高考生物二轮复习 专题18 基因工程和细胞工程

一、基因工程 1.基本工具： (1)限制性核酸内切酶(限制酶)。 ①作用：获取___目__的__基__因____和切割___载__体____，断开两个核苷酸 之间的___磷__酸__二__酯__键____。 ②特点：___识__别____特定的核苷酸序列，并在特定的位点进行 ___切__割____。 ③结果：形成___黏__性____末端或平末端。
三、细胞工程 1.植物细胞工程： (1)理论基础：___细__胞__的__全__能__性____。 (2)植物组织培养的重要步骤：___脱__分__化____和___再__分__化____。 2.动物细胞工程： (1)常用技术手段：动物细胞培养、___动__物__体__细__胞__核__移__植____、 动物细胞融合、制备单克隆抗体等。
(2)DNA连接酶。 ①种类： a.E·coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端。 b.T4DNA连接酶：来源于T4噬菌体，连接黏性末端或平末端。 ②作用：恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，用于构建_基__因__表__达__载__体__。
(3)载体的特点和作用。 ①能够在细胞内自我复制：稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切割位点：___供__外__源__D_N_A_片__段__插__入__其__中____。 ③具有特定的标记基因：___供__重__组__D_N_A_的__鉴__定__和__选__择____。
【考纲考频】 1.基因工程的诞生 Ⅰ(5年2考) 2.基因工程的原理及技术 Ⅱ(5年15考) 3.基因工程的应用 Ⅱ(5年10考) 4.蛋白质工程 Ⅰ(5年7考) 5.植物的组织培养 Ⅱ(5年9考) 6.动物细胞培养与核移植技术 Ⅰ(5年6考) 7.动物细胞融合与单克隆抗体 Ⅱ(5年8考)
【考查特点】 1.基因工程：基因工程一直是生命科学研究和争论的焦点，围绕其基 本工具和操作步骤而展开的高考命题更是考查的热点。多与蛋白质工 程、细胞工程结合命题。以非选择题形式考查。 2.细胞工程：考查重点是植物组织培养技术和制备单克隆抗体，主要 涉及二者的基本概念及原理、培养过程及条件等。以非选择题形式考 查。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体 后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是_抗__体__。该分 泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是_抗__原__抗__体__特__异__ _性__结__合__(_其__他__合__理__答__案__也__可__)_。 (3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中 却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部 分_T_(_或__T_淋__巴__)_细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。 (4)人的免疫系统有_监__控__和__清__除__癌细胞的功能，艾滋病患者由于免疫 功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
2.基本操作程序： (1)目的基因的获取。 (2)___基__因__表__达__载__体__的__构__建____。 (3)将目的基因导入受体细胞。 (4)目的基因的___检__测__与__鉴__定____。
二、蛋白质工程 1.步骤： (1)预期蛋白质___功__能____；(2)设计蛋白质___结__构____； (3)推测___氨__基__酸__序__列____；(4)确定___脱__氧__核__苷__酸__序__列____； (5)鉴定蛋白质的___生__物__功__能____。 2.产物：产生自然界中从来没有的___新__的__蛋__白__质____。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_P_基因或合成_P_1基 因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包 括_D_N_A_和__R_N_A_(_或__遗__传__物__质__)_的复制；以及遗传信息在不同分子之间的 流动，即：_D_N_A_→__R_N_A_、__R_N_A_→__D_N_A_、__R_N_A_→__蛋__白__质__(_或__转__录__、__逆__转__录__、__ _翻__译__)_。 (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，通过_设__计__蛋__白__质__的__结__构__和_推__测__氨__基__酸__序__列__，进而确 定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得 蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_功__能__进行鉴定。
【解题技法】 (1)关键词1：目的蛋白。 ①合成途径：RNA→___c_D_N_A_(_或__D_N_A_)___→___构__建__基__因__表__达__载__体____→ 受体细胞→目的蛋白。 ②作为抗原：可刺激机体产生抗体，抗体可与目的蛋白(抗原) ___特__异__性____结合。
(2)动物细胞培养。 ①常用的酶：___胰__蛋__白__酶____。 ②培养基：___液__体__培__养__基____。 (3)动物细胞融合。 ①原理：___细__胞__膜__的__流__动__性____。 ②诱导因素：___聚__乙__二__醇__Байду номын сангаас_、灭活的病毒、电激等。
考点一 基因工程 【典例1】(2015·全国卷Ⅰ·T40)HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的 病原体。回答下列问题： (1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中 的_R_N_A_，以其作为模板，在_逆__转__录__酶__的作用下合成_c_D_N_A_(_或__D_N_A_)_， 获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
专题18基因工程和细胞工程
【高考这样考】 (2015·全国卷Ⅱ·T40·15分)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该 蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位 的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋 白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问 题： (1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 _氨__基__酸__序__列__(_或__结__构__)_进行改造。