高考生物一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題1 基因工程課件 新人教版選修3.ppt

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1、選修3 專(zhuān)題1基因工程,考點(diǎn)一基因工程的工具 【核心知識(shí)通關(guān)】 1.限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)： (1)來(lái)源：主要從_____生物中分離純化而來(lái)。 (2)功能：_____雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列， 并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的_____ _______斷開(kāi)。,原核,識(shí)別,磷酸,二酯鍵,(3)識(shí)別序列的特點(diǎn)：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無(wú)論是奇數(shù) 個(gè)堿基還是偶數(shù)個(gè)堿基，都可以找到一條_________， 如 ，以_______為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，如 以 為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱。,中心軸線,中心線,,(4)切割后末端的種類(lèi)。,2.DNA連接酶：,EcoliDNA,T4DNA,

2、黏性末端,黏性末端和,平末端,磷酸二酯鍵,3.載體：,雙鏈環(huán)狀,限制酶,標(biāo)記基因,(2)其他載體：噬菌體衍生物、___________等。 (3)具備的條件。 能在宿主細(xì)胞內(nèi)_________并大量復(fù)制。 有_________________切割位點(diǎn)，以便與外源基因 連接。 具有特殊的_________，以便進(jìn)行篩選。,動(dòng)植物病毒,穩(wěn)定保存,一個(gè)至多個(gè)限制酶,標(biāo)記基因,(4)作用。 作為_(kāi)________，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_____。,運(yùn)載工具,復(fù)制,【特別提醒】 限制酶和DNA連接酶的關(guān)系 (1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。

3、,(2)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。 (3)DNA連接酶起作用時(shí)，不需要模板。,【思維拓展】與DNA有關(guān)的四種酶,【高考模擬精練】 1.(2012全國(guó)卷)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問(wèn)題： (1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類(lèi)型有__________和__________。,(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下： AATTCG GCTTAA 為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是___________________

4、。,(3)按其來(lái)源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類(lèi)，即________DNA連接酶和________DNA連接酶。 (4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是________，產(chǎn)物是________。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_________技術(shù)。 (5)基因工程中除質(zhì)粒外，_________和_________也可作為運(yùn)載體。,(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是______ _______________________________________。,【解題指南】解答本題需明確四點(diǎn)： (1)限制性內(nèi)切酶的作用和特點(diǎn)。 (2)DN

5、A連接酶的種類(lèi)。 (3)運(yùn)載體的類(lèi)型。 (4)受體細(xì)胞的選擇原理。,【解析】(1)當(dāng)限制性內(nèi)切酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制性內(nèi)切酶在它識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的是平末端。 (2)為使運(yùn)載體與目的基因相連，不同的限制性內(nèi)切酶應(yīng)該切出相同的黏性末端。,(3)DNA連接酶根據(jù)其來(lái)源的不同分為兩類(lèi)，一類(lèi)是從大腸桿菌中分離得到的，稱為EcoliDNA連接酶，另一類(lèi)是從T4噬菌體中分離出來(lái)的，稱為T(mén)4DNA連接酶。 (4)反轉(zhuǎn)錄是指以RNA為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成DNA的過(guò)程，可以在體外短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增DNA的技術(shù)叫PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))

6、。,(5)基因工程中可以作為運(yùn)載體的除質(zhì)粒外，還有噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。 (6)大腸桿菌細(xì)胞有細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，能阻止質(zhì)粒(外源DNA)等物質(zhì)的進(jìn)入，只能通過(guò)Ca2+處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)(這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞)才能作為受體細(xì)胞。,答案：(1)黏性末端平末端 (2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的相同 (3)EcoliT4 (4)mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR (5)噬菌體的衍生物動(dòng)植物病毒 (6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱,【延伸探究】 (1)若把平末端連接起來(lái)，應(yīng)該選用什么酶？ 提示：T4DNA連接

7、酶。 (2)切割載體和目的基因的酶是否必須選擇同一種酶，原因是什么？ 提示：不必。只要兩種酶切割產(chǎn)生的末端相同即可。,2.(2016西安模擬)正常細(xì)胞中含有抑癌的P53基因，若它失活而不能表達(dá)，則基因突變的細(xì)胞易形成腫瘤?；蛑委熌[瘤是根本的方法，腺病毒以其嗜好增殖細(xì)胞和對(duì)人體基本無(wú)害而成為良好的基因載體。野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復(fù)制基因E1，因此需要重新構(gòu)建有療效的、安全的腺病毒。圖甲、乙中箭頭所指為相應(yīng)限制酶切點(diǎn)。,(1)構(gòu)建重組腺病毒時(shí)，限制酶最好選擇__________ ________，這樣既可以去除________基因以防止病毒復(fù)制后損傷健康細(xì)胞

