1、特訓13基因工程的應用1(2018廣東四校聯考)如圖所示的質粒中，Tetr為四環素抗性基因，LacZ基因的表達產物能使白色的大腸桿菌菌落變成藍色。現用EcoR切割目的基因及質粒載體并進行連接，將得到的重組質粒轉化大腸桿菌，以對目的基因進行保存和擴增。請回答下列問題：(1)將目的基因和質粒載體連接需使用的工具酶是_。為將載體導入大腸桿菌，常用Ca2處理使之處于_。(2)LacZ基因在基因工程中起_基因的作用。為篩選導入重組質粒的大腸桿菌，應在培養基中加入_，篩選_(填“藍色”或“白色”)菌落。(3)若需要將這個質粒改造成基因工程表達載體，還需要插入_和_部分。將改造后的表達載體和目的基因經Eco

2、R酶切連接，并成功導入受體細胞后，發現仍有部分細胞不能表達出目的蛋白，最可能的原因是_。為了避免上述情況發生，最好用_切割目的基因和表達載體。(4)我國對農業轉基因生物實施標識制度，比如由轉基因大豆加工制成的大豆油，標注為“本產品加工原料中含有轉基因大豆，但本產品已不再含有轉基因成分”，其相關的生物學依據是_。答案(1)DNA連接酶感受態(2)標記四環素白色(3)啟動子終止子目的基因與質粒載體反向連接兩種限制酶(4)大豆油屬于脂肪，不含目的基因編碼的蛋白質解析(1)將目的基因和質粒載體連接需要使用的工具酶是DNA連接酶；為將載體導入大腸桿菌，常用Ca2處理使之處于感受態。(2)LacZ基因在基

3、因工程中起標記基因的作用；為篩選導入重組質粒的大腸桿菌，應在培養基中加入四環素；由于構建重組表達載體過程中LacZ基因已經被破壞，因此應該篩選白色菌落。(3)基因表達載體的組成包括目的基因、啟動子、標記基因、終止子、復制原點等；將改造后的表達載體和目的基因經EcoR酶切連接，并成功導入受體細胞后，發現仍有部分細胞不能表達出目的蛋白，最可能的原因是目的基因與質粒載體反向連接，為了避免上述情況發生，最好用兩種限制酶切割目的基因和表達載體。(4)我國對農業轉基因生物實施標識制度，比如由轉基因大豆加工制成的大豆油，標注為“本產品加工原料中含有轉基因大豆，但本產品已不再含有轉基因成分”，其相關的生物學依

4、據是大豆油屬于脂肪，不含目的基因編碼的蛋白質。2(2018東北五校聯考)透明質酸酶臨床常用作藥物滲透劑，目前市場上出售的透明質酸1酶主要從動物組織中提取，成本高且提純困難，科研人員嘗試將透明質酸酶基因轉入大腸桿菌，使其高效表達。部分過程如圖所示，請回答下列問題：(1)步驟代表的是基因工程操作程序中的_，由圖可知，此步驟中，選擇用限制酶_去切割DNA分子中的_鍵。(2)基因工程一般選擇大腸桿菌作為受體，這是因為大腸桿菌具有_的特點。(3)透明質酸酶基因進入大腸桿菌，并且_的過程，稱為轉化。轉化時，首先需要用_處理大腸桿菌，使其處于感受態。(4)透明質酸酶基因導入受體細胞后，需通過_技術檢測其是否

5、成功轉錄。答案(1)基因表達載體的構建Nco和Xho磷酸二酯(2)繁殖快、單細胞、遺傳物質相對較少(3)維持穩定和表達Ca2(4)RNADNA分子雜交解析(1)步驟代表將目的基因即透明質酸酶基因和作為載體的質粒連接，完成基因表達載體的構建；據圖可知，要用限制酶Nco和Xho去切割DNA，斷開磷酸二酯鍵，便于目的基因和質粒連接。(2)基因工程中一般選擇大腸桿菌作為載體的原因是大腸桿菌屬于單細胞生物，繁殖速度快，容易培養，遺傳物質相對較少，容易對遺傳物質進行改造。(3)透明質酸酶基因導入大腸桿菌，并且能維持穩定，在大腸桿菌細胞內能表達，控制合成透明質酸酶，這個過程稱作轉化；轉化時，需要用Ca2(氯

