专题复习现代生物科技专题

专题复习:现代生物科技专题

[例题1：17年全国课标I卷第38题]

真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题：

（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_______________________________________________。

（2）若用家蚕作为表达基因A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是_________________________________。

（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有

_________________（答出两点即可）等优点。

（4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（5）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_______________________。

[例题2：16年全国课标I卷第40题]

某一质粒载体如图所示，外源DNA分子插入到Amp r或Tet r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 I酶切后，与用BamHI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____________________。

[例题3：15年全国课标I卷第40题]

HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：

(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的________________，以其作为模板，在________________的作用下合成________________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是________________________________。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。

(4)人的免疫系统有________________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。

[例题4：17年全国课标II卷第38题]

几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：

（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。

（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。

（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是____________________________________________（答出两点即可）。

（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。

[例题5：16年全国课标II卷第40题]

下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。

回答下列问题：

（1）图中A表示正常细胞核，染色体数为2n，则其性染色体的组成可为________________。

过程①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行，去核时常采用_______________的方法。②代表的过程是__________________。

（2）经过多次传代后，供体细胞中______________的稳定性会降低。因此，选材时必须关注传代次数。（3）若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其原因是_____________________。（4）与克隆羊“多莉（利）”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了__________________________。

[例题6：15年全国课标II卷第40题]

已知生物体内用一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白.由305个氨基酸组成。如果将p分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氮酸.改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有酶的催化活性。回答下列问题：

（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质_______________________进行改造。（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰__________基因或合成_________基因。所获得的基因表达时时遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括______________________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________________________________。

（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过___________________和_________________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物___________________进行鉴定。

[练习1]：番茄的成熟、腐烂与乙烯基因表达有关。为了提高番茄的耐贮运性能，科研人员运用基因工程技

术减缓乙烯的生成。

（1）以番茄的数据库为基础，找到乙烯生成相关的基因yx-1。采用技术可得到大量的yx-1基因，这个基因的表达需要等不可缺少的调控组件。

（2）如图所示，CRISPR-Cas9是一种新型的基因组定点编辑系统，根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),

该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割，使yx-1基因发生碱基对的，导致基因突变。该过程中，sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于的

作用。

（3）为了验证靶向能力和编辑效率，可以选取番茄细胞用去除其细胞壁，得