1、课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束选修3 现代生物科技专题 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 第一讲基因工程课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 循着图示想一想知识点一 基因工程的基本操作工具 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 知识点二 基因工程的基本操作程序课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲
2、 基因工程 知识点三 蛋白质工程课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 结合题目试一试判断下列叙述的正误(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列(2014江苏卷 T23-A)()(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(2014江苏卷 T23-C)()(3)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达(2014江苏卷 T23-D)()(4)设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列(2013江苏卷 T6-A)()课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢
3、得未来 生物结束第一讲 基因工程(5)用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列(2013江苏卷 T6-B)()(6)PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 DNA 聚合酶(2013江苏卷 T6-C)()(7)外源 DNA 必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制(2013安徽卷 T6-B)()(8)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011浙江卷 T6-B)()(9)蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质(2011江苏卷 T14-A)()课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(10)将 ada
4、(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个 ada(2011浙江卷 T6-C)()(11)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶()(12)Ecoli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端()(13)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法()(14)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体()课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(15)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原抗体杂交技术()(
5、16)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质()(17)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构()(18)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用()课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 考点一基因工程的操作工具必备知能1限制性核酸内切酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链 DNA 上的碱基是反向对称重复排列的。如GC GCCG CG以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CCAGGGGTCC以AT为轴，两侧碱基互补对称
6、。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(2)切割后产生末端的种类黏性末端和平末端。黏性末端：是限制酶在它识别序列的中轴线两侧将 DNA的两条链分别切开时形成的(错位切)，如下图所示：课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 平末端：是限制酶在识别序列的中轴线切开时形成的(平切)，如下图所示：2限制酶与 DNA 连接酶的关系课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 易误提醒关于工具酶的五个注意点(1)限制酶切割位点
7、所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。(2)为使目的基因与载体形成相同的 DNA 片段末端连接，通常使用同一种限制酶将二者切割，但如果不同的限制酶切割 DNA 分子所产生的末端也存在互补关系时，则两末端也可连接。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(3)限制酶不切割自身 DNA 的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(4)限制酶是一类酶，而不是一种酶。(5)DNA 连接酶起作用时，不需要模板。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品
8、质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 3载体具备的条件便于重组DNA的鉴定和选择 具有特殊的标记基因 可携带多个或多种外源基因 有一个至多个限制酶切割位点 目的基因稳定存在且数量可扩大 稳定并能复制 目的 条件 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 4基因工程的理论基础课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 必明考向考向 基因工程的操作工具 1(2012江苏高考)下图 1 表示含有目的基因 D 的 DNA 片段长度(bp 即碱基对)和部分碱基序列，图 2 表示一种质粒的
9、结构和部分碱基序列。现有 Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为 CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(1)图 1 的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(2)若用限制酶 Sma完全切割图 1 中 DNA 片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图 1 中虚线方框内的碱基对被 TA 碱基对替换，那么
10、基因 D 就突变为基因 d。从杂合子中分离出图 1 及其对应的DNA 片段，用限制酶 Sma完全切割，产物中共有_种不同长度的 DNA 片段。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(4)若将图 2 中质粒和目的基因 D 通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因 D 不能正确表达，其最可能的原因是_。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生
11、物结束第一讲 基因工程 解析：(1)一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连的。(2)从 Sma的识别序列和酶切位点可知，其切割后产生的是平末端，图 1 中 DNA片段有两个 Sma的识别序列，故切割后产生的产物长度为5343537(bp)、79633790(bp)和 6583661(bp)的三个片段。(3)图示方框内发生碱基对的替换后，形成的 d 基因失去了 1 个 Sma的识别序列，故 D 基因、d 基因用 Sma完全切割所得产物中除原有 D 基因切割后的 3 种长度的 DNA 片段课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生
