高考生物复习现代生物科技专题11.1基因工程课时规范训练
第十一单元现代生物科技专题 11.1 基因工程一、选择题1.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖,她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。
研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
(1)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入________基因。
此过程构建的基因表达载体应该含有________识别和结合的部位,以驱动目的基因的转录,该部位称为启动子。
(2)实验发现,酵母菌细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是FPP还用于合成________,为提高酵母菌合成的青蒿素的产量,可通过________工程降低________酶的活性。
(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→设计预期的________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的________序列。
要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造________来完成。
解析:(1)由图可知,酵母细胞能合成FPP合成酶,但不能合成ADS酶,即酵母细胞缺乏ADS 酶基因。
因此,需要向酵母细胞中导入ADS酶基因。
启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点。
(2)据虚线方框所示,合成青蒿素的中间产物FPP在酵母细胞内通过ERG9酶还可以转变为固醇,因此酵母菌合成的青蒿素仍很少。
设计具有新的生物学功能或特性的蛋白质需要通过蛋白质工程;可通过蛋白质工程降低酵母细胞内ERG9酶的活性。
(3)蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。
对蛋白质的结构进行设计改造,最终必须通过对基因的修饰和合成来完成。
答案:(1)ADS酶RNA聚合酶(2)固醇蛋白质ERG9 (3)蛋白质结构脱氧核苷酸基因2.如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lac Z为蓝色显色基因,Eco R Ⅰ(0.7 kb)、PvuⅠ(0.8 kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。
已知1 kb=1 000个碱基对,请回答下列问题:(1)片段D为目的基因中的某一片段,则DNA聚合酶和DNA连接酶的作用部位依次是________(填数字)。
(2)图中能作为目的基因运载体最理想的质粒是________(填“A”“B”或“C”),请据图分析,其他两种质粒一般不能作为运载体的理由分别是____________、____________。
(3)用Eco R Ⅰ完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒,并进行电泳观察,可出现长度分别为1.1 kb和________kb的两个片段,或者长度分别为________kb的两个片段。
(重组质粒上目的基因的插入位点与Eco R Ⅰ的识别位点之间的碱基对忽略不计)(4)将分别用限制酶PvuⅠ切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合,加入DNA连接酶连接后,进行大肠杆菌受体细胞导入操作,之后,受体细胞的类型(对抗生素表现出抗性R或敏感性S,蓝白代表菌落颜色)包含________(多选)。
A.Ap R、蓝色B.Ap R、白色C.Ap S、蓝色D.Ap S、白色(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是________。
A.受精卵能使目的基因高效表达B.受精卵可发育成动物个体C.受精卵基因组更易接受DNA的插入D.受精卵体积较大,便于DNA导入操作解析:(1)DNA聚合酶和DNA连接酶的作用部位均为磷酸二酯键,即图中部位②。
(2)图中质粒A缺少标记基因;质粒C在用和目的基因相同的限制酶PvuⅠ切割时,复制原点会被限制酶PvuⅠ切割,会影响重组质粒的自主复制。
因此,能作为目的基因运载体最理想的质粒是B。
(3)根据题意,质粒长度为2.7 kb,目的基因长度为4.0 kb,所以重组质粒长度为6.7 kb,出现长度为1.1 kb的一个片段,则另一个片段长度为5.6 kb。
若目的基因重组时倒置,可形成3.1 kb和3.6 kb的两个片段。
(4)将分别用限制酶PvuⅠ切开的质粒B溶液与目的基因溶液混合,加入DNA连接酶连接后,导入大肠杆菌的可能是普通质粒,也可能是重组质粒,也可能是目的基因自身连接的DNA环。
如果导入的是普通质粒,受体细胞的类型为A(Ap R、蓝色);如果导入的是重组质粒,受体细胞的类型为B(Ap R、白色);如果导入的是目的基因自身连接环,受体细胞的类型是D(Ap S、白色)。
(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是受精卵可发育成动物个体。
答案:(1)②、②(2)B 质粒A缺少标记基因质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时,复制原点会被破坏(3)5.6 3.1和3.6(或3.6和3.1) (4)A、B、D (5)B3.胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。
图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。
请回答下列问题:图1图2(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是__________。
(2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是________。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有________。
(4)β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于________。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为________________。
(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。
你的推测结果是________,理由是________________。
解析:(1)基因表达载体中应具有启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点。
(2)启动子是转录过程中RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达。
图中的氨苄青霉素抗性基因充当了标记基因,可用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。
