2020版高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第10單元 生物技術(shù)與工程 36 基因工程課件 新人教版.ppt

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1、第36講基因工程,1.簡(jiǎn)述基因工程的誕生。 2.簡(jiǎn)述基因工程的原理及技術(shù)。 3.舉例說(shuō)出基因工程的應(yīng)用。 4.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程。 5.活動(dòng):DNA的粗提取和鑒定。 6.活動(dòng):利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增 DNA片段并完成電泳鑒定,或運(yùn)用軟件進(jìn)行虛擬PCR實(shí)驗(yàn)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,基因工程的工具 1.基因工程的概念理解 (1)供體:提供目的基因。 (2)操作環(huán)境:無(wú)菌。 (3)操作水平:DNA分子水平。 (4)原理:基因重組。 (5)受體:表達(dá)目的基因。 (6)本質(zhì):性狀在受體生物體內(nèi)表達(dá)。 (7)優(yōu)點(diǎn):克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,定向改造生物的遺傳性狀。,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能

2、力突破,2.限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱:限制酶) (1)來(lái)源:主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。 (2)作用:識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并使每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。 (3)結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端或平末端。,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.DNA連接酶 (1)功能:縫合被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。 (2)類型,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.載體 (2)其他載體:噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。 (3)載體的作用:攜帶外源DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞。,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,教材拾遺1.(選修3第6頁(yè)“尋根問(wèn)底”改編)DNA連

3、接酶和DNA聚合酶的作用相同嗎?試簡(jiǎn)要說(shuō)明。 答案不相同。DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段,而DNA聚合酶是將單個(gè)的脫氧核苷酸連接到DNA或RNA片段上。 2.(選修3第6頁(yè)“旁欄思考題”)想一想,具備什么條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車”? 答案能自我復(fù)制、有一個(gè)或多個(gè)切割位點(diǎn)、有標(biāo)記基因及對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害等。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過(guò)理解DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用,建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。 2.科學(xué)思維運(yùn)用模型與建模、批判性思維、創(chuàng)造性思維的方法,理解DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。 3.社會(huì)責(zé)任認(rèn)識(shí)到基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)

4、創(chuàng)新。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,1.(生命觀念)下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述,不正確的是() A.限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNA B.DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個(gè)DNA片段連接 C.DNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA或RNA D.逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補(bǔ)的DNA,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(生命觀念、科學(xué)思維)(2018河北黃燁中學(xué)月考)質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體,下列有關(guān)質(zhì)粒的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是() A.質(zhì)粒不僅存在于細(xì)菌中,某些病毒也具有 B.質(zhì)粒作為運(yùn)載體時(shí),應(yīng)具有標(biāo)記基因和多個(gè)限制酶切點(diǎn) C.質(zhì)粒為小型環(huán)狀DNA分子,存在于擬核(區(qū))外

5、的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中 D.質(zhì)粒能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存,并在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1工具酶的應(yīng)用分析 1.下圖是表達(dá)新基因用的質(zhì)粒的示意圖,若要將目的基因插入到質(zhì)粒上的A處,則切割基因時(shí)可用的是() A.HindB.EcoR C.EcoBD.Pst,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.用限制酶EcoR單獨(dú)切割某普通質(zhì)粒,可產(chǎn)生14 kb(1 kb即1 000個(gè)堿基對(duì))的長(zhǎng)鏈,而同時(shí)用限制酶EcoR、Mbo聯(lián)合切割該質(zhì)粒,可得到三種長(zhǎng)度的DNA片段,見下圖(其中*表示EcoR限制酶切割后的一個(gè)黏性末端)。 若用Mbo限制酶單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒,則產(chǎn)生的D

6、NA片段的長(zhǎng)度為() A.2.5 kb和5.5 kbB.2.5 kb和6 kb C.5.5 kb和8 kbD.6 kb和8 kb,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,確定切割某種目的基因的限制酶的種類 根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點(diǎn)確定限制酶的種類。 (1)應(yīng)選擇切割位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇Pst。 (2)不能選擇切割位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶,如圖甲不能選擇Sma。 (3)為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,如圖甲也可選擇用Pst和EcoR兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn))。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破

