2021高考生物一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)39 基因工程 新人教版

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1、課后限時(shí)集訓(xùn)39 基因工程 1．科學(xué)工作者將某種海蜇的DNA分子上一段長度為5 170個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因，轉(zhuǎn)入到夾竹桃細(xì)胞中，培育出一種夜間發(fā)光的夾竹桃。培育過程如圖所示，回答有關(guān)問題。 (1)構(gòu)建圖中的重組Ti質(zhì)粒，還需用到的基因工程基本工具是____________________。作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)________________，以方便篩選已導(dǎo)入重組Ti質(zhì)粒的受體農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用Ca2＋處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為__________________細(xì)胞。 (2)圖中將綠色熒光蛋白基因?qū)電A竹桃細(xì)胞的方法稱為__________

2、____。轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對(duì)青霉素__________(填“具有”或“不具有”)抗性，原因是____________________________。 (3)綠色熒光蛋白基因含有____________，因此在農(nóng)桿菌細(xì)胞中不能正常表達(dá)，而在夾竹桃細(xì)胞中能正常表達(dá)。 [解析]　(1)構(gòu)建圖中的重組Ti質(zhì)粒，還需用到的基因工程基本工具是限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)、DNA連接酶。由于Ti質(zhì)粒上含有抗青霉素基因，故作為受體農(nóng)桿菌應(yīng)不含抗青霉素基因(或?qū)η嗝顾孛舾?，以便根據(jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌。在將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，先要用Ca2＋處理農(nóng)桿菌，其目的是使其成為感受態(tài)細(xì)

3、胞，易于吸收周圍環(huán)境中的外源DNA分子。 (2)圖示中將綠色熒光蛋白基因?qū)電A竹桃細(xì)胞的方法稱為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。根據(jù)圖示可知目的基因插入在了質(zhì)粒上的T-DNA片段，由于T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，所以插入在T-DNA中的目的基因被導(dǎo)入夾竹桃細(xì)胞并整合到了染色體DNA上，而抗青霉素基因沒有進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞，故轉(zhuǎn)基因夾竹桃幼苗對(duì)青霉素不具有抗性。 (3)綠色熒光蛋白基因來自真核生物，含有內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄后需要將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄的部分在細(xì)胞核進(jìn)行剪切，而農(nóng)桿菌為原核生物，不具備該剪切功能，因此在農(nóng)桿菌細(xì)胞中不能正常表達(dá)，而在夾竹桃細(xì)胞中能正常表達(dá)。 [答案]　(1)限制性核

4、酸內(nèi)切酶(或限制酶)、DNA連接酶　不含有抗青霉素基因(或?qū)η嗝顾孛舾?　感受態(tài)　(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　不具有　農(nóng)桿菌(或重組Ti質(zhì)粒)中只有T-DNA才能進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞，而抗青霉素基因沒有進(jìn)入夾竹桃細(xì)胞　(3)內(nèi)含子 2．(2019·海南高考)人的T細(xì)胞可以產(chǎn)生某種具有臨床價(jià)值的蛋白質(zhì)(Y)，該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈組成。目前可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)Y。回答下列問題。 (1)若要獲得Y的基因，可從人的T細(xì)胞中提取________作為模板，在________催化下合成cDNA，再利用______________技術(shù)在體外擴(kuò)增獲得大量Y的基因。 (2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化

5、法。若將上述所得Y的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的__________________中，得到含目的基因的重組Ti質(zhì)粒，則可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該基因?qū)肽撤N植物的葉肉細(xì)胞中。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定表達(dá)Y的愈傷組織，則說明Y的基因已經(jīng)________________________。 (3)天然的Y通常需要在低溫條件下保存。假設(shè)將Y的第6位氨基酸甲改變?yōu)榘被嵋铱商岣咂錈岱€(wěn)定性，若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，具體思路是____________________________________。 [解析]　(1)由于人的T細(xì)胞可以產(chǎn)生蛋白質(zhì)Y，要獲得Y的基因，可

