高一生物下学期 6.2基因工程及其应用课件 新人教版

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1、第2节 基因工程及其应用2008年11月1日闭闭幕的东东京国际际花卉博览览会上 ，全球首批真正的蓝蓝玫瑰首次在公众面前亮相 。这这种蓝蓝玫瑰是转转基因玫瑰，被植入三色紫罗罗 兰兰所含一种能刺激蓝蓝色素产产生的基因，花瓣因 而自然呈现蓝现蓝 色。培育蓝蓝色玫瑰的原理是什么 ？(1)理解基因工程操作工具的作用。 (2)掌握基因工程的基本操作步骤骤。 (3)举举例说说明基因工程在农业农业 、医药药等领领 域的应应用 1基因工程的概念 别名：基因拼接技术或_。 操作对象：_。 操作水平：_水平。 优点：可_改变生物的遗传性状。DNA重组技术 基因 分子 定向2基因工程的基本工具 (1)基因的“剪刀”：

2、_(简 称限制酶)，具有特异性，即一种限制酶只能 识别一种_， 并在_上切割DNA分子。如 EcoR限制酶，只能识别GAATTC的序列， 切割位点是G和A之间。 (2)基因的“针线”：_，作用： 连接_和_之间的缺口。限制性核酸内切酶特定的核苷酸序列 特定的位点DNA连连接酶 脱氧核糖磷酸(3)基因的运载体 作用：将外源基因送入_。 种类：质粒、_等。 质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中， 是细胞染色体外能够_的_ _。受体细胞 噬菌体、动植物病毒自主复制环 状DNA分子思维拓展 基因的运载体与物质跨膜运输所 需的载体本质不同，前者是质粒，噬菌体，动 、植物病毒，后者是蛋白质。 1限制酶

3、(1)作用特点：专一性和特异性。 (2)作用结果：产生黏性末端。 (3)作用部位：脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。2DNA连接酶与DNA聚合酶的比较比较较 项项目DNA连连接酶DNA聚合酶不 同 点作用 对对象连连接DNA片 段连连接游离的 脱氧核苷酸 作用 条件不需要模板需要模板相同点作用部位连连接不同脱氧核苷酸之 间间的磷酸和脱氧核糖3.运载体必须具备的条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制 并传递给子细胞。 (2)有多个限制酶切点这是运载体能够接 入多种目的基因所必备的条件。 (3)有标记基因这是检测目的基因是否导 入受体细胞中的重要判断依据。易

4、混提醒 (1)基因工程三种工具中，限制酶和DNA连接 酶是两种酶工具，前者是切割磷酸二酯键的 ，后者是连接磷酸二酯键的。 (2)限制酶和DNA连接酶都是一类酶，而不是 一种。 1下列关于限制酶的说法正确的是( ) A限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中 很少 B一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析： 限制酶的存在非常广泛，主要存在 于微生物中；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；限制酶切割后一般形成黏性末端，但 部分限制酶切割后会形成平末端；限制酶的 作用部位是

5、特定核苷酸序列中两个核苷酸间 的磷酸二酯键。 答案： B1基因工程的步骤 (1)_； (2)目的的基因与_结合； (3)将目的基因导入受体细胞； (4)_ 。提取目的基因 运载体目的基因的表达和检测2基因工程的应用 (1)抗虫基因作物的使用，不仅减少了_ _，大大降低了生产成本，而且还减少 了_。 (2)基因工程生产药品的优点是高产量、_ _。农药 的用量 农药对环境的污染 高 质量、低成本(3)目前关于转基因生物和转基因产品的安 全性，有两种观点：一种观点是转基因生 物和转基因食品不安全，要严格控制；另 一种观点_ _。22转基因生物和转基因食品是 安全的，应大范围推广归纳总结 (1)切割运

6、载体和目的基因时需用同一种限制酶， 才能获得相同的黏性末端。 (2)四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细 胞不涉及到碱基互补配对。 (3)受体细胞常用微生物的原因：繁殖快、代谢快 、目的产物多。 (4)培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵 。2(2011杭州模拟拟)基因工程中，需使用特定 的限制酶切割目的基因和质质粒，便于重组组和 筛选筛选 。已知限制酶的识别识别 序列和切点是 GGATCC，限制酶的识别识别 序列和切点 是GATC。根据图图示判断下列操作正确 的是( )A质质粒用限制酶切割，目的基因用限制 酶切割 B质质粒用限制酶切割，目的基因用限制 酶切割 C目的基因和质质粒均用限制

7、酶切割 D目的基因和质质粒均用限制酶切割 答案： A(2010全国卷)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上解析： 答案： B选选 项项正误误判断理由A属于动物细胞工程的内容 B属于基因工程的操作过程 C属于诱变育种，筛选高产菌株D自然状态下，一般不能自行形成 重组DNA分子1下列关于基因工程的叙述，错误的是( ) A