7、,考向2載體的應(yīng)用分析 3.質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示,通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況不同,如圖表示外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c),請(qǐng)根據(jù)表中提供細(xì)菌的生長(zhǎng)情況,推測(cè)三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn),正確的一組是(),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,A.是c;是b;是a B.是a和b;是a;是b C.是a和b;是b;是a D.是c;是a;是b,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.(2016全國(guó)高考)某一質(zhì)粒載體如圖所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相

8、應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH 酶切后,與用BamH酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng),用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌。結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化,有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種,分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌?；卮鹣铝袉?wèn)題:,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具,應(yīng)具備的基本條件有 (答出兩點(diǎn)即可),而作為基因表達(dá)載體,除滿足上述基本條件外,還需具有啟動(dòng)子和終止子。 (2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選,在上述四種大腸桿菌細(xì)胞

9、中,未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的,其原因是 ;并且 和的細(xì)胞也是不能區(qū)分的,其原因是。在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌單菌落,還需使用含有的固體培養(yǎng)基。 (3)基因工程中,某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體,其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自于。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因 (2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng) 含有質(zhì)粒載體 含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或含有重組質(zhì)粒) 二者均含有氨芐青霉素抗性基因,在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)四環(huán)素 (3)受體細(xì)胞,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 本題考查基因工

10、程的相關(guān)知識(shí)。解題的切入點(diǎn)是基因工程中所用載體的特點(diǎn)及目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后的篩選。(1)基因工程中的載體應(yīng)具備如下條件:必須有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn);具有自我復(fù)制能力;具有標(biāo)記基因;對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害。(2)未轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞不能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng),故不能區(qū)分;而含有質(zhì)粒載體和重組質(zhì)粒的細(xì)胞在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上都能生長(zhǎng),也不能區(qū)分。因目的基因插入位點(diǎn)在抗四環(huán)素基因上,抗四環(huán)素基因被破壞,喪失了原有的功能,故含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌不抗四環(huán)素。將獲得的單個(gè)菌落各挑取少許分別接種到含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上,不能生長(zhǎng)的即為所篩選的菌落,即含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。(3)噬菌體是營(yíng)

11、寄生生活的,利用受體細(xì)胞內(nèi)的原料進(jìn)行自身DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,載體上標(biāo)記基因的作用 載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要轉(zhuǎn)入的受體細(xì)胞沒(méi)有抵抗相關(guān)抗生素的能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因的載體進(jìn)入受體細(xì)胞后,抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),使受體細(xì)胞能夠抵抗相應(yīng)抗生素,所以在受體細(xì)胞的培養(yǎng)基中加入該種抗生素就可以只保留轉(zhuǎn)入載體的受體細(xì)胞,原理如下圖所示:,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,基因工程的基本操作程序 1.目的基因的獲取 (1)目的基因:主要指的基因,也可以是一些具調(diào)控作用的因子。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因工程的核心

12、(1)目的:使目的基因 ,同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。 (2)基因表達(dá)載體的組成,在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,RNA聚合酶,轉(zhuǎn)錄,目的基因,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)構(gòu)建過(guò)程,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,顯微注射法,轉(zhuǎn)化法,受精卵,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.目的基因的檢測(cè)與鑒定,DNA分子雜交,分子雜交,抗原 抗體雜交,抗性實(shí)驗(yàn),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.生命觀念通過(guò)對(duì)基因工程原理及基本操作程序的分析,建立起結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀念。 2.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概括、模型與建模、創(chuàng)造性思維的方法

13、,分析基因工程操作程序四個(gè)環(huán)節(jié)的原理。 3.科學(xué)探究運(yùn)用基因工程的基本操作程序和方法設(shè)計(jì)某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過(guò)程。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究)(2018全國(guó)高考)回答下列問(wèn)題。 (1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)粒可以作為載體外,還證明了 (答出兩點(diǎn)即可)。 (2)體外重組的質(zhì)?？赏ㄟ^(guò)Ca2+參與的方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后,才能通過(guò)侵染的方法將重組的噬菌體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,

