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1、课时跟踪检测（四十） 基因工程一、基础小题针对练1(2016青岛月考)下列有关限制性核酸内切酶的叙述正确的是()A用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个B限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大CCATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒解析：选B用限制酶切割DNA分子中部获得一个目的基因时，需剪切2次，水解磷酸二酯键4个；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大；CATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端均有4个
2、碱基；切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶，如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系，则两末端也可连接。2下列关于蛋白质工程的说法错误的是()A蛋白质工程能定向改造蛋白质的结构，使之更加符合人类的需要B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变其结构C蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子D蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程解析：选B由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作。3(2014重庆高考)下面为利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是(
3、)A的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到的染色体上C的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状D只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析：选D构建重组质粒需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，不需要DNA聚合酶；含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的TDNA整合到受体细胞的染色体上，而不是重组Ti质粒整合到受体细胞的染色体上；导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状；表现出抗虫性状则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异。4基因工程利用某
4、目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl、EcoR和Sau3A。下列分析错误的是()A构建重组DNA时，可用Bgl和Sau3A切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体B构建重组DNA时，可用EcoR和Sau3A切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体C图乙中的Pl噬菌体载体只用EcoR切割后，含有2个游离的磷酸基团D用EcoR切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA解析：选D由题图可知，Bgl、Sau3 A及EcoR三种酶在目的基因和Pl噬菌体上都有切口，故可用Bgl和Sau 3A或Eco R和Sau 3A
5、切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体；从图乙知Pl噬菌体载体为环状DNA，只用EcoR切割后产生两条反向双螺旋链状DNA，有2个游离的磷酸基团；用EcoR切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，能产生不止一种重组DNA。二、高考题型仿真练5(2016济宁一模)萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：(1)在此转基因工程中，
6、目的基因是_，具体操作过程中下图所示的黏性末端是由_种限制性核酸内切酶作用产生的。(2)将此目的基因导入大肠杆菌体内需要载体的帮助，则作为载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存，以及_(至少答出两点)等条件。(3)在此转基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内_的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用Ca2处理大肠杆菌，目的是_。(4)目的基因在受体细胞是否能转录出mRNA，可用_技术来检测； 目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以通过_特异性反应来判断。解析：(1)在此转基因过程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端是由2种限
7、制性核酸内切酶作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的。(2)作为基因工程的载体必须具备的条件：要具有限制酶的切割位点；要有标记基因(如抗性基因)，以便于重组细胞的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞中分离出来。(3)基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用Ca2处理大肠杆菌，目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态。(4)检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因，常用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的
8、蛋白质，常用抗原抗体杂交技术。答案：(1)荧光素酶基因2(2)具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因(缺一不可)(3)维持稳定和表达使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态(或使大肠杆菌处于感受态细胞状态)(4)分子杂交抗原抗体6(2016邢台摸底)回答下列有关基因工程的问题：(1)用限制酶Hind、BamH同时切割目的基因，可得到_个DNA片段。(2)用限制酶Hind和BamH切割Ti质粒，可得到_个DNA片段。(3)过程需要用到_酶。(4)切割目的基因和质粒的酶与过程的酶作用的化学键都是_。(5)如果把目的基因直接注入植株细胞，一般会被植株细胞中的_。(6)将目的基因导入植物细胞
9、，除采用上图中的方法外，还可采用_法和花粉管通道法。解析：含目的基因的DNA片段上限制酶Hind、BamH的切割位点共有3个，因此可得到4个DNA片段。质粒为环状DNA分子，其上限制酶Hind、BamH的切割位点共有2个，因此可得到2个DNA片段。重组质粒的获得需要DNA连接酶。目的基因直接注入植物细胞，会被细胞内的核酸酶分解。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。答案：(1)4(2)2(3)DNA连接(4)磷酸二酯键(5)核酸酶分解(6)基因枪7(2016武汉调研)下面是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。请回答：(1)AB利用的技术称为_，其中过程需要热稳定的_
10、酶才能完成。(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过过程，该过程为构建_，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代，并能表达。(3)上述流程示意图中，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是_法，该方法一般_(填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。(4)从FG的过程利用的主要技术为_，欲确定抗虫基因在G体内是否表达，在个体水平上需要做_实验。如果抗虫基因导入成功，且与某条染色体的DNA整合起来，该转基因抗虫棉可视为杂合子，将该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中抗虫植株占_。解析：若该抗虫基因用字母“A”表示，且该转基因抗虫棉只有一条染色体上有抗虫基因，则该转基因抗虫棉
11、的基因型可表示为“AO”，其自交后代基因型有AAAOOO121，其中抗虫植株占3/4。答案：(1)PCRDNA聚合(Taq)(2)基因表达载体(重组DNA)(3)农杆菌转化不适宜(4)植物组织培养抗虫接种3/48(2016银川一模)人们预防与诊疗传染性疾病经常使用疫苗和抗体，已知禽流感传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，相应疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：(1)过程代表基因工程操作步骤中的_；基因工程的核心步骤是_(填序号)，该过程所需的工具酶有_。(2)通过过程获得的X称为_。(3)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的_制备疫苗。对该传染病疑
12、似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行_比较，或用图中的_进行特异性结合检测。解析：(1)分析图解，过程表示逆转录；过程表示目的基因的获取；过程表示构建基因表达载体(基因工程的核心步骤)；过程表示向受体细胞导入目的基因； 基因工程中所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)过程表示A蛋白(抗原)刺激B细胞；过程表示B细胞增殖分化为浆细胞；过程表示动物细胞的融合，获得所需的杂交瘤细胞；过程表示培养、提取单克隆抗体。(3)可用作疫苗的是能使机体产生特异性免疫的抗原物质，由图可知应选A蛋白。确认该种病毒可将其与已知病毒进行核酸序列的比较；也可用抗原抗体杂交法，即用制备的单克隆抗体
13、与抗原发生特异性结合检测。答案：(1)目的基因的获取限制酶和DNA连接酶(2)杂交瘤细胞(3)A蛋白核酸序列(或RNA序列等合理答案也可)抗A蛋白单克隆抗体9(2015江苏高考)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。下图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)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，且半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为_
