基因工程导学案

1、1 .涵盖范围本单元包括选修 3全部内容一一基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的平安性和 伦理问题以及生态工程.2 .考情分析(1)考查力度：占分比重相对稳定,如山东理综只出一个8分的简做题.(2)考查内容基因工程中三种工具.基因工程操作四步曲.基因工程成果一一转基因生物实例及平安性讨论.细胞工程中植物组织培养、植物体细胞杂交.动物细胞培养和单克隆抗体的制备及应用.核移植技术.胚胎工程中胚胎移植和胚胎分割.干细胞的研究.(3)考查形式有的省将选修与必修有机结合,既可出简做题也可出选择题.有的省如山东省全部以简做题形式呈现,且不与必修联系.3 .复习指导(1)复习线索以基因工程的具体成果(如

2、抗虫棉)为主线,系统复习基因工程的操作工具和操作步骤 等知识点.以植物的组织培养和动物细胞培养为根底,系统复习其他细胞工程技术手段.以体内受精作用和个体发育过程为根底,系统复习胚胎工程的流程.(2)复习方法图解法复习基因工程和胚胎工程.比拟法复习植物组织培养和动物细胞培养；植物体细胞杂交和动物细胞融合及单克隆抗体制备.关注热点科研成果,注意知识的实践应用.基因工程考纲要求1.基因工程的诞生(I ).2.基因工程的原理及技术(n).3.基因工程的应用(n).4 .蛋白质工程(I ).考点一聚焦基因工程的概念及根本工具1 .分析基因工程的概念(1)供体：提供目的基因,(2)操作环境：体外.(3)操

3、作水平：介子水平.(4)原理：基因重组j(5)受体：表达目的基因.(6)本质：性状在受体体内表达.(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传,住运2 .基因工程的根本工具(判一判)(1)限制酶只能用于切割目的基因(X )(2)限制酶切割DNA分子具有特异性(V )(3)限制酶切割DNA分子后可产生黏性末端和平末端两种类型(V )(4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(X )(5) E coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端(X )(6)质粒是小型环状 DNA分子,是基因工程常用的载体(V )(7)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在并表

4、达(V )易错警示巧辨基因工程操作工具的 8个易错点(1)限制酶是一类酶,而不是一种酶.(2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活.(3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端.(4)将一个基因从DNA分子上切割下来,需要切两处,同时产生 4个黏性末端.(5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同.(6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测.(7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同.基因工程中的载体是

5、DNA分子,能将目的基因导入受体细胞内；膜载体是蛋白质,与细胞膜的通透性有关.(8)基因工程中有3种工具,但工具酶只有 2种.如下图为局部双链 DNA片段,以下有关基因工程中工具酶功能的表达错误的选项是(双选)(A .切断a处的酶为限制酶B.连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为限制酶D.连接b处的酶为RNA聚合酶答案 CD解析 限制酶能识别特定的核甘酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子,通常形成黏性末端,即能切割DNA链外侧的磷酸二酯键图中的a处,内侧碱基对之间的氢 键b处可通过DNA解旋酶水解.DNA连接酶将切断的磷酸二酯键进行连接, 即图中的 a处.RNA聚合酶的作用是催化

6、DNA的转录.2.限制酶 Mun I和限制酶 EcoR I的识别序列及切割位点分别是一C J AATTG 一和 一GJAATTC.如图表示四种质粒和目的基因,其中,箭头所指部位为限制酶的识别 位点,质粒的阴影局部表示标记基因.适于作为图示目的基因载体的质粒是答案 A解析 由图可知,质粒 B上无标记基因,不适合作为载体；质粒 C和D的标记基因上 都有限制酶的识别位点； 只有质粒A上既有标记基因,且Mun I的切割位点不在标记基 因上.1 . 与DNA有关的酶(1)五种相关酶的比拟作用底物作用部位形成产物限制酶DNA分子磷酸二酯键黏性末端或平末端DNA连接酶DNA片段磷酸二酯键重组DNA分子DNA

