热门试卷

解：（1）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用．

（2）由图可知，目的基因的左侧有限制酶EcoRI的识别序列，右侧是限制酶Sma I的识别序列，而质粒上只有限制酶EcoRI的识别序列，所以需要用限制酶EcoRI来切割质粒，用限制酶EcoRI和Sma I来切割含有目的基因的外源DNA分子，这样就使目的基因右侧无法与质粒连接，所以目的基因被切割下来和质粒连接之前，需在目的基因的右侧连接限制酶EcoRI切割形成的末端，即-TTAA，连接过程中需要DNA连接酶．

（3）将目的基因导入大肠杆菌细胞之前，应先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围DNA的感受态．

（4）用限制酶EcoRI切割质粒时，会破坏质粒上的lacZ‘基因，但切割后的质粒自身环化后，lacZ'基因又被修复，能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，所以菌落①②呈现蓝色；菌落③导入的是重组质粒，其lacZ'基因被破坏，不能表达产生B-半乳糖苷酶，在X-gal和IPTG 存在下，菌落颜色为白色．

（5）检测目的基因是否表达产生蛋白质，可采用抗原一抗体杂交法．

故答案：（1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，能遗传给后代，并表达和发挥作用

（2）-TTAA  DNA连接酶

（3）Ca2+

（4）菌落③lacZ'标记基因区插入外源基因后被破坏，不能表达出3-半乳糖苷酶，故菌落为白色  

（5）抗原一抗体杂交

（1）人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构，都是由四种脱氧核苷酸组成，用相同的限制酶切割形成相同的黏性末端，所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组．

（2）目的基因的获取途径有：从基因文库中获取；利用PCR技术扩增；人工合成（反转录法和化学合成法）．从图中可以明显地看出，过程①是通过反转录法获取目的基因的．

（3）过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞．受体细胞是微生物时，一般用Cacl2（Ca2+）处理，以增大细胞壁的通透性，使细胞成为感受态细胞，易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞．

（4）由图可知，质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因．构建基因表达载体时，破环了质粒上的四环素抗性基因，但没有破环氨苄青霉素的抗性基因，所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长．

（5）由第四小题分析可知，把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，导入普通质粒的大肠杆菌能生长，导入重组质粒的大肠杆菌不能生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能．

故答案为：

（1）人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同，结构相同，并且具有相同的黏性末端

（2）逆转录

（3）侵染  Ca2+吸收周围环境中的DNA分子     感受态    感受态细胞

（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入了质粒A或重组质粒，反之则没有导入．   因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因

（5）有的能生长，有的不能生长   导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有四环素抗性基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能．

解：（1）A→B表示采用PCR技术大量扩增目的基因的过程．PCR技术的原理是DNA复制，在细胞内完成这类过程不需要加热，主要与解旋酶的作用有关；在PCR扩增DNA的过程在时高温条件下进行的，因此所需酶要能耐高温．

（2）③表示卵母细胞的采集，为了促进母牛超数排卵，需要用促性腺激素处理．因为来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，所以要同时产生多个相同的转基因牛，应用胚胎分割技术．

（3）基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子组成．⑥表示将目的基因导入植物细胞的过程，常用的方法是农杆菌转化法．

故答案：（1）获取大量的目的基因  　解旋    耐高温

（2）促性腺激素　  同期发情  　胚胎分割

（3）启动子和终止子（缺一不可，若增加“复制原点”正确）   农杆菌转化法

解：（1）细胞大量分裂与生长与细胞分裂素和生长素是有关的．Ti质粒上的T-DNA中tms、tmr、tmt三组基因，使植物受伤部位细胞大量分裂与生长，说明能控制植物合成生长素、细胞分裂素，使植物患“肿瘤”．

（2）Vir基因被双子叶植物伤口部位细胞分泌的酚类化合物所激活，并能合成专切下T-DNA的限制酶．因此，Vir基因表达的产物可以将质粒上T-DNA，即图中的B．农杆菌在受到酚类化合物刺激后，才可以将T-DNA整合到受体细胞的染色体上．要想让农杆菌转化单子叶植物，只需要在单子叶植物的伤口处加入酚类化合物即可．

（3）图中的重组质粒并不含有Vir基因，但是在农杆菌体内含有另一个被改良的质粒含有Vir基因，依然可以表达出只切T-DNA的限制酶．因此烟草细胞的转化依然能够成功．

（4）改造后的Ti质粒时，外源基因加入到T-DNA中间，HindIII切割位点在T-DNA中间．EcoRI的切割位点在T-DNA中间和外侧，有两个切割位点，所以不可取．只需要HindIII 切割Ti质粒，插入外源基因．

（5）农杆菌转化法和其他转化方法仍然有多个技术缺点不能克服，如农杆菌转化法中目的基因整合到宿主细胞染色体上的位置是随机的，这会造成将宿主细胞相应的基因结构破坏或者引起突变．

