1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升训练 二基因工程的基本操作程序(20分钟50分)1.（16分）（2018全国卷）回答下列问题：（1）博耶（H. Boyer）和科恩（S. Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_（答出两点即可）。（2）体外重组的质粒可通过Ca2+参与的_方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与_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
2、肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是_。（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用_的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加_的抑制剂。【解析】（1）体外重组的质粒进入受体细胞才能使子代细胞具有目的基因，故体外重组的质粒，必须可以进入受体细胞。目的基因是具有遗传效应的DNA片段，必须可在原核细胞中表达才能使受体细胞获得新性状。（2）外源基因导入微生物受体细胞的方法是先用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，然后让重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，
3、完成转化过程。噬菌体属于专门侵染细菌的病毒，而心肌细胞和叶肉细胞均属于真核细胞，故可作为重组噬菌体宿主细胞的是细菌。（3）由于大肠杆菌细胞内含有可以分解目的基因表达的蛋白质的酶，故实验中需要选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌，蛋白质纯化时需要抑制蛋白酶的活性。答案：（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达 （2）转化 外壳蛋白（或噬菌体蛋白） 细菌（3）蛋白酶 缺陷型蛋白酶2（14分）(2017全国卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子）可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白
4、A）。回答下列问题：(1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_。(2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_作为载体，其原因是_。(3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_(答出两点即可）等优点。(4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是_(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。(5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导。如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是 _。【解析】本题主要
5、考查了基因工程的相关知识。(1）人体基因A有内含子，将获得的基因A导入大肠杆菌中，经过转录得到含有内含子的mRNA，因为大肠杆菌没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。内含子部分对应的mRNA序列阻断了蛋白A的合成。(2）若用家蚕作为表达基因A的受体，选用昆虫病毒作为载体，不选用噬菌体作载体的原因是噬菌体的宿主细胞是细菌，噬菌体不能侵染家蚕。(3）大肠杆菌是原核生物，原核生物作为受体细胞，有以下优点：结构简单、繁殖速度快、容易培养等。(4）要检测基因A是否翻译出蛋白A，最准确的方法是利用蛋白A的抗体，因抗体具有特异性，一种抗体只能与特定的蛋白质结合，可根据蛋白A抗体的杂交情况来判
6、断是否合成了蛋白A。(5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中将一种生物个体的DNA转移到了另一种生物个体中，并表达合成了相应的蛋白质。答案：(1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A (2）噬菌体 噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 (3）繁殖快，容易培养 (4）蛋白A的抗体 (5）DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体【补偿训练】科学家利用基因工程技术可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。请回答有关问题:(1)将药用蛋白基因和乳腺
7、蛋白基因的启动子、终止子和_等重组在一起,就可构建基因表达载体,再通过_技术导入受精卵中。基因表达载体上的启动子的作用是_。(2)制备乳腺生物反应器的过程中,目的基因的受体细胞为_,性染色体组成为_。(3)为确定受体细胞中染色体的DNA上是否插入了目的基因,可利用_技术进行检测,一般是用放射性同位素标记_作探针。【解析】(1)建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是基因表达载体的构建,科学家将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子和标记基因等重组在一起,通过显微注射方法导入动物受精卵中,其中启动子的作用是启动转录过程。(2)制备乳腺生物反应器的受体细胞为受精卵,由于要从乳汁中提取药物
8、,所以应该选择雌性,其性染色体组成为XX。(3)基因工程中,DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入,一般是用放射性同位素标记含有目的基因的DNA片段作探针。答案:(1)标记基因显微注射启动转录过程(2)受精卵XX(3)DNA分子杂交含有目的基因的DNA片段 3.(20分)(2018南京高二检测)嗜热菌可以生活在98 的高温环境中,研究发现其耐热性与基因H的表达产物有关。如图表示某研究小组利用大肠杆菌对H基因实行的克隆和表达过程,其中Nde、EcoR、Hind、Sal四种限制酶的识别序列和酶切位点分别为CATATG、GAATTC、AAGCTT、GTCGAC。请分析回答:(1)图中的结构A是
9、_,其主要作用是_。一个完整的基因表达载体组成,除了质粒1中所示结构以外,还应该含有_。(2)用图中质粒1和H基因构建重组质粒,应选用_两种限制酶进行切割。(3)实验中发现,重组质粒导入大肠杆菌后H基因的表达效率很低,但在含有质粒2(辅助性质粒)的细胞中,H基因可以高效表达。为了筛选出转入了两种质粒的受体菌,应在筛选平板培养基中添加_。(4)PCR反应中引物的设计非常关键,据图分析,扩增H基因时应选择的一对引物是_。A.引物:GGGAATTC;引物:CTCATATGB.引物:GAATTCCC;引物:CATATGAGC.引物:GGAAGCTT;引物:AAGCTTCCD.引物:CTCATATG;引
10、物:AAGCTTAAGCTT【解析】本题结合基因结构图和载体结构图,考查基因工程的技术和原理,重点是限制酶和DNA连接酶。解答本题的关键是熟记并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知识网络。(1)据题图分析,由质粒1和重组质粒上都具有A可推知,A是启动子,其作用是提供RNA聚合酶特异性识别结合位点,驱动基因转录。一个完整的基因表达载体组成包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点。(2)结合四种限制酶的识别序列和酶切位点,用图中质粒1和含H基因的DNA构建重组质粒,应选用Nde、EcoR两种限制酶进行切割。(3)对两种质粒的标记基因进行分析后可知,质粒1上含有抗生素A的抗性基因,质粒2上含有抗生素B的抗性基因,所以应在筛选平板培养基中添加抗生素A和抗生素B。(4)分析切割质粒和目的基因的两种限制酶Nde、EcoR的识别序列和切割位点,发现A、B选项的引物中有Nde的识别序列CATATG,而A、B选项的引物中都有EcoR的识别序列GAATTC,而C、D中都不含,所以应选择A、B。答案:(1)启动子提供RNA聚合酶特异性识别结合位点目的基因、终止子和复制原点(2)Nde、EcoR(3)抗生素A和抗生素B(4)A、B关闭Word文档返回原板块
