《高考生物一轮复习 6.41 基因工程及其应用课件 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物一轮复习 6.41 基因工程及其应用课件 新人教版必修2（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四十一课时基因工程及其应用,考点一基因工程及其应用 【基础知识整合】 1.含义 (1)操作对象：基因。 (2)过程：提取某种基因 导入另一种生物的细胞。 (3)目的：按照人们的意愿，定向改造生物的 。 2原理： 。,修饰,遗传性,状,基因重组,3特点 (1)可以在不同种生物间进行，即可以将一种生物控制优良性状的基因移植到另一种生物。 (2)可以按照人们的意愿直接 地改造生物，培育出新品种。,定向,4基本工具 (1)基因的“剪刀”：指 ，具有 ，即一种限制酶只能识别一种 ，并在特定的位点上切割 。 (2)基因的“针线”：指 ，它能在脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键，而互补的碱基之间是通过 连
2、接的。 (3)基因的运载体：常用的运载体有质粒、 、 等。质粒主要存在于许多 和 等生物中，其作用是将外源基因送入受体细胞。,限制性核酸内切酶,专一性,DNA分子,特定的核苷,酸序列,DNA连接酶,氢键,噬菌体,动植物病毒,细菌,酵母菌,5基本步骤 提取目的基因 将目的基因导入受体细胞 。 6应用 (1)作物育种：利用 的方法，获得高产、稳产和具有 的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。 (2)药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如 、干扰素、 等。 (3)环境保护：如利用转基因细菌 有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属， 泄漏
3、的石油，处理工业废水等。,目的基因与运载体结合,目的基因的检测与鉴定,基因工程,优良品质,胰岛素,乙肝疫苗,降解,分解,5基本步骤 提取目的基因 将目的基因导入受体细胞 。 6应用 (1)作物育种：利用 的方法，获得高产、稳产和具有 的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。 (2)药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如 、干扰素、 等。 (3)环境保护：如利用转基因细菌 有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属， 泄漏的石油，处理工业废水等。,目的基因与运载体结合,目的基因的检测与鉴定,基因工程,优良品质,胰岛素,乙肝疫苗,降解,分解
4、,一、基因工程的操作工具 1基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶) (1)分布：主要在微生物体内。 (2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 (3)实例：EcoR限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。 (4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。,(5)作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。,2基因的“针线”DNA连接酶 (1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。 (2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。 (3)催化结果：形成重组DNA。 3常用的运载体质粒 (1)
5、本质：小型环状DNA分子。 (2)作用 作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去； 用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。,(3)条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； 有多个限制酶切点； 有标记基因。,二、基因工程操作的基本步骤,【例1】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分子导入原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,【典例精析】,A,【解析】本题考查基因工程的操作过程。要想得到抗除草剂的转基因烟草，就应把具有相关抗性的基因导入到烟草细
6、胞中。首先要用相同的限制酶切割目的基因和运载体，其次用DNA连接酶对这两者进行连接，形成重组载体，再把重组载体导入到烟草细胞中，最后把导入目的基因的细胞放在具有除草剂的培养基中进行选择性培养，能成功表达抗性基因的细胞被选择下来，就可培育成抗除草剂的转基因烟草了。,【例2】下列叙述符合基因工程概念的是( ) AB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,B,【解析】本题
7、考查基因工程的知识。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，进而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。B细胞与肿瘤细胞融合，属于细胞工程；用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，进而筛选出青霉素高产菌株，属于人工诱变；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，并没有进行人为的加工，不属于基因工程。,课时练习四十三 一、选择题(每小题只有一个正确选项) 1基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。根据图示判
8、断下列操作正确的是( ),D,A目的基因和质粒均用限制酶切割 B目的基因和质粒均用限制酶切割 C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割 D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割,2以下说法正确的是( ) A目的基因是指重组DNA质粒 B一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C重组DNA所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D只要受体细胞中含有目的基因，目的基因一定能够表达,B,3下列四个DNA分子，其黏性末端能互补配对的一组是 ( ) A B C D,D,4DNA连接酶的主要功能是 ( ) ADNA复制时母链与子链之间形成的氢键 B黏性末端碱基之间形成的氢键 C将两条DNA末端之间的缝隙连接
