2020高考生物选修3现代生物科技专题1 1.2基因工程的基本操作程序
专题1 基因工程
1.2 基因工程的基本操作程序
1．基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是()
A．目的基因、限制酶、载体、受体细胞
B．工具酶、目的基因、载体、受体细胞
C．模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞
D．重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶
解析：基因工程的基本工具是限制酶、DNA连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。
答案：B
2．在已知某目的基因的一段核苷酸序列的情况下，要在短时间内大量获取该目的基因，最简便的方法是()
A．化学合成法B．基因组文库法
C．cDNA文库法D．利用PCR技术扩增
解析：利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，根据这一序列合成引物，进而在一定条件下利用DNA双链复制的原理，将目的基因的核苷酸序列不断地加以复制。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。
答案：D
3．将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别
采用的方法是()
A．显微注射技术农杆菌转化法
B．基因枪法花粉管通道法
C．农杆菌转化法显微注射技术
D．基因枪法显微注射技术
解析：玉米是单子叶植物，对单子叶植物来说，常用的方法是基因枪法；对于动物细胞来说，常用的方法是显微注射技术。
答案：D
4．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是()
A．DNA分子杂交技术B．荧光分子标记技术
C．放射性同位素标记技术 D．显微注射技术
解析：检测目的基因常采用DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等进行标记，以此作为探针，并使探针与基因组DNA杂交，若显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。
答案：A
5．下图为基因表达载体的模式图，有关说法错误的是()
A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的
部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
解析：构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；不同基因表达载体上的酶切位点和标记基因都有可能不同，B错误；启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C 正确；抗生素抗性基因的作用就是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。
答案：B
6．(2016·海南卷)基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：
(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即________和从________中分离。
(2)利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是_______________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________________。
(3)在基因表达载体中，启动子是________聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是________。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有________和________颗粒。
解析：本题主要考查目的基因的获取方法、基因表达载体的构建方法、目的基因导入植物细胞的方法。
(1)在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，既可在核苷
酸序列已知的情况下人工合成，也可用限制酶对生物材料的DNA切割，再选取。
(2)cDNA文库是由mRNA反转录获得的，其中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因。
(3)在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是大肠杆菌。
(4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒。
答案：(1)人工合成生物材料
(2)cDNA文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因
(3)RNA大肠杆菌(或细菌)
(4)金粉钨粉
A级基础巩固
1．下列不属于获取目的基因的方法是()
A．利用DNA连接酶复制目的基因
B．反转录法
C．从基因文库中获取目的基因
D．利用PCR技术扩增目的基因
解析：对目的基因(DNA片段)进行复制需利用DNA聚合酶而不是DNA连接酶。
答案：A
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因
D．启动子位于目的基因的首端
解析：基因表达载体的构建是指目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将互补的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。
答案：B
3．下列不可能作为基因工程受体细胞的是()
A．动物的受精卵细胞B．人的神经细胞
C．大肠杆菌细胞D．酵母菌细胞
解析：动植物的受精卵细胞均可作为基因工程的受体细胞，以培育成转基因动植物；大肠杆菌细胞和酵母菌细胞是人们最常利用的受体细胞，它们具有很强的繁殖能力，是生产某些药品的良好实验材料。人的神经细胞高度分化，已失去分裂能力，不能作为基因工程的受体细胞。
答案：B
4．基因工程的正确操作步骤是()
①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因
A．③④②①B．②④①③
C．④①②③D．③④①②
解析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
(1)目的基因的获取，即④提取目的基因。
(2)基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合。
(3)将目的基因导入受体细胞，即②。
(4)目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达。
答案：C
5．某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，来表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是() A．导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B．RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶
