2018高考生物(人教版)一轮复习构想(检测):选修三 基础落实案1 基因工程 课时跟踪检测(四十一)
人教版高中生物一轮复习必背知识(选修三)
第1单元基因工程 记忆网络图解1.1 DNA 重组技术的基本工具核心考点背记 1.1.1 基因工程的概念1.1.2 限制性核酸内切酶一一“分子手术刀” (1)存在:主要存在于原核生物中。
(2)特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA 分子。
(3)识别的序列的特点:呈现碱基互补对称,无论是奇数个碱基还是偶数个碱基,都可以找到一条中心轴线,如图,中心轴线两侧的双链八上的碱基是反向对称重复排列的。
如:以CGGC CG GC 中心线为轴,两侧碱基互补对称;GGTCC CCAGG 以T A为轴,两侧碱基互补对称。
(4)切割后末端的种类:DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端(如图所示)。
当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的则是平末端。
切割分子时产生的两种不同末端(箭头表示酶的切割位置)特别提示①限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。
②限制性核酸内切酵作用的化学键为磷酸二酯键,而不是氢键。
③不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同。
这与酶的专一性是一致的。
1.1.3 DNA连接酶——分子缝合针1.1.4 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体具备的条件①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其他载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。
综合限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶1.2 基因工程的基本操作程序核心考点背记1.2.1 基因工程的基本操作流程1.2.2 目的基因的获取(1)从基因文库(基因组文库或cDNA 文库)中获取(2)人工合成目的基因:常用的方法有化学合成法和反转录法。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1.知识目标:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。
(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学:见学案。
2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:A.我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)B.回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。
【图文】2018高考轮复习课件:选修3_第1讲_基因工程
项目区别与联系蛋白质工程基因工程蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程;蛋白质工程离不开基因联系工程,而基因工程中所利用的某些酶也需要通过蛋白质工程进行修饰或改造,以提高其功能,因此两者是相互促进的
[通一类] 5.培育作为“生物反应器”的动物可以生产许多珍贵的医用蛋白,该动物的培育过程涉及的现代生物技术有( ①基因工程 A.①②③ C.①③④②体外受精③胚胎移植 D ④动物细胞培养 B.②③④ D.①②③④
6.下图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题:④⑤;代表中心 (1代表蛋白质工程操作思路的过程是________ ①②③。
(填写数字法则内容的是________ (2写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容:翻译
①__________ ;②__________ ;③__________ ;转录折叠分子设计;
⑤__________ ④__________ 。
合成DNA 对蛋白质的结构进行分子设计 (3蛋白质工程的目的是____________,通过____________来实现。
基因合成或改造 (4从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是_______ 相反的。
高考生物一轮复习配套课件:选修3 专题1 基因工程
2.DNA连接酶
(2)功能:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的 两个核苷酸间的 磷酸二酯键 。
菜 单 隐藏
高考总复习 生物
固考基 双基 优化
3.载体
析考点 核心
(1)条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个
探 究 限制酶切点 ;具有 标记基因 。
研考向
解题
悟法
提素能 高效 训练
菜 单 隐藏
固考基 双基 优化
析考点 核心 探究
研考向 解题 悟法
提素能 高效 训练
(3)构建过程
高考总复习 生物
菜 单 隐藏
固考基 双基
3.将目的基因导入受体细胞
优化
析考点 核心
(1)植物细胞: 农杆菌转化法
。
探究 研考向
(2)动物细胞: 显微注射法
。
解题
悟法
(3)微生物细胞: 感受态细胞法 。
高考总复习 生物
固考基 双基 优化
思考辨析
析考点 核心
1.判断关于基因工程工具及基本操作过程说法的正误。
探究
研考向
(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)
解题
悟法
(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)
提素能
高效 训练
(3)E·coli DNA连接酶既可以连接平末端,又可以连接黏性末端
选修3 现代生物科技专题
高考总复习 生物
固考基 双基 优化
析考点
核心
探究 研考向
专题1 基因工程
解题
悟法
提素能 高效
[展示考纲考频] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)[☆] 2.基因工程的原理
训练
及技术(Ⅱ)[☆☆☆] 3.基因工程的应用(Ⅱ)[☆☆☆] 4.蛋白质工程
2018高考生物一轮复习构想第三单元生物的变异育种与进化基础落实案1基因突变与基因重组课件
(1)在获得单链模板的方式上, PCR 扩增与体内 DNA 复制不 高温 解开双链,后者通过________ 同,前者通过________ 解开双链。 解旋酶 Aa (2)据图分析,胎儿的基因型是________( 基因用 A、a 表示)。 母亲 的原始生殖细胞通过 ________ 患儿患病可能的原因是________ 减数分裂 过程产生配子时,发生了基因突变;从基因表达水平分析,其患 病是由于______________________________ 。 突变后终止密码子提前出现,翻译提前终止形成异常蛋白 (3)研究者在另一种贫血症的一位患者 β 链基因中检测到一 个新的突变位点, 该突变导致 β 链第 102 位的天冬酰胺替换为苏 该病可遗传给后代 氨 酸 。 如 果 ________________________________ , 但 患者的 β 链不能被限制酶切割 , ______________________________ 则为证明该突变位点就是这 种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
