高中生物专题复习：基因工程和细胞工程
高考生物专题复习 专题16 基因工程和细胞工程
特别提醒 ①DNA 连接酶连接两个 DNA 片段， 而 DNA 聚合酶只能 将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 ②限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特 定的位臵断开，而解旋酶是将 DNA 的两条链间的氢键打开形成 两条单链。
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疑难点拨 1．从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件 (1)基因表达载体的组成：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。
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(3)基因表达载体的构建过程
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2. 区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点：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。 (2)每种酶一个切点：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。
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的功能是启动转录，因此其识别并结合的部位是基因的转录起 始区或启动子区域。第(5)题中A项蛋白酶酶解核糖体中的蛋白 质后，只剩下rRNA，利用了酶的专一性，A项正确；B项中用无 水乙醇处理叶片，进行色素的提取和分离，是因为无水乙醇是 有机物，可溶解各种色素，不属于特异性结合，B项错误；C项 是用基因探针法，利用已知基因的碱基序列可与另一基因上的 碱基进行互补配对的性质来进行基因定位，C项正确；D项中提 到一种mRNA和另一种mRNA的互补，这种互补也遵循碱基互补配 对原则，属于特异性结合。
高中生物专题复习：基因工程和细胞工程
基因工程和细胞工程1．为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加。
所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因。
(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中。
为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________。
随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________。
最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
答案：(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶(2)TDNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录2．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2)。
该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。
研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图。
请回答：(1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。
(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有__________,才能成功表达出IL?2?HSA融合蛋白。
高中生物二轮专题复习专题八 专题八 基因工程和细胞工程专题强化练
5.根据资料回答下列问题： 资料一 PCR(多聚酶链式反应)三个基本反应步骤是模板DNA在体外加 热至90～95 ℃时解旋成单链，温度降至55 ℃左右，引物与模板单链按碱 基 互 补 配 对 的 原 则 结 合 ， 再 调 至 72 ℃ 左 右 时 ， DNA 聚 合 酶 沿 5′→3′(磷酸到五碳糖)的方向延伸引物合成互补链。三个步骤完成一 次称为一个循环。
解析 对胰岛素基因进行修饰，生产出不易被分解的高效胰岛素，这属 于蛋白质工程的范畴。
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4.近年来，生物工程运用分子生物学的最新成就，发展出一系列的技术， 可以为人类健康、生产、生活等提供服务。运用所学知识回答下列问题： (1)科学家为了建立生产干扰素的乳腺生物反应器，一般通过_显__微__注__射_技 术导入哺乳动物的_受__精__卵_中，然后再将它送入母体内，最终发育成能生 产干扰素的转基因哺乳动物。 (2)单克隆抗体具有特异性强、灵__敏__度__高__、可以大量制备等优点。制备单 克隆抗体有两个重要的理论基础：一是在动物免疫反应的过程中每一个 B淋巴细胞_只__分__泌__一__种__特__异__性__抗__体_；二是小鼠骨髓瘤细胞能够_无__限__增__殖_。 (3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射促__性__腺__激__素__，促使其超数排卵， 从而获得大量羊的卵母细胞。
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解析 目的基因的两端都有BamHⅠ的识别序列，质粒的抗生素A抗性基 因上也有BamHⅠ的识别序列，故应选用的限制酶是BamHⅠ，此时抗生 素B抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生素B。若重组 质粒已导入了受体细胞却不能表达，很可能是因为用同种限制酶切割后， 目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能互补，可能出现目的 基因反向连接在质粒上的情况。
生物选修三基因工程与细胞工程精简总结
基因提取方法 鸟枪法
优点
操作简便 广泛使用
缺点
工作量大，盲目，分离出来 的有时并非一个基因
