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第4章 基因工程 檢測 (時間:60分鐘,滿分:100分) 一、選擇題(每小題2.5分,共50分) 1.下列有關(guān)基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述,正確的是 (　　) ①限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響?、谙拗菩詢?nèi)切酶能識別和切割RNA?、巯拗菩詢?nèi)切酶可從原核生物中提取?、芟拗菩詢?nèi)切酶的操作對象是原核細(xì)胞 A.①③ B.③④ C.②④ D.①④ 解析:限制性內(nèi)切酶主要存在于微生物中。酶的活性受溫度的影響。限制性內(nèi)切酶識別和切割的是DNA序列,而不是原核細(xì)胞。 答案:A 2.下列有關(guān)基因工程的敘述,錯誤的是(　　) A.轉(zhuǎn)基因巨型小鼠實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)載體是大鼠的線粒體 B.基因工程能定向地改變生物的遺傳性狀 C.馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞 D.用同一種限制性內(nèi)切酶分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA,可產(chǎn)生相同的末端 解析:在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因巨型小鼠的實(shí)驗(yàn)中,是以細(xì)菌的質(zhì)粒作為運(yùn)載體將含有大鼠生長激素基因的重組DNA分子導(dǎo)入小鼠受精卵中的,故A項(xiàng)錯誤。 答案:A 3.下列不可能作為基因工程受體細(xì)胞的是(　　) A.動物的受精卵 B.人的神經(jīng)細(xì)胞 C.大腸桿菌細(xì)胞 D.酵母菌細(xì)胞 解析:動植物的受精卵均可作為基因工程的受體細(xì)胞,以培育成轉(zhuǎn)基因動植物。大腸桿菌細(xì)胞和酵母菌細(xì)胞是人們常利用的受體細(xì)胞,它們具有很強(qiáng)的繁殖能力,是生產(chǎn)某些藥品的良好實(shí)驗(yàn)材料。人的神經(jīng)細(xì)胞高度分化,失去分裂能力,不能作為基因工程的受體細(xì)胞。 答案:B 4.限制性內(nèi)切酶可識別并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下圖為4種限制性內(nèi)切酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ及BglⅡ的識別序列及每一種限制性內(nèi)切酶的特定切割部位。 其中切割出來的DNA片段末端可以互補(bǔ)結(jié)合的兩種限制性內(nèi)切酶及其末端互補(bǔ)序列分別是(　　) A.BamHⅠ和EcoRⅠ;末端互補(bǔ)序列:—AATT— B.BamHⅠ和HindⅢ;末端互補(bǔ)序列:—GATC— C.BamHⅠ和BglⅡ;末端互補(bǔ)序列:—GATC— D.EcoRⅠ和HindⅢ;末端互補(bǔ)序列:—AATT— 解析:BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端堿基能互補(bǔ)配對,互補(bǔ)序列為—GATC—。 答案:C 5.(2015北京高考理綜)在應(yīng)用農(nóng)桿菌侵染植物葉片獲得轉(zhuǎn)基因植株的常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟中,不需要的是(　　) A.用攜帶目的基因的農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞 B.用選擇培養(yǎng)基篩選導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞 C.用聚乙二醇誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因植株的原生質(zhì)體融合 D.用適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織生芽 解析:應(yīng)用農(nóng)桿菌侵染植物葉片獲得轉(zhuǎn)基因植株的過程中,農(nóng)桿菌攜帶目的基因侵染植物細(xì)胞從而將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞;對于導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞,需要針對標(biāo)記基因,設(shè)置選擇培養(yǎng)基進(jìn)行篩選;對獲得的含目的基因的植物細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時,需用適當(dāng)比例的生長素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織生芽;對導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞進(jìn)行組織培養(yǎng)時不涉及細(xì)胞融合,不需要用聚乙二醇誘導(dǎo)轉(zhuǎn)基因植株的原生質(zhì)體融合。 答案:C 6.下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述,正確的是(　　) A.質(zhì)粒是存在于細(xì)菌中的一種細(xì)胞器 B.質(zhì)粒改造后可用作基因工程的運(yùn)載體 C.