9、起来，重新形成磷酸二酯键 D将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来,C,5下列关于运载体的叙述中，错误的是( ) A与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子 B对某种限制酶而言，最好只有一个切点，但还要有其他多种限制酶的切点 C目前最常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒 D具有某些标记基因，便于对其进行切割,D,【解析】运载体具有某些标记基因，便于对其进行检测和筛选。,6我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于( ) A普通棉的突变基因 B棉铃虫变异形成的致死基因 C寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因,D,7下列关于基因工程的叙述，正确的是 ( )
10、 A基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B质粒是基因工程常用的运载体 C通常用一种限制性酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理运载体 D为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体,B,【解析】目的基因是指人们所需要的具有某种特定功能的基因，A错误；通常用同一种限制酶处理含目的基因的DNA和运载体，以产生相同的黏性末端，C错误；导入抗除草剂基因时可以以体细胞为受体，D错误。,8某科学工作者把控制合成兔血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，成功合成了兔的血红蛋白，这个事实说明( ) A蛋白质合成是在核糖体上进行的 B各种生物共用一套遗传密码 C兔子和大肠杆菌
11、的基因发生了重组 D兔子的基因发生了突变,【解析】控制合成兔血红蛋白的信使RNA在大肠杆菌的提取液中能够表达，说明大肠杆菌识别信息和控制表达的方式与兔是一样的。进一步说明各种生物是共用一套遗传密码的。,B,9. 我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( ) A转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的 B重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致抗虫毒蛋白的毒性丧失 C抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染 D基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少,【解析】转基因棉花是否
12、有抗虫特性可通过检测棉花对害虫的抗性来确定。,A,10人们对种植转基因农作物的利弊有争论。正方认为种植转基因农作物对人类是有利的；反方认为种植转基因农作物是有潜在风险的。下列观点中支持正方的是( ) A转基因农作物会产生毒性蛋白或过敏蛋白 B转基因农作物的扩散会威胁生物的多样性 C推广种植抗虫棉可减少农药的使用 D转基因生物可打破自然物种的原有界限，破坏生态系统的稳定性,C,11下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( ) A B C D,C,AaBB、Aabb、AABb、aaBb,抗寒晚熟,(3)小偃麦有蓝粒
13、品种，如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，其体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的数目变异，如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1代自交，请分别分析F2代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因： F1代通过 能产生 ； 产生正常的F2代； 产生不正常的F2代。,减数分裂,正常与不正常的两,种配子,正常配子相互结合,不正常配子相互结合、正常配子与不正常配子,结合,(4) 除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交。 普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为 ； 黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1，
14、则黑麦属于 倍体植物； 普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为 ，由此F1代可进一步育成小黑麦。,42,二,4,13(2011重庆)拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。,(1)与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“ AGCGCGACCAGACUCUAA”，则Tn比t多编码_个氨基酸(起始密码子位置相同，UCA、UAA为终止密码子)。 (2)图中应为 。若不能在含抗生素Kan的
15、培养基上生长，则原因是 ；若的种皮颜色为 ，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。,2,重组质粒(重组DNA分子),重组质粒未导入,深褐色,(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则中进行减数分裂的细胞在联会时的基因为 ；同时，的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现为 ；取的茎尖培养成16棵植株，其性状通常 (填不变或改变)。 (4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥_(填是或者不是)同一个物种。,TnTntt,黄色正常、黄色卷曲,不变,是,【解析】通过对基因工程和遗传知识相结合来考查学生对该部分知识的掌握，属中档题，较难。油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，而末端序列为 “AGCGCGACCAGACUCUAA”，在拟南芥中的UGA本是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中变为AGA可编码一个氨基酸，而CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸。 假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，注意拟南芥是指实验中的突变体tt，所以转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色
