高三生物一轮复习-基因工程的基本操作程序

获得转基因生物的过程？☆选修3☆现代生物科技专题基因工程的基本操作程序考纲考情点击真题基因工程操作的基本程序1．目的基因的获取途径(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因常用的方法有：①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。②以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。(3)PCR技术与DNA复制的比较PCR技术DNA复制相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)原料四种游离的脱氧核苷酸条件模板、酶、能量等PCR技术DNA复制不同点解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化场所体外复制主要在细胞核内酶热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)细胞内含有的DNA聚合酶结果在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子2.基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。(2)基因表达载体的构建方法3．将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T－DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子

4.目的基因的检测与鉴定(1)分子水平检测①导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针检测。(2)个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验。(2010年北京海淀区抽查)下图是含某目的基因的DNA片段，据图回答下列问题。(1)根据图示可知，若用EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶切割，则此DNA片段可有_____个限制酶切割位点，切割后共有____种____个切割末端。(2)EcoRⅠ限制酶切割后形成的末端是_____末端，在图中用笔标出切割部位。(3)如果要将用EcoRⅠ限制酶切割形成的目的基因片段导入受体细胞，一般需要_____作载体。其应具备的特点有：_____、___、___。(4)E·coliDNA连接酶连接目的基因和载体时连接的是图中____(填字母)部位的化学键。【答案】

(1)3

2

6(不计算原有的)(2)黏性(3)质粒至少有一个切割位点能自我复制含标记基因(4)X(2009年江苏高考题)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的________。(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T－DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中___对T－DNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞________。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的____基因频率的增长速率。【解析】

本题重点考查转基因技术的相关知识，需特别注意基因工程的步骤、DNA的复制、基因工程的操作工具等知识。本题需特别注意图示过程，从中获取有效信息，然后结合课本知识即可正确解答。【答案】

(1)4

(2)2

1

(3)复制(4)DNA水解酶(5)表面无相应的特异性受体(6)抗性B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达1．(2009年浙江高考题)下列关于基因工程的叙述，错误的是(

)A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物D2．(2007年高考北京卷)利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是(

)A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白D3．(2011年上海高考题)科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌人的抗体。相关叙述正确的是（） ①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与运载体粘性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体 ⑤该羊的产生要用到核移植技术 ⑥该羊的产生要用到胚胎移植技术 A．①②③④ B．③④⑥ C．②③④⑤ D．①③④⑥B4.(2012年广东高考题)科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是(

)

A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子

B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的

C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞

D．用同一种限制酶处理质粒和含有目的基因的

DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子A5．(2009年上海高考题)人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。(1)目的基因的获取方法通常包括___和____。(2)上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。与正常人正比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为_____。(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的P53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成个片段；而患者的则被切割成长度为____对碱基和____对碱基的两种片段。(4)如果某人的P53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是____(以P+表示正常基因，P-表示异常基因)。【答案】

(1)从细胞中分离通过化学方法人工合成(2)见下图基因碱基对的替换(基因突变)(3)3

460

220(4)P+P-6．(2008年山东高考题)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的____处，DNA连接酶作用于___处。(填“a或“b”)(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和_____法。(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_____技术，该技术的核心是_____和_____。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_____作探针进行分子杂交检测，又要用_____方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。【答案】

(1)a

a(2)基因枪(花粉管通道)(3)植物组织培养脱分化(去分化)再分化(4)耐盐基因(目的基因)一定浓度盐水浇灌的(移栽到盐碱地中)7.(2010·福建理综，32节选)红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简要生产流程如下图。