1、板块五 以应用为前提的选修一、选修三 专题十二专题十二 现代生物科技专题现代生物科技专题 1 构建网络串联知识 2 要点整合自测排查 3 核心素养强化训练 4 高考模拟探视考向 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 考点考点 卷卷 卷卷 卷卷 2020 2019 2018 2017 2020 2019 2018 2017 2020 2019 2018 2017 基因基因 工程工程 T38 T38 T38 T38 T38 细胞细胞 工程工程 T38 T38 T38 T38 T38 胚胎胚胎 工程工程 T38 生态生态 工程工程 T38 返回导航 构建网络串联知识 返
2、回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 返回导航 要点整合自测排查 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 基因工程与蛋白质工程基因工程与蛋白质工程 考点一考点一 一一、理教材理教材 固基础固基础 1比较记忆基因工程的三种工具比较记忆基因工程的三种工具 限制酶限制酶 DNA连接酶连接酶 载体载体 作用作用 切割目的基切割目的基 因和载体因和载体 拼接拼接DNA片段，片段， 形成重组形成重组DNA 携带目的基因进入受携带目的基因进入受 体细胞体细胞 作用部位作用部位 两个核苷酸之间的磷酸二酯键两个核苷酸之间的磷酸二酯键 返回导航 高考二轮总复
3、习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 限制酶限制酶 DNA连接酶连接酶 载体载体 作用特作用特 点点(条条 件件) 识别双链识别双链DNA 分子的某种特定核分子的某种特定核 苷酸序列苷酸序列 在特定位点上切在特定位点上切 割割 E coli DNA连接连接 酶只能连接黏性末酶只能连接黏性末 端端 T4DNA连接酶能连接酶能 连接黏性末端和平连接黏性末端和平 末端末端 能在宿主细胞内稳定能在宿主细胞内稳定 存在并大量复制存在并大量复制 有一个至多个限制酶有一个至多个限制酶 切割位点切割位点 具有特殊的标记基因具有特殊的标记基因 常用类常用类 型型 EcoR限制酶限制酶 Sma限制酶限制酶
4、 E coliDNA连接酶、连接酶、 T4DNA连接酶连接酶 质粒、质粒、噬菌体的衍生噬菌体的衍生 物、动植物病毒等物、动植物病毒等 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 2.熟记基因工程的四个操作步骤熟记基因工程的四个操作步骤 (1)目的基因的获取途径：目的基因的获取途径： 方法方法 具体操作具体操作 直接分离直接分离 从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获 取取 人工人工 合成合成 化学方法化学方法 已知核苷酸序列的较小基因，直接利用已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成合成 仪用化学方法合成，不需要模板仪用
5、化学方法合成，不需要模板 逆转录法逆转录法 以以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成为模板，在逆转录酶作用下人工合成 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 方法方法 具体操作具体操作 人工人工 合成合成 PCR 技技 术扩增术扩增 原理：原理：DNA 复制复制 条件：模板条件：模板 DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定 的的 DNA 聚合酶聚合酶 过程过程 变性：变性：9095 ，DNA解旋解旋 复性：复性：5560 ，引物与单链，引物与单链DNA结合结合 延伸：延伸：7075 ，在热稳定的，在热稳定的DNA聚合聚合 酶作用下合成子
6、链酶作用下合成子链 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (2)基因表达载体基因表达载体(重组质粒重组质粒)的构建：的构建： 基因表达载体的组成：基因表达载体的组成： 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 构建过程：构建过程： 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (3)将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞： 植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞 微生物细胞微生物细胞 常用方法常用方法 农杆菌转化法、基因枪法、农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法花粉管通道法 显微注射显微注射 技术技术 Ca2
