带答案：新组选修3常见知识点及对应习题

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1、1专题专题 1 1 基因工程基因工程基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外体外 DNADNA 重组和转基因技术重组和转基因技术，赋予生物以新新 的遗传特性的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 DNADNA 分子水平分子水平上进行设 计和施工的，又叫做 DNADNA 重组技术重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀” （ ） （1）来源：主要是从原核生物原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链 DNA 分子的某种特定特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定特定部位的两个核

2、苷酸 之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开，因此具有专一专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式：黏性末端黏性末端和平末端平末端。 2.“分子缝合针” (1)两种 DNA 连接酶（EcoliDNA 连接酶和 T4-DNA 连接酶）的比较： 相同点：都缝合 键。 区别：EcoliDNA 连接酶来源于 T T4 4噬菌体噬菌体，只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端黏性末端之间的磷酸二酯键连 接起来；而 T4DNA 连接酶能缝合两种末端两种末端，但连接平末端的之间的效率较低低。 (2)与 DNA 聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将单个核苷酸单个核苷酸加到已有的核苷酸片

3、段的末端，形成磷酸二酯 键。DNA 连接酶是连接两个两个 DNADNA 片段片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”载体载体 （1）载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存能在受体细胞中复制并稳定保存。 具有一至多个限制酶切点，供外源具有一至多个限制酶切点，供外源 DNADNA 片段插入片段插入。 具有标记基因，供重组具有标记基因，供重组 DNADNA 的鉴定和选择的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是质粒质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外细菌染色体之外，并具有，并具有自我复制能自我复制能 力力的双链的双链环状环状 DNADNA 分子分子

4、。 （3）其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取目的基因的获取 1.目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因编码蛋白质的结构基因 。 2.原核基因采取直接分离直接分离获得，真核基因是人工合成人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法反转录法_和化学化学 合成法合成法_。 3.PCR 技术扩增目的基因 （1）原理：DNADNA 双链复制双链复制 （2）过程：第一步：加热至 9095DNADNA 解链解链；第二步：冷却到 5560，引物结合到互补引物结合到互补 DNADNA 链链；第 三步：加热至 7075，热稳定热稳定

5、 DNADNA 聚合酶从引物起始互补链的合成聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在稳定存在，并且可以遗传至下一代遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用表达和发挥作用 。 2.组成：目的基因目的基因启动子启动子终止子终止子标记基因标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的 DNADNA 片段片段，位于基因的首端首端，是 RNARNA 聚合酶聚合酶识别和结合的部位，能驱 动基因转录出转录出 mRNAmRNA，最终获得所需的蛋白质蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的 DNADNA 片段片段 ，位于基因的尾端尾

6、端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞含有目的基因的细胞筛选出来 。常用的标记基因是抗生素基因抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞_ _ 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法农杆菌转化法，其次还有 基因枪法基因枪法和 花粉管通道法花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术显微注射技术。此

7、方法的受体细胞多是 受精卵受精卵。2将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是 大肠杆菌大肠杆菌 ，其转化方法是：先用 CaCa2+2+ 处理细胞，使其成为 感受态细胞感受态细胞 ，再 将 重组表达载体重组表达载体 DNADNA 分子分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选 含含有有基基因因表表达达载载体体受受体体细细胞胞 的依据是标标记记基基因因是是否否表表达达。 第四步：目的基因的检测和表达目

8、的基因的检测和表达 1.首先要检测 转基因生物的染色体转基因生物的染色体 DNADNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因，方法是采用 DNADNA 分子杂交技术分子杂交技术。 2.其次还要检测 目的基因是否转录出了目的基因是否转录出了 mRNAmRNA，方法是采用 用标记的目的基因作探针与用标记的目的基因作探针与 mRNAmRNA 杂交杂交。 3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质蛋白质，用相应的 抗体抗体进行抗原抗原 抗体杂交抗体杂交。 4.有时还需进行 个体生物学水平个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状转

9、基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （三）基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程：提提高高动动物物生生长长速速度度、改改善善畜畜产产品品品品质质、用用转转基基因因动动物物生生产产药药物物。3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 （四）蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成基因修饰或基因合成，对

10、 现有蛋白质进行改造改造，或制造一种新的蛋白质新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上 只能生产自然界已存在自然界已存在的蛋白质）转录转录 翻译翻译相关练习：相关练习：基因工程：基因工程：1.天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利 用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉 产生酒精。请回答下列问题：（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的 DNA 分子，下一步将该 DNA 分子 ，以完成工程菌 的构建。 （2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵

11、母菌，可采用的检测方法是 ；若 要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用 检测。将该工程菌接种在含淀粉 的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 导入酿酒酵母菌 DNA 分子杂交技术 抗原抗体杂交技术 这说明淀粉酶基因已成功导入工程菌并能够稳定地表达淀粉酶 2人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为 RNA 病毒， 该病毒表面的 A 蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答： （1）过程代表的是 。 （2）过程构建 A 基因表过载体时，必须使用 和两种

12、工具酶。 （3）过程采用的实验技术是 ，获得的 X 是 。 （4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生 产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从 疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行 比较；或用 图中的 进行特异性结合检测。 1）逆（反）转录 （2）限制性核酸内切酶（限制性内切酶、限制3酶） DNA 连接酶（注：两空顺序可颠倒） （3）细胞融合 杂交瘤细胞 4）A 蛋白 核酸（基因）序 列 抗 A 蛋白的单克隆抗体 3.为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受 关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组

13、 DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中 的 处，DNA 连接酶作用于 处。 （填“a”或“b” ） （2）重组 DNA 分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。 （3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技 术。该技术的核心是 和 。 （4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。 （1）a；a（2）花粉管通道法（3）植物组织培养；脱分化和再分化（4）DNA;高浓度盐液无土栽培作对 照 细胞工程：细胞工程： 4、下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：（1）植物体细胞杂交的第步是去

14、掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。目前此步聚最常用的方法是酶 解法，也就是在温和的条件下用 等分解植物的细胞壁。 （2）过程的发生，必须进行人工诱导。人工诱导原生质体融合的物理方法是：利用 等（至少 写出两种）促使原质体融合；化学方法是：用 等试剂作为诱导剂诱导融合。动物细胞融合与 植物生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到 作为诱导 剂。 （3）表示融合后的原生质体再产生样的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内_(细胞器)有密切关系。（4）在过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方式的重要意义(或称特征)是_ 。 （5）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以 。目前， 动物细胞融合技术最重要的用途是 。 1）纤维素酶、果胶酶（答出二者之一便可得分） （2）离心、振动、电刺激（要求至少答出两种） 聚乙二醇 灭活的病毒 （3）高尔基体 （4）将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到 两个子细胞中去 （5）克服远缘杂交不亲合的障碍 制备单克隆抗体 5禽流感疫情有逐渐蔓延的趋势，有些国家还出现了人感染的病例。现在，科学家们已陆续从病死的家 禽和候鸟体内分离到了 H5N1 亚型禽流感病毒(一种 RNA 病毒