2011高考生物一轮复习课件：选修3专题1基因(精)

1、高考技源网 她-財冏茨維各酰畑，孙肴齐tZMJi-FI打眄遅M轸比于翕如、论文仲为齐企.选修三现代生物科技专题专题一基因工程高考目标导航考纲下载1.1. 基因工程的诞生 I I2.2. 基因工程的原理及技术 IIII3.3. 基因工程的应用 H H4.4. 蛋白质工程 I I实验：DNADNA 的粗提取与鉴定高考技源网 她-財冏茨維各酰畑，孙肴齐tZMJi-FI打眄遅M轸比于翕如、论文仲为齐企.热点提示1.1. 基因工程的实质2.2. 基因工程操作的四步曲及其操作实例3 3 基因工程在农业、医药生产、疾病诊断和治疗中的应用4.4.蛋白质工程的一般操作过程寒髓资獗网离考资源网你身边的离考专家离考

2、资源网你身边的离考专家高考技源闷 媳財冏勇联各厮畑，孙#市ZM5换一剛丁刊遲味轿 H 于*. 如、论文释为齐余.悔樹屆曲基础自主梳理、|知识点知识点& &基因工程的概念及基本工具基因工程的概念及基本工具概念：又叫做辺_ 技术，是按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过_ 和固_ 等技术，赋予生物以新的_ ，从而创造出更符合人们需要的新的區_ 和固_你身边的高考专3R!J1基本工具V“分子手术刀”E_来源主要从原，且在_两种高考技源闷 媳財冏勇联各厮畑，孙#市ZM5换一剛丁刊遲味轿 H 于*. 如、论文释为齐余.答案：QDNAQDNA 重组 瓦体外 DNADNA 重组 逗转基因 辺

3、遗传特性生物类型 “分子缝合针J类型：E coli DNA连接酶、7DNA连接酶作用：将两个DNA片段末端形成_连接起来本质：囤_f有一个至多个通_ 切割位点,供外源DNA片段插入携带外源DNA进入受体后可进行丽_ 有特殊的固，供重组DNA的鉴定和选择、动植物病巻等答案：S2JDNAS2JDNA 连接酶 固磷酸二酯键 固质粒 固小型双链环状DNADNA 固限制酶复制并稳定保存固标记基因入噬菌体的衍生物www.ks【高考资离考贯源网 篇一財伺硼各如UB.标Y運侍、傲X学比 如 3 林齐A其他载体：常用载体，0高考技源网 媳側伺萸雜各仪也孩，30个肴市3畅圾-F1打刊遲件 豺就于倉.索林论女仲为齐

4、余.议一议：限制酶主要存在于原核生物中，它有什么意义?答案：限制酶在原核生物中主要是切割外源 DNA,DNA,使之失效，从而达到保护自己的目的。小贴士頂粒载体质粒是细菌拟核DNA外的环状DNA小分子，可在细菌间转移。质粒是 常用的转基因载体。議礙贽獗R【高考资源网你身边的离考妾家目的基因的获取基因表达载体“ 的构建（核心）【高考资源网你身边的高考专家！方法丿的结构基因（基因组文库从基因文库中获取目的基因部分基因文库利用团_ 扩增目的基因用化学方法直接人工合成目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用组成：目的基因+因+因+标记基因RNA聚合葩 识别

5、和结合部位, 位于基因首端终止信号 位于基因 尾端利于目的 基因的鉴别和筛选答案：编质粒上含冇外源基因高考資源网 舱萸联各翫饭，J04W範饬豪-FI打別识*朝 H 于翕克M论文肆骨卉仝.植 物 被 含冇 外 源 荃因 的 细 菌感染、（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质（抗原一抗体杂交法）答案：固农杆菌转化法 固显微注射法 固插入了目的基因 何转录出了 mRNAmRNA离考费源网 媳一日洞卩联各滋畑，孙*换:馬嫌-FI打別识件、密 H h 翕.论文伸类卉仝禽彎资濂園www.ks5（|h【高考资源网你身边的离琴专家！】病毒载体病毒很适合用于基因治疗。病毒的蛋 白质外壳内能容纳多达7 500个碱基的

