高考生物二轮专题 专题九 第1讲 基因工程和细胞工程强化训练 新人教版

2013新课标高考生物二轮复习专题训练：8-1 基因工程和细胞工程(时间：45分钟，满分：90分)一、选择题(每小题3分，共45分)1. 2012·江苏苏锡常镇一调下列有关现代生物科技的叙述中，错误的是( )A．植物体细胞杂交技术突破了不同生物远缘杂交的障碍B．动物细胞融合技术开辟了制造单克隆抗体的新途径C．利用基因工程技术可以使哺乳动物生产人类所需的药品D．胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力答案：D解析：胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，供体能产生具有优良遗传特性的胚胎。

2. 2012·江苏盐城一模下列有关植物细胞工程应用的叙述，错误的是( )A．利用细胞培养技术获得紫草素，可实现细胞产物的工厂化生产B．利用细胞培养技术产生的愈伤组织可直接制作“人工种子”C．利用植物组织培养技术可获得脱毒植株D．利用植物体细胞杂交技术培育的“白菜—甘蓝”，可获得双亲的遗传特性答案：B解析：经细胞培养产生的胚状体可直接制作“人工种子”，愈伤组织不能直接制作。

3. 2012·安徽示范高中二次联考下列关于基因工程常用的工具酶的说法正确的是( )A．限制酶对双链DNA分子有特定的识别序列和切割位点B．DNA连接酶对单、双链DNA分子都能起作用C．逆转录酶不是DNA聚合酶D．PCR技术需用到解旋酶和耐高温的DNA聚合酶答案：A解析：限制酶具有特异性，对双链DNA分子有特定的识别序列和切割位点，故A正确；DNA连接酶是对双链DNA分子都能起作用，故B错；逆转录酶催化DNA合成，应是DNA聚合酶，故C错；PCR技术不需用到解旋酶，故D错。

4. 2012·江苏苏锡常镇一调植物组织培养的过程如下图所示，下列有关的叙述中，错误的是( )A．培养基1和2的成分在比例上具有差异B．①②过程中都会发生细胞的增殖和分化C．利用此过程获得的试管苗可能为单倍体D．利用此过程获得的试管苗可能为杂合子答案：B解析：①过程为脱分化过程，此过程是已分化的细胞，脱分化形成愈伤组织，②过程是再分化过程由愈伤组织分化为具根、茎、叶的试管苗。

专题九现代生物科技第1讲基因工程和细胞工程对应学生用书P1221．[2015·重庆高考]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(起)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答案 C解析人肝细胞中胰岛素基因不表达，通过人肝细胞mRNA反转录不能得到胰岛素基因，A项错误；基因表达载体的复制原点和启动子是不同的位点，基因表达载体的复制开始于复制原点，胰岛素基因的表达开始于启动子，B项错误；抗生素抗性基因可作为基因工程中的标记基因，可将含有目的基因的受体细胞筛选出来，C项正确；启动子在基因表达的转录中起作用，终止密码子在基因表达的翻译中起作用，D项错误。

2．[2015·课标全国卷Ⅱ]已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。

如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。

回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。

(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。

所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________________________________________。

(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_________________和_________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。

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·coli DNA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( ×) 2．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测( ×) 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( √) 4．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸( ×)5．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点( √)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( ×)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( ×)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( ×) 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( ×)10．动物的生长激素基因转入植物后不能表达( ×)题组对基因工程的操作工具与操作步骤综合考查1．下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。

《新课标》高三生物（人教版）第二轮专题讲座第九讲现代生物技术本讲内容本讲内容包括（人教版）选修三《现代生物科技专题》全册，包括五个专题：专题1基因工程、专题2细胞工程、专题3胚胎工程、专题4生物技术的安全性和伦理问题、专题5生态工程等。

一高考预测现代生物技术作为当前科学研究中发展最快、最前沿的科学，其许多科技进展，一直都是社会关注的热点，也是高考热点。

本专题一方面与各必修专题内容关系密切，另一方面与工农业生产、医药卫生、环境保护、人类生活关系密切。

有关本讲内容的试题一般具有新颖性、综合性、基础性的特点。

在复习过程中需要注意的是，2007年高考大纲中，对于生态工程并没有提出要求，可以适当调整，在上一讲生物与环境中适当穿插即可。

二考点归纳突破1．基因工程的基本技术第一步：获得符合人类意愿的基因，即获得目的基因。

目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遗传信息。

获得目的基因的方法很多，目前采用的分离、合成目的基因的方法主要有：超速离心法：根据不同基因的组成不同，即其内的碱基对的比例不同，其浮力、密度等理化性质也不同的原理，应用密度梯度超速离心机，直接将特殊的目的基因分离出来。

