2023届高三生物第一轮复习教学一体案(选修3)-基因工程

选修模块川现代生物科技专题

专题1基因工程一一第一课时

一、学问提纲：

考点一：基因工程的概念及基本工具

1、基因工程的概念：是指依据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术,给予生物

以新的遗传特性,创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设

计和施工的，又叫做DNA重组技术。

a、操作环境：体外；操作水平：分子水平

b、优点：与杂交育种相比是克服了远缘杂交不亲和的障碍：与诱变育种相比是定向改造生物的性状。

c、原理：基因重组

d、本质：甲（供体：供应目的基因）_妗乙（受体：表达目的基因），即基因未变，合成蛋白质未变，只

是合成场所的转移。

2、操作基本工具：

（1）“分子手术刀“一一限制性核酸内切酶（限制酶）

a、来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。化学本质：蛋白质。作用：催化作用，

b、功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘酸之间

的磷酸二酯键（切割的化学键）断开,因此具有专二性。

c、结果：经限制酶切割产生的DNA片殁末端通常有两种形式：黏性末端和平末端.

注：限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸。

（2）“分子缝合针”一一DNA连接战

a、两种DNA连接酶（E-coliDNA连接酶和「DMA连接酶）的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区分：E*coliDNA连接酶来源于工噬菌体，只能将双链DNA片段互补的致魅墙之间的磷酸二酯键连接

起来：而T’DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低.

b、与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合前（须要模板）只能将单个核昔酸加到已有的核甘酸片段的末端。

DNA连接酶（不须要模板）是连接两个DNA片段的末端。共同点（实质）：形成磷酸二酯键。

（3）“分子运输车”一一运载体

a、载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存.

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入.

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择、

b、最常用的载体是质拴，它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制实力的双

链小型坯按DNA分子（不是细胞器）。它既可在自身细胞、受体细胞内，也可在体外进行自我复制。

c、其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒

d、作用：将目的基因导入受体细胞。

注：其正被用作载体的质粒，都是在自然质粒的基础上进行过人工改造的。

考点二：基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获得

1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因（主要有抗性基因、优质基因、药物基因、毒物降解基因、酶基因

等）、具有调控作用的因子。

2.原核基因实行干脆分别获得:可从自然界中已有的物种中分别出来，如从基因组文库或cDNA文库中获得。

（注：基因文库不是「脆保管相应基因，而是保存受体菌，在受体菌中含有相应的目的基因。）

真核基因是实行人工合成。人工合成日的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

3.PCR技术扩增目的基因（在生物体外:PCR扩增仪）

（1）原理：DNA双链复制;原料：四种游离的脱氧核苛酸：条件：模板、原料、酶、引物、ATP

（2）过程：第•步变性:加热至90〜95CDNA解链（不须要解旋酣）：其次步复性或退火:冷却到55〜60℃,

引物（两种DNA引物，留意区分在生物体内DNA复制时为RNA引物）结合到互补DNA链；第三步延长:加热

至70〜75℃,热稳定DNA聚合酶（TaQ酶）从引物起始互补链的合成.

（3）结果:在短时间内形成大量的DNA片段（2n）o

其次步；基因表达载体的构建（最核心步骤，在体外进行）

1.目的：使日的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使口的基因能够表达和发挥作用、

2.组成：目的基因目启动子+终止子+标记基因

（1）启动子：是一段有特别结构的DNA片段,位于基因的首端.是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动

基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。（启动子#起始密码子）

（2）终止子：也是一段有特别结构的DNA片段，位于基因的尾端。（终止子中终止密码子）

（3）标记基因的作用：利于目的基因的鉴定和筛选。常用的标记基因是抗生素基因,

第三步：将目的基因导入受体细胞（不涉及碱基互补配对）

1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采纳最多的方法是农杆菌转化法（感染双了叶植物和裸子植物，见教材P12图1

11）＞其次还有基因枪法（单子叶植物常用）和花粉管通道法（我国的转基

因抗虫棉）等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术,此方法的受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的缘由是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，

最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用工^二处理细胞，使其

成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细

胞混合，在肯定的温度下促进感受态细胞汲取DNA分子，完成转化过程。

3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采纳DNA分子杂交技术.

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采纳用标记的目的基因作探针与mRNA杂交.

