高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第十單元 49 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題學(xué)案

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1、 第十單元 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 學(xué)案49　基因工程 考綱要求　1.基因工程的誕生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技術(shù)(Ⅱ)。3.基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4.蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。 一、基因工程的概念 基因工程：又叫做________技術(shù)或________技術(shù)，是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以________，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，________地改造生物的遺傳性狀。 二、基因工程的操作工具 1．限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”，又稱(chēng)為_(kāi)_______。 特點(diǎn)：能夠識(shí)別DNA特定的______________，切開(kāi)兩個(gè)________之間的_______

2、_____。 限制酶切割DNA產(chǎn)生的末端有兩種形式：__________和________。 2．DNA連接酶——“分子縫合針” 作用：將雙鏈________“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的____________。 3．基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)” (1)常用載體：____。 (2)質(zhì)粒載體的特點(diǎn)：①能夠在細(xì)胞內(nèi)________并穩(wěn)定保存。②具有一個(gè)或多個(gè)________________，便于外源DNA片段插入其中。③具有特殊的________，供重組DNA的鑒定和選擇。 三、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的獲?。?1)從__________

3、____中獲??；(2)利用____________擴(kuò)增目的基因；(3)________合成。 2．____________的構(gòu)建(核心) (1)目的：使________基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。 3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(轉(zhuǎn)化) (1)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：常用方法有__________法、基因槍法和__________法。 (2)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：常用方法是________法。 (3)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：受體細(xì)胞 4．目的基因的________與________。 探究點(diǎn)一　基因工程的概念及操作工

4、具 1．基因工程的概念是什么？ 　 　 2．完成理解基因工程的操作工具比較表： 項(xiàng)目 限制性核酸內(nèi)切酶(分子手術(shù)刀) DNA連接酶(分子縫合針) 運(yùn)載體(分子運(yùn)輸車(chē)) 特性或條件 識(shí)別特定的______序列，并在__________切割DNA分子 一般作用于兩條具有相同的______的DNA分子 能夠在宿主細(xì)胞中____并穩(wěn)定____；具有一個(gè)或____個(gè)限制酶切位點(diǎn)；具有____基因 作用 提取____基因，切割____ 構(gòu)建重組DNA分子 將________轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中并大量復(fù)制 結(jié)果 將DNA分子切成DNA片段，產(chǎn)生____末端 相同

5、的黏性末端之間形成________鍵 形成重組________ 思維拓展 1．對(duì)基因工程概念的理解 別名 基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù) 操作環(huán)境 生物體外 操作對(duì)象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本過(guò)程 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 結(jié)果 人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物 與雜交育種相比 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 與誘變育種相比 定向改造生物性狀 原理 基因重組 2.在切割目的基因和載體時(shí)要求用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。 3．將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來(lái)，需要2個(gè)限制酶，同時(shí)產(chǎn)生4個(gè)黏性末端。 4．不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端

6、都相同，同一個(gè)DNA分子用不同的限制酶產(chǎn)生的黏性末端可能相同。 探究示例1　(2010·全國(guó)理綜Ⅱ，5)下列敘述符合基因工程概念的是(　　) A．B細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B細(xì)胞中的抗體基因 B．將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C．用紫外線(xiàn)照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株 D．自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)二　基因工程的基本操作程序 1．完成基因工程的基本操作流程圖： 2．完成目的基因的檢測(cè)與鑒定表，并加以理解、掌握： 類(lèi)型 步驟

7、 檢測(cè)內(nèi)容 方法 分 子 水 平 第一步 目的基因是否插入受體細(xì)胞染色體的DNA上 ________________(DNA和DNA之間) 第二步 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA ________雜交技術(shù)(DNA和mRNA之間) 第三步 目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)分子雜交(______________雜交法) ____水 平鑒定 ____法或____法 思維拓展 1．在整個(gè)工程中，只有第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過(guò)程中不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，其他步驟均發(fā)生配對(duì)。 2．切割質(zhì)粒和目的基因的限制酶必須是同一種酶，以獲得相同的黏性末端，利于基因表達(dá)載體的構(gòu)建。

