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高三生物一轮复习专题1 基因工程（单元复习）精品学案新人教版选修3【单元知识网络】基因工程的概念：依据、技术、目的“分子手术刀”——限制酶基本工具“分子缝合针”——DNA连接酶“分子运输车”——载体目的基因的获取基因表达载体的构建（核心）基基本操作程序将目的基因导入受体细胞（转化）因目的基因的检测与鉴定工植物基因工程程动物基因工程基因工程的应用基因工程药品的生产基因治疗蛋白质工程：蛋白质工程崛起的缘由、基本原理【单元强化训练】一、选择题1、除了下列哪一项之外，其余的都是基因工程的运载体所必须具备的条件A．能在宿主细胞中复制并保存B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选D．是环形状态的DNA分子【解析】原核细胞如细菌的核DNA也是环状DNA，但不能作运载体，因为它不具备A、B、C三个条件。
【答案】C2、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。
以下有关该基因工程的叙述错误的是( )A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA 分子【解析】采用反转录的方法得到目的基因的过程是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的目的基因。
由于信使RNA中没有与内含子相对应的部分，所以采用反转录的方法得到的目的基因不存在内含子。
基因非编码区对于基因的表达具有调控作用。
植物细胞的全能性很容易得到表达，所以转基因植物培育过程中的受体细胞可以是植物的体细胞。
限制酶具有专一性，只有用同一种限制酶处理才能获得相同的黏性末端，才能够形成重组DNA分子。
【答案】A3、科学家将β－干扰素基因进行定点突变，然后导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β－干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性。
教学资料范本2020高考生物一轮复习课时分层作业四十现代生物科技专题第1课基因工程新人教版选修3-精装版编辑：__________________时间：__________________【精选】20xx最新高考生物一轮复习课时分层作业四十现代生物科技专题第1课基因工程新人教版选修3(30分钟100分)1.(10分)启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，其结构如图所示，据图回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶的作用特点是____________________________.(2)将切割产生的DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，需要用________.(3)若把重组混合物转化给大肠杆菌，为提高转化效率，常用的方法是_______.(4)若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，报告基因能否正常表达？为什么？___________________________________________. (5)若克隆位点插入了启动子序列，且其中不含编码区序列，但报告基因仍不能正常表达，可能的原因是______________________________________.【解析】本题主要考查基因工程的工具和操作方法.(1)限制性核酸内切酶具有酶的专一性，能识别并切割特定的脱氧核苷酸序列.(2)将切割产生的DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，可以用DNA连接酶连接二者之间的黏性末端.(3)Ca2+可以增大细胞壁的通透性，提高转化效率.(4)mRNA中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，则与之相连的报告基因不能编码出正确的氨基酸序列，即不能正常表达.(5)启动子插入克隆位点时有两种插入方向，若插入方向错误，则报告基因不能正常表达.答案：(1)识别并切割特定的脱氧核苷酸序列(2)DNA连接酶(3)用Ca2+处理(4)不能.mRNA中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，则报告基因不能编码出正确的氨基酸序列(5)启动子插入方向不正确2.(10分)苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效.CHS是合成黄酮类化合物的关键酶.有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系.按图示回答：(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为____________________________.这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为________________.这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的________键.(2)图中过程②操作前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其成为________细胞.(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原—抗体杂交技术进行检测的原因是________________________________，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的________含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定.【解析】(1)连接重组质粒需要DNA连接酶，从大肠杆菌中分离出的DNA连接酶称为E·coli DNA连接酶，DNA连接酶作用的对象为磷酸二酯键.(2)Ca2+处理农杆菌，增加膜的通透性，使其成为感受态细胞，利于外源DNA 进入.(3)判断转基因苦荞培育是否成功，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量或细胞中CHS的含量.答案：(1)DNA连接酶E·coli DNA连接酶磷酸二酯(2)感受态(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物黄酮类化合物3.(15分)黑麦草中含有拮抗除草剂草甘膦的基因，该基因编码抗草甘膦酶，从而使草甘膦失去对植物的毒害作用.20xx年8月，中国科学院和北京奥瑞金种业有限公司通过转基因技术获得了抗除草剂草甘膦的玉米新品种.培育新品种过程中用到了PCR技术(如图所示)，请回答下列问题：(1)应从______________(填“cDNA文库”或“基因组文库”)中选取拮抗除草剂草甘膦的基因，体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，其中的物质A为__________.(2)基因工程操作的核心是____________________________.若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做________实验.(3)若实验现象不理想，为提高抗草甘膦酶活性需利用________工程设计和改造抗除草剂草甘膦的________.【解析】(1)拮抗除草剂草甘膦基因属于真核生物的基因，需从cDNA文库中获得.体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，该技术的原理为DNA 双链复制，延伸过程中以DNA每条链为模板，需要引物的加入.(2)基因工程操作的核心是基因表达载体的构建.若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做喷洒草甘膦的实验.(3)若想提高抗草甘膦酶活性需用蛋白质工程设计和改造抗除草剂草甘膦基因.答案：(1)cDNA文库引物(2)基因表达载体的构建喷洒草甘膦(3)蛋白质基因【知识总结】细胞内DNA复制与PCR技术的比较4.(15分)(20xx·石家庄模拟)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽，最终造成害虫死亡，因此Bt基因广泛应用于培育转基因抗虫植物.