1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基 有何独特之处？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血 清等。独特之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物 2血、清为等什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细 胞培养材料？
成
的积累抑制谷氨酸脱氢酶的活性
意义
既保证代谢需要又避免浪费，增强微 不会积累大量的代谢产物，保证
生物对环境适应能力
各种代谢经济高效进行
一基因工程的概念
• 基因工程生产人的胰岛素：
关键步骤一： 胰岛素基因从人的细胞内 提取出来
关键步骤 二：
胰岛素基因与运载体DNA பைடு நூலகம்接
关键步骤三： 人的基因导入受体(大肠杆 菌)细胞
细胞 工程
细 胞 的 全 能 性
概念
应用的原理和方法 研究的水平 研究的目的
细胞生物学和分 子生物学
细胞整体水平 或细胞器水平
理论基础:细胞的全能性
按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
植物细胞工程
技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交
分类
细胞工程
动物
技术手段
动物细胞培养 核移植技术 动物细胞融合
• 一、DNA的一级结构
无限传代
黑面绵羊去核卵 细胞
克隆羊培育过程
细胞核移植 重组细胞
电脉冲刺激 早期胚胎
胚胎移植
另一头绵羊的子宫
妊娠、出生 克隆羊多利
• 脱氧核糖核酸的排列顺序 – 可以用碱基排列顺序表示
• 连接键：3’，5’-磷酸二酯键 – 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架 – 碱基形成侧链
高中生物二轮复习专题突破：第17讲 基因工程与细胞工程
(5)已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生 型能更好地适应高Cd环境的原因是________________________________。
相 较 于 草 本 植 物 ， 采 用 杨 树 这 种 乔 木 作 为 Cd 污 染 土 壤 修 复 植 物 的 优 势 在 于 _________(写出两点即可)。
6．愈伤组织的细胞排列整齐而紧密，且为高度液泡化、无定形态的薄壁细胞
( ×) 7．植物产生的种子能发育成新的个体，是种子细胞全能性的体现( × ) 8．同一株绿色开花植物不同部位的细胞经组织培养获得的愈伤组织细胞基因都
是相同的( × ) 9．在动物细胞培养与植物组织培养中，都需要对培养基灭菌，还都需要用到
注：目的基因插入位置：插入至启动子下游，终止子上游
(3)将目的基因导入受体细胞的“3 大方法” ①导入植物细胞——农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。 ②导入动物细胞——显微注射法(一般导入受精卵)。 ③导入微生物细胞——使用 Ca2＋处理细胞。 (4)理清目的基因的检测与鉴定 ①导入检测：DNA 分子杂交技术(使用 DNA 探针)。 ②表达检测转录：分子杂交技术检测mRNA
4．(教材选修3 P36“小知识”)说出植物组织培养的培养基组成。大__多__数__都__是__由__ _无__机__营__养__成__分__、__有__机__营__养__成__分__、__激__素__、__琼__脂__四__部__分__组__成____ 。
5．(教材选修3 P52“生物技术资料卡”)病毒灭活的含义是什么？_灭__活__是__指__用__物__ _理__或__化__学__手__段__使__病__毒__或__细__菌__失__去__感__染__能__力__，__但__是__并__不__破__坏__这__些__病__原__体__的__抗__原__结__构__ 。
高考生物总复习(一)基因工程与细胞工程课件
答案：(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可) (2)二者 均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒 载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者 均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 (3) 受体细胞
5．(2014·高考全国卷Ⅱ)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性 与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐 旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。
(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的 mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是 ________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制 剂，其目的是________________________________________。
(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是___________。
(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________。
解析：(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个 限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；在受体细胞中 能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步 复制；有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；等等。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种 载体中，不选用________作为载体，其原因是_____________。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与 家蚕相比，大肠杆菌具有________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是 ________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(高中段)专题十二基因工程和细胞工程
1．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有
