生物選修3

現代生物科技專題目錄專題1基因工程專題2細胞工程專題3胚胎工程專題4生物技術的安全性和倫理問題專題5生態工程專題1基因工程技術發明使基因工程的實施成為可能1.基因轉移載體的發現2.工具酶的發現3.DNA合成和測序技術的發明4.DNA體外重組的實現5.重組DNA表達實驗的成功6.第一例轉基因動物問世7.PCR技術的發明基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。該技術是在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人類所需要的生物類型和生物產品。一、基因工程的概念基因工程的別名操作環境操作對象操作水平基本過程實質結果基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平定向地改造生物的性狀，獲得人類所需要的品種。剪切→拼接→導入→表達基因重組基本工具：限制性核酸內切酶——“分子手術刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”二、DNA重組技術的基本工具當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，產生的是平末端。當限制酶從識別序列的中心軸線兩側切開時，產生的是黏性末端。識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。4000種。（1）來源：（2）種類：（3）作用：（4）結果：形成兩種末端黏性末端平末端1、限制性核酸內切酶——“分子手術刀”（小結）1、種類：2、作用部位：E·coliDNA連接酶（黏性末端）T4DNA連接酶（黏性末端和平末端）磷酸二酯鍵DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。2、DNA連接酶——“分子縫合針”3、基因進入受體細胞的運載體——“分子運輸車”（1）運載體的作用作為運載工具，將外源基因(抗蟲基因)轉移到受體細胞(棉花細胞)中去。利用運載體在受體細胞(棉花細胞)內，對外源基因(抗蟲基因)進行大量復制。（隨載體的復制而復制）（2）作為運載體必須具備的條件能夠在宿主細胞中自我復制并穩定地保存。具有一個或多個限制酶切點，以便與外源基因連接。具有某些標記基因，便于進行篩選。必需是安全的，不會對受體細胞有害。大小應適合，便于提取和操作（3）常用的運載體

3、基因進入受體細胞的運載體——“分子運輸車”細菌細胞質的質粒λ噬菌體的衍生物動植物病毒注意：真正用作運載體的質粒都是人工改造過的。3、基因進入受體細胞的運載體——“分子運輸車”

最常用的質粒是大腸桿菌的質粒，其中常含有抗藥基因，如四環素的標記基因。質粒的存在與否對宿主細胞生存沒有決定性作用，但復制只能在宿主細胞內成。

質粒是一種裸露的、結構簡單、獨立于細菌染色體（即擬核DNA）之外，并且具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。質粒是基因工程最常用的運載體。（補充知識）基因的結構1、原核細胞的基因結構非編碼區非編碼區編碼區編碼區上游編碼區下游與RNA聚合酶結合位點啟動子終止子①RNA聚合酶能夠識別調控序列中的結合位點，并與其結合。②轉錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。③轉錄完畢后，RNA鏈釋放出來，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來。原核細胞的基因結構能轉錄相應的信使RNA，能編碼蛋白質編碼區非編碼區①不能轉錄為信使RNA，不能編碼蛋白質。②有調控遺傳信息表達的核苷酸序列，在該序列中，最重要的是位于編碼區上游的RNA聚合酶結合位點。啟動子2、真核細胞的基因結構編碼區非編碼區非編碼區與RNA聚合酶結合位點內含子外顯子啟動子終止子編碼區上游編碼區下游能夠編碼蛋白質的序列叫做外顯子不能夠編碼蛋白質的序列叫做內含子內含子：外顯子：真核細胞的基因結構編碼區非編碼區外顯子：能編碼蛋白質的序列內含子：不能編碼蛋白質的序列有調控作用的核苷酸序列，包括位于編碼區上游的RNA聚合酶結合位點。非編碼序列：包括非編碼區和內含子原核細胞真核細胞不同點編碼區是_____的編碼區是間隔的、_____的相同點都由能夠編碼蛋白質的______和具有調控作用的______區組成的原核細胞與真核細胞的基因結構比較思考編碼相同數目氨基酸的蛋白質，原核細胞與真核細胞基因結構一樣長嗎？連續不連續編碼區非編碼二、基因工程基本操作的四個步驟目的基因的獲取基因表達載體的構建將目的基因導入受體細胞目的基因的檢測與鑒定（1）從基因文庫中獲取目的基因：基因文庫:

