高考生物生物工程復習測試

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上生物工程專題講座江蘇省淮北中學 陳波一、考綱要求內(nèi) 容說 明能級要求ABC1基因工程簡介基因操作的工具基因操作的基本步驟基因工程的成果與發(fā)展前景2細胞工程（1）植物細胞工程植物細胞的全能性植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交（2）動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)動物細胞融合單克隆抗體3發(fā)酵工程簡介應用發(fā)酵工程的生產(chǎn)實例酶工程簡介不作要求發(fā)酵工程的概念和內(nèi)容以谷氨酸的發(fā)酵生產(chǎn)為例發(fā)酵工程的應用二、考點解讀：本講知識屬于現(xiàn)代生物科技及能夠聯(lián)系并應用于生產(chǎn)、生活實際中的技術。近幾年的江蘇、上海、廣東各地的高考題中多次涉及本知識點的考題。概念題的題型一般多為選擇題，與生產(chǎn)緊密相關的題及實驗設計

2、題多以非選擇題形式出現(xiàn)。生物工程也叫生物技術，是生物科學與工程技術有機結(jié)合而興起的一門綜合性科學技術。包括基因工程、細胞工程、微生物發(fā)酵工程和酶工程等一系列的現(xiàn)代生物技術，關于基因工程、細胞工程、微生物發(fā)酵工程的材料題是近年來高考的熱門知識點。通過對近2年江蘇高考題的分析，本部分內(nèi)容2005年約占26分，2006年約占33分，由此可以看出，本部分屬于高考的重點內(nèi)容之一。復習時要重視生物新技術在生產(chǎn)生活實踐中的應用，重視發(fā)酵工程與基因工程和細胞工程的相互關系，這既是科技發(fā)展熱點課題之一，也是考試命題熱點之一。利用已學過的基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程知識，對三大生物工程的聯(lián)系加以融會貫通，提高分析

3、綜合與解決實際問題的能力。三、主干知識整合(一)基因工程知識小結(jié)1、基因工程的工具(1)限制性內(nèi)切酶：生物體內(nèi)有一類酶，它們能將外來的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的侵入并使之失去活力，但對自己的DNA卻無損害作用，這樣可以保護細胞原有的遺傳信息。由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性內(nèi)切酶(限制酶)。限制性內(nèi)切酶是基因工程中最常用的切割工具?？茖W家已從原核生物中分離出了許多種限制酶，其中一類可以識別特定的核苷酸序列，只在一定DNA序列上進行切割，而且在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序，與另一條鏈反向讀的順序完全一致，它們之間正好能互補配對，這樣的切口叫做黏性末端，這類限制酶最

4、常被使用。(2) DNA連接酶：被同一種限制性內(nèi)切酶切割開來的目的基因和運載體，具有相同的黏性末端，將它們的黏性末端連接起來，就可以形成重組的DNA分子。這個將目的基因和運載體連接起來的過程就需要用到DNA連接酶。其功能是把兩個DNA片段末端之間的“縫隙”連接起來。注意：DNA連接酶連接的是磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，而不是兩條鏈之間互補配對堿基之間的氫鍵，它與限制性內(nèi)切酶作用是相反的。注意與DNA聚合酶區(qū)別，DNA聚合酶是在DNA復制時用到的，它連接的也是磷酸二酯鍵，但復制時需要模板鏈。(3)運載體 在基因工程操作中使用運載體的目的有兩個：一是用它作為運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞中

5、去；二是利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量的復制(稱為克隆)?，F(xiàn)在所用的運載體主要有兩類：一類是細菌的質(zhì)粒，它是一種相對分子質(zhì)量較小、獨立于細菌DNA之外的小型環(huán)狀DNA，有的細菌中有一個，有的細菌中有多個，質(zhì)粒能通過細菌間的接合由一個細菌向另一個細菌轉(zhuǎn)移，可以獨立復制，也可以整合到細菌DNA中，隨細菌DNA的復制而復制；另一類運載體是噬菌體或某些動植物病毒等?，F(xiàn)在人們還在不斷地尋找新的運載體，如葉綠體或線粒體DNA等也有可能成為運載體。如把外源基因?qū)肴~綠體中，可減少了“基因污染”。 作為運載體必須具備三個條件：在宿主細胞中能保存下來并能大量復制；有多個限制酶切點，而且每種酶的切點最好只有

