高考生物一轮复习“学案”第41讲 基因工程（一）课件 新人教版.ppt

学案41基因工程（一）,1.基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做，其原理是。2.限制性核酸内切酶主要来源于；特点是；切割后形成末端和末端。3.dna连接酶的种类有和。4.载体的作用是；必须具备的条件有能在宿主细胞内复制并稳定地保存，具有多个切点；具有某些；种类有、和等。5.目的基因的获取方法主要有、。,人工合成,dna分子,dna重组技术,基因重组,原核生物,专一性识别双链dna分子上的某种特定核苷酸序列,黏性,平,t4dna连接酶,ecolidna连接酶,将外源基因送入受体细胞,限制酶,标记基因,质粒,噬菌体的衍生物,动植物病毒,从基因文库中获取,pcr技术扩增,6.完整的基因表达载体包括、。7.转化是指目的基因进入内，并且在受体细胞内维持和的过程。8.将目的基因导入植物细胞常用的方法有、和；将目的基因导入动物细胞常用的方法是；将目的基因导入微生物细胞常用处理细胞。9.检测转基因生物的染色体dna上是否插入了目的基因的方法是；检测目的基因是否转录出mrna的方法是；检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法是。在个体水平上检测目的基因是否表达的方法是。,抗虫或抗病的接种实验,目的基因,启动子,终止子,标记基因,受体细胞,稳定,表达,农杆菌转化法,基因枪法,花粉管通道法,显微注射技术,ca2+,dna分子杂交技术,分子杂交技术,抗原抗体杂交技术,考点1基因工程的工具,考点精讲,项目,种类,1.与dna相关的酶（1）五种dna相关酶的比较,项目,种类,（2）限制酶与dna连接酶的关系（如图）,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）种类常用载体质粒质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核dna之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状dna分子。其他载体在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体的衍生物、动植物病毒等。,说明：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，有利于对目的基因进行检测。,典例剖析,【例1】下列与基因工程的基本工具相关的叙述，正确的是（）a.dna聚合酶、rna聚合酶、逆转录酶、dna连接酶都可以催化形成磷酸二酯键，而限制性核酸内切酶可以催化磷酸二酯键的断裂b.不同的限制酶切割dna产生的黏性末端肯定不同c.ecolidna连接酶既可以“缝合”黏性末端，也可以“缝合”平末端d.质粒作为载体的条件之一是必须含有抗药性基因,解析：不同的限制酶切割dna产生的黏性末端可能相同，故b错误；ecolidna连接酶只能“缝合”黏性末端，故c错误；质粒作为载体的条件之一是必须含有标记基因，故d错误。,a,【知识链接】细菌在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，其限制性核酸内切酶可以识别和切割dna上的特定碱基序列，降解外源dna，而其自身或者不具有这种限制酶识别的序列，或者通过甲基酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。,对应训练,1.下列关于基因工程的叙述，正确的是（）a.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列b.基因工程中最常用的载体是质粒c.通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的dna，用另一种限制性核酸内切酶处理载体dnad.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作为受体细胞,解析：本题考查基因工程，意在考查学生的理解能力。限制性核酸内切酶具有特异性，一种酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割，这种核苷酸序列是脱氧核苷酸序列，即切割的是dna而不是rna。可作为载体的有质粒、噬菌体、动植物病毒，其中质粒是最常用的载体。将目的基因与载体结合时，一般用同一种限制性核酸内切酶切割。将目的基因导入受体细胞，植物细胞作为受体细胞时，体细胞也可以；动物细胞作为受体细胞时，只能用其受精卵。,答案：b,考点2基因工程的操作步骤,考点精讲,1.目的基因的获取（1）从基因文库中获取目的基因：如从基因文库或cdna文库中获取。（2）利用pcr技术扩增目的基因：利用dna复制的原理在体外特异性的复制某dna片段以获得呈指数方式增加的目的基因。（3）人工合成法：通过dna合成仪用化学方法直接人工合成。,2.基因表达载体的构建（1）基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。（2）基因表达载体的构建方法（如图）,说明：导入的目的基因的表达需要调控序列，因此在插入目的基因的部位之前需有启动子，之后需有终止子。,3.将目的基因导入受体细胞,典例剖析,【例2】基因工程技术也称为dna重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是（）a.目的基因、限制酶、载体、受体细胞b.重组dna、rna聚合酶、限制酶、连接酶c.工具酶、目的基因、载体、受体细胞d.模板dna、mrna、质粒、受体细胞,解析：基因工程实施必须具备的四个必要条件是工具酶、目的基因、载体和受体细胞。,c,【技巧点拨】（1）要使目的基因和载体能够连接，常使用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，使二者具有相同的黏性末端，这是基因工程中构建基因表达载体的重要环节。（2）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。（3）基因工程操作过程中只有第三步（将目的基因导入受体细胞）没有发生碱基互补配对的现象。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，第四步存在分子水平杂交方法。,对应训练,2.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；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的产物是胰岛素原，无生物活性；载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞，目的基因的表达与抗性基因存在与否无关。,d,1.下列关于载体的叙述，错误的是（）a.与目的基因结合后，实质上就是一个重组dna分子b.对某种限制酶而言，最好只有一个切点，但还要有其他多种限制酶的切点c.目前常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒d.具有某些标记基因，便于对其进行切割,解析：基因表达载体上的标记基因是一段特殊的dna序列，主要是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。,d,2.下列有关基因工程的叙述，正确的是（）a.基因工程是细胞水平上的生物工程b.基因工程的产物对人类都是有益的c.基因工程产生的变异属于人工诱变d.基因工程育种的优点之一是目的性强,解析：本题考查的知识点是基因工程的概念，解答本题的关键是理解基因工程的概念。基因工程是在生物体外，通过对dna分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。所以选d。,d,3.2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个“融合基因”，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。下列关于该过程的叙述中，错误的是（）a.只