將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導入受體菌的群體中儲存,各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱為基因文庫(genelibrary)基因組文庫:

基因文庫中包含了一種生物所有的基因,這種基因文庫叫做基因組文庫.部分基因文庫:

基因文庫中包含了一種生物的一部分基因,這種基因文庫叫做部分基因文庫.⑥過程：a、DNA變性（90℃-95℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，_____斷裂，形成___________b、退火（復性55℃-60℃）：系統溫度降低，引物與DNA模板結合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈（3）人工合成反轉錄法：

以目的基因轉錄成的信使RNA為模板，反轉錄成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。目的基因的mRNA雜交雙鏈(單鏈RNA/單鏈DNA)單鏈DNA反轉錄酶DNA聚合酶雙鏈DNA(目的基因)（3）人工合成根據已知的氨基酸序列合成DNA法：根據已知蛋白質的氨基酸序列，推測出相應的信使RNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測出它的結構基因的核苷酸序列，再通過化學方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。蛋白質的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結構基因的核苷酸序列推測推測目的基因化學合成1.用一定的_________切割質粒，使其出現一個切口，露出____________。2.用_____________切斷目的基因，使其產生_________________。二、基因表達載體的構建——核心3.將切下的目的基因片段插入質粒的______處，再加入適量___________，形成了一個重組DNA分子（重組質粒）限制酶黏性末端同一種限制酶的黏性末端切口DNA連接酶相同4.一個基因表達載體的組成，除了目的基因外，還必須有——————、—————、以及————————等。啟動子終止子標記基因質粒DNA分子一個切口兩個黏性末端兩個切口獲得目的基因DNA連接酶重組DNA分子（重組質粒）限制酶處理同一種4.過程:（二）基因表達載體的構建——核心5.基因表達載體的組成：復制原點+目的基因+啟動子+終止子+標記基因（二）基因表達載體的構建——核心啟動子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片斷，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得蛋白質終止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片斷，能終止mRNA的轉錄標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將有目的基因的細胞篩選出來(三)將目的基因導入受體細胞轉化——方法將目的基因導入植物細胞將目的基因導入動物細胞將目的基因導入微生物細胞農桿菌轉化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態細胞目的基因進入_________內，并且在受體細胞內維持_____和_____的過程受體細胞穩定表達(三)將目的基因導入受體細胞1、將目的基因導入植物細胞的方法：農桿菌轉化法（1）農桿菌轉化法基因槍法花粉管通道法農桿菌介紹:Ti質粒上有T-DNA,稱為可轉移的DNA,它可轉移到受體細胞,并整合到受體細胞染色體DNA上.2、將目的基因導入動物細胞(受精卵)顯微注射法----世界上第一例“超級小鼠”的成功設備:顯微注射儀3、將目的基因導入微生物細胞(三)將目的基因導入受體細胞原核生物的特點：繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少等過程：①用Ca2+處理細胞,以增大細菌細胞壁的通透性,使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態,這種細胞稱為感受態細胞.②是將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態細胞混合,在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子,完成轉化過程.③目的基因在受體細胞內，隨其繁殖而復制，由于細菌繁殖的速度非常快，在很短的時間內就能獲得大量的目的基因。四環素抗性基因氨芐青霉素抗性基因(四)目的基因的檢測與鑒定——檢查是否成功通過目的基因上的標記基因，進行篩選和檢測導入過程完成后，全部受體細胞都能攝入重組DNA分子嗎？真正能攝入重組DNA分子的受體細胞很少。所以要對受體細胞作怎樣的處理？對受體細胞中是否導入了目的基因進行檢測怎樣進行檢測？DNA分子雜交示意圖采用一定的技術手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個單鏈具有互補的堿基序列，那么，互補的堿基序列就會結合在一起，形成雜合雙鏈區；在沒有互補堿基序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈。(四)目的基因的檢測與鑒定——檢查是否成功檢測—鑒定——①檢測轉基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等過程:A.首先取出轉基因生物的基因組DNAB.用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作標記,以此做探針C.使探針和轉基因生物的基因組雜交,若顯示出雜交帶,表明染色體已插入染色體DNA中方法:DNA分子雜交方法:分子雜交方法:抗原抗體雜交過程:用上述探針和轉基因生物的mRNA雜交,若出現雜交帶,表明目的基因轉錄出了mRNA.