6、一個，如大腸桿菌pBR322就有多種限制酶的單一識別位點，可適用于多種限制酶切割的DNA插入；有一定的標記基因，便于篩選，如大腸桿菌的pBR322質(zhì)粒攜帶四環(huán)素抗性基因，就可以作為篩選的標記基因。此外，運載體存在對宿主細胞生存沒有影響。 2、基因工程操作的基本步驟第一步：獲得符合人類意愿的基因，即獲得目的基因。目的基因是依據(jù)基因工程設計中所需要的某些DNA分子片段，含有所需要的完整的遺傳信息。獲得目的基因的方法很多，目前常采用的是直接分離和人工合成目的基因的方法。具體做法是：(1)直接分離法：直接分離法最常用的是“鳥槍法”又稱“散彈射擊法”。就是從供體細胞中取出DNA分子，用限制性內(nèi)切酶進行處

7、理得到DNA片段，然后分別用運載體轉(zhuǎn)入到不同的受體細胞內(nèi)進行DNA片段擴增，再從受體細胞中找出具有相應目的基因的細胞，得到目的基因。這種方法的優(yōu)點是操作簡便。存在的缺點則是工作量大，有盲目性；對于真核細胞的基因來說，目的基因中還含有不表達的內(nèi)含子，無法將這樣的基因在原核細胞內(nèi)表達。因此此法可用于原核生物基因的獲取。(2)人工合成法：就是按照自然基因的本來遺傳信息，人工合成相應的DNA片段，可用于真核生物基因的獲取。目前有兩種方法，分別為反轉(zhuǎn)錄法和依據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列推測合成法。反轉(zhuǎn)錄法：從供體細胞內(nèi)找出由目的基因轉(zhuǎn)錄出來的信使RNA，以該信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補的單鏈DNA，然后在酶的作

8、用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的基因。優(yōu)點是專一性強、目的基因中不含內(nèi)含子。缺點是操作過程復雜，mRNA存在時間短，技術要求高。依據(jù)蛋白質(zhì)氨基酸序列推斷合成法：根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測出相應信使RNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測出其結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過化學合成的方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。優(yōu)點專一性強，目的基因中不含內(nèi)含子，可合成自然界不存在的基因。 第二步：把目的基因接到某種運載體上形成重組DNA，常用的運載體有細菌的質(zhì)粒、溫和噬菌體和動植物病毒等。 DNA重組技術：重組DNA就是讓DNA片段和運載體連接。外源DNA是很難直接透過細胞膜進入受體細胞的。即使

9、進入受體細胞之中，也會受到細胞內(nèi)限制性內(nèi)切酶的作用而分解。目的基因結(jié)合到經(jīng)過改造的細菌中的質(zhì)?；驕睾褪删w上后形成的組合體稱為重組體DNA。在這一技術中，限制性內(nèi)切酶是一種常用的工具酶，它能“切開”質(zhì)粒的環(huán)形DNA，也能切取目的基因，然后把目的基因DNA片段與質(zhì)粒DNA分子的兩端，在連接酶的作用互補連接形成重組體DNA。第三步：通過運載體把目的基因帶入某生物體內(nèi)。將基因轉(zhuǎn)入受體細胞，除了常用的運載體轉(zhuǎn)運方法外，在一定的條件下還常使用以下一些方法： (1)顯微注射法：是轉(zhuǎn)基因動物中常采用的方法，用微注射儀將目的基因注射入動物的受精卵。(2)基因槍法：基因槍是一種專門用于基因轉(zhuǎn)移的高壓槍。該種方法

