2019-2020學(xué)年高中生物 第一章 基因工程 第一節(jié) 基因工程概述 第2課時(shí) 基因工程的實(shí)施過(guò)程學(xué)案 蘇教版選修3

《2019-2020學(xué)年高中生物 第一章 基因工程 第一節(jié) 基因工程概述 第2課時(shí) 基因工程的實(shí)施過(guò)程學(xué)案 蘇教版選修3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中生物 第一章 基因工程 第一節(jié) 基因工程概述 第2課時(shí) 基因工程的實(shí)施過(guò)程學(xué)案 蘇教版選修3（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)　基因工程的實(shí)施過(guò)程 學(xué)習(xí)導(dǎo)航 明目標(biāo)、知重點(diǎn)難點(diǎn) 簡(jiǎn)述基因工程的一般過(guò)程。(重點(diǎn)) 理解基因工程每個(gè)步驟的原理、方法和過(guò)程。(重、難點(diǎn)) 　閱讀教材P13～18完成基因工程的實(shí)施相關(guān)問(wèn)題 　基因工程涉及多種技術(shù)操作，主要包括獲取目的基因，構(gòu)建基因表達(dá)載體，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，以及目的基因的檢測(cè)和鑒定等步驟。 1．獲取目的基因 (1)通過(guò)基因文庫(kù)獲取目的基因。 (2)通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。 (3)通過(guò)化學(xué)方法直接人工合成目的基因。 2．構(gòu)建基因表達(dá)載體 (1)是實(shí)施基因工程的核心步驟，其操作過(guò)程是將目的基因與質(zhì)粒、λ噬菌體或一些動(dòng)植物病毒等在體

2、外進(jìn)行重組。 (2)一個(gè)基因表達(dá)載體除了目的基因外，還應(yīng)包括啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。 (3)啟動(dòng)子是位于目的基因上游的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合的部位。 (4)終止子是一段特殊的DNA片段，是載體上終止目的基因轉(zhuǎn)錄的核苷酸序列。 3．導(dǎo)入目的基因 (1)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞是實(shí)施基因工程的重要步驟。 (2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。 (3)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的常用方法——顯微注射法。 (4)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法——轉(zhuǎn)化法，用Ca2＋處理，使大腸桿菌等成為一種能夠吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。 4．檢測(cè)和鑒定

3、目的基因 用DNA分子雜交法進(jìn)行DNA水平和RNA水平檢測(cè)，采用抗原—抗體雜交從蛋白質(zhì)水平檢測(cè)，有時(shí)還需要從個(gè)體水平對(duì)其生物學(xué)特定性狀進(jìn)行檢測(cè)。 判一判 (1)所有的目的基因都可從基因文庫(kù)中直接獲得。(×) (2)標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。(√) (3)啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位。(√) (4)抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)屬于分子水平的檢測(cè)。(×) 連一連 　目的基因的獲取與基因表達(dá)載體的構(gòu)建 　基因工程涉及多種技術(shù)操作，首先需要獲取目的基因，構(gòu)建基因表達(dá)載體。結(jié)合教材P13～1

4、5第六段內(nèi)容完成以下探究。 探究1　完善下面基因工程的操作示意圖，概述基因工程的一般步驟 由圖分析基因工程的“施工”過(guò)程主要包括獲取目的基因、構(gòu)建基因表達(dá)載體、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的檢測(cè)和鑒定。 探究2　結(jié)合教材完成下面問(wèn)題，理解目的基因的獲取 (1)通過(guò)基因文庫(kù)獲取目的基因 ①基因文庫(kù)：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，每個(gè)受體菌可能分別含有該種生物的不同基因，稱為基因文庫(kù)。 ②種類(lèi)： ③目的基因的獲取 根據(jù)基因的有關(guān)信息：基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA、基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等信

5、息，就可以直接從基因文庫(kù)中獲取目的基因。 (2)完善如圖關(guān)于PCR技術(shù)的過(guò)程，分析PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的方法。 (3)人工合成法：若基因較小、核苷酸序列已知，可以人工合成。 探究3　完善下圖，構(gòu)建基因表達(dá)載體 (1)觀察下圖(以質(zhì)粒作為載體)，并完成其基本過(guò)程： (2)完善下面基因表達(dá)載體模式圖，并分析表達(dá)載體的組成及重要構(gòu)件的作用。 1．提取目的基因的方法 (1)基因組文庫(kù) 表達(dá)載體受體細(xì)胞目的基因 (2)cDNA文庫(kù) 供體生物―→mRNA―→cDNA―→受體菌群―→目的基因 (3)PCR技術(shù) 目的基因―→單鏈DNA―→雙鏈DNA―→大量目的基因

