艺考生高三生物知识点.docx

考点 基因工程的操作工具和步骤(一)、深化拓展1.基因工程操作工具（1）基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（简称限制酶） 分布：主要在原核生物体内。 特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 实例：EcoR限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA（要不五次序列，要不就是被特异性的甲基化酶甲基化）无损害。(2)基因的“针线”DNA连接酶催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。催化结果：形成重组DNA。(3)常用的运载体质粒本质：小型环状DNA分子。作用：a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。条件：a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切点；c.有标记基因。2.基因工程操作步骤图解提醒 （1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。（2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。（二）、对位训练2.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：（1）图中A是 ，最常用的是 ；在基因工程中，需要在 酶的作用下才能完成剪接过程。（2）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有 （用图解中序号表示）。（3）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是 ，也说明了生物共用一套 。（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是 。（5）科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中 (填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。解析 (1)基因工程中需要的酶有：限制性核酸内切酶和DNA连接酶，很容易漏掉一种酶。(2)解题的关键点是“可以”遵循碱基互补配对的步骤。获取目的基因的方法主要有直接分离法和人工合成法，人工合成法包括mRNA逆转录和蛋白质氨基酸序列推测法，人工合成目的基因涉及碱基互补配对。另外，过程拼接和过程目的基因扩增和筛选也涉及碱基互补配对。(3)审题有两个方面：基因移植成功，分子水平分析。分子水平就是要求考虑DNA结构都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，说明基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译，也说明基因表达都遵循中心法则。(5)植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新的性状，即基因已经表达。叶绿体中的DNA遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。答案 （1）运载体 质粒 限制性核酸内切酶和DNA连接（2） （3）不同生物的DNA结构基因形式相同 密码子 （4）基因重组 （5）目的基因（抗枯萎病的基因）已表达 不一定三、解题思路探究（一）思维误区警示1、易错分析：对基因工程中一些观点说法辨析不清（1）限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。 （2）质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除此之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。 （3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。（4）DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；但DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，两者作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。 （5）原核生物基因（如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌）可为真核生物（如棉花）提供目的基因。 （6）限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。 （7）受体细胞动物一般用受精卵，植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。 （8）抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。（二）纠正训练1.要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用 （ ） A.只需DNA连接酶 B.同一种限制酶和DNA连接酶 C.只需限制酶 D.不同的限制酶与DNA连接酶 解析 要将目的基因与载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，碱基之间才会按碱基互补配对形成氢键，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成磷酸二酯键。答案：B 2.下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是 （ ） A.其化学本质都是蛋白质 B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键 C.它们不能被反复使用 D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶 解析 限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个碱基间的磷酸二酯键；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用；DNA聚合酶是在细胞内DNA 分子复制时发挥作用的，不能替代DNA连接酶。答案：A四、知识综合应用重点提示：通过“生物育种方式有关知识”的考查，提升“理论联系实际，综合运用所学知识解释自然界和社会生活中的一些生物学现象”的能力。典例分析 （2009广东卷，33）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。 （1）从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。 （2）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。（4）对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，如果 ，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测 。解析 （1）花药中含有未受精的生殖细胞，其发育成的个体为单倍体。（2）用 射线照射上述幼苗，幼苗易发生基因突变，可能产生符合生产的新类型；然后用该除草剂喷洒其幼叶，个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织抗除草剂。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，从而获得纯合的抗除草剂植株。（4）对抗性遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与敏感性植株杂交，如果后代全部为敏感性植株，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）1（抗性），表明抗性性状由两对基因控制，且两对基因均为隐性纯合时才表现为抗性，其他基因型表现为敏感性。答案 （1）单倍体 （2）使幼苗产生基因突变 抗除草剂能力 （3）数目加倍 抗性植株 （4）敏感性植株 F1个体全为敏感性植株 该抗性性状由两对基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现抗性，其余表现敏感性