高考生物大一轮复习 第十章 现代生物科技专
题学案
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)考点一 基因工程的操作工具
1、基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。(2)操作环境：体外。(3)操作水平：分子水平。(4)原理：基因重组。(5)受体：表达目的基因。(6)本质：目的基因在受体体内表达。(7)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。
2、DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。③结果：产生黏性末端或平末端。(2)DNA连接酶①种类：按来源可分为Ecoli DNA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两段DNA片段。(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。②质粒特点[深度思考](1)限制酶与DNA连接酶的关系。提示：①限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。②限制酶不切割自身DNA的原
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因：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(2)载体所具备条件的目的性。提示：条件目的性稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择(3)几种酶的比较。提示：比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键模板不需要不需要需要不需要作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子题组一 考点诊断(1)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。(xx高考江苏卷)(
)(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。(xx高考江苏卷)(
)(3)限制酶只能用于切割目的基因。(
)(4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。( )(5)Ecoli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(
)(6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。( )答案：(1)() (2)() (3)() (4)() (5)() (6)(√)题组二 基因工程操作工具的分析
1、若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是
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BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是(
)
A、用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 B、用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 C、用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体 D、用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体解析：选D。解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。
2、下列关于载体的叙述中，错误的是( )
A、载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子 B、对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点
C、目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒 D、载体具有某些标记基因，便于对其进行切割解析：选D。标记基因的作用是便于筛选出重组载体，不是便于对其切割。
3、如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(
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)
A、①②③④ B、①②④③ C、①④②③
D、①④③②解析：选C。限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。
1、限制酶是一类酶，而不是一种酶。
2、限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。
3、为使目的基因与载体形成相同的DNA片段末端连接，通常使用同一种限制酶将二者切割，但如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系时，则两末端也可连接。考点二 基因工程的操作过程及其应用
1、基因工程的操作程序(1)基因工程的操作步骤①组成③抗体杂交技术目的基因是否翻译生物性状的表达与否目的基因是否表达个体水平,题组一 考点诊断(1)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。(xx高考江苏卷)(
)(2)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。(xx高考四川卷)(
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)(3)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株。(
)(4)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中。(
)(5)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体。(
)答案：(1)(√) (2)() (3)(√) (4)() (5)()题组二 基因工程的操作过程及应用分析
1、(xx高考广东卷)(多选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，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解析：选AD。本题考查基因工程。由mRNA获得DNA的过程是逆转录，需要逆转录酶，A项正确。过程②表示用PCR扩增目的基因，此过程不需要解旋酶，通过控制温度达到解旋的目的，B项错误。过程③感受态的大肠杆菌是使用CaCl2处理的，C项错误。鉴定目的基因是否导入受体细胞，可以采用DNA分子杂交技术，D项正确。
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高考生物大一轮复习 第十章 现代生物科技专题学案
