新教材适用2023年高中生物第3章基因工程测评B北师大版选择性必修3

第3章测评(B)

(时间:90分钟　满分:100分)

一、选择题(每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.下列有关基因导入方式、受体细胞以及基因导入后获得个体的说法,错误的是(　　)。

A.将带有目的基因的载体导入动物细胞目前最常用的,也是最为有效的方法是显微注射法

B.将带有目的基因的载体导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌介导的遗传转化法

C.转基因动物的受体细胞通常是受精卵,然后利用胚胎移植技术获得转基因动物

D.转基因植物的受体细胞必须是受精卵,然后利用植物组织培养技术获得转基因植株

答案:D

解析:转基因植物的受体细胞可以是体细胞或受精卵,因为植物细胞的全能性比较强,利用植物组织培养较容易获得转基因植株。而转基因动物通常用受精卵作为受体细胞,通过胚胎移植技术获得转基因动物。

2.科学家研究发现,一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后,许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)的表达和酶活性都得到提高,在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质,有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如图3-B-1所示的实验操作,下列有关叙述错误的是(　　)。

图3-B-1

A.步骤①用PCR技术扩增目的基因时用到的酶通常是指Taq DNA聚合酶;步骤②用到的酶有限制酶和DNA连接酶

B.图中在导入重组质粒之前应用一定浓度的CaCl2溶液处理受体细菌

C.④⑤中菌落的生长情况相同,说明转基因受体菌无降解农药的能力

D.将重组质粒2导入受体细菌后,在培养基中加入红霉素可将含有目的基因的细胞初步筛选出来

答案:C

解析:若④⑤中菌落的生长情况相同,说明④中农药对受体菌的生长无影响,转基因受体菌具有降解农药的能力。

3.下表中列出了几种限制酶的识别序列及其切割位点,图3-B-2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。下列相关说法错误的是(　　)。

甲

乙

图3-B-2

A.1个图甲所示的质粒分子经SmaⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团

B.用图甲所示的质粒和图乙所示的目的基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割

C.图乙中为防止酶切后含目的基因的DNA片段自身环化,不能使用EcoR Ⅰ

D.为了获取重组质粒,最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA

答案:A

解析:图甲所示质粒分子经SmaⅠ切割后形成2个平末端,由DNA分子的两条链反向平行的特点可知,切割后应含有2个游离的磷酸基团,A项错误。用SmaⅠ切割会破坏目的基因和质粒中的标记基因,B项正确。如果用EcoRⅠ处理目的基因,由于两端含有相同的黏性末端,则可能会发生自身环化,用BamHⅠ和HindⅢ2种限制酶同时切割质粒和外源DNA即可解决这一问题,C、D两项正确。

4.下列说法正确的是(　　)。

A.限制性内切核酸酶的识别序列是GAATTC,只能在碱基G和碱基A之间切断DNA

B.DNA连接酶能够将任意2个DNA片段连接在一起

C.质粒是能够独立复制的小型环状双链DNA分子

D.基因工程的载体只有质粒一种

答案:C

解析:酶具有专一性,不同的限制性内切核酸酶的识别序列是不相同的。DNA连接酶可将具相同末端的两个DNA片段连接起来。质粒是基因工程常用的载体,是能够独立复制的小型环状双链DNA分子。目前常用的载体有质粒、噬菌体、病毒、人工染色体等。

5.下列有关基因工程的叙述,正确的是(　　)。　

A.DNA聚合酶可催化形成磷酸二酯键,因此可代替DNA连接酶来进行连接

B.基因载体上的抗性基因的主要作用是提高受体细胞在自然环境中的耐热性

C.载体的作用是可以完成目的基因的转运、扩增、表达、确定在染色体上基因间的排列顺序

D.不同的限制酶能识别不同位点的碱基序列,充分体现了酶的专一性

答案:D

解析:DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上,因此在基因工程操作中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。基因载体上的抗性基因可作为标记基因,以便于鉴定含有载体的细胞。载体的作用是完成目的基因的转运、扩增和确定在染色体上基因间的排列顺序,目的基因的表达与载体无关。一种限制酶只能识别特定的碱基序列,体现了酶的专一性。

