专题复习现代生物科技专题

专题复习:现代生物科技专题[例题1：17年全国课标I卷第38题]真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。

已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。

回答下列问题：（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_______________________________________________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是_________________________________。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_________________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_______________________。

[例题2：16年全国课标I卷第40题]某一质粒载体如图所示，外源DNA分子插入到Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活（Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r表示四环素抗性基因）。

有人将此质粒载体用BamH I酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。

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的大肠杆菌。

回答下列问题：（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________________________（答出两点即可）。

而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞不能区分的，其原因是__________________________________________；并且__________________和_________________________的细胞也是不能区分的，其原因是___________________________________。

在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_____________的固体培养基。

（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于____________________。

[例题3：15年全国课标I卷第40题]HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。

回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________________，以其作为模板，在________________的作用下合成________________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是________________________________。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。

引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。

(4)人的免疫系统有________________癌细胞的功能。

艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。

[例题4：17年全国课标II卷第38题]几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。

通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。

回答下列问题：（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。

提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。

（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，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连接酶催化形成的化学键是__________________________。

（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。

[例题5：16年全国课标II卷第40题]下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______________的方法。

②代表的过程是__________________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中______________的稳定性会降低。

因此，选材时必须关注传代次数。

（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_____________________。

（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________________________。

[例题6：15年全国课标II卷第40题]已知生物体内用一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白.由305个氨基酸组成。

如果将p分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氮酸.改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性。

回答下列问题：（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质_______________________进行改造。

（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰__________基因或合成_________基因。

所获得的基因表达时时遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括______________________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________________________________。

（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过___________________和_________________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物___________________进行鉴定。

[练习1]：番茄的成熟、腐烂与乙烯基因表达有关。

为了提高番茄的耐贮运性能，科研人员运用基因工程技术减缓乙烯的生成。

（1）以番茄的数据库为基础，找到乙烯生成相关的基因yx-1。

采用技术可得到大量的yx-1基因，这个基因的表达需要等不可缺少的调控组件。

（2）如图所示，CRISPR-Cas9是一种新型的基因组定点编辑系统，根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割，使yx-1基因发生碱基对的，导致基因突变。

该过程中，sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于的作用。

（3）为了验证靶向能力和编辑效率，可以选取番茄细胞用去除其细胞壁，得到，利用技术培育成改良的番茄植株。

[练习2]：内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽。

内皮素主要通过与靶细胞膜上的内皮素受体结合而发挥生物学效应。

ET A是内皮素的主要受体，科研人员试图通过构建表达载体，实现ET A基因在细胞中高效表达，为后期ET A的体外研究奠定基础。

其过程如下(图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为C↓CCGGG，限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG)。

请分析回答：（1）完成过程①需要的酶是；（2）过程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA，使键断开，形成的黏性末端是。

用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是。

（3）过程④中需要酶。

过程⑥中，要用预先处理大肠杆菌，使其处于容易吸收外界的DNA。

（4）利用SNAP基因与ET A基因结合构成融合基因，目的是检测能否表达及其表达量。

（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素急剧增加。

美容时可以利用注射ET A达到美白祛斑效果，试解释原因：，抑制了内皮素对黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。

[练习3]：基因工程在农业中的应用发展迅速，基因可导入农作物中，用于改良该农作物的性状。

通过多重PCR技术可扩增并检测转基因农作物的外源基因成分。

多重PCR是在一个PCR 反应体系中加入多对引物，针对多个DNA模板或同一模板的不同区域，扩增多个目的基因的PCR技术。

请回答：（1）我国科学家将Bt毒蛋白基因、鱼的抗冻蛋白基因、控制果实成熟的基因导入农作物，可获得、、延熟的转基因作物。

（2）引物是根据的一段核苷酸序列合成的，每种基因扩增需要一对引物的原因是。

下表是A、B、C三种基因的引物，据表分析，引物特异性主要体现在。

引物之间不能。

（3）PCR 过程中温度从90℃降到55-60℃的目的是 。

（4）检测人员通过多重PCR 技术确定农作物中是否含有A 、B 、C 三种转基因。

将A 、B 、C 三种基因和待测的农作物基因样品进行PCR ，扩增后的产物再进行电泳，结果如图。

据图分析：含有三种转基因的农作物是，判断依据是。

（5）与PCR 技术相比，多重PCR 技术的优势是。

[练习4]：[练习5]：随着妊娠年龄的增加，21-三体综合征的发病风险在不断增加，需要进行产前诊断来预防患病孩子的产生。

常用的方法有：（1）唐氏筛查：抽取孕妇血液化验，检测血清中的甲型胎儿蛋白、绒毛膜促性腺激素等指标。