选修三现代生物科技专题第30讲基因工程

选修三现代生物科技专题

第30讲基因工程

最新考纲近三年考情

2018•天下卷I(38)、2018•天下卷

1.基因工程的落生(I)

11(38)、

2.基因工程的道理及技巧(含PCR技

2017•天下卷I(37)、2017•天下卷

巧)(11)

11(37)、

3.基因工程的应用(II)

2017•天下卷01(37)、2016•天下卷

4.卵白质工程(I)

I(40)、

5.试验：DNA的粗提取与判定

2016•天下卷111(40)

考点一基因工程的全然东西及操纵过程

I考点自主梳理|夯基固本提精华

1.基因工程的全然东西

制爰圾主要从姬生物中分离纯化而来

析

限作用识别特定的核甘酸序列并切开特定部位的两个

制一“核甘酸之间的磷酸二酯键

阿

维L产生黏性末端或平末端

(2)DNA连接酶

①感化：将限度酶切割上去的DNA片断拼接成DNA分子。

②范例

常用范例E-co〃DNA连接酶T4DNA连接酶

起源年夜肠杆菌T4噬菌体

“缝合”黏性末了跟平末

功能只"缝合"黏性末了

7

结果规复被限度酶切开的两个核昔酸之间的磷酸二醋键

(3)载体

〃化学本质：双链环状DNA分子

①质粒I［能自我复制

1常用）［特用《有一个至多个限度酶切割位点

<〔有特不的标记基因

②其余载体：入噬菌体衍生物、动动物病毒等。

③载体的感化：携带外源DNA片断进入受体细胞。

2.基因工程的全然操纵次序

从基因文库中获取

目的

人工［利用mRNA反转录合成

基因的-合成I通过DNA合成仪用化学方法人工合成

获取

利用PCR技术扩增

一目的基因

基因RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因

一启动子:

