選修三現(xiàn)代生物科技專題第30講基因工程

選修三現(xiàn)代生物科技專題

第30講基因工程

最新考綱近三年考情

2018?天下卷I(38)、2018?天下卷

1.基因工程的落生(I)

11(38)、

2.基因工程的道理及技巧(含PCR技

2017?天下卷I(37)、2017?天下卷

巧)(11)

11(37)、

3.基因工程的應用(II)

2017?天下卷01(37)、2016?天下卷

4.卵白質工程(I)

I(40)、

5.試驗：DNA的粗提取與判定

2016?天下卷111(40)

考點一基因工程的全然東西及操縱過程

I考點自主梳理|夯基固本提精華

1.基因工程的全然東西

制爰圾主要從姬生物中分離純化而來

析

限作用識別特定的核甘酸序列并切開特定部位的兩個

制一“核甘酸之間的磷酸二酯鍵

阿

維L產生黏性末端或平末端

(2)DNA連接酶

①感化：將限度酶切割上去的DNA片斷拼接成DNA分子。

②范例

常用范例E-co〃DNA連接酶T4DNA連接酶

起源年夜腸桿菌T4噬菌體

“縫合”黏性末了跟平末

功能只"縫合"黏性末了

7

結果規(guī)復被限度酶切開的兩個核昔酸之間的磷酸二醋鍵

(3)載體

〃化學本質：雙鏈環(huán)狀DNA分子

①質粒I［能自我復制

1常用）［特用《有一個至多個限度酶切割位點

<〔有特不的標記基因

②其余載體：入噬菌體衍生物、動動物病毒等。

③載體的感化：攜帶外源DNA片斷進入受體細胞。

2.基因工程的全然操縱次序

從基因文庫中獲取

目的

人工［利用mRNA反轉錄合成

基因的-合成I通過DNA合成儀用化學方法人工合成

獲取

利用PCR技術擴增

一目的基因

基因RNA聚合酶識別和結合的部位,驅動基因

一啟動子:

