生物一輪復(fù)習(xí) 12 現(xiàn)代生物科技 第34講 基因工程教學(xué)案 新人教版

第34講基因工程

知識(shí)內(nèi)容考試要求知識(shí)內(nèi)容考試要求

1.工具酶的發(fā)現(xiàn)和基因工程的

a3.基因工程的應(yīng)用a

誕生

4.活動(dòng)：提出生活中的疑難問

2.基因工程的原理和技術(shù)b題，設(shè)計(jì)用基因工程技術(shù)解決的C

方案

考點(diǎn)1基因工程的含義及操作工具

昌硼自主梳理

1.基因工程的誕生

(1)概念：基因工程是狹義的遺傳工程。廣義的遺傳工程泛指把一種生物的遺傳物質(zhì)(細(xì)

胞核、染色體脫氧核糖核酸等)移到另一種生物的細(xì)胞中去，并使這種遺傳物質(zhì)所帶的遺傳

信息在受體細(xì)胞中表達(dá)。

(2)核心：構(gòu)建重組DNA分子,早期也將基因工程稱為重組DNA技術(shù)。

(3)誕生時(shí)間：20世紀(jì)70年代。

(4)理論基礎(chǔ)：幽是生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確立以及遺傳信息傳遞方

式的認(rèn)定。

(5)技術(shù)保障：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和質(zhì)粒載體的發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用。

2.基因工程的核心及操作工具

(1)基因工程的核心是構(gòu)建重組DNA分子。

(2)基因工程的操作工具有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體。

①限制性核酸內(nèi)切酶能夠識(shí)別特定的核直酸地，并在特定的位點(diǎn)上進(jìn)行切割。

②DNA連接酶可以將外源基因和載體DNA連接在一起。

③質(zhì)粒是能夠巨王幽的雙鏈環(huán)狀DNA分子，最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒，含有抗

生素抗性基因，是重組基因?qū)胧荏w細(xì)胞的標(biāo)志。

［基礎(chǔ)診斷］

⑴限制酶也可以識(shí)別和切割RNA(X)

⑵切割質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶均能特異性地識(shí)別6個(gè)核甘酸序列(X)

(3)DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來(lái)(X)

(4)￡?coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接粘性末端(X)

(5)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程中常用的三種工具酶(X)

(6)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體(J)

(7)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(X)

（8）載體的作用是將攜帶的目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá)（J）

［教材熱考拾遺］

（選修3P4圖1-3改編）如圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題:

（Da代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)都是,二者還具有其他共同點(diǎn)，如

①,②（寫出兩條即可）。

（2）若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為一八，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為

—TGCGC

;可使用把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。

⑶氨年青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為,其作用是

解析：（1）a代表的物質(zhì)是擬核DNA分子，質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌

擬核之外的小型環(huán)狀DNA分子，兩者都能自我復(fù)制，并蘊(yùn)含遺傳信息。（2）質(zhì)粒DNA分子的

切割末端能夠與目的基因切割末端發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，可使用DNA連接酶將它們連接在一

起。（3）質(zhì)粒DNA分子上的氨年青霉素抗性基因可以作為標(biāo)記基因，便于對(duì)重組DNA進(jìn)行鑒

定和篩選。

答案：（l）DNA能夠自我復(fù)制具有遺傳特性

CGCGT—

（2）.DNA連接酶

A——

（3）標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇

畫目精講練透

1.限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）

（1）識(shí)別序列的特點(diǎn)：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無(wú)論是奇數(shù)個(gè)堿基還是偶數(shù)個(gè)堿基，都可以

GCGCCCACCA

找到一條中心軸線，如際C,以中心線為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱；如燒櫻以十為軸，兩

側(cè)堿基互補(bǔ)對(duì)稱。

（2）切割后末端的種類

「切割位置：識(shí)別序列的中軸線兩側(cè)

粘

GAATTCGAATTC

①與EcoRI

田一(在G與ACTTAAGCTTAAG

木圖7K:之間切割)

端粘性末端

中軸線

「切割位置：識(shí)別序列的中軸線處

平

②末＜SmalCCCGGGCCCGGG

圖示：(在G與CGGGCCCGGGCCC

端

之間切割)

中軸線

⑶限制酶的選擇方法

PstISmalPstI

sll抗病基因嬴I

圖甲

根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類。

①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇PstI。

②不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，如圖甲不能選擇防al。

③為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因

和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用PstI和￡coRI兩種限制酶，但要確保質(zhì)粒(如圖乙)上也有這兩

種酶的切點(diǎn)。

2.限制酶和DNA連接酶的關(guān)系

?~?~?~?"I-r~卬制磕??~?-?~?~?

GAATTC.刪2「GAATTC

—MiiW史曾+?

