新编高考生物复习专题26基因工程市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖课件.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第十一单元当代生物科技专题,专题26 基因工程,高考生物,(课标专用),第1页,考点1基因工程工具与操作程序,五年高考,1.(北京理综,5,6分)为了增加菊花花色类型,研究者从其它植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。,以下操作与试验目标,不符,是,(),A.用限制性核酸内切酶,Eco,R和连接酶构建重组质粒,B.用含C基因农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞,C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化菊花细胞,D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上,第2页,答案C本题主要考查基因工程相关知识。因为C基因两端及质粒上均存在限制酶,Eco,R酶切位点,所以,可采取限制酶,Eco,R和DNA连接酶构建重组质粒;用含C基因农杆菌侵染菊花愈伤组织(即农杆菌转化法),能够将C基因导入细胞;因为质粒上存在潮霉素抗性基因(标识基因),所以,能够在培养基中添加潮霉素,筛选被转化菊花细胞,C符合题意;可用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上。,第3页,2.(课标,38,15分)回答以下问题:,(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌,细胞中进行了表示。该研究除证实了质粒能够作为载体外,还证实了,(答出两点即可)。,(2)体外重组质粒可经过Ca,2+,参加,方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组噬菌体,DNA通常需与,组装成完整噬菌体后,才能经过侵染方法将重组噬菌体,DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞是,。,(3)真核生物基因(目标基因)在大肠杆菌细胞内表示时,表示出蛋白质可能会被降解。为防,止蛋白质被降解,在试验中应选取,大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化,过程中应添加,抑制剂。,第4页,答案(1)体外重组质粒能够进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表示(2)转化,外壳蛋白(或答噬菌体蛋白)细菌(3)蛋白酶缺点型蛋白酶,解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)体外重组质粒能够进入受体细胞,且重组质,粒在不一样细胞中能正常表示,说明目标基因在不一样细胞中表示机制相同,生物界共用一套遗,传密码。(2)基因工程中,受体细胞为大肠杆菌细胞时,惯用Ca,2+,处理大肠杆菌,使之处于感受态,即Ca,2+,参加转化法。噬菌体DNA与外壳蛋白组装成完整噬菌体。因噬菌体宿主是细菌,故只有细菌可作为重组噬菌体宿主细胞。(3)为预防目标基因表示蛋白质被破坏,可选取,不能合成蛋白酶大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化过程中加入蛋白酶抑制剂能够保,护蛋白质不被水解。,知识归纳目标基因导入受体细胞方法,(1)若受体细胞为植物细胞:基因枪法、花粉管通道法、农杆菌转化法。,(2)若受体细胞为动物细胞:显微注射法。,(3)若受体细胞为大肠杆菌:感受态细胞法。,第5页,3.(天津理综,10,14分)甲型流感病毒为RNA病毒,易引发流感大规模流行。我国科学家在2,017年创造了一个制备该病毒活疫苗新方法,主要步骤以下。,(1)改造病毒部分基因,使其失去在正常宿主细胞内增殖能力。以病毒RNA为模板,逆转录,成对应DNA后,利用,技术扩增,并将其中一些基因(不包含表面抗原基因)内个别编码,氨基酸序列替换成编码终止密码子序列。与改造前基因相比,改造后基因表示时不,能合成完整长度,所以不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其它基因,分别构建重组质粒,并保留。,(2)构建适合改造病毒增殖转基因宿主细胞。设计合成一个特殊tRNA基因,其产物反密,码子能与(1)中终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与,连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞,进行分子杂交判定,筛选取得成功表示上,述tRNA转基因宿主细胞。,(3)利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中重组质粒导入(2)中转基因宿主细胞,并在补加,培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造,病毒基因完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。