高考生物大一轮复习基因工程苏教选修

高考生物大一轮复习基因工程苏教选修第1页/共83页2.DNA连接酶（1）作用实质：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。（2）限制性核酸内切酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。（3）DNA连接酶起作用时不需要模板。第2页/共83页3.DNA连接酶、DNA聚合酶和限制性核酸内切酶DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位限制性核酸内切酶与DNA连接酶的关系在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯键第3页/共83页4.基因工程的载体——质粒(1)作用①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。②利用它在宿主细胞内使目的基因进行大量复制。(2)具备的条件①。②。③。能在宿主细胞内稳定保存，并大量复制有一个或多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接具有某些遗传标记基因（多为抗性基因），以便进行筛选第4页/共83页拓展提升

①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。②限制性核酸内切酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。第5页/共83页对位训练1.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（）

A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响

C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取

C第6页/共83页2.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是（）

A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键

B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键

C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键

D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接B第7页/共83页考点二基因工程的基本操作步骤1.获得目的基因（1）如果目的基因的序列是已知的，可用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因。（2）如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以从基因文库中获取。2.形成重组DNA分子第8页/共83页3.将重组DNA分子导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入Ti质粒的DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物氯化钙处理细菌细胞→细菌细胞壁的通透性增加→重组质粒进入宿主细胞第9页/共83页4.筛选含有目的基因的受体细胞

(1)原理：质粒上有抗生素的抗性基因。

(2)方法：利用选择培养基筛选。

(3)举例5.目的基因的表达

(1)场所：含重组DNA分子的受体细胞中。

(2)标志：表达“目的基因”所控制的性状。第10页/共83页对位训练3.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）

A.重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、连接酶和载体

B.所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达C第11页/共83页4.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（）

A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列

D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白

解析在基因工程中，判断外源基因是否“表达”常用的方法是看有无目的基因产物产生。D第12页/共83页考点三基因工程的应用1.基因工程与遗传育种类型传统遗传育种基因工程育种实例转基因植物所需时间较长，无法完成远缘亲本的杂交所需时间较短，无远缘亲本难杂交的限制①抗逆性，抗病虫害的植物②优良品质植物转基因动物费时，费力所需时间较短①生长速度较快的转基因鱼、猪等②具有抗病能力的转基因鸡和牛等第13页/共83页2.基因工程与疾病治疗（1）基因工程药物在基因工程中，若受体细胞是原核生物(如大肠杆菌)，则生产的“干扰素”是不具备活性的，因为原核细胞内无内质网、高尔基体等细胞器，只有核糖体，因此只能合成相应的蛋白质，而无法添加糖基，若使“干扰素”具有活性，还必须人工处理加上糖基。第14页/共83页3.基因工程与生态环境保护（1）利用细菌发酵和转基因植物生产具有生物可降解的新型塑料。（2）利用基因工程改造分解石油的细菌，提高其分解石油的能力。（3）利用转基因微生物吸收环境中的重金属，降解有毒化合物和处理工业废水。第15页/共83页（2）基因治疗①含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以

纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。②实例：重度免疫缺陷症的基因治疗第16页/共83页深化拓展

“基因治疗”与“基因诊断”辨析基因治疗基因诊断原理把健康的外源基因导入含有基因缺陷的细胞中DNA分子杂交：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不仅能在DNA和DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行过程健康基因的表达，达到了治疗疾病的目的a.制备用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA单链(疾病DNA)分子探针。b.待测DNA：患者DNA制成单链。c.让两者进行杂交，若两者能进行互补配对，则说明患者患有此病；若两者不能进行互补配对，则患者无此病第17页/共83页对位训练5.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因

B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒

D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良B第18页/共83页解析

基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞，从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是DNA分子杂交。基因探针具有很强的特异性，因此一种探针只能检测水体中的一种(类)病毒。所有生物共用一套遗传密码，所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。答案

B第19页/共83页6.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是()A.RNA聚合酶对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少

B.重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染

D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的D第20页/共83页解析

RNA聚合酶参与目的基因的转录，对于抗虫棉基因在棉花细胞中的表达不可缺少。增加的碱基对如果不在编码区或在编码区最后，便有可能不影响蛋白质的功能。抗虫棉与其他近缘植物杂交，能造成基因污染。检测棉花对抗生素的抗性，不能确定棉花是否具有抗虫的特性。答案