达

表转录

体

载终止子：RNA聚合酶脱离部位，终止转录

构

的

建标在基因作用为鉴别受体细胞中是否含有目的

,基因

—复制原点：载体自我复制的起点

将目的「植物细胞：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法

基因导

--动物细胞：显微注射法（注射到受精卵内）

入受体

细胞-微生物细胞：感受态细胞法（Ca?+处理）

利用DNA分子杂交技术检测目的基因是否

分整合到受体细胞染色体DNA上

子

目的水—利用分子杂交技术检测目的基因是否转录

平

基因的-利用抗原-抗体杂交检测目的基因是否翻译

检测与

鉴定一个体水平：鉴定中:组性状是否表达（病原体感染法）

I应试对接高考I感梧高考莪妮律；

1.（2018•天下卷I,38）答复以下咨询题：

（1）博耶（H.Boyer）跟科恩（S.Cohen）将非洲爪蟾核糖体卵白基因与质粒重组后导

入年夜肠杆菌细胞中进展了表白。该研究除证实了质粒可以作为载体外,

还证实了

_（答出两点即可）。

（2）体外重组的质粒可通过Ca2+参加的方法导入年夜肠杆菌细胞；而

体外重组的噬菌体DNA平日需与组装成完整噬菌体后，才能通过侵

染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，

可作为重组噬菌体宿主细胞的是o

（3）真核生物基因（目标基因）在年夜肠杆菌细胞内表白时，表白出的卵白质

可以会被落解。为防止卵白质被落解，在试验中应选用的年夜肠杆

菌作为受体细胞，在卵白质纯化的过程中应增加的克制齐人

剖析（1）两位科学家将非洲爪蟾核糖体卵白基因与质粒重组后导入年夜肠

杆菌细胞中并进展了表白，因此，该研究可以证实：质粒可以作为载体,

真核细胞的基因在原核细胞中也可以表白（差别生物共用一套暗码子）、体

外重组的质粒可以进入受体细胞等。（2）目标基因进入受体细胞内，同时在受

体细胞内保持动摇跟表白的过程称为转化，将质粒导入年夜肠杆菌时，常

用的转化方法是：起首用Ca2+处理年夜肠杆菌细胞，使其成为感触态细胞。

噬菌体DNA不侵染才能，体外重组的噬菌体DNA平日需与外壳卵白组装成

完整噬菌体才能实现侵染过程。噬菌体多寄生在细菌中，但不克不及寄生在

心肌细胞跟叶肉细胞中。（3）假设要使卵白质不被落解，那么年夜肠杆菌体

内不克不及存在卵白酶，因此，试验中应选用卵白酶缺点型的年夜肠杆菌

作为受体细胞。同理，在卵白质纯化过程中，也不克不及使卵白质落解，因

此，应增加卵白酶克制剂。

谜底（1）体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中

表白（2）转化外壳卵白（或答噬菌体卵白）细菌（3）卵白酶缺点型卵

白酶

2.（2019•广东深圳调研）据报道，美国科研职员通过基因转移技巧，从全然上

治愈了试验小鼠所患的I型糖尿病，这种技巧把选定的X基因输入胰腺，这

些基因随后掉掉落整吞并促使消化系统跟其余范例的细胞制作胰岛素，

请答复以下咨询题：

⑴在基因工程中，X基因称为。使用PCR技巧扩增X基因时，需要在

反应系统中增加的无机物资是、、4种脱氧核糖核昔酸跟

耐热性的DNA聚合酶，扩增过程在PCR扩增仪中实现。

⑵将X基因导入小鼠体内之前，需要操纵的核心步调是

此步调最常用的运载东西是,所需要的酶是限度酶跟。

(3)X基因的检测可从分子程度跟个人程度两方面进展，在分子程度上平日采

纳技巧检测X基因是否导入受体细胞，在个人程度上应检测

剖析(1)按照题意分析，研究职员通过基因转移技巧，将选定的X基因输

入胰腺，说明X基因是目标基因；使用PCR技巧扩增目标基因时，需要在

反应系统中增加的无机物资有引物、模板DNA、4种脱氧核糖核甘酸等，

还需要耐热的DNA聚合酶。(2)基因工程的核心步调是基因表白载体的构建,

该过程常用的运载体是质粒，需要先用限度酶切割目标基因跟质粒，而后

用DNA连接酶将目标基因跟质粒连接起来。(3)在分子程度上检测X基因是

否导入受体细胞，可以使用DNA分子杂交技巧；按照题干信息可知，X基

因导入胰腺细胞后，可以治愈试验小鼠所患的I型糖尿病，因此在个人程度