,第6页,特殊tRNA基因转录时,识别其开启子酶是,(单项选择)。,A.病毒DNA聚合酶,B.宿主DNA聚合酶,C.病毒RNA聚合酶,D.宿主RNA聚合酶,(4)上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖,没有致病性,所以不经灭活或减毒即可制成疫,苗。与不具侵染性流感病毒灭活疫苗相比,该病毒活疫苗优势之一是可引发,免,疫,增强免疫保护效果。,答案(1)PCR多肽(或蛋白质),(2)载体总RNA,(3)非天然氨基酸(Uaa)D,(4)细胞,第7页,解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)利用PCR技术体外扩增DNA。若将基因中个,别编码氨基酸序列替换为编码终止密码子序列,则改造后基因转录合成mRNA中,终,止密码子提前出现,将不能控制合成完整长度多肽(或蛋白质)。(2)目标基因只有与载体连,接后才能导入宿主细胞。可提取宿主细胞总RNA进行分子杂交判定,以筛选取得成功表示,题述tRNA转基因宿主细胞。(3)由(2)知,转基因宿主细胞含有特殊tRNA基因转录tR-,NA,该tRNA反密码子可与终止密码子配对,并可携带非天然氨基酸(Uaa),所以培养基中需,补加非天然氨基酸(Uaa)。病毒中基因进行转录时,识别其开启子酶是宿主RNA聚合,酶。(4)因该病毒疫苗含有侵染性,故可引发细胞免疫。,疑难突破1.由(1)中“个别编码氨基酸序列替换成编码终止密码子序列”可知,改造后,基因表示时不能合成完整长度多肽。,2.由(2)中特殊tRNA能与终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)可知,转基因,宿主细胞可利用非天然氨基酸Uaa,所以培养基中需加入非天然氨基酸Uaa。,3.灭活了病毒已不含有侵染性,所以,只能引发体液免疫;而具侵染性病毒可引发细胞免疫。,第8页,4.(江苏单科,32,8分)为生产含有特定性能-淀粉酶,研究人员从某种海洋细菌中克隆了,-淀粉酶基因(1 656个碱基对),利用基因工程大量制备-淀粉酶,试验流程见图。请回答以下,问题:,(1)利用PCR技术扩增-淀粉酶基因前,需先取得细菌,。,(2)为了便于扩增DNA片段与表示载体连接,需在引物,端加上限制性酶切位点,且常在两条引物上设计加入不一样限制性酶切位点,主要目标是,。,(3)进行扩增时,反应温度和时间需依据详细情况进行设定,以下选项中,设定与引物,第9页,相关,设定与扩增片段长度相关。(填序号),变性温度退火温度延伸温度变性时间,退火时间延伸时间,(4)下列图表示筛选取得工程菌中编码-淀粉酶mRNA 部分碱基序列:,5-AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU,-3,图中虚线框内mRNA片段包含,个密码子,如虚线框后序列未知,预测虚线框后第,一个密码子最多有,种。,(5)取得工程菌表示-淀粉酶后,为探究影响酶活性原因,以浓度为1%可溶性淀粉为底,物测定酶活性,结果以下:,缓冲液,50 mmol/L Na,2,HPO,4,-KH,2,PO,4,50 mmol/L Tris-HCl,50 mmol/L Gly-NaOH,pH,6.0,6.5,7.0,7.5,7.5,8.0,8.5,9.0,9.0,9.5,10.0,10.5,酶相对活性%,25.4,40.2,49.8,63.2,70.1,95.5,99.5,85.3,68.1,63.7,41.5,20.8,第10页,依据上述试验结果,初步判断该-淀粉酶活性最高条件为,。,答案(1)基因组DNA(2)5使DNA片段能定向插入表示载体,降低自连(3)(4)8,13(5)pH为8.5,缓冲液为50 mmol/L Tirs-HCl,第11页,解析(1)由题干信息可知某种海洋细菌含有-淀粉酶基因,所以在扩增-淀粉酶基因前需先,从细菌中提取细菌基因组DNA。(2)因为引物作用是引导子链延伸,将脱氧核苷酸连接,到引物上时,是与引物3端相连,由此确定需在引物5端加上限制性酶切位点。常在两,条引物上加入不一样限制酶切位点主要目标是使DNA片段能定向插入表示载体,预防本身,相连。(3)进行PCR扩增时,退火温度与引物长短和碱基种类相关。延伸时间长短设定与,扩增片段长度相关。(4)密码子是指mRNA上决定一个氨基酸三个相邻碱基,该mRNA,上5端为AUG(起始密码子),所以可依据三个碱基是一个密码子来分析图中虚线框中碱基,可得出共有8个密码子。因为虚线框后第一个密码子已经固定为U,所以还有2个碱基未知,共可能有种数为4,4=16,又因为UAG、UGA、UAA为终止密码子,所以决定氨基酸密码,子最多有13种。(5)据表格数据可知:-淀粉酶在pH为8.5、缓冲液为50 mmol/L Tris-HCl条,件下相对活性为99.5%,初步判断此条件下酶活性最高。,第12页,5.(课标,38,15分)几丁质是许多真菌细胞壁主要成份,几丁质酶可催化几丁质水解。