8、，同時(shí)還能破壞____________基因以防止其_____________________________。,(2)將目的基因與腺病毒重組時(shí)，重組的成功率較低，依然還有大量非重組的野生型病毒的DNA，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________________。 (3)某DNA分子片段含有1 000個(gè)堿基對(duì)(即bp)。經(jīng)擴(kuò)增后，通過(guò)只用限制酶EcoR與同時(shí)用EcoR和Hal兩種方法切割，其電泳結(jié)果如圖丙所示，可推斷限制酶Hal在該DNA片段上的切割點(diǎn)有________個(gè)。,【解析】(1)根據(jù)題干信息“野生型腺病毒含有抑制 P53基因活性的55Kda基因，以及病毒復(fù)

9、制基因E1”， 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，應(yīng)選用EcoR和BamH切割載 體和含有目的基因的DNA，這樣既可以去除E1基因以防 止病毒復(fù)制后損傷健康細(xì)胞，同時(shí)還能破壞55Kda基因 以防止其抑制P53基因的活性。(2)由于切下的片段有 可能與原基因重新結(jié)合，因此將目的基因與腺病毒重,組時(shí)，重組的成功率較低，依然還有大量非重組的野 生型病毒的DNA。(3)只用限制酶EcoR切割能產(chǎn)生 700 bp、200 bp和100 bp三種長(zhǎng)度的DNA片段，同時(shí) 用EcoR和Hal兩種酶切割可產(chǎn)生420 bp、280 bp和 100 bp三種長(zhǎng)度的DNA片段，可見(jiàn)，限制酶Hal又將 長(zhǎng)度為700 bp的DNA片段

10、切成420 bp和280 bp兩段，將 長(zhǎng)度為200 bp的DNA片段切成100 bp的兩段，由此可推 斷限制酶Hal在該DNA片段上的切割位點(diǎn)有2個(gè)。,答案：(1)EcoR和BamHE155Kda抑制P53基因的活性 (2)切下片段有可能與原基因重新結(jié)合 (3)2,【方法技巧】限制酶的選擇技巧 (1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)。,應(yīng)選擇切割位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇Pst。 不能選擇切割位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇Sma。 為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用Pst和EcoR兩

11、種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn))。,(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類(lèi)。 所選限制酶要與切割目的基因的限制酶一致，以確保產(chǎn)生相同的黏性末端。 質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中限制酶Sma會(huì)破壞標(biāo)記基因；如果所選酶的切割位點(diǎn)不是一個(gè)，則切割重組后可能丟失某些片段，若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。,【加固訓(xùn)練】 1.圖甲表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列，圖乙表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和

12、酶切位點(diǎn)分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,(1)圖甲的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由______________________________連接。 (2)若用限制酶Sma完全切割圖甲中DNA片段，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為_(kāi)___________________________。,(3)若圖甲中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從隱性純合子分離出圖甲及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有______種不同DNA片段。,(4)若將圖乙中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行重組，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制

13、酶是________。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加____________的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，用影印法接種到只含____________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，可進(jìn)一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。,(5)假設(shè)用BamH切割DNA獲取目的基因，用Mbo切割質(zhì)粒，然后形成重組質(zhì)粒，若將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來(lái)，能否用BamH？____________。為什么？_______________________ _____________________________________________ _____________________________

14、_______________。,【解析】(1)DNA單鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間通過(guò)“脫氧 核糖-磷酸-脫氧核糖”連接。(2)Sma識(shí)別的序列為 CCCGGG，切割會(huì)產(chǎn)生平末端；圖甲中DNA片段含有兩個(gè) Sma識(shí)別位點(diǎn)，第一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在左端534 bp序列向 右三個(gè)堿基對(duì)的位置；第二個(gè)識(shí)別位點(diǎn)在右端658 bp 序列向左三個(gè)堿基的位置，從而兩個(gè)位點(diǎn)切割后產(chǎn)生 的DNA片段的長(zhǎng)度分布為534+3，796-3-3，658+3，,即得到的DNA片段長(zhǎng)度為537、790、661。(3)基因D的 序列中含有兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，經(jīng)過(guò)Sma完全切割會(huì)產(chǎn)生 537 bp、790 bp和661 bp三種不同長(zhǎng)度的片段，基

