基因工程答案

1、1.【答案】(1)无以核膜为界限的细胞核能够进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)破坏chlL基因，操作成功后筛选出该变异株细胞(4)酶1和酶3质粒和含chlL基因的DNA含有1 200对碱基和8 800对碱基的两种片段【解析】(1)蓝藻为原核生物，无以核膜为界限的细胞核，其体内含有光合色素及与光合作用有关的酶，能进行光合作用。(2)表达载体构建时需限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA连接酶等工具酶。(3)由题干信息“构建该种生物缺失chlL基因的变异株细胞”可知，构建重组质粒B的目的在于破坏chlL基因并筛选出变异株细胞。(4)由图乙知，获得chlL基因需酶1和酶3对此基因所在

2、的DNA进行切割，同时对质粒也要用同种酶切割处理，以便构建重组质粒A。由题意知四种酶同时切割时含600对碱基的片段共有3个。若用酶1和酶3同时切割时，产生的片段有8 2006008 800(对)碱基；另一片段为600×21 200(对)碱基。2.【答案】(1)PCR技术限制酶(限制性核酸内切酶)和DNA连接酶Ca2(或CaCl2)(2)花粉管通道法(基因枪法)显微注射法(3)植物组织培养植物细胞的全能性脱分化、再分化(4)抗旱基因(TSOD基因、目的基因)移栽到干旱土地中【解析】(1)过程表示用PCR技术扩增目的基因。过程用到的工具酶有限制酶(限制性核酸内切酶)和DNA连接酶。步骤一

3、般用Ca2(或CaCl2)处理农杆菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子。(2)将重组质粒导入棉花细胞除步骤所示的方法外，还可采用花粉管通道法(基因枪法)。如果受体细胞是动物的受精卵，则一般采用的方法是显微注射法。(3)外植体培养成为试管苗的过程采用了植物组织培养技术，利用了植物细胞的全能性的原理，步骤表示脱分化、再分化。(4)为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素标记的抗旱基因(TSOD基因、目的基因)作探针进行分子水平鉴定，再移栽到干旱土地中进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。3.【答案】(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶传代培养(2)终止子和标记基因Xho(3)DNA连接两【解析】(

4、1)动物细胞培养时，需要先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞彼此分离成单个细胞。动物细胞培养过程中会出现接触抑制的现象。(2)目的基因的表达载体除了含有目的基因、启动子外，还要含有终止子和标记基因等。从图中可以看出，目的基因的两侧含有限制酶Xho的切割位点，所以要用Xho对质粒和目的基因进行切割。(3)目的基因与质粒的结合要用DNA连接酶处理。从图中可以看出，获得的三种质粒中，只有两种含有目的基因。4.【答案】(1)目的基因PCR显微注射法(2)预期蛋白质的功能相应的氨基酸序列(3)修饰合成改造【解析】(1)根据题意，在进行基因治疗时，胰岛素基因是目的基因，在体外条件下可利用PCR

5、技术对其进行扩增，在基因工程中将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。(2)根据蛋白质工程的流程示意图，可知整个流程是根据预期蛋白质的功能设计蛋白质的三维结构，然后推测相应的氨基酸序列，并找到相应的脱氧核苷酸序列，最后合成相应的蛋白质。(3)与基因工程相比，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，通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。5.【答案】(1)蛋白质工程(2)反转录(3)终止子标记基因(4)乳腺蛋白基因的启动子X(5)超数排卵供、受体同期发情减数第二次分裂中(或M中)(6)胚胎分割桑椹胚内细胞团【解析】(

6、1)蛋白质工程的一般过程为：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：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对应的脱氧核苷酸序列(基因)。最终还是回到基因工程上来进行蛋白质的合成。(2)据图分，析，图甲中表示的是从细胞质中获取相关蛋白质的核酸片段，即模板信使RNA，反转录形成目的基因。(3)基因表达载体的组成：目的基因启动子终止子标记基因，其中在基因首端是1启动子，在基因尾端是2终止子，3是标记基因，标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质，构建基因表达载体时，1代表的是乳腺蛋白基因的启动子