(3)构建基因表达载体时,需要用同种限制酶分别切割目的基因和载体,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接。
(4)胰岛素肽链上具有蛋白酶的切割位点,会导致胰岛素被菌体内的蛋白酶降解,而通过融合表达将切割位点隐藏在内部可防止胰岛素的A、B链被菌体内的蛋白酶降解。
(5)根据溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,并结合β半乳糖苷酶被切成多个肽段,获得了完整的胰岛素A链、B链这一信息,可以推测β半乳糖苷酶中必然含有多个甲硫氨酸,胰岛素A链、B链不含甲硫氨酸。
(6)每一条肽链的两个末端分别含有一个氨基和一个羧基,某些氨基酸的R基中也可能含有氨基。
答案:(1)终止子(2)RNA聚合作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA连接酶(4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解(5)β半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸(6)至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基4.将苏云芽孢金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有TDNA片段能转移到植物细胞中)。
(1)过程①需用同种__________酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。
为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用__________培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让__________进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是__________。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加__________以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是________________________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是__________。
种植转基因抗虫棉能减少__________的使用,以减轻环境污染。
解析:(1)切割目的基因和载体应使用同种限制性核酸内切酶,筛选细菌应使用选择培养基。
(2)农杆菌转化法的原理是农杆菌感染植物时,Ti质粒上的TDNA片段能够转移并整合到植物细胞的染色体DNA上。
因为TDNA上具有卡那霉素抗性基因,所以可用含卡那霉素的培养基筛选出获得TDNA片段的植物细胞。
(3)植物组织培养过程中,可加入激素调节植物细胞的脱分化和再分化。
生长素用量比细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成。
幼嫩的芽顶端可以产生生长素并向基部运输,促进根的分化,故芽在无激素的培养基中也可以生根。
(4)在个体水平上检测抗虫棉时可在抗虫棉上投放害虫来判断其是否具有抗虫的性状;抗虫棉因具有抗虫性状,故可减少农药的使用,以减轻环境污染。
答案:(1)限制性核酸内切选择(2)TDNA筛选获得TDNA片段的植物细胞(3)细胞分裂素浓度芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(4)投放棉铃虫农药5.在荧光素酶中加入正确的荧光素底物就可以发荧光。
荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的应用。
请回答下列问题:(1)荧光素酶基因可以人工合成,也可以从________中获取。
利用PCR技术扩增荧光素酶基因是利用________的原理。
(2)限制酶是切割DNA的工具酶,主要从________中分离纯化出来。
下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点,如图为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。
若需利用酶切法(只用一种酶)获得荧光素酶基因,最应选择的限制酶是________。
(3)荧光素酶基因常被作为基因工程中的标记基因,其作用是将________筛选出来。
荧光素酶基因也可以作为目的基因转入某些动植物细胞中表达产生荧光素酶。
将目的基因导入动物细胞的技术中,应用最多的是________。
(4)将目的基因导入植物细胞,目前常用的目的基因载体是Ti质粒,目的基因需插入到该基因载体的________上。
将导入荧光素酶基因的植物细胞,经过________技术可获得转基因植株。
解析:(1)荧光素酶基因可以人工合成,也可以从基因文库中获取。
2019高考生物复习现代生物科技专题第1讲基因工程课后提能演练新人教版
第1讲基因工程1.(2018年天津一中月考)chl L基因是蓝藻DNA上控制叶绿素合成的基因,为研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建该种生物缺失chl L基因的变异株细胞。
技术路线如图甲所示,请据图分析回答:(1)与真菌相比较,蓝藻在结构上最主要的特点是____________________,在功能上最主要的特点是____________________。
(2)①②过程中均使用的工具酶有____________________________。
(3)构建重组质粒B在整个操作过程中的目的是__________________________________________________________________________________________________________。
(4)若含有chl L基因的DNA片段和选用的质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。
请回答:①构建含chl L基因的重组质粒A时,应选用的限制酶是__________________,对__________________进行切割。
②同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒,则产生含有1 800对碱基和8 200对碱基的两种片段;用图中四种酶同时切割此质粒,则产生含有600对碱基和8 200对碱基的两种片段;若换用酶1和酶3同时切割此质粒,则产生的片段是_______________________________ ________________________________________________________________________。
【答案】(1)无以核膜为界限的细胞核能够进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)破坏chl L基因,操作成功后筛选出该变异株细胞(4)①酶1和酶3 质粒和含chl L基因的DNA ②含有1 200对碱基和8 800对碱基的两种片段【解析】(1)蓝藻为原核生物,无以核膜为界限的细胞核,其体内含有光合色素及与光合作用有关的酶,能进行光合作用。