達

表轉錄

體

載終止子：RNA聚合酶脫離部位，終止轉錄

構

的

建標在基因作用為鑒別受體細胞中是否含有目的

,基因

—復制原點：載體自我復制的起點

將目的「植物細胞：農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法

基因導

--動物細胞：顯微注射法（注射到受精卵內）

入受體

細胞-微生物細胞：感受態(tài)細胞法（Ca?+處理）

利用DNA分子雜交技術檢測目的基因是否

分整合到受體細胞染色體DNA上

子

目的水—利用分子雜交技術檢測目的基因是否轉錄

平

基因的-利用抗原-抗體雜交檢測目的基因是否翻譯

檢測與

鑒定一個體水平：鑒定中:組性狀是否表達（病原體感染法）

I應試對接高考I感梧高考莪妮律；

1.（2018?天下卷I,38）答復以下咨詢題：

（1）博耶（H.Boyer）跟科恩（S.Cohen）將非洲爪蟾核糖體卵白基因與質粒重組后導

入年夜腸桿菌細胞中進展了表白。該研究除證實了質粒可以作為載體外,

還證實了

_（答出兩點即可）。

（2）體外重組的質?？赏ㄟ^Ca2+參加的方法導入年夜腸桿菌細胞；而

體外重組的噬菌體DNA平日需與組裝成完整噬菌體后，才能通過侵

染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，

可作為重組噬菌體宿主細胞的是o

（3）真核生物基因（目標基因）在年夜腸桿菌細胞內表白時，表白出的卵白質

可以會被落解。為防止卵白質被落解，在試驗中應選用的年夜腸桿

菌作為受體細胞，在卵白質純化的過程中應增加的克制齊人

剖析（1）兩位科學家將非洲爪蟾核糖體卵白基因與質粒重組后導入年夜腸

桿菌細胞中并進展了表白，因此，該研究可以證實：質粒可以作為載體,

真核細胞的基因在原核細胞中也可以表白（差別生物共用一套暗碼子）、體

外重組的質?？梢赃M入受體細胞等。（2）目標基因進入受體細胞內，同時在受

體細胞內保持動搖跟表白的過程稱為轉化，將質粒導入年夜腸桿菌時，常

用的轉化方法是：起首用Ca2+處理年夜腸桿菌細胞，使其成為感觸態(tài)細胞。

噬菌體DNA不侵染才能，體外重組的噬菌體DNA平日需與外殼卵白組裝成

完整噬菌體才能實現(xiàn)侵染過程。噬菌體多寄生在細菌中，但不克不及寄生在

心肌細胞跟葉肉細胞中。（3）假設要使卵白質不被落解，那么年夜腸桿菌體

內不克不及存在卵白酶，因此，試驗中應選用卵白酶缺點型的年夜腸桿菌

作為受體細胞。同理，在卵白質純化過程中，也不克不及使卵白質落解，因

此，應增加卵白酶克制劑。

謎底（1）體外重組的質?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中

表白（2）轉化外殼卵白（或答噬菌體卵白）細菌（3）卵白酶缺點型卵

白酶

2.（2019?廣東深圳調研）據(jù)報道，美國科研職員通過基因轉移技巧，從全然上

治愈了試驗小鼠所患的I型糖尿病，這種技巧把選定的X基因輸入胰腺，這

些基因隨后掉掉落整吞并促使消化系統(tǒng)跟其余范例的細胞制作胰島素，

請答復以下咨詢題：

⑴在基因工程中，X基因稱為。使用PCR技巧擴增X基因時，需要在

反應系統(tǒng)中增加的無機物資是、、4種脫氧核糖核昔酸跟

耐熱性的DNA聚合酶，擴增過程在PCR擴增儀中實現(xiàn)。

⑵將X基因導入小鼠體內之前，需要操縱的核心步調是

此步調最常用的運載東西是,所需要的酶是限度酶跟。

(3)X基因的檢測可從分子程度跟個人程度兩方面進展，在分子程度上平日采

納技巧檢測X基因是否導入受體細胞，在個人程度上應檢測

剖析(1)按照題意分析，研究職員通過基因轉移技巧，將選定的X基因輸

入胰腺，說明X基因是目標基因；使用PCR技巧擴增目標基因時，需要在

反應系統(tǒng)中增加的無機物資有引物、模板DNA、4種脫氧核糖核甘酸等，

還需要耐熱的DNA聚合酶。(2)基因工程的核心步調是基因表白載體的構建,

該過程常用的運載體是質粒，需要先用限度酶切割目標基因跟質粒，而后

用DNA連接酶將目標基因跟質粒連接起來。(3)在分子程度上檢測X基因是

否導入受體細胞，可以使用DNA分子雜交技巧；按照題干信息可知，X基

