高中生物专题复习-第36讲-基因工程课件

基因工程基因工程12．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶①来源：主要从____________中分离纯化而来。②作用：识别双链DNA分子的某种________________序列，使____________的两个核苷酸之间的______________断裂。③结果：产生________末端或________末端。一、基因工程的概念及基本工具1．基因工程的概念(1)手段：按照______________，进行严格的设计，通过体外____________和_________等技术，赋予生物以新的性状。(2)目的：创造出更符合人们需要的新的____________和____________。(3)水平：______________水平。基础知识巩固链接教材人们的愿望2.制作流程DNA重组转基因生物类型生物产品DNA分子原核生物特定的核苷酸特定部位磷酸二酯键黏性平2．基因工程的基本工具一、基因工程的概念及基本工具基础知识巩2常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源________T4噬菌体功能连接黏性末端连接______________________结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(2)DNA连接酶基础知识巩固链接教材(3)载体①条件②常用载体——________。③其他载体：λ噬菌体的衍生物、______________等。大肠杆菌黏性末端或平末端限制酶标记基因质粒动植物病毒常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源___3基础知识巩固链接教材二、基因工程的基本操作程序与PCR技术1．基因工程的基本操作程序图12­36­12．条件DNA母链：PCR模板3．过程基因文库PCR启动子标记基因目的表达发挥作用农杆菌转化显微注射Ca2＋DNA分子杂交分子杂交抗原—抗体杂交是否表达Taq酶单链相应序列脱氧核苷酸90～95解旋55～60引物70～75Taq酶基础知识巩固链接教材二、基因工程的基本操作程序与PCR技术243．基因工程药物(1)方式：利用基因工程培育“________”来生产药品。(2)成果：利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。4．基因治疗(1)概念：把____________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。基础知识巩固链接教材三、基因工程的应用1．植物基因工程抗虫、________、________转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2．动物基因工程提高动物____________、改善畜产品的品质、用转基因动物生产________，用转基因动物作器官移植的供体。抗病抗逆生长速度药物工程菌正常基因3．基因工程药物基础知识巩固链接教材三、基因工程的应用抗病抗5基础知识巩固链接教材(2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的淋巴细胞。(3)途径：分为______________和_____________。四、蛋白质工程图12­36­3体内基因治疗体外基因治疗修饰合成新的蛋白质功能蛋白质的结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列基础知识巩固链接教材(2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者的6考点一基因工程的基本操作工具考点互动探究１．限制酶的作用特点(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；

以

为轴，两侧碱基互补对称。(2)切割后末端的种类图12­36­4图12­36­5考点一基因工程的基本操作工具考点互动探究１．限制酶的作用特7考点互动探究2．DNA相关六种酶的比较名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸以单链DNA为模板，将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸以单链DNA为模板，将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端考点互动探究2．DNA相关六种酶的比较名称作用部位作用底物作81．[2016·海南海口一中二模]根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有____________和____________。(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图：为使运载体与目的基因相连，含有目的考点互动探究典例追踪基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是________________________________________________________________________。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即__________DNA连接酶和_______DNA连接酶。(4)基因工程中除质粒外，____________和____________也可作为运载体。1．[2016·海南海口一中二模]根据基因工程的有关知识，9考点互动探究[答案](1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的DNA片段末端相同(3)E·coli

T4(4)噬菌体的衍生物动植物病毒[解析]

(1)经限制性核酸内切酶切割后能形成两种类型的末端，即平末端和黏性末端。(2)为了便于相连，两种不同限制酶切割之后所产生的黏性末端必须相同。(3)DNA连接酶分为两类：E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。(4)基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。考点互动探究[答案](1)黏性末端平末端[解析](1)102．

[2016·江西九江一中二模]苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。图甲是转Bt毒素蛋白基因植物的重组DNA形成过程示意图；图乙是毒素蛋白基因进入植物细胞后发生的两种生物大分子合成的过程。据图回答下列问题：

考点互动探究典例追踪2．[2016·江西九江一中二模]苏云金杆菌(Bt)能产11考点互动探究典例追踪图12­36­6考点互动探究典例追踪图12­36­612考点互动探究典例追踪(1)将图甲①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。过程②两片段通过________键相连。(2)假设图甲中质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ能识别的碱基序列，现用BclⅠ和HindⅢ切割质粒，则该图甲中①的DNA右侧还能选择BamHⅠ进行切割，并________(填“能”或“不能”)获得所需重组质粒吗？理由是__________________。(3)若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒________。A．既能被BamHⅠ切开也能被HindⅢ切开B．能被BamHⅠ切开但不能被HindⅢ切开C．既不能被BamHⅠ切开也不能被HindⅢ切开D．能被HindⅢ切开但不能被BamHⅠ切开(4)图乙中α链是__________。不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点______________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是______________________________。考点互动探究典例追踪(1)将图甲①的DNA用HindⅢ、B13考点互动探究[解析]

