第18讲 基因工程（讲义）-2024年高考生物二轮复习讲练测（新教材新高考）

第18讲 基因工程 内容导航 一、考情分析：析考情、掌规律、明预测……………1 二、知识建构：理知识、建网络、知联系……………2 三、考点突破：考向延伸、规律探寻、题型归纳……3 考点01 基因工程……3 考点02 生物技术的安全性与伦理问题……18 核心提炼考向探究 考向1 基因工程的理论基础 考向1 理性看待转基因技术 考向2 PCR 考向2 克隆技术的应用 考向3 蛋白质工程 真题研析 规律探寻 真题训练、命题规律总结 题型归纳 以题定考 题型01 基因工程的基本操作 题型01 生物技术的安全性与伦理问题 题型02 PCR和凝胶电泳 题型03 基因工程和蛋白质工程的综合应用 4、 情境探究…………………………………………21 1.限制酶的选择技巧；2、PCR技术 考点要求 考题统计 考情分析 基因工程 2023湖北卷（2分） 2023广东卷（9分） 2023山东卷（7分） 2023 湖北（7分） 2022湖南卷（12分） 2022重庆卷（2分） 【命题规律】 基因工程是高考考査的热点、重点和难点。近几年考查的内容比例和难度均有所增加，各种题型均有，以非选择题为主，对能力要求较高，与最新理论和技术联系密切，题目信息量大，情境新颖，大多来自大学教材和最新科研论文，核心素养侧重对科学思维和科学探究的考查。 【命题预测】 此部分内容会以选择题和非选择题的形式出现在高考试题中，试题的情境专业性较强，涉及PCR技术、电泳技术和基因表达的调控机制，可结合生活、生产、临床实践，探究科技前沿，渗透生命观念和社会责任。 生物技术的安全性与伦理问题 2023浙江卷（2分） 2023北京卷（2分） 考点01 基因工程 ★ 考向1 基因工程的理论基础 1、基因工程的理论基础 外源基因在受体细胞内表达 理论 基础 ①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位。 ②遗传信息的传递都遵循中心法则。 ③生物界共用一套遗传密码。 重组DNA： 载体+目的基因 复 制 转录 RNA 翻译 蛋白质 基因拼接 ①DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 ②DNA分子都遵循碱基互补配对原则。 ③双链DNA分子的空间结构都是双螺旋结构。 2、 基因工程的基本操作程序 （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。 易错警示：辨析农杆菌转化法中的两次拼接与两次导入 （1） 两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA中；第二次拼接指被插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞染色体的DNA上。 （2） 两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌；第二次导入是将含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 3、 DNA的粗提取与鉴定 （1） 原理：利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 （2） DNA性质：DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液。 （3） 鉴定：在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色 （4） 实验流程：研磨→过滤→离心→加冷酒精→鉴定 ★ 考向2 PCR 1、PCR的原理与条件等 2、 PCR反应过程 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。 ★ 考向3 蛋白质工程 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