高考高中生物選修三專題一復(fù)習

高考高中生物選修三專題(zhuāntí)一復(fù)習第一頁，共81頁。專題(zhuāntí)一基因工程第二頁，共81頁。第三頁，共81頁。知識(zhīshi)排查第四頁，共81頁。第五頁，共81頁。第六頁，共81頁。第七頁，共81頁。第八頁，共81頁。第九頁，共81頁?？键c詮解一、基因工程(jīyīngōngchéng)誕生的理論根底1．基因拼接的理論根底(1)DNA是生物的主要遺傳物質(zhì)。(2)DNA的根本組成單位都是四種脫氧核苷酸。(3)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)那么的雙螺旋結(jié)構(gòu)。第十頁，共81頁。2．外源基因在受體內(nèi)表達的理論根底(1)基因是控制生物性狀的獨立遺傳單位。(2)遺傳信息(xìnxī)的傳遞都遵循中心法那么闡述的信息(xìnxī)流動方向。(3)生物界共用一套遺傳密碼。第十一頁，共81頁。二、DNA重組技術(shù)的根本工具1．限制性核酸內(nèi)切酶(1)來源：原核生物。(2)在原核細胞中的作用(zuòyòng)：能將外來的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對自己的DNA卻無損害作用(zuòyòng)，這樣可以保護細胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用(zuòyòng)是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)。第十二頁，共81頁。(3)在基因工程(jīyīngōngchéng)中的作用特點：專一性：只能識別DNA分子中特定的核苷酸序列，且只能在每一條鏈中特定的部位進行切割，這種能被特異性識別的切割部位都具有回文序列。也就是在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序，與另一條鏈反向讀的順序完全一致。第十三頁，共81頁。第十四頁，共81頁。2．DNA連接酶(1)作用實質(zhì)：使兩個DNA單鏈末端之間形成(xíngchéng)磷酸二酯鍵而連接成一個DNA。(2)常用種類及作用：第十五頁，共81頁。DNA連接酶DNA聚合酶作用實質(zhì)都是催化兩個核苷酸之間形成磷酸二酯鍵是否需模板不需要需要連接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羥基上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將存在的DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子第十六頁，共81頁。3.基因進入受體細胞的載體(1)具備條件：①對受體細胞無害，不影響受體細胞正常的生命活動。②具標記基因。用肉眼無法看到載體是否進入受體細胞，只有載體帶標記基因才能對重組DNA是否進入受體細胞進行鑒定。③能自我復(fù)制。通過復(fù)制進行基因擴增，否那么可能會使重組DNA喪失。④具有一個或多個限制酶切點，供外源基因插入其中。這些供目的基因插入的限制酶切點所處位置必須是在質(zhì)粒本身需要(xūyào)的基因之外，這樣才不至于因目的基因(外源基因)插入而失活。第十七頁，共81頁。(2)常用載體——質(zhì)粒：裸露的，結(jié)構(gòu)簡單且獨立于細菌擬核DNA之外的，具有自我復(fù)制能力的小型環(huán)狀DNA分子。特別提醒：(1)在基因工程中使用運載體的目的有兩個，一是作為運載工具，將目的基因送到受體細胞中；另一個目的是利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制和保存。(2)運載體中供目的基因插入的限制酶切點位置(wèizhi)應(yīng)在質(zhì)粒本身必需的重要基因之外，這樣才不至于因外源基因的插入而導(dǎo)致質(zhì)粒失活。第十八頁，共81頁。第十九頁，共81頁。特別提醒：(1)基因、基因文庫、目的基因：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是控制性狀的遺傳物質(zhì)的根本結(jié)構(gòu)和功能單位，基因的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息?；蛭膸焓菍⒑心撤N生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中通過克隆而儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，叫做基因文庫。建立基因文庫是為獲得大量(dàliàng)的目的基因作準備。如果基因文庫中含有一種生物的所有基因，這個基因文庫叫做基因組文庫。如果基因文庫中含有一種生物的局部基因，這個基因文庫就叫做局部基因文庫，如cDNA文庫。目的基因是基因工程操作中需要的外源基因，它是編碼某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，如生物的抗逆性基因、抗蟲基因等。第二十頁，共81頁。(2)基因組文庫(wénkù)和cDNA文庫(wénkù)的比較：第二十一頁，共81頁。第二十二頁，共81頁。(3)DNA復(fù)制、PCR技術(shù)與基因克?。篋NA復(fù)制主要在細胞(xìbāo)內(nèi)完成，是以DNA的兩條鏈為模板，根據(jù)堿基互補配對原那么合成兩個完全相同的DNA分子的過程。復(fù)制的條件是：以DNA雙鏈為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，需要線粒體供能，還需要多種酶，如解旋酶、DNA聚合酶等。PCR技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。它遵循的原理與DNA復(fù)制原理相同，條件是有一段目的基因的核苷酸序列和根據(jù)此核苷酸序列合成的引物；原料是四種脫氧核苷酸，也需要多種酶，如DNA聚合酶。在PCR擴增儀上自動復(fù)制。第二十三頁，共81頁?；蚩寺。河枚喾N限制酶或者機械的方法，將某種生物的細胞DNA切成不同片段，并把所有片段隨機地分別連接到用同種限制酶切過的基因載體上，然后分別轉(zhuǎn)移到適當受體細胞如細菌中，通過細胞增殖(zēngzhí)而構(gòu)成各個片段的無性繁殖系。