6、 (4)人工合成 ―→―→―→ 2. 　 突破1　目的基因的獲取 1．如圖表示基因工程中獲取水稻某目的基因的不同方法。下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．這三種方法都用到酶，都是在體外進(jìn)行 B．①②③堿基對(duì)的排列順序均相同 C．圖示a、b、c三種方法均屬人工合成法 D．方法a不遵循中心法則 解析：選A。分析題圖可知a為逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因，用到逆轉(zhuǎn)錄酶；b為直接從生物體獲得目的基因，用到限制酶；c為用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲取目的基因，用到Taq DNA聚合酶，且三種方法均在生物體外進(jìn)行，故A正確；圖示中①為逆轉(zhuǎn)錄法，②為直接分離目的基因，③為PCR技術(shù)擴(kuò)增法，由于密碼子

7、的簡(jiǎn)并性，三種方法得到的目的基因中堿基對(duì)排列順序不一定相同，故B、C錯(cuò)誤；逆轉(zhuǎn)錄法遵循中心法則的內(nèi)容，故D錯(cuò)誤。 獲取目的基因的四種方法比較 方 法 基因文庫(kù)的構(gòu)建 PCR技術(shù)擴(kuò)增 人工合成 基因組文庫(kù) 部分基因文庫(kù)(如cDNA文庫(kù)) 優(yōu) 點(diǎn) 操作 簡(jiǎn)單 專一性強(qiáng) 可在短時(shí)間內(nèi)大擴(kuò)增 目的基因 專一性強(qiáng)，可產(chǎn)生自然界中不存在的新基因 缺 點(diǎn) 工作量大、盲目性大、專一性差 操作過(guò)程較煩瑣，技術(shù)要求過(guò)高 需要嚴(yán)格控制溫度，技術(shù)要求高 適用范圍小 突破2　基因表達(dá)載體的構(gòu)建 2．如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖

8、，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟 B．表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaⅠ C．抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái) D．除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu) 解析：選B。圖示過(guò)程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，是基因工程中的核心步驟。構(gòu)建過(guò)程中需要將目的基因完整切割下來(lái)，此時(shí)要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ。抗卡那霉素基因是標(biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞。基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等。 啟動(dòng)子≠起始

9、密碼(子)；終止子≠終止密碼(子) (1)啟動(dòng)子和終止子都在DNA上，在遺傳信息轉(zhuǎn)錄時(shí)起作用。啟動(dòng)子是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始，終止子是DNA分子上決定轉(zhuǎn)錄停止的一段DNA序列，其組成單位都是脫氧核苷酸。 (2)起始密碼子和終止密碼子都是mRNA上三個(gè)相鄰堿基。起始密碼子決定翻譯的開(kāi)始，終止密碼子決定翻譯的停止。 　將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞[學(xué)生用書(shū)P8] 　受體細(xì)胞不同，基因工程的“導(dǎo)入”步驟也不完全相同。結(jié)合教材P15第七段～P17第二段內(nèi)容探究目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法。 (1)目的基因?qū)胫参矬w細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。 ①農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對(duì)大多數(shù)單子

10、葉植物沒(méi)有感染力；當(dāng)雙子葉植物或裸子植物受到損傷時(shí)，傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量的酚類(lèi)化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時(shí)農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA可進(jìn)入受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上。 ②完善抗軟化番茄的培育原理，總結(jié)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的過(guò)程 目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。 (2)目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用方法是顯微注射法：目的基因表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物。 (3)目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用方法是Ca2＋處理法。 ①受體細(xì)胞是微生物細(xì)

11、胞，其特點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等； ②轉(zhuǎn)化過(guò)程是Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞和重組的基因表達(dá)載體混合于緩沖液中→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子。 (1)目的基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳？ 提示：若是目的基因插入到受體細(xì)胞染色體上的DNA分子中，則能穩(wěn)定遺傳；若是目的基因在細(xì)胞質(zhì)中，而細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞質(zhì)是不均分的，子細(xì)胞不一定含有目的基因，則不一定穩(wěn)定遺傳。 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中有兩次拼接和兩次導(dǎo)入。兩次拼接的方式和導(dǎo)入的目的都一樣嗎？ 提示：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T-DNA的中間部位，第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA

12、被拼接到受體細(xì)胞染色體的DNA上；第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒重新導(dǎo)入農(nóng)桿菌，第二次導(dǎo)入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。 1．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法分析 (1)構(gòu)建攜帶目的基因的表達(dá)載體，需要兩種工具酶：限制酶和DNA連接酶。 (2)基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞時(shí)，要用Ca2＋處理農(nóng)桿菌細(xì)胞，使其處于感受態(tài)，利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。 (3)由導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞培育到完整的植株要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 2．將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，受體細(xì)胞是受精卵，不能用體細(xì)胞，因?yàn)楦叨确只膭?dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制。 3．在基因工程四個(gè)步驟中，只有第