,经过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病能力。回答以下问题:,(1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶mRNA,常选取嫩叶而不选取老叶,作为试验材料,原因是,。提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制,剂,其目标是,。,(2)以mRNA为材料能够取得cDNA,其原理是,。,(3)若要使目标基因在受体细胞中表示,需要经过质粒载体而不能直接将目标基因导入受体细,胞,原因是,(答出两点即可)。,(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成化学键是,。,(5)若取得转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物基因组中)抗真菌病能力没有提,高,依据中心法则分析,其可能原因是,。,第13页,答案(1)嫩叶组织细胞易破碎预防RNA降解(2)在逆转录酶作用下,以mRNA为模板按,照碱基互补配正确标准能够合成cDNA(3)目标基因无复制原点;目标基因无表示所需开启,子(4)磷酸二酯键(5)目标基因转录或翻译异常,解析本题主要考查基因工程相关知识,考查学生获取知识,分析与归纳知识等能力。(1)从,植物体中提取mRNA需要破碎组织细胞,嫩叶比老叶组织细胞易破碎,mRNA提取效率高。,因为植物组织中存在RNA酶能将RNA分解,所以试验过程中要添加RNA酶抑制剂以降低,RNA酶活性,保护提取RNA不被分解。(2)cDNA是在逆转录酶作用下,以mRNA为模板,按照碱基互补配正确标准合成。(3)因为目标基因无复制原点,也无基因表示所需开启子,和终止子,所以需与质粒构建重组质粒后再导入受体细胞。(4)DNA连接酶能够催化两个DNA,片段黏性末端或平末端连接形成磷酸二酯键。(5)几丁质酶基因已经整合到植物基因组,中,不过转基因植株抗真菌病能力没有提升,说明转基因植株体内不存在抗菌活性蛋白,即几,丁质酶基因转录或翻译过程出现异常,从而造成几丁质酶基因没有正常表示合成抗菌活性,蛋白。,第14页,6.(课标,38,15分)编码蛋白甲DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成,编,码蛋白乙和丙序列由序列甲部分片段组成,如图1所表示。,回答以下问题:,(1)现要经过基因工程方法取得蛋白乙,若在开启子下游直接接上编码蛋白乙DNA序列,(TTCGCTTCT,CAGGAAGGA),则所构建表示载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙,原因是,。,(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D过程中,在PCR反应体系中加入了DNA聚合,第15页,酶、引物等,还加入了序列甲作为,加入了,作为合成DNA原料。,(3)现经过基因工程方法取得了甲、乙、丙三种蛋白,要判定这三种蛋白是否含有刺激T淋巴,细胞增殖作用,某同学做了以下试验:将一定量含T淋巴细胞培养液平均分成四组,其中,三组分别加入等量蛋白甲、乙、丙,另一组作为对照,培养并定时检测T淋巴细胞浓度,结果,如图2。,由图2可知:当细胞浓度到达a时,添加蛋白乙培养液中T淋巴细胞浓度不再增加,此时若要,使T淋巴细胞继续增殖,可采取方法是,。细胞培养过程中,培养箱中,通常要维持一定CO,2,浓度,CO,2,作用是,。,仅依据图1、图2可知,上述甲、乙、丙三种蛋白中,若缺乏,(填“A”“B”“C”,“D”或“E”)片段所编码肽段,则会降低其刺激T淋巴细胞增殖效果。,第16页,答案(1)编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出mRNA无起始密码子(2)模板dNTP,(3)进行细胞传代培养维持培养液pHC,解析本题主要考查基因工程技术和动物细胞培养技术相关知识。(1)由题干中编码蛋白,乙DNA序列可知,编码乙DNA序列起始端无ATG,转录出mRNA上没有起始密码子,AUG。(2)PCR需要条件包含引物、耐高温DNA聚合酶、DNA模板、四种游离脱氧核,苷酸等。(3)动物细胞培养中,细胞含有贴壁生长以及接触抑制特点,当细胞浓度到达a时,若要使T淋巴细胞继续增殖,需要在培养基中加入胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理贴壁生长细,胞并分瓶进行传代培养;动物细胞培养过程中,需要在培养箱中通入一定浓度CO,2,CO,2,作,用是维持培养液pH。由图2可知,加入蛋白丙刺激T淋巴细胞增殖效果显著比加入蛋白,甲、乙时低;结合图1中蛋白丙与蛋白甲、乙DNA序列可知,缺乏C片段所编码肽段,会明,显降低蛋白刺激T淋巴细胞增殖效果。,知识拓展认识dNTP,dNTP是脱氧核糖核苷三磷酸缩写,是dCTP、dATP、dGTP、dTTP统称。“d”代表脱氧,“N”代表变量A、T、C、G中一个。dNTP可作为生物DNA合成以及PCR过程原料。,第17页,7.(天津理综,9)玉米自交系(遗传稳定育种材料)B含有高产、抗病等优良性状,但难以,直接培育成转基因植株,为使其取得抗除草剂性状,需依次进行步骤、试验。