D第21页/共83页考点四蛋白质工程1.概念蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术

了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。第22页/共83页2.蛋白质工程与基因工程的比较项目蛋白质工程基因工程区别过程目的结果生产自然界没有的蛋白质一般是生产自然界已有的蛋白质联系预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→推测相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定定向改造或生产人类所需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第23页/共83页拓展延伸

蛋白质组计划和人类基因组计划的比较蛋白质组计划基因组计划启动时间2001年成立组织1990年正式启动主要内容“肝脏蛋白质”和“血浆蛋白质”的研究测定人类基因组24条染色体上全部DNA序列参加国家16个国家，80多个实验室6个国家，中国是唯一的发展中国家我国承担任务牵头执行“人类肝脏蛋白质组计划”承担1%的测序工作意义揭示并确认肝脏（血浆）蛋白质为重大疾病预防、诊断、治疗以及新药研发提供科学基础；推动支持蛋白质工程遗传病的诊断和治疗；揭示基因表达的机理第24页/共83页对位训练7.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：第25页/共83页（1）构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是

。（2）通过DNA合成形成的新基因应与

结合后转移到

中才能得到准确表达。（3）若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有

、

和发酵工程。（4）图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？。蛋白质的预期功能载体大肠杆菌等受体细胞蛋白质工程基因工程根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因第26页/共83页（5）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分子的结构，使之更加符合人类需要

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，定向改变分子的结构

C.蛋白质工程能产生自然界中不曾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B第27页/共83页解析

（1）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能。（2）合成的目的基因应与载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。（3）利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的胰岛素进行改造，根据新的胰岛素中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行第28页/共83页发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。（4）由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列。然后用DNA合成仪直接合成出新的基因。（5）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。答案

（1）蛋白质的预期功能（2）载体大肠杆菌等受体细胞（3）蛋白质工程基因工程（4）根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因（5）B第29页/共83页考点五转基因生物的安全性问题及生物武器的危害性1.如何理性看待转基因技术？提示对于这个问题的学习，要求注意以下几个方面：（1）首先认识到转基因技术的应用前景是非常广阔的，以基因工程为代表的一大批生物技术成果，进入人类的生产和生活，特别是在医药和农业生产上发挥了极大的作用。第30页/共83页（2）要正视转基因技术带来的安全性问题，切实认识到个别有害转基因生物的危害性，要趋利避害。（3）完善相应的法令法规，利用法制手段确保转基因生物的安全性。（4）增强科学家的法制意识，提高科学家的研究道德水平。第31页/共83页2.为保护转基因食品安全性，采取了哪些监控和预防措施？

提示（1）立法是监控农业转基因生物安全的有力措施。（2）多环节监控。转基因农作物研究，从实验室走向大田试验及产品商品化都有相应法规对其进行严格监控，只有每一步阶段试验获得认可证书后，才可进行下一阶段。（3）安全评价内容具体而严格。第32页/共83页3.生物武器的种类种类举例致病菌鼠疫菌、霍乱弧菌、伤寒杆菌、炭疽杆菌、痢疾杆菌病毒天花病毒、动物痘病毒等基因重组的致病菌、生化毒剂如肉毒杆菌毒素可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹。只要有0.01mg的肉毒杆菌毒素就可以使人死亡第33页/共83页4.杀伤特点（1）致病力强，多数具有传染性某些生物战剂只需少数病原体侵入人体，就能引起发病，如几十个热杆菌侵入人体就能致病。某些生物战剂，如鼠疫杆菌等，有很强的传染性，在一定条件下能在人员之间传播，长期流行。（2）污染面积广生物战剂致病力强，气溶胶可随风飘散，在气象、地理条件适宜时，可造成大面积污染区。（3）不易被发现生物战剂气溶胶无色无味，加之敌方多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时秘密施放，不易被人发现。第34页/共83页（4）有一定的潜伏期生物战剂致病需经几小时至几天的时间，在这个期间人员不会很快减弱工作能力。（5）受自然条件影响大风速、气温对气溶胶传播有影响，大雪、低温、干燥、日晒等能加速病菌的消亡。第35页/共83页对位训练8.在对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。第36页/共83页根据材料回答下列问题：（1）番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的

处合成的。（2）将番茄的蛋白酶抑制基因导入玉米内，使玉米形成新的性状，这种变异属于

。（3）能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫。你是否赞成这种说法？

。说明理由：

。（4）有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗？试以学过的知识进行简要的分析说明。

。第37页/共83页答案

（1）核糖体（2）基因重组（3）不赞成转基因玉米能抵抗玉米螟，但不能抵抗所有的害虫（4）①有道理。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现病患；②无必要。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；③无必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏，因此不会对人的消化造成不良影响（答案不惟一）第38页/共83页纠正训练1.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞中，常用方法是