13、三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需堿基互補(bǔ)配對(duì)，其余三個(gè)步驟都涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)。 突破1　將目的基因?qū)雱?dòng)植細(xì)胞 1．基因工程操作中將DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞稱為轉(zhuǎn)化。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．被轉(zhuǎn)化的細(xì)胞吸收外源DNA是轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì) B．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用于所有的植物 C．動(dòng)物細(xì)胞相對(duì)于植物細(xì)胞吸收DNA的障礙要小 D．顯微注射法一般用于動(dòng)物細(xì)胞的轉(zhuǎn)化 解析：選B。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法只適用于雙子葉植物或裸子植物。 突破2　將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞 2．基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞，原因主要是(　　) A．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便　　　　 B．繁殖速度快

14、 C．遺傳物質(zhì)含量少、簡(jiǎn)單 D．性狀穩(wěn)定，變異少 解析：選B。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，隨著受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制，由于細(xì)菌等微生物繁殖速度非?？?，在很短的時(shí)間內(nèi)就能獲得大量的目的基因。因此，基因工程常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌等。 (1)原核生物繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，有利于目的基因的復(fù)制與表達(dá)，因此常采用大腸桿菌等原核生物作為受體細(xì)胞。 (2)植物細(xì)胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過(guò)程成為完整植物體，因此受體細(xì)胞可以是受精卵也可以是體細(xì)胞；動(dòng)物基因工程中的受體細(xì)胞一般是受精卵?！? 　檢測(cè)與鑒定目的基因[學(xué)生用書(shū)P9] 　基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞后，并不是所有

15、細(xì)胞都能按照預(yù)先設(shè)定的有效表達(dá)，需要對(duì)其檢測(cè)和鑒定。結(jié)合教材P17最后兩段～P18內(nèi)容完成以下探究。 探究1　觀察下圖，分析DNA水平檢測(cè) (1)由上圖可知，DNA分子雜交法的基本原理是：具有一定同源性的兩條核酸單鏈，在一定條件下(適宜的溫度等)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成雙鏈。雜交過(guò)程是高度特異性的，雜交的雙方是待測(cè)的DNA和用放射性同位素標(biāo)記的已知DNA片段(又稱基因探針)。若待測(cè)核酸中有能與探針互補(bǔ)的特異DNA片段，用于示蹤的放射性同位素標(biāo)記將指示其所在的位置，表明目的基因已插入到轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA中。 (2)同理利用DNA和mRNA之間雜交技術(shù)，檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mR

16、NA。 (3)蛋白質(zhì)水平檢測(cè)：先從待測(cè)轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，再利用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，若出現(xiàn)雜交帶，說(shuō)明目的基因已表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)。 探究2　個(gè)體水平檢測(cè) 檢測(cè)指標(biāo)是檢測(cè)目的基因所控制的性狀。如檢測(cè)抗蟲(chóng)植物的方法是害蟲(chóng)食用抗蟲(chóng)植株，觀察目標(biāo)是害蟲(chóng)死亡。 分子水平和個(gè)體水平上檢測(cè)和鑒定方法的比較 類(lèi)型 步驟 檢測(cè)內(nèi)容 方法 結(jié)果顯示 分子 檢測(cè) 導(dǎo)入 檢測(cè) 目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞 DNA分子雜交技術(shù)(DNA和DNA之間) 是否成功顯示出雜交帶 表達(dá) 檢測(cè) 目的基因 是否轉(zhuǎn)錄 出mRNA 核酸分子雜交 技術(shù)(DNA 和mRNA

17、 之間) 是否成功顯示出雜交帶 目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)分子雜交(抗原和抗體之間) 是否成功顯示出雜交帶 個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定 ①確定是否具有抗性及抗性程度； ②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的活性是否相同 ①抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)； ②基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品活性的比較 是否賦予了預(yù)期抗性或蛋白質(zhì)活性c 突破1　分子水平的鑒定 1．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉培育過(guò)程中要對(duì)Bt基因?qū)胧荏w細(xì)胞后是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)與鑒定，其中利用到堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的有(　　) ①檢測(cè)棉花的DNA上是否插入了Bt基因?、跈z測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞轉(zhuǎn)錄出mRNA　③檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)