(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。

(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)

被修飾。

(3)DNA連接酶起作用時(shí)，不需要模板。

3.作為載體的條件及作用

條件作用

穩(wěn)定并能復(fù)制目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴(kuò)大

有一個(gè)至多個(gè)限

可攜帶多個(gè)或多種外源基因

制酶切割位點(diǎn)

具有特殊的

便于重組DNA的鑒定和選擇

標(biāo)記基因

【名師提醒

基因工程操作工具易錯(cuò)辨析

(1)限制酶是一類酶，而不是一種酶。

(2)限制酶的成分為蛋白質(zhì)，其作用的發(fā)揮需要適宜的理化條件，高溫、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿均

易使之變性失活。

(3)在切割目的基因和載體時(shí)要求用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的粘性末端。

(4)不同DNA分子用同一種限制醐切割產(chǎn)生的粘性末端都相同，同一個(gè)DNA分子用不同

的限制酶切割，產(chǎn)生的粘性末端一般不相同。

(5)限制酶切割位點(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外，不能破壞標(biāo)記基因，以便于進(jìn)行檢測(cè)。

(6)基因工程中有3種工具，但工具酶只有2種.

［題組沖關(guān)］

1.圖甲、乙中的箭頭表示三種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)，而”表示氨茉青霉素抗

性基因，Ae表示新霉素抗性基因。下列敘述正確的是()

A.圖甲中的質(zhì)粒用員就II切割后，含有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)

B.在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，可用PstI和Bani\I切割質(zhì)粒和外源DNA

C.用PstI和*111酶切，加入DNA連接酶后可得到1種符合要求的重組質(zhì)粒

D.導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌可在含氨羊青霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)

解析：選C。環(huán)狀質(zhì)粒被限制酶切割后會(huì)出現(xiàn)2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；如果用良血II切割

外源DNA后，會(huì)破壞目的基因；導(dǎo)入目的基因的大腸桿菌能否在含氨茉青霉素的培養(yǎng)基中生

長(zhǎng)，關(guān)鍵看限制酶的切割部位在哪里，如果用astI切割，由于/磔'基因被破壞，所以不能

在含氨節(jié)青霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。

2.啤酒酵母菌是啤酒生產(chǎn)上常用的典型的發(fā)酵酵母菌。除用于釀造啤酒及其他的飲料

酒外，還可發(fā)酵面包。菌體維生素、蛋白質(zhì)含量高，可作食用、藥用和飼料?？茖W(xué)家將大麥

細(xì)胞的LTPI基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌種可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐

富的啤酒?；镜牟僮鬟^程如下：

.ZTP1基因

A

蟠轉(zhuǎn)基因薜

大麥細(xì)胞篩選母曲細(xì)曲

醉母菌細(xì)胞

抗四環(huán)素基因

大腸桿菌細(xì)胞R必抗育霉素基因

D2

(1)該技術(shù)定向改變了啤酒酵母菌的性狀，這在可遺傳變異的來(lái)源中屬于

(2)為了將/硝基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，所用的載體是。

(3)要使載體與LTPY基因連接，首先應(yīng)使用進(jìn)行切割。假如載

AATTC—

體被切割后，得到的分子末端序列為八，則能與該載體連接的抗病基因分子末端有

AATTC—

（多選），其中跟是同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割的是________o

一______G—

-GAAE-

—CTTAAA—

AATTG—TTAAG一

,C-D.c—

（4）有C進(jìn)入的啤酒酵母菌分別在含有青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況

是___________________________________________________________________________

解析：（1）由圖可知該技術(shù)屬于基因工程，該變異屬于基因重組。（2）據(jù)圖可以看出，載

AATTC——

體來(lái)自大腸桿菌，一定是質(zhì)粒。（3）跟具有相同粘性末端的是A、B、C,它們能相互

G—

連接，但來(lái)自同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割的是A。（4）由于質(zhì)粒上抗四環(huán)素基因被破壞，

所以含有C的酵母菌在含有青霉素的培養(yǎng)基上能存活，但在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存

活。

答案：（1）基因重組（2）（大腸桿菌的）質(zhì)粒

（3）限制性核酸內(nèi)切酶A、B、CA

（4）在含有青霉素的培養(yǎng)基上能存活，但在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存活

考點(diǎn)2基因工程的原理和技術(shù)

自主梳理

基因工程的基本操作步驟

獲取目的基因的辦法有化學(xué)方法合成和PCR

步驟一：獲得目的基因

擴(kuò)增或從基因文庫(kù)中提取

通常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目

步驟二：形成重組DNA分子的基因和載體DNA,然后用DNA連接酶將目的

基因和載體DNA連接在一起

常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌、枯草桿菌、酵

步驟三：將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞

母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等

標(biāo)記基因的表達(dá)產(chǎn)物是篩選的標(biāo)志,如含四

步驟四：篩選含有目的基因的受體細(xì)胞環(huán)素抗性基因的受體細(xì)胞，可以在含四環(huán)素

的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)

目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá)，產(chǎn)生滿足人們

步驟五：目的基因的表達(dá)

需要的功能物質(zhì)

［基礎(chǔ)診斷］

（1）基因工程的原理是讓人們感興趣的基因在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定的保存和表達(dá)（J）

（2）多種工具酶、目的基因、載體和宿主細(xì)胞是進(jìn)行基因工程操作的基本要素（C

（3）目的基因序列未知，可采用PCR擴(kuò)增獲得目的基因（X）

（4）構(gòu)建基因文庫(kù)時(shí)需包含目的基因（V）

（5）構(gòu)建重組DNA分子時(shí)通常采用相同的限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶（J）