為保證目的基因得到有效利用，通常用大量的受體細胞來接受不多的目的基因。這樣，處理的受體細胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。無表達產物無表達產物有表達產物無表達產物細菌的檢測，將每個受體細胞單獨培養形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達產物。淘汰無表達產物的菌落，保留有表達產物的進一步培養、研究。多細胞生物的檢測，將每個受體細胞單獨培養并誘導發育成完整個體，檢測這些個體是否攝入目的基因，攝入的基因是否表達（是否表現出相應的性狀）。淘汰無變化的個體，保留有相應變化的個體進一步培養、研究。例：用棉鈴飼喂棉鈴蟲，如蟲吃后不出現中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達。如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。蘇云金桿菌毒蛋白普通棉花抗蟲棉基因工程的基本操作程序目的基因的獲取基因表達載體的構建將目的基因導入受體細胞目的基因的檢測與鑒定1、從基因文庫中獲取目的基因2、利用PCR技術擴增目的基因3、化學方法人工合成復制原點+目的基因+啟動子+終止子+標記基因農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法、顯微注射法、Ca2+處理法DNA分子雜交技術、分子雜交技術、抗原—抗體雜交技術分子檢測外的個體水平鑒定三、基因工程的應用1、抗蟲轉基因植物方法：從某些生物中分離出具有殺蟲活性的基因，將其導入農作物中，使其具有抗蟲性Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等（一）植物基因工程碩果累累2、抗病轉基因生物目的基因包括：病毒外殼蛋白基因、病毒的復制酶基因、抗真菌轉基因植物中的有幾丁質酶基因和抗毒素合成基因3、抗逆轉基因作物4、利用轉基因改良植物的品質

方法：將必需氨基酸含量多的蛋白質編碼基因，導入植物中，或者改變這些氨基酸合成途徑中某種酶的活性。1、用于提高動物生長速度

2、用于改善畜產品的品質目的基因：生長激素基因（二）動物基因工程前景廣闊舉例:將腸乳糖酶基因導入奶牛基因組，獲得轉基因牛，其他營養不變的情況下，乳糖含量大大降低。3、用轉基因動物生產藥物---動物乳腺生物反應器獲取目的基因（例如血清蛋白基因）構建基因表達載體（在血清白蛋白基因前加特異表達的啟動子）顯微注射導入哺乳動物受精卵中形成胚胎將胚胎送入母體動物發育成轉基因動物（只有在產下的雌性動物個體中，轉入的基因才能表達）4、用轉基因動物作器官移植的供體供體動物：存在的難題：解決方法：豬免疫排斥將供體基因組導入某種基因調節因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設法除去抗原決定基因，再結合克隆技術，培育出沒有免疫排斥反應的轉基因克隆豬器官。（三）、基因工程藥品異軍突起

工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系。

我國已生產的產品：白細胞介素-2、干擾素、乙肝疫苗等（四）基因診斷和基因治療基因診斷定義：基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。生物芯片從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標準圖譜。從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息。基因芯片診斷技術以其快速、高效、敏感、經濟、平行化、自動化等特點，將成為一項現代化診斷新技術。1、體外基因治療：2、體內基因治療：從病人體內獲得某種細胞，進行培養，然后，在體外完成基因轉移，再篩選成功轉移的細胞擴增培養，最后重新輸入患者體內。直接向人體組織細胞中轉移基因的治病方法。用于基因治療的基因種類A.從健康人體上分離得到的功能正常的基因，用以取代病變基因，或依靠其表達產物。B.反義基因。即通過產生的mRNA分子，與病變基因產生的mRNA進行互補，來阻斷蛋白質合成。C.編碼可以殺死癌變細胞的蛋白酶基因，又叫做自殺基因。（四）基因診斷和基因治療基因治療1、環境監測

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測環境中的病毒、細菌等污染。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環境污染的情況，卻不易因環境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉化污染物。2、環境污染治理

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環境的物質。（五）基因工程與環境保護糾錯筆記五種酶的比較

