1、真真题题聚聚焦焦拓拓展展核核心心考考点点整整合合【网络构建网络构建】【网络构建网络构建】1 1本专题多以最新基因工程研究成果为载体，考查基因本专题多以最新基因工程研究成果为载体，考查基因工程的工具与操作程序。用图表比较法理解限制酶、工程的工具与操作程序。用图表比较法理解限制酶、DNADNA连接酶和载体的作用，用实例分析法理解基因工程的原理连接酶和载体的作用，用实例分析法理解基因工程的原理与过程。与过程。2 2本专题以工农业生产、畜牧业生产和医学实践中的具本专题以工农业生产、畜牧业生产和医学实践中的具体事例为命题背景，考查植物组织培养的相关知识。通过体事例为命题背景，考查植物组织培养的相关知识。
2、通过列表比较法理解两个不同：植物组织培养和动物细胞培养列表比较法理解两个不同：植物组织培养和动物细胞培养的不同；植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。利用图的不同；植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。利用图解法理解单克隆抗体的制备过程。解法理解单克隆抗体的制备过程。【考情分析考情分析】3 3本专题以最新的胚胎工程、干细胞培养的研究成果为本专题以最新的胚胎工程、干细胞培养的研究成果为背景，考查胚胎工程的应用。利用图解分析法理解胚胎发背景，考查胚胎工程的应用。利用图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。育的过程和胚胎移植的程序。4 4本专题多以当今生态问题为背景，考查生态工程的原本专题多以当今
3、生态问题为背景，考查生态工程的原理与应用。利用列表比较法理解生态工程的五个原理与实理与应用。利用列表比较法理解生态工程的五个原理与实例。例。【考情分析考情分析】20132013年年20142014年年20152015年年基因基因工程工程新课标全国卷新课标全国卷T40(非选择非选择)、安、安徽卷徽卷T6(选择选择)、安、安徽卷徽卷T31(非选择非选择)、北京卷北京卷T30/T31(非非选择选择)、福建卷、福建卷T33(非选择非选择)、广东卷、广东卷T3(选择选择)、四川卷、四川卷T10(非选择非选择)、天津、天津卷卷T2(选择选择)、天津、天津卷卷T9(非选择非选择)、江、江苏卷苏卷T22(选择
4、选择)新课标全国卷新课标全国卷T40(非选择非选择)、安徽卷、安徽卷T30(非选择非选择)、北京、北京卷卷T31(非选择非选择)、福、福建卷建卷T33(非选择非选择)、山东卷山东卷T36(非选择非选择)、天津卷天津卷T4(选择选择)、天、天津卷津卷T8(非选择非选择)、浙、浙江卷江卷T32(非选择非选择)、重庆卷重庆卷T4(选择选择)、海、海南卷南卷T31(非选择非选择)、江苏卷江苏卷T23(选择选择)重庆卷重庆卷T6(选择选择)、北京卷北京卷T5(选择选择)、江苏卷江苏卷T32(非选非选择择)、全国卷、全国卷T40(非选择非选择)、福建卷福建卷T33(非选非选择择)、海南卷、海南卷T31(非
5、选择非选择)、四川、四川卷卷T9(非选择非选择)克隆克隆技术技术新课标全国卷新课标全国卷T40(T40(非选非选择择)、福建卷、福建卷T33(T33(非选择非选择)、天津卷天津卷T9(T9(非选择非选择)、重庆卷、重庆卷T9(T9(非选择非选择)、山东卷、山东卷T35(T35(非非选择选择)、浙江卷、浙江卷T6(T6(选择选择)、海南卷海南卷T30(T30(非选择非选择)、江苏、江苏卷卷T11(T11(选择选择)新课标全国新课标全国卷卷T40(T40(非非选择选择)、天津、天津卷卷T4(T4(选择选择)、浙江卷、浙江卷T3T3(选择选择)江苏卷江苏卷T20(T20(选择选择)、安徽卷、安徽卷T
6、31(T31(非选非选择择)胚胎胚胎工程工程福建卷福建卷T33(T33(非选择非选择)、山东、山东卷卷T35(T35(非选择非选择)、江苏卷、江苏卷T13(T13(选择选择)福建卷福建卷T33T33(非选择非选择)江苏卷江苏卷T3(T3(选择选择)、天津卷天津卷T6(T6(选择选择)、重庆卷重庆卷T8(T8(非选择非选择)、山东卷、山东卷T36(T36(非选非选择择)生物技术的安全生物技术的安全性和伦理问题性和伦理问题江苏卷江苏卷T15T15(选择选择)重庆卷重庆卷T2(T2(选择选择)生态工程生态工程广东卷广东卷T26T26(非选择非选择)重庆卷重庆卷T7(T7(非选择非选择)1.基因工程(
7、1)基因工程的诞生()。(2)基因工程的原理及技术()。(3)基因工程的应用()。(4)蛋白质工程()。2.克隆技术(1)植物的组织培养()。(2)动物的细胞培养与体细胞克隆()。(3)细胞融合与单克隆抗体()。3.胚胎工程(1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础()。(2)胚胎干细胞的移植()。(3)胚胎工程的应用()。4.生物技术的安全性和伦理问题(1)转基因生物的安全性()。(2)生物武器对人类的威胁()。(3)生物技术中的伦理问题()。5.生态工程(1)简述生态工程的原理()。(2)生态工程的实例()。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题1 2015全国卷全国卷 已
8、知生物体内有一种蛋白质已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋，该蛋白质是一种转运蛋白，由白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将个氨基酸组成。如果将P分子分子中中158位的丝氨酸变成亮氨酸，位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留不但保留P的功能，而且具有的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的蛋白质的_进行改造。进行改造。(2)以以P基因序列为基础，获得基因序
