体与受体细胞：运载体是质粒，受体细胞是大肠杆菌。原理：受体细胞经过一定浓度的氯化钙处理后，细胞膜的通透性会发生变化，可以允许含有目的基因的运载体分子进入感受态细胞。优点：这一方法也是扩增表达载体的常用方法，在很短的时间内，就可以获得大量的目的基因及目的基因的表达产物。(3)农杆菌介导的遗传转化法农杆菌：是一种土壤细菌，它侵染植物细胞后，会使植物组织形成肿瘤。介导的原理：a.质粒上的一段dna能够从一个细胞转移到另一个细胞，这段dna被称为转化dna(tdna)，它包含有生长素基因和细胞分裂素基因，而且可以插入植物基因组，引起植物细胞的变化。b由于tdna转移频率很高，而且ti质粒上可插入几百至几千个碱基大小的dna片段，因此可以利用这种天然的遗传转化体系，将目的基因转移到植物细胞。优点：转化频率高、成本低、操作简单，而且转基因后代的遗传组成比较容易分析。(4)基因枪法原理：将连接到运载体上的目的基因的dna溶液与金粉或钨粉共同保温，使dna吸附于金属颗粒表面，然后，在一个真空的小室中，利用高压放电将带有基因的金粉或钨粉轰击进入受体，实现转基因的目的。(四)目的基因的检测与表达产物的测定(1)形态检测如果目的基因的表达产物具有明显的表型性状，可以根据目标性状的有无来判断目的基因是否表达。如果目的基因的表达产物没有明显的表型，可以通过报告基因的表达情况来检测目的基因的表达。(2)分子检测pcr检测a含义：根据目的基因的序列设计引物，采用pcr技术对目的基因进行扩增，如果能扩增出目的基因片段，说明目的基因已整合到受体细胞中。b实例：对除草剂基因的检测，就可以根据除草剂基因的序列设计引物，然后提取受体细胞的基因组dna，进行pcr扩增，根据电泳扩增条带的有无，判断目的基因是否整合到受体生物基因组中。分子杂交检测a方法：把目的基因片段进行放射性同位素标记或进行生物素荧光标记，用标记好的基因片段作探针，与受体生物的基因组dna进行杂交。b结果预测：如果有杂交斑点，说明目的基因已经被导入受体细胞内，反之，则说明目的基因没有进入受体细胞中。2基因工程的应用及产业化前景(一)植物基因工程成果(1)突破了传统杂交育种的局限性转基因技术的应用：科学家发现，在一些野生品种和非栽培品种中，存在着很多优质、抗逆的性状，但是不同物种之间存在着天然的生殖障碍，远缘杂交不育。转基因技术可以实现不同物种之间的基因转移，克服这一障碍。实例：科学家利用转基因技术，把抗病毒基因引入烟草和马铃薯，培育出了抗病毒的烟草和马铃薯。转基因技术优点：通过转基因技术大大扩展了可利用基因的种类，克服了远源种及种间杂交不育或不能杂交的障碍，使得生物界存在的抗病虫害基因、优良的品质基因等都可以重组到植物染色体上，并使之在植物体内遗传和表达，从而培育出优良的品种，同时还缩短了育种周期，为农业生产带来广阔前景。(2)开辟了生产疫苗的新途径科学家培育出一种可以生产乙肝疫苗的转基因胡萝卜，通过生吃或者榨汁食用，就可以达到接种疫苗的效果，简便易行。但该方法还需进一步试验来验证疫苗的疗效及安全性。(二)动物基因工程成果(1)改良畜禽经济性状的新思路新思路：通过转基因技术，可使受体动物合成某些必需的氨基酸，或改变动物的生长调节系统，进而促进动物生长、提高饲料的利用效率等。实例：1985年，科学家第一次将人的生长激素基因导入猪的受精卵获得成功，转基因猪与同窝非转基因猪比较，生长速度和饲料利用效率显著提高。(2)动物生物反应器为医药事业开辟了新途径目前利用转基因动物生产基因药物，最理想的表达场所是乳腺，因为乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响到转基因动物本身的生理代谢反应。(三)基因治疗(1)基因治疗的基本原理含义：是将健康和正常的基因通过某种载体导入人体细胞中有缺损或有变异基因的部位，并使目的基因在有机体内有效表达，达到防治疾病的目的。治疗策略及程序主要包括目的基因的选择和制备、运载体的选择，靶细胞的选择、目的基因进入靶细胞的方式及外源基因表达的检测。(2)基因治疗的成绩及展望基因治疗的概念在不断扩展，不再局限于用正常基因替换体内的异常基因，还可以导入人体内没有的基因，对人体的生理代谢进行调节。3蛋白质工程的诞生(1)蛋白质工程的含义：根据蛋白质的精细结构与生物活性以及结构与功能之间的相互关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。(2)改造和设计蛋白质的方法：一种是多肽合成法，即利用多肽合成仪，从组成蛋白质的第一个氨基酸合成起，合成一种全新的蛋白质；另一种是采用基因工程手段，对负责编码某种蛋白质的基因进行设计，合成出更符合人们要求的蛋白质。4蛋白质工程的研究与应用(1)蛋白质工程的研究主要包括以下几个方面：通过基因工程技术分析蛋白质的dna编码序列，对蛋白质进行分离纯化，测定蛋白质的序列并对其结构与功能进行分析，通过计算机辅助设计突变区，对编码蛋白质的dna进行定点突变改造等。(2)应用在工业上的应用：人们运用蛋白质工程技术来改造天然生物酶，使其能够适应特殊的工业过程；或者设计制造出全新的人工酶或人工蛋白，以生产全新的医用药品、农业药物，等等。大家熟悉的加酶洗衣粉，就是利用蛋白质工程改造的产物。在农业生产中的应用：提高光合作用效率是农业增产的关键。光合作用与光呼吸这两个过程都是由一种名为核酮糖1,5二磷酸羧化酶催化的，如果对这个酶加以改造，使固定二氧化碳的作用加强，光呼吸作用减弱，就能提高光合作用的效率。在环境保护中的应用：例如，植物、微生物体内有一种能与重金属镉、汞等结合的金属硫蛋白，科学家对这种金属硫蛋白的基因进行了改造，使含有这一新基因的微生物或植物都具有很强的吸附重金属的能力，保护了生态环境。