10、是首先將目的基因的DNA附著于直徑約為4m的鎢等金屬粒子表面，然后用基因槍將其射入受體細胞。(3)花粉管通道法：在植物受粉后，花粉形成的花粉管還未愈合前，剪去柱頭，然后，滴加DNA(含目的基因)，使目的基因借助花粉管通道進入受體細胞。無論哪種方法，都需要將目的基因與運載體構(gòu)建成重組DNA，才能將目的基因?qū)?。第四步：目的基因的檢測與表達目的基因能否表達是基因工程是否成功的關鍵。往往先根據(jù)標記基因表達的產(chǎn)物來把含有目的基因的受體細胞和沒有目的基因的受體細胞區(qū)篩選出來，再檢測含有目的基因的受體細胞中，如表現(xiàn)出了特定的遺傳性狀，則達到了基因工程的預期目的。 3、基因工程技術的應用 (1)轉(zhuǎn)基因生物

11、通過轉(zhuǎn)基因技術把某種生物的基因或人工合成的基因轉(zhuǎn)移到另一生物體內(nèi)，從而培育出對人類有利的生物新品種。如我國科學家1989年將人的生長激素基因?qū)膈庺~的受精卵中，培育成了轉(zhuǎn)基因鯉魚；1995年我國科學家將某種細菌的抗蟲基因?qū)朊藁?，培育出了抗蟲棉；1999年我國上海誕生了轉(zhuǎn)基因牛，其牛奶中含有大量人體蛋白，可以治病。 (2)轉(zhuǎn)基因藥物 自從美國1977年第一次用改造的大腸桿菌生產(chǎn)出有活性的人的生長激素釋放抑制素以來，基因工程技術已經(jīng)成功地應用于生物治療藥物的研制?，F(xiàn)已研制成功的基因工程藥物有幾十種，如已上市的人的生長激素、胰島素、干擾素、尿激酶原、超氧化物歧化酶等。(3) 基因診斷和基因治療 基

12、因診斷：DNA分子雜交法(即DNA探針法)：該方法是根據(jù)堿基互補配對原則，把互補的雙鏈DNA解開，把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學發(fā)光催化劑等進行標記，之后同被檢測的DNA中的同源互補序列雜交，從而檢出所要查明的DNA或基因。具體步驟：抽取病人的組織或體液作為化驗樣品；將樣品中的DNA分離出來；用化學法或熱處理法使樣品DNA解旋；將事先制作好的DNA探針引入到化驗樣品中。這些已知的經(jīng)過標記的探針能夠在化驗樣品中找到互補鏈，并與之結(jié)合(雜交)在一起，找不到互補鏈的DNA探針，則可以被洗脫。這樣通過遺留在樣品中的標記過的DNA探針進行基因分析，就能檢出病人所得的病?；蛑委煟簩⑼庠椿?/p>

13、通過基因轉(zhuǎn)移技術，將其插入病人適當?shù)氖荏w細胞中，使外源基因制造的產(chǎn)物能治療某種疾病。1990年美同國立衛(wèi)生研究院的一個研究小組對一個四歲的患腺苷脫氨酶(ADA)缺乏癥的女孩進行基因治療。他們將正常ADA基因利用反轉(zhuǎn)錄病毒載體導入女孩淋巴細胞內(nèi)，體外培養(yǎng)后回輸入她體內(nèi)，實驗獲得圓滿成功。這是人類歷史上第一個成功基因治療臨床實驗。4基因工程是把“雙刃劍”基因工程技術的應用在給人們帶來福音的同時，暗藏著對人類生存的巨大威脅。如基因工程可以制造超級細菌、超級雜草等；戰(zhàn)爭狂人、恐怖主義者可制造出難以制服的病原體、生物毒劑即生物武器，進行訛詐和大規(guī)模毀滅人類的生物戰(zhàn)爭；轉(zhuǎn)基因動植物的出現(xiàn)引發(fā)物種入侵，有可

