《2018届高考生物二轮专题复习第一部分专题突破篇第九单元专题1基因工程与细胞工程课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考生物二轮专题复习第一部分专题突破篇第九单元专题1基因工程与细胞工程课件（65页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题一 基因工程与细胞工程,考纲要求 1.基因工程的诞生()。2.基因工程的原理及技术（含PCR）()。3.基因工程的应用()。4.蛋白质工程()。 5.植物的组织培养()。6.动物的细胞培养与体细胞克隆()。 7.细胞融合与单克隆抗体()。,DNA连接酶,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,药物,基因,自然界中没有,全能性,体细胞杂交,细胞增殖,动物细胞核,化学法,抗原,考点一 基因工程,1.(2016全国课标卷，40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用Bam
2、H酶切后，与用BamH酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：,(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若
3、要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有_的固体培养基。,(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于_。 答案 (1)能自我复制、具有标记基因 (2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒) 二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞,2.(2015课标卷，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质
4、(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：,(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。 (2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_。,(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。,解析 对蛋白质的氨基酸序列(或结构)进行改造，可达到改变蛋白质的功能的目的。(2
5、)以P基因序列为基础，获得P1基因，可以对P基因进行修饰改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法则的全部内容包括 ，即：DNA与RNA的复制、DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)。(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质结构和推测氨基酸序列，推测相应的核苷酸序列，并获取基因。经表达的蛋白质，要对其进行生物功能鉴定。,答案 (1)氨基酸序列(或结构)(其他答案合理也给分) (2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译) (3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能,3.(2014
6、全国课标，40)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：,(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因；而cDNA文库中含有生物的_基因。 (2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。 (3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_是否得到提高。,(4)假如用得到的二倍体转基因
7、耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。 答案 (1)全部 部分 (2)筛选 (3)乙 表达产物 耐旱性 (4)同源染色体的一条上,从近五年高考统计看，课标卷对基因工程考查明显多于其他工程技术，考查角度侧重于基因工程工具及特点，基因工程操作程序尤其是基因表达载体的构建与目的基因检测、鉴定。,提分必记的关键点 1.基因工程常考的3种基本工具,(1)限制性内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。 (2)DNA连接酶：EcoliDNA连接酶只能连接黏性末端；T4DNA连接酶能连接黏性末端
8、和平末端。 (3)运载体：能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因以便对含目的基因的受体细胞筛选。,2.基因工程的4大操作程序,(1)目的基因的获取(三种方法)： 从基因文库中获取。 利用_技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。 用化学方法人工合成。 (2)基因表达载体的构建(此为“核心步骤”)： 基因表达载体的组成：目的基因启动子终止子_复制原点。,PCR,标记基因,基因表达载体的构建过程,(3)将目的基因导入受体细胞的“3大方法”： 导入植物细胞农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)。 导入动物细胞显微注射法(导入受精卵)。 导入微生物细胞
9、使用Ca2处理细胞。,同一种限制酶切割,DNA连接酶,(4)理清目的基因的检测与鉴定： 导入检测：_杂交技术(使用DNA探针)。 个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。,DNA分子,分子杂交,抗原抗体,(1)基因表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得(2015重庆卷，6A)( ) (2)基因表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点(2015重庆卷，6B)( ) (3)借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来(2015重庆卷，6C)( ) (4)启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用(2015重庆卷，6D)( ) (5)转
10、基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测(2014天津卷，4C)( ),(6)重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接(2013安徽，6C)( ) (7)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达(2011四川，5D)( ) (8)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点(2011浙江，6B)( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8),提示 (1)人肝细胞不能合成胰岛素，则人肝细胞中不含有胰岛素的mRNA，不能通过反转录获得人胰岛素基因；(2)表达载体的复制启动于复制起点，胰岛素基因的表达启动
11、于启动子；(4)启动子在转录过程中起作用，终止密码子在翻译过程中起作用；(5)抗虫效果需个体生物学水平的鉴定；(6)核酸分子之间能进行分子杂交的原理是“碱基互补配对原则”；(7)欲检测目的基因的完全表达，还必须进行抗原抗体杂交实验。,1.(2016江苏卷，33)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：,基因工程的工具及操作程序,(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过_酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于_态的大肠杆菌。 (2)为了筛选
12、出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加_，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_。,(3)若BamH酶切的DNA末端与Bcl酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为_，对于该部位，这两种酶_(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。 (4)若用Sau3A切图1质粒最多可能获得_种大小不同的DNA片段。,与两种酶的酶切位点均不同。(4)根据BamH、Bcl和Sau3A的酶切位点，Sau3A在质粒上有三个酶切位点，完全酶切可得到记为A、B、C三种片段，若部分位点被切开，可得到AB、AC、BC、ABC四种片段，所以用Sau3A切图1质粒最多可能获得7种
13、大小不同的DNA片段。,2.为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将从陆地棉基因库中获取的酶D基因与位于拟南芥叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得转基因油菜品种。酶D基因、转运肽基因所含三种限制酶(Cla、Sac、Xba)的切点如图所示。请回答下列问题。,(1)用限制酶_和_酶处理两个基因后，可得到A、D端相连的目的基因。,(2)将上述目的基因插入如图所示质粒的_中，构建_，然后将其导入农杆菌中。 (3)利用_法将目的基因导入油菜叶片中，并通过筛选获得转基因油菜细胞，通过_技术可培育成转基因油菜植株。 (4)用_法可检测转基因油菜的染色体DNA上是否插入了目的基因，用_法可检测转基因油
14、菜植株中的目的基因是否翻译成蛋白质。,解析 (1)用限制酶Cla I和DNA连接酶处理两个基因后，就能得到A、D端相连的目的基因。(2)将上述目的基因插入题图所示质粒的TDNA中，构建基因表达载体，并导入农杆菌中。(3)采用农杆菌转化法将目的基因导入油菜体细胞中。获得转基因油菜细胞后，可通过植物组织培养技术将其培育成转基因油菜植株。(4)用DNA分子杂交法可检测转基因油菜的染色体DNA上是否插入了目的基因，用抗原抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的目的基因是否成功表达出相关的蛋白质。 答案 (1)ClaI DNA连接 (2)TDNA 基因表达载体 (3)农杆菌转化 植物组织培养 (4)DNA分子杂交 抗原抗体杂交,1.使用限制酶的注意点 (1)一般用同种限制酶切割载体和目的基因。 (2)不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。 2.DNA连接酶DNA聚合酶 DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 3.限制酶DNA酶解旋酶 限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开；DNA酶是将DNA水解为组成单位；解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。,4.启动子、终止子 (1)启动子(DNA片段)起始密码子(RNA)。 (2)终止子(DNA片段)终止密码子(RNA)。 5.根据受体种