6、從人的T細(xì)胞中提取mRNA作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶催化下，利用四種游離的脫氧核苷酸合成cDNA，再利用PCR技術(shù)(體外擴(kuò)增DNA的技術(shù))在體外擴(kuò)增獲得大量Y的基因。 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，T-DNA可以攜帶目的基因轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，故需要Y的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的T-DNA中得到含目的基因的重組Ti質(zhì)粒，把含目的基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到農(nóng)桿菌中，再讓含目的基因的農(nóng)桿菌侵染植物的葉肉細(xì)胞。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定表達(dá)Y的愈傷組織，則說明Y的基因已經(jīng)整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上。 (3)蛋白質(zhì)工程需要從預(yù)期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，

7、推出相應(yīng)的氨基酸序列，找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，故對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，需要找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基。 [答案]　(1)mRNA　逆轉(zhuǎn)錄酶　PCR　(2)T-DNA　整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上　(3)找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基 3．(2019·安徽省宣城市高三期末)煙草是有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的雙子葉植物，易受TMV(煙草花葉病毒)感染而大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗TMV基因，能抵抗TMⅤ感染。研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMⅤ煙草，操作流程

8、如圖所示。 (1)①表示遺傳信息流動(dòng)中的________過程，所需原料為________。過程③所需要的工具酶是________________________________________。 (2)大量擴(kuò)增目的基因可以使用PCR技術(shù)，該技術(shù)包括變性、退火、延伸三個(gè)步驟，變性這一步驟的目的是________________。 (3)過程④最常用的方法是________，過程⑤用到的細(xì)胞工程技術(shù)是______________________________。 (4)過程⑥還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中的________________，其中，在個(gè)體水平上檢驗(yàn)獲得的煙草能否抗TMV的方

9、法是_____________________________________________。 [解析]　(1)①表示以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程，所需原料為DNA的單體：4種脫氧核苷酸。過程③構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程需要用同種限制酶切割目的基因與運(yùn)載體，用相同的DNA連接酶連接目的基因與運(yùn)載體的末端。 (2)PCR技術(shù)中的變性是利用高溫使DNA發(fā)生變性，解旋形成單鏈。 (3)過程④將目的基因?qū)胫参矬w細(xì)胞的方法常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，過程⑤受體細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)得到再生植株。 (4)過程⑥從再生植株中篩選成功轉(zhuǎn)基因的抗TMV煙草植株還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中的目的基因的檢測

10、與鑒定；其中，若從個(gè)體水平鑒定獲得的煙草能否抗TMV，可通過接種煙草花葉病毒的方法來確定。 [答案]　(1)逆轉(zhuǎn)錄　四種脫氧核苷酸　限制酶和DNA連接酶　(2)使DNA解旋為單鏈(DNA解旋)　(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法　植物組織培養(yǎng)　(4)目的基因的檢測與鑒定　用TMV感染煙草，觀察煙草是否被感染(患病) 4．國際水稻研究所人員從產(chǎn)量低的耐淹水稻中找到一種耐淹基因，將其移入到高產(chǎn)熱帶水稻中，終于培育出耐淹的高產(chǎn)水稻品系，其產(chǎn)量比高產(chǎn)熱帶水稻產(chǎn)量還要高。耐淹基因移入的方法可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題： (1)為培育耐淹的高產(chǎn)水稻品系，應(yīng)需將耐淹基因進(jìn)行體外擴(kuò)增。在PCR反應(yīng)體系中加入

11、了熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物等，還加入耐淹基因作為________，加入__________________________________作為合成DNA的原料。 (2)質(zhì)粒常被用作運(yùn)載體，因?yàn)橘|(zhì)粒具有_____________(答2點(diǎn)即可)。構(gòu)建耐淹基因的質(zhì)粒表達(dá)載體時(shí)，常用不同的限制酶對(duì)耐淹基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，目的是___________________________。 (3)根據(jù)耐淹基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，研究人員通過對(duì)它的氨基酸序列設(shè)計(jì)并人工合成耐淹基因。與水稻的耐淹基因相比，人工合成的耐淹基因在結(jié)構(gòu)上缺少了__________________________________。雖然兩種基

