《（浙江专用）2020版高考生物一轮复习 专题29 基因工程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（浙江专用）2020版高考生物一轮复习 专题29 基因工程课件（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题29 基因工程,生物 (浙江选考专用),考点 基因工程,五年高考,A组 自主命题浙江卷题组,1.2018浙江4月选考,32(二),7分回答与基因工程和植物克隆有关的问题: (1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI 121均用限制性核酸内切酶EcoR 酶切,在切口处形成 。选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI 121用 DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成 ,获得重组质粒。 (2)已知用CaCl2处理细菌,会改变其某些生理状态。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离 心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成 实验。在离心管中加入液体培 养基,置于摇床慢速培
2、养一段时间,其目的是 ,从而 表达卡那霉素抗性基因,并大量增殖。 (3)取田间不同品种水稻的幼胚,先进行 ,然后接种到培养基中培养,幼胚发生 形成愈伤组织,并进行继代培养。用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织,再培养愈伤组织,以便获得抗虫的转基因水稻。影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有:培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比以及 。(答出2点即可)。,答案 (1)粘性末端 磷酸二酯键 (2)转化 使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态 (3)消毒 脱分化 水稻的基因型、愈伤组织继代的次数,解析 (1)用限制性核酸内切酶EcoR 酶切含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载 体PB12
3、1,可在切口处形成粘性末端,通过DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成磷酸二酯 键,从而获得重组质粒。 (2)经CaCl2处理过的农杆菌,成为感受态细胞,与重组质粒混合,使重组质粒进入细胞,从而完成 转化实验。将其置于摇床慢速培养一段时间,目的是使经CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正 常状态,从而表达卡那霉素抗性基因,并大量增殖。 (3)田间获取的水稻幼胚,需要先进行消毒处理,后接种培养,经脱分化形成愈伤组织,并进行继 代培养。影响愈伤组织能否再生出植株的因素,除了培养条件,还有水稻本身的基因型这一内 因,也跟继代培养次数有关。,易错警示 影响愈伤组织再生出植株的因素,题干中给出了外界培养条
4、件,所以应从内因考 虑。同时,一些植物在多次继代培养后也会丧失细胞全能性的表达能力,所以也跟继代培养次 数有关。,素养解读 本题通过基因工程和植物克隆,考查了生命观念和科学探究。,2.2016浙江4月选考,32(二),7分兔肝细胞中的基因E编码代谢甲醛的酶,拟利用基因工程技术 将基因E转入矮牵牛中,以提高矮牵牛对甲醛的代谢能力,请回答: (1)从兔肝细胞中提取mRNA,在 酶的作用下形成互补DNA,然后以此DNA为模板扩 增得到基因E。在相关酶的作用下,将基因E与Ti质粒连接在一起,形成 ,再导入用 氯化钙处理的 ,侵染矮牵牛叶片。将被侵染的叶片除菌后进行培养,最终得到转基因 矮牵牛。其中培养
5、过程正确的是 。(A.叶片在含适宜浓度生长素的培养基上分化形 成愈伤组织 B.愈伤组织在含细胞分裂素和生长素配比较高的培养基上形成芽 C.再生的 芽在细胞分裂素含量较高的培养基上生根 D.愈伤组织在含适宜浓度植物生长调节剂的培 养基上脱分化形成再生植株) (2)取转基因矮牵牛叶片,放入含MS液体培养基和适宜浓度甲醛且密封的试管中。将试管置 于 上,进行液体悬浮培养。一段时间后测定培养基中甲醛的含量,以判断基因E是否 在转基因矮牵牛中正常表达。培养过程中液体培养基的作用:一是提供营养;二是 ,从而使叶片保持正常的形态。,答案 (1)逆转录 重组质粒(重组DNA分子) 农杆菌 B (2)摇床 维持
6、渗透压,解析 (1)以mRNA为模板合成DNA的过程叫逆转录,该过程需要逆转录酶;将基因E与Ti质粒 连接在一起,形成重组质粒(或重组DNA分子);将重组质粒导入植物细胞,一般用农杆菌转化 法,即先将重组质粒导入用氯化钙处理的农杆菌,再用农杆菌去侵染植物叶片,从而将目的基因 导入植物染色体DNA中。将转基因细胞培养成植物需要经过植物组织培养的过程,叶片细胞 脱分化形成愈伤组织,A错误;愈伤组织的分化,一般先长芽,即在细胞分裂素与生长素比例较高 的培养基中培养,B正确;植物组织培养过程中,需要将植物放在生长素与细胞分裂素比例较高 的生根培养基中培养,C错误;愈伤组织形成再生植株的过程为再分化过程
7、,D错误。(2)要进行 液体悬浮培养,应将试管置于摇床上。液体培养基除了提供营养,还能维持渗透压,使叶片保持 正常的形态。,素养解读 本题通过利用基因工程技术提高矮牵牛对甲醛的代谢能力,考查了生命观念和科 学探究。,考点 基因工程,B组 统一命题、省(区、市)卷题组,1.(2019课标全国,38,15分)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。 (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。基因文库包括 和 。 (2)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是 。在体外利用PCR技术扩 增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是 。
8、上述两 个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的 。 (3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是 。,答案 (1)基因组文库 cDNA文库 (2)解旋酶 加热至9095 氢键 (3)Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活,解析 本题借助基因工程的相关知识,考查考生对生物学问题进行解释的能力;通过PCR与体 内DNA复制的比较,体现了科学思维中分析与推断要素。 (1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库。(2)体内DNA复制时,需用解旋酶打开氢键使双链 DNA解旋,而PCR扩增目的基因时,是借助高温加热至9095 使DNA变性解旋。(3)P