(1)培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自________的基因组，再通过PCR技术扩增.PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是__________________，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是____________________________________________.(2)限制酶主要是从________中获得，其特点是能够识别DNA分子某种________，并在特定位点切割DNA.(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状.可能的原因是________________________________.(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有________，这样目的基因才能准确表达.【解析】(1)根据题意可知，培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自苏云金芽孢杆菌的基因组，再通过PCR技术扩增.PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是使双链DNA解链为单链，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是在DNA聚合酶作用下进行延伸.(2)限制酶主要是从原核生物(或微生物)中获得，其特点是能够识别DNA分子中某种特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA.(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状.可能的原因是所转的基因未成功导入或导入的基因未能准确表达.(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有启动子和终止子，这样目的基因才能准确表达，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，终止子终止基因的转录.答案：(1)苏云金芽孢杆菌使DNA解链(变性、解旋、受热变性后解链为单链) 在DNA聚合酶作用下进行延伸(Taq酶从引物起始进行互补链的合成) (2)原核生物(或微生物) 特定的核苷酸序列(3)所转的基因未成功导入或导入的基因未能准确表达(4)启动子和终止子5.(10分)(20xx·贵州模拟)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶基因对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率.请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________，该过程需要加入的酶是_________.利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成________.(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是______________________________.和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中________(填“存在的”或“不存在的”)，PCR定点突变技术属于________工程的范畴.(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用____________________法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是__________________________________________.【解析】(1)PCR过程所依据的原理是DNA双链复制，该过程需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶.利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物.(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难.和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴.(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是植物细胞的全能性.答案：(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶) 引物(2)蛋白质空间结构较为复杂，改造困难不存在的蛋白质(3)农杆菌转化植物细胞的全能性6.(10分)(20xx·济南模拟)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________.(2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有的特点是_____________. (3)反转录作用的模板是____________，产物是__________.若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术.(4)基因工程中除质粒外，________和______也可作为载体.(5)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______________________________________________.【解析】(1)当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端.(2)为使载体与目的基因相连，不同的限制性核酸内切酶应该切出相同的黏性末端.(3)反转录是指以RNA为模板在逆转录酶的作用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应).(4)基因工程中可以作为载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等.(5)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，只能通过Ca2+处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)才能作为受体细胞.答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(3)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR(4)λ噬菌体的衍生物动植物病毒(5)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱【延伸探究】(1)若把平末端连接起来，应该选用什么酶？提示：T4DNA连接酶.(2)切割载体和目的基因的酶是不是必须选择同一种酶，原因是什么？提示：不是.只要两种酶切割产生的末端相同即可.1.(15分)(20xx·江苏高考节选)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注.请回答下列问题：(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______________________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒.为了扩增重组质粒，需将其转入处于______________态的大肠杆菌.(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中________________________.(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为____________，对于该部位，这两种酶____________________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开. 【解题指南】解答本题需要注意两方面：(1)从表格中分析各种限制酶的识别序列和切割位点.