C．可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
解析：导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A项错误；构建基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B项错误；由于目的基因要插入到基因B中，即抗氨苄青霉素基因破坏，即工程菌不能抗氨苄青霉素，因此不能用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C项错误；据分析可知，在含氨苄青霉素培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D项正确。
答案：D
B级能力训练
6．科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株—
—抗虫棉，其过程大致如图。
(1)基因工程的核心是__________________________________。
(2)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用了________法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的________中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的________上。
(3)目的基因在棉株体内能否成功转录，分子水平上可采用________方法检测。
(4)如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的卵细胞中________(填“一定”或“不一定”)含有抗虫基因。
解析：(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。
(2)将目的基因导入棉花细胞内使用了农杆菌转化法，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，然后用该农杆菌感染植株细胞，通过DNA重组将目的基因插入植株细胞的染色体上。
(3)目的基因在棉株体内能否成功转录，从分子水平上检测可采用分子杂交法。
(4)由于在产生配子的过程中，细胞质基因是随机分配的，因此产生的配子中不一定含有抗虫基因。
答案：(1)基因表达载体的构建
(2)农杆菌转化T-DNA染色体
(3)分子杂交(4)不一定
[B级能力训练]
7．如图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列说法不正确的是()
A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点
C．基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
解析：X是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素基因，因此能合成胰岛素，A项正确；质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞，B项正确；基因与运载体的重组除了需要DNA连接酶，还需要限制酶，C项错误；基因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，因此其性状已被定向改造，D项正确。
答案：C
8．在基因工程操作技术中，为保证目的基因更好地导入受体细胞，有时需要用Ca2＋处理。下列有关叙述，正确的是() A．显微注射法中要用Ca2＋处理动物受精卵
B．花粉管通道法中要用Ca2＋处理植物体细胞
C．农杆菌转化法中要用Ca2＋处理植物细胞
D．农杆菌转化法中要用Ca2＋处理农杆菌细胞
解析：用Ca2＋处理原核细胞，会增大细胞壁的通透性，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即感受态。在农杆菌转化法中，需要把构建好的重组载体(重组Ti质粒)先导入原核细胞——农杆菌细胞中，此时需要用Ca2＋处理，然后再把含重组Ti
质粒的农杆菌导入植物细胞。
答案：D
9．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是()
A．用限制性核酸内切酶Eco RⅠ和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用DNA分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上解析：目的基因C和质粒都有可被Eco RⅠ切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来，A项正确；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法，B项正确；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素，C项错误；使用DNA 分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上，D项正确。
答案：C
10．已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题：
(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列
的基础上，推测出丙种蛋白质的________序列，据此可利用________________方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用________和________方法。
(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需要使用________酶和________酶。
(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗________的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子________(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。
解析：(1)为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出控制丙中蛋白质的基因的核苷酸序列，据此可利用化学方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用基因文库、PCR方法。(2)在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用限制酶和DNA连接酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗乙种昆虫的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子不含丙种蛋白质基因，因为基因不能跨细胞转移。
答案：(1)基因的核苷酸化学基因文库PCR
(2)限制DNA连接
(3)乙种昆虫(4)不含
11．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。如图为农杆菌转化
