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基因工程 (30分鐘　100分) 1.(8分)利用基因工程技術(shù)培育馬鈴薯新品種，目前已經(jīng)取得豐碩成果。請根據(jù)所學知識回答下列問題： (1)馬鈴薯易患多種疾病，導致其產(chǎn)量不高。通過導入抗病基因并使其表達可以提高馬鈴薯產(chǎn)量，基因工程中使用最多的抗病基因是_________和病毒的復制酶基因。 (2)馬鈴薯是雙子葉植物，常用___________法將目的基因?qū)腭R鈴薯受體細胞中。構(gòu)建好的基因表達載體基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標記基因、_______、_______、_______五部分。 (3)科學家還培育出抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，其設計方法：修飾除草劑作用的靶蛋白，使其對除草劑_______(填“敏感”或“不敏感”)，或使靶蛋白過量表達，植物吸收除草劑后仍能___________。 (4)將目的基因?qū)胧荏w細胞后，還需對轉(zhuǎn)基因植物進行_______________。 【解析】(1)在基因工程中，使用最多的抗病基因是病毒外殼蛋白基因和病毒的復制酶基因。(2)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)腭R鈴薯等雙子葉植物的受體細胞中。構(gòu)建好的基因表達載體的基本結(jié)構(gòu)包括目的基因、標記基因、終止子、啟動子和復制原點五部分。(3)培育抗除草劑的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，需通過修飾使除草劑作用的靶蛋白對除草劑不敏感，或使靶蛋白過量表達，使植物吸收除草劑后仍能正常代謝。(4)將目的基因?qū)胧荏w細胞后，還需對轉(zhuǎn)基因植物進行目的基因的檢測與鑒定。 答案：(1)病毒外殼蛋白基因 (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　啟動子　終止子　復制原點 (3)不敏感　正常代謝 (4)目的基因的檢測與鑒定 2.(10分)如圖表示從蘇云金芽孢桿菌分離出殺蟲晶體蛋白基因(簡稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的圖解。請分析回答： (1)寫出b過程的表達式：________________________。 (2)人工合成目的基因的方法有：①_______________________； ②__________________________________________。 (3)將目的基因和載體(質(zhì)粒)結(jié)合的工具酶有_______酶和_______酶。 (4)科學家計劃從哺乳動物的乳汁中提取某種抗體，應將控制抗體合成的基因?qū)朐摲N動物的________中，導入基因成功表達的標志是____________________。 【解析】(1)Bt基因控制晶體蛋白的合成，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個過程。 (2)人工合成目的基因，可以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，合成DNA單鏈，然后在DNA聚合酶的作用下，合成目的基因；在目的基因較為短小，且序列已知的前提下，可以直接用DNA合成儀合成。 (3)將目的基因和載體(質(zhì)粒)結(jié)合，需要用限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒，以形成相同的黏性末端，然后用DNA連接酶進行連接。 (4)培育轉(zhuǎn)基因動物應以受精卵為受體細胞，培育成功的標志是在動物乳汁中檢測到特定抗體。 答案：(1)Bt基因mRNA原毒素(晶體蛋白) (2)①以目的基因的mRNA為模板反轉(zhuǎn)錄為單鏈DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成雙鏈DNA?、谝勒盏鞍踪|(zhì)的氨基酸序列，通過密碼子推算出基因的堿基序列，然后直接合成目的基因 (3)限制性核酸內(nèi)切　DNA連接 (4)受精卵　動物乳汁中含此種抗體 【加固訓練】 　　歐洲哥廷根小型豬因其器官大小、結(jié)構(gòu)和生理特點等方面與人的器官極為相似，已經(jīng)成為國際上理想的異種器官移植的研究材料。目前，歐洲哥廷根小型豬作為糖尿病、心臟病、帕金森氏癥等重大人類疾病及新藥研究的動物模型，也得到了全世界醫(yī)藥管理機構(gòu)的認可。 (1)異種器官移植到人體內(nèi)會發(fā)生________，從而使外源器官難以存活。為解決這一難題，必須設法除去醫(yī)用小型豬的________基因，或抑制該基因的________。 (2)向小型豬轉(zhuǎn)入外源基因時，其受體細胞通常是_______，導入方法是_______。 (3)要對轉(zhuǎn)基因成功的醫(yī)用小型豬進行擴大培養(yǎng)，可采用的技術(shù)手段是_______。 (4)為了獲得該動物，需將________基因與________基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，構(gòu)建基因表達載體。 【解析】(1)異種器官移植會引起人體發(fā)生免疫排斥反應。為解決此問題，需除去小型豬體內(nèi)表達抗原的基因，或抑制該抗原基因的表達。(2)基因工程中常用的動物受體細胞是受精卵，因為受精卵全能性高，通常采用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)胧芫选?3)對轉(zhuǎn)基因成功的小型豬擴大培養(yǎng)，可采用克隆(核移植)技術(shù)。(4)獲得該種動物需將藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，構(gòu)建基因表達載體。 