高考生物创新方案专题八Word下载.docx

高考生物创新方案专题八Word下载.docx

《高考生物创新方案专题八Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物创新方案专题八Word下载.docx（46页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

④为治疗遗传性糖尿病，可将正常胰岛素基因导入ES细胞中，检测该基因是否插入ES细胞的DNA上，可采用DNA分子杂交技术；

再将此重组细胞定向诱导分化后，筛选得到能分泌胰岛素的胰岛样细胞，并扩增培养后输入患者体内，这种治疗方法称为体外基因治疗。

⑤中国政府不反对治疗性克隆，但禁止生殖性克隆人，一再重申的四不原则是：

不赞成、不允许、不支持、不接受。

（2）自然情况下，牛的生育率很低，通过现代科技手段，可以实现良种牛的快速繁殖。

使一头良种雄性黄牛，在一年内繁殖数百头后代，最简便的方法是人工授精。

（3）现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。

其操作过程中需要用激素对该良种母牛（供体）和代孕母牛（受体）进行同期发情处理，还要用激素使供体母牛超数排卵。

胚胎收集的过程也叫冲卵。

4．生态工程

（1）生态工程应在经济、社会、生态环境等方面取得最佳效果并达到预期目标。

（2）生态农业以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。

（3）生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。

（4）下列结构示意图最能体现系统学和工程学原理的是D。

（填编号）

第1讲

基因工程和细胞工程

一、基因工程

1．判断有关基因工程叙述的正误

（1）启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用（2015·

重庆高考，T6－D）（×

）

提示：

启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用。

（2）携带链霉素抗性基因受体菌的筛选必须通过分子检测（2014·

天津高考，T4－A）（×

携带链霉素抗性基因受体菌的筛选，可用含链霉素的培养基进行培养，能存活的受体菌即含有相应的抗性基因。

（3）一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列（√）

（4）用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸（×

限制性核酸内切酶只能切割特定的脱氧核苷酸序列，而烟草花叶病毒的核酸是核糖核苷酸。

（5）每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点（√）

（6）自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程（×

噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上属于基因重组。

（7）构建人胰岛素基因表达载体，表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点（×

（2015·

重庆高考，T6－B）

表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基因的表达启动于启动子。

（8）重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接（2013·

安徽高考，T6－C）（×

重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子的碱基能够互补配对。

（9）应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达（×

应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在，但不能检测基因的表达。

（10）动物的生长激素基因转入植物后不能表达（×

不同生物共用一套遗传密码，所以动物生长激素基因转入植物后也能表达。

2．判断有关蛋白质工程叙述的正误

（1）从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。

目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽（√）

（2013·

广东高考，T3－C）

（2）采用蛋白质工程进一步改造AFB1解毒酶的基本途径是：

从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（√）

1．理解基因工程和蛋白质工程及其关系（填图）

2．把握基因工程的四个关键点（填空）

（1）目的基因的获取：

①从基因文库中获取。

②PCR技术扩增：

a．原理：

DNA复制。

b．条件：

模板DNA、引物、脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶。

③用化学方法直接人工合成。

（2）基因表达载体的构建：

①基因表达载体模式图：

②基因表达载体的构建过程：

（3）目的基因导入受体细胞的方法：

①导入植物细胞：

农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。

②导入动物细胞：

显微注射法。

③导入微生物细胞：

感受态细胞法（用Ca2＋处理）。

（4）目的基因的检测与鉴定：

①插入检测：

DNA分子杂交。

②转录检测：

DNA—RNA分子杂交。

③翻译检测：

抗原—抗体杂交。

④个体水平检测：

抗性接种实验。

二、细胞工程

1．判断有关植物细胞工程叙述的正误

（1）培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是植物组织培养（√）

（2）去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理（√）

2．判断有关动物细胞工程叙述的正误

（1）产生抗人白细胞介素8抗体的杂交瘤细胞的筛选必须通过分子检测（√）

（2）21三体综合征的诊断必须通过分子检测（×

（2014·

天津高考，T4－D）

也可通过显微镜观察。

（3）乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养（×

江苏高考，T3－A）

癌细胞具有无限增殖的能力，因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养。

（4）培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞（×

由于接触抑制，动物细胞培养时只能形成单层细胞。

（5）动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体体现了细胞的全能性（×

动物杂交瘤细胞能够产生单克隆抗体，但没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性。

（6）体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体（×

克隆动物利用了细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，体细胞杂交技术目前主要用于制备单克隆抗体。