7、处理法 处理法 受体细胞受体细胞 受精卵、体细胞受精卵、体细胞 受精卵受精卵 原核细胞原核细胞 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (4)目的基因的检测与鉴定：目的基因的检测与鉴定： 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 3图解记忆蛋白质工程图解记忆蛋白质工程 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 二二、做真题做真题 明考向明考向 1(2019 全国卷全国卷)基因工程中可以通过基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因。 回答下列问题回答下列问题。 (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合
8、成基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中也可以从基因文库中 获得获得。基因文库包括基因文库包括_和和_。 (2)生物体细胞内的生物体细胞内的DNA复制开始时复制开始时，解开解开DNA双链的酶是双链的酶是 _。在体外利用在体外利用PCR技术扩增目的基因时技术扩增目的基因时，使反应体系中的模使反应体系中的模 板板DNA解链为单链的条件是解链为单链的条件是_。上述两个解链过程的上述两个解链过程的 共同点是破坏了共同点是破坏了DNA双链分子中的双链分子中的_。 基因组文库基因组文库 cDNA文库文库 解旋酶解旋酶 加热至加热至9095 氢键氢键 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五
9、 专题十三 现代生物科技专题 (3)目前在目前在PCR反应中使用反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主聚合酶的主 要 原 因 是要 原 因 是 _ _。 【解析解析】 (1)基因工程中的基因文库包括基因组文库和部分基因文基因工程中的基因文库包括基因组文库和部分基因文 库库(cDNA文库文库)。(2)细胞内的细胞内的DNA复制开始时复制开始时，通过解旋酶解开通过解旋酶解开DNA双双 链链。在体外利用在体外利用PCR技术扩增目的基因时技术扩增目的基因时，通过高温通过高温(9095 )使反应使反应 体系中的模板体系中的模板DNA解链为单链解链为单链。上述两个解链过程的共
10、同点是破坏了上述两个解链过程的共同点是破坏了 DNA双链分子中的氢键双链分子中的氢键。(3)大肠杆菌大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温聚合酶不耐高温，在高温下在高温下 会失活会失活，而而PCR反应体系中加入的聚合酶需耐高温反应体系中加入的聚合酶需耐高温，故在故在PCR反应中要反应中要 用能耐高温的用能耐高温的Taq酶酶。 Taq酶热稳定性高酶热稳定性高，而大肠杆菌而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会聚合酶在高温下会 失活失活 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 2(2018 全国卷全国卷)回答下列问题：回答下列问题： (1)博耶博耶(H.Boyer)和科恩和科恩(S.Co
11、hen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质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进行了表达粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作该研究除证明了质粒可以作 为载体外为载体外，还证明了还证明了_ _(答出两点即可答出两点即可)。 (2)体外重组的质粒可通过体外重组的质粒可通过Ca2 参与的 参与的_方法导入大肠杆菌细方法导入大肠杆菌细 胞；而体外重组的噬菌体胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与通常需与_组组 装成完整噬菌体后装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主导入宿主 细胞细胞。在细菌在细菌、心肌细胞心
12、肌细胞、叶肉细胞中叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的可作为重组噬菌体宿主细胞的 是是_。 体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物 基因可在原核细胞中表达基因可在原核细胞中表达 转化转化 外壳蛋白外壳蛋白(噬菌体蛋白噬菌体蛋白) 细菌细菌 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (3)真核生物基因真核生物基因(目的基因目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋表达出的蛋 白 质 可 能 会 被 降 解白 质 可 能 会 被 降 解 。 为 防 止 蛋 白 质 被 降 解为 防 止 蛋 白 质 被 降
