（選考）2021版新高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 生物技術(shù)與工程 第34講 基因工程學(xué)案 新人教版

第34講基因工程考點(diǎn)1基因工程的操作工具1基因工程的概念2限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)3DNA連接酶4載體1(選修3 P6“尋根問底”改編)DNA連接酶和DNA聚合酶的作用相同嗎？試簡(jiǎn)要說明。答案：不相同。DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，而DNA聚合酶連接的是單個(gè)的脫氧核苷酸。2(選修3 P6“旁欄思考題”)想一想，具備什么條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車”？答案：能自我復(fù)制、有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、有標(biāo)記基因及對(duì)受體細(xì)胞無害等。1(2018·高考北京卷)用Xho和Sal兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段，酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是()A圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC泳道中是用Sal處理得到的酶切產(chǎn)物D圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA解析：選D。不同的限制酶識(shí)別序列不同，A項(xiàng)正確；限制酶切割的產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA，B項(xiàng)正確；泳道顯示四個(gè)條帶，是Sal 處理后的酶切產(chǎn)物的電泳結(jié)果，泳道顯示三個(gè)條帶，是Xho 處理后的酶切產(chǎn)物的電泳結(jié)果，C項(xiàng)正確；限制酶的作用特點(diǎn)是識(shí)別特定DNA序列，并在DNA兩條鏈特定部位切割產(chǎn)生黏性末端或平末端，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2(高考全國(guó)卷)圖(a)中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A 三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖(b)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(b)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(c)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_。解析：(1)由題圖(a)可知，盡管BamH 和Sau3A 兩種限制酶的識(shí)別位點(diǎn)不相同，但兩種酶切割后產(chǎn)生的DNA片段具有相同的黏性末端，故被BamH 酶切后得到的目的基因可以與題圖(b)中表達(dá)載體被Sau3A 酶切后的產(chǎn)物連接。(2)運(yùn)載體上的啟動(dòng)子和終止子具有調(diào)控目的基因表達(dá)的作用，由于甲和丙的目的基因分別插入在啟動(dòng)子的上游和終止子的下游，故這兩個(gè)運(yùn)載體上的目的基因都不能被轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)常見的DNA連接酶是E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，但作用有所差別，T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端，而E·coli DNA連接酶只能連接黏性末端。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(3)E·coli DNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶1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兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn)，如圖乙)。(2)根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類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)胞后不能進(jìn)行自主復(fù)制。2載體上標(biāo)記基因的標(biāo)記原理載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素的能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就可以篩選出轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞，原理如下圖所示：1(2020·江蘇南京、鹽城模擬)下列關(guān)于生物學(xué)中常見的幾種酶的敘述，正確的是()ADNA連接酶將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間的堿基黏合B用限制性核酸內(nèi)切酶從質(zhì)粒上切下一個(gè)目的基因需消耗4個(gè)水分子CTaq酶是PCR儀擴(kuò)增DNA分子時(shí)常用的一種耐高溫的DNA連接酶D在解離根尖分生區(qū)細(xì)胞時(shí)加入纖維素酶有利于提高解離的效果解析：選B。黏性末端與黏性末端之間的互補(bǔ)配對(duì)的堿基自動(dòng)形成氫鍵，DNA連接酶催化形成磷酸二酯鍵，A錯(cuò)誤；切下一個(gè)目的基因需要打開2個(gè)切口，水解4個(gè)磷酸二酯鍵，故需消耗4個(gè)水分子，B正確；Taq酶是耐高溫的DNA聚合酶，C錯(cuò)誤；對(duì)根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行解離時(shí)用解離液處理，不需要纖維素酶，D錯(cuò)誤。2(不定項(xiàng))下列有關(guān)基因工程相關(guān)工具的敘述，正確的是()A限制酶能識(shí)別并切割DNA任意序列BDNA連接酶與Taq酶的作用位點(diǎn)不同C沒有與目的基因重組的質(zhì)粒也可以進(jìn)入受體細(xì)胞D使用質(zhì)粒載體可以避免目的基因在受體內(nèi)被分解解析：選CD。限制酶具有特異性，能識(shí)別DNA上特定序列并切割；DNA連接酶與Taq酶的作用位點(diǎn)都是磷酸二酯鍵；進(jìn)入受體細(xì)胞的有普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒；質(zhì)粒的特點(diǎn)之一是能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，故將目的基因與質(zhì)粒重組可以避免目的基因在受體內(nèi)被分解。3(不定項(xiàng))下列物質(zhì)或過程可能影響磷酸二酯鍵數(shù)目變化的是()A限制性核酸內(nèi)切酶B構(gòu)建基因表達(dá)載體C遺傳信息的翻譯D染色體的結(jié)構(gòu)變異解析：選ABD。