诊断与思考1判断下列说法的正误(1)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达()(2)应用dna探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达()(3)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株()(4)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中()(5)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体()(6)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构()(7)目前在抗菌性和溶血性均较强的多肽p1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据p1氨基酸序列设计多条模拟肽()2如图为抗虫棉的培育过程，请据图回答下列问题：(1)该基因工程中的目的基因和载体分别是什么？一般情况下，为什么要用同一种限制性内切酶处理目的基因和载体？提示目的基因是bt毒蛋白基因，载体是ti质粒。用同一种限制性内切酶处理目的基因和载体，可以获得相同的黏性末端，便于构建基因表达载体。(2)该实例中，采用何种方法导入目的基因？为什么目的基因可以整合到染色体的dna上？提示采用的方法是农杆菌介导的遗传转化法，由于ti质粒上的tdna可转移到受体细胞且能整合到受体细胞的染色体dna上，而目的基因又插入到了tdna上，所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体dna上。(3)该实例中，检测目的基因是否表达常见的方法有哪两种？提示抗原抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。题组一目的基因的获得及基因表达载体的构建1下图表示用化学方法合成目的基因的过程。据图分析，下列叙述正确的是()a过程需要dna连接酶b过程需要限制性内切酶c目的基因的碱基序列是已知的d若某质粒能与目的基因重组，则该质粒和目的基因的碱基序列相同答案c解析题图所示为化学方法合成目的基因的过程。过程依赖碱基互补配对原则进行。质粒和目的基因的碱基序列一般不相同。2据图表回答问题：限制性内切酶smaecorpst切割位点cccggggggcccgaattccttaagctgcaggacgtc(1)假设所用的限制性内切酶均能将所识别的位点完全切开，采用ecor和pst酶切含有目的基因的dna，能得到_种dna片段。如果将质粒载体和含目的基因的dna片段只用ecor酶切，酶切产物再加入dna连接酶，其中由两个dna片段之间连接形成的产物有_、_、_。(2)为了防止目的基因和质粒表达载体酶切后的末端任意连接，酶切时应该选用的酶是_、_。答案(1)4质粒载体质粒载体连接物目的基因目的基因连接物质粒载体目的基因连接物(2)ecorsma解析(1)含目的基因的dna分子上含有2个ecor和1个pst的酶切位点，3个切点全部切开，则形成4种dna片段。质粒与含目的基因的dna片段都用ecor切割，目的基因两端和质粒的切口处的黏性末端相同，只考虑两个dna片段相连，则会形成3种连接产物，即质粒与质粒相连、质粒与目的基因相连、目的基因与目的基因相连。(2)为了防止自身环化和任意连接，可选用ecor和sma两种酶同时切割。题组二基因工程的操作及应用实例分析3下列用于判断目的基因是否转移成功的方法中，不属于分子检测的是()a通过害虫吃棉叶看其是否死亡b转基因生物基因组dna与dna探针能否形成杂交带c转基因生物中提取的mrna与dna探针能否形成杂交带d转基因生物中提取的蛋白质能否与抗体形成杂交带答案a解析分子水平的检测包括三个方面：通过dna分子杂交检测目的基因是否插入受体细胞染色体的dna上；通过rna与dna杂交，检测目的基因是否转录；通过抗原抗体杂交，检测目的基因是否翻译。通过害虫吃棉叶看其是否死亡，属于个体生物学水平的检测。4.在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较高的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：(1)获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和_。(2)过程需要的酶有_、_。(3)重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp以外，还必须含有启动子、终止子和_，这样才能构成一个完整的基因表达载体。(4)如果受体细胞c1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的_，使目的基因进入受体细胞c2，并将其插入到受体细胞c2中的_上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。经过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用_法进行检测，如果出现杂交带，说明目的基因已经表达蛋白质产品，转基因莴苣培育成功。答案(1)化学合成(2)限制性内切酶dna连接酶(3)标记基因(4)转化作用染色体dna抗原抗体杂交解析(1)获取目的基因的主要途径有从自然界已有的物种中分离和化学合成。(2)过程为基因表达载体的构建过程，需要用到限制性内切酶和dna连接酶。(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。(4)农杆菌介导的遗传转化法利用的是农杆菌的转化作用，将目的基因整合到受体细胞的染色体dna上，进而使目的基因能够稳定遗传和表达。检测目的基因是否成功表达可采用抗原抗体杂交法。题组三蛋白质工程概念和过程的辨析5胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_。(2)图中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是_。(3)新的胰岛素基因与运载体(质粒)结合过程中需要限制性内切酶和dna连接酶。已知限制性内切酶的识别序列和切点是ggatcc。请画出质粒被限制性内切酶切割后所形成的黏性末端：_。dna连接酶对所连接的dna两端碱基序列是否有专一性要求？_(填“是”或“否”)。(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的方法是_。