（6）將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞最常用的方法分別是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和顯微注射

法（X）

（7）利用氯化鈣處理農(nóng)桿菌細(xì)胞，可以增加其細(xì)胞膜的通透性（X）

（8）在宿主細(xì)胞中檢測(cè)到目的基因存在，說明轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作成功（X）

［教材熱考拾遺］

（選修3P6圖1-4改編）天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基

因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列

操作正確的是（）

A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA,再對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)增

B.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫(kù)中獲取基因B

C.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞中

D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞

解析：選A。如果所需要的目的基因的序列是完全未知的，往往就需要構(gòu)建基因文庫(kù)，

然后從基因文庫(kù)中獲取目的基因，而在基因序列已知的情況下，獲取目的基因通常用逆轉(zhuǎn)錄

法或利用化學(xué)方法直接人工合成，因此，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；將目的基因與質(zhì)粒連接起來(lái)

的酶是DNA連接酶，而非DNA聚合酶，C項(xiàng)錯(cuò)誤；目的基因必須與載體結(jié)合后導(dǎo)入受體細(xì)胞

才能夠自我復(fù)制和表達(dá)，且導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的載體是農(nóng)桿菌，而不是大腸桿菌，1）項(xiàng)錯(cuò)誤。

他目精講練透研考法，精準(zhǔn)提升?

1.目的基因的獲取

|■從基因文庫(kù)（基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)）

（1）直接分離法（中獲取

〔利用PCR技術(shù)擴(kuò)增

’化學(xué)合成法：針對(duì)已知核甘酸序列的較

,4J小基因

（2）人,合成法［反轉(zhuǎn)錄法：以RM為模板，在反轉(zhuǎn)錄酶

、的作用下人工合成

2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建

（1）基因表達(dá)載體的組成及作用

目的基因：能夠控制特定性狀

啟動(dòng)子：轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)，在轉(zhuǎn)錄過程中起

表達(dá)載體調(diào)控作川

.終止于：轉(zhuǎn)錄的終點(diǎn)，在轉(zhuǎn)錄過程中起

復(fù)制原點(diǎn)

調(diào)控作用

標(biāo)記基因：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程

|載體（質(zhì)粒）Iq

同種限制DNA連接薛重組DNA分子

醉切割（重組質(zhì)粒）

哪人方子（目的基因）|-

3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

生物

植物動(dòng)物微生物

種類

常用

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法

方法

受體

體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞

細(xì)胞

將目的基因插入到Ti

將含有目的基因的表Ca?+處理細(xì)胞一感受

質(zhì)粒的T-DNA上一轉(zhuǎn)

達(dá)載體提純一取卵態(tài)細(xì)胞f重組表達(dá)載

轉(zhuǎn)化入農(nóng)桿菌一導(dǎo)入植物

（受精卵）一顯微注射體DNA分子與感受態(tài)

過程細(xì)胞一整合到受體細(xì)

f受精卵發(fā)育f獲得細(xì)胞混合f感受態(tài)細(xì)

胞的染色體DNA上一

具有新性狀的動(dòng)物胞吸收DNA分子

表達(dá)

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定

通過檢測(cè)受體細(xì)胞中是否有標(biāo)記基因（載體上的某些基因如抗生素抗性基因）表達(dá)的產(chǎn)

物，可以確定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。通過檢測(cè)受體細(xì)胞中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物

（如胰島素基因可以表達(dá)出胰島素），可以確定目的基因在受體細(xì)胞中是否表達(dá)。

（1）誤以為目的基因的插入位點(diǎn)是隨意的。基因表達(dá)需要調(diào)控，至少目的基因不能插到

RNA聚合酶識(shí)別的啟動(dòng)部位。

(2)誤以為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將農(nóng)桿菌的重組質(zhì)粒直接導(dǎo)入到植物細(xì)胞中。農(nóng)桿菌易感染

植物細(xì)胞，并將其Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。

(3)誤以為動(dòng)物受體細(xì)胞可以是動(dòng)物所有細(xì)胞。動(dòng)物受體細(xì)胞一般具有細(xì)胞全能性的特

點(diǎn)，所以動(dòng)物受體細(xì)胞一般是受精卵或卵裂后2?8個(gè)細(xì)胞。

(4)誤以為基因工程的關(guān)鍵是篩選步驟?；蚬こ痰年P(guān)鍵是重組質(zhì)粒的構(gòu)建。

［題組沖關(guān)］

1.為了增加菊花花色類型，研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1),擬將其與質(zhì)

粒(圖2)重組，再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。

圖1圖2

下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?)