14、能破壞原有的生態(tài)平衡，對原有物種產(chǎn)生威脅；還有轉(zhuǎn)基因食品安全問題；(二)細胞工程的綜合復習 細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細胞產(chǎn)品的一門綜合技術科學。1細胞培養(yǎng)技術一條件：無菌操作 (1)植物組織培養(yǎng)愈傷組織特點：排列疏松無規(guī)則、高度液泡化、無定形的未分化的薄壁細胞。 組織培養(yǎng)優(yōu)點：取材少、培養(yǎng)周期短、繁殖率高、便于自動化管理。 組織培養(yǎng)用途：快速繁殖名貴的花卉和果樹；培育無病毒植物(采用根尖、莖尖組織)；獲得植物細胞產(chǎn)品；制成人工種子以及轉(zhuǎn)基因植物的培育等。 植物細胞培養(yǎng)的原理理論基礎

15、：細胞的全能性，屬于無性繁殖。 (2)動物細胞培養(yǎng)培養(yǎng)液的成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清(類似于內(nèi)環(huán)境成分)。 動物細胞生長特點：貼壁生長直至貼滿即停止分裂，大部分死亡、少部分生存。 細胞培養(yǎng)用途：生產(chǎn)蛋白制品（如疫苗、干擾素、單抗等）；再造燒傷病人的皮膚；檢測毒物毒性；研究病理和藥理。動物細胞培養(yǎng)的原理理論基礎：細胞增殖。原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、細胞株、細胞系及其關系原代培養(yǎng)：可用有兩種表述：細胞懸浮液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)；第1代細胞的培養(yǎng)與傳10代以內(nèi)的細胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng)。兩種表述沒有本質(zhì)區(qū)別。傳代培養(yǎng)：同樣有兩種表述：細胞懸浮液培養(yǎng)一段時間后，分瓶

16、再進行的細胞培養(yǎng)；傳10代以后的細胞培養(yǎng)，統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)。細胞株：原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右會出現(xiàn)生長停滯，衰老死亡，少數(shù)度過“危機”的細胞能傳4050代，形成細胞株。細胞株的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。細胞系：細胞株傳至50代以后，會出現(xiàn)第二次危機，少數(shù)度過第二次危機的細胞能夠無限制傳下去，形成細胞系。細胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，帶有癌變細胞的特點。 (3)動、植物細胞培養(yǎng)的對比項 目理論基礎/原理培養(yǎng)基結(jié)果用途區(qū)別植物組織培養(yǎng)細胞的全能性固體或半固體培養(yǎng)基；植物激素子代植株見上述動物細胞培養(yǎng)細胞增殖液體培養(yǎng)基；動物血清細胞株或細胞系見上述聯(lián)系都需要人工條件下的無菌操作2細胞融合技術植物體

17、細胞雜交操作過程(1)原生質(zhì)體制備：選取煙草植株上的幼嫩葉片細胞和培養(yǎng)好的大豆根尖細胞，用酶解法制備原生質(zhì)體。煙草的原生質(zhì)體呈綠色，大豆是無色，在顯微鏡下很容易區(qū)別開來。(2)原生質(zhì)體融合：取等量煙草和大豆的原生質(zhì)體混合后，加入聚乙二醇溶液。在顯微鏡下觀察，可以看到原生質(zhì)體相互黏集在一起。隔一段時間后，加入高鈣、高pH的溶液，這時原生質(zhì)體才開始融合。原生質(zhì)體融合包括膜融合和核融合兩個過程。誘導融合只能誘導細胞膜的融合，兩個核的融合是在雜種細胞第一次有絲分裂時進行的。(3)雜種細胞的篩選和培養(yǎng)：煙草與大豆的原生質(zhì)體融合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使其再生出細胞壁。這時，在細胞混合物中