6.基因工程是在体外进行的重组DNA技术,其实施必须具备的4个条件是(　　)。　

A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞

B.重组DNA、RNA聚合酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶

C.模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞

D.目的基因、限制性内切核酸酶、载体、受体细胞

答案:A

解析:基因工程的三大要素是供体(提供目的基因)、受体和载体。基因工程操作的工具酶是限制性内切核酸酶和DNA连接酶,基因进入受体细胞的运载工具是载体。

7.基因工程常用农杆菌Ti质粒作为载体,需把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中才能整合到植物染色体DNA上。图3-B-3表示抗虫棉培育过程中使用的三种限制酶A、B、C的识别序列以及Ti质粒上限制酶切割位点的分布。抗虫基因内部不含切割位点,两侧标明序列为切割区域。下列叙述错误的是(　　)。

图3-B-3

A.应该使用酶B和酶C切割抗虫基因

B.应该使用酶A和酶B切割Ti质粒

C.成功构建的重组质粒含1个酶A的识别位点

D.成功构建的重组质粒用酶C处理将得到2个DNA片段

答案:C

解析:由题图中DNA序列和酶切位点序列可知,应使用酶B和酶C切割抗虫基因。导入的目的基因应在T-DNA上,因此Ti质粒应用酶A和酶B切割。成功构建的重组质粒不含酶A识别位点。成功构建的重组质粒用酶C处理能得到2个DNA片段。

8.chlL基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为了研究该基因对叶绿素合成的调控机制,需要构建缺失chlL基因的蓝细菌。技术路线如图3-B-4所示。下列有关叙述正确的是(　　)。　

图3-B-4

A.②过程共形成2个磷酸二酯键

B.该项技术操作成功的标志是目的基因的表达

C.①②过程都需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶

D.红霉素抗性基因是标记基因,用于筛选含有chlL基因的受体细胞

答案:C

解析:②过程是将红霉素抗性基因连接到质粒中,得到重组质粒2,该过程形成4个磷酸二酯键。该项技术操作成功的标志是目的基因不能表达。①②过程都需要使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶。红霉素抗性基因是标记基因,因为其插入破坏了chlL基因,用于筛选不含有chlL基因的受体细胞。

9.利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图3-B-5所示。下列叙述正确的是(　　)。

图3-B-5

A.过程①需使用DNA聚合酶

B.过程②需使用解旋酶和通过PCR技术获取目的基因

C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备

D.过程④可通过PCR检测目的基因是否已导入受体细胞

答案:D

解析:由mRNA获得DNA的过程是反转录,需要反转录酶,A项错误。过程②表示通过PCR技术扩增目的基因,此过程不需要解旋酶,通过控制温度达到解旋的目的,B项错误。过程③使用的感受态的大肠杆菌是使用CaCl2溶液处理得到的,C项错误。检测目的基因是否导入受体细胞,可以采用PCR检测,D项正确。

10.“基因靶向”是指利用细胞内的DNA可与外源DNA同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。下列有关叙述正确的是(　　)。

A.真核生物的基因都位于染色体上

B.细胞内所有的基因都要表达,但在表达的时间上各不相同

C.细胞内的基因在遗传时都遵循孟德尔遗传定律

D.利用“基因靶向”技术实现DNA重组时需要限制性内切核酸酶

答案:D

解析:真核生物的基因大部分位于染色体上。细胞内某些基因表达,不是所有基因都表达。细胞质中的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传定律。利用“基因靶向”技术实现DNA重组时需要限制性内切核酸酶。

11.人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程:甲生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙种生物细胞获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是(　　)。

A.①过程需要的酶是反转录酶,原料是A、U、G、C

B.②要用限制酶切断质粒DNA,目的基因导入乙种生物细胞后一定会表达甲种生物的蛋白质

C.质粒一般存在于原核生物细菌中,真核生物酵母菌也具有

D.④过程用的原料和工具中不含有A、U、G、C

答案:C

解析:①为反转录过程,需要反转录酶的参与,原料是碱基组成为A、T、G、C的四种游离的脱氧核苷酸。目的基因导入乙种生物细胞后不一定会表达,因此一般需要进行检测鉴定。④过程包括转录和翻译,转录所用的原料包括四种含有A、U、G、C的核糖核苷酸。

12.动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前,科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等产物。大致过程如图3-B-6所示。下列有关说法错误的是(　　)。　