3.最终检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原一

抗体杂交。

4有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状，须要做抗虫或抗病的接种

试验，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。

二、默写提纲（略）

三、典例剖析：

下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程，请据图回答下列有关问题：

（I）图中①步骤在基因工程中称为。需用到的两种工具酶分别是

和。

（2）质粒上的两种抗性基因称为_______基因，其作用是o

（3）图中的重组质粒在组成上除了目的基因外，还必需有、和o

（4）为使图中②过程更易进行，可用处理大肠杆菌。

（5）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA,把目的基因播入Ti质粒的T-DNA,是利用T-DNA打转

移至受体细胞并且整合到的特点。

（6）若限制酶I的识别序列和切点是一一1GATC-,限制酶H识别序列和切点是一GIGATCC—,那么在①

过程中，应用限制酶切割质粒，用限制酶切割抗虫基因。

（7）将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有的培育基上，若能够生长说明已导入了一般质粒或

重组质粒，反之则说明没有导入。

<8）在抗虫棉培育过程中，将目的基因导入棉花受体细胞采纳最多的方法是o

（9）④过程中的受体细胞假如采纳愈伤组织细胞，与采纳根细胞相比较，其优点是：■

（10）⑤过程所用的现代生物技术称为,从遗传学角度来看，依据细胞通过⑤过程，

能形成棉植株的根本缘由是根细胞具有O

（11）要确定抗虫基因导入后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和检定工作，则在个体水平上的鉴定过

程可简述为：0

经筛选分析，该植株细胞中含有一个携带抗虫基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，该

转基因植株自交产生的Fi代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的o

四、巩固训练：

1.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是（）

供体剪刀针线运载体受体

A质粒限制性内切酎DNA连接酹供应目的基因的生物大肠杆菌等

供应目的基限制性内

EDNA连接酶质粒大肠杆菌等

因的生物切胸

供应目的基

C限制性内切酶DNA连接的质粒大肠杆菌等

因的生物

限制性内

D大肠杆菌等DNA连接酶供应目的基因的生物质粒

切酶

2.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列

属于目的基因检测和鉴定的是（）

①检测受体细胞是否有目的基因②检测受体细胞是否有致病基因③检测目的基因是否转录信使RNA④检

测目H勺基因是否翻译蛋白质

A.®®®B.®@®C.®®®D.®@@

3.稻学家已经能够通过基因工程的方法，能使番茄果肉细胞中含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述

错误的是（）

A.采纳反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子

B.用同种限制酶处理质粒和含目的基因的DNA,可产生相同的黏性末端而形成重组DNA分子

C.番笳的叶肉细胞可作为受体细胞

D.启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达是不行缺少的

4.有关基因工程的叙述正确的是（）

A.限制酶只在获得目的基因时才用B.重组质粒的形成是在细胞内完成的

C.质粒都可以作为运载体D.蛋白质的氨基酸排列依次可以为合成目的基因供应线索

5.多聚的链式反应（PCR）是一种体外快速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经验下述三十多次循环：95℃

下使模板DNA变性、解链一55℃下更性（引物与DNA模板链结合）-72℃下引物链延长（形成新的脱氧核首

酸链%下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（）

A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋的实现

B.复性过程中两种DNA引物分别与D5A模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成

C.延长过程中须要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种核糖核甘酸

D.PCR与细胞内DNA复制相比所须要酶的最适温度较高

6.彼刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了变更。检测这种碱基序列变更必需运用的酶

是()

A.解旋酶B.DNA连接酶C限制性内切酶D.RNA聚合的

7.已知某种限制性内切触在一线性DM分子上有3个前切位点，如图中箭头

所指，假如该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、

c、d四种不同长度的D"片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA

分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该醉切后，这些线性DMA分子最多能产生长度不

同的DNA片段种类数是)

A.3B.4C.9D.12

8.对基因表达我体构建的一些说法，不正确的是（)

A.须要限制酶和DNA连接酶参加B.基因表达载体中含有启动子和内含子

C.通常用抗生素基因作为标记基因D.基因表达我体的构建是基因工程的核心

9.（多选）用某人的胰岛素基因制成的DNA探针,检测下列物质，能形成杂交分子的是（)

A.该人胰岛A细胞中的DNAB.该人胰岛B细胞的mRNA

C.该人胰岛A细胞的mR\AD.该人片细胞的DNA

*述,正确的是t

10.（多选）下列关于基因工程的

A.目的基因和受体细胞均加明（入&例或做什响I-

B.限制性核酸内切酶和DNA专接醯时两类常用户工具施力

人胰岛素原基因在大肠杆怖中表出的胰岛素除无生物活共

C.

