步步高2015高考生物二轮讲义：专题8.1基因工程和细胞工程(同名62777).doc

第1讲　基因工程和细胞工程 [考纲要求]　1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.植物的组织培养(Ⅱ)。6.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。 [构建网络] 考点一　基因工程 1．基因工程的基本工具 限制酶 DNA连接酶 载体 作用 切割目的基因和载体 拼接DNA片段，形成重组DNA分子 携带目的基因进入受体细胞 作用 部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键 作用特 点(条件) (1)识别特定的核苷酸序列； (2)在特定位点上切割DNA分子 (1)E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端； (2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 (1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制； (2)有一个至多个限制酶切割位点； (3)具有特殊的标记基因 2．基因工程的操作程序 (1)目的基因的获取 ①从基因文库中获取。 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 a．对于核苷酸序列已知的直接人工合成。 b．可通过反转录法获取，即mRNA逆转录酶,单链DNADNA聚合酶,双链DNA。 (2)基因表达载体的构建 ①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。 ②基因表达载体的构建方法 (3)将目的基因导入受体细胞 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等 显微注射技术 感受态细胞法(Ca2＋处理法) 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 (4)目的基因的检测与鉴定 类型 步骤 检测内容 方法 结果显示 分子 检测 第一步 目的基因是否进入受体细胞 DNA分子杂交(DNA和DNA之间) 是否成功显示出杂交带 第二步 目的基因是否转录出mRNA 分子杂交技术(DNA和mRNA之间) 是否成功显示出杂交带 第三步 目的基因是否翻译出蛋白质 抗原—抗体杂交 是否成功显示出杂交带 个体 水平 鉴定 做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能是否相同 [错混诊断] 1．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测(2014·天津，4A)(　×　) 2．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(2014·天津，4C)(　×　) 3．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列(2007·全国Ⅱ，4A)(　√　) 4．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸(2010·浙江，2A)(　×　) 5．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011·浙江，6B)(　√　) 6．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程(2010·大纲全国Ⅱ，5D)(　×　) 7．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加(2010·江苏，18B)(　×　) 8．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接(2013·安徽，6C)(　×　) 9．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完全表达(2011·四川，5D)(　×　) 10．动物的生长激素基因转入植物后不能表达(2010·江苏，18C)(　×　) 题组　对基因工程的操作工具与操作步骤综合考查 1．(2014·重庆，4)下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 解析　A项，②为重组Ti质粒，其构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。B项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的目的基因整合到受体细胞(④)的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到④的染色体上。C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状。D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。 2．(2014·海南，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____________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