解析:(1)基因突变是指 DNA 分子中发生的碱基对的替换、 增添或缺失,而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序, 所以与基因突变相比,后者所涉及的碱基对数目会更多。(2)在 染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发 生以个别染色体为单位的变异。
(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa,而 aa 植株发生 显性突变后基因型也可变为 Aa,该种植物自花受粉,所以不论 是显性突变还是隐性突变,子一代为 Aa 时在子二代中的基因型 都有 AA、Aa 和 aa 三种,故最早可在子一代观察到该显性突变 的性状(A_);最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);显 性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代,且隐性纯合子一旦出 现,即可确认为纯合,从而可直接分离出来,而显性纯合子的分 离,却需再令其自交一代至子三代,若不发生性状分离方可认定 为纯合子,进而分离出来。
2018高考生物一轮复习构想第三单元生物的变异育种与进化基础落实案2染色体变异与育种课件新人教版必修
|题组跟进| 高考题组——研考向 考向一 染色体结构变异的分析与判断 1.(2016·江苏卷,14)如图中甲、乙两个体的一对同源染色 体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是 ()
答案:D
3.(2015·海南卷,21)关于基因突变和染色体结构变异的叙 述,正确的是( )
A.基因突变都会导致染色体结构变异 B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察
解析:基因突变只是基因中碱基对的替换、增添、缺失,导 致基因结构的改变,A 错误;基因突变中若发生碱基对的替换, 可能因为密码子的简并性,不会改变氨基酸的种类,进而表现型 也不会改变,B 错误;基因突变是染色体的某个位点上基因的改 变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体结 构变异是可以用显微镜直接观察到的,D 错误。
2.染色体数目的变异 (1)类型 ①细胞内个别染色体的增加或减少,如 21 三体综合征。 ②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,
如多倍体、单倍体。
(2)染色体组 ①概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不 相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异, 这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
植株弱小, 高度不育
正常可育
养物质含量丰富,生 长发育延迟,结实率低6.染色体组数量的判断方法
(1)根据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体)
最新-2018高考生物第一轮复习 选修3第1讲 基因工程知
选修三第1讲基因工程知能达标训练真题演练1.(2018·高考四川卷)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。
下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选D.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解析因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素,导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异,所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序,A选项错误;抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多,抗冻能力越强,并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强,抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因,因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白,B选项正确;农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法,不是为了筛选含有标记基因的质粒,C选项错误;应用DNA探针技术,可以检测转基因植物中目的基因的存在,但不能完成对目的基因表达的检测,D选项错误。
答案 B2.(2018·高考安徽卷)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。
下列叙述错误的是A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶,说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒,A项正确;作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点,所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点,B项正确;作为基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分,但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada,C项错误;由于这些目的基因成功表达,所以每个ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,D项正确。
人教版 高考 生物一轮复习教案---选修3第1讲 基因工程——及其安全性(含生物武器)
选修三现代生物科技专题第1讲基因工程及其安全性(含生物武器)1.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需的产品。
下列选项中能说明目的基因完成表达的是() A.棉花细胞中检测到载体上的标记基因B.山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素基因C.大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因转录出的mRNAD.酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析目的基因完成表达是指目的基因在细胞中合成相应的蛋白质,在酵母菌细胞中提取到人的干扰素,说明导入酵母菌中的人的干扰素基因完成了表达。
答案 D2.对转基因生物的安全性发生争论,与科学发展水平的限制有密切关系。
