内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 课时分层作业 四十 基 因 工 程
(30分钟 100分)
1.(10分)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______________________________________。 【解析】本题主要考查基因工程的工具和操作方法。
(1)限制性核酸内切酶具有酶的专一性，能识别并切割特定的脱氧核苷酸序列。
(2)将切割产生的DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，可以用DNA连接酶连接二者之间的黏性末端。 (3)Ca可以增大细胞壁的通透性，提高转化效率。
(4)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，则与之相连的报告基因不能编码出正确的氨基酸序列，即不能正常表达。
(5)启动子插入克隆位点时有两种插入方向，若插入方向错误，则报告基因不能正常表达。 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Ca处理
- 1 -
2+2+
(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
2.(10分)苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答：
(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为____________________________。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为________________。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的________键。 (2)图中过程②操作前，需先用Ca处理农杆菌，使其成为________细胞。 (3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原—抗体杂交技术进行检测的原因是
________________________________，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的________含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定。
【解析】(1)连接重组质粒需要DNA连接酶，从大肠杆菌中分离出的DNA连接酶称为E·coli DNA连接酶，DNA连接酶作用的对象为磷酸二酯键。
(2)Ca处理农杆菌，增加膜的通透性，使其成为感受态细胞，利于外源DNA进入。
(3)判断转基因苦荞培育是否成功，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量或细胞中CHS的含量。
答案：(1)DNA连接酶 E·coli DNA连接酶 磷酸二酯 (2)感受态
(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物 黄酮类化合物
3.(15分)黑麦草中含有拮抗除草剂草甘膦的基因，该基因编码抗草甘膦酶，从而使草甘膦失去对植物的毒害作用。2015年8月，中国科学院和北京奥瑞金种业有限公司通过转基因技术获得了抗除草剂草甘膦的玉米新品种。培育新品种过程中用到了PCR技术(如图所示)，请回答下列问题：
2+
2+
- 2 -
(1)应从______________(填“cDNA文库”或“基因组文库”)中选取拮抗除草剂草甘膦的基因，体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，其中的物质A为__________。
(2)基因工程操作的核心是____________________________。若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做________实验。
(3)若实验现象不理想，为提高抗草甘膦酶活性需利用________工程设计和改造抗除草剂草甘膦的________。
【解析】(1)拮抗除草剂草甘膦基因属于真核生物的基因，需从cDNA文库中获得。体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，该技术的原理为DNA双链复制，延伸过程中以DNA每条链为模板，需要引物的加入。
(2)基因工程操作的核心是基因表达载体的构建。若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做喷洒草甘膦的实验。
(3)若想提高抗草甘膦酶活性需用蛋白质工程设计和改造抗除草剂草甘膦基因。 答案：(1)cDNA文库 引物
(2)基因表达载体的构建 喷洒草甘膦 (3)蛋白质 基因
【知识总结】细胞内DNA复制与PCR技术的比较
- 3 -
4.(15分)(2018·石家庄模拟)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽，最终造成害虫死亡，因此Bt基因广泛应用于培育转基因抗虫植物。
(1)培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自________的基因组，再通过PCR技术扩增。PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是__________________，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是____________________________________________。 (2)限制酶主要是从________中获得，其特点是能够识别DNA分子某种________，并在特定位点切割DNA。 (3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状。可能的原因是________________________________。
(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有________，这样目的基因才能准确表达。 【解析】(1)根据题意可知，培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自苏云金芽孢杆菌的基因组，再通过PCR技术扩增。PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是使双链DNA解链为单链，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是在DNA聚合酶作用下进行延伸。
(2)限制酶主要是从原核生物(或微生物)中获得，其特点是能够识别DNA分子中某种特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA。
(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状。可能的原因是所转的基因未成功导入或导入的基因未能准确表达。
- 4 -
相关推荐：
loading