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走向高考·生物路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考总复习走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题现代生物科技专题选修三选考内容走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题专题一基因工程选修三走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题考情考点探究方法警示探究课前基础回扣核心考点突破课时作业方法技巧警示走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题考情考点探究走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题考纲要求三年考情1.基因工程的诞生Ⅰ2．基因工程的原理及技术Ⅱ3．基因工程的应用Ⅱ4．蛋白质工程Ⅰ2014重庆、天津、江苏、广东、福建，2013江苏、安徽、广东、北京、上海、新课标，2012新课标全国卷、山东、江苏、安徽、浙江、福建、天津走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题1.(2014·江苏，23)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答案ABC走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题解析本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸内切酶特异性地识别不同核苷酸序列，A错误；PCR反应中，起初的90～95℃高温是使目的基因解旋，后冷却至50℃左右是使引物结合到互补DNA链上，最后再加热至72℃左右是让DNA聚合酶催化DNA的子链延伸，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，C错误；基因成功插入也未必会表达，D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题2．(2014·广东，25)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走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题答案AD解析通过流程图分析，考查基因工程的操作程序。基因工程操作过程中，过程①为逆转录，需要逆转录酶；过程②为PCR技术扩增目的基因，该过程应用高温使DNA双螺旋解开，不需要解旋酶；过程③为将目的基因导入受体细胞，以大肠杆菌作为受体细胞时，常用的方法就是利用氯化钙溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，利于基因表达载体进入受体细胞；导入目的基因的大肠杆菌就成为工程菌，因此，过程④为目的基因的检测，检测目的基因是否导入大肠杆菌的第一步是用DNA分子杂交法。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题3．(2014·天津，4)为达到相应目的，必须通过分子检测的是()A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B．产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D．21三体综合征的诊断答案B走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题解析本题考查基因工程、细胞工程与变异的有关实验筛选诊断问题。携带链霉素抗性基因受体菌的筛选可利用含链霉素选择性培养基筛选；必需利用抗原－抗体杂交技术筛选产生抗人白细胞介素的杂交瘤细胞；转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定可采用个体生物学水平的饲喂法进行检测；利用显微镜检测21三体综合征。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题4．(2014·重庆，4)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是()A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异答案D走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题解析本题考查基因工程的操作程序及有关问题。①是Ti质粒，作为目的基因的运输载体；②基因表达载体，构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③将目的基因导入受体细胞，侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T－DNA整合到④的染色体上，B错误；④导入基因表达载体的受体细胞，染色体上含有目的基因，但目的基因可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，因此不一定产生具有生物活性的蛋白质，C错误；⑤转基因生物，植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，且基因得到表达，该过程的遗传实质属于基因重组，为可遗传变异，D正确。本题知识中，目的基因的获取、基因表达载体的构建、导入受体细胞的方法、目的基因的检测与表达是重要的考查点。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题课前基础回扣走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题一、基因工程的概念理解1．供体：提供________________。2．操作环境：____________。3．操作水平：______________。4．原理：______________。5．受体：表达目的基因。6．本质；性状在______体内表达。7．优点(1)与杂交育种相比：克服了__________________的障碍。(2)与诱变育种相比：______改造生物遗传性状。目的基因体外分子水平基因重组受体远缘杂交不亲和定向走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题二、DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶(简称：________)(1)来源：主要是从________生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别特定的____________并切开相应两个核苷酸之间的____________。(3)结果：产生__________或平末端。2．DNA连接酶(1)种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。(2)作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接________________。限制酶原核核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端两段DNA片段走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题3．载体(1)种类：________、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(2)质粒特点能自我复制有一个至多个有特殊的质粒限制酶切割位点标记基因走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题三、基因工程的基本操作程序1．目的基因的获取(1)目的基因：主要是指编码蛋白质的______。(2)获取方法：从中获取目的基因利用扩增目的基因通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成基因基因文库PCR技术走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题2．基因表达载体的构建——基因工程的核心(1)基因表达载体的组成：________、启动子、终止子、________。①启动子：a．位置：位于___________。b．作用：是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因______________，最终获得所需要的蛋白质。②终止子：a．位置：位于基因的尾端。b．作用：使________在所需要的地方停止下来。目的基因标记基因基因的首端转录出mRNA转录走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题(2)构建目的：①使目的基因在____________中稳定存在，并且可以遗传给下一代；②使____________能够表达和发挥作用。3．将目的基因导入受体细胞(1)转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持______________的过程。受体细胞目的基因稳定和表达走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题4．目的基因的检测与鉴定方法检测或鉴定目的水平DNA分子杂交技术检测目的基因的有无______水平分子杂交技术________________目的基因是否翻译生物性状的表达与否____________个体水平目的基因是否转录抗原—抗体杂交技术分子目的基因是否表达走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题四、基因工程的应用1．转基因植物植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、________和抗盐碱等)，以及改良________________和利用植物________等方面。2．转基因动物动物基因工程在动物品种改良、建立________________、器官移植等方面显示了广阔的应用前景。抗干旱农作物的品质生产药物生物反应器走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题3．基因工程药物(1)来源：转基因的________。(2)成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。(3)作用：用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、________、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。4．基因治疗(1)方法：把________导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能。(2)效果：治疗________的最有效的手段。(3)分类：________________和体外基因治疗。工程菌遗传病正常基因遗传病体内基因治疗走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题五、蛋白质工程1．概念理解(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。(2)操作：________或基因合成。(3)结果：改造了现有蛋白质或制造出____________。(4)目的：满足人类的生产和生活的需求。2．操作过程从预期的___________出发→设计预期的____________→推测应有的_____________→找到相对应的______________(基因)→基因表达→产生需要的蛋白质。基因修饰新的蛋白质蛋白质功能蛋白质结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题DNA连接酶和DNA聚合酶的作用是何区别？[提示]DNA连接酶连接的是DNA片段，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA聚合酶是DNA复制时连接脱氧核苷酸的酶。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题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走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题答案A解析提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题2．从某海洋动物中获得—基因，其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A．合成编码目的肽的DNA片段B．构建含目的肽DNA片段的表达载体C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽答案C走向高考·高考总复习·人教版·生物选修三现代生物科技专题解析本题考查了蛋白质工程的操作过程。该题目属于蛋白质工程，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，故A错误，是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步，故B错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序