6、化鈣)處理大腸桿菌，使其處于感受態，即能吸收周圍環境中DNA分子的狀態。(4)透明質酸酶基因導入大腸桿菌后，需要通過RNADNA分子雜交技術來檢測目的基因是否轉錄出了mRNA。3(2018廣州畢業班測試)現有重組質粒甲(共含2686個堿基對，不含TDNA)和乙，為避免基因反接，研究人員用限制酶和切割重組質粒甲、乙，再利用所得片段構建了重組質粒丙(如圖所示)，然后采用農桿菌轉化法將丙導入胡蘿卜愈傷組織細胞。培養后得到轉VP1基因胡蘿卜植株。請回答下列問題：2(1)構建重組質粒丙的目的是_，利用重組質粒甲、乙構建丙的過程中，用到的工具酶是_。(2)實驗過程中，將愈傷組織浸入農桿菌(含重組質粒丙)培

7、養液中一段時間，其目的是_。(3)將重組質粒甲、乙和丙進行分組，每組中含其中一種重組質粒，同時用限制酶和切割，結果如下表所示：組別第1組第2組第3組切割后所得DNA片段的情況只得到含有2146和540個堿基對的2種DNA片段只得到含有540和12400個堿基對的2種DNA片段只得到含有12400和1000個堿基對的2種DNA片段切割前，重組質粒甲含有_個游離的磷酸基團，限制酶在重組質粒甲中有_個切割位點，表中第_組是切割重組質粒丙的結果。(4)在植物組織培養過程中需要無菌操作，因此對外植體(離體的組織塊)要進行_處理。用于培養外植體的培養基不適用于培養胚狀體，原因是_。答案(1)將VP1基因插

8、入到TDNA中，從而使VP1基因進入植物細胞后，能整合到染色體的DNA上限制酶、和DNA連接酶(2)利用農桿菌感染植物，將VP1基因轉移到受體細胞中(3)012(4)消毒培養基中添加的植物激素(植物生長調節劑)的種類和含量比例有所不同解析(1)由圖可知，重組質粒甲中含有目的基因，不含TDNA，而重組質粒乙中含有TDNA，不含目的基因，所以構建重組質粒丙的目的是將VP1基因插入到TDNA中，從而使VP1基因進入植物細胞后，能整合到染色體的DNA上；在構建重組質粒時，用到的工具酶是限制酶、和DNA連接酶。(2)將愈傷組織浸入含重組質粒丙的農桿菌培養液中，其目的是利用農桿菌感染植物，將VP1基因轉移

9、到受體細胞中。(3)因為質粒是小型環狀的DNA分子，環狀DNA分子沒有游離的磷酸基團；由表中數據可知，第1組經切割后產生含有21463和540個堿基對的2種DNA片段，兩個片段之和為2686個堿基對，所以第1組為重組質粒甲，重組質粒甲中有2個限制酶切割位點，其中限制酶在重組質粒甲中只有一個切割位點；第2組中含有重組質粒甲中的540個堿基對片段，所以第2組為切割重組質粒丙的結果。第3組為切割重組質粒乙的結果，重組質粒丙中含有重組質粒甲中的540個堿基對片段和重組質粒乙中的12400個堿基對片段。(4)為了防止雜菌感染，植物組織培養過程中需要對外植體進行消毒處理，處理方法一般用酒精、無菌水和次氯酸