8、 3．插入的目的基因只是結(jié)構(gòu)基因部分，其表達(dá)需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入部位前須有啟動(dòng)子，后須有終止子。 4．PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較 PCR技術(shù) DNA復(fù)制 相 同 點(diǎn) 原理 DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì)) 原料 四種游離的脫氧核苷酸 條件 模板、ATP、酶等 不 同 點(diǎn) 解旋 方式 DNA在高溫下變性解旋 解旋酶催化 場(chǎng)所 體外復(fù)制 主要在細(xì)胞核內(nèi) 酶 熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶) 細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶 結(jié)果 在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段 形成整個(gè)DNA分子 探究示例2　(2011·浙江卷，6)將ada

9、(腺苷酸脫氨酶基因)通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒 B．每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn) C．每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)ada D．每個(gè)插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)三　基因工程的應(yīng)用 完成基因工程的應(yīng)用表格，了解應(yīng)用成果。 轉(zhuǎn)基因生物 目的基因 成果舉例 植 物 基 因 工 程 抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物 抗蟲(chóng)基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因 抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)

10、玉米 抗病轉(zhuǎn)基因植物 抗____基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因；抗____基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因 抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒 抗逆轉(zhuǎn)基因植物 抗逆轉(zhuǎn)基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因 抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗______的大豆和玉米 ________的 轉(zhuǎn)基因植物 優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關(guān)的基因 高_(dá)_____玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛 動(dòng) 物 基 因 工 程 提高生長(zhǎng)速度的 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 ____________基因 轉(zhuǎn)基因

11、綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú) 生產(chǎn)藥物的 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 ____生物反應(yīng)器 改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 ________基因 乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛 作器官移植供體的 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 外源的抗原決定基因表達(dá)的____因子或除去供體的____決定基因 利用克隆技術(shù)培育沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的豬器官 基 因 治 療 體外基因治療 腺苷酸脫氨酶基因 治療______免疫缺陷癥 體內(nèi)基因治療 治療囊性纖維化病基因 治療______囊性纖維化病 思維拓展　基因治療是治療人類(lèi)遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機(jī)制和疾病的分子機(jī)理，基

12、因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)階段。 探究示例3　(2010·上海綜合能力測(cè)試)運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)的單細(xì)胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有機(jī)物以脂質(zhì)形式儲(chǔ)存起來(lái)。科學(xué)家計(jì)劃在海水中大量培養(yǎng)“工程硅藻”，捕撈后從中提煉“生物柴油”。與礦物柴油相比，使用這種“生物柴油”的優(yōu)點(diǎn)是(　　) ①可再生?、诓伙@著增加碳排放?、鄄慌欧藕驈U氣 ④不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響 A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．②③④ 聽(tīng)課記錄：　 　 探究點(diǎn)四　蛋白質(zhì)工程 1．蛋白質(zhì)工程的概念 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合

13、成，對(duì)現(xiàn)有蛋 白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。 2．蛋白質(zhì)工程的過(guò)程填充 蛋白質(zhì)工程的過(guò)程：其基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)________→推測(cè)應(yīng)有的____________序列→找到相對(duì)應(yīng)的____________序列(____________)。其流程圖如下： 思維拓展 1．對(duì)蛋白質(zhì)工程概念應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解 (1)蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系；(2)蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：改造控制該蛋白質(zhì)合成的基因；(3)蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，是自然界所沒(méi)有的。 2．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基

14、礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程。因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過(guò)基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)。 探究示例4　以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ) B．蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸 C．蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 D．蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì) 聽(tīng)課記錄：　 　 題組一　基因工程及基本操作 1．(2011·四川卷，5)北極比目魚(yú)中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過(guò)程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．過(guò)程①獲

15、取的目的基因，可用于基因工程和比目魚(yú)基因組測(cè)序 B．將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍 蛋白 C．過(guò)程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選 D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá) 2．下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是(　　) A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 3．下列關(guān)于基因工程的敘述，不正確的是(多選)(　　) A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康幕? B．

