（新課標(biāo)通用）2020屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)38 基因工程訓(xùn)練檢測(cè)（含解析）

考點(diǎn)38基因工程一、基礎(chǔ)題組1下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述正確的是()A重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶、載體B為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體細(xì)胞C選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞主要是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功表達(dá)答案C解析重組DNA技術(shù)的工具酶是限制酶、DNA連接酶，A錯(cuò)誤；為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)既能以受精卵為受體，也能以體細(xì)胞為受體，最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)即可獲得轉(zhuǎn)基因植物，B錯(cuò)誤；細(xì)菌作為受體細(xì)胞的原因有多個(gè)，如細(xì)胞體積小，繁殖周期短，遺傳物質(zhì)少等，主要原因是其繁殖快，C正確；目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞不一定能成功表達(dá)，還需要檢測(cè)和鑒定，D錯(cuò)誤。2采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是()將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵A B C D答案C解析導(dǎo)入目的基因必須選擇恰當(dāng)?shù)妮d體，以保證導(dǎo)入的目的基因不被受體細(xì)胞降解，并成功地實(shí)現(xiàn)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。3科研人員以抗四環(huán)素基因?yàn)闃?biāo)記基因，通過基因工程的方法讓大腸桿菌生產(chǎn)鼠的­珠蛋白，治療鼠的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，不合理的是()A用編碼序列加啟動(dòng)子、抗四環(huán)素基因等元件來構(gòu)建表達(dá)載體B利用小鼠DNA分子通過PCR克隆出­珠蛋白基因的編碼序列C用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入­珠蛋白編碼序列的大腸桿菌D用Ca2處理大腸桿菌后，將表達(dá)載體導(dǎo)入具有四環(huán)素抗性的大腸桿菌中答案D解析基因表達(dá)載體中包括啟動(dòng)子、目的基因(­珠蛋白基因)、標(biāo)記基因(抗四環(huán)素基因)、終止子等，A正確；­珠蛋白基因?qū)儆谀康幕?，可以利用PCR技術(shù)擴(kuò)增，B正確；導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗四環(huán)素，因此可以用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基篩選出已經(jīng)導(dǎo)入­珠蛋白編碼序列的大腸桿菌，C正確；抗四環(huán)素基因是標(biāo)記基因，用于篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞，因此受體細(xì)胞(大腸桿菌)不能有四環(huán)素抗性，D錯(cuò)誤。4有關(guān)基因工程與蛋白質(zhì)工程的說法正確的是()A基因工程需對(duì)基因進(jìn)行分子水平操作，蛋白質(zhì)工程不需要對(duì)基因進(jìn)行操作B基因工程合成的是天然蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以不是天然存在的蛋白質(zhì)C基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)D蛋白質(zhì)工程是基因工程的基礎(chǔ)答案B解析蛋白質(zhì)工程最終也是通過修飾或改造基因來完成的，A錯(cuò)誤；基因工程合成的是天然蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以合成新的蛋白質(zhì)，B正確；基因工程和蛋白質(zhì)工程都是分子水平操作，C錯(cuò)誤；基因工程是蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)工程又稱為第二代基因工程，D錯(cuò)誤。5據(jù)下圖分析，下列有關(guān)基因工程的說法不正確的是()A為防止目的基因與質(zhì)粒任意結(jié)合而影響基因的表達(dá)，應(yīng)用限制酶、同時(shí)切割二者B限制酶、DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵C與啟動(dòng)子結(jié)合的應(yīng)該是RNA聚合酶D能夠檢測(cè)到標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物的受體細(xì)胞中，也一定會(huì)有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物答案D解析限制酶和酶識(shí)別的核苷酸序列不同，所以用限制酶和酶同時(shí)切割目的基因和質(zhì)?？煞乐苟呷我饨Y(jié)合，A正確；限制酶切割磷酸二酯鍵，DNA連接酶形成磷酸二酯鍵，B正確；啟動(dòng)子和終止子都是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，其中啟動(dòng)子是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程，而終止子能終止轉(zhuǎn)錄過程，C正確；能夠檢測(cè)到標(biāo)記基因表達(dá)產(chǎn)物的受體細(xì)胞中，可能導(dǎo)入的是重組質(zhì)?；蛘呤窃假|(zhì)粒，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞中，目的基因也不一定成功表達(dá)，因此不一定會(huì)有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，D錯(cuò)誤。