图3-B-6

A.通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可

B.④通常采用显微注射法

C.在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达,因此可以从乳汁中提取药物

D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取

答案:A

解析:要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁,重组质粒上还必须具有复制原点以及乳腺蛋白基因的启动子等调控元件。

13.α1-抗胰蛋白酶缺乏症是一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。如图3-B-7所示,利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。下列关于该过程的叙述,错误的是(　　)。　

图3-B-7

A.载体上绿色荧光蛋白基因的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞

B.将目的基因导入羊膀胱细胞中,将会更加容易得到α1-抗胰蛋白酶

C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1-抗胰蛋白酶

D.目的基因与载体的重组过程需要DNA连接酶的催化作用

答案:C

解析:载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因,可用于筛选含目的基因的受体细胞。将目的基因导入羊膀胱细胞中,制得膀胱生物反应器,获取产品将不受性别和发育时期的限制。转基因羊若为杂合体,其有性生殖产生的后代会发生性状分离,有的子代不再具有转基因生物的特性。目的基因与载体的重组需要DNA连接酶的催化。

14.图3-B-8是某转基因抗虫水稻培育流程图。下列有关分析错误的是(　　)。

图3-B-8

A.抗虫基因的获得需要限制酶

B.①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性

C.该基因工程的原理是让抗虫基因在宿主细胞中稳定存在

D.④过程依据细胞的全能性原理

答案:C

解析:该基因工程的原理是让抗虫基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。

15.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内,以产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因,其中A是链霉素抗性基因,B是氨苄青霉素抗性基因,且目的基因要插入基因B中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列相关叙述正确的是(　　)。

A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒

B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶

C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D.在含氨苄青霉素的培养基中不能生长,但在含链霉素的培养基中能生长是符合要求的大肠杆菌

答案:D

解析:导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒,也可能为普通质粒,A项错误。构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶,不需要RNA聚合酶,B项错误。由于目的基因要插入基因B中,导致氨苄青霉素抗性基因被破坏,因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒,C项错误。由题意可知,在含氨苄青霉素的培养基中不能生长,但在含链霉素的培养基中能生长是符合要求的大肠杆菌,D项正确。

16.抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两个合成途径的研究。图3-B-9是利用生物学技术制备抗体的两条途径的模式简图。下列说法错误的是(　　)。

图3-B-9

A.过程①至②所获取的抗体称为单克隆抗体

B.过程③至⑥获取抗体的技术称为基因工程

C.过程⑤需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶

D.体外扩增V1基因的技术称为PCR技术

答案:C

解析:过程⑤是基因表达载体的构建过程,需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶。

17.科学家将来自大鼠的编码一种离子通道蛋白的基因导入果蝇体内,培养出一种转基因果蝇。人们可以通过照射激光来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来。下列叙述正确的是(　　)。　

A.获取编码离子通道蛋白的基因的方法有从基因组文库中获取、PCR扩增等

B.为了保持基因的完整性,应该将目的基因直接导入果蝇细胞

C.将带有该基因的载体导入果蝇细胞最常用的方法是基因枪法

D.该转基因果蝇有性生殖的后代能保持该性状的稳定遗传

答案:A

解析:将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达。将带有该基因的载体导入果蝇细胞最常用的方法是显微注射法。转基因果蝇有性生殖的后代可能会发生性状分离,该性状不一定能稳定遗传。

18.下列有关PCR技术的说法,错误的是(　　)。

A.PCR技术是在体外完成的

B.PCR技术是通过酶促反应有选择地大量快速扩增目的基因的方法

C.PCR技术的原理与DNA复制的原理不同

D.PCR技术的前提是有一段已知的核苷酸序列

答案:C

解析:PCR技术是在生物体外进行DNA扩增的技术,其原理类似于生物体内的DNA双链复制过程,但前提是必须要有一段已知的核苷酸序列作为模板和根据核苷酸序列合成的引物。

19.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体实验时易引起过敏反应。为了克服这个缺陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(　　)。

A.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

B.用PCR扩增目的基因时需知道基因的全部序列

C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶

D.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞

答案:D

解析:设计扩增目的基因的引物时,要考虑扩增的目的基因与载体两端序列碱基互补配对。DNA复制沿着模板进行,不必知道基因的全部序列。PCR技术中的DNA聚合酶是耐热的TaqDNA聚合酶,不是从受体细胞中提取的DNA聚合酶。目的基因编码产物不同,相应的受体细胞不同。