16、細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體 C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNA D．為培育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體 題組二　基因工程應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程 4．(2010·鎮(zhèn)江質(zhì)檢)科學(xué)家將β－干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變導(dǎo)入大腸桿菌表達(dá)，使β－干擾素第十七位的半胱氨酸，改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了β－干擾素的抗病毒活性，并且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為(　　) A．蛋白質(zhì)工程 B．基因工程 C．基因突變 D．細(xì)胞工程 5．下列關(guān)于基因工程及其應(yīng)用的敘述正確的是(　　) A．若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可

17、先將目的基因?qū)氪竽c桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞 B．用氨基酸序列推測(cè)合成的目的基因與原基因的編碼區(qū)中的外顯子一致 C．用DNA探針能檢測(cè)飲用水中重金屬物質(zhì)的含量 D．作為運(yùn)載體要有多種限制酶的切點(diǎn)，但對(duì)一種限制酶而言，最好只有一個(gè)切點(diǎn) 6．(2011·南師大附中學(xué)情分析)蛋白質(zhì)工程中，直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是(　　) A．氨基酸結(jié)構(gòu) B．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C．肽鏈結(jié)構(gòu) D．基因結(jié)構(gòu) 7．科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的能夠合成胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)表達(dá)成功。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (1)圖中①DNA是以________為模板，________形

18、成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的基因。 (2)圖中②代表的是____________，在它的作用下將質(zhì)粒(________DNA)切出________末端。 (3)圖中④表示將________________。⑤表示________DNA隨大腸桿菌的繁殖而進(jìn)行________。 (4)采用蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造，使之起效時(shí)間縮短，保證餐后血糖高峰和血液中胰島素高峰一致。如果你是科研工作者，請(qǐng)寫(xiě)出研制速效胰島素的思路。 (5)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程說(shuō)法不正確的是(　　) A．蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體的區(qū)段，降低鼠單克隆

19、抗體免疫原性 B．蛋白質(zhì)工程可對(duì)酶的催化活性、底物專(zhuān)一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變 C．理論上通過(guò)對(duì)關(guān)鍵氨基酸的置換與增刪是進(jìn)行蛋白質(zhì)工程的唯一方法 D．蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究的需要 題組三　綜合題 8．(2011·安徽理綜，31Ⅱ)家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng)，可提取干擾素用于制藥。 (1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前，需用________酶短時(shí)處理幼蠶組織，以便獲得單個(gè)細(xì)胞。 (2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把來(lái)自cDNA文庫(kù)的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的____________和______

20、____之間。 (3)采用PCR技術(shù)可驗(yàn)證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該P(yáng)CR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液(含Mg2＋)、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、_________________和____________________________。 (4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時(shí)，貼壁生長(zhǎng)的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中，這樣可以________________________增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量，也有利于空氣交換。 9．干擾素是病毒侵入人體后由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一種免疫活性物質(zhì)，它具有廣譜抗病毒的作用。利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)干擾素的流程如下：

21、 (1)過(guò)程①產(chǎn)生的物質(zhì)A是______，cDNA文庫(kù)______(大于/小于)人的基因組文庫(kù)。 (2)過(guò)程④用到的工具酶是______________，過(guò)程⑤需先用____________________處理受體細(xì)胞，過(guò)程⑥通常采用________技術(shù)。 (3)過(guò)程⑧和⑨的關(guān)鍵技術(shù)分別是________、________。 (4)基因工程的核心步驟是圖中的________________(填標(biāo)號(hào))。 學(xué)案49　基因工程 課前準(zhǔn)備區(qū) 一、基因拼接　DNA重組　修飾改造　定向 二、1.限制酶　核苷酸序列　核苷酸　磷酸二酯鍵　黏性末端　平末端 2．DNA片段　磷酸二酯鍵　3