14、可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí),表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的大腸桿菌作為受體細(xì)胞。在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加的抑制劑。,答案 (1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) (2)轉(zhuǎn)化外殼蛋白(或答噬菌體蛋白) 細(xì)菌 (3)蛋白酶缺陷型蛋白酶,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 本題主要考查基因工程的操作步驟及應(yīng)用。(1)該實(shí)例可以說(shuō)明很多問(wèn)題,比如體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞,真核細(xì)胞的基因也可以在原核細(xì)胞中表達(dá),真核生物和原核生物共用同一套密碼子,質(zhì)粒

15、的化學(xué)本質(zhì)是DNA等。(2)目的基因?qū)爰?xì)菌可以用Ca2+處理細(xì)菌,從而將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。噬菌體由DNA和蛋白質(zhì)外殼組成,噬菌體屬于細(xì)菌病毒,即其宿主細(xì)胞為細(xì)菌,所以需要將重組噬菌體導(dǎo)入細(xì)菌中。(3)為了防止目的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)被細(xì)菌內(nèi)的蛋白酶所降解,所以要選擇蛋白酶缺陷型大腸桿菌,即不能產(chǎn)生蛋白酶的大腸桿菌作為受體細(xì)胞。同時(shí),在純化蛋白質(zhì)的過(guò)程中可以加入蛋白酶抑制劑,以降低蛋白酶的活性。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1目的基因的獲取及基因表達(dá)載體的構(gòu)建 1.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,便于重組和篩選。已知限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GGATCC;限制酶的識(shí)別序列

16、和切點(diǎn)是GATC。根據(jù)圖判斷下列操作正確的是() A.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割 B.目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割 C.質(zhì)粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割 D.質(zhì)粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(2018廣東二模)煙草易受煙草花葉病毒(TMV)感染而大幅度減產(chǎn)。絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMV感染,研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV煙草,操作流程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)過(guò)程所用RNA可以從中獲取。 (2)過(guò)程可以采用技術(shù)獲得大量目的基因,該技術(shù)的實(shí)質(zhì)是。 (3)過(guò)程最常用的方法是,該

17、方法中需將目的基因插入受體細(xì)胞的上。 (4)過(guò)程所用到的培養(yǎng)基除了卡那霉素之外,還需要加注的特殊物質(zhì)是。過(guò)程還需要進(jìn)行基因工程操作步驟中的目的基因的檢測(cè)與鑒定,在分子水平上檢驗(yàn)獲得的煙草能否抗TMV的方法是。,答案 (1)絞股藍(lán)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) (2)PCR(或多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))雙鏈DNA復(fù)制 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法染色體DNA (4)植物激素(或生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素)抗原抗體雜交法,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)表示反轉(zhuǎn)錄過(guò)程,RNA反轉(zhuǎn)錄形成的DNA中含有目的基因(抗TMV基因),因此該RNA可以從絞股藍(lán)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中獲取。 (2)過(guò)程表示獲取目的基因的過(guò)程,利用PCR技術(shù)可以大量擴(kuò)

18、增目的基因,PCR技術(shù)的原理是雙鏈DNA的復(fù)制。 (3)過(guò)程表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,將目的基因?qū)霟煵菁?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,該方法中需將目的基因插入受體細(xì)胞的染色體DNA上。 (4)過(guò)程表示植物組織培養(yǎng)過(guò)程,需要在培養(yǎng)基中加入植物激素,如細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素;過(guò)程為目的基因的檢測(cè)與鑒定,在分子水平上可以采用抗原抗體雜交法。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,目的基因?qū)氩煌荏w細(xì)胞的過(guò)程,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2基因工程的操作過(guò)程分析 3.下列基因工程操作步驟中,未發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)的是 () A.人工條件下用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因 B.目的基因與質(zhì)粒結(jié)合 C.重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)

19、胞 D.目的基因的表達(dá),答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.(2018湖南株洲質(zhì)檢)雞干擾素是一種具有高效和廣譜抗病毒作用的細(xì)胞因子,廣泛用于動(dòng)物領(lǐng)域的抗病毒治療?？蒲腥藛T將雞干擾素基因作為目的基因,構(gòu)建基因表達(dá)載體,通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo)法導(dǎo)入煙草,以獲得抗病毒煙草。下圖為科研人員制備能合成雞干擾素的煙草愈傷組織細(xì)胞的流程,表示相關(guān)的操作,兩種限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)如表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)步驟中,利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí),設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是?？蒲腥藛T還在兩種引物的一端分別加上了和序列,以便于后續(xù)的剪切和連接。為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化,構(gòu)建表