上检测X基因是否导入受体细胞，应当检测试验小鼠所患的I型糖尿病是否

被根治。

谜底(1)目标基因引物模板DNA⑵基因表白载体的构建质粒

DNA连接酶(3)DNA分子杂交试验小鼠所患的I型糖尿病是否被根治

I题后反思I

(1)基因组文库与cDNA文库的比较

文库范例cDNA文库基因组文库

某种生物发育的某个某种生物体内全部

时期的rnRNADNA

反转录限制酶

构建基因文库的过程

cDNA许多DNA片段

与载体、连接导入分别与载体连接导入

受体菌群体受体菌群体

文库巨细小年夜

基因中启动子无有

基因中内含子无有

基因几多某种生物的部分基因某种生物的全体基因

物种间的基因交换可以部分基因可以

基因文库的组建过程就应用了基因工程的全然操纵

说明步调。从基因文库中猎取目标基因的长处是操纵轻

便，缺点是义务量年夜，存在必定的盲目性

（2）农杆菌转化法道理

动物受伤害时伤口嘉奖泌物（酚类化合物）可吸引农杆菌一农杆菌中Ti质粒上

的T—DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上（假设将目标

基因拔出到Ti质粒的T—DNA上，那么目标基因将被一起带入）。

（3）受体细胞的抉择

受体细胞常用动物受精卵或体细胞（经构造培养）、动物受精卵（一般不用体细

胞）、微生物（年夜肠杆菌、酵母菌）等。要剖析糖卵白、有生物活性的胰岛素

那么必须用真核生物酵母菌（需内质网、高尔基体的加工、排泄）；一般不用支

原体，缘故是它营寄生生涯；必定不克不及用哺乳动物成熟的红细胞，缘故

是它无细胞核，也不核糖体等细胞器，不克不及剖析卵白质。

考点二基因工程的应用及卵白质工程

|考点自主椅理|夯基固本提精华

1.基因工程的应用

⑴动物基因工程：用于进步动物成长速率从而进步产品产量；用于改良

畜产品质量;用转基因动物花费药物；用转基因动物作器官移植的供体等。

（2）动物基因工程：培养抗虫转基因动物（如抗虫棉）、抗病转基因动物（如转

基因烟草）跟抗逆转基因动物（如抗寒番茄）；使用转基因改良动物的品质（如

新把戏矮牵牛）。

2.基因诊断与基因治疗

（1）基因诊断：又称为DNA诊断，是采纳基因检测的方法来揣摸患者是否出

现了基因异样或携带病原体。

（2）基因治疗

①观点：把畸形基因导入病人体内,使该基因的表白产品发挥功能，从而

到达治疗疾病的目标。

②后果：将腺甘酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，使淋巴细胞能发生

腺背酸脱氨酶，而后，再将这种淋巴细胞转入患者体内，从而治疗复合型免疫

缺点症。

从病人体内获得某种细胞，在

体外完成基因转移.再输EI患

者体内

宜接向人体组织细胞中转移至

因

3.卵白质工程

⑴观点

尹蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系

剖上当基因修饰或基因合成

析

概

念"改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质

目为根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质

一结构进行分子设计

(2)全然流程

预期卵白质的功能一计划预期的卵白质的构造f

推测应有的氨基酸序列寻到相对应的脱氧核昔酸序列

。边角拾遗

1.科学家将药用卵白基因与乳腺卵白基因的启动子等调控组件重组在一起，

通过显微打针等方法，导入哺乳动物的受精卵中,而后，将受精卵送入母体

内，使其成长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳斯后，可以通过分泌

的乳汁来花费所需要的药品，因此称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。

2.用于基因治疗的基因有三类。第一类是从健康人体上不离掉掉落的功能

畸形的基因，用以代替病变基因，或依靠其表白产品，来弥补病变基因带

来的心理缺点，如对血友病跟地中海血虚病的治疗。第二类是反义基因，即