6、DNA片段。当病毒侵染宿主细胞并在 细胞内系列时，也将重组DNA带入到细 胞中。病毒已经用于多次基因治疗的临 床实验。这种方法存在的问题是宿主对 病毒的免疫反应。将目的基因导（因:使目的基因整合到受体细胞染色体DNA上将目的基因导入受体细胞（转化）人植物细胞I其他方法：有基因枪法、花粉管通道法将目的基因导入动物细胞：固Ca24-将目的基因导人微生物细胞：受体细胞感受态细胞基因表达栽体的缓冲液感受态细胞吸收DNA分子（1）检测转基因生物的染色体DNA是否固（DNA分子杂交法）目的基因的（2）检测目的基因是否因（分子杂交法）高考資禽常贽獗權【高考资源网你身边的离考专家!高考技源网 媳-財冋萸雜各册

7、换孙冷换姦谯一问打眄剧*转泰.于倉.戏林 论文仲为齐*.高考技源网 媳-側伺萸联各仪i畑wlW换:那打叭谋比無 H 吗戏林论文伸倉齐*想一想：什么叫基因文库？建立基因文库有什么意义?答案：将含有某种生物不同基因的许多 DNADNA 片段，导入受体细菌的 群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因 文库。建立基因文库，便于随时获取目的基因.看一看：某研究小组在利用基因工程改造棉花时，发现转入的目的 基因始终不表达，其原因可能是什么？答案：构建基因表达载体时，可能没有加入启动子。显微注射DNA可以通过显微注 射转入动物细胞中。右图 所示的是目的基因的多份 拷贝正通过玻璃微型吸管 注

8、射到受精卵中。转基因 小鼠和家畜都是利用这种 方法产生的，但是成功率微取吸管受梢卵饨头固定吸管 注射菇因 /、I基因枪法这种方決是利用压缩 气体产生的动力将包裹在 金属颗粒表面的外源DNA打入生物组织中。很低；只有2%3的受 精卵发育成转基因动物， 在这些动物只有一小部分常用的金属颗粒有金粉粒 子或餌粉粒子。 一些细胞 能像表达自身基因一样表表达了转入的基因。达导入的DNA的金颗粒细腮核压缩代休植物或动物统旭【高考资高考费源网 媳-側冏勇联各仪i炖Wiw换:対扳一剛丁刊剧*少執于叙 龙休 论文伸炎齐余.I利用转基因改良植物的品质提高动物生长速度改善畜产品的品质动物基因工程-用转基因动物生产药物

9、用转基因动物作器官移植的供体、基因工程药品的生产离考資源网 媳一財同萸联名仪00个#换対换一问打別识件.無 H 于翕.戏林沱立伸出卉余.概辔贽獗R 想一想：基因治疗是针对什么样的病进行的？答案：基因治疗一般针对很难用一般药物进行治疗的由基因异常知识知识点基点基因工因工com【高考资源网你身边的高考专家！】_（抗虫转植物基因抗病转基因植物抗逆转基因植物基因治疗把正常基方法体内【高考资高考费源网 媳-側冏勇联各仪i炖Wiw换:対扳一剛丁刊剧*少執于叙 龙休 论文伸炎齐余.引起的遗传病。www.X高考资源网你身边的高考专家！)高考技源网 媳-財伺更联各总换，如W换:畅躱一鬥打刊识件、無駅于務.如.论

10、文伸倉齐仝.”目标：根据人们对図_功能的特殊需求，对固_ 结构进行分子设计蛋白质工程 J J 原理，基因改造耳s过程：预期蛋白质功能-*设计蛋白质结构-推测应有固_ 序列一找到对应的辺_、I I 序列(基因答案：逐蛋白质 固蛋白质 囲氨基酸 囱脱氧核昔酸离考熒源网 媳一財润萸联各滋换，M个疔换:畅if -Fl打別识件.密務.于務如.沱文伸说卉仝葛常贽獗洌【高考资源网你身边的离考专家！】|丄核心考点突破、I考点 基因工程的基本操作工具1.1.与 DNADNA 分子相关的酶(1)(1)几种酶的比较葛瞬资獗R 【离考资源网你身边的离春专家!高考技源网 舱 F 伺萸雜各酰畑，Wtw换:加-剛丁刊迟M于