6轉(zhuǎn)基因抗蟲棉培育過程中要對(duì)Bt基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)與鑒定，其中利用到堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的有()檢測(cè)棉花的DNA上是否插入了Bt基因檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞轉(zhuǎn)錄出mRNA檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞翻譯成蛋白質(zhì)檢測(cè)Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性A B C D答案A解析檢測(cè)棉花的DNA上是否插入了Bt基因和檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞轉(zhuǎn)錄出mRNA都是用標(biāo)記的目的基因作探針進(jìn)行分子雜交，因此都要進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞中翻譯成蛋白質(zhì)需進(jìn)行抗原抗體雜交，檢測(cè)Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性需要做抗蟲接種實(shí)驗(yàn)，都沒有涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。7蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)生的Bt毒蛋白在害蟲的消化道內(nèi)能被降解成有毒的多肽，最終造成害蟲死亡，因此Bt基因廣泛用于培育轉(zhuǎn)基因抗蟲植物。(1)培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉所需的目的基因來自_的基因組，再通過PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR反應(yīng)中溫度呈現(xiàn)周期性變化，其中加熱到9095 的目的是_，然后冷卻到5560 使引物與互補(bǔ)DNA鏈結(jié)合，繼續(xù)加熱到7075 ，目的是_。(2)限制酶主要是從_中獲得，其特點(diǎn)是能夠識(shí)別DNA分子某種_，并在特定位點(diǎn)切割DNA。(3)科研人員培育某品種轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的過程中，發(fā)現(xiàn)植株并未表現(xiàn)抗蟲性狀，可能的原因是_。(4)在基因表達(dá)載體中，目的基因的首端和尾端必須含有_，這樣目的基因才能準(zhǔn)確表達(dá)。答案(1)蘇云金芽孢桿菌DNA解鏈(或變性或解旋或受熱變性后解旋為單鏈)在DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸(或Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成)(只寫延伸也可)(2)原核生物特定的核苷酸序列(3)目的基因未成功導(dǎo)入，或?qū)氲幕蛭茨鼙磉_(dá)(4)啟動(dòng)子和終止子解析(1)根據(jù)題意可知，培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉所需的目的基因來自蘇云金芽孢桿菌的基因組，再通過PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR反應(yīng)中溫度呈現(xiàn)周期性變化，其中加熱到9095 的目的是使雙鏈DNA解旋為單鏈，然后冷卻到5560 使引物與互補(bǔ)DNA鏈結(jié)合，繼續(xù)加熱到7075 ，目的是在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下延伸子鏈。(2)限制酶主要從原核生物中獲得，其特點(diǎn)是能夠識(shí)別DNA分子中特定的核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)切割DNA。(3)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉未表現(xiàn)抗蟲性狀，可能是目的基因未成功導(dǎo)入，也可能是導(dǎo)入的基因未能準(zhǔn)確表達(dá)。(4)在基因表達(dá)載體中，目的基因的首端和尾端必須含有啟動(dòng)子和終止子，這樣目的基因才能準(zhǔn)確表達(dá)，其中啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn)，終止子終止基因的轉(zhuǎn)錄。8科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與某種細(xì)菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子進(jìn)行重組，并成功地在該細(xì)菌中得以表達(dá)(如下圖)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)過程所示獲取目的基因的方法是_。(2)細(xì)菌是理想的受體細(xì)胞，這是因?yàn)樗黖。(3)質(zhì)粒A與目的基因重組時(shí)，首先要用_酶將質(zhì)粒切開“缺口”，然后用_酶將質(zhì)粒與目的基因“縫合”起來。(4)若將細(xì)菌B先接種在含有_的培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)，說明該細(xì)菌中已經(jīng)導(dǎo)入外源質(zhì)粒，但不能說明外源質(zhì)粒是否成功插入目的基因；若將細(xì)菌B再重新接種在含有_的培養(yǎng)基上不能生長(zhǎng)，則說明細(xì)菌B中已經(jīng)導(dǎo)入了插入目的基因的重組質(zhì)粒。答案(1)逆轉(zhuǎn)錄法(或反轉(zhuǎn)錄法)(2)繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少(3)限制性核酸內(nèi)切DNA連接(4)氨芐青霉素四環(huán)素解析(1)圖中過程是以RNA為模板，通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因。(2)細(xì)菌具有繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn)，因此是基因工程中的理想受體細(xì)胞。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需先用限制酶分別切割目的基因和載體，再用DNA連接酶將兩者連接起來。