第3章 基因工程 单元综合提升-【金版新学案】2024-2025学年高中生物选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019 单选）

单元综合提升 　 第3章　基因工程 概念梳理 构建体系 1 易错辨析 落实基础 2 思维迁移 提升能力 3 教考衔接 明确考向 4 内容索引 单元检测卷 5 概念梳理 构建体系 返回 返回 易错辨析 落实基础 返回 1．切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。( ) 2．限制性内切核酸酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。( ) 3．根据不同的需要，目的基因是不同的，但都是能编码蛋白质的基因。 ( ) 4．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点。( ) 5．PCR反应中温度的周期性改变是为了使DNA聚合酶催化不同的反应。 ( ) 6．进行DNA片段的扩增及电泳鉴定实验所需的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 ℃条件下储存。( ) × × × × × × 返回 7．在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小相关。( ) 8．为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。( ) 9．用基因工程方法从大肠杆菌和酵母菌细胞内获得的干扰素结构和功能完全相同。( ) 10．蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列。( ) 11．基因工程在分子水平对基因进行操作，蛋白质工程在分子水平对蛋白质进行操作。( ) 12．蛋白质工程可以改造酶，提高酶的热稳定性。( ) × × × × × √ 思维迁移 提升能力 返回 1．几种获取目的基因方法的比较 方法 从基因文库获取 PCR技术扩增 化学方法直 接人工合成 基因组文库 部分基因文库(如cDNA文库) 过程 方法 从基因文库获取 PCR技术扩增 化学方法直 接人工合成 基因组文库 部分基因文库 (如cDNA文库) 优点 操作简单 专一性强 可在短时间内大量扩增目的基因 专一性强，可产生自然界中不存在的新基因 缺点 工作量大、盲目性大、专一性差 操作过程较繁琐，技术要求高 需要严格控制温度，技术要求高 适用范围小 针对练1．(2024·浙江杭州二模)科研人员制作了某 哺乳动物三个组织或细胞的基因组文库和cDNA文 库，标号如图所示。下列叙述错误的是 A．若库A中不含甲状腺激素基因，则库B中含血 红蛋白基因 B．若库C中含促甲状腺激素基因，则库D中不含胰岛素基因 C．若库E中不含任何基因，则库F中可能含有很少量的基因 D．库A和库B含有相同的基因，但这些基因的长度一般有差别 √ 该腺体为胰岛，若库A中不含甲状腺激素基因，说 明库A表示cDNA文库，则库B为基因组文库，则库 B中含血红蛋白基因，A正确；垂体可以分泌促甲状 腺激素，所以若库C中含促甲状腺激素基因，则库C 可能是cDNA文库，也可能是基因组文库，库D中含 不含胰岛素基因无法确定，B错误；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不含有核基因，但细胞质中含有mRNA，所以库E不含任何基因，推测其为基因组文库，库F为cDNA文库，含有少量的基因，C正确；根据cDNA文库的建立过程，其基因中不含有内含子，而基因组文库中虽然有与cDNA文库相同的基因，但是其基因中含有内含子，所以，这些基因的长度一般有差别，D正确。 针对练2．(2024·湖南师大附中一模)科学家设想将 人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，以期 获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。 部分过程如图所示，下列分析错误的是 A．若要从人体内提取生长激素mRNA，只能从人 的垂体细胞中提取 B．过程①在人体内不能完成，但人体细胞可能进行其他的逆转录过程 C．过程②之前常用相同的限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒 D．人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码 √ 基因的表达具有选择性，一般情况下，人体的每个细胞 中都含有生长激素基因，但只能在垂体细胞中表达出相 应的mRNA和生长激素，A正确；过程①是以人的生长 激素mRNA为模板，在逆转录酶的催化下合成生长激素 基因，人体细胞内不能完成，但是逆转录病毒整合进人 类基因组完成逆转录过程，以及端粒酶利用自身RNA中 的一段重复序列作为模板，逆转录合成端粒DNA重复序列，也可表现出逆转录酶活性，B正确；过程②之前常用同种限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒，使它们产生相同的黏性末端，然后用DNA连接酶连接，形成重组DNA分子，C正确；人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。 2．PCR技术和DNA复制的比较 针对练3．(2024·广东佛山高三期中)PCR扩增仪的温度、时间和循环次数等参数设定不当会影响到基因的扩增结果。下图是PCR扩增目的基因时的参数设定，图中线上、线下分别为温度和时间设定。下列叙述错误的是 A．步骤2的温度及时间设定主要依据目的基因的G、C含量 B．步骤3的温度及时间设定主要依据引物的长度及G、C含量 C．步骤4延伸时间的设定主要依据目的基因的碱基数目 D．步骤5除设定循环次数(25次)外，还应将“GOTO”设定为步骤3 √ 步骤2是变性过程，是在高 温条件下使DNA分子解旋 的过程，由于G和C之间有 3个氢键，热稳定性高，故 步骤2的温度及时间设定主 要依据目的基因的G、C含量，A正确；步骤3是复性过程，一般情况下，引物的长度越长，G和C比例越高，则复性步骤中的复性温度设定就越高，B正确；步骤4是延伸过程，时长的设置依据目的基因的长度，即主要依据目的基因的碱基数目，C正确；“GOTO”是设置返回的步骤序号，参数应设置为步骤2，D错误。 针对练4．(2024·辽宁本溪二模)图1 表示的是细胞内DNA复制的过程， 图2表示图1中RNA引物去除并修 复的过程，下列叙述错误的是 A．DNA体内复制和PCR过程所需 的引物不同，且PCR反应引物不需 要去除 B．细胞内核酸形成过程中都存在A—U碱基对 C．酶3为DNA聚合酶，其在“被修复链”上的移动方向是5′→3′，DNA聚合酶还能够从引物的3′开始连接脱氧核苷酸 D．酶4能催化磷酸二酯键的形成，PCR反应也需要酶4的参与 √ 结合题意可知，DNA体内复制需要的引物是短单链RNA，PCR过程所需的引物为短单链DNA，因此PCR过程的引物不需要去除，A正确；细胞中DNA复制过程中存在A—U碱基对，逆转录过程、转录、RNA复制也都存在A—U碱基对，B正确；酶3为DNA聚合酶，在“被修复链”上的移动方向是5′→3′，DNA聚合酶能够从引物的3′开始连接脱氧核苷酸，C正确；酶4是DNA连接酶，DNA连接酶能催化磷酸二酯键的形成，PCR过程不需要酶4的参与，D错误。 3．基因工程的三种工具，4个步骤 (1)基因工程的工具。基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。 (2)基因工程的步骤。 第一步：获得符合人类意愿的基因，即获得目的基因。目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遗传信息。 第二步：基因表达载体的构建(核心)。把目的基因接到某种运载体上，常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 第三步：将目的基因导入受体细胞。通过载体把目的基因带入某生物体内，使它得到表达。 第四步：目的基因的表达与检测。目的基因的表达是指目的基因进入受体细胞后能准确地转录和翻译。目的基因能否表达是基因工程是否成功的关键。 针对练5．(2024·贵州铜仁二模)由C基因编码 的C蛋白和V基因编码的V蛋白均能特异性杀 死玉米害虫，这两种蛋白的结构和作用原理 不同。现利用C—V融合基因和如图所示载 体，获得具高抗虫性的转基因玉米。下列叙 述错误的是 A．构建含有C—V融合基因的载体需要限制酶和DNA连接酶 B．载体中的目的基因可以通过农杆菌的转化进入玉米细胞 C．在玉米细胞染色体DNA上检出C—V基因就说明培育成功 D．以单转C基因玉米为食比以该玉米为食的害虫更易产生抗性 √ 基因表达载体的构建方法是先用同种限制酶切割 载体和含目的基因的DNA分子，再用DNA连接酶 进行连接，因此构建含有C—V融合基因的载体需 要限制酶和DNA连接酶，A正确。农杆菌中的Ti质 粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受 体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点， 如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。载体中的目的基因可以通过农杆菌的转化进入玉米细胞，B正确。在玉米细胞染色体DNA上检出C—V基因不能说明培育成功，因为融合基因可能不能正常表达，C错误。该玉米具有C－V融合基因，具有高抗虫性，与单转C基因玉米相比，此玉米可延缓害虫抗性基因频率增加，即以单转C基因玉米为食比以该玉米为食的害虫更易产生抗性，D正确。 针对练6．(2024·河北沧州模拟)匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将匙叶草液泡膜Na＋/H＋逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内，获得了转基因耐盐棉花新品种。