第二十四頁，共81頁。(4)PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較：利用PCR技術(shù)獲取目的基因的前提，是要有一段目的基因的核苷酸序列(xùliè)，以便根據(jù)這一序列(xùliè)合成引物，引物是一小段DNA或RNA。DNA復(fù)制PCR技術(shù)區(qū)別場所細胞內(nèi)(主要是細胞核)生物體外酶解旋酶、DNA聚合酶熱穩(wěn)定DNA聚合酶過程邊解旋邊復(fù)制受熱變性→退火→延伸→多次重復(fù)相同點①都是半保留復(fù)制方式②都遵循堿基互補配對原則③都需要酶、原料、引物、模板等條件第二十五頁，共81頁。2．基因表達載體的構(gòu)建——重組(zhònɡzǔ)載體的構(gòu)建(1)表達載體的組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因。第二十六頁，共81頁。3．將目的基因(jīyīn)導(dǎo)入受體細胞——轉(zhuǎn)化第二十七頁，共81頁。第二十八頁，共81頁。特別提醒：在整個基因(jīyīn)工程中，只有第三步將目的基因(jīyīn)導(dǎo)入受體細胞過程中不發(fā)生堿基互補配對，其他步驟均發(fā)生。第二十九頁，共81頁。四、抗蟲棉的抗蟲機理和培育過程1．抗蟲棉的抗蟲機理培育抗蟲棉所用的基因來自蘇云金芽孢桿菌。這種基因人工合成以后導(dǎo)入到棉花細胞內(nèi)，使其在生長發(fā)育過程中合成一種毒蛋白(dànbái)，這種毒蛋白(dànbái)可以破壞害蟲的消化系統(tǒng)，使取食棉花的棉鈴蟲中毒死亡，從而到達滅蟲效果，提高棉花的抗蟲性。第三十頁，共81頁。2．抗蟲棉的培育(péiyù)過程步驟過程基本原理獲得毒蛋白基因用限制酶直接從蘇云金芽孢桿菌DNA分子中剪取毒蛋白基因。或根據(jù)毒蛋白的氨基酸序列或其mRNA人工合成毒蛋白基因人工合成毒蛋白基因是根據(jù)氨基酸與mRNA的對應(yīng)關(guān)系，以及mRNA與基因間的堿基互補關(guān)系重組載體的構(gòu)建從細菌中提取符合要求的質(zhì)粒，用同一種限制酶切取，用DNA連接酶將毒蛋白基因連接在質(zhì)粒上，形成重組載體用同一種限制酶切取的毒蛋白基因的兩端堿基序列，與質(zhì)粒切口的堿基序列相同，便于互補配對重組載體的轉(zhuǎn)化與篩選將重組載體與棉花受精卵放在一起培養(yǎng)，使重組載體進入受體細胞，然后在選擇培養(yǎng)基上除去不含重組載體的細胞質(zhì)粒上所具有的基因，能使重組細胞表現(xiàn)某種特性，使其在選擇培養(yǎng)基上生存下來抗蟲基因的表達與鑒定將含重組載體的受精卵在一定條件下培養(yǎng)成棉花植株，檢測其是否具有抗蟲性狀－第三十一頁，共81頁。五、基因工程的成果(chéngguǒ)歸納總結(jié)類型項目外源基因類型及舉例成果舉例植物基因工程的成果抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因；抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗逆基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關(guān)的基因高賴氨酸玉米、耐儲存番茄、新花色矮牽牛第三十二頁，共81頁。類型項目外源基因類型及舉例成果舉例動物基因工程的成果提高生長速度的轉(zhuǎn)基因動物外源生長激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物腸乳糖酶基因乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)基因動物藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動子轉(zhuǎn)基因動物具有乳腺生物反應(yīng)器作器官移植供體的轉(zhuǎn)基因動物外源的抗原決定基因表達的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因無免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官基因治療體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因治療復(fù)合型免疫缺陷癥體內(nèi)基因治療治療囊性纖維化病基因治療遺傳性囊性纖維化病第三十三頁，共81頁。特別提醒：基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機制和疾病致病的分子機理(jīlǐ)，基因治療只處于初期的臨床試驗階段。第三十四頁，共81頁。第三十五頁，共81頁。蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，不同種類的蛋白質(zhì)具有不同的結(jié)構(gòu)和功能。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性是由構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)來決定的，而其結(jié)構(gòu)多樣性的根本原因那么是由于控制蛋白質(zhì)合成的基因的多樣性。既然蛋白質(zhì)的功能是由DNA決定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造DNA。所以蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)該(yīnggāi)是中心法那么的逆推。它的根本途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。第三十六頁，共81頁。結(jié)合課本中插圖(如圖)，可以較明確(míngquè)地說明這一點。第三十七頁，共81頁。2．