高考生物课件：基因工程

选修3现代生物科技专题第一部分基因工程,考纲解读,一.考点分频1.基因工程的原理和技术2.基因工程的应用与发展二.命题规律1.常考内容：近五年考题中主要考察基因工程原理技术操作和应用。2.常考类型：主要以非选择题为主，考察工具酶和运载体的功能及基因操作的基本步骤,考点一基因工程的工具1.限制性核酸内切酶,多数来自原核生物,只能识别和切割DNA分子中一小段特殊的核苷酸序列,形成黏性末端或平末端,使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,高频考点突破,2.DNA连接酶（1）作用实质：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子。（2）限制性核酸内切酶不切割自身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。（3）DNA连接酶起作用时不需要模板。,3.DNA连接酶、DNA聚合酶和限制性核酸内切酶,在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯键,4.基因工程的载体质粒(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使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.,有一个或多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接.,具有某些遗传标记基因（多为抗性基因），以便进行筛选.,拓展提升一般来说，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。限制性核酸内切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。,对位训练1.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（）A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取,C,2.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是（）A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接,B,考点二基因工程的基本操作步骤,1.获得目的基因,（1）如果目的基因的序列是已知的，可用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因。（2）如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以从基因文库中获取。,2.形成重组DNA分子,3.将重组DNA分子导入受体细胞,4.筛选含有目的基因的受体细胞(1)原理：质粒上有抗生素的抗性基因。(2)方法：利用选择培养基筛选。(3)举例5.目的基因的表达(1)场所：含重组DNA分子的受体细胞中。(2)标志：表达“目的基因”所控制的性状。,对位训练3.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（）A.重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、连接酶和载体B.所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达,C,解析基因操作的工具酶是限制性核酸内切酶、连接酶，载体是基因的运载工具，不是工具酶。每种限制性核酸内切酶都只能识别特定的核苷酸序列，而并非同一种核苷酸序列。目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。答案C,4.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（）A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析在基因工程中，判断外源基因是否“表达”常用的方法是看有无目的基因产物产生。,D,考点三基因工程的应用1.基因工程与遗传育种,2.基因工程与疾病治疗（1）基因工程药物在基因工程中，若受体细胞是原核生物(如大肠杆菌)，则生产的“干扰素”是不具备活性的，因为原核细胞内无内质网、高尔基体等细胞器，只有核糖体，因此只能合成相应的蛋白质，而无法添加糖基，若使“干扰素”具有活性，还必须人工处理加上糖基。,还有其他更好的方法么？,3.基因工程与生态环境保护（1）利用细菌发酵和转基因植物生产具有生物可降解的新型塑料。（2）利用基因工程改造分解石油的细菌，提高其分解石油的能力。（3）利用转基因微生物吸收环境中的重金属，降解有毒化合物和处理工业废水。,（2）基因治疗含义：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。实例：重度免疫缺陷症的基因治疗,深化拓展“基因治疗”与“基因诊断”辨析,对位训练5.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,解析基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞，从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是DNA分子杂交。基因探针具有很强的特异性，因此一种探针只能检测水体中的一种(类)病毒。所有生物共用一套遗传密码，所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。答案B,6.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是()A.RNA聚合酶对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B.重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定