2022年高三生物二轮复习 专题四第2部份遗传的物质基础和基因工程（二）学案 苏教版

1、2022年高三生物二轮复习 专题四第2部份遗传的物质基础和基因工程（二）学案 苏教版 【考纲导读】基因工程的诞生（A）；基因工程的原理及技术（A）；基因工程的应用（B）；蛋白质工程（A）； 转基因生物的安全性问题（A）；生物武器对人类的威胁（A）；生物技术中的伦理问题（A）【关键知识点再现】（二）遗基因工程部分：1基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性。 2基因工程的目的是按照人们的愿望，进行严格地设计，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 3DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。 4限制性核酸内切酶主要从原核生物中提取，具有专一性，使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 5载体的种类有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 6基因工程的基本操作程序：目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。 7获取目的基因的方法有从基因文库中获取，利用PCR技术和人工合成法获取。 8基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 9目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通

2、道法。 10目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，常用的受体细胞是受精卵。 11蛋白质工程通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。 12面对转基因技术的利弊，正确的做法是趋利避害，而不能因噎废食。 13基因身份证是把个人的致病或易感基因检测出来，记录在磁卡上，做成个人基因身份证。 14生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。 【问题导思】一、比较与DNA分子相关的酶酶 项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶Taq酶作用底物作用部位作用结果作用特点二、PCR技术扩增与DNA复制有何区别和联系？三、质粒、载体、表达载体、重组质粒有何区别？四、目的基因导入不同受体细胞的过程是怎样的？五、如何对目的基因进行检测和鉴定？六、基因工程和蛋白质工程有何区别和联系？【真题演练】1、（xx-27）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。（1）一个图1所示的质粒分子经Sma 切割前后，分别含有 个游离的磷酸基团。（2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越 。（3）用图

3、中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Srna 切割，原因是 。（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 。（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。2、（xx-33）(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的 功能，这是因为 。（4）用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(kb是DNA的长度单位，1 kb即1000个碱基对)，请在右图质粒上画出EcoRV、Mbol切割位点。质粒3、（xx-32）图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp 、BamH 、Mbo 、Sma 4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为CCGG

4、、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。（2）若用限制酶Sma 完全切割图1中DNA片段，产生的末端是末端，其产物长度为。（3）若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma 完全切割，产物中共有种不同DNA片段。（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是。4、xx-14关于现代生物技术应用的叙述，错误的是 A蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质 B体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体 C植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒 D动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育5、xx-33（8分）请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。 图中引物为单链DNA片段

5、，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为 。在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。 1组： ； 第2组： 。6、xx-6下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是A该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列D该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响7、xx-13下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是A种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D转基因植物的目的基因可能转入根际微生物8、xx- 18下列关于转基因植物的叙述。正确的是 A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传人环境中 B转抗虫基因的植物不会导致昆虫群体抗性基因撷宰增加 C动物的生长激素基因转人植物后不能表达 D如转

6、基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题【变式训练】1、基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是-GGATCC-;，限制酶II的识别序列和切点是-GATC-。根据图示判断下列操作正确的是：A目的基因和质粒均用限制酶切割 B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割2、完胜 P3134 例题1-3 题组训练1-10 【变式训练】2、 限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。 请画出质粒被限制酶切割后形成的黏性未端-GGATCC- 酶 -CCTAGG- 请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性未端目的基因-GATC- -GATC- 酶 -CTAG- -CTAG-在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性未端能否连接起来？ 答案：（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖（2）平537bp、790bp、661bp（3）4（4）BamH I 抗生素B同种限制

7、酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接解析：（1）DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。（2）Sma I识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点，第一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。（4）能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用

8、BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。6下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是A该计划的实验将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列D该计划的实验不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响答案：A【解析】人类很多疾病与遗传有关，A正确；人类基因组计划是在分子水平上的研究，B错；人类基因组计划是测定人类基因组（22条常染色体和XY染色体）的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，C错；该计划也能带来一定的负面影响，D错13下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是A种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D转基因植物的目的基因可能转入根际微生物答案：B【解析】种植转基因作物应防止对别的植物产生基因污染，所以应与传统农业种植区隔离，A正确；动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，B错；转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物的多样性，C正确；目的基因被微生物摄入细胞内后，可能进入这些微生物中，D正确【典型例题】

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