,.取得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线以下列图。,(1)为预防酶切产物本身环化,构建表示载体需用2种限制酶,选择标准是,(单项选择)。,Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点,G基因编码蛋白质序列中,每种限制酶只有一个切割位点,酶切后,G基因形成两个黏性末端序列不相同,酶切后,Ti质粒形成两个黏性末端序列相同,A.B.C.D.,第18页,(2)下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不一样阶段结果。据表可知,细胞脱分化时使用激,素是,自交系,幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。,(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内片段转移到受体细胞。筛选转化愈伤组,织,需使用含,选择培养基。,(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,造成未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生,长。含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确表示,其产物能催化无色物质K展现蓝,色。用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色是,(多项选择)。,A.无农杆菌附着未转化愈伤组织,激素结果自交系,2,4-D(2.0 mg/L),6-BA(0.5 mg/L),IBA(2.0 mg/L),愈伤组织形成率(%),芽分化率(%),根诱导率(%),甲,99,13,90,乙,85,80,87,丙,88,83,12,丁,16,85,83,第19页,B.无农杆菌附着转化愈伤组织,C.农杆菌附着未转化愈伤组织,D.农杆菌附着转化愈伤组织,(5)组织培养取得转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交,在子代含G基因植株,中,纯合子占,。继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系A。,答案(1)A(2)2,4-D乙(3)除草剂(4)BD(5),第20页,解析(1)利用双酶切可有效预防出现限制酶切割后产物(目标基因、载体)发生本身环化,及目标基因与载体任意连接现象。这要求每种限制酶在Ti质粒内只有一个切割位点,含目,基因DNA片段被两种限制酶切割形成黏性末端碱基序列不一样。(2)细胞脱分化形成愈,伤组织。表格信息显示,使用了2,4-D促使细胞脱分化。作为转化受体幼胚,不但要易脱分,化,而且还要易再分化生芽、生根,故乙幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。(3)构建,基因表示载体中有抗生素抗性基因和除草剂抗性基因(除草剂抗性基因位于T-DNA片段,上),因利用农杆菌转化法转基因时,只有T-DNA整合到植物细胞染色体DNA上,故需使用含除,草剂培养基筛选转化愈伤组织。(4)因“含有内含子汇报基因只能在真核生物中正确,表示”,只有细胞内含有汇报基因(成功转化)愈伤组织,用K处理后出现蓝色,故选BD。(5)转,基因植株相当于携带G基因杂合子,转基因植株自交,后代有3/4植株携带G 基因,其中纯合子,占1/3。,易错警示转基因植物培育过程中,筛选成功转化植物受体细胞标准,利用农杆菌转化法完成植物细胞转基因时,因只有Ti质粒T-DNA整合到受体细胞染色体,DNA上,故筛选转化植物受体细胞只能借助T-DNA片段上特殊基因作为筛选标准,而Ti质,粒上非T-DNA片段未导入植物受体细胞,在对转化后受体细胞筛选时不以此作为选择标准。,第21页,8.(江苏单科,33,8分)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在金属结合蛋白,某研究小组计划,经过多聚酶链式反应(PCR)扩增取得目标基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水净化处,理。PCR扩增过程示意图以下,请回答以下问题:,(1)从高表示MT蛋白生物组织中提取mRNA,经过,取得,用于PCR扩增。,(2)设计一对与,MT,基因两端序列互补配正确引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物,第22页,中需要增加适当,位点。设计引物时需要防止引物之间形成,而造成引物自连。,(3)图中步骤1代表,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。,(4)PCR扩增时,退火温度设定是成败关键。退火温度过高会破坏,碱基,配对。退火温度设定与引物长度、碱基组成相关,长度相同但,引物需要设,定更高退火温度。