A.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRI和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒

B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織，將C基因?qū)爰?xì)胞

C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素，篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細(xì)胞

D.用分子雜交方法檢測(cè)C基因是否整合到菊花染色體上

解析：選C。目的基因C和質(zhì)粒都有可被心成1切割的酶切位點(diǎn)，另外需要DNA連接酶

將切好的目的基因和質(zhì)粒連接起來(lái)，A項(xiàng)正確；愈傷組織全能性較高，是理想的植物受體細(xì)

胞，將目的基因?qū)胫参锸荏w細(xì)胞的方法通常為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，B項(xiàng)正確；質(zhì)粒中含有潮霉

素抗性基因，因此選擇培養(yǎng)基中應(yīng)該加入潮霉素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；使用分子雜交方法可檢測(cè)目的

基因是否整合到受體染色體上，D項(xiàng)正確。

2.(2018?浙江4月選考)回答與基因工程和植物克隆有關(guān)的問題：

(1)將含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體PB1121均用限制性核酸內(nèi)切

酶比加I酶切，在切口處形成。選取含抗蟲基因的DNA片段與切割后的pBI121

用DNA連接酶連接，在兩個(gè)片段相鄰處形成，獲得重組質(zhì)粒。

(2)已知用CaCk處理細(xì)菌，會(huì)改變其某些生理狀態(tài)。取CaCk處理過的農(nóng)桿菌與重組質(zhì)

粒在離心管內(nèi)進(jìn)行混合等操作，使重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌，完成實(shí)驗(yàn)。在離心管

中加入液體培養(yǎng)基，置于搖床慢速培養(yǎng)一段時(shí)間，其目的是

,從而表達(dá)卡那霉素抗性基因，

并大量增殖。

(3)取田間不同品種水稻的幼胚，先進(jìn)行,然后接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng)，幼

胚發(fā)生______________形成愈傷組織，并進(jìn)行繼代培養(yǎng)。用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染愈傷組

織，再培養(yǎng)愈傷組織，以便獲得抗蟲的轉(zhuǎn)基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因

素有：培養(yǎng)條件如光溫、培養(yǎng)基配方如植物激素配比以及

(答出2點(diǎn)即可)。

解析：(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)限制性核酸內(nèi)切酶反。RI剪切得到的是粘性末端，DNA連接

酶連接兩個(gè)DNA片段之間形成的是磷酸二酯鍵。(2)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

法。Cd+處理方法增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，使其處于感受態(tài)，以利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入，即實(shí)

現(xiàn)了轉(zhuǎn)化這一步。而細(xì)胞要正常表達(dá)相關(guān)基因，應(yīng)讓其恢復(fù)為正常狀態(tài)，故在搖床上培養(yǎng)一

段時(shí)間。(3)已分化的植物組織(幼胚)恢復(fù)為未分化的薄壁組織一一愈傷組織的過程，稱之

為脫分化。

答案：(1)粘性末端磷酸二酯鍵

(2)轉(zhuǎn)化使CaCk處理過的農(nóng)桿菌恢復(fù)細(xì)胞的正常狀態(tài)

(3)消毒脫分化水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數(shù)

考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用及應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

國(guó)劇自主梳理

i.基因工程與遺傳育種

(D轉(zhuǎn)基因植物(如圖為轉(zhuǎn)基因工程育種的操作流程圖)

的DNA

(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：指轉(zhuǎn)入外源基因的動(dòng)物。

2.基因工程與疾病治療

(1)常見的通過基因工程生產(chǎn)的藥品有胰島素、干擾素和乙型肝炎疫苗等。

(2)基因治療指的是向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因,以糾正或補(bǔ)償基因的缺陷，達(dá)

到治療的目的。

3.基因工程與生態(tài)環(huán)境保護(hù)：通過基因工程，可以培育出能降解污染物的細(xì)菌。

［基礎(chǔ)診斷］

(1)轉(zhuǎn)入外源基因的動(dòng)物稱成為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物(J)

(2)轉(zhuǎn)基因技術(shù)選育生物品種能夠克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(V)

(3)土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因與農(nóng)桿菌質(zhì)粒重組，然后將重組DNA分子導(dǎo)入植物

受體細(xì)胞(X)

(4)從豬血液中提取的胰島素屬于基因工程藥物(X)

(5)干擾素、乙型肝炎疫苗是常見的基因工程藥物(J)

(6)基因治療是向目的細(xì)胞中導(dǎo)入正?；蛞蕴鎿Q細(xì)胞中不正常的基因(X)

(7)科學(xué)家通過對(duì)自然界中存在的能夠分解石油的細(xì)菌進(jìn)行改造，大大提高其分解石油

的能力(J)

(8)干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白(物質(zhì))，干擾素幾乎能抵抗

所有病毒引起的感染(J)

(9)基因治療己有較多成功的案例，目前該技術(shù)已相對(duì)成熟(X)

［教材熱考拾遺］

(選修3P9圖1-5改編)我國(guó)科學(xué)家張道遠(yuǎn)先生通過從耐旱灌木白花桎柳中克隆得到

TSOD基因，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)化到棉花中，獲得了具備更強(qiáng)抗旱性的T4代轉(zhuǎn)基因棉花株系。

下圖為轉(zhuǎn)基因抗旱棉花的培育過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：

露包

(1)①過程表示用擴(kuò)增目的基因的方法。②過程用到的工具酶有

。步驟③一般用處理農(nóng)桿菌，使其易

吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。

(2)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細(xì)胞除步驟④所示的方法外，還可采用。

如果受體細(xì)胞是動(dòng)物的受精卵，則一般采用的方法是o

(3)外植體培養(yǎng)成為試管苗的過程采用了技術(shù)，利用了

的原理，步驟⑤⑥表示.

