第3章基因工程章末复习课件高二下学期生物人教版选择性必修3

章末复习专题一

基因工程阅读课本4-28页，关于基因工程的相关内容思考并完成导学提纲基因工程的基本操作程序目的基因的获取目的基因基因文库：部分基因文库(cDNA文库)

基因组文库方法：从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成基因表达载体的构建：目的、组成、构建过程将目的

基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定基因工程的基本操作程序目的基因的检测与鉴定分子水平检测：DNA分子杂交技术、

分子杂交技术、抗原—抗体杂交个体生物学水平的鉴定目的基因的获取、基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞：导入植物细胞、导入动物

细胞、导入微生物细胞【资料1】如图为抗虫棉的培育过程，请据图回答下列问题：(1)该基因工程中的目的

基因和载体分别是什么？目的基因：Bt毒蛋白基因载体：Ti质粒。(2)该实例中，采用何种方法导入目的基因？为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上？采用的方法是农杆菌转化法；由于Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，而目的基因又插入到了T-DNA上，所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体DNA上。【资料1】如图为抗虫棉的培育过程，请据图回答下列问题：(3)植物基因工程常用的受体细胞为什么可以是体细胞，而动物基因工程一般只用受精卵？植物体细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程形成完整植物体，因此受体细胞可以是体细胞；动物体细胞的全能性受到严格限制，因此动物基因工程中的受体细胞一般只用受精卵。(4)DNA分子杂交的原理是什么？除了用于目的基因检测与鉴定以外，试举例说明还有哪些应用。原理是碱基互补配对原则。还可用于亲子鉴定、刑事侦查、生物亲缘关系确定等。(5)基因工程操作的四个步骤中，涉及碱基互补配对的有哪些？目的基因的获取、基因表达载体的构建和目的基因的检测与鉴定。(6)将目的基因成功导入受体细胞后是否意味着基因工程操作成功？为什么？不是。将目的基因导入受体细胞后还要进一步鉴定目的基因是否成功表达。(7)检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简便的方法是什么？用叶片饲养棉铃虫，观察棉铃虫是否死亡。abcd限制酶切割DNA连接酶连接缺点1缺点2缺点3反向连接重组DNA质粒自身环化目的基因自身环化1.单酶切的缺点限制酶a切割限制酶b切割限制酶a切割限制酶b切割DNA连接酶连接abcd质粒不会重新环化目的基因不会被环化优点1优点2优点3目的基因与质粒不会发生反向连接确保目的基因与运载体定向连接，减少重组杂物。2.双酶切的优点1.下图所示是利用基因工程生产可食用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是（

）DA.一种限制性核酸内切酶不止识别一种特

定的脱氧核苷酸序列B.表达载体构建时需要用到SmaⅠ、PstⅠ

限制性核酸内切酶C.抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞中表达D.除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等2.(2021·陕西西安市西安中学高二期末)图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()A.图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团B.在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC.用PstⅠ和HindⅢ切割，可以保证重组DNA序列的唯一性D.导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长C3.(2021·江苏常州市高三开学考试)下图为某种cDNA基因的制作流程图，相关叙述正确的是√A.催化①②过程的酶都能促进双链间

氢键的形成B.核酸酶H能催化杂交双链上的磷酸二酯键断裂C.该双链DNA上不含与RNA聚合酶结合的碱基序列D.该双链DNA在PCR仪中扩增时需提供DNA连接酶4.如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：(1)图中cDNA文库

(填“大于”“等于”或者“小于”)基因组文库。小于(2)①过程提取的DNA需要

的切割，B过程是

。限制酶逆转录(3)为在短时间内获得大量目的基因，可用

扩增的方法。获取目的基因之后，需要进行

，基因表达载体的组成必须有

以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。PCR技术基因表达载体的构建启动子、终止子、目的基因巩固提升5.如图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是_____________，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能___________________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T­DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞___________________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到___________(部位)即可。(2)根据T­DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制_____________________(酶)合成的基因。(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是______类化合物。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时，除了农杆菌转化法之外，还可采取____________________________。(至少写出两种)单子叶植物将目的基因导入受体细胞染色体DNAT-DNA限制酶、DNA连接酶酚花粉管通道法、基因枪法6.下面是将人的生长激素基因导入细菌d细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的载体为质粒a，若已知细菌d细胞内不含质粒a，也不含质粒a上的基因，质粒a导入细菌后，其上的基因能得到表达。能表明目的基因已与载体结合，并在受体细胞成功表达的结果是(

)A．在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上均能生长繁殖的细菌B．在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上都不能生长繁殖的细菌C．在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖，但在含四环素的培养基上不能生长繁殖的细菌D．在含氨苄青霉素的培养基上不能生长繁殖，但在含四环素的培养基上能生长繁殖的细菌C巩固提升7.如图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。以下说法正确的是(

)

A．图中Ⅰ是质粒，常直接从大肠杆菌中获取B．图中Ⅱ是含目的基因的重组Ti质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞

C．图中Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株

D．剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因会影响抗虫基因的表达C8.菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。下图为利用农杆菌转化法培育转GNA基因菊花的示意图。下列有关叙述错误的是（

）A．过程①需将GNA基因插入到Ti质粒的T-DNA中B．过程②用Ca2+处理农杆菌使其处于能吸收GNA基因的生理状态C．若PCR检测到图示植株含有GNA基因，说明其已具有桃蚜抗性D．图示Ti质粒一般是经过改造的，其标记基因可用于重组Ti质粒的筛选C9.(2020·陕西西安八校二联)苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答：(1)将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为________________。这种酶主要有两类，恢复的化学键是____________，其中能“缝合”平末端的是__________________。DNA连接酶磷酸二酯键T4DNA连接酶(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是

。(3)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为____________，用此方法的受体植物细胞可以释放出________物质，吸引农杆菌移向细胞。如果是单子叶植物常采用的导入方法是_____________。(4)检测转基因苦荞培育是否成功，个体水平上可以通过比较_____________________________________________来进行鉴定。

使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用农杆菌转化法酚类基因枪法转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量10.青蒿素生物合成途径如图1所示。科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后，可以采用

技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供__________、

等条件。(2)图2中的①为____，形成过程中需要____等酶；棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是_____________________________。(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是______________。PCR热稳定DNA聚合酶(Taq酶）引物基因表达载体限制酶、DNA聚合酶限制酶切割后具有相同的黏性末端重组质粒没有导入农杆菌11.质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法正确的是A.质粒不仅存在于细菌中，也存在于某些病毒中B.细菌的基因只存在于质粒上C.质粒为小型环状DNA分子，存在于细菌拟核DNA之外的细胞质中D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一√12.下列关于基因工程中DNA连接酶的叙述，不正确的是A.DNA连接酶的化学本质是蛋白质B.DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C.基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D.根据来源，DNA连接酶可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两大类√13.如图所示是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点分别是：项目细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长状况细菌在含四环素的培养基上的生长状况①能生长能生长②能生长不能生长③不能生长能生长①是c；②是b；③是a14.利用人胰岛B细胞构建cDNA文库，然后通过核酸分子杂交技术从中筛选目的基因，筛选过程如下图所示。下列说法不正确的是(

)DA.cDNA文库的构建需要用到逆转录酶B.图中的菌落是通过稀释涂布平板法获得的C.核酸分子杂交的原理是碱基互补配对D.从该文库中可以筛选到胰高血糖素基因15.