D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组D*夕解哨虢出端|的基因的表达

12.下图为转基因抗病香蕉的地LBNA而制册限蝴的PstI、Smal、EcoRI、Apal等四种限制酶的识

别序列及切割位点见下表"请据图回答下列问题:

PstI

香

蕉

农

驾

组

杆

织

菌

块

含抗病基因的DNA

限制酶Apa1EcoRIPstISmaI

1111

识别序列和切AGCTGAATTCCTGCAGCCOSGG

TCGACTTAAGGAOSTCGGGCO：

割位点tttt

<D图中①②表示组织培育过程中香蕉组织细胞的。利用组织培育技术将导入抗病基因的

香蕉组织细胞培育成植株，证明白香蕉组织细胞具有o

（2）形成重组质粒A时，应选用限制蜘,对进行切割。

（3）一个质粒被限制酶EcoRI、PstkSma1同时切割后可得到个DNA片段,个黏性末端。

（4）培行基中的获干育毒素会抑制香焦愈伤组织细胞的生长，欲利用该培内基筛选已导入抗病基因的香蕉

细胞，应使重组质粒A中含有基因。

专题1基因工程一一其次课时

一、学问提纲：

考点三：基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

a、培育抗虫作物的优点：削减环境污染、降低生产成本。

b、抗虫植物只是抗虫，但不能抗病毒、细菌、真菌等。

c、抗虫棉的Bt毒蛋白基因（目的基因）来自苏云金芽胞杆菌。

2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。

a、动物乳腺生物反应器：利用转基因动物的乳汁来获得所须要的药品（抗凝血陶、血清白蛋白、生长激素、

a-抗腴蛋白酹）。其优点是产量高、质量好、成本低、可干脆服用，但受性别（只能早）和年龄（哺乳期）

限制。

b、动物膀胱生物反应器：从转基因动物的尿液中提取药用蛋白，不受性别和年龄限制。

c、动物反应器与工程菌生产的药用蛋白区分：前者与自然蛋白质完全相同，而后者由于缺少内质网、高尔

基体等细胞器，合成的蛋白质可能不存在生物活性。

d、动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，而不是为了产生体型巨大的个体。

3.基因治疗：把正常的外源基因导入痛人体内，使该基因表达产物发挥作用。

a、原理：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法

b、成果：将腺昔酸脱级酶基因转入患者的淋巴细胞，再将这种淋巴细胞转入患者体内而获得免疫实力。

c、途径：体外基因治疗和体内基因冶疗（两种方法目前都还处于初期临床试验阶段）

d、基因治疗的过程（以镰刀形细胞贫血症的治疗为例）

步骤过程

获得正常的血红蛋白基因用限制性核酸内切酶从人的DNA分子中切取血红蛋白基因

形成重组我体用同一•种限制性核酸内切的在载体DNA上切开一个切口，用DNA连接的

将正常血红蛋白基因连接在载体DXA上，形成重组载体

审组载体的转化与筛选将携带正常血红蛋白基因的重:组载体导入患者的造血干细胞中，并将重：

组载体插入到染色体。用选择培育基筛选出含重组质粒的造血干细胞。

将含正常血红蛋白基因的造血将携带正常血红蛋白基因的造血卜细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞

干细胞回输给患者骨髓产生含正常血红蛋白的红细胞，以根治镰刀形细胞贫血症

e、基因冶疗与基因检测的区分：后者是制作相应探针，利用DNA分子杂交原理.快速精确检测人类某种遗

传病,（DNA探针制作三要求：①标记一一同位素或荧光；②单链；③序列与待测基因相同。）

注：青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程生产的。

原核生物的基因（如抗虫基因）可作为真核生物（棉花）的目的基因。

考点四：转基因生物的平安性

1、转基因生物与食物平安

①反方：反对“实脑性等同”（指在转基因农作物中只要某些重要成分没有变更,就可以认为与自然品和i'没

有差别”，不必再进行平安性检测。）、担忧出现滞后效应、出现新的过敏源、养分成分变更等。

②正方：支持“实质性等同”、有平安性评价、科学家负责的看法、无实例无证据说明没有问题（举证解除

法）等。

2、转基因生物与生物平安一一对生物多样性的影响

①反方：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵的外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有