近年高考生物总复习第十单元现代生物科技专题第1讲基因工程课时练(2021年整理)
2019版高考生物总复习第十单元现代生物科技专题第1讲基因工程课时跟踪练编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019版高考生物总复习第十单元现代生物科技专题第1讲基因工程课时跟踪练)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1讲基因工程课时跟踪练1.(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco RⅠ、Bam HⅠ和Sau3AⅠ三种限制内切酶的识别序列与切割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的).图(a)图(b)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)经Bam HⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接,理由是________________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示.这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________,不能表达的原因是_______________________________________________________________。
甲乙丙图(c)(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有________________和________________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是___________________________________________.解析:(1)由题图可知,Bam H Ⅰ和Sau3A Ⅰ两种限制性内切酶的共同识别序列是错误!,二者切割可以形成相同的黏性末端,因此经Bam H Ⅰ酶切后得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3A Ⅰ酶切后的产物连接。
高考生物——基因工程学案和训练
高考生物——基因工程学案和训练最新考纲全国卷考情1.基因工程的诞生(Ⅰ)2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)3.基因工程的应用(Ⅱ)4.蛋白质工程(Ⅰ)5.实验:DNA的粗提取与鉴定2018·全国卷Ⅰ(38)、2018·全国卷Ⅱ(38)、2017·全国卷Ⅰ(37)、2017·全国卷Ⅱ(37)、2017·全国卷Ⅲ(37)、2016·全国卷Ⅰ(40)、2016·全国卷Ⅲ(40)考点一基因工程的基本工具及操作过程1.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(限制酶)①来源:主要从原核生物中分离纯化而来。
②作用:识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③作用结果(2)DNA连接酶①作用:将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
②类型常用类型E·coli DNA连接酶T4 DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能只“缝合”黏性末端“缝合”黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体①条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点;具有标记基因。
②种类⎩⎨⎧最常用:质粒其他:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等③作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
2.基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取①目的基因:主要指编码蛋白质的基因,也可以是一些具调控作用的因子。
②获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取人工合成⎩⎪⎨⎪⎧利用mRNA 反转录合成通过DNA 合成仪用化学方法人工合成利用PCR 技术扩增(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心①目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。
②基因表达载体的组成③构建过程(3)将目的基因导入受体细胞的“三种类型”①导入植物细胞——农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》一、单选题1.(2023·山东青岛·高三期末)自然界中很少出现蓝色的花,天然蓝色花产生的主要原因是花瓣细胞液泡中花青素在碱性条件下显蓝色。
我国科学家利用链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)构建基因表达载体(如下图),通过农杆菌转化法导入白玫瑰中,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝。
下列叙述错误的是()A.上述获得蓝色玫瑰的方案中需要转入能调控液泡pH的基因B.将idgS基因插入Ti质粒时使用的限制酶是SpeI和SacIC.sfp和idgS基因具有各自的启动子,前者调控后者的表达D.农杆菌可将Ti质粒上的T-DNA整合到白玫瑰染色体DNA上【答案】A【详解】A、分析题意,用农杆菌转化法将链霉菌的靛蓝合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)导入白玫瑰后,在细胞质基质中形成稳定显色的靛蓝,所以无需转入能调控pH的基因,A错误;B、分析题图可知,将idgS基因插入Ti质粒时可用SpeI和SacI以避免产生的黏性末端环化,增加构建成功的概率,B正确;C、分析题图可知,sfp和idgS基因具有各自的启动子,sfp可激活idgS的表达,C正确;D、将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法,故农杆菌可将Ti质粒上的T—DNA整合到白玫瑰染色体DNA上,D正确。
故选A。
2.(2023春·江苏徐州·高二统考期中)土壤农杆菌侵染植物细胞时,Ti质粒上的T-DNA片段转入植物的基因组。
