最高考生物复习专题26基因工程市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

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656个碱基对),利用基因工程大量制备-淀粉酶,试验流程见图。请回答以下,问题:,(1)利用PCR技术扩增-淀粉酶基因前,需先取得细菌,。,(2)为了便于扩增DNA片段与表示载体连接,需在引物,端加上限制性酶切位点,且常在两条引物上设计加入不一样限制性酶切位点,主要目标是,。,第9页,(3)进行扩增时,反应温度和时间需依据详细情况进行设定,以下选项中,设定与引物,相关,设定与扩增片段长度相关。(填序号),变性温度退火温度延伸温度变性时间,退火时间延伸时间,(4)下列图表示筛选取得工程菌中编码-淀粉酶mRNA 部分碱基序列:,5-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU,-3,图中虚线框内mRNA片段包含,个密码子,如虚线框后序列未知,预测虚线框后第,一个密码子最多有,种。,(5)取得工程菌表示-淀粉酶后,为探究影响酶活性原因,以浓度为1%可溶性淀粉为底,物测定酶活性,结果以下:,第10页,缓冲液,50 mmol/L,Na,2,HPO,4,-KH,2,PO,4,50 mmol/L,Tris-HCl,50 mmol/L,Gly-NaOH,pH,6.0,6.5,7.0,7.5,75,8.0,8.5,9.0,9.0,9.5,10.0,10.5,酶相对,活性%,25.4,40.2,49.8,63.2,70.1,95.5,99.5,85.3,68.1,63.7,41.5,20.8,依据上述试验结果,初步判断该-淀粉酶活性最高条件为,。,第11页,答案,(8分),(1)基因组DNA(2)5使DNA片段能定向插入表示载体,降低自连,(3)(4)813,(5)pH为8.5,缓冲液为50 mmol/L Tirs-HCl,解析,(1)由题干信息可知某种海洋细菌含有-淀粉酶基因,所以在扩增-淀粉酶基因前需先,从细菌中提取细菌基因组DNA。(2)因为引物作用是引导子链延伸,将脱氧核苷酸连接,到引物上时,是与引物3端相连,由此确定需在引物5端加上限制性酶切位点。常在两,条引物上加入不一样限制酶切位点主要目标是使DNA片段能定向插入表示载体,预防本身,相连。(3)进行PCR扩增时,退火温度与引物长短和碱基种类相关。延伸时间长短设定与,扩增片段长度相关。(4)密码子是指mRNA上决定一个氨基酸三个相邻碱基,该mRNA,上5端为AUG(起始密码子),所以可依据三个碱基是一个密码子来分析图中虚线框中碱基,可得出共有8个密码子。因为虚线框后第一个密码子已经固定为U,所以还有2个碱基未知,共可能有种数为4,4=16,又因为UAG、UGA、UAA为终止密码子,所以决定氨基酸密码,子最多有13种。(5)据表格数据可知:-淀粉酶在pH为8.5、缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl条,件下相对活性为99.5%,初步判断此条件下酶活性最高。,第12页,5.,(天津理综,10,14分)甲型流感病毒为RNA病毒,易引发流感大规模流行。我国科学家在2,0创造了一个制备该病毒活疫苗新方法,主要步骤以下。,(1)改造病毒部分基因,使其失去在正常宿主细胞内增殖能力。以病毒RNA为模板,逆转录,成对应DNA后,利用,技术扩增,并将其中一些基因(不包含表面抗原基因)内个别编码,氨基酸序列替换成编码终止密码子序列。与改造前基因相比,改造后基因表示时不,能合成完整长度,所以不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其它基因,分别构建重组质粒,并保留。,(2)构建适合改造病毒增殖转基因宿主细胞。设计合成一个特殊tRNA基因,其产物反密,码子能与(1)中终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与,连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞,进行分子杂交判定,筛选取得成功表示上,述tRNA转基因宿主细胞。,(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中重组质粒导入(2)中转基因宿主细胞,并在补加,培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造病,毒基因完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。,第13页,特殊tRNA基因转录时,识别其开启子酶是,(单项选择)。,A.病毒DNA聚合酶,B.宿主DNA聚合酶,C.病毒RNA聚合酶,D.