12、因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不同，但最終表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)，可能原因是______________________________________。 (4)蛋白質(zhì)工程中，要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質(zhì)的原因是______________________________________。 [解析]　(1)利用PCR技術(shù)在體外擴(kuò)增耐淹基因(目的基因)時(shí)，在PCR反應(yīng)體系中除了加入熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物等外，還加入耐淹基因作為模板，加入dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)作為合成DNA的原料。 (2)質(zhì)粒被用作運(yùn)載體，應(yīng)具備的條件有：能在宿主細(xì)

13、胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定存在；具有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，方便剪切；具有標(biāo)記基因，便于檢測和篩選。構(gòu)建耐淹基因的質(zhì)粒表達(dá)載體時(shí)，用不同的限制酶對(duì)耐淹基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，可以減少耐淹基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、使耐淹基因定向連接到質(zhì)粒上，以增大耐淹基因正向(正確)連接的概率。 (3)根據(jù)耐淹基因表達(dá)的蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測出的mRNA分子中，缺乏與基因中的啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)含子相對(duì)應(yīng)的堿基序列。由于密碼子具有簡并性，雖然兩種基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不同，但最終能夠表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。 (4)由于直接改造的蛋白質(zhì)不能遺傳，而改造基因易于操作且改造后能夠遺傳，所以在蛋白質(zhì)工程中，要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，必須通過基因修飾或基

14、因合成來完成，而不直接改造蛋白質(zhì)。 [答案]　(1)模板　dNTP(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)　(2)能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定存在；具有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，方便剪切；具有標(biāo)記基因，便于檢測和篩選(答2點(diǎn)即可)　減少耐淹基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、增大耐淹基因正向(正確)連接的概率　(3)啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)含子　密碼子具有簡并性　(4)改造基因易于操作且改造后能夠遺傳 5．(2019·廣東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三聯(lián)考)CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因編輯技術(shù)是近年來頗受關(guān)注的一項(xiàng)新技術(shù)。該基因表達(dá)系統(tǒng)主要包含引導(dǎo)RNA和Cas9蛋白兩個(gè)部分，引導(dǎo)RNA能識(shí)別并結(jié)合特定的DNA序列，從而引導(dǎo)Cas9

15、蛋白結(jié)合到相應(yīng)位置并剪切DNA，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因序列的編輯。研究人員試圖用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)水稻產(chǎn)量基因Q基因進(jìn)行編輯，請(qǐng)回答下列問題： (1)研究發(fā)現(xiàn)，CRISPR/Cas9僅存在于原核生物，故需借助________技術(shù)才能在水稻細(xì)胞中發(fā)揮作用。Cas9蛋白與________酶的功能相似。 (2)首先依據(jù)________的部分序列設(shè)計(jì)DNA片段A(負(fù)責(zé)編碼相應(yīng)引導(dǎo)RNA)，再將片段A與含有Cas9基因的質(zhì)粒B連接，以構(gòu)建編輯水稻Q基因的CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因表達(dá)載體(如圖所示)。位點(diǎn)Ⅰ、位點(diǎn)Ⅱ分別表示________酶切位點(diǎn)。 (3)質(zhì)粒B大小為2.5 kb(位點(diǎn)

16、Ⅰ與位點(diǎn)Ⅱ相隔60 b)，經(jīng)酶切后的片段A大小為0.5 kb(千堿基對(duì))，連接形成的表達(dá)載體大小為________kb。 (4)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)胞，依據(jù)農(nóng)桿菌的侵染特點(diǎn)，目的基因?qū)⒉迦氲絋i質(zhì)粒的________上，經(jīng)過轉(zhuǎn)化作用，進(jìn)入水稻細(xì)胞，并將其插入到__________________，從而使其得以維持穩(wěn)定和表達(dá)。 (5)CRISRP/Cas9基因編輯技術(shù)有時(shí)存在編輯對(duì)象出錯(cuò)而造成脫靶，試從引導(dǎo)RNA的角度分析脫靶的原因____________________。 [解析]　(1)根據(jù)題干信息“Cas9蛋白結(jié)合到相應(yīng)位置并剪切DNA”，說明Cas9蛋白與限制酶