11、倉.宏以 论文斡齐仝.种类 项目限制酶DNADNA 连 接酶DNADNA 聚合酶解旋酶作用 底物DNADNA 分子DNADNA 分子 片段脱氧核昔酸DNADNA 分子勰磷酸二 酯键磷酸二 酯键磷酸二 酯键碱基对间 的氢键作用 特点切割目的基因及载 体，能专一性识别 双链 DNDNA A分子的某 种特定的核昔酸序 列，并且使每一条 链中特定部位的两个核昔酸之间的磷 酸二酯键断开将双链 DNADNA 片段“缝合” 起来，恢复 被限制酶切 开了的两个 核昔酸之间 的磷酸二酯只能将单个脱氧核昔酸添加到脱氧核昔酸链上将DNADNA 两条链之 间的氢键打开HU0X1片芽作结形成黏性末端或平末端形成重组DN

12、ADNA 分子形成新的DNADNA 分子形成单链 DNDNA A分子离考费源网 媳一財伺商畑，30个疔市1Z窃嫌-剛丁別暹住.H于乂克以论丸伸为卉仝葛疇资濂网【高考资源网你身边的高考专家！】限制酶与 DNADNA 连接酶的关系1限制酶不切割自身 DNADNA 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。2DNADNA 连接酶起作用时不需要模板。GAATTCCTT A A G限制画、一乍bNA 连接酶c T AA ATTCiG高考技源网 媳-側冏萸維各仪i畑，30个疔砒ZM5圾-剛丁叭 识出 转软 于翕.龙林 论文伸倉齐处.2.2.载体作用1作为运载工具，将目的基因转移到宿主细

13、胞内。2利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(2)(2)具备的条件1能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。2有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。3具有特殊的标记基因，以便进行筛选。高考熒源网 媳一財伺萸联各翫换，wzr换:窃换-F1打別 识件、無 H-y*.索制、论文伸倉卉仝葛彎贽獗R【离考资源网你身边的高琴专却】2 丿艸尖1质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核 DNADNA 之外，能够自我复制的很小的双链环状 DNADNA 分子。2入噬菌体的衍生物。3动植物病毒。特别提醒：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

14、。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www.ks【离考资源网你身边的离考#3R!】高考技源网 炉側伺萸融各滋畑，30个肴换站-剛丁0识比于翕：TM、论文伸为齐仝.证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。高考技源网 炉側伺萸融各滋畑，30个肴换站-剛丁0识比于翕：TM、论文伸为齐仝.1.1.下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（）A.A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核昔酸序列B.B.限制性内切酶的活性受温度影响C.C.限制性内切酶能识别和切割 RNARNAD.D.限制性内切酶可从原核生物中提取离考资源网 媳-百恫萸联各滋畑，刃个*市Z费嫌-F

15、1打別识*無 H 于翕KM、论文御 tt 齐仝.岛彎资獗RJ【高考资源网你身边的高考专家！】解析： 考查基因工程中工具酶的有关知识.大部分酶的化学成分 是蛋白质，少数酶的化学成分是 RNA.RNA.酶的活性受到温度和 pHpH 的 影响；限制性内切酶的特点是能识别双链DNDNA A中特定的核昔酸序 列， 可在特定的位点进行切割；限制性内切酶主要是从原核生物 体内分离出来的.答案：C Cwww.ks【高考资高考技源网 媳-財冏茨雜各滋换，30个省市1ZM5谯-剛丁刊W味飒于寂戏休论文伸倉卉仝.2.2. （20102010 潍坊模拟）质粒作为“分子运输车”的条件是（）能够自我复制 双链环状 DNA

16、DNA 分子 有多个限制酶切点4有标记基因真核细胞中没有B.B.c.c. 解析：载体具备的条件是：能自我复制；有标记基因；最好有多 个限制酶切点；能在宿主细胞内稳定存在并大量复制。答案：c c离考熒源网 媳-側血萸雜客枝30个ttz窃族一冋打0识弘H 于*如.沱文伸骨卉仝常资濂風www.X【高考资源网你身边的离考专家!】考点R基因工程操作程序及与蛋白质工程的比皎基因工程技术生产凝乳酶的过程議躅贽獗Rww【高考资源网你身边的离考专家!辎誰乳 插人质粒中凝乳JW的華IHO含布awuw妹闪的质 粒JT人MFM吸收高考叢源网 媳-財冈萸联各仪i炖b孙省换畅族一剛丁刊遲件.宁翕.论文伸倉齐*目的基因的获