18、，不僅有煙草大豆雜種細胞，還有煙草細胞、大豆細胞、煙草煙草細胞、大豆大豆細胞。雜種細胞的篩選，可以用機械方法，也可以用生理學或遺傳學方法。(4)雜種植株的再生與鑒定：雜種植株再生是指以愈傷組織培養(yǎng)出雜種植株的過程。由于煙草和大豆分別屬于茄科和豆科植物，二者的原生質(zhì)體融合后，至今只能長成雜種愈傷組織，還不能分化，更談不上雜種植株的再生與鑒定。對于能夠再生出雜種植株的煙草海島煙草、白菜甘藍、胡蘿卜羊角芹等，長出的植株究竟是不是雜種，還需要經(jīng)過鑒定才能確定下來。雜種植株鑒定方法有形態(tài)學方法、生化方法(如電泳)、細胞學方法(如染色體組型分析)、分子生物學方法(如分子雜交)等。單克隆抗體(1)單克隆抗體

19、的概念：單克隆抗體是相對血清抗體而言的。血清抗體是將抗原反復注射到動物體內(nèi)，然后從血清中獲得抗體，其特點為：產(chǎn)量低，特異性差，純度低，不靈敏。而單克隆抗體則是由效應B淋巴細胞產(chǎn)生的化學性質(zhì)單一、特異性強的抗體。(2)操作過程：取材：反復將特定抗原注入小鼠體內(nèi)，取出小鼠的脾臟，制成B淋巴細胞懸浮液，同樣將取出的骨髓瘤細胞也制作成細胞懸浮液。細胞融合：將兩種懸浮液混合，加入滅活的仙臺病毒或聚乙二醇誘導融合。選出雜交瘤細胞：在特定的選擇性培養(yǎng)基中進行篩選，篩選出B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合形成雜交瘤細胞。選出能夠產(chǎn)生所需抗體的細胞群：對雜交瘤細胞進行培養(yǎng)，在從中挑選出能夠產(chǎn)生所需抗體的細胞群。生產(chǎn)單克

20、隆抗體：培養(yǎng)上述選出的細胞群，在獲得足夠數(shù)量的細胞后，將細胞在體外條件下大規(guī)模培養(yǎng)或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，再從培養(yǎng)液或小鼠的腹水中提取大量的單克隆抗體。兩者區(qū)別如下：植物細胞雜交(番茄馬鈴薯植侏)動物細胞融合(單克隆抗體制備)過 程第1步原生質(zhì)體的制備(酶解法)正常小鼠的處理(注射滅活抗原)第2步原生質(zhì)體的融合(物化法)動物細胞融合(物化生法)第3步雜種細胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細胞的篩選和培養(yǎng)第4步雜種植株鑒定提純單克隆抗體(特異性強、靈敏度高)原理/理論基礎細胞膜的流動性、植物細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理酶解法除去細胞壁：纖維素酶、果膠酶注射特定抗原法免疫處理正常小鼠促融因子

21、物理法：電刺激、離心、振動化學法：聚乙二醇物化法：與植物相同生物法：滅活的仙臺病毒意義和用途(1)克服有性遠緣雜交不親和性障礙(2)培育作物新品種有助于疾病的診斷、治療、預防 3胚胎(分割)移植技術試管動物的繁育(1)用于解決動物和人的不育問題； (2)提高良種家畜的繁殖力； (3)繁殖試管動物原理：細胞的全能性，屬于有性生殖。 4細胞拆合技術細胞核移植技術動物克隆技術(1)細胞拆合的原理理論基礎：細胞核的全能性，屬于無性繁殖。 (2)兩種重要技術：細胞核移植、胚胎移植。 (3)受體細胞用去核卵細胞的原因： 體積較大，便于操作；使細胞核的全能性易表達。 (4)用途：快速繁殖良種、特異、瀕危的動

