基因工程与克隆技术讲义答案
2018年高考生物：试卷(二十八) “基因工程与克隆技术‘(含答案和解析)
检测（二十八）“基因工程与克隆技术”课前诊断卷1.(2018届高三·MPT64基因(能控制合成MPT64蛋白)成功导入胡萝卜细胞，最终表达出肺结核疫苗。
请回答下列问题：(1)为获取MPT64基因，可从结核杆菌的细胞中提取对应mRNA，在________________的作用下合成双链cDNA片段，获得的cDNA片段与结核杆菌中该基因碱基序列______________(填“相同”或“不同”)。
(2)通常采用PCR技术扩增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成______________，在操作步骤中需要加热至90～95 ℃的目的是________________________________________________________________________。
(3)根据农杆菌的特点，如果将MPT64基因插入到_______________上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的______________上。
要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有________________________________________________________________________。
(4)研究发现，如果将MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸，其保存时间将大大延长，科学家可以生产上述耐储存的MPT64蛋白的现代生物工程技术是________________________________。
解析：(1)以mRNA为模板合成cDNA的过程是逆转录，需要逆转录酶的催化。
由于DNA转录形成的mRNA过程中非编码序列不转录，所以形成的cDNA与结核杆菌中该基因碱基序列不同。
(2)在PCR技术中，以已知一段MPT64基因的核苷酸序列为模板，合成引物。
基因工程课后习题答案
基因工程课后习题答案基因工程课后习题答案基因工程是一门涉及生物学、遗传学和生物技术的综合学科，它的发展和应用在医学、农业、环境保护等领域具有重要意义。
在学习基因工程的过程中，我们常常会遇到一些习题，下面是一些常见的基因工程课后习题及其答案，希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是基因工程？基因工程是利用生物技术手段对生物体的基因进行操作和改变的过程。
它包括了基因的克隆、重组、转染和编辑等技术，旨在实现对基因组的精确控制和改造。
2. 请简要介绍基因克隆的步骤。
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中的过程。
其步骤主要包括：DNA提取、DNA片段的切割、载体DNA的准备、DNA片段的连接、转化和筛选等。
3. 什么是重组DNA技术？重组DNA技术是指将来自不同生物体的DNA片段进行切割，然后通过连接酶将其重新组合成新的DNA分子的过程。
重组DNA技术的应用广泛，可以用于基因克隆、基因表达、基因治疗等领域。
4. 请简要介绍PCR技术。
PCR（聚合酶链反应）是一种体外扩增DNA的技术。
它通过不断重复DNA的变性、退火和延伸等步骤，可以在短时间内大量复制目标DNA序列。
PCR技术在基因工程中被广泛应用于基因克隆、基因检测和DNA测序等方面。
5. 什么是基因编辑技术？基因编辑技术是指通过直接对基因组进行修改，实现对目标基因的精确编辑和改造的技术。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统，它可以实现高效、精确和经济的基因编辑，对于研究基因功能和治疗基因相关疾病具有重要意义。
6. 基因工程在医学领域有哪些应用？基因工程在医学领域的应用非常广泛，包括基因治疗、药物生产、疫苗研发等方面。
例如，通过基因工程可以将治疗性基因导入患者体内，用于治疗遗传性疾病和癌症等疾病；还可以利用基因工程技术生产重组蛋白药物，如胰岛素和生长激素等。
7. 基因工程在农业领域有哪些应用？基因工程在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和农业有害生物的控制。
基因工程、克隆技术
控制药品合成的相应基因
①体外基因治疗 ②体内基因治疗
5.两种基因治疗途径及其特点
途径
方法
特点
体外基因 不 治疗 同 点
体内基因 治疗
从患者体内获得某种、 细胞扩增→输入体内(实 例中第一个)
状。
蛋白质功能
蛋白质
氨基酸
脱氧核苷酸
听课心得
审题关键：“工具酶”、“植物细胞”、“原理”、“染 色体上”、“预期”
命题来源：基因工程和蛋白质工程。
思路分析：(1)转基因植物的培育过程中，基因工程的工具酶是限 制制性核酸内切酶的DNA连接酶，目的基因只有含有启动子，才 能被RNA聚合酶识别并与之结合进行转录。(2)接受目的基因的受 体细胞若 植物体细胞，可采用植物组织培养技术获得转基因植物 。(3)通过对比转基因植物是否普通的非转基因植物的出油率高。 (4)蛋白质工程设计流程是：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白 质结构→推测出应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。
获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
区别
实质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果
生产自然界没有的蛋白质
生产自然界中已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现
