(完整版)2018高考生物一轮复习现代生物科技专题第36讲基因工程(包括PCR技术)夯基提能作业(选修3)
2018年高考生物一轮复习基因工程及其应用知识点-文档资料
高考生物一轮复习基因工程及其应用知识点基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段，下面是基因工程及其应用知识点，希望对考生有帮助。
1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2.原理基因重组3.工具：A.基因的剪刀：限制性内切酶①分布：主要在微生物中。
②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。
B.基因的针线：DNA连接酶①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。
②结果：两个相同的黏性未端的连接。
C.基因的运载工具：运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。
b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤：①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞④目的基因检测与表达检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。
表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。
如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
5.转基因生物和转基因食品的安全性基因工程及其应用知识点的全部内容就是这些，查字典生物网预祝考生金榜题名。
选修三 专题一基因工程 一轮复习
结合后导入马铃薯植株中，经检测发现 Amy 在成熟块茎
细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，正
确的是
()
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A．获取基因 a 的限制酶的作用部位是图中的① B．基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶、质粒 C．连接基因 a 与运载体的 DNA 连接酶的作用部位是图中的② D．一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定
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突破细节关：
1、黏性末端和平末端的区分；画出黏性末端
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热图导析：已知限制酶 EcoRⅠ和 SmaⅠ识别的碱基序列和 酶切位点分别为 G↓AATTC 和 CCC↓GGG，分析回答下面 的问题
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(1)在图中画出两种限制酶切割 DNA 后产生的末端。 (2)写出产生的末端的种类：①产生的是黏性末端；②产生的是
的切点上切割 DNA 分子 答案：A
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2．(2019·苏州期末)如图是将乙肝病毒表面主蛋白基因 HBsAg 导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程图。巴斯德毕 赤酵母菌是一种甲基营养型酵母，能将甲醇作为其唯一碳 源。该酵母菌体内无天然质粒，科学家改造出了图 1 所示 的 pPIC9K 质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒 经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，将目的基因 整合于染色体中以实现表达。已知当甲醇作为唯一碳源时， 该酵母菌中 AOX1 基因受到诱导而表达 (5′AOX1 和 3′AOX1(TT)分别是基因 AOX1 的启动子和终止子)。请 分析回答：
平末端。 (3)EcoRⅠ限制酶和 SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割
位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。 (4)要 将 限 制 酶 SmaⅠ 切 割 后 产 生 的 末 端 连 接 起 来 ， 需 要
高考生物一轮复习1：第36讲 基因工程优质课件
8．八个步骤：提取→过滤→溶解→过滤→再溶解→再过 滤→提纯→鉴定
考点八 利用微生物生产药物的优越性何在？
所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某 种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利 用微生物发酵来生产蛋白质类药物。与传统的制药相比有以下 优越性：
(1)利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置 和大面积厂房就可以生产出大量药品。
(3)降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
考题整合训练
考点一 基因工程的诞生 切取某种生物合成生长激素的基因，用某种方法将
此基因转移到鲇鱼的受精卵中，而使鲇鱼比同种个体大3～4 倍，此研究遵循的原理是( )
A．基因突变，DNA→RNA→RNA→蛋白质 B．基因工程，RNA→DNA→蛋白质 C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质 D．基因重组，DNA→DNA→RNA→蛋白质
考点五 基因工程的基本操作流程图：(注意识别图中 每个小框内的内容)
考点六 基因工程载体的构建需要考虑的因素及原因
主要考虑以下几方面的因素： (1)基因的特点：如果一个来自动物的目的基因含有内含 子，就不能用于转基因植物，因为动物中内含子的剪接系统与 植物的不同，植物不能将动物基因的内含子剪切掉，只能用该 基因的cDNA。基因的产物如果是一个糖蛋白，那么该基因在 原核生物细菌中表达出来的蛋白就可能不具备天然状态下的活 性，因为糖蛋白上的糖链是在内质网和高尔基体上加上的，而 细菌无这些细胞器。