图1表示获取的含有目的基因的DNA片段，Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ为三种限制酶，图中箭头所指为三种限制酶的切点；图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图；图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。下列叙述错误的是 A．基因工程中，TaNHX2基因可以通过PCR技术扩增 B．切割图1所示的DNA片段应优先选用Sau3AⅠ和BamHⅠ C．将含有TaNHX2基因的重组质粒导入受体细胞后，还需要利用植物组织培养技术 D．为了确定耐盐棉花植株是否培育成功，可以从个体生物学水平鉴定棉花植株的耐盐性 √ 图1表示从生物体内提取DNA并用限制酶切割获 取目的基因，可以用PCR技术扩增目的基因，A 正确；由于Sau3AⅠ在目的基因内部含有切割位 点，因此不能用此限制酶切割目的基因，若用同 一种限制酶切割，在构建基因表达载体时容易出 现目的基因自连的情况，因此为保证目的基因和质粒的准确连接，应选择不同的限制酶切割目的基因，故切割图1所示的DNA片段应优先选用EcoRⅠ和BamHⅠ，B错误；转基因细胞经过植物组织培养技术可培养为转基因棉花幼苗，C正确；为了确定耐盐棉花植株是否培育成功，应从个体生物学水平鉴定，即将转基因棉花植株种植在盐碱地，观察其生长状况，以鉴定其耐盐性，D正确。 4．基因工程与细胞工程、胚胎工程、发酵工程的联系 (1)发酵工程：现代发酵工程具有广阔的前景。例如，利用DNA重组技术有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。 (2)细胞工程和胚胎工程：植物细胞工程和基因工程结合可以快速获得转基因植物；动物细胞工程、胚胎工程和基因工程结合可以快速获得转基因动物。 针对练7．(2024·四川南充高二期中)我国是名副其实的发酵大国，发酵工程在食品工业、医药工业及农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列相关叙述错误的是 A．发酵产品既可以是微生物的代谢产物，也可以是微生物细胞本身 B．利用黑曲霉将大豆原料中的蛋白质水解，经淋洗后可调制成酱油 C．将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，再通过发酵可生产乙型肝炎疫苗 D．利用发酵工程生产的微生物农药，作为化学防治的重要手段，可用于防治病虫害 √ 发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢产物、酶及菌体本身，A正确；以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌(如黑曲霉)，将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，B正确；可以将乙肝病毒的抗原基因转入酵母菌通过发酵工程制备乙肝疫苗，可以大大提高生产效率，C正确；微生物农药是利用微生物或其代谢物来防治病虫害的，微生物农药作为生物防治的重要手段，将在农业的可持续发展方面发挥越来越重要的作用，D错误。 针对练8．(2024·陕西渭南高二期末)下列有关基因工程的成果及应用的说法，错误的是 A．基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用 B．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 C．基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，以达到治疗目的 D．利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构相同 √ 基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用，有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染，A正确；基因工程的应用很广泛，基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，B正确；基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，基因治疗的原理是基因重组，这是治疗遗传病的最有效手段，C正确；利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构不相同，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体等细胞器，不能对胰岛素进行加工，D错误。 返回 教考衔接 明确考向 返回 1．(2023·辽宁卷)CD163蛋白是PRRSV病毒感染家畜的受体。为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起(如下图)，使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键步骤是除去 A．CD163基因中编码起始密码子的序列 B．CD163基因中编码终止密码子的序列 C．RFP基因中编码起始密码子的序列 D．RFP基因中编码终止密码子的序列 √ 为实时监控CD163蛋白的表达和转运过程，则拼接在一起的红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因都得转录和翻译，使其表达成一条多肽，因此拼接在一起的CD163基因转录形成的mRNA中不能出现终止密码子，否则红色荧光蛋白RFP基因转录形成的mRNA不能进行翻译，无法合成红色荧光蛋白，因此该拼接过程的关键步骤是除去CD163基因中编码终止密码子的序列，B符合题意。 2．(2023·湖北卷)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环 素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。 用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的 质粒，构建基因表达载体(重组质粒)，并转化到受体菌 中。下列叙述错误的是 A．若用HindⅢ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet(四环素)培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落 √ 若用HindⅢ酶切，目的基因可能正向插入，也可能反 向插入，转录的产物可能不同，A正确；若用PvuⅠ 酶切，重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因(TetR)， 因此在含Tet(四环素)培养基中的菌落，不一定含有目 的基因，B正确；DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段，重组质粒的大小与质粒不同，能够鉴定重组质粒构建成功与否，C正确；SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中，若用SphⅠ酶切，重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因(AmpR)，因此携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，D错误。 3．(2023·重庆卷)某小组通过PCR(假设引物长度为8个碱基短于实际长度)获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切(下图)，再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是 A．其中一个引物序列为5′-TGCGCAGT-3′ B．步骤①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ C．用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2个片段 D．酶切片段和载体连接时，可使用E.coli 连接酶或T4连接酶 √ 由于引物只能引导子链从5′ 到3′延伸，根据碱基互补配 对原则，其中一个引物序列 为5′-TGCGCAGT-3′，A正 确。根据三种酶的酶切位点， 左侧的黏性末端是使用NheⅠ 切割形成的，右边的黏性末端是用CfoⅠ切割形成的，B错误。用步骤①的酶对载体进行酶切，使用了NheⅠ和CfoⅠ进行切割，根据他们的识别位点以及原本DNA的序列，切割之后至少获得了2个片段，C正确。图中形成的是黏性末端，而E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端；T4 DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端，D正确。 4．(2023·新课标卷)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。 下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是 A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coli DNA连接酶连接 B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coli DNA连接酶连接 √ 酶3切割后得到的是平末端，应该用T4 DNA连接酶连接，A错误；质粒用酶3切割后得到的是平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，B错误；质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4 DNA连接酶连接后，还能保证目的基因在质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，C正确；若用酶2和酶4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺少标记基因，无法进行后续的筛选，D错误。 5．