高三生物一轮学案(41)

2012届高三生物一轮复习导学案（四十一）选修3 专题1 基因工程第3、4节 基因工程的应用 蛋白质工程的崛起一、考点解读1、通过具体实例掌握基因工程的应用2、知道蛋白质工程二、课前导学1、转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。运用基因工程改良动植物品种，最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。基因工程使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他生物之间的遗传物质相互重组和转移成为可能。2、基因工程和人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治疗方面。基因诊断又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常（如遗传病患者的基因缺陷）或携带病原体（如肝炎病毒）等。3、基因治疗是把健康的外源基因导入病人体内细胞中，使该基因正常表达以弥补缺陷基因的治疗方法。4、转基因生物可能存在食用安全性问题、生态安全性问题等。5、利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物，从而制成生物武器。6、蛋白质工程的基本原理：蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的原先不存在的新蛋白质。基因工程使其中的关键技术，因此，蛋白质工程又称为第二代基因工程。三、考点例析【考点1】基因工程的应用例1、小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。（1）基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的 检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的 被激活，使小鼠细胞发生癌变。（2）通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是 ，杂交子代的基因型是 。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是 。不带B基因个体的概率是 。（3）在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是 ，这一代中具有这种性别的个体基因是 。【考点2】蛋白质工程例2、科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸，改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为 A基因工程 B蛋白质工程 C基因突变 D细胞工程例3、蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是 （ ）A氨基酸结构 B蛋白质空间结构 C肽链结构D、基因结构四、反馈矫正1、右图示一种质粒和人的胰岛素基因，其中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，E1表示某限制性核酸内切酶的酶切位点。现用该种限制性核酸内切酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，不可能出现的是（ ） A B C D2、转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa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、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。3、（2010年江苏）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：（1）一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后，分别含有 个游离的磷酸基团。（2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越 。（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma 切割，原因是 。（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 。（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。4、（2010盐城一调）下图是利用定点突变技术获取人们所需蛋白质的过程示意图。请据图分析回答相关问题：（1）该图示过程体现了 （至少写出两项）等现代生物技术的综合运用。（2）当前基因工程中扩增目的基因常用