故答案为：

（1）生长素、细胞分裂素

（2）B    在单子叶植物的伤口处加入酚类化合物    

（3）另一个质粒含有Vir基因，仍能表达出产物切下T-DNA

（4）HindIII  

（5）可能会引发插入部位基因突变、可能会是插入部位基因失效等

解：（1）根据题意和图形看出，新品种番茄培育过程中的目的基因是：抗多聚半乳糖醛酸酶基因．从图中可以看出，受体细胞是：土壤农杆菌和普通番茄细胞．过程①表示构建基因表达载体．该过程需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体．  

（2）标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据重组质粒（重组DNA）上标记基因的表达．

（3）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．②和③过程是植物组织培养，在培养基中加入植物激素来诱导细胞发生脱分化和再分化，从而培育出转基因番茄．

（4）根据图形看出，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了遗传信息的翻译过程，导致了多聚半乳糖醛酸酶无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状．多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因不是等位基因．

（5）除了要对转基因番茄进行分子检测外，有时还需要进行个体水平的鉴定，可以直接观察转基因番茄是不是具有抗软化、保鲜时间长的优点．

故答案为：

（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因       土壤农杆菌和普通番茄细胞          DNA连接酶  

（2）重组质粒（重组DNA）上标记基因的表达

（3）农杆菌转化法       植物激素       脱分化和再分化

（4）翻译     多聚半乳糖醛酸酶       不是

（5）个体

解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶连接目的基因和质粒形成重组质粒．

（2）②表示诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的过程，该过程获得的X是杂交瘤细胞．

（3）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行核酸（基因）序列比较；或用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．

故答案：（1）限制性核酸内切酶（限制酶、限制性内切酶）    DNA连接酶（两空可以互换）

（2）细胞融合    杂交瘤细胞

（3）A蛋白    核酸（基因）序列    抗A蛋白的单克隆抗体

解：（1）由于ctDNA为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．长度分别为7和9，则该mtDNA的长度为16Kb．

（2）M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接．当连接后，没有了两种酶的识别序列，因此两种酶不能再切割了．

（3）mtDNA是存在于线粒体上的DNA，不遵循孟德尔遗传定律符合母系遗传．可研究种族的母系进化史．

（4）从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割．但这样得到的基因中含有不能指导蛋白质合成的片段．因此常用逆转录的人工合成．其过程是先得到相应的mRNA，再用逆转录酶催化得到相应的DNA．

（5）Ⅱ区的碱基数减去阴影部分得到空白区的碱基数为1200个，该区段能指导蛋白质合成，其中C和G占400个，则A和T点800个，每条链有400个，因此转录得到的RNA中有A和U为400个．

故答案为：

（1）16kb；       3、2；  

（2）DNA连接酶    否，连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列 

（3）mtDNA的类型具有明显的种族特异性或者mtDNA严格的母系遗传（不遵循孟德尔遗传定律、细胞质遗传等），对其类型的分析可以直接反映出人群或种族的母系进化史．

（4）选用限制酶N来切割；   从表达该基因的细胞中分裂出mRNA，在逆转录酶的作用下，形成单链DNA，再经过复制形成双链DNA

（5）400

解：（1）由图可知，①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶；当受体细胞为动物细胞时，导入目的基因的方法为显微注射法．

（2）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列；为了获得多头相同的转基因动物，人们可以采用胚胎分割和胚胎移植的技术．

（3）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．

（4）愈伤组织是经脱分化而来，其全能性要高于体细胞；⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体，其方法是植物组织培养．

故答案为：

（1）限制酶和DNA连接酶      显微注射法

（2）（乳腺蛋白基因的）启动子     胚胎移植 

（3）浆（或效应B）     既能无限增殖又能产生特定抗体

（4）全能性高  植物组织培养

解：（1）由以上分析可知：A是目的基因；D表示重组质粒；由于在四环素抗性基因中存在限制酶的单一识别序列，所以I表示四环素抗性基因，II表示氨苄青霉素抗性基因．

（2）A和B→D表示基因表达载体构建过程，该过程首先需要限制酶处理含有目的基因的外源DNA分子和质粒，形成黏性末端，其次需要DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒，因此需的酶有限制酶和DNA连接酶．⑤表示将目的基因导入受体细胞的过程，为了使目的基因导入大肠杆菌，常用CaCl2处理大肠杆菌．

（3）能够在氨苄青霉素的培养基中生长的细菌菌落能够抗氨苄青霉素．在构建基因表达载体时，氨苄青霉素抗性基因未被破坏，所以含有物质A的细菌能在含有氨苄青霉素的培养基上生长；但四环素抗性基因被限制酶破坏了，所以含有物质A的细菌不能在四环素的培养基上生长，由此可见，图中菌落3和5即为筛选出的含有物质A的细菌．

（4）从功能上来说，上述培养基属于选择培养基．配制培养基的过程为：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板．在各成分都溶化后分装前，要进行定容和调pH值．培养基配制后采用高压蒸汽灭菌以杀灭细菌芽孢．

故答案：（1）目的基因    重组质粒     氨苄青霉素抗性基因

（2）限制酶和DNA连接酶    将重组质粒导入受体细胞

（3）抗氨苄青霉素   3、5     由于目的基因破坏了四环素抗性基因，使受体细胞不能在含有四环素的培养基上生长，所以该菌落就是筛选的含有目的基因的菌落

（4）选择   定容   调pH值    杀灭细菌芽孢