因導入胰腺細胞后，可以治愈試驗小鼠所患的I型糖尿病，因此在個人程度

上檢測X基因是否導入受體細胞，應當檢測試驗小鼠所患的I型糖尿病是否

被根治。

謎底(1)目標基因引物模板DNA⑵基因表白載體的構建質粒

DNA連接酶(3)DNA分子雜交試驗小鼠所患的I型糖尿病是否被根治

I題后反思I

(1)基因組文庫與cDNA文庫的比較

文庫范例cDNA文庫基因組文庫

某種生物發(fā)育的某個某種生物體內全部

時期的rnRNADNA

反轉錄限制酶

構建基因文庫的過程

cDNA許多DNA片段

與載體、連接導入分別與載體連接導入

受體菌群體受體菌群體

文庫巨細小年夜

基因中啟動子無有

基因中內含子無有

基因幾多某種生物的部分基因某種生物的全體基因

物種間的基因交換可以部分基因可以

基因文庫的組建過程就應用了基因工程的全然操縱

說明步調。從基因文庫中獵取目標基因的長處是操縱輕

便，缺點是義務量年夜，存在必定的盲目性

（2）農桿菌轉化法道理

動物受傷害時傷口嘉獎泌物（酚類化合物）可吸引農桿菌一農桿菌中Ti質粒上

的T—DNA可轉移至受體細胞并整合到受體細胞染色體DNA上（假設將目標

基因拔出到Ti質粒的T—DNA上，那么目標基因將被一起帶入）。

（3）受體細胞的抉擇

受體細胞常用動物受精卵或體細胞（經(jīng)構造培養(yǎng)）、動物受精卵（一般不用體細

胞）、微生物（年夜腸桿菌、酵母菌）等。要剖析糖卵白、有生物活性的胰島素

那么必須用真核生物酵母菌（需內質網(wǎng)、高爾基體的加工、排泄）；一般不用支

原體，緣故是它營寄生生涯；必定不克不及用哺乳動物成熟的紅細胞，緣故

是它無細胞核，也不核糖體等細胞器，不克不及剖析卵白質。

考點二基因工程的應用及卵白質工程

|考點自主椅理|夯基固本提精華

1.基因工程的應用

⑴動物基因工程：用于進步動物成長速率從而進步產品產量；用于改良

畜產品質量;用轉基因動物花費藥物；用轉基因動物作器官移植的供體等。

（2）動物基因工程：培養(yǎng)抗蟲轉基因動物（如抗蟲棉）、抗病轉基因動物（如轉

基因煙草）跟抗逆轉基因動物（如抗寒番茄）；使用轉基因改良動物的品質（如

新把戲矮牽牛）。

2.基因診斷與基因治療

（1）基因診斷：又稱為DNA診斷，是采納基因檢測的方法來揣摸患者是否出

現(xiàn)了基因異樣或攜帶病原體。

（2）基因治療

①觀點：把畸形基因導入病人體內,使該基因的表白產品發(fā)揮功能，從而

到達治療疾病的目標。

②后果：將腺甘酸脫氨酶基因轉入取自患者的淋巴細胞中，使淋巴細胞能發(fā)生

腺背酸脫氨酶，而后，再將這種淋巴細胞轉入患者體內，從而治療復合型免疫

缺點癥。

從病人體內獲得某種細胞，在

體外完成基因轉移.再輸EI患

者體內

宜接向人體組織細胞中轉移至

因

3.卵白質工程

⑴觀點

尹蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系

剖上當基因修飾或基因合成

析

概

念"改造了現(xiàn)有蛋白質或制造出新的蛋白質

目為根據(jù)人們對蛋白質功能的特定需求，對蛋白質

一結構進行分子設計

(2)全然流程

預期卵白質的功能一計劃預期的卵白質的構造f

推測應有的氨基酸序列尋到相對應的脫氧核昔酸序列

。邊角拾遺

1.科學家將藥用卵白基因與乳腺卵白基因的啟動子等調控組件重組在一起，

通過顯微打針等方法，導入哺乳動物的受精卵中,而后，將受精卵送入母體

內，使其成長發(fā)育成轉基因動物。轉基因動物進入泌乳斯后，可以通過分泌

的乳汁來花費所需要的藥品，因此稱為乳腺生物反應器或乳房生物反應器。

2.用于基因治療的基因有三類。第一類是從健康人體上不離掉掉落的功能

畸形的基因，用以代替病變基因，或依靠其表白產品，來彌補病變基因帶

來的心理缺點，如對血友病跟地中海血虛病的治療。第二類是反義基因，即

通過發(fā)生的mRNA分子，與病變基因發(fā)生的mRNA進展互補，來阻斷非畸形

卵白質剖析。第三類是編碼可以殺逝世癌變細胞的卵白酶基因，又叫做自

殺基因O

I應試對接高考I感椿高考我規(guī)律

1.（2018?海南卷，31）甜卵白是一種高甜度的特不卵白質。為了改良黃瓜的品