15、因d 的序列中含有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)，經(jīng)過(guò)切割后會(huì)產(chǎn)生 1327 bp和661 bp兩種長(zhǎng)度的片段。(4)能夠獲取目的 基因并切開(kāi)質(zhì)粒的限制酶有識(shí)別序列為GGATCC的BamH 和識(shí)別序列為GATC的Mbo，若使用Mbo會(huì)同時(shí)破壞,質(zhì)粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH來(lái)切割目的基因和質(zhì)粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于篩選出含有重組質(zhì)粒和質(zhì)粒的大腸桿菌；再用影印法接種到只含抗生素A的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞死亡，可進(jìn)一步篩選出含重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。(5)見(jiàn)答案。,答案：(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖 (2)537 bp、790 bp、661 bp(3)兩 (

16、4)BamH抗生素B抗生素A (5)不能因?yàn)橛肂amH切割DNA獲取目的基因，用Mbo切割質(zhì)粒，然后形成重組質(zhì)粒，用BamH不一定將插入在抗生素B抗性基因處的目的基因重新切割下來(lái)，因?yàn)槟康幕蚝涂股谺抗性基因拼接處含有GATC，不一定出現(xiàn)GGATCC,2.如圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)都是__________，二者還具有其他共同點(diǎn)，如__________________，_________________________(寫(xiě)出兩條即可)。 (2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為 ，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為_(kāi)________

17、___；可使用______________把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。,(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為_(kāi)________，其作用是_______________________。 (4)下列常在基因工程中用作載體的是() A.蘇云金芽孢桿菌抗蟲(chóng)基因 B.土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子 C.大腸桿菌的質(zhì)粒 D.動(dòng)物細(xì)胞的染色體,【解題指南】解答本題需注意兩點(diǎn)： (1)質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是小型環(huán)狀DNA分子。 (2)質(zhì)粒作為載體的條件以及載體的種類(lèi)。,【解析】(1)a代表的物質(zhì)是大型環(huán)狀DNA分子，質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核之外的小型環(huán)狀DNA分子，兩者都能自我復(fù)制，并蘊(yùn)含遺傳信

18、息。 (2)與質(zhì)粒DNA分子的切割末端能夠連接的目的基因切割末端之間能夠發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，可使用DNA連接酶將它們連接在一起。 (3)質(zhì)粒DNA分子上的氨芐青霉素抗性基因可以作為標(biāo)記基因，便于對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒定和篩選。,(4)作為載體必須具備的條件：在宿主細(xì)胞中能保存下來(lái)并能大量復(fù)制；有多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)；有一定的標(biāo)記基因，便于篩選。常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。蘇云金芽孢桿菌抗蟲(chóng)基因一般作為目的基因；土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子不容易在宿主細(xì)胞內(nèi)保存；動(dòng)物細(xì)胞染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，不能被限制性核酸內(nèi)切酶切割，因此不能用作載體。,答案：(1)DNA能夠自我

19、復(fù)制具有遺傳特性 (2) DNA連接酶 (3)標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇(4)C,3.(2016深圳模擬)chlL基因是藍(lán)藻DNA上控制葉綠素合成的基因，為研究該基因?qū)θ~綠素合成的控制，需要構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細(xì)胞。技術(shù)路線如圖甲所示，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：,(1)與真菌相比較，藍(lán)藻在結(jié)構(gòu)上最主要的特點(diǎn)是__________________________________________，在功能上最主要的特點(diǎn)是__________________。 (2)過(guò)程中均使用的工具酶有________________ ______________________。 (3)構(gòu)建重組質(zhì)

20、粒B在整個(gè)操作過(guò)程中的目的是_____ _________________和________________________。,(4)若含有chlL基因的DNA片段和選用的質(zhì)粒上的限制酶切割位點(diǎn)如圖乙所示。請(qǐng)回答：,構(gòu)建含chlL基因的重組質(zhì)粒A時(shí)，應(yīng)選用的限制酶是____________，對(duì)__________________進(jìn)行切割。 同時(shí)用酶1和酶4切割圖乙中的質(zhì)粒，則產(chǎn)生含有1 800對(duì)堿基和8 200對(duì)堿基的兩種片段；用圖中四種酶同時(shí)切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生含有600對(duì)堿基和8 200對(duì)堿基的兩種片段；若換用酶1和酶3同時(shí)切割此質(zhì)粒，則產(chǎn)生的片段是_____________________

