2020年高考生物专题复习：基因工程
2020年高考山东版高考生物 专题24 基因工程
专题24 基因工程挖命题【考情探究】考点考向考题示例素养要素难度预测热度1基因工程的原理及技术基因工程的基本操作程序2018课标全国Ⅰ,38,15分生命观念,科学思维中★★★基因工程的应用2018天津理综,10,14分生命观念,社会责任中★★★2基因工程的应用与蛋白质工程蛋白质工程2015课标全国Ⅱ,40,15分生命观念,科学探究0.4173★☆☆分析解读 基因工程在“生物工程技术”模块中占有举足轻重的地位,是高考命题的高频考点。
常考查基因工程三种工具的特点和作用、基因工程操作各个步骤的原理和方法。
高考命题时常常结合具体实例综合考查基因工程的基本操作程序和操作原理,其中限制酶的选择、基因表达载体的构建、目的基因的检测和鉴定等是本专题的难点,复习时应注意归纳梳理基因工程的基础知识,注重重难点知识的突破训练。
【真题典例】破考点考点一 基因工程的原理及技术【考点集训】考向 基因工程的基本操作程序1.(2019届黑龙江哈尔滨六中第二次月考,54)绿色荧光是由绿色荧光蛋白发出的,为培育能发出绿色荧光的小鼠,人们设计了如下的流程:(1)获取绿色荧光蛋白基因的常用方法有从基因文库中获取和 等。
(2)绿色荧光基因通常可以从基因文库中获取,含有一种生物一部分基因的文库称为 。
(3)A过程是基因工程的核心,常用到的工具酶有限制性核酸内切酶和 , 它们作用的化学键是 。
一个基因表达载体的组成,除了目的基因和复制原点外,还需有 、 以及标记基因等。
(4)B过程常用的方法是 。
(5)通常采用 技术检测外源基因是否插入到小鼠的基因组。
答案 (1)人工合成 (2)部分基因文库 (3)DNA连接酶 磷酸二酯键 启动子 终止子 (4)显微注射技术 (5)DNA分子杂交2.(2019届江苏徐州一中升级考试,41) PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规手段,其过程如图,PCR与DNA体内复制的比较如表,请回答下列问题:原料ATPDNA体内复制四种脱氧核苷酸需要脱氧胞苷三磷酸、脱氧腺苷三磷酸PCR不需要脱氧胸苷三磷酸、脱氧鸟苷三磷酸(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开 键,称为 ,在细胞中是在 酶的作用下进行的。
高三生物高考专题复习一基因工程
专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。
基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA 重组技术。
它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：1.基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
2.转基因技术的应用：(1)转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
(2)基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
(3)基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B 细胞，从而维持机体血糖平衡。
（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
固氮生物在农业生产及氮循环中的作用。
在氮循环中有特殊作用的几种微生物，要总结其作用。
在学习生物固氮在自然界中的意义时，要明确生物固氮是植物可利用氮的重要来源，对氮循环与碳循环加以比较，认识这两种物质循环的差异；同时，应具体分析氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位。
高考生物《基因工程知识点》总汇
高考生物《基因工程知识点》总汇1、基因工程的先导是？艾弗里等人的工作证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2、不同生物的基因为什么可以连接在一起？因为所有生物的DNA基本结构是相同的3、真核生物的基因为什么可以在原核生物体内表达？（或者原核生物的基因为什么可以在真核生物体内表达？）所有生物共用一套密码子4、基因工程育种的原理是什么？具有什么优点？原理：基因重组优点：打破了生殖隔离，定向改造生物的性状5、与DNA有关的酶的比较6、特定的核苷酸序列，并在特定的位点上进行切割7、限制酶不切割自身DNA的原因是什么？原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
8、DNA连接酶可以连接什么样的末端？①同一种限制酶切割形成的相同的黏性末端②两种不同限制酶切割后形成的相同黏性末端③任意的两个平末端9、如何防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”？可用不同的限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体，使目的基因两侧及载体上各自具有两个不同的黏性末端。
