高考生物一轮复习 专题1 基因工程课件 新人教版选修3.ppt

选修三现代生物科技专题 专题一基因工程 考纲下载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 实验 dna的粗提取与鉴定 热点提示1 基因工程的实质2 基因工程操作的四步曲及其操作实例3 基因工程在农业 医药生产 疾病诊断和治疗中的应用4 蛋白质工程的一般操作过程 答案 dna重组 体外dna重组 转基因 遗传特性 生物类型 生物产品 限制酶 限制性核酸内切酶 某种特定核苷酸序列 特定部位的磷酸二酯键黏性末端平末端 答案 dna连接酶磷酸二酯键质粒小型双链环状dna限制酶复制并稳定保存标记基因 噬菌体的衍生物 议一议 限制酶主要存在于原核生物中 它有什么意义 答案 限制酶在原核生物中主要是切割外源dna 使之失效 从而达到保护自己的目的 答案 编码蛋白质pcr技术启动子终止子 答案 农杆菌转化法显微注射法插入了目的基因转录出了mrna 将目的基因导入受体细胞 转化 想一想 什么叫基因文库 建立基因文库有什么意义 答案 将含有某种生物不同基因的许多dna片段 导入受体细菌的群体中储存 各个受体菌分别含有这种生物的不同基因 称为基因文库 建立基因文库 便于随时获取目的基因 看一看 某研究小组在利用基因工程改造棉花时 发现转入的目的基因始终不表达 其原因可能是什么 答案 构建基因表达载体时 可能没有加入启动子 抗病 抗逆 生长速度 品质 药物 器官移植 想一想 基因治疗是针对什么样的病进行的 答案 基因治疗一般针对很难用一般药物进行治疗的由基因异常引起的遗传病 答案 蛋白质蛋白质氨基酸脱氧核苷酸 1 与dna分子相关的酶 1 几种酶的比较 2 限制酶与dna连接酶的关系 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 dna连接酶起作用时不需要模板 2 载体 1 作用 作为运载工具 将目的基因转移到宿主细胞内 利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制 2 具备的条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 有多个限制酶切割位点 以便与外源基因连接 具有特殊的标记基因 以便进行筛选 3 种类 质粒 一种祼露的 结构简单 独立于细菌拟核dna之外 能够自我复制的很小的双链环状dna分子 噬菌体的衍生物 动植物病毒 特别提醒 一般来说 天然载体往往不能满足人类的所有要求 因此人们根据不同的目的和需要 对某些天然的载体进行人工改造 限制酶切割位点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 1 下列有关基因工程中限制性内切酶的描述 错误的是 a 一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列b 限制性内切酶的活性受温度影响c 限制性内切酶能识别和切割rnad 限制性内切酶可从原核生物中提取 解析 考查基因工程中工具酶的有关知识 大部分酶的化学成分是蛋白质 少数酶的化学成分是rna 酶的活性受到温度和ph的影响 限制性内切酶的特点是能识别双链dna中特定的核苷酸序列 可在特定的位点进行切割 限制性内切酶主要是从原核生物体内分离出来的 答案 c 2 2010 潍坊模拟 质粒作为 分子运输车 的条件是 能够自我复制 双链环状dna分子 有多个限制酶切点 有标记基因 真核细胞中没有a b c d 解析 载体具备的条件是 能自我复制 有标记基因 最好有多个限制酶切点 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制 答案 c 基因工程技术生产凝乳酶的过程 1 基因工程的操作程序分析 1 目的基因的获取途径 从自然界中已有的物种中分离出来 如从基因组文库或cdna文库中获取 人工合成目的基因常用的方法有反转录法和化学合成法 利用pcr技术扩增目的基因通过pcr技术可对已获取的目的基因进行扩增 以获取大量的目的基因 特别提醒 插入的目的基因的表达需要调控序列 因而用作载体的质粒的插入基因部位之前需有启动子 之后需有终止子 两次使用的限制酶为同一种酶 这样形成的黏性末端碱基之间互补 便于连接 2 基因表达载体的构建 3 将目的基因导入受体细胞转化 4 目的基因的检测与鉴定 2 基因工程与蛋白质工程的比较 3 2010 南通调研 下列关于基因表达载体构建的相关叙述 不正确的是 a 需要限制酶和dna连接酶b 必须在细胞内进行c 抗生素抗性基因可作为标记基因d 启动子位于目的基因的首端 解析 基因表达载体是目的基因与载体的结合 在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体 用dna连接酶将相同的末端连接起来 基因表达载体的构建是在细胞外进行的 基因表达载体包括启动子 位于基因首端使转录开始 终止子 目的基因和标记基因 答案 b 4 2010 南京调研 下列关于蛋白质工程的说法 正确的是 a 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作b 蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子c 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mrna来实现的d 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析 蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白质的改造 蛋白质工程可生产自然界中没有的蛋白质 答案 b 例1 2009 江苏高考 苏云金杆菌 bt 能产生具有杀虫能力的毒素蛋白 下图是转bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 ampr为抗氨苄青霉素基因 据图回答下列问题 1 将图中 的dna用hind bamh 完全酶切后 反应管中有 种dna片段 2 图中 表示hind 与bamh 酶切 dna连接酶连接的过程 此过程可获得 种重组质粒 如果换用bst 与bamh 酶切 目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒 3 目的基因插入质粒后 不能影响质粒的 4 图中 的ti质粒调控合成的vir蛋白 可以协助带有目的基因的t dna导入植物细胞 并防止植物细胞中 对t dna的降解 5 已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体 使细胞膜穿孔 肠细胞裂解 昆虫死亡 而该毒素蛋白对人类的风险相对较小 原因是人类肠上皮细胞 6 生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种 其目的是降低害虫种群中的 基因频率的增长速率 思路点拨 本题考查基因工程的相关知识 1 由于上述两种酶形成的末端不一样 所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有aa ab ba bb四种切法形成的四种片段 a表示hind b表示bamh 2 同时被两种限制酶切割有两种不同的目的基因 即ab和ba 所以重组质粒有两种 bst 与bamh 酶切割的末端一样 同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因 所以只能形成一种重组质粒 3 质粒要进行复制才能更多地表达出产物 所以重组之后要能复制 4 酶具有专一性 对t dna的降解酶为dna水解酶 5 生物的细胞表面的受体具有特异性 人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体 所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小 6 自然选择是普遍存在的 纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增长 所以混合种植可降低害虫的抗性基因频率的增长速率 答案 1 4 2 21 3 复制 4 dna水解酶 5 表面无相应的特异性受体 6 抗性 例2 2009 广东高考 1 饲料加工过程温度较高 要求植酸酶具有较好的高温稳定性 利用蛋白质工程技术对其进行改造时 首先必须了解植酸酶的 然后改变植酸酶的 从而得到新的植酸酶 2 培育转植酸酶基因的大豆 可提高其作为饲料原料时磷的利用率 将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是 请简述获得转基因植株的完整过程 3 为了提高猪对饲料中磷的利用率 科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过 转入猪的卵裂中 该卵裂培养至一定时期后可通过 方法 从而一次得到多个转基因猪个体 4 若这些转基因动 植物进入生态环境中 对生态环境有何影响 思路点拨 1 蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质的功能出发推测出蛋白质的结构 从而推测出相应的氨基酸序列 再对基因进行改造从而得到新的蛋白质 而不能直接改造蛋白质 因为它不能遗传 2 基因导入植物细胞常用的方法叫农杆菌转化法 转基因植株培育的完整过程必须包含四个步骤 即基因工程的四个操作步