法的示意图，试回答下列问题：
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能__________________________ ___________________________________________________。
具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。
(2)根据T-DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制________(酶)合成的基因。
(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是________类化合物。
(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时，除了农杆菌转化法之外，还可采取_________________________________________ _______________________________________(至少写出两种)。
解析：(1)一般农杆菌不能感染单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性，可将目的基因导入植物细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的是农杆菌的TDNA 片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功。(2)根据TDNA这一转移特点，可以推测该DNA片段能控制合成DNA连接酶、限制酶，以实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植物细胞转移。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时，除了农杆菌转化法之外，还有基因枪
法和花粉管通道法等。
答案：(1)单子叶植物将目的基因导入植物细胞染色体的DNA TDNA片段(2)DNA连接酶、限制酶(3)酚(4)基因枪法、花粉管通道法
12．中国科学家成功将人肝再生增强因子(hALR)的基因导入羊的乳腺上皮细胞中，再利用核移植技术培育出了转基因克隆羊，其乳汁含有hALR，请回答下列问题：
(1)从人的肝细胞中获取所有mRNA，并以此为模板反转录产生多种DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，该受体菌群体叫作人的________文库，从该文库中获得hALR基因，这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比________(填“有”或“没有”)区别。
(2)得到hALR基因后，若要较快地得到大量的hALR基因，一般采用PCR技术扩增，扩增过程包括：目的基因解旋为单链、________________、在________酶作用下延伸，如此重复循环，如下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否_____________________________________________。
(4)人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR，说明所有生物____________________________________________。
解析：(1)以mRNA为模板，通过逆转录方法产生多种cDNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，该受体菌群体叫作cDNA(部分DNA)文库；从部分基因文库中获取的DNA没有启动子、
内含子和终止子等，因此这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR 基因相比有区别。
(2)PCR技术扩增过程包括：目的基因解旋为单链、引物与单链相应互补序列结合、在热稳定DNA聚合酶作用下延伸，如此重复循环，由于DNA分子的两条链是反向平行的，且延伸总是从3′－5′，若图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，则另一条引物
的位置及扩增方向。如图所示：
(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。
(4)由于生物共用一套遗传密码子，因此人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR。
答案：(1)cDNA(部分DNA)有
(2)引物与单链相应互补序列结合Taq(热稳定DNA聚合或DNA聚合)
(3)插入了目的基因(4)共用一套密码子
13．样品DNA经PCR技术扩增，可以获取大量DNA分子克隆。在试管中进行DNA的人工复制（如图）。在很短的时间内，将DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍，使试验室所需的遗产物质不再受限于活的生物体。据图回答下列问题：
(1)PCR技术的原理是_________________________，图中A过
程表示________________________________。
(2)某样品DNA中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）:（G+C）=1:2，现欲得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)A过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90~95℃时才能完成，说明DNA分子具有__________性。利用PCR技术获取目的基因的前提是____________________________。
(4)由图中信息分析可知，催化C过程的酶是______________，它与正常细胞里的酶的区别是______________________________。
解析：(1)PCR技术是利用DNA双链半保留复制，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数形式增加。PCR技术包含DNA受热变性解链、引物与单链相应互补序列结合、延伸三个过
1=1 程。（2）已知某DNA中（A+T）:(C+G)=1:2，则A共有3 000×2×
6 000（个），故通过PCR技术得到100个相同的DNA共需要添加A （100-1）×1 000=99 000（个）。(3)利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列。以便根据这一序列合成引物。(4)催化C过程的酶是热稳定DNA聚合酶，其与正常细胞里的酶相比能耐高温。
答案：（1）DNA双链的半保留复制DNA解旋
（2）99 000
（3）热稳定要有已知目的基因的核苷酸序列
（4）热稳定DNA聚合酶能耐高温
高中生物高考题分类题基因工程
知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
高中生物技术与生物工程基因工程和蛋白质工程第1节基因工程的原理学案