(4)質(zhì)粒A和重組質(zhì)粒中都有完整的氨芐青霉素抗性基因，因此細(xì)菌有氨芐青霉素抗性說明該細(xì)菌中已經(jīng)導(dǎo)入外源質(zhì)粒，但不能說明外源質(zhì)粒是否成功插入目的基因；重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因內(nèi)插入了目的基因，不能表達(dá)，因此若細(xì)菌B對(duì)四環(huán)素?zé)o抗性則說明細(xì)菌B中已經(jīng)導(dǎo)入了插入目的基因的重組質(zhì)粒。9(2018·廣東一模)干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制細(xì)胞增殖及抗腫瘤的作用。培育轉(zhuǎn)干擾素基因馬鈴薯植株的大致流程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)過程中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需要的工具酶是_，使用上述酶的優(yōu)點(diǎn)是_(答兩點(diǎn))。(2)過程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用_處理根瘤農(nóng)桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞的_上。(3)圖中過程和過程合稱為_技術(shù)，該技術(shù)能體現(xiàn)細(xì)胞的_。(4)在分子水平上檢測(cè)轉(zhuǎn)基因是否成功包括三個(gè)方面：_。答案(1)Pst、EcoR可防止目的基因被破壞、確保目的基因以正確方向和質(zhì)粒連接(2)Ca2(或CaCl2)染色體DNA(3)植物組織培養(yǎng)全能性(4)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入干擾素基因，檢測(cè)干擾素基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，檢測(cè)干擾素基因是否翻譯出干擾素(或檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入目的基因，檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì))解析(1)過程中剪切質(zhì)粒和目的基因時(shí)所需的工具酶是Pst、EcoR，使用上述酶的優(yōu)點(diǎn)是：可防止目的基因被破壞，防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化，確保目的基因以正確方向和質(zhì)粒連接。(2)過程中將重組質(zhì)粒導(dǎo)入根瘤農(nóng)桿菌時(shí)，常用Ca2或CaCl2處理，使其成為感受態(tài)，最終使干擾素基因插入馬鈴薯細(xì)胞染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。(3)圖中過程是脫分化，是再分化，合稱為植物組織培養(yǎng)技術(shù)；該技術(shù)體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性。(4)在分子水平上檢測(cè)轉(zhuǎn)基因是否成功包括三個(gè)方面：檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入目的基因，用DNA分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，用分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)，用抗原抗體雜交方法。10如圖是從酵母菌中獲取某植物需要的某種酶的基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問題：(1)圖中cDNA文庫(kù)_基因組文庫(kù)(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)過程提取的DNA需要_的切割，B過程是_過程。(3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用的技術(shù)是_，其原理是_。(4)目的基因獲取之后，需要進(jìn)行_，其組成必須有_及標(biāo)記基因等，此步驟是基因工程的核心。(5)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞，常采用的方法是_，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是_，可以用_技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。答案(1)小于(2)限制酶逆轉(zhuǎn)錄(3)PCR技術(shù)DNA分子的雙鏈復(fù)制(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建啟動(dòng)子、終止子、目的基因(復(fù)制原點(diǎn)可不答)(5)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法目的基因是否整合到植物細(xì)胞的染色體DNA上DNA分子雜交解析(1)基因組文庫(kù)包含某種生物所有的基因，部分基因文庫(kù)包含某種生物的部分基因，如cDNA文庫(kù)。(2)過程是獲取目的基因，需要限制酶切割；B過程是以mRNA為模板合成DNA的過程，是逆轉(zhuǎn)錄過程。(3)PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA雙鏈復(fù)制。(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用。基因表達(dá)載體的組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因等。(5)受體細(xì)胞是雙子葉植物，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因轉(zhuǎn)入到受體細(xì)胞中，因?yàn)檗r(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T­DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。能否轉(zhuǎn)化成功，還需要用DNA分子雜交技術(shù)對(duì)受體細(xì)胞中DNA進(jìn)行檢測(cè)。二、模擬題組11(2018·山東濰坊一模)人參是珍貴的藥用植物，研究人員運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人參細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，為珍貴藥用植物與疫苗聯(lián)合應(yīng)用開辟了新思路，其構(gòu)建過程如圖所示，圖中Sma、Sst、EcoRV為限制酶。