22、.(1)質(zhì)?！?2)①自我復(fù)制　②限制酶切割位點(diǎn)?、蹣?biāo)記基因 三、1.(1)基因文庫(kù)　(2)PCR技術(shù)　(3)人工 2．基因表達(dá)載體　(1)目的　(2)標(biāo)記　RNA聚合　終止　鑒別　篩選 3．(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　花粉管通道　(2)顯微注射　(3)感受態(tài)　4.檢測(cè)　鑒定 課堂活動(dòng)區(qū) 探究點(diǎn)一 1．按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型或生物產(chǎn)品，又叫DNA重組技術(shù)。 2．核苷酸　特定的位點(diǎn)　黏性末端　復(fù)制　保存　多　標(biāo)記　目的　運(yùn)載體　目的基因　黏性　磷酸二酯　DNA 探究示例1　B　[基因

23、工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，進(jìn)而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。B細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，屬于細(xì)胞工程；用紫外線(xiàn)照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，進(jìn)而篩選出青霉素高產(chǎn)菌株，屬于人工誘變；自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上，并沒(méi)有進(jìn)行人為的加工，不屬于基因工程。] 探究點(diǎn)二 1．mRNA　PCR　基因組文庫(kù)　cDNA文庫(kù)　構(gòu)建基因表達(dá)載體　目的基因 2．DNA分子雜交技術(shù)　核酸分子　抗原—抗體　個(gè)體　侵染　感染 探究示例2　C　[大腸桿菌成功表達(dá)出腺苷酸脫氨酶，說(shuō)明這些大腸桿

24、菌都至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，A項(xiàng)正確；作為載體的條件為至少含有一個(gè)或多個(gè)酶切位點(diǎn)，所以作為載體的質(zhì)粒至少含有一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)，B項(xiàng)正確；作為基因表達(dá)載體應(yīng)包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因四部分，但并不是每個(gè)酶切位點(diǎn)都至少插入一個(gè)ada，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于這些目的基因成功表達(dá)，所以每個(gè)ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子，D項(xiàng)正確。] 探究點(diǎn)三 病毒　真菌　除草劑　改良品質(zhì)　賴(lài)氨酸　外源生長(zhǎng)激素　乳腺　腸乳糖酶　調(diào)節(jié)　抗原　復(fù)合型　遺傳性 探究示例3　A 探究點(diǎn)四 2．結(jié)構(gòu)　氨基酸　脫氧核苷酸　基因　轉(zhuǎn)錄　翻譯　氨基酸　分子設(shè)計(jì) 探究示例4　A　[蛋白質(zhì)工程以基因工程為

25、基礎(chǔ)，又稱(chēng)為第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程不僅能生產(chǎn)天然蛋白質(zhì)，還可以定向改造控制蛋白質(zhì)合成的相應(yīng)基因中的脫氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段，從而合成自然界中原本不存在的蛋白質(zhì)。] 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò) DNA連接酶　基因表達(dá)載體　檢測(cè)　鑒定 課后練習(xí)區(qū) 1．B　[因?yàn)橐环N氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子、真核生物體內(nèi)的基因含有內(nèi)含子等因素，導(dǎo)致逆轉(zhuǎn)錄合成的目的基因與原基因有較大的差異，所以人工合成的目的基因不能用于比目魚(yú)基因組測(cè)序，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；抗凍蛋白的11個(gè)氨基酸的重復(fù)序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強(qiáng)，并不是抗凍基因的編碼區(qū)重復(fù)次數(shù)越多抗凍能力越強(qiáng)，抗凍基因編碼區(qū)依次相連形成

26、的新基因已不是原來(lái)的抗凍基因，因此不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白，B選項(xiàng)正確；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的最常用方法，不是為了篩選含有標(biāo)記基因的質(zhì)粒，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因植物中目的基因的存在，但不能完成對(duì)目的基因表達(dá)的檢測(cè)，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．C　[限制酶可在特定位點(diǎn)對(duì)DNA分子進(jìn)行切割；DNA聚合酶在DNA分子復(fù)制時(shí)將脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈；DNA連接酶可將限制酶切開(kāi)的磷酸二酯鍵連接在一起；解旋酶的作用是將DNA雙鏈解開(kāi)螺旋，為復(fù)制或轉(zhuǎn)錄提供模板。] 3．ACD　[基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因；質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體；通常用同一種限制