DNA中含有磷酸二酯鍵，限制性核酸內(nèi)切酶可以斷裂磷酸二酯鍵，使磷酸二酯鍵數(shù)目減少，A符合題意；構(gòu)建基因表達(dá)載體指將目的基因與運(yùn)載體連接，磷酸二酯鍵數(shù)目會(huì)增加，B符合題意；遺傳信息的翻譯產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，不涉及磷酸二酯鍵數(shù)目的變化，C不符合題意；染色體包括DNA和蛋白質(zhì)，染色體的結(jié)構(gòu)變異分為染色體片段的缺失、重復(fù)、易位、倒位，其中缺失、重復(fù)、易位會(huì)導(dǎo)致DNA片段的數(shù)目改變，則磷酸二酯鍵數(shù)目會(huì)發(fā)生變化，D符合題意。4(2020·山東章丘檢測(cè))人體的細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因，生物技術(shù)可對(duì)此類基因的變化進(jìn)行檢測(cè)。(1)目的基因的獲取方法通常包括_、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因和_。(2)已知限制酶E識(shí)別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的p53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會(huì)被切成_個(gè)片段，而患者的則被切割成長(zhǎng)度為_對(duì)堿基和_對(duì)堿基的兩個(gè)片段。解析：(1)目的基因的獲取方法通常有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因和通過化學(xué)方法人工合成目的基因三種。(2)正常人p53基因部分區(qū)域有兩個(gè)限制酶E的識(shí)別序列，完全切割后可產(chǎn)生三個(gè)片段，患者p53基因部分區(qū)域中有一個(gè)限制酶E的識(shí)別序列發(fā)生突變，這樣患者就只有一個(gè)限制酶E的識(shí)別序列，切割后產(chǎn)生兩個(gè)片段，分別為290170460(對(duì))堿基和220對(duì)堿基。答案：(1)從基因文庫(kù)中獲取目的基因通過化學(xué)方法人工合成目的基因(2)34602205(2021·預(yù)測(cè))下圖所示為pBR322質(zhì)粒，其中ampr(氨芐青霉素抗性基因)和tetr(四環(huán)素抗性基因)為標(biāo)記基因，ori為復(fù)制原點(diǎn)，其他均為限制酶及其識(shí)別位點(diǎn)，并且每種限制酶都只有一個(gè)。pBR322質(zhì)粒是基因工程較常用的運(yùn)載體?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：(1)制備重組質(zhì)粒，需要限制酶和_酶。如制備重組質(zhì)粒時(shí)，使用Pvu 切割該質(zhì)粒，則檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，需要在培養(yǎng)基中添加_。(2)該質(zhì)粒中的BamH識(shí)別的核苷酸序列及切割位點(diǎn)為，而Sau3A 識(shí)別的核苷酸序列只有4個(gè)堿基。若BamH 和Sau3A 分別切割DNA所形成的DNA片段能拼接成一條DNA鏈，則Sau3A 識(shí)別的核苷酸序列及切割位點(diǎn)為_。該拼接在一起的DNA片段，_(填“能”“否”或“不一定”)被BamH 識(shí)別。(3)與圖示質(zhì)粒相比，完整的重組質(zhì)粒中還應(yīng)有_等三種特殊的DNA片段。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)、植物細(xì)胞的方法分別為_，如受體細(xì)胞為大腸桿菌，則該菌經(jīng)鈣離子處理后，將具備_的特性。解析：(1)基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶。使用Pvu 切割pBR322質(zhì)粒會(huì)破壞ampr(氨芐青霉素抗性基因)而tetr(四環(huán)素抗性基因)不受破壞，所以可用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基來篩選具有目的基因的細(xì)胞。(2)據(jù)題可知，Sau3A 識(shí)別的核苷酸序列及其切割位點(diǎn)為，這樣Sau3A 和BamH 切割DNA時(shí)才能形成相同的黏性末端，進(jìn)而能拼接成一條DNA鏈。重新拼接的核苷酸序列不一定是GGATCC，因此不一定能被BamH 識(shí)別，但一定能被Sau3A 識(shí)別。(3)一個(gè)完整的重組質(zhì)粒有標(biāo)記基因、目的基因、啟動(dòng)子、終止子和復(fù)制原點(diǎn)等特殊片段。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法，而導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的方法有顯微注射法。鈣離子處理后的大腸桿菌，將處于感受態(tài)，該狀態(tài)的細(xì)胞具有將外界DNA吸入細(xì)胞的特性。答案：(1)DNA連接四環(huán)素(2)不一定(3)啟動(dòng)子、終止子和目的基因顯微注射法，農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法(后者答出一個(gè)即可) 將外界DNA吸入細(xì)胞考點(diǎn)2基因工程的基本操作1目的基因的獲取(1)目的基因：主要指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具調(diào)控作用的因子。(2)獲取方法2基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因工程的核心3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞項(xiàng)目植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法轉(zhuǎn)化法受體細(xì)胞體細(xì)胞或受精卵受精卵原核細(xì)胞過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T­DNA上導(dǎo)入農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞中染色體的DNA上表達(dá)基因表達(dá)載體顯微注射受精卵發(fā)育新性狀個(gè)體Ca2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子4.目的基因的檢測(cè)與鑒定1(2019·高考江蘇卷)下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造，不會(huì)遺傳給子代的是()A將胰島素基因表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌，篩選獲得基因工程菌B將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞，經(jīng)組培獲得花色變異植株C將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?，培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛D將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者，進(jìn)行基因治療解析：選D。A項(xiàng)、B項(xiàng)和C項(xiàng)均采用了基因工程技術(shù)，基因工程依據(jù)的原理是基因重組，且參與繁殖的細(xì)胞中均含有目的基因，故可遺傳給子代，A項(xiàng)、B項(xiàng)、C項(xiàng)不符合題意；D項(xiàng)也采用了基因工程技術(shù)，但只有患者的淋巴細(xì)胞中含有目的基因，患者的生殖細(xì)胞中不含目的基因，故不能遺傳給子代，D項(xiàng)符合題意。2(2019·高考全國(guó)卷)基因工程中可以通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。