第11单元 跟踪练(38) 基因工程（Word练习）-【优化指导】2024高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（老教材 新高考）

跟踪练(38)　基因工程 1.(2023·河北衡水一模)草甘膦是一种广谱除草剂，能抑制植物细胞内一定比例的EPSPS酶的合成，使植物失绿死亡。为培育抗草甘膦转基因棉花品种，研究人员开展了相关研究。请回答下列问题： (1)在适宜条件下，若用强启动子使棉花细胞内的转EPSPS基因大量表达，能否得到抗草甘膦棉花植株，请判断并写出理由： _____________________________________________。 (2)获取目的基因常用的方法包括____________________和____________________。将获取的三个抗草甘膦基因G10插入质粒，重组质粒的部分结构(箭头表示转录方向)如图所示，则添加的启动子位点是________(填图中字母)。G10插入质粒后，不能影响质粒的________。 (3)将消毒后的棉花胚与含重组质粒的农杆菌在培养基上共培养，目的是_____________。将共同培养后的棉花胚转入含有营养物以及____________________________的培养基中诱导培养和筛选，从而得到目的植株。 答案：(1)能，EPSPS基因过量表达能得到较多的EPSPS酶，从而抵抗草甘膦的作用 (2)从基因文库中获取　用化学方法人工合成(或利用PCR技术扩增)　b、c　复制 (3)通过农杆菌将目的基因导入棉花细胞　一定浓度的草甘膦和植物激素 解析：(1)用强启动子使棉花细胞内的转EPSPS基因过量表达，能得到较多的EPSPS酶，使植株获得抗草甘膦的能力。(2)获取目的基因常用的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和用化学方法人工合成。在构建的重组质粒中，启动子位于目的基因的首端，从而驱动目的基因转录。b、c点是G10的上游，启动子应该处于b、c点。质粒复制后才能得到更多的表达产物，目的基因插入后不能影响质粒的复制。(3)将目的基因导入植物细胞时常用农杆菌转化法，将棉花胚与含重组质粒的农杆菌在培养基上共培养，能通过农杆菌的转化作用将目的基因导入棉花细胞。离体的植物细胞具有全能性，可发育形成植株，植物组织培养过程中需要植物激素的调节，而目的基因导入植物细胞并不能百分之百的成功，所以还需要通过草甘膦的筛选获得含有抗甘草膦基因的棉花胚细胞，从而获得抗性植株。 2.干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，具有抑制细胞分裂、调节免疫、抗病毒、抗肿瘤等多种作用，是一种抗病毒的特效药。我国科学家采用基因工程技术生产干扰素。具体做法是将产生干扰素的人白细胞的mRNA分离，逆转录得到干扰素基因。将含有四环素、氨苄青霉素抗性基因的质粒PBR322和干扰素基因进行双酶切，然后用DNA连接酶连接构成重组DNA。在一定条件下将重组载体DNA分子导入大肠杆菌，在培养基中筛选培养，检测干扰素的表达量，选出高效表达的工程菌。请回答下列问题： (1)逆转录得到的干扰素基因是一种________。与人体细胞内的干扰素基因相比，它没有____________等结构。 (2)基因工程的核心步骤是____________________________________________________。已知酶A、酶B、酶C产生的黏性末端都不相同，质粒PBR322和干扰素基因进行酶切时，应选择的两种限制酶是________________。与单酶切相比，使用双酶切的优点是________________________________________。 (3)在利用基因工程技术制备干扰素的过程中，受体菌除了大肠杆菌外，还可以用酵母菌作为受体菌，这两种受体菌生产的干扰素在结构上存在一定区别的原因是________________ ____________________________________________________________________________。 (4)干扰素在体外保存非常困难，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，在－70 ℃条件下可以保存半年。实现这一转变需要直接对____________进行修饰或合成，这属于________工程的范畴。 答案：(1)cDNA　启动子和内含子 (2)基因表达载体的构建　酶B和酶C　可以防止自身环化和反向连接 (3)酵母菌有内质网和高尔基体，生产的干扰素为糖蛋白，而大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能对干扰素进行相应的加工 (4)(干扰素)基因　蛋白质 解析：(1)以mRNA为模板，反转录得到的是cDNA。由于mRNA只对应基因的编码序列，如外显子，所以与正常的基因相比，缺少了启动子和内含子等序列。(2)基因工程最核心的步骤是基因表达载体的构建。由于酶A的酶切位点在氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因中都存在，如果选择酶A会破坏全部的标记基