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知识主线命题动向真题引领融会贯通专题三基因工程与克隆技术知识主线命题动向真题引领融会贯通知识主线命题动向真题引领融会贯通考点一基因工程(2014·全国课标Ⅱ，40)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库中含有生物的________基因。知识主线命题动向真题引领融会贯通(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的__________是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了_________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。知识主线命题动向真题引领融会贯通解析(1)基因文库有两种：基因组文库和部分基因文库，基因组文库含有生物的全部基因；cDNA是以mRNA为模板逆转录得到的，而细胞中只有部分基因表达，所以cDNA文库含有生物的部分基因。(2)建立基因文库后要根据目的基因的特性从中筛选出目的基因。(3)目的基因与载体构建基因表达载体后，导入乙植物细胞(受体细胞)，需要进行表达产物(蛋白质)和生物个体水平(耐旱性)等的检测。(4)若是整合到同源染色体的两条上，则此耐旱二倍体植株为纯合子，自交后代不会发生性状分离，所以根据实验结果可推测：该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。知识主线命题动向真题引领融会贯通答案(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上知识主线命题动向真题引领融会贯通高考必记的关键1．基因工程常考的3种基本工具限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。2．基因表达载体的组成目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点等。3．基因工程的四大操作程序(1)目的基因的获取(三大方法)①从基因文库中获取。知识主线命题动向真题引领融会贯通②利用PCR技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。③用化学方法人工合成(2)基因表达载体的构建。(3)将目的基因导入受体细胞的“三大方法”：①导入植物细胞——农杆菌转化法。②导入动物细胞——显微注射法。③导入微生物细胞——使用Ca2＋处理细胞。知识主线命题动向真题引领融会贯通(4)目的基因的检测与鉴定知识主线命题动向真题引领融会贯通1．(2014·江苏卷，23)(多选)下列关于基因工程技术的叙述，错误的是()。A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D．抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达再悟高考知识主线命题动向真题引领融会贯通解析限制酶大多是特异性识别6个核苷酸序列，也有的识别4、5或8个核苷酸组成的序列，A错误；DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，B错误；质粒上一般带有的抗生素抗性基因可作为标记基因，供鉴定和选择，不是抗生素合成基因，C错误；目的基因导入受体细胞后不一定都能正常表达，D正确。答案ABC知识主线命题动向真题引领融会贯通2．(2014·广东卷，25)(多选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是()。A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞知识主线命题动向真题引领融会贯通解析过程①是逆转录过程，需要逆转录酶的催化，A正确；过程②表示利用PCR技术扩增目的基因，在PCR过程中不需要解旋酶催化，是通过控制温度达到解旋的目的，B错误；利用氯化钙处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，C错误；检测目的基因是否成功导入受体细胞可采用DNA分子杂交，或者是标记基因检测，D正确。答案AD知识主线命题动向真题引领融会贯通3．(2014·海南卷，31)下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答：(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在________酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在________作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的________序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的________序列，再通过化学方法合成所需基因。知识主线命题动向真题引领融会贯通(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有________、________、4种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为________。(4)在基因工程中，常用Ca2＋处理D，其目的是_______。知识主线命题动向真题引领融会贯通解析(1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后在DNA聚合酶作用下，合成双链DNA分子；根据蛋白质工程合成目的基因的过程是：根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，通过化学方法合成。(2)PCR过程中需要酶、底物、模板、引物和能量等条件。(3)目的基因和运载体结合，形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用Ca2＋处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子。