回答下列問題：(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫(kù)中獲得?；蛭膸?kù)包括_和_。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí)，解開DNA雙鏈的酶是_。在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是_。上述兩個(gè)解鏈過程的共同點(diǎn)是破壞了DNA雙鏈分子中的_。(3)目前在PCR反應(yīng)中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是_。解析：(1)基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)。(2)生物體細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制開始時(shí)是利用解旋酶進(jìn)行解旋的，而在體外利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，則是通過加熱至9095 進(jìn)行解旋的，二者都破壞了堿基對(duì)之間的氫鍵。(3)在PCR反應(yīng)過程中，要加熱至9095 ，所以使用熱穩(wěn)定性高的Taq酶，而不使用在高溫下會(huì)失活的大腸桿菌DNA聚合酶。答案：(1)基因組文庫(kù)cDNA文庫(kù)(2)解旋酶加熱至9095 氫鍵(3)Taq酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活3(2019·高考江蘇卷)圖1是某基因工程中構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程示意圖，載體質(zhì)粒P0具有四環(huán)素抗性基因(tetr)和氨芐青霉素抗性基因(ampr)。請(qǐng)回答下列問題： (1)EcoR 酶切位點(diǎn)為，EcoR 酶切出來的線性載體P1為_末端。(2)用Taq DNA聚合酶進(jìn)行PCR擴(kuò)增獲得的目的基因片段，其兩端各自帶有一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。載體P1用酶處理，在兩端各添加了一個(gè)堿基為_的脫氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在_酶作用下，形成重組質(zhì)粒P3。(3)為篩選出含有重組質(zhì)粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板進(jìn)行篩選，得到A、B、C三類菌落，其生長(zhǎng)情況如表(“”代表生長(zhǎng)，“”代表不生長(zhǎng))。根據(jù)表中結(jié)果判斷，應(yīng)選擇的菌落是_(填表中字母)類，另外兩類菌落質(zhì)粒導(dǎo)入情況分別是_、_。菌落類型平板類型ABC無抗生素氨芐青霉素四環(huán)素氨芐青霉素四環(huán)素(4)為鑒定篩選出的菌落中是否含有正確插入目的基因的重組質(zhì)粒，擬設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR鑒定。圖2所示為甲、乙、丙3條引物在正確重組質(zhì)粒中的相應(yīng)位置，PCR鑒定時(shí)應(yīng)選擇的一對(duì)引物是_。某學(xué)生嘗試用圖中另外一對(duì)引物從某一菌落的質(zhì)粒中擴(kuò)增出了400 bp 片段，原因是_。解析：(1)EcoR 酶切位點(diǎn)在酶所識(shí)別序列的中心軸線處，產(chǎn)生的是平末端。(2)DNA連接酶對(duì)平末端的連接效率較低，因此通常要將平末端改造成黏性末端后再進(jìn)行連接。由于目的基因片段的兩端各自帶一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，處理后的質(zhì)粒兩端需要各添加一個(gè)堿基為胸腺嘧啶的脫氧核苷酸；要將處理后的質(zhì)粒與目的基因連接起來，需要用DNA連接酶。(3)由于四環(huán)素抗性基因中含有EcoR 酶識(shí)別的序列及切割位點(diǎn)，所以形成的重組質(zhì)粒中四環(huán)素抗性基因已經(jīng)被破壞，而氨芐青霉素抗性基因正常。根據(jù)表中結(jié)果可知，A菌落抗氨芐青霉素和四環(huán)素，說明A菌落中導(dǎo)入的是P0質(zhì)粒；B菌落抗氨芐青霉素而不抗四環(huán)素，說明B菌落中導(dǎo)入的是重組質(zhì)粒；C菌落既不抗氨芐青霉素，也不抗四環(huán)素，說明C菌落中沒有導(dǎo)入質(zhì)粒。(4)由于處理后的P0質(zhì)粒的兩個(gè)末端都含一個(gè)胸腺嘧啶的脫氧核苷酸，而目的基因片段的兩端各自帶一個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸，所以目的基因在和P0質(zhì)粒連接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況：正向連接和反向連接。分析圖2可知，理論上可以選擇的引物組合有甲和丙、乙和丙兩種情況。如果選擇甲和丙這對(duì)引物，則無論目的基因是否正確插入，擴(kuò)增的片段都是50 bp300 bp100 bp450 bp，不符合要求；如果選擇乙和丙這對(duì)引物，正向連接和反向連接后所得結(jié)果不同，所以應(yīng)選擇乙和丙這對(duì)引物進(jìn)行PCR鑒定。如果目的基因和P0質(zhì)粒反向連接，則引物乙會(huì)出現(xiàn)在重組質(zhì)粒的外側(cè)，此時(shí)若加入引物甲和乙，則可以擴(kuò)增出300 bp100 bp400 bp的片段。答案：(1)平(2)胸腺嘧啶(T)DNA連接(3)BA類菌落含有P0C類菌落未轉(zhuǎn)入質(zhì)粒(4)乙丙目的基因反向連接1基因組文庫(kù)與部分基因文庫(kù)的比較項(xiàng)目基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)(cDNA文庫(kù))構(gòu)建基因文庫(kù)的過程某種生物全部DNA限制酶許多DNA片段分別與載體連接導(dǎo)入受體菌群體某種生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄cDNA與載體連接導(dǎo)入受體菌群體其他區(qū)別含某種生物全部基因；有啟動(dòng)子、有內(nèi)含子；部分可與其他生物基因交流含該種生物“部分”基因；無啟動(dòng)子、無內(nèi)含子；均可與其他生物基因交流2.PCR技術(shù)(1)原理：DNA復(fù)制。(2)PCR反應(yīng)過程過程說明圖解變性當(dāng)溫度上升到90 以上時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈復(fù)性溫度下降到50 左右，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合延伸72 左右時(shí)，Taq 酶有最大活性，可使DNA新鏈由5端向3端延伸(3)結(jié)果：上述三步反應(yīng)完成后，一個(gè)DNA分子就變成了兩個(gè)DNA分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子就以2n的指數(shù)形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴(kuò)增儀中完成的。3四類受體細(xì)胞的篩選與判定當(dāng)用相應(yīng)的限制酶切割了目的基因與載體后，可將二者混合，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)化受體細(xì)胞，其結(jié)果有如下四種：上述四類受體細(xì)胞中通過“標(biāo)記基因”(制備的培養(yǎng)基)可區(qū)分出(1)(2)與(3)(4)，而通過DNA分子雜交技術(shù)，可進(jìn)一步區(qū)分(3)與(4)。