高考生物一轮复习第1课时基因工程课件新人教版选修3

1、选修三 现代生物科技考纲解读1.复习线索 (1)以基因工程的具体成果(如抗虫棉)为主线，系统复习基因工程的操作工具和操作步骤等知识点。(2)以植物的组织培养和动物细胞培养为基础，系统复习其他细胞工程技术手段。(3)以体内受精作用和个体发育过程为基础，系统复习胚胎工程的流程。(4)以环境保护未目的结合实际生活进行相关考察。2.复习方法 (1)图解法复习基因工程和胚胎工程。(2)比较法复习植物组织培养和动物细胞培养；植物体细胞杂交和动物细胞融合及单克隆抗体制备。(3)关注热点科研成果，注意知识的实践应用。1.考查力度：占分比重相对稳定，如全国理综新课标卷只出一个15分的简答题2.考查内容(1)基因

2、工程中三种工具。(2) 基因工程操作四步曲。(3)基因工程成果转基因生物实例及安全性讨论。(4)细胞工程中植物组织培养、植物体细胞杂交。 (5)动物细胞培养和单克隆抗体的制备及应用。(6)核移植技术。(7)胚胎工程中胚胎移植和胚胎分割。 (8)干细胞的研究。(9)生态工程与环境保护问题本单元包括选修三的全部内容基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程等内容2014年备考建议三年考情总结权威解读考纲专真第1课时 基因工程课前落实知识点一 基因工程的基本工具 判一判 (1)限制酶只能用于切割目的基因。( ) (2)限制酶切割DNA分子具有特异性。( ) (3)限制酶切割

3、DNA后可产生黏性末端和平末端两种类型。( ) (4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。( )(5)Ecoli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。( )(6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。( )(7)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达。( )知识点二 基因工程的基本操作程序知识点三 基因工程的应用把_导入病人体内，使_发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，分为_基因治疗和_基因冶疗基因治疗培育_植物、抗病转基因植物和_植物；利用转基因改良植物的品质植物基因工程提高动物_来提高产品产量；改善畜产品品质；用转基因动物生产_；用转基因动物

4、作器官移植的供体动物基因工程应用技术名称知识点四 蛋白质工程 判一判 (1)蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质。( ) (2)人类主要通过直接改造蛋白质的结构来生产新的蛋白质。( ) (3)蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。( )自我校对知识点一 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)知识点二 编码蛋白质 PCR技术 启动子 终止子 农杆菌转化法 显微注射法 插入了目的基因 转录出了mRNA知识点三 生长速率 药物 抗虫转基因 抗逆转基因 正常基因 该基因的表达产物 体外 体内知识点四 (1) (2) (3)考点透析考点一 基因工程的基本操

5、作工具核心突破 1.“分子手术刀”限制性核酸内切酶(限制酶) (1)存在：主要存在于原核生物中。 (2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。 (3)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。如 ，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；以 为轴，两侧碱基互补对称。GC GCCG CGCCAGGGGTCCAT(4)切割后末端的种类：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式黏性末端和平末端 (如图所示)。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将D

6、NA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。 2.“分子缝合针”DNA连接酶都缝合磷酸二酯键，如图相同点 缝合两种末端，但连接平末端的效率较低 只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来功能特性 T4噬菌体 大肠杆菌 来源 T4DNA连接酶 EcoliDNA连接酶 种类 3.“分子运输车”载体(1)载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的

7、双链环状DNA分子。(3)其他载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。【特别提醒】 (1)获取目的基因和切割载体时使用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。(2)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。(3)限制酶切割位点的选择必须保证标记基因的完整性，以便于检测。针对训练1.(2012江苏)图1表示含有目的基因D的DNA片段(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp I、BamH I、Mbo I、Sma I4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题。(1)图1的

8、一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。(2)若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA片段。(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_。答案 (1)脱

9、氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537 bp、790 bp、661 bp(3)4(4)BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向链接解析 (1)DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(2)Sma I识别的序列为CCCGGG，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点，第一个识别位点在左端534 bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658 bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537 bp、7

10、90 bp和661 bp。(3)在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537 bp、790 bp和661 bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1 327 bp和661 bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。(4)能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B

