師說(shuō)高中全程復(fù)習(xí)構(gòu)想高考生物一輪復(fù)習(xí)說(shuō)基礎(chǔ)說(shuō)考點(diǎn)說(shuō)案列說(shuō)實(shí)驗(yàn)說(shuō)習(xí)題現(xiàn)代生物科技主題31基

1、專題一基因工程 說(shuō)考綱分析考情明考向 考 綱 展 示 1.基因工程的誕生 2基因工程的原理及技術(shù) 3基因工程的應(yīng)用 4蛋白質(zhì)工程 命 題 預(yù) 測(cè) 1.基因工程的實(shí)質(zhì) 2基因工程操作的四步曲及其操作實(shí)例 3基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)、疾病診斷和治療中的應(yīng)用 4蛋白質(zhì)工程的一般操作過(guò)程 基礎(chǔ)梳理 一、基因工程的概念及基本工具 1概念：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)，是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造， 然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。 二、基因工程的步驟 三、基因工程的應(yīng)用 ?抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物減輕農(nóng)藥? 對(duì)環(huán)境的污染?(1)植物基因工程?抗病轉(zhuǎn)基因植

2、物?抗逆轉(zhuǎn)基因植物?改良植物品質(zhì) 提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度?動(dòng)物基?改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)?(2)因工程?用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物?用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體 ?把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因? 表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用(3)基因治療?體外基因治療?方法?體內(nèi)基因治療? 四、蛋白質(zhì)工程 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造， 或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。也就是說(shuō)，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程領(lǐng)域。 (1)蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系。

3、(2)蛋白質(zhì)工程的改造對(duì)象：改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上是改造控制該蛋白質(zhì)合成的基因的結(jié)構(gòu)。 (3)蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)。 知識(shí)整合 考點(diǎn)一 基因工程的基本操作工具 1.與DNA分子相關(guān)的酶 (1)幾種酶的比較 (2)限制酶與DNA連接酶的關(guān)系 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。 DNA連接酶起作用時(shí)不需要模板。 2載體 (1)作用 作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。 利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。 (2)具備的條件 能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。 具有特殊的標(biāo)記基因，

4、以便進(jìn)行篩選。 (3)種類 質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。 噬菌體的衍生物。 動(dòng)植物病毒。 特別提醒 一般來(lái)說(shuō)， 天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要， 對(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造。 限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外， 這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利于對(duì)目的基因的檢測(cè)。 跟蹤訓(xùn)練1 限制酶Mun和限制酶EcoR的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)分別是C AATTG 和G AATTC 。 如圖表示四種質(zhì)粒和目的基因，其中箭頭所指部位為酶的識(shí)別位點(diǎn)，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。 適于作為圖示目的基

5、因運(yùn)載體的質(zhì)粒是( ) 解析：由圖可知，質(zhì)粒B上無(wú)標(biāo)記基因，不適合作為運(yùn)載體；質(zhì)粒C和D的標(biāo)記基因上都有限制性內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)。質(zhì)粒A有標(biāo)記基因且 Mun的切點(diǎn)不在標(biāo)記基因上。 答案：A 考點(diǎn)二 基因工程的基本操作程序 1.目的基因的獲取 (1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因： 如從基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)中獲取。 (2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因：利用DNA復(fù)制的原理在體外特異性的復(fù)制某DNA片段以獲得呈指數(shù)方式增加的目的基因。 (3)人工合成法： 通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。 2基因表達(dá)載體的構(gòu)建 (1)基因表達(dá)載體組成 啟動(dòng)子、終止子：是基因轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)和終點(diǎn)，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中起調(diào)控作用

6、。 標(biāo)記基因： 作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因， 從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)， 如抗生素抗性基因。 目的基因：能控制特定性狀的外源基因。 (2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建步驟 3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 生物植物 動(dòng)物 微生物 種類 常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射技術(shù) 感受態(tài)細(xì)胞法 方法 受體體細(xì)胞 受精卵 原核細(xì)胞 細(xì)胞 將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T- DNA上農(nóng)轉(zhuǎn)化桿菌導(dǎo)入植過(guò)程 物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的DNA上表達(dá) 將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物 Ca 處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子 24