动物细胞
显微注射法 受精卵
微生物细胞
Ca2＋处理法 原核细胞
转化过程
目的基因插入Ti 质粒的T-DNA上 →农杆菌→导入 植物细胞→整合 到受体细胞的染 色体DNA→表达
2020版生物高考讲义：第30讲 基因工程 Word版含答案
学生家长给初三孩子的一封信范文3篇学生家长给初三孩子的一封信范文1孩子：在这个特殊的时刻，妈妈同你们唠唠心里话。
还记得吗？三年前那个金色的九月，妈妈牵着你那稚嫩的小手，第一次跨入二中的校门，一切对你来说都是那样的陌生，但妈妈从你的眼神，读出了你对即将开始的美好的初中生活的企盼。
那天的阳光格外灿烂，老师站在操场中央，亲切地迎接着你和其他的小同学，一个家由此诞生了，这就是七班，这就是让你们自豪的七班——温暖而快乐的大家庭。
在这一千多个日子里，老师陪伴着你们，你们一天天长大了，孩子，你可曾想到老师为你们的成长付出了多少辛勤的的汗水吗？亲爱的孩子，同妈妈一起，说出最想对老师说的一句话：老师，您辛苦了！亲爱的孩子，转眼间一千多个日日夜夜过去了，时光老人把我们带到了20XX。
说真的，在你小的时候，妈妈盼着你长大，看着你一天天长大，妈妈又不想让你长大，妈妈愿意永远为你遮风挡雨，原谅妈妈的自私。
不经历风雨哪能见彩虹，妈妈知道，在你羽翼日益丰满之时，将会去搏击，去拼搏，开启一片属于你的天空，妈妈是你坚实的后盾。
明天，你将面临人生的第一次抉择——中考，这是实现人生理想的第一把钥匙。
亲爱的孩子，还记得同妈妈畅谈你的理想吗，理想的实现要靠努力的拼搏，这个过程会苦些、会累些，妈妈相信，你已做好了充分的准备，去迎接挑战。
妈妈送你一个锦囊，打开看看是什么，对，心态，无论你遇到困难，挫折，还是取得好的成绩的时候，打开锦囊看看，这是获胜的法宝。
XXX20XX年XX月XX日学生家长给初三孩子的一封信范文2亲爱的女儿：你好。
时间过得真快，不知不觉你从一个幼儿园的小朋友成长到现在的一名初三的中学生，回首往事感慨万千，而现在妈妈有话对你说。
首先希望你快乐健康平安的成长。
没有好的健康身体，学习成绩再优秀也等于零。
你要在刻苦学习的同时，抽出时间锻炼身体，回家少玩手机，别熬夜，每天精神饱满，学习效率肯定会提高。
二要努力学习。
进入初三后，从家长会上我看得出你们的学习竞争很激烈，但是你只要付出就一定会得到回报的，要有梦想，有目标，有责任，有担当，学有榜样，干有方向。
人教版生物选修三讲义专题11.3 基因工程的应用Word版含答案
1.3基因工程的应用学习目标：1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点) 2.了解基因工程的进展。
3.了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点) 4.掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)一、植物基因工程硕果累累1．植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2．抗虫转基因植物(1)方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中。
(2)目的基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果：转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低对人体健康的危害。
3．抗病转基因植物(1)方法：将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
(3)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草，抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义：能获得用常规育种的方法很难培育出抗病毒的新品种。
4．抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
5．利用转基因改良植物的品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果：成果一：成果二：成果三：二、动物基因工程前景广阔1．工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。
2．来源：利用基因工程培育“工程菌”来生产的药品。
3．种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
4．干扰素：是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。
由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。
四、基因治疗曙光初照1．概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的。
基因工程课后习题答案
基因工程课后习题答案基因工程，也称为遗传工程，是一种通过直接操作生物体的基因来改变其遗传特性的技术。
这项技术在医学、农业、工业和环境科学等领域有着广泛的应用。
以下是一些基因工程课后习题的答案：1. 基因工程的定义：基因工程是利用分子生物学技术，将外源基因插入到宿主生物体的基因组中，使其表达出新的或改变的遗传特性。
2. 基因工程的基本步骤：- 目标基因的获取：通过PCR扩增、基因克隆等方法获得目标基因。
- 基因载体的构建：将目标基因插入到合适的载体中，如质粒、病毒等。
- 转化：将构建好的载体导入到宿主细胞中。
- 筛选：通过抗生素抗性标记等方法筛选成功转化的细胞。
- 表达：在宿主细胞中表达目标基因，产生所需的蛋白质或性状。
3. 基因工程在农业中的应用：基因工程可以用于培育抗虫、抗病、抗旱、耐盐碱等性状的作物品种，提高作物的产量和质量。