項目種類作用底物作用部位作用結果限制酶DNA分子磷酸二酯鍵形成粘性末端或平末端DNA連接酶DNA分子片段磷酸二酯鍵形成重組DNA分子

項目種類作用底物作用部位作用結果DNA聚合酶脫氧核苷酸磷酸二酯鍵形成新的DNA分子DNA(水解)酶DNA分子磷酸二酯鍵形成脫氧核苷酸DNA解旋酶DNA分子堿基對間的氫鍵形成單鏈DNA分子蛋白質工程的崛起四、蛋白質工程(一)蛋白質工程崛起的緣由１、基因工程（１）基因工程的實質：將一種生物的基因轉移到另一種生物體內，使后者產生本身不能產生的蛋白質，從而表現出新的性狀。（２）基因工程的不足：在原則上只能產生自然界已存在的蛋白質。２、天然蛋白質的不足天然蛋白質的結構和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產和生活的需要。

在已研究過的幾千種酶中，只有極少數可以應用于工業生產，絕大多數酶都不能應用于工業生產，這些酶雖然在自然狀態下有活性，但在工業生產中沒有活性或活性很低。這是因為工業生產中每一步的反應體系中常常會有酸、堿或有機溶劑存在，反應溫度較高，在這種條件下，大多數酶會很快變性失活。提高蛋白質的穩定性是工業生產中一個非常重要的課題。一般來說，提高蛋白質的穩定性包括：1、延長酶的半衰期2、提高酶的熱穩定性3、延長藥用蛋白的保存期4、抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性喪失等。（二）蛋白質工程的概念通過物理化學與生物化學等技術了解蛋白質的結構與功能，并借助計算機輔助設計、基因定點誘變和重組ＤＮＡ技術改造基因，以定向改造天然蛋白質，甚至創造自然界不存在的蛋白質的技術。其中基因工程是關鍵技術，因此蛋白質工程又被稱為第二代基因工程。①基礎:以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎②手段:基因修飾或基因合成：借助計算機輔助設計、基因定點誘變和重組ＤＮＡ技術③目的:對現有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類生產和生活的需要。蛋白質工程的主要步驟通常包括：（1）從生物體中分離純化目的蛋白；（2）測定其氨基酸序列；（3）借助核磁共振和X射線晶體衍射等手段，盡可能地了解蛋白質的二維重組和三維晶體結構;（4）設計各種處理條件，了解蛋白質的結構變化，包括折疊與去折疊等對其活性與功能的影響；（5）設計編碼該蛋白的基因改造方案，如點突變；（6）分離、純化新蛋白，功能檢測后投入實際使用。一級結構(二)蛋白質工程的基本原理蛋白質的一級結構，專指多肽鏈中氨基酸（殘基）的排列的序列（sequence）。二級結構(二)蛋白質工程的基本原理三級結構四級結構(二)蛋白質工程的基本原理１、蛋白質工程的原理（1）了解蛋白質的結構方法：自動化測序快速測定大量蛋白質分子的一級結構用Ｘ射線晶體衍射法測定三維空間結構，用核磁共振法了解其構象。

（2）改造類型：大改、中改和小改。大改：根據氨基酸性質和特點，設計并制造出自然界不存在的全新蛋白質，使之具有特定的氨基酸序列、空間結構和預期功能。中改：是指蛋白質分子中替代某一個肽段或一個特定的結構域。小改：通過基因工程中的定點誘變技術，有目的地改造蛋白質的性質和功能。（定點誘變技術是改變蛋白質的核心技術之一。）(二)蛋白質工程的基本原理基因定點誘變技術的理解(蘇教版)項目內容條件原料酶引物能量ＡＴＰ操作方法ＰＣＲ法結果適應范圍后代中半數為誘變的ＤＮＡ分子脫氧核苷酸ＤＮＡ聚合酶和ＤＮＡ連接酶含突變順序的ＤＮＡ分子片段空間結構完全清楚的蛋白質思考：基因定點誘變技術與基因突變的比較比較基因定點誘變基因突變相同點發生的過程結果不同點場所手段方向DNA復制過程中產生新基因，從而產生新性狀生物體外生物體內定向改造不定向性PCR技術物理化學方法２、蛋白質工程原理（１）原理：由預期的

找到相應

序列

蛋白質功能脫氧核苷酸基因表達（轉錄和翻譯）形成氨基酸序列的多肽鏈形成具有高級結構的蛋白質行使生物功能天然蛋白質的合成途徑：蛋白質工程的途徑：預期的蛋白質功能出發設計預期的蛋白質結構推測應有的氨基酸序列找到相應的脫氧核苷酸序列酸天然胰島素制劑在儲存中易形成二聚體和六聚體，延緩胰島素從注射部位進入血液，從而延緩了其降血糖作用，也增加了抗原性，這是胰島素B23-B28氨基酸殘基結構所致。利用蛋白質工程技術改變這些殘基，則可降低其聚合作用，使胰島素快速起作用。該速效胰島素已通過臨床實驗。