通过发生的mRNA分子，与病变基因发生的mRNA进展互补，来阻断非畸形

卵白质剖析。第三类是编码可以杀逝世癌变细胞的卵白酶基因，又叫做自

杀基因O

I应试对接高考I感椿高考我规律

1.（2018•海南卷，31）甜卵白是一种高甜度的特不卵白质。为了改良黄瓜的品

质，科学家采纳农杆菌转化法将一种甜卵白基因胜利导入黄瓜细胞，掉掉落

了转基因植株。答复以下咨询题：

（1）用农杆菌沾染时，应优先选用黄瓜（填“受伤的〃或“完整的〃）叶

片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的来由是

⑵假设在转基因黄瓜中检测到这种甜卵白，那么说明该重组质粒中

已转移到动物细胞中且可以表白；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基

因植株杂交，发觉子代中含甜卵白个人数与不含甜卵白个人数之比为1：1,

那么说明甜卵白基因已经整合到（填“核基因组〃“线粒体基因组〃

或“叶绿体基因组〃）中。

⑶假设某种转基因作物因为受到病毒沾染而减产，假设要以该转基因作物

为材料获得脱毒苗，应选用作为外植体进展构造培养。

⑷平日，基因工程操纵要紧有4个步调，即目标基因猎取、重组表白载

体的构建、将目标基因导入受体细胞、目标基因的检测与判定。因此，基因

工程的含意可归纳综合为

剖析（1）当动物体受到伤害时，伤口处的细胞会排泄年夜批的酚类化合

物，吸引农杆菌移向这些细胞，因此用农杆菌沾染时，优先选用黄瓜受伤的叶

片。

⑵假设在转基因黄瓜中检测到这种甜卵白，说明目标基因一甜卵白基因

在受体细胞中已经实现表白；假设甜卵白基因整合到线粒体基因组或叶绿体

基因组中，在遗传时按照母系遗传，不会出现牢固的不离比，因此子代中含

甜卵白个人数与不含甜卵白个人数之比为1：1,那么说明甜卵白基因已经整

合到核基因组。

（4）基因工程是指按照人们的欲望，进展严峻的计划，并通过体外DNA重组跟

转基因等技巧，赐与生物新的遗传特征，从而制作出符合人们需要的更

生物范例跟生物产品。

谜底（1）受伤的叶片伤口处的细胞开释出年夜批酚类物资，可吸引农杆

菌移向这些细胞

⑵甜卵白基因核基因组（3）茎尖（4）按照人们的欲望进展计划，并通过体

外重组跟转基因等技巧，赐与生物新的遗传特征，制作出符合人们需要

的更生物范例

2.（2019•河南顶级名校联考）如图表示使用乳腺生物反应器花费某种动物卵

白的流程表示图，请分析答复以下咨询题：

|预期蛋白质功能||预期的蛋白质|

⑴该花费流程中应用到的现代生物技巧有、（写出此中两

种）。

（2）图中A、B分不表示、-

⑶为进步培养胜利率，进展②过程之前，对早期胚胎的处理是取其部分细

胞用目标基因探针进展检测，对受体动物的处理是用

进展同期发情处理。

（4）卵白质工程中，要对卵白质构造进展计划改革，必须通过基因润饰或

基因剖析来实现，而不开门见山改革卵白质，道理是

剖析（1）据图分析，涉及的现代生物技巧有卵白质工程、基因工程、早期

胚胎培养技巧、胚胎移植技巧等。（2）卵白质工程全然道路：预期卵白质

功能一计划预期的卵白质构造一推测应有氨基酸序列一寻到对应的脱氧核

甘酸序歹人基因）；基因工程技巧的全然步调：目标基因的猎取一基因表白

载体的构建一将目标基因导入受体细胞一目标基因的检测与判定。（3）胚胎移

植之前，采纳DNA分子杂交技巧对早期胚胎进展基因检测或基因诊断，可进

步培养胜利率。为进步胚胎移植胜利率，该过程可用促性腺激素对受体动物

进展同期发情处理。（4）卵白质工程中，要对卵白质构造进展计划改革，必

须通过基因润饰或基因剖析来实现，而不开门见山改革卵白质，缘故是

改革后的基因可以遗传，且改革基因易于操纵。

谜底（1）卵白质工程基因工程（胚胎移植技巧）（任写两种）

⑵推测应有的氨基酸序列基因表白载体

（3）DNA（核酸）分子杂交促性腺激素

（4）改革后的基因可以遗传，改革基因易于操纵

I题后归纳I

卵白质工程与基因工程的比较

工程卵白质工程基因工程

定向改革生物的遗传特征，以获

定向改革或花费人类所需卵白

本质得人类所需的生物范例或生物产

质

品

