专题8第1讲 基因工程和细胞工程(教师用书)-【成功方案】2023年高考生物艺术生文化课总复习

第1讲　基因工程和细胞工程 【考纲解读】 考纲要求 命题立意 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．蛋白质工程(Ⅰ)。 5．植物的组织培养及植物体细胞杂交技术(Ⅱ)。 6．动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。 7．细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。 1.基因工程三种操作工具的特点及作用、基因工程的基本操作程序是常规考点，难度一般。 2．获取目的基因的方法(尤其是PCR技术的原理及应用)、限制酶的选择及基因表达载体的构建是高频考点。其中，限制酶的选择及基因表达载体的构建常以图示为载体考查考生读图获取信息的能力。 3．借助某项基因工程的实践应用考查考生综合运用基因工程的相关知识解决相关生物学问题的能力。 4．植物组织培养的基本过程及影响因素、植物体细胞杂交技术的基本过程、动物细胞培养的基本过程及培养条件，动物体细胞核移植技术的基本过程、比较归纳动物细胞融合与植物体细胞杂交技术的异同等是常规考点。 5. 动物体细胞核移植技术(克隆动物)及单克隆抗体的制备、特点及应用的考查综合性强、难度高。 【知识体系】 考点一　基因工程 1．基因工程的基本工具 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分子 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DNA分 子　　　 (1)E·coliDNA 连接酶只能连接黏性末端； (2)T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 (1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制； (2)有一个至多个限制酶切割位点； (3)具有特殊的标记基因 2.基因工程的操作程序 (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：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。 ③用化学方法人工合成 a．对于核苷酸序列已知的直接人工合成。 b．可通过反转录法获取，即mRNA单链DNA双链DNA。 (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＋复制原点。 ②基因表达载体的构建方法 (3)将目的基因导入受体细胞 生物种类 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、花粉管通道法等 显微注 射技术 感受态细胞法 (Ca2＋处理法) 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 (4)目的基因的检测与鉴定 类型 步骤 检测内容 方法 结果显示 分子检测 第一步 目的基因是否进入受体细胞　　　 DNA分子杂交(DNA和DNA之间) 是否成功显 示出杂交带 第二步 目的基因是否转录出mRNA 分子杂交技术 (DNA和mRNA之间) 是否成功显 示出杂交带 第三步 目的基因是否翻译出 白质　　　 抗原—抗体杂交 是否成功显 示出杂交带 个体水平鉴定 做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能是否相同 【易错易混】 1．限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具(　　) 2．用相同的限制性内切酶切割DNA留下的黏性末端是一定相同的；用不同的限制性内切酶切割DNA留下的黏性末端一定是不相同的(　　) 3．DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来(　　) 4．载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(　　) 5．运载体是基因工程中的重要工具，能够自我复制，含有一个或多个限制性内切酶的切点，具有某些标记基因等，是运载体必须具备的基本条件(　　) 6．载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因(　　) 7．用逆转录方法构建的cDNA文库不具有内含子，但有启动子与终止子(　　) 8．检测受体细胞是否导入了目的基因，以及受体细胞中导入的目的基因是否转录出mRNA，可用相同的目的基因探针进行诊断(　　) 9．根据胰岛素基因制作的基因探针，仅有胰岛B细胞中的DNA与RNA能与之形成杂交分子，而其他细胞中只有DNA能与之形成杂交分子(　　) 10．重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接(　　) 11．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(　　) 12．动物的生长激素基因转入植物后不能表达(　　) 13．要获得转基因植物，可选用植物的体细胞作受体细胞，然后通过组织培养技术获得；如果要获得转基因动物，可选用动物的体细胞作受体细胞，然后通过动物细胞培养技术获得(　　) 14．通过转基因方式获得的抗虫棉具有永久抗虫的能力(　　) 15．蛋白质