大题05 基因工程-【大题精做】冲刺2024年高考生物大题突破+限时集训（山东专用）

大题05 基因工程 考情分析：明真题、析命题、巧备考 内容概览 琢题突破：2大命题点，典例+变式巧练 实战演练：刷真题、刷模拟，全面提升 · 真题探寻 考点 考向 高考考题分布 基因工程 1.基因工程的基本工具和基本操作程序 2.基因工程的应用及蛋白质工程 2023山东 T25 2022山东 T25 2021山东 T25 2020山东 T25 · 命题分析 基因工程试题一般出现在山东卷的25题，这一部分内容在高考试卷中占据了重要位置，并且其难度和深度也在逐渐增加。基因工程相关题目的难度被认为接近大学一年级的水平，这可能超出了一般高中生的理解范畴。近年来，山东高考生物试卷在命题上已经突破了传统的以遗传学为主导的局面，逐渐向多极化方向发展，形成了遗传学、实验设计和基因工程三足鼎立的新格局。今后高考的命题趋势： 1.基因工程基本原理的理解：通过对近几年山东高考生物卷上基因工程大题的分析，可以看出试题旨在引导学生理解基因工程的原理和技术，这些是高中生物教学的重要组成部分，同时也是当前生命科学研究的热点和前沿。这些内容的考查有助于提升学生的生物学学科核心素养。 2.生命科学的前沿进展：基因工程题目通常基于学科发展的前沿内容，这些内容往往是生物工程试题命题情境的重要来源。新高考改革后，这一部分内容作为科学前沿，更频繁地出现在高中各级考试试卷中，这也反映了命题人对于科学前沿的重视和对学生能力提升的期望。 · 命题方向 · 备考策略 为了更好地准备这一部分的考试内容，考生需要掌握基础知识，系统复习基因工程的基本原理和技术，确保对相关概念有深入理解。分析历年真题，研究历年考题，了解出题规律和考查重点，进行有针对性的训练。提升实验设计能力，熟悉实验流程和数据分析方法。了解基因工程的最新进展，培养科学思维和创新意识提高跨学科知识整合能力，解决实际问题时能够综合运用所学知识。 命题点一 基因工程的基本工具和基本操作程序 一、DNA重组技术的基本工具 1．与DNA有关的酶的比较 名称 作用部位 作用底物 作用结果 限制酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA切成两个片段 DNA连接酶 磷酸二酯键 DNA片段 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 DNA聚合酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 将单个脱氧核苷酸依次连接到DNA单链末端 DNA(水解)酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 解旋酶 碱基对之 间的氢键 DNA 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链 RNA聚合酶 磷酸二酯键 核糖核苷酸 将单个核糖核苷酸依次连接到RNA单链末端 2．限制酶的选择方法 图甲　　　　　　　图乙 根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类。 (1)应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。 (2)不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。 (3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)，与图乙所示质粒连接。 二、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的筛选与获取 (1)目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。 (2)筛选合适的目的基因 ①根据已知结构和功能进行筛选。 ②利用序列数据库和序列比对工具进行筛选。 (3)目的基因的获取 ①构建基因文库获取目的基因。 ②利用PCR获取和扩增目的基因 (3)PCR（聚合酶链式反应） ①原理：DNA的半保留复制 ②条件 a.场所：在一定的缓冲溶液中进行，其中一般要添加Mg+ b.模板：DNA双链 c.原料：4种脱氧核苷酸 d.酶：耐高温的DNA聚合酶 e.引物：使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 ③过程 a.变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链 b.复性：当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 c.延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链 ④鉴定:通常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR产物 2．基因表达载体的构建——基因工程的核心 ①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，使目的基因能够表达和发挥作用 ②组成 a.目的基因 b.启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因的转录 c.终止子：RNA聚合酶脱离的部位，终止转录 d.标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因 ③构建 3．将目的基因导入受体细胞 ①植物细胞 a.花粉管通道法：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，