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1、专题强化练(十九)基因工程与细胞工程时间:45分钟非选择题1.(2019四川攀枝花模拟)基因工程又称为DNA重组技术,回答相关问题。(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即和从生物材料中分离;分子水平上检测目的基因是否成功导入酵母菌的方法是。(2)在基因表达载体中,启动子是聚合酶识别并结合的部位;若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是;假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用作为外植体进行组织培养。(3)利用某植物的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和
2、基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是。答案(1)人工合成DNA分子杂交(2)RNA大肠杆菌茎尖(3)cDNA文库只有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因解析(1)在基因工程中,获取目的基因主要有两大途径,即人工合成和从生物材料中分离,人工合成可通过反转录法或人工化学合成法,从生物材料中分离即通过基因文库法;分子水平上检测目的基因是否成功导入酵母菌的方法是DNA分子杂交。(2)基因表达载体的组成包括目的基因+启动子+终止子+标记基因,其中启动子是RNA聚合
3、酶识别并结合的部位;若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,由于细菌繁殖速度快,故最常用的原核生物是大肠杆菌等细菌。假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用茎尖作为外植体进行组织培养。(3)由于cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因,而基因组文库中含有该植物的全部基因,故两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少。2.(2019山东德州一模)Bar基因存在于青麻、黑麦草等生物体内,其编码的酶可使除草剂草丁膦失去毒害作用。培育转Bar基因大豆,对于控制豆田
4、杂草有重要意义。为了把Bar基因导入大豆细胞,需将Bar基因插入pUC18质粒中构建中间表达载体,然后与Ti质粒重组为重组表达载体系统。如图为pUC18质粒的结构示意图,回答下列问题。(1)不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得Bar基因,原因是。(2)构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUC18质粒的中形成重组质粒并导入大肠杆菌,然后在添加的培养基上培养大肠杆菌,菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。(3)中间表达载体需插入到Ti质粒的中才能将Bar基因整合到植物细胞
5、的染色体DNA上,原因是。(4)可通过法直接将重组表达载体导入大豆细胞的原生质体。导入Bar基因的原生质体需,经脱分化形成,再进一步分化才能获得转Bar基因大豆植株。答案(1)黑麦草与大豆之间存在生殖隔离(2)lacZ氨苄青霉素和X-gal(3)T-DNAT-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上(4)显微注射再生出细胞壁愈伤组织解析(1)由于黑麦草与大豆之间存在生殖隔离,因此不能利用黑麦草与大豆进行有性杂交的方法让大豆获得Bar基因。(2)根据图中信息可知,lacZ基因编码β-半乳糖苷酶,β-半乳糖苷酶可以将培
6、养基中的X-gal水解,使菌落呈蓝色,否则菌落呈白色。因此,构建中间表达载体时,为了便于筛选出含有Bar基因的重组质粒,需将Bar基因插入到pUC18质粒的lacZ中形成重组质粒并导入大肠杆菌,然后在添加氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养大肠杆菌,菌落呈白色的即为含中间表达载体的大肠杆菌。(3)Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。(4)可通过显微注射法直接将重
7、组表达载体导入大豆细胞的原生质体。导入Bar基因的原生质体需再生出细胞壁,经脱分化形成愈伤组织,再进一步分化才能获得转Bar基因大豆植株。3.(2019湖南衡阳一模)胰岛素是治疗胰岛素依赖糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内的寿命只有几个小时,通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,可以得到长效胰岛素。如图是用蛋白质工程设计长效胰岛素的生产过程。回答下列问题。(1)基因工程中限制酶切割后的运载体与目的基因能再次拼接的理由是。(2)在基因工程中获取目的基因的方法除图中方法,还有利用PCR技术扩增和。(3)上述
8、基因工程中除质粒外,也可作为运载体。(4)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是。(5)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是。(6)新的胰岛素为什么还要加工、修饰?。答案(1)切割
