2022年三维设计通用版高考生物二轮复习第一部分专题六生物科技系统教师用书.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载第一部分 专题六 生物科技系统第 1 讲 基因工程与克隆技术考点一 基因工程与蛋白质工程1.2022 武汉调研 镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病,患者的血红蛋白分子肽链第 6 位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替,导致功能反常;回答以下问题:1 反常血红蛋白的氨基酸序列转变的根本缘由是编码血红蛋白基因的 _序列发生转变;2 将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中,可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的;此操作_ 填“ 属于” 或“ 不属于” 蛋白质工程,理由是该操作_ ;3 用基因工程方法制备
2、血红蛋白时,可先提取早期红细胞中的_,以其作为模 板 , 在 _ 酶 的 作 用 下 反 转 录 合 成cDNA; cDNA 与 载 体 需 在_ 酶的作用下,拼接构建基因表达载体,导入受体菌后进行表达;4 检测受体菌是否已合成血红蛋白,可从受体菌中提取_,用相应的抗体进行_杂交,如显现杂交带,就说明该受体菌已合成血红蛋白;解析: 1 基因是具有遗传效应的DNA片段,遗传信息储存在基因碱基对的排列次序中;2 蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满意人类的生产和生活的需求,故题中所述不属于蛋白质工程;3 利用逆转录法猎取目的基因时,需先提取 mRN
3、A,在逆转录酶的作用下逆转录合成 cDNA;cDNA与载体需要在限制酶和 DNA连接酶的作用下拼接构建成基因表达载体,才可导入受体菌; 4 检测目的基因是否翻译成蛋白质,需要从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原抗体杂交;答案:1 碱基对2 不属于没有对现有的蛋白质进行改造3mRNA 逆转录限制酶和 DNA连接4 蛋白质抗原抗体2下图是科学家利用大肠杆菌生产人胰岛素的部分过程;请结合相关学问回答疑题:细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 36 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - -
4、 - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载因;1 除图示方法获得目的基因 人胰岛素基因 外,仍可通过 _的方法获得目的基2 图 示 所 获 得 的 人 胰 岛 素 基 因 在 大 肠 杆 菌 中 不 能 表 达 , 需 要 质 粒 为 其 提 供_等调控因子;质粒含有一个或多个 _切割位点,供目的基因插入其中;质粒上仍含有 _,供重组 DNA的鉴定和挑选;3 图中切割人胰岛素基因和质粒的酶 酶 A相同, 其目的是 _;将重组DNA分子导入大肠杆菌前,常需用 _处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞;4 由于大肠杆菌中没有 性,需要经过再加工;解析:_ 等结构,其内合成的人胰岛
5、素没有活 1 获得目的基因的方法除题图所示方法外,仍有人工合成法;2 图示所获得的人胰岛素基因由于不含启动子和终止子,因此需要载体质粒供应;质粒上仍应含有一个或多个限制酶切割位点,供目的基因插入其中;质粒上仍含有标记基因,供 重组 DNA的鉴定和挑选; 3 用同一种限制酶切割目的基因和质粒,以便获得相同的末端;将 重组 DNA分子导入大肠杆菌前,需用 Ca 2处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞;4 由于大 肠杆菌中没有内质网、高尔基体等结构,其内合成的人胰岛素没有活性,需要经过再加工;答案:1 人工合成2 启动子、终止子限制酶标记基因3 获得相同的末端2 Ca4 内质网、高尔基体32022 天津
