新高考2021高考生物一轮复习选择性必修部分模块3生物技术与工程第2单元现代生物科技第1讲基因工程课末总结课件新人教版

1、第1讲基因工程,课末总结,1思维导图,2简答题常考长句分析 1限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割dna分子。dna连接酶的作用部位是磷酸二酯键。 2质粒是常用的载体，它是一种小型的双链环状dna分子，具有一个至多个限制酶切割位点及标记基因。 3基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。 4培育转基因动物时，受体细胞必须是受精卵；培育转基因植物时，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。 5目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生物细胞常用感受态细胞法。 6目的基因到了另一种生物体内能够成功表达的原理

2、是所有生物共用一套遗传密码。,3探究高考明确考向 1(2019江苏卷，10)下列关于dna粗提取与鉴定的叙述，错误的是() a用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的dna量相近 bdna析出过程中，搅拌操作要轻柔以防dna断裂 c预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的dna d用二苯胺试剂鉴定dna需要进行水浴加热 解析哺乳动物(如兔)成熟的红细胞无细胞核，细胞内基本不含dna，故兔血不宜作为该实验的实验材料，a项错误。dna析出过程中，搅拌要轻柔，以防止dna断裂，b项正确。dna不溶于冷乙醇，向dna提取液中加入适量预冷的乙醇溶液，会使dna析出，从而进一步提纯dna，c项正确。向溶有dna的na

3、cl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴加热数分钟，溶液出现蓝色，d项正确。,a,2(2019江苏卷，16)下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是() a将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌 b将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株 c将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛 d将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗,d,解析基因工程菌中含目的基因，能通过繁殖遗传给子代，a项不符合题意。经组培获得的转基因植株的细胞中都含目的基因，能够遗传给子代，b项不符合题意。培育得到的转基因奶牛的细胞中都含目的基因，故能遗传给子代，c项不符

4、合题意。由题干信息可知，进行题述基因治疗时只有淋巴细胞含目的基因，生殖细胞不含目的基因，故不能遗传给子代，d项符合题意。,平,(2)用taq dna聚合酶进行pcr扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体p1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为_的脱氧核苷酸，形成p2；p2和目的基因片段在_酶作用下，形成重组质粒p3。 (3)为筛选出含有重组质粒p3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到a、b、c三类菌落，其生长情况如下表(“”代表生长，“”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是_(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是_、_。,胸腺嘧啶(t),d

5、na连接,b,a类菌落含有p0,c类菌落未转入质粒,(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行pcr鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，pcr鉴定时应选择的一对引物是_。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是_。,乙丙,图2,目的基因反向连接,解析(1)从图中可以看出，ecor 酶切出来的载体质粒为平末端。(2)从图中可以看出，目的基因的两端各有一个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，由于载体p1为平末端，所以载体p1的两端应该各添加一个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，这样在dna连接酶的作用下才能把目的基因和载体p1

6、连接起来。(3)由题意可知，构建重组质粒时四环素抗性基因被破坏，所以导入目的基因的菌落只能在没有抗生素或含有氨苄青霉素的培养基中存活，应该选b类菌落。a类菌落能在表中条件下存活，说明导入的是p0质粒。c类菌落只能在无抗生素的培养基中存活，说明c类菌落没有导入质粒。(4)据图分析，目的基因的外侧链只能用丙作引物，内侧链可用甲、乙作引物，若选用另一对甲、乙作引物，会出现目的基因反接扩增出的dna片段为400 bp，则正好是目的基因反向连接后，外侧链用乙作引物，内侧链用甲作引物扩增出的片段。,4(2018全国卷，38)回答下列问题： (1)博耶(h.boyer)和科恩(s.cohen)将非洲爪蟾核糖

7、体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_(答出两点即可)。 (2)体外重组的质粒可通过ca2参与的_方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体dna通常需与_组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体dna导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是_。,体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达,转化,外壳蛋白(或答噬菌体蛋白),细菌,(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用_的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白

8、质纯化的过程中应添加_的抑制剂。,蛋白酶缺陷型,蛋白酶,解析(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌中，该过程利用的技术是基因工程。该研究除了证明质粒可作为载体外，还证明了体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物基因可在原核细胞中表达等。 (2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采用ca2参与的转化方法；体外重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体dna和外壳蛋白(或噬菌体蛋白)进行组装获得；因为噬菌体是专门寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞选用细菌。 (3)为防止蛋白质被降解，在实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止目的蛋白质被降解，需要添加蛋白酶的抑制剂。

9、,5(2018全国卷，38)某种荧光蛋白(gfp)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(l1)基因连接在gfp基因的5末端，获得了l1gfp融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒p0，构建了真核表达载体p1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中e1e4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。,回答下列问题： (1)据图推断，该团队在将甲插入质粒p0时，使用了两种限制酶，这两种酶是_。使用这两种酶进行酶切是为了保证_，也是为了保证_。 (2)将p1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明l1基因在牛的皮肤细胞

10、中完成了_和_过程。 (3)为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的_移入牛的_中、体外培养、胚胎移植等。 (4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用pcr方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的_(填“mrna”“总rna”或“核dna”)作为pcr模板。,e1和e4,甲的完整,甲与载体正确连接,转录,翻译,细胞核,去核卵母细胞,核dna,解析(1)由题意可知，l1基因和gfp基因合成了l1gfp融合基因(简称为甲)，题图中显示了四个酶切位点，当将l1gfp融合基因插入质粒p0时，可用e1和e4限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切不会破坏甲

11、的完整性，同时能保证甲按照正确的方向与载体连接。(2)若在牛皮肤细胞中观察到了绿色荧光，则说明l1gfp融合基因得到表达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。(3)为了获得含有甲的牛，可将含有目的基因的细胞的细胞核移入牛的去核卵母细胞中，然后进行体外培养、胚胎移植等。(4)利用pcr技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在。pcr扩增的模板是dna。,6(2018江苏， 32)为生产具有特定性能的淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了淀粉酶基因(1 656个碱基对)，利用基因工程大量制备淀粉酶，实验流程见下图。请回答下列问题：,(1)利用pcr技术扩增淀粉酶基因前，需先获得细

12、菌的_。 (2)为了便于扩增的dna片段与表达载体连接，需在引物的_端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_。 (3)进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中_的设定与引物有关，_的设定与扩增片段的长度有关。(填序号) 变性温度退火温度延伸温度变性时间退火时间延伸时间,基因组dna,5,使dna片段能定向插入表达载体，减少自连,8,13,ph为8.5，缓冲液为,50 mmol/l trishcl,解析(1)利用 pcr 技术扩增淀粉酶基因前，需先获得细菌的基因组dna作为模板，并依据淀粉酶基因两端的部分核苷酸序列合成两条引物。 (2

13、)利用pcr技术扩增dna时，只能从3端延伸dna子链，为了便于扩增的 dna 片段与表达载体连接，需在引物的5端加上限制性酶切位点，并且要注意在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，这样既能防止目的基因、载体的自身连接，又能确保目的基因与表达载体的定向连接。 (3)pcr技术包括变性、退火(复性)和延伸三步，变性温度决定pcr反应中双链dna的解链，且时间很短；退火时引物结合到互补的dna单链上，退火温度由引物复性温度决定，其温度设定与引物的长度、碱基组成及其浓度等有关；延伸时间与产物片段的长度有关，产物在1 kb以内的延伸时间为1 min左右，34 kb的延伸时间为34 min。,(4)图中虚线框内共含有24个碱基，mrna上决定一种氨基酸的三个相邻的碱基为一个密码子，故共包含8个密