下面关于基因的相关知识中,不可能是争论的原因的是() A.对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限B.所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移C.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的D.DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”解析在DNA重组技术中使用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体,人们可以根据需要选择使用,不可能是争论的原因。
答案 D3.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图判断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割解析目的基因若用限制酶Ⅰ切割时,只能在目的基因的一侧切开,而不能将其切下;质粒若用限制酶Ⅱ切割,两种标记基因均将被破坏,所以只能用限制酶Ⅰ切割质粒。
答案 D4.将人的干扰素基因通过基因定点突变,使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸,改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高,此项技术属于() A.蛋白质工程B.细胞工程C.胚胎工程D.生态工程解析蛋白质工程是利用基因工程手段,包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造,以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。
2018高考生物一轮复习构想基础落实案1基因工程课时跟踪检测(四十一)基因工程新人教版选修3
课时跟踪检测(四十一)基因工程基础对点练考纲对点夯基础1下列关于基因工程的叙述,错误的是() A .目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B •限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C. 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D. 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析:基因工程中的目的基因来源于自然界中的含有目的性状的一切生物,可以是动物、植物,也可以是真菌、细菌,还可以是人等;在基因工程中获取目的基因以及将目的基因和载体结合构建基因表达载体必须使用同一种限制酶进行切割,以获得相同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下,将目的基因和载体连接,构建基因表达载体;人的胰岛素原基因可以在大肠杆菌体内得以表达,但是由于大肠杆菌是原核生物,没有内质网、高尔基体等细胞器的加工,合成的胰岛素原不具有胰岛素的功能,即没有生物活性;作为标记基因是为了检测并筛选含重组DNA的细胞,但对于目的基因的表达没有影响。
答案:D2•关于蛋白质工程的说法,正确的是()A •蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B •蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D •蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,还必须从基因入手。
与基因工程不同,蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。
答案:B3. 下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,不合理的是()A .对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待B .我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散D •对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权答案:B提能强化练一一考点强化重能力4. (经典高考题)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是()A •过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序>协爼B .将多个抗冻基因编码区依次相连形成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选D .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解析:过程①获得的目的基因已不含非编码区和内含子,因此不能用于比目鱼基因组测序,A错误。
【原创】2018届高三生物(人教版通用)一轮复习教案--- 第24讲 从杂交育种到基因工程
第24讲从杂交育种到基因工程[考纲要求] 1.生物变异在育种上的应用(Ⅱ>。
2.转基因食品的安全(Ⅰ>。
一、杂交育种与诱变育种1.杂交育种(1>含义:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2>育种原理:基因重组。
(3>方法:杂交→自交→选种→自交。
2.诱变育种(1>含义:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变。
(2>育种原理:基因突变。
[判一判]1.太空育种能按人的意愿定向产生优良性状( ×>2.杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中( ×>3.诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料( ×>提示此特点为缺点,不是优点。
4.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体( √>5.杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因,创造变异新类型( ×>6.杂合子品种的种子只能种一年,需要年年制种( √>二、基因工程1.基因工程的工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体,其中两种工具酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
2.原理:基因重组。
3.步骤:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
4.应用:(1>育种,如抗虫棉;(2>药物研制,如胰岛素等;(3>环境保护,如超级细菌分解石油。
[解惑] (1>基因工程操作水平——分子水平;操作环境——体外。
(2>操作工具有三种,但工具酶只有两种,另一种工具运载体的化学本质为DNA。
考点一比较几种遗传育种2.分析以下几种育种方法(1>杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种年限。
(2>让染色体加倍可以用秋水仙素等进行处理,也可采用细胞融合的方法,且此方法能在两个不同物种之间进行。
(3>原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用的方法是诱变育种。
最新-2018年高三生物一轮复习课时作业:选修3专题1、4现代生物科技专题 精品
选修3 专题1、4(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)一、选择题1.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。