利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定。 (2020·浙江 7 月选考，T24A)(×) 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氢键连接起来。
(×)
4．E·coli DNA 连接酶既可以连接平末端，又可以连接黏性末端。
DNA 序列(虚线处省略了部分核苷酸序 列)
已知 序列
PCR 引物
(4)对 PCR 产物测序，经分析得到了片段 F 的完整序列。下列 DNA 单链序列 中(虚线处省略了部分核苷酸序列)，结果正确的是________。 A．5′AACTATGCG……AGCCCTT3′ B．5′AATTCCATG……CTGAATT3′ C．5′GCAATGCGT……TCGGGAA3′ D．5′TTGATACGC……CGAGTAC3′
解析：途径甲中，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组，这样 才能使目的基因只在乳腺组织中表达，A 正确；途径乙中，过程Ⅱ是将目的基 因导入植物细胞，一般所采用的方法是农杆菌转化法，B 正确；途径丙中，过 程Ⅱ是将目的基因导入微生物细胞，可用 Ca2＋处理大肠杆菌，以制备感受态 细胞，使其容易吸收周围环境中的 DNA 分子，C 正确；三条途径中，过程Ⅲ 依据的生物学原理不完全相同，其中途径甲和途径乙的原理是细胞具有全能 性，过程丙的原理是细胞增殖，D 错误。 答案：D
解析：(1)根据题图可知，步骤Ⅰ是获取目的 DNA 片段，所用的 EcoR Ⅰ是一种 限制酶，其能识别特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸 之间的磷酸二酯键断开。(2)步骤Ⅱ是将目的 DNA 片段连接成环状，其中 DNA 连接酶的作用是催化相邻核苷酸之间的 3′羟基和 5′磷酸间形成磷酸二酯键。 PCR 循环中，升高温度到 95 ℃是为了打开氢键使双链解旋，获得 DNA 单链； Taq DNA 聚合酶的作用是催化游离的脱氧核苷酸连接到引物 3′端，合成 DNA 子链。(3)引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的 3′端开始延伸 DNA 子链， 因为 DNA 的合成方向总是从子链的 5′端向 3′端延伸，故为扩增未知序列， 选择的与模板链相结合的引物应为 5′TCATGAGCGCATAGTT3′(引物④)和 5′GCAATGCGTAGCCTCT3′(引物②)。(4)分析题意可知，片段 F 的两端为 限制酶 EcoRⅠ切割后产生的黏性末端，因此其 5′端序列应为 AATT,3′端序 列应为 TTAA，B 正确。 答案：(1)限制性核酸内切(或限制) 核苷酸序列 (2)磷酸二酯键 DNA 单链 以 DNA 为模板的 DNA 链的延伸 (3)②④ (4)B
(全国通用)2018届高考生物二轮复习 基因工程和细胞工程专题卷2
基因工程和细胞工程一、单选题1．植物组织培养的原理是（）A.植物细胞的全能性B.植物细胞高度分化的能力C.植物细胞的完整性D.植物细胞质壁分离和复原能力【答案】A【解析】植物的组织培养是利用植物细胞具有全能性原理，使植物组织在培养基的条件下，通过细胞的脱分化作用和分化作用，快速发育成一株完整的植物的高新技术手段．故选：A。
【考点定位】植物组织培养。
2．下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的描述，正确的是（）A．动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完全相同B．两者都要利用细胞膜的流动性，都会形成杂种细胞C．利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产试管婴儿开辟了新途径D．目前科学家终于实现了番茄和马铃薯两个物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的植物，并使它们的性状全部得以体现[【答案】B【解析】3．将耐高温淀粉酶(Amy)基因a与载体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。
下列叙述不．正确的是A. 获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①B. 连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C. 基因a进入马铃薯细胞后，经复制可传给子代细胞D. 通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状【答案】B【解析】获取基因a的限制酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，A正确；连接基因a 与运载体的DNA连接酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，B错误；基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，C正确；题中采用的是基因工程技术，基因工程能按照人们的意愿定向改造生物的性状，D正确。
4．下列关于生物工程的叙述，正确的是A. 在花药离体培养形成愈伤组织的的过程中，有可能发生基因的突变和基因重组B. 目的基因导入植物细胞的常用方法是显微注射法C. 植物的单倍体育种和杂交育种都必须利用植物组织培养技术D. 蛋白质工程也需要构建含控制预期蛋白质合成的基因表达载体【答案】D【解析】试题分析：基因重组只发生在减数分裂过程中，愈伤组织的形成过程只有有丝分裂，A错误；目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法，B错误；植物的单倍体育种必须利用植物组织培养技术，杂交育种不需要利用植物组织培养技术，C错误；蛋白质工程包含基因工程技术，也需要构建含控制预期蛋白质合成的基因表达载体，D 正确。
人教版高中生物选修三必考知识点精编(基因工程+细胞工程)
人教版生物选修三必考知识点精编（基因工程+细胞工程）专题一1、生物的变异分为两类：①不可遗传的变异（遗传物质未发生改变，仅由于环境因素导致的）②可遗传变异（遗传物质发生改变）：突变：基因突变、染色体变异基因重组（有性生殖）2、DNA重组技术（基因工程）：通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
3、限制酶（全称：限制性核酸内切酶）用途：切割DNA的工具，切断两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
产生末端：粘性末端、平末端。