蛋白質(zhì)工程與基因工程(jīyīngōngchéng)比較項目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列→合成DNA→表達出蛋白質(zhì)獲取目的基因→構(gòu)建表達載體→導(dǎo)入受體細胞→目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品(基因的異體表達)結(jié)果生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程。對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)第三十八頁，共81頁。題型一第三十九頁，共81頁。第四十頁，共81頁。題型二基因工程的操作過程分析典例2SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒外表的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組(xiǎozǔ)為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作，其簡要的操作流程如下：第四十一頁，共81頁。(1)實驗步驟①所代表的反響過程是__________。(2)步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用限制性內(nèi)切酶和__________酶，后者的作用(zuòyòng)是將用限制性內(nèi)切酶切割的__________和__________連接起來。第四十二頁，共81頁。(3)如果省略步驟②而將大量擴增的S蛋白(dànbái)基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達的S蛋白(dànbái)，其原因是S蛋白(dànbái)基因在大腸桿菌中不能__________，也不能__________。第四十三頁，共81頁。(4)為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否(shìfǒu)與病毒S蛋白有相同的免疫反響特性，可用__________與__________進行抗原－抗體特異性反響實驗，從而得出結(jié)論。第四十四頁，共81頁。(5)步驟④和⑥的結(jié)果(jiēguǒ)相比，原核細胞表達的S蛋白與真核細胞表達的S蛋白的氨基酸序列__________(填“相同〞或“不同〞)，根本原因是__________。第四十五頁，共81頁。解析：(1)利用RNA獲取DNA，一般采用逆轉(zhuǎn)錄的方法，在這一過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶；(2)目的基因與載體結(jié)合，先用限制性內(nèi)切酶在目的基因和載體上切出相同的黏性末端，將目的基因片段插入運載體的切口處，再參加適量DNA連接酶，將黏性末端連接起來；(3)選擇性擴增后得到的含有遺傳信息的DNA片段(S蛋白基因)，直接導(dǎo)入大腸桿菌細胞內(nèi)，在不與其DNA整合(zhěnɡhé)的情況下，不進行復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，得不到相應(yīng)的蛋白質(zhì)；(4)通過大腸桿菌合成的S蛋白，結(jié)構(gòu)和功能可能會發(fā)生變化，可與人體內(nèi)產(chǎn)生的抗S蛋白的抗體進行抗原－抗體特異性反響，以此進行檢測；(5)各種生物都共用一套遺傳密碼，因此轉(zhuǎn)入相同的目的基因，表達出的蛋白質(zhì)一般應(yīng)相同。第四十六頁，共81頁。答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄(2)DNA連接載體(zàitǐ)S蛋白基因(3)復(fù)制合成S蛋白基因的mRNA(4)大腸桿菌中表達的S蛋白SARS康復(fù)病人血清(5)相同表達蛋白質(zhì)所用的基因相同且共用一套遺傳密碼第四十七頁，共81頁。題型三基因工程的應(yīng)用典例3繼哺乳動物乳腺生物反響器研究成功后，膀胱生物反響器的研究也取得了一定進展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請答復(fù)：(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞，常用方法是______。(2)進行基因轉(zhuǎn)移(zhuǎnyí)時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入__________中，原因是_________________

_______________________。第四十八頁，共81頁。(3)通常采用__________技術(shù)檢測外源基因是否插入到了小鼠的基因組。(4)在研制膀胱生物反響器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的__________細胞中特異表達(biǎodá)。(5)為使外源基因在后代長期保持，可將轉(zhuǎn)基因小鼠體細胞的__________轉(zhuǎn)入__________細胞中構(gòu)成重組細胞，使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體，該技術(shù)稱為__________。第四十九頁，共81頁。解析：(1)將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法，因受體細胞的種類(zhǒnglèi)不同而不同。將目的基因?qū)雱游锛毎捎米疃嘁沧钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法。(2)作為動物基因工程的受體細胞通常是受精卵，因為受精卵具有全能性，可使目的基因在相應(yīng)組織中得以表達。(3)在目的基因的檢測和鑒定中，檢測目的基因是否插入到受體細胞染色體DNA中，可用標記的DNA分子作探針，進行DNA分子雜交。(4)膀胱生物反響器中得以表達目的基因的是膀胱上皮細胞。(5)動物體細胞核移植(克隆)技術(shù)可以使供體細胞核的全能性得以表達，受體細胞是去核的卵細胞(MⅡ期卵母細胞)。第五十頁，共81頁。