(1)图中①的DNA含有两个BamHⅠ酶的切割位点，含有一个HindⅢ酶的切割位点，所以用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切①中的DNA后，反应管中有4种DNA片段；过程②两片段通过磷酸二酯键相连。(2)据图分析，由于BamHⅠ和BclⅠ切割DNA后露出的黏性末端相同，质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为能被限制酶BclⅠ识别的碱基序列，用BclⅠ和HindⅢ切割质粒，用BamHⅠ和HindⅢ切割目的基因，仍能获得重组质粒。[答案](1)4磷酸二酯(2)能切割后露出的黏性末端相同(3)D(4)mRNA不完全相同不同组织细胞中基因会进行选择性表达考点互动探究[解析](1)图中①的DNA含有两个BamHⅠ14考点互动探究(3)质粒和目的基因都被HindⅢ切割，形成相同的黏性末端，则形成的重组质粒还能被HindⅢ切割；质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了能被另一种限制酶BclⅠ识别的碱基序列，则形成的黏性末端是，而目的基因被BamHⅠ切割，则形成的黏性末端，则形成的重组DNA片段是，则不能被BamHⅠ识别切割；根据酶切位点和识别的碱基序列可知，重组质粒能被HindⅢ切开但不能被BamHⅠ切开。(4)从图乙可知，α链是以DNA一条链作为模板进行转录形成的mRNA分子；不同组织细胞的相同DNA在转录时，相同基因一般转录起点相同，不同的基因转录起点不同，原因是基因的选择性表达。考点互动探究(3)质粒和目的基因都被HindⅢ切割，形成相15考点二基因工程的基本操作程序及PCR技术考点互动探究1．获取目的基因的三种方法直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。根据基因的有关信息如基因的核苷酸序列、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因的翻译产物(蛋白质)等可获取目的基因。类型cDNA文库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以(2)人工合成目的基因的常用方法①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。②以RNA为模板，在逆转录酶的作用下人工合成。(3)利用PCR技术扩增目的基因①PCR技术是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。考点二基因工程的基本操作程序及PCR技术考点互动探究1．获16考点互动探究２．基因表达载体的组成及构建过程(1)组成及各部分的作用图12­36­7项目体内DNA复制PCR技术场所主要在细胞核内生物体外酶DNA聚合酶、解旋酶热稳定DNA聚合酶(Taq酶)条件模板、ATP、常温模板、ATP、引物链、温度变化(90～95℃→55～60℃→70～75℃)原料四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸特点形成的是整个DNA分子，一个细胞周期只复制一次短时间内形成含有大量目的基因的DNA片段②DNA复制与PCR技术的比较考点互动探究２．基因表达载体的组成及构建过程项目体内DNA复17考点互动探究(2)构建过程图12­36­8[提醒](1)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便进行检测。(2)切割质粒和目的基因的限制酶必须是同一种酶，以获得相同的黏性末端，利于重组质粒的构建，但也可导致目的基因自身环化。3．三种常见的将目的基因导入受体细胞方法的比较常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2＋处理法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导入过程将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上→转入农杆菌→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

Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子考点互动探究(2)构建过程3．三种常见的将目的基因导入受体细18考点互动探究4．目的基因检测与鉴定的“四个方面”图12­36­9考点互动探究4．目的基因检测与鉴定的“四个方面”191．

[2016·湖南师大附中模拟]某些适应寒冷环境的生物，能够产生一类抑制冰晶生长的蛋白质(能降低水溶液冰点的大分子)，即抗冻蛋白。科学家利用昆虫抗冻蛋白(AFPS)基因的异源表达，现已成功地提高了双子叶植物——烟草的抗冻能力。请分析回答下列相关问题：(1)为使抗冻蛋白基因在烟草细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的抗冻蛋白基因片段正确插入基因表达载体的__________和__________之间。(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、_____________、4种脱氧核糖核苷酸和DNA模板，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。(3)将AFPS基因导入烟草细胞中，常用______________法，此操作过程中使用的载体是__________。若要检测烟草是否产生了抗冻蛋白，一般采用______________法检测杂交带。考点互动探究典例追踪1．[2016·湖南师大附中模拟]某些适应寒冷环境的生物20考点互动探究[解析]

(1)构建基因表达载体时，抗冻蛋白基因片段(目的基因)应插入基因表达载体的启动子和终止子之间。(2)PCR的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(3)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti质粒上的T­DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上；检测目的基因是否翻译形成相应的蛋白质，可采用抗原—抗体杂交法。[答案](1)启动子终止子(2)引物耐热性的DNA聚合酶(3)农杆菌转化Ti质粒抗原—抗体杂交考点互动探究[解析](1)构建基因表达载体时，抗冻蛋白基因212．