10、载体需具备的条件及其作用11、基因工程的基本操作步骤是哪四步?目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定12、目的基因的获取方法有哪些？三种方法都需要模板吗？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③通过化学方法人工合成前两种需要模板，从基因文库中寻找目的基因时需要用DNA探针利用DNA分子杂交的方法找到目的基因；化学方法人工合成不需要模板，只要知道核苷酸序列就行，这是一个纯粹的化学反应13、CDNA文库和基因组文库的区别？cDNA是指以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下形成的互补DNA。
以细胞的全部mRNA 逆转录合成的cDNA组成的重组克隆群体成为cDNA文库。
cDNA文库只包含表达的基因，并且逆转录得来的基因缺乏内含子和启动子、终止子等调控序列基因组文库指的是将某种生物的基因组DNA切割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞，进行克隆得到的所有重组体内的基因组DNA片段的集合，它包含了该生物的所有基因。
高考生物三轮复习回归教材 ：选择性必修3之基因工程
高考生物三轮复习回归教材：选择性必修3之基因工程基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。
第1节重组DNA技术的基本工具一、有关核酸的方向性问题①核苷酸：1’碳连碱基；2’碳（脱氧核糖连无氧；核糖有氧）；3’碳连羟基（-OH）；5’碳连磷酸②一条脱氧核苷酸链（DNA单链）:一端的3’碳上有游离的羟基（-OH），叫3’端；另一端的5’碳上有游离的磷酸基团，叫5’端。
一条核糖核苷酸链（RNA链）也是如此。
③DNA是由两条脱氧核苷酸链，按反向平行的方式构成④DNA聚合酶：总是从引物的3’端连接脱氧核苷酸（沿着模板链的5’-3’方向合成子链）⑤RNA聚合酶：总是从引物的3’端连接核糖核苷酸（沿着模板链的5’-3’方向合成子链）⑥tRNA的3’端结合氨基酸⑦翻译时核糖体的移动方向：沿着mRNA的5’-3’方向移动⑧限制性内切核酸酶识别的序列：沿5’-3’方向读取二、重组DNA技术的基本工具（一）限制性内切核酸酶——“分子手术刀”1、来源：主要是原核生物2、对原核生物的作用：防止外来病原物的侵害,将外源DNA切割保证自身安全3、作用：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
结果：切割DNA成为两个DNA片段识别的序列：①沿5’-3’方向读取；②大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数4个、8个。
；③多数为回文序列（因此，切割形成的黏性末端碱基序列：既相同，又互补）黏性末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线(图中虚线）两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；平末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。
（二）DNA连接酶——“分子缝合针”1、E.coli DNA连接酶：①从大肠杆菌中分离得到；②只能连接黏性末端，不能连接平末端③恢复磷酸二酯键2、T4 DNA连接酶：①从T4噬菌体中分离出来；②既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率相对较低；③恢复磷酸二酯键（三）基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1、最常用的载体：质粒质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。
2020届天津市生物高考专项之基因工程讲义(9页)
2020届天津市生物高考专项之基因工程讲义基因工程1．基因工程的概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，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。
分析基因工程的概念(1)供体：提供目的基因 (2)操作环境：体外 (3)操作水平：分子水平 (4)原理：基因重组(5)受体：表达目的基因 (6)本质：性状在受体体内表达 (7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状 2.基因操作的工具(1)限制酶⎩⎪⎨⎪⎧来源：主要从原核生物中分离特点：识别特定核苷酸序列、切割磷酸二酯键结果：产生黏性末端或平末端2DNA连接酶⎩⎪⎨⎪⎧类型：E ·coli DNA 连接酶、T 4DNA 连接酶作用：分别通过形成磷酸二酯键将黏性 末端或平末端连接起来与DNA 有关的酶作用底物作用部位 形成产物 限制酶 DNA 分子 磷酸二酯键 黏性末端或平末端DNA 连接酶 DNA 片段磷酸二酯键 重组DNA 分子DNA 聚合酶 脱氧核苷酸磷酸二酯键子代DNA DNA 解旋酶 DNA 分子 碱基对间的氢键 形成脱氧核苷酸单链DNA(水解)酶DNA 分子磷酸二酯键游离的脱氧核苷酸3载体⎩⎪⎨⎪⎧质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA 之外，并具有自我复制能力的很小的 双链环状DNA 分子。