下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是() A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白【解析】该题考查了目的基因的检测和目的基因的表达两个概念之间的区别。
基因表达的产物是蛋白质,因此,只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达,A、C只能说明完成了目的基因的导入,B只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。
【答案】 D2.(2018年诸暨模拟)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。
但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。
以下有关叙述,正确的是() A.人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目,小于凝血因子氨基酸数目的3倍B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C.在该转基因羊中,人凝血因子基因只存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中D.人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA 【答案】 B3.(2018年福州模拟)下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。
卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下列叙述正确的是()A.构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶B.愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C.卡那霉素抗性基因(kan r)中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点D.抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传【解析】质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割,用DNA连接酶连接;愈伤组织由相同细胞分裂形成,分化后产生相同基因型的植株;卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性内切酶的切割位点;抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离,抗虫性状不一定能稳定遗传。
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课时跟踪检测(四十一)基因工程授课提示:对应学生用书第377页]基础对点练——考纲对点·夯基础1.下列关于基因工程的叙述,错误的是()A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析:基因工程中的目的基因来源于自然界中的含有目的性状的一切生物,可以是动物、植物,也可以是真菌、细菌,还可以是人等;在基因工程中获取目的基因以及将目的基因和载体结合构建基因表达载体必须使用同一种限制酶进行切割,以获得相同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下,将目的基因和载体连接,构建基因表达载体;人的胰岛素原基因可以在大肠杆菌体内得以表达,但是由于大肠杆菌是原核生物,没有内质网、高尔基体等细胞器的加工,合成的胰岛素原不具有胰岛素的功能,即没有生物活性;作为标记基因是为了检测并筛选含重组DNA的细胞,但对于目的基因的表达没有影响。
答案:D2.关于蛋白质工程的说法,正确的是()A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,还必须从基因入手。
与基因工程不同,蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。
答案:B3.下列有关生物技术安全性和伦理问题的观点,不合理的是()A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散D.对于基因检测应该保护个人遗传信息隐私权答案:B提能强化练——考点强化·重能力4.(经典高考题)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强,下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是()A.过程①获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.将多个抗冻基因编码区依次相连形成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因,需要转入农杆菌才能进行筛选D.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解析:过程①获得的目的基因已不含非编码区和内含子,因此不能用于比目鱼基因组测序,A错误。
多个抗冻基因编码区依次相连形成的新基因表达的是多个抗冻蛋白的重复序列,而不是抗冻蛋白中11个氨基酸的重复序列,因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白,B正确。
导入农杆菌是为了扩增和更易导入番茄细胞,C错误。
DNA探针技术不能检测基因是否完全表达,目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质,D错误。
答案:B5.如图为某种质粒的简图,小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点,P为转录的启动部位。
已知目的基因的两端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点,受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。
下列有关叙述正确的是()A.将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种B.DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来,形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键C.为了防止目的基因反向连接和质粒自行环化,酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠD.能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞解析:如果将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切,则酶切后二者的黏性末端相同,在DNA连接酶作用下,生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有三种,只有一种符合基因工程的需求;DNA连接酶的作用是将酶切后的目的基因和质粒的黏性末端连接起来形成重组质粒,该过程形成4个磷酸二酯键;为了防止目的基因和质粒自行环化,酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ,这样切割后得到的DNA片段两侧的黏性末端不同;由于受体细胞为无任何抗药性的原核细胞,因此能在含青霉素的培养基中生长的原因,可能是受体细胞成功导入了目的基因,也可能是只导入了不含目的基因的载体。
