浙科版高考生物一轮复习命题热点突破9新情境下基因工程的综合应用课件

命题热点突破(九)新情境下基因工程的综合应用考情分析试题来源题型分值试题呈现形式考查知识核心素养难易程度2023浙江6月选考T19选择题2分文字和示意图基因结构和PCR扩增等生命观念和科学探究难2023浙江6月选考T23非选择题14分文字基因工程的基本操作等科学探究难方法指导真题研析典例1(2023浙江6月选考)某研究小组利用转基因技术,将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只,交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型,设计了引物1和引物2用于PCR扩增,PCR产物电泳结果如图乙所示。甲乙下列叙述正确的是(

)A.Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达B.翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白C.2号条带的小鼠是野生型,4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子D.若用引物1和引物3进行PCR,能更好地区分杂合子和纯合子B思路分析

分析图甲可知,启动子在上游,GFP基因整合在Gata3基因的下游,启动子启动转录后,可以使GFP基因转录,Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达,A项错误;因启动子在左侧,转录的方向向右,合成的mRNA从左向右为5'→3',刚好是翻译的方向,所以翻译时先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白,B项正确;整合GFP基因后,核酸片段变长,2号个体只有大片段,所以是Gata3-GFP基因纯合子,4号个体只有小片段,是野生型,C项错误;用引物1和引物3进行PCR扩增,只能扩增出Gata3-GFP基因,无法区分杂合子和纯合子,D项错误。失分陷阱

(1)不理解启动子的作用而错选A。(2)不会判断转录和翻译的方向而无法确定选项B的正误。(3)不理解图乙条带产生的原因而无法排除C、D选项。[解题技巧](1)结合图甲明确基因插入的位置,明确启动子位置、转录的方向。(2)结合图乙,联系图甲插入基因后核酸片段长度的变化,推出2号和4号个体。典例2(2023浙江6月选考)赖氨酸是人体不能合成的必需氨基酸,而人类主要食物中的赖氨酸含量很低,利用生物技术可提高食物中赖氨酸含量。回答下列问题。(1)植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平,这种调节方式属于

。根据这种调节方式,在培养基中添加

,用于筛选经人工诱变的植物悬浮细胞,可得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体,通过培养获得再生植株。

负反馈调节过量的赖氨酸类似物(2)随着转基因技术与动物细胞工程结合和发展,2011年我国首次利用转基因和体细胞核移植技术成功培育了高产赖氨酸转基因克隆奶牛。其基本流程为:①构建乳腺专一表达载体。随着测序技术的发展,为获取富含赖氨酸的酪蛋白基因(目的基因),可通过检索

获取其编码序列,用化学合成法制备得到。再将获得的目的基因与含有乳腺特异性启动子的相应载体连接,构建出乳腺专一表达载体。

②表达载体转入牛胚胎成纤维细胞(BEF)。将表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,与BEF膜发生

,表达载体最终进入细胞核,发生转化。

基因数据库融合③核移植。将转基因的BEF作为核供体细胞,从牛卵巢获取卵母细胞,经体外培养及去核后作为

。将两种细胞进行电融合,电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了

重组细胞发育的作用。

④重组细胞的体外培养及胚胎移植。重组细胞体外培养至

,植入代孕母牛子宫角,直至小牛出生。

核受体细胞激活早期囊胚阶段⑤检测。DNA水平检测:利用PCR技术,以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,以

为阳性对照,检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。RNA水平检测:从非转基因牛乳汁中的脱落细胞、转基因牛乳汁中的脱落细胞和转基因牛耳组织细胞,提取总RNA,对总RNA进行

处理,以去除DNA污染,再经逆转录形成cDNA,并以此为

,利用特定引物扩增目的基因片段。结果显示目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是什么?由于构建的是乳腺专一表达载体,因此目的基因只会在转基因牛泌乳期的乳腺细胞中进行转录和翻译,而在其他细胞中不进行转录和翻译转基因的BEFDNA酶模板思路分析

(1)负反馈调节是指在一个系统中,系统工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,并且使系统工作的效果减弱或受到限制,有助于系统保持稳定。植物细胞合成的赖氨酸达到一定浓度时,能抑制合成过程中两种关键酶的活性,导致赖氨酸含量维持在一定浓度水平,这种调节方式属于负反馈调节。如果想得到抗赖氨酸类似物的细胞突变体可在培养基中添加过量的赖氨酸类似物。(2)①从基因数据库中获取目的基因:根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物,以及基因的表达产物蛋白质等特性从基因数据库中获取目的基因。②表达载体包裹到磷脂等构成的脂质体内,根据细胞膜成分,其与BEF膜发生融合。③去核的卵母细胞作为核受体细胞,其处于减数第二次分裂中期,因为卵母细胞中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。电融合的作用除了促进细胞融合,同时起到了激活重组细胞发育的作用。④胚胎发育到适宜阶段可取出向受体移植。将重组细胞体外培养到早期囊胚阶段,植入代孕母牛子宫角,直至小牛出生。⑤本实验以非转基因牛耳组织细胞作为阴性对照,为了检测到转基因牛耳组织细胞中存在目的基因。应该以确定含有目的基因的转基因的BEF为阳性对照。为了除去DNA污染,可以使用DNA酶使其水解。经逆转录形成cDNA,并以此为PCR的模板进行扩增。目的基因在转基因牛乳汁中的脱落细胞内表达,而不在牛耳组织细胞内表达,原因是构建的是乳腺专一表达载体,目的基因只会在转基因牛泌乳期的乳腺细胞中进行转录和翻译,而在其他细胞中不进行转录和翻译。失分陷阱

(1)教材内容没有记牢,出现非生物专业术语而不得分,如“融合”写为“细胞融合”“胞吞”,“DNA酶”写为“DNA分解酶”“DNA裂解酶”