10、鈉清洗；培養外植體是使其發生脫分化形成愈傷組織，培養胚狀體是使其發芽和生根，所以培養基中添加的植物激素(植物生長調節劑)的種類和含量比例有所不同。4(2018湖北八校聯考)北極比目魚中有抗凍基因，如圖是獲取轉基因抗凍番茄植株的過程示意圖。請回答下列問題：(1)利用過程的方法構建的基因文庫是_(填“基因組文庫”或“部分基因文庫”)。(2)過程中常需要使用限制酶和DNA連接酶，既能連接黏性末端又能連接平末端的DNA連接酶是_。(3)為使過程獲取的目的基因在番茄細胞中能夠表達，在構建表達載體時，需在目的基因的兩端加入_。(4)將重組質粒導入農桿菌，并通過農桿菌的轉化作用，可以將目的基因導入番茄體細胞

11、中染色體的DNA上，其原理是_。(5)要確認抗凍基因是否在轉基因番茄植株中正確表達，應檢測轉基因番茄植株中該基因的_是否呈陽性。答案(1)部分基因文庫(2)T4DNA連接酶(3)啟動子、終止子(4)目的基因隨農桿菌中的Ti質粒上的TDNA轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體DNA上(5)表達產物解析(1)用某種生物發育的某個時期的mRNA逆轉錄產生的多種互補DNA片段屬于部分基因文庫。(2)既能連接黏性末端又能連接平末端的DNA連接酶是T4DNA連接酶。(3)在構建表達載體時，需在目的基因的兩端加入啟動子和終止子。(4)將重組質粒導入農桿菌，通過農桿菌的轉化作用，可以將目的基因導入番茄體細

12、胞中染色體的DNA上，其原理是農桿菌中的Ti質粒上的TDNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。(5)檢測目的基因是否表達，可從轉基因生物中提取基因的表達產物即蛋白質(抗凍蛋白)，用相應的抗體進行抗原抗體雜交，若呈陽性，表明目的基因已成功表達。45(2018石家莊畢業班質檢)資料一：PCR(聚合酶鏈式反應)三個基本反應步驟是模板DNA在體外加熱至95時解旋成單鏈，溫度降至55左右，引物與模板單鏈按堿基互補配對的原則結合，再調至72左右時，DNA聚合酶沿53(磷酸到五碳糖)的方向延伸引物合成互補鏈。三個步驟完成一次稱為一個循環。資料二：圖1顯示了目的基因及其上限制酶切點，A、B

13、、C、D是四種單鏈DNA片段；圖2是質粒(顯示限制酶切點和標記基因)，一般來說，為了使切割后的目的基因與運載體結合，往往使用兩種限制酶，同時還要破壞載體上的一個標記基因。根據資料回答下列問題：(1)若利用PCR技術增加目的基因的數量，所用的酶是_。由圖1可知，A、B、C、D四種單鏈DNA片段中應選取_作為引物，該DNA分子在PCR儀中經過4次循環后會產生DNA片段_個。(2)為了提高目的基因和質粒的重組成功率，同時有利于受體細胞的篩選，應該選擇的限制酶是_。如果用限制酶Pst、EcoR和Hind對質粒進行切割，假設同時只有任意兩個位點被切割且每次機會相等，則形成的含有完整抗四環素基因的DNA片

14、段有_種。(3)將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是_。(4)對基因組文庫的描述，不正確的是_。A含有某種生物的全部基因B基因中含有啟動子和內含子C文庫的基因是通過受體菌承載的D文庫中的全部基因可以在物種間交流答案(1)Taq酶(或熱穩定DNA聚合酶)B和C16(2)Pst和EcoR1(3)農桿菌轉化法(4)D解析(1)利用PCR技術擴增目的基因時，所使用的酶是Taq酶。DNA復制需要引物，當引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結合后，DNA聚合酶就能從引物的3端開始延伸DNA鏈，因此DNA合成總是從子鏈的5端向3端延伸，因此選用B、C單鏈DNA片段作為引物。該DNA分子在PCR儀中經過4次循環后會產生DNA片段共2416(個)。(2)為了提高目的基因和質粒的重組成功率，同時有利于受體細胞的篩選，一般選用雙酶切法，且選用的限制酶不能破壞目的基因，若選用限制酶EcoR和Hind，則載體上的兩個標記基因都會