2013届高考二轮复习全攻略：1-6-15《现代生物科技专题(选修三)》

第十五讲现代生物科技专题（选修三）【考纲点击】1.基因工程的诞生（Ⅰ）。

2.基因工程的原理及技术（Ⅱ）。

3.基因工程的应用（Ⅱ）。

4.蛋白质工程（Ⅰ）。

5.植物的组织培养（Ⅱ）。

6.动物的细胞培养与体细胞克隆（Ⅰ）。

7.细胞融合与单克隆抗体（Ⅱ）。

8.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（Ⅰ）。

9.胚胎干细胞的移植（Ⅰ）。

10.胚胎工程的应用（Ⅱ）。

知识互联网专家支招1.理解基因工程中采用的生物技术的原理，例如PCR的基本原理，基因表达载体中各个部分的功能等，同时也需要加强关键的生物学术语的记忆，譬如“显微注射技术”“基因表达载体”“花粉管通道法”等，以避免在回答问题时出现错别字。

2.掌握植物组织培养、植物体细胞杂交、动物细胞培养、单克隆抗体制备的原理和操作步骤，并进行比较、归纳。

3.理解并掌握体外受精、胚胎的早期培养、胚胎移植、干细胞培养的原理、操作过程及条件，注重基因工程、细胞工程与胚胎工程的综合应用。

常考点21 基因工程（工具、原理及应用）（5年34考★★★）高考经典)1.（2011·浙江理综，6）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：将ada通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶，每个大肠杆菌细胞中至少含有一个重组质粒，且每个质粒（重组质粒）至少含有一个限制酶识别位点，但每个限制酶识别位点只能插入一个ada，插入的ada成功表达，说明每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。

故C错误。

答案：C2.（2012·新课标，40）根据基因工程的有关知识，回答下列问题。

（1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有和。

（2）质粒运载体用Eco RⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用Eco RⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_________________________________________________________________。

（3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA 连接酶。

（4）反转录作用的模板是，产物是。

若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。

（5）基因工程中除质粒外，和也可作为运载体。

（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______________________________________________________________________________________________________________。

解析本题着重考查基因工程方面的知识。

限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。

两种不同酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。

E·coli DNA连接酶可以连接黏性末端，T4DNA连接酶可以连接两种末端。

反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用PCR技术进行大量扩增。

基因工程中可以选用质粒、噬菌体、动植物病毒做载体。

当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca2＋处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。

答案（1）平末端黏性末端（2）切割产生的DNA片段末端与Eco R Ⅰ切割产生的相同（3）T4 E·coli（4）mRNA 单链DNA PCR（聚合酶链式反应）（5）动植物病毒λ噬菌体的衍生物（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱本考点各省市命题的要求不同，题型及赋分也不一致。

江苏单科卷年年考且选择、非选择均出题；山东理综二选一，安徽卷、天津卷以及全国新课标卷往往以非选择性综合题形式出现；而浙江卷、全国大纲卷则以选择题形式命题。

命题猜想,综合考查基因工程相关内容【押题】浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。

用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因（如P450基因和红霉素抗性基因）表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。

某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答下列问题。

（1）获得油菜素内酯合成酶基因的方法有、。

步骤①用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指；步骤②用到的酶有_________________________________________________________________。

（2）图中导入重组质粒的方法是，在导入之前应用处理受体细菌。

（3）导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入可将含有目的基因的细胞筛选出来。

（4）请你为该课题命名：____________________________________________。

破题关键解析进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从基因文库中获取、人工合成目的基因或PCR合成等。

在构建基因表达载体的过程中，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。

图中的受体细胞是细菌，故用转化法导入表达载体，导入后，需检验和筛选。

从图中可以看出，最终是通过对照实验来检验转基因细菌对土壤中残留农药的分解能力。

答案（1）从基因文库中获取人工合成目的基因或PCR合成耐热的DNA聚合酶限制酶和DNA连接酶（2）转化法氯化钙溶液（3）红霉素抗性基因红霉素（4）油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解,考点探源基因工程1.基因工程的基本工具（1）目的基因的获取途径①直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。