質，科學家采納農桿菌轉化法將一種甜卵白基因勝利導入黃瓜細胞，掉掉落

了轉基因植株。答復以下咨詢題：

（1）用農桿菌沾染時，應優(yōu)先選用黃瓜（填“受傷的〃或“完整的〃）葉

片與含重組質粒的農桿菌共培養(yǎng)，選用這種葉片的來由是

⑵假設在轉基因黃瓜中檢測到這種甜卵白，那么說明該重組質粒中

已轉移到動物細胞中且可以表白；用該轉基因黃瓜的某一植株與一株非轉基

因植株雜交，發(fā)覺子代中含甜卵白個人數(shù)與不含甜卵白個人數(shù)之比為1：1,

那么說明甜卵白基因已經(jīng)整合到（填“核基因組〃“線粒體基因組〃

或“葉綠體基因組〃）中。

⑶假設某種轉基因作物因為受到病毒沾染而減產，假設要以該轉基因作物

為材料獲得脫毒苗，應選用作為外植體進展構造培養(yǎng)。

⑷平日，基因工程操縱要緊有4個步調，即目標基因獵取、重組表白載

體的構建、將目標基因導入受體細胞、目標基因的檢測與判定。因此，基因

工程的含意可歸納綜合為

剖析（1）當動物體受到傷害時，傷口處的細胞會排泄年夜批的酚類化合

物，吸引農桿菌移向這些細胞，因此用農桿菌沾染時，優(yōu)先選用黃瓜受傷的葉

片。

⑵假設在轉基因黃瓜中檢測到這種甜卵白，說明目標基因一甜卵白基因

在受體細胞中已經(jīng)實現(xiàn)表白；假設甜卵白基因整合到線粒體基因組或葉綠體

基因組中，在遺傳時按照母系遺傳，不會出現(xiàn)牢固的不離比，因此子代中含

甜卵白個人數(shù)與不含甜卵白個人數(shù)之比為1：1,那么說明甜卵白基因已經(jīng)整

合到核基因組。

（4）基因工程是指按照人們的欲望，進展嚴峻的計劃，并通過體外DNA重組跟

轉基因等技巧，賜與生物新的遺傳特征，從而制作出符合人們需要的更

生物范例跟生物產品。

謎底（1）受傷的葉片傷口處的細胞開釋出年夜批酚類物資，可吸引農桿

菌移向這些細胞

⑵甜卵白基因核基因組（3）莖尖（4）按照人們的欲望進展計劃，并通過體

外重組跟轉基因等技巧，賜與生物新的遺傳特征，制作出符合人們需要

的更生物范例

2.（2019?河南頂級名校聯(lián)考）如圖表示使用乳腺生物反應器花費某種動物卵

白的流程表示圖，請分析答復以下咨詢題：

|預期蛋白質功能||預期的蛋白質|

⑴該花費流程中應用到的現(xiàn)代生物技巧有、（寫出此中兩

種）。

（2）圖中A、B分不表示、-

⑶為進步培養(yǎng)勝利率，進展②過程之前，對早期胚胎的處理是取其部分細

胞用目標基因探針進展檢測，對受體動物的處理是用

進展同期發(fā)情處理。

（4）卵白質工程中，要對卵白質構造進展計劃改革，必須通過基因潤飾或

基因剖析來實現(xiàn)，而不開門見山改革卵白質，道理是

剖析（1）據(jù)圖分析，涉及的現(xiàn)代生物技巧有卵白質工程、基因工程、早期

胚胎培養(yǎng)技巧、胚胎移植技巧等。（2）卵白質工程全然道路：預期卵白質

功能一計劃預期的卵白質構造一推測應有氨基酸序列一尋到對應的脫氧核

甘酸序歹人基因）；基因工程技巧的全然步調：目標基因的獵取一基因表白

載體的構建一將目標基因導入受體細胞一目標基因的檢測與判定。（3）胚胎移

植之前，采納DNA分子雜交技巧對早期胚胎進展基因檢測或基因診斷，可進

步培養(yǎng)勝利率。為進步胚胎移植勝利率，該過程可用促性腺激素對受體動物

進展同期發(fā)情處理。（4）卵白質工程中，要對卵白質構造進展計劃改革，必

須通過基因潤飾或基因剖析來實現(xiàn)，而不開門見山改革卵白質，緣故是

改革后的基因可以遺傳，且改革基因易于操縱。

謎底（1）卵白質工程基因工程（胚胎移植技巧）（任寫兩種）

⑵推測應有的氨基酸序列基因表白載體

（3）DNA（核酸）分子雜交促性腺激素

（4）改革后的基因可以遺傳，改革基因易于操縱

I題后歸納I

卵白質工程與基因工程的比較

工程卵白質工程基因工程

定向改革生物的遺傳特征，以獲

定向改革或花費人類所需卵白

本質得人類所需的生物范例或生物產

質

品

結果花費天然界中不的卵白質花費天然界中已有的卵白質

卵白質工程是在基因工程的根底上延長出來的第二代基因工程，因為

聯(lián)系對現(xiàn)有卵白質的改革或制作新的卵白質，必須通過基因潤飾或基因

剖析實現(xiàn)