利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因,下列相关叙述正确的是()A.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上B.用Ca2+处理农杆菌,以利于其侵染植物细胞C.Ti质粒是一种环状DNA分子,属于细菌的拟核DNAD.目的基因应插入T-DNA片段外,以防止破坏T-DNA【答案】A【详解】A、Ti质粒上的T-DNA片段能转入植物的基因组中,因此T-DNA片段利于介导外源DNA整合到植物的染色体,A正确;B、农杆菌转化法中不需要用Ca2+处理农杆菌,应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞,B错误;C、Ti质粒是一种环状DNA分子,是存在于细菌细胞质中的DNA,C错误;D、在农杆菌转化法中,需要将目的基因插入到T﹣DNA片段上,D错误。
近年高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第一讲基因工程练习苏教版(2021年整理)
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第一讲基因工程[课时作业]单独成册1.(2018·河北衡水调研)请回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题:(1)培育转基因植物过程的核心步骤是__________,其目的是使目的基因在受体细胞中__________,并且可以通过复制遗传给下一代,同时,使目的基因表达和发挥作用。
(2)构建基因表达载体时,可利用DNA连接酶连接被限制酶切开的__________键。
基因表达载体的组成部分包括启动子、终止子、目的基因、__________、复制原点等。
(3)组成基因表达载体的单体是__________。
基因表达载体中的启动子是__________识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过__________(填过程)合成mRNA.(4)用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ(两种酶切出的黏性末端不同)切割某DNA,获得含目的基因的片段。
若利用该片段构建基因表达载体,应选用的Ti质粒是如图中的__________。
注:图中箭头所指的位置是限制酶识别和切割的位点解析:(1)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可以通过复制遗传给下一代,同时使目的基因表达和发挥作用。
人教版高考生物学一轮总复习课后习题 第十单元 现代生物科技专题 课时规范练31 基因工程
课时规范练31 基因工程1.(广东开学质检)核酸检测试剂盒实际上是盛放有几种关键试剂的盒子,比如:特异性的荧光DNA探针(特异性的带荧光的病毒核酸序列)、逆转录酶、PCR相关试剂等。
利用核酸检测试剂盒进行核酸检测的操作流程如下:从被检测者组织中提取RNA→将RNA逆转录为cDNA→PCR扩增cDNA→利用DNA分子杂交技术进行核酸检测→通过荧光强度判断是否含有病毒核酸。
(1)PCR相关试剂指四种游离的脱氧核苷酸、和。
(2)DNA分子杂交是指用与扩增的cDNA进行杂交,若杂交成功,则体系中的荧光信号就会增强。
(3)若荧光DNA探针的序列特异性不强,可能会出现“假阳性”(非感染者也能检测到一定的荧光强度),原因是。
(4)若能提取到新冠病毒的蛋白质外壳,也可以用方法进行检测。
提取出的蛋白质外壳还可以用于。
2.乙型脑炎病毒(JEV)是一种RNA病毒,E蛋白参与病毒复制过程。
研究人员利用基因重组的方法构建了两种新型JEV疫苗:DNA疫苗和E蛋白疫苗,其流程如下图所示。
请回答下列相关问题。
(1)过程①需要的酶为。
利用PCR技术扩增E蛋白基因的前提是,与体内DNA复制相比,利用PCR技术扩增E蛋白基因不需要酶。
(2)若将重组质粒EN导入的受体细胞为大肠杆菌,则通常需要用CaCl2溶液处理大肠杆菌,使之成为细胞。
将重组质粒EN导入大肠杆菌后,所形成的E蛋白结构与酵母菌不完全相同,试从细胞结构角度解释原因:。
(3)E蛋白基因和M质粒结合形成重组质粒EM的过程所涉及的工具酶有限制酶和DNA连接酶,这些工具酶作用的化学键为。
经过重组质粒EM产生的DNA疫苗进入人体后,会导致机体产生(填“特异性免疫”或“非特异性免疫”),从而达到预防乙型脑炎的目的。
3.大米中铁含量极低,研究人员通过基因工程等技术,培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了大米的营养品质。
下图为培育转基因水稻过程示意图。
请回答下列相关问题。
(1)铁结合蛋白基因来自大豆的基因组文库,与来自cDNA文库的铁结合蛋白基因相比,来自基因组文库的铁结合蛋白基因长度(填“更长”“更短”或“完全相同”),原因是基因组文库的铁结合蛋白基因含有(填基因表达载体的组成)等结构。
高考生物基因工程专题训练
高考生物基因工程专题训练在高考生物中,基因工程是一个重要且具有一定难度的专题。
基因工程作为现代生物技术的核心领域之一,不仅在科学研究中发挥着关键作用,也是高考中的重点考查内容。
基因工程,又称为重组 DNA 技术,是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程的操作工具,包括限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体。
限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
DNA 连接酶则能将切割后的 DNA 片段连接起来,形成重组 DNA 分子。
而运载体,常见的有质粒、噬菌体和动植物病毒等,它们能够将目的基因导入受体细胞。
在基因工程的操作步骤中,首先要获取目的基因。
这可以通过从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增,或者通过人工合成等方法来实现。
获取目的基因后,需要构建基因表达载体。
这是基因工程的核心步骤,目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。
接下来是将基因表达载体导入受体细胞。
根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同。
例如,将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;导入动物细胞常用的方法是显微注射法;而导入微生物细胞则通常用感受态细胞法。
导入受体细胞后,还需要对目的基因进行检测与鉴定。
这包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因,检测目的基因是否转录出了 mRNA,以及检测目的基因是否翻译成蛋白质等。
基因工程在农业、医药、环境保护等领域都有着广泛的应用。
在农业方面,通过基因工程可以培育出抗虫、抗病、抗逆的农作物新品种,提高农作物的产量和品质。
例如,抗虫棉就是通过基因工程技术将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育而成的。
在医药领域,基因工程可以用来生产胰岛素、生长激素、干扰素等药物。
利用基因工程生产的药物具有成本低、效率高、质量好等优点。
高考生物大一轮复习 十一单元 现代生物科技专题 第1讲 基因工程课时作业(2021年最新整理)