[2016·内蒙古呼和浩特模拟]过去20年间，伴随转基因作物的商业化进程，全球对该技术的应用急剧增加，从而也引发了人们关于转基因食品安全的担忧和讨论。农业部发言人证实到目前为止我国批准商业化种植和生产的转基因作物，只有转基因抗虫的棉花和转基因抗病毒的番木瓜这两种。图12­36­10是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程。结合所学知识及相关信息回答下列问题：图12­36­10考点互动探究典例追踪2．[2016·内蒙古呼和浩特模拟]过去20年间，伴随转22(1)图中cDNA文库________(填“大于”“等于”或“小于”)基因组文库。(2)①过程提取的DNA需要__________酶，B过程是____________。(3)为在短时间内获得大量目的基因，可用____________扩增目的基因，其原理是____________。(4)目的基因获取之后，需要进行____________________，其组成必须有__________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是______________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是____________________________，可以用____________技术进行检测。考点互动探究典例追踪(1)图中cDNA文库________(填“大于”“等于”或23考点互动探究[解析]

(1)基因组文库包括了该种生物所有的基因，而cDNA文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库。(2)从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程为逆转录。(3)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术的原理是DNA复制。(4)基因工程的核心操作步骤是基因表达载体的构建；其组成必须有启动子、终止子、目的基因以及标记基因等。(5)将基因表达载体导入双子叶植物细胞常用农杆菌转化法；检测目的基因是否整合到植物细胞的染色体上可采用DNA分子杂交技术。[答案](1)小于(2)限制性核酸内切反转录(逆转录)

(3)PCR技术DNA复制(4)基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因(5)农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交考点互动探究[解析](1)基因组文库包括了该种生物所有的基243．PCR技术是把DNA片段在体外酶的作用下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异地扩增目的基因或DNA分子片段，它的基本过程如图12­36­11所示。图12­36­11图中表示每次扩增过程中需要的引物(加入足够多)。每个引物含20个核苷酸，并考点互动探究典例追踪3．PCR技术是把DNA片段在体外酶的作用下，合成许许多多25分别与DNA片段两端碱基互补，其作用是引导合成DNA子链，还作为子链的一部分，不会从模板链上脱落下来。(1)PCR技术的原理是模拟生物体内的__________过程。(2)PCR扩增过程中需要对DNA片段进行高温处理，其目的是______________________，此过程在生物体内需________酶的参与，作用部位是DNA的________键。(3)据图分析，扩增过程中需要的引物有________种，其实质是____________，假如引物都用3H标记，从理论上计算，所得DNA分子中含有3H标记的占________。(4)假定DNA片段含200对脱氧核苷酸，经3次扩增，从理论上计算还需要提供________个游离脱氧核苷酸。考点互动探究典例追踪分别与DNA片段两端碱基互补，其作用是引导合成DNA子链，还26考点互动探究[解析](1)PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程。(2)PCR扩增过程中通过95℃高温处理，使DNA分子的双螺旋结构打开，形成单链DNA分子；在生物体内，DNA分子解旋形成单链是在解旋酶的作用下打开氢键完成的。(3)分析题图可知，该图经过一次循环形成了2个DNA分子，如果引物都用3H标记，从理论上计算，所得2个DNA分子中含有3H标记。(4)DNA片段含200对脱氧核苷酸，经3次扩增，形成了8个DNA分子，其中只有两条DNA单链上没有引物，因此该过程中需要的游离的脱氧核糖核苷酸数是200×2×(8－1)－14×20＝2520(个)。[答案](1)DNA复制(2)使DNA的两条链彼此分开(或解旋)解旋氢(3)两单链DNA

100%(4)2520考点互动探究[解析](1)PCR技术的原理是模拟生物体内D27考点三蛋白质工程基因工程和蛋白质工程的比较考点互动探究基因工程蛋白质工程操作环境(场所)生物体外生物体外操作核心基因基因操作起点目的基因预期的蛋白质功能基本过程剪切→拼接→导入→表达确定蛋白质功能→应有的高级结构→应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列→改造的蛋白质实质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需要的生物类型或生物产品(基因的异体表达)定向改造或生产人类所需的蛋白质结果生产自然界已存在的蛋白质人类需要的新基因，可以创造出自然界不存在的蛋白质考点三蛋白质工程基因工程和蛋白质工程的比较考点互动探究基因281．[2015·全国卷Ⅱ]已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的____________进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。考点互动探究典例追踪所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_____________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_____________________________。(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，通过_______________和________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物__________进行鉴定。1．[2015·全国卷Ⅱ]已知生物体内有一种蛋白质(P)29考点互动探究[解析]本题考查蛋白质工程的相关知识。(1)若要改变蛋白质的功能，就要对蛋白质的结构进行改造，而从材料中的内容，可以看出是改造了氨基酸的序列。(2)获得P1基因的途径有对原基因(P)进行修饰或者根据氨基酸序列直接合成目的基因(P1)。中心法则即遗传信息的传递途径，包括遗传物质(DNA或RNA)的复制和转录、翻译、逆转录的过程。(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。该目的基因表达产生相应的蛋白质，为确定该蛋白质是否符合需要，还需对蛋白质的生物功能进行鉴定。[答案](1)氨基酸序列(或结构)(2)P