结果花费天然界中不的卵白质花费天然界中已有的卵白质

卵白质工程是在基因工程的根底上延长出来的第二代基因工程，因为

联系对现有卵白质的改革或制作新的卵白质，必须通过基因润饰或基因

剖析实现

考点三PCR技巧与DNA的粗提取与判定

|考点自主椅理|夯基,固本提精华

LPCR技巧

咨是一项在生物体外复制特定DNA片段的

—核酸合成技术

(1)“更短时间内大量扩增目的基因

原理

归纳―>DNA双链复制

PCR前提有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便根

技术“据这一序列合成引物

釜件

「一引物、DNA模板、Taq酶、四种脱氧核甘酸

（2）PCR反应过程

过程说明图解

^.1111111111111

变性当温度回升到翼工以上时，双链DNA解旋为单链|约95t

3।।।।।।।।।।।■>a111111111113

温度着落到包Q阁下，两种引物通过碱基互补配

VJ1LLLLIJI,,UyiLLLU.：，

复性3

,引物I引物n,

对与两条单链DNA联合

72℃阁下时，KzgDNA聚合酶有最年夜活性，可

延长,LLIJJJLLLUI'VvilLLlJLLLIJl

引物1引物n

使DNA新链由5,端向3,端延长

(3)结果：上述三步反应实现后，一个DNA分子就酿成了两个DNA分子，

跟着重复次数的增多，DNA分子就以2"的方法增加。PCR的反应过程全

然上在PCR扩增仪中实现的。

2.DNA的粗提取与判定

(1)试验道理

一溶解度：DNA在().14mol/L的NaCl中溶解度

「最低；DNA不溶于酒精

(原理V

〈剖哂浦水溶

J7「DNA的鉴定：DNA+二苯胺试剂竺3蓝色

⑵操纵流程

材料的选取I选用必a含量相对较高的生物组织

破碎细胞鸡血细胞一加里屋一用玻璃棒搅拌

(以鸡血为例)一用纱布过滤一收集滤液

利用DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解

去除杂质|一度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除

杂质

.将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积

DN；的析出|一相等的、冷却的体积分数为95%的酒精

溶液

U在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯

DNA的鉴定|一胺试剂*混合均匀后将试管在沸水中加

热5min,溶液变成蓝色

|应试对接高考|感悟高考找规律

1.(2018•经典高考)为花费存在特定功能的a—淀粉酶，研究职员从某种海洋

细菌中克隆了a—淀粉酶基因(1656个碱基对)，使用基因工程年夜批制备a—

淀粉酶，试验流程如图。请答复以下咨询题：

|a-淀粉酶基即|表达载体|

构建重组表达丽

I_____「_____

转化大肠杆菌

使重组表达载体进入宿主细胞

工程菌的筛选皆巍

I厂1

工程菌的大量培养

a-淀粉酶产品分析

⑴使用PCR技巧扩增a—淀粉酶基因前，需先获得细菌的

(2)为了便于扩增的DNA片断与表白载体连接，需在引物的端加上

限度性酶切位点，且常在两条引物上计划参加差别的限度性酶切位点，要

紧目标是

(3)进展扩增时，反应的温度跟时刻需按照具体情况进展设定，以下选项中

的设定与引物有关，的设定与扩增片断的长度有关。(填序号)

①变性温度②退火温度③延长温度④变性时刻⑤退火时刻⑥延

长时刻

(4)如图表示抉择获得的工程菌中编码a—淀粉酶的mRNA的部分碱基序列:

5'—AUGCCAUCAACAAAUACUAACACUU......—3'

图中虚线框内mRNA片断包含个暗码子，如虚线框后的序列未知，

猜测虚线框后的第一个暗码子最多有种。

⑸获得工程菌表白的a—淀粉酶后，为探究妨碍酶活性的因素，以浓度为

1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如表所示：

50(mmol,L1)50(mmol-L!)50(mmoLLi)

