2012高三生物一轮复习精讲课件：基因工程及其应用.ppt

第四单元生物的变异与进化,第2讲基因工程及其应用,第2讲基因工程及其应用,1.概念：又叫基因拼接技术或_技术，通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以_，然后放到另一种生物的细胞里，_地改造生物的遗传性状。2.原理：_3.操作工具基因的“剪刀”（_）存在：主要在_中作用与特性：一种限制酶只能识别一种_序列，并在特定的_切割DNA分子种类：400多种,DNA重组,修饰改造,定向,基因重组,限制性核酸内切酶,微生物,特定的核苷酸,切点,DNA连接酶,末端,复制,稳定,限制酶,外源,标记基因,质粒、噬菌体、动植物病毒,目的基因,目的基因与_结合用一种限制酶切割质粒用_限制酶切割目的基因加入DNA_目的基因和运载体的黏性末端因碱基互补配对而结合成重组DNA分子将目的基因导入_：借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法目的基因的表达和检测表达：受体细胞表现出特定的性状检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因，判断目的基因是否导入受体细胞5.优点：可以实现基因在_之间的转移，迅速培育出新品种6.应用基因工程与医药卫生生产基因工程药品：如：_等,运载体,同一种,连接酶,受体细胞,不同物种,胰岛素、干扰素,基因诊断：用放射性同位素，荧光分子等标记的_作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的_基因治疗：把健康的_基因导入有_缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的基因工程与农业生产农业上获得_的农作物培育具有_新品种养殖业培育人们所需要的各种优良品质的_动物使某些特定的外源基因在哺乳动物体内_食品业：为人类开辟新的_来源基因工程与环境保护,DNA分子,遗传信息,外源,基因,高产、稳产和具有优良品质,各种抗逆性的作物,转基因,表达,食物,环境监测：用DNA探针检测饮用水中_的含量环境净化：获得分解四种烃类的_；吞噬汞和降解土壤中DDT的细菌；净化镉污染的植物；构建新的_,病毒,“超级细菌”,杀虫剂,考点一对基因工程概念的理解基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。,考点二基因工程的操作工具1.基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（1）存在：主要在微生物体内。（2）特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。（3）实例：EcoRI的限制酶能专一地识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。,（4）切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。（5）作用：基因工程重要的切割工具，可以将外源DNA切断。2.基因的“针线”DNA连接酶作用：把脱氧核糖和磷酸交替连接而成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来。,3.基因的运载体：（1）本质：DNA分子。（2）作用：作为运输工具，将外源基因送入受体细胞，同时利用它在宿主细胞内大量复制所需的目的基因。（3）常用的运载体：质粒（小型环状的DNA分子）、噬菌体、动植物病毒。（4）作为运载体必备的条件：能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；有一至多个限制酶的切点；有标记基因。,考点三基因工程操作基本步骤,考点四基因工程的应用,【例1】能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A单倍体育种B杂交育种C基因工程育种D多倍体育种,【解析】基因工程育种是指将目的基因导入受体细胞并使其表达的技术手段。能克服远缘杂交不亲和的障碍，从而使动物基因在植物细胞中表达（植物基因在动物细胞中表达）。,【答案】C,解题技巧：本题主要考查对基因工程的理解，能力要求为。要掌握基因工程的本质。,【跟踪训练1】（2010全国卷）下列叙述符合基因工程概念的是（）A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上,【解析】基因工程是人为转基因的过程。A：属于动物细胞工程内容，C：属于人工诱变，D：属于自然状态下的基因重组。,【答案】B,【例2】下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是（）,【解析】基因工程操作过程中，供体是提供目的基因的生物，受体是大肠杆菌、动植物等生物，基因的剪刀是限制性内切酶，基因的针线是DNA连接酶，运载体是质粒。,【答案】,解题技巧：本题主要考查学生对基因工程的各种操作工具的理解，能力要求为。题中要注意表中的供体和受体的含义。,【跟踪训练】下列关于基因工程的说法正确的是（）ADNA连接酶最初是从人体细胞中发现的B限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列C质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体D运用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“DNA克隆”,【解析】DNA连接酶最初是从微生物中发现的；限制性内切酶具有专一性，但切口不一定是GAATTC；质粒是基因工程中常用的运载体，但不是唯一的运载体。,【答案】D,【例3】下列有关基因工程操作的正确顺序是（）目的基因的检测和表达目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞提取目的基因ABCD,【解析】从供体细胞提取目的基因，然后用DNA连接酶将目的基因与运载体结合，接着再将重组DNA分子导入受体细胞，重组DNA分子增殖、表达，最后检测目的基因有没有表达。,【答案】C,解题技巧：本题主要考查基因工程操作基本步骤，能力要求为。复习时要识记并掌握基因工程的基本过程：剪切拼接导入表达。,【跟踪训练】糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致西方发达国家把它列为三号“杀手”。（1）目前对糖尿病型的治疗，大多采用激素疗法，这种激素是_。A甲状腺激素B胰岛素C胰高血糖素D性激素（2）这种治疗用的激素过去主要从动物（如猪、牛）中得到。自遗传工程（又称基因工程）发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产。进行基因操作一般要经过的四个步骤是：_；_；_；_。合成胰岛素的遗传信息的传递过程是_。质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种_。细菌进行分裂后，其中被拼接的质粒也由1个变成2个，2个变成4个质粒,的这种增殖方式在遗传学上称为_。目的基因通过活动（即表达）后，能使细菌产生治疗糖尿病的激素，这是因为基因具有控制_合成的功能。利用基因工程还能产生哪些药物？_。,【答案】（1）B（2）提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达胰岛素基因mRNA蛋白质DNA复制蛋白质干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子等,【例4】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（）A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒D原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良,【解析】基因治疗是指将健康的外源基因导入有缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的，并没有处理缺陷基因。基因探针利用的是DNA分子杂交原理，具有专一性，一种基因探针只能检测一种疾病或病毒。基因工程可以实现用原核基因改良真核生物的遗传性状，如抗虫棉的培育。,【答案】B,解题技巧：解决此类题目要求学生掌握基因工程各种应用的原理以及各种优缺点的问题。,【跟踪训练】现在市场上的水果品种多种多样，新的品种层出不穷，现在有科研人员想培育出一种红色瓜皮的西瓜新品种，根据你所学过的生物学知识，你推测哪种方法不可能实现（）A通过染色体变异的育种方法B杂交育种C诱变育种D转基因技术,【解析】红色西瓜皮的基因在西瓜中还不存在，因为没有红色西瓜皮的亲本，因此不能用杂交育种的方法；人工诱变育种、转基因技术都可以使原来没有红色瓜皮基因的西瓜获得红色基因；通过染色体变异的方法也可能改变生物的性状，获得原来没有的红色西瓜皮的性状。,【答案】B,【方法导航】本讲复习时要特别注意以下几个问题：（1）加强对基因工程概念的理解；（2）理解基因工程各种操作工具；（3）理解基因工程的基本操作过程；（4）基因工程的应用。必须与选修相关内容结合进行复习。本讲