質(zhì)粒上基因的表達(dá)不遵循中心法則 D.質(zhì)粒一般具有合成抗生素的基因以便篩選受體細(xì)胞 解析:質(zhì)粒一般含有抗生素抗性基因,而不是具有合成抗生素的基因。 答案:B 7.科學(xué)家運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將蘇云金桿菌的抗蟲基因DXT轉(zhuǎn)移到大白菜細(xì)胞中,培育出抗蟲效果很好的優(yōu)質(zhì)大白菜,減少了農(nóng)藥的使用量,減輕了農(nóng)藥對環(huán)境的污染。下列說法正確的是(　　) A.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時可以用滅活的病毒作為運(yùn)載體 B. DXT基因在大白菜細(xì)胞中沒有表達(dá) C.該技術(shù)所用的工具酶是限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶 D.限制性內(nèi)切酶的切口一定是GAATTC堿基序列 解析:目的基因?qū)雱游锛?xì)胞時所用的運(yùn)載體一般為滅活的病毒,導(dǎo)入植物細(xì)胞時一般用質(zhì)粒作為運(yùn)載體,A項(xiàng)錯誤。培育出了抗蟲效果好的大白菜,說明DXT基因在大白菜細(xì)胞中得到了表達(dá),B項(xiàng)錯誤?；蚬こ痰年P(guān)鍵是用特定的限制性內(nèi)切酶從蘇云金桿菌的DNA中“切取”DXT基因,并在某質(zhì)粒上打開切口,然后再由DNA連接酶將DXT基因與質(zhì)粒連接起來,形成重組DNA分子,C項(xiàng)正確。限制性內(nèi)切酶具有特異性,不同的限制性內(nèi)切酶識別序列不同,D項(xiàng)錯誤。 答案:C 8.在某種生物中檢測不到綠色熒光,將水母綠色熒光蛋白基因轉(zhuǎn)入該生物體內(nèi)后,結(jié)果可以檢測到綠色熒光。由此可知(　　) A.該生物的基因型是雜合的 B.該生物與水母有很近的親緣關(guān)系 C.綠色熒光蛋白基因在該生物體內(nèi)得到了表達(dá) D.改變綠色熒光蛋白基因的1個核苷酸對,就不能檢測到綠色熒光 解析:在轉(zhuǎn)基因生物體內(nèi)能檢測到綠色熒光,說明綠色熒光蛋白基因已在該生物體內(nèi)成功表達(dá)。 答案:C 9.下列有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的說法,正確的是 (　　) A.用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒 B.基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物 C.基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物 D.目前,在發(fā)達(dá)國家,基因治療已用于臨床實(shí)踐 解析:植物的抗逆性表現(xiàn)為抗蟲、抗病、抗除草劑、抗干旱、抗鹽堿等,分別是由不同的抗性基因決定的,抗蟲植物不能抗病毒?；蚬こ淘谛竽翗I(yè)上的重要應(yīng)用是改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),而不是培養(yǎng)體型巨大的動物?；蛑委熌壳疤幱诔跗诘呐R床試驗(yàn)階段。 答案:C 10.下列關(guān)于基因工程的敘述,錯誤的是(　　) A.目的基因和受體細(xì)胞均可來自動植物或微生物 B.限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性 D.運(yùn)載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá) 解析:基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來自動植物或微生物?；蚬こ讨谐Ｓ玫墓ぞ呙赣邢拗菩詢?nèi)切酶和DNA連接酶。大腸桿菌為原核生物,不含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器,不能對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,其合成的胰島素原無生物活性。運(yùn)載體中的抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因,其作用是篩選含重組DNA的細(xì)胞,不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。 答案:D 11.半乳糖血癥病人由于細(xì)胞內(nèi)不能合成半乳糖轉(zhuǎn)移酶,體內(nèi)過多的半乳糖積聚,引起肝、腦等功能受損。一位科學(xué)家用帶有半乳糖苷酶基因的噬菌體侵染患者的離體組織細(xì)胞,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些組織細(xì)胞能夠利用半乳糖了。這種治療疾病的方法稱為(　　) A.免疫治療 B.化學(xué)治療 C.基因治療 D.藥物治療 答案:C 12.基因工程生產(chǎn)人體糖蛋白時,自然狀況下的大腸桿菌不宜作為受體細(xì)胞,因?yàn)樗鄙?　　) A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體 B.線粒體和核糖體 C.高爾基體和核糖體 D.線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 解析:糖蛋白需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工,大腸桿菌是原核生物,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。 