(2)构建重组质粒时选择的限制酶不能将质粒上的标记基因全部破坏.【解析】(1)从图2中看出，目的基因的两侧含有4种限制酶的切点，但是质粒的两个标记基因中都含有BamHⅠ的切点，因此不能用BamHⅠ切割质粒，只能用BclⅠ和HindⅢ限制酶来切割目的基因和质粒.酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒.如果将重组质粒转入大肠杆菌，需要先用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态.(2)重组质粒中只含有四环素抗性基因这一个标记基因，为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素，凡是能在平板上长出的菌落，就是含有重组质粒的大肠杆菌.如果用PCR扩增目的基因，所用的引物为图2中引物甲和引物丙，因为这两个引物与模板链结合后能完成目的基因的复制.(3)BamHⅠ酶切的DNA末端是，BclⅠ酶切的DNA末端是，那么连接后连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位，这两种酶都不能切开，因为连接以后的碱基序列中没有BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ能识别的酶切位点.答案：(1)BclⅠ和HindⅢ(DNA)连接感受(2)四环素引物甲和引物丙(3)都不能2.(15分)为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种.(1)外源基因导入受体细胞，常用的载体有_________________.(2)欲获取转运肽基因，所需三种限制酶(Cla Ⅰ、Sac Ⅰ、Xba Ⅰ)的切点如图甲所示.用________和________处理酶D基因和转运肽基因后，可得到________端与________端(填图中字母)相连的融合基因.(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建________________并导入农杆菌中.将获得的农杆菌接种在含____________的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液.(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______________，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过________技术，可培育成转基因油菜植株.【解析】(1)外源基因导入受体细胞，目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等.(2)由题图知，切割酶D基因与转运肽基因的限制酶中相同的为ClaⅠ，因此对两种基因处理时用ClaⅠ切割，然后用DNA连接酶进行连接，继而可得到A、D 端相连的融合基因.(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建基因表达载体(即重组质粒)并导入农杆菌中.将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的浸染液.(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞.该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株.答案：(1)质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒(2)ClaⅠDNA连接酶 A D(3)基因表达载体(或“重组质粒”) 四环素(4)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞植物组织培养11 / 11。
2021年高考生物一轮总复习专题1 基因工程课时作业新人教版选修3一、选择题(每小题5分，共60分)1．下列关于基因工程的叙述，正确的是( )A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性内切酶处理运载体DNAD．为育成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解析：本题考查了基因工程的操作工具。
基因工程是按照人们的愿望，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。
在实际操作中一般用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的黏性末端；不仅仅只有受精卵可以作为受体细胞，其他的体细胞也可充当受体细胞；目的基因是符合人们需要的基因，基因工程经常以抗生素的抗性基因作为标记基因。
答案：B2．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( )A．限制酶和DNA连接酶B．限制酶和水解酶C．限制酶和运载体D．DNA连接酶和运载体解析：基因工程中的操作工具有3种，即“分子手术刀”、“分子缝合针”、“分子运输车”。
在基因工程操作过程中，利用限制性核酸内切酶将DNA分子切开获取目的基因，同时用同一种限制性核酸内切酶将运载体切开，获得和目的基因相同的黏性末端；再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。
综合所给选项可知，A项正确。
答案：A3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是( )A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性内切酶可从原核生物中提取解析：本题考查基因工程的操作工具——限制性核酸内切酶的作用和来源。
限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且在特定的切点将磷酸二酯键断开；酶的活性是受温度、酸碱度等的影响。
(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题5分，共35分)1．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA 聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )。
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③②解析①是将一个DNA切成互补的两个黏性末端，由限制性核酸内切酶发挥作用；DNA聚合酶是在DNA复制时发挥作用的(④是DNA复制)；DNA连接酶是将两个DNA片段连接在一起(②)；解旋酶是将DNA分子双链解成两条互补的单链(③)。
答案 C2．下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。
卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下列叙述正确的是( )。
A．构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C．卡那霉素抗性基因(kan r)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传解析质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性核酸内切酶切割，用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性核酸内切酶的切割位点；抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。
答案 A3．(2012·广雅中学模拟)以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。
据图分析，下列说法正确的是( )。
A．催化①过程的酶是RNA聚合酶B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温D．如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%命题立意本题考查逆转录和PCR技术及识图、析图、综合运用知识的能力，难度中等。
解析由题意可知，①②③④⑤分别表示逆转录、DNA的复制、DNA、引物结合到单链DNA 及互补链的合成。
