高考生物基因工程大题

基因工程和蛋白质工程

章节概述 基因工程是生物工程的核心技术，是当前生命科学研究的热点和前沿，因而各地高考命题均以此作为命题重点，常以材料分析题、选择题等形式出现。从其地位来看，继续作为命题热点的可能性不会改变。

蛋白质工程主要是工业生产和基础理论研究的需要，而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构极其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图，分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

目标认知 学习目标

1．简述基因工程的原理及技术、举例说明基因工程的应用。 2．关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高。 3．尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。

重点

1．DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 2．基因工程基本操作程序的四个步骤。 3．蛋白质工程的原理。

难点

1．基因工程载体需要的条件。 2．从基因文库中获取目的基因。 3．利用PCR技术扩增目的基因。

知识精讲

重点知识讲解

限制性核酸内切酶

在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，但对自己的DNA没有损害作用。由于这种切割作用

2018考前突破——高考核心考点

基因工程和细胞工程

一、 选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1.有关图4的叙述中，不正确的是

A．①③②可形成DNA的基本组成单位

B．④在基因中的排列顺序包含着遗传信息 C．DNA复制时解旋酶作用于⑤ D．DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键

2.下列对基因结构的认识中，正确的是

A.小麦细胞基因的编码区中存在非编码序列

B.花生细胞基因结构中内含子存在于编码区，是能编码蛋白质的序列 C.金黄色葡萄球菌的基因与RNA聚合酶结合点位于编码区下游 D.乳酸菌与酵母菌基因结构中，都存在外显子和内含子

3.下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是

A.X是能合成胰岛素的细菌细胞

B.质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点 C.基因与运载体的重组只需要DNA连接酶 D.该细菌的性状被定向改造

4.下表是基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是

A 供体 质粒 内切酶 提供目的基 B 因的生物 连接酶 内切酶 DNA 连接酶 限制性 质粒 大肠杆菌等 因的生物 剪刀 限制性 针线 DNA 运载体 提供

基因工程载体

---乳酸菌表达载体pMG36e及其应用现状

目前，多数外源基因的克隆与表达，主要采用大肠杆菌。然而，由于大肠杆

菌能够引起人类和动物发生不同程度的腹泻，导致机体损伤，所以其表达产物需要经过复杂的分离纯化才能达到食品医药标准。与之相比，乳酸菌作为人和动物肠道内正常菌群之一，已被证明具有诸多益生功能，而且被公认为安全无毒的 (Generally regarded as safe，GRAS)。因此，采用乳酸菌表达的外源蛋白质可免去上述复杂、繁琐的后提纯工艺；同时，乳酸菌可以在肠道中存活定植，其外源基因表达用于治疗或免疫作用的活性物质可以持续地在肠道中产生，成为人和动物体内功能性生物制剂的“加工车间”，从而起到相应的保护和治疗性作用。

乳酸菌（Lacticacidbacteria，LAB）是一类能够发酵糖类产生乳酸的革兰氏阳性细菌［1］，具有诸如缓解乳糖不耐症、调节消化道微生态平衡等益生作用，应用领域十分广泛。随着近二十几年来分子生物学的发展，以乳酸菌作为宿主，利用质粒表达外源基因，对乳酸菌进行改造以进一步提高其功能已成为目前的研究热点之一。乳酸菌常用质粒载体主要有pWV01衍生载体，pNZ系列载体［2］等。质粒pMG36e来源

专题16 基因工程和细胞工程

【考向解读】 1.基因工程的诞生(Ⅰ) 2.基因工程的原理及技术(Ⅱ) 3.基因工程的应用(Ⅱ) 4.蛋白质工程(Ⅰ) 5.植物的组织培养(Ⅱ)

6.动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ) 7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)

高频考点：基因工程的原理、操作步骤及操作工具；动物的细胞培养与体细胞克隆 中频考点：植物组织培养与植物体细胞杂交的原理及应用 低频考点：蛋白质工程及应用

【命题热点突破一】综合考查基因工程的原理及应用 1．目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。 2．将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。

3．原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。

4．一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，以避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。

5．标记基因的作用——筛选、检测目的基因是否导入受体细胞。

6．受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。

7．启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA)；终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。

例1．（2016

基因工程试题库

001 基因工程操作的三大基本元件是【 】 I 供体 II 受体 III 载体 IV 抗体 V 配体 Ａ I + II + III Ｂ I + III + IV Ｃ II + III + IV Ｄ II + IV + V Ｅ III + IV + V

002 根据当今生命科学理论，基因工程的用途是【 】

I 分离纯化基因 II 大量生产生物分子 III 构建新型物种 IV 提高基因重组效率 Ａ I + II + III Ｂ I + II + IV Ｃ I + III + IV Ｄ II + III + IV

