专题1：基因工程.ppt

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1、专题专题1 1：基因工程：基因工程基因组文库基因组文库cDNA文库文库基基因因工工程程基基本本工工具具操操作作程程序序分类分类作用作用目的基因的获取目的基因的获取从基因文库中获取从基因文库中获取人工合成人工合成利用利用PCR技术扩增技术扩增原理原理大致过程大致过程基因表达载体的构建基因表达载体的构建目的目的组成及作用组成及作用目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞农抗菌转化法农抗菌转化法其他方法其他方法显微注射技术显微注射技术Ca2+处理处理目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定分子水平的检测分子水平的检测个体生物水平的鉴定个体生物水平的

2、鉴定应应用用转基因植物转基因植物转基因动物转基因动物基因工程药物基因工程药物基因治疗基因治疗抗虫转基因植物抗虫转基因植物抗病转基因植物抗病转基因植物抗逆转基因植物抗逆转基因植物改良植物品质改良植物品质提高动物生长速度提高动物生长速度改善畜产品质量改善畜产品质量生产药物生产药物做器官移植供体做器官移植供体基因诊断基因诊断蛋蛋白白质质工工程程概念概念原理原理应用应用来源来源作用作用结果结果限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNA连接酶连接酶载体载体常用载体常用载体载体条件载体条件其他载体其他载体II II II I从基因文库获取从基因文库获取 较小较小 DNA合成仪合成仪 RNA 逆转录酶逆转录酶

3、PCR 农杆菌转化法、基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法枪法、花粉管通道法 显微注射显微注射技术技术 感受态细胞法感受态细胞法(用用Ca2处理处理)受精卵、体细胞受精卵、体细胞 受精卵受精卵 原核细胞原核细胞 DNA分子分子(核酸核酸)分子分子 抗原抗原抗体抗体 目的基因表达出的性状目的基因表达出的性状（20072007全国卷全国卷）4 4、下列有关基因工程中限制性内切酶、下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（的描述，错误的是（）A A、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列序列B B、限制性内切酶的活性受温度的影响、限制

4、性内切酶的活性受温度的影响C C、限制性内切酶能识别和切割、限制性内切酶能识别和切割RNARNAD D、限制性内切酶可从原核生物中提取、限制性内切酶可从原核生物中提取“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。2012 年1月15日，汉水丑生标记。C 【解析】【解析】限制性内切酶存在于许多细菌及酵母菌等生物中，限制性内切酶存在于许多细菌及酵母菌等生物中，细菌属于原核生物，当然可以从中提取，一种限制性内切酶细菌属于原核生物，当然可以从中提取，一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序，并能切割只能

5、识别一种特定的脱氧核苷酸序，并能切割DNADNA分子，限制分子，限制性内切酶的活性同样受温度的影响，故选性内切酶的活性同样受温度的影响，故选C C。（20092009浙江）浙江）3 3下列关于基因工程的叙述，错误的是下列关于基因工程的叙述，错误的是()A A目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B B限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶是两类常用的工具酶连接酶是两类常用的工具酶C C人胰岛素基因在大肠杆菌中表达的胰岛素无生物活性人胰岛素基因在大肠杆菌中表达的胰岛素无生物活性D D载体上的抗性基因有利于筛选含重组载体上的抗性基因有利

6、于筛选含重组DNADNA的细胞和促进目的的细胞和促进目的基因的表达基因的表达“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。D解析：解析：载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用，有利载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用，有利于筛选含重组于筛选含重组DNADNA的细胞，并不能促进目的基因的表达。的细胞，并不能促进目的基因的表达。(六六)回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。(10(10分分)（20122012上海）上海）5555如图如图1818所

7、示，若用两种识别切割序列完全不同所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶的限制酶E E和和F F从基因组从基因组DNADNA上切下目的基因，并将之取代质粒上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1(3.7kbpZHZ1(3.7kb，1kb=10001kb=1000对碱基对碱基)上相应的上相应的E-FE-F区域区域(0.2kb)(0.2kb)，那，那么所形成的重组质粒么所形成的重组质粒pZHZ2_pZHZ2_。A A既能被既能被E E也能被也能被F F切开切开 B B能被能被E E但不能被但不能被F F切开切开C C既不能被既不能被E E也不能被也不能被F F切开切开 D D能被能被F F但不能

8、被但不能被E E切开切开A“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。【解析】【解析】用限制酶从基因组用限制酶从基因组DNADNA上切下目的基因，并取代质粒上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1(3.7kbpZHZ1(3.7kb，1kb=10001kb=1000对碱基对碱基)上相应的上相应的E-FE-F区域区域(0.2kb)(0.2kb)，用用DNADNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶限制酶E E和限制酶和限制