（7）单克隆抗体技术可以用于治疗老年痴呆症（√）

（8）细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行（2015·

江苏高考，T3－B）（×

细胞核移植中，供体为胚胎干细胞的核，也可以是体细胞的核，受体大多是动物的卵子，所以不是同一种组织。

1．熟记植物细胞工程的两大技术（填图）

2．牢记动物细胞培养的三大特点（填空）

（1）培养基的特有成分：

动物血清。

（2）培养过程：

原代培养、传代培养。

（3）制备悬液的酶：

胰蛋白酶或胶原蛋白酶。

3．掌握克隆动物培育的流程（填图）

4．把握动物细胞融合的原理、方法及应用（填图）

（1）原理：

细胞膜的流动性。

（2）促融方法：

灭活的病毒、物理法、化学法。

（3）应用：

制备单克隆抗体。

5．理清单克隆抗体制备的过程（填图）

基因工程

考法1　考查基因工程的操作工具和流程

1．（2016·

全国乙卷）某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。

有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。

结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。

被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。

回答下列问题：

（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_________________（答出两点即可），而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。

（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是___________________________；

并且__________________________和____________________的细胞也是不能区分的，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有______________的固体培养基。

（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________________。

解析：

（1）质粒作为载体，应具备的基本条件有：

有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中；

在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制；

有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择等。

（2）在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。

含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。

若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。

（3）某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。

答案：

（1）能自我复制、具有标记基因（答出两点即可）

（2）二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长　含有质粒载体　含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）　二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长　四环素　（3）受体细胞

2．为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。

其基本流程如图：

（Amp表示氨苄青霉素抗性基因；

LacZ基因被SHH基因插入后不表达）

（1）重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________（填“需要”或“不需要”）启动子。

（2）步骤②中，用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为___________________________________

细胞，然后导入重组载体。

实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有____________基因。

（3）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。

根据上述原理可以初步判断________（填“蓝色”或“白色”）菌落中的大肠杆菌为重组菌。

（4）将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与______________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。

（1）重组载体中SHH基因表达需要启动子。

（2）大肠杆菌细胞用Ca2＋处理后就成为感受态细胞；

能在添加氨苄青霉素的培养基上生存的细菌含有氨苄青霉素抗性基因，没有氨苄青霉素抗性基因的细菌将会死亡。

（3）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，而重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，故重组菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成白色菌落。

（4）判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。

（1）需要　

（2）感受态　Amp（或氨苄青霉素抗性或抗性）　（3）白色　（4）SHH基因转录的mRNA

考法2　考查基因工程在生产、科技中的应用

3．Ⅰ.据统计，每年因维生素A缺乏而导致约67万名五岁以下儿童死亡。

因此科学家通过基因工程使大米胚乳中含有维生素A的前体——胡萝卜素，胡萝卜素在人体内会转化成维生素A，可以缓解人体维生素A缺乏。

这种大米因胡萝卜素含量极高而呈现金黄色，被称为“黄金大米”。

“黄金大米”的制作过程应用了根癌农杆菌介导法进行转基因操作，将能够合成胡萝卜素的酶的基因重组后导入水稻的基因组中，具体原理如图所示：

（1）图1中X表示_________________________________________________________；

Y过程表示________________________。

（2）图1中Z过程需要用到的植物激素是__________________________________

________________________。

Ⅱ.根癌农杆菌介导法转基因需要利用根癌农杆菌的Ti质粒完成，图2所示是Ti质粒的具体组成。

（TDNA区大小约17kb）

（3）若将图2质粒用限制酶Ⅰ与限制酶Ⅱ进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为图3（电泳方向由下向上）中的________。

（4）将合成胡萝卜素的基因整合进入Ti质粒时，使用限制酶Ⅱ进行酶切后进行连接，当整合后的Ti质粒进入农杆菌后，为了筛选符合条件的农杆菌，可以在培养基中加入卡那霉素进行筛选。

则可以在此培养基中生存的农杆菌类型为_____________________________。

Ⅲ.根癌农杆菌介导法转基因原理如图4所示。

当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的________。

试分析接受信号分子后农杆菌将T－DNA导入植物细胞的过程：

__________________________________________________________

Ⅰ.