第一章基因工程和蛋白质工程 第一节基因工程的原理 1．简述基因工程的诞生。 2．简述基因工程的原理及技术。(重点) 3．尝试DNA的提取与鉴定。(难点) 1．诞生历程 2. (1)核酸限制性内切酶——“基因手术刀” (2)DNA连接酶——“基因缝纫针” ①作用：将两个DNA片段连接起来，修复被限制性内切酶切开的切口，拼接成新的DNA 分子。 ②种类：T4DNA连接酶(把限制性内切酶切开的黏性末端的缝隙“缝合”起来)。 (3)载体——“分子运输车” ①载体的特点 ⅰ.外源DNA的插入不影响载体在宿主细胞内的自我复制。 ⅱ.有适宜的限制性内切酶酶切位点，最好是对多种限制性内切酶有单一切点。 ⅲ.具有某些标记基因。 ⅳ.载体应对受体细胞无害。
②载体的种类： ⅰ.质粒：它是细菌中独立于细菌DNA之外的小型环状DNA分子。 ⅱ.噬菌体或其他一些病毒。 [合作探讨] 探讨1：下图表示限制性内切酶切割某DNA分子的过程，从下图中可知，该限制性内切酶能识别的碱基序列及其切割位点是什么？ 提示：GAATTC，切点在G和A之间。 探讨2：结合DNA复制的过程分析，限制性内切酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？ 提示：限制性内切酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于两个碱基之间的氢键。 探讨3：如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生了下述变化，则X酶是什么？ 提示：DNA连接酶。 [思维升华] 1．核酸限制性内切酶 (1)来源和种类 切割DNA的工具是核酸限制性内切酶，又叫限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今已分离出的约有4 000种。 (2)作用 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 (3)识别序列的组成 一般由6个核苷酸组成，少数由4、5或8个核苷酸组成。 (4)作用结果 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
基因工程的基本操作程序》教案
专题一基因工程的基本操作程序 一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1．知识目标： 简述基因工程原理及基本操作程序。 2．能力目标： 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3．情感、态度和价值观目标： （1）关注基因工程的发展。 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 （1）从基因文库中获取目的基因 （2）利用PCR技术扩增目的基因 四、学情分析
本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学：见学案。 2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：2课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。 （二）情境导入、展示目标 教师首先提问： （1）什么是基因工程（基因工程的概念） （2）DNA重组技术的基本工具有哪些（限制酶、DNA连接酶、载体）
最新2019全国卷高考理综生物模拟考试试卷
2019高考生物模拟试卷 满分：90分 1．下列与真核生物中核酸有关的叙述错误的是 A．线粒体和叶绿体中都含有DNA分子 B．合成核酸的酶促反应过程中不消耗能量C．DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键D．转录时有DNA双链解开和恢复的过程2．下列有关人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是 A．基因选择性表达导致细胞分化，产生多种形态、结构和功能不同的细胞 B．衰老细胞表现为水分减少、多种酶活性降低、呼吸减慢、膜运输物质功能降低 C．细胞凋亡是基因决定、溶酶体参与的过程，病原体感染细胞的清除属于细胞凋亡D．细胞癌变导致细胞内糖蛋白减少、细胞黏着性降低，其根本原因是原癌基因突变 3．下列关于人体神经调节和体液调节的叙述，正确的是 A．成年后生长激素不再分泌，身高不再增加 B．体内多种激素具有直接降低血糖的作用 C．与神经调节相比，体液调节通常作用缓慢、持续时间长 D．神经中枢只能通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动 4．如图为某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图，相关叙述错误的是 A．mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动子转录形成 B．一分子mRNA有一个游离磷酸基团，其它磷酸基团均与两个核糖相连 C．一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种 蛋白质 D．在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译 过程 5．如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结 果（新生根粗细相近），对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确 的是 A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效 C．100与300 mg/LIAA处理获得的根生物量相近 D．本实验结果体现了IAA不符合题意根生长作用的两重性 6．在西葫芦的皮色遗传中，已知黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，则基因Y和y都不能表达。两对基因独立遗传，现有基因型WwYy的个体自交，其后代的表现型种类及比例是 A．4种，9∶3∶3∶1 B．2种，13∶3 C．3种，12∶3∶1 D．3种，10∶3∶3 29. （9分） 右图为某植物叶肉细胞中有关甲、乙两种细胞器的部分物质及 能量代谢途径示意图（NADPH指[H]），请回答下列问题： （1）甲可以将光能转变为化学能，参与这一过程的两类色素为 ________，其中大多数高等植物的________需在光照条件下合成。 （2）在甲发育形成过程中，细胞核编码的参与光反应中心的蛋 白，在细胞质中合成后，转运到甲内，在________（填场所）组装； 核编码的Rubisco（催化CO2固定的酶）小亚基转运到甲内，在________（填场所）组装。 （3）甲输出的三碳糖在氧气充足的条件下，可被氧化为________后进入乙，继而在乙的________（填场所）彻底氧化分解成CO2；甲中过多的还原能可通过物质转化，在细胞质中合成NADPH，NADPH中的能量最终可在乙的________（填场所）转移到ATP中。 （4）乙产生的ATP被甲利用时，可参与的代谢过程包括________（填序号）。 ①C3的还原②内外物质运输③H2O裂解释放O2④酶的合成 30. （8分） 森林边缘和草原相邻的交错区是生物多样性极高的生态系统。在不同群落的交错区内，单位面积内的生物种类和种群密度较之于相邻群落均有所增加，生态学上把这种现象称为边缘效应。发育好的群落交错区，生物有机体可包括相邻两个群落共有的物种，以及群落交错区特有的物种。请回下列问题：（1）交错区物种繁多，不同生物通过食物链关系互相依存，使该生态系统具有较高的________稳定性。由于某种因素使得该生态系统中生产者短时间内减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系统具有自我调节能力，这种调节的基础是________。 （2）有人在草原开垦了一大片农田用于播种小麦，几年后该小麦地退耕还林，弃耕一段时间后，土壤表层有机质会逐渐________(填“增多”或“减少”）。若干年后，该土地上出现了树林，这种群落的演替过程属于________演替。