近年高考生物一轮复习第二部分第十一单元现代生物科技专题第36讲基因工程练习新人教版(2021年整理)
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第36讲基因工程1．回答下列有关基因工程的问题:(1）可根据________________(答出两点)特性从基因文库中获取目的基因。
(2）在构建基因表达载体时，常要用到________和________两种工具酶。
一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有________以及标记基因等，其中标记基因的作用是_________________________________________________.(3）在基因工程中，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_______。
(4)基因工程药物可利用转基因的原核生物来生产。
原核生物作为基因工程中受体细胞所具有的其他生物没有的特点主要有________________________。
将目的基因导入大肠杆菌时，需用钙离子处理大肠杆菌使之成为___________。
解析:(1)可根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物等特性从基因文库中获取目的基因。
(2)基因工程中常用的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶。
一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等。
【新步步高版高考生物一轮复习现代生物科技专题第讲基因工程浙科版选修-课件
现代生物科技专题第1讲基因工程1．基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括( ) A．繁殖速度快B．遗传物质相对较少C．多为单细胞，操作简便D．DNA为单链，变异少解析原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。
答案 D2．下图表示转基因动、植物的培育过程。
据图分析下列有关叙述正确的是( )A．通过③过程培育转基因抗虫棉依据的原理是基因重组B．①过程需要限制性核酸内切酶、DNA聚合酶等酶C．受体细胞A，B一般均是受精卵D．②过程需用到胚胎体外培养、胚胎移植等生物技术解析依据题干中所给的信息，③过程所依据的原理是细胞的全能性，故A错；①过程需要的酶是DNA连接酶而不是DNA聚合酶，故B错；转基因植物的培育过程所需的受体细胞B是叶肉细胞，故C错。
答案 D3．如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst Ⅰ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ为四种限制酸内切酶。
下列说法错误的是( )A．图示过程是基因工程的核心步骤B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠC．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。
构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶PstⅠ、Eco RⅠ。
抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。
基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。
答案 B4．科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。
下列有关叙述正确的是( ) A．质粒是最常用的载体之一，质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性的作用B．为了保证金茶花植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞C．抗枯萎病基因进入金茶花细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则D．通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因解析作为载体的条件之一是能够在宿主细胞中保存下来并大量复制，且对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动；转基因植物通常以植物体细胞作为受体细胞；任何基因到另外一个细胞后其传递和表达仍然遵循中心法则。
高三生物一轮复习：第36讲 基因工程
3.将目的基因导入受体细胞 (2)转化方法
生物种类
植物
农杆菌转化法 (常
方法 用)、基因枪法、花粉 管通道法
受体细胞 体细胞、受精卵
动物
显微注射技术
受精卵
微生物 Ca2+处理法 原核细胞
(续表)
生物种类
植物
动物
微生物
转化过程
农杆菌转化法:目的基
Ca2+处理细胞
因插入Ti质粒
回答下列问题: (4)图甲中的Tetr和ampR在运载体上可作为 标记基因 , 用于重组DNA的鉴定 和选择。
[解析] (4)图甲中的Tetr和ampR都是抗性基因,在运载体上可以作为标记基因, 用于重组DNA的鉴定和选择。
◉ 方法归纳
“选择限制酶的技巧
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的 基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这 两种酶的切点)。
[解析] (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)切割DNA分子后,产生的片段末端 类型有黏性末端和平末端。
1.[2020·四川攀枝花市二模] 根据与基因工程有关的知识,回答下列问题:
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段为AATTC……G
G……GTTAA
,为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可
(4)若质粒运载体用EcoRⅠ切割,为使运载体与目的基因相连,图甲中含有目 的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割, 该酶切割后得到的末端必须具有什么特点?
