高考生物总复习 考点2 基因工程的基本操作程序及蛋白质工程(523考)新人教版

考点2基因工程的基本操作程序及蛋白质工程(5年23考)(全国课标卷Ⅰ，40、福建理综，33……)1．基因工程的操作程序(四步曲)(1)eq\x(\a\al(获取目,的基因))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(①从基因文库中获取,②利用PCR技术扩增,③通过化学方法人工合成)))(2)eq\x(\a\al(基因表,达载体,的构建))eq\a\vs4\al(组成\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①目的基因,②启动子位于基因首端,③终止子位于基因尾端,④标记基因有利于目的基因的,鉴别和筛选)))(3)eq\x(\a\al(将目的基,因导入受,体细胞))方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①植物：农杆菌转化法、基因枪法、,花粉管通道法,②动物：显微注射技术,③微生物：感受态细胞法))(4)eq\x(\a\al(目的基因,的检测与,鉴定))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无,②利用分子杂交技术检测目的基因是否转录,③利用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译,④利用个体生物学水平的鉴定检测重组性状的表达))2．基因工程的应用技术名称应用植物基因工程培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质动物基因工程提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物作器官移植的供体基因治疗把正常基因导入病人体内，使其表达产物发挥作用，从而治疗疾病，分为体内基因治疗和体外基因治疗思维激活判断正误(1)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制(·安徽卷，6B)()。(2)关于哺乳动物细胞体外培养的难易程度：乳腺癌细胞易于乳腺细胞；胚胎细胞易于脂肪细胞(·上海，15A)()。(3)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada(·浙江理综，6C)()。(4)启动子也称起始密码子，终止子也称终止密码子()。(5)用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞膜的通透性()。(6)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中()。(7)基因工程药物主要来源于转基因动物生产()。(8)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体()。(9)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用()。答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×(9)×基因工程的操作程序1．(2012·福建理综，32)肺细胞中的let－7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let－7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。图1图2请回答下列问题。(1)进行过程①时，需用________酶切开载体以插入let－7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let－7基因转录，该部位称为________。(2)进行过程②时，需用________酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。(3)研究发现，let－7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取________进行分子杂交，以直接检测let－7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中________(RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。解析此题考查基因工程应用的相关知识。(1)构建基因表达载体时，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使之产生相同的黏性末端。载体应有启动子、终止子和标记基因，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，驱动基因转录。(2)动物细胞培养时，常用胰蛋白酶处理贴壁的细胞，使之相互分离，以利于传代培养。(3)检验目的基因是否表达，常用分子杂交技术。从被导入目的基因的细胞内提取RNA，与目的基因单链杂交，如果出现杂交带，说明目的基因已转录。由图2知，当let－7基因转录出来的miRNA与癌基因RAS转录出的mRNA杂交时，就会抑制RAS蛋白的产生，故肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中RAS蛋白含量减少引起的。答案(1)限制性核酸内切(或限制)启动子(2)胰蛋白(3)RNARAS蛋白题后归纳1．基因表达载体的构建——基因工程的核心(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。(2)基因表达载体组成(3)构建过程2．目的基因导入受体细胞受体细胞种类植物细胞动物细胞微生物细胞(大肠杆菌)常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术Ca2＋处理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Ti质粒的T－DNA上→导入农杆菌→侵染植物细胞→目的基因整合到受体细胞的DNA上，并稳定维持和表达其遗传性将含有目的基因的基因表达载体提纯→取受精卵→显微注射→受精卵移植→获得具有新性状的动物用Ca2＋处理受体细胞→感受态细胞→将重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子3.目的基因的检测与鉴定基因工程的应用2．(·山东潍坊一模，36)如图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答问题。(1)质粒上标记基因的作用是________________________________________________________________________。(2)过程①是________，这是基因工程的核心步骤，其目的是_________________________________________________________________________________________。(3)过程②采用最多的方法是________，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是。(4)③过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂外，还需要添加________，④过程的实质是__________________________________________________。(5)经检测抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因，该植株自交得到F1，其中全部的抗虫植株再自交一次，后代中抗虫植株占总数的________。(6)通过________实验，才能最终确定是否成功培育出了抗虫棉植株。答案(1)鉴别受体细胞中是否含有目的基因(2)基因表达载体的构建使目的基因在受体细胞中能够稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用(3)农杆菌转化法DNA分子杂交(4)植物激素基因的选择性表达(5)eq\f(5,6)(6)植物个体水平上的抗虫接种题后归纳1．基因工程的应用举例(见下表)表现方面具体内容植物基因工程①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④利用转基因改良植物品质动物基因工程①提高动物生长速度②用转基因动物生产药物(如乳腺生物反应器)③用转基因动物作器官移植的供体④用于改善畜产品的品质基因工程药物控制药品合成的相应基因基因治疗①体外基因治疗②体内基因治疗2.基因工程药物(1)来源：主要来自转基因工程菌，也可来自各类生物反应器。(2)成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。(3)作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。[对点强化]1．天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是()。A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞答案A2．(·石家庄二模，40)请据图回答下列问题。(1)在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是________。转基因牛可通过分泌乳汁来生产人类生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被________识别并结合，从而启动转录过程。(2)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有_____