Question

【生物--選修3現(xiàn)代生物科技專題】
如圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息回答下列問題：

（1）圖中cDNA文庫

 

基因組文庫（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）①過程提取的DNA需要

 

的切割，B過程是

 

．
（3）為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用

 

擴(kuò)增的方法，其原理是

 

．
（4）目的基因獲取之后，需要進(jìn)行

 

，其組成，必須有

 

以及標(biāo)記基因等．此步驟是基因工程的核心．
（5）將該目的基因?qū)�入某雙子葉植物細(xì)胞，常采用的方法是

 

，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是

 

，可以用

 

技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)．
（6）如果要想使該酶活性更強(qiáng)或具有更強(qiáng)的耐受性，需要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，這要通過基因工程延伸--蛋白質(zhì)工程．首先要設(shè)計(jì)預(yù)期的

 

，再推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的

 

．
（7）除植物基因工程碩果累累之外．在動(dòng)物基因工程、基因工程藥物和基因治療等方面也取得了顯著成果，請(qǐng)列舉出至少兩方面的應(yīng)用

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因．包括基因組文庫（包含某種生物所有的基因）和部分基因文庫（包含某種生物的部分基因，如cDNA文庫）．
2、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（適用于目的基因的核苷酸序列已知的情況）．PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA復(fù)制，需要模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），以指數(shù)的方式擴(kuò)增，即約2n．
3、基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心．目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用．基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
4、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，如受體細(xì)胞是植物細(xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的），具體過程：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上

導(dǎo)入

農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．另外，還可用基因槍法和花粉管通道法；如果受體細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞，常用顯微注射技術(shù)；如果受體細(xì)胞是微生物細(xì)胞，用Ca2+處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合（在緩沖液中）→一定溫度下，感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化．

解答： 解：（1）基因組文庫包含某種生物所有的基因．部分基因文庫包含某種生物的部分基因．如：cDNA文庫．
（2）①過程是獲取目的基因，需要限制酶切割．B過程是有mRNA獲取DNA過程，是反轉(zhuǎn)錄過程．
（3）PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，其原理是DNA復(fù)制．
（4）基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心．目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代并表達(dá)和發(fā)揮作用．基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
（5）受體細(xì)胞是雙子葉植物，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因轉(zhuǎn)入到受體細(xì)胞中，利用農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上功能，能否轉(zhuǎn)化成功，還需要用DNA分子雜交技術(shù)對(duì)受體細(xì)胞中DNA進(jìn)行檢測(cè)．
（6）蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是改造基因．具體過程：根據(jù)中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）．
（7）動(dòng)物基因工程的成果有：提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速度（外源生長(zhǎng)激素基因）、改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)（轉(zhuǎn)基因牛乳糖的含量少）、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物（乳腺生物反應(yīng)器）、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體、基因工程藥物（人胰島素、細(xì)胞因子、抗體、疫苗、生長(zhǎng)激素、干擾素等）、基因治療（將腺苷酸脫氨酶（ADA）基因?qū)�入患者的淋巴�?xì)胞，治療復(fù)合型免疫缺陷癥）等．
故答案為：
（1）小于
（2）限制酶    反轉(zhuǎn)錄
（3）PCR技術(shù)    DNA復(fù)制
（4）基因表達(dá)載體的構(gòu)建    啟動(dòng)子、終止子、目的基因（復(fù)制原點(diǎn)可不答）
（5）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法    目的基因是否整合到植物細(xì)胞的染色體上    DNA分子雜交
（6）蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)    脫氧核苷酸序列
（7）乳腺生物反應(yīng)器、體外基因治療復(fù)合型免疫缺陷綜合癥．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程過程和應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．