来源：主要在原核生物中别称：分子手术刀4、DNA连接酶用途：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。
别称：分子缝合针种类（按照来源分类）：①E·ColiDNA连接酶：大肠杆菌，只能连接粘性末端。
②T4DNA连接酶：T4噬菌体，粘性末端和平末端。
5、DNA连接酶与DNA聚合酶的区别：DNA连接酶：无需模板，在2个DNA片段之间形成磷酸二酯键。
DNA聚合酶：以一条DNA链为模板，在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。
6、基因的运载体：别称：分子运输车①质粒：裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子，可以在细菌细胞间转换。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒7、作为运载体应该具备的条件：①必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上。
②必需具备自我复制的能力（便于与外源基因结合）。
③必须带有标记基因（便于检测和筛选）。
④必需是安全的。
⑤大小应合适，以便提取和在体外进行操作。
8、载体的作用：①携带目的基因进入受体细胞②使目的基因在受体细胞内大量复制9、基因结构：非编码区：不能编码蛋白质，调控遗传信息的表达启动子：RNA聚合酶结合位点转录起始的信号终止子：终止RNA的合成编码区（外显子&内含子）：编码蛋白质的合成10、基因工程基本操作的4个步骤：①目的基因的获取（前提）②基因表达载体的构建（核心）③将目的基因导入受体细胞（关键）④目的基因的检测与鉴定（保证）。
高考复习(生物)专项练习：细胞工程和基因工程【含答案及解析】
专题突破练12细胞工程和基因工程一、单项选择题1.(2021山东济南联考)芥酸会降低菜籽油的品质。
油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。
下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。
据图分析,下列叙述错误的是()A.①②过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中3种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高D.F1植株的细胞进行减数分裂时,H基因所在的染色体会与G基因所在的染色体发生联会2.(2021山东济南针对性训练)NRP-1是人体血管内皮生长因子的受体,在肿瘤新生血管形成与肿瘤细胞迁移、黏附、侵袭等方面起重要调控作用。
为探究NRP-1MAb(NRP-1的单克隆抗体)对乳腺癌的治疗作用,研究人员以兔子为实验材料进行了相关实验,得到如下图所示的结果。
下列叙述错误的是()A.据图推测,NRP-1MAb能够有效降低肿瘤的体积,中、高剂量抗体的降低效果比低剂量的更显著B.NRP-1MAb的制备过程中利用灭活病毒诱导两细胞融合,其原理是利用了病毒表面的糖蛋白和相关酶能够与细胞膜表面的糖蛋白发生作用C.反复给兔子注射NRP-1,提取已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,再经选择培养基筛选获得的杂交瘤细胞都能产生NRP-1MAbD.治疗机理可能为NRP-1MAb与NRP-1特异性结合,阻止了NRP-1与血管内皮生长因子的结合,从而抑制了肿瘤血管的生成以及肿瘤细胞的分散和转移3.(2021山东滨州二模)细胞融合不仅在自然条件下常见,在现代生物技术中也经常应用。
下图表示细胞融合的简要过程。
下列说法正确的是()A.细胞融合过程都涉及细胞膜的流动性,常用聚乙二醇融合法、电融合法等进行处理B.若细胞a、b分别取自优良奶牛,则采集的卵母细胞和精子可直接体外受精C.若细胞a、b分别代表白菜、甘蓝细胞,则完成融合的标志为细胞核的融合D.若细胞d是杂交瘤细胞,则在选择培养基中筛选后即可大规模培养生产单克隆抗体4.(2021山东聊城二模)单克隆抗体可抑制病毒对宿主细胞的侵染。
专题9 生物技术与工程之细胞工程与基因工程 环节一 基础考法——自主评价
专题9 生物技术与工程之细胞工程与基因工程环节一基础考法——自主评价1．植物组织培养的常见流程为：外植体的消毒处理、接种→诱导愈伤组织→分化长芽与生根→试管苗过渡等。
下列相关叙述正确的是()A．外植体和培养基需消毒后再接种，接种时需注意外植体的方向，不要倒插B．愈伤组织的诱导受激素组合的影响，不受营养、光照等因素的影响C．获得原生质体后需在无菌水中用纤维素酶和果胶酶混合处理悬浮组织D．试管苗移栽到室外前需用自来水洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根解析：选D培养基需灭菌，外植体需消毒再接种，A错误；愈伤组织的诱导受激素组合的影响，也受营养、光照等因素的影响，B错误；在获得植物原生质体时，应用纤维素酶和果胶酶混合液处理实验材料，将细胞壁消化除去，获得球形的原生质体，C错误；经过炼苗的幼苗移栽到实验室外前需要洗苗，目的是洗掉根部的琼脂，以免琼脂发霉引起烂根，此时试管苗出瓶后需要进行一定时间对外界环境的适应，故洗苗时通常用自来水，D正确。
2．紫罗兰花色丰富、抗虫性强、种子富含亚麻酸。
为了让油菜具有紫罗兰的诸多优良性状，科研人员进行了下图所示实验。
下列叙述错误的是()A．制备原生质体需将植物组织切块用含纤维素酶和果胶酶的等渗或略高渗溶液处理B．细胞融合依赖生物膜的流动性，获得的融合原生质体需放在无菌水中以防杂菌污染C．由愈伤组织到杂种植株培养过程中，需调整生长素与细胞分裂素比例以诱导根、芽分化D．获得杂种植株后，可借助抗原—抗体杂交、病虫感染实验进行新性状表达的鉴定解析：选B用酶解法制备原生质体时，用等渗或略高渗溶液处理是为了避免原生质体吸水涨破，A正确；细胞融合依赖于生物膜的流动性，但获得的原生质体(没有细胞壁)不能放在无菌水，以防原生质体吸水涨破，B错误；由愈伤组织到杂种植株培养过程中，需调整生长素与细胞分裂素比例以诱导根、芽分化，其中诱导生根时生长素/细胞分裂素的比值高，而诱导芽分化时生长素/细胞分化的比值，C正确；获得杂种植株后，可借助抗原—抗体杂交、病虫感染实验进行新性状表达的鉴定，其中前者属于分子水平的鉴定，后者属于个体生物学水平的鉴定，D正确。
2021届新高考生物专题复习 基因工程和细胞工程【含答案】
第1讲基因工程和细胞工程[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。
2.基因工程的原理及技术(含PCR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.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。
8.实验：DNA的粗提取与鉴定。