,(5)假如PCR反应得不到任何扩增产物,则能够采取改进办法有,(填序号:升高退,火温度降低退火温度重新设计引物)。,答案(1)逆转录cDNA(2)限制性核酸内切酶碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板,GC含量高(5),第23页,解析本题主要考查目标基因获取及PCR技术相关知识。(1)依据题中表述现象分析,mRNA合成目标基因过程应为逆转录过程,由mRNA直接逆转录形成DNA为cDNA。,(2)构建重组质粒时需要限制酶和DNA连接酶,所以推测在引物中需要增加适当限制酶识别,位点。设计引物时需要注意防止引物1和引物2之间形成碱基互补配对。(3)图中步骤1代表变,性。(4)退火温度过高会破坏引物与模板链之间碱基互补配对。因为含G/C碱基对多,DNA稳定性强,所以在PCR过程中设置温度应视G/C含量而定。(5)温度过高不利于引物,与模板结合;引物设计不合理也会影响PCR扩增反应。,知识归纳关于引物几个问题:引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链一段碱基,序列互补配对,其长度通常为2030个核苷酸。因为PCR利用了DNA热变性原理,所以温,度高低直接影响DNA变性、复性和延伸过程,尤其是复性过程即题中退火过程,它关,乎引物是否能与模板链结合,只有结合后才有可能进行“延伸”。结合DNA结构特点,A与,T之间有2个氢键、C与G之间有3个氢键知识分析,引物中含有碱基不一样耐温程度不一样,其,中含C/G较多引物,PCR扩增时温度可适当提升。,第24页,9.(课标,40,15分,0.587)某一质粒载体如图所表示,外源DNA插入到,Amp,r,或,Tet,r,中会造成相,应基因失活(,Amp,r,表示氨苄青霉素抗性基因,Tet,r,表示四环素抗性基因)。有些人将此质粒载体,用,Bam,H酶切后,与用,Bam,H酶切取得目标基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用,得到混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有未被转化,有被转化。被转化大肠,杆菌有三种,分别是含有环状目标基因、含有质粒载体、含有插入了目标基因重组质粒,大肠杆菌。回答以下问题:,(1)质粒载体作为基因工程工具,应具备基本条件有,(答出两点即可),而,第25页,作为基因表示载体,除满足上述基本条件外,还需含有开启子和终止子。,(2)假如用含有氨苄青霉素培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化和仅含,环状目标基因细胞是不能区分,其原因是,;,而且,和,细胞也是不能区分,其原因是,。在上述筛选基础上,若要筛选含有插入了目标,基因重组质粒大肠杆菌单菌落,还需使用含有,固体培养基。,(3)基因工程中,一些噬菌体经改造后能够作为载体,其DNA复制所需原料来自,。,答案(1)能自我复制、含有标识基因,(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了,目标基因重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上,均能生长四环素,(3)受体细胞,第26页,解析(1)质粒作为载体应具备基本条件有:能自我复制、含有标识基因、含有一至多个限,制酶切割位点等。(2)由题意可知,未被转化和仅含环状目标基因细胞中均不含有氨苄青,霉素抗性基因,所以在含有氨苄青霉素培养基上均不能生长。质粒载体上含有氨苄青霉素,抗性基因和四环素抗性基因,插入了目标基因重组质粒中仅含有氨苄青霉素抗性基因,所以,含有质粒载体和含有插入了目标基因重组质粒细胞均能在含有氨苄青霉素培养基上,生长,但前者能够在含有四环素培养基上生长而后者不能,所以可用含有四环素培养基,筛,选出含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌单菌落。(3)噬菌体属于病毒,病毒增殖过程,中所需原料、酶等均来自受体细胞。,评分细则(1)能自我复制(含有复制原点,含有复制起始位点),含有标识基因(含有抗性基因),含有限制性核酸内切酶酶切位点(限制酶酶切位点),以上每个得分点2分,任选2个即可得4分,答出一点给2分。,(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因,Amp,r,在该培养基上均不生长(2分),不含抗性基因为关键,词。含有质粒载体(2分),含插入了目标基因重组质粒(含重组质粒)(2分),此两问不分先后顺,序。二者均含氨苄青霉素抗性基因,Amp,r,在该培养基上均能生长(2分),含有抗性基因为关键,词。四环素/,Tet,r,(1分),中英文均可得分。,(3)受体细胞/宿主细胞(2分)。,第27页,10.(课标,40,15分,0.442)图(a)中三个DNA片段上依次表示出了,Eco,R、,Bam,H和,Sau,3A三种限制性内切酶识别序列与切割位点,图(b)为某种表示载体示意图(载体上,Eco,R、,Sau,3A切点是唯一)。,图(a),图(b),第28页,依据基因工程相关知识,回答以下问题:,(1)经,Bam,H酶切后得到目标基因能够与上述表示载体被,酶切后产物连接,理,由是,。