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1、精选马培梅生物一轮复习讲义选修3word可编辑专题一 基因工程一、基因工程的概念基因工程是指：按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 DNA 重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计和施工的，又叫做 DNA 重组技术。二、基因操作的工具1“分子手术刀” （1）来源： （2）功能： （3）种类：约 4000 种， 举例：EcoRI 限制酶：识别 个核苷酸，在 之间切割。SmaI 限制酶：识别 6 个核苷酸，在 之间切割。（4）结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式：在中轴线两侧切开时产生的

2、是 ；在中轴线处切开时产生的是 。练习 1：在下列 DNA 片段图上表示出 EcoRI 限制酶的切割位点:练习 2：写出下列黏性末端的另一个片段：2“分子缝合针” （1）功能：缝合（2）与 DNA 聚合酶作用的异同：相同点：不同点：DNA 聚合酶只能将 加到已有的核苷酸片段的末端，形成 键。 DNA 连接酶是连接 的末端，形成磷酸二酯键。DNA 聚合酶是以为 模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来(不能连接单链DNA)，因此DNA连接酶不需要模板。（3）分类：（两类） EcoliDNA连接酶：来自 ，连接双链 DNA

3、 片段 ，不能连接双链 DNA的 ；T4DNA 连接酶：来自 ，能连接 DNA 片段 和 ；但是连接的 效率较低。3“分子运输车” （1）运载体具备的条件： （2）最常用的运载体： ,它是一种裸露的、结构简单的、位于细菌 之中的具有 的双链 分子。（3）其它载体： 基因操作的工具针对性训练1基因工程的设计施工是在什么水平上进行的 A细胞 B细胞器 C原子 D分子2下列关于限制酶的说法不正确的是A限制酶主要是从原核生物中分离纯化来的B不同的限制酶识别不同的核苷酸序列C限制酶能识别不同的核苷酸序列，体现了酶的专一性D限制酶的作用只是用来提取目的基因3下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是A

4、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制性内切酶的活性受温度影响C限制性内切酶能识别和切割 RNAD限制性内切酶可从原核生物中提取4下列关于 DNA 连接酶作用的叙述正确的是A将单个核苷酸加到某 DNA 片断末端，形成磷酸二酯键B将断开的两个 DNA 片断的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C连接 DNA 两条链上碱基之间的氢键D只能将双链 DNA 片断互补的黏性末端连接起来，而不能将双链片断的平末端进行连接5一种限制酶切割 DNA 时，切出的 DNA 末端是A只有平末端 B只有黏性末端C既有黏性末端，又有平末端 D只有黏性末端或只有平末端6关于 DNA 重组技术中基本工具的叙述正

5、确的是A限制酶的作用部位是特定两个核苷酸之间的氢键B目的基因经限制酶切割后一定会形成黏性末端CDNA 连接酶是在两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键D质粒 DNA 分子上一定含有抗四环素基因7不属于质粒被选为基因运载体的理由是A能复制 B.有多个限制酶切点 C具有标记基因 D它是环状 DNA8下列关于质粒的叙述，正确的是A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链 DNA 分子C质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行9下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是A B C D10在基因工程中用来修饰改造

6、生物基因的工具是A限制酶和连接酶 B限制酶和水解酶 C限制酶和运载体 D连接酶和运载体11关于 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶的叙述,错误的是A都是连接双链 DNA 的缺口，而不能连接单个核苷酸B都能形成磷酸二酯键CDNA 连接酶不需要模板，DNA 聚合酶需要模板DDNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上12限制性内切酶的识别序列和切点是G GATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在 DNA 连接酶作用下

7、，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？三、基因工程的基本操作过程第一步： 1目的基因是指： 2获取目的基因的方法 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 PCR 是指聚合酶链式反应，是一项在 的核苷酸合成技术，1988年由 发明。PCR 技术的原理是 的原理。利用 PCR 技术进行 DNA 扩增需要加入的物质有： 利用 PCR 技术进行 DNA 扩增的过程：如此循环重复。每次扩增后目的基因的量 ，即成 形式扩增。 第二步：1目的：使目的基因在受体细胞中 ，并且可以 ，使目的基因能够