宿主RNA聚合酶,(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖,没有致病性,所以不经灭活或减毒即可制成疫,苗。与不具侵染性流感病毒灭活疫苗相比,该病毒活疫苗优势之一是可引发,免,疫,增强免疫保护效果。,答案,(共14分),(1)PCR多肽(或蛋白质),(2)载体总RNA,(3)非天然氨基酸(Uaa)D,(4)细胞,第14页,解析,本题主要考查基因工程相关知识。(1)利用PCR技术体外扩增DNA。若将基因中个,别编码氨基酸序列替换为编码终止密码子序列,则改造后基因转录合成mRNA中,终,止密码子提前出现,将不能控制合成完整长度多肽(或蛋白质)。(2)目标基因只有与载体连,接后才能导入宿主细胞。可提取宿主细胞总RNA进行分子杂交判定,以筛选取得成功表示,题述tRNA转基因宿主细胞。(3)由(2)知,转基因宿主细胞含有特殊tRNA基因转录tR-,NA,该tRNA反密码子可与终止密码子配对,并可携带非天然氨基酸(Uaa),所以培养基中需,补加非天然氨基酸(Uaa)。病毒中基因进行转录时,识别其开启子酶是宿主RNA聚合,酶。(4)因该病毒疫苗含有侵染性,故可引发细胞免疫。,疑难突破,(1)由(1)中“个别编码氨基酸序列替换成编码终止密码子序列”可知,改造后,基因表示时不能合成完整长度多肽。,(2)由(2)中特殊tRNA能与终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)可知,转基因,宿主细胞可利用非天然氨基酸Uaa,所以培养基中需加入非天然氨基酸Uaa。,(3)灭活了病毒已不含有侵染性,所以,只能引发体液免疫;而具侵染性病毒可引发细胞免,疫。,第15页,6.,(课标全国,38,15分)真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物,没有真核生物所含有切除内含子对应RNA序列机制。已知在人体中基因A(有内含子),能够表示出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答以下问题:,(1)某同学从人基因组文库中取得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原,因是,。,(2)若用家蚕作为表示基因A受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选取,作为载体,其原因是,。,(3)若要高效地取得蛋白A,可选取大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌含有,(答出两点即可)等优点。,(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用检测物质是,(填“蛋白A,基因”或“蛋白A抗体”)。,(5)艾弗里等人肺炎双球菌转化试验为证实DNA是遗传物质做出了主要贡献,也能够说是基,因工程先导,假如说他们工作为基因工程理论建立提供了启示,那么,这一启示是,。,第16页,答案,(1)基因A有内含子,在大肠杆菌中,其初始转录产物中与内含子对应RNA序列不能被,切除,无法表示出蛋白A,(2)噬菌体噬菌体宿主是细菌,而不是家蚕,(3)繁殖快、轻易培养,(4)蛋白A抗体,(5)DNA能够从一个生物个体转移到另一个生物个体,第17页,解析,本题主要包括基因文库与cDNA文库差异、基因工程步骤、基因工程产物检测,方法等知识,意在考查考生提取知识、分析和归纳知识能力。(1)真核生物和原核生物基,因结构不一样,真核生物基因中存在内含子等不能编码蛋白质序列,原核生物基因中不存,在内含子。真核生物在基因表示时,转录出RNA需要将内含子对应RNA序列切除后才可,进行翻译。从人基因组文库中取得基因 A 中含有内含子,而作为原核生物大肠杆菌不,能切除内含子对应RNA序列,故基因 A 在大肠杆菌中无法表示出蛋白A。(2)病毒对宿主细,胞侵染含有特异性,噬菌体是专门侵染细菌病毒,不能侵染家蚕细胞,故可选取可感染家蚕,昆虫病毒作为载体。(3)与真核生物相比,大肠杆菌等原核生物含有繁殖快、轻易培养、遗,传物质相对较少等优点,所以在基因工程中惯用原核生物作为受体细胞。(4)检测基因A 是否,翻译出蛋白A,普通用抗原抗体杂交方法,即用蛋白 A 抗体与从细胞中提取蛋白质进,行杂交,观察是否出现杂交带。(5)肺炎双球菌转化试验实质是 S型菌 DNA 进入 R 型菌,体内,并可在 R 型菌体内完成表示,这证实了 DNA 能够从一个生物个体转移到另一个生物个,体,为基因工程奠定了理论基础。,知识拓展,真核生物基因中通常有内含子,原核生物基因中不含有内含子原核生物不能切,除内含子转录RNA序列,故基因工程中不能将真核生物基因直接导入原核生物,而常使用,反转录方法先取得真核生物cDNA(不含内含子),再进行下一步操作。,第18页,7.,(课标全国,38,15分)几丁质是许多真菌细胞壁主要成份,几丁质酶可催化几丁质水,解。