高一生物下学期 6.2基因工程及其应用课件 新人教版 .ppt

第2节基因工程及其应用 2008年11月1日闭幕的东京国际花卉博览会上 全球首批真正的蓝玫瑰首次在公众面前亮相 这种蓝玫瑰是转基因玫瑰 被植入三色紫罗兰所含一种能刺激蓝色素产生的基因 花瓣因而自然呈现蓝色 培育蓝色玫瑰的原理是什么 1 理解基因工程操作工具的作用 2 掌握基因工程的基本操作步骤 3 举例说明基因工程在农业 医药等领域的应用 1 基因工程的概念别名 基因拼接技术或 操作对象 操作水平 水平 优点 可 改变生物的遗传性状 2 基因工程的基本工具 1 基因的 剪刀 简称限制酶 具有特异性 即一种限制酶只能识别一种 并在 上切割dna分子 如ecor 限制酶 只能识别gaattc的序列 切割位点是g和a之间 2 基因的 针线 作用 连接 和 之间的缺口 3 基因的运载体 作用 将外源基因送入 种类 质粒 等 质粒 存在于许多细菌以及酵母菌等生物中 是细胞染色体外能够 的 思维拓展 基因的运载体与物质跨膜运输所需的载体本质不同 前者是质粒 噬菌体 动 植物病毒 后者是蛋白质 1 限制酶 1 作用特点 专一性和特异性 2 作用结果 产生黏性末端 3 作用部位 脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 2 dna连接酶与dna聚合酶的比较 3 运载体必须具备的条件 1 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞 2 有多个限制酶切点 这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件 3 有标记基因 这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据 易混提醒 1 基因工程三种工具中 限制酶和dna连接酶是两种酶工具 前者是切割磷酸二酯键的 后者是连接磷酸二酯键的 2 限制酶和dna连接酶都是一类酶 而不是一种 1 下列关于限制酶的说法正确的是 a 限制酶广泛存在于各种生物中 但微生物中很少b 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c 不同的限制酶切割dna后都会形成黏性末端d 限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 解析 限制酶的存在非常广泛 主要存在于微生物中 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 限制酶切割后一般形成黏性末端 但部分限制酶切割后会形成平末端 限制酶的作用部位是特定核苷酸序列中两个核苷酸间的磷酸二酯键 答案 b 1 基因工程的步骤 1 2 目的的基因与 结合 3 将目的基因导入受体细胞 4 2 基因工程的应用 1 抗虫基因作物的使用 不仅减少了 大大降低了生产成本 而且还减少了 2 基因工程生产药品的优点是高产量 3 目前关于转基因生物和转基因产品的安全性 有两种观点 一种观点是转基因生物和转基因食品不安全 要严格控制 另一种观点 归纳总结 1 切割运载体和目的基因时需用同一种限制酶 才能获得相同的黏性末端 2 四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及到碱基互补配对 3 受体细胞常用微生物的原因 繁殖快 代谢快 目的产物多 4 培育转基因动物 受体细胞一般选用受精卵 2 2011 杭州模拟 基因工程中 需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒 便于重组和筛选 已知限制酶 的识别序列和切点是 g gatcc 限制酶 的识别序列和切点是 gatc 根据图示判断下列操作正确的是 a 质粒用限制酶 切割 目的基因用限制酶 切割b 质粒用限制酶 切割 目的基因用限制酶 切割c 目的基因和质粒均用限制酶 切割d 目的基因和质粒均用限制酶 切割答案 a 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 答案 b 1 下列关于基因工程的叙述 错误的是 a 目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物b 限制性核酸内切酶和dna连接酶是两类常用的工具酶c 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性d 载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞和促进目的基因的表达 解析 基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物 常用的工具酶是限制性核酸内切酶和dna连接酶 由于大肠杆菌内无内质网和高尔基体 所以人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 需经体外进一步加工 才有生物活性 载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组dna的细胞 不能促进目的基因的表达 答案 d 下列叙述错误的是 a h基因特定序列中bcl 酶切位点的消失是碱基序列改变的结果b 1的基因诊断中只出现142bp片段 其致病基因来自母亲c 2的基因诊断中出现142bp 99bp和43bp三个片段 其基因型为xhxhd 3的丈夫表现型正常 其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1 2 解析 答案 d 2 2011 义兴高二检测 