9、酶F F的切割位点，形成的重组质粒的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2pZHZ2既能被既能被E E也能被也能被F F切开，故本题选切开，故本题选A A。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（20112011浙江）浙江）6.6.将将 ada ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28bpET28b导导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是（入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是（）A A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒

10、每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaadaD D每个插入的每个插入的adaada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子【解析】【解析】将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基将切下的目的基因的片段插入质粒的切口处，首先碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再加入适量再加入适量DNADNA连接酶，催化两条连接

11、酶，催化两条DNADNA链之间形成磷酸二酯键，从链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组而将相邻的脱氧核糖核酸连接起来，形成一个重组DNADNA分子。目的分子。目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。已经有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。已经表达了就说明导入成功。所以表达了就说明导入成功。所以A A、B B和和D D正确，正确，C C错误。错误。C（20122012浙江）浙江）6.6.天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控天

12、然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因制蓝色色素合成的基因B B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因已知的基因B B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是确的是()()A.A.提取矮牵牛蓝色花的提取矮牵牛蓝色花的mRNAmRNA，经逆转录获得互补的，经逆转录获得互补的DNADNA，再扩增基因再扩增基因B BB.B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因获取基因B BC.C.利用利用DNADNA聚合酶将基因聚合酶将基因B B与质粒连接

13、后导入玫瑰细胞与质粒连接后导入玫瑰细胞D.D.将基因将基因B B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞A 【解析】提取矮牵牛蓝色花的【解析】提取矮牵牛蓝色花的mRNAmRNA，逆转录得到，逆转录得到DNADNA，然后扩增，可获得大量的基因，然后扩增，可获得大量的基因B B，A A正确；从基正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，限制酶进行切割，B B错误；目的基因与质粒的连接需错误；目

14、的基因与质粒的连接需要用要用DNADNA连接酶，而不是连接酶，而不是DNADNA聚合酶，聚合酶，C C错误；目的基错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D D错误。错误。（20072007北京）北京）2 2利用外源基因在受体细胞中表达，利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是因完成了在受体细胞中表达的是 （）A A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

15、棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAmRNAC C山羊乳腺细胞中检测到人生长激素山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNADNA序列序列D D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 “汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。D“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。

16、“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（20092009安徽）安徽）4.20084.2008年诺贝尔化学奖授予了年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水发现和发展了水母绿色荧光蛋白母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。

17、绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是光蛋白在该研究中的主要作用是()()A A追踪目的基因在细胞内的复制过程追踪目的基因在细胞内的复制过程B B追踪目的基因插入到染色体上的位置追踪目的基因插入到染色体上的位置C.C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构。追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。【解析】【解析】:本题考察的是选修本题考察的是选修3 3基因工程的有关知

18、识。水母的绿色基因工程的有关知识。水母的绿色荧光蛋白的应用应该说是生物科学研究手段的进步，象同位素原荧光蛋白的应用应该说是生物科学研究手段的进步，象同位素原子示踪法一样，可以更直观地揭示微观世界的运动规律。子示踪法一样，可以更直观地揭示微观世界的运动规律。C C【解析】【解析】（5 5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNAmRNA与催化与催化成熟酶基因的成熟酶基因的mRNAmRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易碱基互补结合，也具有

19、特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ACDACD。（5 5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有（多选）A.A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA rRNA B.B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C C通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位体定位D D将抑制成熟基因导入番茄，其将抑制成熟基

20、因导入番茄，其mRNAmRNA与催化成熟酶基因的与催化成熟酶基因的mRNAmRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。ACD基因工程基本知识检查基因工程基本知识检查（2012新课标卷）新课标卷）40、生物生物选修选修3现代生物科技专题现代生物科技专题（15分）分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型）限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型有有 和和 。黏性末端黏性末端 平末端平末端 （2）质粒运载体用）质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下：切割后产生的片段如

21、下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是具有的特点是 。切割产生的切割产生的DNA片段末端与片段末端与EcoR切割切割产生的相同产生的相同（3）按其来源不同，基因工程中所使用的）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，连接酶有两类，即即DNA连接酶和连接酶和DNA连接酶。连接酶。大肠杆菌大肠杆菌 T4T4（5）基因工程中除质粒外，）基因工程中除质粒外，和和 也可也可作为运载体。作为运载体。（4 4）反转录作用的