20.图3-B-10是利用PCR技术和电泳技术进行的一次亲子鉴定结果图谱。请根据图谱和所学知识分析,下列叙述错误的是(　　)。

图3-B-10

A.PCR技术能对某一DNA分子片段进行扩增。它利用了DNA双链复制的原理,需要Taq DNA聚合酶

B.利用PCR技术扩增DNA的过程中,假若有一段DNA序列为5'—GTTAACCTTAG—3'
3'—CAATTGGAATC—5'

所用引物Ⅰ为5'—GTTA—OH,则引物Ⅱ为5'—CTAA—OH　

C.图①是含有21个氨基酸的多肽水解得到的氨基酸混合物电泳的结果,故可推知该多肽由21种氨基酸构成

D.图②为某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,分别由酶处理后,生成若干DNA片段,并进行扩增,然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱,该小孩的生物学父亲最可能是F2

答案:C

解析:氨基酸混合物进行电泳时,因为相同的氨基酸相对分子质量和所带电荷数相同,所以在电泳时只出现1条带,图①所示图谱出现6条带,所以该多肽由6种氨基酸组成。从遗传角度分析,儿子的DNA一半来自父方,一半来自母方,仔细观察图②不难发现,F1~F4中,C和F2两者之间的DNA指纹图谱有相同的区段,所以F2最可能是其生物学意义上的父亲。

二、非选择题(共40分)

21.(6分)某重点实验室课题研究组欲将一株野生杂草的抗病基因转移给一双子叶农作物。该农作物含有高茎基因,植株过高容易倒伏,科学家欲通过基因工程操作抑制高茎基因的表达。基于上述目的,科学家进行了基因工程的相关操作,结合所学知识回答下列问题。

(1)课题研究组已经获得了抗性基因,在体外大量扩增该目的基因需采用　　　　技术。该技术的基本反应过程:目的基因受热变性后解链为单链,　　　　与单链相应互补序列结合,然后在　　　　　　　　　　的作用下进行延伸。 

(2)基因工程操作的关键是　　　　　　　　　　　　,该过程用到的工具酶有　　　　　　　　　　　　。本研究中,欲将目的基因导入受体细胞,常采用　　　　　　　　法。 

答案:(1)PCR　引物　耐热的Taq DNA聚合酶

(2)基因表达载体的构建　DNA连接酶和限制酶　农杆菌介导的遗传转化

22.(8分)菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因导入菊花,培育出抗虫菊花。图3-B-11表示获得转基因菊花的技术流程,请据图回答下列问题。

图3-B-11

注卡那霉素抗性基因(kanr)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感。

(1)为了促进农杆菌吸收重组质粒,可用　　　　　　处理农杆菌,使其处于一种容易吸收外界环境中DNA分子的生理状态。 

(2)将重组质粒导入农杆菌的目的是利用农杆菌能够　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入菊花细胞的　　　　　　　　上,最终形成转基因植株。 

(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和　　　　　　的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选导入抗虫基因的菊花愈伤组织。 

(4)用PCR技术检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据　　　　　　　的碱基序列设计特异引物,以　　　　　　　　　　　　　　为模板进行第一轮扩增。 

(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如下表所示。

①对照组应饲喂等量的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②据表分析,　　　　　　　　　　　　　　差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。 

答案:(1)CaCl2溶液

(2)侵染菊花(或植物)细胞,并将T-DNA转移至受体细胞　基因组

(3)卡那霉素

(4)抗虫基因(目的基因)　转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)

(5)非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物　实验组与对照组死亡率

解析:(1)通常用CaCl2处理受体细胞,使之处于一种容易吸收外界环境中DNA分子的生理状态。(2)根据农杆菌的Ti质粒中的T-DNA可以整合到受体细胞的基因组上的特点,通常用农杆菌介导的遗传转化法将目的基因导入植物细胞。(3)基因表达载体的构建中,需要标记基因,根据题意可知该标记基因为卡那霉素抗性基因,因此需要在加入卡那霉素的培养基中选择出成功导入目的基因的菊花愈伤组织。(5)实验设计遵循对照原则,因此对照组应该加入非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物;实验组比对照组的死亡率高,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。