1．基因工程(1)基因工程的3种基本工具①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。
②DNA连接酶：a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。
③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。
(2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。
(3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。
(4)将目的基因导入受体细胞①植物：体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。
②动物：受精卵——显微注射技术。
③微生物：细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。
(5)目的基因的检测与鉴定方法①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。
②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。
③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。
④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。
易混辨析①限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶的作用是识别双链DNA分子上某种特定的核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶的作用是将DNA水解为基本组成单位；解旋酶的作用是将DNA两条链间的氢键打开形成两条单链。
②DNA连接酶≠DNA聚合酶DNA连接酶能连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。
高中选修3《现代生物科技专题》知识点总结
选修3易考学问点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：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。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区分：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，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,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制实力的双链环状D NA分子。
（3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获得1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
目的基因获得方法：从基因文库中获得; PCR技术扩增目的基因;人工化学干脆合成2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。
高中生物专题复习知识点总结
高中生物专题复习知识点总结一、细胞的结构与功能1. 细胞膜：细胞的外层结构，主要由磷脂双层和蛋白质组成，具有选择性通透性，控制物质进出细胞。
2. 细胞核：细胞的控制中心，含有DNA，负责储存和传递遗传信息。
3. 细胞质：细胞内充满的半流体物质，包含各种细胞器和代谢物质。
4. 线粒体：细胞的能量工厂，负责进行有氧呼吸，产生ATP。
5. 叶绿体：植物细胞特有的细胞器，进行光合作用，转化光能为化学能。
6. 内质网和高尔基体：参与蛋白质的合成、加工和运输。
7. 细胞骨架：由微丝、微管和中间丝组成，维持细胞形态和提供运动能力。
二、遗传与进化1. DNA结构与复制：DNA的双螺旋结构，以及半保留复制的方式。
2. RNA转录与蛋白质翻译：基因表达的两个主要步骤，包括mRNA的生成和蛋白质的合成。
3. 基因突变与修复：基因突变的类型和修复机制，以及突变对生物的影响。
4. 遗传规律：孟德尔遗传定律，包括分离定律和自由组合定律。
5. 基因重组与染色体变异：在有性生殖过程中，基因重组的方式和染色体变异的类型。
6. 进化论：物种起源，自然选择和进化的证据，以及生物多样性的形成。
三、生物代谢1. 光合作用：光反应和暗反应的过程，以及光合作用的效率影响因素。
2. 呼吸作用：有氧呼吸和无氧呼吸的过程，以及ATP的生成。
3. 糖类、脂类和蛋白质代谢：三大营养物质的代谢途径和相互转化。
4. 酶的作用与调节：酶的特性，以及影响酶活性的因素。
5. 细胞呼吸与能量代谢：细胞如何通过代谢过程释放和储存能量。
四、生态环境与人体健康1. 植物激素与生长发育：植物激素的种类和作用，以及对植物生长发育的影响。
2. 神经系统与信息传递：神经系统的结构和功能，以及信息传递的方式。
3. 免疫系统与疾病防御：免疫系统的组成和功能，以及疾病防御机制。
4. 内分泌系统与激素调节：内分泌系统的工作原理，以及激素对生理功能的影响。
5. 环境因素与健康：环境污染物对人体健康的影响，以及环境保护的重要性。
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基因工程和细胞工程1．为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种.(1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加.所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因.(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中.为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________.随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液.(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________.最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达.答案：(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶(2)TDNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录2．