答案：(1)免疫排斥反應　抗原決定　表達 (2)受精卵　顯微注射技術(shù) (3)克隆(或“核移植”) (4)藥用蛋白　乳腺蛋白 3.(10分)鐮刀型細胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子β-肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導致功能異常?；卮鹣铝袉栴}： (1)異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的_______序列發(fā)生改變。 (2)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉毎?，可以合成正常的血紅蛋白達到治療的目的。此操作_______(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)工程，理由是該操作____。 (3)用基因工程方法制備血紅蛋白時，可先提取早期紅細胞中的_________，以其作為模板，在_________酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和________酶的作用下，構(gòu)建基因表達載體，導入受體菌后進行表達。 (4)檢測受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取_______，用相應的抗體進行_______雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。 【解析】(1)編碼血紅蛋白的基因中因堿基對的替換導致編碼的氨基酸種類改變。(2)蛋白質(zhì)工程是通過基因修飾或基因合成，實現(xiàn)對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造出新的蛋白質(zhì)。此操作不屬于蛋白質(zhì)工程。(3)因血紅蛋白基因只在早期紅細胞中表達，所以可從早期紅細胞中提取mRNA，以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。構(gòu)建基因表達載體需要限制酶和DNA連接酶。(4)目的基因是否表達可以通過從受體菌中提取蛋白質(zhì)，進行抗原—抗體雜交實驗加以判斷。 答案：(1)堿基對(或脫氧核苷酸) (2)不屬于　沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造(或沒有對基因進行修飾) (3)mRNA(或RNA)　逆轉(zhuǎn)錄　DNA連接 (4)蛋白質(zhì)　抗原—抗體 4.(11分)(2019貴陽模擬)乙型肝炎病毒簡稱乙肝病毒，是一種DNA病毒?？茖W家利用基因工程的方法將乙肝病毒的表面抗原H基因轉(zhuǎn)入某植物葉肉細胞中，從而獲得了能產(chǎn)生乙肝疫苗的植株。 (1)通過基因工程技術(shù)實現(xiàn)的基因交流通常在_______(填“種間”或“種內(nèi)”)進行，這是一種基于_______________(填“細胞水平”或“分子水平”或“個體水平”)的技術(shù)。 (2)質(zhì)粒能作為基因工程中的基因轉(zhuǎn)移載體，是因為它______________ ____________________(答兩點)的特點。 (3)DNA分子經(jīng)限制酶切割可以產(chǎn)生黏性末端或平末端，_____________(填酶的名稱)只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來，而不能連接平末端。將H基因?qū)肴~肉細胞最常用的方法是_______________，該方法可以使目的基因插入細胞中_____________的DNA上。 (4)用該轉(zhuǎn)基因植物葉片飼喂家兔，如果在家兔血清中檢測到_____________，說明轉(zhuǎn)基因植物疫苗可以口服。 【解析】(1)通過基因工程技術(shù)實現(xiàn)的基因交流通常在種間進行，是一種基于分子水平的技術(shù)。(2)質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，有自我復制能力，可在細菌細胞間轉(zhuǎn)移，具有多個限制酶的酶切位點，因此質(zhì)粒能作為基因工程中的基因轉(zhuǎn)移載體。(3)限制酶能識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，產(chǎn)生黏性末端或平末端。按來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即Ecoli DNA連接酶和T4DNA連接酶，其中Ecoli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來，不能連接平末端；而T4DNA連接酶可以連接黏性末端也可以連接平末端。將目的基因?qū)氩煌氖荏w細胞有不同的方法。導入植物細胞一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法可以使目的基因插入細胞中染色體的DNA上。(4)用該轉(zhuǎn)基因植物葉片飼喂家兔，如果在家兔血清中檢測到抗乙肝病毒的抗體，則證明目的基因在受體細胞內(nèi)已成功表達，說明轉(zhuǎn)基因植物疫苗可以口服。 答案：(1)種間　分子水平 (2)成分是DNA，有自我復制能力，可在細菌細胞間轉(zhuǎn)移，具有多個限制酶的酶切位點 (3)EcoliDNA連接酶　農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 染色體 (4)抗乙肝病毒的抗體 5.(10分)(2019綿陽模擬)基因工程的應用十分廣泛，利用此項技術(shù)可創(chuàng)造出更加符合人類需求的優(yōu)良品種或產(chǎn)品。如美洲擬鰈(是鰈科下的一種比目魚)的體液中存在抗凍蛋白，能夠降低魚的血液冰點。科學家按cDNA路線分離和克隆了抗凍蛋白基因，并將其導入番茄，獲得了抗凍的番茄品種。