7、.目的基因的檢測(cè)與鑒定 特別提醒 目的基因的插入位點(diǎn)不是隨意的： 基因表達(dá)需要啟動(dòng)子與終止子的調(diào)控， 所以目的基因應(yīng)插入到啟動(dòng)子與終止子之間的部位。基因工程操作過(guò)程中只有第三步(將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞)沒(méi)有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象，第一步存在逆轉(zhuǎn)錄法獲得DNA，第二步存在黏性末端連接現(xiàn)象，第四步檢測(cè)存在分子水平雜交方法。 跟蹤訓(xùn)練2 浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院喻景權(quán)教授課題組研究發(fā)現(xiàn)， 一種植物激素油菜素內(nèi)酯能促進(jìn)農(nóng)藥在植物體內(nèi)的降解和代謝。 用油菜素內(nèi)酯處理后， 許多參與農(nóng)藥降解的基因(如P450基因和紅霉素抗性基因)表達(dá)和酶活性都得到提高，在這些基因“指導(dǎo)”下合成的蛋白酶能把農(nóng)藥逐漸轉(zhuǎn)化為水溶性物質(zhì)或低毒甚至

8、無(wú)毒物質(zhì)，有的則被直接排出體外。某課題組進(jìn)一步進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作，請(qǐng)回答： (1)獲得油菜素內(nèi)酯合成酶基因的方法有_。步驟用PCR技術(shù) 擴(kuò)增 基因時(shí) 用到 的耐高溫 酶通常 是指_；步驟用到的酶有_。 (2)圖中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的方法是_，在導(dǎo)入之前應(yīng)用一定濃度的_處理受體細(xì)菌。 (3)導(dǎo)入重組質(zhì)粒2以后，往往還需要進(jìn)行檢測(cè)和篩選，可用_制成探針，檢測(cè)是否導(dǎo)入了重組基因，在培養(yǎng)基中加入_可將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。 (4)請(qǐng)你為該課題命名：_。 解析：進(jìn)行基因工程操作時(shí)，首先要獲取目的基因，其方法有多種：從cDNA文庫(kù)中獲取，從基因組文庫(kù)中獲取、人工合成目的基因或PCR合成等。在構(gòu)建基因表達(dá)

9、載體的過(guò)程中，用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶。圖中的受體細(xì)胞是細(xì)胞，故用轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入基因表達(dá)載體，導(dǎo)入后，需檢驗(yàn)和篩選。從圖中可以看出，最終是通過(guò)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因細(xì)菌對(duì)土壤中殘留農(nóng)藥的分解能力。 答案：(1)從cDNA文庫(kù)中獲取、從基因組文庫(kù)中獲取、人工合成目的基因或PCR合成(任選其中兩項(xiàng)即可) TaqDNA聚合酶 限制酶和DNA連接酶 (2)轉(zhuǎn)化法 氯化鈣溶液 (3)紅霉素抗性基因 紅霉素 (4)探究油菜素內(nèi)酯能否促進(jìn)土壤中農(nóng)藥的分解 考點(diǎn)三 基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程 1.乳腺生物反應(yīng)器與工程菌生產(chǎn)藥物的比較 (1)概念 乳腺生物反應(yīng)器是指將外源基因在哺乳動(dòng)物的乳腺中特異表達(dá)，利用

10、動(dòng)物的乳腺組織生產(chǎn)藥物蛋白。 工程菌是指用基因工程的方法， 使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系。 (2)兩者的區(qū)別 比較項(xiàng)目 乳腺生物反應(yīng)器 動(dòng)物基因的結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu) 與人類基因的結(jié)構(gòu)基本相同 合成的藥物蛋白基因表達(dá) 與天然蛋白質(zhì)相同 受體細(xì)胞 動(dòng)物的受精卵 工程菌 細(xì)菌或酵母菌等生物基因的結(jié)構(gòu)與人類基因的結(jié)構(gòu)有較大差異 細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，產(chǎn)生的藥物蛋白可能沒(méi)有活性 微生物細(xì)胞 導(dǎo)入目的基因的方式 顯微注射法 感受態(tài)細(xì)胞法 不需嚴(yán)格滅菌， 需嚴(yán)格滅菌，嚴(yán)格控制工生產(chǎn)條件 溫度等外界條件 程菌所需的溫度、pH、營(yíng)對(duì)其影響不大 養(yǎng)物質(zhì)濃度等外界條件 從動(dòng)物乳汁中提藥物提取 從