考點三PCR技巧與DNA的粗提取與判定

|考點自主椅理|夯基,固本提精華

LPCR技巧

咨是一項在生物體外復制特定DNA片段的

—核酸合成技術

(1)“更短時間內大量擴增目的基因

原理

歸納―>DNA雙鏈復制

PCR前提有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根

技術“據(jù)這一序列合成引物

釜件

「一引物、DNA模板、Taq酶、四種脫氧核甘酸

（2）PCR反應過程

過程說明圖解

^.1111111111111

變性當溫度回升到翼工以上時，雙鏈DNA解旋為單鏈|約95t

3???????????■>a111111111113

溫度著落到包Q閣下，兩種引物通過堿基互補配

VJ1LLLLIJI,,UyiLLLU.：，

復性3

,引物I引物n,

對與兩條單鏈DNA聯(lián)合

72℃閣下時，KzgDNA聚合酶有最年夜活性，可

延長,LLIJJJLLLUI'VvilLLlJLLLIJl

引物1引物n

使DNA新鏈由5,端向3,端延長

(3)結果：上述三步反應實現(xiàn)后，一個DNA分子就釀成了兩個DNA分子，

跟著重復次數(shù)的增多，DNA分子就以2"的方法增加。PCR的反應過程全

然上在PCR擴增儀中實現(xiàn)的。

2.DNA的粗提取與判定

(1)試驗道理

一溶解度：DNA在().14mol/L的NaCl中溶解度

「最低；DNA不溶于酒精

(原理V

〈剖哂浦水溶

J7「DNA的鑒定：DNA+二苯胺試劑竺3藍色

⑵操縱流程

材料的選取I選用必a含量相對較高的生物組織

破碎細胞雞血細胞一加里屋一用玻璃棒攪拌

(以雞血為例)一用紗布過濾一收集濾液

利用DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解

去除雜質|一度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除

雜質

.將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積

DN；的析出|一相等的、冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精

溶液

U在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯

DNA的鑒定|一胺試劑*混合均勻后將試管在沸水中加

熱5min,溶液變成藍色

|應試對接高考|感悟高考找規(guī)律

1.(2018?經(jīng)典高考)為花費存在特定功能的a—淀粉酶，研究職員從某種海洋

細菌中克隆了a—淀粉酶基因(1656個堿基對)，使用基因工程年夜批制備a—

淀粉酶，試驗流程如圖。請答復以下咨詢題：

|a-淀粉酶基即|表達載體|

構建重組表達麗

I_____「_____

轉化大腸桿菌

使重組表達載體進入宿主細胞

工程菌的篩選皆巍

I廠1

工程菌的大量培養(yǎng)

a-淀粉酶產品分析

⑴使用PCR技巧擴增a—淀粉酶基因前，需先獲得細菌的

(2)為了便于擴增的DNA片斷與表白載體連接，需在引物的端加上

限度性酶切位點，且常在兩條引物上計劃參加差別的限度性酶切位點，要

緊目標是

(3)進展擴增時，反應的溫度跟時刻需按照具體情況進展設定，以下選項中

的設定與引物有關，的設定與擴增片斷的長度有關。(填序號)

①變性溫度②退火溫度③延長溫度④變性時刻⑤退火時刻⑥延

長時刻

(4)如圖表示抉擇獲得的工程菌中編碼a—淀粉酶的mRNA的部分堿基序列:

5'—AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU......—3'

圖中虛線框內mRNA片斷包含個暗碼子，如虛線框后的序列未知，

猜測虛線框后的第一個暗碼子最多有種。

⑸獲得工程菌表白的a—淀粉酶后，為探究妨礙酶活性的因素，以濃度為

1%的可溶性淀粉為底物測定酶活性，結果如表所示：

50(mmol,L1)50(mmol-L!)50(mmoLLi)