可能造成“基因污染”等。

②正方：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限等。

3、转基因生物与环境平安一一对生态系统稳定性的影响

①反方：打破自然物种原有界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

等。

②加方：不变更生物原有的分类地位、削减农药运用、爱护农田土壤环境等。

注：龄基因生物存在平安性的缘由：

a、目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限；

b、目的基因往往是异种生物的基因：

c、外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。

考点五：蛋白质工程（其次代基因工程）

1、概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合

成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质,以满意人类的生产和生活的需求。

2、实质，改造基因，从而定向改造或生产人类须要的蛋白质「

3、结果：生产符合人们生产生活须要的并非自然界存在的蛋白质。而基因工程在原则上只能生产自然界已

存在的蛋白质。

4、过程：预期蛋白质的功能一设计预期的蛋白质的结构一推想应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核普

酸序列（基因）。

体外很难保存体外可以保存半年

例2：

天冬氨酸激物&52位的苏氨酸浮退一大冬氨酸激旃（352位的星亮女黝

|二氢m慢二胺靓合成似104位的天冬眈胺）卢%一I二氢叱咬二陵酸合成陋（104位的异亮酰胺）|

玉米中赖翅酸含量比较低玉米中赖氨酸含破可提高数倍

二、默写提纲（略）

三、典例剖析：

苏云金杆菌是i种对昆虫有毒害作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴胞晶体蛋白。伴抱晶体更白

经昆虫肠液消化成毒性肽，并因此导致昆虫死亡。自1993年培育转基因植物抗虫棉胜利后，探讨者又将抗

虫基因胜利地导入水稻细胞中。在培育转基因植物的探讨中，抗除草剂基因（bar）常作为标记基因。这样

培育出来的转基因水稻既能抗虫乂能抗除草剂，便于田间管理。下图为获得转基因水稻的技术流程，请据图

回答：

（1）基因工程中最关键的操作步骤是图中的（填字母），完成此匠行须要用到的工具有运载体质粒

和、两种酶。

（2）抗虫基因的遗传信息能在水稻细胞中实现表达的缘由是它们都共用一-套。请用中心法则形

成表示该基因的表达过程：0

（3）要获得该抗虫基因，可采纳和人工合成目的基因等方法。为削减获得目的基因

的盲目性，在获得真核生物的目的基因时，应尽量采纳的方法。

（4）该目的基因在导入受体细胞前须要与运载体结合，目前常常运用的运载体有质粒、___________和

（5）将抗虫基因导入水稻体细胞中并胜利地表达，使水稻产生新的性状。这种变异属于。

AGCTA一

（6）假如运载体被切割后，得到的分了-末端序列为T—,则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端序

列是O

（7）B过程表示在植物受伤时,伤口处的细胞会分泌大量的化合物，吸引土壤农杆菌移向这些

细胞，

（8）C过程的水稻细胞经过形成愈伤组织。培育基中除了含有必要养分物质、琼脂和激素外,

还必需加入O

（9）经过D过程获得的转基因抗虫植株中的抗虫基因是否表达，在分子水平上可用方法进

行检测，假如出现杂交带，说明转基因抗虫植株培育胜利。

（10）种植上述转基因植物，它所携带的目的基因可能通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。假如

把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避开“基因污染"，缘由是

（11）举出两例说明转基因技术的应用：

0___________________________________________________________________

②___________________________________________________________________

四、巩固训练：

1.下列说法正确的是（）

A.用基因工程方法培育抗虫植物也能抗病毒

B.基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物

C.基因冶疗是对有缺陷的细胞进行修复，从而使其复原正常，达到冶疗疾病的目的

D.基因工程在农业生产上的应用主要是培方高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物

2.有关基因工程的说法，不正确的是（）

A.抗虫棉的后代中可能有不抗虫的个体

B.抗虫棉的目的基因来自于苏云金芽胞杆菌

C.基因工程操作的必需的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体

D.在基因工程操作中，只要在受体细胞中检测到目的基因，就能表达

3.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的有（）

A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒

B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重:组质粒必需的_E具酶

C.可用含抗生素的培育基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D.导入大肠杆菌的目的基因不肯定能胜利表达