22、物；改良動物品種。 (5)局限性：克隆動物的細胞核基因型未變，因此只能繁殖單一性別的動物(后代也具有雙親遺傳特性)。5總結(jié) (1)細胞工程的理論基礎和繁殖方法的比較類別項目植物細胞工程動物細胞工程細胞培養(yǎng)體細胞雜交細胞核移動胚胎(分割)移植細胞培養(yǎng)細胞融合繁殖方式無性繁殖有性繁殖原理/理論基礎細胞的全能性細胞增殖細胞膜的流動性 (2)植物部分育種方式的比較項目自然種子人工種子植物體細胞雜交轉(zhuǎn)基因植物繁殖方式有性繁殖無性繁殖原理/理論基礎細胞的全能性6細胞工程的應用(1) 采用植物組織培養(yǎng)技術可快速繁殖名貴的花卉和果樹；培育無病毒植物(采用根尖、莖尖組織)；獲得植物細胞產(chǎn)品；制成人工種子以及轉(zhuǎn)基

23、因植物的培育等。另外花藥離體培養(yǎng)即利用植物的花粉進行離體培養(yǎng)形成單倍體也屬于組織培養(yǎng)。(繁殖方式屬于有性生殖，技術手段屬于無性繁殖過程)。(2)植物體細胞雜交在克服有性遠緣雜交不親和性障礙和培育作物新品種方面取得重大突破。(3)動物細胞培養(yǎng)用途：生產(chǎn)蛋白制品（如疫苗、干擾素、單抗等）；再造燒傷病人的皮膚；檢測毒物毒性；研究病理和藥理(4)單克隆抗體在疾病的診斷、治療和預防方面優(yōu)勢很明顯。(5)胚胎(分割)移植技術：試管動物(嬰兒)解決不育問題；提高良種家畜的繁殖力(6)克隆動物 克隆技術在快速繁殖良種、治療人類遺傳病、搶救瀕危物種和保護生物多樣性等方面有廣闊的應用前景。(三)發(fā)酵工程(1)發(fā)酵

24、工程的概念：發(fā)酵工程是采用現(xiàn)代工程技術手段，利用生物(主要是微生物)的某些生理功能，為人類生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品，或直接用微生物參與和控制某些工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新的技術。也有人稱它為“微生物工程”。(2)發(fā)酵工程的步驟：發(fā)酵工程一般可分為發(fā)酵原料的預處理、發(fā)酵的準備、發(fā)酵過程和產(chǎn)品的分離與純化等四個階段。但在生產(chǎn)運用中，發(fā)酵過程往往是與其他生物技術相聯(lián)系的。所以，實際生產(chǎn)某種生物制品時，常分為以下三個步驟：運用基因工程和細胞工程技術及誘變育種等生產(chǎn)出工程菌或細胞株。如通過誘變育種的方法獲得能大量積累賴氨酸的黃色短桿菌的高產(chǎn)菌株。大量培養(yǎng)工程菌或進行細菌發(fā)酵。這一步的關鍵是控制發(fā)酵的條件，如利用酵母

25、菌生產(chǎn)酒精時，先要在有氧的條件下，讓其大量繁殖，再在無氧的條件下生產(chǎn)酒精。許多產(chǎn)品及某些微生物對發(fā)酵工程的溫度、pH等都十分敏感，需要嚴格的檢測控制。將工程菌與產(chǎn)品從發(fā)酵液中分離出來，進行純化和后處理。由于發(fā)酵液中產(chǎn)物的濃度很低，常常只有0001%001%，為了獲得純凈的生物制品，必須進行分離純化。常見主要分離純化方法有蒸餾、萃取和離子交換。 (3)發(fā)酵工程應用人們熟知的利用酵母菌發(fā)酵制造啤酒、果酒、工業(yè)酒精、利用乳酸菌發(fā)酵制造奶酪和酸牛奶、利用真菌大規(guī)模生產(chǎn)青霉素等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步，發(fā)酵技術有了很大的發(fā)展，并且已經(jīng)進入能人為控制和改造微生物，使這些微生物為人類生產(chǎn)產(chǎn)品的現(xiàn)