7、聚合酶脱氧核甘酸磷酸二酯键子代DNADNA解旋酶DNA分子碱基对间 的氢键形成脱氧核甘酸单链DNA(水解)酶DNA分子磷酸二酯键游离的脱氧核甘酸(2)限制酶和DNA连接酶之间的关系图示2 .对载体的分析条件目的稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大n有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因他丁重组DNA的鉴定和选择 考点二基因工程的操作步骤观察基因工程的操作过程,分析每一步骤的操作程序从基因文库中获取(1)获取目的基因一利用年技术扩增通过化学方法人工合成,目的基因启动子(2)基因表达载体的构建一组成 冷/终止子标记基因植物：农杆菌转化法、基因+枪法、花粉管通道法将

8、目的基因导入受体细胞一方法动物：显微注射技术微生物：感受态细胞法利用DNA分子杂交技术检测目的 基因的有无利用分子杂交技术检测目的基因的 转录(4)目的基因的检测与鉴定利用抗原-抗体杂交技术检测目的基因的译利用个体生物学水平的鉴定检测重 组性状的表达易错警示基因工程操作的8个易错点(1)目的基因的插入位点不是随意的 基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部 位.2基因工程操作过程中只有第三步将目的基因导入受体细胞 没有碱基互补配对现象第一步存在逆转录法获得DNA ,第二步存在黏性末端连接现象,第四步检测存在分子水平杂交方法.3原核生物作为受体细胞的优点：繁殖

9、快、多为单细胞、遗传物质相对较少.4一般情况下,用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段,但有时可用两种限制 酶分别切割质粒和目的基因,这样可防止质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的 连接.目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化.转 化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中.6不熟悉标记基因的种类和作用：标记基因的作用一一筛选、检测目的基因是否导入受体细胞,常见的有抗生素抗性基因、发光基因表达产物为带颜色的物质等.7对受体细胞模糊不清：受体细胞常用植物受精卵或体细胞经组织培养卜动物受精卵一般不用体细胞卜微生物大肠杆菌、酵母菌等.要合成糖蛋白、有生物活

10、性的胰岛素 那么必须用真核生物酵母菌 需内质网、高尔基体的加工、分泌 ；一般不用支原体,原因 是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞,原因是它无细胞核,不能合成蛋 白质.8还应注意的问题有： 基因表达载体中,启动子 DNA片段w起始密码子RNA;终 止子DNA片段w终止密码子RNA o基因表达载体的构建是最核心、最关键的一步,在体外进行.3 .以下有关基因工程操作的表达中,正确的选项是A .用同种限制酶切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端B .以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功D.用含抗生素抗性基因的

11、质粒作为载体是由于其抗性基因便于与外源基因连接答案 A解析 一种氨基酸可以由多种密码子限制,因此以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目 的基因与原基因通常不同；只有目的基因表达,使受体表现出目标性状或获得目标产物 才标志着基因工程操作的成功；抗生素抗性基因作为标记基因,用于检测目的基因是否 导入受体细胞.4 .浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现,一种植物激素一一油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢.用油菜素内酯处理后,许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)的表达和酶活性都得到提升,在这些基因“指导下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质,有的那么被直

12、接排出体外.某课题 组进一步进行了如下的实验操作,请答复以下问题：获得油菜素内酯合成酶基因的方法有 .步骤用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指 ;步骤用到的酶有 (2)图中导入重组质粒的方法是 ,在导入之前应用一定浓度的处理受体细菌.(3)导入重组质粒2以后,往往还需要进行检测和筛选,可用 制成 探针,检测是否导入了重组基因,在培养基中参加 可将含有目的基因 的细胞筛选出来.(4)请你为该课题命名：.答案 (1)从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或PCR扩增技术(任选其中两项即可)TaqDNA聚合酶 限制酶和DNA连接酶(2)转化法氯化钙溶液(3)红霉素抗性基因