13、 解 ， 在 实 验 中 应 选 用在 实 验 中 应 选 用 _的大肠杆菌作为受体细胞的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应在蛋白质纯化的过程中应 添加添加_的抑制剂的抑制剂。 【解析解析】 (1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆 菌中菌中，该过程利用的技术是转基因技术该过程利用的技术是转基因技术。该研究除了证明质粒可作为载该研究除了证明质粒可作为载 体外体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物的基因可真核生物的基因可 在原核细胞中表达等在原核细胞中表达等。 蛋白酶缺陷型蛋
14、白酶缺陷型 蛋白酶蛋白酶 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用Ca2 参与的转化方法；体外 参与的转化方法；体外 重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体DNA和外壳蛋白和外壳蛋白(或噬菌体蛋白或噬菌体蛋白) 进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞所以宿主细胞 选用细菌选用细菌。(3)为防止蛋白质被降解为防止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大 肠杆菌作为受体细
15、胞；在蛋白质纯化过程中肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止目的蛋白质被降为防止目的蛋白质被降 解解，需要添加蛋白酶的抑制剂需要添加蛋白酶的抑制剂。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 3(2018 全国卷全国卷节选节选)某种荧光蛋白某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下在紫外光或蓝光激发下 会发出绿色荧光会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研某科研 团队将某种病毒的外壳蛋白团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在基因连接在GFP基因的基因的5末端末端，获得获得 了了L1GFP融合基因融
16、合基因(简称为甲简称为甲)，并将其插入质粒并将其插入质粒P0，构建了真核表达构建了真核表达 载体载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中图中E1E4四种限制四种限制 酶产生的黏性末端各不相同酶产生的黏性末端各不相同。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (1)据图推断据图推断，该团队在将甲插入质粒该团队在将甲插入质粒P0时时，使用了两种限制酶使用了两种限制酶， 这 两 种 酶 是这 两 种 酶 是 _ 。 使 用 这 两 种 酶 进 行 酶 切 是 为 了 保 证使 用 这 两 种 酶 进 行 酶 切 是 为 了 保 证
17、_，也是为了保证也是为了保证_。 (2)将将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿若在该细胞中观察到了绿 色荧光色荧光，则说明则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了基因在牛的皮肤细胞中完成了_和和_过过 程程。 (3)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用某同学用 PCR方法进行鉴定方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 _(填填“mRNA”“总总RNA”或或“核核DNA”)作为作为PCR模板模板。 E1和和E4 甲的完整甲的完整 甲与载体正确连接甲与
18、载体正确连接 转录转录 翻译翻译 核核DNA 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 【解析解析】 (1)由题意可知由题意可知，L1基因和基因和GFP基因合成了基因合成了L1GFP融融 合基因合基因(简称为甲简称为甲)，题图中显示了四个酶切位点题图中显示了四个酶切位点，当将当将L1GFP融合基融合基 因插入质粒因插入质粒P0时时，可用可用E1和和E4限制酶进行酶切限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切用这两种酶进行酶切 不会破坏甲的完整性不会破坏甲的完整性，同时能保证甲按照正确的方向与载体连接同时能保证甲按照正确的方向与载体连接。(2)若若 在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧
19、光在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明则说明L1GFP融合基因得到表融合基因得到表 达达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。(3)利用利用 PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在可以检测目的基因是否存在。PCR扩增的模板扩增的模板 是是DNA。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 命命 题题 方方 向向 基础类基础类 1.PCR技术的原理和应用，如第技术的原理和应用，如第1题；题； 2目的基因导入的方法，如第目的基因导入的方法，如第2题题(2)小题；小题；3.基因工程
20、操基因工程操 作的基本工具，如第作的基本工具，如第3题题(1)小题。小题。 理解类理解类 1.目的基因的检测与表达，如第目的基因的检测与表达，如第3题题(2)小题；小题； 2基因工程中酶的作用特点，如第基因工程中酶的作用特点，如第1题题(3)小题。小题。 复习复习 方向方向 1.记忆基因的结构，基因工程的工具、过程，记忆基因的结构，基因工程的工具、过程，PCR技术的原技术的原 理和步骤及注意事项，蛋白质工程的应用的相关知识。理和步骤及注意事项，蛋白质工程的应用的相关知识。 2重点理解基因工程原理、过程、注意事项及应用的相关重点理解基因工程原理、过程、注意事项及应用的相关 知识。知识。 返回导航
21、 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 三三、练考点练考点 能迁移能迁移 1(2020 江西省高三二模江西省高三二模)2020年年4月月12日日，由军事科学院陈薇院士由军事科学院陈薇院士 团队牵头研发的创新型重组疫苗产品团队牵头研发的创新型重组疫苗产品重组新冠病毒重组新冠病毒(腺病毒载体腺病毒载体)疫疫 苗正式在武汉开始受试者接种试验苗正式在武汉开始受试者接种试验。腺病毒也会引起人类呼吸系统等不腺病毒也会引起人类呼吸系统等不 适适，但只要不是免疫缺陷者但只要不是免疫缺陷者，一般不会导致严重后果一般不会导致严重后果，可以被当做没有可以被当做没有 杀伤力的载体杀伤力的载体，将其
22、一部分基因替换成新冠病毒的刺突糖蛋白将其一部分基因替换成新冠病毒的刺突糖蛋白S蛋白基蛋白基 因就可以得到重组病毒因就可以得到重组病毒，然后接种于人体后就能达到类似接种牛痘病毒然后接种于人体后就能达到类似接种牛痘病毒 预防天花的效果预防天花的效果。 注：注：A、B、C、D是引物是引物，箭头是延伸方向箭头是延伸方向 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (1)图中是新冠病毒图中是新冠病毒S蛋白基因可用蛋白基因可用PCR技术体外扩增技术体外扩增，PCR技术的技术的 原理是原理是_，需经过变性需经过变性_延伸延伸重复过程重复过程，其其 中子链延伸需要引物中子链延伸需要引物
23、，引物会与引物会与_结合结合，此处应该此处应该 选用的引物种类是选用的引物种类是_(用图中字母作答用图中字母作答)。 (2)新冠病毒新冠病毒S蛋白基因和载体重组时需要的一种工具酶是蛋白基因和载体重组时需要的一种工具酶是 _，与限制性核酸内切酶相比与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的它对所重组的DNA两端碱基两端碱基 序列序列_(填填“有有”或或“无无”)专一性要求专一性要求。 (3)病毒基因表达依赖启动子病毒基因表达依赖启动子，它是它是_片段片段，位位 于基因的首端于基因的首端，是是_识别和结合的部位识别和结合的部位，有了它才能驱动基有了它才能驱动基 因转录出因转录出mRNA。 DNA双链复制
24、双链复制 复性复性 单链相应互补序列单链相应互补序列 A、D DNA连接酶连接酶 无无 一段特殊结构的一段特殊结构的DNA RNA聚合酶聚合酶 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 【解析解析】 (1)图中是新冠病毒图中是新冠病毒S蛋白基因可用蛋白基因可用PCR技术体外扩增技术体外扩增， PCR技术是根据技术是根据DNA双链复制的原理在体外完成的双链复制的原理在体外完成的，需经过变性需经过变性复性复性 延伸延伸重复过程重复过程，其中子链延伸需要引物其中子链延伸需要引物，引物会与单链相应互补序引物会与单链相应互补序 列通过氢键结合列通过氢键结合，根据根据DNA的结构