22、模板是）反转录作用的模板是 ，产物是，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。技术。（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 mRNA（或（或RNA）cDNA（或（或DNA）噬菌体噬菌体 未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱）的能力极弱 PCRPCR 动植物病毒等动植物病毒等（20122012福建）福建）3232现代生物科技专题现代生物科技专题肺细胞中的肺细胞中的let-

23、7let-7基因表达减弱，癌基因基因表达减弱，癌基因RASRAS表达增强，会引表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7let-7基因导入肺癌细基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图。术基本流程如图。（）进行过程（）进行过程时，需用时，需用 _ _ 酶酶切开载体以插入切开载体以插入let-7let-7基因。载体应有基因。载体应有RNARNA聚合酶识别和结合的聚合酶识别和结合的部位，以驱动部位，以驱动let-7let-7基因转录，该部位称为基因转录，该部

24、位称为 。限制性核酸内切酶（或限制）限制性核酸内切酶（或限制）_ _ 启动子启动子 “汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（20122012福建）福建）3232现代生物科技专题现代生物科技专题 肺细胞中的肺细胞中的let-7let-7基因表达减弱，癌基因基因表达减弱，癌基因RASRAS表达增强，会引发表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7let-7基因导入肺癌细胞实验基因导入肺癌细胞实验表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该

25、基因工程技术基本流程如表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图。图。（）进行过程（）进行过程时，需用时，需用 酶处理贴附在培养酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。皿壁上的细胞，以利于传代培养。胰蛋白胰蛋白 “汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（）研究发现，（）研究发现，let-7let-7基因能影响癌基因基因能影响癌基因RASRAS的表达，其影响的表达，其影响机理如图。据图分析，可从细胞中提取机理如图。据图分析，可从细胞中提取 进行分子杂交，

26、进行分子杂交，以直接检测以直接检测let-7let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞是由于细胞 （RASmRNA/RASRASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的。蛋白）含量减少引起的。RNA RNA RASRAS蛋白蛋白 “汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。【解析】（【解析】（1 1）过程）过程表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因

27、的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNADNA序列，是序列，是RNARNA聚合酶结合聚合酶结合和识别的位点，和识别的位点，RNARNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。（2 2）过程）过程表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传

28、代培养。培养。（3 3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取从细胞中提取mRNAmRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNADNA片片段进行杂交。根据题中信息段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的肺组织细胞中的let-7let-7基因表达减弱，癌基基因表达减弱，癌基因因RASRAS表达就增强，引发肺癌表达就增强，引发肺癌”导入导入let7let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说基因后，肺癌细胞受到抑制，说明明RASRAS基因表达减弱，导致细胞中的基因

29、表达减弱，导致细胞中的RASRAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。抑制。基因表达载体构建基因表达载体构建（20122012江苏）江苏）32.32.（9 9分）图分）图1 1表示含有目的基因表示含有目的基因D D的的DNADNA片段长度片段长度（bpbp即碱基对）和部分碱基序列，图即碱基对）和部分碱基序列，图2 2表示一种质粒的结构和部分表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有碱基序列。现有Msp IMsp I、BamH IBamH I、Mbo IMbo I、Sma I4Sma I4种限制性核酸内切种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为酶，它们识别

30、的碱基序列和酶切位点分别为CCGGCCGG、GGATCCGGATCC、GATCGATC、CCCGGGCCCGGG。请回答下列问题。请回答下列问题 (1)(1)图图1 1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接。连接。(2)(2)若用限制酶若用限制酶SmaISmaI完全切割图完全切割图1 1中中DNADNA片段，产生的末端是片段，产生的末端是 末端，其产物长度为末端，其产物长度为 。脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 平平 537bp、790bp、661bp“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公

31、益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（20122012江苏）江苏）32.32.（9 9分）图分）图1 1表示含有目的基因表示含有目的基因D D的的DNADNA片段长度片段长度（bpbp即碱基对）和部分碱基序列，图即碱基对）和部分碱基序列，图2 2表示一种质粒的结构和部分表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有碱基序列。现有Msp IMsp I、BamH IBamH I、Mbo IMbo I、Sma I4Sma I4种限制性核酸内切种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGGCCGG、GGATC

32、CGGATCC、GATCGATC、CCCGGGCCCGGG。请回答下列问题。请回答下列问题 (3)(3)若图若图1 1中虚线方框内的碱基对被中虚线方框内的碱基对被T-AT-A碱基对替换，那么基因碱基对替换，那么基因D D就就突变为基因突变为基因d d。从杂合子中分离出图。从杂合子中分离出图1 1及其对应的及其对应的DNADNA片段，用限制片段，用限制酶酶Sma ISma I完全切割，产物中共有完全切割，产物中共有 种不同长度的种不同长度的DNADNA片段。片段。4“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012

