人教版 (新課標)選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.2 基因工程的基本操作程序?qū)W案

這是一份人教版 (新課標)選修3《現(xiàn)代生物科技專題》1.2 基因工程的基本操作程序?qū)W案，共13頁。學案主要包含了目的基因的獲取，基因表達載體的構(gòu)建，將目的基因?qū)胧荏w細胞，目的基因的檢測與鑒定等內(nèi)容，歡迎下載使用。
基因工程的基本操作程序一、目的基因的獲取1.目的基因:(1)主要指編碼蛋白質(zhì)的基因。(2)也可以是具有調(diào)控作用的因子。2.獲取目的基因的三種常用方法:(1)從基因文庫中獲取。①基因文庫的含義:將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導入受體菌的群體中儲存,各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因,稱為基因文庫。②基因文庫的類型。a.基因組文庫:包含了一種生物所有的基因。b.部分基因文庫:只包含了一種生物的一部分基因,如cDNA文庫。③獲取目的基因的依據(jù):目的基因的有關(guān)信息。(2)利用PCR技術(shù)擴增。①含義:PCR是多聚酶鏈式反應的縮寫。它是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。②原理:DNA雙鏈復制。③條件。a.引物:根據(jù)已知目的基因的核苷酸序列合成的。b.DNA模板:其上有目的基因。c.Taq酶:熱穩(wěn)定DNA聚合酶。d.原料:4種脫氧核苷酸。e.能量:提供熱能(解旋),另外,子鏈延伸形成新的磷酸二酯鍵需要高能磷酸鍵水解釋放的化學能。④PCR擴增過程:過程說明圖解變性當溫度上升到90～95 ℃時,雙鏈DNA解旋為單鏈復性冷卻至55～60 ℃,兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈相應互補序列結(jié)合延伸加熱至70～75 ℃,Taq酶催化DNA新鏈由5' 端向3' 端延伸⑤場所:細胞外(如PCR擴增儀)。⑥結(jié)果:以指數(shù)方式擴增(約為2n,n為擴增循環(huán)的次數(shù))。(3)人工合成法。①條件:基因比較小,核苷酸序列已知。②方法:通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成。二、基因表達載體的構(gòu)建1.構(gòu)建基因表達載體的目的:(1)使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代。(2)使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2.基因表達載體的組成:3.基因表達載體的功能:通過基因表達載體將目的基因導入受體細胞。三、將目的基因?qū)胧荏w細胞1.轉(zhuǎn)化含義:目的基因進入受體細胞內(nèi),并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2.轉(zhuǎn)化方法:導入細胞類型方法受體植物細胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法受精卵或體細胞動物細胞顯微注射技術(shù)受精卵微生物細胞Ca2+處理法原核生物四、目的基因的檢測與鑒定1.分子水平檢測:(連線)2.個體生物學水平的鑒定:抗蟲或抗病的接種實驗,產(chǎn)品功能活性比較等。1.所有的目的基因都可以從cDNA文庫中獲取。 (×)【分析】基因文庫包括部分基因文庫(如cDNA文庫)和基因組文庫,前者含有某生物的部分基因,不可能從其中獲得全部目的基因,后者包含該生物的所有基因,可以獲取所有目的基因。2.如果某種生物的cDNA文庫中的某個基因與該生物的基因組文庫中的某個基因控制的性狀相同,則這兩個基因的結(jié)構(gòu)也完全相同。????????????? (×)【分析】cDNA文庫中的DNA來源于mRNA的反轉(zhuǎn)錄過程,所以該DNA(或基因)與該生物基因組文庫中的基因在結(jié)構(gòu)上是有區(qū)別的,如不含內(nèi)含子等。3.Taq酶是用PCR儀對DNA分子擴增過程中常用的一種耐高溫的DNA連接酶。 (×)【分析】Taq酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶,是連接單個脫氧核苷酸的,不是DNA連接酶。4.用PCR技術(shù)擴增目的基因時不必知道基因的全部序列。 (√)5.基因表達載體中含有啟動子和密碼子。 (×)【分析】基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心,基因表達載體包括啟動子、終止子、標記基因和目的基因。密碼子是位于信使RNA上的相鄰的三個堿基。6.水稻植株受到損傷時,傷口處細胞會分泌酚類化合物,吸引農(nóng)桿菌,引起植株感染。 (×)【分析】農(nóng)桿菌主要感染雙子葉植物和裸子植物,而水稻是單子葉植物。7.