《高三生物总复习教案 第讲 基因工程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三生物总复习教案 第讲 基因工程（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2012高三生物总复习教案 第46讲 基因工程教学案【考纲要求】 遗传的基本规律 考纲要求具体内容(1)基因工程的诞生(2）基因工程的原理及技术（3）基因工程的应用 I I实验内容(1)基因工程的具体操作步骤、过程与方法(2）从动物组织、植物器官中粗提取DNA的基本操作步骤与DNA鉴定操作过程 实验与探 究能力【考点分析】考点试卷类型越型基因工程的操作工具2007全国理综选择题2007广东生物选择题2008全国理综选择题基因工程的操作步骤及应用选择题2007广东生物选择题2007海南生物非选择题2007山东理综非选择题2007江苏生物非选择题2007天津理综非选择题2008山东理综非选择题20
2、08海南生物非选择题2008江苏生物非选择题2008江苏生物选择题2009安徽生物选择题2009浙江生物选择题2009重庆生物选择题2009上海理综选择题2009天津生物非选择题2009重庆生物非选择题2009江苏生物非选择题2009上海生物非选择题【考点预测】从近几年的高考试题看，考点主要集中在考查基因工程的基本工具、操作程序、DNA分子的提取与鉴定上。基因工程的工具和步骤仍是本专题的重点内答，今年高考命题可能会从以下几个方面展开： 1基因工程的基本工具。 2基本操作程序的四个步骤。 3基因工程的应用等知识点。 本专题内容侧重考查学生现代科学技术方面的知识应用能力，主要要是以填空题的形式呈现
3、。【知识梳理】基因工程1、 概念2、 诞生历程3、 基本工具4、 操作程序应用【重点解析】考点一 基因工程的工具及其操作程序1基因工程的基本工具 2基因工程的基本操作程序 (1）目的基因的获取 从基因文库中获取目的基因 优点：有了基因文库，就可以随时从中提取所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。 人工合成目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 aPCR:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术.PCR扩增是获取目的基因的一种非常有用的方法，也是进行分子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。 b目的：通过指数式扩增获取大量的目的基因。 （2)基因表达载体的构建 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存
4、在,并可以遗传给下一代，并使目的基因能够表达和发挥作用。 基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。 a启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、结合的部位。 b终止子：一段有特殊结构的DNA短片段，位于基因的尾端。作用是使转录过程停止。 C标记基因：一般为抗生素抗性基因或荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因(目的基因是否导人成功). 基因表达载体的构建方法 (3）将目的基因导入受体细胞 目的：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。受体细胞种类不同，导入方法不同受体生物不同，所用的受体细胞种类也不相同 a植物：可以
5、是卵细胞（受精卵)、体细胞(可经组织培养成为完整植株). b动物：受精卵(因为体细胞的全能性受到严格限制)。 转化实质：目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。 （4）目的基因的检测与鉴定【例l】为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系.（1）获得耐盐基因后,构建重组DNA分子所用的限制性核酸内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a或“b”）（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法.(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。（4)为了确定耐盐转
6、基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测,又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性.解析：限制酶可水解DNA分子中特定位点的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，DNA连接酶可催化两个脱氧核苷酸分子之间磷酸二酯键的形成；运用农杆菌转化法、基因枪法或花粉管通道法将目的基因导入受体细胞之后，还需利用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株。答案:(1)a a(2)基因枪（花粉管通道）（3）植物组织培养脱分化(去分化) 再分化（4)耐盐基因(目的基因） 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中）考点二、基因工程的应用1基因工程的应用 (1)植物基因工程成果 抗虫转基因植物(抗虫棉是转入
7、Bt毒蛋白基因培育的). 抗病转基因植物(病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因)。 抗逆转基因植物(生物的抗性基因）。 转基因改良植物(营养价值、实用价值、观赏价值)。 (2)动物基因工程成果 提高动物生长速度(外源生长激素基因）. 改善畜产品的品质. 转基因动物生产药物(牛、山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素、a一抗胰蛋白酶)。 转基因动物作器官移植的供体(导入调节因子抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因,培育没有免疫排斥反应的转基因克隆器官)。 （3)基因工程药物 来源：主要来自转基因工程菌。 成果：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管
8、疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 （4)基因治疗 概念：是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的,是目前治疗遗传病最有效的手段。 成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中,治疗复合型免疫缺陷症。 方法 a体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养.然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养,最后重新输入患者体内。 b体内基因治疗:直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。如1994年美国科学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因转入患者肺组织中。【实战训练】（09安徽卷）1200
9、8年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家.将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧光.绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 答案：C解析：将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。（09浙江卷)2下列关于基因工程的叙
10、述，错误的是A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答案：D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；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，只有经过一定的物质激活以后，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.所以D错误。(09重庆卷)3。下表有关基因表达的选项中，不可能的是 基因表达的细胞表达产物A
11、细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白答案:D解析：抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶;大肠杆菌工程菌细胞存在动物胰岛素基因,动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核,所以无兔血红蛋白基因不能表达产生兔血红蛋白.此题为容易题,识记理解类。（09上海理综卷）4科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组，并且在大肠
12、杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置，它们彼此能结合的依据是A基因自由组合定律B半保留复制原则C基因分离定律D碱基互补配对原则答案：D解析：本题考查基因工程的相关知识，重组质粒依据的是粘性末端的碱基互补配对原则.（09天津卷）5(30分）水稻种子中70的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子,同时，排出的大量磷进入水体易引起水华.（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_分子或结构中（多选）.A.核糖B。ATPC。核糖体D。核膜(2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_。（3）植酸
13、酶可降解植酸,在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_ 利用率。（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。据图回答：植酸酶_（/）属于分泌蛋白。若植酸酶和的肽链组成不同,其差异体现在_。提纯的植酸酶需做活性条件测定。右图为测定结果.图中的自变量可为_（答一种);因变量可以通过测定_来表示。（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：图中基因组文库_（小于/等于/大于）cDNA文库。B过程需要的酶是_；A、C过程中_（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。目的基因和除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中_。和_为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是_。（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低,但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独