2018年高考生物大一轮复习第十单元现代生物科技技术第36讲基因工程
用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌 有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种， 分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了 目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶， 常见的有________和________， 其中既能连接黏性末端又 能连接平末端的是________。
解析：由题图可知，BamHⅠ和 Sau3AⅠ两种限制性内切 酶的共同识别序列是 ——GATC—— ——CTAG—— ，二者切割可以形 成
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心。 (1)目的。 ①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗 传给下一代。 ②使目的基因能够表达和发挥作用。 (2)组成及作用：
3．将目的基因导入受体细胞。 ①转化：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常用方法(连线)： 受体细胞 导入方法 a.农杆菌转化法 b.显微注射法 c.基因枪法 d．感受态细胞法 (Ca2 处理法)
＋
Ⅰ动物细胞 Ⅱ植物细胞
Ⅲ微生物细胞
答案：Ⅰ—b
e．花粉管通道法
Ⅱ—a、c、e Ⅲ—d
4．目的基因的检测与鉴定。
方法 DNA 分子杂 交技术 分子杂交技术 转录 抗虫或抗病接 种实验
检测或鉴定目的 检测目的基因的有无 目的基因是否抗原－抗体杂交 目的基因是否翻译 是否具有抗虫抗病特性
水平
分子 水平
(6)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 (3) 大 肠 杆 菌 PCR T4
高考生物一轮复习 第12单元 现代生物科技专题 第36讲 基因工程名师课件
成两条长链 以单链DNA为模板，将单个核糖核苷
酸依次连接到单链末端
考点互动探究
题组训练
1．如图12－36－2为大肠杆菌及质粒载体的结构
模式图，据图回答下列问题：
(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是________，
图12－36－2
形成的是整个DNA分子，一个细胞周 期只复制一次
短时间内形成含有大量目的基因的 DNA片段
考点互动探究
命题角度
角度1 结合实例考查基因工程的基本操作程序
1．人血清蛋白(HSA)具有重要的医用价值。如图12－36－9是以基因工程技术获
取重组HSA(rHSA)的两条途径，请回答下列问题。
(1)如果HSA基因序列未知，可以采用____________________的方法获取该目的基因，
性，所以，选择________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)途径获取rHSA更有优势。
(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA，可以用_________方法来进行检验。
A．检验HSA基因是否导入
B．检验细胞中是否产生相应的mRNA
C．抗原—抗体杂交
D．检测是否有标记基因
考点互动探究
核心讲解
1.限制酶和DNA连接酶的关系
图12－36－1
(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 (2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列 已经被修饰。 (3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
考点互动探究
2.DNA相关六种酶的比较
名称 限制酶 DNA连接酶
(4)下列常在基因工程中用作载体的是
()
A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因 B．土壤农杆菌环状RNA分子
高考生物一轮复习 第10单元 现代生物科技专题 第36讲 基因工程课件.pptx
基因工程的操作工具
考点一
4
梳理知识要点
1.基因工程的概念 (1)供体：提供目的基因。 (2)操作环境： 体外 。 (3)操作水平： 分子 水平。 (4)原理：基因重组 。 (5)受体：表达目的基因。 (6)本质：性状在受体 体内的表达。 (7)优点：克服远的缘障杂碍交，不定亲向和改造生物的
。 遗传性状
②质粒的特点
能自我复制 有一个至多个限__制__酶__切__割__位__点__ 有特殊的_标__记__基__因__
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易混辨析 载体和膜载体 基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载 体是质粒或动植物病毒等，能将目的基因导入受体细胞内；膜载体是 蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。
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命题点二 载体的作用及特点分析 4.下面为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：
(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是__D_N_A__，二者还具有其他共同点， 如：①_能__够__自__我__复__制_，②_具__有__遗__传__特__性__(写出两条即可)。 答案 解析 a代表的物质是拟核DNA分子，质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细 菌拟核之外的小型环状DNA分子，两者都能自我复制，并蕴含遗传信息。
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诊断与思考