9、列为基础，获得P1基因的途径有修饰基因的途径有修饰_基因或合成基因或合成_基因。所获得的基因表达时基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过从预期蛋白质功能出发，通过_和和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此
10、获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物对蛋白质的生物_进行鉴定。进行鉴定。真真题题聚聚焦焦拓拓展展答案答案(1)氨基酸序列氨基酸序列(或结构或结构)(2)PP1DNA和和RNA(或遗传物质或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质蛋白质(或转录、逆转录、翻译或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能解析解析本题考查蛋白质工程的相关知识。本题考查蛋白质工程的相关知识。(1)若要改变蛋白质的功能，就要对蛋白质的结构进行改造若要改变蛋白质的功能，就要对蛋白质的结构进
11、行改造，而从材料中的内容，可以看出是改造了氨基酸的序列。，而从材料中的内容，可以看出是改造了氨基酸的序列。(2)获得获得P1基因的途径有对原基因基因的途径有对原基因(P)进行修饰或者根据氨进行修饰或者根据氨基酸序列直接合成目的基因基酸序列直接合成目的基因(P1)。中心法则即遗传信息的。中心法则即遗传信息的传递途径，包括遗传物质传递途径，包括遗传物质(DNA或或RNA)的复制和转录、翻的复制和转录、翻译、逆转录的过程。译、逆转录的过程。(3)蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发设设专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦
12、拓拓展展计预期的蛋白质结构计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到相找到相应的脱氧核苷酸序列。该目的基因表达产生相应的蛋白应的脱氧核苷酸序列。该目的基因表达产生相应的蛋白质，为确定该蛋白质是否符合需要，还需对蛋白质的生质，为确定该蛋白质是否符合需要，还需对蛋白质的生物功能进行鉴定。物功能进行鉴定。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题2 2014新课标全国卷新课标全国卷 某研究者用抗原某研究者用抗原(A)分别免疫分别免疫3只同种小鼠只同种小鼠(X、Y和和Z)，每只小鼠免疫，每只小鼠免疫5次，
13、每次免疫次，每次免疫一周后测定各小鼠血清抗体的效价一周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数应的血清最大稀释倍数)，结果如图，结果如图T151所示。所示。图图T151真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的若要制备杂交瘤细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细胞淋巴细胞(染染色体数目色体数目40条条)，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细，并将该细胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细胞胞(染色体数目染色体数目60条条)按一定比例加入试管中，再加入聚按一定比例加入试管中，再加入聚乙二醇诱导细胞融合，经筛选
14、培养及抗体检测，得到不乙二醇诱导细胞融合，经筛选培养及抗体检测，得到不断分泌抗断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。抗体的杂交瘤细胞。回答下列问题：回答下列问题：(1)制备融合所需的制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过以上，则小鼠最少需要经过_次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这这3只免疫小鼠中，最适合用于制备只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的淋巴细胞的是是_小鼠，理由是小鼠，理由是_。真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现
15、代生物科技专题(2)细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细细胞融合实验完成后，融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外，可能还有胞和杂交瘤细胞外，可能还有_，体系中出现多种类型细胞的原因是体系中出现多种类型细胞的原因是_。(3)杂交瘤细胞中有杂交瘤细胞中有_个细胞核，染色体数目最多个细胞核，染色体数目最多是是_条。条。(4)未融合的未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是原因是_。真真题题聚聚焦焦拓拓展展答案答案(1)四四YY小鼠的血清抗体效价最高小鼠的血清抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合淋巴细胞相互融