答案：(1)顯微注射法(2)受精卵(或早期胚胎(pēitāi))受精卵(或早期胚胎(pēitāi)細胞)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細胞中得以表達(3)DNA分子雜交(或核酸探針)(4)膀胱上皮(5)細胞核去核的卵核移植(或克隆)第五十一頁，共81頁。規(guī)律方法：根據(jù)(gēnjù)不同的基因操作，可選用不同的受體細胞：(1)培育轉(zhuǎn)基因動物，受體細胞一般選用受精卵。(2)培育轉(zhuǎn)基因植物，受體細胞可選用受精卵或體細胞，假設(shè)選用體細胞，再通過植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉(zhuǎn)基因植株。(3)假設(shè)生產(chǎn)基因工程藥品，受體細胞一般選用細菌，利用細菌繁殖速度快的特點，可在短期內(nèi)獲得大量產(chǎn)品。第五十二頁，共81頁。題型四蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系典例4胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長的時間才能進入血液，而進入血液的胰島素又容易(róngyì)分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖答復(fù)有關(guān)問題：第五十三頁，共81頁。(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是__________。(2)通過DNA合成形成(xíngchéng)的新基因應(yīng)與__________結(jié)合后轉(zhuǎn)移到__________中才能得到準確表達。第五十四頁，共81頁。(3)假設(shè)要利用(lìyòng)大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有__________、__________和發(fā)酵工程。(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的根本思路是什么？第五十五頁，共81頁。(5)以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯誤的選項是__________。A．蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加(gènjiā)符合人類需要B．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子D．蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程第五十六頁，共81頁。解析：(1)蛋白質(zhì)工程的目標是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分子(fēnzǐ)設(shè)計，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是預(yù)期胰島素的功能，即速效胰島素。(2)合成的目的基因應(yīng)與運載體構(gòu)建基因表達載體后導(dǎo)入受體細胞中才能得以表達。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，需對原有的胰島素進行改造，根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，人工合成新的胰島素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通過基因工程來生產(chǎn)基因產(chǎn)物，并且在生產(chǎn)過程中要借助工程菌，所以還需要進行發(fā)酵，因此該過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。第五十七頁，共81頁。(4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因，其根本設(shè)計思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中氨基酸的序列，推測出基因中的脫氧核苷酸序列。然后用DNA合成儀直接合成出新的基因。(5)由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造(gǎizào)，最終還必須通過改造(gǎizào)基因來完成，而不是直接對蛋白質(zhì)分子進行操作。第五十八頁，共81頁。答案：(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等受體細胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用(lìyòng)DNA合成儀來合成出新的胰島素基因。(5)B第五十九頁，共81頁。隨堂演練(yǎnliàn)1．以下圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，那么相應(yīng)的酶依次是()A．DNA連接酶、限制酶、解旋酶B．限制酶、解旋酶、DNA連接酶C．解旋酶、限制酶、DNA連接酶D．限制酶、DNA連接酶、解旋酶第六十頁，共81頁。解析(jiěxī)：使堿基對內(nèi)氫鍵斷裂的是解旋酶，限制酶將特定部位的相鄰兩脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開；連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案：C第六十一頁，共81頁。2．以下關(guān)于基因表達載體構(gòu)建的相關(guān)表達，不正確的選項是()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內(nèi)進行C．抗生素抗性基因可作為標記基因D．啟動子位于目的基因的首端解析：基因表達載體是目的基因與載體結(jié)合，在此過程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將相同的末端連接起來；基因表達載體的構(gòu)建是在細胞外進行的；基因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因，其中啟動子位于基因首端使轉(zhuǎn)錄(zhuǎnlù)開始，終止子在目的基因之后。