8、。2基因表达载体的组成： 启动子：是一段具有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是 RNA 聚合酶识别和结合的部位。终止子：也是一段具有特殊结构的DNA片段，位于基因的末尾，是转录停止的信号。标记基因的作用：鉴定受体细胞中 ，从而将 筛选出来。常用的标记基因如 。第三步：1转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 ，如下图。其次还有 和 等。受体细胞可以是卵细胞（受精卵）、体细胞（经组织培养成为完整个体）将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 。此方法的受体细胞多是 。将目的基因导入微生物细胞：（感

9、受态细胞法）：用 处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中 的 状态；在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。第四步：1首先要检测 ，方法是采用 。具体方法是：从转基因生物中提取 ，在含有 的DNA片段上用 作标记，作为 ，使探针与基因组 DNA 杂交，如果出现 ，表明染色体DNA 中已经插入了目的基因。2其次还要检测 ，这是检测目的基因是否 的第一步。方法是采用 。具体操作方法是：从转基因生物中提取 ，用 作探针与 杂交，如果出现 ，则表明目的基因转录出了 mRNA。3最后检测 ，方法是从转基因生物中提取 ，用相应的 进行 。4有时还需进行 的鉴定。如 。三、基因工程的应用1

10、植物基因工程的作用 ，如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱、抗盐碱等 提高作物中必需氨基酸含量的方法：方法一： ，方法二： ；延熟番茄： 。颜色变异的矮牵牛： ； 2动物基因工程的作用提高动物生长速度：将外源生长激素基因导入动物体内，使动物生长更快。改善畜产品品质：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得转基因的牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，其他营养成分不受影响。用转基因动物生产药物：将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射法等导入哺乳动物受精卵，将受精卵植入母体内发育成转基因动物，从乳汁中提取药品。该转基因动物被称为乳腺生物反应器、乳房生物反应器。作器官移植的供体：

11、使用基因工程对猪的器官进行改造，方法是：将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，作为器官移植的供体。3基因工程制药利用转基因的工程菌生产药物：如细胞因子、抗体、疫苗、激素等。4利用基因工程进行疾病诊断和基因治疗基因治疗就是把 导入病人体内，使该基因的 发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。例如：将腺苷酸脱氨酶基因导入患有复合型免疫缺陷病的女童淋巴细胞中，然后将改造的淋巴细胞转入女童体内，使女童产生抗体的能力提高。四、蛋白质工程的基本途径：基因工程的操作及应用针对性训练1

12、运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有A抗虫基因 B抗虫基因产物 C新的细胞核 D相应性状2构建基因组 DNA 文库时，首先需分离细胞的A染色体 DNA B线粒体 DNA C总 mRNA DtRNA3一个基因表达载体的构建应包括目的基因 启动子 终止子 标记基因A B C D4用于鉴定转基因后的细胞是否含重组 DNA 的最常用方法是A抗药性选择 B分子杂交法 CRNA 反转录 D免疫学方法5基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括A繁殖速度快 B遗传物质相对较少 C多为单细胞，操作简便 DDNA 为单链，变异

13、少6下列有关基因工程的叙述，正确的是ADNA 连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来B目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等7用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是A常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒BDNA 连接酶和 RNA 聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达8目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是A苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉

14、花的叶肉细胞表达B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫9若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是A减少氮肥的使用量，降低生产成本 B减少氮肥的使用量，节约能源C避免氮肥过多引起环境污染 D改良土壤结构10人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是A大肠杆菌 B酵母菌 CT4 噬菌体 D质粒 DNA11应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病

15、的目的。这里的基因探针是指 A用于检测疾病的医疗器械 B用放射性同位素或荧光分子等标记的 DNA 分子 C合成球蛋白的 DNA D合成苯丙氨酸羟化酶的 DNA 片段12基因治疗是指A把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常D运用基因工程技术，把有基因缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的13下列关于基因工程应用的叙述，正确的是A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B基因诊断的基本原理是 DNA 分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒D原核生物的基因