20、達(dá)載體需用兩種限制酶,選擇的原則是Ti質(zhì)粒內(nèi),每種限制酶有個(gè)切割位點(diǎn),酶切后,目的基因形成的兩個(gè)黏性末端序列 (填“相同”或“不相同”)。 (2)步驟所構(gòu)建的基因表達(dá)載體中未標(biāo)注出的必需元件還有,步驟中需先用處理農(nóng)桿菌以便將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞。 (3)步驟中,科研人員提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后,先通過(guò)獲得DNA,再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,若最終未能檢測(cè)出干擾素基因,其可能原因是。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)雞干擾素基因兩端的部分核苷酸序列GAATTCGGATCC1不相同 (2)復(fù)制原點(diǎn)Ca2+ (3)反轉(zhuǎn)錄雞干擾素基因未能導(dǎo)入煙草愈傷組織細(xì)胞、導(dǎo)入煙草愈傷組織細(xì)胞的雞干擾素基因未能轉(zhuǎn)錄

21、或雞干擾素的mRNA已經(jīng)被水解,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增雞干擾素基因時(shí),引物應(yīng)可以與雞干擾素基因兩端的部分核苷酸序列進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì),根據(jù)雞干擾素基因兩端的部分核苷酸序列可設(shè)計(jì)引物的堿基序列。據(jù)題圖可知,該轉(zhuǎn)基因過(guò)程用EcoR和BamH兩種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒,以避免質(zhì)?；蚰康幕虻淖陨磉B接,應(yīng)在兩種引物的一端分別加上EcoR和BamH的識(shí)別序列GAATTC和GGATCC,以便于后續(xù)的剪切和連接。Ti質(zhì)粒中每種限制酶有1個(gè)切割位點(diǎn),則酶切產(chǎn)物兩端的黏性末端不同,不會(huì)發(fā)生自身環(huán)化。 (2)基因表達(dá)載體中除含有啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因和目的基因外,還應(yīng)含有

22、復(fù)制原點(diǎn),以便在宿主細(xì)胞中復(fù)制。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌,可用Ca2+處理農(nóng)桿菌,以增大細(xì)胞壁通透性,提高轉(zhuǎn)化效率。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(3提取愈傷組織細(xì)胞的RNA后,可通過(guò)反轉(zhuǎn)錄獲得DNA。雞干擾素基因即便導(dǎo)入了農(nóng)桿菌,也不一定能導(dǎo)入煙草愈傷組織細(xì)胞,導(dǎo)入煙草愈傷組織細(xì)胞的雞干擾素基因不一定能夠正常轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄出的雞干擾素的mRNA若被水解,則不能通過(guò)反轉(zhuǎn)錄獲得雞干擾素基因。故以上均可能導(dǎo)致愈傷組織細(xì)胞中不能檢測(cè)出雞干擾素基因。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,5.(2017全國(guó)高考)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒(méi)有,原核生物沒(méi)有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列

23、的機(jī)制。已知在人體中基因A(有內(nèi)含子)可以表達(dá)出某種特定蛋白(簡(jiǎn)稱蛋白A)?；卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)某同學(xué)從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A,其原因是。 (2)若用家蠶作為表達(dá)基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用作為載體,其原因是。 (3)若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因?yàn)榕c家蠶相比,大腸桿菌具有(答出兩點(diǎn)即可)等優(yōu)點(diǎn)。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(4)若要檢測(cè)基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測(cè)物質(zhì)是 (填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn),也可以說(shuō)是基

24、因工程的先導(dǎo),如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么,這一啟示是。,答案 (1)基因A有內(nèi)含子,在大腸桿菌中,其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除,無(wú)法表達(dá)出蛋白A (2)噬菌體噬菌體的宿主是細(xì)菌,而不是家蠶 (3)繁殖快、容易培養(yǎng) (4)蛋白A的抗體 (5)DNA可以從一種生物個(gè)體轉(zhuǎn)移到另一種生物個(gè)體,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)人的基因A含有內(nèi)含子,其轉(zhuǎn)錄出的RNA需切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列后才能翻譯出蛋白A,大腸桿菌是原核生物,其沒(méi)有切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制,故將人的基因A導(dǎo)入大腸桿菌無(wú)法表達(dá)出蛋白A。(2)噬菌體是一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)