。（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入

中，原因是

。（3）通常采用

技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的

细胞中特异表达。第39页/共83页解析

转基因生物反应器是指利用转基因活体动物的某种能够高效表达外源基因的器官或组织来进行工业化生产活性功能蛋白的技术，该技术的第一步就是导入外源基因，对于动物细胞来说，常采用的方法是显微注射法。显微注射法的优点是导入的外源基因片段可长达50kb，且无需载体，外源基因在宿主染色体上的整合率相对较高。答案

（1）显微注射（2）受精卵（或早期胚胎细胞）受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中表达（3）DNA分子杂交（核酸探针）（4）膀胱上皮第40页/共83页2.下列关于基因工程应用的叙述，错误的是（）

A.基因治疗需要将正常基因导入有基因缺陷的细胞

B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C.一种基因探针只能检测水体中的一种病毒

D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良第41页/共83页解析

基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病或水体中病毒的目的，因此一种基因探针只能检测相应的遗传信息。在基因工程中，由于DNA分子规则的双螺旋结构在所有DNA分子中相同，因此，可以在任何不同DNA分子之间进行操作。答案

D第42页/共83页知识综合应用重点提示通过“基因工程和蛋白质工程综合”的考查，提升“把握所学知识的要点和知识之间内在的联系”的能力。第43页/共83页典例分析（2009·广东卷，39）（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的

，然后改变植酸酶的

，从而得到新的植酸酶。（2）培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是

。请简述获得转基因植株的完整过程：

。第44页/共83页（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过

转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过

方法，从而一次得到多个转基因猪个体。（4）若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？解析（1）蛋白质工程首先要根据已有蛋白质，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，合成目的基因，再通过基因工程产生转基因生物。第45页/共83页（2）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法和花粉管通道法，其中有80%的转基因植物都是通过农杆菌介导转化法产生的。（3）动物细胞核的全能性受细胞质的抑制，故目的基因需注入到受精卵中，再将注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其发育成具有新性状的动物。（4）转基因生物可造成基因污染等不良影响。第46页/共83页答案

（1）分子结构及预期功能基因（2）农杆菌介导转化法首先将目的基因与质粒组合，构建基因表达载体，将含目的基因的表达载体导入植物细胞，通过植物组织培养获得表现新性状的植物（3）显微注射法胚胎分割（4）转基因生物及其产品对生物多样性、生态环境可能产生的影响主要表现在以下几个方面：①转基因生物打破了物种的原有界限，改变了物质循环和能量流动，对生态系统的稳定性造成破坏；②重组DNA与微生物杂交，可能出现对动、植物和人类有害第47页/共83页的病原微生物；③增加目标害虫的抗性和进化速度；④转基因植物通过传粉进行基因转移，导致超级杂草出现；⑤转基因植物的花粉如含有有毒蛋白或过敏蛋白，通过蜜蜂的采集，很可能进入蜜蜂中，再经过食物链的传递，最后有可能进入其他动物和人体内。第48页/共83页定时检测一、选择题1.(2009·浙江理综，3)下列关于基因工程的叙述，错误的是()A.目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物

B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶

C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性

D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达第49页/共83页解析

基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性；载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达，所以D错误。答案

D第50页/共83页2.（2009·安徽卷，4）2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（）

A.追踪目的基因在细胞内的复制过程

B.追踪目的基因插入到染色体上的位置

C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布

D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构第51页/共83页解析

将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。答案

C第52页/共83页3.(2008·全国理综Ⅰ，4)已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性

DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（）

A.3B.4C.9D.12

解析若每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则多个线性DNA可以切得的种类有：a、

b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd，共九种。C第53页/共83页4.基因工程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅱ切割

B.目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶Ⅰ切割

C.质粒用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅰ切割

D.质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割第54页/共83页解析

本题中要遵循一个原则：不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用酶Ⅰ切割质粒，而从目的基因右侧碱基序列可知只能用酶Ⅱ。答案

D第55页/共83页5.（2009·广东理基，45）钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知（）

A.该生物的基因型是杂合的

B.该生物与水母有很近的亲缘关系

C.绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达

D.改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光第56页/共83页解析

某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光，说明绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达。答案