11、抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。2.(2012天津)生物分子间特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答：(1)过程酶作用的部位是_键，此过程只发生在非结合区DNA，过程酶作用的部位是_键。(2)、两过程利用了酶的_特性。(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程的测序结果与_酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶。(4)如果复合体中的蛋白

12、质为RNA聚合酶，则其识别、结合DNA序列区为基因的_。(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有_ (多选)A.分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNAB.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C.通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位D.将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟答案 (1)磷酸二酯 肽(2)专一性(3)限制性核酸内切酶(4)启动子(或转录起始区)(5)A、C、D解析 (1)DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。(2)过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的

13、特性，即专一性。(3)DNA要构建重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切割，再与质粒重组。(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，驱动基因转录。(5)蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ACD。考点二 基因工程的操作步骤核心突破 1.基因工程的图解 (1)抗虫棉的培育过程： (2)基因工程技术生产凝乳酶的过程：2.基因工程的操作程序分析(1)目的基因的获取途径。从自然界已有的物种中分离出来，如从基因组文库或cDNA文库中

14、获取。【特别提醒】 cDNA文库只含某种生物的部分基因，相当于地方图书馆；基因组文库含该种生物的全部基因，相当于国家图书馆。人工合成目的基因：常用的方法有化学合成法和反转录法。化学合成法：蛋白质 氨基酸序列 RNA碱基序列 DNA碱基序列 用4种脱氧核苷酸人工合成目的基因反转录法：分离出供体细胞mRNA 单链DNA 合成目的基因分析推测推测逆转录酶DNA聚合酶 PCR扩增技术与DNA复制的比较：形成整个DNA分子在短时间内形成大量的DNA片段结果细胞内含有的DNA聚合酶热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)酶主要在细胞核内体外复制(PCR扩增仪)场所解旋酶催化DNA在高温下变性解旋解旋方式不同点模板

15、、ATP、酶、原料、引物条件四种游离的脱氧核苷酸原料DNA复制(碱基互补配对)原理相同点DNA复制PCR技术(2)基因表达载体的构建最核心步骤。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。【特别提醒】 (1)与载体相比较，增加启动子、目的基因和终止子三个基因片段，其功能各不相同。(2)启动子(DNA片段)起始密码子(RNA)；终止子(DNA片段)终止密码子(RNA)。 基因表达载体的构建方法：【特别提醒】 该过程把三种工具(两种工具酶、一种载体)全用上了，是最核心、最关键的一步，在体外进行。 (3)将目的基因导入受体细胞。用Ca2+处理细胞感受态细胞重组表达载体DNA分子与感受

16、态细胞混合感受态细胞吸收原核细胞或酵母菌Ca2+处理增大细胞壁通透性微生物细胞将含有目的基因的表达载体提纯取卵获得受精卵显微注射早期胚胎培养胚胎移植发育成为具有新性状的动物受精卵显微注射技术动物细胞将目的基因插入Ti质粒的TDNA上转入农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的DNA上体细胞农杆菌转化法植物细胞转化过程受体细胞常用方法细胞类型【特别提醒】 (1)唯一不涉及到碱基互补配对的操作步骤。(2)将微生物作为受体细胞主要原因是个体微小，代谢旺盛，繁殖速度快，获得目的基因产物多。(3)植物细胞还可用基因枪法和花粉管通道法。 (4)目的基因的检测和鉴定。针对训练3.(2012浙江)天然的玫瑰没有蓝色

17、花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D.将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞答案 A解析 提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质

18、粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。4.(2012新课标全国)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性内切酶切割分子后产生的片段，其末端类型有_和_。(2)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下： AATCG GCTTAA为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即_DNA连接酶和_DNA连接酶。(4)反转录作用的模板是_，产物是_

19、。若要在体外获得大量反转录产物，常采用_技术。(5)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载体。(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是_。答案 (1)黏性末端 平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(3)Ecoli T4(4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR(5)噬菌体 动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱解析 (1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。(2)为使运载体与目的

