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1、单元十单元十 现代生物科技专题现代生物科技专题课时考点 40 基因工程的工具与操作程序1.(2016全国课标卷，40)某一质粒载体如图所示，外源 DNA 插入到 Ampr或 Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamH酶切后，与用 BamH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
2、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是不能区分的，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的单菌落，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_。2.(2014课标，40)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有
3、可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因；而 cDNA 文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两
4、条上”)。3.(2015北京卷，5)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是( )A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融台D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽4.(2015重庆理综，6)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是( )A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞 mRNA 反转录获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用5.(2014高考江
5、苏卷，T23)下列关于基因工程技术的叙述，正确的是( )A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别 6 个核苷酸序列B.PCR 反应中温度的周期性改变是为了 DNA 聚合酶催化不同的反应C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达6.(2016天津卷，7)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组 HSA(rHSA)的两条途径。(1)为获取 HSA 基因，首先需采集人的血液，提取_合成总 cDNA，然后以 cDNA 为模板，采用 PCR 技术扩增 HSA 基因。下图中箭头表示一条引
6、物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达 rHSA 的载体，需要选择的启动子是_(填写字母，单选)。A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_。(4)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。与途径相比，选择途径获取 rHSA 的优势是_。(5)为证明 rHSA 具有医用价值，须确认 rHSA 与_的生物学功能一致。7.(2016江苏卷，33)下表是几种限
7、制酶识别序列及其切割位点，图 1、图 2 中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过_酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于_态的大肠杆菌。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_，平板上长出的菌落，常用 PCR 鉴定，所用的引物组成为图 2 中_。(3)若 BamH酶切的 DNA 末端与 Bcl酶切的 DNA 末端连接，连接部位的 6 个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都能” 、 “都不能”或“只有一种能”
8、)切开。(4)若用 Sau3A切图 1 质粒最多可能获得_种大小不同的 DNA 片段。8.(2015福建卷，33)GDNF 是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含 GDNF 基因的表达载体(如图 1 所示)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是_。(2)构建含 GDNF 基因的表达载体时，需选择图 1 中的_限制酶进行酶切。(3)经酶切后的载体和 GDNF 基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有 3 种：单个载体自连、GDNF 基因与载体正向连接、GDNF 基因与载体反
9、向连接(如图 1 所示)。为鉴定这 3 种连接方式，选择 Hpa酶和 BamH酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的 DNA 片段进行电泳分析，结果如图 2 所示。图中第_泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测 GDNF 基因是否成功表达，可用相应的_与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行_培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。9.(2014天津卷，8)嗜热土壤芽孢杆菌产生的 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)PC
10、R 扩增 bglB 基因时，选用_基因组 DNA 作模板。(2)下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 基因重组进入该质粒，扩增的 bglB 基因两端需分别引入_和_不同限制酶的识别序列。注：图中限制酶的识别序列及切割形成的黏性末端均不相同。(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为_。1.(2016深圳调研)叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答：(1)转基因技术的核心步骤是_，完成该步骤所需要的酶有_。(2)将植物体细胞处理得到原生质体，再
11、通过_或_法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生出细胞壁之后，通过_技术培养可得到相应的转基因幼苗。(3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，就此分析，原因是_。(4)对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式_(答“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随_(“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了_(“父本”或“母本”)的遗传特性。2.(2016南平质检)下图 1 显示了某 DNA 片段的部分碱基序列和长度(bp 表示碱基对)以及其中含有的目的基因 D。图 2 表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有 Msp、Bam
12、H、Mbo、Sma共 4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。(1)图 1 的一条多核苷酸链中，位于相邻两个碱基之间的是_。A.氢键 B.磷酸、脱氧核糖C.脱氧核糖 D.脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)若用限制酶 Sma完全切割图 1 的 DNA 片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图 1 中虚线方框内的碱基对被 TA 碱基对替换，那么基因 D 就突变为基因 d。从杂合子中分离出图 1 及其对应的 DNA 片段，用限制酶 Sma完全切割，产物中共有_种不同长度的 DNA 片段。(4)若将图 2 中质粒和目的基因 D 通
13、过同种限制酶处理后，再用_进行处理，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。将重组质粒导入大肠杆菌，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基培养大肠杆菌。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D 不能正确表达，其最可能的原因是_。3.(2016襄阳市调研)下图为培育转基因抗虫棉的技术流程。请据图回答：(1)进行过程，先要运用的酶是_。(2)基因工程核心步骤的名称是_。(3)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中，抗虫基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律_。为什么？_。(4)过程采用最多的方法是_。在实验室中，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的 DNA 分子上的方法是_。(5)经过过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是_。(6)过程所表达的两个重要的生理现象是_。4.(2016福建省三明市模考) 绞股蓝细胞中含有抗烟草
