第12单元 现代生物科技专题-【优化探究】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

第1讲　基因工程 一、基因工程的基本工具 二、基因工程的操作程序 三、动物基因工程与植物基因工程 1.动物基因工程：用于提高动物生长速度从而提高产品产量；用于改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。 2．植物基因工程：培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物；利用转基因改良植物的品质。 四、基因诊断与基因治疗 基因治疗 基因诊断 原理 基因重组及基因表达 DNA分子杂交 方法 将正常基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，以达到治疗的目的 制作特定DNA探针与病人样品DNA混合，分析杂交带情况 进展 临床试验 临床应用 五、蛋白质工程 (1)限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？ 提示：限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割。限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 (2)切取目的基因与切割载体时“只能”使用“同种酶”吗？ 提示：①在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶，以获得相同的黏性(或平)末端。但如果用两种不同的限制酶切割后形成的末端相同，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。 ②为了避免目的基因和载体的自身环化和随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和载体，使目的基因和载体各具有两个不同的末端。 1．含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对DNA分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对DNA序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题。 (1)目前，基因工程中使用的限制酶主要是从____________生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是_________________(填“基因组文库”“cDNA文库”或“基因组文库和cDNA文库”)。 (2)含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源DNA，但不破坏细胞自身的DNA，其原因可能有：①_________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________； ②__________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)利用PCR扩增目的基因的过程由高温变性(90～95 ℃)、低温复性(55～60 ℃)、适温延伸(70～75 ℃)三个步骤构成一个循环，为使得DNA聚合酶能够重复利用，选用的酶应在________℃处理后仍然具备催化活性。 解析：(1)目前，限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。构建基因文库时，都需要将目的基因与载体连接，并将载体储存于受体菌群中，两种文库的构建都需要DNA连接酶。(2)利用限制酶切割外源DNA但不破坏细胞自身DNA的原因，可能是自身DNA分子无该限制酶的识别序列，也可能是甲基化酶对该限制酶的识别序列进行了甲基化修饰，使该限制酶不能对这一序列进行识别和切割。(3)由于利用PCR技术对目的基因进行扩增时，需要不断升温和降温，选用的DNA聚合酶需要在高温(95 ℃)时仍能保持活性。 答案：(1)原核　基因组文库和cDNA文库 (2)①细胞自身的DNA分子没有该限制酶的识别序列 ②甲基化酶对细胞自身的DNA分子进行了修饰 (3)90～95(或95) 2．叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答下列问题。 (1)转基因技术的核心步骤是____________________，完成该步骤所需要的酶有________________________。 (2)将植物体细胞处理得到原生质体，再通过________________或________法，将目的基因导入原生质体，使原生质体再生细胞壁之后，通过__________________可得到相应的转基因幼苗。 (3)来自原核生物中有重要价值的外源基因，无需改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，据此分析，原因是_____________________________________________________________ ________________________