限时规范训练36　基因工程 答案.doc

1、限时规范训练36基因工程1解析：(1)基因工程常用的运载体有大肠杆菌质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒；未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱，因此不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞。(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。(3)胰岛素基因只能在胰岛B细胞选择性表达，因此应该从胰岛B细胞提取胰岛素mRNA，经过逆转录形成胰岛素基因，再通过PCR技术大量扩增目的基因。答案：(1)噬菌体的衍生物动植物病毒未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(2)基因表达载体的构建(3)胰岛B反转录PCR2解析：(1)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，此外还有基因枪法、

2、花粉管通道法等；该方法中，应该将目的基因插入农杆菌Ti质粒的TDNA(可转移DNA)上。(2)PPO基因通过转录形成mRNA，若形成的mRNA过多，容易形成双链区，导致不能正常翻译形成蛋白质(多酚氧化酶)，导致多酚氧化酶含量大大降低；由于以上过程导致翻译不能正常进行，因此属于转录后水平的沉默(PTGS)。(3)PPO基因为目的基因，可以利用限制酶进行切割；实现PCR定点克隆DNA片段的技术是PCR，该技术最关键是设计引物序列。答案：(1)农杆菌转化法Ti质粒的TDNA(2)转录翻译PTGS(3)限制引物序列3解析：(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以基因A的mRNA为模板，在逆转录酶的催

3、化作用下合成单链DNA，形成RNADNA杂交分子，然后在酶作用下得到单链DNA，最后在DNA聚合酶作用下得到双链DNA。(2)在基因工程中，“分子缝合针”指的是DNA连接酶，其与DNA聚合酶在功能上的区别是DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有核苷酸链的末端，DNA连接酶是连接两个DNA片段；DNA聚合酶是以DNA的一条链为模板，DNA连接酶不需要模板。(3)蛋白质A为糖蛋白，其上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而大肠杆菌无这些细胞器，因此基因A在细菌中表达出的蛋白质一般不具备天然状态下的活性。可用抗原抗体杂交法检测大肠杆菌是否表达出蛋白质A。(4)PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生

4、物体外复制特定DNA的核酸合成技术，利用PCR技术扩增DNA时，需要添加的有机物有4种脱氧核糖核苷酸、耐热性的DNA聚合酶、引物和(基因A的)双链模板。答案：(1)逆转录(2)DNA连接酶DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有核苷酸链的末端，DNA连接酶是连接两个DNA片段；DNA聚合酶是以DNA的一条链为模板，DNA连接酶不需要模板(3)蛋白质A为糖蛋白，其上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而大肠杆菌无这些细胞器抗原抗体杂交(4)引物和(基因A的)双链模板4解析：(1)由于菌液中含解毒酶，意味着细胞中解毒酶基因的正常(完成了)表达，所以过程应选择含解毒酶的菌液中的细胞提取总RNA。(2

5、)由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链，因此过程中，需要用引物。(3)构建酵母工程菌时，常用的运载体是质粒，关键步骤是构建基因表达载体；转录的产物是mRNA，可以利用分子杂交法进行检测。(4)蛋白质工程的本质是通过基因改造或基因合成，所以设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，从而提高酶的活性。答案：(1)菌液中含解毒酶，意味着细胞中解毒酶基因的正常(完成了)表达(2)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3端延伸DNA链(3)质粒构建基因表达载体分子杂交(4)蛋白质结构脱氧核苷酸序列5解析：(1)在该过程中，研究人员首先获取了

6、抗盐基因(目的基因)，并采用PCR(聚合酶链式反应)技术对目的基因进行扩增，该技术需要的条件是引物、酶、原料、模板，该技术必须用耐热的DNA聚合酶或热稳定性的DNA聚合酶；然后构建基因表达载体，基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外，还需具有标记基因。(2)从图中信息可知，Sma酶的切割位点位于目的基因和M抗生素抗性基因上。分析抗盐基因的DNA片段，可知该DNA含四种限制酶切点，其中Sma位于目的基因上，不宜采用。EcoR位于目的基因两侧，若用EcoR切割则目的基因会自身环化。BamH 与Hind位于目的基因两端，且质粒中也有相应的适合的切割位点，因此用BamH 和Hind才能完整

7、地切下该抗盐基因，同时保证目的基因与质粒连接方式的唯一性，防止自身环化。(3)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的抗盐基因(或目的基因)作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态。答案：(1)PCR(聚合酶链式反应)引物耐热的DNA聚合(或热稳定性的DNA聚合酶或Taq酶)标记基因(2)Sma会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因BamH和Hind(3)抗盐基因(或目的基因)将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察烟草植株的生长状态6解析：(1)用得到的混合物直接转化大肠杆菌，

8、结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是仅含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒。(2)BamH酶会破坏四环素抗性基因，因此含有目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能产生抗四环素物质，氨苄青霉素抗性基因没有破坏，能产生抗氨苄青霉素物质，因此该大肠杆菌能抗氨苄青霉素而不能抗四环素。固体培养基一般用于分离微生物，因此要挑选出目的菌，必须在固体培养基上进行。(3)分析图解可知，限制酶Sau3A和BamH酶切割后形成的黏性末端相同，因此经BamH酶切割得到的目的基因可以与表达载体被Sau3A酶切后的产物连接。(4)重组质粒导入动物细胞方法一般是显微注射法，通

9、过分泌乳汁来生产所需要的药品的化学本质大多为蛋白质。答案：(1)4(未被转化、仅含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒)(2)氨苄青霉素四环素固体(3)Sau3A两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(或产生的黏性末端能碱基互补配对)(4)显微注射法蛋白质7解析：(1)利用PCR技术扩增目的基因时，需要特殊的耐高温的DNA聚合酶。(2)在构建基因表达载体时，需用限制酶将载体切开，以便目的基因的插入；基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因转录。(3)若受体细胞是大肠杆菌(微生物)，由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱，则需要用钙

10、离子处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞；已转化的宿主细胞(大肠杆菌)指的是已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞。(4)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；检测目的基因转录形成的mRNA，一般用分子杂交法，该过程需要用抗虫基因(或“目的基因”)作为探针，与转录产生的mRNA杂交。答案：(1)耐高温(或“具有热稳定性”)(2)限制(或“限制性核酸内切”)RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因转录(3)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力弱已导入目的基因并且目的基因能稳定遗传和表达的细胞(4)农杆菌转化抗虫基因(或“目的基因”)8解析：(1)根据题意分析，科研人员通过基因

11、转移技术，将选定的X基因输入胰腺，说明X基因是目的基因；利用PCR技术扩增目的基因时，需要在反应体系中添加的有机物质有引物、模板DNA、4种三磷酸脱氧核糖核苷酸等，还需要耐热性的DNA聚合酶。(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该过程常用的运载体是质粒，需要先用限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将目的基因和质粒连接起来。(3)在分子水平上检测X基因是否导入受体细胞，可以利用DNA分子杂交法；根据题干信息可知，X基因导入胰腺细胞后，可以治愈实验小鼠所患的型糖尿病，因此在个体水平上应检测X基因是否导入受体细胞，应该检测实验小鼠所患的型糖尿病是否被根治。答案：(1)目的基因引物模板DNA(2)基因表达载体的构建质粒DNA连接酶(3)DNA分子杂交实验小鼠所患的型糖尿病是否被根治