33、年1月15日，汉水丑生标记。(4)(4)若将图若将图2 2中质粒和目的基因中质粒和目的基因D D通过同种限制酶处理后进行连接，通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是形成重组质粒，那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加 的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因杆菌菌株中目的基因D D不能正确表达，其最可能的原因是不能正确表达，其最可能的原因是 。BamH I 抗生素抗生素B B 同种

34、限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D D与质粒反向链接与质粒反向链接【解析】【解析】（1 1）DNADNA单链中相邻两个碱基之间通过单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖”连连接。接。（2 2）Sma ISma I识别的序列为识别的序列为GGGCCCGGGCCC，切割后会产生平末端；图，切割后会产生平末端；图1 1所示的所示的DNADNA分分子中含有两个子中含有两个Sma ISma I的识别位点，第一个识别位点在左端的识别位点，第一个识别位点在左端534bp534bp序列向右三个序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点

35、在右端碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp658bp序列向左三个碱基对的位置，序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的从这两个位点切割后产生的DNADNA片段长度分别为片段长度分别为534+3534+3，796-3-3796-3-3，658+3658+3，即，即得到的得到的DNADNA片段长度分别为片段长度分别为537bp537bp、790bp790bp和和661bp661bp。（3 3）在杂合子体内含有基因）在杂合子体内含有基因D D和基因和基因d d，基因，基因D D的序列中含有两个识别位点，的序列中含有两个识别位点，经过经过SmaISmaI完全切割会产生完全切割会产生5

36、37bp537bp、790bp790bp和和661bp661bp三种不同长度的片段，基因三种不同长度的片段，基因d d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp1327bp和和 661bp 661bp两种长度的两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNADNA片段经过切割后会产生片段经过切割后会产生4 4种不同长种不同长度的片段。度的片段。（4 4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCCGGATCC的的BamH IBamH I和识别序

37、列为和识别序列为GATCGATC的的Mbo IMbo I，若使用，若使用Mbo IMbo I会同会同时破坏质粒中的抗生素时破坏质粒中的抗生素A A抗性基因和抗生素抗性基因和抗生素B B抗性基因，所以要抗性基因，所以要用用BamH IBamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目

38、的基因反向连粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因接在运载体上的情况，导致基因D D不能正确表达。不能正确表达。获得获得DNA片段信息片段信息（20122012天津）天津）7.7.（1313分）生物分子间的特异性结合的性质广泛分）生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质蛋白质-DNA-DNA复合体复合体”获得获得DNADNA片段信息的过程图。片段信息的过程图。据图回答：据图回答：（1 1）过程）过程酶作用的部位是酶作用的部位是_键，此过程只发生键，此过程只发生在非结合区在非结合区

39、DNADNA，过程，过程酶作用的部位是酶作用的部位是_键。键。（2 2）、两过程利用了酶的两过程利用了酶的_特性。特性。【解析】（【解析】（1 1）DNADNA酶作用的部位是酶作用的部位是DNADNA的磷酸二酯键，蛋白酶的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。作用的部位是肽键。（2 2）过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。即专一性。肽键肽键磷酸二酯键磷酸二酯键专一专一“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（3

40、3）若将得到的）若将得到的DNADNA片段用于构建重组质粒，需要过程片段用于构建重组质粒，需要过程的测的测序结果与序结果与_酶的识别序列进行对比，以确定酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶。选用何种酶。（4 4）如果复合体中的蛋白质为）如果复合体中的蛋白质为RNARNA酶聚合，则其识别、结合酶聚合，则其识别、结合DNADNA序列位基因的序列位基因的_。【解析】【解析】（3 3）DNADNA要构建重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切割，要构建重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切割，再与质粒重组。再与质粒重组。（4 4）RNARNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，驱动基因转聚合酶识别和结合在基因的

41、启动子上，驱动基因转录。录。启动子（或转录起始区）启动子（或转录起始区）限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。转基因动物模型转基因动物模型（20112011山东）山东）3535【生物【生物现代生物科技专题】现代生物科技专题】人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示

42、。的流程如图所示。“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（1 1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠雌鼠_中获取。中获取。（2 2）图中的高血压相关基因作为）图中的高血压相关基因作为 ，质粒作为，质粒作为_二者需用二者需用 切割后连接成重组载体，该过程切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有与质粒上含有 有关。有关。（3 3）子代大鼠如果）子代大鼠如果 和和_ ，即可分别在分子水平和个体水