知识主线命题动向真题引领融会贯通答案(1)逆转录DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物模板DNA(3)重组DNA(4)提高受体细胞的转化率知识主线命题动向真题引领融会贯通4．土壤农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能侵染双子叶植物和裸子植物，其细胞中含有一种特殊质粒叫Ti质粒，图甲表示Ti质粒的结构，图乙表示Ti质粒的转化过程，请据图回答相关问题：创新预测图甲知识主线命题动向真题引领融会贯通图乙知识主线命题动向真题引领融会贯通(1)利用图甲所示Ti质粒构建的基因表达载体，需要具有复制起始位点、启动子、标记基因、______和______，其中______是RNA聚合酶的识别位点；而Ti质粒中T－DNA的作用是__________________。(2)要检测目的基因是否成功表达，可以直接在______________________水平上对转基因植物与非转基因植物进行比较。知识主线命题动向真题引领融会贯通(3)将图乙中的外植体置于一个选择培养基中进行筛选，筛选的过程利用了基因表达载体中的____________；由图可知，筛选是在外植体经______________(过程)培养成____________之后进行的，筛选之后经过再分化培育成新的植株，最后再对植株进行分子特性鉴定，该鉴定过程需要用到DNA分子杂交技术、______________技术和______________技术。知识主线命题动向真题引领融会贯通解析(1)基因表达载体包括：启动子、终止子、目的基因和标记基因，其中启动子是转录的起点，即RNA聚合酶的识别和结合位点；根据教材中的知识可知，T－DNA可将目的基因转移到受体细胞的染色体DNA上。(2)基因工程的最后一步是对转基因生物进行鉴定，鉴定过程包括分子水平和个体生物学水平，其中可直接进行比较的是个体生物学水平鉴定。(3)利用基因表达载体中的标记基因可进行筛选；外植体需要先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成新植株，最后进行分子特性鉴定时，需要从DNA、RNA和蛋白质三个层次进行鉴定，这三个层次需要的技术分别是DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原—抗体杂交技术。知识主线命题动向真题引领融会贯通答案(1)终止子目的基因启动子将目的基因转移到受体细胞中，并整合到受体细胞染色体的DNA上(2)个体生物学(3)标记基因脱分化愈伤组织分子杂交抗原—抗体杂交知识主线命题动向真题引领融会贯通1．区分DNA连接酶和DNA聚合酶、限制性核酸内切酶和解旋酶(1)DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。(2)限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开，而解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。知识主线命题动向真题引领融会贯通2．启动子≠起始密码；终止子≠终止密码3．根据受体种类确定基因工程的受体细胞：(1)植物：植物体细胞或受精卵(2)动物：受精卵或体细胞(3)微生物：细菌。注：目的基因导入受体细胞不是基因工程成功的标志，基因工程是否成功表现在于目的基因是否成功表达。知识主线命题动向真题引领融会贯通考点二克隆技术(2014·全国课标Ⅰ，40)某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数)，结果如下图所示。知识主线命题动向真题引领融会贯通若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题。(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上，则小鼠最少需要经过________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是________小鼠，理由是___________________。知识主线命题动向真题引领融会贯通(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有________________________，体系中出现多种类型细胞的原因是_________________________。(3)杂交瘤细胞中有________个细胞核，染色体数目最多是________条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是________________。解析(1)据图分析，第4次免疫后X、Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16000以上，小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。知识主线命题动向真题引领融会贯通(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤细胞和B淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞膜具有流动性，且诱导之后的细胞融合不具有特异性，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条)和骨髓瘤细胞(染色体数目60条)融合后，染色体数目为100条，有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能无限增殖的细胞，同时正常细胞的分裂次数是有限的。知识主线命题动向真题引领融会贯通答案(1)4YY小鼠的抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)1200(4)B淋巴细胞高度分化，不能无限增殖知识主线命题动向真题引领融会贯通1．高考必记关键点(1)植物组织培养的关键①条件：离体，一定营养物质，激素(生长素、细胞分裂素)等。②培养基状态：固体培养基(需脱分化生根培养基及生芽培养基)③体内细胞未表现全能性的原因：基因的表达具有选择性。知识主线命题动向真题引领融会贯通(2)植物激素的使用脱分化阶段细胞分裂素比例较高，以促进细胞的分裂；