2025年高中生物复习教辅第一篇　主题五　专题(十三)　命题点3　基因工程 .docx

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命题点3基因工程

1．基因工程的理论基础

(1)不同生物的DNA分子能拼接起来的理论基础

①DNA的基本组成单位都是4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规则的双螺旋结构。

(2)外源基因可以在受体细胞内表达的理论基础

①基因是控制生物性状的独立遗传单位。

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。

2．基因工程的三种基本工具

3.基因工程的基本操作程序

(1)基因工程的四个主要操作步骤

(2)基因工程操作程序中的注意点

①目的基因的插入位点不是随意的，基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入在启动子与终止子之间。当需要目的基因在特定细胞中表达时，需要利用特定的启动子，如目的基因要在乳腺细胞中表达时，启动子要换成乳腺蛋白基因的启动子。

②基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位于目的基因的尾端，使转录在所需要的地方停止，而起始密码子和终止密码子在mRNA上。

③植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体，因此植物基因工程的受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞；高度分化的动物细胞的全能性受到限制，动物基因工程中的受体细胞一般是受精卵。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素等则需要用真核生物，如酵母菌(需要内质网、高尔基体的加工、分泌)等。

4．蛋白质工程

5．PCR技术原理与条件

6．PCR技术的过程

变性：加热超过90℃，DNA解链

↓

复性：冷却至50℃左右，引物与互补DNA链结合

↓

延伸：加热到72℃左右，在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成子链

(1)PCR技术中，不需要解旋酶，需要耐高温的DNA聚合酶。

(2)关于引物：依据目的基因两端的部分核苷酸序列设计。两种引物之间以及每种引物内部不能发生碱基互补配对。有时候引物5′端需要含有某种限制酶的识别序列。

7．DNA的粗提取与鉴定

8．DNA片段的电泳鉴定

1．(2023·广东，11)“DNA的粗提取与鉴定”实验的基本过程：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是()

A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质

B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等

C．沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度

D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色

2．(2023·广东，20)种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥(2n＝10)进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。回答下列问题：

(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与________植株的种子大小相近。

(2)用PCR反应扩增DAI基因，用限制性内切核酸酶对PCR产物和________进行切割，用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备________________。

(3)转化后，T－DNA(其内部基因在减数分裂时不发生交换)可在基因组单一位点插入，也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株(如图)，用于后续验证突变基因与表型的关系。

①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了________________________。

②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约____%的培养基中幼苗继续培养。

③将②中选出的T2代阳性植株________(填“自交”“与野生型杂交”或“与突变体杂交”)所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，再使用限制性内切核酸酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息如图，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑。

思维延伸——判断与填充

(1)PCR技术中，提高复性的温度能有效减少反应非特异条带的产生(2021·湖北，16)()

(2)利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)，加入连接肽需要通过改造基因实现(2021·辽宁，14)()

(3)用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近(2019·江苏，10