(2023·浙江6月选考)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是 A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达 B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白 C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子 D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子 √ 分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合在Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。 6．(2023·广东卷)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是 A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C．沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度 D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 √ 裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破，释放出DNA等物质，A正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2 mol/L的NaCl溶液，将溶液过滤，即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离，B正确；DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以反复多次用酒精沉淀出DNA，提高DNA纯度，C正确；将DNA溶解于NaCl，加入二苯胺试剂，沸水浴五分钟，待冷却后，能呈现蓝色，D错误。 7．(2023·河北卷)单细胞硅藻具有生产生物柴油的潜在价值。研究者将硅藻脂质合成相关的苹果酸酶(ME)基因构建到超表达载体，转入硅藻细胞，以期获得高产生物柴油的硅藻品系。回答下列问题： (1)根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的________差异获得硅藻粗提DNA，PCR扩增得到目的基因。 溶解度 DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA和蛋白质。因此，根据DNA和蛋白质在特定浓度乙醇溶液中的溶解度差异可以得到硅藻的粗提DNA。以此方法得到的粗提DNA可以作为PCR扩增目的基因的模板。 (2)超表达载体的基本组件包括复制原点、目的基因、标记基因、________和___________________等。本研究中目的基因为_____________________ _________。 启动子 终止子(顺序可颠倒)　 苹果酸酶基因(或“ME 基因”)　 基因表达载体除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子和终止子均为一段有特殊序列结构的DNA片段。它们分别位于目的基因的上下游。本研究中的目的基因是来源于硅藻的苹果酸酶(ME)基因。 (3)PCR扩增时引物通过______________原则与模板特异性结合。根据表达载体序列设计了图1所示的两条引物，对非转基因硅藻品系A和转ME基因硅藻候选品系B进行PCR检测，扩增产物电泳结果见图2。其中，样品1为本实验的_______组，样品2有特异性扩增产物，结果表明______________ _______________________________________________________________________。 碱基互补配对 对照 引物间的载体序列整合到硅藻细胞基因组中(或“ME基因序列整合到硅藻细胞基因组中”) PCR是一项根据DNA半保留复制 原理，在体外提供参与DNA复制 的各种组分与反应条件，对目的 基因的核苷酸序列进行大量复制 的技术。引物是一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的 短单链核酸。对照实验一般要设 置对照组和实验组。本实验的对照组中以非转基因的硅藻细胞基因组DNA作为PCR模板，而在实验组中以转ME基因的硅藻细胞基因组DNA作为模板。如此比较两个实验扩增结果可以判定引物间的载体序列是否整合到硅藻细胞的基因组中，从而推测ME基因序列是否整合到硅藻细胞基因组中。 (4)利用单细胞硅藻生产生物柴油的影响因素包括胞内脂质含量和繁殖速率等。图3为硅藻胞内脂质含量检测结果。据图分析，相对于品系A，品系B的胞内脂质含量平均水平明显______。同时，还需测定__________以比较在相同发酵条件下品系A与B的繁殖速率。 增加　 细胞数量 硅藻细胞内的脂质含量和繁殖速率 是利用单细胞硅藻生产生物柴油的 两个重要影响因素。据图3分析可 知，相对于非转基因硅藻细胞品系 A，转基因硅藻细胞品系B的胞内 脂质含量平均值显著提高。在测定 硅藻细胞内脂质含量的同时，还需 测定在相同发酵条件下品系A与B的硅藻细胞数量，从而可筛选获得高产生物柴油的优良硅藻细胞品系。 (5)胞内脂质合成需要大量ATP。ME催化苹果酸氧化脱羧反应产生NADH。研究表明，品系B线粒体中ME含量显著高于品系A。据此分析，ME基因超表达使线粒体中NADH水平升高，______________________，最终促进胞内脂质合成。 有氧呼吸生成的ATP增多 细胞内脂质的合成需要大量ATP。苹果酸酶(ME)可催化苹果酸生成NADH。研究表明，品系B线粒体中ME含量显著高于品系A。据此分析可知，ME基因的超表达导致线粒体中的NADH水平升高，NADH进一步通过有氧呼吸产生大量ATP，最终促进细胞内脂质的合成。 (6)相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生物柴油生产的优势之处为__________________________________________________________ ________________________________。(答出两点即可) 节约土地资源、不受季节和气候限制(或“节约粮食资源”或“节约淡水”或“能够通过发酵大量生产”) 相对于大豆和油菜等油料作物，利用海生硅藻进行生物柴油生产的优势为：能够通过发酵大量生产、不受季节和气候限制、节约土地资源、节约淡水以及节约粮食资源等。 8．(2023·北京卷)二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。 (1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜(绿叶)，获得了新生叶黄化突变体(黄化叶)。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是________。 黄化叶 F1野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，由此可以推测黄化叶是隐性性状。 (2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因， 与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱 基对改变，导致突变基因上出现了一个限 制酶B的酶切位点(如图乙)。据此，检测F2 基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→ PCR→回收扩增产物→________________→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为____条。 用限制酶B处理 3 检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带，叶黄化的基因电泳结果有两条带，则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。 (3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系 R杂交，获得杂交油菜种子S(杂合子)，使杂 交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育 性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交， 子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在 大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的 污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度， 导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。 ①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为_______。 ②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用____________________________________。 50%　 在开花前把田间出现的绿叶植株除去 ①油菜雄性不育品系A作为母本与可育品 系R杂交，获得杂交油菜种子S(杂合子)， 设育性基因为A、a，叶色基因为B、b， 可判断雄性不育品系A为显性纯合子(AA)， R为隐性纯合子(aa)，A植株的绿叶雄性不 育子代(AaBb)与黄化A1(aabb)杂交，后代 中一半黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。②A不纯会影响种子S的纯度，为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。 