4. 基因工程在医学中的应用：- 生产药物：利用基因工程技术生产胰岛素、干扰素等生物药物。
- 基因治疗：通过修复或替换缺陷基因来治疗遗传性疾病。
5. 基因工程可能带来的伦理问题：基因工程可能引发生物安全、生物多样性丧失、基因歧视等伦理问题，需要在实施过程中进行严格的伦理审查和监管。
6. 基因工程的安全性问题：基因工程产品可能存在潜在的食品安全和环境安全问题，如转基因作物可能对非目标生物产生影响，需要进行长期的环境影响评估。
7. 基因工程的未来发展趋势：随着基因编辑技术如CRISPR-Cas9的发展，基因工程将更加精准和高效，有望在治疗遗传病、提高作物产量等方面发挥更大的作用。
8. 基因工程的法律和政策：不同国家和地区对基因工程的法律和政策不同，需要遵守当地的法律法规，确保基因工程的安全和合法性。
通过这些习题答案，学生可以更好地理解基因工程的基本概念、技术流程、应用领域以及面临的挑战和未来发展。
第18讲 基因工程(讲义)原卷版
第18讲 基因工程考点01 基因工程★ 考向1 基因工程的理论基础1、基因工程的理论基础2、基因工程的基本操作程序（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，启动子在基因的首段，它是RNA 聚合酶的结合位点，能控制着转录的外源基因在受体细胞内表达理论 基础 ①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位。
②遗传信息的传递都遵循中心法则。
③生物界共用一套遗传密码。
重组DNA ： 载体+目的基因 复制转录 RNA 翻译 蛋白质基因拼接 ①DNA 的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
②DNA 分子都遵循碱基互补配对原则。
③双链DNA 分子的空间结构都是双螺旋结构。
开始；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定。
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
易错警示：辨析农杆菌转化法中的两次拼接与两次导入（1）两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA中；第二次拼接指被插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞染色体的DNA上。
（2）两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌；第二次导入是将含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
3、DNA的粗提取与鉴定（1）原理：利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
基因工程 课后习题答案
基因工程课后习题答案基因工程是一门前沿而又引人入胜的科学领域，它涉及到对生物体基因的操作和改造，以达到人类所需的目的。
对于学习基因工程的学生来说，课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
在这篇文章中，我将为大家提供一些基因工程课后习题的答案，并探讨一些相关的思考。
1. 解释基因工程的定义和目的。
基因工程是指通过技术手段对生物体的基因进行操作和改造的过程。
其目的是为了改变生物体的性状、功能或产物，以满足人类的需求。
2. 什么是重组DNA技术？它在基因工程中的应用有哪些？重组DNA技术是指将不同来源的DNA片段在体外重新组合的技术。
它在基因工程中有广泛的应用，包括基因克隆、基因表达、基因敲除等。
通过重组DNA 技术，科学家可以将感兴趣的基因从一个生物体中提取出来，并将其插入到另一个生物体中，从而实现对目标基因的研究和利用。
3. 请解释CRISPR-Cas9技术是如何实现基因编辑的。
CRISPR-Cas9技术是一种基因编辑技术，它利用一种特殊的酶Cas9和一段RNA序列来实现对基因的编辑。
首先，科学家设计一段特定的RNA序列，这段RNA序列可以与目标基因的DNA序列配对。
然后，将这段RNA序列与Cas9酶结合，形成一个复合物。
这个复合物可以识别并结合到目标基因的DNA 上，并通过Cas9酶的切割作用，实现对目标基因的编辑。
4. 基因工程在农业领域有哪些应用？基因工程在农业领域有许多应用，其中包括抗虫、抗病、抗逆性的作物培育，提高作物产量和品质，改善作物的营养价值等。
例如，科学家通过基因工程技术，将一些抗虫基因导入到作物中，使其具有抗虫能力，减少对农药的依赖。
此外，基因工程还可以用于改良作物的耐旱、耐寒、耐盐等性状，提高作物的适应性和生存能力。
5. 基因工程在医学领域有哪些应用？基因工程在医学领域有许多应用，其中包括基因治疗、药物生产、疾病诊断等。
例如，科学家可以通过基因工程技术，将正常的基因导入到患有遗传病的患者体内，以修复或替代有缺陷的基因，从而治疗遗传病。
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基因工程与克隆技术考点1 基因工程1.(2015·浙江10月选考,节选)答案:限制性核酸内切酶2.(2016·浙江4月选考,节选)答案:(1)逆转录重组DNA分子农杆菌 B (2)摇床维持渗透压3.(2018·浙江4月选考,节选)回答与基因工程和植物克隆有关的问题:(1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121均用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切,在切口处形成。
选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成,获得重组质粒。
(2)已知用CaCl2处理细菌,会改变其某些生理状态。