16、合形成的细胞、骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到形成的细胞细胞融合是随机的，且融合率达不到100%(3)1100(4)不能无限增殖不能无限增殖解析解析(1)据图分析，第四次免疫后小鼠据图分析，第四次免疫后小鼠Y的血清抗体效价的血清抗体效价达到达到 16 000 以上。达到要求后的以上。达到要求后的 X、Y、Z 这这3只小鼠中，只小鼠中，小鼠小鼠 Y 的的 B 淋巴细胞产生抗体效价最高，最适合用于制淋巴细胞产生抗体效价最高，最适合用于制备单克隆抗体。备单克隆抗体。(2)融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有融合体系中除了未融合的细胞和杂交瘤细胞之外，还有骨髓瘤
17、细胞和骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞融合淋巴细胞的自身融合产物，由于细胞融合是随机的，且融合率达不到是随机的，且融合率达不到100%，故体系中会出现多种，故体系中会出现多种专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展类型的细胞。类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，故小鼠的免杂交瘤细胞形成后，由于核膜具有流动性，故小鼠的免疫疫B淋巴细胞细胞核与其骨髓瘤细胞细胞核会融合形成一淋巴细胞细胞核与其骨髓瘤细胞细胞核会融合形成一个杂交的细胞核，因此染色体数目最多是个杂交的细胞核，因此染色体数目最多是100条。条。(4)未融合的未融合的 B
18、 淋巴细胞经多次传代培养后，仍然是不能无淋巴细胞经多次传代培养后，仍然是不能无限增殖的细胞，同时限增殖的细胞，同时 B淋巴细胞不可能度过原代培养和传淋巴细胞不可能度过原代培养和传代培养过程中的两次代培养过程中的两次“危机危机”而达到细胞系水平。而达到细胞系水平。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展3 2015重庆卷重庆卷 某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交：拟进行如下杂交：A(具高产奶基因的纯种具高产奶
19、基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯具适宜本地生长基因的纯种种)C选择选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常_。若。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并未提高，说明高产奶是并未提高，说明高产奶是_性状。为获得产奶量高且性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是适宜本地生长的母牛，根据现有类型，最佳杂交组合是_，后代中出现这种母牛的概率是，后代中出现这种母牛的概率是_(假设两假设两对基因分别位于不同对常染色体上对基因分别位于不同对常染色体上)。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生
20、物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展(2)用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力，需对其进行精子要具有受精能力，需对其进行_处理；卵子处理；卵子的成熟在过程的成熟在过程_中完成。在过程中完成。在过程的培养基中含的培养基中含有葡萄糖，其作用是有葡萄糖，其作用是_。为筛选出具有优良性状。为筛选出具有优良性状的母牛，过程的母牛，过程前应鉴定胚胎的前应鉴定胚胎的_。子代母牛的优良性状与过程子代母牛的优良性状与过程_的基因重组有关。的基因重组有关。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T152真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题
21、十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题答案答案(1)生长发育或胚胎发育隐性生长发育或胚胎发育隐性AC1/8(2)获能或增强活力获能或增强活力供能性别、高产奶和适应生长供能性别、高产奶和适应生长的基因的基因(3)胚胎分割胚胎分割解析解析(1)胚胎能在母体内正常生长发育是动物杂交育种选胚胎能在母体内正常生长发育是动物杂交育种选择母本的原因之一；纯种高产奶量奶牛的后代未表现出高择母本的原因之一；纯种高产奶量奶牛的后代未表现出高产奶性状，说明高产奶是隐性性状产奶性状，说明高产奶是隐性性状(假设由基因假设由基因a控制控制)，适，适宜本地生长的纯种奶牛的后代表现为适宜本地生长，说明宜本地生长的纯种奶
22、牛的后代表现为适宜本地生长，说明适宜本地生长是显性性状适宜本地生长是显性性状(假设由基因假设由基因B控制控制)；A(高产高产奶纯种奶纯种)C(非高产奶杂种非高产奶杂种)，其后代雌性中有，其后代雌性中有1/2具有高具有高产奶性状；产奶性状；A(aabb)B(AABB)C(AaBb)，A(aabbXY)C(AaBbXX)1/8aaBbXX。真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题(2)胚胎工程中精子要具有受精能力，需对其进行获能处胚胎工程中精子要具有受精能力，需对其进行获能处理；卵子的成熟在受精过程理；卵子的成熟在受精过程(即图示即图示)中完成。在胚胎培中完成。在胚