11、微生物細(xì)胞中提取 取 畜牧業(yè)生產(chǎn)，加生產(chǎn)設(shè)備 工業(yè)生產(chǎn)，設(shè)備精良 提取設(shè)備 2.基因治療與基因診斷 特別提醒 并非所有個(gè)體都可作為乳腺生物反應(yīng)器： 操作成功的應(yīng)該是雌性個(gè)體，個(gè)體本身的繁殖速度較高，泌乳量、蛋白含量等都是應(yīng)該考慮的因素?；蛑委熀?，缺陷基因沒(méi)有改變，基因治療是把正?；?qū)胧荏w細(xì)胞中， 以表達(dá)正常產(chǎn)物從而治療疾病，對(duì)原來(lái)細(xì)胞中存在缺陷的基因沒(méi)有清除或改變。 3基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較 項(xiàng)目 蛋白質(zhì)工程 基因工程 預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)獲取目的基因構(gòu)建基預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推過(guò)因表達(dá)載體將目的基測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列程 因?qū)胧荏w細(xì)胞目的找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸基因的檢測(cè)與鑒定 序列 區(qū)別 定

12、向改造生物的遺傳特實(shí) 定向改造或生產(chǎn)人類所性，以獲得人類所需的質(zhì) 需新型蛋白質(zhì) 生物類型或生物產(chǎn)品 結(jié) 生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白 一般是生產(chǎn)自然界已有果 質(zhì) 的蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的聯(lián)系 第二代基因工程。對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過(guò)基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn) 跟蹤訓(xùn)練3 胰島素可以用于治療糖尿病， 但是胰島素被注射入人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液， 而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程， 請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要

13、依據(jù)是_。 (2)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么？ (3)新的胰島素基因與運(yùn)載體(質(zhì)粒)結(jié)合過(guò)程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。已知限制性內(nèi)切酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是G GATCC。請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)粒被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端_。DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？_。 (4)若將含有新的胰島素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞中，最常用的有效做法是_。 (5)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有_、_和發(fā)酵工程。 解析：(1)構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。(2)根據(jù)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能，推測(cè)新的胰島素中氨基酸的序列， 進(jìn)而

14、推斷基因中的脫氧核苷酸序列來(lái)合成新的胰島素基因。(3)限制酶識(shí)別特定的核苷酸序列，產(chǎn)生特定的黏性末端，而DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列卻沒(méi)有專一性要求。(4)植物基因工程最常用的轉(zhuǎn)化方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(5)生產(chǎn)自然界本來(lái)沒(méi)有的蛋白質(zhì)需要用到蛋白質(zhì)工程、基因工程等技術(shù)。 答案：(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能 (2)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因 GGATCC (3) 否 CCTAG G(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (5)蛋白質(zhì)工程 基因工程 考向一 限制性核酸內(nèi)切酶的作用原理及應(yīng)用 限制性核酸內(nèi)切酶能將外來(lái)的DNA切斷， 對(duì)自己的

15、DNA卻無(wú)損傷。它作用的部位在DNA分子內(nèi)部特定的部位進(jìn)行，切割的是雙鏈DNA分子的脫氧核苷酸鏈上的兩個(gè)磷酸二酯鍵，這些都是限制酶獨(dú)特的識(shí)別和切割特性。 例1下面是5種限制性核酸內(nèi)切酶對(duì)DNA分子的識(shí)別序列和剪切位點(diǎn)圖(表示剪切點(diǎn)，切出的斷面為黏性末端)： 限制酶1：GATC 限制酶2：CATG 限制酶3：GGATCC 限制酶4：CCGCGG 限制酶5：CCAGG 請(qǐng)指出下列哪項(xiàng)表述正確( ) A限制酶2和4識(shí)別的序列都包含4個(gè)堿基對(duì) B限制酶3和5識(shí)別的序列都包含5個(gè)堿基對(duì) C限制酶1和3剪出的黏性末端相同 D限制酶1和2剪出的黏性末端相同 解析 本題考查基因工程的工具限制性核酸內(nèi)切酶及學(xué)生