(5)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有_、_和发酵工程。答案(1)蛋白质的预期功能(2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核糖核苷酸序列，然后利用dna合成仪来合成新的胰岛素基因(3)否(4)农杆菌介导的遗传转化法(5)蛋白质工程基因工程解析(1)构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。(2)根据蛋白质的预期功能，推测新的胰岛素中氨基酸的序列，进而推断基因中的脱氧核糖核苷酸序列来合成新的胰岛素基因。(3)将目的基因导入植物细胞中，最常用的转化方法是农杆菌介导的遗传转化法。(4)限制性内切酶识别特定的核苷酸序列，产生特定的黏性末端或平末端，而dna连接酶对所连接的dna两端碱基序列却没有专一性要求。(5)生产自然界中本来没有的蛋白质需要用到蛋白质工程、基因工程等技术。1几种目的基因获取方法的比较方法从基因文库中获取人工合成从基因组文库中获取从部分基因文库，如cdna文库中获取化学合成法反转录法过程2.基因表达载体中启动子、终止子的来源(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，在构建基因表达载体时，不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子，因为目的基因中已含有启动子、终止子。(2)如果目的基因是通过化学方法合成的，或从cdna文库获得的，则目的基因不含启动子和终止子。若只将基因的编码序列导入受体生物中，目的基因没有启动子、终止子，则无法转录。因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。3基因工程中的几种检测方法4蛋白质工程与基因工程的比较(1)区别项目蛋白质工程基因工程过程预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列目的基因的获得基因表达载体的构建目的基因的导入目的基因的检测与表达产物的测定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型和生物产品结果可产生自然界没有的蛋白质只能产生自然界已有的蛋白质(2)联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。知识网络答题语句网络构建要语强记1限制性内切酶具有特异性，即一种限制性内切酶只能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割。2dna连接酶的作用部位是磷酸二酯键。3质粒是常用的运载体，它是一种小型的环状dna分子，具有一个至多个切割位点及标记基因。4目的基因的获得有从基因文库中获取和化学合成两类方法。5基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因。6目的基因导入植物细胞常用农杆菌介导的遗传转化法；导入动物细胞常用显微注射技法，导入微生物细胞常用感受态细胞法。探究高考明确考向1(2015重庆，6)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()a表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mrna反转录获得b表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点c借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来d启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用答案c解析人肝细胞不能合成胰岛素，则人肝细胞中不含有与合成胰岛素有关的mrna，不能通过反转录获得人胰岛素基因，a错误；表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动于启动子，b错误；抗生素抗性基因是标记基因，可用于筛选含胰岛素基因的受体细胞，c正确；启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用，d错误。2(2014广东，25)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(care)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是(多选)()a过程需使用逆(反)转录酶b过程需使用解旋酶和pcr获取目的基因c过程使用的感受态细胞可用nacl溶液制备d过程可利用dna分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞答案ad解析a项，过程是通过反转录获取dna，反转录过程需要用到反转录酶。b项，过程指的是从cdna文库中获取目的基因，不需要利用pcr技术，也用不到解旋酶。c项，过程中使用的感受态细胞要用cacl2溶液制备，而不是用nacl溶液制备。d项，过程鉴定目的基因是否已经导入受体细胞，可以用标记的目的基因为探针来检测受体细胞中是否存在目的基因，即利用dna分子杂交鉴定。3(2015全国，40)已知生物体内有一种蛋白质(p)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将p分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(p1)不但保留p的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。(2)以p基因序列为基础，获得p1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核糖核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