緩沖液

Na2HPO4-KH2PO4Tris-HClGly-NaOH

PH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5

酶相對活性％25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8

按照上述試驗結果，開端揣摸該a—淀粉酶活性最高的前提為

剖析（1）使用PCR技巧擴增a—淀粉酶基因前，需先獲得細菌的基因組DNA。

⑵構建重組DNA分子時，需用限度性核酸內切酶處理目標基因跟載體，故

需要在引物的夕端增加限度性酶切位點，且常在兩條引物上計劃增加差別

的限度性酶切位點，如斯可以使DNA片斷按照必定偏向拔出表白載

體，防止目標基因或載體自身的黏性末了之間互相連接以及目標基因與載體

反向連接。（3）使用PCR技巧進展擴增時，退火溫度的設定是成敗的要害,退

火溫度過高會使引物無奈與模板的堿基配對，因此退火溫度的設定與引物有

關；延長時刻的設定與擴增片斷的長度有關。（4）暗碼子由mRNA上相鄰的

3個堿基構成，因此該片斷的24個堿基包含8個暗碼子。該片斷后面的第

一個堿基為U,因此后面的暗碼子最多可以有4X4=16（種），按照題干信息及

題中給出的mRNA序列可知，虛線框后第一個暗碼子不可以是停止暗碼子，

因此理論最多有13種暗碼子。（5）由表格數(shù)據(jù)可知，該a—淀粉酶活性最高的

前提是pH為8.5,緩沖液為50mmol/LTris-HClo

謎底⑴基因組DNA（2）5，使DNA片斷能定向拔出表白載體，增加自

連（3）②⑥（4）813（5）pH為8.5,緩沖液為50mmoL/LTris—HC1

2.（2019?漢中市質檢）答復以下有關PCR過程的咨詢題：

（DPCR的每次輪回可以分為三步。假設在PCR反應中，只需一

個DNA片斷作為模板，請盤算在5次輪回后，反應物中年夜概有

個如斯的DNA片斷。

（2）請用簡圖表示出一個DNA片斷在PCR反應中第二輪的產品。

⑶簡述PCR技巧的要緊應用（請求3項以上）。

剖析（l）DNA復制時兩條鏈均作為模板，進展半保存復制，因此復制5次后

掉掉落的子代DNA分子數(shù)為25=32。（2）新剖析的DNA鏈帶有引物，而最

初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物。（3）PCR技巧可以對DNA分子進展擴

增，因此可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學、基因克隆跟DNA序

列測定等方面。

謎底⑴變性、復性跟延長32(2)如以下列圖

_______引物n

111??1r1

引物I

111iiiii

引物I引物n

__1_1iiiii

引物I引物口

1

(3)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學、基因克隆跟DNA序列測定(此中3

項即可)

澄清易錯易混?強化科學思維

［易錯易混］

易錯點1目標基因的拔出不是“隨便〃的

點撥目標基因的拔出位點不是隨便的：基因表白需栗啟動子與停止子的

調控，因此目標基因應拔出到啟動子與停止子之間的部位，假設目標基因

拔出到啟動子內部，啟動子將掉掉落原功能。

易錯點2啟動子N肇端暗碼子，停止子W停止暗碼子，對標記基因的感

化不清楚

點撥(1)啟動子：一段有特不構造的DNA片斷，位于基因的首端。它是RNA

聚合酶識不、聯(lián)合的部位。

(2)停止子：一段有特不構造的DNA片斷，位于基因的尾端。感化是使轉錄

過程進展。

⑶肇端暗碼子跟停止暗碼子位于mRNA上，分不把持翻譯過程的啟動跟

停止。

(4)標記基因：一般為抗生素抗性基因或熒光基因等，其感化是鑒不受體細胞

中是否含有目標基因(目標基因是否導入勝利),從而將含目標基因的細胞

抉擇出來。

易錯點3切取目標基因與切取載體時并非“只能〃應用“統(tǒng)一種酶〃

點撥(1)在獵取目標基因跟切割載體時平日用同種限度酶，以獲得一樣的

黏性末了。但假設用兩種差別限度酶切割后形成的黏性末了一樣時，在

DNA連接酶的感化下目標基因與載體也可以連接起來。

(2)為了防止載體或目標基因的黏性末了自己連接即所謂“環(huán)化〃，可用差別

的限度酶分不處理目標基因跟載體，使目標基因兩側及載體上存在兩個差

別的黏性末了。

［標準答題］

下表中列出了幾多種限度性核酸內切酶識不序列及其切割位點，圖1、圖2

中箭頭表示相干限度性核酸內切酶的酶切位點。請答復以下咨詢題：

限度酶BamHIHindUIEcoRISmaI

識不序列J

GGATCCAA（；CTTGAATTCCCCGGG

TTCGAACTTAAGGGGCCC

及切割位點CCTAGGA1

目的

基因

EcoREcoR

I川川川1［川川川甘~外源DNA

B"，nH1SmaIHindIII

圖1圖2

(1)組建幻想的載體需要對天然的質粒進展改革，人工改革質粒時，要使目

標基因能勝利表白，還應拔出。假設對圖中質粒進展改革，拔出

的SmaI酶切位點越多，質粒的熱動搖性越低仍然越高？

(2)用圖中的質粒跟外源DNA構建重組質粒，是否應用SmaI切割？什么緣

故？

(3)構建重組質粒時是否應用及《汨1跟兩種限度酶同時處理質粒、

外源DNA?,來由是

(4)重組質粒中抗生素抗性基因的感化是為了

答卷采樣錯因分析

考慮咨詢題不單方面，不細心分析題中的圖示

（|?檢事

質粒。

準確謎底：啟動子跟停止子

⑵彳瞅國力6MAi玲卒/，敢沁執(zhí)