C第57页/共83页6.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是（）

解析

基因操作过程中，供体为提供目的基因的生物，剪刀为限制性核酸内切酶，针线为DNA连接酶，载体为细菌的质粒、噬菌体或其他一些病毒，受体一般为大肠杆菌等生物。供体剪刀针线载体受体A质粒限制性核酸内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制性核酸内切酶质粒大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等DNA连接酶限制性核酸内切酶提供目的基因的生物质粒C第58页/共83页7.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒RNA的几个重要片段逆转录后插入天花病毒

DNA中，形成重组疫苗。该疫苗具有复制能力，可以持续刺激免疫系统，使人产生较强的免疫能力。在该疫苗研制过程中()A.运用了RNA病毒容易突变的特点

B.运用基因工程手段，使用质粒作为载体

C.通常需要利用动物的细胞培养技术

D.体现了天花病毒的间接使用价值C第59页/共83页8.基因治疗是指()A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的

B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的

C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞产生基因突变恢复正常

D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的A第60页/共83页9.下列黏性末端属于同一种限制性核酸内切酶切割而成的是（）

A.①②B.①③C.①④D.②③B第61页/共83页10.基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链DNA分子，而待测DNA分子被用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的DNA分子中正好有能与芯片上的DNA配对的，它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中错误的是（）第62页/共83页A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序C.待测的DNA分子可以直接用基因芯片测序D.由于基因芯片技术可以检测未知DNA碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份证”答案

C第63页/共83页11.干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示：从上述方式中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是（）

A.个体间的杂交B.基因工程

C.细胞融合D.器官移植第64页/共83页解析

从图中可以看出整个过程是将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程。答案

B第65页/共83页12.限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用3种不同的限制性核酸内切酶对一6.2kb(千碱基对)大小的线状DNA进行剪切后，用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果见下表。请问：3种不同的限制性核酸内切酶在此DNA片段上的切点位置是图中的（）ABC4.21.70.35.21.03.61.41.2第66页/共83页解析

限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，并且在特定的部位切开，酶A应有两个切点，酶B有一个切点，酶C有两个切点，可以看出选项B、C是不正确的，而且酶A切成的三段长度为4.2、1.7、0.3，选项A不符合。答案

D第67页/共83页13.在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（）

A.以mRNA为模板逆转录合成DNAB.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成

C.将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选

D.由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA

解析

已知目的基因的碱基序列，人工合成是最方便快捷的。没有必要再利用mRNA、蛋白质的氨基酸序列来合成，更不必再进行筛选。B第68页/共83页二、非选择题14.已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。

SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在

SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：第69页/共83页

（1）实验步骤①所代表的反应过程是

。（2）步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性核酸内切酶和

酶，后者的作用是将用限制性核酸内切酶切割的

和

连接起来。（3）如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能

，也不能

。第70页/共83页（4）为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S

蛋白有相同的免疫反应特性，可用

与

进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。（5）步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列（相同/不同），根本原因是

。第71页/共83页解析

（1）利用RNA获取DNA，一般采用逆转录的方法，在这一过程中需要逆转录酶；（2）目的基因与载体结合，先用限制性核酸内切酶在目的基因和载体上切出相同的黏性末端，将目的基因片段插入载体的切口处，再加入适量DNA连接酶，将黏性末端连接起来；（3）选择性扩增后得到的含有遗传信息的DNA片段（S基因），直接导入大肠杆菌细胞内，在不与其DNA整合的情况下，不进行复制和转录，得不到相应的蛋白质；（4）通过大肠杆菌合成的S蛋白，结构和功能可能会发生变化，可与人体内产生的抗S蛋白的抗体进行抗原—抗体特异性反应，以此进行检测；（5）因转入的目的基因相同，翻译出的蛋白质一般情况下也相同。第72页/共83页

答案

（1）逆转录（2）DNA连接载体S基因（3）复制合成S基因的mRNA（4）大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清（5）相同表达蛋白质所用的基因相同第73页/共83页15.据报道，美国佛罗里达大学的享利·丹尼尔教授利用基因工程，研制出转基因莴苣，可用其中的有效药物成分制造胰岛素胶囊来治疗糖尿病。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：第74页/共83页(1)①过程需要的酶有

。(2)为了便于筛选，质粒A上应具有

。(3)接受重组质粒的受体细胞可能有三种情况：如果受体细胞是土壤农杆菌，则导入它的目的是为了

，以便于得到大量的含目的基因的土壤农杆菌。然后用土壤农杆菌侵染受体细胞C2，受体细胞C2可以是

或其他细胞，然后应用植物组织培养技术，经

和

过程