17、的功能相似。 (2)由于是對(duì)水稻產(chǎn)量基因Q基因進(jìn)行編輯，故首先需要依據(jù)Q基因的部分序列設(shè)計(jì)DNA片段A(負(fù)責(zé)編碼相應(yīng)引導(dǎo)RNA)，再將片段A與含有Cas9基因的質(zhì)粒B連接，以構(gòu)建編輯水稻Q基因的CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因表達(dá)載體(如圖所示)。根據(jù)片段A兩端的限制酶種類以及片段A連接在位點(diǎn)Ⅰ、位點(diǎn)Ⅱ之間，可知位點(diǎn)Ⅰ、位點(diǎn)Ⅱ分別表示KpnⅠ和BamHⅠ的酶切位點(diǎn)。 (3)質(zhì)粒B大小為2.5kb(位點(diǎn)Ⅰ與位點(diǎn)Ⅱ相隔60 b)，經(jīng)酶切后的片段A大小為0.5 kb(千堿基對(duì))，連接形成的表達(dá)載體大小為2.5＋0.5－0.06＝2.94 (kb)。 (4)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)

18、胞，由于農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，故可將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，經(jīng)過轉(zhuǎn)化作用，進(jìn)入水稻細(xì)胞，并將其插入到水稻細(xì)胞染色體的DNA上，從而使其得以維持穩(wěn)定和表達(dá)。 (5)由于其他DNA序列也含有與引導(dǎo)RNA互補(bǔ)配對(duì)的序列，造成引導(dǎo)RNA錯(cuò)誤結(jié)合，從而導(dǎo)致CRISRP/Cas9基因編輯技術(shù)會(huì)出現(xiàn)編輯對(duì)象出錯(cuò)而造成脫靶。 [答案]　(1)轉(zhuǎn)基因(DNA重組或基因工程)　限制　(2)Q基因　KpnⅠ、BamHⅠ　(3)2.94　(4)T-DNA　水稻細(xì)胞染色體的DNA上　(5)其他DNA序列也含有與引導(dǎo)RNA互補(bǔ)配對(duì)的序列，造成引導(dǎo)

19、RNA錯(cuò)誤結(jié)合而脫靶 6．(2019·河南頂級(jí)名校高三聯(lián)考)為探究M基因的功能，科研人員將克隆得到的M基因?qū)霐M南芥植株(自交繁殖)，流程圖如圖所示，回答下列問題： (1)通過過程a、b，采用________法來獲得了大量的M基因，過程b中需先加熱至90～95 ℃然后冷卻至55～60 ℃，冷卻的目的是______________________________________________________。 (2)為了獲得轉(zhuǎn)基因植物，采用________法侵染擬南芥的花序?；具^程如下： ①過程d：將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，其目的是_________________________

20、___。 ②過程e：將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌離心、富集，得到含有M基因的農(nóng)桿菌液。 ③過程f：在擬南芥植株產(chǎn)生大量花序時(shí)，將其花表面部分在農(nóng)桿菌懸浮液中浸泡20～30 s,3～4周后對(duì)轉(zhuǎn)化擬南芥植株收種子(T0)，浸泡之前，需先剪去已經(jīng)長成的角果(這些角果將來發(fā)育成種子)，原因是___________________________________________________。 ④將收獲的擬南芥種子T0，播種在含有________的培養(yǎng)基上，能健康生長的幼苗含有____________。 (3)采用農(nóng)桿菌花序侵染的方法轉(zhuǎn)化，一般只能將目標(biāo)片段整合到一條DNA上