②人工合成目的基因常用的方法有：a.化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA 合成仪用化学方法合成，不需要模板。

b.人工合成法：以RNA 为模板，在逆转录酶作用下人工合成。

c.利用PCR 技术获得。

（2）基因表达载体的构建——重组质粒的构建（3）将目的基因导入受体细胞——转化①受体种类不同， 导入方法不同⎩⎪⎨⎪⎧植物：农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法动物：显微注射法微生物：感受态细胞法②转化实质：目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。

（4）目的基因的检测与鉴定①导入检测：DNA 分子杂交法（使用DNA 探针）。

②表达检测⎩⎪⎨⎪⎧转录检测：分子杂交法检测mRNA 翻译检测：免疫法，提取蛋白质，用相 应的抗体进行抗体—抗原 杂交③个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。

名师叮咛1.质粒（运载体）作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接时选择余地大；每种酶的切点最好只有一个。

因为某种限制酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。

一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA 片段，又不会丢失自己的片段。

2.从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件（1）表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点。

（2）启动子和终止子：启动子是RNA 聚合酶结合位点，启动转录；终止子是终止转录的位点。

插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要调控序列，因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。

（3）基因表达载体的构建过程常考点22 细胞工程的原理及应用（5年19考 ★★）高考经典)（2012·江苏，31）某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究，请回答下列问题。

（1）2，4－D常用于籼稻愈伤组织的诱导，对形态的发生有一定的抑制作用。

为促进愈伤组织再分化，在配制分化培养基时需（填“升高”、“保持”或“降低”）2，4－D的浓度。

（2）当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时，出现具有分生能力的绿色芽点，但不能继续出芽，通常在培养基中添加，以促进幼苗形成。

（3）研究中用显微镜可以观察到的现象是（填下列序号）。

①绿色芽点细胞排列松散②与刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离③胚状体细胞中有叶绿体④分化的愈伤组织内各细胞的形态大小一致（4）经组织培养筛选获得的籼稻叶绿素突变体，其叶绿素a与叶绿素b的比值显著大于对照，叶绿素总量不变。

某同学用（填序号：①绿色②红色③蓝紫色④黄色）光照射突变体和对照叶片，检测到两者光合放氧速率差异不大。

若取等量色素提取液进行层析，会发现突变体第条色素带（自上而下）窄于对照组。

（5）胚乳（3n）由一个精子与两个极核受精发育而成。

若用籼稻种子的胚乳诱导愈伤组织，培育三倍体，需适时剔除胚，以免胚的存在影响愈伤组织细胞的，还可避免再生苗中混有。

解析：本题考查植物组织培养技术。

植物组织培养过程中，需要生长素和细胞分裂素共同作用，才能促进植物幼苗形成。

有绿色芽点的细胞应该是脱分化后的细胞，已经高度分化，排列应该紧密，刚融合的杂交细胞，还没有产生细胞壁，不能进行质壁分离，已经分化的细胞形态大小不同。

绿光和黄光对光合作用影响不大，所以照射突变体和对照叶片，光合速率变化不大。

色素层析滤纸色素带从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，叶绿素a和b比值变大，总量不变，所以叶绿素b含量减少。

答案：（1）降低（2）适量的生长素（3）③（4）①④ 4（5）增殖与分化二倍体幼苗本考点近几年命题频度不高，各省市卷要求也不一致，动物细胞培养，核移植、单克隆抗体往往与胚胎工程结合命题；植物细胞工程往往与生物技术实践内容结合考查！命题猜想,综合考查单克隆抗体的制备【押题】 1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。

请据图回答问题。

（1）病原体注入小鼠体内后，要经过细胞处理后形成抗原—MHC复合体，才能被免疫细胞识别。

（2）制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以作诱导剂，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。

通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有的特点。

（3）单克隆抗体的特点是。

根据上图写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_______________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________。