专题十二 基因工程(含PCR和电泳视频)-2024年高考生物二轮复习热点专题专项突破

专 题 十二 : 基 因 工 程 概念5 基因工程赋予生物新的遗传特性 5.1基因工程是一种重组DNA 技术 5.2蛋白质工程是基因工程的延伸 近几年本部分内容主要以非选择题的形式考查，命题内容主要针对PCR技术、基因工程的工具、基因工程的操作程序及应用、蛋白质工程等 熟记基因工程的四个操作程序 统览全局 前提 核心 关键 保证 基因工程长句表达必背 1．载体必须具备的条件：①能在受体细胞中保存下来并能自我复制；②具有1个或多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。③具有标记基因。（P72） 2．PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（P77） 3．PCR反应过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。（P79） 4．基因表达载体要包括以下四个基本的结构：目的基因、启动子、终止子、标记基因。（P80） 5．构建基因表达载体的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。（P80） 6．启动子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。（P80） 7．标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。（或供重组DNA的鉴定和选择）。 8．检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。 其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。（P82） 9.PCR反应需提供分别与DNA两条链结合的两种引物，引物的作用是：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。（P77） Ⅰ.基因工程的理论基础 Ⅱ.基因工程的基本工具 磷酸二酯 黏性 能力训练： 1.图甲、乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neor表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是(　　) A．图甲中的质粒用BamH Ⅰ切割后，含有4个游离的磷酸基团 B．在构建重组质粒时，可用Pst Ⅰ和BamH Ⅰ切割质粒和外源DNA C．用Pst Ⅰ和Hind Ⅲ酶切，可以保证目的基因与质粒正确连接 D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长 C 解析：图甲中的质粒只有一个BamH Ⅰ的切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A错误； 根据图乙可知，BamH Ⅰ的切割位点在目的基因上，故不能用该酶切割外源DNA，B错误； 用PstⅠ和Hind Ⅲ酶切，可以保证目的基因与质粒正确连接，C正确； 导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用Pst Ⅰ和Hind Ⅲ切割形成的，其中的ampr(氨苄青霉素抗性基因)已被破坏，D错误。 2.研究人员利用一种从鱼体内分离出的抗冻基因，培育出抗冻番茄植株，使得其幼苗的致死低温下降了2 ℃。具体研发过程如下图(其中AmpR为氨苄青霉素抗性基因)。回答下列问题： (1)不用限制酶Alu Ⅰ切割鱼抗冻基因的原因是 ，选择Sma Ⅰ和Pst Ⅰ两种限制酶切割鱼抗冻基因和质粒，而不是只选择Pst Ⅰ一种酶切割抗冻基因和质粒的优点是 。 Alu Ⅰ酶会破坏鱼抗冻基因 　可防止目的基因和质粒反向连接，防止目的基因、质粒自身环化 (2)研究人员用Sma Ⅰ和Pst Ⅰ两种限制酶切割抗冻基因和质粒，获得含抗冻基因的重组质粒后，又用不同的限制酶对原质粒和重组质粒进行酶切，获得片段大小如下表：(1 kb＝1 000 bp，1 bp为一个碱基对，注意：DNA片段大小与图中所画比例一致) 限制酶 Alu Ⅰ Sma Ⅰ和Pst Ⅰ 原质粒 7.7 kb 2.3 kb、5.4 kb 重组质粒 3.0 kb、4.8 kb   由表中数据可知，鱼抗冻基因的长度为________，若不考虑终止密码子，抗冻基因合成的抗冻蛋白最多由________个氨基酸组成 2.4 kb 800 难点突破：1.限制酶的选择原则 （1）根据目的基因确定限制酶 ①应选择位于目的基因两端的限制酶； ②不能选择目的基因内部的限制酶。 （2）根据质粒的特点确定限制酶 ①通常选