一轮复习第三节基因工程简介

《一轮复习第三节基因工程简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一轮复习第三节基因工程简介（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三节基因工程简介教学目标： 1、了解基因工程的概念2、了解基因操作的工具和基本步骤教材分析：本节内容分两个小节基因工程的基本内容和基因工程的成果与发展 前景。第一节基因工程的基本内容首先讲述了基因工程的概念，基因工程操 作的基本工具和基因操作的基本步骤。关于概念，教材作了较全面地概括之后， 为便于学生理解，又做了通俗地说明，并通过数据，说明基因工程是非常精细 的工作。关于操作工具，主要讲述了限制性内切酶， DNA 连接酶、运载体三种 工具，关于操作步骤，这讲述了四个基本步骤。教学重点： 基因操作的工具和步骤教学难点： 1、限制性内切酶和运载体的作用2、提取目的基因的方法，目的基因导入受体的途

2、径教法学法： 目标教学法教学过程：引入：通过微生物内容的学习，微生物代谢异常旺盛，用微生物生 产人类所需要的物质，效率很高，能否做到？经过多年的努力，终 于做到了如何用微生物生产人类胰岛素，但这需要利用基因工程的 技术。一、基因工程：含义基因拼接技术或者 DNA 重组技术。在生物体外，通过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生 物的基因进行改造和重新组合，然后倒入受体细胞内进行无性繁殖， 使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。由于基因工程是在分子水平上施工，因此需要使用特殊的操作工具。二、基因操作工具1、 限制性内切酶基因剪刀定义：只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能

3、够在特定的切点上 切割DNA分子。DNA是由一系列脱氧核苷酸构成的，只有限制性内切酶的切割才能 产生有益的符合要求的片断。作用的化学键：磷酸二酯键2、DNA连接酶基因的针线基因剪刀一一限制酶，切开的粘性末端，可以通过氢键连接，但DNA 双链的骨架磷酸和五碳糖之间还需要 DNA连接酶的作用，才能成为完整的链。作用的化学键：磷酸二酯键3、运载体基因运输工具要将外源基因倒入受体细胞，还需要运载工具，常用的运载工具有 质粒、病毒、噬菌体等等。运载体应该具有以下几个特征： 能在宿主细胞中复制的稳定地保持 具有多个限制性内切酶切点，以便与外源基因连接 具有某些标记基因，便于筛选r细菌、噬菌体运载导入的对象

4、动植物病毒三、基因操作的基本步骤3、目的基因倒入受体细胞 常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、脓杆菌、酵母菌(动植物细 胞)原因：微生物繁殖速度快 导入的原理：细菌和病毒的侵染性 方法：氯化钙处理，增大细胞壁的通透性 0714、目的基因检测和表达检测原因：能够成功导入重组 DNA分子的几率小检测方法：抗抗生素的特性(二)考点例析1、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂，应用基因工程技术， 通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成 耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于 1953年在美国上市，请回答：(1) 促进果实成熟的重要激素是 ，(2) 在培育转基因番茄

5、的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“针线”是，基因的“运输工具”是 （3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是 和解析本题测试学生对自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的 影响等内容的关注情况，以及利用所学知识分析理解有关信息的综合能力，考 查涉及植物激素、基因、基因工程技术和有关的化学知识，属综合题目，要求 学生具有较强的生物、化学知识，并能将有关知识相互联系，灵活运用。（1）在植物果实的成熟中，起主要作用是物质是乙烯，（2）基因是DNA分子中某一特定的片段，要想将基因从 DNA分子上取下 来，常用的方法是用限制性内切酶，将取下的基因接到其他 （如细

6、菌）DNA分子 上是用DNA连接酶，基因的运输工具是运载体。（3）杂交育种能够有目的地将某些优良性状集中在一起，但这种育种方法需 要的周期长，一般56年才能培育出一个新品种；诱变育种是利用物理或化学 因素提高基因的变异频率，使生物产生可遗传的变异，但这种育种方法无法预 料后代出现的变异（基因突变是不定向的）类型，要想获得某种性状，必须处理大 量的供试材料和进行大量地人工选择，才能培育出符合要求的作物新品种；同 传统的杂交育种、诱变育种相比较，通过基因工程培育新品种能克服传统育种 方法的缺点，具有目的性强、育种周期短、能克服远缘杂交的障碍（打破物种 界限）等优点。答案（1）乙烯；加成；氧化；聚合

7、（2）限制性内切酶；DNA连接酶；运载体（3）目的性强；育种周期短；克服远缘杂交的障碍 三、基础能力测试1 .下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（）A. B. C.D.3. 在人类染色体DNA不表达的碱基对中，有一部分是串联重复的短序列， 它们在个体之间具有显著的差异性，这种短序列可用于（）A .生物基因工程药物B .侦查罪犯C .遗传病的产前诊断D .基因治疗5. 下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是（）A. a-质粒RNAB . b-限制性外切酶C. c-RNA聚合酶 D. d外源基因四、潜能挑战测试6. 右图是某细菌某一反应系统的基因表达过程III 示意图：Gi和G2为结构基因

8、，Oi和O2为操纵基因，Ri和R2为调节基因。Gi决定酶Ei, G2决定酶E2,酶Ei和E2的作用分别是把物质Si （蔗糖）和S2 （麦芽 I I I I）2糖）转变为产物Qi和Q2,产物Qi和Q2分别与调节基因R2和Ri产生的阻抑物相互作用，可以关闭操纵基因 Oi和02。将该细菌放 在下列哪一种培养基中可以生长？（）A .仅有含蔗糖的完全培养基（不含麦芽糖）B .仅有含麦芽糖的完全培养基（不含蔗糖）C.不含麦芽糖和蔗糖的完全培养基D .含蔗糖或麦芽糖的完全培养基7.我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆 菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻

9、关，我国科工作者已成功地将该毒蛋白基因导人棉花植株体内并实现了表达。由于 棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后就会死亡，所以该棉花新品种在近年推广后，已收到了很好的经济效益，请据以上所给材料回答下列问题：（1）害虫抗药性的增强是的结果（2）“转基因”抗虫棉新；品种的培育应用了 新技术在培育新基因抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“针线”是，基因的“运载工具”是_（5） “转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可以表示为 （6）该科技成果在环保上的重要作用是 8下面材料是基因组研究的新成果：I 表：物种拟南芥（植物）水 稻人线 虫果 蝇流感病 毒碱基数（亿对）1.34.332基

10、因数（万个）5.03.21.781.360.175蛋白质种数（万个）10II我国己率先完成“ 1%项目”一测定人类3号染色体短臂上的3000万个 碱基对序列。初步分析表明，该区域约有200个基因（包括结构基因和调节基因， 结构基因又包括编码RNA的基因和编码蛋白质的基因）。皿 人类基因组测序表明：约占碱基序列的1/4的区域是无基因的“荒漠 地带”各种人种间基因差异极小不同人种种内个体间基因差异很少，但比种间差异略大基因数目少得惊人，仅 3.2万个左右,比预计10万个少了很多。果蝇线虫等动物及人类含有拟南芥多数基因的相应成分，说明植物和动 物具有判断下列说法，其中不确切的一顶是 A .基因相对数

11、目少，意味着蛋白质简单或功能少B .基因数目越多，生物复杂性和进化程度越高C.比较而言，人类在自身基因使用上更节约D .比较而言，人类在自身基因资源利用上更高效作出合 五、标答与点拨1. A（真核、原核基因结构的共同之处）2. B（切点相同，且末端互补）3. D （ “不表达”的碱基序列，但有“个体之间具有显著的差异性”）4. C（内含子先被转录，后被剪切掉）5. A （a-质粒DNA、b-限制性内切酶、c DNA连接酶）6. D（当物质Si （蔗糖）存在时，分解Si的酶Ei合成，而当S2 （麦芽糖） 存在时，分解S2的酶E2合成）7. （1）自然选择 基因工程（或DNA重组技术）（3）限制性

12、内切酶；DNA转录翻译连接酶；运载体（4）连续的（5）抗虫基因RNA 毒蛋白（6）减少农药对环境的污染，保护生态系统的稳定性8. （1）原始共同祖先 A 0 （300X 3）宁（3X 107）X （1-1/4） -200X 100%=0.8%该理论是不确切的。人类基因数目比预料的少得多，表明平均每个基因至少编码3个蛋白质 生物功能的主要承担者是蛋白质。细 胞内的很多功能和现象（如一个基因编码多个蛋白）很难在基因组水平上得 到到映，而通在蛋白质组的研究可以揭示基因是如何被表例题解析1、 农业上大量使用化肥存在许多负面影响，生物固氮”已成为一项重要 研究课题，实验证明，生物固氮是某些微生物（如根瘤

13、菌、蓝藻等）将空 气中的N2固定为NH3的过程。（1）与人工合成NH3所需的高温、高压条件相比，生物固氮的顺利进行是因为根瘤菌、蓝藻体内含有特定的酶，这类物质的化学本质是蛋白质。（2） 人们正在着力研究转基因固氮植物（如固氮水稻、固氮小麦等），某 科学家将根瘤菌、细胞中的固氮基因，通过基因工程方法转移到水稻植株 细胞中，经检测，转基因水稻具备了固氮功能。据上述材料分析： 固氮基因已经整合到水稻细胞的DNA中。 写出水稻细胞中固氮基因得到表达的反应式。转录翻译DNA（固氮基因）RNA 严蛋白质2、干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取0.05卩g干扰素, 因而其价格昂贵，平民百姓用不起

14、。但美国有一家公司用遗传工程方法合 成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：（1） 从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的基因 ，并使之与一种叫做质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而用酵母菌来产生干扰素。（2） 酵母菌能用 出芽方式繁殖，速度很快，所以，能在较短的时间 内大量生产干扰素。利用这种方法不仅产量高，并且成本也较低。3、细菌通常是具有双链环状 DNA的单细胞生物。现有甲、乙两种细菌， 基因型分别是abd和ABD，通过基因工程使甲细菌后代产生出乙细菌 B基 因所控制的产物，具体过程如图所示，试据图回答。（1） 从细胞的结构看，细菌属于原核生物。（2）图中剪切DNA的剪刀”和

15、粘接DNA的 胶水”其实是两种不同的酶，它们都只能在 DNA的一定位置进行剪切和粘接，说明它们具有专一性的特点。（3）新细菌与甲、乙细菌的表现都不同，从变异来源看，这是人工条件下 的一种基因重组 。（4）假如B基因是来自人体细胞，则甲子代也可产生出相应的人体物质，这说明在翻译过程中，细菌和人类共套遗传密码。（5）在DNA分子中 拼接”上某个基因或 切割”掉某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具有相对独立性4、 人类基因组计划”的研究工作已经历时10年，投资近百亿美元。一开 始它是一项 国际参与，免费分享”的国际合作研究项目，现在由于其潜在 的巨大经济价值，使得它还未完成时，争抢就已经开始，而且愈演愈烈的 趋势。起步本已较晚的我国生物科技人员还面临着经费严重不足等