专题16 现代生物科技专题
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【高考考情分析——知己知彼】 考纲要求 (1)基因工程的诞生 (2)基因工程的原理及技术 (3)基因工程的应用 (4)蛋白质工程 (1)植物的组织培养 (2)动物的细胞培养与体细胞克隆 (3)细胞融合与单克隆抗体 (1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 (2)胚胎干细胞的移植 (3)胚胎工程的应用 (1)转基因生物的安全性 (2)生物武器对人类的威胁 (3)生物技术中的伦理问题 (1)简述生态工程的原理 (2)生态工程的实例 考情高频考点 (1)基因工程的操作步骤 分析 (2)基因工程和蛋白质工程的区别 (3)植物组织培养的过程和植物体细胞杂交的过程 (4)单克隆抗体制备 (5)核移植和试管动物技术 (6)胚胎干细胞的特点和应用 (7)生态工程的原理 考查形式 基因工程主要考查基因工程的操作工具、操作过程以及应用;细胞工程主要考查植物组织培养、植物体细胞杂交技术、动物细胞培养、核移植技术、动物细胞融合以及单克隆抗体制备;胚胎工程主要考查体内受精和胚胎发育、体外受精和早期胚胎培养以及胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞的知识;生态工程主要考查原理以及相应的应用,主要与新农村建设、生态农业等相联系。 命题角度 常见化合物的化学组成、常见化合物的鉴定方法、蛋白质的形成、糖类和脂质的种类及作用、DNA和RNA的基本组成单位及DNA多样性形成的原因。 常见题型 选择题、综合题 注意构建完整的知识体系,借助知识框架,理解并掌握各种基本概念和基本原理;借助基本步骤流程图、过程示意图,熟练掌握各种现代生物技术的操作流程,突破重点和难点。 备考建议 【基本技能攻略——各个击破】
攻略一 列表比较基因工程和蛋白质工程
例1【2015新课标卷Ⅱ,40】已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题:
⑴从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进行改造。
⑵以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括 的复制;以及遗传信息在不同分子之间的流动,即: 。
⑶蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过
和 ,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
【答案】(1)氨基酸序列(或结构) (2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、 RNA→DNA RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能
【攻略技巧】列表比较基因工程和蛋白质工程的区别。
项目 蛋白质工程 预期蛋白质功能→设计预期的获取目的基因→构建基因表达蛋白质结构→推测应有的氨基酸过程 序列→找到对应的脱氧核苷酸序→目的基因的检测与鉴定 列 区定向改造生物的遗传特性,以别 实质 质 产品 一般是生产自然界已有的蛋白结果 生产自然界没有的蛋白质 质 蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程;对联系 现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质,必须通过基因修饰或基因合成实现 攻略二 巧用图解分析植物组织培养过程
例2 【2014?广东高考?T29】铁皮石斛是我国名贵中药,生物碱是其有效成分之一。应用组织培养技术培养铁皮石斛拟原球茎(简称PLBs,类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程如下: 新生营养芽
PLBs
PLBs
实验结果
定向改造或生产人类所需蛋白获得人类所需的生物类型或生物载体→将目的基因导入受体细胞基因工程