高考生物 二轮专题复习 专题九 考点一　基因工程(含PCR技术与应用)

考情解读考点1.基因工程的诞生。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)。3.基因工程的应用。4.蛋白质工程。5.植物组织培养。6.动物细胞培养与体细胞克隆。7.细胞融合与单克隆抗体。8.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础。9.胚胎干细胞的移植。10.胚胎工程的应用。11.转基因生物的安全性。12.生物武器对人类的威胁。13.生物技术中的伦理问题。14.简述生态工程的原理。15.生态工程的实例。考情1.考查题型：多以简答题呈现。2.命题趋势：基因工程几乎每年均有考查，多以基因工程的基本程序为背景，既可单独考查其中相关的生物学原理和注意事项，也常结合细胞工程和胚胎工程进行综合考查。1．(选修3P4～6正文)基因工程的工具包括_____________________________，最常用的载体是________________________________________________________________________。2．(选修3P8～11正文)获取目的基因常用的三种方法：从基因文库中获取目的基因、________________________________及________________________________________。3．(选修3P10正文)PCR技术扩增的过程是：目的基因DNA受热(90～95℃)变性后解链为_________________，_____________与单链相应互补序列结合(55～60℃，即“复性”)，然后在________________________________作用下延伸，如此重复循环。4．(选修3P11正文)________________是基因工程的核心，一个基因表达载体的组成除目的基因外，还必须有________、________及________等。5．(选修3P11正文)标记基因的作用是____________________________________________。6．(选修3P27正文)蛋白质工程是指以______________________及其与____________的关系作为基础，通过________________________，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。7.(选修3P36正文)植物组织培养就是在________________条件下，将____________________，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生________________，最终形成____________。8．(选修3P36正文)进行植物体细胞杂交之前，必须先利用________________去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用________________诱导原生质体融合。9．(选修3P44正文)动物细胞工程常用的技术手段有____________、____________________、动物细胞融合、生产单克隆抗体等。10．(选修3P45正文)人们通常将动物组织经_________________处理后的初次培养称为原代培养，将贴满瓶壁的细胞重新用____________等处理，然后分瓶继续培养称为____________。11．(选修3P47正文)动物细胞核移植是将动物的一个细胞的__________，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。12．(选修3P54正文)单克隆抗体制备过程中涉及两次筛选，第一次是利用特定的________________________，排除未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞，只留下杂交瘤细胞；第二次是________________________，获得足够数量的___________________。13．(选修3P61～63正文)哺乳动物精子的发生是从_________开始的连续过程，卵子的发生自胎儿期即形成初级卵母细胞，排卵前后完成减数第一次分裂，至受精时完成减数第二次分裂。14．(选修3P63正文)当在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到________极体时，表明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志。15．(选修3P64～65正文)_______________________________是阻止多精入卵的两道屏障。16．(选修3P69正文)用____________处理，使实验动物排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。17．(选修3P79正文)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的____________________。要注意将____________均等分割。18．(选修3P80正文)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由______________________中分离出来的一类细胞。19．(选修3P101～105正文)生态工程所遵循的基本原理有________________________、________________、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。考点一基因工程(含PCR技术与应用)1．基因工程的理论基础2．基因工程的3种基本工具3．熟记基因工程的四个操作步骤(1)目的基因的获取途径(2)基因表达载体(重组质粒)的构建(3)将目的基因导入受体细胞(4)目的基因的检测与鉴定4．图解记忆蛋白质工程5．PCR技术原理与条件6．PCR技术的过程1．(2021·全国乙，38)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中要使用多种工具酶，其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。回答下列问题：(1)常用的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，上图中__________________酶切割后的DNA片段可以用E·coliDNA连接酶连接，上图中__________________________切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________________________________________________________________________。(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中______________；质粒DNA分子上有________________________，便于外源DNA的插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是_____________________________________________。(4)表达载体含有启动子，启动子是指_______________________________________________。2．(2022·全国乙，38)新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题：(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT—PCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是________________，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的________________________来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是______________。(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明________________________(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明________________________。(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是______________________________________________________。思维延伸——填充(1)(2019·全国Ⅰ，38节选)在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是______________。在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是______________________________________________________________。(2)(2018·江苏，32节选)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的____________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_______________________________________________________________________________。(3)(2018·海南，31节选)用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜__________(填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的理由是_____________________。(4)(2016·全国Ⅰ，40节选)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到氨苄青霉素抗性基因(Ampr)或四环素抗性基因(Tetr)中会导致相应的基因失活。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述处理后大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________；并且含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞也是不能区分的，其原因是________________________________________________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有__________的固体培养基。(5)(2017·全国Ⅱ，38节选)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是________________________________(答出两点即可)。(6)(2017·全国Ⅰ，38节选)某同学从人的基因组文库中获得了基因A(有内含子)，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_______________________________________。(7)(2017·全国Ⅱ，38节选)若获得的转基因植株(目的基因——几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是______________________________________________________________________________________。(8)(2019·海南，31节选)人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质(Y)，天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性，若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性，具体思路是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组一基因工程1．(2022·四川内江高三模拟预测)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。回答下列问题：(1)该基因工程的目的基因是____________。通常要将目的基因与载体结合，而不是直接导入受体细胞，原因是_______________________________________。(2)步骤①中需要使用的工具酶有________________、________________，步骤②所代表的操作是________________。④过程的早期胚胎能成功移植到代孕母体子宫中的免疫学基础是________________________________________________________________________。(3)与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器具有哪些优点_____________________________________________________________________________________________(答出1点即可)。(4)从上述流程可知，制备膀胱生物反应器涉及胚胎工程，在胚胎工程中所用到的主要技术有__________________________________________________________________(答出2点即可)。2．(2022·内蒙古海拉尔第二中学模拟预测)科研人员利用基因工程技术，从长穗偃麦草中获取抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。图中EcoRⅠ、SacⅠ、HindⅢ和PstⅠ是限制酶切割位点。回答下列问题：(1)基因工程的核心工作是______________________________________________________。(2)该基因工程操作中，先将Fhb7基因与质粒组装，最好选择________________两种限制酶，再组装35S启动子，最好选择________________________两种限制酶。组装后的重组质粒还缺少________________________________________________________________________。(3)利用PCR技术扩增Fhb7基因的前提是________________________________，以便合成引物，引物在温度为__________________条件下结合到互补DNA链上，然后在________________的催化下从引物开始进行互补链的合成。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么这一启示是________________________________________________________