23、胎培养过程中培养基中的葡萄糖的作用是供能。为筛选出具养过程中培养基中的葡萄糖的作用是供能。为筛选出具有优良性状有优良性状(即高产奶、适宜本地生长即高产奶、适宜本地生长)的母牛，在胚胎移的母牛，在胚胎移植前须鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。基植前须鉴定胚胎的性别、高产奶和适应生长的基因。基因重组发生在减数第一次分裂过程中。因重组发生在减数第一次分裂过程中。(3)采用胚胎分割技术可提高已有胚胎的利用率。采用胚胎分割技术可提高已有胚胎的利用率。真真题题聚聚焦焦拓拓展展42014重庆卷重庆卷 为治理某废弃采石场的生态环境，对其进为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行公园化建设。行公园化建设。(
24、1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同恢复时期的植物物种数如图所示。不同恢复时期的植物物种数如图所示。t0t1，植物残体及，植物残体及专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T153真真题题聚聚焦焦拓拓展展凋落物中的有机物被生态系统中的凋落物中的有机物被生态系统中的_转化为无机物，转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在使土壤条件得到改善；同时由于人工林土壤中存在_，导致群落中植物物种数增加；，导致群落中植物物种数增加；t1t3，人，人工林抵抗力稳定性的变化是工林抵抗力稳定性的变化是_；群落中植物物
25、种数逐；群落中植物物种数逐渐增加，物种之间渐增加，物种之间_加剧。加剧。(2)通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，通过人工林建设和园林景观构建，既改善了生态环境，又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的又可提高社会和经济效益，这主要体现了生态工程的_原理。原理。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展答案答案(1)分解者种子或繁殖体增强竞争分解者种子或繁殖体增强竞争(2)整体性整体性(系统论系统论)解析解析(1)生态系统成分中的分解者将有机物转化为无机生态系统成分中的分解者将有机物转化为无机物，供生产者利用。在群落次生演替中，土壤中原有的物，供
26、生产者利用。在群落次生演替中，土壤中原有的植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的物种丰富植物种子或繁殖体增加了人工林生态系统中的物种丰富度。图示度。图示t1t3阶段，植物物种数增加，该生态系统的抵阶段，植物物种数增加，该生态系统的抵抗力稳定性增强，随物种数逐渐增加，物种之间竞争加抗力稳定性增强，随物种数逐渐增加，物种之间竞争加剧。剧。(2)人工林的建设和园林景观构建，既可改善生态环境，人工林的建设和园林景观构建，既可改善生态环境，又可提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体性原又可提高社会和经济效益，体现了生态工程的整体性原理。理。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚
27、焦焦拓拓展展【备考指津备考指津】(1)(1)本专题考查的主要内容包括基因工程、细胞工程和胚本专题考查的主要内容包括基因工程、细胞工程和胚胎工程，其中基因工程是考查的重点。胎工程，其中基因工程是考查的重点。(2)(2)本专题的题目往往以基因工程为核心，综合考查细胞本专题的题目往往以基因工程为核心，综合考查细胞工程和胚胎工程方面的知识，信息呈现形式往往是示意图，工程和胚胎工程方面的知识，信息呈现形式往往是示意图，需要准确识别图中涉及的技术名称。需要准确识别图中涉及的技术名称。(3)(3)备考时，要结合示意图理解并熟记相关的知识，并能备考时，要结合示意图理解并熟记相关的知识，并能熟练使用常用的生物学
28、术语进行答题。熟练使用常用的生物学术语进行答题。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题真真题题聚聚焦焦拓拓展展专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题考点一基因工程考点一基因工程 考例探究考例探究考向考向1基因工程的操作工具及步骤基因工程的操作工具及步骤1.限制酶、限制酶、DNA连接酶、连接酶、DNA聚合酶和解旋酶的比较聚合酶和解旋酶的比较 限制酶限制酶DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶主要主要作用作用使双链使双链DNA分子每分子每一条链中特一条链中特定部位的两定部位的两个核苷酸之个核苷酸之间的磷酸二间的磷酸二酯键断开酯键断开将切下来将切下来的的DNA片段片段拼
29、接成新的拼接成新的DNA分子分子将单个脱将单个脱氧核苷酸加氧核苷酸加到已有的核到已有的核苷酸片段的苷酸片段的末端，形成末端，形成磷酸二酯键磷酸二酯键使双链使双链DNA分子分子碱基对之碱基对之间的氢键间的氢键断裂，形断裂，形成单链成单链DNA分子分子核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题 作用作用底物底物 DNA分子分子DNA分子分子片段片段脱氧核苷脱氧核苷酸酸 DNA分子分子作用作用部位部位 磷酸二酯磷酸二酯键键磷酸二酯磷酸二酯键键磷酸二酯磷酸二酯键键碱基对碱基对间的氢键间的氢键作用作用结果结果形成黏性形成黏性末端或平末末端或平末端端形成重组形成重组DNA分子
30、分子形成新的形成新的DNA分子分子形成单形成单链链DNA分分子子参与参与的的生理生理过程过程目的基因目的基因的获取，基的获取，基因表达载体因表达载体的构建的构建基因表达基因表达载体的构建载体的构建DNA的复的复制、逆转录制、逆转录DNA的的复制复制核核心心考考点点整整合合2.基因表达载体的构建基因表达载体的构建 基因表达载体的构建是基因工程的核心，其过程一般是用基因表达载体的构建是基因工程的核心，其过程一般是用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒如质粒)，形成相同的黏性末端。用，形成相同的黏性末端。用DNA连接酶将目连接酶将目的