請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)的構(gòu)建過程除限制酶外還需要_酶；想要從中重新獲得HBsAg基因，所用的限制酶不能是EcoRV或Sma，原因是_。(2)將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌常用_處理細(xì)胞，要使目的基因成功整合到人參細(xì)胞的染色體上，該過程所采用的質(zhì)粒應(yīng)含有_。(3)分析圖可知，中應(yīng)含有的標(biāo)記基因是_；過程的目的是_。(4)該疫苗進(jìn)入機(jī)體后可刺激機(jī)體產(chǎn)生能與乙肝病毒特異性結(jié)合的_，同時(shí)還能產(chǎn)生_使機(jī)體長(zhǎng)期對(duì)乙肝病毒具有免疫力。答案(1)DNA連接兩平末端連接后的重組序列不能再被EcoRV和Sma識(shí)別(或重組質(zhì)粒無這兩種限制酶的識(shí)別序列)(2)鈣離子(Ca2)T­DNA(3)氨芐青霉素抗性基因篩選出含有HBsAg基因的人參細(xì)胞(4)抗體記憶細(xì)胞解析(1)由圖可知，是基因表達(dá)載體，其構(gòu)建過程中用EcoRV和Sst同時(shí)酶切供體DNA獲得HBsAg基因片段，用Sma和Sst同時(shí)酶切質(zhì)粒載體，然后用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒，由于EcoRV和Sma酶切的平末端連接后的重組序列中沒有EcoRV和Sma識(shí)別序列，因此EcoRV和Sma不能從中重新獲得HBsAg基因。(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞常用鈣離子處理，使其處于感受態(tài)；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因插入到農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T­DNA上，就可以使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并將其插入受體細(xì)胞的染色體DNA上。(3)標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含目的基因的細(xì)胞篩選出來，根據(jù)可知，中的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因，中存活的人參細(xì)胞中含有HBsAg基因。(4)該疫苗相當(dāng)于抗原，能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗體對(duì)抗乙肝病毒，同時(shí)，還能產(chǎn)生記憶細(xì)胞使機(jī)體獲得長(zhǎng)期的免疫力。12(2018·湖北武漢四月調(diào)研)含有限制酶的細(xì)胞中通常還具有相應(yīng)的甲基化酶，這兩種酶對(duì)DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以對(duì)DNA序列進(jìn)行修飾，使限制酶不能對(duì)這一序列進(jìn)行識(shí)別和切割。回答下列問題：(1)目前，基因工程中使用的限制酶主要是從_生物中分離純化獲得的。構(gòu)建“基因組文庫(kù)”和“cDNA文庫(kù)”的過程中需要使用DNA連接酶的是_(填“基因組文庫(kù)”“cDNA文庫(kù)”或“基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)”)。(2)含有某種限制酶的細(xì)胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破壞細(xì)胞自身的DNA，其原因可能有：_；_。(3)利用PCR擴(kuò)增目的基因的過程由高溫變性(9095 )、低溫復(fù)性(5560 )、適溫延伸(7075 )三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)，為使得DNA聚合酶能夠重復(fù)利用，選用的酶應(yīng)在_ 處理后仍然具備催化活性。(4)在PCR擴(kuò)增目的基因時(shí)，為實(shí)現(xiàn)序列中的腺嘌呤被放射性同位素標(biāo)記，反應(yīng)體系中添加的原料應(yīng)包括堿基已被標(biāo)記的_(填“腺嘌呤核糖核苷酸”“dATP”或“ATP”)。答案(1)原核基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)(2)細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識(shí)別序列甲基化酶對(duì)細(xì)胞自身的DNA分子進(jìn)行了修飾(3)9095(4)dATP解析(1)目前基因工程中使用的限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的；構(gòu)建基因組文庫(kù)時(shí)用限制酶切割的DNA片段，分別與載體相連接，而構(gòu)建cDNA文庫(kù)時(shí)，反轉(zhuǎn)錄合成的cDNA片段也要與載體相連接，然后導(dǎo)入受體菌群體中，因此都用到DNA連接酶。(2)限制酶不切割自身細(xì)胞中的DNA，可能原因：細(xì)胞自身的DNA分子沒有該限制酶的識(shí)別序列；甲基化酶對(duì)細(xì)胞自身的DNA分子進(jìn)行了修飾，使限制酶對(duì)這一序列不能識(shí)別和切割。(3)在PCR擴(kuò)增儀反應(yīng)體系中加入的DNA聚合酶要循環(huán)經(jīng)歷高溫(9095 )、低溫(5560 )、適溫(7075 )這種溫度變化，因此，為使DNA聚合酶能夠重復(fù)利用，選用的酶應(yīng)在9095 處理后仍具有催化作用。(4)腺嘌呤核糖核苷酸是合成RNA的原料，ATP是直接能源物質(zhì)，dATP中文名叫三磷酸脫氧腺苷，是合成DNA的原料。13(2018·石家莊二模)將某種植物中的耐鹽基因，轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中培育出耐鹽水稻新品系。如圖是培育過程簡(jiǎn)圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)階段1的核心步驟是_，在這個(gè)過程中，需用同一種限制酶切割_個(gè)磷酸二酯鍵。(2)為保證耐鹽基因的正常轉(zhuǎn)錄，重組質(zhì)粒b上耐鹽基因的首端必須含有_，它是_識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，尾端應(yīng)含有_。(3)由b到c常用的方法是_，檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植株是否培育成功的最簡(jiǎn)便方法是_。