25、特点的结构特点，再结合再结合DNA复制方向只在引复制方向只在引 物的物的3端开始延伸的特点可推测端开始延伸的特点可推测，此处应该选用的引物种类是此处应该选用的引物种类是A、D， 这样就能通过这样就能通过PCR技术获得引物之间的技术获得引物之间的DNA序列序列。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (2)构建新冠病毒构建新冠病毒S蛋白基因的表达载体时蛋白基因的表达载体时，需要用的需要用的DNA连接酶连接酶， 该酶与限制性核酸内切酶相比该酶与限制性核酸内切酶相比，对要实现重组的对要实现重组的DNA两端碱基序列无专两端碱基序列无专 一性要求一性要求，如如T4DNA连接
26、酶既能将双链连接酶既能将双链DNA片段互补的黏性末端连接片段互补的黏性末端连接 起来起来，也能将双链也能将双链DNA的平末端连接起来的平末端连接起来。(3)病毒基因表达依赖启动病毒基因表达依赖启动 子子，它是位于基因首端的一段特殊结构的它是位于基因首端的一段特殊结构的DNA片段片段，RNA聚合酶能识聚合酶能识 别并结合在该部位别并结合在该部位，而后驱动基因转录出而后驱动基因转录出mRNA。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 2(2020 四川省内江市第六中学高三二模四川省内江市第六中学高三二模)据据“中国科学报中国科学报”2019 年年11月月7日报道日报道，
27、研究人员选择了在植物中一类为研究人员选择了在植物中一类为MADSbox的基因的基因， 并在其中选择了一种基因并在其中选择了一种基因(zmm28)来改造玉米植株来改造玉米植株。研究小组将研究小组将zmm28 与一个新的启动子融合与一个新的启动子融合，后者是一段控制基因激活时间的后者是一段控制基因激活时间的DNA。一般当一般当 玉米开始开花时玉米开始开花时，zmm28就会启动就会启动。而增加的启动子能够比自然发生更而增加的启动子能够比自然发生更 早地启动早地启动zmm28，并且在开花后继续促进基因的作用并且在开花后继续促进基因的作用。研究人员在研究人员在48种种 玉米品种中测试该种转基因的表现玉米
28、品种中测试该种转基因的表现，结果表明其产量增加了结果表明其产量增加了8% 10%。回答下列问题：回答下列问题： 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (1)研究人员在培育过程中研究人员在培育过程中，首先将首先将zmm28与一个新的启动子融合与一个新的启动子融合 一种新基因一种新基因，该过程中所需的酶有该过程中所需的酶有_； 若获得的新基因较少若获得的新基因较少，可利用可利用_使其扩增使其扩增，若该若该1个新基因经个新基因经 过过5次循环次循环，则需要消耗缓冲液中则需要消耗缓冲液中_个引物个引物。 (2)然后用所得的新基因构建基因表达载体然后用所得的新基因构建基因表
29、达载体，在构建的基因表达载体在构建的基因表达载体 中中，还必须有还必须有_，将将zmm28基因插入到质粒的基因插入到质粒的T DNA 上 的 目 的 是上 的 目 的 是 _ _。 限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNA连接酶连接酶 PCR技术技术 62 终止子和标记基因终止子和标记基因 使使znm28基因进入玉米细胞基因进入玉米细胞，并整合到玉米细胞并整合到玉米细胞 染色体的染色体的DNA上上，使使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表达的遗传特性得以稳定维持和表达 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (3)将上述含有新基因的重组表达载体导入玉米细胞中最常用
30、的方法将上述含有新基因的重组表达载体导入玉米细胞中最常用的方法 是是_。将导入了新基因的玉米细胞离体培将导入了新基因的玉米细胞离体培 养 成 完 整 转 基 因 玉 米 植 株养 成 完 整 转 基 因 玉 米 植 株 ， 该 过 程 利 用 的 原 理 是该 过 程 利 用 的 原 理 是 _。 (4)研究人员发现研究人员发现，该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一 些些，这说明该转基因玉米增产是通过这说明该转基因玉米增产是通过 _实现的实现的。 基因枪法基因枪法(农杆菌转化法农杆菌转化法) 植物细胞的全能性植物细胞的全能性 增大叶面积增大叶面积，增
31、加光合作用效率增加光合作用效率 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 【解析解析】 (1)将将zmm28与一个新的启动子融合为一种新基因与一个新的启动子融合为一种新基因，该该 过程中所需的工具酶有限制酶和过程中所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶；若获得的新基因较少连接酶；若获得的新基因较少，可可 利用利用PCR技术使其扩增技术使其扩增，扩增过程中所需引物的公式扩增过程中所需引物的公式2(2n1)，n代代 表扩增循环的次数表扩增循环的次数，若该若该1个新基因经过个新基因经过5次循环次循环，则需要消耗缓冲液中则需要消耗缓冲液中 2(251)62个引物个引物。(2)图中