缓冲液

Na2HPO4-KH2PO4Tris-HClGly-NaOH

PH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5

酶相对活性％25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8

按照上述试验结果，开端揣摸该a—淀粉酶活性最高的前提为

剖析（1）使用PCR技巧扩增a—淀粉酶基因前，需先获得细菌的基因组DNA。

⑵构建重组DNA分子时，需用限度性核酸内切酶处理目标基因跟载体，故

需要在引物的夕端增加限度性酶切位点，且常在两条引物上计划增加差别

的限度性酶切位点，如斯可以使DNA片断按照必定偏向拔出表白载

体，防止目标基因或载体自身的黏性末了之间互相连接以及目标基因与载体

反向连接。（3）使用PCR技巧进展扩增时，退火温度的设定是成败的要害,退

火温度过高会使引物无奈与模板的碱基配对，因此退火温度的设定与引物有

关；延长时刻的设定与扩增片断的长度有关。（4）暗码子由mRNA上相邻的

3个碱基构成，因此该片断的24个碱基包含8个暗码子。该片断后面的第

一个碱基为U,因此后面的暗码子最多可以有4X4=16（种），按照题干信息及

题中给出的mRNA序列可知，虚线框后第一个暗码子不可以是停止暗码子，

因此理论最多有13种暗码子。（5）由表格数据可知，该a—淀粉酶活性最高的

前提是pH为8.5,缓冲液为50mmol/LTris-HClo

谜底⑴基因组DNA（2）5，使DNA片断能定向拔出表白载体，增加自

连（3）②⑥（4）813（5）pH为8.5,缓冲液为50mmoL/LTris—HC1

2.（2019•汉中市质检）答复以下有关PCR过程的咨询题：

（DPCR的每次轮回可以分为三步。假设在PCR反应中，只需一

个DNA片断作为模板，请盘算在5次轮回后，反应物中年夜概有

个如斯的DNA片断。

（2）请用简图表示出一个DNA片断在PCR反应中第二轮的产品。

⑶简述PCR技巧的要紧应用（请求3项以上）。

剖析（l）DNA复制时两条链均作为模板，进展半保存复制，因此复制5次后

掉掉落的子代DNA分子数为25=32。（2）新剖析的DNA链带有引物，而最

初的模板DNA的两条链不带有引物。（3）PCR技巧可以对DNA分子进展扩

增，因此可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆跟DNA序

列测定等方面。

谜底⑴变性、复性跟延长32(2)如以下列图

_______引物n

111।।1r1

引物I

111iiiii

引物I引物n

__1_1iiiii

引物I引物口

1

(3)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆跟DNA序列测定(此中3

项即可)