16、的推理能力、綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。限制酶2、3、4、5所識(shí)別的堿基對(duì)分別是4個(gè)、6個(gè)、6個(gè)和5個(gè)，因此A、B表達(dá)錯(cuò)誤；限制酶1剪出的黏性末端是GATC CTAGCTAG ，限制酶2剪出的黏性末端是，限制酶3剪GATC G出的黏性末端是GATCC CCTAG G，其中限制酶1和3剪出的黏性末端相同，而限制酶1和2剪出的黏性末端不同，故C正確，D錯(cuò)誤。 答案 C 考向二 解答基因操作程序的有關(guān)問(wèn)題 一要分辨限制酶的種類及識(shí)別序列和切割位點(diǎn)： 在切割目的基因和載體時(shí)，一般用同一種限制酶切割，也可用不同的限制酶切割， 但兩種限制酶切割后產(chǎn)生的黏性末端中堿基要互補(bǔ)配對(duì)。 二要找出標(biāo)記基因、目的

17、基因及其插入位點(diǎn)：一般來(lái)說(shuō)，質(zhì)粒中至少有一個(gè)標(biāo)記基因，如抗生素抗性基因。明確目的基因的插入位點(diǎn)是在標(biāo)記基因內(nèi)部還是標(biāo)記基因之外。 三要分析目的基因插入質(zhì)粒后是否破壞了標(biāo)記基因： 如果質(zhì)粒中有一個(gè)標(biāo)記基因，插入后一般不破壞標(biāo)記基因；如果質(zhì)粒中有兩個(gè)標(biāo)記基因，則需看標(biāo)記基因中是否有插入位點(diǎn)，如果某一標(biāo)記基因中有插入位點(diǎn)， 則目的基因插入質(zhì)粒后該標(biāo)記基因被破壞。 四要理清判斷目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法： 一般用含有某種抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)受體菌。如果有兩種抗生素基因，還需判斷用哪一種抗生素來(lái)判斷。 例2科學(xué)家從預(yù)期人的生長(zhǎng)激素的功能出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，獲得雙

18、鏈DNA?？茖W(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組， 并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。已知限制酶 的識(shí)別序列和切點(diǎn)是G GATCC ，限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是 GATC 。據(jù)圖回答： (1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，必須有_、目的基因、終止子以及_。 (2)為了精確地獲取圖中的目的基因，應(yīng)用_切割質(zhì)粒，用_切割目的基因。 (3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)菌B之前，要將細(xì)菌B放入一定濃度的_溶液中處理，使之成為感受態(tài)的細(xì)菌。人的基因之所以能與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組并發(fā)揮其功能，是因?yàn)槎叩目臻g結(jié)構(gòu)都是_。 (4)人體的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)開(kāi)。 (5)將得到的大腸桿菌B涂布在一個(gè)含有氨

19、芐青霉素的培養(yǎng)基上， 能夠生長(zhǎng)的，說(shuō)明已導(dǎo)入了_，反之則沒(méi)有導(dǎo)入。 解析 (1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，必須有啟動(dòng)子、目的基因、終止子以及標(biāo)記基因。 (2)根據(jù)圖示分析可知目的基因插在了質(zhì)粒中含抗四環(huán)素基因的部位，而該位置有限制酶和的識(shí)別位點(diǎn)，但限制酶會(huì)同時(shí)在Gene 和處切開(kāi)，因此在構(gòu)建基因表達(dá)載體過(guò)程中， 應(yīng)用限制酶切割質(zhì)粒； 而目的基因的兩側(cè)均含有能被限制酶識(shí)別的堿基序列，所以用限制酶切割目的基因，能夠露出兩端的黏性末端。因此， 為了精確地獲取圖中的目的基因，應(yīng)分別用限制酶和限制酶切割質(zhì)粒和目的基因。 (3)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)菌B之前，要將細(xì)菌B放入一定濃度的CaCl2溶液中處理，使之成為