返回 单 元 检 测 卷 返回 1．(2024·广西桂林二模)在基因工程操作中限制性内切核酸酶是不可缺少的工具。下列关于限制性内切核酸酶的叙述，错误的是 A．限制性内切核酸酶可以从某些原核生物中提取 B．限制性内切核酸酶也可以识别和剪切RNA C．限制性内切核酸酶的活性受温度和pH等因素的影响 D．不同限制性内切核酸酶可能切割出相同的黏性末端 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A正确；限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，不能识别剪切RNA，B错误；限制性内切核酸酶属于酶的一种，酶的活性受温度、pH等因素影响，C正确；如果两种不同的限制性内切核酸酶的识别序列是相同的，或者切割后所留下的切口是一样的，那么这两种不同的限制性内切核酸酶所留下的黏性末端就是一样的，即不同限制性内切核酸酶可能切割出相同的黏性末端，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2．(2024·江西南昌高三期末)下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是 A．DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端 B．微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用 C．限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端 D．质粒是基因工程中唯一的载体 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 DNA连接酶分为两类：E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而后者既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端，A错误；细菌内的限制酶能限制外源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性，B正确；限制酶切割DNA后，产生的末端有黏性末端和平末端，C错误；质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有噬菌体和动植物病毒等，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 3．如图表示构建重组质粒和筛选含人胰岛素原基因的细菌的过程，其中Ⅰ和Ⅱ表示抗性基因，①～⑦表示过程，其他数字表示菌落。下列有关叙述正确的是 注：⑦过程表示用灭菌绒布从含氨苄青霉素培养基中蘸取菌种，再按到含四环素培养基中培养。 A．①②只能用同一种限制酶进行切割 B．Ⅰ表示抗氨苄青霉素基因，Ⅱ表示抗四环素基因 C．3、5菌落是筛选出的含有人胰岛素原基因的细菌 D．该基因工程成功的标志是细菌合成具有生物活性的胰岛素 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 由于不同限制酶切割形成的黏性末端可能 相同，因此①②也可以用不同种限制酶进 行切割，A错误；根据⑥⑦筛选结果可知， 构建基因表达载体后，抗四环素基因被破 坏，而抗氨苄青霉素基因没有被破坏，因 此Ⅰ表示抗四环素基因，Ⅱ表示抗氨苄青 霉素基因，B错误；3、5菌落中的细菌能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素，筛选出的是含有人胰岛素原基因的细菌，C正确；细菌是原核生物，不含内质网和高尔基体，不能对胰岛素进行加工，因此细菌不能合成具有生物活性的胰岛素，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 4．(2023·陕西西安联考)下列关于基因工程常用工具酶的说法，正确的是 A．E.coli DNA连接酶既能连接平末端，也可以连接黏性末端 B．E.coli DNA连接酶可以连接DNA分子中的氢键 C．每种限制酶只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点进行切割 D．限制酶和DNA连接酶均来源于原核生物 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端，A错误；E.coli DNA连接酶可以连接DNA片段之间的磷酸二酯键，不能连接DNA分子中的氢键，B错误；每种限制酶只能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点进行切割，C正确；限制酶主要是从原核生物中分离纯化而来的，并不都来源于原核生物，T4 DNA连接酶是从T4噬菌体(病毒)中分离出来的，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 5．(2024·辽宁本溪一模)下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是 A．DNA的粗提取与鉴定实验中可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA B．将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色 C．PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中起作用 D．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精、但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误；将丝状物溶于2 mol/L的5 mL的NaCl溶液中，然后向试管中加入4 mL的二苯胺试剂，沸水浴加热5 min，试管冷却后溶液呈现蓝色，B错误；PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶在延伸过程中根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，C正确；用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 6．(2024·广东广州一模)利用转基因技 术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行 道树中，让行道树含有G基因而在夜晚 发出绿色荧光。右图中(1)和(2)分别为 实验所用的质粒上相关酶切位点、含 绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。 下列相关叙述错误的是 A．图中选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上 B．图中(1)(2)形成含G基因的重组Ti质粒的过程，需要限制酶EcoRⅠ和DNA连接酶 C．图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌，由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程，利用的是甲的感染能力 D．图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，利用的原理是植物细胞的全能性 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 将目的基因导入植物细胞常用的方 法是农杆菌转化法，将目的基因导 入Ti质粒时需要导入质粒的T-DNA 中，因为T-DNA能够转移到受体细 胞染色体DNA上，由此可知选择的 限制酶应是BamHⅠ，A正确，B错 误；利用农杆菌感染植物细胞，将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上，C正确；题图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，为植物组织培养的过程，利用的原理是植物细胞的全能性，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 7．(2024·河南平顶山高二期末)我国科学家运用基因工程技术，将苏云金杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列有关叙述错误的是 A．利用PCR技术扩增抗虫基因时，PCR反应缓冲液中需添加一种引物 B．导入抗虫基因的棉花细胞可利用植物组织培养技术获得抗虫棉 C．可利用抗原—抗体杂交检测棉花细胞是否成功表达抗虫基因 D．重组DNA分子中替换一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 抗虫基因具有两条链，利用PCR技术扩增抗虫基因时，需添加两种引物参与子链的延伸，A错误；导入抗虫基因的棉花细胞经植物组织培养技术可获得转基因抗虫棉，B正确；检测棉花细胞是否成功表达抗虫基因，即是否产生抗虫蛋白，可利用抗原—抗体杂交，C正确；由于密码子的简并，重组DNA分子中替换一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 8．(2024·广西百色二模)我国科学家在 进行抗虫棉的培育过程中独创了“花 粉管通道法”，该方法有多种操作方 式。如图表示花粉管通道法介导植物 基因转移。下列说法错误的是 A．相比于农杆菌转化法，花粉管通 道法还适用于玉米等单子叶植物的转 基因培育 B．相比于基因枪法和农杆菌转化法，花粉管通道法避免了植物组织培养这一操作 C．必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法 D．