(4)為了確定抗旱轉(zhuǎn)基因棉花是否培育成功，可先用放射性同位素標(biāo)記的

—作探針進(jìn)行分子水平鑒定，再進(jìn)行個(gè)體水平鑒定棉花植

株的抗旱性。

答案：(l)PCR技術(shù)限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶Ca,+(或CaCk)

(2)花粉管通道法(基因槍法)顯微注射法

(3)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性脫分化、再分化

(4)抗旱基因(TSOD基因、目的基因)移栽到干旱土地中

畫目精講練透

基因診斷與基因治療

(1)基因診斷

①方法：DNA分子雜交法(即DNA探針法)，該方法是根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，把互補(bǔ)的

雙鏈DNA解開，把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑等進(jìn)行標(biāo)記，之

后同被檢測(cè)的DNA中的同源互補(bǔ)序列雜交，從而檢出所要查明的DNA或基因。

②步驟：抽取病人的組織或體液作為化驗(yàn)樣品；將樣品中的DNA分離出來(lái)；用化學(xué)法或

熱處理法使樣品DNA解旋；將事先制作好的DNA探針引入化驗(yàn)樣品中，這些已知的經(jīng)過標(biāo)記

的探針能夠在化驗(yàn)樣品中找到互補(bǔ)鏈，并與之結(jié)合(雜交)在一起，找不到互補(bǔ)鏈的DNA探針,

則可以被洗脫。

這樣通過對(duì)遺留在樣品中的標(biāo)記過的DNA探針進(jìn)行基因分析，就能檢出病人所得的病。

(2)基因治療

①原理：利用正?；蚣m正或補(bǔ)償基因的缺陷，即把正?；?qū)牖颊唧w內(nèi)，使該基因

的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，而原有缺陷基因一般不作處理。

②方法：有體外基因治療和體內(nèi)基因治療，體外基因治療方法療效好。如重度免疫缺陷

癥的體外基因治療方法：

T淋巴細(xì)胞的突變

腺苜酸脫氨酶基因--------缺陷,JT淋巴細(xì)胞--------

I轉(zhuǎn)入培養(yǎng)

正常腺甘酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)化

患者骨注射許多正常培養(yǎng)r.*T&,”《n*一

髓細(xì)胞中"-----r淋巴細(xì)胞增殖M------正常T淋L細(xì)胞

1——?體內(nèi)的T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生腺訐酸脫氨酶

體內(nèi)基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因。

基因工程應(yīng)用中的易錯(cuò)分析

(DBt毒蛋白基因編碼的Bt毒蛋白并無(wú)毒性，進(jìn)入昆蟲消化道被分解成多肽后產(chǎn)生毒

性。

(2)青霉素是誘變后的高產(chǎn)青霉菌產(chǎn)生的，不是通過基因工程改造的工程菌產(chǎn)生的。

(3)動(dòng)物基因工程主要為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。

:名師提醒

［題組沖關(guān)］

1.北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列

重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正

確的是()

I比目-I_dmRNA|~HDNA|~~N目的基郵~~②

①I質(zhì)粒I—

I抗凍番茄植株k~l―傷組織k-

一番茄組織

A.過程①是獲取抗凍基因的過程，用到的酶只有限制性核酸內(nèi)切酶

B.在重組質(zhì)粒上，抗凍基因首端和末端一定具有啟動(dòng)子和終止子，啟動(dòng)和終止翻譯的

進(jìn)程

C.過程②用到的質(zhì)粒是農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒，要將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選

D.根據(jù)抗凍基因制作的DNA探針，可以用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存

在

解析：選D。據(jù)題圖可知，該轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作中，獲取目的基因的方法是利用抗凍基因

(目的基因)的mRNA進(jìn)行人工化學(xué)合成，需要的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶和限制性核酸內(nèi)切酶，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；目的基因首端和末端的啟動(dòng)子和終止子均是DNA片段，分別啟動(dòng)和終止轉(zhuǎn)錄的進(jìn)程，B

項(xiàng)錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌的目的是通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)敕鸭?xì)胞中，C項(xiàng)

錯(cuò)誤；檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，通常是用DNA探針進(jìn)行檢測(cè)，即所謂DNA分子雜交

技術(shù)，D項(xiàng)正確。

2.（2020?浙江紹興月考）基因敲除是針對(duì)某個(gè)序列已知但功能未知的基因，改變其基

因結(jié)構(gòu)，令該基因功能喪失，從而對(duì)生物體造成影響，進(jìn)而推測(cè)出該基因功能的一門技術(shù)。

以下是制備刈5◎'基因敲除小鼠的常規(guī)過程：

載體DNA

注：脂?；蚴强剐旅顾氐目顾幓?；是指載脂蛋白E,參與脂蛋白的代謝與轉(zhuǎn)化。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）為了獲得/。施1基因，可以用或者PCR擴(kuò)增。過程②中所需的工具酶有

。用?；虺似茐?汽火基因外,還具有的作用最可能是。

（2）培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞時(shí)，首先要在培養(yǎng)皿底部制備飼養(yǎng)層，用作飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般