Ｅ I + II + III + IV

003 基因工程的三大理论基石是【 】 Ａ 经典遗传学、细胞生物学、微生物学 Ｂ 分子遗传学、分子生物学、生化工程学 Ｃ 动物学、植物学、微生物学

Ｄ 生物化学、生化工程学、化学工程学 Ｅ 生理学、仿生学、免疫学

004 根据基因工程的定义，下列各名词中不能替代基因工程的是【 】 Ａ 基因诱变 Ｂ 分子克隆 Ｃ DNA重组 Ｄ 遗传工程

Ｅ 基因无性繁殖

005 基因工程的单元操作顺序是【 】 Ａ 增，转，检，切，接 Ｂ 切，接，转，增，检 Ｃ 接，转，增，检，切 Ｄ 检，

专题十六 基因工程和细胞工程

考点 考情 1．近五年的全国卷高考试题中对于基因工程的考查频度较高，侧重考查操作工具的种类、功能以及操作基本程序的应用等。动物细胞工程技术中的核移植技术及单克隆抗体的制备也有所考查。 2．题目常借助简洁的文字材料或模式图1．基因工程的诞生(Ⅰ) 2．基因工程的原理及技术(含PCR)(Ⅱ) 3．基因工程的应用(Ⅱ) 4．蛋白质工程(Ⅰ) 5．植物的组织培养(Ⅱ) 6．动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ) 7．细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ) 等考查有关基因工程、动物细胞工程的原理、技术手段等，尤为注重对教材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述等。 3．备考时，应从以下四个方面入手复习： (1)列表比较法掌握限制酶、DNA连接酶和运载体的作用。 (2)实例分析法理解基因工程的原理和过程。 (3)列表比较法理解两个不同，即植物组织培养和动物细胞培养的不同、植物体细胞杂交与动物细胞融合的不同。 (4)图解法分析并掌握单克隆抗体制备过程。

Hexinpanduan

核心判断

(1)质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并且具有自我复制能力的很小的环状DNA分子。(√)

(2)DNA分子经限制酶切割后产生的DNA

幻灯片1

基因工程

（GENETIC ENGINEERING）

幻灯片2

第一节 概 述

幻灯片3

基因工程技术的定义

用人工方法，提取或制备某种细胞的某种基因，在体外把它和一种载体连接构造杂种DNA分子，然后导入受体细胞，让其复制与表达，以改变受体细胞的某些性状或产生人们所需的产物的实验工程技术。

幻灯片4

DNA重组(DNA recombination)

DNA重组（DNA recombination）：不同来源的DNA分子末端通过磷酸二酯键共价连接，形成重新组合的DNA分子。 幻灯片5

克隆（clone）

克隆（clone）:由一个细胞经无性繁殖而形成的细胞群体。 幻灯片6

分子克隆(molecular cloning)

分子克隆（molecular cloning）:指建立单一的重组DNA的无性系的过程。即指在体外制备DNA，切割拼接成重组D

1.动物细胞DNA提取原理是什么?

答：先用SDS裂解细胞，使染色体离析，蛋白质变性，释放出核酸。然后用等体积酚/氯仿/异戊醇抽提，使蛋白质变性沉降到酚与水相的界面，DNA则留在水相中，离心后在上清液中加入醋酸钠和两倍体积无水乙醇，除去多糖物质和沉淀DNA，然后离心后沉淀用70%乙醇洗涤，最后用ddH2O溶解沉淀DNA，－20℃保存。 2.DNA提取中用到了哪些试剂？有什么作用？

EDTA:二价金属离子螯合剂，螯合Mg2+，抑制DNA酶活性。因为Mg离子是DNA酶的辅因子。

SDS:一种阴离子去污剂，在高温（55℃—65℃）条件下能裂解细胞，使染色体离析，蛋白质变性，释放出核酸。 酚:使蛋白质变性。

氯仿:作为除杂剂，除去糖、脂等杂质；加速有机相与液相分离；抽提核酸溶液中残留的酚。 乙丙醇:作为消泡剂；降低DNA的水溶性，让DNA从溶液中析出；有利于分层，使离心后的上层含DNA水相，中间的蛋白质相及下层有机溶液相维持稳定。 无水乙醇:降低DNA的水溶性，沉淀DNA。

醋酸纳:调PH，中和Tris-Buffer，形成中性环境，利于DNA沉淀。 Tris-Buffer（PH8.0）:提供一个缓冲环境，防止核酸被破坏。 70％乙醇:清洗溶液中离子及

基 因 工 程 讲 义

主讲教师──陈永胜

1

目 录

第一章 绪 论???????????????????3

一、基因工程的诞生???????????????????3 二、基因工程的成就???????????????????5 三、基因工程安全性的问题???????????????? 6 四、基因工程研究的内容????????????????? 8

第二章 基因克隆所需的工具酶??????????? 12

一、限制性内切酶(restriction enzyme)????????????

12

二、DNA连接酶???????????????????? 20 三、DNA聚合酶???????????????????? 24 四、逆转录酶????????????????????? 27

第三章 基因的克隆载体 ?????????????? 28

一、质粒载体????????????????????? 28 二、大肠杆菌质粒载体 ????????????????? 30 三、λ噬菌体载体????????????????????33 四、粘粒载体（柯斯质粒载体）??????????????

基因工程试卷B

一． 名词解释（每个2分，共20分）

1、转化:

2、质粒转移性:

3、DNA文库:

4、RACE:

5、选择标记基因:

6、降落PCR

7、载体:

8、感受态细胞:

9CaMV35s:

10、ORF:

二、选择题（每题1分，共15分）

1( ) 限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是

A 修复自身的遗传缺陷 B 促进自身的基因重组 C 强化自身的核酸代谢 D 提高自身的防御能力 2( )生物工程的下游技术是

A 基因工程及分离工程 B 蛋白质工程及发酵工程 C 基因工程及蛋白质工程 D分离工程 及蛋白质工程

3 ( )基因工程操作常用的酶是:(I 内切酶II 连接酶III 末端转移酶IV聚合酶

A. I + II B. I + III + IV C. II + III + IV D. I +II + IV + III 4 ( )限制性内切核酸酶的星活性是指：

A 在非常规条件下，识别和切割序列也不发生变化的活性。 B 活性大大提高 C 切割速度大大加快 D识别序列与原