取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成实验。
在离心管中加入液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是 ,从而表达卡那霉素抗性基因,并大量增殖。
解析:(1)EcoRⅠ酶切目的基因和载体,在切口处形成粘性末端;DNA连接酶使具有相同粘性末端的两个片段形成磷酸二酯键,能获得重组质粒。
(2)目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。
经转化的农杆菌,在离心管中加入液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,以使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态。
答案:(1)粘性末端磷酸二酯键(2)转化使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态1.基因工程的工具2.基因工程的原理与操作步骤(1)基因工程的原理①基本原理:让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达。
②基本要素:多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等。
(2)基因工程的基本操作步骤3.形成重组DNA分子(1)单酶切法将同一种限制性核酸内切酶切割的质粒与目的基因片段混合,加入DNA连接酶,两两连接的产物(重组DNA分子)有以下3种:目的基因与目的基因的连接物;质粒与质粒的连接物;目的基因与质粒的连接物。
其中,只有目的基因与质粒的连接物才是真正需要的。
(2)双酶切法双酶切法的优点主要在于防止质粒和目的基因自身环化以及保证目的基因单向插入质粒。
【自我诊断】1.转入外源基因的动物称为转基因动物。
( √)2.从猪血液中提取的胰岛素属于基因工程药物。
( ×)3.限制性核酸内切酶作用于DNA分子的氢键,使DNA双链断开。
( ×)4.限制性核酸内切酶能够特异性识别并切割烟草花叶病毒遗传物质。
( ×)5.基因工程的工具酶包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶及质粒。
( ×)6.质粒中的抗生素合成基因等标记基因通常会用于含有目的基因受体细胞的筛选。
( ×)7.质粒是一种直链DNA分子,可作为基因工程中的载体。
( ×)8.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶是基因工程中常用的两种工具酶。
( ×)9.土壤农杆菌转化法是将目的基因与农杆菌质粒重组,然后将重组DNA分子导入植物受体细胞。
( ×)10.基因工程的原理是让人们感兴趣的基因在宿主细胞中稳定的保存和表达。
( √)11.多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞是进行基因工程操作的基本要素。
( √)12.目的基因序列未知,可采用PCR扩增获得目的基因。
( ×)13.构建基因文库时需包含目的基因。
( √)14.将目的基因导入动物细胞和植物细胞最常用的方法分别是农杆菌转化法和显微注射法。
( ×)15.利用氯化钙处理农杆菌细胞,可以增加其细胞膜的通透性。
( ×)16.在宿主细胞中检测到目的基因存在,说明转基因技术操作成功。
( ×)17.限制性核酸内切酶和DNA连接酶为基因的分离和重组提供了必要手段。
( √)18.基因治疗是向目的细胞中导入正常基因以替换细胞中不正常的基因。
( ×)考向1 基因工程的工具【例1】下列关于基因工程的有关叙述,正确的是( )A.基因工程常用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体B.一种限制性核酸内切酶能识别几种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNAC.质粒是一种常用载体,是拟核外能自主复制的很小的环状DNA分子D.DNA连接酶可代替DNA聚合酶用于DNA的复制解析:基因工程常用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶,载体是工具;一种限制性核酸内切酶能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA;质粒是独立于拟核区之外的特殊环状DNA分子,具有自主复制能力;DNA聚合酶以DNA的一条链为模板进行复制,DNA连接酶不需要模板,将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成重组DNA分子。
答案:C基因工程操作中的6点易错(1)在切割目的基因时要求用同一种限制性核酸内切酶,目的是产生相同的粘性末端。
(2)将目的基因从DNA分子中切割出来需要消耗4分子水,形成4个粘性末端,目的基因上含有2个粘性末端。
(3)不同DNA分子用相同限制性核酸内切酶切割产生相同的粘性末端,同一种DNA分子用不同的限制性核酸内切酶切割,产生的粘性末端一般不同。
(4)基因工程中用到的载体并非只有质粒,还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒,其中质粒和λ噬菌体可将外源基因载入到大肠杆菌等宿主细胞中,而植物病毒和动物病毒能够将外源基因分别载入到植物细胞和动物细胞内。
(5)基因工程中载体与细胞膜上载体本质不同,前者化学本质为DNA,后者为蛋白质。
(6)标记基因与目的基因的表达无关,其作用为筛选含有目的基因的受体细胞。
【例2】如表所示列出了几种限制性核酸内切酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制性核酸内切酶的酶切位点。