12、物结束第一讲 基因工程 外，还增加一种 d 基因被切割后出现的长度为 5377901 327(bp)的 DNA 片段。(4)目的基因的两端都有 BamH的识别序列，质粒的启动子后抗生素 A抗性基因上也有 BamH的识别序列，故应选用的限制酶是 BamH，此时将抗生素 B 抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生素 B。经过同种限制酶切割后会产生相同的未端，部分目的基因与质粒会反向连接而导致基因无法正常表达。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537 bp、790 bp、661
13、 bp(3)4(4)BamH 抗生素 B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因 D 与质粒反向连接课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 考点二基因工程的操作过程必备知能1目的基因的获取(1)直接分离从基因文库中获取利用 PCR 技术扩增(2)人工合成化学合成法：针对已知核苷酸序列的较小基因反转录法：以 RNA 为模板，在反转录酶的作用下人工合成课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 2基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成及作用：课前基础简要回顾课堂考点一站突
14、破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(2)构建过程：课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 3将目的基因导入受体细胞Ca2处理细胞感受态细胞重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子 将含有目的基因的表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物 将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的染色体DNA上表达 转化过程 原核细胞 受精卵 体细胞 受体细胞 感受态细胞法 显微注射技术 农杆菌转化法 常用方法 微生物细胞 动物细胞 植物细胞 生物种类
15、 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 4目的基因的检测与鉴定课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 易误提醒关于操作过程的四个注意点(1)限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同：获取一个目的基因需限制酶剪切 2 次，共产生 4 个黏性末端或平末端，切割质粒则只需要限制酶剪切 1 次，因为质粒是环状DNA 分子，而目的基因在 DNA 分子链上。(2)切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶：如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在DNA 连接酶的作用下目的基因与载
16、体也可以连接起来。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(3)目的基因的插入点不是随意的：基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。(4)基因工程操作过程中只有第三步没有碱基互补配对现象：第一步存在逆转录法获得 DNA，第二步存在黏性末端连接现象，第四步存在检测分子水平杂交。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 5蛋白质工程与基因工程的关系定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品 定向改造或生产人类所需的蛋白质 实
17、质 获取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定 预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列 过程 区 别 基因工程 蛋白质工程 项目 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 区 别 蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造 联系 只能生产自然界已有的蛋白质 可生产自然界没有的蛋白质 结果 基因工程 蛋白质工程 项目 课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第
18、一讲 基因工程 必明考向考向一 基因工程的操作程序 1(2014广东高考)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述正确的是(双选)()A过程需使用逆转录酶B过程需使用解旋酶和 PCR 获取目的基因C过程使用的感受态细胞可用 NaCl 溶液制备D过程可利用 DNA 分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞过程是逆转录过程，需要逆转录酶催化从过程cDNA中获取所需要的目的基因，根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置或基因翻译产物蛋白质等特性来获取，不需要用解旋酶，也不需要PCR过程应用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞过程鉴别目的基因是否导入
19、受体细胞可利用DNA分子杂交技术。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 2(2014全国卷)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因，而 cDNA文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得目的基因，应首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程(3)将耐旱基因导入农杆菌，并
20、通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31 时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 解析：(1)基因组文库中含有该生物的全部基因，而 cDNA 文库又称部分基因文库，含有该生物的部分基因。(2)基因组文库中含
21、有该生物的全部基因，需要将目的基因筛选出来。(3)利用农杆菌转化法将耐旱基因转移到不耐旱的植物乙的体细胞中，经植物组织培养技术得到再生植株。要确定耐旱基因是否表达，需要检测再生植株中有无该基因的表达产物，如果呈阳性，再在个体水平上检测该植株的耐旱性是否得到提高。(4)若耐旱性植株自交，后代中耐旱性不耐旱性31，则亲本为杂合子，可判断基因整合到了同源染色体的一条上。答案：(1)全部 部分(2)筛选(3)乙 表达产物 耐旱性(4)同源染色体的一条上课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 3(2013广东高考)从某海洋动物中获得一基因，其
22、表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽 P1。目前在 P1 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的 DNA 片段B构建含目的肽 DNA 片段的表达载体C依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽考向二 基因工程的应用与蛋白质工程解析：该基因的表达产物多肽 P1 的抗菌性和溶血性均很强，要研发出抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先应根据 P1的氨基酸序列设计模拟肽，再构建相应的 DNA 片段。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 生物结束第一讲 基因工程 4(2011四川高考)北极比目鱼中
23、有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有 11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用 DNA 探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达过程中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因不存在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒应用DNA探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。课前基础简要回顾课堂考点一站突破课后提能综合演练质量铸就品牌 品质赢得未来 结束生物第一讲 基因工程 “课后提能”见“课时跟踪检测(三十五)”(单击进入电子文档)谢 谢 观 看