32、所给信息中包括了启动子和目的基因图中所给信息中包括了启动子和目的基因， 而在构建基因表达载体时还需终止子和标记基因；而在构建基因表达载体时还需终止子和标记基因；TDNA可转移至受可转移至受 体细胞体细胞，并且整合到受体细胞染色体的并且整合到受体细胞染色体的DNA上上，所以将所以将zmm28基因插基因插 入到质粒的入到质粒的TDNA上的目的是使上的目的是使znm28基因进入玉米细胞基因进入玉米细胞，并整合到并整合到 玉米细胞染色体的玉米细胞染色体的DNA上上，使使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表的遗传特性得以稳定维持和表 达达。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技
33、专题 (3)玉米是单子叶植物玉米是单子叶植物，将目的基因导入单子叶植物最常用的方法是将目的基因导入单子叶植物最常用的方法是 基因枪法基因枪法，将导入了新基因的玉米细胞离体培养成完整转基因玉米植将导入了新基因的玉米细胞离体培养成完整转基因玉米植 株株，该技术是植物组织培养技术该技术是植物组织培养技术，该过程利用的原理是植物细胞的全能该过程利用的原理是植物细胞的全能 性性。(4)该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一些该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一些，这说明该转基这说明该转基 因玉米的叶面积增大因玉米的叶面积增大，会增加光合作用效率会增加光合作用效率，所以该转基因玉米增产是所以该转基因
34、玉米增产是 通过增大叶面积通过增大叶面积，增加光合作用效率来实现的增加光合作用效率来实现的。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 3(2020 四川省高三二模四川省高三二模)马铃薯植株在长期栽培中容易遭受病毒马铃薯植株在长期栽培中容易遭受病毒 侵染侵染，导致严重减产导致严重减产。科学家用反转录法人工合成了抗病毒的科学家用反转录法人工合成了抗病毒的PVX基基 因因，并通过基因工程技术将该基因成功导入马铃薯细胞中并通过基因工程技术将该基因成功导入马铃薯细胞中，培育出抗病培育出抗病 毒的马铃薯植株毒的马铃薯植株。请回答：请回答： (1)以相关以相关_为模板在反转录酶的
35、作用下为模板在反转录酶的作用下，可以获得抗病毒的可以获得抗病毒的 PVX基因基因。将获得的将获得的PVX基因在体外进行扩增常利用基因在体外进行扩增常利用PCR技术技术，该技术该技术 的原理是的原理是_ _ _ _。 mRNA 一种体外一种体外DNA扩增技术扩增技术，是在模板是在模板DNA、引物和引物和4 种脱氧核苷酸存在的条件下依赖种脱氧核苷酸存在的条件下依赖DNA聚合酶的酶促反应聚合酶的酶促反应，将需要被扩将需要被扩 增的增的DNA片段与两侧互补的寡核苷酸链引物经过一系列反应片段与两侧互补的寡核苷酸链引物经过一系列反应，使使DNA 片段在数量上增加片段在数量上增加，从而获得所需的特定基因片段
36、从而获得所需的特定基因片段 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (2)抗病毒的抗病毒的PVX基因在基因工程中被称为基因在基因工程中被称为_，若用农杆若用农杆 菌转化法将该基因导入马铃薯细胞菌转化法将该基因导入马铃薯细胞，导入前需要使用导入前需要使用_物质处理物质处理 细胞细胞。 (3)要使人工合成的要使人工合成的PVX基因在受体细胞中复制并表达基因在受体细胞中复制并表达，必须通过必须通过 _而不能直接将基因导入受体细胞而不能直接将基因导入受体细胞，其原因是该基其原因是该基 因无因无_(答出两点即可答出两点即可)。 目的基因目的基因 CaCl2 构建基因表达载体构
37、建基因表达载体 复制原点复制原点、启动子启动子、终止子终止子、标记基因标记基因 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (4)相比于将抗病毒基因导入植物细胞的细胞核中相比于将抗病毒基因导入植物细胞的细胞核中，若将抗病毒基因若将抗病毒基因 导入植物细胞的叶绿体基因组中具有很多优势导入植物细胞的叶绿体基因组中具有很多优势，从环境保护和生物工程从环境保护和生物工程 安 全 性 问 题 的 角 度 分 析安 全 性 问 题 的 角 度 分 析 ， 其 优 势 主 要 体 现 在其 优 势 主 要 体 现 在 _ _ _。 花粉中的精子细花粉中的精子细 胞中通常不存在叶绿体胞
38、中通常不存在叶绿体，导入叶绿体基因组中的抗病毒基因不会随花导入叶绿体基因组中的抗病毒基因不会随花 粉扩散传播粉扩散传播，从而不会产生基因污染从而不会产生基因污染(合理即可合理即可) 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 【解析解析】 (1)DNA合成合成RNA的过程称为转录的过程称为转录，以相关以相关mRNA为模为模 板在反转录酶的作用下板在反转录酶的作用下，可以获得抗病毒的可以获得抗病毒的PVX基因基因。将获得的将获得的PVX基基 因在体外进行扩增常利用因在体外进行扩增常利用PCR技术技术，该技术的原理是一种体外该技术的原理是一种体外DNA扩增扩增 技术技术，是