是。經(jīng)過⑥克隆以后的細(xì)胞的后裔細(xì)胞群稱為純系，細(xì)胞純系的特點(diǎn)是

,從而便于研究。

（3）純合的加磔基因敲除小鼠（填“能”或“不能”）表達(dá)AP0E,與正常

小鼠相比表現(xiàn)出性狀。

解析：⑴為了獲得"如基因（目的基因），可以用化學(xué)方法合成或者PCR擴(kuò)增。過程②

是形成重組質(zhì)粒的過程，該過程中所需的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。抽。基

因除了破壞宏基因外，還具有的作用最可能是作為標(biāo)記基因，便于篩選出能在含新霉素

的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的受體細(xì)胞。（2）培養(yǎng)小鼠胚胎干細(xì)胞時(shí)，首先要在培養(yǎng)皿底部制備飼養(yǎng)層，

用于飼養(yǎng)層的細(xì)胞一般是胚胎成纖維細(xì)胞。經(jīng)過⑥克隆以后的細(xì)胞的后裔細(xì)胞群稱為純系，

細(xì)胞純系的特點(diǎn)是遺傳性狀均一，表現(xiàn)的性狀相似，從而便于研究。（3）純合的應(yīng)基因敲

除小鼠由于4尸血基因結(jié)構(gòu)被破壞，因而不能表達(dá)力產(chǎn)/由于APOE參與脂蛋白的代謝與轉(zhuǎn)

化，因此與正常小鼠相比42加基因敲除小鼠會(huì)表現(xiàn)出脂蛋白的代謝和轉(zhuǎn)化異常性狀。

答案：（D化學(xué)方法合成限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶作為標(biāo)記基因，便于篩選

（2）胚胎成纖維細(xì)胞遺傳性狀均一，表現(xiàn)的性狀相似（3）不能脂蛋白的代謝和轉(zhuǎn)化異常

■■■隨堂達(dá)標(biāo)反饋■■■

1.下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（）

A.DNA連接酶能將堿基互補(bǔ)的兩個(gè)粘性末端的堿基對(duì)連接起來(lái)

B.獲得目的基因一定要使用限制性核酸內(nèi)切酶

C.目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)植物或微生物

D.基因工程的產(chǎn)物都對(duì)人類有益

解析：選C。DNA連接酶不連接堿基對(duì)形成氫鍵，而是連接相鄰脫氧核甘酸，形成磷酸

二酯鍵；如果是采用化學(xué)方法合成目的基因，可以不用限制性核酸內(nèi)切酶；基因工程的產(chǎn)物

對(duì)人類不一定是有益的。

2.某研究所的研究人員將生長(zhǎng)激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，來(lái)表達(dá)產(chǎn)

生生長(zhǎng)激素。已知質(zhì)粒中存在兩個(gè)抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨茉青霉素基因，

且目的基因要插入到基因B中，而大腸桿菌不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是（）

A.導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒一定為重組質(zhì)粒

B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶

C.可用含氨茶青霉素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒

D.在含氨茶青霉素培養(yǎng)基中不能生長(zhǎng)，但在含鏈霉素培養(yǎng)基中能生長(zhǎng)的可能是符合生

產(chǎn)要求的大腸桿菌

解析：選D。導(dǎo)入大腸桿菌的質(zhì)粒不一定為重組質(zhì)粒；DNA連接醐和限制性核酸內(nèi)切酶

是構(gòu)建該重組質(zhì)粒必需的工具酶；因?yàn)槟康幕蛞迦氲交駼（B是抗氨茉青霉素基因）中，

所以不可用含氨葦青霉素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒，但可以用含鏈霉素

的培養(yǎng)基來(lái)檢測(cè)。

3.下面是獲得抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.重組質(zhì)粒構(gòu)建過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶

B.圖中愈傷組織分化產(chǎn)生的再生植株基因型一般都相同

C.卡那霉素抗性基因中含有相關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)

D.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉有性生殖的后代不能穩(wěn)定保持抗蟲性狀

解析：選C?重組質(zhì)粒構(gòu)建過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶切出相同的粘性末端，再經(jīng)DNA

連接酶接合在一起形成重組質(zhì)粒，故A正確；細(xì)胞分化的過程不會(huì)改變遺傳物質(zhì)，故形成的

再生植株的基因型一般是相同的，故B正確；卡那霉素抗性基因是作為標(biāo)記基因利用的，其

中不可能含有相關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株相當(dāng)于雜合

子，其后代會(huì)發(fā)生性狀分離，故D正確。

4.(2020?海寧質(zhì)檢)如圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖。據(jù)圖

回答下列問題：

」復(fù)進(jìn)行⑤

以胰島素A”2大量的八

細(xì)胞1mRNA----------"

0f啰。崢㈢人族島素

大腸桿菌BCD區(qū)珍一人胰島素

(1)圖中細(xì)胞1是細(xì)胞。過程②④需要的酶分別是。

(2)與人細(xì)胞中胰島素基因相比，過程②獲得的目的基因不含有非編碼區(qū)和。

(3)圖中B的基本組成單位有種；基因工程的核心步驟是(填圖中序

號(hào))。

(4)為便于重組DNA的鑒定和選擇，圖中C的組成必須有；為使過程⑧更易進(jìn)