,(2)若某人利用图(b)所表示表示载体取得了甲、乙、丙三种含有目标基因重组子,如图(c)所,示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表示目标基因产物有,不能表示原因是,。,图(c),第29页,(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来酶,常见有,和,其中既能连接黏性末端又能连接平末端是,。,答案(1),Sau,3A两种酶切割后产生片段含有相同黏性末端,(2)甲和丙甲中目标基因插在开启子上游,丙中目标基因插在终止子下游,二者目标基,因均不能被转录(其它合理答案可酌情给分),(3),E,coli,DNA连接酶T,4,DNA连接酶T,4,DNA连接酶(其它合理答案可酌情给分),第30页,解析(1)分析图(a)可知,限制酶,Sau,3A与,Bam,H切割DNA后形成黏性末端相同,故经这,两种酶切割得到产物能够用DNA连接酶进行连接。(2)构建基因表示载体时,为确保目标基,因能在宿主细胞中成功表示,目标基因应插在开启子和终止子之间,据此可判断甲、丙均不符,合要求,目标基因均不能表示。(3)常见DNA连接酶有,E,coli,DNA连接酶和T,4,DNA连接酶,其,中T,4,DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。,评分细则(1)第一空答其它两种酶不给分。第二空答“两种酶切割后形成黏性末端可互,补”给全分。,(2)第二空原因答作“目标基因应插至开启子与终止子之间”也给分。,(3)第一空、第二空次序可颠倒,第三空答案唯一。,第31页,11.(天津理综,7,12分)人血清白蛋白(HSA)含有主要医用价值,只能从人血浆中制备。,如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)两条路径。,(1)为获取,HSA,基因,首先需采集人血液,提取,合成总cDNA,然后以cDNA为模板,使,用PCR技术扩增,HSA,基因。下列图中箭头表示一条引物结合模板位置及扩增方向,请用箭头,在方框内标出另一条引物位置及扩增方向。,(2)开启子通常含有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表示rHSA载体,需要选,择开启子是,(填写字母,单项选择)。,A.人血细胞开启子B.水稻胚乳细胞开启子,C.大肠杆菌开启子D.农杆菌开启子,第32页,(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞过程中,需添加酚类物质,其目标是,。,(4)人体合成初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与路径相,比,选择路径获取rHSA优势是,。,(5)为证实rHSA含有医用价值,须确认rHSA与,生物学功效一致。,答案(1)总RNA(或mRNA),(2)B,(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目标基因成功转化,(4)水稻是真核生物,含有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工,(5)HSA,第33页,解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)总cDNA是以mRNA为模板逆转录合成,所,以需要提取人总RNA或mRNA;PCR扩增原理是DNA复制,DNA复制时,两条子链延伸,方向相反,所以引物位置及方向如答案所表示。(2)要使,rHSA,基因在水稻胚乳细胞内特异性表,达,需要选择水稻胚乳细胞开启子。(3)酚类物质可吸引农杆菌移向水稻受体细胞,使农杆菌,Ti质粒上T-DNA转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上,有利于目标基因成功,转化。(4)大肠杆菌为原核生物,无内质网和高尔基体,不能对多肽进行高效加工,而水稻是真,核生物,含有内质网和高尔基体,可对多肽链进行高效加工。(5)要证实rHSA含有医用价值,须,确认rHSA与HSA生物学功效一致。,易错警示注意PCR技术原理是DNA复制,DNA复制时,两条母链分别作为模板,新合成,两条子链延伸方向相反,由此确定引物位置及扩增方向。,第34页,12.(重庆理综,6,6分)以下相关人胰岛素基因表示载体叙述,正确是,(),A.表示载体中胰岛素基因可经过人肝细胞mRNA反转录取得,B.表示载体复制和胰岛素基因表示均开启于复制原(起)点,C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因受体细胞筛选出来,D.开启子和终止密码子均在胰岛素基因转录中起作用,以下为教师用书专用,答案C因为人肝细胞中胰岛素基因不能表示,所以无法利用肝细胞mRNA反转录取得胰岛,素基因,A项错误;表示载体复制开启于复制原点,胰岛素基因转录开启于开启子,B项错误;,抗生素抗性基因是标识基因,作用是检测受体细胞中是否含有目标基因,从而将含有胰岛素基,因受体细胞筛选出来,C项正确;开启子是RNA聚合酶识别和结合部位,是转录起点,而终,止密码子位于mRNA上,在翻译中起作用,D项错误。