1、选修三 现代生物科技专题基础课时案43基因工程原理及技术1(2015河北唐山重点中学联考，51)下图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。(1)图中cDNA文库_基因组文库(填“大于”“等于”或者“小于”)。(2)过程提取的DNA需要_的切割，B过程是_。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法。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。(4)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可以用_技术进行检测。解析(1)cDNA文库小于基因组文库。(2)提取目的基因需
2、要限制酶，逆转录法获得目的基因需要逆转录酶。(3)短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术扩增的方法。基因表达载体的构建必须有目的基因、标记基因、启动子和终止子，基因表达载体的构建是基因工程的核心。(4)将目的基因导入某双子叶植物细胞常采用的方法是农杆菌转化法，目的基因只有整合到植物细胞的染色体上才能在植物体内稳定遗传，可通过DNA分子杂交的方法对目的基因是否整合到染色体上进行检测。答案(1)小于(2)限制酶反转录(或逆转录)(3)PCR技术基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因(4)农杆菌转化法DNA分子杂交2下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程，请据图回答下列问题。(1)若限制酶的识别
3、序列和切点是GATC，限制酶的识别序列和切点是GGATCC，那么在过程中，应用限制酶_切割质粒，用限制酶_切割抗虫基因。过程在_(填“体内”或“体外”)进行。(2)通过过程得到的大肠杆菌涂布在含有_的培养基上，若大肠杆菌能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒，反之则说明没有导入，该培养基从功能方面属于_培养基。(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是_。(4)过程所用技术称为_，从遗传学角度来看，根本原因是根细胞具有_。解析(1)由图中目的基因片段两端的碱基序列可知，限制酶可以切割目的基因两端，限制酶能切割右端，故用酶(和)切割可以获得目的基因，质粒上的两个酶切位点，分别在两个抗性基因上，用酶切割，
4、两个抗性基因全被破坏，用酶切割保留一个四环素抗性基因。(2)根据重组质粒与普通质粒上抗性基因的种类可知，该选择培养基中应该添加四环素。(4)是将携带抗虫基因的根细胞培养成植株的过程，该过程为植物组织培养，细胞全能性是该技术的理论基础。答案(1)(和)体外(2)四环素选择(3)大量复制目的基因(抗虫基因)(4)植物组织培养发育成完整个体的全部遗传物质3(2015福建质检，33)为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被S
5、HH基因插入后不表达)请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，_(需要/不需要)启动子。(2)步骤中，用Ca2处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有_基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_(蓝色/白色)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与_形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。解析(1)重组载体中SHH基因表达需要启动子。(2)大肠杆菌细胞用Ca2处理
6、后就成为感受态细胞；能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，重组菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成白色菌落。(4)判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。答案(1)需要(2)感受态Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)(3)白色(4)SHH转录的mRNA(只写mRNA不算对)4(2014山东日照一模，35)下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程(表示操作流程，a、b表示
7、分子，ce表示培养过程，其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养)，请回答。(1)上述操作中，获取目的基因的方法可能是_。流程用到的工具酶为_。(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的_，本过程中用到的方法是_。(3)流程中需要的培养基有_种，与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有_，从而促进根芽的分化。(4)图示过程中涉及的生物技术有_和_。解析(1)图中a、b表示质粒(载体)和基因表达载体。获取目的基因的方法有多种，可以直接从基因文库中获取抗虫基因。流程为目的基因和质粒重组，需要用到DNA连接酶。(2)过程d是指将目的基因导入受体细胞，将目的基因导入植物细胞常使用的方法是农杆菌转化法。(
8、3)流程为植物组织培养过程，需要分别诱导愈伤组织生芽和生根，因此需用不同的培养基。通过添加不同浓度比例的植物激素可以促进根芽的分化。(4)图中涉及的生物技术包括基因工程和植物组织培养。答案(1)直接获取(从基因文库中获取等)DNA连接酶(2)将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法(3)2植物激素(4)基因工程植物组织培养5(2015福州联考)下图所示为培育农作物新品种的过程示意图。请据图回答有关问题。(1)图示育种过程涉及的生物工程技术有_、_、_等。(2)图中分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒，该重组Ti质粒还必须有_、_和_。(3)图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条，
9、具体通过哪条途径主要取决于培养基中的_的种类及其浓度配比。(4)若仅用二倍体植物甲的未成熟花粉培养完整植株，称为_植株，说明未成熟花粉具有_；这些植株只有通过_才能结实。(5)若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素，则_条件是不需要的。A消毒灭菌 B充足光照C适宜温度 D适宜养料和激素(6)图示育种方法与传统杂交育种相比，主要优点是_。解析(1)据题中示意图可知，该育种过程涉及了基因工程、植物组织培养、植物体细胞杂交等技术。(2)重组Ti质粒中插入了目的基因，还应含有启动子、终止子和标记基因，为标记基因。(3)培养基中植物激素的种类和比例不同，愈伤组织的分化途径不同，生长素比例高易分化出根，细胞分裂素比例高易分化出芽。(4)若外植体是花粉颗粒，利用植物细胞的全能性，经花药离体培养后得到的是单倍体植株。单倍体高度不育，若要结实需用秋水仙素处理使之染色体数目加倍。(5)愈伤组织的培养不需要光照。(6)植物体细胞杂交的优点是克服生物远缘杂交不亲和的障碍，基因工程的运用定向地改变了生物的遗传性状。答案(1)植物体细胞杂交基因工程植物组织培养(2)启动子终止子标记基因(3)植物激素(4)单倍体全能性染色体数目加倍(5)B(6)克服生物远缘杂交不亲和的障碍5