4.下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是（）

A.蛋白质工程可以改造前的结构，提高酶的热稳定性

B.通过蛋白质工程可以变更蛋白质的活性

C.利用蛋白质工程可以在在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素

I）.蛋臼质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型的胰岛素制剂

5.蛋白质工程的基本流程正确的是（）

①蛋白质分子结构设计②DNA合成

③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核甘酸序列

A.①-*②-③-*④B.④一②一①一③C.③一①一④一②D.③一④一①一②

6.假如通过转基因技术，胜利改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部复原正常。当她与正

常男性结婚，婚后所生子女的表现型为（）

A.儿子、女儿全部正常B.儿子、女儿中各一半正常

C.儿子全部有病，女儿全部正常D.儿子全部正常，女儿全部有病

7.下列关于基因工程应用的叙述，正确的是)

A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒D.原核基因不能用来进行其核生物的遗传改良

8.转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基

因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是（）

A.维持棉HI物种多样性B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度

C.使食虫鸟有虫可食D.维持棉田生态系统中的能量流淌

9.（多选）科学家将限制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能

产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每•只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白，而且用这些鸡蛋孵出的鸡，仍能

产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析（）

A.该过程运用了胚胎移植技术B.这些鸡是转基因工程的产物

C.该种变异属于定向变异D.这种变异属于可遗传的变异

10.（多选）下列关于转基因生物平安性的叙述，正确的是（）

A.抗除草剂基因有可能通过花粉传播进入杂草，使之成为“超级杂草”

B.转基因生物有可能成为“外来物种”，影响生态系统的稳定性

C.转基因植物合成的某些蛋白质是自然界原有的，人食用后不行能产生过敏反应

D.转基因技术可培育出新的致病微生物，制成生物武器之后可能很难应付

11.2023年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的平安证|九下图表示该抗

虫水稻主要培育流程，据图回答：

，，华恢1号”

抗虫水稻

（1）④过程应用的主要生物技术是o

（2）杀虫基因（crylA）是人们依据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于工

程技术范畴。

（3）组世志向的载体须要对自然的质粒进行改造。下图是自然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因

及部分限制性内切酶作用位点），据图分析：

①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入____________o

②人工改造时用限制酶H处理，其目的是：第一，去除质粒上的（基因），保证T-DNA进

入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生K;其次，使质粒带有单限制酶作用位点，有利于___________o

第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。

③若用限制酣I分别切割改造过的志向质粒和带有抗虫基因的DMA分子，并构成重组Ti质粒。分别以

含四环素和卡那霉素的培育基培育已胜利导入抗虫基因的水稻胚细胞，视察到的细胞生长的现象

是o

—CTG2A

（4）若限制酣II切割DNA分子后形成的粘性末端为一G,则该酶识别的核甘酸序列

是。

专题1基因工程一一第三课时

一、学问提纲

限制的DNA连接陶载体

工具

砌工程育种］—蛋白质工程

基因工程一

基因治疗"一—转基因技术的安全性

操作程序

I

I—II

目

基H

目

的

的

的

因

基

基

翁

一

因M

一

的

的

达3

检

荻

人

载

测

取

受

与

体

体

鉴

细

的

定

胞

构

建

二、默写提纲（略）

三、典例剖析

1.（2023年江苏）将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可•使动物获得免疫

力。以卜.是与植物疫苗制备过程相关的图和表。

含有抗原基因_____________

的染色体DNA--------：------

IPCR

抗原基因anmn^mna

DNA片断

&瑛|能切①

Alu\,

，…一引物对表1引物对序列表

/DNA引物对P\AACTGAAATGTAGCTATC

M'l炉"由扁"""向"侬"叫'""3.康板A.P2TTAAGTCCATTACTCTAG

模板—》।川IB川I”川屹川II川川।川川।川川Um川Aiiuiiimm引物对SIGTCCGACTAGTGGCTGTG

BS2AGCTGGCGTTTAGCCTCG

图2引物对与模板结合示意至

表2几种限制的识别序列及切割位点表

限制酶AluIEcoRIPsiISmaI

AGIO(G1AATTCCTGCA1GCCC1GGG

切割位点

TCTGACTTAATGGtACGTCGGGjCCC

请依据以上图表回答下列问题。

<1）在采纳常规PCR方法扩增目的基因的过程中，运用的D\A聚合酶不同于一般生物体内的l）\A聚合酶，

其最主要的特点是

（2）PC2过程而退火（复性）温度必需依据引物的碱基数量和种类来设定。表1为依据模板设计的两对引物

序列，图2为引物对与模板结合示意图。请推断哪一对引物可采纳较高的退火温度？,

（3）图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？—。

（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为。

（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，。假设所用的施均可将识别位点完全切开，请依据图1中标示