26、代發(fā)酵工程階段?，F(xiàn)代發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術的一個重要組成部分，具有廣闊的前景。例如，利用DNA重組技術有目的地改造原有的菌種成為“工程菌”， 再利用微生物發(fā)酵工程生產(chǎn)藥品，如人的胰島素、干擾素、生長激素和各種疫苗等。四、經(jīng)典例題解析【例1】(2005廣東)以下有關基因工程的敘述，正確的是 ( D )A基因工程是細胞水平上的生物工程B基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的C基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強【命題意圖】 本題主要考查考生對基因工程概念的理解以及基因工程在生產(chǎn)、科研中的運用，并要求考生從所給出的選項中選出恰當?shù)年U述?！窘馕觥?根據(jù)基因工程的概念可知，基因工程

27、育種的優(yōu)點是目的性強，可按照人們的意愿改造生物的遺傳性狀。但基因工程屬于分子水平的生物工程，其產(chǎn)品對人類有的有益，有的有害?；蚬こ桃鸬淖儺悓儆诨蛑亟M?！纠?】(2005全國理綜)科學家通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖內(nèi)含有人奶主要蛋白。以下有關該基因工程的敘述，錯誤的是 ( A )A采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到目的基因有內(nèi)含子B基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中表達是不可缺少的C馬鈴薯的葉肉細胞可作為受體細胞D用同一種限制性內(nèi)切酶，分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子【命題意圖】 本題主要考查考生對基因工程具體的操作過程的理解掌握。要求考生能夠運用所學過的有關基因

28、工程操作步驟從所給出的選項中選出恰當?shù)谋硎鰜黻U述具體問題。【解析】 內(nèi)含子是不能編碼蛋白質(zhì)的，成熟的信使RNA不含內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分，反轉(zhuǎn)錄合成的目的基因的方法是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA。很顯然A敘述是錯誤的?！纠?】(05江蘇)在植物基因工程中，用土壤農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒作為運載體，把目的基因重組入Ti質(zhì)粒上的TDNA片段中，再將重組的TDNA插入植物細胞的染色體DNA中。(1)科學家在進行上述基因操作時，要用同一種限制性內(nèi)切酶 分別切割質(zhì)粒和目的基因，質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過堿基互補配對 而黏合。(2

29、)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質(zhì)粒導入二倍體油菜細胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個攜帶目的基因的TDNA片段，因此可以把它看作雜合子。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交F1代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的3/4 ，原因是雌雄配子各有1/2含有抗除草劑基因；受精時雌雄配子隨機結(jié)合 。(3)種植上述轉(zhuǎn)基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”。如果把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是 葉綠體遺傳屬于細胞質(zhì)遺傳，表現(xiàn)為母系遺傳特點，目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中體現(xiàn)出來 ?！久}意圖】 本題主要考查考

30、生對基因工程的具體操作過程及其注意事項的了解掌握。屬于能運用學過的知識和專業(yè)術語，正確闡述生物學基本事實、概念、規(guī)律、原理和方法，并能夠運用所學的生物學知識、觀點解釋和解決生活、生產(chǎn)、科學技術發(fā)展和環(huán)境保護等方面的一些相關生物學問題?！窘馕觥?基因工程的工具酶有：限制性內(nèi)切酶，DNA連接酶兩種。同種限制性內(nèi)切酶處理DNA得到相同的黏性末端。如果目的基因?qū)肴~綠體中的DNA，則這種遺傳屬于細胞質(zhì)遺傳，在傳給下一代時只有通過卵細胞來完成，不會通過花粉傳遞給后代。【例4】(2005廣東)關于單克隆抗體，下列敘述不正確的是 ( D )A可以制成診斷盒，用于疾病的診斷B可用與藥物結(jié)合，用于病變細胞的定向