31、基因和载体的基因和载体DNA连接在一起，形成重组连接在一起，形成重组DNA分子。分子。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T154核核心心考考点点整整合合3.目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T155核核心心考考点点整整合合例例1 2015福建卷福建卷 GDNF是一种神经营养因子，对损伤的是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体基因的表达载体(如图甲所示如图甲所示)，并导入到大鼠神经干细胞，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细
32、胞基因治疗的研究。请回答：中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T156注：bp表示碱基对；载体和基因片段上的小箭号表示相关限制酶的酶切位点。甲甲乙乙核核心心考考点点整整合合(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰蛋白酶的目的是酶的目的是_。(2)构建含构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图甲中的基因的表达载体时，需选择图甲中的_限制酶进行酶切。限制酶进行酶切。(3)经酶切后的载体和经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有选得到的载体
33、主要有3种：单个载体自连、种：单个载体自连、GDNF基因与基因与载体正向连接、载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接基因与载体反向连接(如图甲所示如图甲所示)。为鉴定这为鉴定这3种连接方式，选择种连接方式，选择Hpa酶和酶和BamH酶对筛选酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳片段进行电泳分析，结果如图乙所示。图中第分析，结果如图乙所示。图中第_泳道显示所鉴定泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。的载体是正向连接的。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题核核心心考考点点整整合合(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测将
34、正向连接的表达载体导入神经干细胞后，为了检测GDNF基因是否成功表达，可用相应的基因是否成功表达，可用相应的_与提取的与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行行_培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。移植治疗实验。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题核核心心考考点点整整合合答案答案(1)使细胞分散开使细胞分散开 (2)Xho(3)(4)抗体传代抗体传代解析解析本题考查基因工程、动物细胞培养的相关知识。本题考查基因工程、动物细胞培养的相关知识。(1)分析题意可
35、知，使用胰蛋白酶的目的是使细胞分散开。分析题意可知，使用胰蛋白酶的目的是使细胞分散开。(2)构建构建GDNF基因的表达载体时，需选择图中的基因的表达载体时，需选择图中的Xho限限制酶进行酶切。制酶进行酶切。(3)选择选择Hpa酶和酶和BamH酶对正向连接酶对正向连接的载体进行双酶切时，得到的的载体进行双酶切时，得到的DNA片段为片段为6000 bp和和700 bp，电泳结果如第，电泳结果如第泳道所示。泳道所示。(4)分析题意可知，为检测分析题意可知，为检测GDNF基因是否表达成功，用抗原基因是否表达成功，用抗原抗体杂交的方法进行抗体杂交的方法进行鉴定，即用相应的抗体与提取的蛋白质杂交；当细胞培
36、养鉴定，即用相应的抗体与提取的蛋白质杂交；当细胞培养达到一定密度时，需进行传代培养才能得到更多数量的细达到一定密度时，需进行传代培养才能得到更多数量的细胞。胞。专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题考向考向2基因工程的应用基因工程的应用1植物基因工程的应用植物基因工程的应用 项目项目类型类型外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例抗虫转基抗虫转基因植物因植物抗虫基因：抗虫基因：Br毒蛋白基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基抑制剂基因、植物凝集素基因