21、____________ _________________。,【解析】(1)藍(lán)藻為原核生物，沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核，其體內(nèi)含有光合色素，能進(jìn)行光合作用。 (2)表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需限制酶和DNA連接酶等工具酶。 (3)由題干信息“構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細(xì)胞”可知，構(gòu)建重組質(zhì)粒B的目的在于破壞chlL基因并篩選出變異株細(xì)胞。,(4)由圖乙知，獲得chlL基因需酶1和酶3對(duì)此基因所 在的DNA進(jìn)行切割，同時(shí)對(duì)質(zhì)粒也要用同種酶切割處 理，以便構(gòu)建重組質(zhì)粒A。 由題意知四種酶同時(shí)切割時(shí)含600對(duì)堿基的片段共有 3個(gè)。若用酶1和酶3同時(shí)切割時(shí)，產(chǎn)生的片段有8 200 +600=8 800對(duì)

22、堿基；另一片段為6002=1 200對(duì)堿基。,答案：(1)沒(méi)有以核膜為界限的細(xì)胞核能夠進(jìn)行光合作用 (2)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 (3)破壞chlL基因操作成功后篩選出該變異株細(xì)胞 (4)酶1和酶3質(zhì)粒和含chlL基因的DNA 含有1 200對(duì)堿基和8 800對(duì)堿基的兩種片段,考點(diǎn)二基因工程的基本操作程序 【核心知識(shí)通關(guān)】 1.目的基因的獲?。?(1)目的基因：人們需要的基因主要是指___________的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。,編碼蛋白質(zhì),(2)三種獲取方法： 從_________中獲取目的基因 利用________擴(kuò)增目的基因 通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成

23、,,基因文庫(kù),PCR技術(shù),2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因工程的核心： (1)目的。 使目的基因在_________中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代。 使目的基因能夠_____和發(fā)揮作用。,受體細(xì)胞,表達(dá),(2)組成及作用：,啟動(dòng)子,標(biāo)記基因,目的基因,(3)構(gòu)建過(guò)程：,3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,顯微注射技術(shù),感受態(tài)細(xì)胞法,原核,Ti質(zhì)粒,染色體DNA,Ca2+,感受態(tài),4.目的基因的檢測(cè)與鑒定：,受體細(xì)胞,DNA分子雜交,轉(zhuǎn)錄,mRNA,分子雜交,翻譯,蛋白質(zhì),抗原抗體,雜交,【特別提醒】 基因工程操作的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)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

24、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。 (2)啟動(dòng)子(DNA片段)起始密碼子(RNA)；終止子(DNA片段)終止密碼子(RNA)。,(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進(jìn)行。 (4)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，其余三步都有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象。,【高考模擬精練】 1.(2014全國(guó)卷)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)，若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)理論上，基因組文庫(kù)含有生物的________基因；而cDNA文庫(kù)含有生物的________基因。,(2

25、)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫(kù)，再?gòu)闹衉_______出所需的耐旱基因。 (3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物________的體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的________，如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的________是否得到提高。,(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了__________________________(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。,【

26、解題指南】(1)題干關(guān)鍵詞：“自交”“子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為31”。 (2)關(guān)鍵知識(shí)：基因文庫(kù)類(lèi)型、基因工程操作流程,【解析】本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)。 (1)基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)，基因組文庫(kù)包含生物基因組的全部基因，cDNA文庫(kù)是以mRNA反轉(zhuǎn)錄后構(gòu)建的，只含有已經(jīng)表達(dá)的基因(并不是所有基因都會(huì)表達(dá))，即部分基因。 (2)從基因文庫(kù)中獲取目的基因需要進(jìn)行篩選。,(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細(xì)胞中。要檢測(cè)目的基因(耐旱基因)是否表達(dá)應(yīng)該用抗原抗體雜交法檢測(cè)目的基因(耐旱基因)的表達(dá)產(chǎn)物(即耐旱的相關(guān)蛋白質(zhì))；個(gè)體生物學(xué)水平

27、檢測(cè)可以通過(guò)田間試驗(yàn)，觀察檢測(cè)其耐旱情況。,(4)如果耐旱基因整合到同源染色體的一條上，則轉(zhuǎn)基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因，_表示另一條染色體上沒(méi)有相應(yīng)的基因)，A_自交后代基因型為AAA__ _=121，所以耐旱不耐旱=31，與題意相符；如果耐旱基因整合到同源染色體的兩條上，則子代將全部表現(xiàn)耐旱，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離。,答案：(1)全部部分(2)篩選 (3)乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性 (4)同源染色體的一條上,2.(2015江蘇高考)胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體，圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示-