9、CR反应 体系中进行互补链的合成时,温度需控制在7075 ,则应使用耐高温的DNA聚合酶,即Taq酶, 而不能使用大肠杆菌DNA聚合酶(高温下会失活)。,易错警示 PCR过程与细胞内的DNA复制过程的主要区别 (1)PCR过程需要的引物是人工合成的能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的一小段(单 链)DNA或RNA; (2)PCR过程中DNA的解旋依靠温度变化而非解旋酶。,2.(2019天津理综,9,12分)B基因存在于水稻基因组中,其仅在体细胞(2n)和精子中正常表达,但 在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计了如下实验。 据图回答: (1)B基因在水稻卵细胞中不转录,推测其
10、可能的原因是卵细胞中 (单选)。 A.含B基因的染色体缺失 B.DNA聚合酶失活 C.B基因发生基因突变 D.B基因的启动子无法启动转录,(2)从水稻体细胞或 中提取总RNA,构建 文库,进而获得B基因编码蛋白的序 列。将该序列与Luc基因(表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋 白质能保留两种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体。 (3)在过程、转化筛选时,过程 中T-DNA整合到受体细胞染色体DNA上,过程 在培养基中应加入卡那霉素。 (4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的是 (多选)。 A.将随机断裂的B基因片段制备成探针进行DNA分子杂交 B.以L
11、uc基因为模板设计探针进行DNA分子杂交 C.以B基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的mRNA杂交 D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光 (5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染色体组,判定该胚是由未受 精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明 。,答案 (共12分) (1)D (2)精子 cDNA (3) (4)BCD (5)B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育 成胚,解析 本题借助基因工程相关知识,考查运用所学知识对某些生物学问题进行推理、解释,并 作出合理判断或得出正确结论的能力;试题通过B基因表达对卵细胞的影响体现
12、了科学思维 素养中的演绎与推理要素。 (1)B基因的启动子无法启动转录,会导致B基因在水稻卵细胞中不转录。(2)利用水稻体细胞 或精子中提取的总RNA,经逆转录法构建的基因文库为cDNA文库。(3)过程需将基因表达 载体导入农杆菌,所以可在培养基中加入卡那霉素以筛选成功导入了基因表达载体的农杆 菌。过程农杆菌感染水稻愈伤组织,农杆菌Ti质粒的T-DNA可整合到受体细胞染色体DNA 上。(4)水稻细胞中本来就有B基因,正常植株也会出现杂交带,故A错误;B、D选项是检测Luc 基因及其产物,B、D正确;C选项检测对象是卵细胞中mRNA,正常水稻植株卵细胞中无B基因 的mRNA,C正确。(5)一般情
13、况下,水稻卵细胞在未受精时不能发育成胚,而转基因植株未受精 的卵细胞能发育成胚,说明B基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚。,3.(2019江苏单科,29,8分)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移 植技术培育基因编辑猪,可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列 问题: (1)对1号猪使用 处理,使其超数排卵,收集并选取处在 时期的卵母细胞用于核移植。,(2)采集2号猪的组织块,用 处理获得分散的成纤维细胞,放置于37 的CO2培 养箱中培养,其中CO2的作用是 。 (3)为获得更多基因编辑猪,可在胚胎移植前对胚胎进行 。产出的基因编辑猪的性染 色
14、体来自 号猪。 (4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达,可采用的方法有 (填序 号)。 DNA测序 染色体倍性分析 体细胞结构分析 抗原抗体杂交,答案 (8分)(1)促性腺激素 减数第二次分裂中期 (2)胰蛋白酶(胶原蛋白酶) 维持培养液 的pH (3)分割 2 (4),解析 本题通过基因工程、动物细胞工程和胚胎移植技术培育转基因猪为信息载体,主要考 查考生知识的综合运用能力;通过对转基因克隆猪培育过程的分析,体现了对科学探究中方案 探讨的考查。 (1)1号猪提供卵母细胞,对其使用促性腺激素处理,可实现超数排卵。用于核移植的卵母细胞 通常应发育至减数第二次分裂中期。(2)动物细
15、胞培养前需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物 组织分散成单个细胞,动物细胞培养时,培养箱中一定浓度的CO2用于维持培养液的pH。(3)采 用胚胎分割技术,可获得更多的基因编辑猪。因2号猪为基因提供者,故基因编辑猪的性染色 体组成与2号猪相同。(4)可通过DNA测序技术检测病毒外壳基因是否导入4号猪;采用抗原 抗体杂交技术,利用与该病毒外壳蛋白特异性结合的抗体,检测病毒外壳基因是否在4号猪体 内正常表达。,方法技巧 目的基因是否表达成功的检测方法 分子层次:直接检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是抗原抗体杂交法。 个体层次:直接检测相关性状,如转基因抗虫植物直接接种相应害虫后,观察其是否抗虫。,4.(2018课标全国,38,15分)回答下列问题: (1)博耶(H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌 细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了 (答出两点即可)。 (2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的 方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组的噬菌体 DNA通常需与 组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体 DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是 。 (3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防 止蛋白质被降解
