备战2019年高考生物考点一遍过考点81基因工程(二)(含解析).doc
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1、1考点 81 基因工程(二) 1基因工程的操作过程与应用(1)基因工程的操作步骤(2)基因工程的应用:培育转基因植物和转基因动物,生产基因工程药物,进行基因治疗。(3)目的基因导入不同受体细胞的过程生物种类 植物 动物 微生物常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法受体细胞 体细胞或受精卵 受精卵 原核细胞转化过程将目的基因插入到 Ti质粒的 TDNA 上农杆菌导入植物细胞整将含有目的基因的表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受Ca2 处理细胞感受态细胞重组表达载体DNA 分子与感受态细胞2合到受体细胞染色体的DNA 上表达精卵发育获得具有新性状的动物混合感受态细胞吸收DNA 分子(4
2、)基因治疗与基因诊断的不同点原理 操作过程 进展基因治疗 基因表达利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中,以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断 碱基互补配对制作特定 DNA 探针与病人样品 DNA 混合,分析杂交带情况临床应用2蛋白质工程(1)流程图写出流程图中字母代表的含义:A转录,B翻译,C分子设计,D多肽链,E预期功能。(2)结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。(3)应用:主要集中应用于对现有蛋白质进行改造,改良生物性状。考向一 目的基因的获取及基因表达载体的构建1利用人胰岛 B 细胞构建 cDNA 文库,然后通过核酸分子杂交技术从中筛选目的基因,筛选过程如下图所示。下列说法
3、错误的是AcDNA 文库的构建需要用到逆转录酶3B图中的菌落是通过稀释涂布法获得的C核酸分子杂交的原理是碱基互补配对D从该文库中可筛选到胰高血糖素基因【参考答案】D归纳整合几种目的基因获取方法的比较从基因文库中获取 人工合成方法 从基因组文库中获取从部分基因文库,如cDNA 文库中获取化学合成法 反转录法过程2下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中4Pst、 Sma、 EcoR、 Apa为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法中正确的是A图示过程是基因工程的核心步骤,所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物B图示中构建基因表达载体时,需用到一种限制性核酸内切酶C一种限制性核酸内切酶只能识
4、别一种特定的核糖核苷酸序列D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【答案】D考向二 基因工程的操作及应用实例分析3下面图 1 为某植物育种流程,图 2 表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。下列相关叙述错误的是A图 1 子代与原种保持遗传稳定性,子代和子代选育原理相同5B图 1 子代选育显性性状需自交多代,子代可能发生基因突变和染色体变异C图 2 中过程的完成需要限制酶和 DNA 连接酶的参与D图 2 中可与多个核糖体结合,并可以同时翻译出多种蛋白质【参考答案】D技法提炼1基因表达载体中启动子、终止子的来源(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的,在
5、构建基因表达载体时,不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子,因为目的基因中已含有启动子、终止子。(2)如果目的基因是通过人工方法合成的,或通过 cDNA 文库获得的,则目的基因是不含启动子和终止子的。若只将基因的编码序列导入受体生物中,目的基因没有启动子、终止子,是无法转录的,因此,在构建基因表达载体时,需要在与质粒结合之前,在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。2基因工程中的几种检测方法4科学家通过基因工程方法,将苏云金芽孢杆菌的 Bt 毒蛋白基因转入普通棉株细胞内,并成功实现了表达,从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如下图所示:6根据题意,回答下列问题
6、:(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是:目的基因的获取、_、_和_。(2)Ti 质粒是农杆菌中的一种质粒,其上有 T-DNA,把目的基因插入 Ti 质粒的 T-DNA中是利用 T-DNA 的_特点。(3)Bt 毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程,在基因工程中称为_。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种,该题中涉及的是_。(5)目的基因能否在棉株内稳定维持和表达其遗传性质的关键是_,这需要通过检测才能知道,检测采用的方法是_。【答案】(1)基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体 DNA 上 (3)
