基因工程与蛋白质工程”知识归纳

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C．该种抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达，是因为两者的DNA结构相同

D．为保证金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞

7．（双选）下列关于限制酶的说法，错误的是 （ ）

A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布

B．自然界中限制酶的天然作用是用来提取目的基因

C．不同的限制酶切割DNA的切点不同

D．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

8．（双选）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为运载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列有关说法正确的是

A．质粒是最常用的运载体之一，不需人工改造就可直接应用于基因工程

B．在培养过程中需要采用PCR技术

C．检测抗枯萎病的基因是否翻译出蛋白质，可采用抗病实验

D．为了保证金茶花植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞

9．请分析回答下列有关现代生物科技方面的问题：

（1）糖尿病在现代社会中的发病率越来越高，主要是由于患者胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足引起的。对此，某同学根据所学知识提出了用转基因动物生产胰岛素治疗方法。基本程序：①获取目的基因→②基因表达载体的构建→③将目的基因导入受体细胞→④目的基因的检测与鉴定。其中①和②的操作中需要相同的工具酶是 ，该酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定 ，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断裂，暴露出相同的黏性末端。利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在 的作用下延伸形成DNA。

（2）蛋白质工程的基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸的序列→找到相对应的 序列。

10．1957年，生物学家了解到，病毒感染的细胞能产生一种因子，这种因子能作用于其他细胞，干扰病毒的复制，故将其命名为干扰素；从1987年开始，用基因工程方法生产的干扰素进入了工业化生产，并且大量投放市场。

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（1）若已知干扰素的氨基酸序列，则获取目的基因的较简单方法是 ；目的基因还可以从 文库获取，而从cDNA文库中不一定能得到，原因是 。

（2）用限制酶处理质粒和目的基因后，用 酶处理，可形成基因表达载体，该载体的化学本质是 ；基因表达载体除含有干扰素基因外，还必须有 、 和________等。

（3）若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用 处理，使其成为 ，并在一定温度作用下完成 。

（4）转基因技术是否成功，需要对受体细胞进行分子水平的检测，首先是检测受体细胞 上是否插入了目的基因，这是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。检测方法是采用 。最后还要检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质，利用的技术是 。

11．正常蚕豆、豌豆和水稻均为二倍体，它们体细胞中的染色体数依次为12、14、24，这三种植物常作为生物学研究的实验材料。

（1）培育多倍体要用到秋水仙素，为观察其作用，最好采用上述三种材料中的 作为实验材料，原因是 。

（2）用P标记蚕豆体细胞（含12条染色体）的DNA双链，再将这些细胞转入不含P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被P标记的染色体条数和未被标记的染色体条数比为 。

（3）正常的豌豆种子缺乏糯性。有人做了实验：选取健壮开花的豌豆进行人工除雄授予糯性水稻的花粉，结果没有获取正常的豌豆种子，你认为最可能的原因是 。

（4）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。

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据图回答：

①图中基因组文库 （填“小于”、“等于”或“大于”）cDNA文库。②B过程需要的酶是 ；A、C过程中 （填“可以”或“不可以”）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。③目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利

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用图中 和 为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是 。

（5）生产上常将转基因作物与非转基因作物混合种植，其目的是降低害虫种群中的 基因频率的增长速率。

12．20XX年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书。下图表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（1）④过程应用的主要生物技术是 。

（2）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（部分基因及部分限制性内切酶作用位点），据图分析：

①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入 。

②人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的 基因，保证T－DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于 。第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。

③若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是在含 能够生长，而在含 中能生长。

三、答案及解析

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1． D 解析：基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性。载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。

2．D 解析：细菌抗虫蛋白基因可通过转基因技术转入棉花体内，在棉花的叶肉细胞中表达产生细菌抗虫蛋白，使棉花具有抗虫能力；人酪氨酸酶基因可在正常人的皮肤细胞中表达产生酪氨酸酶，酪氨酸酶催化酪氨酸转化为黑色素；动物胰岛素基因可通过转基因技术转移到大肠杆菌体内，在大肠杆菌工程菌细胞中合成动物胰岛素；兔属于哺乳动物，其成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器，所以不可能表达出血红蛋白。

3． B 解析：基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。所以B为基因工程，而A为动物细胞工程，C为诱变育种，D无人为因素不属于基因工程。

4．C 解析：首先要知道甲图描述的为该细菌的基因组文库，只要利用DNA限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料。乙图描述的为细菌的部分基因文库。乙方法需要逆转录酶参与，并需要以脱氧核苷酸为原料。

5．A解析：本题考查将目的基因导入受体细胞的方法及基因工程的实质。将基因表达载体导入动物细胞（受精卵）的方法是显微注射法，运用显微注射技术；注射了目的基因的受精卵要移植到雌性动物的输卵管或子宫内发育，移植的是受精卵不是胚胎，因此不需要胚胎移植技术；这种变异属于定向变异；这种变异来源于基因重组。

6．B解析：质粒在宿主细胞中能够友好借居，但是不能对宿主细胞的生存起决定作用。由于在转基因植物体内基因只存在于某一染色体上，所以在减数分裂形成配子时随着同源染色体的分离，部分配子存在目的基因，而另外一半配子不含目的基因。抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达，是因为两者共用一套密码子。转基因植物的受体细胞可以是受精卵，也可以是其他体细胞。

7．AB 解析：限制酶主要存在于各种微生物中，而高等生物中则很少。自然界中的限制酶主要用来切割外来的DNA，进行自我保护。

8．BC 解析：基因工程中使用的质粒载体都已不是原来细菌或细胞中天然存在的质粒，而是经过人工改造的。检测抗枯萎病的基因是否翻译出蛋白质，需要做抗病实验。作为基因工程的受体细胞可以是受精卵，也可以是植物体细胞。

9．（1）限制性核酸内切酶（或限制酶） 核苷酸序列 磷酸二酯键 DNA聚合酶（2）脱氧核苷酸

解析：①和②的操作中都需要用到同一种限制酶；限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。DNA模板与引物结合后，在DNA聚合酶的作用下，温度控制在72°C左右，以四种脱氧核苷酸为原料，以靶序列为模板，按碱基互补配对的方式和半保留复制的原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。蛋白质工