1農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是植物基因工程中常用的載體，下列相關(guān)敘述正確的是()ATi質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的單鏈DNA分子BTi質(zhì)粒中磷酸基團(tuán)都與兩個(gè)脫氧核糖相連接C重組Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞只能是植物愈傷組織細(xì)胞DTi質(zhì)粒上的基因可全部整合到受體細(xì)胞染色體上解析：選B。Ti質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的環(huán)狀雙鏈DNA分子，其分子內(nèi)部的磷酸基團(tuán)都與兩個(gè)脫氧核糖相連接，A錯(cuò)誤，B正確；重組Ti質(zhì)粒的受體細(xì)胞可以是植物愈傷組織細(xì)胞，也可以是植物的其他細(xì)胞，C錯(cuò)誤；農(nóng)桿菌有Ti質(zhì)粒，Ti質(zhì)粒上有一段T­DNA，目的基因可插入Ti質(zhì)粒上的T­DNA中，從而導(dǎo)入農(nóng)桿菌，讓農(nóng)桿菌侵染植物，農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T­DNA片段(內(nèi)有目的基因)整合到受體細(xì)胞的染色體上，即只有Ti質(zhì)粒上的T­DNA片段(內(nèi)有目的基因)可整合到受體細(xì)胞染色體上，而不是Ti質(zhì)粒上的全部基因，D錯(cuò)誤。2(2020·山東省高三等級(jí)考模擬)雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補(bǔ)配對(duì)的方式加到正在復(fù)制的子鏈中后，子鏈的延伸立即終止。某同學(xué)要通過 PCR 技術(shù)獲得被32P 標(biāo)記且以堿基“C”為末端的、不同長(zhǎng)度的子鏈 DNA 片段。在反應(yīng)管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA 聚合酶和相應(yīng)的緩沖液等，還需要加入下列哪些原料()dGTP、dATP、dTTP、dCTPdGTP、dATP、dTTP 位32P標(biāo)記的ddCTP 位32P標(biāo)記的 ddCTPABCD解析：選A。本題中實(shí)驗(yàn)的目的是獲得32P標(biāo)記的、不同長(zhǎng)度的、以堿基“C”為末端的子鏈DNA片段，因此需要保證PCR反應(yīng)中子鏈延伸的步驟能夠正常進(jìn)行，同時(shí)用ddNTP使子鏈能在堿基“C”出現(xiàn)的地方停止復(fù)制。為了達(dá)到上述兩個(gè)目的，首先需要加入保證復(fù)制正常進(jìn)行的四種dNTP，故選；其次需要加入ddCTP使子鏈在堿基“C”出現(xiàn)的地方停止復(fù)制，由于在復(fù)制進(jìn)行時(shí)，位的磷酸基團(tuán)會(huì)脫去，因此ddCTP的標(biāo)記位點(diǎn)不能選擇位，故選。綜上所述，正確的組合是。3(不定項(xiàng))利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如圖所示，下列敘述正確的是()A過程需使用逆轉(zhuǎn)錄酶B過程需使用解旋酶和PCR獲取目的基因C過程使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備D過程可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞解析：選AD。過程表示利用mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，逆轉(zhuǎn)錄過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，A正確；過程表示利用PCR技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，該過程中不需要利用解旋酶，解旋是通過高溫實(shí)現(xiàn)的，B錯(cuò)誤；感受態(tài)細(xì)胞法利用的是CaCl2溶液，C錯(cuò)誤；過程可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞，D正確。4(2020·廣東高三模擬)煙草易受煙草花葉病毒(TMV)感染而大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMV感染，研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV煙草，操作流程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)過程所用RNA可以從_中獲取。(2)過程可以采用_技術(shù)獲得大量目的基因，該技術(shù)的實(shí)質(zhì)是_。(3)過程最常用的方法是_，該方法中需將目的基因插入受體細(xì)胞的_上。(4)過程所用到的培養(yǎng)基除了卡那霉素之外，還需要加入的特殊物質(zhì)是_。過程還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中的目的基因的檢測(cè)與鑒定，在分子水平上檢驗(yàn)獲得的煙草能否抗TMV的方法是_。解析：(1)據(jù)題圖可知，表示逆轉(zhuǎn)錄過程，其模板RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA中含有目的基因(抗TMV基因)，因此該RNA可以從絞股藍(lán)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中提取。(2)過程表示獲取目的基因的過程，利用PCR技術(shù)可以大量擴(kuò)增目的基因，PCR技術(shù)的原理是雙鏈DNA的復(fù)制。(3)過程表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過程，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法可將目的基因插入受體細(xì)胞的染色體DNA上。(4)過程表示植物組織培養(yǎng)過程，此過程需要在培養(yǎng)基中加入植物激素，如細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素。過程表示目的基因的檢測(cè)與鑒定過程，對(duì)于產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以采用抗原抗體雜交法進(jìn)行檢驗(yàn)。答案：(1)絞股藍(lán)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2)PCR(或多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))雙鏈DNA的復(fù)制(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法染色體DNA(4)植物激素(或生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)抗原抗體雜交法5(2021·預(yù)測(cè))科學(xué)家利用植物生產(chǎn)藥用蛋白，研究出了用轉(zhuǎn)基因馬鈴薯生產(chǎn)人的血清白蛋白的方法。下圖表示EcoR 、BamH 兩種限制酶在質(zhì)粒上的切割位點(diǎn)，兩種酶識(shí)別和切割位點(diǎn)見表?