其上有一个至多个 限制酶切割位点，供外源DNA 片段插入其中其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等条 件 目 的稳定并能复制 目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点 可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA 的鉴定和选择【注意】(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。
(2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
(3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。
(高中段)专题十二基因工程和细胞工程
1．若受体大肠杆菌含有构建重组质粒时用到的限制性核酸内切酶，则一定有
利于该重组质粒进入受体并保持结构稳定。 (2020·浙江 7 月选考，T24A)(×) 2．切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列。 (×)
3．DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。
(×)
4．E·coli DNA 连接酶既可以连接平末端，又可以连接黏性末端。
DNA 序列(虚线处省略了部分核苷酸序 列)
已知 序列
PCR 引物
(4)对 PCR 产物测序，经分析得到了片段 F 的完整序列。下列 DNA 单链序列 中(虚线处省略了部分核苷酸序列)，结果正确的是________。 A．5′AACTATGCG……AGCCCTT3′ B．5′AATTCCATG……CTGAATT3′ C．5′GCAATGCGT……TCGGGAA3′ D．5′TTGATACGC……CGAGTAC3′
解析：途径甲中，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组，这样 才能使目的基因只在乳腺组织中表达，A 正确；途径乙中，过程Ⅱ是将目的基 因导入植物细胞，一般所采用的方法是农杆菌转化法，B 正确；途径丙中，过 程Ⅱ是将目的基因导入微生物细胞，可用 Ca2＋处理大肠杆菌，以制备感受态 细胞，使其容易吸收周围环境中的 DNA 分子，C 正确；三条途径中，过程Ⅲ 依据的生物学原理不完全相同，其中途径甲和途径乙的原理是细胞具有全能 性，过程丙的原理是细胞增殖，D 错误。 答案：D
解析：(1)根据题图可知，步骤Ⅰ是获取目的 DNA 片段，所用的 EcoR Ⅰ是一种 限制酶，其能识别特定的核苷酸序列，并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。(2)步骤Ⅱ是将目的 DNA 片段连接成环状，其中 DNA 连接酶的作用是催化相邻核苷酸之间的 3′羟基和 5′磷酸间形成磷酸二酯键。 PCR 循环中，升高温度到 95 ℃是为了打开氢键使双链解旋，获得 DNA 单链； Taq DNA 聚合酶的作用是催化游离的脱氧核苷酸连接到引物 3′端，合成 DNA 子链。(3)引物的作用是使 DNA 聚合酶能够从引物的 3′端开始延伸 DNA 子链， 因为 DNA 的合成方向总是从子链的 5′端向 3′端延伸，故为扩增未知序列， 选择的与模板链相结合的引物应为 5′TCATGAGCGCATAGTT3′(引物④)和 5′GCAATGCGTAGCCTCT3′(引物②)。(4)分析题意可知，片段 F 的两端为 限制酶 EcoRⅠ切割后产生的黏性末端，因此其 5′端序列应为 AATT,3′端序 列应为 TTAA，B 正确。 答案：(1)限制性核酸内切(或限制) 核苷酸序列 (2)磷酸二酯键 DNA 单链 以 DNA 为模板的 DNA 链的延伸 (3)②④ (4)B
高三生物一轮复习：第36讲 基因工程
3.将目的基因导入受体细胞 (2)转化方法
生物种类
植物
农杆菌转化法 (常
方法 用)、基因枪法、花粉 管通道法
受体细胞 体细胞、受精卵
动物
显微注射技术
受精卵
微生物 Ca2+处理法 原核细胞
(续表)
生物种类
植物
动物
微生物
转化过程
农杆菌转化法:目的基
Ca2+处理细胞
因插入Ti质粒
回答下列问题: (4)图甲中的Tetr和ampR在运载体上可作为 标记基因 , 用于重组DNA的鉴定 和选择。
[解析] (4)图甲中的Tetr和ampR都是抗性基因,在运载体上可以作为标记基因, 用于重组DNA的鉴定和选择。
◉ 方法归纳
“选择限制酶的技巧
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的 基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这 两种酶的切点)。
[解析] (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)切割DNA分子后,产生的片段末端 类型有黏性末端和平末端。
1.[2020·四川攀枝花市二模] 根据与基因工程有关的知识,回答下列问题:
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段为AATTC……G
G……GTTAA
,为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可
(4)若质粒运载体用EcoRⅠ切割,为使运载体与目的基因相连,图甲中含有目 的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割, 该酶切割后得到的末端必须具有什么特点?