答案:C6.现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoRⅠ单独酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp,用Kpn Ⅰ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。
该DNA分子的酶切图谱正确的是()解析:由题干条件可知用EcoRⅠ酶切后,并不能将DNA分为两段,故可判断为环状DNA,再根据“用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子”可得到答案D。
答案:D大题冲关练——综合创新·求突破7.(2017·靖江模拟)许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ基因,其编码的产物β-半乳糖苷酶在X-gal和IPTG存在的条件下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。
基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞,过程如图所示。
请据图回答下列问题:(1)基因工程中,构建基因表达载体的目的是_______________________________________________________________________ _______。
(2)限制酶Eco R Ⅰ的识别序列和切割位点是—G↓AATTC—,SmaⅠ的识别序列和切割位点是—CCC↓GGG—。
图中目的基因被切割下来和质粒连接之前,需在目的基因的右侧连接相应的末端,连接的末端序列是__________,连接过程中需要的基本工具是____________________________________________________。
(3)转化过程中,大肠杆菌应先用__________处理,使其处于能吸收周围DNA 的状态。
(4)菌落颜色为白色的是__________,原因是____________________________________________________。
(5)菌落③中的目的基因是否表达,可采用的检测办法是__________。
解析:(1)基因工程中,构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,能遗传给后代,并表达和发挥作用。
(2)根据限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ的识别序列、切割位点和图解判断,图中目的基因被切割下来和质粒连接之前,需在目的基因的右侧连接相应的末端,连接的末端序列是—TTAA,连接过程中需要的基本工具是DNA连接酶。
(3)转化过程中,大肠杆菌应先用Ca2+处理,使其处于能吸收周围DNA的状态。
(4)由于lacZ标记基因区插入外源基因后被破坏,不能表达出β-半乳糖苷酶,故菌落③为白色菌落。
(5)可采用抗原—抗体杂交的办法检测菌落③中的目的基因是否表达。
答案:(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,能遗传给后代,并表达和发挥作用(2)—TTAA DNA连接酶(3)Ca2+(4)菌落③lacZ标记基因区插入外源基因后被破坏,不能表达出β-半乳糖苷酶,故菌落为白色(5)抗原—抗体杂交8.(2017·山东日照一模)下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程(①~⑧表示操作流程,a、b表示分子,c~e表示培养过程,其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养),请回答:(1)上述操作中,获取目的基因的方法可能是____________________。
流程③用到的工具酶为_________________________________________。
(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的____________________,本过程中用到的方法是_________________________________________。
(3)流程⑦中需要的培养基有__________种,与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有__________,从而促进根、芽的分化。
(4)图示过程中涉及的生物技术有__________和_______________________________________________________________________ _________________。
解析:(1)图中a、b表示质粒(载体)和基因表达载体。
获取目的基因的方法有多种,可以直接从基因文库中获取抗虫基因。
流程③为目的基因和质粒重组,需要用到DNA连接酶。
(2)过程d是指将目的基因导入受体细胞,将目的基因导入植物细胞常使用的方法是农杆菌转化法。
(3)流程⑦为植物组织培养过程,需要分别诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化,因此需用不同的培养基。
通过添加不同浓度比例的植物激素可以促进根、芽的分化。
(4)图中涉及的生物技术包括基因工程和植物组织培养。
答案:(1)直接获取(从基因文库中获取等)DNA连接酶(2)将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法(3)2植物激素(4)基因工程植物组织培养9.(2017·陕西西工大附中适应性训练)绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因,可以合成一种抗TMV蛋白,叶片对TMV具有抗感染性。
烟草是重要的经济作物,由于TMV的感染会导致大幅度减产。
研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如图所示。
(1)科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。
图中过程①表示__________,获得的DNA必须在两侧添加__________和__________。
(2)过程③构建重组Ti质粒时,必须使用______________________________和________________________________________两种工具酶。
(3)由图分析,在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有卡那霉素抗性基因作为__________,重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是_______________________________________________________________________ ___________________。
(4)在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加__________,以保证受体细胞能培养成再生植株。