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2).该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解.研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图.请回答：(1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2.(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有__________,才能成功表达出IL?2?HSA融合蛋白.启动子是________识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA.(3)培养人外周血单核细胞时,需要将温度控制在________℃,此外还需要通入________________(气体).(4)应用____________技术可检测酵母菌是否表达出IL?2?HSA融合蛋白.(5)如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞,经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是__________________________________________________.答案：(1)IL?2的cDNA a(2)终止密码子RNA聚合酶(3)37 无菌的95%空气和5%CO2(4)抗原—抗体杂交(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应3．(广东肇庆模拟)“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一,其本质是利用腺病毒和人P53基因(抑癌基因)拼装得到的重组病毒.人的P53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复,使其恢复正常,或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡,阻止细胞癌变.“今又生”的载体采用第一代人5型腺病毒,其致病力很弱,其基因不整合到宿主细胞的基因组中,无遗传毒性；载体经基因工程改造后,只对细胞实施一次感染,不能复制,不会污染.请回答下列问题：(1)在“今又生”的生产中,为了获得更高的安全性能,在载体一般应具备的条件中,科学家选择性地放弃了一般载体都应具有的________________特点.检测P53基因的表达产物,可以采用________________________技术.(2)如果要大量扩增P53基因,一般采用PCR技术,该技术中需使用一种特殊的酶：________________________.与体内DNA复制相比较,PCR反应要在______________中才能进行,并且要严格控制________条件.(3)如果要获得胚胎干细胞进行研究,则胚胎干细胞可来源于囊胚的________________,或胎儿的原始性腺；在培养时,细胞充满培养皿底部后停止分裂,这种现象称为________.如果想继续培养则需要重新用________处理,然后分瓶继续培养,这样的培养过程通常被称为传代培养.答案：(1)自我复制抗原—抗体杂交(2)热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 一定的缓冲溶液温度(3)内细胞团接触抑制胰蛋白酶4．请回答以下有关基因工程的问题：(1)基因工程中切割DNA的工具酶是________.DNA连接酶根据其来源不同,分为________和________.(2)利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成________.(3)____________________是基因工程的核心步骤.启动子是________识别和结合的部位,它能驱动基因转录出mRNA.(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是________.(5)要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,采用的方法是________技术.答案：(1)限制性核酸内切酶(限制酶) E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶(顺序可颠倒)(2)引物(引物对)(3)基因表达载体的构建RNA聚合酶(4)农杆菌转化法(5)DNA分子杂交5．油菜中油酸为不饱和脂肪酸,能降低人体血液的胆固醇含量,减少人体患心血管病的风险.F基因控制合成的油酸酯氢酶催化油酸形成饱和脂肪酸,转反义F基因油菜能提高菜籽油的油酸含量.请分析回答下列问题：(1)从油菜细胞的染色体DNA获取F基因后进行大量扩增的方法为________.利用该方法扩增目的基因的前提是________________.(2)构建反义F基因表达载体时,需要用到的工具酶有________________；农杆菌可用来将反义F基因表达载体导入油菜细胞,从分子角度分析,其具有的特点是________________________________________________________________________.构建反义F基因表达载体时没有设计标记基因,其可能的原因是________________________________________________________________________.(3)Le启动子为种子特异性启动子,将F基因反向连接在Le启动子之后构建了反义F基因.检测转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量,结果表明,因杂交形成双链RNA,细胞内F基因的mRNA水平下降.由此推测,反义F基因的转录抑制了F基因的________(填“复制”“转录”或“翻译”)过程.若F基因转录时,两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链,则反义F基因转录时的模板链为________.答案：(1)PCR技术有一段F基因的核苷酸序列(2)限制酶、DNA连接酶其Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA 上无标记基因表达产物,有利于食品安全(3)翻译a26．克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞异常凋亡有关.Bcl?2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系.克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图.