外源DNA不需要构建基因表达载体，就能借助花粉管通道进入受体细胞并表达 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 农杆菌转化法适用于双子叶植物和 裸子植物，相比于农杆菌转化法， 花粉管通道法还适用于玉米等单子 叶植物的转基因培育，A正确；相 比于基因枪法和农杆菌转化法，花 粉管通道法直接将目的基因导入受 精卵，这避免了植物组织培养这一 操作，B正确；必须在雌蕊成熟时才能进行图中所示的处理方法，C正确；利用花粉管通道法时，也要先构建基因表达载体，然后再借助花粉管通道进入受体细胞并表达，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 9．下列关于PCR操作过程叙述错误的是 A．PCR实验中使用的微量离心管、吸液枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理 B．将PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出后，放在高温环境中迅速融化，以减少酶活性的丧失 C．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 D．PCR过程中预变性时间较变性时间长，以使DNA充分解旋 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、吸液枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理，A正确；该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存，使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化，B错误；在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头部都必须更换，C正确；PCR过程中预变性时间为5 min(每次循环中变性的时间为30 s)，预变性时间较长可增大模板DNA彻底变性的概率，使DNA充分解旋，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 10．(2024·四川成都二模)我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵并整合到染色体DNA上，培育出转基因鲤鱼。与普通鲤鱼相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。下列叙述正确的是 A．转基因鲤鱼的外源生长激素基因的表达都在细胞核进行 B．外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵后没有定向改变性状 C．外源生长激素基因的氢键断裂后利于该基因复制或转录 D．转基因鲤鱼的外源生长激素基因遗传时不遵循遗传定律 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 基因的表达包括转录和翻译，转录发生在细胞核中，翻译发生在细胞质基质中的核糖体上，A错误；将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵后发现与普通鲤鱼相比，转基因鲤鱼的生长速率加快，说明鲤鱼有定向改变性状，B错误；外源生长激素基因的复制或转录均需要解旋断开氢键，因此外源生长激素基因的氢键断裂后利于该基因复制或转录，C正确；由于转基因鲤鱼的外源生长激素基因整合到染色体DNA上，因此遵循遗传定律，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 11．(2024·重庆高三期末)科学家将鼠抗人 大肠癌单克隆抗体基因(ND-1)与酵母胞嘧 啶脱氨酶基因(CD)融合，在大肠杆菌中成 功地表达了单链抗体与酶的融合蛋白，这 类蛋白的疗法称为由抗体介导的酶解前药 疗法(ADEPT)。ND-1—CD融合基因的构 建方法如图所示。下列叙述不合理的是 A．图中两条杂交链的获得至少需要经过2 次扩增循环 B．图中杂交链延伸生成ND-1—CD融合基因的过程应不用加入引物 C．获得的融合基因在构建好基因表达载体后可直接被正常状态的大肠杆菌吸收 D．该融合蛋白应是利用抗体部分特异性地识别人大肠癌细胞并将酶带到靶部位 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 经过一次循环得到的杂交链，引物2端和 引物3端都为相应链的5′端，不可直接延 伸子链，为了使杂交链顺利延伸子链，至 少需要经过2次循环才能得到如图所示的 引物2端和引物3端都为相应链的3′端杂交 链，A正确；杂交链延伸生成ND-1—CD 融合基因的过程中，不需要加入引物，两 条母链的起始位置的碱基序列即为引物， 可以作为子链合成的引物，为DNA聚合酶提供3′端，B正确；需要利用氯化钙处理大肠杆菌获得感受态细胞，获得的融合基因在构建好基因表达载体才能更好地被大肠杆菌吸收，C错误；抗体可以特异性识别抗原成分，故该融合蛋白应是利用抗体部分特异性地识别人大肠癌细胞并将酶带到靶部位，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 12．(2024·辽宁营口高三期末)为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中，下图为重组Ti质粒上T-DNA的序列结构示意图。下列叙述不正确的是 A．以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因 B．RNA聚合酶与启动子1识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录 C．可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织 D．用EcoRⅠ、BamHⅠ双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离至少得到两条带 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因，A正确；抗除草剂基因位于启动子2的后面，因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录，B错误；由于图中T-DNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因，故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织，C正确；用EcoRⅠ、BamHⅠ双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离至少得到两条带，即含OsPTF的片段和含有除草剂基因的片段，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 13．(2024·福建三明高二期末)荧光定量 PCR技术可定量检测样本中某种DNA含 量，其原理是在PCR体系中每加入一对 引物的同时加入一个与某条模板链互补 的荧光探针，当耐高温的DNA聚合酶催 化子链延伸至探针处时，会水解探针， 使荧光监测系统接收到荧光信号，即每 扩增一次，就有一个荧光分子生成，过程如图所示。下列相关叙述错误的是 A．引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则 B．反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关 C．若用cDNA作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平 D．耐高温的DNA聚合酶催化DNA的合成总是从子链的3′端向5′端延伸的 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 引物与探针均具特异性，与模板结合时 遵循碱基互补配对原则，A正确；题干 中提出“每加入一对引物的同时加入一 个与某条模板链互补的荧光探针”，并 且“每扩增一次，就有一个荧光分子生 成”，因此反应最终的荧光强度与起始 状态模板DNA含量呈正相关，B正确；由于cDNA是以某基因转录形成的mRNA为模板逆转录形成的，所以若用cDNA作模板，上述技术也可检测某基因的转录水平，C正确；由图可知，耐高温的DNA聚合酶催化DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 14．(2024·天津东港一模)miRNA是一类真核生物中广泛存在的单链非编码RNA分子。成熟的miRNA与AGO家族蛋白结合形成沉默复合体，该复合体可通过识别和结合靶基因转录出mRNA并对其进行剪切或抑制其翻译过程，从而调控生物性状。下列分析正确的是 A．miRNA基因的表达包括转录和翻译两个阶段 B．沉默复合体发挥作用的场所是细胞核 C．沉默复合体通过碱基互补配对的方式识别靶基因并抑制其表达 D．利用PCR技术可检测靶基因转录出的mRNA的相对含量 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 miRNA基因的表达过程只有转录阶段，不翻译成蛋白质，A错误；沉默复合体可通过识别和结合靶基因转录出mRNA并对其进行剪切或抑制翻译过程，因此其发挥作用的场所是细胞质，B错误；沉默复合体通过碱基互补配对的方式识别靶基因转录出mRNA，不是直接识别靶基因，C错误；现将靶基因转录出的mRNA进行逆转录得到cDNA，再利用PCR技术可检测靶基因转录出的mRNA的相对含量，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 15．(2024·山东临沂阶段练习)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力，将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药，但是获得的干扰素在体外不易保存。下列说法错误的是 A．可从免疫细胞中提取干扰素基因的mRNA，经逆转录获取目的基因 B．可用质粒和目的基因构建重组载体后导入家蚕的受精卵 C．检验干扰素基因是否已经导入家蚕细胞时，可使用PCR技术 D．