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：限制酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)EcoR GAATTCBamH GGATCC(1)該工程中適宜用來切割質(zhì)粒的限制酶是_，原因是_。(2)獲取血清白蛋白基因可以利用反轉(zhuǎn)錄法構(gòu)建的_文庫(kù)中獲取，若利用PCR技術(shù)擴(kuò)增血清白蛋白基因，設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是_，還需要在引物的一端加上_序列，以便于后續(xù)的剪切和連接。(3)將目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行連接后，需先用_處理農(nóng)桿菌以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入馬鈴薯細(xì)胞，篩選含有目的基因的細(xì)胞需在培養(yǎng)基中添加_。(4)從含有血清白蛋白基因的馬鈴薯細(xì)胞中提取血清白蛋白，需通過_過程培養(yǎng)得到愈傷組織，從其中提取有效成分。解析：(1)限制酶切割時(shí)必須保證至少一個(gè)標(biāo)記基因的完整性，故不能選擇用EcoR 切割，只能選擇用BamH 切割目的基因和載體。(2)反轉(zhuǎn)錄法構(gòu)建的是部分基因(cDNA)文庫(kù)，PCR擴(kuò)增的原理是雙鏈DNA的復(fù)制，需要根據(jù)目的(血清白蛋白)基因兩端的部分核苷酸序列合成2種引物，還需要在引物一端加上BamH 的識(shí)別序列GGATCC，以便于限制酶的切割和DNA連接酶的連接。(3)在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，要在將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞前，用Ca2處理農(nóng)桿菌細(xì)胞，使其處于感受態(tài)。然后再讓含目的基因的農(nóng)桿菌去感染馬鈴薯細(xì)胞，進(jìn)而把目的基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯細(xì)胞中，因?yàn)榛虮磉_(dá)載體中含有抗氨芐青霉素基因，故可以在培養(yǎng)基中加入氨芐青霉素進(jìn)行篩選。(4)馬鈴薯細(xì)胞需要經(jīng)過脫分化培養(yǎng)至愈傷組織階段，即可提取細(xì)胞產(chǎn)物血清白蛋白。答案：(1)BamH 用EcoR 切割會(huì)將質(zhì)粒上的兩個(gè)抗性基因都破壞(2)cDNA目的(血清白蛋白)基因兩端的部分核苷酸序列GGATCC(3)Ca2氨芐青霉素(4)脫分化考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程1基因工程的應(yīng)用(1)(2)(3)(4)2蛋白質(zhì)工程1(2017·高考全國(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_。解析：(1)人為真核生物，從人的基因組文庫(kù)中獲取的基因A含有內(nèi)含子，基因A轉(zhuǎn)錄出的產(chǎn)物中有與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列。大腸桿菌為原核生物，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，因此以大腸桿菌作為受體細(xì)胞，不能切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列，無法表達(dá)出蛋白A。(2)噬菌體和動(dòng)物病毒均可作為基因工程的載體，但它們的宿主細(xì)胞不同。題中受體為家蠶，是一種昆蟲，因此，選擇昆蟲病毒作為載體；噬菌體的宿主是細(xì)菌，不適合作為該實(shí)驗(yàn)的載體。(3)大腸桿菌具有繁殖快、容易培養(yǎng)、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少等優(yōu)點(diǎn)，因此，常作為基因工程的受體細(xì)胞。(4)常用抗原抗體雜交的方法檢測(cè)目的基因是否表達(dá)，故能用于檢測(cè)蛋白A的物質(zhì)為蛋白A的抗體。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型菌的DNA轉(zhuǎn)移到了R型菌體內(nèi)，其對(duì)基因工程理論的建立提供的啟示是DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體。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2(高考全國(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?；卮鹣铝袉栴}：(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_和_，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。解析：(1)據(jù)題可知，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氨酸后，該蛋白質(zhì)的功能發(fā)生了改變，此過程是通過對(duì)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序進(jìn)行改造，進(jìn)而改變了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而改變了蛋白質(zhì)的功能。(2)在蛋白質(zhì)工程中，目的基因可以以P基因序列為基礎(chǔ)，對(duì)生物體內(nèi)原有P基因進(jìn)行修飾，也可以通過人工合成法合成新的P1基因。中心法則的內(nèi)容如下圖所示：由上圖可知，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括：DNA以自身為模板進(jìn)行的復(fù)制，DNA通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給RNA，最后RNA通過翻譯將遺傳信息表達(dá)成蛋白質(zhì)；在某些病毒中RNA可自我復(fù)制(如煙草花葉病毒等)，在某些病毒中能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA(如HIV)，這是對(duì)中心法則的補(bǔ)充。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是預(yù)期蛋白質(zhì)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)的脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)，經(jīng)過該過程得到的蛋白質(zhì)，需要對(duì)其生物功能進(jìn)行鑒定，以保證其發(fā)揮正常作用。答案：(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也可)(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1基因治療基因診斷項(xiàng)目原理操作過程進(jìn)展基因治療基因表達(dá)將正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來治療(疾病)臨床試驗(yàn)基因診斷堿基互補(bǔ)配對(duì)制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用2.蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系項(xiàng)目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)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)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程；基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造1(2020·江蘇徐州高三月考)中華鱘是地球上最古老的脊椎動(dòng)物，被稱為“活化石”。研究者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境，以下說法錯(cuò)誤的是()A該工程可以定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)B改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的C改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種D改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì)解析：選D。蛋白質(zhì)工程可以定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，A正確；改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的，B正確；改造后的中華鱘具有新的性狀，但其和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種，C正確；蛋白質(zhì)工程改造的是基因，基因可以遺傳給子代，因此改造后的中華鱘的后代也具有改造的蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。2(不定項(xiàng))科學(xué)家利用生物技術(shù)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫芫训募?xì)胞核中，經(jīng)培育獲得一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中，在醫(yī)學(xué)研究及相關(guān)疾病治療方面都具有重要意義。下列有關(guān)敘述正確的是()A選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因?yàn)檫@種細(xì)胞具有全能性B采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測(cè)外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)C人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說明遺傳密碼在不同種生物中可以通用D將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆)，可以獲得多個(gè)具有外源基因的后代解析：選ACD。選擇受精卵作為外源基因的受體細(xì)胞是因?yàn)檫@種細(xì)胞具有全能性，而且全能性最高，A正確；采用DNA分子雜交技術(shù)可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，但不能檢測(cè)外源基因在小鼠細(xì)胞內(nèi)是否成功表達(dá)，B錯(cuò)誤；人的生長(zhǎng)激素基因能在小鼠細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，說明遺傳密碼在不同種生物中可以通用，C正確；將轉(zhuǎn)基因小鼠體細(xì)胞進(jìn)行核移植(克隆)，可以獲得多個(gè)具有外源基因的后代，D正確。3(不定項(xiàng))SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。研制預(yù)防SARS病毒的疫苗簡(jiǎn)要的操作流程如下，下列有關(guān)敘述正確的是()A步驟所代表的反應(yīng)過程是逆轉(zhuǎn)錄B將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，也能得到表達(dá)的S蛋白C步驟和常用的方法分別是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和顯微注射法D可用抗原抗體雜交法檢測(cè)細(xì)胞中是否真正成功表達(dá)了病毒S蛋白解析：選AD。分析題圖，圖中步驟表示RNA到DNA的過程，為逆轉(zhuǎn)錄的過程，A正確；S基因必須先與載體構(gòu)建成重組載體后，才能導(dǎo)入大腸桿菌，從而表達(dá)出S蛋白，B錯(cuò)誤；步驟是將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌，此過程常用的方法是用Ca2處理大腸桿菌使之成為感受態(tài)細(xì)胞，常用顯微注射法，C錯(cuò)誤；若檢測(cè)S蛋白，則可利用抗原抗體雜交法，若有雜交帶出現(xiàn)，表明S蛋白基因已表達(dá)出S蛋白，D正確。4(2020·河南中原名校高三質(zhì)檢)干旱會(huì)影響農(nóng)作物產(chǎn)量，科學(xué)家們對(duì)此進(jìn)行了研究。下圖為用基因探針檢驗(yàn)?zāi)骋豢购抵参锘蛐偷脑?，相關(guān)基因用R和r表示，回答下列問題：(1)在利用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因的過程中，利用_可尋找抗旱基因的位置并進(jìn)行擴(kuò)增。(2)若被檢植株發(fā)生A現(xiàn)象，不發(fā)生B、C現(xiàn)象。據(jù)此推測(cè)檢測(cè)另一抗旱植物時(shí)會(huì)發(fā)生_(填“A”“B”或“A或B”)現(xiàn)象。(3)用從基因文庫(kù)中獲取目的基因的方法獲取抗旱基因時(shí)需要用到限制酶，限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中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。(4)經(jīng)檢測(cè)，抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入煙草細(xì)胞，但未檢測(cè)出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測(cè)，最可能的原因是_。(5)要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗旱煙草植株，目前常用的技術(shù)是_，該技術(shù)的基本過程是將離體的煙草細(xì)胞誘導(dǎo)脫分化形成_，然后再分化出根和芽并發(fā)育成小植株。該技術(shù)在作物新品種的培育方面兩個(gè)最主要的應(yīng)用是突變體的利用和_。解析：(1)用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因時(shí)，需要用引物尋找抗旱基因的位置。(2)被檢植株發(fā)生A現(xiàn)象，不發(fā)生B、C現(xiàn)象，即r探針沒有形成雜交斑，所以被檢植物的基因型應(yīng)為RR。因此另一抗旱植物的基因型應(yīng)為RR或Rr，據(jù)題圖分析可發(fā)生A或B現(xiàn)象。(3)限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中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)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。