行，可用________處理大腸桿菌。

(5)若過程⑨發(fā)生了變異，則此變異為。過程⑩得到的人胰島素需要體外加工

才具有生物活性，原因是大腸桿菌_______________o

解析：圖中①為胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,②為逆轉(zhuǎn)錄獲得目的基因，③④⑤為PCR技

術(shù)擴(kuò)增目的基因，⑥為限制酶切割載體，⑦為目的基因與載體結(jié)合構(gòu)建重組DNA分子，⑧為

將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞。只有胰島B細(xì)胞中的胰島素基因才能轉(zhuǎn)錄出mRNA。逆轉(zhuǎn)錄

獲得的目的基因不含非編碼區(qū)和內(nèi)含子。逆轉(zhuǎn)錄過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶，PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA需要

耐高溫的為gDNA聚合酶。大腸桿菌能發(fā)生的可遺傳的變異只有基因突變，大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)

沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能將肽鏈加工成為有活性的胰島素。

答案：(1)胰島B逆轉(zhuǎn)錄酶、窗。酶

⑵內(nèi)含子(3)4⑥⑦(4)標(biāo)記基因Ca“(CaC12)

(5)基因突變沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，不能對(duì)蛋白質(zhì)加工

5.(2019?浙江4月選考)回答與利用生物技術(shù)培育抗病品種有關(guān)的問題：

(1)通過抗病性強(qiáng)的植株獲取抗病目的基因有多種方法?，F(xiàn)已獲得純度高的抗病蛋白(可

作為抗原)，可通過技術(shù)獲得特異性探針，并將中所有基因進(jìn)行表達(dá)，然

后利用該探針，找出能與探針特異性結(jié)合的表達(dá)產(chǎn)物，進(jìn)而獲得與之對(duì)應(yīng)的目的的基因。

(2)將上述抗病基因通過轉(zhuǎn)基因的方法導(dǎo)入植物的分生組織可獲得抗病性強(qiáng)的植株。若

在試管苗期間用分子水平方法判斷抗病基因是否表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)。

A.質(zhì)粒載體B.轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物

C.抗性基因D.病原微生物

(3)植物細(xì)胞在培養(yǎng)過程中往往會(huì)發(fā)生________,可利用這一特性篩選抗致病真菌能力

強(qiáng)的細(xì)胞。篩選時(shí)在培養(yǎng)基中加入,并將存活的細(xì)胞進(jìn)一步培養(yǎng)至再

生植株。若利用..培養(yǎng)建立的細(xì)胞系用于篩選，則可快速獲得穩(wěn)定遺傳的抗病植株。

(4)用抗病品種與高產(chǎn)品種進(jìn)行雜交育種的過程中，有時(shí)會(huì)遇到因胚發(fā)育中止而得不到

可育種子的情況。若要使該胚繼續(xù)發(fā)育獲得植株，可采用的方法是

答案：(1)單克隆抗體基因文庫(kù)

(2)B

(3)變異高濃度致病真菌花粉離體

(4)胚的離體培養(yǎng)

■■■預(yù)測(cè)高效提升■■■

1.(2020?義烏模擬)應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請(qǐng)據(jù)圖

回答下列問題：

③轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)

產(chǎn)d包⑥―"激索基因牛

目

的

基

因

抗蟲基%

J棉花受體細(xì)胞一2一抗蟲棉

重組Ti質(zhì)粒

⑴要獲得抗蟲基因，可采用等方法，基因工程的核心是

(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞通常是,原因

是。若用大腸桿菌儲(chǔ)存目的基因，則需先將其處理為細(xì)胞。

(3)在培育轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因牛的過程中，②過程常用的方法是

(4)轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因?？赏ㄟ^分泌的乳汁來(lái)生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素，在基因表達(dá)載體中，人

生長(zhǎng)激素基因的首端必須含有.

解析：(1)獲得目的基因的方法有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因、

人工合成目的基因等，基因工程的核心是形成重組DNA分子。(2)動(dòng)物受精卵全能性最高，

發(fā)育成完整個(gè)體最容易，要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞通常是受精卵。

(3)②是重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的過程，常用的方法是顯微注射法。(4)基因表達(dá)載體的首端

必須有啟動(dòng)子。

答案：(1)從基因文庫(kù)中獲得目的基因、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因、人工合成形成重組

DNA分子

(2)受精卵動(dòng)物受精卵全能性最高(動(dòng)物不能像植物那樣，利用一個(gè)除受精卵以外的獨(dú)

立的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成完整的個(gè)體)感受態(tài)

(3)顯微注射法(4)啟動(dòng)子

2.生物工程技術(shù)為人們獲得需要的生物新品種或新產(chǎn)品提供了便利。如圖為轉(zhuǎn)基因牛

和抗蟲棉的培育過程，請(qǐng)回答:

線靠巫重組DNA一受精卵.轉(zhuǎn)基因牛

重組Ti質(zhì)粒一細(xì)菌抗蟲棉

基因細(xì)胞

（1）在培育轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)激素基因牛的過程中，①過程需要的工具酶是