选修3 现代生物科技专题第1讲 基因工程考点一| 基因工程的基本工具1．基因工程的概念及优点(1)概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)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：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(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：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并切开特定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(3)载体①——质粒常用载体有特殊的标记基因有一个至多个限制酶切割位点 ②其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
(1)切割目的基因和载体时用同一种限制酶的目的是产生相同的黏性末端。
(2)将一个基因从DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。
1．限制酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CCAGG 以A 为轴，两侧碱基互补对称。
(2)切割后末端的种类2．限制酶和DNA连接酶的关系(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的原因是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。
(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体的作用(1)目的①目的基因稳定存在且数量可扩大。
②可携带多个或多种外源基因。
③便于重组DNA的鉴定和选择。
(2)作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。
(3)利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
视角 1 结合基因工程的过程考查三种操作工具1．(2016·全国丙卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ和Sau3A Ⅰ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
高考生物一轮复习第一讲基因工程课时跟踪检测新人教版选修3(限时：20分钟满分：60分)一、选择题(每小题6分，共30分)1．在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。
下列有关限制性核酸内切酶的叙述错误的是( )A．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B．限制性核酸内切酶的活性受温度和pH等因素的影响C．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取D．限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA解析：限制性核酸内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。
酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。
限制性核酸内切酶可以在原核生物中提取。
答案：D2．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。
他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。
以下与此有关的叙述中，正确的是( )A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异解析：“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。
动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。
转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。
答案：D3．(2011·宣武模拟)以下有关蛋白质工程的叙述，不．正确的是( )A．蛋白质工程发展的基础是基因工程B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现D．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质解析：蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制造新的蛋白质。
第1讲基因工程选考内容选修31．转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。
请回答：(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________，对________进行切割。
(2)培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有________，作为标记基因。
(3)香蕉组织细胞具有__________________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。
图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的________。
答案(1)PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒(2)抗卡那霉素基因(3)全能性脱分化、再分化解析本题主要考查了基因工程及植物组织培养的相关内容。
(1)在构建表达载体时，要用相同的限制酶切割外源基因与运载体，以获得相同的末端，从而将两者相连。
在选择限制酶时，两者都有此切割位点，且不能将目的基因破坏，故只能选择PstⅠ、EcoRⅠ位点。
(2)培养液中的卡那霉素抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，故要想培养香蕉愈伤组织，必须细胞中含有抗卡那霉素基因。
所以能在此培养基上生长的细胞，都是具有抗卡那霉素基因，即具有表达载体A，具有目的基因，从而作出筛选。
(3)植物组织培养原理为植物细胞的全能性。
其过程要经历脱分化与再分化2．人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。
已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图。
请回答：(1)过程①代表的是________________________________________________________________________。
(2)过程②构建A基因表达载体时，必须使用________和________两种工具酶。
(3)过程③采用的实验技术是________，获得的X是________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。
对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒与已知病毒进行________比较；或用图中的________进行特异性结合检测。
答案(1)逆(反)转录(2)限制性核酸内切酶(限制性内切酶、限制酶) DNA连接酶(注：两空顺序可颠倒)(3)细胞融合杂交瘤细胞(4)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的单克隆抗体3．(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。
利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的____________，然后改变植酸酶的______________，从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率。
将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是______________。