17、取途径1从自然界中已有的物种中分离出来，如从基因组文库或 cDNAcDNA 文库中获取。2人工合成目的基因常用的方法有反转录法和化学合成法。3利用 PCRPCR 技术扩增目的基因通过 PCRPCR 技术可对已获取的目的基因进行扩增， 以获取大量的目 的基因。离考费源网 媳 T?洞茨联各册畑，孙*齐tz贵换一別识*朝糞.克M论文伸说齐余.議辔费獗网【高考资源网你身边的离考专家！】基因表达载体的构建质粒DNA 分子I 同一种限制酶切割 一一个切口两个切口两个黏性末端获得目的基因、_ -丄| DNA 连接酶車组质粒（重组 DNA 分子）特别提醒：插入的目的基因的表达需要调控序列，因而用作载体 的质粒

18、的插入基因部位之前需有启动子，之后需有终止子.两次使用的限制酶为同一种酶，这样形成的黏性末端碱基之间互 补，便于连接。(3)质3冲痢皴目击血&39昧谢一】講曲出弟宅峯一qVNQ邈野Y音一專4*-TVNaWSWWS蜚测莊鱼満冈质S!遷曇兽吞吟 交栄！唇丨烘血3 房祚nn密童D 1 Jrr肚MH2$朋朋攻苗価W斜讲2笛嚳 蛍蛍 A 圏llg 1礙冰垃1|塑!3色*滋乏合30-耐爲睜siiFmm a?s, i. ?- 礙濛W【3架痢轴目勢血&S關眛4t昜一】3 M Sissis辑決s匮一一莎崖一isn黑ffiMBfiffF皴9miasiBmRNAsg24J汨总(DNA哲mRNAN画)

19、DNAVH4港总(DNA曲DNAN画)F廉s寒弯资题Rlwwv/【高考资源网你身边的高考专家!高考资源网 媳-側冏萸雜各仪i畑孙#祝ZM5扳一FMT刊遲件.于叙如.论文伸为齐仝.项目 区另与联系、蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能 f 设计预 期的蛋白质结构 f 推测应 有的氨基酸序列 f 找到相 对应的脱氧核昔酸序列获取目的基因 f 构建基因 表达载体 f 将目的基因导 入受体细胞 f 目的基因的 检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需 的蛋白质定向改造生物的遗传特性， 以获得人类所需的生物类 型或生物产品结果可生产自然界没有的蛋白只能生产自然界已有的蛋 白质联系(1)(1) 蛋白质工程

20、是在基因工程基础上，延伸出来的第二 代基因工程(2)(2) 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.改造高考费源网松財isi茨礙宕酰换，刃个#市tz畅漫一剛丁眄 遲沬 转比 于翕 魚n走文伸娄卉*.議瞬贽獗風【高考资源网你身边的禹考克家！】粉即时突破即时突破3 3 (2010-(2010-南通调研)下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A.A.需要限制酶和 DNADNA 连接酶B.B.必须在细胞内进行C.C.抗生素抗性基因可作为标记基因D.D.启动子位于目的基因的首端高考演源网 她-財同更联各酰收，刃个疔市ZM5圾一FI打別 遲件、執 H 宁寂 如、论文仲金齐仝.解析

21、：基因表达载体是目的基因与载体的结合，在此过程中需用同 一种限制酶切割目的基因与载体，用 DNADNA 连接酶将相同的末端连接 起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括 启动子（位于基因首端使转录开始）、终止子、目的基因和标记基因。答案：B B离考熒源网 媳一財血更联客翫畑，wb*换:站曼-F!打別 识件、聯 H 于* 如、沱文伸为卉仝鳶禽贽獗网【离考资源网你身边的高考专家！】4.4. （2010-2010-南京调研）下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（ ）A.A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B.B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C.