新高考2020生物选考总复习第34讲 基因工程课件
的抑制剂。
解析 (1)两位科学家将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中并
进行了表达，因此，该研究可以证明：质粒可以作为载体，真核细胞的基因在原核细
胞中也可以表达(不同生物共用一套密码子)、体外重组的质粒可以进入受体细胞等。(2)
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称为转化，将质
_____移入牛的
中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在
鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的
( 填 “mRNA”“ 总 RNA” 或 “ 核
DNA”)作为PCR模板。
28
解析 (1)据图示信息分析：将L1－GFP融合基因(甲)插入质粒时使用酶E1和E4进行酶 切，既能保证L1－GFP融合基因的完整，又能保证L1－GFP融合基因与载体的正确连 接。(2)目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。(3)将体外培养的含有 目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中，经过体外胚胎培养、胚胎移 植等技术可获得转基因动物。(4)检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中， 采用PCR技术鉴定时，应以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。 答案 (1)E1和E4 甲的完整 甲与载体正确连接 (2)转录 翻译 (3)细胞核 去核卵母细胞 (4)核DNA
组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将
重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组
噬菌体宿主细胞的是
。
14
(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。
为防止蛋白质被降解，在实验中应选用
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2020年高考生物专题复习：基因工程一、教学内容基因工程二、要点扫描基因工程的概念和发展基因工程的操作工具基因工程的操作步骤基因工程的应用蛋白质工程三、全面突破知识点1：基因工程的诞生和发展1、基因工程的诞生（1）理论基础：①艾弗里实验证明了DNA是遗传物质；②沃森和克里克阐述了DNA 双螺旋结构模型；③尼伦贝格等人破译了遗传密码.（2）工具基础：①酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和逆转录酶；②载体：质粒和病毒（包括噬菌体，动、植物病毒）.（3）实例：科恩等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了定向改造生物的新技术——基因工程.2、基因工程的概念（1）概念：基因工程是指在体外运用人工剪切和拼接等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人们需要的基因产物或创造出更符合人们需要的新的生物类型的技术.由于基因工程是在分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术.（2转入小鼠受精卵内，培育出了巨型小鼠.3、基因工程的工具（1）限制性核酸内切酶从流感嗜血杆菌等细菌中分离出来，具有专一性，能识别双链DNA上特定的核苷酸序列并从特定的位点切断磷酸二酯键形成平整末端或黏性末端（切口末端带有互补的单链序列）.（2）通过形成磷酸二酯键将DNA末端连接起来，结果形成重组DNA分子.运载体包括细菌质粒、病毒.质粒主要来自细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子.通过同一种限制酶切割质粒与目的基因，并通过DNA连接酶连接形成重组DNA分子.①载体的作用：一是作为运载工具将目的基因转移到宿主细胞中去，二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制.②载体必须具备的三个条件：a.能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切位点，以便于与外源基因连接；c.具有某些标记基因，以便于筛选.③目的基因与载体结合的过程：【典型例题】例1.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（）A.