6、高考 人血清白蛋白 HSA具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备;下图是以基因工程技术猎取重组HSArHSA的两条途径;1 为猎取 HSA基因,第一需采集人的血液,提取_合成总 cDNA,然后以 cDNA为模板,使用 PCR技术扩增 HSA基因;下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向;2 启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达 rHSA的载体,需要挑选的启动子是 _ 填写字母,单项 ;A人血细胞启动子 B水稻胚乳细胞启动子C大肠杆菌启动子 D 农杆菌启动子3 利 用 农 杆 菌 转 化 水 稻 受 体 细 胞 的 过
7、 程 中 , 需 添 加 酚 类 物 质 , 其 目 的 是_ ;4 人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性;与途径相比,挑选途径猎取rHSA 的优势是 _ _ ;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 36 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备 欢迎下载5 为证明 rHSA具有医用价值,须确认rHSA 与_的生物学功能一样;解析: 1 要想合成总 cDNA,需要采集人的血液获得总 RNA;由于 DNA的
8、复制只能从脱氧核苷酸单链的 5 端向 3 端延长, 因而引物均应结合在 DNA单链的 3 端, 而 DNA的两条链反向平行, 由此可以确定引物在另一条脱氧核苷酸单链的位置和方向;2 如要从水稻胚乳细胞内获得目的产物,需要掌握该目的基因只在水稻胚乳细胞内表达;由题干中的信息“ 启动子通常具有物种及组织特异性” 可知,此处需要挑选水稻胚乳细胞启动子;3 酚类物质能吸引农杆菌,因此在水稻受体细胞中添加该类物质,能吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因的胜利转化;4 途径和的主要区分是途径的受体细胞是真核细胞,途径的受体细胞是原核细胞;由于人体合成的初始HSA多肽需要经膜系统加工形成正确的空间结构
9、才有生物活性,所以挑选途径猎取 rHSA更具有优势; 5rHSA 是基因工程的产物,其是否具有医用价值,仍需要在个体水平上进一步确认其与 答案: 1 总 RNA或 mRNA HSA的生物学功能是否一样;2B 3 吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因胜利转化 4 水稻是真核生物,具有膜系统,能对初始 rHSA 多肽进行高效加工 5HSA 4.2022 江苏高考 下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图 1、图 2 中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注;请回答以下问题:限制酶BamHBcl Sau3AHind识别序列及切割位点图 1 图 2 1 用图中质粒和目的基因构
10、建重组质粒,应选用_两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过_酶作用后获得重组质粒;为了扩增重组质粒, 第 3 页,共 36 页 - - - - - - - - - 需将其转入处于_态的大肠杆菌;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载_,平板2 为了挑选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在挑选平板培育基中添加上 长出 的 菌落 , 常用PCR鉴定 , 所 用 的 引物 组 成 为图2中_ ;3 如 BamH酶切的 DNA末端与 Bcl 酶切的
11、 DNA末端连接,连接部位的 6 个碱基对序列为_ ,对于该部位,这两种酶“ 只有一种能” 切开;_ 填“ 都能” “ 都不能” 或4 如用 Sau3A切图 1 质粒最多可能获得 _种大小不同的 DNA片段;解析:1 基因工程中挑选合适的限制酶切割质粒和目的基因时,应保留目的基因和至少一个标记基因结构的完整性,即遵循“ 目的基因切两侧,标记基因留一个” 的基本原就,最好挑选切割产生不同末端的两种限制酶同时切割质粒和目的基因,以防止目的基因的反向插入带来的不正常表达,因此据图分析应挑选的限制酶为Bcl 和 Hind,切割后质粒上保留的四环素抗性基因作为标记基因;酶切后的载体和目的基因通过 DNA