上體）和外源雅帕日嶗網(wǎng)

思維定勢，理解過錯，誤認為構建重組質粒時只

能應用統(tǒng)一種限度酶切割。

準確謎底：能，可以禁止質粒跟含目標基因

的外源DNA片斷自身環(huán)化

（4）光明和即糜有&遢?舫娜8

隨堂?真題&猜測

1.（2017.天下卷n,38）幾多丁質是很多真菌細胞壁的主要身分，幾多丁

質酶可催化幾多丁質水解。通過基因工程將幾多丁質酶基因轉入動物體內，

可增強其抗真菌病的才能。答復以下咨詢題：

⑴在進展基因工程操縱時，假設要從動物體中提取幾多丁質酶的mRNA,

常選用嫩葉而不選用老葉作為試驗材料，緣故是

提取RNA時，提取液中需增加RNA酶克制劑J,其目標是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）以mRNA為材料可以獲得cDNA,其道理是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑶假設要使目標基因在受體細胞中表白，需要通過質粒載體而不克不及開

門見山將目標基因導入受體細胞，緣故是

________________________________________________（答出兩點即可）。

（4）當幾多丁質酶基因跟質粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵

是。

⑸假設獲得的轉基因植株（幾多丁質酶基因已經(jīng)整合到動物的基因組中）抗

真菌病的才能不進步，按照核心法那么分析，其可以的緣故是

剖析（1）在進展基因工程操縱時，假設要從動物體中提取幾多丁質酶的

mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為試驗材料，緣故是相對于老葉而言嫩葉

構造細胞更輕易被分裂。提出RNA時，提取液中需增加RNA酶克制劑，

其目標是防止RNA落解。（2）以mRNA為材料獲得cDNA的道理是在逆轉錄

酶的感化下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原那么可以剖析cDNA。

（3）假設要使目標基因在受體細胞中表白，需要通過質粒載體而不克不及開

門見山將目標基因導入受體細胞，緣故是目標基因無復制原點且目標基因

無表白所需啟動子。（4）DNA連接酶催化形成的化學鍵是磷酸二酯鍵。（5）假

設獲得的轉基因植株不存在所期望的性狀表示，按照核心法那么分析，其

可以的緣故是目標基因的轉錄或翻譯異樣。

謎底（1）嫩葉構造細胞易分裂防止RNA落解

（2）在逆轉錄酶的感化下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原那么可以剖

析cDNA

⑶目標基因無復制原點；目標基因無表白所需啟動子

（4）磷酸二酯鍵

⑸目標基因的轉錄或翻譯異樣

2.（2020.高考猜測）口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄動物沾染病，現(xiàn)在