,第35页,13.(天津理综,4,6分)为到达对应目标,必须经过分子检测是,(),A.携带链霉素抗性基因受体菌筛选,B.产生抗人白细胞介素-8抗体杂交瘤细胞筛选,C.转基因抗虫棉植株抗虫效果判定,D.21三体综合征诊疗,答案B依据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌筛选,不需,要分子检测,A错误;用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检,测,才能取得足够多能分泌抗人白细胞介素-8抗体杂交瘤细胞,B正确;转基因抗虫棉是否,含有抗虫特征,需要做抗虫接种试验,C错误;21三体综合征可经过用显微镜直接观察体细胞,中21号染色体数目标方法进行检测,D错误。,第36页,14.(重庆理综,4,6分)如图是利用基因工程培育抗虫植物示意图。以下相关叙述,正确,是,(),第37页,A.构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参加,B.侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到染色体上,C.染色体上若含抗虫基因,则就表现出抗虫性状,D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异,答案D构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参加,A错误;侵染植物细胞后,通,过农杆菌转化作用,使目标基因进入植物细胞并整合到染色体上,B错误;染色体上,含有目标基因(抗虫基因)但不一定表示,C错误;基因工程依据原理是基因重组,基因重组属,于可遗传变异,D正确。,第38页,15.(广东理综,25,6分)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂流程如图所表示,以下,叙述正确是(双选),(),A.过程需使用逆转录酶,B.过程需使用解旋酶和PCR获取目标基因,C.过程使用感受态细胞可用NaCl溶液制备,D.过程可利用DNA分子杂交判定目标基因是否已导入受体细胞,答案AD由mRNA形成cDNA需要逆转录酶,A正确;过程需要使用限制酶和PCR技术获,得并扩增目标基因,B错误;过程使用感受态细胞可用CaCl,2,溶液制备,C错误;工程菌是指用,基因工程方法,使外源基因得到高效表示菌类细胞株系,所以过程可利用DNA分子杂交鉴,定目标基因是否已导入受体细胞,D正确。,第39页,16.(江苏单科,22,3分)小鼠杂交瘤细胞表示单克隆抗体用于人体试验时易引发过敏反,应,为了克服这个缺点,可选择性扩增抗体可变区基因(目标基因)后再重组表示。以下相关,叙述正确是(多项选择),(),A.设计扩增目标基因引物时无须考虑表示载体序列,B.用PCR方法扩增目标基因时无须知道基因全部序列,C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取DNA聚合酶,D.一定要依据目标基因编码产物特征选择适当受体细胞,答案BD本题主要考查PCR技术相关知识。利用PCR技术扩增目标基因前提是要有,一段已知目标基因核苷酸序列,方便依据这一序列设计引物,但不需知道目标基因全部序,列,需要考虑载体序列;因PCR反应在高温条件下进行,故反应体系中需加入耐高温DNA,聚合酶;因一些目标基因编码产物需经特殊加工修饰过程,故一定要依据目标基因编码产,物特征选择适当受体细胞。,第40页,17.(浙江理综,6,6分)天然玫瑰没有蓝色花,这是因为缺乏控制蓝色色素合成基因B,而,开蓝色花矮牵牛中存在序列已知基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,以下操作正确,是,(),A.提取矮牵牛蓝色花mRNA,经逆转录取得互补DNA,再扩增基因B,B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛基因文库中获取基因B,C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞,D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞,答案A此题考查基因工程及其应用相关知识。获取目标基因B,可先提取矮牵牛蓝色花,mRNA,经逆转录取得互补DNA,再经PCR技术扩增,A正确;基因文库构建时是将目标基因,与载体连接起来,形成重组载体,再导入受体菌中储存和扩增,提取目标基因时不需使用限制,酶,B错误;连接目标基因与质粒酶是DNA连接酶,C错误;将目标基因导入植物细胞,惯用农杆,菌转化法,不使用大肠杆菌,D错误。,第41页,18.(海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表示可合成出一条称为前胰岛素原肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体胰岛素原,经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成,胰岛素。