7、转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体生物细胞的染色体 DNA 上 DNA 分子杂交技术7考向三 蛋白质工程概念和过程的辨析5下图表示蛋白质工程的操作过程,相关说法不正确的是A蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作B蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术Ca、b 过程分别是转录、翻译D蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因【参考答案】B解题技巧蛋白质工程与基因工程的比较(1)区别项目 蛋白质工程 基因工程过程预期蛋白质功能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获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与
8、鉴定实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型和生物产品结果 可生产自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质(2)联系蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。86现代生物技术并不是各自独立的,而是相互联系、相互渗透的。下图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图,请分析回答下列问题:(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有_、_(写出其中两种)。(2)图中 A、B 分别表示_、_。(3)为提高培育成功率,进行过程之前,对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针
9、进行_检测,对受体动物的处理是用_进行同期发情处理。(4)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是_。【答案】(1)蛋白质工程 基因工程 胚胎移植技术(任写两种) (2)推测应有的氨基酸序列 基因表达载体(3)DNA(核酸)分子杂交 促性腺激素 (4)改造后的基因能够遗传(且改造基因易于操作)91下列关于目的基因导入受体细胞的描述,不正确的是A农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法B显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法C大肠杆菌最常用的转化方法是用 Ca2+使细胞的生理状态发生改变D基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济
10、有效2下表是基因工程操作中鉴定含目的基因植株的 4 种方法。请预测同一后代种群中,4 种方法检出的含目的基因植株的比例最小的是选项 方法 检验对象 检测目标A PCR 扩增 基因组 DNA 目的基因B 分子杂交 总 mRNA 目的基因转录产物C 抗原抗体杂交 总蛋白质 目的基因编码的蛋白质D 喷洒除草剂 幼苗 抗除草剂幼苗AA BBCC DD3下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,不正确的是A利用两种不同限制酶处理,能避免抗虫基因的 DNA 片段自身环化B可用氯化钙处理农杆菌,有助于促进重组 Ti 质粒转化到农杆菌细胞中C用农杆菌侵染植物细胞,重组 Ti 质粒整合到植物细胞的染
11、色体上D用植物组织培养技术培养,具有抗虫性状的植株产生了可遗传变异4利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂,用于降解某种农药的残留,基本流程如图。下列叙述正确的是10A过程的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸B过程需使用限制酶和 DNA 聚合酶,是基因工程的核心步骤C过程需要使用 NaCl 溶液制备感受态的大肠杆菌细胞D过程可利用 PCR 技术鉴定 CarE 基因是否成功导入受体细胞5下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径,据图判断下列说法错误的是A导入受体细胞 C 需要用 Ca2+处理使大肠杆菌处于感受态B利用显微注射的方法将目的基因导入受体细胞 A 即乳腺细胞C受体细胞 B 通
12、常为莴苣的体细胞,经脱分化、再分化形成个体D三种方法得到的胰岛素结构不完全相同6如图是生产转基因抗虫棉技术的流程图。已知卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是为检测抗虫基因是否成功表达,将“离体棉花叶片组织”放在含卡那霉素的培养基上培养为了防止黏性末端任意连接,可将抗虫基因和质粒均用两种限制酶进行处理卡那霉素抗性基因(kanR)中可能存在限制酶的酶切位点生产抗虫棉的整个过程中只需要基因工程操作即可11A BC D7下列不属于基因工程应用实例的是A培育出抗烟草花叶病毒的番茄植株B在大肠杆菌内获取人的干扰素C利用克隆技术
13、保护珍稀动物D利用“工程菌”生产乙肝疫苗8北极比目鱼有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,有关叙述正确的是A将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因,不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白B过程获取的目的基因,可用于基因工程和比目鱼基因组测序C过程需要的工具酶是 RNA 聚合酶D采用 DNA 探针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9美国和澳大利亚的研究人员发现,从锥形蜗牛体内提取出的毒液有望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们研究表明锥形蜗牛毒蛋白(Con-InsGl)能加速受体细胞
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