13、红霉素(4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解解析 进行基因工程操作时,首先要获取目的基因,其方法有多种：从 cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或 PCR扩增技术等.在构建基因表达载体的过程中,用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶.图中的受体细胞是细菌,故用转化法导入基因表达载体,导入后,需检验和筛选.从图中可以看出,最终是通过对照实验 来检验转基因细菌对土壤中残留农药的分解水平.1 .获取目的基因从基因组文库中获取：即用限制酶进行切割、别离(1)直接别离 从cDNA文库中获取：即利用 mRNA反转录 形成利用PCR扩增技术：获取大量目的基因(2)人工化学合成：适用于分

14、子较小的基因.2 .基因表达载体的构建 一一基因工程的核心(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基 因能够表达和发挥作用.目的基因启动子：为RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动转录mRNA(2)基因表达载体组成终止子：使转录终止的一段有特殊结构的DNA短片段标记基因：为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因(3)构建过程3.将目的基因导入受体细胞生物种类植物动物微生物常用方法农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到 Ti质 粒的T-DNA上一农杆菌 一导入植物细胞一整合 到受体细胞的DNA上一 表达将含有目的基因的

15、表达 载体提纯一取卵受精 卵一显微注射一受精卵 发育一获得具有新性状 的动物Ca2+处理细胞一感受态 细胞一重组表达载体DNA分子与感受态细胞 混合一感受态细胞吸收DNA分子4.目的基因的检测与鉴定考点三关注基因工程的应用和蛋白质工程1.基因工程的应用判一判1我国的转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因V 2利用乳腺生物反响器能够获得一些重要的医药产品,如人的血清白蛋白,这是由于将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中X 3由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用x 4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X 5目前,植物基因工程技术主要应用于提升农作物的抗逆

16、性、生产某些天然药物、改进农作物的品质、作器官移植的供体X6基因工程药物主要来源于转基因动物生产X7基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而到达治疗疾病的目的V2.蛋白质工程1概念理解根底：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系.操作：基因修饰或基因合成.结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质.目的：满足人类的生产和生活的需求.2操作过程：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构-推测应有的氨基酸序列了找到相对应的脱氧核甘酸序列基因一基因表达一产生需要的蛋白质.易错警示 1有关基因工程应用的易错点：动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质,而不是为了产生体型巨大

17、的个体. DNA分子作探针进行检测时应检测单链, 即将 待测双链DNA分子翻开.Bt毒蛋白基因限制合成的 Bt毒蛋白并无毒性,进入昆虫消 化道被分解成多肽后产生毒性. 青霉素是青霉菌产生的,不是通过基因工程产生的.并非所有个体都可作为乳腺生物反响器.操作成功的应该是雌性个体,个体本身的繁殖速度较高,泌乳量、蛋白含量等都是应该考虑的因素.基因治疗后,缺陷基因没有改变.基因治疗是把正常基因导入受体细胞中,以表达正常产物从而治疗疾病,对原来细胞中存在缺陷的基因没有去除或改变.(2)有关蛋白质工程的易错点：对蛋白质分子进行改造,其本质是改变其基因组成.如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造 的蛋白

18、质分子还是无法遗传.蛋白质工程的实质是根据蛋白质的结构,创造新基因或者改造老基因,是基因工程的开展与延续.蛋白质工程与 DNA分子重组技术是分不开的,常用到基因工程工具酶,如限制酶和DNA连接酶.5 .科学家利用基因工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂.目前科学 家已在牛和羊等动物的乳腺生物反响器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等 重要药品.请答复有关问题：(1)将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子和 等重组在一起, 就可构建基因表达载体,再通过 技术即可导入受精卵中.(2)制备乳腺生物反响器的过程中,目的基因的受体细胞为 ,性染色体组成 为.(3)为确定受体细胞