经过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病能力。回答以下问题:,(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶mRNA,常选取嫩叶而不选取老叶,作为试验材料,原因是,。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制,剂,其目标是,。,(2)以mRNA为材料能够取得cDNA,其原理是,。,(3)若要使目标基因在受体细胞中表示,需要经过质粒载体而不能直接将目标基因导入受体细,胞,原因是,(答出两点即可)。,(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成化学键是,。,(5)若取得转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物基因组中)抗真菌病能力没有提,高,依据中心法则分析,其可能原因是,。,第19页,答案,(1)嫩叶组织细胞易破碎预防RNA降解(2)在逆转录酶作用下,以mRNA为模板按,照碱基互补配正确标准能够合成cDNA(3)目标基因无复制原点;目标基因无表示所需开启,子(4)磷酸二酯键(5)目标基因转录或翻译异常,解析,本题主要考查基因工程相关知识,考查学生获取知识,分析与归纳知识等能力。(1)从植物体中提取mRNA需要破碎组织细胞,嫩叶比老叶组织细胞易破碎,mRNA提取效率高。,因为植物组织中存在RNA酶能将RNA分解,所以试验过程中要添加RNA酶抑制剂以降低,RNA酶活性,保护提取RNA不被分解。(2)cDNA是在逆转录酶作用下,以mRNA为模板,按照碱基互补配正确标准合成。(3)因为目标基因无复制原点,也无基因表示所需开启子,和终止子,所以需与质粒构建重组质粒后再导入受体细胞。(4)DNA连接酶能够催化两个DNA,片段黏性末端或平末端连接形成磷酸二酯键。(5)几丁质酶基因已经整合到植物基因组,中,不过转基因植株抗真菌病能力没有提升,说明转基因植株体内不存在抗菌活性蛋白,即几,丁质酶基因转录或翻译过程出现异常,从而造成几丁质酶基因没有正常表示合成抗菌活性蛋白。,知识归纳,走出基因工程5大易混点,(1)限制酶含有特异性,即一个限制酶只能识别特定碱基序列,并在特定位点上进行切割;,限制酶不切割本身DNA原因是原核生物DNA分子中不存在该酶识别序列或识别序列已,经被修饰。,第20页,(2)切取目标基因与切割载体时“只能”使用“同一个酶”?,在获取目标基因和切割载体时通惯用同一个限制酶,以取得相同黏性末端。但假如用两,种不一样限制酶切割后形成黏性末端相同,在DNA连接酶作用下目标基因与载体也能够连,接起来。,为了防止目标基因和质粒本身环化和随意连接,可使用不一样限制酶切割目标基因和质,粒,使目标基因和载体各含有两个不一样黏性末端。,(3)开启子,起始密码子,终止子,终止密码子,开启子:一段有特殊结构DNA片段,位于基因首端。它是RNA聚合酶识别、结合部,位。,终止子:一段有特殊结构DNA短片段,位于基因尾端。作用是使转录过程停顿。,起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程开启和终止。,(4)目标基因插入位点不是随意:基因表示需要开启子与终止子调控,所以目标基因插,入位点应在开启子与终止子之间,若目标基因插在开启子内部,开启子将失去原功效。,(5)基因工程操作过程中只有第三步(将目标基因导入受体细胞)没有碱基互补配对现象。第,第21页,一步用PCR或人工合成法取得DNA过程中存在碱基互补配对,第二步黏性末端连接时存在碱,基互补配对,第四步分子杂交及基因表示时存在碱基互补配对。,第22页,8.,(课标全国,38,15分)编码蛋白甲DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组,成,编码蛋白乙和丙序列由序列甲部分片段组成,如图1所表示。,回答以下问题:,(1)现要经过基因工程方法取得蛋白乙,若在开启子下游直接接上编码蛋白乙DNA序列,(TTCGCTTCT,CAGGAAGGA),则所构建表示载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是,。,(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合,第23页,酶、引物等,还加入了序列甲作为,加入了,作为合成DNA原料。,(3)现经过基因工程方法取得了甲、乙、丙三种蛋白,要判定这三种蛋白是否含有刺激T淋巴,细胞增殖作用,某同学做了以下试验:将一定量含T淋巴细胞培养液平均分成四组,其中,三组分别加入等量蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定时检测T淋巴细胞浓度,结果,如图2。,由图2可知:当细胞浓度到达a时,添加蛋白乙培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要,使T淋巴细胞继续增殖,可采取方法是,。