21、，若要獲得M基因穩(wěn)定的突變體，需______________篩選出能穩(wěn)定遺傳的突變體。 [解析]　(1)圖示中由已知RNA獲取目的基因的方法是反轉(zhuǎn)錄法(逆轉(zhuǎn)錄法)，對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增采用的是PCR技術(shù)。進(jìn)行PCR時(shí)需加熱至90～95 ℃然后冷卻至55～60 ℃，冷卻的目的是使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上。 (2)圖示中將基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后沒有直接導(dǎo)入農(nóng)桿菌，而是先將其導(dǎo)入大腸桿菌，目的是利用大腸桿菌的增殖來獲取大量重組質(zhì)粒(讓目的基因擴(kuò)增)。 適合轉(zhuǎn)化植株的花卉應(yīng)沒有成熟，也沒有產(chǎn)生已受精的角果。因?yàn)檫@些已受精的角果將來結(jié)的種子肯定是非轉(zhuǎn)基因的，如果不剪掉的話會(huì)降低轉(zhuǎn)化率，不利于后續(xù)操作

22、。 由于質(zhì)粒中含有卡那霉素抗性基因，成功轉(zhuǎn)入重組質(zhì)粒的種子能夠在卡那霉素培養(yǎng)基上正常生長，非轉(zhuǎn)基因種子不能正常生長，一般萌發(fā)后死亡。 (3)由于農(nóng)桿菌介導(dǎo)的花序侵染法一般只能將目標(biāo)片段整合到一條DNA單鏈上，為篩選出能穩(wěn)定遺傳的突變體，可將T0代連續(xù)自交。 [答案]　(1)反轉(zhuǎn)錄法(或逆轉(zhuǎn)錄法)和PCR　使引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上　(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化?、佾@取大量重組質(zhì)粒(讓目的基因擴(kuò)增)?、圻@些已受精的角果將來結(jié)的種子是非轉(zhuǎn)基因的?、芸敲顾亍(目的)基因　(3)T0代連續(xù)自交 7．(2019·廣東省高三模擬)人參是珍貴的藥用植物，研究人員運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建乙肝病毒表面抗原(HBs

23、Ag)的人參細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，為珍貴藥用植物與疫苗聯(lián)合應(yīng)用開辟了新思路，其構(gòu)建過程如圖所示，圖中SmaⅠ、SstⅠ、 EcoRV為限制酶。請(qǐng)回答相關(guān)問題： (1)②的構(gòu)建過程除限制酶外還需要________酶；想要從②中重新獲得HBsAg基因，所用的限制酶不能是EcoR Ⅴ或SmaⅠ，原因是__________________________________________。 (2)將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌常用________處理細(xì)胞；要使目的基因成功整合到人參細(xì)胞的染色體上，該過程所采用的質(zhì)粒應(yīng)含有____________________________。 (3)分析圖可知，②中應(yīng)含有的標(biāo)

24、記基因是________；過程⑤的目的是______________________________。 (4)研究人員將HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換，通過一定的方法獲得了新HBsAg基因，進(jìn)而獲得了免疫效應(yīng)更強(qiáng)的疫苗，請(qǐng)按照蛋白質(zhì)工程的原理寫出獲得新HBsAg基因的基本途徑________________________________________。 [解析]　(1)圖中②為重組質(zhì)粒，其形成時(shí)需要限制酶和DNA連接酶的參與；據(jù)圖分析可知，EcoR V、SmaⅠ切割后得到的是平末端，然后用DNA連接酶連接后，所形成的重組序列不能再被EcoR V和SmaⅠ識(shí)別，因此想要從

25、②中重新獲得HBsAg基因，所用的限制酶不能是EcoRV或SmaⅠ。 (2)將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌等微生物的方法是用鈣離子處理細(xì)胞；農(nóng)桿菌的質(zhì)粒中含有一段可以轉(zhuǎn)移的DNA，即T-DNA，它能將目的基因成功整合到人參細(xì)胞的染色體上。 (3)⑤過程中是將受體細(xì)胞放入含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以篩選出含有HBsAg基因的人參細(xì)胞，因此②中應(yīng)含有的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因。 (4)據(jù)題意可知，按照蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程為從HBsAg基因表達(dá)蛋白的功能出發(fā)→設(shè)計(jì)HBsAg基因表達(dá)蛋白的結(jié)構(gòu)→將HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換→找到并改造HBsAg基因的脫氧核苷酸序列。 [答案

