[课时作业·知能提升] 单独成册
1．嗜热土壤芽孢杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：利用大肠杆菌表达BglB酶。 (1)PCR扩增BglB基因时，选用______________基因组DNA作模板。 (2)如图为质粒限制酶酶切图谱。BglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的BglB基因重组进该质粒，扩增的BglB基因两端需分别引入________和________不同限制酶的识别序列。
(3)大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为________________________。
解析：(1)BglB基因存在于嗜热土壤芽孢杆菌基因组中，故应以该菌的基因组DNA为模板进行基因扩增。(2)目的基因与质粒进行重组时，需将目的基因插入到启动子和终止子之间，且应靠近启动子和终止子，结合示意图可知，应在扩增的BglB基因两端分别引入NdeⅠ和BamHⅠ两种限制酶的识别序列。(3)该基因表达载体中含有BglB基因，可表达产生β-葡萄糖苷酶分解纤维素，这样大肠杆菌就获得了分解纤维素的能力。
答案：(1)嗜热土壤芽孢杆菌 (2)NdeⅠ BamHⅠ (3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶
2．(2017·云南师大附中月考)根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)cDNA文库属于________基因文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的______反转录产生的cDNA片段，与_______连接后储存在一个受体菌群中。 (2)切割DNA分子的工具是________，它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________断开，形成黏性末端或平末端。
(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类。既可以“缝合”黏性末端，又可以
“缝合”平末端的是________DNA连接酶。
(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是________；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用________处理细胞，使之成为感受态细胞，才能吸收DNA分子。 解析：(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库如cDNA文库。cDNA文库构建的方法是：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。(2)切割DNA分子的工具是限制酶，它作用的化学键是磷酸二酯键。限制酶切割DNA后形成黏性末端或平末端。(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类，前者只可“缝合”黏性末端，后者既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法；如果受体细胞是大肠杆菌，需要用Ca2＋处理细胞，使之成为感受态细胞，才能吸收DNA分子。 答案：(1)部分 mRNA 载体 (2)限制性核酸内切酶 磷酸二酯键 (3)T4 (4)农杆菌转化法 Ca2＋
3．下图是基因工程的基本操作流程，请据图回答：
(1)图中A是________；在基因工程的基本操作过程中，②是________________。 (2)在①②③④中，只有一个步骤无碱基互补配对，该步骤是________________。 (3)受体细胞若是植物细胞，可选用________，还可选用________，然后用________方法培养新个体。
(4)若受体细胞是工程菌，则合成“表达产物”，必须经过的两个过程是___________。
解析：(1)获取目的基因后，与载体结合，进行基因表达载体的构建。(2)①获取目的基因可用逆转录法，存在碱基互补配对，②基因表达载体的构建存在黏性末端连接现象，④DNA的扩增存在DNA复制现象。(3)受体细胞若是植物细胞可选用受精卵，还可选用体细胞，然后用植物组织培养的方法培养新个体。(4)蛋白质的表达必须经过转录和翻译。
答案：(1)载体 基因表达载体的构建 (2)③ (3)受精卵 体细胞 植物组织培养 (4)转录和翻译
4．中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示)，并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。
(1)根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入________基因。此过程构建的基因表达载体应该含有________识别和结合的部位，以驱动目的基因的转录，该部位称为启动子。
(2)实验发现，酵母菌细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是FPP还用于合成________，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，可通过________工程降低________酶的活性。 (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→设计预期的________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的________序列。要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造________来完成。 解析：(1)由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因。因此，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点。(2)据虚线方框所示，合成青蒿素的中间产物FPP
2024届高考生物一轮复习课时作业十一单元 第1讲 基因工程