下列基因工程操作步骤中 未发生碱基互补配对的是 a 以mrna为模板人工合成目的基因b 目的基因与质粒结合c 重组质粒导入受体细胞d 目的基因的表达 解析 人工合成目的基因 目的基因与运载体结合时一定进行碱基互补配对 目的基因的表达需要经过转录和翻译 也进行碱基互补配对 答案 c 探究质粒上含抗青霉素基因 抗四环素基因的情况 1 方法 将重组后的质粒导入受体细胞 分别放在含青霉素 四环素的培养基上培养 观察成活情况 2 现象结论 都成活 两种标记基因都有 只有一个培养基上成活 只有其中一种 抗青霉素基因或抗四环素基因 都不成活 都不存在 探究大肠杆菌的质粒所含的抗菌素基因的类别 请根据提供的实验材料和用具 回答相关问题 1 材料用具 青霉素 四环素的10万单位溶液 菌种试管 灭菌的含细菌培养基的培养皿 酒精灯 接种环 一次性注射器 蒸馏水 恒温箱 2 方法步骤第一步 取三个含细菌培养基的培养皿并标记1 2 3号 在酒精灯旁 用三支注射器 分别注入1ml蒸溜水 青霉素 四环素液 并使之分布在整个培养基表面 第二步 第三步 3 预期结果及分析 设置1号培养皿的目的是 出现的现象是 若仅2号中生存 则 若2号中不存活 3号中存活 则 解析 作为运载体的质粒须有标记基因 这一标记基因是抗菌素抗性基因 故凡有抗菌素抗性基因的细菌 其质粒才可能用作运载体 具有抗菌素抗性基因的细菌能在具有抗生素的培养基上生长 微生物在培养的过程中 一定要无菌操作 答案 2 第二步 将接种环在酒精灯火焰上灼烧以灭菌 并在酒精灯火焰旁取种 然后对三个培养皿接种第三步 将接种后的三个培养皿放入37 恒温箱中培养24h 3 对照细菌能正常生长 培养的细菌含有抗青霉素基因 而无抗四环素基因 因而对青霉素有抗性 而对四环素无抗性 培养的细菌含有抗四环素基因 而无抗青霉素基因 因而对四环素有抗性 面对青霉素无抗性 1 dna重组技术必需的工具酶包括 限制酶 dna连接酶 dna聚合酶 运载体a b c d 解析 目的基因的获取和切割运载体需要使用限制酶 目的基因和运载体结合要使用dna连接酶 dna聚合酶用于dna复制 运载体是运载工具 不是工具酶 答案 b 2 2011 浙江理综 将ada 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 下列叙述错误的是 a 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒b 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点c 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adad 每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 答案 c 3 下列关于基因工程的说法正确的是 a 用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒b 基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大 品质优良的动物c 任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分 因此 假单孢杆菌是 超级细菌 d 基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产 稳产 品质优良和具有抗性的农作物 解析 用基因工程方法培育的抗虫植物 如抗虫棉 不能抗病毒 二者不是一回事 科学家培育转基因动物的更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达 获得人类所需要的各类物质 如激素 酶 抗体等 每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分 科学家利用基因工程的方法 把能分解三种烃类的基因转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内 创造出了能同时分解四种烃类的 超级细菌 答案 d 4 2011 潍坊高一检测 以下各种酶与其作用部位不相匹配的是 a 解旋酶 磷酸二酯键b 肽酶 肽键c atp水解酶 高能磷酸键d 限制酶 磷酸二酯键答案 a 5 下列关于基因工程安全性的说法中不正确的是 a 转基因作物的基因可通过花粉扩散到它的近亲作物上 可能出现对农业不利的 超级植物 b 杂草 害虫从它的近亲获得抗性基因 可能破坏生态系统的稳定性c 转基因必须在人为控制下才能完成 自然条件下基因污染是不增殖和不扩散的d 转基因食品转入的蛋白质是新蛋白时 这些异种蛋白有可能引起人食物过敏答案 c 6 2010 天津卷 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线 图中tetr表示四环素抗性基因 ampr表示氨苄青霉素抗性基因 bamh hind sma 直线所示为三种限制酶的酶切位点 据图回答 1 图中将人乳铁蛋白基因插入载体 需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因 筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行 2 能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是 填字母代号 a 启动子b tetrc 复制原点d ampr 3 过程 可采用的操作方法是 填字母代号 a 农杆菌转化b 大肠杆菌转化c 显微注射d 细胞融合 4 过程 可采用的生物技术