干擾素是一種抗病毒、抗腫瘤的藥物。將人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進行表達，產生的干擾素的抗病毒活性為106U/mg，只相當于天然產品的十分之一，雖然在大腸桿菌中合成的β-干擾素量很多，但多數是以無活性的二聚體形式存在。為什么會這樣？如何改變這種狀況？研究發現，β-干擾素蛋白質中有3個半胱氨酸（第17位、31位和141位），推測可能是有一個或幾個半胱氨酸形成了不正確的二硫鍵。研究人員將第17位的半胱氨酸，通過基因定點突變改變成絲氨酸，結果使大腸桿菌中生產的β-干擾素的抗病性活性提高到108U/mg，并且比天然β-干擾素的貯存穩定性高很多。

水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特異抑制劑，它有多種變異體，由65或66個氨基酸殘基組成。水蛭素在臨床上可作為抗栓藥物用于治療血栓疾病。為提高水蛭素活性，在綜合各變異體結構特點的基礎上提出改造水蛭素主要變異體HV2的設計方案，將47位的Asn（天冬酰胺）變成Lys（賴氨酸），使其與分子內第4或第5位Thr（蘇氨酸）間形成氫鍵來幫助水蛭素N端肽段的正確取向，從而提高凝血效率，試管試驗活性提高4倍，在動物模型上檢驗抗血栓形成的效果，提高20倍。現已制備足夠多的R探針和r探針．通過探針來檢測某植物相關的基因型。據圖回答下列問題： ①若已提取到某抗旱植物Rr的葉肉細胞總DNA，____（能、不能）以DNA為模板擴增抗旱基因。②R或r基因經過處理變成單鏈DNA，若該處理方法不能用解旋酶，可以采取__________方法處理，破壞的是

鍵。③若被檢植物發生A現象，則被檢植物的基因型為___________。（1）能；（2）加熱；氫鍵；（3）

RR1）以下說法正確的是（）A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B、質粒是基因工程中唯一的運載體C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接D、基因控制的性狀都能在后代表現出來C練習2）不屬于質粒被選為基因運載體的理由是A、能復制（）B、有多個限制酶切點C、具有標記基因D、它是環狀DNAD練習3）有關基因工程的敘述中，錯誤的是（）A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對連接起來B、限制性內切酶用于目的基因的獲得C、目的基因須由運載體導入受體細胞D、人工合成目的基因不用限制性內切酶A練習4）有關基因工程的敘述正確的是（）A、限制酶只在獲得目的基因時才用B、重組質粒的形成在細胞內完成C、質粒都可作為運載體D、蛋白質的結構可為合成目的基因提供資料D練習5）基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（）A、人工合成目的基因B、目的基因與運載體結合C、將目的基因導入受體細胞D、目的基因的檢測和表達C練習3.下列四條DNA分子，彼此間具有粘性末端的一組是