27、酶切割目的基因和運(yùn)載體，以獲得相同的黏性末端；受體細(xì)胞可以是受精卵，也可以是體細(xì)胞。] 4．A　[基因工程是通過(guò)對(duì)基因的操作，將符合人們需要的目的基因?qū)脒m宜的生物體，使其高效表達(dá)，從中提取所需的基因控制合成的蛋白質(zhì)，或表現(xiàn)某種性狀，蛋白質(zhì)產(chǎn)品仍然為天然存在蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程卻是對(duì)控制蛋白質(zhì)合成的基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)的改變，所得到的已不是天然的蛋白質(zhì)。題目中的操作中涉及的基因顯然不再是原來(lái)的基因，其合成的β－干擾素也不是天然β－干擾素，而是經(jīng)過(guò)改造的，是具人類(lèi)所需優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì)，因而整個(gè)過(guò)程利用的生物技術(shù)為蛋白質(zhì)工程。] 5．D　[轉(zhuǎn)基因植物的培育中轉(zhuǎn)入外源基因常用農(nóng)桿菌

28、轉(zhuǎn)化法、基因槍法等；由于每種氨基酸可由不同的密碼子決定，因此，用氨基酸序列推測(cè)合成的目的基因與原基因的編碼區(qū)中的外顯子不一定相同；DNA探針能檢測(cè)飲用水中的病毒，由于作用原理是DNA分子雜交，因此對(duì)重金屬無(wú)效；運(yùn)載體有多種限制酶切點(diǎn)以便與外源基因結(jié)合，一種限制酶只有一個(gè)切點(diǎn)，才能確保結(jié)合的精確。] 6．D　[蛋白質(zhì)工程是通過(guò)基因定點(diǎn)誘變或重組DNA技術(shù)改造基因，以定向改造天然蛋白質(zhì)或創(chuàng)造新蛋白質(zhì)的過(guò)程。] 7．(1)原胰島素mRNA　逆轉(zhuǎn)錄　(2)特定的限制性核酸內(nèi)切酶　環(huán)狀　黏性　(3)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞　重組　擴(kuò)增　(4)確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)

29、→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列　(5)C 8．(1)胰蛋白(或膠原蛋白)　(2)啟動(dòng)子　終止子 (3)對(duì)干擾素基因特異的DNA引物對(duì)　TaqDNA聚合酶 (4)擴(kuò)大細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積 解析　(1)為了將動(dòng)物組織分散并得到單個(gè)細(xì)胞，可以用胰蛋白酶處理動(dòng)物細(xì)胞。(2)在基因工程中，構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)，需要將目的基因插入啟動(dòng)子和終止子之間，以使目的基因得到高效表達(dá)。(3)PCR過(guò)程模擬的是細(xì)胞內(nèi)DNA分子的復(fù)制過(guò)程，需要模板、原料、能量、酶(DNA聚合酶)、適宜的溫度和酸堿度等，同時(shí)需要加入設(shè)計(jì)好的引物。(4)為了防止發(fā)生接觸抑制現(xiàn)象而放入小玻璃珠可以增加細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的附著面積，同時(shí)珠內(nèi)中空，有利于空氣交換。 9．(1)mRNA　小于　(2)限制酶和DNA連接酶　Ca2＋　顯微注射　(3)胚胎移植　細(xì)胞核移植　(4)④ 解析　(1)cDNA來(lái)自mRNA的逆轉(zhuǎn)錄或根據(jù)mRNA的堿基序列人工合成，cDNA文庫(kù)小于基因組文庫(kù)。(2)構(gòu)建基因表達(dá)載體用到限制酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)氪竽c桿菌須用Ca2＋處理受體細(xì)胞；導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞用顯微注射法。(3)過(guò)程⑧的關(guān)鍵技術(shù)是胚胎移植，過(guò)程⑨的關(guān)鍵技術(shù)是細(xì)胞核移植。(4)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即④。 10