第十单元 现代生物科技专题-【导与练】2024高考生物一轮复习高中总复习第1轮课时作业（旧教材，人教版）

第37讲　基因工程 课时作业 1.(2022·四川广安一模)植物甲具有极强的抗旱性,植物乙抗旱性较弱。研究人员欲将植物甲体内的抗旱基因转移至植物乙体内,以提高植物乙的抗旱性。回答下列问题。 (1)基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶,它可以对DNA序列进行修饰。细菌中含有的某种限制酶可以切割外源DNA,却不破坏自身DNA,其原因可能是①　 ;  ②　 。  (2)为获取抗旱基因,可以先从植物甲中提取该基因的mRNA,然后经 　　　　过程获得cDNA,利用cDNA来构建基因表达载体时,必须添加 　　　　　　　　等调控组件。  (3)将抗旱基因导入农杆菌,农杆菌可被植物细胞分泌的　　　　化合物吸引,这样农杆菌中　　　　　　　　就可转移至受体细胞。含有抗旱基因的植物体细胞,需经　　　　　　　　过程才能得到转基因植株。  (4)获得转基因植株后,若需确认抗旱基因是否在植株中成功表达,还需要进行个体生物学水平的鉴定,以确定植株　 。  解析:(1)限制酶的识别具有特异性,含有某种限制酶的细菌不破坏自身DNA的原因可能是①细菌自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列;②甲基化酶对细菌自身的DNA分子进行了修饰,使限制酶无法识别。(2)以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆(反)转录过程;通过逆(反)转录获得的cDNA缺乏启动子和终止子,因此用来构建基因表达载体时,必须添加启动子和终止子等调控组件。(3)将抗旱基因导入农杆菌,利用农杆菌可被双子叶植物(和裸子植物)细胞分泌的酚类化合物吸引,将其Ti质粒上的TDNA转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上,从而获得含有抗旱基因的植物乙的体细胞;将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术。(4)要确认该抗旱基因是否在植株中成功表达,还需要在田间对植株进行抗旱性实验,以确定植株是否具有抗旱性以及抗旱性的程度。 答案:(1)①细菌自身的DNA中没有该限制酶的识别序列　②甲基化酶对细菌自身的DNA进行了修饰,导致限制酶无法识别　(2)逆(反)转录　启动子和终止子　(3)酚类　Ti质粒上的TDNA　植物组织培养　(4)是否具有抗旱性以及抗旱性的程度 2.(2022·广东惠州检测)2021年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现温度和触觉感受器的科学家。研究的材料之一是辣椒,主要利用了其中的辣椒素。研究过程中需要筛选出对辣椒素有反应的基因,将其命名为TRPV 1,最终鉴定为是一个离子通道蛋白基因。回答下列问题。 (1)题干描述的获取TRPV 1基因的方法是　　　　　　　　,除此之外,获取目的基因的方法还有　　　　和PCR扩增。  (2)用PCR扩增技术可以从DNA分子中扩增出TRPV 1基因。与体内DNA复制相比,其具有的特点是  (至少答两点),PCR扩增过程可总结为　　　　　　　　三步,在循环过程中,推测循环至第　　 　　次时,可以扩增出两个引物之间的片段。  (3)TRPV 1基因的表达产物是一种离子通道蛋白,辣椒素可引起人产生痛觉和热觉,可推测该离子通道蛋白可能是一种　　　　离子通道蛋白,若要对此离子通道蛋白进行改造,则思路是　  　。  解析:(1)分析题意可知,研究过程中需要筛选出对辣椒素有反应的基因,该方法是从基因文库中获取;除此之外,获取目的基因的方法还有人工合成和PCR扩增。(2)与生物体内的DNA复制相比,PCR技术的特殊之处有:离体条件、需要热稳定DNA聚合酶等;PCR扩增过程可总结为变性-复性-延伸三步;推测循环至第3次时,可以扩增出两个引物之间的片段。(3)TRPV 1基因的表达产物是一种离子通道蛋白,辣椒素可引起人产生痛觉和热觉,即可引起兴奋的产生,则推测该离子通道蛋白可能是钠离子的通道蛋白;改造蛋白质的关键是改造相关基因,故流程是预期蛋白质的功能→设计蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 答案:(1)从基因文库中获取　人工合成　(2)需要热稳定DNA聚合酶;完全解旋再复制　变性、复性、延伸　3　(3)钠　预期蛋白质的功 能→设计蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列 3.(2022·四川成都七中模拟)人乳铁蛋白(hLF)对细菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人员开展人乳铁蛋