(4)經(jīng)檢測(cè)，抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入煙草細(xì)胞，但未檢測(cè)出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA，從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測(cè)，最可能的原因是基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動(dòng)子。(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可快速繁殖抗旱煙草植株，該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)基本過程，其中先將離體的煙草細(xì)胞誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織，然后再分化出根和芽并發(fā)育成小植株。該技術(shù)在作物新品種的培育方面兩個(gè)最主要的應(yīng)用是突變體的利用和單倍體育種。答案：(1)引物(2)A或B(3)磷酸二酯鍵(4)基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動(dòng)子(5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)愈傷組織單倍體育種5(2020·安徽宣城模擬)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用大大提高了動(dòng)植物的品質(zhì)，下圖是綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬培育示意圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)過程需要的工具酶有_。綠色熒光蛋白基因需要導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的_上才有可能培育出綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(2)豬胎兒成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過程中，為了防止培養(yǎng)過程中的污染，通常還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的_。(3)通過過程將早期胚胎移植到受體母豬體內(nèi)能存活的原因是_。(4)若是想在短期內(nèi)獲得更多的相同的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬該如何做？_。(5)科學(xué)家將反義F3H序列導(dǎo)入康乃馨中，降低了植株中F3H基因的表達(dá)量和酶活性，封鎖了花青素合成途徑，獲得了花香物質(zhì)苯甲酸的釋放量大大增加的轉(zhuǎn)基因康乃馨。以上說明目的基因除了編碼蛋白質(zhì)的基因外，還可以是_。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是_。解析：(1)題圖中過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，過程表示超數(shù)排卵處理，過程是核移植過程，過程是早期胚胎培養(yǎng)，過程是胚胎移植過程，最后通過妊娠分娩獲得綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶。綠色熒光蛋白基因需要導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的染色體DNA上才有可能培育出綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(2)豬胎兒成纖維細(xì)胞培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液中通常加入抗生素，其目的是防止培養(yǎng)液被污染。(3)早期胚胎移植時(shí)，受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，這為胚胎在受體母豬體內(nèi)存活提供了可能。(4)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，所以將早期胚胎進(jìn)行胚胎分割移植可以獲得更多相同的綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。(5)科學(xué)家將反義F3H序列導(dǎo)入康乃馨中，降低了植株中F3H基因的表達(dá)量和酶活性，封鎖了花青素合成途徑，獲得了花香物質(zhì)苯甲酸的釋放量大大增加的轉(zhuǎn)基因康乃馨。以上說明目的基因除了編碼蛋白質(zhì)的基因外，還可以是調(diào)控作用因子。因?yàn)閷?dǎo)入的對(duì)象是植物細(xì)胞，而土壤中的農(nóng)桿菌易侵染植物細(xì)胞，故一般用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。答案：(1)限制酶和DNA連接酶染色體DNA(2)抗生素(3)受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(4)對(duì)早期胚胎進(jìn)行分割移植(5)調(diào)控作用因子農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法考點(diǎn)4DNA的粗提取與鑒定1實(shí)驗(yàn)原理(1)DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同項(xiàng)目溶解規(guī)律2 mol/L NaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液DNA溶解析出蛋白質(zhì)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2 mol/L逐漸降低的過程中，蛋白質(zhì)溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析沉淀溶解(2)DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。(3)DNA與二苯胺沸水浴加熱，呈藍(lán)色。2操作流程材料的選?。哼x用DNA含量相對(duì)較高的生物組織破碎細(xì)胞(以雞血為例)：去除雜質(zhì)：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)DNA的析出：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液DNA的鑒定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺試劑，混合均勻后將試管置于沸水中加熱5 min，溶液變成藍(lán)色DNA的粗提取與鑒定中的“2、4、4”加蒸餾水2次加到血細(xì)胞中，使血細(xì)胞吸水破裂；加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度下降到0.14 mol/L，使DNA析出用紗布過濾4次過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液；過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液，取濾液；濾取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)；過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液用NaCl溶液4次加2 mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；用2 mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA1下圖為“DNA粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作，請(qǐng)仔細(xì)觀察并分析回答下列問題：(1)操作和都是加入蒸餾水，其目的一樣嗎？