细胞培养过程中,培养箱中,通常要维持一定CO,2,浓度,CO,2,作用是,。,仅依据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺乏,(填“A”“B”“C”,“D或“E”)片段所编码肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖效果。,第24页,答案,(1)编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出mRNA无起始密码子(2)模板dNTP,(3)进行细胞传代培养维持培养液pHC,解析,本题主要考查基因工程技术和动物细胞培养技术相关知识。(1)由题干中编码蛋白,乙DNA序列可知,编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出mRNA上没有起始密码子,AUG。(2)PCR需要条件包含引物、耐高温DNA聚合酶、DNA模板、四种游离脱氧核,苷酸等。(3)动物细胞培养中,细胞含有贴壁生长以及接触抑制特点,当细胞浓度到达a时,若要使T淋巴细胞继续增殖,需要在培养基中加入胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁生长细,胞并分瓶进行传代培养;动物细胞培养过程中,需要在培养箱中通入一定浓度CO,2,CO,2,作,用是维持培养液pH。由图2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴细胞增殖效果显著比加入蛋白,甲、乙时低;结合图1中蛋白丙与蛋白甲、乙DNA序列可知,缺乏C片段所编码肽段,会明,显降低蛋白刺激T淋巴细胞增殖效果。,知识拓展,认识dNTP,dNTP是脱氧核糖核苷三磷酸缩写,是dCTP、dATP、dGTP、dTTP统称。“d”代表脱氧,“N”代表变量A、T、C、G中一个。dNTP可作为生物DNA合成以及PCR过程原料。,第25页,9.,(天津理综,9,12分)玉米自交系(遗传稳定育种材料)B含有高产抗病等优良性状,但难以直接培育成转基因植株,为使其取得抗除草剂性状,需依次进行步骤、试验。,.取得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线以下列图。,(1)为预防酶切产物本身环化,构建表示载体需用2种限制酶,选择标准是,(单项选择)。,Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点,G基因编码蛋白质序列中,每种限制酶只有一个切割位点,酶切后,G基因形成两个黏性末端序列不相同,酶切后,Ti质粒形成两个黏性末端序列相同,A.B.C.D.,第26页,(2)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不一样阶段结果。据表可知,细胞脱分化时使用激,素是,自交系,幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。,(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内片段转移到受体细胞。筛选转化愈伤组,织,需使用含,选择培养基。,(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,造成未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生,长。含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确表示,其产物能催化无色物质K展现蓝,色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色是,(多项选择)。,A.无农杆菌附着未转化愈伤组织,激素结果自交系,2,4-D(2.0 mg/L),6-BA(0.5 mg/L),IBA(2.0 mg/L),愈伤组织,形成率(%),芽,分化率(%),根,诱导率(%),甲,99,13,90,乙,85,80,87,丙,88,83,12,丁,16,85,83,第27页,B.无农杆菌附着转化愈伤组织,C.农杆菌附着未转化愈伤组织,D.农杆菌附着转化愈伤组织,(5)组织培养取得转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交,在子代含G基因植株,中,纯合子占,。继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系A。,第28页,答案,(共12分)(1)A(2)2,4-D乙(3)除草剂(4)BD(5),解析,.(1)利用双酶切可有效预防出现限制酶切割后产物(目标基因、载体)发生本身环,化及目标基因与载体任意连接现象。