18、胞翻譯成蛋白質(zhì)?、軝z測(cè)Bt基因是否賦予了棉花抗蟲(chóng)特性 A．①②　　　B．①③　　　C．②③　　　D．②④ 解析：選A。檢測(cè)棉花的DNA上是否插入了Bt基因和檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞轉(zhuǎn)錄出mRNA都是用標(biāo)記的目的基因作探針進(jìn)行分子雜交，因此都要進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)；檢測(cè)Bt基因是否在棉花細(xì)胞中翻譯成蛋白質(zhì)需進(jìn)行抗原—抗體雜交，檢測(cè)Bt基因是否賦予了棉花抗蟲(chóng)特性需要做抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)，這兩項(xiàng)技術(shù)都沒(méi)有涉及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 突破2　個(gè)體水平上鑒定 2．下列用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，不屬于分子檢測(cè)的是(　　) A．通過(guò)害蟲(chóng)吃棉葉看其是否死亡 B．轉(zhuǎn)基因生物基因組DNA與DNA探針

19、能否形成雜交帶 C．轉(zhuǎn)基因生物中提取的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶 D．轉(zhuǎn)基因生物中提取的蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶 解析：選A。分子水平的檢測(cè)包括三個(gè)方面：通過(guò)DNA雜交檢測(cè)目的基因是否插入到受體細(xì)胞染色體DNA上；通過(guò)RNA與DNA雜交，檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄；通過(guò)抗原—抗體雜交，檢測(cè)目的基因是否翻譯。通過(guò)害蟲(chóng)吃棉葉看其是否死亡，屬于個(gè)體生物學(xué)水平的檢測(cè)。 個(gè)體水平的鑒定實(shí)際上是檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出所控制的性狀，除抗蟲(chóng)基因外常見(jiàn)檢測(cè)方法如下表： 轉(zhuǎn)基因生物 檢測(cè)方法 觀察目標(biāo) 抗病毒 (菌)植物 病毒(菌)感染 未侵染上病斑 抗鹽植物 鹽水澆灌 正常生

20、長(zhǎng) 抗除草劑植物 噴灑除草劑 正常生長(zhǎng) 獲取目的基因產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因生物 提取細(xì)胞產(chǎn)物與天然產(chǎn)品進(jìn)行功能活性比較 細(xì)胞產(chǎn)物功能活性正常 　 核心知識(shí)小結(jié) [網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建] [關(guān)鍵語(yǔ)句] 1.獲取目的基因的常用方法有：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(guò)化學(xué)方法直接人工合成。 2.構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心，一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子及標(biāo)記基因。 3.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。 4.培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)，受體細(xì)胞一般是受精卵，目的基因的導(dǎo)入方法常用顯微注射法。 5.檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入和

21、轉(zhuǎn)錄，常用分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否翻譯，常用抗原—抗體雜交技術(shù)；有的還需個(gè)體生物學(xué)水平的接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)其活性。 [隨堂檢測(cè)] 知識(shí)點(diǎn)一　獲取目的基因 1．圖中甲、乙表示從細(xì)菌細(xì)胞中獲取目的基因的兩種方法，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　) A．甲方法可建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù) B．乙方法可建立該細(xì)菌的cDNA文庫(kù) C．甲方法要以脫氧核苷酸為原料 D．乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與 解析：選C。甲方法是以細(xì)菌中的DNA為基礎(chǔ)，用限制酶進(jìn)行切割，它包括了細(xì)胞所有的基因，可以建立基因組文庫(kù)，并且可以從中選出所需的目的基因，不需要模板和原料。而乙方法是用逆轉(zhuǎn)錄的方法人工合成目的基因，它只能

22、得到生物的部分基因，基因中只有編碼區(qū)，所以組成的是該細(xì)菌的cDNA文庫(kù)。 知識(shí)點(diǎn)二　構(gòu)建基因表達(dá)載體 2．在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．一個(gè)表達(dá)載體的組成只包括啟動(dòng)子、終止子 B．只有存在啟動(dòng)子才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA C．基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體的細(xì)胞內(nèi)完成的 D．終止密碼子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止 解析：選B?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心內(nèi)容，一個(gè)表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還有啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等，A錯(cuò)誤；啟動(dòng)子在基因的首端，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能控制轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始，B正確；基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在生物體的細(xì)胞外完成

23、的，C錯(cuò)誤；終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束，而終止密碼子是存在于mRNA上的，D錯(cuò)誤。 3．如圖所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7 kb，1 kb＝1 000對(duì)堿基)上相應(yīng)的E～F區(qū)域 (0.2 kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2(　　) A．既能被限制酶E也能被限制酶F切開(kāi) B．能被限制酶E但不能被限制酶F切開(kāi) C．既不能被限制酶E也不能被限制酶F切開(kāi) D．能被限制酶F但不能被限制酶E切開(kāi) 解析：選A。由于限制酶具有特異性，同種限制酶切割形成的黏性末端相同，因此由題意可知，限制酶E和F分別