请简述获得转基因植株的完整过程。
(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过__________________________转入猪的受精卵中。
该受精卵培养至一定时期可通过____________________________移植方法，从而一次得到多个转基因猪个体。
(4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？________________________________________________________________________。
答案(1)空间结构氨基酸序列(2)农杆菌转化法外源植酸酶基因—农杆菌—大豆细胞—大豆植株再生—鉴定(3)显微注射法胚胎分割(4)减少环境中磷的污染，但该基因可能扩散到环境中。
解析本题考查了基因工程，蛋白质工程，胚胎工程，生态工程的基本技术，并且深入考察基础知识，对蛋白质改造时，首先要知道蛋白质的结构有氨基酸序列构成的一级结构和折叠组装成的空间结构。
转基因技术有四个基本步骤，经常采用农杆菌转入法，因为农杆菌容易侵染植物细胞，重组质粒被导入受体细胞时，经常用到显微注射法，而胚胎分割移植能快速繁育优良种畜，基因工程能够使个体表现出人们所需要的性状，减少环境中磷的污染，但可能会随个体的杂交扩散到环境中去，造成基因污染。
4．为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。
我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的________处，DNA连接酶作用于________处。
(填“a”或“b”)(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和________法。
(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用________技术，该技术的核心是______和______。
(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要用________方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
答案(1)a a (2)基因枪(花粉管通道)(3)植物组织培养脱分化(去分化) 再分化(4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)解析限制酶可水解DNA分子中特定位点两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，DNA连接酶可催化两个脱氧核苷酸分子之间磷酸二酯键的形成；运用农杆菌转化法、基因枪法或花粉管通道法将目的基因导入受体细胞之后，还需利用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株。
5．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。
请回答下列问题：(1)要获得该抗病基因，可采用__________、__________等方法。
为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是__________。
(2)要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。
假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( )(3)切割完成后，采用__________将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为__________。
(4)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去__________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中__________出抗病的棉花。
(5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( )A．淀粉B．脂类C．蛋白质D．核酸(6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。
答案(1)从细胞中分离化学方法人工合成Ti质粒(2)限制性内切酶(限制酶) A (3)DNA连接酶重组DNA (4)感染全能筛选(选择) (5)C (6)抗病性状解析基因工程有四步曲，解答本题时就紧扣这四步曲。
获得抗病毒基因常用的方法是从细胞中直接分离目的基因或根据mRNA碱基顺序和蛋白质的氨基酸序列人工合成目的基因；在基因工程中，常用的运载体是质粒；可以先用限制性内切酶把目的基因和运载体切出相同的黏性末端；再用DNA连接酶将运载体和目的基因连接起来，构成重组DNA分子；用导入重组DNA分子的农杆菌感染棉花细胞，并用组织培养的方法把这样的棉花细胞培育成个体，从中筛选出有抗病性状的棉花；最后进行鉴定，可把普通棉和抗虫棉在同等条件下让害虫吞食，观察其效果即可。
6．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：(1)A过程需要的酶有________________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是______________________________________________________________________。
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入__________________________。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用______________________________________________________________作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素型培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占________%。
答案(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因(5)①非转基因植株②3∶1③100解析A过程为目的基因与运载体相结合的过程，需要同一种限制性核酸内切酶和DNA连接酶；B过程为目的基因导入受体细胞过程，目的基因是否导入受体细胞需检测标记基因，在培养过程中，质粒能进行复制并能稳定保存；C过程加入卡那霉素对含卡那霉素抗性基因的细胞进行选择；D过程用含放射性同位素标记的抗虫基因做探针检验植株中是否含有抗虫基因；转基因植株相当于杂合子，与非转基因植株杂交，后代两种性状比例为1∶1，转基因植株自交，后代比例为3∶1 ，花药中含抗卡那霉素基因和不含抗卡那霉素基因的比例虽然为1∶1，但在卡那霉素的选择下，后代均为抗卡那霉素的植株。
7．就PCR技术回答有关问题：(1)PCR技术已经走入人们的生活，例如亲子鉴定、刑侦破案等都用到。
PCR技术的基础知识是DNA复制，辨认细胞内DNA复制的示意图，请指出1、2、3、4代表的物质：1．________2.________3.________4.________(2)比较PCR技术和答案(1)RNA引物DNA(2)解析(1)PCR(2)通过比较的方法，分析PCR技术和DNA复制的不同。
8．(2010·中山)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：(1)在基因工程中，A→B为____________技术，利用的原理是__________，其中①为__________过程。
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程，其中③用到的生物技术主要有动物细胞培养和____________，在动物细胞培养过程中，需让培养液中含有一定量的CO2，其主要作用是____________。
(3)B→D为抗虫棉的培育过程，其中④过程常用的方法是____________，要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程：____________________________。