选修三近三年高考真题专题基因工程
一、基因工程 2013年真题 1.（山东卷） 2．将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程 如图所示。下列叙述正确的是 A.携带myoD基因的载体以协助扩散的方 式进入肌肉前体细胞 B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表 达可确定细胞分化与否 C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量 形成肌纤维 D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变 2.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽 P1。目前在 P1 的基 础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是 A．合成编码目的肽的 DNA 片段 B．构建含目的肽 DNA 片段的表达载体 C．依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽 3.（江苏卷）15.下列关于转基因生物安全性的叙述中,错误的是 A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度 B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害 C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提 D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上 4.（浙江卷）3．某生物基因表达过程如图所示。下列叙述与该图相符的是 A.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开 B. DNA-RNA杂交区域中A应与T配对 C． mRNA翻译只能得到一条肽链 D.该过程发生在真核细胞中 5.（安徽卷）29.（14 分） 近年来，有关肿瘤细胞特定分子的靶向治疗研究进展迅速。研究发现，蛋白 X 是细胞 膜上的一种受体，由原癌基因 X 编码，在一些肿瘤细胞中，原癌基因 X 过量表达会持续激 活细胞内的信号传导，启动细胞 DNA 的复制，导致细胞异常增殖，利用动物细胞融合技术制备的单克隆 抗体，可用于诊断和治疗原癌基因 X 过量表达的肿瘤，请回答下列问题： 1）同一个体各种体细胞来源于受精卵的分裂与分化。正常情况下，体细胞核遗传信息相同的原因 是。 2）通过检测原癌基因 X 的和可判断其是否转录和翻译。检测 成人多种正常组织后，发现原癌基因 X 只在乳腺、呼吸道等上皮细胞中有微弱表达，这说明。 3）根据以上信息，可推测原癌基因的主要功能是。 4）制备该单克隆抗体时，免疫动物的抗原可以是。 B 淋巴细胞识别抗原并与之结合，之后在适当的信号作用下增殖分化为和。 5）用该单克隆抗体处理原癌基因 X 过量表达的某肿瘤细胞株，发现其增殖能力明显下降。这是因为。 6.（北京卷）30.（18 分）
基因工程(现代生物技术)应用前景与发展
基因工程的发展现状及前景 摘要： 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一近年来随着生物工程技术的发展，许多基因工程抗体陆续问世。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 关键字： 基因工程；基因工程抗体；前景；现状；发展 一、基因工程介绍 1、基本定义 生物学家于20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。美国从1991年起，准备用15年时间完成人体基因组测序计划。[5] 基因工程（Genetic engineering）原称遗传工程。从狭义上讲，基因工程是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大要素，其中相对于受体而言，来自供体的基因属于外源基因。除了少数RNA病毒外，几乎所有生物的基因都存在于DNA 结构中，而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子，因此基因工程亦称为重组DNA技术（DNA recombination）。另外，DNA重组分子大都需在受体细胞中
高三第一次模拟考试理综生物试题及答案
河北省石家庄市2017届高三第一次模拟考试理科综合 生物试题 一、选择题 1.ATP是细胞中直接提供能源的物质。下列关于ATP的叙述正确的是 A.吸能反应与ATP中高能磷酸键的断裂相联系 B.ATP中的A表示腺嘌呤 C.人体成熟的红细胞中缺乏线粒体，不能合成ATP D.ATP彻底水解的产物是二氧化碳和水 2.下列有关实验的叙述错误的是 A.制作洋葱根尖有丝分裂装片的步骤为解离、漂洗、染色和制片 B.调查太平河鲤鱼的种群密度时，可采用记名计算法 C.健那绿染液使线粒体呈现蓝绿色，此染色法可用来判断上皮细胞是否死亡 D.观察DNA和RNA在细胞中的分布时，应将吡罗红和甲基绿混合后使用 3.下图是某类生物的结构模式图。据图分析，下列叙述正确的是 A.②是由一条环状DNA和蛋白质组成的结构 B.该类生物的细胞增殖方式为无丝分裂 C.该类生物不能作为生态系统的生产者和消费者 D.①是该类生物唯一具有的细胞器 4.艾滋病(AIDS)是由HIV引起的免疫缺陷病。截止到2016年5月，我国累计报告艾滋病患者和感染者共81万多例，预防艾滋病迫在眉睫。下列相关叙述正确的是 A.艾滋病患者容易发生恶性肿瘤，说明免疫系统具有防卫功能 B.HIV只能引发机体产生细胞免疫，所以患者体内无HIV抗体 C.健康人与艾滋病患者握手、拥抱、共同进餐都不会感染艾滋病
D. 艾滋病可以通过母婴途径传给后代，属于一种遗传病 5. 下列有关玉米（2n=20）减数分裂的叙述中，正确的是 A. 四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组 B. 减H 过程中发生染色单体的分离，使染色体数目减半 C. 减数分裂形成的配子中有 10种形态、功能不同的染色体 D. 减I 前的间期由于 DNA 复制，染色体数目加倍 6. 下图为某一区域 M N 两个物种种群的资源利用曲线，下列相关叙述错误的是 A. b 越大表明生物适应环境的能力越弱 | B. M 、N 两个种群之间相互影响，共同进化数 C. d 越大，M N 种群增长的环境阻力越大量 D. 该曲线表明M N 之间存在竞争关系 二、非选择题 29. （10分）淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物。下图是马铃薯光合作用产物的形成及 运输 示意图，请据图回答： ［块茎细胞 蕨糖一淀粉 （1） 卡尔文循环与光反应产生的 NADPH 和ATP 密切相关，这两种物质是在图中 （ 填 “①”或“②”）阶段被利用，该过程称为 ______________________ 。 （2） 在叶绿体内，磷酸丙糖形成后，如继续参与卡尔文循环，则会形成 ________________ 。 摄取伐物数?