28、半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,(1)圖1基因表達(dá)載體中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是______________。 (2)圖1中啟動(dòng)子是__________酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)；氨芐青霉素抗性基因的作用是______________________。 (3)-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部，其意義在于____________________。,(4)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈，且-半乳糖苷酶被切成多個(gè)肽段，這是因?yàn)開(kāi)_______ _

29、_____________________________。 (5)根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)推測(cè)每個(gè)胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測(cè)結(jié)果是_________，理由是_____________________________________。,【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是： (1)基因表達(dá)載體的組成和構(gòu)建過(guò)程。 (2)圖中利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程中溴化氰的處理原理。,【解析】本題考查基因工程以及蛋白質(zhì)的合成和加工 等知識(shí)。(1)基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子、終止子、目的 基因和標(biāo)記基因。(2)啟動(dòng)子是RNA聚合酶的識(shí)別和結(jié) 合位點(diǎn)。氨芐青霉素抗性基因可作為標(biāo)記基因。(3)

30、胰 島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏起來(lái)，將無(wú)法被菌 體內(nèi)的蛋白酶所識(shí)別，防止被降解。(4)溴化氰能切斷 肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵，而-半乳糖苷酶中,含有多個(gè)甲硫氨酸，并且胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸，所以溴化氰只水解-半乳糖苷酶不水解胰島素A、B鏈，從而能獲得完整的A鏈或B鏈。(5)胰島素分子含有兩條鏈，至少有2個(gè)游離氨基分別位于2條肽鏈的一端，并且R基團(tuán)中可能也含有游離的氨基。,答案：(1)終止子(2)RNA聚合作為標(biāo)記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來(lái) (3)防止胰島素的A、B鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解 (4)-半乳糖苷酶中含多個(gè)甲硫氨酸，而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸 (5)至少2個(gè)兩條

31、肽鏈的一端各有一個(gè)游離的氨基，氨基酸R基團(tuán)中可能還含有游離的氨基,3.(2016鄭州模擬)我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖，請(qǐng)分析回答：,(1)鐵結(jié)合蛋白基因來(lái)自菜豆，可通過(guò)________技術(shù)擴(kuò)增獲取，如果該基因脫氧核苷酸序列已知且比較小，還可用________方法直接人工合成。 (2)鐵結(jié)合蛋白基因需插入重組Ti質(zhì)粒上的________ ___________之間。,(3)將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得______

32、___ ___________________；培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是________________________________。檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因稻米中______________________。,(4)將T0代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測(cè)各單株的潮霉素抗性。若少數(shù)T1代株系的所有植株都表現(xiàn)為對(duì)潮霉素敏感，但其體內(nèi)能檢測(cè)到鐵結(jié)合蛋白基因，造成這一結(jié)果最可能的原因是_______________ __________________。,【解析】(1)獲取目的基因的方法有三種：從基因 文庫(kù)中獲取，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增，人工合成(化學(xué) 合成)。如果

33、基因的脫氧核苷酸序列已知且比較小， 可以通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)合成法獲得此目的基因，再 用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。(2)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。(3)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因?yàn)槌泵顾乜剐曰颍?因此通過(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織。培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度比例不同。檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻成熟種子中鐵的含量。(4)如果體內(nèi)能檢測(cè)到鐵結(jié)合蛋白基因，而表現(xiàn)為對(duì)潮霉素敏感，最有可能的就是潮霉素抗性基因沒(méi)有表達(dá)或者潮霉素抗性基因丟失。,答案：(1)PCR化學(xué)(2)啟動(dòng)子和終止子

34、(3)含有重組質(zhì)粒的愈傷組織生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的濃度比例(植物激素比例)鐵的含量 (4)潮霉素基因沒(méi)有表達(dá)(或潮霉素基因丟失等),【加固訓(xùn)練】 1.(2015江蘇高考)熒光原位雜交可用熒光標(biāo)記的特異DNA片段為探針，與染色體上對(duì)應(yīng)的DNA片段結(jié)合，從而將特定的基因在染色體上定位。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,(1)DNA熒光探針的制備過(guò)程如圖1所示，DNA酶隨機(jī)切開(kāi)了核苷酸之間的__________鍵從而產(chǎn)生切口，隨后在DNA聚合酶作用下，以熒光標(biāo)記的__________為原料，合成熒光標(biāo)記的DNA探針。,(2)圖2表示探針與待測(cè)基因結(jié)合的原理。先將探針與染色體共同煮沸，使DNA雙鏈中__________

