高三生物二轮复习课件 基因工程微专题

课前案答案KeQianAnDaan【知识回顾】一、1.（1）能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特

定部位的磷酸二酯键断开。

（3）有一个至多个限制酶的切割位点；能在宿主细胞中进行自我复制

或整合到受体DNA上；有特殊的标记基因。2.上游、转录、下游、转录、目的基因

二、1.利用PCR在体外进行DNA片段扩增的原理2.90、单链、50、引物、72、耐高温的DNA聚合酶3.引物、Mg2+

4.（1）目的基因两端的一段已知序列（2）长度适宜；引物内部避免自身

互补；引物之间避免互补

（3）使DNA聚合酶能够沿着引物的3'端开始连接脱氧核苷酸5.DNA热变性原理、凝胶的浓度、DNA分子的大小及构象等【自我检测】

1√

2×

3×

4×

5.5’→3’、3’→5’、5’→3’、5’→3’基因工程微专题基因工程微专题0102NEI

RONG

SUO

YIN内容索引0304学情反馈考情分析真题感悟学习目标考点突破当堂达标0506【学情反馈】

学情反馈XueQingFanKui年份试题分布考查考点细目2021T25限制酶、PCR、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定2022T25限制酶、PCR、基因表达载体的构建、基因的表达、抗体检测2023T25基因的结构、基因表达载体的构建、PCR和电泳2024T5、T25限制酶、PCR、电泳、基因表达载体的构建2025T22、T25工具酶、限制酶、PCR、电泳、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定

考情分析KaoQingFenXi（1）Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为_____。选用图甲中的SmaI对抗除草剂基因X进行完全酶切，再选择SmaI和_____对Ti质粒进行完全酶切，将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是_____。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌；经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶_____进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为_____bp，则一定为正向重组质粒。(2025.山东.25).种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。基因表达载体组成及作用工具酶、限制酶、电泳

真题感悟

ZhenTiGanWu（2）为证明这两个突变体是由于T-DNA插入到小麦基因组中同一基因导致的，提取基因组DNA，经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段（图乙）。在此酶切过程中，限于后续PCR难以扩增大片段DNA，最好使用识别序列为_____（填“4”“6”或“8”）个碱基对的限制酶，且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段_____，才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后，进行了一系列操作，其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为_____（填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”）。（3）通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到野生型基因，_____（填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。限制酶的选择、PCR、反向PCR、电泳目的基因检测与鉴定

学习目标

FuXiMuBiao1.在基因表达载体的构建过程中熟练掌握如何选择限制酶、启动子。2.引物的选择与设计，根据不同的需求选择合适的引物或对引物进

行适当的设计。3.利用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定。一、限制酶及启动子的选择二、

引物的选择与设计三、PCR产物的鉴定—琼脂糖凝胶电泳020301

考点突破

KaoDianTuPo

立鸿鹄志﹒做奋斗者济阳一中鸿鹄部【典例1】（2025山东卷T25节选）

种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。考点突破一、基因表达载体的构建

（一）限制酶的选择构建基因表达载体时，图甲中用

酶对抗除草剂基因X进行完全酶切？再选择SmaI和

限制酶对Ti质粒进行完全酶切？将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是

？构建基因表达载体时，图甲中用

限制酶对抗除草剂基因X进行完全酶切？再选择SmaI和

限制酶对Ti质粒进行完全酶切？将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是？5’-CTGCAG-3’3’-GACGTC-5’5’-CTGCA3’-G5’-TCTAGA-3’3’-AGATCT-5’XbaIDNA聚合酶SmaI分析目的基因和载体的碱基序列正确选择限制酶1.酶切位点在目的基因两侧和载体上必须都存在。如果目的基因两侧没有相应酶

切序列，可在其两侧添加与载体上酶切位点相匹配的限制酶识别序列。2.保证基因表达载体结构的完整性：

__________________________________________

3.确保目的基因和载体黏性末端__________4.善用双酶切，注意方向，双酶切的优点：

__________________________________________5.同尾酶的灵活使用6.注意启动子、终止子位置与目的基因转录方向相结合不破坏启动子、终止子、标记基因、复制原点、目的基因。互补避免目的基因自身环化，载体的自身环化，以及目的基因和载体的反向连接。归纳总结研读信息，明确目标【典例2】（2024广东卷，21节选）研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体,将其转入驹形杆菌后构建出一株可实现光控染色的工程菌株。研究者利用T7噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签,构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a,载体的部分结构见图二b)。构建载体时,选用了通用型启动子PBAD(被工程菌RNA聚合酶识别)和特

的启动子？理由？PT7、PBAD、PBAD基因2和3正常表达无活性产物,蓝光激活使基因1表达注:基因1编码酪氨酸酶,基因2编码T7RNAPN端-nMag,

基因3编码pMag-T7RNAPC端。考点突破一、基因表达载体的构建

（二）启动子的选择【跟踪训练1】（2024河北卷节选）新城疫病毒可引起家禽急性败血性传染病，我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN，使其在水稻胚乳特异表达，制备获得r2HN疫苗，并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题：其中GtP为启动子，若使r2HN仅在水稻胚乳表达，GtP应为