農(nóng)桿菌感染植物的機理:Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物受體細胞內(nèi),并且與其染色體DNA整合在一起。(√)8.抗蟲基因即使成功地插入植物細胞染色體上也未必能正常表達。 (√)9.目的基因的檢測和鑒定過程中,分子水平的檢測方法都是DNA分子雜交技術(shù)。 (×)【分析】檢測是否轉(zhuǎn)錄出mRNA利用的是分子雜交技術(shù)(是DNA探針與mRNA的雜交),檢測是否翻譯出相應的蛋白質(zhì),利用的是抗原—抗體雜交技術(shù)。10.基因工程的四個步驟中都涉及堿基互補配對原則。 (×)【分析】第三步“將目的基因?qū)胧荏w細胞”中沒有涉及堿基互補配對原則。一、獲取目的基因及基因表達載體的構(gòu)建1.獲取目的基因的方法比較:(1)過程比較。①基因組文庫:②cDNA文庫:③PCR技術(shù):④人工合成:(2)四種方法的比較:方法基因文庫的構(gòu)建PCR技術(shù)擴增人工合成基因組文庫部分基因文庫(如cDNA文庫)優(yōu)點操作簡單專一性可在短時間內(nèi)大量擴增目的基因專一性強,可產(chǎn)生自然界中不存在的新基因缺點工作量大、盲目性大、專一性差操作過程較煩瑣,技術(shù)要求過高需要嚴格控制溫度,技術(shù)要求高適用范圍小2.基因表達載體的構(gòu)建方法: (2)構(gòu)建方法:【易錯提醒】(1)目的基因的插入位點不是隨意的:基因表達需要啟動子與終止子的調(diào)控,所以目的基因應插入到啟動子與終止子之間的部位,若目的基因插入到啟動子內(nèi)部,啟動子將失去原功能。(2)混淆啟動子與起始密碼子,終止子與終止密碼子:①啟動子:一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,其位于基因的首端——它是RNA聚合酶識別、結(jié)合的部位。②終止子:一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段,其位于基因的尾端——其作用是使轉(zhuǎn)錄過程停止。③起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,二者分別控制翻譯過程的啟動和終止。(3)切割目的基因與切割載體時不一定“只能”使用“同一種酶”①在獲取目的基因和切割載體時通常用同種限制酶,以獲得相同的黏性末端。但如果用兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端相同時,在DNA連接酶的作用下目的基因與載體也可以連接起來。②為了防止載體或目的基因的黏性末端自己連接即所謂“環(huán)化”,可用不同的限制酶分別處理目的基因和載體,使目的基因兩側(cè)及載體切口兩側(cè)均具有兩個不同的黏性末端,但又能彼此嵌入。【選修對接必修】　對接必修2:基因的表達(1)基因是有遺傳效應的DNA片段。DNA分子上分布著多個基因,基因在染色體上呈線性排列。(2)起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上,分別控制翻譯過程的啟動和終止。啟動子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄。　為增加菊花的花色類型,研究者從其他植物的cDNA文庫中提取出花色基因C(圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導入菊花細胞中。圖3表示EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ三種限制酶的識別序列與切割位點。請分析回答:(1)利用PCR技術(shù)擴增目的基因C的原理是___________________________。 (2)圖2所示質(zhì)粒被__________切割獲得的產(chǎn)物可與圖1所示基因C連接,理由是____________________。 (3)經(jīng)BamHⅠ處理后構(gòu)建的重組質(zhì)粒導入菊花細胞后,基因C不能表達,原因是質(zhì)粒酶切部位的兩端無__________,導致基因C不能__________。 (4)在添加四環(huán)素的固體培養(yǎng)基上,________(填“能”或“不能”)篩選出含有插入基因C的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌單菌落,原因是____________________。 【解析】(1)利用PCR技術(shù)擴增目的基因C的原理是DNA雙鏈復制。(2)據(jù)圖3可知,由于BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端,因此圖2所示質(zhì)粒被BamHⅠ和Sau3AⅠ切割獲得的產(chǎn)物可與圖1所示基因C連接。(3)據(jù)圖可知,經(jīng)BamHⅠ處理后構(gòu)建的重組質(zhì)粒導入菊花細胞后,基因C不能表達,原因是質(zhì)粒酶切部位的兩端無啟動子和終止子,導致基因C不能轉(zhuǎn)錄。