35、鍵斷裂，形成單鏈。隨后在降溫復(fù)性過(guò)程中，探針的堿基按照__________原則，與染色體上的特定基因序列形成較穩(wěn)定的雜交分子。圖中兩條姐妹染色單體中最多可有__________條熒光標(biāo)記的DNA片段。,(3)A、B、C分別代表不同來(lái)源的一個(gè)染色體組，已知AA和BB中各有一對(duì)同源染色體可被熒光探針標(biāo)記。若植物甲(AABB)與植物乙(AACC)雜交，則其F1有絲分裂中期的細(xì)胞中可觀察到_______個(gè)熒光點(diǎn)；在減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中分別可觀察到_________個(gè)熒光點(diǎn)。,【解析】本題考查基因工程中工具酶的作用機(jī)理、DNA 分子雜交和減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。(1)由圖1可知，DNA 酶使DN

36、A鏈斷裂，即作用于相鄰脫氧核苷酸之間的磷 酸二酯鍵；DNA合成原料為脫氧核苷酸。(2)通過(guò)熱變 性，使DNA堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂，復(fù)性時(shí)能重新形成 氫鍵，并且遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，形成雜交DNA分 子。兩條姐妹染色單體，含有4條模板鏈，最多可與4 個(gè)被標(biāo)記的DNA鏈結(jié)合形成4個(gè)熒光標(biāo)記雜交DNA分子。,(3)根據(jù)減數(shù)分裂，植物甲(AABB)形成的配子染色體組 成為(AB)，與植物乙(AACC)的配子(AC)受精后，合子 染色體組成為(AABC)，又由于AA和BB中各有一對(duì)同源 染色體可被熒光探針標(biāo)記，則AABC將會(huì)有3條染色體被 標(biāo)記，6條染色單體可以觀察到6個(gè)熒光點(diǎn)。AABC減數(shù) 分裂時(shí)，A

37、A兩個(gè)染色體組可以正常聯(lián)會(huì)，并且同源染 色體分離，減數(shù)第一次分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞分別獲,得一個(gè)A染色體組，而B(niǎo)染色體組內(nèi)的染色體隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞，因此其中一個(gè)子細(xì)胞含有A和B染色體組內(nèi)2條能被標(biāo)記的染色體，標(biāo)記4個(gè)染色單體、可以看到4個(gè)熒光點(diǎn)，另一個(gè)子細(xì)胞只含有A中1條能被標(biāo)記的染色體，2個(gè)染色單體可以觀察到2個(gè)熒光點(diǎn)。,答案：(1)磷酸二酯脫氧核苷酸 (2)氫堿基互補(bǔ)配對(duì)4 (3)62和4,2.(2015荊州模擬)口蹄疫是由RNA病毒引起的一種偶蹄目動(dòng)物傳染病。科學(xué)家嘗試?yán)棉D(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)口蹄疫疫苗(其主要成分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VP1)，過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：,(1)若要

38、檢測(cè)轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，除檢測(cè)標(biāo)記基因的產(chǎn)物外，還可采用____________技術(shù)，檢測(cè)目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。 (2)在該過(guò)程中，研究人員首先獲取了目的基因，并采用PCR技術(shù)，對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。該技術(shù)需要的條件是：引物、酶、原料和________；然后構(gòu)建基因表達(dá)載體?；虮磉_(dá)載體中，除了具有目的基因、啟動(dòng)子和終止子之外，還需具有____________________。,(3)圖示代表的過(guò)程所運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是________________。,【解析】(1)若要檢測(cè)轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，除檢測(cè)標(biāo)記基因的產(chǎn)物外，還可采用分子雜交技術(shù)，檢測(cè)目的基因在番茄體內(nèi)是否轉(zhuǎn)錄。(2)利用PCR技

39、術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，其過(guò)程中需要的條件是：引物、酶、原料和模板；然后構(gòu)建基因表達(dá)載體?；虮磉_(dá)載體中，除了具有目的基因、啟動(dòng)子和終止子之外，還需具有標(biāo)記基因。(3)圖示代表基因工程，基因工程運(yùn)用了基因重組的遺傳學(xué)原理。,答案：(1)分子雜交 (2)模板標(biāo)記基因 (3)基因重組,3.(2015威海模擬)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)細(xì)菌是理想的受體細(xì)胞，這是因?yàn)樗黖_________ _______________________。 (2)質(zhì)粒A與目的基因結(jié)合時(shí)，首先需要用______