这要求每种限制酶在Ti质粒内只有一个切割位点,含,目标基因DNA片段被两种限制酶切割形成黏性末端碱基序列不一样。(2)细胞脱分化形成,愈伤组织。表格信息显示使用了2,4-D促使细胞脱分化。作为转化受体幼胚,不但要易脱分,化,而且还要易再分化生芽、生根,故乙幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。(3)构建,基因表示载体中有抗生素抗性基因和除草剂抗性基因(除草剂抗性基因位于T-DNA片段,上),因利用农杆菌转化法转基因时,只有T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上,故需使用含除,草剂培养基筛选转化愈伤组织。(4)因“含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确,表示”,只有细胞内含有汇报基因(成功转化)愈伤组织,用K处理后出现蓝色,故选BD。(5)转,基因植株相当于携带G基因杂合子,转基因植株自交,后代有3/4植株携带G 基因,其中纯合子,占1/3。,第29页,易错警示,转基因植物培育过程中,筛选成功转化植物受体细胞标准,利用农杆菌转化法完成植物细胞转基因时,因只有,Ti,质粒,T-DNA,整合到受体细胞染色体,DNA,上,故筛选转化植物受体细胞只能借助,T-DNA,片段上特殊基因作为筛选标准,而,Ti,质,粒上非T-DNA片段未导入植物受体细胞,在对转化后受体细胞筛选时不以此作为选择标,准。,第30页,10.,(江苏单科,33,8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在金属结合蛋白,某研究小组计划,经过多聚酶链式反应(PCR)扩增取得目标基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水净化处,理。PCR扩增过程示意图以下,请回答以下问题:,(1)从高表示MT蛋白生物组织中提取mRNA,经过,取得,用于PCR扩增。,(2)设计一对与,MT,基因两端序列互补配正确引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物,第31页,中需要增加适当,位点。设计引物时需要防止引物之间形成,而造成引物自连。,(3)图中步骤1代表,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。,(4)PCR扩增时,退火温度设定是成败关键。退火温度过高会破坏,碱基,配对。退火温度设定与引物长度、碱基组成相关,长度相同但,引物需要设,定更高退火温度。,(5)假如PCR反应得不到任何扩增产物,则能够采取改进办法有,(填序号:升高退,火温度降低退火温度重新设计引物)。,第32页,答案,(8分)(1)逆转录cDNA(2)限制性核酸内切酶碱基互补配对(3)变性(4)引物与,模板GC含量高(5),解析,本题主要考查目标基因获取及PCR技术相关知识。(1)依据题中表述现象分析,mRNA合成目标基因过程应为逆转录过程,由mRNA直接逆转录形成DNA为cDNA。(2),构建重组质粒时需要限制酶和DNA连接酶,所以推测在引物中需要增加适当限制酶识别,位点。设计引物时需要注意防止引物1和引物2之间形成碱基互补配对。(3)图中步骤1代表变,性。(4)退火温度过高会破坏引物与模板链之间碱基互补配对。因为含G/C碱基对多,DNA稳定性强,所以在PCR过程中设置温度应视G/C含量而定。(5)温度过高不利于引物,与模板结合;引物设计不合理也会影响PCR扩增反应。,知识归纳,关于引物几个问题:引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链一段碱基,序列互补配对,其长度通常为2030个核苷酸。因为PCR利用了DNA热变性原理,所以温,度高低直接影响DNA变性、复性和延伸过程,尤其是复性过程也即题中退火过程,它,关乎引物是否能与模板链结合,只有结合后才有可能进行“延伸”。结合DNA结构特点,A,与T之间有2个氢键、C与G之间有3个氢键知识分析,引物中含碱基不一样耐温程度不一样,其中,含C/G较多引物,PCR扩增时温度可适当提升。,第33页,11.,(课标全国,40,15分,0.587)某一质粒载体如图所表示,外源DNA插入到,Amp,r,或,Tet,r,中会导,致对应基因失活(,Amp,r,表示氨苄青霉素抗性基因,Tet,r,表示四环素抗性基因)。有些人将此质粒,载体用,Bam,H酶切后,与用,Bam,H酶切取得目标基因混合,加入DNA连接酶进行连接反,应,用得到混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有未被转化,有被转化。被转化,大肠杆菌有三种,分别是含有环状目标基因、含有质粒载体、含有插入了目标基因重组质,粒大肠杆菌。