2015-2017基因工程高考题附答案
选修3——基因工程高考题 1．（2017?新课标Ⅰ卷.38）（15分） 真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题： （1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________________________________。 （2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用______________作为载体，其原因是_______________________________________________________________。（3）若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_____________________________________________________（答出两点即可）等优点。 （4）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________（填“蛋白A 的基因”或“蛋白A的抗体”）。 （5）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_______________________________________________________________________________。2．（2017?新课标Ⅱ卷.38）（15分） 几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题： （1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是______________________________________。 （2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是________________________________。 （3）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）。（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。 （5）若获得的转基因植株（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____________________________________________。 3.（2017?新课标Ⅲ卷.38）（15分）编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示。 回答下列问题： （1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT……CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是_____________________________________________________________。（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为________________，加入了________________作为合成DNA的原料。 （3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2。 ①由图2 可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是________________________。细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO2浓度，CO2的作用是________________________。 ②仅根据图、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少______________（填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果。 4．（2017·天津理综卷9）（20分）玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤I、II试验。 Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如下图。 （1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是______（单选）。 ①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点 ②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点
生物 选修三 基因工程
高中生物选修3第一章基因工程习题 一．单选题：每小题只有一个选项最符合题意。 1．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（） A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外 D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 2．下列关于基因工程的叙述，正确的是：（） A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B．细菌质粒是基因工程常用的运载体 C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体 3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（） A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键 4．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是：（） A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶 C．c—RNA聚合酶D．d—外源基因 5．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是：（）A．是否有抗生素抗性 B．是否能检测到标记基因 C．是否有相应的性状 D．是否能分离到目的基因 6．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是 ①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④ B．①③④Ｃ．②③④Ｄ．①②④ 7．随着转基因技术的发展,基因污染也逐渐产生。下列有关基因污染的说法不正确的是：（）A．转基因作物可通过花粉扩散到它的近亲作物上，从而污染生物基因库 B．杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性 C．基因污染是一种不能增殖的污染 D．基因污染较难清除 8．美国农业部指导农民在种植转基因农作物时，要求农民在转基因农作物的行间种植一些普通的非转基因农作物，供害虫取食，这种做法的主要目的是：（） A．保护物种多样性 B．保护害虫的天敌
基因工程的基本操作程序教案
