考点13 基因工程（1个考点）-备战2024年高考生物二轮复习考点归纳与解题策略（新高考专用）

考点13 基因工程 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 考点一 基因工程 （一）重组DNA技术的基本工具 （2） 基因工程的基本操作程序 （三）基因工程的应用 （四）蛋白质工程的原理和应用 考点一基因工程技术的基本操作步骤 1、基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定。 分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 考点二 PCR扩增目的基因 1.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链； 第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 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 显微注射技术 感受态细胞法 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 转化过程 以农杆菌转化法为例： 将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上 ↓ 转入农杆菌中 ↓ 导入植物细胞 ↓ 整合到受体细胞的DNA上 提纯含目的基 因的表达载体 ↓ 显微注射 ↓ 受精卵发育 ↓ 具有新性 状的个体 Ca2＋处理细胞 ↓ 感受态细胞 ↓ 基因表达载体与 感受态细胞混合 ↓ 感受态细胞 吸收DNA分子 考点三 基因工程的应用 1．科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。 2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。 3．目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 考点四 蛋白质工程的原理以及应用 1．蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 2．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 3．蛋白质工程的基本思路是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质（如下图）。 蛋白质工程的基本思路 考点一基因工程技术的基本操作步骤 1．下列关于质粒的说法正确的是（       ） A．质粒上需要有复制原点、启动子和终止子 B．细菌的基因只存在于质粒上 C．质粒是存在于拟核外的大型环状DNA分子 D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一 2.下列利用菜花进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（       ） A．根据DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，可去除部分杂质 B．在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤后弃去滤液 C．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，DNA的溶解度最大 D．将白色丝状物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后振荡，观察颜色变化 3.伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。下列相关叙述正确的是（　　） A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端 B．DNA连接酶、DNA聚合酶，RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 C．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，