1、第十二单元第1讲基因工程1(2020年北京海淀高三月考)科研人员利用基因工程技术构建蜂鸟的基因组文库，研究球蛋白基因的功能，流程如图1所示。(1)首先需要用同种_处理蜂鸟的DNA和质粒，并用DNA连接酶处理，得到_，再与经_处理得到的感受态大肠杆菌混合。将混合物接种到添加_的培养基上培养，一段时间后，选择颜色为_(填“白色”或“蓝色”)的菌落进一步培养，获得导入蜂鸟DNA片段的大肠杆菌。用上述方法可以获得导入蜂鸟不同基因的大肠杆菌，构建出蜂鸟的_。(2)科研人员可从获得的大肠杆菌中提取_，利用图2中的_引物组合进行PCR，以进一步研究蜂鸟球蛋白基因的功能。(3)导入大肠杆菌的蜂鸟球蛋白基因并未
2、表达正常功能的蛋白质，可能的原因是_ _。(写出一项即可)【答案】(1)限制性核酸内切酶重组质粒Ca2氨苄青霉素和X白色基因文库(2)DNAB和D(3)大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工2(2020年广东惠州中学高三调研)凡是具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图，请据图回答下列问题：(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过_技术，需要用到的一种重要酶是_和_种引物。构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是_。(2)据信息和所学知识分析：第一代疫苗基本淘汰的原因是_。
3、(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质，分析推测哪一代疫苗有利于运输及其原因：_。(4)外源DNA进入机体后，如果整合到人体基因组中可能会引起_和_发生突变而导致机体癌变，这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患，目前正在研究中。【答案】(1)PCR热稳定DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)2限制酶与DNA连接酶(2)有引起血源性疾病的嫌疑(或病毒有可能恢复致病性)(3)第三代疫苗更有利于运输，因为第三代疫苗的本质是DNA，第二代疫苗的本质是蛋白质，DNA稳定性比蛋白质高(4)原癌基因抑癌基因3(2020年江西南昌一模)科学家提出，将蓝藻细胞中的ictB基因导入水稻细胞内，可以提高水稻的产量。请
4、回答下列相关问题：(1)基因工程最核心的步骤是_，这个过程需要_酶和_酶参与催化。(2)若用农杆菌转化法将表达载体导入受体细胞，则必须将ictB基因插入农杆菌的_质粒的_内部，再将含有目的基因的农杆菌和水稻愈伤组织混合处理。(3)要检测ictB基因是否成功导入水稻细胞，可以用_作为探针，使探针和提取出的转基因水稻基因组DNA杂交，如果出现_，表明目的基因已经成功导入水稻细胞。(4)要确认高产水稻是否培育成功，必须要对培育出的水稻做什么检测？_。【答案】(1)基因表达载体的构建限制DNA连接(2)TiTDNA(3)放射性同位素(或荧光物质)等标记的目的基因杂交带(4)检测水稻产量是否确实提高了(
5、或检测水稻是否增产)4(2020年广东广州调研)如图为利用PCR技术检测受检人是否携带HIV(属逆转录病毒)的示意图。请回答：(1)组成HIV的遗传物质的单体是_。HIV携带者T细胞的核DNA能指导合成HIV的蛋白质，原因是_。(2)设计图中所示的引物时，应满足以下要求：引物自身不能存在互补配对序列，原因是避免引物自身通过折叠形成双链区；引物之间不能存在_，原因是避免两引物结合成双链；_。(3)在PCR反应体系中，除具备缓冲液、模板DNA分子和引物外，还应有_(填序号)。Taq酶dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP)四种碱基ATP氨基酸(4)利用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的
6、蛋白)时，需使用DNA连接酶来构建基因表达载体。常用DNA连接酶中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_，DNA连接酶催化形成的化学键是_。基因表达载体必须有RNA聚合酶识别和结合的部位，该部位称为_。【答案】(1)核糖核苷酸HIV的RNA逆转录出的DNA能整合到T细胞的核DNA中，且能被正常转录和翻译(合理即可)(2)互补配对序列引物只能和HIV的RNA逆转录出的DNA进行序列互补配对(3)(4)T4DNA连接酶磷酸二酯键启动子5启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，其结构如图所示，据图回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶的作用特点是_。(2)将切割产生的DNA片段
7、群体与无启动子的探针载体重组，需要用_。(3)若把重组混合物转化给大肠杆菌，为提高转化效率，常用的方法是_。(4)若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，报告基因能否正常表达？为什么？_ _。(5)若克隆位点插入了启动子序列，且其中不含编码区序列，但报告基因仍不能正常表达，可能的原因是_ _。【答案】(1)识别并切割特定的脱氧核苷酸序列(2)DNA连接酶(3)用Ca2处理(4)不能。mRNA中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，则报告基因不能编码出正确的氨基酸序列(5)启动子插入方向不正确6下图是利用转基因技术培育抗病小麦的过程。请
8、据图回答问题。(1)重组质粒T除含有目的基因外，还必须有_、_和_等。(2)图示中将基因表达载体构建完成后没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌，目的是_。(3)在步骤中都需用_处理。为了确认目的基因通过导入植物细胞后是否转录，通常采用_法进行检测；验证目的基因导入受体细胞后是否成功表达，通常采用_法从分子水平进行检测。(4)假设该抗病基因D，通过基因工程导入小麦后连接到小麦的一条染色体上，则该小麦进行减数分裂的细胞在联会时有_个D基因。【答案】(1)启动子终止子标记基因(2)获取大量重组质粒(让目的基因扩增)(3)Ca2分子杂交抗原抗体杂交(4)27GDNF蛋白是一种神经营养因子，对损伤
9、的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的基因表达载体(如图所示)，并导入大鼠神经干细胞，用于神经系统疾病的治疗。请回答下列相关问题：注：bp表示碱基对；载体和基因片段上的小短线表示相关限制酶的酶切位点。(1)在培养大鼠神经干细胞时，常先用_把组织分离，获得单个细胞。当培养的神经干细胞相互接触后停止分裂，通过分瓶培养可以使细胞继续增殖，该过程称为_。(2)除目的基因、启动子外，基因表达载体通常还含有_，在构建GDNF基因的表达载体时，需选择图中的_限制酶进行酶切。(3)根据上图，酶切后的载体和GDNF基因经_酶处理，可获得_种含有目的基因的产物。【答案】(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶传代培养(2)终止子和标记基因Xho(3)DNA连接2