39、在模板是在模板DNA、引物和引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下依赖种脱氧核苷酸存在的条件下依赖DNA聚聚 合酶的酶促反应合酶的酶促反应，将需要被扩增的将需要被扩增的DNA片段与两侧互补的寡核苷酸链引片段与两侧互补的寡核苷酸链引 物经过一系列反应物经过一系列反应，使使DNA片段在数量上增加片段在数量上增加，从而获得所需的特定基从而获得所需的特定基 因片段因片段。(2)抗病毒的抗病毒的PVX基因在基因工程中被称为目的基因基因在基因工程中被称为目的基因，若用农若用农 杆菌转化法将该基因导入马铃薯细胞杆菌转化法将该基因导入马铃薯细胞，导入前需要使用导入前需要使用CaCl2物质处理物质处理 细胞细胞，使其
40、成为感受态使其成为感受态。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 (3)要使人工合成的要使人工合成的PVX基因在受体细胞中复制并表达基因在受体细胞中复制并表达，必须通过必须通过 构建基因表达载体构建基因表达载体，常采用的载体为质粒常采用的载体为质粒，而不能直接将基因导入受体而不能直接将基因导入受体 细胞细胞，其原因是该基因无复制原点其原因是该基因无复制原点、启动子启动子、终止子终止子、标记基因等标记基因等。(4) 花粉中的精子细胞中通常不存在叶绿体花粉中的精子细胞中通常不存在叶绿体，存在于体细胞的细胞核中存在于体细胞的细胞核中，导导 入叶绿体基因组中的抗病毒基因不
41、会随花粉扩散传播入叶绿体基因组中的抗病毒基因不会随花粉扩散传播，从而不会产生基从而不会产生基 因污染因污染。 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 细胞工程细胞工程 考点二考点二 一一、理教材理教材 固基础固基础 1比较记忆植物组织培养与动物细胞培养比较记忆植物组织培养与动物细胞培养 项目项目 植物组织培养植物组织培养 动物细胞培养动物细胞培养 取材取材 植物幼嫩部位植物幼嫩部位 动物胚胎或出生不久的幼龄动物动物胚胎或出生不久的幼龄动物 的器官或组织的器官或组织 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 项目项目 植物组织培养植物组织培养
42、 动物细胞培养动物细胞培养 过程过程 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 项目项目 植物组织培养植物组织培养 动物细胞培养动物细胞培养 结果结果 获得植株个体，可获得植株个体，可 以体现全能性以体现全能性 获得新的细胞，不形成个体，不体现获得新的细胞，不形成个体，不体现 全能性全能性 条件条件 无菌无菌 营养物质营养物质 适宜条件适宜条件 植物激素植物激素 无菌、无毒无菌、无毒 营养物质，血清等营养物质，血清等 适宜的温度和适宜的温度和pH 气体环境：气体环境：O2、CO2 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 项目项目 植物组织培
43、养植物组织培养 动物细胞培养动物细胞培养 应用应用 植株快速繁殖植株快速繁殖 脱毒植株的培养脱毒植株的培养 人工种子人工种子 生产药物、杀虫剂生产药物、杀虫剂 等等 转基因植物的培育转基因植物的培育 蛋白质生物制品的生产蛋白质生物制品的生产 皮肤移植材料的培育皮肤移植材料的培育 检测有毒物质检测有毒物质 生理、病理、药理学的研究生理、病理、药理学的研究 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 2.理清克隆动物培育流程理清克隆动物培育流程 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 3比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞融合比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞融合 项目项目 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 动物细胞融合动物细胞融合 原理原理 细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞的全能性 细胞膜的流动性细胞膜的流动性 过程过程 返回导航 高考二轮总复习 生物 板块五 专题十三 现代生物科技专题 项目项目 植物体细胞杂交植物体细胞杂交 动物细胞融合动物细胞融合 相关相关 酶酶 纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶或胶原蛋白酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶 融合融合 方法方法 物理法：离心、电激、振
