2017届高考一轮 选修3-1《基因工程》ppt课件

2017届高考一轮 选修3-1《基因工程》ppt课件内容摘要：

1、选修 3 现代生物科技专题 第 1 讲 基因工程 基 础 知 识 回 顾 考纲要求 考纲分析 (1)基因工程的诞生 ( ) (1)主要是基因工程的概念和工具 (2)基因工程的原理及技术( ) (2)主要是基因工程的操作过程及其原理 (3)基因工程的应用 ( ) (3)主要是植物基因工程和动物基因工程的应用 (4)蛋白质工程( ) (4)主要是蛋白质工程与基因工程之间的关系 一、基因工程的概念及基本工具 1 概念 基因工程，又叫基因拼接技术或 重组技术，通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种 提取出来，加以 然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的。 基因 修饰改造 遗传性状 2 2、基因工程的基本操作工具 (1) 限制性核酸内切酶 “ 分子手术刀 ”。 来源：主要是从 中分离纯化出来的。 特点：能够识别双链 子的某种 ， 并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。 结果：产生 或。 原核生物 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 (2) 连接酶 “ 分子缝合针 ”。 作用：将切下来的 拼接成新的 子。 种类 E i 连接酶：只能连接 T 4 连接酶：既能连接 ，又能连接 黏性末端 黏性末端 平末端 (3) 基因进入受体细胞的载体 “ 分子运输车 ”。 种类： 、 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 质粒特点能 有一个至多个 有特殊的 质粒 自我复制 限 4、及其与生物功能的关系。 (2) 操作： 或基因合成。 (3) 结果：改造了现有蛋白质或制造出。 (4) 目的：满足人类的生产和生活的需求。 基因修饰 新的蛋白质 2 操作过程 从预期的 蛋白质功能 出发 设计预期的 蛋白质结构 推测应有的 氨基酸序列 找到相对应的 脱氧核苷酸序列 ( 基因 ) 基因表达 产生需要的蛋白质。 判断正误 1 (2014 江苏卷 ) 切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列 ( ) 解析 限制酶识别的序列不一定都是 6 个核苷酸。 答案 2 (2014 江苏卷 ) 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 ( ) 解析 质粒采用抗生素抗性 5、基因作为标记基因。 答案 3 (2014 江苏卷 ) 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 ( ) 答案 4 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 ( ) 答案 5 用 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 ( ) 答案 6 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 合酶 ( ) 答案 7 外源 须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 ( ) 答案 8 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 ( ) 答案 9 蛋白质工程可以合成自然界中不存在的蛋白质 ( ) 答案 10 将 腺苷酸脱氨酶基因 ) 通过质粒 2 8b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶 6、。 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插 入一个 ad a ( ) 答案 11 限制性核酸内切酶、 接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶 ( ) 答案 12 E 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端 ( ) 答案 13 目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法( ) 答案 14 为培育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 ( ) 答案 15 检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原 抗体杂交技术 ( ) 答案 16 蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白 质 ( ) 答案 17 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构 ( ) 答案 18 由 8、受态细胞法。 考 点 互 动 探 究 考点一 基因工程的操作工具 1 限制性核酸内切酶 (1) 识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链 的碱基是反向对称重 复排列的。 如以中心线为轴，两侧碱基互补对称； 以侧碱基互补对称。 (2) 切割后产生末端的种类 黏性末端和平末端。 黏性末端：是限制酶在识别序列的中轴线两侧将 开时形成的 ( 错位切 ) ，如下图所示： 平末端：是限制酶在识别序列的中轴线切开时形成的( 平切 ) ，如下图所示： 2 限制酶与 接酶的关系 3 载体具备的条件 条件 目的 稳定并能复制 目的基因稳定存在且 9、数量可扩大 有一个至多个限制酶切割位点 可携带多个或多种外源基因 具有特殊的标记基因 便于重组 4. 基因工程的理论基础 (2015 福建卷 ) 一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。 研究人员构建了含 F 基因的表达载体 ( 如图 1 所示 ) ，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。 请回答下列问题。 (1) 在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中，使用胰 蛋白酶的目的是 _。 (2) 构建含 G 基因的表达载体时，需选择图 1 中的_ 限制酶进行酶切。 (3) 经酶切后的载体和 F 基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有 3 种：单个载体自连、 F 基因与载 10、体正向连接、 F 基因与载体反向连接 ( 如图 1 所示 )。 为鉴定这 3 种连接方式，选择 酶和 酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的 段进行电泳分析，结果如图 2 所示。 图中第 _ 泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。 (4) 将正向连接的表达载体导入神经干细胞 后，为了检测F 基因是否成功表达，可用相应的 _ 与提取的蛋白质杂交。 当培养的神经干细胞达到一定密度时，需进行_ 培养以得到更多数量的细胞，用于神经干细胞移植治疗实验。 解题指导 (1) 因的长度为 700 载体的长度( 周长 ) 为 60 00 (2) 选择 和 Ba m H 酶处理 3 种连接方式，载体自连有 1 个切点 11、，重组载体有 2 个切点。 解析 本题主要考查基因工程和细胞工程，意在考查考生的图文结合分析能力和理解能力。 (1) 在动物 ( 大鼠 ) 细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目 的是使组织分散成单个细胞。 (2) 据图可知， 因的两端都是 Xh o 限制酶的酶切位点，而其中间是 限制酶的酶切位点，因此为了酶切出 因，不能用 限制酶，只能用 Xh o 限制酶进行酶切。 (3) 据图可知，载体和 F 基因的长度分别是 6000700当载体自连时有 Xh o 限制酶和 限制酶酶切位点，当选择 限制酶和 限制酶进行双酶切时，只能得到一段长度为 60 00条带，对应第 泳道；当正向连接时限制酶的酶切位点依次为 Xh o Xh o ，它们之间的距离分别为 100 600 100当选择 限制酶和 限制酶进行双酶切时，会产生一段长度为 100 600 700条带，对应第 泳道；当反向连接时限制酶的酶切位点依次为 Xh o Xh o ，它们之间的距离分别为 100 100 600当选择 限制酶和 限制酶进行双酶切时，会产生一段长度为。