24、切割目的基因和質(zhì)粒后，目的基因上的兩個(gè)黏性末端與質(zhì)粒上的兩個(gè)黏性末端分別完全相同，因此形成重組質(zhì)粒后，仍然具有這兩種酶的識(shí)別序列，所以既能被限制酶E也能被限制酶F切開(kāi)，故選A。 知識(shí)點(diǎn)三　目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 4．我國(guó)上海研究所合成一種具有鎮(zhèn)痛作用而又不會(huì)使病人上癮的藥物——腦啡呔多糖(類(lèi)似人類(lèi)中的糖蛋白)。如要采用基因工程和發(fā)酵技術(shù)讓微生物來(lái)生產(chǎn)有生物活性的腦啡呔多糖，應(yīng)選哪種微生物為受體細(xì)胞(　　) A．大腸桿菌 　　　　　　 B．大腸桿菌質(zhì)粒 C．T4 噬菌體 D．酵母菌 答案：D 知識(shí)點(diǎn)四　目的基因的檢測(cè)與鑒定 5．人們常用DNA進(jìn)行

25、親子鑒定，其原理是：從被測(cè)試者的血滴或口腔上皮提取DNA，用限制性核酸內(nèi)切酶將DNA樣本切成特定的小片段，放進(jìn)凝膠內(nèi)，用電泳推動(dòng)DNA小片段分離，再使用特別的DNA“探針”去尋找特定的目的基因。DNA“探針”與相應(yīng)的基因凝聚在一起，然后，利用特別的染料在X光下，便會(huì)顯示由DNA“探針”凝聚于一起的黑色條碼，被測(cè)試者這種肉眼可見(jiàn)的條碼很特別，一半與母親的吻合，一半與父親的吻合，反復(fù)幾次上述過(guò)程，每一種“探針”用于尋找DNA的不同部位形成的獨(dú)特的條碼，用幾組不同的“探針”，可得到超過(guò)99.9%的父系分辨率。請(qǐng)問(wèn)DNA“探針”是指(　　) A．某一個(gè)完整的目的基因 B．目的基因片段的特定DNA

26、 C．與目的基因相同的特定雙鏈DNA D．與目的基因互補(bǔ)的特定單鏈DNA 答案：D 6．真核生物基因中通常有內(nèi)含子，而原核生物基因中沒(méi)有，原核生物沒(méi)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)。回答下列問(wèn)題： (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___________________________________________________________________ ________________________________________

27、________________________________。 (2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體，在噬菌體和昆蟲(chóng)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___________________________________________

28、_____________________________ (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(shuō)是基因工程的先導(dǎo)，如果說(shuō)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

29、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(méi)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(wú)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(chóng)，因此，選擇昆蟲(chóng)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

30、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(wú)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 [課時(shí)作業(yè)] 一、選擇題 1．下列屬于獲取目的基因的方法的是(　　) ①利用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成?、趶幕蛭膸?kù)中提取 ③從受體細(xì)胞中提取　④利用PCR技術(shù)?、堇肈NA轉(zhuǎn)錄　⑥人工合成 A．①②③⑤ B．①②

31、⑤⑥ C．①②③④ D．①②④⑥ 解析：選D。獲取目的基因的方法包括從基因文庫(kù)中獲取目的基因、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因和利用DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。目的基因?qū)儆谕庠椿?，不能從受體細(xì)胞中提取，利用DNA轉(zhuǎn)錄合成的是RNA，不是目的基因。 2．如圖為基因工程的部分過(guò)程示意圖，甲～丁代表各不同階段參與的成分。根據(jù)圖中的資料，下列敘述正確的是(　　) A．甲可以是細(xì)菌的質(zhì)粒 B．乙是某種激素分子 C．丙可以是植物的RNA分子 D．丁為抗體分子 解析：選A。甲、乙、丙、丁分別為質(zhì)粒、限制酶、目的基因、DNA連接酶。 3．下列不屬于基因表達(dá)載體構(gòu)建過(guò)程的是(　　)

32、 A．用一定的限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒露出黏性末端 B．用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因露出黏性末端 C．將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處 D．將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增 解析：選D。用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體露出相同的黏性末端，便于目的基因和載體的連接，還可能用其他限制性核酸內(nèi)切酶切割載體以便插入啟動(dòng)子和終止子。 4．中美科學(xué)家通過(guò)改變一種名為NR2B的基因研制出了轉(zhuǎn)基因超級(jí)小鼠Hobbie-J，Hobbie-J比普通老鼠更加聰明，大腦運(yùn)轉(zhuǎn)更加迅速，它能夠輕松完成迷宮任務(wù)。下列關(guān)于Hobbie-J產(chǎn)生過(guò)程的描述，錯(cuò)誤的是(　　) A．NR2B基