(4)由于含質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌均含有抗四環(huán)素基因,在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長,所以在添加四環(huán)素的固體培養(yǎng)基上,不能篩選出含有插入基因C的重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌單菌落。答案:(1)DNA雙鏈復制(2)BamHⅠ和Sau3AⅠ　兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端(3)啟動子和終止子　轉(zhuǎn)錄(4)不能　含質(zhì)粒的農(nóng)桿菌和含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌均含有抗四環(huán)素基因,在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上均能生長1.下列關(guān)于基因文庫的說法中,不正確的是 (　　)A.某果蠅X染色體上的所有基因組成的文庫是部分基因文庫B.cDNA文庫中的基因可以在不同物種間進行交流C.取出果蠅某細胞中全部mRNA,通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的全部DNA片段稱為該果蠅的基因組文庫D.從cDNA文庫中獲取的目的基因,既無啟動子,又無終止子【解析】選C。某果蠅X染色體上的所有基因組成的文庫是部分基因文庫,A項正確;cDNA文庫中的基因可以在不同物種間進行交流,B項正確;取出果蠅某細胞中全部mRNA,通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的全部DNA片段稱為部分基因文庫,C項錯誤。cDNA文庫是用mRNA反轉(zhuǎn)錄得到的DNA,只含有編碼對應蛋白質(zhì)的信息,沒有控制該基因表達的相關(guān)元件(啟動子、終止子),也沒有內(nèi)含子,因此從cDNA文庫中獲取的目的基因沒有啟動子和終止子,D項正確。2.(2018·全國卷Ⅱ節(jié)選)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5'末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點的示意圖如下,圖中E1～E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。回答下列問題:(1)據(jù)圖推斷,該團隊在將甲插入質(zhì)粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是______________。使用這兩種酶進行酶切是為了保證____________,也是為了保證__________________。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了______________和________________過程。 (3)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中,某同學用PCR方法進行鑒定,在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的____________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 【解析】(1)將甲插入質(zhì)粒P0時,為了保證甲(L1-GFP融合基因)的完整性,應該選擇E1和E4兩種酶切割,并且把目的基因插入啟動子和終止子之間,從而使其能在受體細胞中表達。(2)在牛皮膚細胞中觀察到了綠色熒光表明基因已表達,而基因的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程。(3)檢測甲是否存在于牛的不同組織細胞中,可以采用PCR技術(shù)擴增,再用DNA分子雜交技術(shù)來檢測,PCR技術(shù)中模板是DNA,并不是RNA。答案:(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接(2)轉(zhuǎn)錄　翻譯　(3)核DNA二、目的基因?qū)胧荏w細胞及檢測與鑒定1.將目的基因?qū)胧荏w細胞的“三種類型”:(1)導入植物細胞——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、基因槍法。①受體細胞:體細胞或受精卵。②原理:農(nóng)桿菌在自然條件下易感染雙子葉植物和裸子植物,并將其Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞染色體DNA上。(2)導入動物細胞——顯微注射法,其受體細胞為受精卵。(3)導入微生物細胞——感受態(tài)細胞法,需用Ca2+處理,獲得感受態(tài)細胞使其能吸收DNA分子。2.