【贏在起點(diǎn)】2013屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)案

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1、 第十單元 現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題 學(xué)案50 基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起 考綱要求　 1.基因工程的應(yīng)用 Ⅱ 2.蛋白質(zhì)工程 Ⅰ 復(fù)習(xí)要求 1．了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)原理、步驟及注意事項(xiàng)；能疾病診斷和治療中的應(yīng)用 2．了解蛋白質(zhì)工程的一般操作過(guò)程 基礎(chǔ)自查 一．基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程： 。 2.動(dòng)物基因工程： 。 3.基因治療：

2、 。 二．蛋白質(zhì)工程的概念 課堂深化探究 一　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)基因： 抗蟲(chóng)水稻、抗蟲(chóng)棉、抗蟲(chóng)玉米 抗病毒基因： ；抗真菌基因：

3、 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： 抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米 優(yōu)良性狀基因： 高賴(lài)氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛 動(dòng) 物 基 因 工 程 轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)

4、 乳腺生物反應(yīng)器 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 腸乳糖酶基因 乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛 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 治療復(fù)合型免疫缺陷癥 治療遺傳性囊性纖維化病 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，基因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)階段?！? 二　蛋白質(zhì)工程 1．蛋白質(zhì)工程的概念 2

5、．蛋白質(zhì)工程的過(guò)程填充 特別提醒 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)。 三．基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較 項(xiàng)目 區(qū)別與聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程 基因工程 區(qū) 別 過(guò)程 實(shí)質(zhì) 結(jié)果 聯(lián)　系 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1

6、.采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫雅嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊，但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是（多選）（?。? A．人體細(xì)胞中的基因與山羊細(xì)胞中的基因所用的密碼子是相同的 B．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵 C．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中 D．人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板催化合成mRNA 2.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

7、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) 3.科學(xué)家利用基因工程培育出了耐鹽的轉(zhuǎn)基因水稻新品系。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．獲得目的基因需用限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶 B．可通過(guò)農(nóng)桿菌的感染以實(shí)現(xiàn)重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞 C．含耐鹽基因的水稻細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得植株 D．可用較高濃度的鹽水澆灌以鑒定水稻植株的耐鹽性 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　基因工程應(yīng)用 1.采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫雅?/p>

8、育出了轉(zhuǎn)基因羊，但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是（多選）（?。? A．人體細(xì)胞中的基因與山羊細(xì)胞中的基因所用的密碼子是相同的 B．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵 C．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中 D．人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板催化合成mRNA 2．蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲(chóng)能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過(guò)程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)將圖中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完

9、全酶切后，反應(yīng)管中有_______種DNA片段。 (2)圖中②表示HindⅢ與BamHⅠ酶切、DNA連接酶連接的過(guò)程，此過(guò)程可獲得________ 種重組質(zhì)粒；如果換用BstⅠ與BamHⅠ酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得________種重組質(zhì)粒。 (3)目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的________。 (4)圖中③的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的TDNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并防止植物細(xì)胞中___ _____對(duì)TDNA的降解。 (5)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲(chóng)死亡。而該毒素蛋白對(duì)人類(lèi)的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較

10、小，原因是人類(lèi)腸上皮細(xì)胞_____ ___。 (6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲(chóng)種群中的 ________基因頻率的增長(zhǎng)速率。 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　②不顯著增加碳排放?、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 題組二蛋白質(zhì)工程 4.以

11、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) 5．(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 6．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，可先將目的基因?qū)氪竽c桿菌中，再轉(zhuǎn)

12、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) 7．(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) 8．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，________形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙

13、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，降低鼠單克隆抗體免疫原性 B．蛋白質(zhì)工程可

14、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 9.胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射入人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是 。 (2)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素

15、基因的基本思路是什么？ (3)新的胰島素基因與運(yùn)載體(質(zhì)粒)結(jié)合過(guò)程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。已知限制性?xún)?nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—。請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)粒被限制性?xún)?nèi)切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列是否有專(zhuān)一性要求？　　　　。 (4)若將含有新的胰島素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞中，最常用的有效做法 是　　　　　　　　　。 (5)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有　　　　　　　　　　、 　　　　　　　和發(fā)酵工程?！? 高考真題體驗(yàn) 1.(2011·四川理綜，5)

16、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.(2011年高考安徽卷)(9分)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

17、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________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。改PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)該包含：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

18、換。 學(xué)案50 基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起 答案與解析 考綱要求　 1.基因工程的應(yīng)用 Ⅱ 2.蛋白質(zhì)工程 Ⅰ 復(fù)習(xí)要求 1．了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)原理、步驟及注意事項(xiàng)；能疾病診斷和治療中的應(yīng)用 2．了解蛋白質(zhì)工程的一般操作過(guò)程 基礎(chǔ)自查 一．基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。 2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。 3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。 二．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)律及其生物功能

19、的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，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。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)） 課堂深化探究 一　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)玉米 抗病轉(zhuǎn)基因植物 抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基因；抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因 抗病毒煙草、抗病毒

20、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、抗除草劑的大豆和玉米 改良品質(zhì)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 高賴(lài)氨酸玉米、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 外源生長(zhǎng)激素基因 轉(zhuǎn)基因綿羊、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 乳腺生物反應(yīng)器 改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 腸乳糖酶基因 乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛 作器

21、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)的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因 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 治療復(fù)合型免疫缺陷癥 體內(nèi)基因治療 治療囊性纖維化病基因 治療遺傳性囊性纖維化病 二．　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． 三.基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較 項(xiàng)目 區(qū)別　　　 與聯(lián)系　　 蛋白質(zhì)工程 基