37、因抗虫水稻、抗抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米虫棉、抗虫玉米抗病转基抗病转基因植物因植物抗病毒基因：病毒外壳抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因蛋白基因、病毒复制酶基因抗真菌基因：几丁质酶抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因基因、抗毒素合成基因抗病烟草、抗抗病烟草、抗病小麦、抗病番病小麦、抗病番茄、抗病甜椒茄、抗病甜椒核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题 抗逆转基抗逆转基因植物因植物抗逆基因：渗透压调节基抗逆基因：渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、抗除草因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因剂基因抗盐碱和抗干抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂番
38、茄、抗除草剂的大豆和玉米的大豆和玉米改良品质的改良品质的转基因植物转基因植物优良性状基因：提高必需优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因与花青素代谢有关的基因高赖氨酸玉米、高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新耐储存番茄、新花色矮牵牛花色矮牵牛核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题2动物基因工程的应用动物基因工程的应用 项目项目类型类型外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例 提高生长速提高生长速度的转基因度的转基因动物动物 外源生长激素基因外源生长激素基因
39、转基因绵羊、转基转基因绵羊、转基因鲤鱼因鲤鱼改善畜产品改善畜产品品质的转基品质的转基因动物因动物 肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因乳汁中含乳糖较少乳汁中含乳糖较少的转基因牛的转基因牛生产药物的生产药物的转基因动物转基因动物 药用蛋白基因乳腺蛋白药用蛋白基因乳腺蛋白基因的启动子基因的启动子转基因动物具有乳转基因动物具有乳腺生物反应器腺生物反应器作器官移植作器官移植供体的转基供体的转基因动物因动物 外源的抗原决定基因表达外源的抗原决定基因表达的调节因子或除去供体的抗的调节因子或除去供体的抗原决定基因原决定基因无免疫排斥反应的无免疫排斥反应的转基因猪转基因猪核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专
40、题十五现代生物科技专题3基因诊断基因诊断(1)概念：又称概念：又称DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。者是否出现了基因异常或携带病原体。(2)方法：方法：DNA分子杂交技术。它的基本原理是互补的分子杂交技术。它的基本原理是互补的 DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够杂交，这种结单链能够在一定条件下结合成双链，即能够杂交，这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对的原则进行。当用合是特异的，即严格按照碱基互补配对的原则进行。当用一段已知基因的单链作探针一段已知基因的单链作探针(常用同位素、荧光分子等进行常用同位素、荧光
41、分子等进行标记标记)，与变性后的单链基因组，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱接触时，如果两者的碱基完成配对，互补地结合成双链，表明被测基因组基完成配对，互补地结合成双链，表明被测基因组DNA中中含有已知的基因序列。含有已知的基因序列。核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题4基因治疗基因治疗(1)概念：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。概念：利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。(2)方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等，方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等，如如ADA基因缺陷症的基因治疗。基因缺陷症的基因治疗。(3
42、)基因治疗的途径基因治疗的途径体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。培养，最后重新输入患者体内。体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法。胞中转移基因的治疗方法。核核心心考考点点整整合合例例2 萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发的现
43、象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体现了将荧光素酶基因导入大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：(1)在此转基因工程中，目的基因是在此转基因工程中，目的基因是_，具，具体操作过程中，图体操作过程中，图T157所示的黏性末端是由所示的黏性末端是由_
44、种种限制酶作用产生的。限制酶作用产生的。核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题图图T157(2)将此目的基因导入大肠杆菌体内需要载体的帮助，则作将此目的基因导入大肠杆菌体内需要载体的帮助，则作为载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存以及为载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存以及_(至少答至少答出两点出两点)等条件。等条件。(3)本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是_(多选多选)。A质粒质粒 B动物病毒动物病毒C噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物 D植物病毒植物病毒(4)在此转基因工程中，将体外重组在此转基因工