19、中染色体的DNA上是否插入了目的基因,可利用 技术进行检测,一般是用放射性同位素标记 作探针.(4)转化成功的受精卵发育成胚胎需要进行体外培养,在培养液中要参加 等天然成分.答案 (1)标记基因显微注射 (2)受精卵 XX (3)DNA分子杂交 含有目的基因的DNA片段 (4)血清解析 基因表达载体的组成,除了目的基因,还必须有启动子、终止子及标记基因.显 微注射技术是转基因动物操作中采用最多、也最有效的方法.制备乳腺生物反响器的过 程中,子代个体须有乳房,所以受体为雌性,其性染色体组成为XX.将含有目的基因的DNA片段用放射性同位素标记作探针,用DNA分子杂交技术可检测目的基因是否成功插入了

20、受体细胞染色体的 DNA上.6 .胰岛素可以用于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射到人体后,会堆积在皮下,要经过较长 的时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,因此,治疗效果受到影响.如 图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程,请据图答复有关问题：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通过 DNA 合成形成的新基因应与 结合后转移到中才能得到准确表达.假设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.4图中从胰岛素模型到新的胰岛素基因合成的根本思路是什么 O答案1蛋白质的预期功能2载体大肠杆菌等受体细胞3蛋白质工程基因工程4根据新的胰岛

21、素中氨基酸的序列,推测出限制其合成的基因中的脱氧核甘酸序列,然后利用 DNA合成仪合成出新的胰岛素基因解析1蛋白质工程首先要根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计,因此,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是预期胰岛素的功能,即速效胰岛素.2合成的目的基因应与载体结合,构建基因表达载体后导入受体细胞中才能表达.3利用蛋白质工程生产速效胰岛素,需合成新的胰岛素基因,改造好的目的基因需要通 过基因工程转入受体细胞,并在生产中要借助工程菌,所以还需要发酵过程,因此,此过程涉及蛋白质工程、基因工程、发酵工程.4由新的蛋白质模型到构建新的基因,其根本思路是根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推

22、测出限制其合成的基因中的脱氧核甘酸 序列,然后利用 DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因.1.乳腺生物反响器与工程菌生产药物的比拟比拟工程乳腺生物反响器工程菌基因结构动物基因的结构与人类基因的结构基本相同细菌或酵母菌等生物基因的结构与人 类基因的结构有较大差异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌细胞内没有内质网、高尔基体等, 产生的药物蛋白可能没有活性受体细胞哺乳动物的受精卵微生物细胞生产条件不需严格灭菌,温度等条件对其影响不 大需严格灭菌,需严格限制工程菌所需的 外界条件药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞中提取2.基因治疗与基因诊断原理操作过程进展基因 治疗基因表达把正常基因导入有基因

23、缺陷的细胞中,以表达出正常 性状来治疗临床实验基因 诊断碱基互补配对制作特定DNA探针与病人样品 DNA混合,分析杂交 带情况临床 应用3.基因工程与蛋白质工程的比拟工程蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质的功能一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一推测相对应的脱氧核甘酸序列一合成DNA 一表达出蛋白质获取目的基因一构建基因表达载体一将 目的基因导入殳体细胞一目的基因的检 测与鉴定实 质定向改造或生产人类所需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或生物产品结果生产自然界中没有的蛋白质一般是生产自然界中已用的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的根底上延伸出来的第二代基因工程

24、,由于对现有蛋白质 的改造或制造新的蛋白质,都必须通过基因修饰或基因合成实现1. . 2021浙江卷,6天然的玫瑰没有蓝色花, 这是由于缺少限制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列的基因Bo现用基因工程技术培育蓝玫瑰,以下操作正确的选项是A .提取矮牵牛蓝色花的 mRNA ,经逆转录获得互补的 DNA ,再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞 答案 A 解析 获取目白基因B,可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的 DNA,再经

25、PCR技术扩增,A正确；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来,形成重组载体,再导入受体菌中储存和扩增,提取目的基因时不需使用限制酶,B错误；连接目的基因与质粒的酶是 DNA连接酶,C错误；将目的基因导入植物细胞,常用农杆菌转 化法,不使用大肠杆菌,D错误.2. 2021浙江卷,6将ada腺甘酸脱氨酶基因通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达 腺甘酸脱氨酶.以下表达错误的选项是A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个插入的ada至少表达一个腺甘酸脱氨酶分子 答案 C 解析大肠杆菌成

