2017-2018学年生物中图版选修3课件第一章基因工程和蛋白质工程章末整合1-1

章末整合作用应用限制酶催化磷酸二酯键的断裂切割载体和目的基因DAN连接酶催化两个DNA片段之间磷酸二酯键的形成用于重组载体的构建DAN聚合物催化单个脱氧核苷酸与DNA片段之间磷酸二酯键的形成用于DNA的复制解旋酶催化碱基对之间氢键的断裂用于DNA的解旋(复制和转录)与DAN有关的各种酶的比较RAN聚合物催化单个核糖核苷酸与RNA片段之间磷酸二酯键的形成用于DNA的转录逆转录酶催化单个脱氧核苷酸与DNA片段之间磷酸二酯键的形成用于DNA的逆转录DAN酶催化DNA水解成单个脱氧核苷酸用于DNA的水解Tpp酶催化单个脱氧核苷酸与DNA片段之间磷酸二酯键的形成用于DNA的扩增——PCR技术名称原理方法优点缺点基因工程育种基因重组目的基因的获得→重组载体的构建→重组载体的导入和筛选→目的基因的表达和鉴定①定向改变生物遗传性状②打破物种界限技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机基因工程育种与其他育种方法的比较杂交育种基因重组培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过连续自交直到不发生性状分离为止使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体①育种时间一般比较长②局限于同种或亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变①物理：紫外线、X或γ射线、微重力、激光等处理、再筛选②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状盲目性大，有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料单倍染色体染色体变异①先将花药离体培养，培养出单倍体植株；②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程技术复杂多倍体育种染色体变异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物简析(1)用一种限制性内切酶切割某DNA分子，当只有一个切点时，若长度不变，则该DNA分子为环状；否则为线形。具有两个或多个切点时，可形成长度不等的多种DNA片段。(2)用两种限制性内切酶切割某DNA分子，经单独切割和共同切割可形成多种不同长度的DNA片段，据此可分析切点的数量和位置。限制性内切酶的切点与切割结果的关系

现有一长度为1000个碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。下图中表示该DNA分子的酶切图谱正确的是 (

)。【典例1】解析根据题干信息可知：该DNA分子被EcoRⅠ酶切之后还是一个DNA分子且长度不变，说明该DNA是环状DNA，其中有一个EcoRⅠ酶的切点；单独用KpnⅠ酶切割该DNA形成两个DNA分子，说明该DNA中有两个KpnⅠ酶的切点，故答案为D。另外，该题也可用代入法验证来解：就是将A、B、C、D四项一一代入验证，看哪个选项符合题意。答案

D简析因为蛋白质的合成由基因控制，蛋白质工程最终还是回到基因工程上来，所以说蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。但是，基因工程中的目的基因一般为自然界中存在的基因，而蛋白质工程中的基因不是自然界中存在的。二者的比较如下：基因工程与蛋白工程基因工程蛋白质工程操作环境(场所)生物体外生物体外操作核心基因转移基因改造操作起点目的基因预期的蛋白质功能操作过程剪切→拼接→导入→表达预期蛋白质功能→应有的高级结构→应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列合成DNA→改造的蛋白质实质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需要的生物类型或生物产品(基因的异体表达)定向改造或生产人类所需的蛋白质结果生产自然界已存在的蛋白质人类需要的新基因，可以创造出自然界不存在的蛋白质

科学家将β­干扰素基因进行定点诱变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β­干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为 (

)。A.基因工程

B．蛋白质工程

C．基因突变

D．基因重组【典例2】解析基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，使其高效表达，从中提取所需的目的基因控制合成的蛋白质，或表现某种性状，蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质。而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改变，所得到的已不是天然的蛋白质。题目中的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β­干扰素也不是天然β­干扰素，而是经过改造的，是具备人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。答案

B(天津理综卷)某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段(如图1，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图2为某家庭遗传病的遗传系谱。下列叙述错误的是 (

)。【例1】A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变

的结果B.Ⅱ­1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自

母亲C.Ⅱ­2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段，

其基因型为XHXh答案

D

(浙江理综卷)ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 (

)。A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子【例2】解析本题考查基因工程的过程。每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒，才可能有ada表达腺苷酸脱氨酶。作为目的基因ada的载体，质粒DNA上至少要有一个限制酶切割位点才能供目的基因ada插入。根据浙科版教材，通常用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(质粒)，因此目的基因和质粒DNA重组后也至少会有一个仍能被原来的限制性核酸内切酶识别的位点。如果有多个限制酶切割位点，每个限制性核酸内切酶识别位点究竟插入几个ada，无法根据高中知识推理得出。答案

C考情分析本专题与工农业生产、医药卫生以及人类的身体健康联系密切，历年高考试题中都会涉及。命题形式既有选择题也有非选择题，但以非选择题为主要命题形式。从高考试题来看，限制酶的特点、目的基因的扩增、基因表达载体的构建、目的基因的表达与鉴定等知识是考查的重点，并且常常与细胞工程、胚胎工程等内容进行综合命题。在2011年的高考试题中，山东理综卷第35题考查了基因表达载体的构建和目的基因