一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1．知识目标： 简述基因工程原理及基本操作程序。 2．能力目标： 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3．情感、态度和价值观目标： （1）关注基因工程的发展。 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 （1）从基因文库中获取目的基因 （2）利用PCR技术扩增目的基因 四、学情分析 本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学：见学案。 2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：2课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。 （二）情境导入、展示目标 教师首先提问： （1）什么是基因工程？（基因工程的概念） （2）DNA重组技术的基本工具有哪些？（限制酶、DNA连接酶、载体） （3）运载体需要具备哪些条件？（有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制） 上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具，本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。（多媒体展示学习目标，强调重难点） （三）合作探究、精讲点拨
高三理综生物试题
2017届高三第一次模拟考试理科综合 生物试题 一、选择题 1.ATP是细胞中直接提供能源的物质。下列关于ATP的叙述正确的是 A.吸能反应与ATP中高能磷酸键的断裂相联系 B.ATP中的A表示腺嘌呤 C.人体成熟的红细胞中缺乏线粒体，不能合成ATP D.ATP彻底水解的产物是二氧化碳和水 2.下列有关实验的叙述错误的是 A.制作洋葱根尖有丝分裂装片的步骤为解离、漂洗、染色和制片 B.调查太平河鲤鱼的种群密度时，可采用记名计算法 C.健那绿染液使线粒体呈现蓝绿色，此染色法可用来判断上皮细胞是否死亡 D.观察DNA和RNA在细胞中的分布时，应将吡罗红和甲基绿混合后使用 3.下图是某类生物的结构模式图。据图分析，下列叙述正确的是 A.②是由一条环状DNA和蛋白质组成的结构 B.该类生物的细胞增殖方式为无丝分裂 C.该类生物不能作为生态系统的生产者和消费者 D.①是该类生物唯一具有的细胞器 4.艾滋病(AIDS)是由HIV引起的免疫缺陷病。截止到2016年5月，我国累计报告艾滋病患者和感染者共81万多例，预防艾滋病迫在眉睫。下列相关叙述正确的是
A.艾滋病患者容易发生恶性肿瘤，说明免疫系统具有防卫功能 B.HIV只能引发机体产生细胞免疫，所以患者体内无HIV抗体 C.健康人与艾滋病患者握手、拥抱、共同进餐都不会感染艾滋病 D.艾滋病可以通过母婴途径传给后代，属于一种遗传病 5.下列有关玉米(2n=20)减数分裂的叙述中，正确的是 A.四分体时期若发生交叉互换，一定会导致基因重组 B.减Ⅱ过程中发生染色单体的分离，使染色体数目减半 C.减数分裂形成的配子中有10种形态、功能不同的染色体 D.减Ⅰ前的间期由于DNA复制，染色体数目加倍 6.下图为某一区域M、N两个物种种群的资源利用曲线，下列相关叙述错误的是 A.b越大表明生物适应环境的能力越弱| B.M、N两个种群之间相互影响，共同进化数 C.d越大，M、N种群增长的环境阻力越大量 D.该曲线表明M、N之间存在竞争关系 二、非选择题 29.(10分)淀粉和蔗糖是光合作用的两种主要终产物。下图是马铃薯光合作用产物的形成及运输示意图，请据图回答：
基因工程与微生物
基因工程与微生物 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。 一、基因工程的概况 基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程 二、基因工程的基本步骤 （1）提取目的基因 获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。 要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。 直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。 用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。 目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA 为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，
2021年高中毕业班高考第一次模拟考试理综生物试题 含答案
2021年高中毕业班高考第一次模拟考试理综生物试题含答案 一、单项选择题 1．下列有关叙述错误的是 A．血红蛋白是具有运载功能的蛋白质 B．T 噬菌体的遗传物质由核糖核苷酸连接而成 2 C．构成细胞膜的脂质是磷脂和固醇 D．不同DNA分子中（A+T）/（G+C）的比值不同，体现DNA的多样性 2．下图是基因突变鼠和正常鼠运动对血糖浓度的影响。根据图中信息，基因突变鼠出现图中状 况的原因最可能是 A．体内细胞缺乏胰高血糖素的受体B．甲状腺被切除 C．无法将血糖转换成肝糖原D．胰岛B细胞受损 3．种植抗旱的蒿类植物能有效治理局部沙化的环境，下列叙述正确的是 A．治理沙化环境说明人类活动可以改变群落演替的方向，但不改变其速度 B．治沙植物应选用根系发达、叶小或退化且角质层发达的品种 C．沙化环境中影响群落空间结构的最主要环境因素是温度 D．在沙化环境中觅食的植食性动物之间只有竞争关系 4．右图是某动物体(XY型）的性腺切片示意图，下列结论正确的是 A．甲乙两图处于同一细胞周期的不同阶段 B．甲、乙两图的前一时期细胞中染色体组的比例为1：2 C. 只有甲图发生了X和Y染色体的分离 D. 甲、乙两图中染色单体数目相同 5．下列有关叙述错误 ．．的是 A．用醋酸菌制作果醋时，需通入氧气 B．利用凝胶色谱法可分离相对分子质量不同的蛋白质 C．进行DNA粗提取时，用酒精提取含杂质较少的DNA D．接种前需对培养基、培养皿、实验操作者的双手等进行灭菌处理 6．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因， 通过下图所示的方法培育出了抗枯萎病的新品种。下列相关叙述正确的是
高考圈题(新课标I卷)高考生物总复习题组训练18基因工程
题组18 基因工程 （一）考法解法 【命题特点分析】 本部分属于每年高考选考内容，近年来多以非选择题（选做题）的形式呈现，难度系数在0.5-0.6之间；考查重点为基因工程的工具及基本操作过程。试题多以进行实验设计或者其他考查，考查的内容多种多样。既注重对主干知识的考查，又重点考查“双基”和实验能力。 【解题方法荟萃】 解决该部分试题，需要从以下几个方面着手考虑： 1、基因工程的基本工具 限制酶DNA连接酶(运)载体 作用 切割目的基因和载 体 拼接DNA片段形成 重组DNA 携带目的基因进入受体细胞作用部 位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸 二酯键 ------------------ 作用特 点 (条 件) ①识别特定的 核苷酸序列 ②在特定位点 上切割 ①E·coli DNA连接酶只 能连接黏性末端 连接酶能连接黏 DNA 4 T ② 性末端和平(口)末端 ①能在宿主细胞内稳定存在并大 量复制 ②有一个或多个限制酶切割位点 ③具有特殊的标记基因 2、基因工程的操作步骤 (1) 目的基因的获取： ①从基因文库中获取。 ②利用PCR技术扩增。 ③用化学方法直接人工合成。 (2) 基因表达载体的构建： ①基因表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。 ②基因表达载体的构建方法： (3)将目的基因导入受体细胞： 植物细胞动物细胞微生物细胞