根據(jù)有關(guān)知識，回答下列問題： (1)基因工程操作的核心步驟為_______________，以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是_______________________________。 (2)將目的基因?qū)胫参锛毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ莀____________。 (3)構(gòu)建重組質(zhì)粒，需要限制性內(nèi)切酶切取目的基因、切割質(zhì)粒。限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有1個酶Ⅱ的切點。在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？_________，理由是__________________________________。 (4)質(zhì)粒作為基因工程常用載體，必須具備的條件是____________________________(至少答2點)。 【解析】(1)基因工程操作的基本步驟：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、目的基因的檢測和表達。其中核心步驟為：基因表達載體的構(gòu)建；以mRNA為材料獲得cDNA，是逆轉(zhuǎn)錄過程，是以mRNA為模板在相關(guān)酶的作用下按照堿基互補配對的原則合成cDNA。(2)目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法等，其中最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(3)分析可知，限制性內(nèi)切酶Ⅰ和限制性內(nèi)切酶Ⅱ切割形成的黏性末端相同，故在DNA連接酶的作用下， 這兩種限制酶切割后形成的黏性末端能連接。(4)作為基因工程的載體，必須有一個或多個限制酶的切割位點，以便目的基因可以插入載體上；必須具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制；必須帶有標記基因，以便進行重組后的篩選等。 答案：(1)基因表達載體的構(gòu)建　在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對原則可以合成cDNA (2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 (3)能　由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 (4)能在宿主細胞內(nèi)復制并穩(wěn)定保存；具有多個限制酶的酶切位點有利于剪切 6.(10分)科學家從某細菌中提取抗鹽基因，轉(zhuǎn)入煙草并培育成轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草。如圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草的培育過程，含目的基因的DNA和質(zhì)粒上的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請分析回答下列問題： (1)在該過程中，研究人員首先獲取了抗鹽基因(目的基因)，并采用_______技術(shù)對目的基因進行擴增，該技術(shù)需要的條件是_______、酶、原料、模板，該技術(shù)必須用___________酶；然后構(gòu)建基因表達載體，基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有_________等。 (2)用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時，不能使用SmaⅠ切割，原因是____。圖中①②過程為防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，應選用___________對外源DNA、質(zhì)粒進行切割。 (3)為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，既要用放射性同位素標記的_______作探針進行分子雜交檢測，又要在個體水平上鑒定，后者具體過程是__________________________________。 【解析】(1)由題意可知：抗鹽基因?qū)儆谀康幕?，可采用PCR(聚合酶鏈式反應)技術(shù)擴增目的基因，該技術(shù)需要的條件是引物、酶、原料、模板；利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，必須用熱穩(wěn)定DNA聚合酶(或Taq酶)。基因表達載體由目的基因、啟動子、終止子、標記基因等組成。(2)題圖顯示：質(zhì)粒上的M抗生素抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ的識別和切割位點，若使用SmaⅠ切割，會破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因，因此不能使用SmaⅠ切割。抗鹽基因(或目的基因)的兩側(cè)都有EcoRⅠ的識別和切割位點，因此用EcoRⅠ切割目的基因會出現(xiàn)自身環(huán)化；BamHⅠ和HindⅢ識別和切割位點分別位于目的基因的兩側(cè)，而且質(zhì)粒中也有相應的酶切位點，因此用BamHⅠ和HindⅢ同時進行酶切，才能完整地切下該抗鹽基因，同時保證目的基因與質(zhì)粒的連接方式的唯一性，防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化。(3)檢測目的基因是否導入受體細胞，在分子水平上進行檢測時，要用放射性同位素標記的抗鹽基因(或目的基因)作探針進行分子雜交檢測；在個體水平上進行鑒定時，可將培養(yǎng)的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態(tài)。 