启动子。在胚乳中特异表达的基因的

考点突破【拓展提升】启动子的类型1.组织特异性启动子

组织特异性或者发育时期的特异性，如某些奢侈基因的启动子

(乳腺中特异表达的基因的启动子)。2.组成型启动子

在多数或全部组织中保持持续的活性，如管家基因的启动子。3.诱导型的启动子

①受外界化学诱导物或物理信号调控的启动子，可控性高，如E.coli的

乳糖操纵子。

②当诱导物存在或诱导信息存在时，可以激活或抑制目的基因的表达；

调控基因表达的程度，非诱导状态下表达关闭，以减少能量消耗。一、基因表达载体的构建

（二）启动子的选择【典例3】如图所示Y基因序列为转录的_________(填“模板链”或“非模板链”)。非模板链已知EcoRⅠ识别序列为5′－GAATTC－3′，BamHⅠ识别序列为5′－GGATCC－3′，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y－GFP融合蛋白，Y基因下游扩增引物应为5′－________________－3′(包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基)。GGATCCATGTTC考点突破二、

引物的选择与设计1.引物的位置：引物与模板链的___端互补结合，与非模板链的___端碱基序列相同。2.方向问题：DNA复制沿引物的5´-3´端延伸，转录沿模板链的3´-5´端延伸，翻译沿mRNA的5´-3´端进行。3.构建模型：5´3´归纳总结有关基因序列如图2。引物F2－F、F1－R应在下列选项中选用_______。A．－ATGGTG…CAACCA－B．－TGGTTG…CACCAT－C．－GACGAG…CTGCAG－D．－CTGCAG…CTCGTC－【跟踪训练2】(2023·江苏卷)为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，

运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：CD

考点突破二、

引物的选择与设计

EGFP基因序列5‘-ATGGTGAGCAAGGGC...GACGAGCTGTACAAG-3’

3‘-TACCACTCGTTCCCG...CTGCTCGACATGTTC-5’AnB1基因序列5‘-CATGTCCAGCTGCAG...CCAAAACCACAACCA-3’3‘-GTACAGGTCGACGTC...GGTTTTGGTGTTGGT-5’

F2-F

F1-R解题思路3‘-CTGCTCGACATGTTC-GTACAGGTCGACGTC-

5‘5‘-GACGAGCTGTACAAG-CATGTCCAGCTGCAG-3‘【典例4】（2025山东高考题T22改编）某植物的花色由2对独立遗传的等位基因A、a和B、b控制，白花植株的基因型为A-bb或aaB_。纯合白花植株甲乙的杂交后代基因型均为AaBb.已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图所示的引物，并以甲、乙及白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图所示，分析回答：该结构变异的类型是

。甲、乙的基因型分别是

，丙的基因型可能为

，若要通过PCR确定丙的基因型，还需选用的1对引物是

。

倒位

aaBB、AAbbaaBB或aaBbF1F2或R1R2考点突破三、PCR产物的鉴定--琼脂糖凝胶电泳分析电泳结果，甲无论用哪对引物均能扩增出产物，

F2/R1时，乙无扩增产物引物设计依据：B基因用F2/R1扩增，丙的结果与甲相同，与乙不同甲:aaBB乙:AAbb若无扩增产物则为aaBB若有扩增产物则为aaBb再用：F1/F2

或R2/R1丙:aaBB或aaBbF2F1R2R1解题思路【典例5】科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入甘蓝植株，获得抗草甘膦转基因甘蓝。

转基因过程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图所示。同尾酶若目的基因用BamHI和BglⅡ剪切，质粒用BamHI剪切，酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式。可用BamHI和EcoRI酶对两种重组质粒进行剪切，正向连接的重组质粒会被切成

kb长度的片段，反向连接的重组质粒会被切成

kb长度的片段。通过凝胶电泳分析产物大小进行区分，如下图所示，图中

（样品1/样品2）为所需基因表达载体。45kb和180kb20kb和205kb样品2同尾酶正向连接反向连接BamHI

BamHI

45kb和180kb20kb和205kb样品2样品1✂️✂️✂️✂️25kb20kb180kb25kb20kb180kb琼脂糖凝胶电泳1.在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、

DNA分子的大小和构象等有关。2.电泳可以区分DNA分子的大小，离点样孔越远，

DNA分子越小。3.琼脂糖凝胶电泳技术仅能用于分析待检测DNA分子的大小，无法确定待检测DNA分子的碱基序列。1.根据不同DNA酶切位点不完全相同，可利用

电泳技术进行基因型、基因突变种类的判断。2.目的基因正反向连接的鉴定3.将遗传图谱与电泳图谱结合判断遗传病的

遗传方式

①隐性遗传→分析患者电泳条带

②显性遗传→分析正常个体电泳条带应用原理归纳提升获取目的基因

构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定基因工程限制酶的选择电泳鉴定启动子、引物

课堂小结KeTangXiaoJie1.（2026.临沂一模）戈谢病患者体内葡萄糖脑苷脂酶（