高三生物一輪復(fù)習(xí)-基因工程的基本操作程序

獲得轉(zhuǎn)基因生物的過(guò)程？☆選修3☆現(xiàn)代生物科技專題基因工程的基本操作程序考綱考情點(diǎn)擊真題基因工程操作的基本程序1．目的基因的獲取途徑(1)直接分離：從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫(kù)中獲取。(2)人工合成目的基因常用的方法有：①已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。②以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。(3)PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì))原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、酶、能量等PCR技術(shù)DNA復(fù)制不同點(diǎn)解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場(chǎng)所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建(1)基因表達(dá)載體的組成：?jiǎn)?dòng)子、目的基因、終止子以及標(biāo)記基因等。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)Ca2＋處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子

4.目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)分子水平檢測(cè)①導(dǎo)入檢測(cè)：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標(biāo)記的含目的基因的DNA片段作探針檢測(cè)。(2)個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：對(duì)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)。(2010年北京海淀區(qū)抽查)下圖是含某目的基因的DNA片段，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)根據(jù)圖示可知，若用EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶切割，則此DNA片段可有_____個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，切割后共有____種____個(gè)切割末端。(2)EcoRⅠ限制酶切割后形成的末端是_____末端，在圖中用筆標(biāo)出切割部位。(3)如果要將用EcoRⅠ限制酶切割形成的目的基因片段導(dǎo)入受體細(xì)胞，一般需要_____作載體。其應(yīng)具備的特點(diǎn)有：_____、___、___。(4)E·coliDNA連接酶連接目的基因和載體時(shí)連接的是圖中____(填字母)部位的化學(xué)鍵?！敬鸢浮?/p>

(1)3

2

6(不計(jì)算原有的)(2)黏性(3)質(zhì)粒至少有一個(gè)切割位點(diǎn)能自我復(fù)制含標(biāo)記基因(4)X(2009年江蘇高考題)蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲(chóng)能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過(guò)程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)將圖中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反應(yīng)管中有________種DNA片段。(2)圖中②表示HindⅢ與BamHⅠ酶切、DNA連接酶連接的過(guò)程，此過(guò)程可獲得________種重組質(zhì)粒；如果換用BstⅠ與BamHⅠ酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得________種重組質(zhì)粒。(3)目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的________。(4)圖中③的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的T－DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并防止植物細(xì)胞中___對(duì)T－DNA的降解。(5)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲(chóng)死亡。而該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞________。(6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲(chóng)種群中的____基因頻率的增長(zhǎng)速率?！窘馕觥?/p>

本題重點(diǎn)考查轉(zhuǎn)基因技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，需特別注意基因工程的步驟、DNA的復(fù)制、基因工程的操作工具等知識(shí)。本題需特別注意圖示過(guò)程，從中獲取有效信息，然后結(jié)合課本知識(shí)即可正確解答?！敬鸢浮?/p>

(1)4

(2)2

1

(3)復(fù)制(4)DNA水解酶(5)表面無(wú)相應(yīng)的特異性受體(6)抗性B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)1．(2009年浙江高考題)下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是(

)A．目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物D2．(2007年高考北京卷)利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是(

)A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因B．大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNAC．山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白D3．(2011年上海高考題)科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并分泌人的抗體。相關(guān)敘述正確的是（） ①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異 ②DNA連接酶把目的基因與運(yùn)載體粘性末端的堿基對(duì)連接起來(lái) ③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料 ④受精卵是理想的受體 ⑤該羊的產(chǎn)生要用到核移植技術(shù) ⑥該羊的產(chǎn)生要用到胚胎移植技術(shù) A．①②③④ B．③④⑥ C．②③④⑤ D．①③④⑥B4.(2012年廣東高考題)科學(xué)家通過(guò)基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯(cuò)誤的是(

)

A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子

B．基因非編碼區(qū)對(duì)于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的

C．馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞

D．用同一種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的

DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子A5．(2009年上海高考題)人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的P53基因，生物技術(shù)可對(duì)此類基因的變化進(jìn)行檢測(cè)。(1)目的基因的獲取方法通常包括___和____。(2)上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的P53基因的部分區(qū)域。與正常人正比，患者在該區(qū)域的堿基會(huì)發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對(duì)；這種變異被稱為_(kāi)____。(3)已知限制酶E識(shí)別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的P53基因部分區(qū)域(見(jiàn)上圖)，那么正常人的會(huì)被切成個(gè)片段；而患者的則被切割成長(zhǎng)度為_(kāi)___對(duì)堿基和____對(duì)堿基的兩種片段。(4)如果某人的P53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對(duì)的四種片段，那么該人的基因型是____(以P+表示正?；颍琍-表示異?；??！敬鸢浮?/p>

(1)從細(xì)胞中分離通過(guò)化學(xué)方法人工合成(2)見(jiàn)下圖基因堿基對(duì)的替換(基因突變)(3)3

460

220(4)P+P-6．(2008年山東高考題)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用備受關(guān)注。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的____處，DNA連接酶作用于___處。(填“a或“b”)(2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和_____法。(3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用_____技術(shù)，該技術(shù)的核心是_____和_____。(4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的_____作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用_____方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。【答案】

(1)a

a(2)基因槍(花粉管通道)(3)植物組織培養(yǎng)脫分化(去分化)再分化(4)耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌的(移栽到鹽堿地中)7.(2010·福建理綜，32節(jié)選)紅細(xì)胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病。由于天然EPO來(lái)源極為有限，目前臨床上使用的紅細(xì)胞生成素主要來(lái)自于基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細(xì)胞生成素(rhEPO)，其簡(jiǎn)要生產(chǎn)流程如下圖。