澄清易错易混•强化科学思维

［易错易混］

易错点1目标基因的拔出不是“随便〃的

点拨目标基因的拔出位点不是随便的：基因表白需栗启动子与停止子的

调控，因此目标基因应拔出到启动子与停止子之间的部位，假设目标基因

拔出到启动子内部，启动子将掉掉落原功能。

易错点2启动子N肇端暗码子，停止子W停止暗码子，对标记基因的感

化不清楚

点拨(1)启动子：一段有特不构造的DNA片断，位于基因的首端。它是RNA

聚合酶识不、联合的部位。

(2)停止子：一段有特不构造的DNA片断，位于基因的尾端。感化是使转录

过程进展。

⑶肇端暗码子跟停止暗码子位于mRNA上，分不把持翻译过程的启动跟

停止。

(4)标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其感化是鉴不受体细胞

中是否含有目标基因(目标基因是否导入胜利),从而将含目标基因的细胞

抉择出来。

易错点3切取目标基因与切取载体时并非“只能〃应用“统一种酶〃

点拨(1)在猎取目标基因跟切割载体时平日用同种限度酶，以获得一样的

黏性末了。但假设用两种差别限度酶切割后形成的黏性末了一样时，在

DNA连接酶的感化下目标基因与载体也可以连接起来。

(2)为了防止载体或目标基因的黏性末了自己连接即所谓“环化〃，可用差别

的限度酶分不处理目标基因跟载体，使目标基因两侧及载体上存在两个差

别的黏性末了。

［标准答题］

下表中列出了几多种限度性核酸内切酶识不序列及其切割位点，图1、图2

中箭头表示相干限度性核酸内切酶的酶切位点。请答复以下咨询题：

限度酶BamHIHindUIEcoRISmaI

识不序列J

GGATCCAA（；CTTGAATTCCCCGGG

TTCGAACTTAAGGGGCCC

及切割位点CCTAGGA1

目的

基因

EcoREcoR

I川川川1［川川川甘~外源DNA

B"，nH1SmaIHindIII

图1图2

(1)组建幻想的载体需要对天然的质粒进展改革，人工改革质粒时，要使目

标基因能胜利表白，还应拔出。假设对图中质粒进展改革，拔出

的SmaI酶切位点越多，质粒的热动摇性越低仍然越高？

(2)用图中的质粒跟外源DNA构建重组质粒，是否应用SmaI切割？什么缘

故？

(3)构建重组质粒时是否应用及《汨1跟两种限度酶同时处理质粒、

外源DNA?,来由是

(4)重组质粒中抗生素抗性基因的感化是为了

答卷采样错因分析

考虑咨询题不单方面，不细心分析题中的图示

（|?检事

质粒。

准确谜底：启动子跟停止子

⑵彳瞅国力6MAi玲卒/，敢沁执

上体）和外源雅帕日崂网

思维定势，理解过错，误认为构建重组质粒时只

能应用统一种限度酶切割。

准确谜底：能，可以禁止质粒跟含目标基因

的外源DNA片断自身环化

（4）光明和即糜有&遢©舫娜8

随堂•真题&猜测

1.（2017.天下卷n,38）几多丁质是很多真菌细胞壁的主要身分，几多丁

质酶可催化几多丁质水解。通过基因工程将几多丁质酶基因转入动物体内，

可增强其抗真菌病的才能。答复以下咨询题：

⑴在进展基因工程操纵时，假设要从动物体中提取几多丁质酶的mRNA,

常选用嫩叶而不选用老叶作为试验材料，缘故是

提取RNA时，提取液中需增加RNA酶克制剂J,其目标是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA,其道理是

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑶假设要使目标基因在受体细胞中表白，需要通过质粒载体而不克不及开