(4)階段2的培養(yǎng)基中除了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和瓊脂外，還必須添加_。答案(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建6(2)啟動(dòng)子RNA聚合酶終止子(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其種植在鹽堿地上觀察是否能正常生長(zhǎng)(或用一定濃度的鹽水澆灌，觀察其是否能正常生長(zhǎng))(4)植物激素(或細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素)解析(1)階段1表示將目的基因?qū)胨炯?xì)胞中，核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。在構(gòu)建重組質(zhì)粒b的過程中，一般需用同一種限制酶切割目的基因的兩側(cè)和質(zhì)粒，共破壞6個(gè)磷酸二酯鍵。(2)重組質(zhì)粒應(yīng)包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。啟動(dòng)子是RNA聚合酶特異性識(shí)別和結(jié)合的DNA序列，是基因的一個(gè)組成部分，終止子是給予RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植株是否成功最簡(jiǎn)便的方法是將轉(zhuǎn)基因植株種植在鹽堿地上，觀察是否正常生長(zhǎng)。(4)階段2是植物組織培養(yǎng)，人工配制的培養(yǎng)基中除了必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和瓊脂外，還必須添加植物激素。三、高考題組14(2017·全國(guó)卷)真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}：(1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，其原因是_。(2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用_作為載體，其原因是_。(3)若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比，大腸桿菌具有_(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。(4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測(cè)物質(zhì)是_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn)，也可以說是基因工程的先導(dǎo)，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是_。答案(1)基因A有內(nèi)含子，在大腸桿菌中，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除，無法表達(dá)出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌，而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體解析(1)從人的基因組文庫(kù)中獲得的基因A中含有內(nèi)含子，而大腸桿菌屬于原核生物，故大腸桿菌不能切除基因A初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達(dá)出蛋白A。(2)由于噬菌體只能寄生在細(xì)菌細(xì)胞中，不能感染家蠶細(xì)胞，故應(yīng)選用可感染家蠶的昆蟲病毒作為載體。(3)與真核生物相比，大腸桿菌等原核生物具有繁殖快、容易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等優(yōu)點(diǎn)。(4)檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A，一般用抗原抗體雜交的方法，即用蛋白A的抗體與從細(xì)胞中提取的蛋白質(zhì)進(jìn)行雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的實(shí)質(zhì)是S型菌的DNA進(jìn)入R型菌體內(nèi)，并可在R型菌體內(nèi)完成表達(dá)，這證明了DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體，為基因工程奠定了基礎(chǔ)。15(2017·全國(guó)卷)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力?；卮鹣铝袉栴}：(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí)，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是_。提取RNA時(shí)，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_。(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是_。(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，原因是_(答出兩點(diǎn)即可)。(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí)，DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是_。(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是_。答案(1)嫰葉比老葉生命活動(dòng)旺盛，mRNA含量高，且嫩葉組織細(xì)胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復(fù)制原點(diǎn)；目的基因無表達(dá)所需啟動(dòng)子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常解析(1)由于嫩葉組織細(xì)胞比老葉細(xì)胞生命活動(dòng)旺盛，mRNA含量高，且更易破碎，所以適于作為提取幾丁質(zhì)酶的mRNA的實(shí)驗(yàn)材料。由于植物組織中存在的RNA酶能將RNA分解，所以實(shí)驗(yàn)過程中要添加RNA酶抑制劑以降低RNA酶的活性，保護(hù)提取的RNA不被分解。(2)以mRNA為材料獲得cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄，即以mRNA為模板、以4種脫氧核糖核苷酸為原料，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，合成cDNA的過程。