1、1中美研究人员发现了 PYL9 蛋白(一种提高植物抗旱性的蛋白) ，利用转基因技术让水稻自身产生大量 PYL9 蛋白，可显著提高其抗旱性。请回答下列问题：(1)已知 PYL9 蛋白的氨基酸序列，培育转基因抗旱水稻可用_的方法来获得目的基因。构建基因表达载体用到的工具酶是_。(2)导入目的基因的重组细胞可通过_技术培育成完整植株，这一过程体现了_。(3)目的基因若在水稻细胞中表达，遗传信息流向是_ ；检测水稻细胞中是否存在PYL9 蛋白，在分子水平上采用的方法是_。(4)经研究发现 PYL9 蛋白是位于细胞膜上的一种脱落酸受体。干旱环境中水稻老叶内脱落酸的含量增加，能加速_，将节省的水分和养料转
2、移到幼叶和芽中，增强了幼叶和芽的存活率。PYL9 蛋白的作用能体现细胞膜_的功能。(3)目的基因在水稻细胞中表达时，遗传信息流向是：从目的基因转录形成 mRNA，再经过翻译流向蛋白质。要检测蛋白质是否表达应采用抗原抗体杂交，如果出现杂交带，说明表达成功。(4)脱落酸含量增加能促进衰老叶片的衰老与脱落，将节省的水分和养料转移到幼叶和芽中，增强了幼叶和芽的存活率。该蛋白是受体，能识别信息，所以体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。【答案】 (1)人工合成 限制性核酸内切酶( 限制酶)和 DNA 连接酶 (2)植物组织培养 植物细胞的全能性 (3)目的基因mRNA 蛋白质 抗原抗体杂交 (4)老叶的
3、衰老与脱落 进行细胞间的信息交流2苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS 是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的 CHS 基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答：(1)过程中将修饰后的 CHS 基因与 Ti 质粒连接成重组 Ti 质粒的酶称为_。这种酶主要有两类，一类是从 T4 噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为_。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_键。(2)图中将修饰后的 CHS 基因导入苦荞体细胞的方法称为_，除此外还可以利用的方法有_。对过程操作前，需先用 Ca2 处理农杆菌，使其成为_细胞。(3
4、)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原抗体杂交技术进行检测的原因是_， 可以比较转基因苦荞与普通苦荞的_含量或测定细胞中 CHS 含量进行鉴定。(3)转基因苦荞与普通苦荞植株中均含有黄酮类化合物，用抗原抗体杂交，无法检测转基因苦荞是否培育成功。可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量或细胞中 CHS 的含量进行判断。【答案】 (1)DNA 连接酶 EcoliDNA 连接酶 磷酸二酯 (2) 农杆菌转化法 基因枪法、花粉管通道法 感受态 (3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物 黄酮类化合物3RTPCR 是将 RNA 逆转录(RT) 和 cDNA 的聚合酶链式扩增反应相结合
5、的技术，具体过程如图所示：(1)过程需要加入缓冲液、原料、_、_和引物 A 等。(2)过程首先要将反应体系的温度升高到 95 ，其目的是_，该反应体系中所用的 Taq 酶至少应能耐受_ 。(3)过程拟对单链 cDNA 进行 n 次循环的扩增，理论上至少需要 _个引物 B。(4)利用 RTPCR 技术获取的目的基因_( 填“能”或“不能”)在物种之间交流；该技术还可用于对某些微量 RNA 病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是_。(5)RTPCR 过程中主要借助对_的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。(4)利用 RTPCR 技术获取的目的基因能在物种之间交流；该技术还可用于对某
6、些微量 RNA 病毒的检测，可提高检测的灵敏度，原因是增加了待测 RNA 逆转录产生的 DNA 的数量(或浓度)，便于检测。(5 )RTPCR 过程中主要借助对温度的控制，影响酶的活性，从而使得化学反应有序高效地进行。【答案】 (1)RNA 提取物 逆转录酶 (2)让逆转录酶变性失活、使 mRNAcDNA 杂合双链解开 95 (3)2n1 (4)能 增加了待测 RNA 逆转录产生的 DNA 的数量( 或浓度)，便于检测 (5)温度4镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子 肽链第 6 位的谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因
7、是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。来源:学,科,网(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于” 或“不属于”) 蛋白质工程，理由是该操作 _。(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下反转录合成 cDNA。cDNA 与 载体需在_酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_ ，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。【解析】 (1)基因是具有遗传效应的 DNA 片段，遗传信息储存在基因
8、碱基对的排列顺序中。(2)蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，故题中所述不属于蛋白质工程。(3)利用反转录法获取目的基因时，需先提取mRNA，在逆转录酶的作用下反转录合成 cDNA。cDNA 与载体需要在限制酶和 DNA 连接酶的作用下拼接构建成基因表达载体，才可导入受体菌。(4)检测目的基因是否翻译成蛋白质，需要从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交。【答案】 (1)碱基对(2)不属于 没有对现有的蛋白质进行改造(3)mRNA 逆转录 限制酶和 DNA 连接(4)蛋白质 抗原抗体5治疗性克隆对解决供体
9、器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有 重要意义。流程如下：来源:学*科*网(1)过程采用的是细胞工程中的_技术，过程 采用的是胚胎工程中的_技术。(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有 O2 和 CO2，其中 CO2 的作用是维持培养液(基)的_。(3)如果克隆过程中需进行基因 改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_和_两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有_基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的_。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_(填“A ”或“B ”)，则不会发生免疫排斥反应。