22、C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的 inRNAinRNA 来实现的D.D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的www.ks【离考资源网你身边的离考专3SU】高考演源网 她-財同更联各酰收，刃个疔市ZM5圾一FI打別 遲件、執 H 宁寂 如、论文仲金齐仝.解析：蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白质的改造；蛋白质 工程可生产自然界中没有的蛋白质。答案：B BI I 11 I丨I丨lb命题案例导析、I网你身边的离考专家命题亦阶基因工程的综合考查【例 1 1】（2009-2009-江苏高考）苏云金杆菌（BtBt）能产生具有杀虫能力的毒素 蛋白。下图是转 BtBt 毒素蛋白基因植物的培育过

23、程示意图为 抗氨节青霉素基因），据图回答下列问题。卜2赵序族-鬥打日,识泛Str.于翕.龙钳、论文仲3 种限制性核酸内切酶识別序列与酶切分点Hi/idIII：AAGCTTTTCGAABamHI :GGATCCCCTAGGBst1 :GGATCCCCTAGGHindlRIfamH苏云金杆菌质 f%znH II Hind HIHBBamHIBamHIBstIHindRlistz畔n 目的基因BamH1 +HindIII H植物 DNA感染BDNA 连接两根瘤农杆菌共築合载体 （帶右目的耳因的Ti质粒）重组大肠杆菌矿鋼 z目的基因T-DNA平板匕根瘤农杆菌血组质粒 Ti 质粒转移議躅贽獗洌【高考资源

24、网你身边的离考专家!高考叢源网 媳-財伺祠託名血畑孙#市3畅嫌-F1打刊押件身 H 于叙如.论文肆为齐处.(1)(1)将图中的 DNADNA 用 H H 加刃 IIII、BamHBamHI I 完全酶切后，反应管中有种DNADNA 片段。图中表示 M/MinM/Min 与BamHBamHI I 酶切、DNADNA 连接酶连接的过程，此过程可获得_ 种重组质粒：如果换用 B B 刃 I I 与帕汝 H H I I 酶切，目的基因与质粒连接后可获得_种重组质粒。目的基因插入质粒后，不能影响质粒的_ 。图中的 TiTi 质粒调控合成的 virvir 蛋白，可以协助带有目的基因的 T T DNADNA

25、 导入植物细胞，并防止植物细胞中_ 对 T T DNADNA 的降解。离考熒源网 姑 F 洞萸怒各滋换，30个*齐(Z瞬曼一同打別识弘載 H 耶翕.如.论文斡於卉仝議辔资獗洌【高考资源网你身边的高考专家！】(5)(5)己知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_o(6)(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_基因频率的增长速率。高考技源网 媳財同勇雜各厮畑，30个冷市ZM5换-剛丁眄许悻.软母翕.：TH论文仲步齐余.思路点拨：本题考查基因工程的

26、相关知识.（1 1）由于上述两种酶形成 的末端不一样，所以被两种不同的限制酶切割之后所形成的片段有 AAAA、ABAB、BABA、BBBB 四种切法形成的四种片段。（A A 表示 H H 加刃 U,U, B B 表 示 I I ）（）（2 2）同时被两种 F F 艮制酶切割有两种不同的目的基因，即 ABAB 和 BA,BA,所以重组质粒有两种。1 1 如 1 1 与 I/nHI/nH I I 酶切割的末端一样， 同时用这两种限制酶切割只能形成一种目的基因，所以只能形成一 种重组质粒。（3 3）质粒要进行复制才能更多地表达出产物，所以重组 之后要能复制。高考熒源网 媳一財血蔓联各册畑，30个*换

27、:费换一FI打別*程無糞.耶翕.论文伸恍齐*議瞬资獗RJ【高考资源网你身边的高考专3R!】（4 4）酶具有专一性，对 T T DNADNA 的降解酶为 DNADNA 水解酶。 （5 5）生物的细 胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表 面的特异受体，所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小。（6 6）自然选 择是普遍存在的，纯种种植自然选择会使害虫抗性基因频率快速增 长.所以混合种植可降低害虫的抗性基因频率的增长速率。答案：4 4 （2 2）2 21 1复制（4 4）DNADNA 水解酶www.ks【高考资高考技源网 媳財同勇雜各厮畑，30个冷市ZM5换-剛丁眄许悻.软母翕.：TH论文仲步齐余.（5 5）表面无相应的特异性受体（6 6）抗性高考费源网 的 F 洞萸联各厮畑，“个疔换:惋曼一剛丁刊识比轿駅于翕.如、论文仲金齐仝.【例 2 2】(2009(200