16、不能用来进行真核生物的遗传改良141978 年，美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的 DNA 分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛素，操作过程如下图所示：（1）在上述基因操作中，过程所用的基因“剪刀”是_，过程的实现是通过与过程相同的_切割的结果；过程需要_的作用催化_的连接，形成重组 DNA 分子；过程是通过细胞的_实现的。（2）不同生物间基因可以“移植”成功的结构基础是 DNA_结构，大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，说明它们和人类共用一套 _，大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为_。15科学家将外源目的基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并在大肠杆菌中成功表达。下图

17、表示构建重组质粒和筛选含目的基因的大肠杆菌的过程。请据图回答问题： （1）步骤和中常用的工具酶是 和 。（2）图中质粒上有抗氨苄青霉素和抗四环素两个标记基因，经过和步骤后，有些质粒上的 基因内插入了外源目的基因，形成重组质粒，由于目的基因的分隔使得该抗性基因失活。（3）步骤是 的过程，为了促进该过程，应该用 处理大肠杆菌。（4）步骤：将三角瓶内的大肠杆菌接种到含四环素的培养基 C 上培养，目的是筛选 ，能在 C 中生长的大肠杆菌有 种。（5）步骤：用无菌牙签挑取 C 上的单个菌落，分别接种到 D（含氨苄青霉素和四环素）和 E（含四环素）两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示

18、。含目的基因的菌落位于 （D、E）上，请在图中相应的位置上圈出来。专题二 细胞工程植物细胞工程概念：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。一、理论基础（原理）细胞的全能性1概念： 生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织和器官，这是基因在特定的时间和空间条件下 的结果。2细胞全能性的基础：是生物体的每一个细胞都含有该物种所特有的、及发育为完整个体所必需的 。全能性的大小： 实现条件： 二、植物组织培养1概念：就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物

19、器官、组织、细胞，培养在人工培制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整植株。2实验原理： 3植物组织培养技术的过程：注意事项： （1）取材时一般取 ，原因是 。 （2）脱分化：是指让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。先在 2326 培养，4 天后观察 情况；14 天后观察 状况；定期观察记录。脱分化后的细胞具有较高的 。（3）再分化：指愈伤组织的细胞在植物激素的刺激下重新分化成根和芽等器官的过程。再分化过程的培养可以在光下进行。三、植物体细胞杂交1植物体细胞杂交的概念：是将不同植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并

20、且把杂种细胞培育成新植物体的方法。2植物体细胞杂交的过程：（1）步骤是 ，使植物细胞成为 ，最常用的方法是 。（2）步骤一般常用的化学试剂是 ，目的是 。（3）在利用 d 培育成为杂种植株的过程中，运用的技术手段是 ，其中步骤相当于 ，步骤相当于 。（4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株，使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是 。（5）从理论上讲，杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现？ 。因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。（6）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ 四、植物细胞

21、工程的实际应用1 2 3 人工种子：以植物组织培养得到的 等为材料，经过 包装得到的种子。4 5细胞产物的工厂化生产：如蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。如人参皂甙干粉、紫杉醇、紫草素等的工厂化生产。6突变体的利用：植物组织培育过程中，培育的细胞一直处于不断分化的分生状态，容易受到培养条件和外界压力如射线、化学物质的影响而产生突变，筛选有用的突变体进行培育，就可能培育出抗病、抗盐、高产、高蛋白的植物新品种。如抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的野生烟草、抗除草剂的白三叶草等。植物细胞工程针对性训练1组织培养的理论根据是 A培养基中营养物质全面 B细胞的全能性 C细胞的分裂 D细胞的分化2有关细胞

22、全能性的叙述，不正确的是A受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体，因此全能性最高B生物体内细胞由于分化，全能性不能表达C卵细胞和受精卵一样，细胞未分化，全能性很高D植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性3下列属于组织培养的是A花粉培养成单倍体植株 B芽发育成枝条 C根尖分生区发育成成熟区 D受精卵发育成植物4生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，这是因为A细胞丧失了全能性 B基因的表达具有选择性C不同的细胞内基因不完全相同 D在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化5植物体细胞杂交的过程是A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B以人工诱导法使两个不同植物