10、 【答案】 (1)(体细胞)核移植 (早期) 胚胎培养 (2)pH(或：酸碱度 ) (3)限制性( 核酸)内切酶(或：限制酶) DNA 连接酶 (注：两空可颠倒) 标记 (4)内细胞团 B6根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答相关问题：(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交 )自然状态下不能得到杂种植株，原因是_。(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，依据的原理是_，其中过程称为_，植物体细胞融合完成的标志是_。(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄 马铃薯”属于_倍体植株。(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若
11、利用此技术，将柴油树细胞培养到_阶段即可(填字母编号) 。(5)若培育抗虫棉，将抗虫基因通过适当的途径导入棉花受精卵，然后进行组织培养，该过程相当于_(填字母编号)。(6)人工种子是由发育到_过程( 填字母编号)的结构包裹上人工种皮制备的。【答案】 (1)不同种的植物存在生殖隔离 (2)细胞的全能性 原生质体融合 产生新的细胞壁 (3)六 (4)e (5) (6)f7下图为培育“三亲婴儿”的过程示意图，回答下列问题：(1)表示_技术，捐献卵母细胞时通常给捐献者注射激素使其 _。(2)过程需在培养液中添加抗生素，目的是_；进行 过程前需对精子进行体外培养，目的是_；过程表示_；培育“三亲婴儿”的
12、过程属于_(填“有性”或“无性”) 生殖。(3)已知母亲(甲 )患有线粒体肌病(一种线粒体基因缺陷造成的疾病) ，若母亲(甲)自然受孕，其子女患该病的情况是_， “三亲婴儿”技术能有效避免上述情况发生，原因是_。【答案】 (1)动物细胞核移植 超数排卵 (2)防止杂菌污染 使精子获能 胚胎移植 有性 (3)子女均患病 三亲婴儿的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞8下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。(1)在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原( 如乙肝疫苗)，并且每隔一周重复注射一次。免疫学细胞 A 在人体主要介导(参与)_免疫。(2)过程和得到的 Y 细胞称为 _。得到的单克隆抗体最
13、主要的优点是_。(3)过程需要_酶，过程则需要特定的限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。(4)抗体 1 与抗体 2 的氨基酸排列顺序相同，两者的空间结构是否相同？ _为什么？_。(5)如果想用棉花产生该种抗体，则过程的受体细胞通常选用 _，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过_技术获得能产抗体的转基因棉花植株。【解析】 (1)向健康人体注射特定抗原，提取出 A 浆细胞(效应 B 淋巴细胞)，在人体中参与体液免疫。(2)过程至获取的 Y 细胞称为杂交瘤细胞，得到的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可大量制备的优点。(3)逆转录过程需要逆转录酶，基因表达载体的构建过程需要特定的限制性核酸内
14、切酶和 DNA 连接酶。【答案】 (1)体液 (2) 杂交瘤细胞 特异性强、灵敏度高、并可能大量制备 (3)逆转录 (4) 不同 抗体 2 形成过程没有经过内质网和高尔基体的加工，抗体 1 形成过程经过内质网和高尔基体的加工 (5)农杆菌 植物组织培养易错起源 1、基因工程与蛋白质工程例 1(2016全国乙卷)某一质粒载体如图所示，外源 DNA 插入到 Ampr 或 Tetr 中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r 表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用 BamH 酶切后，与用 BamH 酶切获得的目的基因混合，加入 DNA 连接酶进行连接反应，用得到的混合物直
15、接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若 要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程
16、中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其 DNA 复制所需的原料来自于_。【答案】 (1)能自我复制、具有标记基因( 答出两点即可)(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒 ) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞【变式探究】(2016全国丙卷 )图(a) 中的三个 DNA 片段上依次表示出了 EcoR 、Bam H 和 Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图 (载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的)。图(a)图(b)根据基因工程的
17、有关知识，回答下列问题：(1)经 BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b) 所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c) 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。图(c)(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_ _。【答案】 (1)Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2) 甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(其他合
18、理答案可酌情给分)(3)E.coliDNA 连接酶 T 4DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶(其他合理答案可酌情给分) 【名师点睛】1.理清基因工程 3 种操作工具的作用及特点限制酶 DNA 连接酶 载体作用切割目的基因和载体拼接 DNA 片段，形成重组 DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键 作用特点(或条件)识别双链 DNA分子的某种特定核苷酸序列在特定位点上切割 Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端T 4DNA 连接酶能连接黏性末端和平末端能在宿主细胞内稳定存在并大量复制有多个限制酶切割位点具有特殊的标记基因常用类型EcoR限制酶Sma限制酶Ecoli DNA 连接酶、T 4DNA 连接酶质粒、 噬菌体的衍生物、动植物病毒等2.掌握基因工程的四个操作步骤(1)牢记获取目的基因的两种途径直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。人工合成目的基因(常用方法如下 )a、化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用 DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。b、人工合成法：以 RNA 为模板，在逆 转录酶作用下人工合成。c、利用 PCR 技术扩增。(2)明确基因工程的核心是基因表达载体的构建组成：目的基因启动子终止子标记基因。启动子起始密码，终止子终止密码。a、启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，启动转录；终止子是终止转录的位点。