②過程中，應(yīng)對(duì)代孕母牛進(jìn)行處理，以便早期胚胎

的著床。若在②過程中培養(yǎng)到早期胚胎階段采用技術(shù)，可培育出多頭相同的轉(zhuǎn)基因

牛。

（2）在抗蟲棉培育過程中，重組Ti質(zhì)粒先導(dǎo)入細(xì)菌M,細(xì)菌M的名稱是,③過

程中的棉花細(xì)胞常采用愈傷組織細(xì)胞而不采用葉肉細(xì)胞，原因是愈傷組織細(xì)胞，④

過程中，愈傷組織細(xì)胞可通過技術(shù)培養(yǎng)成單個(gè)胚性細(xì)胞，胚性細(xì)胞再分化形成的胚

狀體可發(fā)育成植株。

解析：（1）由圖可知，①為構(gòu)建重組DNA分子的過程，所以需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA

連接酶進(jìn)行處理。②過程中，應(yīng)對(duì)代孕母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理，以便使早期胚胎著床。若在

②過程中借助顯微技術(shù)將早期胚胎采用胚胎分割技術(shù)，切割成幾等份，再移植到代孕母牛子

宮中發(fā)育，可培育出多頭相同的轉(zhuǎn)基因牛。（2）在培育抗蟲棉過程中，將目的基因?qū)胫参?/p>

細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，所以細(xì)菌M是農(nóng)桿菌。愈傷組織是分化程度很低的細(xì)胞,

易表達(dá)出細(xì)胞全能性，同時(shí)將含有愈傷組織培養(yǎng)物的試管放在搖床上，通過液體懸浮培養(yǎng)技

術(shù)培養(yǎng)成單個(gè)胚性細(xì)胞，繼而發(fā)育成完整植株。

答案：（1）限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶同期發(fā)情胚胎分割（2）農(nóng)桿菌全能性

高液體懸浮培養(yǎng)

3.（2020?嘉興一中月考）利用基因工程技術(shù)將突變的IPA1基因轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中從而獲

得某水稻新品種。回答下列問題：

（1）培育該轉(zhuǎn)基因水稻新品種的核心是構(gòu)建。該過程需要用到的工具酶有

在將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞過程中，常用氯化鈣處理土壤農(nóng)桿菌，以增加

的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞。

（2）在含目的基因的水稻細(xì)胞培育成植株的過程中可以將含有愈傷組織的培養(yǎng)物放在搖

床上，通過培養(yǎng)分散成單細(xì)胞。其中培養(yǎng)過程正確的是（A.配制只含有

適當(dāng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基，倒在滅菌試管中凝固成半固體B.從滅菌的根、莖或葉上切取一

些小組織塊，進(jìn)行培養(yǎng)C.這種單細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡大、細(xì)胞核大的特征D.水

稻體細(xì)胞與這種單細(xì)胞的全能性表達(dá)程度大不相同）

（3）利用水稻細(xì)胞制備原生質(zhì)體時(shí)，需在0.5?0.6mol/L的甘露醇溶液中進(jìn)行處理，該

溶液濃度與水稻細(xì)胞中的濃度相當(dāng)。

解析：（1）基因工程的核心步驟是構(gòu)建重組DNA分子，該過程需要用到的工具酶有限制

性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；以土壤農(nóng)桿菌為運(yùn)載體，將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞時(shí)，常

用氯化鈣處理土壤農(nóng)桿菌，以增加細(xì)胞壁的通透性，有利于使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入

農(nóng)桿菌細(xì)胞。（2）將含有愈傷組織的培養(yǎng)物放在搖床上，通過液體懸浮培養(yǎng)可將愈傷組織分

散成單細(xì)胞。用來(lái)培養(yǎng)愈傷組織的培養(yǎng)基中應(yīng)含有適當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，A錯(cuò)誤;

外植體應(yīng)從消毒的根、莖或葉上切取，B錯(cuò)誤；愈傷組織細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小、細(xì)

胞核大的特征，C錯(cuò)誤；水稻體細(xì)胞屬于高度分化細(xì)胞，全能性表達(dá)程度小于愈傷組織細(xì)胞,

D正確。（3）為防止原生質(zhì)體過度失水或吸水，在甘露醇溶液中制備原生質(zhì)體時(shí)，甘露醇溶

液的濃度應(yīng)與細(xì)胞液濃度相當(dāng)。

答案：（1）重組DNA分子限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶細(xì)胞壁

（2）液體懸浮D

（3）細(xì)胞液

4.科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，

改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。如圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請(qǐng)分析回答：

鐵結(jié)合蛋白基因

導(dǎo)入農(nóng)桿菌

潮微素

抗性基因—含重組質(zhì)粒

的農(nóng)桿菌

亞組Ti質(zhì)粒

開花后水稻加入培養(yǎng)基

未成熟的胚

更傷緲堡絲C

MS培養(yǎng)基培養(yǎng)基3（T。代）

（D基因工程的核心步驟是一，重組Ti質(zhì)粒上的潮霉素抗性基因?qū)儆?/p>

（2）下列關(guān)于DNA連接酶的理解正確的是________.

A.其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)

B.DNA連接酶可以恢復(fù)D