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1、,专题12,现代生物科技专题,1.基因工程的诞生(A)。 2.基因工程的原理及技术(A)。 3.基因工程的应用(B)。 4.蛋白质工程(A)。 5.植物的组织培养(B)。 6.动物的细胞培养与体细胞克隆(A)。 7.细胞融合与单克隆抗体(A)。 8.动物胚胎发育的基本过程(A)。,直 击考纲,9.胚胎工程的理论基础(A)。 10.胚胎干细胞的移植(A)。 11.胚胎工程的应用(B)。 12.转基因生物的安全性问题(A)。 13.生物武器对人类的威胁(A)。 14.生物技术中的伦理问题(A)。 15.生态工程的原理(A)。 16.生态工程的实例及应用(B)。,直 击考纲,真题重温,知能回归,典题
2、特训,基因工程与蛋白质工程,判断下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述 (1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶，用前者可切割烟草花叶病毒的核酸(2009浙江，3B和2010浙江，2A) ( ) (2)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011浙江，6B) ( ),真 题 重 温,(3)应用DNA探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达(2011四川，5D) ( ) (4)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程(2010大纲全国，5D) ( ),(5)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均
3、较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽(2013广东，3C) ( ) (6)采用蛋白质工程进一步改造AFB1解毒酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列(2012天津，8节选) ( ),1.掌握基因工程的主干知识图解,知 能 回 归,(1)目的基因的获,(2)基因表达载体的构建(目的基因启动子终止子标记基因) (3)将目的基因导入受体细胞 导入植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 导入动物：显微注射法导入微生物 导入微生物细胞：感受态细胞法(用Ca2
4、处理),(4)目的基因的检测与鉴定 插入检测：DNA分子杂交 转录检测：DNARNA分子杂交 翻译检测：抗原抗体杂交 个体水平检测：抗性接种实验,2.基本工具,3.基因表达载体的构建过程,1.(2014广东，25)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是(多选)( ),典 题 特 训,A.过程需使用逆转录酶 B.过程需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C.过程使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备 D.过程可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体 细胞,解析 A项，过程是通过逆转录获取DNA，逆转录过程需要用到逆转录酶。,B项，过程指的是从cDNA文库中获
5、取目的基因，不需要利用PCR技术，也用不到解旋酶。,C项，过程中使用的感受态细胞要用CaCl2溶液制备，而不是用NaCl溶液制备。,D项，过程鉴定目的基因是否已经导入受体细胞，可以用标记的目的基因为探针来检测受体细胞中是否存在目的基因，即利用DNA分子杂交鉴定。,答案 AD,2.(2014重庆，4)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是( ),A.的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到的染色体上 C.的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状 D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异,解析 A项，为重组Ti质粒，其构
6、建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与。,B项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的目的基因整合到受体细胞()的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到的染色体上。,答案 D,C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状。,D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。,3.(2014江苏，23改编)下列关于基因工程技术的叙述，错误的是(多选) ( ) A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6 个核 苷酸序列 B.P
7、CR反应中温度的周期性改变是为变性、复性、延伸 创造条件 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必 能正常表达,解析 A项，限制性核酸内切酶大多特异性地识别6个核苷酸序列，但也有少数限制性核酸内切酶能识别4个、5个或8个核苷酸序列。,答案 AC,B项，PCR反应中温度的周期性变化是为变性、复性和延伸创造条件。,C项，载体质粒上的抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，而不是抗生素合成基因。,D项，目的基因导入受体细胞后不一定能正常表达。,4.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表
8、示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为：CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。下列分析中正确的是( ),A.若用限制酶Msp完全切割图1中DNA片段，会破坏2 个磷酸二酯键 B.若图1所示DNA虚线方框内的碱基对被TA替换，用 限制酶Sma完全切割后会产生3种不同的DNA片段 C.若切割图2中的质粒以便拼接目的基因D应选择限制酶 BamH和Mbo D.若用上述条件构建含有目的基因D的重组质粒并成功导 入细菌体内，则此细菌在添加抗生素A和B的培养基中 不能存活,解析 由题意可知，图1中的目的基因含有2
9、个限制酶Msp的切割位点，完全切割后会破坏4个磷酸二酯键，故A错误；,答案 D,若图中碱基对被替换后，限制酶Sma的切割位点只有1个，完全切割后能产生2种不同的DNA片段，故B错误；,若切割图2中的质粒，并且不能破坏目的基因，最好选择限制酶BamH进行切割，故C错误；,由于插入目的基因后会破坏抗生素A抗性基因，但没破坏抗生素B抗性基因，故在含有抗生素A和抗生素B的培养基中不能存活，D正确。,5.(2014新课标，40)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。 回答下列问题：,(1)理论上，基因组文库含有
10、生物的_基因；而cDNA文库中含有生物的_基因。,解析 基因组文库含有生物的全部基因，而cDNA文库中含有生物的部分基因。,答案 全部 部分,(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。,解析 植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，包含该生物的所有基因，然后再从中筛选出所需的耐旱基因。,筛选,(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性
11、，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。,解析 若从植物甲中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，通常采用的方法是农杆菌转化法。将耐旱基因导入植物乙的体细胞后，经过植物组织培养得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测该耐旱基因是否合成了相应的蛋白质，即检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果呈阳性，说明已经合成了相应的蛋白质，这时再进行个体生物学检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。,答案 乙 表达产物 耐旱性,(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一
12、条上”或“同源染色体的两条上”)。,解析 假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为31，符合基因的分离定律，说明得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因只整合到了同源染色体的一条上。,同源染色体的一条上,6.(2014山东，36)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：,(1)htPA基因与载体用_ _切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_技术。,解析 用同种限制性核酸内切酶对目的基因和载体进行切割，以形成相同的黏性末端。检测目的基
13、因是否已插入受体细胞DNA，常用DNA分子杂交技术。,同种限制性核酸内切酶(或同种限,制酶),DNA分子杂交(或核酸探针),(2)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其_。采集的精子需要经过_，才具备受精能力。,解析 对供体母羊注射促性腺激素可以使其超数排卵，采集的精子需要经过获能处理后才具备受精能力。,超数排卵,获能(处理),(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_，为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的_。,解析 将重组表达载体导入受精卵(动物细胞)常用的方法是显微注射法。为了获
14、得母羊，需要对胚胎进行性别鉴定。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，依据的原理是早期胚胎细胞的全能性。,显微注射法,性别鉴定,全能性,(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到_ _，说明目的基因成功表达。,解析 目的基因成功表达的标志是在转基因母羊的羊乳中检测到htPA，即人组织纤溶酶原激活物。,htPA(或人组织,纤溶酶原激活物),7.(2014海南，31)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答：,(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在_的催化下，合成互补的单链DNA，然后在_作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋
15、白质的_序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的_序列，再通过化学方法合成所需基因。,解析 利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下，合成双链DNA分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。,答案 逆转录酶 DNA聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸,(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有_、_、4种脱氧核苷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。,解析 PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。,引物,(目的基因或A基因)模板,(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为_。,解析 目的基因和载体结合，形成基因表达载体。,基因表达载体,(4)在基
