高考生物二轮回归母题复习训练：第一部分专题复习篇专题八《现代生物科技》

专题八 现代生物科技专题 直击考纲1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。 4.植物的组织培养(Ⅱ)。5.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。6.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。7.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。8.胚胎干细胞的移植(Ⅰ)。9.胚胎工程的应用(Ⅱ)。

1．判断下列有关基因工程的叙述 (1)生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶 (2012·四川，2D)( × ) (2)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 (经典高考题)( √ ) (3)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 (2011·浙江，6B)( √ ) (4)应用DNA探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 (2011·四川，5D)( × ) (5)用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 (2010·浙江，2A)( × ) (6)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程 (2010·大纲全国Ⅱ，5D)( × ) (7)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 (2010·江苏，18B)( × ) (8)限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶 (2009·浙江，3B)( √ ) 2．判断下列有关细胞工程的叙述 (1)培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 (2008·江苏，20A)( √ ) (2)去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理 (2008·全国Ⅰ，5B)( √ ) (3)不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程(2009·全国Ⅰ，4B)( √ ) (4)利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种 (2009·全国Ⅰ，4A)( √ ) (5)培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 (2010·浙江，4A)( × ) (6)克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 (2010·浙江，4B)( × ) (7)二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 (2010·浙江，4C)( × ) (8)恶性细胞系的细胞可进行传代培养 (2010·浙江，4D)( √ ) 3．判断下列有关胚胎工程及其应用的叙述 (1)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 (2012·浙江，2A)( √ ) (2)卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 (2009·江苏，8A)( × ) (3)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 (2011·江苏，18C)( √ ) (4)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 (2011·江苏，18B)( × ) (5)试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 (2011·江苏，18D)( √ ) (6)胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 (2009·江苏，8B)( × ) (7)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 (2010·江苏，16C)( √ ) (8)胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点(2009·江苏，8C)( × )

重点一 基因工程 1．完善如下基因工程的主干知识图解

(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(目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因) 3将目的基因导入受体细胞 导入植物：农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法 导入动物：显微注射法导入微生物：感受态细胞法用Ca2＋处理 (4) 目的基因的检测与鉴定 插入检测：DNA分子杂交,转录检测：DNA—RNA分子杂交 翻译检测：抗原—抗体杂交)),个体水平检测——抗性接种实验 2．基本工具 限制酶 DNA连接酶 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 两个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) 识别特定的核苷酸序列； 在特定位点上切割

E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端； T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制； 有多个限制酶切割位点； 具有特殊的标记基因 3.基因表达载体的构建过程

技能点拨 1．区分DNA连接酶和DNA聚合酶、限制性核酸内切酶和解旋酶 (1)DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 (2)限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开，而解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。 2．启动子和终止子 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动转录；终止子是终止转录的位点。插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要调控序列，因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。 3．区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点：作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点：每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 4．根据受体种类确定基因工程的受体细胞 受体种类不同，所用的受体细胞种类也不相同。 (1)植物：由于植物细胞具有全能性，植物体细胞经过植物组织培养能够形成植物体，所以植物的受体细胞一般是体细胞。 (2)动物：由于动物细胞没有全能性，不能由一个体细胞培养成一个个体，所以动物基因工程的受体细胞不是体细胞，而是受精卵。 (3)微生物：多用原核生物细胞，因为原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。 对位训练 1．某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点，同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。 (1)将抗盐基因导入烟草细胞内，使烟草植株产生抗盐性状，这种新性状(变异性状)的来源属于________________。 (2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞，一般情况下，烟草不会具有抗盐特性，原因是抗盐基因在烟草细胞中不能____，也不能__________________________。 (3)在构建重组质粒时，应选用________和________两种酶对________________和________进行切割，以保证重组DNA序列的唯一性。 (4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，下图表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。

培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A和培养基B分别还含有____________、________。从检测筛选的结果分析，含有目的基因的是________________菌落中的细菌。为了确定抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________________作探针进行分子杂交检测，又要用______________________________________方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。 (5)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用________________技术，愈伤组织经__________________进而形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加____________________。 答案 (1)基因重组 (2)复制 表达(合成抗盐基因的mRNA) (3)Sal Ⅰ Hind Ⅲ 抗盐基因的DNA 质粒 (4)氨苄青霉素 四环素(氨苄青霉素和四环素) 4和6 抗盐基因 一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中) (5)植物组织培养 细胞增殖和分化 植物激素(生长素和细胞分裂素) 解析 (1)基因工程利用的原理是基因重组，题中烟草植物产生的抗盐性状的来源是基因重组。(2)若把抗盐基因直接导入烟草细胞中，抗盐基因易被烟草细胞内的酶破坏，而不能进一步复制、转录、翻译成相关的蛋白质。(3)根据题图中三种酶作用的部位，可确定在构建重组质粒时，应选用Sal Ⅰ和Hind Ⅲ酶对质粒和抗盐基因的DNA进行切割。(4)检测基因表达载体是否导入了农杆菌，依据基因表达载体中的抗性基因的作用配制培养基；从检测筛选的结果分析，培养基B中没有4和6菌落，再结合构建基因表达载体时，目的基因插入的位置，可推测4和6菌落的细胞中质粒被插入了目的基因，四环素抗性基因被破坏，这样的农杆菌不能在其上生长繁殖；为了确定抗盐烟草是否培育成功，可进行分子检测和个体检测。(5)将“细胞”培养成“完整个体”需采用植物组织培养技术；愈伤组织经细胞增殖和分化，在生长素和细胞分裂素的调节下可培育成完整个体。 2．浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答下列问题：

(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有____________________________________。步骤①用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指______________________________；步骤②用到的酶有 ________________________________________________________________________。 (2)图中导入重组质粒的方法是____________，在导入之前应用一定浓度的__________________处理受体细菌。 (3)导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用__________________制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入__________可将含有目的基因的细胞筛选出来。 (4)请你为该课题命名： ________________________________________________________________________。 答案 (1)从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或PCR扩增(任选其中两项即可) TaqDNA聚合酶 限制酶和DNA连接酶 (2)转化法 氯化钙溶液 (3)红霉素抗性基因 红霉素 (4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解