7、；将目的基因导入受精卵时，要筛选出含有X性染色体的精子进行体外受精，形成的转基因动物在哺乳期才能表达出预期蛋白质。(5)为获得较多的受精卵，图甲中过程用促性腺激素对供体做超数排卵处理；胚胎移植之前，要对供、受体动物做同期发情处理，使得供体与受体具有相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境。从屠宰场收集的卵巢中采集卵母细胞，要在体外经人工培养成熟，即培养到减数第二次分裂中(或M中)期，才能与获能的精子受精。(6)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚；对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。6.【答案】(1)启动

8、子终止子标记基因(2)获取大量重组质粒(让目的基因扩增)(3)Ca2分子杂交抗原抗体杂交(4)2【解析】(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因等。(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是获取大量重组质粒(让目的基因扩增)。(3)将目的基因导入细菌细胞时，需要用Ca2处理，使其成为易于吸收周围环境中DNA的感受态。因此步骤中都需用Ca2处理。从分子水平检测目的基因是否转录，常采用分子杂交法；验证目的基因是否表达，通常采用抗原抗体杂交法。(4)假设该抗病基因D，通过基因工程导入小麦后连接到小麦的一条染色体上，在减数第一次分裂

9、间期小麦细胞中进行了DNA复制，因此联会时细胞中有2个D基因。7.【答案】(1)多聚酶链式反应氢变性解旋(2)3热稳定DNA聚合酶四种脱氧核苷酸碱基互补配对(3)温度pH缓冲液(4)DNA的复制不能从头开始，DNA聚合酶只能从引物的3端延伸DNA链单链RNA或者单链DNA分子2112【解析】打开DNA双链需破坏碱基对间的氢键；引物的游离端为5端，即合成DNA时从新链的53端延伸，故引物需与模板的3端结合；PCR所用液体环境需保证适宜的温度和pH，其pH可借助缓冲液维持；DNA复制不能从头开始，故必须提供引物。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物

10、数目等于新合成的DNA链的数目，即2×21022112(个)。8.【答案】(1)基因表达载体的构建目的基因的检测与鉴定(2)限制酶DNA连接酶(3)Ca2感受重组质粒和感受态细胞(4)脱分化再分化卡那霉素(5)目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上DNA分子杂交技术【解析】(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)基因表达载体构建过程中，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使它们产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶把这两个DNA片段连接起来。(3)农杆菌转化法导入目的基因时，首先必须用Ca2处

11、理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态，然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和再分化。因为只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在含卡那霉素的培养基上生长，故若要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入卡那霉素。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上，检测采用的方法是DNA分子杂交技术。9.【答案】(1)PCR(2)显微注射法促性腺激素同期发情(3)限制性核酸内切酶(4)植物组织培养植物细胞具有全能性离体培养(5)抗原抗体杂交【解析】(1)通过PCR技术可以获得大量目

12、的基因。(2)过程常采用显微注射法把重组DNA导入受精卵中，过程是采用促性腺激素对供体进行超数排卵处理，为保证受体和供体生理状况相同，需要对受体进行同期发情处理。(3)构建重组质粒时需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(4)导入目的基因的受体细胞需处于离体条件通过植物组织培养才可以获得转基因植物，该过程的原理是植物细胞的全能性。(5)采用抗原抗体杂交法可以检测目的基因是否表达。10.【答案】(1)基因表达载体的构建Ti质粒的TDNA染色体DNA(2)调控细胞无限增殖(3)乳腺蛋白基因囊胚滋养层【解析】(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。农杆菌转化法中，将抗冻蛋白基因插入Ti质粒的TDNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因插入植物细胞中染色体DNA上。(2)方案中将A基因导入免疫过的B淋巴细胞