12、连接酶的作用形成重组质粒,重组质粒需要导入 Ca 2处理后的处于感受态的大肠杆菌 处于感受态的大肠杆菌细胞膜的通透性大大增加,便于重组质粒进入 ;2 由上述分析可知,为了挑选出导入重组质粒的大肠杆菌,应先配制含四环素的挑选培育基,平板上长出的菌落为导入一般质粒或重组质粒的大肠杆菌菌落,进一步鉴定出导入重组质粒的大肠杆菌,可利用 PCR扩增的方式,结合电泳技术来分析处理;DNA的两条链是反向平行的,在 PCR过程中,当引物与 DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶只能从引物的 3 端延长 DNA链,因此应挑选引物甲和引物丙;3 由于 Bcl 和 BamH酶切产生的黏性末端相同,所以可以被
13、 DNA连接酶连接, 连接部T GATC C G GATC A位的 6 个碱基对序列为,但是连接后形成的 DNA 中不再具有 Bcl 和A CTAG G C CTAG TBamH的识别序列, 连接部位不能被这两种酶切开;4 由图可知,能被限制酶 Bcl 和 BamH切割的序列也能被 Sau3A识别并切割, 因此图中质粒上存在 3 个 Sau3A的切割位点, 如将3 个切割位点之间的 DNA片段分别编号为 a、 b 和 c,就完全酶切 3 个切割位点均被切割 会产生 3 种大小的 DNA片段,即为 a、b 和 c;考虑只切 1 个切割位点,有三种情形,都产生一种大小的 DNA片段,即大小均为 a
14、bc;考虑切 2 个切割位点,就会产生 a b、c、ac、b、bc、a 几种不同大小的 DNA片段;综上所述,如用 Sau3A识别并切割图中质粒,最多可获得 7 种大小的 DNA片段,即为abc、ab、ac、 bc、a、b、c;答案: 1 Bcl 和Hind连接感受2 四环素引物甲和引物丙3T GATC CA CTAG GG GATC A C CTAG T细心整理归纳 精选学习资料 都不能47 PG 能降解果胶,使细胞壁破旧;成熟的番茄果实PG的合成量显 第 4 页,共 36 页 5多聚半乳糖醛酸酶 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
15、 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -著增加, 能使果实变红变软,学习必备欢迎下载PG基因的表达, 可延但不利于保鲜; 利用基因工程的方法削减长番茄的保质期;科学家将 回答以下问题:PG基因接到 Ti 质粒上,导入番茄细胞中,得到转基因番茄;请1 转 基 因 番 茄 的 培 育 过 程 中 涉 及 的 工 程 手 段 所 依 据 的 生 物 学 原 理 是_ ;对该农产品进行销售时需进行标注,以爱护消费者对转基因产品的 _ 和_;一些消费者担忧转基因番茄的安全性,主要表现在_ 至少答出一点; Ti质 粒 上 , 属 于 基 因 工 程 操 作
16、流 程 中 的2将PG 基 因 接 到_ ;3 将含 有目 的基 因的番茄细 胞培 育成 转基 因番 茄植 株, 需经 过 _ 和_ 的 过 程 ; 如 想 获 得 转 基 因 番 茄 的 人 工 种 子 , 需 以 植 物 组 织 培 养 得 到 的 _ 等为材料,经过人工薄膜包装而得到;解析:1 转基因番茄的培育过程用到的工程手段有基因工程和植物细胞工程,应用的原理分别是基因重组和植物细胞的全能性;我国的基因工程安全治理方法是为了爱护消费 者对转基因产品的知情权和挑选权;一些消费者认为不能对转基因食品的安全性掉以轻心,主要表现在担忧显现滞后效应、担忧显现新的过敏原、担忧养分成分的转变等;2
17、 将 PG基 因接到 Ti 质粒上,属于基因工程的核心步骤,即基因表达载体的构建;3 植物组织培育过 程需经过脱分化和再分化过程;所谓人工种子, 就是以植物组织培育得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子;答案: 1 基因重组和植物细胞的全能性知情权挑选权担忧显现滞后效应 或担忧显现新的过敏原、 担忧养分成分转变等 2 基因表达载体的构建3 脱分化再分化胚状体、不定芽、顶芽和腋芽 考点二 克隆技术6. 讨论小组用土壤农杆菌与陆地棉叶肉细胞原生质体共同培育获得了转基因陆地棉,过 程如下;请回答以下问题:1 图 a 表示从已经消毒的叶片中剪取部分植物组织细胞,图 b 表
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