23、的原生质体融合C用植物组织培养法培养杂种细胞得到杂种植株D通过以上三者来完成6在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件不是必需的A适宜的温度 B适宜的养料和激素 C充足的光照 D消毒灭菌7下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述错误的是A属于无性生殖，主要理论依据是植物细胞具有全能性B愈伤组织可作为基因工程的受体，其细胞特点是排列疏松、无规则、高度液泡化C整个培养过程都不需要光照的条件D人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素8关于愈伤组织形成过程的正确叙述是A愈伤组织形成是离体的植物细胞分化的结果B愈伤组织形成是离体的植物细胞分

24、裂的结果C愈伤组织形成是离体的动物细胞分化的结果D愈伤组织形成是离体的动物细胞分裂的结果9细胞在分化过程中没有发生变化的是A细胞形态 B细胞结构 C细胞功能 D细胞内遗传物质10从细胞全能性角度看A分化程度高，具有较高的全能性 B分化程度低，具有较低的全能性C分化程度低，具有较高的全能性 D分化程度高，不具有全能性11植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是A植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B细胞壁使原生质体失去活力C细胞壁阻碍了原生质体的融合 D细胞壁不是原生质的组成部分12愈伤组织再分化的过程中，最主要的特点是A细胞分裂能力很强 B细胞分化能力很强C细胞生长很快 D细胞液泡变大13与传统的

25、有性杂交法相比，植物体细胞杂交的最大优点是A可使两个亲本的优良性状组合到一起 B可以克服远缘杂交不亲和的障碍C可以培育出高产性状的优良新品种 D可以降低生产成本提高经济效益14用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可形成愈伤组织，下列叙述错误的是A该愈伤组织具有分裂能力 B该愈伤组织的细胞没有全能性C植物激素影响该愈伤组织的再分化 D该愈伤组织形成时要避光处理15下列实例中能体现细胞全能性的是用悬浮液培养的胡萝卜单个细胞培养成了可育的植株植物用种子进行繁殖烟草花药离体培养得到了单倍体植株A B C D16植物组织培养过程中的脱分化是指A植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞B未成熟的种子

26、经过处理培养出幼苗的过程C植物的器官、组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程D取植物的枝芽培养成一株新植物的过程17下图为植物组织培养的基本过程，则制作人工种子，及生产治疗烫伤、割伤的药物紫草素，应分别选用编号是的 A B C D18下列属于植物的微型繁殖技术的是A兰花的芽尖组织培育成兰花幼苗 B水稻种子萌发并长成新个体C扦插的葡萄枝条长成新个体 D柳树芽发育成枝条19甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的A有丝分裂 B分化 C减数分裂 D全能性20

27、在下列选项中，没有采用植物组织培养技术的一项是A利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株B利用花药离体培养得到单倍体植株C利用基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株D利用细胞工程培育“番茄马铃薯”杂种植物21利用根尖、叶片、茎等在无菌条件下，培养在培养皿中人工配制的培养基上，使之发育成完整的植株，此法可用来培养植物新品种，可在短期内大量繁殖植物，还可培养无病毒植株，下列关于这种技术的叙述，正确的是 此技术利用了植物细胞的全能性 此技术利用了植物组织培养，可克隆生物体此技术属于细胞工程的应用领域之一 此技术是一种无性繁殖方式A B C D22下图是植物体细胞杂交过程示意图，请据图回答：（1）第步

28、是去掉细胞壁，分离出原生质体。目前此步骤最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用 和 等分解植物的细胞壁。（2）过程的发生，必须进行人工诱导。通常用_等试剂诱导融合，动物细胞的融合还常用到 作为诱导剂。（3）表示融合后的原生质体再产生新的细胞壁，和所表示的过程分别是 、 。杂种细胞能被培养成植株的根本原因是 。（4）植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以_。动物细胞工程（包括动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体）一、动物细胞培养概念：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。1动物细胞培养的过程：分离细胞（胰蛋白酶等处理） 原代培养传代培养。细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就 ，称为细胞贴壁。接触抑制：细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面 时，细胞就会 ，这种现象称为细胞的接触抑制。原代培养：人们通常将动物 后的初次培养称为原代培养。传代培养：贴满瓶壁的细胞重新用 处理后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养过程称为传代培养。使用或冷冻保存的正常细胞通常为 ，以保持细胞 。50 代以