P1

DNA和RNA(或遗传物质)

DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能考点互动探究[解析]本题考查蛋白质工程的相关知识。[答案]30考例考法直击1．

[2016·全国卷Ⅰ]某一质粒载体如图12­36­12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BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ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：图12­36­12考例考法直击1．[2016·全国卷Ⅰ]某一质粒载体如图131考例考法直击(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_______________________(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____________。考例考法直击(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条32考例考法直击[答案](1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞[解析]本题考查基因工程中质粒作为运载体的特点、基因表达载体的构建与筛选等相关知识，主要考查学生的灵活应用能力。(1)质粒载体作为基因工程的运载工具，需要有一个至多个限制酶切位点、能够在宿主细胞中进行自我复制、有标记基因。(2)未被转化的和仅含环状目的基因的细胞都不含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素的培养基上都不能生长，所以不能区分出来；含有质粒载体的细胞和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞都含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素的培养基上都能生长，所以也不能区分出来。由于含有质粒的大肠杆菌中有四环素抗性基因，在含四环素的培养基上能生长，而重组质粒的四环素抗性基因被破坏，所以含重组质粒的大肠杆菌在含四环素的培养基上不能生长，由此区分出含质粒载体的大肠杆菌和含重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体不能独立完成代谢，其DNA复制在大肠杆菌细胞中进行，需大肠杆菌细胞提供原料、酶和能量等。考例考法直击[答案](1)能自我复制、具有标记基因(2)33考例考法直击2．[2016·全国卷Ⅲ]图12­36­13(A)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性核酸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EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。图12­36­13考例考法直击2．[2016·全国卷Ⅲ]图12­36­13(34考例考法直击根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamHⅠ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12­36­14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_____________________。图12­36­14(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__________________________________。考例考法直击根据基因工程的有关知识，回答下列问题：图12­335考例考法直击[答案](1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶[解析]本题考查基因工程的操作工具及操作步骤等方面的知识。(1)由于限制酶BamHⅠ与Sau3AⅠ切割后的黏性末端相同，所以经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)基因表达载体的启动子和终止子应分别位于目的基因的首端和尾端，甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录。(3)常见的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶。考例考法直击[答案](1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的36考例考法直击3．[2015·全国卷Ⅰ]HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________，以其作为模板，在__________的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是___________________________________________________________。(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。考例考法直击3．[2015·全国卷Ⅰ]HIV属于逆转录病毒37考例考法直击[答案](1)RNA逆转录酶cDNA(或DNA)(2)抗体抗原抗体特异性结合(3)T(或T淋巴)(4)监控和清除[解析]

(1)由于HIV属于逆转录病毒，其遗传物质为RNA，因此用基因工程方法制备HIV的某蛋白时，可先提取HIV中的RNA，以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成DNA，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。(2)抗原注入机体后，可刺激机体产生抗体。抗体会和抗原发生特异性结合，利用该方法可检测受试者血清中的HIV。(3)HIV主要感染和破坏患者的部分T细胞，降低患者免疫系统的防卫功能。(4)人体免疫系统可监控和清除癌细胞，由于艾滋病患者免疫功能缺陷，所以容易发生恶性肿瘤。考例考法直击[答案](1)RNA逆转录酶cDNA(或D38考例考法直击4．

[2014·新课标全国卷Ⅱ]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3∶1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“同源染色体的两条上”)。考例考法直击4．[2014·新课标全国卷Ⅱ]植物甲具有极39考例考法直击[答案](1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上[解析]

(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含生物基因组的全部基因，cDNA文库是以mRNA反转录后构建的，只含有已经表达的基因，即部分基因。(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。要确认目的基因是否表达，可检测是否产生了目的基因的表达产物，即耐旱的相关蛋白质；也可以通过个体的表现型来检测，即观察检测其耐旱性情况。(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，相当于耐旱纯合子，则子代将全部表现为耐旱，不会出现性状分离；如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型相当于杂合子，自交后代出现耐旱∶不耐旱＝3∶1的性状分离比。考例考法直击[答案](1)全部部分(2)筛选[解析]40教师备用习题1．

[2016·吉林三模]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构建基因表达载体，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。(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，应选用下图中的何种Ti质粒？________。

教师备用习题1．[2016·吉林三模]回答利用农