常用接種弱毒疫苗的方法防備。疫苗的要緊身分是該病毒的一種構造卵白

VPL科學家實驗使用轉基因番茄來花費口蹄疫疫苗，過程如以以下列圖所

示。請據(jù)圖答復。

⑴口蹄疫病毒的VPI卵白進入動物體內，能引起機體發(fā)生特異性免疫反應。

VPI卵白在免疫中稱為。

(2)口蹄疫病毒的遺傳物資為RNA,要獲得VPI基因可用的方法剖析

DNA,再用限度性核酸內切酶將VPI基因片斷切下。

(3)以以下列圖中將VPI基因拔出質粒，可以只用EcoRi酶同時切割質粒跟

VPI基因，也可以應用BamHI跟兩種限度酶同時酶切質粒跟VPI

基因，后一個方法的長處在于可以防止o

EcoRI目的基因EcoR1

BamHISmaIHindDI

(4)構建重組質粒，不克不及應用SmaI酶切割，緣故是

限度酶BamHIHindIIIEcoRISmaI

l

識不序列及GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG

切割位點CCTAGGTTCGAACTTAAGGGGCCC

tttt

⑸假設對上圖中質粒進展改革，拔出的SmaI酶切位點越多，質粒的熱動搖

性怎樣變更，什么緣故？

(6)番茄構造細胞存在性，因此，可以使用動物構造培養(yǎng)技巧將

導入目標基因的番茄構造細胞培養(yǎng)成完整植株。

⑺怎樣檢測目標基因是否勝利導入番茄？。

謎底(1)抗原(2)逆轉錄(反轉錄)(3)自身環(huán)化(及反向連接)(4)假設應用

SmaI酶切割，將會破壞質粒的抗性基因(標記基因)，同時也會破壞目標基因

片斷

(5)SmaI識不的DNA序列只需G跟C,而G跟C之間可以形成三個氫鍵,

A跟T之間可以形成二個氫鍵，因此SmaI酶切位點越多，熱動搖性就越高

(6)萬能

(7)DNA分子雜交

課后?強化練習

（時刻：35分鐘）

暹第二a注重科學思維提能力

1.（2019?湖北七市教科研合作體模擬）基因工程是從分子程度對基因進展操縱，

從而實現(xiàn)人們定向改革生物，掉掉落人們所需要的生物性狀或生物產品

的技巧。目標基因的獵取是基因工程的第一步，稀有的方法是構建基因組文

庫。請分析并答復以下咨詢題：

（1）構建基因組文庫的一般步調：

①提取某種生物體內的,

用恰當?shù)南薅让柑幚?，掉掉落必定范疇巨細的DNA片斷；

②DNA片斷分不與載體聯(lián)合，掉掉落重組載體；

③將重組載體導入的群體中儲存，基因組文庫構建實現(xiàn)。

⑵與基因組文庫比擬，cDNA文庫的基因數(shù)相對要少。其緣故是

⑶載體與DNA片斷聯(lián)合前，需要應用同種的限度酶處理。其目標是

（4）受體菌被導入重組DNA分子之前，常用處理，進步導入的勝利率。

剖析（1）構建基因組文庫的一般步調為：①提取某種生物體內的全體DNA或

全體基因，用恰當?shù)南薅让柑幚恚舻袈浔囟ǚ懂牼藜毜腄NA片斷；

②DNA片斷分不與載體聯(lián)合，掉掉落重組載體：③重組載體導入受體菌的

群體中儲存，基因組文庫構建實現(xiàn)。（2）cDNA文庫只能收集到某生物發(fā)育到某

時代已發(fā)生轉錄的基因，而基因組文庫能收集到該生物的全體基因，因此與

基因組文庫比擬，cDNA文庫的基因數(shù)相對要少。（3）載體與DNA片斷聯(lián)合前,

需要應用同種的限度酶處理，以獲得與DNA片斷一樣的黏性末了。（4）

將重組DNA導入受體菌群之前，常用鈣離子處理，以進步導入的勝利率。

謎底（1）全體DNA或全體基因受體菌（2）cDNA文庫只能收集到某生物

發(fā)育到某時代已發(fā)生轉錄的基因.而基因組文庫能收集到該生物的全體基因

⑶獲得與DNA片斷一樣的黏性末了（4）Ca2+

2.（2019?山西太原模擬）基因療法所涉及的基因工程技巧要緊有三種，包含病

毒載體導入、基因（編纂）跟細胞改革。請答復：

⑴第一種是將通過載體送入目標細胞讓其發(fā)揮感化。該技巧用來

通報基因的載體多是病毒類載體，因為它們能。通過基因改

革后，這些作為載體的病毒存在的特色。

⑵第二種是開門見山通過基因（編纂）技巧修復目標細胞的?；?/p>

（編纂）技巧可以到達增加基因、消除基因或者的后

果。

⑶第三種那么是從患者體內提取細胞在體外進展修改而后再從新輸回患者

體內發(fā)揮感化。比方，對造血干細胞進展基因工程改革讓其制作內源性的

凝血因子，從實踐上說能接著緩解血友病病癥，而不需應用治療。

基因治療進入了一個兼具平安性跟有效性的時代。但你認為誰人范疇中

的咨詢題是

剖析（1）將目標基因通過載體送入目標細胞讓其發(fā)揮感化是基因工程中

最常用的技巧伎倆，該技巧常用病毒類載體通報基因.要緊是因為某些病毒

能將基因整合進宿主細胞的DNA分子，這些作為載體的病毒跟轉入的目標基

因對宿主細胞無毒性。（2）開門見山通過基因（編纂）技巧修復目標細胞的缺

點基因，可以到達增加基因、消除基因或者改正缺