目的基因檢測與鑒定的“兩個水平”:【易錯提醒】關(guān)于不同分子檢測的原理、場所、探針的異同(1)原理:轉(zhuǎn)錄水平的檢測原理與復制水平的檢測原理是相似的,只是被檢測的物質(zhì)不再是轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA,而是mRNA;翻譯水平的檢測,則是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理。(2)場所:不論是復制水平、轉(zhuǎn)錄水平還是翻譯水平的檢測,都是在體外進行的。(3)探針:在DNA分子、mRNA分子水平上檢測目的基因是否插入、目的基因是否轉(zhuǎn)錄時,用的探針都是放射性同位素等標記的含有目的基因的DNA片段。【選修對接必修】　對接必修2:基因的表達在新型冠狀病毒肆虐全球時,針對該病毒的核酸檢測試劑盒發(fā)揮了重要作用。已知試劑盒中有:逆轉(zhuǎn)錄酶試劑、病毒核酸標準試劑、Taq酶、游離的脫氧核糖核苷酸、引物、特異性的熒光探針、緩沖試劑等。請根據(jù)此信息回答下列問題:(1)檢測過程中為什么需要逆轉(zhuǎn)錄酶?提示:新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,而檢測時用的探針為熒光標記的DNA片段,需要以RNA為模板通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA,因此需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(2)熒光探針的作用是什么?它是用什么制成的?提示:①作用:熒光探針通過分子雜交與新型冠狀病毒的RNA結(jié)合,產(chǎn)生雜交帶,從而快速檢測體內(nèi)是否存在新型冠狀病毒。②制備:熒光探針的制備是以新型冠狀病毒的RNA特異性片段為模板,通過人工合成的帶有放射性或熒光標記的單鏈DNA片段。(2020·浙江選考)下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是 (　　)A.若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時用到的限制性核酸內(nèi)切酶,則一定有利于該重組質(zhì)粒進入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系,抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明一定是抗鹽性的改變與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無關(guān)C.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株,其DNA檢測均含目的基因,抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明一定是前者表達了抗性蛋白而后者只表達抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分開成不同條帶,相同分子量的為一條帶。用某種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有3個被該酶切開的位置【解析】選D。本題主要考查基因工程的內(nèi)容。若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時用到的限制性核酸內(nèi)切酶,則該酶會對進入受體的重組質(zhì)粒進行切割,不利于其保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,A項錯誤;抗除草劑基因轉(zhuǎn)入抗鹽植物,獲得了抗除草劑抗鹽品系和抗除草劑不抗鹽品系,不抗鹽品系的產(chǎn)生可能是轉(zhuǎn)入的抗除草劑基因插入抗鹽基因內(nèi),影響其表達造成的,B項錯誤;轉(zhuǎn)基因植物中均含抗除草劑基因,但存在抗除草劑和不抗除草劑兩種植株,前者表達了抗性蛋白,后者抗除草劑基因可能未轉(zhuǎn)錄出mRNA,或轉(zhuǎn)錄出的mRNA未能翻譯成蛋白質(zhì),C項錯誤;某種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶,即3種不同分子量DNA,因此環(huán)狀質(zhì)粒上至少有3個酶切位點,D項正確。【方法規(guī)律】解答基因工程基本操作程序題目的一般步驟——三辨、三找、一析、一理(1)三辨:分辨限制酶的種類及識別序列和切割位點。在切割目的基因和載體時,一般用同一種限制酶切割,也可用不同的限制酶切割,但兩種限制酶切割后產(chǎn)生的黏性末端中堿基要互補配對。(2)三找:找出標記基因、目的基因及其插入位點。一般來說,質(zhì)粒中至少有一個標記基因,如抗生素抗性基因。明確目的基因的插入位點是在標記基因內(nèi)部還是在標記基因之外。(3)一析:分析目的基因插入質(zhì)粒后是否破壞了標記基因。