1.判断常考语句，澄清易混易错 (1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具 酶( × ) (2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (3)DNA连接酶能将两碱基间通过形成的氢键连接起来( × ) (4)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × ) (5) 载 体 的 作 用 是 携 带 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞 中 ， 使 之 稳 定 存 在 并 表√达 ()
高考生物一轮复习目录
第一单元走近细胞和组成细胞的分子第1讲走近细胞第2讲组成细胞的元素及无机化合物第3讲生命活动的主要承担者——蛋白质第4讲遗传信息的携带者——核酸细胞中的糖类和脂质第二单元细胞的结构与物质的输入与输出第5讲细胞膜-—系统的边界生物膜的流动镶嵌模型物质跨膜的运输方式第6讲细胞器——系统内的分工合作第7讲细胞核——系统的控制中心第8讲物质跨膜运输的实例第三单元细胞的能量供应和利用第9讲降低化学反应活化能的酶第10讲细胞的能量“通货”--ATP及其主要来源——细胞呼吸第11讲能量之源——光合作用第四单元细胞的生命历程(含减数分裂和受精作用）第13讲细胞的增殖第14讲细胞的分化、衰老、凋亡和癌变第15讲减数分裂和受精作用第五单元遗传的基本定律第16讲孟德尔的豌豆杂交实验(一）第17讲孟德尔的豌豆杂交实验（二）第18讲基因在染色体上和伴性遗传第六单元遗传的物质基础第19讲DNA是主要的遗传物质第20讲DNA分子的结构、复制及基因是有遗传效应的DNA片断第21讲基因指导蛋白质的合成及基因对性状的控制第七单元生物变异、育种和进化第22讲基因突变和基因重组第23讲染色体变异第24讲人类遗传病第25讲从杂交育种到基因工程第26讲现代生物进化理论第八单元生命活动的调节与免疫第27讲人体的内环境与稳态第28讲通过神经系统的调节第29讲通过激素的调节神经调节与激素调节的关系第30讲免疫调节第31讲植物的激素调节第九单元生物与环境第32讲种群的特征和数量的变化第33讲群落的结构和演替第34讲生态系统的结构第35讲生态系统的能量流动和物质循环第36讲生态系统的信息传递和稳定性第37讲生态环境的保护选修一生物技术实践第1讲传统发酵技术的应用第2讲微生物的培养与应用第3讲植物的组织培养技术及DNA和蛋白质技术第4讲酶的研究与应用及植物有效成分的提取选修三现代生物科技专题第1讲基因工程第2讲细胞工程第3讲胚胎工程第4讲生物技术的安全性和伦理问题第5讲生态工程。
高三生物一轮复习精品课件1：第36讲 基因工程
要点探究
考点一 基因工程的操作工具及程序
1．限制酶和DNA连接酶的关系
(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 (2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识 别序列或识别序列已经被修饰。 (3)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (4)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
2. 基本操作程序 (1)获取目的基因 ①直接分离
成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养
“工程硅藻”，捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比，
使用这种“生物柴油”的优点是( A )
①可再生 ②不显著增加碳排放 ③不排放含硫废气 ④不会对
生态环境造成负面影响
A．①②③
B．①③④
C．①②④
D．②③④
解析：转基因生物柴油来自“工程硅藻”，其成分是脂质，与矿
二、基因工程的基本工具
1.限制性核酸内切酶(简称_限__制__酶__)： (1)来源：主要是从_原__核__生物中分离纯化出来的。 (2)作用：识别特定的_核__苷__酸__序__列__并切开相应两个核苷酸之间的 _磷__酸__二__酯__键__。 (3)结果：产生_黏__性__末__端__或平末端。
2.DNA连接酶：
常用类型 来源 功能 结果
E•coliDNA连接酶 大肠杆菌
连接黏性末端
T4DNA连接酶
T4噬菌体 连接 黏性末端或平末端
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
3.载体： (1)种类：_质__粒__、λ噬菌体的衍生物、_动__植__物__病__毒__等。
(2)常用载体——质粒
(2)构建目的 ①使目的基因在_受__体__细__胞__中稳定存在，并且可以遗传给下 一代。 ②使_目__的__基__因__能够表达和发挥作用。 3.将目的基因导入受体细胞(连线)：
高考生物一轮总复习精品讲义 第36讲 基因工程 新人教版
第36讲 基因工程[考纲要求] 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)。
考点一 基因工程的概念和基本工具[重要程度：★★★☆☆]一、基因工程的概念 1．供体：提供目的基因。
2．操作环境：体外。
3．操作水平：分子水平。
4．原理：基因重组。
5．受体：表达目的基因。
6．本质：性状在受体体内的表达。
7．优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。
二、DNA 重组技术的基本工具 1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶)(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果：产生黏性末端或平末端。
2．DNA 连接酶(1)种类：按来源可分为E ·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶。
(2)作用：将双链DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3．载体(1)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(2)质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因1．下图为限制酶和DNA 连接酶的关系，据图回答：(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位相同吗？相同。
(2)DNA连接酶起作用时是否需要模板？不需要。
2条件意义稳定并能自我复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择易错警示巧辨基因工程操作基本工具的8个易错点(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。