43、平上说明高血压相关基因已成即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。目的基因目的基因载体载体同种限制酶同种限制酶限制酶切割位点限制酶切割位点检测到体内有相关蛋白检测到体内有相关蛋白出现高血压出现高血压卵巢卵巢 综合能力提升综合能力提升（20122012广东）广东）2828（1616分）子叶黄色（分）子叶黄色（Y Y，野生型）和绿色，野生型）和绿色（y y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。豆成熟后，子叶由

44、绿色变为黄色。(1)(1)在黑暗条件下，野生型和突在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图变化见图1010。其中，反映突变型。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是线是_。A A（2 2）Y Y基因和基因和y y基因的翻基因的翻译产物分别是译产物分别是SGRY蛋白蛋白和和SGRy蛋白，其部分氨蛋白，其部分氨基酸序列见图基酸序列见图1111。据图。据图1111推测，推测，Y Y基因突变为基因突变为y y基因的原因是发生了碱基对的基因的原因是发生了碱基对的_ _ 和和_。进一步研究发现，。进一步研究发现，SGRY

45、蛋白和蛋白和SGRy蛋白都能进入蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点叶绿体。可推测，位点_的突变导致了该蛋白的功能异的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持豌豆子叶和叶片维持“常绿常绿”。（20122012广东）广东）2828（1616分）子叶黄色（分）子叶黄色（Y Y，野生型）和绿色（，野生型）和绿色（y y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色子叶由绿色变为黄色。替换替换增加增加“汉水丑

46、生的生物同行”超级群大型公益活动：历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。2012 年1月15日，汉水丑生标记。（3 3）水稻）水稻Y Y基因发生突变，也出现了类似的基因发生突变，也出现了类似的“常绿常绿”突变植株突变植株y2y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y Y基因的功能，设计了基因的功能，设计了以下实验，请完善。以下实验，请完善。（一）培育转基因植株：（一）培育转基因植株：植株甲：用含有空载体的农杆菌感染植株甲：用含有空载体的农杆菌感染_的细的细胞，培育并获得纯合植株。胞，培育并获得纯合植株。植株乙：植株乙：_

47、，培育并获得含有目的基因的纯合植株。培育并获得含有目的基因的纯合植株。（20122012广东）广东）2828（1616分）子叶黄色（分）子叶黄色（Y Y，野生型）和，野生型）和绿色（绿色（y y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。突变植株突变植株y2y2用含有用含有Y Y基因的农杆菌感染纯合突变植株基因的农杆菌感染纯合突变植株y2y2 （3 3）水稻）水稻Y Y基因发生突变，也出现了类似的基因发生突变，也出现了类似的“常绿常绿”突变植株突变植株y2y2，其叶片衰老后仍为绿色

48、。为验证水稻，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y Y基因的功能，设计了基因的功能，设计了以下实验，请完善。以下实验，请完善。（二）预测转基因植株的表现型：（二）预测转基因植株的表现型：植株甲：植株甲：_维持维持“常绿常绿”；植株乙：植株乙：_。（三）推测结论：（三）推测结论：_。（20122012广东）广东）2828（1616分）子叶黄色（分）子叶黄色（Y Y，野生型）和绿，野生型）和绿色（色（y y，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生，突变型）是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。能能不能维持不能维持“常绿常绿”Y Y

49、基因能使子叶由绿色变为黄色基因能使子叶由绿色变为黄色 【解析】【解析】（1 1）根据题干所给信息）根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后，子叶野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色由绿色变为黄色”，可推测出野生型豌豆成熟后，子叶发育成，可推测出野生型豌豆成熟后，子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图的叶片中叶绿素含量降低。分析图1010，B B从第六天开始总叶绿从第六天开始总叶绿素含量明显下降，因此素含量明显下降，因此B B代表野生型豌豆，代表野生型豌豆，A A为突变型豌豆。为突变型豌豆。（2 2）根据图）根据图1111可以看出，突变型的可以看出，突变型的SGRySGRy蛋白和野生型的蛋白和野生型

50、的SGRYSGRY有有3 3处变异，处变异，处氨基酸由处氨基酸由T T变成变成S S，处氨基酸由处氨基酸由N N变成变成K K，可，可以确定是基因相应的碱基对发生了替换，以确定是基因相应的碱基对发生了替换，处多了一个氨基酸，处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图1111中可以看出中可以看出SGRYSGRY蛋白的第蛋白的第1212和和3838个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意，叶绿体，根据题意，SGRySGRy和和SGRYSGRY都能进入叶绿体，说明都能进入叶绿体，说明、处的变异