20、基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端，它们必须要能识别相同的核苷酸序列，并且使每条链中相同的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(3)DNA连接酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。(4)反转录是以RNA为模板来合成DNA的过程。可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应)技术。(5)基因工程中除质粒外，还有噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(6)大肠杆菌细胞外有细胞壁和细胞膜，能阻止其他物质的进入，只有通过Ca2+处理细胞，才使细胞处于能吸收周围环境中

21、DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。考点三 基因工程的应用与蛋白质工程核心突破 1.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 (1)含义： 乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。 工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。 (2)两者区别：从微生物细胞中提取从动物乳汁中提取药物提取需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件不需严格灭菌，温度等外界条件对其影响不大生产条件感受态细胞法显微注射法导入目的基因的方式微生物细胞动物的受精卵受体细胞细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，产生的药物蛋白

22、可能没有活性合成的药物蛋白与天然蛋白质相同基因表达细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的结构有较大差异动物基因的结构与人类基因的结构基本相同基因结构工程菌乳腺生物反应器比较项目 2.蛋白质工程与基因工程的比较蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造联系只能生产自然界已有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白质结果定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品定向改造或生产人类所需的蛋白质实质基因工程蛋白质工程 项目区别与联系针对训练5.(2012长沙模拟)下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是( )A.基因工程原

23、则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C.当得到可以在-70 条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的答案 C解析 利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。6.(2013江苏联考)上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量

24、提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是( )A.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B.可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D.运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异答案 D解析 “提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的每个正常细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的

25、乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。方法技能方法技能基因工程的操作过程 熟悉基因操作四个步骤中一些重要考点 (1)提取目的基因。 方法：a.直接分离法(鸟枪法)：提取供体细胞(DNA) 得到许多DNA片段分别与运载体结合分别导入受体细胞在细胞中复制扩增分离目的基因限制酶 切割 b.化学合成法： 蛋白质(已知) 氨基酸序列 RNA序列DNA碱基序列 目的基因 c.逆转录法：供体细胞 mRNA 单链DNA 目的基因分析推导4种脱氧核苷酸合成提取 逆转录DNA聚合酶合成(2)目的基因与运载体结合。用同一种限制酶切割目的基因和质粒；用DNA连接酶连接目的基因和质粒。

26、(3)目的基因导入受体细胞。重组质粒导入受体细胞(动植物细胞、微生物细胞、CaCl2处理的细菌等)。(4)目的基因的检测和表达。检测：通过检测标记基因的特征，判断目的基因是否被导入受体细胞。表达：通过检测和观察生物的性状变异，判断目的基因是否成功表达。【典例1】 (2012福建)肺细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图。请回答：(1)进行过程时，需用_酶切开载体以插入let-7基因。载体应用RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位

27、称为_。(2)进行过程时，需用_酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取_进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中_(RASmRNA/RAS蛋白)含量减少引起的。 【课堂笔记】 _【解析】 (1)过程表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入(限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分)；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。(2)过程表示动

28、物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。(3)判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let-7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。【答案】 (1)限制性核酸内切酶(或限制) 启动子(2)胰蛋白(3)RNA RAS蛋白易误警示对基因工程中易错点辨析不清 【典例2】

29、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物、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 【课堂笔记】 _【解析】 基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动物、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。载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，目的基因的表达与抗性基因存在与否无关。【答案】 D【纠错笔记】 (1)基因工程中有3种工

30、具，但工具酶只有2种。(2)工具酶本质为蛋白质，载体本质为小型DNA分子，但不一定是环状。(3)标记基因的作用筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因，表达产物为带颜色物质等。(4)受体细胞中常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物大肠杆菌、酵母菌等。一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟红细胞，原因是它无细胞核，不能合成蛋白质。实验精讲实验23 DNA的粗提取与鉴定理论指导 1.实验原理 (1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物质的量浓度为0.14 mol/L时最低。 (2)DNA不溶于酒精