答案：(1)PCR(聚合酶鏈式反應)　引物 熱穩(wěn)定性DNA聚合(或Taq)　標記基因 (2)SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因　BamHⅠ和HindⅢ (3)抗鹽基因(或目的基因)　將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態(tài) 7.(11分)(2016江蘇高考節(jié)選)下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中標注了相關(guān)限制酶的酶切位點，其中切割位點相同的酶不重復標注。請回答下列問題： 　(1)用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應選用__________________兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過________酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入處于___________態(tài)的大腸桿菌。 (2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應在篩選平板培養(yǎng)基中添加_____________，平板上長出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖2中____________________。 (3)若BamHⅠ酶切的DNA末端與BclⅠ酶切的DNA末端連接，連接部位的6個堿基對序列為_________，對于該部位，這兩種酶_________________(填“都能”“都不能”或“只有一種能”)切開。 【解題指南】解答本題需要注意兩方面： (1)從表格中分析各種限制酶的識別序列和切割位點。 (2)構(gòu)建重組質(zhì)粒時選擇的限制酶不能將質(zhì)粒上的標記基因全部破壞。 【解析】(1)從圖2中看出，目的基因的兩側(cè)含有4種限制酶的切點，但是質(zhì)粒的兩個標記基因中都含有BamHⅠ的切點，因此不能用BamHⅠ切割質(zhì)粒，只能用BclⅠ和HindⅢ限制酶來切割目的基因和質(zhì)粒。酶切后的載體和目的基因片段，通過DNA連接酶作用后獲得重組質(zhì)粒。如果將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌，需要先用CaCl2處理大腸桿菌，使其處于能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)。 (2)重組質(zhì)粒中只含有四環(huán)素抗性基因這一個標記基因，為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素，凡是能在平板上長出的菌落，就是含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。如果用PCR擴增目的基因，所用的引物為圖2中引物甲和引物丙，因為這兩個引物與模板鏈結(jié)合后能完成目的基因的復制。 (3)BamHⅠ酶切的DNA末端是，BclⅠ酶切的DNA末端是那么連接后連接部位的6個堿基對序列為對于該部位，這兩種酶都不能切開，因為連接以后的堿基序列中沒有BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ能識別的酶切位點。 答案：(1)BclⅠ和HindⅢ　(DNA)連接　感受 (2)四環(huán)素　引物甲和引物丙 (3) 都不能 1.(15分)(2017全國卷Ⅱ)幾丁質(zhì)是許多真菌細胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi)，可增強其抗真菌病的能力。回答下列問題： (1)在進行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA，常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料，原因是____________________________。提取RNA時，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_______________________。 (2)以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是______________________。 (3)若要使目的基因在受體細胞中表達，需要通過質(zhì)粒載體而不能直接將目的基因?qū)胧荏w細胞，原因是__________________________________(答出兩點即可)。 (4)當幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是____________________。 (5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是_______________ ___________________。 【解析】(1)嫩葉相對于老葉，細胞壁較薄，較易破碎，容易提取幾丁質(zhì)酶的mRNA；由于RNA酶可降解RNA，提取RNA時，提取液中應添加RNA酶抑制劑，以防止所提取的RNA降解。 (2)以mRNA為模板、4種脫氧核苷酸為原料，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，按照堿基互補配對原則，mRNA可通過逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。 (3)目的基因中缺乏復制原點、啟動子等，而質(zhì)粒載體中含有，為了使目的基因在受體細胞中表達，應將目的基因與質(zhì)粒載體形成重組質(zhì)粒，導入受體細胞。 (4)DNA連接酶可將同種限制酶切割產(chǎn)生的末端連接起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。 (5)幾丁質(zhì)酶基因整合到植物基因組中，但植物抗真菌病的能力沒有提高，說明幾丁質(zhì)酶基因在植物細胞中未表達。依據(jù)中心法則可知，基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，可能是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程異常導致目的基因在受體細胞中未表達，進而導致植物抗真菌病的能力沒有提高。 答案：(1)嫩葉組織細胞易破碎　防止RNA降解 (2)在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA (3)目的基因無復制原點；目的基因無表達所需的啟動子　(4)磷酸二酯鍵 (5)目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 【加固訓練】 　　啟動子探針型載體是一種有效、經(jīng)濟、快速分離基因啟動子的工具型載體，其結(jié)構(gòu)如圖所示，據(jù)圖回答下列問題： (1)限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點是_______________________。 (2)將切割產(chǎn)生的DNA片段群體與無啟動子的探針載體重組，需要用_______。 (3)若把重組混合物轉(zhuǎn)化給大腸桿菌，為提高轉(zhuǎn)化效率，常用的方法是_______。 (4)若插入片段中所含的編碼區(qū)序列的堿基對數(shù)目不能被3整除，報告基因能否正常表達？為什么？ _________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (5)若克隆位點插入了啟動子序列，且其中不含編碼區(qū)序列，但報告基因仍不能正常表達，可能的原因是______________________________________ _____________________________________________________________。 【解析】本題主要考查基因工程的工具和操作方法。 (1)限制性核酸內(nèi)切酶具有酶的專一性，能識別并切割特定的脫氧核苷酸序列。 (2)將切割產(chǎn)生的DNA片段群體與無啟動子的探針載體重組，可以用DNA連接酶連接二者之間的黏性末端。 (3)Ca2+可以增大細胞壁的通透性，提高轉(zhuǎn)化效率。 (4)mRNA中相鄰的三個堿基決定一個氨基酸，若插入片段中所含的編碼區(qū)序列的堿基對數(shù)目不能被3整除，則與之相連的報告基因不能編碼出正確的氨基酸序列，即不能正常表達。 (5)啟動子插入克隆位點時有兩種插入方向，若插入方向錯誤，則報告基因不能正常表達。 答案：(1)識別并切割特定的脫氧核苷酸序列 (2)DNA連接酶　(3)用Ca2+處理 (4)不能。mRNA中相鄰的三個堿基決定一個氨基酸，若插入片段中所含的編碼區(qū)序列的堿基對數(shù)目不能被3整除，則報告基因不能編碼出正確的氨基酸序列 (5)啟動子插入方向不正確 2.(15分)(2019大同模擬)Bt基因是從蘇云金芽孢桿菌中分離出來的抗蟲基因，因其表達產(chǎn)物Bt毒蛋白殺蟲效果好、安全、高效等優(yōu)點而成為應用最為廣泛的轉(zhuǎn)殺蟲基因。如圖為培育轉(zhuǎn)Bt基因苗的基本操作過程。 (1)Bt基因可從構(gòu)建的Bt基因組文庫中獲取，也可以從其cDNA文庫中獲取，從前者獲取的基因________(填“含有”或“不含有”)啟動子。若利用PCR技術(shù)擴增Bt基因，此過程中Taq酶所起的作用是________。 (2)步驟Ⅳ中產(chǎn)生的細胞團稱為________，步驟Ⅳ和Ⅴ過程要注意控制培養(yǎng)基中________的濃度和用量比例，以便獲得幼苗。 (3)我國西北的一些地區(qū)年降雨量很小，只適宜種植少數(shù)的草本植物，但卻被硬性規(guī)定種植轉(zhuǎn)Bt基因的植物，結(jié)果造成減產(chǎn)。這個案例主要違背了生態(tài)工程的_______原理。 (4)蛋白質(zhì)工程也被稱為________，其基本途徑是從________出發(fā)，通過設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測應有的氨基酸序列，進而找到相對應的________，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物功能進行鑒定。 【解析】(1)Bt基因組文庫包括蘇云金芽孢桿菌的全部基因，是包含啟動子的。若利用PCR技術(shù)擴增Bt基因，Taq酶能夠保證在高溫條件下從引物起始進行DNA子鏈的合成。 (2)步驟Ⅳ在適宜培養(yǎng)基中誘導外植體脫分化形成愈傷組織，圖示中的細胞團稱為愈傷組織。步驟Ⅳ和Ⅴ過程分別是脫分化和再分化的過程，需要注意控制培養(yǎng)基中生長素和細胞分裂素的濃度和用量比例，以便獲得幼苗。 (3)生態(tài)工程的原理包括物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學和工程學原理。我國西北的一些地區(qū)不適合種植轉(zhuǎn)Bt基因的植物，卻被硬性規(guī)定種植，結(jié)果造成減產(chǎn)的案例主要違背了生態(tài)工程的協(xié)調(diào)與平衡原理。 (4)由于蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎上發(fā)展起來的，在技術(shù)方面有很多同基因工程技術(shù)相似的地方，因此也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測應有的氨基酸序列，進而找到相對應的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物功能進行鑒定。 答案：(1)含有　保證在高溫條件下從引物起始進行DNA子鏈的合成 (2)愈傷組織　生長素與細胞分裂素 (3)協(xié)調(diào)與平衡 (4)第二代基因工程　預期的蛋白質(zhì)功能　脫氧核苷酸序列