常用 方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射技术 感受态细胞法 )处理＋2Ca 用( 受体 细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞 (4) 目的基因的检测与鉴定： ①目的基因插入检测：DNA 分子杂交。 ②目的基因转录检测：(核酸)分子杂交。 ③目的基因翻译检测：抗原—抗体杂交。 ④个体生物学水平检测：根据目的基因表达出的性状判断。 （二）真题剖析 【题干】（2013·全国新课标I 卷理综·40）阅读如下材料： 材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小 鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。 溶菌酶的基因进行改 4T 溶菌酶在翁度较高时易失去活性，科学家对编码4T 材料乙：为的 97位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第3溶菌酶的第4T 造，使其表达的溶菌酶的耐热性。 4T 半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了 材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移 植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎课在不同个体的体内发 育。 回答下列问题： 体导入小鼠的受精卵中常用）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载1（。在培育转基因植物 和 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 。 是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础， ）材料乙属于2（的技 进行改造，或制造制造一种 通过基因修饰或基因合成，对序列 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的4T 术。在该实例中，引起发生了改变。 种 ）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到3（的，生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实 体。 体，兔乙称为 例中，兔甲称为 【答案】（1）显微注射法 限制性内切酶 DNA 连接酶 农杆菌可感染 植物将目的基因转移到受体细胞中 （2）蛋白质工程 现有蛋白质 新的蛋白质 氨基酸 （3）同 供 受 【解析】（1）基因工程中，将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射 法．构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA 连接酶．在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染
基因工程的基本操作程序教案
基因工程的基本操作程序 教案 Prepared on 24 November 2020
专题一基因工程的基本操作程序 一、教材分析 《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。 二、教学目标 1．知识目标： 简述基因工程原理及基本操作程序。 2．能力目标： 尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3．情感、态度和价值观目标： （1）关注基因工程的发展。 （2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点 （1）从基因文库中获取目的基因 （2）利用PCR技术扩增目的基因 四、学情分析
本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法 1、学案导学：见学案。 2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。 七、课时安排：2课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。 （二）情境导入、展示目标 教师首先提问： （1）什么是基因工程（基因工程的概念） （2）DNA重组技术的基本工具有哪些（限制酶、DNA连接酶、载体）（3）运载体需要具备哪些条件（有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA 上随染色体DNA的复制而同步复制）
2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题理综生物试题4
2018年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题理综（三） 生物试题 一、选择题 1. 下列关于蛋白质与核酸的叙述，错误的是 A. 有的蛋白质具有催化功能，有的核酸也具有催化功能 B. 蛋白质和核酸的合成都需要搬运各自组成单位的工具 C. 有些蛋白质具有调节功能，它们在生物体内含量较少 D. 分化程度不同的细胞内核酸和蛋白质的种类均有差异 【答案】B 2. 蜜蜂种群中包括蜂王(2n=32，可育）、雄蜂（n=l6，可育）和工蜂（2n=32，不育），蜂王产生的卵细胞与雄蜂产生的精子结合成受精卵，然后发育成蜂王或工蜂，而未受精的卵细胞会发育成雄蜂。下列相关叙述，正确的是 A. 蜂王与雄蜂在产生配子的过程中都会出现联会现象 B. 蜜蜂体内处于分裂后期的细胞内都会出现着丝点分裂现象 C. 工蜂不育是因为其细胞内没有同源染色体而不能产生可育配子 D. 工蜂的遗传物质中来自母本的多于来自父本的
【答案】D 【解析】依题意可知：蜂王是二倍体，其卵原细胞中存在同源染色体，因此在产生配子的过程中会出现联会现象，而雄蜂是单倍体，其精原细胞中没有同源染色体，所以在产生配子的过程中不会出现联会现象，A错误；处于减数第一次分裂后期的细胞内，不会出现着丝点分裂现象，B错误；工蜂是由受精卵发育而来，细胞内存在同源染色体，C错误；工蜂细胞核的遗传物质，一半来自母本，一半来自父本，细胞质的遗传物质几乎来自母本，可见，工蜂的遗传物质中，来自母本的多于来自父本的，D正确。 3. 科学家在进行生物实验时所采用的方法多种多样。科学家——实验方法——实验结果或结论对应关系正确的是 A. 孟德尔利用假说一演绎法得出了遗传学的分离定律和自由组合定律 B. 鲁宾和卡门利用同位素标记法证实光合作用的产物中有氧气和淀粉 C. 沃森和克里克利用构建数学模型的方法得出了DNA的双螺旋结构 D. 萨顿先后利用类比推理的方法和杂交实验的方法得出了基因在染色体上 【答案】A ..... ....... 萨顿利用类比推理的方法提出了“基因在染色体上”的假说，D错误。 4. 有一显性基因仅在肝细胞中表达，决定某种酶的合成。下列相关叙述错误的是
2018届高考生物专题训练26基因工程
专题训练26 基因工程 一、选择题 1.应用基因工程方法,可将酵母菌制造成“工程菌”,用于生产乙肝疫苗。在制造该“工程菌”时,应向酵母菌导入( ) A.乙肝病毒的表面抗原 B.抗乙肝病毒抗体的基因 C.抗乙肝病毒的抗体 D.乙肝病毒的表面抗原的基因 2.下列关于DNA连接酶的理解,正确的是( ) A.其化学本质是蛋白质 B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键 C.它不能被反复使用 D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶 3.获取目的基因时要用到限制性核酸内切酶。限制性核酸内切酶起作用的位置是( ) A.a B.b C.c D.d 4.对下图所示粘性末端的说法错误的是( ) A.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键 B.甲、乙具有相同的粘性末端,可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能 C.甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的 D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 5.如图表示一项重要的生物技术,对图中物质d的描述,正确的是( ) A.a通常存在于细菌体内,目前尚未发现真核生物体内有类似的结构 B.b识别特定的核苷酸序列,并将A与T之间的氢键切开 C.c连接双链间的A和T,使粘性末端处碱基互补配对 D.若d的基因序列未知,可从基因文库获取 6.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是( ) A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上 C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状 D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 7.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( )