答案：B第六十二頁，共81頁。3．基因工程(jīyīngōngchéng)中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。根據(jù)圖示判斷以下操作正確的選項是()第六十三頁，共81頁。A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割C．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割解析(jiěxī)：此題中要遵循一個原那么：不能同時將兩個標記基因切開，至少保存一個，所以只能用酶Ⅰ切割質(zhì)粒，而從目的基因右側(cè)堿基序列可知只能用酶Ⅱ。答案：D第六十四頁，共81頁。4．以下關(guān)于基因工程的表達，錯誤的選項是()A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物(zhíwù)或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達第六十五頁，共81頁。解析：目的基因和受體細胞(xìbāo)均可來自動、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；大腸桿菌為原核生物，不含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞(xìbāo)器，不能對蛋白質(zhì)進行加工，其合成的胰島素原無生物活性。運載體中的抗性基因為標記基因，其作用是有利于篩選含重組DNA的細胞(xìbāo)，不能促進目的基因的表達。答案：D第六十六頁，共81頁。5．錢永鍵先生因在研究綠色熒光蛋白方面(fāngmiàn)的杰出成就而獲2019年諾貝爾獎。在某種生物中檢測不到綠色熒光，將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后，結(jié)果可以檢測到綠色熒光。由此可知()A．該生物的基因型是雜合的B．該生物與水母有很近的親緣關(guān)系C．綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達D．改變綠色熒光蛋白基因的1個核苷酸對，就不能檢測到綠色熒光解析：在轉(zhuǎn)基因生物體內(nèi)能檢測到綠色熒光，說明綠色熒光基因已在生物體內(nèi)成功表達。答案：C第六十七頁，共81頁。6．(2010·浙江理綜卷)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草(yāncǎo)過程中，以下操作錯誤的選項是()A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草(yāncǎo)花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草(yāncǎo)原生質(zhì)體D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草(yāncǎo)細胞第六十八頁，共81頁。解析：限制性核酸內(nèi)切酶切割的是DNA，而煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，A錯；目的基因與載體(zàitǐ)的連接由DNA連接酶催化連接，B對；受體細胞為植物細胞，所以可以是煙草原生質(zhì)體，C對；目的基因為抗除草劑基因，所以未成功導(dǎo)入目的基因的細胞不具有抗除草劑的能力，篩選的時候應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細胞，D對。答案：A第六十九頁，共81頁。7．蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生(chǎnshēng)具有殺蟲能力的毒素蛋白。以下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據(jù)圖答復(fù)以下問題。第七十頁，共81頁。(1)將圖中①的DNA用hindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反響管中有____________種DNA片段。(2)圖中②表示hindⅢ與BamHⅠ酶切、DNA連接酶連接的過程，此過程可獲得____________種重組質(zhì)粒；如果換用BstⅠ與BamHⅠ酶切，目的(mùdì)基因與質(zhì)粒連接后可獲得____________種重組質(zhì)粒。第七十一頁，共81頁。(3)目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的____________。(4)圖中③的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的T－DNA導(dǎo)入植物細胞(xìbāo)，并防止植物細胞(xìbāo)中____________對T－DNA的降解。第七十二頁，共81頁。(5)轉(zhuǎn)基因植物中毒素(dúsù)蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細胞外表的特異受體，使細胞膜穿孔，腸細胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素(dúsù)蛋白對人類的風險相對較小，原因是人類腸上皮細胞____________________。第七十三頁，共81頁。(6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的(mùdì)是降低害蟲種群中的____________基因頻率的增長速率。第七十四頁，共81頁。解析：(1)BamHⅠ在①中有2個切點，hindⅢ在①中有1個切點，故可切出4種DNA片段。(2)因HindⅢ切出的末端與BamHⅠ切出的末端不同，那么重組的質(zhì)粒有2種。BstⅠ與BamHⅠ切出的末端相同，那么有1種重組質(zhì)粒。(3)質(zhì)粒進入宿主(sùzhǔ)細胞必須能正常復(fù)制才能為目的基因