26、功表达出腺甘酸脱氨酶,说明这些大肠杆菌都至少含一个重组质粒, A项正确；作为载体的条件为至少含一个或多个酶切位点,所以作为载体的质粒至少含 一个限制性核酸内切酶识别位点,B项正确；作为基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四局部,但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada, C项错误；由于这些目的基因成功表达,所以每个ada至少表达一个腺甘酸脱氨酶分子,D项正确.3. 2021新课标全国卷,40根据基因工程的有关知识,答复以下问题：限制性内切酶切割DNA 分子后产生的片段,其末端类型有 和2质粒运载体用EcoRI切割后产生的片段如下：AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连

27、,含有目的基因的 DNA除可用EcoRI切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是3按其来源不同,基因工程中所使用的 DNA连接酶有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶.4反转录作用的模板是 ,产物是.假设要在体外 获得大量反转录产物,常采用 技术.5基因工程中除质粒外, 和 也可作为载体.6假设用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细 胞,原因是.答案 1黏性末端 平末端 2切割产生的 DNA片段末端与EcoRI切割产生的末端 相同其他合理答案也可3E coli T4 4mRNA或RNA cDNA或DNA PCR 5噬菌体动植物病毒其他合

28、理答案也可6未处理的大肠杆菌吸收质粒外源DNA 的水平极弱其他合理答案也可解析 1DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型.2为使运载体与目的基因相连,应使二者被切割后产生的末端相同,故用另一种限 制酶切割产生的末端必须与EcoR I切割产生的末端相同.3根据酶的来源不同,DNA连接酶分为EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶.4mRNA或RNA为模板,合成DNA 的过程称为逆转录,假设要体外获得大量 DNA分子,可以使用RCR技术.5在基因工程 中,通常利用质粒作为运载体,另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体.6大肠杆菌作为受体细胞时, 常用Ca2+处理,使

29、之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞.4. 2021江苏卷,32图1表示含有目的基因 D的DNA片段长度bp即碱基对和局部碱基 序列,图2表示一种质粒的结构和局部碱基序列.现有Msp I、BamH I、Mbo I、Smal 4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C CGG、G GATCC、GATC、CCC GGG.请答复以下问题：图1的一条脱氧核甘酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接.(2)假设用限制酶Smal完全切割图1中DNA片段,产生的末端是 末端,其 产物长度为.假设图1中虚线方框内的碱基对被 T A碱基对替换,那么基因 D就突变为基因do从 杂合子中别离出图

30、1及其对应的 DNA片段,用限制酶 Smal完全切割,产物中共有种不同长度的 DNA片段.(4)假设将图2中质粒和目的基因 D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 .在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆 菌,一般需要用添加 的培养基进行培养.经检测,局部含有重组质粒的大 肠杆菌菌株中目的基因 D不能正确表达,其最可能的原因是 答案(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537 bp、790 bp、661 bp (3)44 BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同,局部目的基因D与质粒反向连接解析 1一条脱氧核甘酸链中相邻的两个碱基之间是通过“一

31、脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一相连的,要注意两条脱氧核甘酸链的相邻碱基之间通过氢键相连进行区分.2从Smal的识别序列和切点可见, 其切割后产生的是平末端,图1中DNA片段有Sma I的两个识别序列,故切割后产生的产物长度为537534+ 3bp、790796 - 3- 3bp和661658+ 3bp三种.3图示方框内发生碱基对的替换后,形成的d基因失去了 1个SmaI的识别序列,故D基因、d基因用Sma I完全切割后产物中除原有的3种长度的DNA片段外,还增加一种 537+790 bp的DNA片段.4目的基因的两端都有 BamH I的识 别序列,质粒的启动子后的抗生素A抗性基因上也有 BamH