如果質(zhì)粒中有一個標記基因,插入后一般不破壞標記基因;如果質(zhì)粒中有兩個標記基因,則需看標記基因中是否有插入位點,如果某一標記基因中有插入位點,則目的基因插入質(zhì)粒后該標記基因被破壞。(4)一理:理清判斷目的基因是否導入受體細胞的方法。一般用含有某種抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)受體菌,如果有兩種抗生素抗性基因,還需判斷用哪一種抗生素來檢測。1.(2021·河北適應性考試)我國約在7 000年前就開始種植水稻,現(xiàn)在水稻已經(jīng)成為我國廣泛種植的重要作物。提高水分利用效率對于旱作水稻的生產(chǎn)有重要意義?？茖W家從擬南芥中獲取功能基因HARDY(HRD),并將其轉(zhuǎn)入水稻中過量表達,提高了水稻的水分利用效率。回答下列問題:(1)科學家在獲取擬南芥HRD基因過程中,采用了增強子作為篩選工具。增強子是一段能增強與其相連基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列,將增強子插入基因組中可得到若干個突變株系。增強子插入基因外部,可獲得基因________突變株;增強子插入基因內(nèi)部,可獲得基因________突變株。 (2)提取擬南芥總RNA,經(jīng)________過程獲得總cDNA,利用PCR技術(shù)選擇性擴增HRD基因的cDNA。以上過程依次需要用到________和________兩種工具酶。 (3)將HRD的cDNA插入Ti質(zhì)粒的________上構(gòu)建重組載體,利用農(nóng)桿菌侵染水稻細胞并將HRD的cDNA整合到水稻細胞染色體上。為了便于轉(zhuǎn)基因植物的篩選,重組Ti質(zhì)粒中必須包括________________________________________。 (4)在干旱條件下,野生型(WT)和HRD增強表達的轉(zhuǎn)基因水稻植株A、B(HRDA、HRDB)的根生物量(根系干重)及葉片蒸騰速率的測定結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析轉(zhuǎn)基因水稻耐旱能力增強的原因包括________________________________和________________________________。 【解析】本題主要考查基因工程。(1)增強子是一段能增強與其相連基因轉(zhuǎn)錄的DNA序列,將增強子插入基因組中可得到若干個基因過表達突變株。增強子插入基因外部,變異類型為基因重組;增強子插入基因內(nèi)部,可獲得基因失活突變株。(2)RNA經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄過程可以獲得總cDNA,逆轉(zhuǎn)錄所需要的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶,PCR技術(shù)所需要的酶為DNA聚合酶(Taq酶)。(3)將目的基因插入Ti質(zhì)粒T-DNA上構(gòu)建表達載體,為了便于轉(zhuǎn)基因植物的篩選,重組Ti質(zhì)粒中必須包括標記基因。(4)由圖1可知,轉(zhuǎn)基因水稻的根生物量比非轉(zhuǎn)基因水稻多,吸水能力更強;由圖2可知,轉(zhuǎn)基因水稻的蒸騰速率比非轉(zhuǎn)基因水稻低,失水能力減弱,因此轉(zhuǎn)基因水稻耐旱能力增強。答案:(1)過表達　失活　 (2)逆轉(zhuǎn)錄　逆轉(zhuǎn)錄酶　DNA聚合酶(Taq酶)　 (3)T-DNA　標記基因　(4)根生物量增加,吸水能力增強　蒸騰速率下降,失水能力減弱【補償訓練】(2018·海南高考)甜蛋白是一種高甜度的特殊蛋白質(zhì)。為了改善黃瓜的品質(zhì),科學家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將一種甜蛋白基因成功導入黃瓜細胞,得到了轉(zhuǎn)基因植株?；卮鹣铝袉栴}:(1)用農(nóng)桿菌感染時,應優(yōu)先選用黃瓜________________(填“受傷的”或“完好的”)葉片與含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌共同培養(yǎng),選用這種葉片的理由是_____________。(2)若在轉(zhuǎn)基因黃瓜中檢測到這種甜蛋白,則表明該重組質(zhì)粒中________________已轉(zhuǎn)移到植物細胞中且能夠表達;用該轉(zhuǎn)基因黃瓜的某一植株與一株非轉(zhuǎn)基因植株雜交,發(fā)現(xiàn)子代中含甜蛋白個體數(shù)與不含甜蛋白個體數(shù)之比為1∶1,則說明甜蛋白基因已經(jīng)整合到________________(填“核基因組”“線粒體基因組”或“葉綠體基因組”)中。(3)假設某種轉(zhuǎn)基因作物因為受到病毒感染而減產(chǎn),若要以該轉(zhuǎn)基因作物為材料獲得脫毒苗,應選用__________作為外植體進行組織培養(yǎng)。(4)通常,基因工程操作主要有4個步驟,即目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定。