_。(2)操作中加入酒精的目的是什么？此時(shí)攪拌要注意什么？_。(3)操作中的黏稠物是如何獲取的？加入2 mol/L NaCl的目的是什么？_。答案：(1)不一樣。是使雞血細(xì)胞吸水漲破釋放出核物質(zhì)；是稀釋NaCl溶液使其濃度接近0.14 mol/L，去除溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì)(2)中加入酒精的目的是析出DNA，去除其中溶于酒精的雜質(zhì)。這時(shí)候攪拌要沿一個(gè)方向，輕緩地進(jìn)行(3)黏稠物是經(jīng)過單層紗布過濾獲得的。加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是使DNA再次溶解2實(shí)驗(yàn)中對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí)，有如下操作。據(jù)圖表回答下列問題：試管序號(hào)AB1加2 mol/L的NaCl溶液5 mL加2 mol/L的NaCl溶液5 mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4 mL二苯胺，混勻加4 mL二苯胺，混勻4沸水浴5 min沸水浴5 min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_實(shí)驗(yàn)結(jié)論_(1)根據(jù)上圖，完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。(2)對(duì)于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化？_。(3)在沸水浴中加熱的目的是_，同時(shí)說明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的_。(4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是_。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與_有關(guān)。解析：A、B兩試管形成對(duì)照，B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含DNA絲狀物，起對(duì)照作用，其他條件均完全相同。本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5 min，這樣可加快顏色反應(yīng)的速度，觀察對(duì)比兩試管的顏色時(shí)要等到冷卻以后。答案：(1)溶液不變成藍(lán)色溶液逐漸變成藍(lán)色DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會(huì)變成藍(lán)色(2)溶液顏色基本不變(3)加快顏色反應(yīng)速度耐受性(4)對(duì)照(5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少易誤警示易錯(cuò)點(diǎn)1誤認(rèn)為目的基因的插入位點(diǎn)是“隨機(jī)”的點(diǎn)撥目的基因的插入位點(diǎn)不是隨機(jī)的，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)插入啟動(dòng)子與終止子之間的部位，若目的基因插入啟動(dòng)子內(nèi)部，啟動(dòng)子將失去原功能。易錯(cuò)點(diǎn)2誤認(rèn)為切取目的基因與切取載體時(shí)“只能”使用“同一種酶”點(diǎn)撥(1)在獲取目的基因和切割載體時(shí)通常用同種限制酶，以獲得相同的黏性末端。但如果用兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端相同時(shí)，在DNA連接酶的作用下目的基因與載體也可以連接起來。(2)為了防止載體或目的基因的黏性末端自己連接即所謂“環(huán)化”，可用不同的限制酶分別處理目的基因和載體，使目的基因兩側(cè)及載體上具有兩個(gè)不同的黏性末端。易錯(cuò)點(diǎn)3混淆啟動(dòng)子與起始密碼子，終止子與終止密碼子，不明確標(biāo)記基因的作用點(diǎn)撥啟動(dòng)子起始密碼子，終止子終止密碼子。(1)啟動(dòng)子：一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合的部位。(2)終止子：一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端。作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止。(3)起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，分別控制翻譯過程的啟動(dòng)和終止。(4)標(biāo)記基因：一般為抗生素抗性基因或熒光基因等，其作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因(目的基因是否導(dǎo)入成功)，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。易錯(cuò)點(diǎn)4誤認(rèn)為基因工程可導(dǎo)致受體細(xì)胞或生物產(chǎn)生“新基因”或“新蛋白質(zhì)”點(diǎn)撥基因工程的實(shí)質(zhì)是“基因重組”，它是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，使該基因在受體細(xì)胞中表達(dá)由于“外源基因”是自然界已存在的“現(xiàn)成”基因，故基因工程并未產(chǎn)生新基因，因此目的基因表達(dá)時(shí)也未產(chǎn)生新蛋白質(zhì)，基因工程只不過是讓受體細(xì)胞(或生物)實(shí)現(xiàn)了“外源基因的表達(dá)”。糾錯(cuò)體驗(yàn)1在基因工程中，可依據(jù)受體細(xì)胞的類型及其生理特性來選擇合適的載體，既能高效地?cái)y帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞，又能方便地進(jìn)行檢測(cè)。已知有以下幾類含有不同標(biāo)記基因的質(zhì)粒，不可作為侵入大腸桿菌的載體的是(已知青霉素可殺死細(xì)菌，四環(huán)素不能殺死大腸桿菌)()解析：選B。A質(zhì)粒攜帶的目的基因是否進(jìn)入大腸桿菌，可用含有青霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，如果大腸桿菌不死亡，說明這些大腸桿菌已含有了A質(zhì)粒上的標(biāo)記基因表達(dá)出的性狀，進(jìn)一步說明目的基因已被攜帶進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)。B質(zhì)粒作載體導(dǎo)入大腸桿菌，無論大腸桿菌含有抗四環(huán)素基因與否，都能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，所以不能用于檢測(cè)目的基因是否進(jìn)入大腸桿菌。C和D質(zhì)粒上的標(biāo)記基因均可明顯指示目的基因是否進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)。2為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1)，擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。下列操作