32、I的识别序列,故应选用的限制酶是BamH I ,此时抗生素B抗性基因作为标记基因,故筛选时培养基中要添加抗 生素B.假设重组质粒已导入了受体细胞却不能表达,很可能是由于用同种限制酶切割后,目的基因和质粒有两种连接方式,导入受体细胞的重组质粒是目的基因和质粒反向连接 形成的.1 .以下一般不作为基因工程中的标记基因的是A .四环素抗性基因B .绿色荧光蛋白基因C.产物具有颜色反响的基因D.贮藏蛋白的基因答案 D解析标记基因位于载体质粒上,以利于重组DNA的鉴定和选择,如四环素抗性基因、 绿色荧光蛋白基因、产物具有颜色反响的基因等.2,假设要利用某目的基因图甲和Pi噬菌体载体图乙构建重组 DNA图

33、丙,限制酶的酶切位点分别是 Bgl n A GATCT、EcoR I G AATTC和 Sau3A I GATC.以下分析合理的是A .用EcoRI切割目的基因和 Pi噬菌体载体B.用Bgl n和EcoR I切割目的基因和 Pi噬菌体载体C.用Bgl n和Sau3A I切割目的基因和 Pi噬菌体载体D.用EcoRI和Sau3Al切割目的基因和 Pi噬菌体载体答案 D解析 解答此题的关键是要看准切割后目的基因插入的方向,只有用EcoRI和SaU3A I切割目的基因和 Pi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.3.如图表示利用农杆菌转化法获得某

34、种转基因植物的局部操作步骤.以下说法错误的选项是()A.利用含有四环素的培养基可将含n的细菌筛选出来B.m是农杆菌,通过步骤将目的基因导入植株C.可与多个核糖体结合,并可以同时译出多种蛋白质D.过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与答案 C解析 是一个mRNA分子,可与多个核糖体结合形成多聚核糖体,由于译的模板是同一个mRNA分子,故译出的是同一种蛋白质.4.研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内,获得抗冻水平明显提升的番茄新品种.以下操 作合理的是双选A .设计相应DNA单链片段作为引物,利用 PCR技术扩增目的基因B.利用限制酶和 DNA聚合酶构建基因表达载体C.将基因表达载体导入原核细胞之

35、前需用Ca*处理细胞D.运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达答案 AC解析 利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基因表达载体；将基因表达载体导入原核细胞之前需用 Ca2+处理,番茄细胞为真核细胞；运用抗原一抗体杂交技术可检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达.5 .如图是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶的基因的流程,结合所学知识及相关信息回 答以下问题：图中cDNA文库 基因组文库大于、等于、小于.2过程提取的 DNA需要 的切割,B过程是 过程.为在短时间内大量获得目的基因,可用的技术是 ,其原理是4目的基因获取之后,需要进行,其组成必须有 及标记基因等,此步骤是基因工程的核心

36、.5将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是 ,其能否在此植物 体内稳定遗传的关键是 ,可以用 技术进行检测.答案 1小于2限制酶逆转录3PCR DNA 复制4基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因 复制原点可不答5农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交解析 1基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的 DNA片段克隆到某种载体上形成的集合；cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的,由于基因的选择性表达,cDNA文库小于基因组文库.2从供体细胞的 DNA中获取目的基因, 首先应用限制酶将目的基因从其所在的DNA分子上切割下来；B过程是以

37、mRNA为模板合成DNA的过程,应为逆转录过程.3PCR技术是一种体外扩增 DNA的方法,其原理为DNA复制,能将得到的目的基因在细胞外大量扩增.4基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子,其构建是基因工程的核心.5将目的基因导入某双子叶植物细胞常采用的方法是农杆菌转化法,目的基因只有整合到植物细胞的染色体上 才能在植物体内稳定遗传,可通过DNA分子杂交的方法对目的基因是否整合到染色体上进行检测.6 .在某些深海鱼中发现白抗冻蛋白基因afp对提升农作物的抗寒水平有较好的应用价值.如下图是获得转基因离苣的技术流程,请据图答复以下问题：1获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中别离和 .2过程需要的酶有 、.3重组质粒除了带有抗冻蛋白基因afp,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Ci是土壤农杆菌,那么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 上,使目的基