回答以下问题:,(1)质粒载体作为基因工程工具,应具备基本条件有,(答出两点即可),而,第34页,作为基因表示载体,除满足上述基本条件外,还需含有开启子和终止子。,(2)假如用含有氨苄青霉素培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化和仅含,环状目标基因细胞是不能区分,其原因是,;,而且,和,细胞也是不能区分,其原因是,。在上述筛选基础上,若要筛选含有插入了目标,基因重组质粒大肠杆菌单菌落,还需使用含有,固体培养基。,(3)基因工程中,一些噬菌体经改造后能够作为载体,其DNA复制所需原料来自于,。,第35页,答案,(1)能自我复制、含有标识基因,(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了,目标基因重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上,均能生长四环素,(3)受体细胞,解析,1)质粒作为载体应具备基本条件有:能自我复制、含有标识基因、含有一至多个限,制酶切割位点等。(2)由题意可知,未被转化和仅含环状目标基因细胞中均不含有氨苄青,霉素抗性基因,所以在含有氨苄青霉素培养基上均不能生长。质粒载体上含有氨苄青霉素,抗性基因和四环素抗性基因,插入了目标基因重组质粒中仅含有氨苄青霉素抗性基因,所以,含有质粒载体和含有插入了目标基因重组质粒细胞均能在含有氨苄青霉素培养基上,生长,但前者能够在含有四环素培养基上生长而后者不能,所以可用含有四环素培养基,筛,选出含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌单菌落。(3)噬菌体属于病毒,病毒增殖过程,中所需原料、酶等均来自于受体细胞。,第36页,评分细则,(1),能自我复制,(,含有复制原点,含有复制起始位点,),含有标识基因,(,含有抗性基因,),含有限制性核酸内切酶酶切位点,(,限制酶酶切位点,),以上每个得分点,2,分,任选,2,个即可得,4,分,答出一点给,2,分。,(2),二者均不含氨苄青霉素抗性基因,Amp,r,在该培养基上均不生长,(2,分,),不含抗性基因为关键,词。含有质粒载体,(2,分,),含插入了目标基因重组质粒,(,含重组质粒,)(2,分,),此两问不分先后顺,序。二者均含氨苄青霉素抗性基因,Amp,r,在该培养基上均能生长,(2,分,),含有抗性基因为关键,词。四环素/Tet(1分),中英文均可得分。,3)受体细胞/宿主细胞(2分)。,第37页,12.,(课标全国,40,15分,0.442)图(a)中三个DNA片段上依次表示出了,Eco,R、,Bam,H,和,Sau,3A三种限制性内切酶识别序列与切割位点,图(b)为某种表示载体示意图(载体,上,Eco,R、,Sau,3A切点是唯一)。,图(a),图(b),第38页,依据基因工程相关知识,回答以下问题:,(1)经,Bam,H酶切后得到目标基因能够与上述表示载体被,酶切后产物连接,理,由是,。,(2)若某人利用图(b)所表示表示载体取得了甲、乙、丙三种含有目标基因重组子,如图(c)所,示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表示目标基因产物有,不能表示原因是,。,图(c),第39页,(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来酶,常见有,和,其中既能连接黏性末端又能连接平末端是,。,第40页,答案,(1),Sau,3A两种酶切割后产生片段含有相同黏性末端(每空2分,共4分),(2)甲和丙(2分)甲中目标基因插入在开启子上游,丙中目标基因插入在终止子下游,二,者目标基因均不能被转录(3分,其它合理答案可酌情给分),(3),E,coli,DNA连接酶T,4,DNA连接酶T,4,DNA连接酶(每空2分,共6分,其它合理答案可酌情给,分),解析,(1)分析图(a)可知,限制酶,Sau,3A与,Bam,H切割DNA后形成黏性末端相同,故经这,两种酶切割得到产物能够用DNA连接酶进行连接。(2)构建基因表示载体时,为确保目标基,因能在宿主细胞中成功表示,目标基因应插入在开启子和终止子之间,据此可判断甲、丙均不,符合要求,目标基因均不能表示。(3)常见DNA连接酶有,E,coli,DNA连接酶和T,4,DNA连接酶,其中T,4,DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。,评分细则,(1)第一空答其它两种酶不给分。第二空答“两种酶切割后形成黏性末端可互,补”给全分。,(2)第二空原因答作“目标基因应插入至开启子与终止子之间”也给分。,(3)第一空、第二空次序可颠倒,第三空答案唯一。,第41页,13.,(天津理综,7,12分)人血清白蛋白HSA)含有主要医用价值,只能从人血浆中制备。,如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)两条路径。