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生物第一部分专题突破方略板块六生物技术与工程专题十五现代生物科技专题01一览纵横研必备02微专题1基因工程05强化练习知能提升03微专题2细胞工程04微专题3胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题1.基因工程：(1)简述基因工程的诞生。(2)简述基因工程的原理及技术。(3)举例说出基因工程的应用。(4)简述蛋白质工程。2.细胞工程：(1)简述植物的组织培养。(2)简述动物的细胞培养与体细胞克隆。(3)举例说出细胞融合与单克隆抗体。3.胚胎工程：(1)简述动物胚胎发育的基本过程。(2)简述胚胎工程的基本技术。4.生物技术的安全性和伦理问题：(1)关注转基因生物的安全性问题。(2)举例说出生物武器对人类的威胁。(3)讨论生物技术中的伦理问题。5.活动：(1)DNA的粗提取和鉴定。(2)利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。(3)利用植物组织培养技术培育菊花或其他植物幼苗，并进行栽培。(4)收集单克隆抗体在临床上实际应用的资料，并进行交流分享。(5)利用互联网搜集有关干细胞研究进展的资料。(6)搜集文献资料，就“转基因食品是否安全”展开辩论。(7)搜集历史上使用生物武器的资料，并分析其严重危害。►[疏漏诊断]1．基因工程及安全性的相关判断(1)携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测()(2)用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸()(3)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加()(4)重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接()(5)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达()(6)转基因生物不改变生物原有的分类地位、减少了农药使用、保护了农田土壤环境()×××××√2．细胞工程及伦理问题的相关判断(7)产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测()(8)培养保留接触抑制的细胞，在培养瓶壁上可形成多层细胞()(9)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性()(10)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行()√×××3．胚胎工程的相关判断(11)为获取更多的卵(母)细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其同期发情()(12)培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质()(13)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清()××√►[长句冲关]1．概述性知识(1)限制酶具有特异性，即_______________________________________________________________________。(2)杂交瘤细胞的作用是________________________________。(3)胚胎移植的优势是____________________________________。一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上既能产生单克隆抗体又能无限增殖可以充分发挥雌性优良动物的繁殖潜力切割DNA分子2．程序性诱问(4)目的基因到了另一种生物体内能够成功表达。分析其原理是____________________________。(5)在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选，其操作步骤是______________________________________________________________________________________________________________________。(6)胚胎移植过程中两次使用激素，其目的是____________________________________________________________________________________。所有生物共用一套遗传密码第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)；第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞(用抗原—抗体结合法)第一次常用孕激素对受、供体进行同期发情处理；第二次用促性腺激素处理供体使其超数排卵微专题1基因工程1．基因工程操作的四个步骤2．PCR技术扩增3．DNA的粗提取和鉴定4．蛋白质工程1.（2018·高考北京卷）用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（）A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B.图2中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA解析：选D。不同的限制酶识别序列不同，A项正确；限制酶切割的产物可用于构建重组DNA，B项正确；泳道①显示四个条带，是SalⅠ处理后的酶切产物的电泳结果，泳道②显示三个条带，是XhoⅠ处理后的酶切产物的电泳结果，C项正确；限制酶的作用特点是识别特定DNA序列，并在DNA两条链特定部位切割产生黏性末端或平末端，D项错误。2.（2019·高考江苏卷）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（）A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗解析：选D。A项、B项和C项均采用了基因工程技术，基因工程依据的原理是基因重组，且参与繁殖的细胞中均含有目的基因，故可遗传给子代，A项、B项、C项不符合题意；D项也采用了基因工程技术，但只有患者的淋巴细胞中含有目的基因，患者的生殖细胞中不含目的基因，故不能遗传给子代，D项符合题意。3．(2019·高考全国卷Ⅰ)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________________________________________________________________________。解析：(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库。(2)生物体细胞内DNA复制开始时是利用解旋酶进行解旋的，而在体外利用PCR技术扩增目的基因时，则是通过加热至90～95℃对DNA双链进行解旋的，二者都破坏了碱基对之间的氢键。(3)在PCR过程中，要加热至90～95℃，所以使用热稳定性高的Taq酶，而不使用在高温下会失活的大肠杆菌DNA聚合酶。答案：(1)基因组文库cDNA文库(2)解旋酶加热至90～95℃氢键(3)Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活4．(2019·高考江苏卷)图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题：(1)EcoRV酶切位点为，EcoRV酶切出来的线性载体P1为___________末端。(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在________酶作用下，形成重组质粒P3。(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是______(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是___________________、________________。菌落类型平板类型ABC无抗生素＋＋＋氨苄青霉素＋＋－四环素＋－－氨苄青霉素＋四环素＋－－(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段，原因是________________________________________________。解析：(1)EcoRV酶切位点在酶所识别序列的中心轴线处，产生的是平末端。(2)DNA连接酶对平末端的连接效率较低，因此通常要将平末端改造成黏性末端后再进行连接。由于目的基因片段的两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸，根据碱基互补配对原则，处理后的质粒两端需要各添加一个碱基为胸腺嘧啶的脱氧核苷酸；要将处理后的质粒与目的基因连接起来，需要用DNA连接酶。(3)由于四环素抗性基因中含有EcoRV酶识别的序列及切割位点，所以形成的重组质粒中四环素抗性基因已经被破坏，而氨苄青霉素抗性基因正常。据表可知，A菌落抗氨苄青霉素和四环素，说明A菌落中导入的是P0质粒；B菌落抗氨苄青霉素而不抗四环素，说明B菌落中导入的是重组质粒；C菌落既不抗氨苄青霉素，也不抗四环素，说明C菌落中没有导入质粒。(4)由于处理后的P0质粒的两个末端都含一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而目的基因片段的两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸，所以目的基因在和P0质粒连接时可能会出现两种情况：正向连接和反向连接。分析图2可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种情况。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是否正确插入，扩增的片段都是50bp＋300bp＋100bp＝450bp，不符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行PCR鉴定。如果目的基因和P0质粒反向连接，则引物乙会出现在重组质粒的外侧，此时若加入引物甲和乙，则可以扩增出300bp＋100bp＝400bp片段。答案：(1)平(2)胸腺嘧啶(T)DNA连接(3)BA类菌落含有P0C类菌落未转入质粒(4)乙、丙目的基因反向连接从近五年高考统计来看，基因工程考查频率明显高于其他工程，多结合情景考查基因工程特点、工具、操作程序，尤其是基因表达载体的构建及目的基因的检测与鉴定。1.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（）A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：选C。人肝细胞中胰岛素基因不表达，因而不存在胰岛素mRNA，A错误。复制原点是基因表达载体复制的起点，而胰岛素基因表达的起点是启动子，B错误。借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确。启动子与RNA聚合酶结合启动转录过程，终止密码子是翻译的终止信号，D错误。2.（2020·山东省高三等级考模拟）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料（）①dGTP、dATP、dTTP、dCTP②dGTP、dATP、dTTP③α位32P标记的ddCTP④γ位32P标记的ddCTPA.①③B.①④C.②③D.②④答案：A3.（不定项）（2020·山东省高三等级考模拟）研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是（）细胞杂交带探针输卵管细胞未成熟红细胞胰岛B细胞卵清蛋白基因探针有无无β珠蛋白