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2022版高考生物一轮复习 选择性必修课程 大概念升华课8 基因工程赋予生物新的遗传特性学案

2022版高考生物一轮复习 选择性必修课程 大概念升华课8 基因工程赋予生物新的遗传特性学案

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基因工程赋予生物新的遗传特性

结合生活或生产实例，举例说出基因工程的基本原理，针对人类生产或生活的某一需求，在基因工程中选取恰当的技术和方法，尝试提出初步的工程学构想，进行简单的设计和制作。(生命观念、科学探究)

1．杨树被农杆菌感染后会增生并长出瘤状物，称为冠瘿。冠瘿的形成是由于农杆菌携带有天然的Ti质粒，结构如图。其中，冠瘿碱是一种含氮有机物，只有农杆菌可以利用，作为专属“食物”。下列相关分析，错误的是(　　)

A．质粒上的细胞分裂素基因在农杆菌寄生过程中不发挥作用
B．农杆菌利用杨树冠瘿中的含氮物质合成冠瘿碱
C．质粒上冠瘿碱合成和代谢基因的相对位置是自然选择的结果
D．Ti质粒过多的农杆菌不利于在种内斗争中存活
B　[T­DNA上的细胞分裂素基因、生长素基因在植物根细胞内表达，合成的细胞分裂素和生长素促进根细胞分裂和生长，形成根瘤，在农杆菌体内不表达，A正确；由题意知，冠瘿碱基因合成的冠瘿碱是农杆菌生命活动必需的有机物质，植物自身不能合成该有机物，B错误；质粒上冠瘿碱合成和代谢基因的相对位置是自然选择的结果，C正确；在生存斗争中，强壮的带有更多有利基因的个体将获得生存机会，Ti质粒过多的农杆菌不利于在种内斗争中存活，D正确。]
2．如图表示应用基因工程技术生产干扰素的三条途径，下列相关叙述错误的是(　　)

A．途径甲中，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组
B．途径乙中，过程Ⅱ一般所采用的方法是农杆菌转化法
C．途径丙中，过程Ⅱ可用Ca2＋处理大肠杆菌，以制备感受态细胞
D．三条途径中，过程Ⅲ依据的生物学原理相同
D　[途径甲中，要想使目的基因在乳腺中表达，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子重组，A正确；途径乙中，过程Ⅱ将目的基因导入植物细胞时，一般所采用的方法是农杆菌转化法，B正确；途径丙中，过程Ⅱ将目的基因导入大肠杆菌时，常用Ca2＋处理大肠杆菌，使其成为易吸收周围环境中DNA的感受态细胞，C正确；三条途径中，过程Ⅲ依据的生物学原理不相同，途径甲是利用了受精卵的全能性，途径乙是利用了植物细胞的全能性，途径丙是利用了大肠杆菌增殖快的特点，D错误。]
3．(2020·泰安市高三三模)基因工程的相关技术可用于病毒检测，也可用于制备疫苗。利用荧光PCR技术检测是否感染某种RNA病毒时，基本操作流程为提取病毒的RNA→荧光PCR扩增反转录DNA→荧光检测。请回答下列问题：
(1)分离病毒的RNA通常在冰浴条件下进行，目的是抑制________________的活性，防止病毒的RNA降解。荧光PCR反应体系中需要加入的酶和原料是________________。为保证反应体系只扩增病毒特异性核酸序列，应先根据病毒的特异性核酸序列设计________________。
(2)荧光染料能掺入DNA双链中发出荧光，在游离状态下不发出荧光。若检测到荧光量达到某个临界值，则代表阳性，说明________________。若检测出现“假阴性”现象，原因可能是____________________________。
(3)某病毒的E蛋白和P蛋白会引起机体产生特异性免疫反应。构建重组活病毒载体疫苗时，获取某病毒的________________插入腺病毒的基因组中。通过重组腺病毒感染动物可使其获得免疫力，原因是________________________
_______________________________________________________________。
[解析]　(1)RNA酶可以降解RNA，冰浴条件可以抑制RNA酶的活性防止RNA降解。荧光PCR可以利用RNA扩增反转录DNA，需要的酶有反转录酶、Taq酶，原料是dNTP(dATP、dGTP、dCTP、dTTP)，样液中可能含病毒的RNA，细胞自身的各种RNA等，为了保证反应体系只扩增病毒特异性核酸序列，应先根据病毒的特异性核酸序列设计2种引物，确保只有病毒的特异性RNA可以扩增，其他RNA不能扩增。
(2)荧光染料能掺入DNA双链中发出荧光，在游离状态下不发出荧光。若检测到荧光量达到某个临界值，说明病毒的RNA在荧光PCR仪中扩增，待测样本中含有病毒的RNA，“假阴性”说明样本中含有病毒的RNA，但是未扩增到能检测出的临界值，可能原因是病毒的RNA在提取过程中发生降解，待测样本中的病毒(核酸)量少。
(3)某病毒的E蛋白和P蛋白可引发机体特异性免疫反应，可以将获取的病毒的E基因和P基因插入腺病毒的基因组中，重组腺病毒在动物体内表达E蛋白和P蛋白，刺激动物产生特异性抗体和记忆细胞，使动物获得免疫力。
[答案]　(1)RNA酶　反转录酶、Taq酶和4种脱氧核苷酸　2种引物　(2)样本中含有病毒的RNA　病毒的RNA在提取过程中发生降解　(3)E基因和P基因　重组腺病毒在动物体内表达E蛋白和P蛋白，刺激动物产生特异性抗体和记忆细胞