(2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
(3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。
(4)将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。
(5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。
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第36讲基因工程(包括PCR技术)A组基础题组考点一基因工程1.(2014海南单科,31,15分)下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
据图回答:(1)获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在的作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的序列,再通过化学方法合成所需基因。
(2)利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有、、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。
(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为。
(4)在基因工程中,常用Ca2+处理D,其目的是。
2.(2014山东理综,36,12分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。
流程如下:(1)htPA基因与载体用切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。
检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其。
采集的精子需要经过,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。
为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。
利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到,说明目的基因成功表达。
3.(2015四川理综,9,11分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如图所示(注:农杆菌中Ti质粒上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。
质粒中“Bt”代表“Bt基因”,“Km R”代表“卡那霉素抗性基因”(1)过程①需用同种酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。
为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是。
种植转基因抗虫棉能减少的使用,以减轻环境污染。
考点二蛋白质工程4.(2015海南单科,31,15分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。
目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。
回答下列问题:(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是,合成胰高血糖素的细胞是。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从中分离、纯化胰岛素原。
胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。
B组提升题组非选择题1.(2017云南昆明摸底调研,40)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。
下图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。
据图回答问题:(1)在该实验中为构建基因表达载体,用SacⅠ、XbaⅠ切下CBFl基因后,对质粒载体进行切割的限制酶是,理由是。
(2)连接CBFl基因到该质粒载体后,作为基因表达载体的组成还必须有。
将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是。
(3)为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因,可用含的培养基进行筛选。
(4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行处理,鉴定两组之间的抗寒性差异,如果,则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。
2.(2017重庆八中第一次适应性考试,40)科学家利用基因工程(DNA重组技术)成功培育出一种能够表达人类乳汁中常见蛋白的转基因水稻,使大米及其制品具有一定的抗菌作用。
请回答下列相关问题:(1)在基因工程中,常用到的工具酶是。
(2)利用水稻的成熟叶片为材料,同时构建cDNA文库和基因组文库,两个文库相比,cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少,其原因是。
(3)在基因表达载体中,启动子是识别并结合的部位,导入该水稻中的基因表达载体除启动子和目的基因外,还应含有等。
若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,常用的原核生物是。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时,常用的携带目的基因的金属颗粒有和粒子。
(5)由转基因水稻生产的相关大米制品有一定的抗菌作用,是因为制品中含有。
3.(2016课标全国Ⅰ,40,15分)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因,Tet r表示四环素抗性基因)。