答案:A 13.為達(dá)到相應(yīng)目的,必須使用分子技術(shù)檢測的是(　　) A.攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的篩選 B.產(chǎn)生抗人白細(xì)胞介素-8抗體的雜交瘤細(xì)胞的篩選 C.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定 D.21三體綜合征的診斷 解析:目的基因的檢測和鑒定分為分子水平和個體水平。受體菌的篩選屬于個體水平,不需要分子檢測。雜交瘤細(xì)胞的篩選需用抗原—抗體雜交的方法,屬于分子水平。對抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定屬于個體水平。21三體綜合征檢測需進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng),并分析其染色體組成,屬于細(xì)胞水平。 答案:B 14.利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如下圖所示,下列敘述正確的是(　　) A.過程①不需使用反轉(zhuǎn)錄酶 B.過程②需使用解旋酶和PCR獲取目的基因 C.過程③使用的感受態(tài)細(xì)胞可用NaCl溶液制備 D.過程④可利用DNA分子雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞 解析:由mRNA獲得DNA的過程是反轉(zhuǎn)錄,需要反轉(zhuǎn)錄酶,A項(xiàng)錯誤。過程②表示用PCR擴(kuò)增目的基因,此過程不需要解旋酶,通過控制溫度達(dá)到解旋的目的,B項(xiàng)錯誤。過程③獲得感受態(tài)的大腸桿菌是使用CaCl2處理的,C項(xiàng)錯誤。鑒定目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,可以采用DNA分子雜交技術(shù),D項(xiàng)正確。 答案:D 15.下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是(　　) A.②的構(gòu)建需要限制性內(nèi)切酶和DNA聚合酶參與 B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上 C.④的染色體上若含抗蟲基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀 D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異 解析:構(gòu)建基因表達(dá)載體時,需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶參與,A項(xiàng)錯誤。含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物后,Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上,B項(xiàng)錯誤?？瓜x基因在轉(zhuǎn)基因植株中正常表達(dá)才能使其表現(xiàn)出抗蟲性狀,C項(xiàng)錯誤。植株抗蟲性狀的出現(xiàn)是由于獲得了外源基因,屬于基因重組導(dǎo)致的可遺傳變異,D項(xiàng)正確。 答案:D 16.下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述,正確的是(　　) A.切割質(zhì)粒的限制性內(nèi)切酶均特異性地識別6個核苷酸序列 B.PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是使DNA聚合酶催化不同的反應(yīng) C.通常采用抗生素合成基因作為報(bào)告基因 D.抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá) 解析:每種限制性內(nèi)切酶分別識別特定的核苷酸序列,大多數(shù)限制性內(nèi)切酶的識別序列由6個核苷酸組成,也有少數(shù)限制性內(nèi)切酶識別的核苷酸序列由4、5或8個核苷酸組成,A項(xiàng)錯誤。PCR技術(shù)中溫度在90~95 ℃時,DNA解旋為單鏈;溫度為55~60 ℃時,引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合;溫度為70~75 ℃時,4種脫氧核苷酸在DNA聚合酶作用下,合成新的DNA鏈,B項(xiàng)錯誤。作為報(bào)告基因的通常是抗生素抗性基因,C項(xiàng)錯誤。抗蟲基因成功導(dǎo)入受體細(xì)胞,也未必能正常表達(dá),是否表達(dá)需要分子水平和個體水平上的檢測和鑒定,D項(xiàng)正確。 答案:D 17.人們發(fā)現(xiàn)蛛絲蛋白比蠶絲蛋白更細(xì),但強(qiáng)度卻更大,于是有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推出其基因結(jié)構(gòu),以指導(dǎo)對蠶絲蛋白基因的修改,從而讓蠶也吐出像蛛絲一樣堅(jiān)韌的絲,此過程的名稱和依據(jù)的原理分別是 (　　) A.基因突變:DNA→RNA→蛋白質(zhì) B.基因工程:RNA→RNA→蛋白質(zhì) C.基因工程:DNA→RNA→蛋白質(zhì) D.蛋白質(zhì)工程:蛋白質(zhì)→RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì) 答案:D 18.