33、因可通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增 B．改變后的NR2B基因作為目的基因，可直接注入小鼠受精卵內(nèi) C．通常采用顯微注射技術(shù)將改變后的NR2B基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi) D．可采用基因探針檢測(cè)改變后的NR2B基因是否導(dǎo)入小鼠體內(nèi) 解析：選B。PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因，A正確；改變后的NR2B基因作為目的基因，需要與運(yùn)載體結(jié)合后才可導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi)，B錯(cuò)誤；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù)，C正確；可采用基因探針檢測(cè)改變后的NR2B基因是否導(dǎo)入小鼠體內(nèi)，D正確。 5．水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中Asp、Gly、Ser構(gòu)成發(fā)光環(huán)，現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉(zhuǎn)基因的標(biāo)

34、記，在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，這種蛋白質(zhì)的作用是(　　) A．促使目的基因?qū)胨拗骷?xì)胞中 B．促使目的基因在宿主細(xì)胞中復(fù)制 C．使目的基因容易被檢測(cè)出來(lái) D．使目的基因容易成功表達(dá) 解析：選C?？刂圃摰鞍踪|(zhì)的基因?yàn)闃?biāo)記基因，便于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。 6．下列關(guān)于目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的描述，不正確的是(　　) A．基因槍法導(dǎo)入植物體細(xì)胞的方法比較經(jīng)濟(jì)有效 B．顯微注射法是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中采用最多的方法 C．大腸桿菌最常用的轉(zhuǎn)化方法是使細(xì)胞的生理狀態(tài)發(fā)生改變 D．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞最常用的方法 解析：選A。不同生物目的基因?qū)氲姆椒ú煌?，每種方法都有利有弊

35、。目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法比較經(jīng)濟(jì)有效；基因槍法成本較高；目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的方法是顯微注射法；大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法就是用鈣離子處理細(xì)胞，使細(xì)胞的生理狀態(tài)發(fā)生改變，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。 7．科學(xué)家已經(jīng)把人的干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞中，并得到高效的表達(dá)。此句中的“表達(dá)”的含義是指(　　) A．家蠶細(xì)胞中檢測(cè)到人干擾素基因的mRNA B．家蠶細(xì)胞中檢測(cè)到人干擾素基因 C．人干擾素基因在家蠶細(xì)胞中進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄和翻譯 D．家蠶細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白 解析：選D。家蠶細(xì)胞中檢測(cè)到人干擾素基因的mRNA，說(shuō)明人的干擾素基因完成了轉(zhuǎn)錄，A項(xiàng)錯(cuò)誤；家蠶細(xì)胞中檢測(cè)到

36、人干擾素基因，說(shuō)明人的干擾素基因已經(jīng)成功導(dǎo)入家蠶細(xì)胞中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；人干擾素基因在家蠶細(xì)胞中進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄和翻譯，產(chǎn)生的是人的干擾素蛋白的前體，還需進(jìn)一步加工，才能得到人的干擾素蛋白，C項(xiàng)錯(cuò)誤；家蠶細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白，說(shuō)明人的干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，得到了相應(yīng)基因的表達(dá)產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。 8．抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定作用，如圖表示抗菌肽的合成過(guò)程。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) →→→ →→ A．用PCR技術(shù)克隆目的基因不需要DNA解旋酶 B．基因表達(dá)載體包含起始密碼子和終止密碼子 C．用顯微注射法導(dǎo)入基因表達(dá)載體 D．篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì) 解析：選A。PCR技

37、術(shù)中采用高溫變性使DNA解旋，因此用PCR技術(shù)克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A正確；基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子和終止子，而起始密碼子和終止密碼子在mRNA上，B錯(cuò)誤；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞時(shí)應(yīng)用感受態(tài)細(xì)胞法，C錯(cuò)誤；篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)基因或mRNA，不能用基因探針檢測(cè)蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。 9．下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，正確的是(　　) A．切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列 B．PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng) C．載體質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因 D．抗蟲(chóng)基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)

38、 解析：選D。A項(xiàng)，限制性核酸內(nèi)切酶大多特異性地識(shí)別6個(gè)核苷酸序列，但也有少數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別4個(gè)、5個(gè)或8個(gè)核苷酸序列。B項(xiàng)，PCR反應(yīng)中溫度周期性變化是為變性、復(fù)性和延伸創(chuàng)造條件。另外，耐高溫的DNA聚合酶只是在延伸階段發(fā)揮催化作用，變性和復(fù)性過(guò)程不需要酶的催化。C項(xiàng)，載體質(zhì)粒上的抗生素抗性基因可作為標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇，而不是抗生素合成基因。D項(xiàng)，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不一定能正常表達(dá)。 10．某研究小組為了研制預(yù)防H7N9禽流感病毒的疫苗，開(kāi)展了前期研究工作。其簡(jiǎn)要的操作流程如下圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．步驟①所代表的過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄 B．步驟