利用蛋白质工程对干扰素进行改造时，应从干扰素的氨基酸序列出发 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 干扰素是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，可从健康人体的外周静脉血中分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA，经反转录(逆转录)获取目的基因，A正确；受精卵具有表达全能性的物质，则可用质粒和目的基因构建重组载体后导入家蚕的受精卵，B正确；可使用PCR技术检验干扰素基因是否已经导入家蚕细胞，C正确；利用蛋白质工程对干扰素进行改造时，应从预期的蛋白质功能出发，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16．(2024·江苏一模)在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素。某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成上述过程。基因治疗该类患者的方法之一是将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使其能分泌具有生物活性的胰岛素。欲使胰岛素基因的表达产物在新的胰岛B细胞中能被加工，产生生物活性，正确的操作是 A．导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因 B．导入胰岛素基因后，加入furin酶 C．使胰岛素基因的表达产物中含furin酶的酶切位点 D．改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 真核基因由非编码区和编码区两部分组成，编码区中又分为外显子和内含子。在非编码区有RNA聚合酶的识别位点，是转录的起点。转录生成的mRNA包含了外显子和内含子的遗传信息。根据题干信息，翻译产生的胰岛素原需经过furin酶加工切除特定氨基酸序列后，才能变为具有生物活性的胰岛素。某些糖尿病患者是因为胰岛素原结构异常，缺乏酶切位点不能被修饰，而不是缺乏furin酶。所以，治疗该类患者重要的是使胰岛素基因的表达产物中含furin酶的酶切位点。综上分析可知，C正确，A、B、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 17．(2024·广西高三开学考试)科研人员发现，将四个特定基因导入处于高度分化的体细胞(如成纤维细胞等)中，可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导多能干细胞。虽然至今这项技术还在深入研究，但这项先进技术的潜在应用前景是 A．突破干细胞定向分化的障碍 B．改造和优化人类基因组结构 C．克隆具有优良品质的动物个体 D．解决异体组织/器官排斥难题 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 该项技术突破了分化的不可逆性的障碍，使得高度分化的细胞重新具备分裂能力，A错误；该项技术只是将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中，并没有改造和优化人类基因组结构，B错误；这项技术属于转基因技术，不属于克隆技术，C错误；可以用病人的体细胞进行此项技术处理，诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导多能干细胞，进而分裂和分化，形成组织、器官，解决异体组织、器官排斥难题，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 18．(2024·山东青岛高三期末)反义基因技术是根据核酸杂交原理设计，针对特定靶基因的反义基因，通过基因工程导入受体细胞的基因组并表达，从而抑制靶细胞有关基因表达的技术。反义基因技术的基本原理如图所示，下列分析正确的是 A．图中杂交分子中的碱基对有A—T、G—C和A—U B．可将反义基因直接导入受体细胞 C．反义基因的模板链与靶基因的模板链存在碱基互补关系 D．反义基因主要通过抑制靶基因的转录过程从而使靶基因沉默 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 分析题图信息可知，杂交分子为mRNA-mRNA分子，分子中的碱基对有G—C和A—U，A错误；将反义基因导入受体细胞前，应先构建反义基因的表达载体，B错误；两种RNA存在碱基互补关系，推测反义基因的模板链与靶基因的模板链存在碱基互补关系，C正确；反义基因主要通过抑制靶基因的翻译过程从而使靶基因沉默，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 19．(2024·广东深圳模拟预测)华中农业大学水产学院高泽霞教授团队从斑马鱼身上发现了对调控鱼刺生长起主要作用的主效基因。高泽霞团队和中科院水生所桂建芳院士团队已经通过实验获得了第一代杂合体(F0)的少刺鱼，它们生长良好，形态正常，习性和普通有刺鱼没有差异。培育“无刺鱼”的过程中，筛选控制“鱼刺”生长的候选基因，其流程为从成体鱼身上挑出每一根“鱼刺”→剔除结缔组织→提取mRNA→获得在鱼刺中表达的DNA片段→测出DNA片段的序列→数据库比对找到对应的基因。假设基因敲除的斑马鱼均能正常生长、发育、繁殖。下列有关叙述错误的是 A．筛选控制“鱼刺”生长的候选基因流程中要用到PCR技术 B．科研人员要想获得第一代杂合体(F0)的少刺鱼，需找到主效基因进行基因敲除 C．科研人员获得第一代杂合体(F0)的少刺鱼可以证明生物体的性状是由基因控制的 D．若研究中开始只得到了一条F0，要想通过杂交得到稳定遗传的无刺鱼，最快只需繁育一代 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 培育“无刺鱼”的过程中，需要筛选控制“鱼刺”生长的候选基因，其流程为从成体鱼身上挑出每一根“鱼刺”→剔除结缔组织→提取mRNA→经逆转录和PCR技术过程得到在鱼刺中表达的DNA片段→测出DNA片段的序列→数据库比对找到对应的基因，A正确；科研人员在筛选出“鱼刺”生长的候选基因后，通过比较和检测，找到主效基因进行基因敲除，B正确；敲除调控鱼刺的主效基因可以获得无刺鱼，说明了基因控制性状的表达，C正确；若研究中开始只得到了一条F0，要想通过杂交得到稳定遗传的无刺鱼，需要先将F0与正常的异性斑马鱼交配，再让子代雌雄鱼相互交配才能得到纯合的基因敲除无刺鱼，即需要繁育两代才能获得无刺鱼，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 20．(2024·湖北黄冈高三期末)“卵子死亡”是PANX1基因突变引起的PANX1通道异常激活，加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致不育，该基因在男性个体中不表达。下列叙述正确的是 A．上述卵子出现萎缩、退化的现象属于细胞坏死 B．“卵子死亡”患者的致病基因可能来自其父亲或母亲 C．若利用蛋白质工程技术对异常PANX1通道进行修复，需构建基因表达载体 D．基因工程的目的基因来源于自然界原有基因，不存在安全性问题 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 题中卵子出现萎缩、退化的现象属于细胞凋亡，A错误；“卵子死亡”患者的致病基因可能来自其父亲或自身基因突变，依据题意有PANX1基因突变便引起PANX1通道异常激活，就会加速了卵子内部ATP的释放，卵子出现萎缩、退化的现象，最终导致不育，若母亲有该致病基因则不育无后代，B错误；蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，需构建基因表达载体，C正确；基因工程的目的基因来源于自然界原有基因，并非不存在安全性问题，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 21．(14分)下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，回答下列问题： (1)图中cDNA文库_____(填“大于”、“小于”或“等于”)基因组文库。 小于 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 分析图可知，图中①过程是从供体细胞内提取目的基因构建基因组文库的过程，A过程是筛选含目的基因的菌株，B过程是以mRNA为模板通过逆转录法构建cDNA文库的过程，C过程是筛选含目的基因的菌株。cDNA文库只含有某生物的部分基因，基因组文库含有该生物的全部基因，故cDNA文库小于基因组文库。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (2)①过程提取的DNA需要________的切割，B过程是________。 限制酶　 逆转录 ①过程提取的DNA需要限制酶切割，破坏磷酸二酯键；B过程是以mRNA为模板通过反(逆)转录法构建cDNA文库的过程。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (3)为在短时间内大量获得目的基因，可用__________扩增的方法，其原理是_________________。 PCR技术　 DNA半保留复制 为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法，其原理是DNA半保留复制。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)目的基因获取之后，需要进行____________________，其组成必须有_________________________________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。 基因表达载体的构建　 启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答) 目的基因获取之后，需要进行基因表达载体的构建，其组成必须有启动子、终止子、复制原点、目的基因以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是_____________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是_______________ _______________________________，可以用________________________技术进行检测。 