20、感受態(tài)的細(xì)菌。人的基因之所以能與大腸桿菌的DNA分子進(jìn)行重組，是因?yàn)槿说幕蚺c大腸桿菌DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)相同。 (4)人體的生長(zhǎng)激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因?yàn)槿撕图?xì)菌共用一套(遺傳)密碼子。 (5)將得到的大腸桿菌B涂布在一個(gè)含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，能夠生長(zhǎng)的，說(shuō)明已導(dǎo)入了普通質(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒，因?yàn)槠胀ㄙ|(zhì)?；蛑亟M質(zhì)粒中都含抗氨芐青霉素基因。 答案 (1)啟動(dòng)子 標(biāo)記基因 (2)限制酶 限制酶 (3)CaCl2 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) (4)共用一套(遺傳)密碼子 (5)質(zhì)粒或重組質(zhì)粒 考點(diǎn)三 關(guān)注科技發(fā)展方向，解答基因工程相關(guān)綜合題 例3利用動(dòng)物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)稱為動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)。

21、 青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制”項(xiàng)目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達(dá)效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點(diǎn)，可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類。據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)在基因工程中，A表示_，如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲(chóng)基因， 過(guò)程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點(diǎn)是_，B表示_。 (2)在研究過(guò)程中，研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目的基因，并采用_技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。 在重組載體的構(gòu)建過(guò)程中需要的工具酶有_。 (3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過(guò)程中，在 過(guò)程中一般采用_， 在過(guò)程中一般采用_， 受體細(xì)胞一般是_。 (4)由于

22、轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測(cè)其體內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測(cè)方法及結(jié)果是什么？_。 (5)要確定目的基因(抗蟲(chóng)基因)導(dǎo)入棉花細(xì)胞后， 是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)， 需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，請(qǐng)寫出在個(gè)體水平上的鑒定過(guò)程：_。 解析 本題主要考查基因工程的工具、步驟和應(yīng)用。熟悉各個(gè)步驟是正確解答本題的關(guān)鍵?；蚬こ痰墓ぞ呙赣邢拗泼?、DNA連接酶。其中限制酶具有專一性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列， 并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子。目的基因的檢測(cè)與鑒定有四種方法：采用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因；檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；檢測(cè)目的基因是否

23、翻譯成了蛋白質(zhì)，進(jìn)行個(gè)體水平的鑒定(進(jìn)行抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn))。 答案 (1)目的基因 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子 重組DNA (2)PCR 限制酶、DNA連接酶 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射法 受精卵 (4)從轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原一抗體雜交。如果出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白 (5)讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲(chóng)的存活情況，以確定其是否具有抗蟲(chóng)性狀 課堂鞏固 浙江理綜?天然的玫瑰沒(méi)有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色1.?2012素合成的基因B，而開(kāi)藍(lán)色花的矮牽牛中存在

24、序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰。下列操作正確的是( ) A提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA，再擴(kuò)增基因B B利用限制性核酸內(nèi)切酶從開(kāi)藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因B C利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞 D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞 解析：可以利用mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因后再進(jìn)一步擴(kuò)增，A項(xiàng)正確。因?yàn)殚_(kāi)藍(lán)色花的矮牽?；駼的序列是已知的， 所以該目的基因宜采用化學(xué)方法合成或用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增，而不是從開(kāi)藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取，B項(xiàng)錯(cuò)誤目的基因必須與運(yùn)載體結(jié)合后才能導(dǎo)入受體細(xì)胞，且需要DNA連接酶縫合，

25、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 浙江理綜?將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒2.?2011pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒 B每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn) C每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada D每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酶脫氨酶分子 解析：將ada通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞中至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，且每個(gè)質(zhì)粒(重組質(zhì)粒)至少含有一個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)，但每個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)只能插入一個(gè)ada，插入的ada成功表達(dá)，說(shuō)明每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子

26、。故C錯(cuò)誤。 答案：C 浙江理綜?在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)3.?2011基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是( ) A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 解析：限制性核酸內(nèi)切酶用于提取目的基因和切割載體，煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不能用限制性核酸內(nèi)切酶切割，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的目的基因和載體，B項(xiàng)正確； 受體細(xì)胞可以是受精卵和體細(xì)胞，也可以是去除細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，C項(xiàng)正確；目的基因?yàn)榭钩輨┗颍?所以未成功導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的能力， 篩選時(shí)應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，D項(xiàng)正確。 答案：A 4下列敘述符合基因工程概念的是( ) AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因 B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