A．①②B．②③C．③④D．②④答案：D鞏固練習:1.人們常選用的細菌質粒分子往往帶有一個抗生素抗性基因,該抗性基因的主要作用是()A.提高受體細胞在自然環境中的耐藥性B.有利于對目的基因是否導入進行檢測C.增加質粒分子的分子量D.便于與外源基因連接2.在遺傳工程技術中,限制性內切酶主要用于()A.目的基因的提取和導入B.目的基因的提取和檢測C.目的基因與載體的結合和導入D.目的基因的提取與載體結合BD3.在遺傳工程技術中,下列何種目的基因一般以直接分離的方法獲得()A.人的胰島素基因B.蠶的蠶絲蛋白基因C.芽孢桿菌的抗蟲基因D.菜豆儲藏蛋白基因4.1976年,美國的科學家首次將人的生長抑制素釋放因子的基因轉移到大腸桿菌,并獲得了表達,此文中的表達是指該基因在大腸桿菌()A.能進行DNA復制B.能傳遞給細菌后代C.能合成生長抑制素釋放因子D.能合成人的生長素CC3．在基因工程中，科學家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指()A.大腸桿菌病毒、質粒、DNA連接酶B.噬菌體、質粒、DNA連接酶C.限制酶、RNA連接酶、質粒D.限制酶、DNA連接酶、質粒D11．不屬于基因工程方法生產的藥物是A．干擾素 B．白細胞介素C．青霉素D．乙肝疫苗12．若利用基因工程技術培育能固氮的水稻新品種，其在環保上的重要意義是（）A．減少氮肥的使用量，降低生產成本B．減少氮肥的使用量，節約能源C．避免氮肥過多引起環境污染D．改良土壤結構13．基因治療是指（）A.對有基因缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療疾病的目的B.把健康的外源基因導入到有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的C.運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細胞發生基因突變恢復正常D.運用基因工程技術，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的CCB6．質粒是基因工程中最常用的運載體，它的主要特點是①能自主復制②不能自主復制③結構很小④蛋白質⑤環狀RNA⑥環狀DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦ B．①④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦C8．在基因工程中，科學家常用細菌、酵母菌等微生物作為受體細胞，原因是（）A.結構簡單，操作方便B.遺傳物質含量少C.繁殖速度快D.性狀穩定，變異少9．基因工程的操作步驟：①使目的基因與運載體相結合，②將目的基因導入受體細胞，③檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求，④提取目的基因，正確的操作順序是（）

A．③②④①B.②④①③C．④①②③D．③④①②CC15．在基因診斷技術中，所用的探針DNA分子中必須存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（）A．為形成雜交的DNA分子提供能量B．引起探針DNA產生不定向的基因突變

C.作為探針DNA的示蹤元素D．增加探針DNA的分子量C19．現有一長度為1000堿基對(by）的DNA分子，用限制性核酸內切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpn1單獨酶切得到400by和600by兩種長度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同時酶切后得到200by和600by兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是D20、（2008理綜全國卷Ⅰ）4．已知某種限制性內切酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指。如果在該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段。現有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷，則從理論上講，經該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產生長度不同的DNA片段種類數是A．3 B．4C．9 D．12C4+3+2=9種。易混淆的幾種酶 如圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應的酶依次是()A．DNA連接酶、限制酶、解旋酶B．限制酶、解旋酶、DNA連接酶C．解旋酶、限制酶、DNA連接酶D．限制酶、DNA連接酶、解旋酶【解析】限制酶、DNA連接酶的作用部位為磷酸二酯鍵，解旋酶的作用部位在氫鍵。【答案】C3．下表為5種限制性核酸內切酶（以下簡稱“限制酶”）的識別序列和切割位點（箭頭位置），某線性DNA分子含有4個BamHI的識別序列、4個BstI的識別序列，3個BgIII的識別序列；據此判斷下列敘述中，正確的是A．該DNA分子能被Sau3AI切成12個片段B．一種特定序列只能被一種限制酶識別并在特定位點被切割C．兩個能夠互補配對的DNA片段所具有的粘性末端一定相同D．用BgIII、BamHI兩種限制酶和DNA連接酶對該DNA分子進行反復切割、連接操作，若干循環后，BamHI的識別序列將少于4個D2請根據圖乙電泳圖譜分析各限制酶的酶切位點，并在答題紙的質粒上標出各個限制酶的酶切位點和各位點間的大小。2．若要利用某目的基因(圖甲)和P1噬菌體載體(圖乙)構建重組DNA(圖丙)，限制性核酸內切酶的酶切位點分別是BglⅡ(AGATCT)、EcoRⅠ(GAATTC)和Sau3AⅠ(GATC)。下列分析合理的是 ()

A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌體載體答案D5．如圖表示化學方法合成目的基因Ⅰ的過程。據圖分析下列敘述正確的是 ()A．過程①需要DNA連接酶B．過程②需要DNA限制性核酸內切酶C．目的基因Ⅰ的堿基序列是已知的D．若某質粒能與目的基因Ⅰ重組，則該質粒與Ⅰ的堿基序列相同答案C解析化學合成目的基因的前提是目的基因的堿基序列是已知的，且目的基因的相對分子質量較小，C正確；圖中①②過程是預先設計合成的DNA分子片段之間的互補區域堿基互補配對，不需要酶，A，B錯；若某質粒能與目的基因Ⅰ重組，則該質粒與Ⅰ的堿基序列不相同，它們的末端可互補配對，D錯。解析解答本題的關鍵是要看準切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切