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAB.限制性核酸内切酶的活性受温度影响C.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列D.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取解析：限制性核酸内切酶能够识别双链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.答案：A例2.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA解旋酶作用的正确顺序是（）A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②解析：本题考查DNA复制和基因工程中所用的各种酶的作用.限制酶的作用是识别DNA分子中的核苷酸序列，并使每一条链的特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂.而DNA连接酶是连接被限制酶切开的磷酸二酯键.DNA解旋酶在DNA复制和转录过程中使氢键断裂而解开双链，DNA聚合酶在DNA复制过程中将脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到子链，使得子链不断延伸.看图容易判断图中①是将DNA分子切为带有黏性末端的两个DNA片断，属于限制酶的功能；②是将带有黏性末端的两个DNA片断形成重组DNA的过程，属于DNA 连接酶的功能；③是将双链DNA分子解开变成单链的过程，属于DNA解旋酶的功能；④是分别以DNA解开的每条链作为模板，合成子代DNA分子的过程，属于DNA聚合酶的功能.据此判断Ｃ答案正确. 答案：C知识点2：基因工程的一般过程与技术:1、基因工程的技术环节①获取目的基因；②制备重组DNA 分子；③转化受体细胞；④筛选出获得目的基因的受体细胞；⑤培养受体细胞并诱导目的基因表达，获得新品种或目的基因表达产物.特别提醒：（1）获取目的基因的方法：获取目的基因常用的方法是人工合成或直接分离，目前主要从基因文库中获取，也可以利用PCR 技术扩增DNA .常见的获取目的基因的方法如下：①直接分离法（鸟枪法）：提取供体细胞DNA −−−−→−限制酶切割许多DNA 片断→分别与运载体结合→分别导入受体细胞→在细胞中扩增→分离目的基因②化学合成法：已知蛋白质−−→−分析氨基酸序列−−→−推测RNA 碱基序列−−→−推测DNA 碱基序列−−−−−−−−−−−−−−→−合成仪合成，利用四种脱氧核苷酸为原料DNA 目的基因③反转录法：供体细胞−−→−提取目的基因的mRNA −−−−→−聚合酶DNA 单链DNA −−→−合成目的基因（2）基因表达载体的构建人工合成的目的基因没有非编码区，直接导入受体细胞不能转录，因此必须构建基因表达载体.基因表达载体包括目的基因上游启动目的基因转录的RNA 聚合酶结合位点（启动子）、以及目的基因下游的使转录过程停止的终止子，还要具有标记基因（如抗生素抗性基因）便于检测体细胞是否导入目的基因，以及有利于目的基因扩增的复制原点.如图所示：（3）转化受体细胞的方法：①导入检测：DNA杂交法，即使用DNA探针（目的基因的单链DNA）检测受体细胞是否有目的基因②表达检测：A、转录检测：用DNA探针检测mRNA（分子杂交）；B、翻译检测：免疫法，提取蛋白质用相应抗体进行抗原－抗体反应.③个体生物学水平检测：检测目的基因控制的性状，如作物抗性等.2、实例：抗软化番茄的培育番茄软化是因为多聚半乳糖醛酸酶（一种果胶酶）溶解细胞间的果胶引起的.因此，培育抗软化番茄应该选用抗多聚半乳糖醛酸酶基因为目的基因；转化方法采用土壤农杆菌转化法，即将重组质粒导入土壤农杆菌中，再通过土壤农杆菌感染番茄细胞，通过组织培养获得抗软化番茄新品种.抗软化番茄的机理：多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录产生的mRNA互补，导致番茄细胞不能合成多聚半乳糖醛酸酶.【典型例题】例1.应用基因工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品.请据图回答下列问题：（1）在培育转人生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是，②过程常用的方法是.（2）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，则说明基因工程能够突破自然界的.在基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有.③过程培养到一定阶段，可以采用技术，培育出多头完全相同的转基因牛犊.（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是细胞，Ⅲ代表的细胞具有的特点.