23.(8分)某一质粒载体如图3-B-12所示,外源DNA插入ampr或tetr中会导致相应的基因失活(ampr表示氨苄青霉素抗性基因,tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ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,分别含有环状目的基因、质粒载体、插入了目的基因的重组质粒。请回答下列问题。

图3-B-12

(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2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　　　　　　　　。 

答案:(1)能自主复制、具有标记基因(合理即可)

 (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

解析:(1)基因工程中的载体应具有三个特性:必须有一个或多个限制酶切割位点;具有自主复制能力;具有标记基因。(2)未转化的和仅含环状目的基因的细胞都不能在含有氨苄青霉素的培养基上生长,故不能区分;而含有质粒载体和重组质粒的细胞在含有氨苄青霉素的培养基上都能生长,也不能区分。因目的基因插入位点在四环素抗性基因上,四环素抗性基因被破坏,丧失了原有的功能,故含有重组质粒的大肠杆菌不抗四环素。将获得的单个菌落各挑取少许分别接种到含有四环素的培养基上,不能生长的即为所筛选的菌落,即含有重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体是营寄生生活的,利用受体细胞内的原料进行自身DNA的复制和蛋白质的合成。

24.(8分)内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽,与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。研究发现内皮素功能异常与内皮素主要受体ETA有关。科研人员通过构建表达载体,实现了ETA基因在细胞中高效表达。其过程如图3-B-13所示(图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC↓GGG,限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG)。据图回答下列问题。

图3-B-13

(1)图中ETA基因能够在大肠杆菌细胞内表达的原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)过程①中需要用　　　　　酶处理,过程③中,限制酶XhoⅠ切割DNA形成的黏性末端是　　　　　　。用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,其主要目的是 　　　　　　　　　　。 

(3)图中的基因表达载体至少还缺少　　　　　　。 

(4)已知荧光显微镜可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量。因此,利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是　　　　　　　　　　　　。 

(5)人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体,内皮素与黑色素质膜上的受体结合后,会刺激黑色素细胞的增殖、分化并激活酪氨酸酶的活性,从而使黑色素增加。美容时可以利用注射ETA达到美白祛斑的效果,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。 

答案:(1)所有生物共用一套遗传密码

(2)反转录　-C
-GAGCT　使目的基因定向连接到载体上(避免目的基因及载体的任意连接)

(3)终止子和复制原点

(4)检测ETA基因能否表达及表达量

(5)ETA能与内皮素结合(减少了内皮素与黑色素质膜上内皮素受体的结合)

解析:(1)目的基因能够在受体细胞中表达的原因是不同的生物共用一套遗传密码。(2)由题图可知,过程①是RNA形成DNA的反转录过程,需要反转录酶的催化。过程③中限制酶XhoⅠ切割DNA形成的黏性末端是-C
-GAGCT。用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,可以避免目的基因及载体的任意连接,使目的基因定向连接到载体上。(3)图中基因表达载体含有启动子、标记基因和目的基因,没有终止子和复制原点。(4)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,可以检测ETA基因能否表达及表达量。(5)ETA能与内皮素结合,减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合,可以抑制黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。

25.(10分)“胰岛素 A、B链分别表达法”是生产胰岛素的方法之一。图3-B-14表示该方法所用的基因表达载体,图3-B-15表示以大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题。

图3-B-14

图3-B-15

(1)图3-B-14所示基因表达载体中没有标注出来的基本结构是　　　　　　。 

(2)图3-B-14中的启动子是　　　　酶结合的位点,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是　 　　　　　　　　　　。 

(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有　　　　　　　　　　　　。 

(4)β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,推测其意义在于　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,推测这是因为 　　　　　　　　　　。 

答案:(1)终止子

(2)RNA聚合　作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来

(3)限制酶和DNA连接酶

(4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解

(5)β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸

解析:(1)由题意和题图可知,图1基因表达载体中已有目的基因、启动子、复制原点和标记基因,所以没有标注出来的基本结构是终止子。(2)图1中启动子是RNA聚合酶结合的位点,有了它才能启动目的基因的表达即转录过程;氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来。(3)构建基因表达载体的过程中,必须用相同的限制酶切割含目的基因的外源DNA分子和载体,以产生相同的末端,再加入DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组DNA分子。(4)β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,这样可以防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解。(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键。由于β-半乳糖苷酶中含有多个甲硫氨酸,而胰岛素的A、B链中不含甲硫氨酸,所以用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段。