高中生物复习精讲精练 基因工程的原理和技术

用心 爱心 专心 1 课题课题 8080 基因工程的原理和技术 基因工程的原理和技术 课标要求 了解基因工程的基本原理 描述重组 DNA 技术的基本步骤 考向瞭望 基因工程原理及基本操作程序 知识梳理 一 获得目的基因 一 从自然界已有的物种中分离出来 如可从基因文库中获取 二 人工合成目的基因 常用的方法为化学合成法 三 利用聚合酶链式反应 PCR 技术扩增目的基因 通过PCR 技术可对已获取的目的基因进行扩增 以获取大量的目的基因 二 形成重组 DNA 分子 如右上图 三 将重组 DNA 分子导入受体细胞 生物种 类 植物细胞动物细胞微生物细胞 常用方 法 农杆菌转化法显微注射技术Ca2 处理法 受体细 胞 体细胞受精卵原核细胞 转化过 程 将目的基因插入 Ti 质粒的 T DNA 上 农杆菌 导入 植物细胞 整合到受体细 胞 的 DNA 表达 将含有目的基因的表达 载 体提纯 取卵 受精卵 显微注射 受精卵发 育 获得具有新性状的动 物 Ca2 处理细胞 微生物 细 胞壁的通透性增加 重 组 质粒与感受态细胞混合 感受态细胞吸收 DNA 分 子 四 筛选含有目的基因的受体细胞 一 原理 质粒上有抗生素的抗性基因 二 方法 利用选择培养基筛选 三 举例 五 目的基因的表达 一 场所 含重组 DNA 分子的受体细胞中 二 标志 表现 目的基因 所控制的性状 基础训练 1 在培育转基因植物的研究中 卡那霉素抗性基因 kanr 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 如图为获得抗虫棉的技术流程 请据图回答 1 A 过程是基因工程操作步骤中的形 成重组 DNA 分子过程 2 B 过程及其结果体现了质粒作为载 体必须具备的两个条件是具有标记基因 能 在宿主细胞中复制并稳定保存 3 C 过程的培养基除含有必要营养物质 琼脂和激素外 还必须加入卡那霉素 在此 用心 爱心 专心 2 过程中 培养基的成分和物理性质都会对器官的发生有一定影响 但起决定作用的是植物激 素 生长素和细胞分裂素的配比 4 若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上做离体培养 则获得的再生植株群 体中抗卡那霉素型植株占100 5 有人担心转基因生物会对生态系统的稳定性造成破坏 请你结合抗虫棉的培育成 功来说明转基因植物的种植有利于环境保护的理由 种植抗虫植物 可以大大减少农药的使 用量 减轻环境污染 2 在受体细胞中能检测出目的基因是因为 C A 质粒与目的基因重组后能够复制B 目的基因上具有标记 C 质粒上具有某些标记基因D 以上都不正确 3 1976 年 美国的 H Boyer 教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌 并获得表达 这是人类第一次获得的转基因生物 此文中的表达是指该基因在大肠杆菌中 B A 能进行 DNA 复制B 能进行转录和翻译 C 能控制合成生长抑制素释放因子D 能合成人的生长激素 高考模拟 4 2007 海南生物 19 已知 SARS 是 由一种 RNA 病毒感染所引起的疾病 SARS 病毒表面的 S 蛋白是主要的病毒抗原 在 SARS 病人康复后的血清中有抗 S 蛋白的特 异性抗体 某研究小组为了研制预防 SARS 病毒的疫苗 开展了前期研究工作 其简要的操 作流程如下 1 实验步骤 所代表的反应过程是逆转录 2 步骤 构建重组 DNA 分子 A 和重组 DNA 分子 B 必须使用限制性核酸内切酶和DNA 连接酶 后者的作用是将限制性核酸内切酶切割的载体和S 蛋白基因连接起来 3 如果省略步骤 而将大量扩增的 S 蛋白基因直接导入大肠杆菌 一般情况下 不 能得到表达的 S 蛋白 其原因是 S 蛋白基因在大肠杆菌中不能复制 也不能合成 S 蛋白基因 的 mRNA 4 为了检验步骤 所表达的 S 蛋白是否与病毒 S 蛋白有相同的免疫反应特性 可用 大肠杆菌中表达的 S 蛋白与SARS 康复病人血清进行抗原 抗体特异性反应实验 从而得出 结论 5 步骤 和 的结果相比 原核细胞表达的 S 蛋白与真核细胞表达的 S 蛋白的氨基 酸序列相同 相同 不同 根本原因是表达蛋白质所用的基因相同 5 2007 江苏生物 42B 很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有 毒的蛋白质 当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因 抗虫基因 转移到农作物中 以降 低昆虫对农作物造成的危害 20 世纪 90 年代 美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗 虫玉米新品种 下图为这一转基因玉米的主要 培育过程 1 获得特定目的基因的途径除了从该细 菌中直接分离抗虫基因外 还可以人工合成 将目的基因与运载体结合时必须用同种限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 在基因工程中 常 用的运载体有质粒 或动植物病毒或噬菌体等 等 而作为运载体必须具备相应的条件 例 如应具