的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出推断。

①采纳EcoRI和PstI酶切，得到种DNA片断。

②采纳EcoRI和SmaI酶切，得到种DNA片断。

2.（2023年江苏）苏云金杆菌（Bl）能产生具有杀虫实力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育

过程示意图为抗氨羊青霉素基国），据图回答下列问题。

3种限制性恢酸内切他派别序列与怫切位点

BsfI:G^iATCC

HindIII:AACK2TTI:GGATCC

TTCGAACCTACKSCCTAGG

HI

HindR案白

ampJfi

DamllI苏云金杆第

BamHIBamHI

BamliIBstIW,ndlnBstI

HindHI

目的M因

BamHI+Hind111

QZA连核传IM制农村曲

目的砧因

大肠杵阈0T-DNA根施放村用

涂布在4K节H

声灰磔邦平板上

转移

⑴将图中①的DNA用HindlH、BamHl完全酶切后,反应管中有.种DNA片段。

（2）图中②表示HindlH与BamHI酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得..种重组质粒；假如换

用BstI与BamHI酶切，目的基因与质粒连接后可获得..种重组质粒。

⑶目的基因插入质粒后，不能影响质粒的.

⑷图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以帮助带行目的基因的T-D5JA导入植物细胞，并防止植物

细胞中,，对T—DNA的降解。

⑸已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解,

昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，缘由是人类肠上皮细胞O

（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的基因频

率的增长速率。

四、巩固训练

1.（2023年高考浙江理综）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（）

A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因，和载体

C.将重组DNA分子导入烟草原生质体D.用含除草剂的培育基筛选转基因烟草细胞

2.（2023年岛考江苏卷）卜列关于转基因植物的叙述，止确.的是（）

A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中

B.转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加

C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达

D.如转基因植物的外源基因淞源于自然界，则不存在平安性问题

3.（2023年高考全国理综II）下列叙述符合基因工程概念的是（）

A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交病细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因

B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株

C.用紫外线照耀青霉菌，使其DNA发生变更，通过筛选获得吉霉素高产菌株

I）.自然界中自然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA二

4.（2023年海淀检测）近年来基因工程的发展特别迅猛，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行

遗.传病的诊断和.治疗，下列做法中不正确的.是（）

A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B.用DNA探针检测病毒性肝炎

C.用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D.用基因替换的,方法治疗21三体综合征

5.（2023年南京模拟）有人认为转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威逼.生态系统中其他生物的生

存。他的依据是)

A.转入的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌杂交，形成新的病原体

B.转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草.中，使杂草成为“超级杂草”

C.科学家给予了转基因生物某些特别性状，增加了它们在该地区生存条件下的竞争实力

D.转基因植物花粉传播的距离有限，只能在种植区以内繁殖

6.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于很多细菌体内。质粒上有标记基因如图所

示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移胜利。外源基因插入的位置不同，

.细菌在培育基上的生长状况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c）,请室抗氯节有寄我基因

依据表中供应的细菌生长状况，推想①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一■抗内环素基为

组是)

细菌在含氨节青璐素细菌在含四环素

培养基上生长情况培养基上生长情况

①能生长能生长

②能生长不能生长

③不能生长能生长

A.①是c：②是b：③是aB.①是a和b：②是a：③是b

C.①是a和b：②是b；③是aD.①是c；②是a；③是b

7.某种转基因玉米能高效合成•种多肽类的蛋白防抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酹受抑

制无法消化食物而死。下列就该玉米对人类平安性的评论中，不符合生物学原理的是（）

A.担忧全。这种玉米的果实（种子）也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人因无法消化食物而患病

B.担忧全。该玉米蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达，使人体无法消化食物而患病

C.平安。因为人与宙虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑.制剂对人体很可能无影响

D.平安。人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白的抑制剂已被高温破坏，不会影响人,的消化

8.（多选题）如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程画”的示意图。已知细菌B细胞内不

含质粒A,也不含质粒A上的基因.。推断下列说法不正确的是

A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法

B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨节青霉素的

培育基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌

C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培百

基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌.

D.目的基因胜利表达的标记是受体细胞能在含有氨芳