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现代生物科技专题第1讲基因工程1.嗜热土壤芽孢杆菌产生的β葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:利用大肠杆菌表达BglB酶。
(1)PCR扩增BglB基因时,选用______________基因组DNA作模板。
(2)如图为质粒限制酶酶切图谱。
BglB基因不含图中限制酶识别序列。
为使PCR扩增的BglB 基因重组进该质粒,扩增的BglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为________________________。
解析:(1)BglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中,故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增。
(2)目的基因与质粒进行重组时,需将目的基因插入到启动子和终止子之间,且应靠近启动子和终止子,结合示意图可知,应在扩增的BglB基因两端分别引入NdeⅠ和Bam HⅠ两种限制酶的识别序列。
(3)该基因表达载体中含有BglB基因,可表达产生β。
葡萄糖苷酶分解纤维素,这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。
答案:(1)嗜热土壤芽孢杆菌(2)NdeⅠBam HⅠ(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB 酶2.(2017·云南师大附中月考)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)cDNA文库属于________基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的______反转录产生的cDNA片段,与_______连接后储存在一个受体菌群中.(2)切割DNA分子的工具是________,它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________断开,形成黏性末端或平末端。
高考生物一轮复习课时训练:基因工程
选修三 第一讲基因工程一、选择题1.(2010盐城质检)对基因组文库的描述,不.正确的是 ( )A. 含有某种生物的全部基因B. 基因中含有启动子和内含子C. 文库的基因是通过受体菌承载的D. 文库中的全部基因可以在物种间交流解析:基因文库的含义是指将含有某种生物不同基因的许多的DNA 片段,导入受体菌的群体中通过克隆而储存,这样含有这种生物的不同基因受体菌群体便构成了基因文库。
由于基因文库中的基 因都是将基因导入受体菌内,所以不能在物种间交流。
答案:DA.BamH I 和 EcoR IB.BamH I 和 Hind 川C.BamH I 和 Bgl nD.EcoR I 和 Hind 皿解析:只有黏性末端相同才可互补, BamH I 和Bgl n 切出的末端相同。
答案:C3.近年来基因工程的发展非常迅猛,科学家可以用 DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊 断和治疗,下列做法中不.正确的是 ( )A. 用DNA 探针检测镰刀型细胞贫血症B. 用DNA 探针检测病毒性肝炎C. 用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D. 用基因替换的方法治疗 21三体综合征解析:镰刀型细胞贫血症是由于基因突变引起的疾病, 用B 珠蛋白的DNA 探针可以检测到;用DNA探针也可以很方便地检测出肝炎患者的病毒;半乳糖血症是由于体内缺少半乳糖苷转移酶,将带有BamH I 、 EcoR I 、Hind 川和 Bgl n 的识别序列和切割位点 BamH I EcoR IHind 皿 Bgl n J J JJ GGATCC GAATTC AAGCTT AGATCT CCTAGGCTTAAGTTCGAATCTAGAff切割出来的 DNA 黏性末端可以互补配对的是2.限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA 分子上特定的核苷酸序列。
下图为四种限制酶半乳糖苷转移酶的基因导入半乳糖血症患者的体内,可以治疗这种疾病;21三体综合征是由于患者多了一条21号染色体,不能用基因替换的方法治疗。
高考复习:人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析
高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程;DNA重组技术的基本工具;基因工程的基本操作程序;基因工程的应用;蛋白质工程的崛起等部分。
b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA重组技术。
它是按照人类的意愿,将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科,有关生物工程的内容,己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具,四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料;另外,针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用,运用有关的生物知识指导生产和实践,对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价,这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考,今后高考中可能涉及到本考题的热点问题,有如下几个方面:DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤:目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用:(1)转基因动植物,如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂,抗倒伏的植物;产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物;此外,转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
(2)基因药物:如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
(3)基因治疗:美国对复合型免疫缺陷症的治疗;糖尿病的治疗:许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内,并准确表达,以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞,从而维持机体血糖平衡。
(4)利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条:生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中,生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