45、程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内并使其在细胞内_的过程称为转化。最常用的的过程称为转化。最常用的转化方法是首先用转化方法是首先用Ca2处理大肠杆菌，目的是处理大肠杆菌，目的是_。核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题(5)目的基因在受体细胞中是否转录出目的基因在受体细胞中是否转录出mRNA，可用，可用_技术来检测；目的基因是否表达出相应技术来检测；目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来确定外，还可以通过通过_特异性反应来判断。特异性反应来判断。核核心心
46、考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题答案答案(1)荧光素酶基因荧光素酶基因 2(2)具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因(3)A、C(4)维持稳定和表达使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环维持稳定和表达使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中境中DNA分子的状态分子的状态(或使大肠杆菌细胞处于感受态或使大肠杆菌细胞处于感受态)(5)分子杂交抗原分子杂交抗原抗体抗体解析解析(1)在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端虽然都相同，但是由图中所示的黏性末端虽然都相同，但
47、是由2种限制酶作用种限制酶作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的。另外两个是由另一种限制酶切割产生的。(2)基因工程中的基因工程中的载体必须具备的条件：载体必须具备的条件：要具有限制酶的切割位点；要具有限制酶的切割位点；要要有标记基因有标记基因(如抗性基因如抗性基因)；能在宿主细胞中稳定存在并能在宿主细胞中稳定存在并专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题核核心心考考点点整整合合复制；复制；是安全的，对受体细胞无害。是安全的，对受体细胞无害。(3)常用的运载体有常用的运载体有质粒、质
48、粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，由于受体细胞是噬菌体的衍生物、动植物病毒，由于受体细胞是大肠杆菌，因此可选用质粒和大肠杆菌，因此可选用质粒和噬菌体的衍生物作为载体。噬菌体的衍生物作为载体。(4)将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2处理大肠杆菌，使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环处理大肠杆菌，使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中境中DNA分子的状态分子的状态(即处于感受态即处于感受态)，有利于目的基因导，有利于目的基因导入受体细胞。入受体细胞。(5)检测目的基因在受体细胞中是否转录出检测目的基因在受体细胞中是否转录出mRNA，可用分子杂
49、交技术；检测目的基因是否表达出相，可用分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，常用抗原抗体杂交技术。应的蛋白质，常用抗原抗体杂交技术。核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专题对点训练对点训练1图图T158为培育转基因抗虫棉的技术流程。请据图回答：为培育转基因抗虫棉的技术流程。请据图回答：(1)进行过程进行过程，先要用到的酶是，先要用到的酶是_。(2)基因工程核心步骤的名称是基因工程核心步骤的名称是_。图图T158核核心心考考点点整整合合专题十五现代生物科技专题专题十五现代生物科技专
50、题(3)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中，抗虫在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中，抗虫基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律？基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律？_。为什么？为什么？_。(4)过程过程采用最多的方法是采用最多的方法是_。在实验室中，。在实验室中，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的DNA分子上的方法分子上的方法是是_。(5)经过经过过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是_。(6)过程过程所表达的两个重要的生理现象是所表达的两个重要的生理现象是_。答案答案(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(2)基因表