31、，但是细胞中的一些有机物如蛋白质则溶于酒精，可以用酒精提纯。 (3)DNA遇二苯胺(沸水浴)会与之反应呈现蓝色，可用来鉴定DNA分子。 2.实验流程提取细胞的核物质取一定量的鸡血细胞液，注入到含有20 mL蒸馏水的烧杯中，快速搅拌，加速细胞的破裂。然后进行过滤。DNA主要存在于滤液中。溶解细胞核内的DNA 将物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液加入到滤液中，并搅拌使之混合均匀，使DNA充分溶解析出含DNA的黏稠物 贴壁缓缓加入蒸馏水，并轻轻地用玻璃棒沿一个方向搅拌。调整NaCl溶液浓度至0.14 mol/L，析出DNA。滤取DNA黏稠物 用多层纱布进行过滤，DNA存在于黏稠物中。再次溶解

32、DNA黏稠物用2 mol/L NaCl溶液溶解黏稠物。过滤析出DNA 过滤后，加入预冷的体积分数为95%的酒精，并用玻璃棒沿一个方向缓慢均匀地搅拌，析出DNA丝状物。溶解DNA丝状物 取两支试管，各加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液，将丝状物放入其中一支试管中，并用玻璃棒搅拌。DNA的鉴定 向两支试管中分别加入二苯胺试剂，沸水中加热一段时间，待试管冷却后，看溶解有DNA的溶液是否变蓝。知能拓展 1.做该实验时，不能用猪血代替鸡血，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能提取DNA。 2.制备鸡血细胞液时，要注意向鸡血中加柠檬酸钠，防止血液凝固。 3.涨破细胞的方法：向血细胞中加入

33、蒸馏水，血细胞溶液的浓度大于蒸馏水的浓度，从而使血细胞大量吸水而涨破。不能用生理盐水：因为血细胞溶液的浓度与生理盐水的浓度相当，所以血细胞在生理盐水中不能吸收水分。4.两次加入蒸馏水，第一次是为了使血细胞吸水涨破；第二次是为了降低氯化钠的浓度，有利于DNA的析出。5.两次析出DNA的方法：第一次是加入蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使DNA析出；第二次是加入冷却的酒精，因为DNA不溶于酒精溶液。6.鉴定DNA时要用两支试管，其中不加DNA的试管起对照作用，该试管溶液不变色，另一支加有DNA的试管溶液变蓝色。【特别提醒】 选材时注意选用细胞易破碎、DNA含量相对较高的生物组织；鉴定DNA的二苯胺试剂

34、要现配现用，否则会影响鉴定效果。实战演练 【例】 (2010江苏)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 、另一组置于-20 条件下保存24 h。 DNA粗提取： 第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。D

35、NA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。 (注：“+”越多表示蓝色越深)+-20+20蒜黄辣椒花菜材料保存温度分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20 相比，相同实验材料在-20 条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在D

36、NA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：_，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。【解析】 本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查考生的实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来；温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。【答案】 (1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA断裂(3)等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液高

37、考随堂1.(2011四川)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是( )A.过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C.过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D.应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其成功表达答案 B解析 将多个抗冻基因编码区相连成能表达的新基因，合成的蛋白质不再是抗冻蛋白质，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，故选项B正确；过程

38、是利用反转录法合成目的基因，由于没有非编码区和编码区中的内含子，不能用于比目鱼基因组测序；用作载体的质粒，必须具有标记基因才能便于检测和筛选；应用DNA探针技术，可检测转基因抗冻番茄中目的基因的存在和转录，但不能检测是否成功表达，故选项A、C、D错误。2.(2010天津)下列叙述符合基因工程概念的是( )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上答案 B解析 基因工程是

39、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和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，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。所以B为基因工程，而A为动物细胞工程，C为诱变育种，D无人为因素不属于基因工程。3.(2010浙江)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( )A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C.将重组DNA分子导入烟草原生质体D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞答案 A解析 限制性核酸内切酶用于提取目的基因和切割载体，烟草花叶病毒的遗传物质是RN

40、A，不能用限制性核酸内切酶切割，A项错误；DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和载体，B项正确；受体细胞可以是受精卵和体细胞，也可以是去除细胞壁的原生质体，C项正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D项正确。4.(2010江苏)下列关于转基因植物的叙述，正确的是( )A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B.转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达D.如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题答案 A解析 抗除草剂基因导入到油菜的染色体后则可以通过花粉传入环境中；转抗虫基因的植物可杀死无抗性昆虫，对昆虫的抗性具有选择作用，所以会导致昆虫群体抗性基因频率增加；转基因