從高粱的基因組中分離出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(Ppc基因),利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其轉(zhuǎn)入水稻體內(nèi)可以提高水稻的光合效率,下列敘述不正確的是(　　) A.此技術(shù)的關(guān)鍵是基因表達(dá)載體的構(gòu)建 B.此技術(shù)將Ppc基因?qū)胨境Ｓ没驑尫? C.此技術(shù)可用抗原—抗體雜交檢測基因是否正常轉(zhuǎn)錄 D.此技術(shù)是否成功必須測定轉(zhuǎn)基因植株與非轉(zhuǎn)基因植株的光合速率并進(jìn)行對照 解析:基因工程中的關(guān)鍵步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。單子葉植物細(xì)胞作為受體細(xì)胞時常用的導(dǎo)入方法是基因槍法。檢測基因是否正常轉(zhuǎn)錄利用的方法是分子雜交技術(shù),而不是抗原—抗體雜交技術(shù)。 答案:C 19.北極比目魚含有抗凍基因,其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列,該序列重復(fù)次數(shù)越多,抗凍能力越強(qiáng)。下頁左上圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.過程①獲取的目的基因,可用于基因工程和比目魚基因組測序 B.將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因,不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白 C.過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因,需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選 D.應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其表達(dá) 解析:過程①為反轉(zhuǎn)錄過程獲得目的基因,獲得的目的基因中缺少相應(yīng)內(nèi)含子,所以用這種方法獲得的基因不能用于比目魚基因組測序。將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因,得到的蛋白質(zhì)的抗凍性并不增強(qiáng)。重組質(zhì)粒上有標(biāo)記基因,并不是轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能篩選,而是用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。應(yīng)用DNA探針技術(shù)可以檢測目的基因是否在受體細(xì)胞中存在,并不能檢測其是否表達(dá)。 答案:B 20.基因芯片相當(dāng)于對DNA測序,下圖為DNA測序儀顯示的某真核生物DNA片段一條鏈的堿基排列順序圖片。其中圖1的堿基排列順序已經(jīng)解讀,其順序是GGTTATGCGT,那么圖2顯示的堿基排列順序應(yīng)該是 (　　) A.GCTTGCGTAT B.GATGCGTTCG C.TAGTCTGGCT D.GCTGAGTTAG 解析:由圖1的堿基排列順序?yàn)镚GTTATGCGT,再結(jié)合圖可知該圖是從下向上解讀的,且縱行從左往右依次代表的是堿基A、C、G、T,由此可推斷出圖2的堿基排列順序?yàn)镚ATGCGTTCG。 答案:B 二、非選擇題(共50分) 21.(12分)(2015江蘇高考)胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖1是該方法所用的基因表達(dá)載體,圖2表示利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素的基本流程(融合蛋白A、B分別表示β-半乳糖苷酶與胰島素A、B鏈融合的蛋白)。請回答下列問題。 圖1 圖2 (1)圖1基因表達(dá)載體中沒有標(biāo)注出來的基本結(jié)構(gòu)是　　　　　　　　　　。 (2)圖1中啟動子是　　　　　　　　　　酶識別和結(jié)合的部位,有了它才能啟動目的基因的表達(dá);氨芐青霉素抗性基因的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時必需的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá),可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部,其意義在于　。 (5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,且β-半乳糖苷酶被切成多個肽段,這是因?yàn)椤　? (6)根據(jù)圖2中胰島素的結(jié)構(gòu),請推測每個胰島素分子中所含游離氨基的數(shù)量。你的推測結(jié)果是　　　　　　　　,理由是　　。 解析:(1)一個完整的基因表達(dá)載體包括目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。圖1中沒有標(biāo)注的基本結(jié)構(gòu)是終止子。(2)啟動子是基因中的一段DNA序列,是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn),它啟動目的基因的表達(dá)。