40、___ __________酶將質(zhì)粒切開(kāi)“缺口”，然后用_______ _____________酶將質(zhì)粒與目的基因“縫合”起來(lái)。,(3)若將細(xì)菌B先接種在含有________的培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)，說(shuō)明該細(xì)菌中已經(jīng)導(dǎo)入外源質(zhì)粒，但不能說(shuō)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(shuō)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。,【解析】(1)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的受體細(xì)胞。 (2)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(lái)。(3)質(zhì) 粒A和重組質(zhì)粒中都

41、有完整的抗氨芐青霉素基因，因此 細(xì)菌有氨芐青霉素抗性說(shuō)明該細(xì)菌中已經(jīng)導(dǎo)入外源質(zhì) 粒，但不能說(shuō)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)，因此細(xì)菌對(duì)四環(huán)素?zé)o抗性則說(shuō)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)繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少 (2)限制性核酸內(nèi)切DNA連接 (3)氨芐青霉素四環(huán)素,考點(diǎn)三基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程 【核心知識(shí)通關(guān)】 1.基因工程的應(yīng)用： (1)乳腺生物反應(yīng)器。 優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取等。,操作過(guò)程：獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中形成早期胚胎將胚胎移植到受體動(dòng)物子宮內(nèi)發(fā)育

42、成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物在雌性個(gè)體中目的基因表達(dá)，從分泌的乳汁中提取所需蛋白質(zhì)。,(2)基因工程藥品。 生產(chǎn)方式：利用基因工程培育“工程菌”來(lái)生產(chǎn)藥品。 a.“工程菌”：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類(lèi)細(xì)胞株系，如含有人胰島素基因的大腸桿菌菌株、含有抗蟲(chóng)基因的土壤農(nóng)桿菌菌株等。,b.通過(guò)基因工程生產(chǎn)的藥品，從化學(xué)成分上分析都應(yīng)該是蛋白質(zhì)類(lèi)。 成果：生產(chǎn)出細(xì)胞因子、_____、疫苗、激素等。,抗體,(3)基因診斷。 方法：________________(即DNA探針?lè)?。 主要過(guò)程： 將互補(bǔ)的雙鏈DNA解旋 獲得單鏈DNA片段 ,DNA分子雜交技術(shù),用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑標(biāo)記單

43、鏈DNA片段 引入待檢測(cè)的DNA樣品中 檢測(cè)DNA樣品,(4)基因治療。 方法：基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等。,類(lèi)型。 a._____基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)，如腺苷酸脫氨酶基因的轉(zhuǎn)移。 b._____基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的方法。,體外,體內(nèi),2.蛋白質(zhì)工程： (1)目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白 質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行_________。 (2)操作手段：基因修飾或_________。,分子設(shè)計(jì),基因合成,(3)設(shè)計(jì)流程：,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),氨基酸序列,脫氧核

44、苷酸序列,功能,【特別提醒】 有關(guān)基因工程應(yīng)用的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)動(dòng)物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，而不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。 (2)Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并無(wú)毒性，進(jìn)入昆蟲(chóng)消化道被分解成多肽后產(chǎn)生毒性。,(3)青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，不是通過(guò)基因工程產(chǎn)生的。 (4)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。,【高考模擬精練】 1.(2015全國(guó)卷)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙

45、氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉?wèn)題：,(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的____________進(jìn)行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾____________基因或合成____________基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括____________的復(fù)制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_________________________。,(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過(guò)____________和________

46、____，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物____________進(jìn)行鑒定。 【解題指南】題干關(guān)鍵信息：遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)。,【解析】本題考查蛋白質(zhì)工程和中心法則的相關(guān)內(nèi)容。 (1)蛋白質(zhì)P1是由蛋白質(zhì)P改變了兩個(gè)氨基酸序列得到的，故若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列進(jìn)行改造。,(2)P1基因可以在P基因的基礎(chǔ)上經(jīng)修飾改造而成，也可以根據(jù)氨基酸序列用化學(xué)方法合成。中心法則的內(nèi)容為： 包括DNA的復(fù)制、RNA的復(fù)制、遺傳信息由DNARNA、由RNADNA、由RNA蛋白質(zhì)五個(gè)過(guò)程。,(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑

47、是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。該基因表達(dá)后得到相應(yīng)蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是否符合我們的設(shè)計(jì)要求，還需要進(jìn)一步對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行檢測(cè)與鑒定。,答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu)) (2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì)) DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯) (3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能,2.(2015海南高考)在體內(nèi)，人胰島素基因表達(dá)可合成出一條稱為前胰島素原的肽鏈，此肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中經(jīng)酶甲切割掉氨基端一段短肽后成為胰島素原，進(jìn)入高爾基體的胰島素原經(jīng)酶乙切割去除中間片段C后，產(chǎn)生A、B兩條肽鏈