39、②需使用限制酶和DNA連接酶 C．步驟③可用CaCl2處理大腸桿菌，使其從感受態(tài)恢復(fù)到常態(tài) D．檢驗(yàn)Q蛋白的免疫反應(yīng)特性，可用Q蛋白與禽流感康復(fù)的雞的血清進(jìn)行抗原—抗體特異性反應(yīng)實(shí)驗(yàn) 解析：選C。步驟③用CaCl2處理大腸桿菌，使其從常態(tài)轉(zhuǎn)為感受態(tài)。 11．DNA探針是利用放射性同位素等標(biāo)記的特定DNA片段。當(dāng)DNA探針與待測(cè)的非標(biāo)記單鏈DNA(或RNA)按堿基順序互補(bǔ)結(jié)合時(shí)，形成標(biāo)記DNA—DNA(或標(biāo)記DNA—RNA)的雙鏈雜交分子，可檢測(cè)雜交反應(yīng)結(jié)果。用某人的胰島素基因制成DNA探針，能與之形成雜交分子的是(　　) ①該人胰島A細(xì)胞中的DNA ②該人胰島B細(xì)胞中的mRNA

40、③該人胰島A細(xì)胞中的mRNA ④該人肝細(xì)胞中的DNA A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 解析：選C。DNA單鏈能與其互補(bǔ)鏈及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子互補(bǔ)配對(duì)而形成雜交分子；人體細(xì)胞中都有胰島素基因，但此基因只有在胰島B細(xì)胞中才能得到表達(dá)。 12．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(guò)程①需使用RNA聚合酶 B．過(guò)程②需使用解旋酶和PCR獲取目的基因 C．過(guò)程③使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備 D．過(guò)程④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D。A項(xiàng)，過(guò)程①是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲

41、取DNA，逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程需要用到逆轉(zhuǎn)錄酶。B項(xiàng)，過(guò)程②指的是從cDNA文庫(kù)中獲取目的基因，不需要利用PCR技術(shù)，也用不到解旋酶。C項(xiàng)，過(guò)程③中使用的感受態(tài)細(xì)胞要用CaCl2溶液制備，而不是用NaCl溶液制備。D項(xiàng)，過(guò)程④鑒定目的基因是否已經(jīng)導(dǎo)入受體細(xì)胞，可以用標(biāo)記的目的基因?yàn)樘结榿?lái)檢測(cè)受體細(xì)胞中是否存在目的基因，即利用DNA分子雜交鑒定。 二、非選擇題 13．金屬硫蛋白(MT)是一類(lèi)廣泛存在的金屬結(jié)合蛋白，某研究小組計(jì)劃通過(guò)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增獲得目的基因，構(gòu)建轉(zhuǎn)基因工程菌，用于重金屬?gòu)U水的凈化處理。PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)從高表達(dá)MT蛋白的生物組織中提

42、取mRNA，通過(guò)________獲得________用于PCR擴(kuò)增。 (2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2)，為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，在引物中需要增加適當(dāng)?shù)腳_______位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成________，而造成引物自連。 (3)圖中步驟1代表________，步驟2代表退火，步驟3代表延伸，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。 (4)PCR擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵。退火溫度過(guò)高會(huì)破壞________的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，長(zhǎng)度相同但________的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。 (5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物

43、，則可以采取的改進(jìn)措施有________(填序號(hào)：①升高退火溫度?、诮档屯嘶饻囟取、壑匦略O(shè)計(jì)引物)。 解析：(1)PCR技術(shù)可在體外對(duì)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，模板可以是mRNA經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲得的cDNA。(2)設(shè)計(jì)一對(duì)與MT基因兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物(引物1和引物2)時(shí)，需在引物中增加適當(dāng)?shù)南拗菩院怂醿?nèi)切酶的識(shí)別序列，便于目的基因與質(zhì)粒的連接。為了避免引物自連，設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成堿基互補(bǔ)配對(duì)。(3)根據(jù)PCR的過(guò)程可知，圖中步驟1為變性，步驟2為退火(復(fù)性)，步驟3為延伸，這三個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。(4)退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，過(guò)高的退火溫度會(huì)破壞引物與模板的堿基配對(duì)。因G、

44、C之間的氫鍵數(shù)多于A、T之間的氫鍵數(shù)，故GC含量高的引物需要設(shè)定更高的退火溫度。(5)如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，可能的原因是退火溫度過(guò)高使擴(kuò)增效率降低，也可能是未按照目的基因兩端的核苷酸序列來(lái)設(shè)計(jì)引物，因此可以采取的措施是降低退火溫度、重新設(shè)計(jì)引物等。 答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄　cDNA　(2)限制性核酸內(nèi)切酶 堿基互補(bǔ)配對(duì)　(3)變性　(4)引物與模板　GC含量高 (5)②③ 14．科學(xué)家將鼠體內(nèi)的能夠產(chǎn)生胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了胰島素的前體物質(zhì)胰島素原。其過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)圖中2、5、3、7表示通過(guò)從供體細(xì)胞的