(3)由于目的基因無復(fù)制原點(diǎn)，也無基因表達(dá)所需的啟動(dòng)子和終止子，所以需與質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒后再導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)DNA連接酶可以催化兩個(gè)DNA片段的黏性末端或平末端連接形成磷酸二酯鍵。(5)幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中，但是植株抗真菌病的能力沒有提高，從中心法則角度分析，可能是轉(zhuǎn)基因植株細(xì)胞中幾丁質(zhì)酶基因不能轉(zhuǎn)錄或不能進(jìn)行翻譯導(dǎo)致的。16(2016·全國(guó)卷)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH酶切后，與用BamH酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉栴}：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_(答出兩點(diǎn)即可)。而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含有環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是_；并且_和_的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是_。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有_的固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來自于_。答案(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)四環(huán)素(3)受體細(xì)胞解析(1)質(zhì)粒作為載體應(yīng)具備的基本條件有：能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、含有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)等。(2)由題意可知，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞中均不含有氨芐青霉素抗性基因，所以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上均不能生長(zhǎng)。質(zhì)粒載體上含有氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因，插入了目的基因的重組質(zhì)粒中僅含有氨芐青霉素抗性基因，所以含有質(zhì)粒載體和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的細(xì)胞均能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，但前者可以在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而后者不能，所以可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基，篩選出含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落。(3)噬菌體屬于病毒，病毒增殖過程中所需的原料均來自于受體細(xì)胞。17(2016·全國(guó)卷)圖1中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoR、BamH和Sau3A三種限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖2為某種表達(dá)載體的示意圖(載體上的EcoR、Sau3A的切點(diǎn)是唯一的)。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)經(jīng)BamH酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被_酶切后的產(chǎn)物連接，理由是_。(2)若某人利用圖2所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖3所示。這三種重組子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有_，不能表達(dá)的原因是_。(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶，常見的有_和_，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是_。答案(1)Sau3A兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在啟動(dòng)子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄(其他合理答案也可)(3)E·coli DNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶(其他合理答案亦可)解析(1)分析圖1可知，限制酶Sau3A與BamH切割DNA后形成的黏性末端相同，故經(jīng)這兩種酶切割得到的產(chǎn)物可以用DNA連接酶進(jìn)行連接。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，為保證目的基因能在宿主細(xì)胞中成功表達(dá)，目的基因應(yīng)插入在啟動(dòng)子和終止子之間，據(jù)此可判斷甲、丙均不符合要求，目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄。(3)常見的DNA連接酶有E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。18(2018·全國(guó)卷)回答下列問題：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Coben)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)，該研究除證明了質(zhì)?？