48、，再經(jīng)酶丙作用生成由51個(gè)氨基酸殘基組成的胰島素。目前，利用基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素。回答下列問(wèn)題：,(1)人體內(nèi)合成前胰島素原的細(xì)胞是____________，合成胰高血糖素的細(xì)胞是____________。 (2)可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的____________序列，用該序列與質(zhì)粒表達(dá)載體構(gòu)建胰島素原基因重組表達(dá)載體。再經(jīng)過(guò)細(xì)菌轉(zhuǎn)化、篩選及鑒定，即可建立能穩(wěn)定合成____________的基因工程菌。,(3)用胰島素原抗體檢測(cè)該工程菌的培養(yǎng)物時(shí)，培養(yǎng)液無(wú)抗原抗體反應(yīng)，菌體有抗原抗體反應(yīng)，則用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí)，應(yīng)從____________中分離、純化胰島

49、素原。胰島素原經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。,【解題指南】(1)題干關(guān)鍵信息：“基因工程技術(shù)可大量生產(chǎn)胰島素”。 (2)關(guān)鍵知識(shí)：基因工程的操作流程、目的基因產(chǎn)物的分離、純化。,【解析】本題主要考查基因工程的有關(guān)內(nèi)容。 (1)由題干信息可知，前胰島素原在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)加工后成為胰島素，人體合成胰島素的細(xì)胞是胰島B細(xì)胞，所以合成前胰島素原的細(xì)胞也是胰島B細(xì)胞；而胰島A細(xì)胞合成的激素是胰高血糖素。,(2)真核生物的目的基因可用人工合成的方法合成，可根據(jù)胰島素原的氨基酸序列，設(shè)計(jì)并合成編碼胰島素原的DNA序列(即目的基因)；合成的DNA序列經(jīng)過(guò)修飾與質(zhì)粒構(gòu)建胰島素原基因表達(dá)載體，導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)，經(jīng)轉(zhuǎn)化后篩選鑒定

50、，最終得到能穩(wěn)定合成胰島素原的基因工程菌。,(3)由題目信息可知，培養(yǎng)液無(wú)抗原抗體反應(yīng)，菌體有抗原抗體反應(yīng)，所合成的胰島素原存在于菌體內(nèi)，所以用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時(shí)，應(yīng)從菌體中分離、純化胰島素原，經(jīng)酶處理便可轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝u素。 答案：(1)胰島B細(xì)胞胰島A細(xì)胞 (2)DNA胰島素原(3)菌體,3.(2016長(zhǎng)沙模擬)科學(xué)家對(duì)鼠源雜交瘤抗體進(jìn)行改造，生產(chǎn)出效果更好的鼠人嵌合抗體，用于癌癥治療。下圖表示形成鼠人嵌合抗體的過(guò)程，據(jù)圖回答：,(1)改造鼠源雜交瘤抗體，生產(chǎn)鼠人嵌合抗體，屬于______________(生物工程)的范疇。 (2)圖示過(guò)程是根據(jù)預(yù)期的________________，設(shè)計(jì)_

51、_________________，最終必須對(duì)__________進(jìn)行操作，此操作中改變的是__________。,(3)經(jīng)過(guò)改造的鼠人嵌合抗體，與鼠源雜交瘤抗體相比較，突出的優(yōu)點(diǎn)是__________________________(從免疫角度考慮)。 (4)上述過(guò)程中對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)難度最大的是________ ______________________。,【解析】(1)通過(guò)圖示可知鼠人嵌合抗體是通過(guò)人工設(shè)計(jì)而形成的特定功能的蛋白質(zhì)，其生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(2)蛋白質(zhì)工程的流程：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。(3)從免疫的角度考慮，對(duì)人體來(lái)說(shuō)鼠源抗體為抗原，若利用人的抗體與之嵌合，則排斥作用會(huì)減輕，對(duì)人體的負(fù)作用會(huì)減小。(4)由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易確定，所以成為蛋白質(zhì)工程中最大的障礙。,答案：(1)蛋白質(zhì)工程 (2)嵌合抗體功能嵌合抗體的結(jié)構(gòu)基因堿基對(duì) (3)對(duì)人體的不良反應(yīng)減小 (4)設(shè)計(jì)嵌合抗體的空間結(jié)構(gòu),