分子杂交法：采用加碱或加热的方法使DNA变成单链，而后加入有放射性标记的RNA，让DNA在特定的条件下，结合成DNA和RNA的杂交分子，再用多聚酶制备出足够数量的双链DNA分子，进而获得DNA目的基因。

反转录酶法：先分离出特定的mRNA，再用反转录酶做催化剂，以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。

合成法：如果已知目的基因的碱基排列顺序，可用酶法或化学法，直接合成目的基因。

目前此法已很少采用。

第二步：把目的基因接到某种运载体上，常用的运载体有能够和细菌共生的质粒、温和噬菌体（病毒）等。

DNA重组技术：重组DNA就是让DNA片段和载体连接。

外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的。

即使进入受体细胞之中，也会受到细胞内限制性内切酶的作用而分解。

2021年高考生物专题辅导与训练九第1讲基因工程、细胞工程1.(12分)(xx·南通模拟)利用转基因奶牛乳腺生物反应器生产人的生长激素,需要构建一种能高水平表达的表达载体,选择合适的基因启动子至关重要。

由于无法由基因表达产物推知启动子的碱基序列,运用PCR技术单独克隆启动子存在困难。

科研人员经过长期研究,终于发明了下图所示的一种克隆启动子的方法。

请回答：(1)培育转基因奶牛时,需要在生长激素编码序列前插入的启动子。

(2)由基因表达产物无法推知启动子碱基序列,其原因是。

(3)过程①需选择的限制酶是,过程③需选择的限制酶是。

过程④需要使用的工具酶是。

(4)过程④中可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计进行扩增。

扩增过程中,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.(12分)(xx·滨州模拟)转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C 代表结构或细胞)：(1)图中①过程用到的酶是,所形成的B叫做。

(2)②过程常用处理农杆菌,使之成为细胞,利于完成转化过程。

(3)图中③过程叫做,④过程叫做,将叶盘培养成草莓幼苗的技术是。

(4)在分子水平上,可采用的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。

3.(12分)(xx·江苏高考改编)某研究组对籼稻开展了组织培养及相关研究,请回答下列问题：(1)2,4-D常用于籼稻愈伤组织的诱导,对形态的发生有一定的抑制作用。

为促进愈伤组织再分化,在配制分化培养基时需(填“升高”“保持”或“降低”)2,4-D的浓度。

(2)当籼稻愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,但不能继续出芽,通常在培养基中添加,以促进幼苗形成。

(3)研究中用显微镜可以观察到的现象是 (填下列序号)。

①绿色芽点细胞排列松散②刚融合的籼稻和稗草杂交细胞发生质壁分离③胚状体细胞中有叶绿体④分化的愈伤组织的各细胞的形态大小一致(4)胚乳(3n)由一个精子与两个极核受精发育而成。

第1讲基因工程和细胞工程基础自查明晰考位[纵引横连建网络]提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力[边角扫描全面清]提醒：判断正误并找到课本原话1．基因工程的相关判断(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)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(×)(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(√)(4)用限制性核酸内切酶可以切割烟草花叶病毒的核酸(×)(5)每个重组质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点(√)(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(×)(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(×)(8)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(×)(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是否完全表达(×)(10)动物的生长激素基因转入植物后不能表达(×)2．细胞工程的相关判断(1)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(√)(2)21三体综合征的诊断必须通过分子检测(×)(3)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养(√)(4)去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理(√)(5)乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养(×)(6)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞(×)(7)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性(×)(8)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(×)(9)单克隆抗体技术可用于治疗老年痴呆症(√)(10)细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行(×)考点梳理整合突破整合考点20 基因工程和细胞工程[考点突破固考基]1．理清基因工程3种操作工具的作用与特点限制酶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·coli DNA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.掌握基因工程的操作步骤(1)目的基因的获取途径：方法具体操作直接分离从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取人工合成化学合成已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板反转录法以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成PCR技术扩增目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在热稳定性DNA聚合酶作用下延伸(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建：①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。