请回答：(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞,早期胚胎移入受体子宫继续发育,经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪.(2)在PCR 过程中可检测出cDNA 中Bcl ?2 cDNA 的分子数,进而计算总mRNA 中Bcl ?2 mRNA 的分子数,从而反映出Bcl ?2基因的转录水平.①图中X 表示________过程.②在PCR 过程中利用________技术可检测出cDNA 中Bcl ?2 cDNA 的分子数.(3)该过程所涉及的现代生物技术有早期胚胎培养、胚胎移植、________和________.(4)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因为________________________________________________________________________.答案：(1)体 原肠(2)①反转录 ②DNA 分子杂交(3)动物细胞培养 核移植技术(4)传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型7．应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖,培育无病毒植株,也可加快作物及苗木育种.下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：茎段→愈伤组织―――――――――――――――→处理1：先用γ射线照射处理2：后在培养基中加入物质X 挑选生长的愈伤组织→耐盐植株 回答下列问题：(1)愈伤组织是由离体的茎段经________________过程形成的,此时愈伤组织细胞_______________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性.(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理1中γ射线照射的目的是________________,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是________________________________；处理2中添加的物质X 为________.(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中.在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉中,必须用到植物组织培养技术的是________________.答案：(1)脱分化 具有(2)诱发基因突变 愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发基因突变 NaCl(或盐)(3)白菜—甘蓝、抗虫棉8．如图为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,其基因型分别是AA 和BB.据图分析回答：(1)经过①过程得到的是________,此过程中用到的试剂是________________________.(2)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,再经过②和③,得到的c细胞可能的类型有________________(用基因型表示).(3)植物体细胞融合成功的标志是________,其产生与细胞内________(细胞器)有关.(4)④和⑤过程分别是________,获得的杂种植物有________个染色体组.(5)植物体细胞杂交与自然状况下的杂交育种相比,前者的主要意义是________________________________________________________________________.答案：(1)原生质体纤维素酶和果胶酶(2)AABB、AAAA、BBBB、AA、BB(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化和再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍9．请回答下列关于生物工程的有关问题：(1)基因工程的核心是____________________；将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是________,将目的基因导入动物细胞最有效的方法是________.(2)植物体细胞杂交技术中,诱导原生质体融合的化学方法一般是用________作为诱导剂来诱导细胞融合；动物细胞工程中________技术是其他动物细胞工程技术的基础,动物细胞工程的一项重要应用是单克隆抗体的制备,与普通抗体相比单克隆抗体的最主要优点是________________________________________________________________________.(3)胚胎工程中,为了获得产奶量高的奶牛,要对性别进行鉴定,需要取样囊胚期的________做DNA分析,若对囊胚进行胚胎分割,要注意__________________,否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.答案：(1)基因表达载体的构建农杆菌转化法显微注射法(2)聚乙二醇(PEG) 动物细胞培养特异性强、灵敏度高,并可大量制备(3)滋养层将内细胞团均等分割10．单克隆抗体的制备过程如图所示：(1)植物体细胞杂交和单克隆抗体制备,都应用了细胞融合技术,电激和聚乙二醇都可以诱导相应的细胞融合,在诱导动物细胞融合时,还可以用________.细胞融合的原理是________________.(2)融合后的细胞,仅仅由两个细胞互相融合的类型有________种,其中符合要求的细胞是________,其特点为_________________________________________________________.(3)向动物体内反复注射某种抗原,并从动物血清中分离出抗体,这种抗体与单克隆抗体相比,存在的缺点是________________________.由单克隆抗体技术研制成的“生物导弹”由两部分构成,其中一部分被称为“瞄准装置”,它作用的原理是________,其特点为________________________________________________________________________.答案：(1)灭活的病毒诱导细胞膜的流动性(2)3 杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生特定的抗体(3)产量低、纯度低、特异性差抗原与抗体杂交特异性强。