氨芐青霉素抗性基因是標(biāo)記基因,其作用是篩選含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時要將目的基因連接在運(yùn)載體上,所以必需的工具酶有限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。(4)胰島素是在大腸桿菌內(nèi)生產(chǎn)的,將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部,可以防止胰島素的A、B鏈被大腸桿菌體內(nèi)的蛋白酶降解。(5)溴化氰能切斷肽鏈中甲硫氨酸羧基端的肽鍵,用溴化氰處理相應(yīng)的融合蛋白能獲得完整的A鏈或B鏈,說明胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸。β-半乳糖苷酶被切成多個肽段,說明其中含多個甲硫氨酸。(6)從圖2可以看出胰島素分子由兩條肽鏈組成,所以每個胰島素分子至少含有兩個游離氨基,因?yàn)閮蓷l肽鏈的一端各有一個游離的氨基,氨基酸的R基團(tuán)中還可能含有游離的氨基。 答案:(1)終止子 (2)RNA聚合　作為標(biāo)記基因,將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來 (3)限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 (4)防止胰島素的A、B鏈被大腸桿菌體內(nèi)的蛋白酶降解 (5)β-半乳糖苷酶中含多個甲硫氨酸,而胰島素A、B鏈中不含甲硫氨酸 (6)至少兩個　兩條肽鏈的一端各有一個游離的氨基,氨基酸R基團(tuán)中可能還含有游離的氨基 22.(10分)下面是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi),制備“工程菌”的示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)獲得A有兩條途徑:一是以A的mRNA為模板,在　　　　　　　酶的催化下,合成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在　　　　　　　　　　　作用下合成雙鏈DNA,從而獲得所需基因;二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的　　　　　　　序列,推測出相應(yīng)的mRNA序列,然后按照堿基互補(bǔ)配對原則,推測其DNA的　　　　　　　　　　序列,再通過化學(xué)方法合成所需基因。 (2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時,需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有　　　　　　　、　　　　　　　　、4種脫氧核苷酸和耐熱性的DNA聚合酶,擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。 (3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為　　　　　　　　　　　。 (4)在基因工程中,常用Ca2+處理D,其目的是　。 解析:(1)利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程:以mRNA為模板,在反轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下合成單鏈DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成雙鏈DNA分子。根據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過程:根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列,推測相應(yīng)的mRNA序列,然后按照堿基互補(bǔ)配對原則,推測DNA中脫氧核苷酸的排列順序,再通過化學(xué)方法合成。(2)PCR過程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基因和運(yùn)載體結(jié)合,形成基因表達(dá)載體。(4)利用大腸桿菌做受體細(xì)胞時,需要先用Ca2+處理,使之成為感受態(tài)細(xì)胞,有利于吸收重組DNA分子。 答案:(1)反轉(zhuǎn)錄　DNA聚合酶　氨基酸　脫氧核苷酸 (2)引物　(目的基因或基因A)模板 (3)基因表達(dá)載體 (4)使其成為感受態(tài)細(xì)胞,更容易吸收重組DNA分子 23.(10分)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下。 (1)htPA基因與運(yùn)載體用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　切割后,通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。檢測目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采用　　　　　　　　　　技術(shù)。 (2)為獲取更多的卵細(xì)胞,要對供體母羊注射促性腺激素,使其　　　　　　　。采集的精子需要經(jīng)過　　　　　　　　　才具備受精能力。 (3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是　　　　　　　　　　　。為了獲得母羊,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行　　　　　　　。