高考生物考点专题复习基因工程

高考生物热点考点专题复习基因工程

熟记基因工程的四个操作步骤(填空)

1．目的基因的获取途径：

2.基因表达载体的构建——重组质粒的构建：

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。3．将目的基因导入受体细胞：

4.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⎩⎪⎨⎪⎧ 转录检测：分子杂交技术检测mRNA 翻译检测：用相应的抗体进行抗原—抗

体杂交

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接种实验。

【典例1】 (2015·新课标全国卷Ⅰ)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RNA ，以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)，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。

(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。

(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。

1．点睛：(1)快速找出每道小题的“题眼”或关键词。

(2)答题时一定要用专业术语或教材原话。

2．答题分析：(1)关键词1：目的蛋白。

①合成途径：RNA →cDNA(或DNA)→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)关键词2：免疫系统的功能。

①防卫功能：T细胞参与体液免疫和细胞免疫→破坏T细胞会大大降低防卫功能。

②监控和清除功能：艾滋病患者免疫功能缺陷→监控和清除癌细胞能力降低→恶性肿瘤。【母题探究】——借题猜押其他命题点

押题点1：人工合成目的基因常用的方法有哪些？

化学合成法、反转录法和PCR扩增法。

押题点2：基因工程常考热点：

(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。

(2)常用工具。

①限制酶：获取目的基因和切割载体。

②DNA连接酶的种类：E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。

③载体。

a．能在细胞内自我复制：稳定保存。

b．具有切割位点：供外源DNA片段插入其中。

c．具有标记基因：供重组DNA的鉴定和选择。

题组冲关调研练有所得，得有高度

1．知识性失误(判断正误)

(1)启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用( ×)

提示：启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用。

(2)携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测( ×)

提示：携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可用含链霉素的培养基进行培养，能存活的受体菌即含有相应的抗性基因。

(3)用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸( ×)

提示：限制性核酸内切酶只能切割特定的脱氧核苷酸序列，而烟草花叶病毒的核酸是核糖核苷酸。

(4)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程( ×)

提示：噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上属于基因重组。

(5)构建人胰岛素基因表达载体，表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点( ×)

提示：表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基因的表达启动于启动子。

(6)重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接( ×)

提示：重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子的碱基能够互补配对。

(7)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( ×)

提示：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，但不能检测基因的表达。

(8)动物的生长激素基因转入植物后不能表达( ×)

提示：不同生物共用一套遗传密码，所以动物生长激素基因转入植物后也能表达。(9)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽( √)

(10)采用蛋白质工程进一步改造AFB1解毒酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列( √)

2．(2017·新课标全国卷Ⅰ)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：

(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A。

(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，不选用噬菌体作为载体，其原因是噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕。

(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，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养(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，可用的检测物质是蛋白A的抗体(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。

(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。

解析：本题主要考查基因工程的相关知识。(1)从人的基因组文库中获得的基因A中含有内含子，而大肠杆菌属于原核生物，故大肠杆菌不能切除基因A初始转录产物中与内含子对应的RNA序列，故基因A在大肠杆菌中无法表达出蛋白A。(2)由于病毒对宿主细胞的感染具有特异性，噬菌体只能寄生在细菌细胞中，不能感染家蚕细胞，故应选用可感染家蚕的昆虫病毒作为载体。(3)与真核生物相比，大肠杆菌等原核生物具有繁殖快、容易培养、遗传物质相对较少等优点。(4)检测基因A是否翻译出蛋白A，一般用抗原—抗体杂交的方法，即用蛋白A的抗体与从细胞中提取的蛋白质进行杂交，观察是否出现杂交带。(5)肺炎双球