8、目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生 物 B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用 的工具酶 C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素 原无生物活性 D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的 细胞和促进目的基因的表达解析： 基因工程中目的基因和受体细胞均可 来自动植物或微生物；常用的工具酶是限制性 核酸内切酶和DNA连接酶；由于大肠杆菌内无 内质网和高尔基体，所以人胰岛素原基因在大 肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，需经体 外进一步加工，才有生物活性。载体上的抗性 基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不 能促进目的基因的表达。 答案： D下列叙述错误错误 的是( ) Ah基因特定序列

9、中Bcl酶切位点的消失是 碱基序列改变变的结结果 B1的基因诊诊断中只出现现142 bp片段，其 致病基因来自母亲亲 C2的基因诊诊断中出现现142 bp、99 bp和 43 bp三个片段，其基因型为为XHXh D3的丈夫表现现型正常，其儿子的基因诊诊 断中出现现142 bp片段的概率为为1/2解析： 选选 项项正误误 判断理由A限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列 ，碱基序列的改变使核苷酸序列改变 ，从而导致Bcl 酶切位点的消失B致病基因h位于X染色体上，据图2可 知，由无病的父母生出患病孩子，故 该病为伴X隐性遗传，1的基因型 为XhY ，无H基因，故基因诊断中只 出现142 bp片段，其致

10、病基因来自其 母亲答案： DC2的基因诊断中出现142 bp片段 ，则说明其含有h基因，出现99 bp 和43 bp两个片段，说明其含有H基 因，故其基因型为XHXh D3的基因型为1/2XHXh、 1/2XHXH其丈夫的基因型是XHY，则 他们的儿子的基因型为XhY的概率 是1/4，即出现142 bp 片段的概率是 1/42(2011义兴高二检测)下列基因工程操作步 骤中，未发生碱基互补配对的是( ) A以mRNA为模板人工合成目的基因 B目的基因与质粒结合 C重组质粒导入受体细胞 D目的基因的表达解析： 人工合成目的基因、目的基因与运 载体结合时一定进行碱基互补配对，目的基 因的表达需要经

11、过转录和翻译，也进行碱基 互补配对。 答案： C探究质粒上含抗青霉素基因、抗四环素基因的情 况 (1)方法：将重组后的质粒导入受体细胞，分别放 在含青霉素、四环素的培养基上培养，观察成活 情况。 (2)现象结论：都成活两种标记基因都有； 只有一个培养基上成活只有其中一种，抗 青霉素基因或抗四环素基因；都不成活都 不存在。探究大肠杆菌的质粒所含的抗菌素基因的类 别。请根据提供的实验材料和用具，回答相 关问题。 (1)材料用具：青霉素、四环素的10万单位溶 液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养 皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏 水、恒温箱。(2)方法步骤第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并

12、标 记1、2、3号，在酒精灯旁，用三支注射器， 分别注入1 mL蒸溜水、青霉素、四环素液， 并使之分布在整个培养基表面。第二步： _ _。第三步： _ _。(3)预期结果及分析 设置1号培养皿的目的是_；出现 的现象是_。 若仅2号中生存，则_。 若2号中不存活，3号中存活，则 _。解析： 作为运载体的质粒须有标记基因， 这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗 菌素抗性基因的细菌，其质粒才可能用作运 载体。具有抗菌素抗性基因的细菌能在具有 抗生素的培养基上生长，微生物在培养的过 程中，一定要无菌操作。答案： (2)第二步：将接种环在酒精灯火焰 上灼烧以灭菌，并在酒精灯火焰旁取种，然 后对三个培

13、养皿接种 第三步：将接种后的三个培养皿放入37 恒 温箱中培养24 h(3)对照 细菌能正常生长 培养的细菌含有抗青霉素基因，而无抗四 环素基因，因而对青霉素有抗性，而对四环 素无抗性 培养的细菌含有抗四环素基因，而无抗青 霉素基因，因而对四环素有抗性，面对青霉 素无抗性1DNA重组技术必需的工具酶包括( ) 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 运载体 A B C D解析： 目的基因的获取和切割运载体需要 使用限制酶，目的基因和运载体结合要使用 DNA连接酶。DNA聚合酶用于DNA复制；运 载体是运载工具，不是工具酶。 答案： B2(2011浙江理综综)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通 过质过质

14、 粒pET28b导导入大肠肠杆菌并成功表达腺苷酸 脱氨酶。下列叙述错误错误 的是( ) A每个大肠肠杆菌细细胞至少含一个重组质组质 粒 B每个重组质组质 粒至少含一个限制性核酸内切酶 识别识别 位点 C每个限制性核酸内切酶识别识别 位点至少插入一 个ada D每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶 分子答案： C3下列关于基因工程的说法正确的是( ) A用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型 巨大、品质优良的动物 C任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分 ，因此，假单孢杆菌是“超级细菌” D基因工程在农业生产上的应用主要是培育高 产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物解析： 用基因工程方法培育的抗虫植物(如抗虫 棉)不能抗病毒，二者不是一回事；科学家培育转 基因动物的