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個轉(zhuǎn)基因個體,這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的　　　　　　　。 (4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測到　　　　　　　　　　　　　　　,說明目的基因成功表達(dá)。 解析:(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時,通常用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因與運(yùn)載體,然后用DNA連接酶進(jìn)行連接。檢測目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞,可采用DNA分子雜交技術(shù)。 (2)促性腺激素可使供體超數(shù)排卵,采集的精子沒有受精能力,需要對精子進(jìn)行獲能處理。 (3)將目的基因?qū)雱游锸荏w細(xì)胞的常用方法是顯微注射法,為了繁殖某一性別的個體,應(yīng)對胚胎進(jìn)行性別鑒定;分割后的早期胚胎能發(fā)育成個體,說明早期胚胎細(xì)胞具有全能性。 (4)若檢測到目的基因的表達(dá)產(chǎn)物,說明目的基因成功表達(dá),本題中的基因表達(dá)產(chǎn)物是htPA。 答案:(1)同種限制性內(nèi)切酶　DNA分子雜交 (2)超數(shù)排卵　獲能(處理) (3)顯微注射法　性別鑒定　全能性 (4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 24.(8分)下圖是某種類似動物蛋白質(zhì)工程的示意圖,請分析回答下列問題。 (1)目前蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號[　]所示過程。 (2)實(shí)現(xiàn)③過程所依據(jù)的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)經(jīng)過④過程得到目的基因,所采取的手段與基因突變相比最大的特點(diǎn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)⑤過程中對核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是　　　　　　　　　　　　,進(jìn)行⑤過程的目的是　　。 解析:(1)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,難測定,是蛋白質(zhì)工程中難度最大的工作。(2)依據(jù)氨基酸與密碼子的對應(yīng)關(guān)系,由氨基酸序列推出mRNA中堿基序列,進(jìn)而推出基因中堿基排列順序后,再用DNA合成儀合成目的基因。(3)④過程是對已有的基因進(jìn)行相應(yīng)的改造,是定向的。(4)限制性內(nèi)切酶能識別特定的核苷酸序列,具有專一性,⑤過程是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,它可以使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。 答案:(1)① (2)氨基酸與密碼子的對應(yīng)關(guān)系 (3)基因突變是不定向的,而④過程是定向地改變基因 (4)限制性內(nèi)切酶　使目的基因能夠在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 25.(10分)右上圖表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和無害病毒N,通過基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過程。其中①~⑤表示操作流程,a~h表示分子或結(jié)構(gòu)。請結(jié)合相關(guān)知識回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問題。 (1)在上圖所示過程中,獲取目的基因的步驟是流程　　　　　　　(填圖中編號);在流程③中必需的工具酶有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)結(jié)構(gòu)h中　　　　　　　　　　　　成分是疫苗的有效成分。 (3)下列說法正確的是　　　(多選)。 A.圖中⑥過程相當(dāng)于基因工程操作步驟中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 B.質(zhì)粒運(yùn)載體只能在與目的基因重組后進(jìn)入細(xì)胞 C.⑥過程用到限制性內(nèi)切酶、DNA聚合酶 D.質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子 E.圖示中制作的疫苗可引起人體發(fā)生特異性免疫 F.沒有限制性內(nèi)切酶就無法使用質(zhì)粒運(yùn)載體 (4)據(jù)圖比較結(jié)構(gòu)g和結(jié)構(gòu)h的異同,并解釋產(chǎn)生差異的原因。 答案:(1)①②　限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶 (2)蛋白質(zhì)外殼 (3)DEF (4)相同點(diǎn):遺傳物質(zhì)相同;不同點(diǎn):表面蛋白質(zhì)不同。 產(chǎn)生差異的原因:g導(dǎo)入受體細(xì)胞后,目的基因得以表達(dá),合成了致病病毒M的表面蛋白。