,(1)为获取HSA基因,首先需采集人血液,提取,合成总cDNA,然后以cDNA为模板,使,用PCR技术扩增HSA基因。下列图中箭头表示一条引物结合模板位置及扩增方向,请用箭头,在方框内标出另一条引物位置及扩增方向。,(2)开启子通常含有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表示rHSA载体,需要选,择开启子是,(填写字母,单项选择)。,A.人血细胞开启子B.水稻胚乳细胞开启子,C.大肠杆菌开启子D.农杆菌开启子,第42页,(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞过程中,需添加酚类物质,其目标是,。,(4)人体合成初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与路径相,比,选择路径获取rHSA优势是,。,(5)为证实rHSA含有医用价值,须确认rHSA与,生物学功效一致。,第43页,答案,(12分)(1)总RNA(或mRNA),(2)B,(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目标基因成功转化,(4)水稻是真核生物,含有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工,(5)HSA,第44页,解析,本题主要考查基因工程相关知识。(1)总cDNA是以mRNA为模板逆转录合成,所,以需要提取人总RNA或mRNA;PCR扩增原理是DNA复制,DNA复制时,两条子链延伸,方向相反,所以引物位置及方向如答案所表示。(2)要使rHSA基因在水稻胚乳细胞内特异性表,达,需要选择水稻胚乳细胞开启子。(3)酚类物质可吸引农杆菌移向水稻受体细胞,使农杆菌,Ti质粒上T-DNA转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上,有利于目标基因成功,转化。(4)大肠杆菌为原核生物,无内质网和高尔基体,不能对多肽进行高效加工,而水稻是真,核生物,含有内质网和高尔基体,可对多肽链进行高效加工。(5)要证实rHSA含有医用价值,须,确认rHSA与HSA生物学功效一致。,易错警示,注意PCR技术原理是DNA复制,DNA复制时,两条母链分别作为模板,新合成,两条子链延伸方向相反,由此确定引物位置及扩增方向。,第45页,14.(,课标,40,15分,0.4173)已知生物体内有一个蛋白质(P),该蛋白质是一个转运蛋白,由3,05个氨基酸组成。假如将P分子中158位丝氨酸变成亮氨酸,240位谷氨酰胺变成苯丙氨,酸,改变后蛋白质(P,1,)不但保留P功效,而且含有了酶催化活性。回答以下问题:,(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质功效,能够考虑对蛋白质,进行改造。,(2)以P基因序列为基础,取得P,1,基因路径有修饰,基因或合成,基因。所取得基因表示时是遵照中心法则,中心法则全部内容包,括,复制;以及遗传信息在不一样分子之间流动,即,。,(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本路径是从预期蛋白质功效出发,经过,和,进而确定相对应脱氧核苷酸序列,据此取得基因,再,经表示、纯化取得蛋白质,之后还需要对蛋白质生物,进行判定。,第46页,答案,(1)氨基酸序列(或结构)(1分,其它合理答案也给分),(2)PP,1,(每空2分,共4分)DNA和RNA(或遗传物质)(2分)DNARNA、RNADNA、,RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3分),(3)设计蛋白质结构推测氨基酸序列(每空2分,共4分)功效(1分),解析,(1)蛋白质功效与结构相关,若要改变蛋白质功效,需要对其结构进行改造。(2)确,定目标基因碱基序列后,可经过对现有基因进行改造或者重新合成来取得目标基因。中心,法则内容包含遗传信息复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程基本路径是从预,期蛋白质功效出发,经过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列,进而确定相对应脱氧核苷酸,序列。取得蛋白质之后要对蛋白质生物功效进行判定。,解题关键,理清蛋白质工程基本路径、中心法则全部内容图解是解答本题关键。,第47页,以下为教师用书专用,15.,(课标,40,15分,0.5599)植物甲含有极强耐旱性,其耐旱性与某个基因相关。若从该,植物中取得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低植物乙中,有可能提升后者耐旱性。,回答以下问题:,(1)理论上,基因组文库含有生物,基因;而cDNA文库中含有生物,基因。,(2)若要从植物甲中取得耐旱基因,可首先建