下列说法错误的是( )限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ识别序列及切割位点A.一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团B.用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割C.图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状,不能使用EcoRⅠD.为了获取重组质粒,最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA解析:质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团。
从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被该酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团;重组DNA分子中应具备目的基因、标记基因等,图中质粒的标记基因为抗生素抗性基因,而SmaⅠ的切割位点就在该基因上,因此用质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割;由于同种限制性核酸内切酶切割形成的粘性末端相同,图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状,不能使用EcoRⅠ;使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA,各自会有不同粘性末端,能防止自身环化。
答案:A考向3 基因工程的应用【例3】 (2018·浙江全能生9月联考)重瓣紫堇具有较高观赏和药用价值,但自然状态下几乎高度不育。
为解决重瓣紫堇的繁殖难题,科学家利用另一种植物的可育基因M,完成了对重瓣紫堇的改造,流程如图:(图中箭头指的是不同限制性核酸内切酶识别的位点)请回答:(1)在本例中,应选用的限制性核酸内切酶是,以避免质粒自身环化、错向连接等问题。
连接目的基因和质粒时,关键需要催化键的形成。
(2)导入受体细胞时,应先用CaCl2处理,使其,从而有利于重组质粒的导入。
(3)利用紫堇根尖细胞培养成完整植株,依据的原理是,理论上, (填“能”或“不能”)用紫堇的叶肉细胞代替根尖细胞完成上述改造工作。
(4)若图中所得的转基因紫堇植株自交一代,子代中能稳定遗传的个体所占的比例为。
解析:(1)根据质粒和目的基因所在DNA均存在三个限制性核酸内切酶切位点,且BalⅠ酶切位点处于目的基因M的中间,不适宜选用,因此应该选择HindⅢ和XhoⅠ进行酶切,且符合题中“避免质粒自身环化、错向连接”等问题;目的基因与质粒的连接需要DNA连接酶,具体催化的化学键是磷酸二酯键。
(2)本题采用的是农杆菌转化法,其中重组质粒首先导入的受体细胞为农杆菌,再借助农杆菌侵染植物细胞的特性,将农杆菌细胞内的目的基因转移至最终的植物细胞中,因此CaCl2处理的对象是农杆菌,其具体机理是使得细菌处于感受态。
(3)植物组织培养的理论基础是植物细胞的全能性,由于叶肉细胞同样具有本物种生长、发育、繁殖的全部遗传信息,所以也可作为受体细胞进行培养。
(4)该转基因植物可写作“MO”型,在自交时,相当于杂合体,会导致后代性状分离,具体为MM∶MO∶OO=1/4∶1/2∶1/4,因此可稳定遗传的植株基因型为MM,占1/4。
答案:(1)HindⅢ和XhoⅠ磷酸二酯(2)农杆菌处于感受态(3)植物细胞的全能性能基因工程中分子或个体水平的检测方法【热点变式】人血清蛋白(HSA)具有重要的医用价值。
如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)如果HSA基因序列未知,可以采用的方法获取该目的基因,为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建后才能导入宿主细胞。
(2)方框中的“?”一般选用的生物是,为了提高Ⅱ过程的导入成功率,通常用处理大肠杆菌。
(3)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)途径获取rHSA更有优势。
(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用方法来进行检验。
A.检验HSA基因是否导入B.检验细胞中是否产生相应的mRNAC.抗原—抗体杂交D.检测是否有标记基因解析:(1)获取目的基因的方法有:从基因文库中获取、采用PCR技术扩增(适用于目的基因的核苷酸序列已知的情况下)、人工化学合成(适用于目的基因较小且序列已知的情况下)。
因此如果HSA基因序列未知,可以采用从基因文库中提取的方法获取该目的基因;为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建基因表达载体(重组DNA)后才能导入宿主细胞。
(2)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,因此方框中的“?”一般选用的生物是农杆菌;将目的基因导入微生物细胞时常用感受态细胞法,即用氯化钙处理微生物细胞,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态。
(3)由于大肠杆菌是原核生物,其细胞中不含内质网和高尔基体,而人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择Ⅰ途径获取rHSA更有优势。
(4)检测目的基因是否表达形成蛋白质可以采用抗原-抗体杂交法。
答案:(1)从基因文库中提取重组DNA分子(2)农杆菌氯化钙(3)Ⅰ(4)C考点2 克隆技术1.(2018·浙江4月选考,节选)取田间不同品种水稻的幼胚,先进行,然后接种到培养基中培养,幼胚发生形成愈伤组织,并进行继代培养。