农杆菌转化法 目的基因是否 整合到植物细胞的染色体DNA上 PCR技术或DNA分子杂交 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是农杆菌转化法，即先将重组DNA分子转入农杆菌，再利用农杆菌将目的基因转入植物细胞；其能否在此植物体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞的染色体DNA上，达到稳定遗传的目的；可以用PCR技术或DNA分子杂交技术进行检测，若转入成功，则用琼脂糖凝胶电泳得到相应条带或用相应的DNA探针能检测到杂交条带。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过蛋白质工程。首先要预期蛋白质功能，设计预期的_____________，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_________________。 蛋白质结构 脱氧核苷酸序列 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 由于蛋白质是基因控制合成的，包括转录和翻译，如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，首先要预期蛋白质功能，设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 22．(12分)基因工程是花卉培养中的一种重要技术手段，这能够培养出不少新品种的花卉。如图为利用矮牵牛花中编码3，5-羟氧化酶的基因(HE)改造玫瑰，培育能够产生蓝色花冠玫瑰的新品种时的技术流程图。图中TetR、AmpR、NPTⅡ分别表示四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因、氨基糖苷类-3-磷酸转移酶基因。回答下列问题： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (1)从矮牵牛花细胞中获得目的基因后，对其扩增的技术叫_______，这种技术手段需要用到的一种特殊工具酶是________________。 PCR TaqDNA聚合酶 在体外对目的基因进行扩增的技术叫PCR。由于PCR在较高的温度下进行，因此需要用到耐高温的DNA聚合酶，即TaqDNA聚合酶。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (2)根据图示分析，为了便于后期筛选成功导入大分子A的农杆菌，选择的限制酶的种类是_____________。 SalⅠ，EcoRⅠ 为了防止目的基因被破坏，不能选择BamHⅠ切割目的基因，用双标记法构建重组质粒，限制酶SalⅠ会破坏TetR，保留AmpR不被破坏，所以选择的限制酶应该是EcoRⅠ和SalⅠ。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (3)构建基因表达载体时，一般将目的基因插在启动子和终止子之间，其中启动子的作用是作为___________酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类所需蛋白质。 RNA聚合 启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点，用于驱动基因的转录。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)成功导入大分子A的农杆菌在含四环素培养基、含氨苄青霉素培养基、同时含两种抗生素的培养基上的生存状况应该是______________________ __________________________________________________________________________。 能在含氨苄青霉素的培养基上生存，但是不能在含四环素培养基和同时含两种抗生素的培养基上生存　 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 由于在该过程中四环素抗性基因被破坏，而氨苄青霉素抗性基因正常，所以成功导入大分子A的农杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生存，但是不能在含四环素培养基和同时含两种抗生素的培养基上生存。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (5)检测HE是否成功插入到染色体DNA上，检测方法是采用__________。 PCR技术 目的基因是否成功插入到宿主细胞的染色体DNA上，可采用PCR技术进行检测。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 23．(10分)(2024·河北沧州高二期末)已知镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常；而人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。回答下列问题： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (1)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的________，以其作为模板，在________酶的作用下反(逆)转录合成cDNA。cDNA与载体需在__________________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。 mRNA 逆转录 限制酶和DNA连接 因为血红蛋白基因只在早期红细胞中表达，所以可从其中提取mRNA，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下逆转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶发挥作用。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (2)如图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程，质粒中LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中过程①有两种限制酶选择方案；它们分别是________ ________或_____________________。 只用 同时用EcoRⅠ和BamHⅠ BamHⅠ　 根据图解可知，含有目的基因的外源DNA和载体上都有限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ和EcoRⅤ的识别序列和切割位点，用EcoRⅤ切割会破坏目的基因，因此图中过程①有两种限制酶选择方案，它们分别是只用BamHⅠ或同时用EcoRⅠ和BamHⅠ。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (3)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外，还可以通过__________________________来获得。据图可知，该目的基因的具体功能是__________________________ ______。 人工合成(或PCR技术扩增) 指导乙肝病毒蛋白质外壳的 合成 获取目的基因的方法：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。根据图中④目的基因最终产生乙肝病毒外壳进行接种，说明该目的基因具体功能是指导合成乙肝病毒蛋白质外壳。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入________________，培养一段时间挑选出______色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 青霉素和X-gal　 白 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 用限制酶BamHⅠ切割时破坏了LacZ 基因，但没有破坏青霉素抗性基因， 因此为了筛选含目的基因的重组质粒 的大肠杆菌，可在培养大肠杆菌的通 用培养基中加入青霉素和X-gal，根据 题干信息“质粒中LacZ基因可使细菌 利用加入培养基的物质X-gal，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色”可知，培养一段时间挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 24．(12分)(2024·河北保定一模)人的血清白蛋白在临床上需求量很大，为提高其产量，科学家通过转基因技术和克隆技术培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，流程如下图所示，图中数字表示相关的实验操作步骤。据图回答下列问题： 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (1)为获得人血清白蛋白基因，首先要从细胞中获取总RNA，通过________获得cDNA，再进行PCR获得人血清白蛋白基因。PCR技术需要设计引物，引物的作用是_________________________________________________。已知引物3′端和模板间发生错配时，不同碱基引发效率存在着很大的差异，当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3′端最好选择______碱基。 逆转录　 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 T 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 从细胞中获取总RNA，通过逆转录，根据碱基互补配对原则获得cDNA。