（4）在培育抗虫棉的过程中，进行④过程最常用的方法是.解析：培养转人生长激素基因牛的过程中，①是基因表达载体的构建过程，需限制酶和DNA 连接酶；②是目的基因导入受体细胞受精卵，常用显微注射法.基因表达载体组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因.胚胎分割移植可以培育出多个完全相同的个体.浆（或效应B）细胞能合成和分泌抗体，但不能无限增殖，把prG导入浆细胞后，浆细胞就会变成既能无限增殖又能产生特定抗体的细胞.重组Ti质粒导入受体细胞最常用的是土壤农杆菌转化法.答案：（1）限制酶、DNA连接酶显微注射法（2）生殖隔离启动子胚胎分割移植（胚胎分割和胚胎移植）（3）浆（或效应B）既能无限增殖又能产生特定抗体（4）土壤农杆菌转化法知识点3：基因工程的应用1、动物基因工程应用举例（1）提高动物的抗病能力主要成果是抗猪瘟病毒的转基因猪、抗口蹄疫病毒的转基因兔.（2）提高产品质量：采用目的基因为生长激素基因所获得的转基因鲑鱼明显大于野生鲑鱼.（3）改善产品品质：人会对牛奶中的乳糖过敏或消化不良，在转基因牛的乳腺细胞中含有乳糖酶基因，使得牛奶中不含乳糖.（4）生产药用蛋白乳腺是公认的生产药用蛋白的理想器官，将外源蛋白基因转入牛等泌乳动物体内，乳腺就成了“反应器”，能生产大量的药用蛋白.植物基因工程应用举例（1）提高植物的光合作用效率措施：①改造二氧化碳固定酶，提高植物对二氧化碳的固定效率；②通过增强对光能的吸收、转化的功能，提高光合作用效率.（2）延长果实的储藏期通过基因工程可以获得能够抑制乙烯合成酶基因表达的植物新品种，从而使乙烯的形成减少，既保持了果实原有的品质，又延长了储藏期.（3）提高植物次生代谢产物的产率将产碱杆菌的有关基因转入拟南芥，生产可生物降解塑料，对消除白色污染有重要意义.（4）提高植物的抗性通过基因工程培育具有抗虫、抗除草剂、抗干旱、抗涝、抗盐等抗性的转基因植物.3、转基因生物利用基因工程技术，导入外源基因培育出能将新性状稳定遗传给后代的基因工程生物.转基因生物的培育打破了常规育种难以突破的物种之间的障碍.4、基因工程与人类健康（1）基因诊断采用基因检测的方法判断是否出现基因异常或携带病原体.（2）基因治疗用正常基因替换或弥补缺陷基因.例如用腺苷脱氨酶基因治愈了重度复合免疫缺陷症女孩.【典型例题】例1.水母发光蛋白由236个氨基酸构成，现已将编码这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，应用在转基因技术中.这种蛋白质的作用是（）A.促使目的基因顺利导入受体细胞中B.促使目的基因在宿主细胞中进行复制C.检测目的基因是否导入成功D.检测目的基因是否成功表达解析：本题考查标记基因的作用.在基因工程中，用含有标记基因的载体，目的是通过检测标记基因的表达产物来确定目的基因是否导入受体细胞.答案：C知识点4：蛋白质工程1、蛋白质工程的概念（1）了解蛋白质结构和功能的技术：物化、生化技术.（2）改造对象：基因（3）方法：计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术.（4）目的：定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质.（5）基因工程是蛋白质工程的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程.（1）方法：通过X射线晶体衍射了解蛋白质的三维结构；通过核磁共振法了解蛋白质的构象；通过分析蛋白质的氨基酸序列了解蛋白质的一级结构.（2）改造类型：大改：制造自然界不存在的全新的蛋白质；中改：替代某一肽段或一个特定的结构域；小改：通常采用定点诱变技术改变活性部位的一个或几个氨基酸残基；采用PCR扩增技术获得定点突变的基因.3、蛋白质工程的应用（1）提高酶的热稳定性：通过改变酶的几个氨基酸或引入二硫键，改变酶的结构.（2）实例1：鼠源杂交瘤抗体的改造：①在基因水平上对抗体进行重组；②产生人恒定区和鼠可变区的嵌合抗体；③对人体的不良反应减少.实例2：纤维蛋白的溶（解）酶原激活因子（t－PA）的改造：利用基因定点诱变技术，将t－PA分子中的天门冬氨酸替换为谷氨酰胺，使得t－PA在血液循环中停留时间延长，疗效更加显著.【典型例题】例1.人们发现，蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却更大，于是就有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是（）A.基因突变：DNA→ RNA→蛋白质B.基因工程：RNA→ RNA→蛋白质C.基因工程：DNA→ RNA→蛋白质D.蛋白质工程：蛋白质→ RNA→DNA→蛋白质解析：本题考查蛋白质工程的步骤.和基因工程相比，蛋白质工程特有的程序是：预期蛋白质的功能，设计蛋白质的结构，推测氨基酸序列，先预测mRNA的序列，然后确定基因结构，进而合成目的基因，并使其表达出相应的蛋白质.答案：D【本讲小结】。