因此,基因工程的含義可概括為_______________________________________________________________。【解析】(1)受傷的雙子葉植物如黃瓜葉片能分泌大量的酚類物質(zhì),吸引農(nóng)桿菌向傷口處轉(zhuǎn)移。(2)普通黃瓜原來沒有甜蛋白,如果在轉(zhuǎn)基因黃瓜中檢測到甜蛋白,說明甜蛋白基因已經(jīng)轉(zhuǎn)移到黃瓜細胞內(nèi),并且得到表達。若甜蛋白基因整合到核基因組中,由于黃瓜為二倍體植物,其基因型可看作Aa(不含甜蛋白基因看作a),與非轉(zhuǎn)基因黃瓜(aa)雜交,后代性狀分離比為1∶1;若甜蛋白基因整合到線粒體或葉綠體基因組中,其遺傳具有母系遺傳的特點,要么后代全有此性狀(轉(zhuǎn)基因黃瓜作母本),要么后代都沒有此性狀(轉(zhuǎn)基因黃瓜作父本)。(3)植物的根尖或莖尖沒有或很少有病毒,取這些部位的材料進行植物組織培養(yǎng)可以獲得脫毒苗。(4)基因工程的含義是利用體外重組技術(shù)或轉(zhuǎn)基因技術(shù),將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物的基因組中,使后者體現(xiàn)出新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出新的生物類型和生物產(chǎn)品。 答案:(1)受傷的　葉片傷口處的細胞釋放出大量酚類物質(zhì),可吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞(2)甜蛋白基因　核基因組(3)莖尖(4)按照人們的愿望進行設計,并通過體外重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出符合人們需要的新的生物類型2.(2017·全國卷Ⅰ)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}:(1)某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A,其原因是________________________________________。 (2)若用家蠶作為表達基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用______________________作為載體,其原因是__________________________。 (3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比,大腸桿菌具有__________________________(答出兩點即可)等優(yōu)點。 (4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質(zhì)是_________________________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導。如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是__________________________________。 【解析】本題主要考查了基因工程的相關(guān)知識。(1)人體基因A有內(nèi)含子,將獲得的基因A導入大腸桿菌中,經(jīng)過轉(zhuǎn)錄得到mRNA,因為大腸桿菌沒有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對應的RNA序列的機制。內(nèi)含子部分對應的mRNA序列阻斷了蛋白A的合成。(2)若用家蠶作為表達基因A的受體,選用昆蟲病毒作為載體,不選用噬菌體作載體的原因是噬菌體的宿主細胞是細菌,噬菌體不能侵染家蠶。(3)大腸桿菌是原核生物,原核生物作為受體細胞,有以下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單、繁殖速度快、容易培養(yǎng)等。(4)要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,最準確的方法是利用蛋白A的抗體,因抗體具有特異性,一種抗體只能與特定的蛋白質(zhì)結(jié)合,可根據(jù)蛋白A抗體的雜交情況來判斷是否合成了蛋白A。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中將一種生物個體的DNA轉(zhuǎn)移到了另一種生物個體中,并表達合成了相應的蛋白質(zhì)。答案:(1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對應的RNA序列不能被切除,無法表達出蛋白A　(2)噬菌體　噬菌體的宿主是細菌,而不是家蠶　(3)繁殖快,容易培養(yǎng)　(4)蛋白A的抗體　(5)DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體