梢宰鳛檩d體外，還證明了_(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2參與的_方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，而體外重組的噬菌體DNA通常需與_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(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中，可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是_。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用_的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加_的抑制劑。答案(1)體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞；真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)(2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或噬菌體蛋白)細(xì)菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶解析(1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)，該過程證明了體外重組的質(zhì)?？梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞，真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)等。(2)通過Ca2處理可以增大細(xì)胞的通透性，使重組的質(zhì)粒能夠?qū)氲绞荏w細(xì)胞內(nèi)，因此體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^Ca2參與的轉(zhuǎn)化方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞。體外重組的噬菌體DNA通常需與蛋白質(zhì)外殼組裝成完整的噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。噬菌體侵染的是細(xì)菌，而不能寄生在其他細(xì)胞中，因此可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是細(xì)菌。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解，為防止蛋白質(zhì)被降解，可以選用不能產(chǎn)生該蛋白酶的缺陷細(xì)菌以及使用能夠抑制蛋白酶活性的藥物。19(2018·全國(guó)卷)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá)。某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端，獲得了L1GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲)，并將其插入質(zhì)粒P0，構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1，其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下，圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖推斷，該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，使用了兩種限制酶，這兩種酶是_。使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證_，也是為了保證_。(2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后，若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了_和_過程。(3)為了獲得含有甲的牛，該團(tuán)隊(duì)需要做的工作包括：將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的_移入牛的_中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定。在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的_(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。答案(1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞(4)核DNA解析(1)甲是將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端而獲得的L1GFP融合基因，據(jù)此結(jié)合題意并分析圖示可知：該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí)，如果用E2或E3，則目的基因不完整，而使用E1和E4這兩種限制酶進(jìn)行酶切保證了甲的完整，而且也保證了甲與載體正確連接，因此使用的兩種限制酶是E1和E4。(2)構(gòu)建的真核表達(dá)載體P1中含有GFP基因，而GFP基因的表達(dá)產(chǎn)物某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出綠色熒光。若在導(dǎo)入P1的牛皮膚細(xì)胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了表達(dá)?；虻谋磉_(dá)過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)若要獲得含有甲的牛，可采用核移植技術(shù)，即將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的細(xì)胞核移入牛的去核卵母細(xì)胞中獲得重組細(xì)胞，并將該重組細(xì)胞在體外培養(yǎng)成重組胚胎，再經(jīng)過胚胎移植等獲得含有甲的牛。(4)PCR是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，是一種在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。若利用PCR方法檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中，則應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的核DNA作為PCR模板。- 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