当前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答以下问题:,(1)人体内合成前胰岛素原细胞是,合成胰高血糖素细胞是,。,(2)可依据胰岛素原氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原,序列,用该序列与,质粒表示载体构建胰岛素原基因重组表示载体,再经过细菌转化、筛选及判定,即可建立能稳,定合成,基因工程菌。,(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从,中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便,可转变为胰岛素。,第42页,答案(1)胰岛B细胞胰岛A细胞,(2)DNA胰岛素原,(3)菌体,解析(1)人体合成前胰岛素原细胞是胰岛B细胞,合成胰高血糖素细胞是胰岛A细胞。,(2)蛋白质工程生产胰岛素时,需依据胰岛素原氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原脱氧,核苷酸序列(目标基因),然后再构建胰岛素原基因重组表示载体,导入细菌细胞内,再经过细菌,转化、筛选及判定,即可建立能稳定合成胰岛素原工程菌。(3)利用抗原抗体检测法检测,胰岛素原时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,故应从菌体中分离、纯化胰岛素原。,第43页,19.(课标,40,15分,0.5599)植物甲含有极强耐旱性,其耐旱性与某个基因相关。若从该,植物中取得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低植物乙中,有可能提升后者耐旱性。,回答以下问题:,(1)理论上,基因组文库含有生物,基因;而cDNA文库中含有生物,基因。,(2)若要从植物甲中取得耐旱基因,可首先建立该植物基因组文库,再从中,出所需,耐旱基因。,(3)将耐旱基因导入农杆菌,并经过农杆菌转化法将其导入植物,体细胞中,经过一系,列过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表示,应检测此再生植株,中该基因,假如检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株,是否得到提,高。,(4)假如用得到二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株数量比为31时,则,可推测该耐旱基因整合到了,(填“同源染色体一条上”或“同源染,色体两条上”)。,第44页,答案(1)全部部分(其它合理答案也给分),(2)筛选(其它合理答案也给分),(3)乙表示产物(其它合理答案也给分)耐旱性,(4)同源染色体一条上,解析(1)基因组文库包含某种生物全部基因,cDNA文库又称为部分基因文库,含有生物,部分基因。(2)植物甲基因组文库中有该种植物全部基因,从中可筛选出耐旱基因。(3)植物,乙耐旱性低,所以植物乙体细胞作为受体细胞;要确定耐旱基因是否正确表示,应检测该基因,表示产物,对于个体水平检测,应在干旱田间进行试验,检测植物乙耐旱性是否得到了提,高。(4)将耐旱基因看作A,不耐旱基因看作a,Aa,Aa耐旱与不耐旱数量比为31,则耐旱基,因整合到了同源染色体一条上。,评分细则(1)全部(2 分),答“全部、全套、整套”也得分。部分(2 分)。,(2)筛选(2 分)(筛选中“筛”有别字扣一分),答“选择”也得分。,(3)乙(2 分);表示产物(2 分),答“转录和翻译产物”得分,只答出“转录”或“翻译”不得分。,(4)同源染色体一条上(3 分)。,第45页,20.(江苏单科,33,9分)下表是几个限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关,限制酶酶切位点,其中切割位点相同酶不重复标注。请回答以下问题:,限制酶,Bam,H,Bcl,Sau,3A,Hin,d,识别序列及,切割位点,ATC C,C CTA,ATC A,A CTA,GATC,CTAG,GCT T,T TCG,图1,第46页,图2,(1)用图中质粒和目标基因构建重组质粒,应选取,两种限制酶切割,酶切后,载体和目标基因片段,经过,酶作用后取得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入,处于,态大肠杆菌。,(2)为了筛选出转入了重组质粒大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加,平板上长出,菌落,惯用PCR判定,所用引物组成为图2中,。,(3)若,Bam,H酶切DNA末端与,Bcl,酶切DNA末端连接,连接部位6个碱基对序列为,第47页,对于该部位,这两种酶,(填“都能”“都不能”或“只有一个能”)切开。,(4)若用,Sau,3A切图1质粒最多可能取得,种大小不一样DNA片段。,答案(1),Bcl,和,Hin,d连接感受,(2)四环素引物甲和引物丙,(3)T GATC