（1）据图1可知X表示重组质粒，Y表示将重组质粒导入农杆菌。

（2）植物组织培养过程中，需要向培养基中加入生长素和细胞分裂素，从而诱导细胞的分裂和分化。

Ⅱ.（3）若将图2质粒用限制酶Ⅰ与限制酶Ⅱ进行完全酶切，能形成4个片段且大小不同，用凝胶电泳分离酶切产物能形成4条带。

（4）能够在加入卡那霉素的培养基中生存的农杆菌一定含有卡那霉素抗性基因，故该农杆菌导入的可能是未重组的Ti质粒，也可能是重组质粒。

Ⅲ.据图可知，信号分子作用于农杆菌细胞表面的受体，从而被细胞识别。

通过观察题图可知，农杆菌将TDNA导入植物细胞的过程分两个步骤：

①激活Vir区表达蛋白装配形成通道复合体；

②激活Vir区表达蛋白，诱导TDNA区形成T复合体，通过通道复合体进入植物细胞，然后T复合体整合到植物基因组DNA。

Ⅰ.

（1）重组质粒　将重组质粒导入农杆菌　

（2）生长素和细胞分裂素　Ⅱ.（3）A　（4）导入未重组的Ti质粒的农杆菌及导入重组质粒的农杆菌　Ⅲ.受体　①激活Vir区表达蛋白装配形成通道复合体；

②激活Vir区表达蛋白，诱导TDNA区形成T复合体，T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合到植物基因组DNA（答案合理即可）

4．（2015·

江苏高考）胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。

图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程（融合蛋白A、B分别表示β半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白）。

（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。

（2）图1中启动子是________酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；

氨苄青霉素抗性基因的作用是__________________________________________________。

（3）构建基因表达载体时必需的工具酶有_____________________________________。

（4）β半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于________________________________________________。

（5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链，且β半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为______________________

（6）根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。

你的推测结果是________________________________________________________________________，

理由是______________________________________________________________

（1）基因表达载体中应具有启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点。

（2）启动子是转录过程中RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达。

图中的氨苄青霉素抗性基因充当了标记基因，可用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。

（3）构建基因表达载体时，需要用同种限制酶分别切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接。

（4）胰岛素肽链上具有蛋白酶的切割位点，会导致胰岛素被菌体内的蛋白酶降解，而通过融合表达将切割位点隐藏在内部可防止胰岛素的A、B链被菌体内的蛋白酶降解。

（5）根据溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，并结合β半乳糖苷酶被切成多个肽段，获得了完整的胰岛素A链、B链这一信息，可以推测β半乳糖苷酶中必然含有多个甲硫氨酸，胰岛素A链、B链不含甲硫氨酸。

（6）每一条肽链的两个末端分别含有一个游离的氨基和一个游离的羧基，某些氨基酸的R基中也含有游离的氨基，因此含两条肽链的胰岛素中至少含有2个游离的氨基。

（1）终止子　

（2）RNA聚合　作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来　（3）限制酶和DNA连接酶　（4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解　（5）β半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸　（6）至少2个　两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基

细胞工程

考法1　考查植物细胞工程

1．野生黑芥（染色体数为2A）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（染色体数为2B）易感染黑腐病病菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，操作流程如图。

（1）图中涉及的生物工程技术有______________________________________。

过程①PEG的作用是________________，此时培养液需要保持一定渗透压的目的是________________。

（2）经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成________，经过②________形成杂种植株。

（3）若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的________________。

（4）用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是________；

用黑腐病病菌感染杂种植株，筛选出________________________________的植株。

（1）图中涉及的生物工程技术有植物体细胞杂交（原生质体融合与植物组织培养），过程①PEG的作用是诱导原生质体融合，此时培养液需要保持一定渗透压的目的是维持原生质体的形态。

（2）经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成愈伤组织，经过再分化形成杂种植株。

（3）观察染色体的形态最好是观察分生组织有丝分裂中期的临时装片，此时期染色体的形态和数目最清晰。

（4）用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是2A＋2B，用黑腐病病菌感染杂种植株，筛选出抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜的植株。

（1）植物体细胞杂交　诱导原生质体融合　维持原生质体的形态　

（2）愈伤组织　再分化　（3）形态和数目　（4）2A＋2B　抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜

2．基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用，请据图回答：

（1）①②过程采用最多的是农杆菌转化法，原因是农杆菌中Ti质粒上的________可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上，检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术，要用_________________________________________________

________________________作探针。

（2）图中③④过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加__________________等物质，作用是__________________。

（3）若要获取转基因植物人工种子，需培养到________阶段，再进行人工种皮的包裹；

如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到_____