高中生物新课标复习精讲精练（选修课题80）：基因工程的原理和技术

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1、课题80：基因工程的原理和技术【课标要求】了解基因工程的基本原理；描述重组DNA技术的基本步骤。【考向瞭望】基因工程原理及基本操作程序。【知识梳理】一、获得目的基因（一）从自然界已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。（二）人工合成目的基因：常用的方法为化学合成法。（三）利用聚合酶链式反应（PCR）技术扩增目的基因：通过PCR技术可对已获取的目的基因进行扩增，以获取大量的目的基因。二、形成重组DNA分子（如右上图）三、将重组DNA分子导入受体细胞生物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显微注射技术Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精

2、卵原核细胞转化过程将目的基因插入Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→微生物细胞壁的通透性增加→重组质粒与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子四、筛选含有目的基因的受体细胞（一）原理：质粒上有抗生素的抗性基因。（二）方法：利用选择培养基筛选。（三）举例：五、目的基因的表达（一）场所：含重组DNA分子的受体细胞中。（二）标志：表现“目的基因”所控制的性状。【基础训练】1、在培育转基因植物的研究中，卡那霉素

3、抗性基因（kanr）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：（1）A过程是基因工程操作步骤中的形成重组DNA分子过程。（2）B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存。（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入卡那霉素。在此过程中，培养基的成分和物理性质都会对器官的发生有一定影响，但起决定作用的是植物激素（生长素和细胞分裂素的配比）。（4）若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上做离体培养，则获得的再生

4、植株群体中抗卡那霉素型植株占100%。（5）有人担心转基因生物会对生态系统的稳定性造成破坏，请你结合抗虫棉的培育成功来说明转基因植物的种植有利于环境保护的理由。种植抗虫植物，可以大大减少农药的使用量，减轻环境污染。2、在受体细胞中能检测出目的基因是因为（C）A、质粒与目的基因重组后能够复制B、目的基因上具有标记C、质粒上具有某些标记基因D、以上都不正确3、1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物，此文中的表达是指该基因在大肠杆菌中（B）A、能进行DNA复制B、能

5、进行转录和翻译C、能控制合成生长抑制素释放因子D、能合成人的生长激素【专题训练】4、已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下：（1）实验步骤①所代表的反应过程是逆转录。（2）步骤②构建重组DNA分子A和重组DNA分子B必须使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，后者的作用是将限制性核酸内切酶切割的载体和S蛋白基因连接起来。（3）如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接

6、导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA。（4）为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用大肠杆菌中表达的S蛋白与SARS康复病人血清进行抗原—抗体特异性反应实验，从而得出结论。（5）步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列相同（相同、不同），根本原因是表达蛋白质所用的基因相同。5、很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造一种对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因（抗虫基因）转移到农作物

7、中，以降低昆虫对农作物造成的危害。90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以人工合成。将目的基因与运载体结合时必须用同种限制性核酸内切酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有质粒（或动植物病毒或噬菌体等）等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如应具有标记基因以便进行筛选。（2）由转基因玉米细胞经过脱分化（或去分化）形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的胚状体再包裹合

8、适的人造种皮等。www.jb1000.comwww.jb1000.com教学资源网教学资源网教学资源，一网打尽；JB1000，精彩无限教