有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。
结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。
被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。
回答下列问题:(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有(答出两点即可),而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是;并且和的细胞也是不能区分的,其原因是。
在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有的固体培养基。
(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于。
4.(2016江苏单科,33,9分)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。
请回答下列问题:限制酶BamHⅠBclⅠSau3AⅠHindⅢ识别序列及切割位点ATC CC CTAATC AA CTAGATCCTAGGCT TT TCG图1图2(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过酶作用后获得重组质粒。
为了扩增重组质粒,需将其转入处于态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中。
(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位,这两种酶(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得种大小不同的DNA片段。
答案全解全析A组基础题组考点一基因工程1.答案(1)逆转录DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物模板DNA (3)重组DNA (4)提高受体细胞的转化率解析(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是:以mRNA为模板,在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA,然后在DNA聚合酶作用下,合成双链DNA分子;根据蛋白质工程合成目的基因的过程是:根据目标蛋白质的氨基酸序列,推测相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,通过化学方法合成DNA。
(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。
(3)目的基因和运载体结合,形成重组DNA(基因表达载体)。
(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时,需要先用Ca2+处理,使之成为感受态细胞,有利于其吸收重组DNA分子。
2.答案(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交(或核酸探针)(2)超数排卵获能(处理)(3)显微注射法性别鉴定全能性(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)解析(1)目的基因和载体先用同种限制酶切割后,再用DNA连接酶连接,以构建基因表达载体;判断目的基因是否插入受体细胞的DNA可采用DNA分子杂交技术。
(2)利用促性腺激素处理供体母羊可使其产生更多的卵(母)细胞;精子必须获能后才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入动物受精卵常用的方法是显微注射法。
为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定。
(4)若在转htPA 基因母羊的羊乳中检测到人组织纤溶酶原激活物,说明目的基因成功表达。
3.答案(1)限制性核酸内切选择(2)T-DNA 筛选获得T-DNA片段的植物细胞(3)细胞分裂素浓度芽顶端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(4)投放棉铃虫农药解析本题考查基因工程与植物细胞工程的相关知识。
(1)同种限制酶切割质粒和含目的基因的DNA,可获得相同的黏性末端,以构建基因表达载体。
重组质粒含完整的卡那霉素抗性基因,故应使用含卡那霉素的选择培养基筛选含重组质粒的农杆菌。
(2)实验过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,其目的是利用含重组质粒的农杆菌将T-DNA导入棉花细胞中。
除去农杆菌后在含卡那霉素的培养基上培养,其目的是筛选出含有目的基因的棉花细胞。
(3)培养基中生长素用量与细胞分裂素用量比值高时,利于根的分化,抑制芽的形成,反之,有利于芽的分化,抑制根的形成。
因芽顶端可合成生长素,故接种在无激素的培养基上的芽也能长根。
(4)可用投放棉铃虫的方法检测抗虫棉的抗虫效果。
转基因抗虫棉的种植可减少农药使用量,从而减轻环境污染。
考点二蛋白质工程4.答案(1)胰岛B细胞胰岛A细胞(2)DNA 胰岛素原(3)菌体解析(1)人体合成前胰岛素原的细胞是胰岛B细胞,合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。
(2)蛋白质工程生产胰岛素时,需根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的脱氧核苷酸序列(目的基因),然后再构建胰岛素原基因重组表达载体,导入细菌细胞内,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成胰岛素原的工程菌。
(3)运用抗原—抗体检测法检测胰岛素原时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,故应从菌体中分离、纯化胰岛素原。
B组提升题组非选择题1.答案(1)SacⅠ、XbaⅠ用相同限制酶切割来源不同的DNA后,可产生相同的末端(2)启动子和终止子农杆菌转化法(3)氨苄青霉素(4)低温实验组的抗寒能力明显高于对照组解析(1)在基因工程中,用相同限制酶切割来源不同的DNA后,可产生相同的末端,所以和含目的基因的DNA一样,质粒也应使用SacⅠ、XbaⅠ进行切割。