45、DNA中直接分離基因，獲得________的過(guò)程。 (2)圖中3代表____________，在它的作用下將目的基因和質(zhì)粒切成黏性末端。 (3)經(jīng)9__________的作用將7、6“縫合”形成8重組DNA分子。8往往含有________基因，以便將來(lái)檢測(cè)。 (4)圖中10表示將重組DNA分子導(dǎo)入________的過(guò)程。 (5)如在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素原，說(shuō)明成功導(dǎo)入了__________，并使之完成了表達(dá)過(guò)程。 解析：(1)圖中的2、5、3、7過(guò)程是為了獲取目的基因。 (2)獲取目的基因需要用限制酶對(duì)DNA進(jìn)行切割。 (3)將目的基因和運(yùn)載體質(zhì)粒連接起來(lái)構(gòu)成重組質(zhì)粒的過(guò)程

46、中需要DNA連接酶。8中含有標(biāo)記基因，便于初步篩選。 (4)重組質(zhì)粒要導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，在該工程中是導(dǎo)入到了大腸桿菌體內(nèi)，常用氯化鈣處理得到感受態(tài)的大腸桿菌，圖中10代表了該過(guò)程。 (5)如果在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素原，說(shuō)明成功導(dǎo)入了目的基因，并且表達(dá)成功。 答案：(1)目的基因　(2)限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶) (3)DNA連接酶　標(biāo)記　(4)受體細(xì)胞　(5)目的基因 15．下圖是從酵母菌中獲取某植物需要的控制某種酶合成的基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問(wèn)題： (1)圖中cDNA文庫(kù)________(填“大于”“小于”或“等于”)基因組文庫(kù)。 (2)①過(guò)程提取

47、的DNA需要________________的切割，B過(guò)程是________________。 (3)為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用__________________擴(kuò)增的方法，其原理是____________________________。 (4)目的基因獲取之后，需要進(jìn)行______________。 (5)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞，常采用的方法是__________________，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是________________，可以用__________________技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。 答案：(1)小于　(2)限制酶　逆轉(zhuǎn)錄　(3)PCR技術(shù)　

48、DNA復(fù)制　(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建　(5)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　目的基因是否整合到植物細(xì)胞的染色體上　DNA分子雜交 16．補(bǔ)充正常凝血因子F8可以治療甲型血友病，因此可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)人工生產(chǎn)F8。某種大腸桿菌的質(zhì)粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列，大腸桿菌的DNA分子中則含有β-半乳糖酶ω片段序列，由于天然大腸桿菌同時(shí)具備這兩種片段序列，可以使培養(yǎng)基中含有X-gal底物轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物，當(dāng)缺少任意一個(gè)α或ω片段序列，X-gal底物不能轉(zhuǎn)變成藍(lán)色產(chǎn)物。HindⅢ、EcoRⅠ、BamHⅠ分別為三種限制性核酸內(nèi)切酶，下圖中箭頭所指為三種限制酶的切點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)應(yīng)選用的限制性核酸內(nèi)

49、切酶是_____________________________________________， 選擇的依據(jù)是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)限制酶作用的化學(xué)鍵是__________。 (3)控制F8的基因也可以通過(guò)人體細(xì)胞相應(yīng)的mRNA來(lái)合成，該合成的過(guò)程稱為_(kāi)___________。將經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理過(guò)的質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌后，再將大腸桿菌接種到含有X-

50、gal底物的培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)基中出現(xiàn)較多的藍(lán)色菌落，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___________________________________________

51、_____________________________。 解析：(1)分析題圖，目的基因和質(zhì)粒上都有EcoRⅠ的酶切位點(diǎn)，并且能把α片段序列切開(kāi)，作為篩選標(biāo)記，故符合條件的是EcoRⅠ酶，切斷α片段序列后，不能生成藍(lán)色為重組DNA分子的篩選提供標(biāo)記。(2)限制酶作用的是DNA分子中兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(3)由mRNA合成DNA的過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄。出現(xiàn)較多的藍(lán)色說(shuō)明成功的重組質(zhì)粒不多，是因?yàn)橥环N限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物。 答案：(1)EcoRⅠ　切斷α片段序列，為重組DNA分子的篩選提供標(biāo)記 (2)磷酸二酯鍵 (3)逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)　同一種限制酶作用的目的基因、質(zhì)粒具有相同的黏性末端，因此會(huì)出現(xiàn)質(zhì)粒的自我環(huán)化的空載現(xiàn)象，空載質(zhì)粒含有完整的α、ω片段序列，能利用培養(yǎng)基中的X-gal底物產(chǎn)生藍(lán)色產(chǎn)物 22