1、现代生物科技专题基 因 工 程一、DNA重组技术的基本工具(填空)1限制性核酸内切酶“分子手术刀”。(1)来源：主要从_中分离纯化出来的。(2)作用特点：能够识别双链DNA分子_，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_断开。(3)作用结果：产生_或_。答案：1(1)原核细胞(2)特定核苷酸序列磷酸二酯键(3)黏性末端平末端2DNA连接酶“分子缝合针”。(1)作用：将_拼接成新的DNA分子。(2)种类： Ecoli DNA连接酶：只能连接_ T4 DNA连接酶：既能连接 又能连接答案：2(1)DNA片段(2)黏性末端黏性末端平末端3基因进入受体细胞的载体“分子运输车”。(1)作用：将_送入受
2、体细胞中。(2)常用种类：_、噬菌体的衍生物、_。(3)特点：含有_、_切点，能在受体细胞中_。答案：3(1)目的基因(2)质粒动植物病毒(3)标记基因多个限制酶复制并稳定保存二、基因工程的基本操作程序(填空) 目的基因 主要指编码蛋白的第一步 从基因文库中获取目的基因目的基因 方法 利用扩增目的基因的获取 用直接人工合 启动子位于基因首端，是 识别和结合部位第二步 终止子位于基因 ，使转录在所需地方停止基因表达 标记基因鉴别受体细胞中是否含有，载体构建 从而将含 的细胞筛选出来 目的基因是插入的外源基因 导入植物细胞常用方法 、基因第三步 枪法和 将目的基因 导入动物细胞常用方法 导入受体细
3、胞 导入微生物细胞常用方法 检测目的基因是否插入到染色体DNA上常用第四步 技术目的基因 检测目的基因是否转录出了mRNA可用的检测与 技术表达 检测目的基因是否翻译成蛋白质可用 杂交 检测转基因植物是否具有抗虫或抗病特性，可 做的接种实验答案：结构基因PCR技术化学方法RNA聚合酶尾端目的基因目的基因农杆菌转化法花粉管通道法显微注射法Ca2处理法DNA分子杂交分子杂交抗原抗体抗虫或抗病三、基因工程的应用(填表)技术名称应用动物基因工程提高动物_来提高产品产量；改善畜产品品质；用转基因动物生产_；用转基因动物作器官移植的供体植物基因工程培育_植物、抗病转基因植物和_植物；利用转基因改良植物的品
4、质基因治疗把_导入病人体内，使_发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，分为_基因治疗和_基因治疗答案：生长速率药物抗虫转基因抗逆转基因正常基因该基因的表达产物体外体内四、蛋白质工程的崛起(判断正误)1蛋白质工程是对组成蛋白质的氨基酸或蛋白质的空间结构进行操作，来改造蛋白质的技术。()2蛋白质工程的流程是：预期蛋白质功能设计预期蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。()答案：1. 2.1(2013江苏卷，22)(多选)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()A
5、设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列CPCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析：设计引物时应当与表达载体两端的序列进行互补配对A错误；PCR法扩增目的基因只需要知道基因两端的序列设计合适的引物即可，而不必知道其全部序列，B正确；PCR中应用耐高温的DNA聚合酶C错误；根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞，以有利于基因的表达，D正确，因此答案为BD。答案：BD2(2013安徽卷，6)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是()A
6、根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置解析：根据菌落数只能大约推测出活菌数，A错误；外源DNA作为一个完整的基因，自身含有启动子和终止子，B错误；DNA杂交是利用碱基互补配对原则进行的，C错误；因为放射性标记的DNA探针能与相应的DNA杂交，而产生放射自显影，而只有特定的DNA才与探针相结合，所以可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置，D正确。答案：D3将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通
7、过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()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至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析：将重组质粒导入大肠杆菌中并成功表达，说明大肠杆菌内至少含有一个重组质粒；每个重组质粒都含有目的基因ada，则该重组质粒至少含一个能被该限制性核酸内切酶切割的位点；限制性核酸内切酶具有特异性，种类不同，识别的位点不同，切割出的黏性末端也就不同，因此并不是每个位点都能插入ada；根据题干信息，导入重组质粒的大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶，说明插
8、入的ada至少表达出一个腺苷酸脱氨酶分子。答案：C4北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：将多个抗冻基因编码区相连成能表达的新基因，合成的蛋白质为新的蛋白质，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，故选项B正确；
9、过程是利用反转录法合成目的基因，由于没有非编码区和编码区中的内含子，不能用于比目鱼基因组测序；用作载体的质粒，必须具有标记基因才能便于检测和筛选；应用DNA探针技术，可检测转基因抗冻番茄中目的基因的存在和转录，但不能检测是否成功表达，故选项A、C、D错误。答案：B5(2013北京卷，30)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，
10、需要的两类酶是_和_。将重组质粒显微注射到斑马鱼_中，整合到染色体上的G基因_后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测：亲代M的基因型是_(选填选项前的符号)。aDDgg bDdgg子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括_(选填选项前的符号)。aDDGG bDDGg cDdGG dDdGg(3)杂交后，出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代_(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的_发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为_。解析：(1)基因工程操作
11、过程中需要两类工具酶：限制性核酸内切酶DNA连接酶。动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵。(2)由于出现了绿色荧光(D_G_)和红色荧光(ddgg)的子代胚胎，则亲代M中必定均含有d基因，同时可推出M和N的基因型是：Ddgg、DdGg，由此可知第一问选b，第二问选b、d。(3)由题可知，D与G是连锁遗传的，再由第(2)题的分析可知，其基因分析如下图(左)所示，因此正常情况不会产生红绿荧光胚胎，除非亲代N的在减数分裂过程中同源染色体发生了交叉互换，形成如下图(右)所示的情况。若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg)占的比例为x，则dG占的比例为x/2，又因亲代M产生两种比例相等的配子：Dg、dg，则可知子代胚胎中红绿荧光胚胎的概率为x/4，即：x/4(红绿荧光胚胎数量/胚胎总数)，可推出重组的配子比例为：4红绿荧光胚胎数量/胚胎总数。答案：(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶受精卵表达(2)bb、d(3)N非姐妹染色单体4(红绿荧光胚胎数量/胚胎总数)6
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