31、治療C可以利用基因工程技術生產(chǎn) D可以在生物體內(nèi)生產(chǎn)，不能體外生產(chǎn)【命題意圖】 本題主要考查考生對一些基本的生物學知識、事實的了解，以及要求考生對生物工程各種手段技術之間的聯(lián)系能夠融會貫通?！窘馕觥?利用單克隆抗體比常規(guī)抗體特異性強，靈敏度高，優(yōu)越性非常明顯等特點，可以將單克隆抗體制成單抗診斷盒，用于診斷疾??；可以在單抗上連接抗癌藥物，制成“生物導彈”，將藥物定向帶到癌細胞所在部位，進行定向治療。但單克隆抗體既可以將雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)液內(nèi)培養(yǎng)，也可以置于小鼠等動物的腹腔內(nèi)培養(yǎng)?！纠?】 (2005年·上海)將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成幼苗時，下列條件中不需要的是 ( D )A具有完整細

32、胞核的細胞B一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素C離體狀態(tài)D導入指示基因【命題意圖】 本題主要考查考生對一些基本的生物學原理、事實的理解掌握，并能夠在實際操作過程中自如的運用，解決一些操作技術中實際問題。【解析】植物組織培養(yǎng)的條件為離體狀態(tài)下，提供一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素。當然，進行植物組織培養(yǎng)的外植體需要的是植物的組織或細胞，因而細胞必須是完整的。但不需要導入指示基因。【例6】(05廣東)在利用谷氨酸棒狀桿菌生產(chǎn)谷氨酸的過程中，下列敘述正確的是 ( B )各個生長時期的長短是固定的，無法人為縮短生長周期 對數(shù)期是采樣留種的最佳時期 在穩(wěn)定期補充營養(yǎng)物質(zhì)可以提高產(chǎn)量 調(diào)整期是收獲代謝產(chǎn)物的最佳時期A B

33、C D【命題意圖】 微生物的生長規(guī)律常常以種群作為研究對象。本題主要考查考生對微生物的生長規(guī)律各個時期的特征及細菌數(shù)目變化規(guī)律正確理解，并能夠利用這些知識正確闡述有關實際問題?！纠?】（2005·江蘇生物）下列有關谷氨酸棒狀桿菌的生長和谷氨酸發(fā)酵的敘述錯誤的是（B）A、組成酶是維持菌體基本生活的必要條件 B、菌體能合成各種生長因子，不需要從外界補充C、發(fā)酵液pH呈酸性時，就會生成乙酰谷氨酰胺D、細胞膜透性的改變，可解除代謝產(chǎn)物對有關酶活性的抑制【命題意圖】本題考查的知識點是微生物的營養(yǎng)、代謝和生長中相關知識?！窘馕觥烤w并不是能合成各種生長因子，如果缺乏合成生長因子所需的酶或合成能力

34、有限，則需要補充生長因子。五、真題再現(xiàn)1（06江蘇）下列不屬于動物細胞工程應用的是(C) A大規(guī)模生產(chǎn)干擾素，用于抵抗病毒引起的感染 B為大面積燒傷的病人提供移植的皮膚細胞 C大規(guī)模生產(chǎn)食品添加劑、香料等 D利用胚胎移植技術，加快優(yōu)良種畜的繁殖2（06江蘇）關于青霉素生產(chǎn)的敘述，正確的是(B) A青霉素是青霉菌生長代謝中重要的初級代謝產(chǎn)物 B用紫外線、激光、化學誘變劑處理青霉菌再經(jīng)篩選的方法可以選育高產(chǎn)菌種 C發(fā)酵罐接種后必須進行滅菌處理 D在青霉菌生長的穩(wěn)定期，活菌數(shù)不再增加，青霉菌產(chǎn)量也不再增加3、（06江蘇）細胞分化是生物界普遍存在的一種生命現(xiàn)象，下列不正確的是(D) A分化發(fā)生在生物體的整個生命進程中 B分化是基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結(jié)果 C未離體的體細胞