由于DNA聚合酶不能从头合成，所以在PCR中需要加入引物，引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。由于当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3′端最好选择T碱基。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (2)同位酶是指识别相同的序列但切割位点不同的一类限制酶；同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用________(填“同位酶”或“同尾酶”)对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的_____端上加入限制酶的识别序列。 同尾酶　 5′ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 依题意可知，同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用同尾酶对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的5′端上加入限制酶的识别序列，因为引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，若将限制酶的识别序列加入3′，使用限制酶切割目的基因时，会破坏目的基因。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (3)进行实验操作步骤①时，需选用______(填“雄性”或“雌性”)的胚胎细胞。若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会_______，原因是_______________________________________________ ___________________________________________。 雌性 降低 动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难(动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 要培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，进行实验操作步骤①时，需选用雌性的胚胎细胞。动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难(动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易)，所以若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会下降。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的原因是__________________________________。 使后代牛的性状主要由供体细胞核决定 为了使后代牛的性状主要由供体细胞核决定，故得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (5)进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是______________ ________________________________________________________________________。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有__________________ (答出2点即可)。 清除代谢产物，(防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，)同时给细胞提供足够的营养　 胚胎分割和胚胎移植 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是清除代谢产物，(防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，)同时给细胞提供足够的营养。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有胚胎分割和胚胎移植。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 25．(12分)(2024·河北保定高三期末)AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用基因工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，导入基因工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (1)AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列的原因是_____________________________。用___________(填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 一种氨基酸可能对应多种密码子 AB和BCA 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 由于密码子的简并，一种氨基酸可能 对应多种密码子，所以AB法中人工 合成的两种DNA片段均有多种可能的 序列。结合题干BCA法是通过从人体 胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基 因，以及题干“AB法是根据胰岛素 A、B两条肽链的氨基酸序列人工合 成两种DNA片段”，而在基因的结 构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，故AB和BCA法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (2)图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶_____________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为－TTTAA AGGG－，则对应引物设计的序列是5′-________________________-3′。 XhoⅠ和MunⅠ　 CTCGAGTTTAAAGGG 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 根据题图，对于目的基因，SalⅠ和 NheⅠ的作用位点在目的基因内部， 会破坏目的基因，则在引物设计时 不能选择这两种限制酶，那么只能 在XhoⅠ和MunⅠ和EcoRⅠ中选择， 同时质粒上有两个EcoRⅠ的酶切位 点，会破坏两个标记基因，所以只 能选择XhoⅠ和MunⅠ两种限制酶， 则需要在设计PCR引物时添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列。已知胰岛 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 素基因左端①处的碱基序列为 －TTTAAAGGG－，其互补链的 碱基序列为－AAATTTCCC－， 在设计引物时需要添加限制酶 XhoⅠ和MunⅠ的识别序列，根 据两种酶在质粒上的位置可知， XhoⅠ识别序列需要添加在目的 基因的左侧，MunⅠ的识别序列 需要添加在目的基因的右侧，由 于DNA合成时，新链的延伸方向为5′→3′，即对应引物与模板链3′(①处互补的位置)碱基互补配对，所以对应引物设计的序列为5′-CTCGAG TTTAAAGGG-3′。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。据此，经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出_____色的菌落即为基因工程菌。 白 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 已知：β-半乳糖苷酶可以分解无色的 X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色， 否则菌落为白色。而结合题干题图， 目的基因的插入破坏了lacZ基因的结 构，使其不能正常表达，无法产生β- 半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解， 故简述筛选基因工程菌的过程为：经 钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混 合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为基因工程菌。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。写出获取赖脯胰岛素基因的流程：从_____________________→设计预期的蛋白质结构→___________ ____________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 预期的蛋白质功能出发 推测应有的 氨基酸序列 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 (4)蛋白质工程的流程为：从预期 的蛋白质功能出发→设计预期的 蛋白质结构→推测应有的氨基酸 序列→找到并改变相对应的脱氧 核苷酸序列(基因)或合成新的基 因→获得所需要的蛋白质。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 谢 谢 观 看 ！ 第 3 章 　 基 因 工 程 $$