22、因工程 區(qū) 別 過(guò)程 預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列 獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定 實(shí)質(zhì) 定向改造或生產(chǎn)人類(lèi)所需的蛋白質(zhì) 定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類(lèi)所需的生物類(lèi)型或生物產(chǎn)品 結(jié)果 可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì) 只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì) 聯(lián)　系 (1)蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程 (2)基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造 對(duì)應(yīng)訓(xùn)練 1.【答案】AB 【解析】基因工程的一個(gè)重要理論依據(jù)是不同的生物共用一套遺傳

23、密碼，所以相同的基因在不同生物體內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)；將目的基因?qū)氲絼?dòng)物細(xì)胞中，常用顯微注射法；目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞后，與受體細(xì)胞的基因組融合，隨受體細(xì)胞（導(dǎo)入目的基因的受精卵）的分裂而復(fù)制傳遞，因此乳腺細(xì)胞和其他體細(xì)胞含有相同的基因，都含有人的凝血因子基因；DNA連接酶用于連接DNA的磷酸二酯鍵，與轉(zhuǎn)錄無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。 2.【解析】過(guò)程①中通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因中不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚(yú)的基因組測(cè)序；將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達(dá)的新基因可能不再是抗凍基因；利用農(nóng)桿菌的目的是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，而不是篩選重組

24、質(zhì)粒；應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測(cè)受體細(xì)胞中是否成功導(dǎo)入了目的基因，但不能檢測(cè)目的基因是否完全表達(dá)。 【答案】B 3．B解析：農(nóng)桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)的單子葉植物沒(méi)有感染能力，而水稻屬于單子葉植物。 限時(shí)訓(xùn)練 題組一　基因工程應(yīng)用 1.【答案】AB 【解析】基因工程的一個(gè)重要理論依據(jù)是不同的生物共用一套遺傳密碼，所以相同的基因在不同生物體內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)；將目的基因?qū)氲絼?dòng)物細(xì)胞中，常用顯微注射法；目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞后，與受體細(xì)胞的基因組融合，隨受體細(xì)胞（導(dǎo)入目的基因的受精卵）的分裂而復(fù)制傳遞，因此乳腺細(xì)胞和其他體細(xì)胞含有相同的基因，都含

25、有人的凝血因子基因；DNA連接酶用于連接DNA的磷酸二酯鍵，與轉(zhuǎn)錄無(wú)關(guān)，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。 2.答案：(1)4　(2)2　1　(3)復(fù)制　(4)DNA水解酶　(5)表面無(wú)相應(yīng)的特異性受體　(6)抗性 解析：(1)BamHⅠ在①中有2個(gè)切點(diǎn)，HindⅢ在①中有1個(gè)切點(diǎn)，故可切出4種DNA片段。 (2)據(jù)題圖HindⅢ、BamHⅠ酶切后得到兩種外源DNA片段，則用DNA連接酶連接后可獲得2種重組質(zhì)粒。同理，用BstⅠ與BamHⅠ酶切后，得到一種外源DNA片段，則用DNA連接酶連接后，可獲得1種重組質(zhì)粒。 (3)質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞必須能正常復(fù)制才能為目的基因的擴(kuò)增提供必要的條件。 (4)

26、因?yàn)橹参锛?xì)胞中有能降解T-DNA的酶(DNA 水解酶)。 (5)不同生物的基因不同，表達(dá)產(chǎn)物的蛋白質(zhì)也不同。從而造成人類(lèi)腸上皮細(xì)胞表面無(wú)相應(yīng)毒素蛋白的受體。 (6)轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物混種，可降低抗性作物對(duì)害蟲(chóng)的選擇性，使害蟲(chóng)種群中的抗性基因頻率增長(zhǎng)速率減慢。 3　A 題組二蛋白質(zhì)工程 4　A　蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(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)。 5．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

27、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。] 6．D　[轉(zhuǎn)基因植物的培育中轉(zhuǎn)入外源基因常用農(nóng)桿菌轉(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

28、，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。] 7．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。] 8．(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)→應(yīng)有的氨基酸序列→應(yīng)有的堿基排列　(5)C 9.【解析】(1)構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。(2)根據(jù)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能，推測(cè)新的胰島素中氨

29、基酸的序列，進(jìn)而推斷基因中的脫氧核苷酸序列來(lái)合成新的胰島素基因。(3)植物基因工程最常用的轉(zhuǎn)化方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(4)限制酶識(shí)別特定的核苷酸序列，產(chǎn)生特定的黏性末端，而DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列卻沒(méi)有專(zhuān)一性要求。(5)生產(chǎn)自然界本來(lái)沒(méi)有的蛋白質(zhì)需要用到蛋白質(zhì)工程、基因工程等技術(shù)。 【答案】(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能 (2)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因。 (3) (4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (5)蛋白質(zhì)工程　基因工程 高考真題體驗(yàn) 1.解析　將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連成能表達(dá)的新基因，合成的蛋白質(zhì)為新的

30、蛋白質(zhì)，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白，故選項(xiàng)B正確；過(guò)程①是利用反轉(zhuǎn)錄法合成目的基因，由于沒(méi)有非編碼區(qū)和編碼區(qū)中的內(nèi)含子，不能用于比目魚(yú)基因組測(cè)序；用作載體的質(zhì)粒，必須具有標(biāo)記基因才能便于檢測(cè)和篩選；應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄中目的基因的存在和轉(zhuǎn)錄，但不能檢測(cè)是否成功表達(dá)，故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。 答案　B 2.答案：(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　Taq DNA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。 11 用心 愛(ài)心 專(zhuān)心