26、]　(1)DNA連接　兩平末端連接后的重組序列不能再被EcoR V和SmaⅠ識(shí)別(重組質(zhì)粒無這種限制酶的識(shí)別序列)　(2)鈣離子(Ca2＋)　T-DNA　(3)氨芐青霉素抗性基因　篩選出含有HBsAg基因的人參細(xì)胞 (4)從HBsAg基因表達(dá)蛋白的功能出發(fā)→設(shè)計(jì)HBsAg基因表達(dá)蛋白的結(jié)構(gòu)→將HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換→找到并改造HBsAg基因的脫氧核苷酸序列 8．(2019·濮陽市高三二模)P450是石油降解的關(guān)鍵酶，用SalⅠ和NdeⅠ聯(lián)合酶切獲得的P450基因，與如圖所示的質(zhì)粒(pCom8)重組，導(dǎo)入土著菌種Y9，獲得了基因工程菌P450/Y9。圖中mel是黑色素

27、合成基因，其表達(dá)能使白色的菌落變成黑色，aacCl是慶大霉素(一種抗生素)抗性基因，限制酶NdeⅠ、XhoⅠ和SspⅠ在原質(zhì)粒上均只有一個(gè)酶切位點(diǎn)。如圖表示幾種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，據(jù)圖回答下列問題： (1)構(gòu)建pCom8重組質(zhì)粒時(shí)，需用________________________(限制酶)對(duì)圖示質(zhì)粒進(jìn)行處理，才能與________________在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒。 (2)為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入用________預(yù)先處理的土著菌種Y9中，提高質(zhì)粒導(dǎo)入率，以便獲得更多基因工程菌P450/Y9。為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的基因工程菌P450/Y9，應(yīng)在篩選平

28、板培養(yǎng)基中添加________作為載體的質(zhì)粒除了含有標(biāo)記基因，還應(yīng)該含有____________________________________(至少寫兩個(gè))。 (3)為檢測基因工程菌降解石油能力的大小，可觀測的指標(biāo)是________________________________________。土著菌種Y9不能降解石油，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達(dá)載體后則獲得降解石油的能力，這是因?yàn)開_________________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)題干信息已知，切割目的基因的限制酶是SalⅠ和NdeⅠ，而pCom8上無SalⅠ的切割位點(diǎn)，又因?yàn)槿鐖D顯

29、示SalⅠ和XhoⅠ切割后露出的黏性末端是相同的，因此可以用NdeⅠ、XhoⅠ切割質(zhì)粒，然后與目的基因在DNA連接酶的作用下形成重組質(zhì)粒。 (2)為提高質(zhì)粒導(dǎo)入率，土著菌種Y9預(yù)先需用Ca2＋處理。因?yàn)閄hoⅠ切割質(zhì)粒會(huì)破壞標(biāo)記基因mel，而aacCl未破壞，因此為了篩選出轉(zhuǎn)入了基因工程菌P450/Y9，應(yīng)在篩選培養(yǎng)基中加入慶大霉素。質(zhì)粒具備的特點(diǎn)有：含有標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、自我復(fù)制等。 (3)為檢測基因工程菌降解石油能力的大小，可在一定時(shí)間內(nèi)觀測所取樣品石油的剩余量。P450是石油降解的關(guān)鍵酶，轉(zhuǎn)入表達(dá)載體后，P450基因得以表達(dá)，即基因工程菌P450/Y9可分泌降解石油的P450酶。 [答案]　(1)NdeⅠ、XhoⅠ　目的基因(或P450基因) (2)Ca2＋(或CaCl2)　慶大霉素　啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)(答出兩點(diǎn)即可) (3)2天后(或一定時(shí)間后)樣品中石油的含量(剩余量) 　基因工程菌P450/Y9能分泌降解石油的P450酶(答案合理即可) - 8 -