门见山将目标基因导入受体细胞，缘故是

________________________________________________（答出两点即可）。

（4）当几多丁质酶基因跟质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键

是。

⑸假设获得的转基因植株（几多丁质酶基因已经整合到动物的基因组中）抗

真菌病的才能不进步，按照核心法那么分析，其可以的缘故是

剖析（1）在进展基因工程操纵时，假设要从动物体中提取几多丁质酶的

mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为试验材料，缘故是相对于老叶而言嫩叶

构造细胞更轻易被分裂。提出RNA时，提取液中需增加RNA酶克制剂，

其目标是防止RNA落解。（2）以mRNA为材料获得cDNA的道理是在逆转录

酶的感化下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原那么可以剖析cDNA。

（3）假设要使目标基因在受体细胞中表白，需要通过质粒载体而不克不及开

门见山将目标基因导入受体细胞，缘故是目标基因无复制原点且目标基因

无表白所需启动子。（4）DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。（5）假

设获得的转基因植株不存在所期望的性状表示，按照核心法那么分析，其

可以的缘故是目标基因的转录或翻译异样。

谜底（1）嫩叶构造细胞易分裂防止RNA落解

（2）在逆转录酶的感化下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原那么可以剖

析cDNA

⑶目标基因无复制原点；目标基因无表白所需启动子

（4）磷酸二酯键

⑸目标基因的转录或翻译异样

2.（2020.高考猜测）口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物沾染病，现在

常用接种弱毒疫苗的方法防备。疫苗的要紧身分是该病毒的一种构造卵白

VPL科学家实验使用转基因番茄来花费口蹄疫疫苗，过程如以以下列图所

示。请据图答复。

⑴口蹄疫病毒的VPI卵白进入动物体内，能引起机体发生特异性免疫反应。

VPI卵白在免疫中称为。

(2)口蹄疫病毒的遗传物资为RNA,要获得VPI基因可用的方法剖析

DNA,再用限度性核酸内切酶将VPI基因片断切下。

(3)以以下列图中将VPI基因拔出质粒，可以只用EcoRi酶同时切割质粒跟

VPI基因，也可以应用BamHI跟两种限度酶同时酶切质粒跟VPI

基因，后一个方法的长处在于可以防止o

EcoRI目的基因EcoR1

BamHISmaIHindDI

(4)构建重组质粒，不克不及应用SmaI酶切割，缘故是

限度酶BamHIHindIIIEcoRISmaI

l

识不序列及GGATCCAAGCTTGAATTCCCCGGG

切割位点CCTAGGTTCGAACTTAAGGGGCCC

tttt

⑸假设对上图中质粒进展改革，拔出的SmaI酶切位点越多，质粒的热动摇

性怎样变更，什么缘故？

(6)番茄构造细胞存在性，因此，可以使用动物构造培养技巧将

导入目标基因的番茄构造细胞培养成完整植株。

⑺怎样检测目标基因是否胜利导入番茄？。

谜底(1)抗原(2)逆转录(反转录)(3)自身环化(及反向连接)(4)假设应用

SmaI酶切割，将会破坏质粒的抗性基因(标记基因)，同时也会破坏目标基因

片断

(5)SmaI识不的DNA序列只需G跟C,而G跟C之间可以形成三个氢键,

A跟T之间可以形成二个氢键，因此SmaI酶切位点越多，热动摇性就越高

(6)万能

(7)DNA分子杂交

课后•强化练习

（时刻：35分钟）

暹第二a注重科学思维提能力

1.（2019•湖北七市教科研合作体模拟）基因工程是从分子程度对基因进展操纵，

从而实现人们定向改革生物，掉掉落人们所需要的生物性状或生物产品

的技巧。目标基因的猎取是基因工程的第一步，稀有的方法是构建基因组文

库。请分析并答复以下咨询题：

（1）构建基因组文库的一般步调：

①提取某种生物体内的,

用恰当的限度酶处理，掉掉落必定范畴巨细的DNA片断；

②DNA片断分不与载体联合，掉掉落重组载体；

③将重组载体导入的群体中储存，基因组文库构建实现。

⑵与基因组文库比拟，cDNA文库的基因数相对要少。其缘故是

⑶载体与DNA片断联合前，需要应用同种的限度酶处理。其目标是

（4）受体菌被导入重组DNA分子之前，常用处理，进步导入的胜利率。

剖析（1）构建基因组文库的一般步调为：①提取某种生物体内的全体DNA或

全体基因，用恰当的限度酶处理，掉掉落必定范畴巨细的DNA片断；

②DNA片断分不与载体联合，掉掉落重组载体：③重组载体导入受体菌的

群体中储存，基因组文库构建实现。（2）cDNA文库只能收集到某生物发育到某

时代已发生转录的基因，而基因组文库能收集到该生物的全体基因，因此与

基因组文库比拟，cDNA文库的基因数相对要少。（3）载体与DNA片断联合前,

需要应用同种的限度酶处理，以获得与DNA片断一样的黏性末了。（4）

将重组DNA导入受体菌群之前，常用钙离子处理，以进步导入的胜利率。

谜底（1）全体DNA或全体基因受体菌（2）cDNA文库只能收集到某生物

发育到某时代已发生转录的基因.而基因组文库能收集到该生物的全体基因

⑶获得与DNA片断一样的黏性末了（4）Ca2+

2.（2019•山西太原模拟）基因疗法所涉及的基因工程技巧要紧有三种，包含病

毒载体导入、基因（编纂）跟细胞改革。请答复：

⑴第一种是将通过载体送入目标细胞让其发挥感化。该技巧用来

通报基因的载体多是病毒类载体，因为它们能。通过基因改

革后，这些作为载体的病毒存在的特色。

⑵第二种是开门见山通过基因（编纂）技巧修复目标细胞的。基因

（编纂）技巧可以到达增加基因、消除基因或者的后

果。

⑶第三种那么是从患者体内提取细胞在体外进展修改而后再从新输回患者

体内发挥感化。比方，对造血干细胞进展基因工程改革让其制作内源性的

凝血因子，从实践上说能接着缓解血友病病症，而不需应用治疗。

基因治疗进入了一个兼具平安性跟有效性的时代。但你认为谁人范畴中

的咨询题是

剖析（1）将目标基因通过载体送入目标细胞让其发挥感化是基因工程中

最常用的技巧伎俩，该技巧常用病毒类载体通报基因.要紧是因为某些病毒

能将基因整合进宿主细胞的DNA分子，这些作为载体的病毒跟转入的目标基

因对宿主细胞无毒性。（2）开门见山通过基因（编纂）技巧修复目标细胞的缺

点基因，可以到达增加基因、消除基因或者改正缺