25、的病毒,無(wú)法寄生在家蠶中。(3)大腸桿菌繁殖快、容易培養(yǎng),常用作基因工程的受體。(4)在分子水平檢測(cè)目的基因是否表達(dá)應(yīng)用抗原抗體雜交法,即用蛋白A與蛋白A的抗體進(jìn)行雜交。(5)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理是基因重組,通過(guò)重組使得S型細(xì)菌的DNA在R型細(xì)菌中表達(dá),這種思路為基因工程理論的建立提供了啟示。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,基因工程中的幾種檢測(cè)方法,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程 1.動(dòng)物基因工程與植物基因工程 (1)動(dòng)物基因工程:用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量;用于改善畜產(chǎn)品品質(zhì);用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物;用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體等。 (2)植物基因工

26、程:培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和抗逆轉(zhuǎn)基因植物;利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.基因診斷與基因治療 (1)基因診斷:又稱為DNA診斷,是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常或攜帶病原體。 (2)基因治療 概念:把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的。 成果:將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細(xì)胞中,使淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生腺苷酸脫氨酶,然后,再將這種淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi),從而治療復(fù)合型免疫缺陷癥。,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,類型:,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,3.蛋白質(zhì)工程 (1)概念,,,,,,,必備

27、知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)基本流程 寫出流程圖中字母代表的含義: A.轉(zhuǎn)錄,B.翻譯,C.分子設(shè)計(jì),D.多肽鏈, E.預(yù)期功能。 (3)結(jié)果:改造了現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造出新的蛋白質(zhì)。 (4)應(yīng)用:主要集中應(yīng)用于對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,改良生物性狀。,,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概括、創(chuàng)新型思維的方法,理解基因工程應(yīng)用中運(yùn)用的基因工程的原理。 2.社會(huì)責(zé)任關(guān)注基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)療等方面的進(jìn)展,認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任)(2018全國(guó)高考)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍(lán)光激發(fā)下會(huì)發(fā)出

28、綠色熒光,這一特性可用于檢測(cè)細(xì)胞中目的基因的表達(dá),某科研團(tuán)隊(duì)將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡(jiǎn)稱為甲),并將其插入質(zhì)粒P0,構(gòu)建了真核表達(dá)載體P1,其部分結(jié)構(gòu)和酶切位點(diǎn)的示意圖如下,圖中E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,回答下列問(wèn)題: (1)據(jù)圖推斷,該團(tuán)隊(duì)在將甲插入質(zhì)粒P0時(shí),使用了兩種限制酶,這兩種酶是,使用這兩種酶進(jìn)行酶切是為了保證,也是為了保證。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說(shuō)明L1基因在牛的皮膚細(xì)胞中完成了和過(guò)程。 (3)為了獲得含有甲的牛,該團(tuán)隊(duì)需

29、要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細(xì)胞的移入牛的中,體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 (4)為了檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,某同學(xué)用PCR方法進(jìn)行鑒定,在鑒定時(shí)應(yīng)分別以該牛不同組織細(xì)胞中的(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)E1和E4甲的完整甲與載體正確連接 (2)轉(zhuǎn)錄翻譯 (3)細(xì)胞核去核卵母細(xì)胞 (4)核DNA,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 本題考查基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程的相關(guān)內(nèi)容。 (1)由題意可知,E1E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同,將甲(L1-GFP)插入質(zhì)粒時(shí),使用E1和E4兩種限制酶進(jìn)行酶切,既保

30、證了甲的完整,又防止了甲的自身環(huán)化,保證了甲與載體的正確連接。 (2)將P1轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的牛皮膚細(xì)胞后,若在該細(xì)胞中觀察到了綠色熒光,則說(shuō)明該細(xì)胞中合成了熒光蛋白,即L1基因在牛皮膚細(xì)胞中完成了遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。 (3)為了獲得含有甲的牛,可通過(guò)體細(xì)胞核移植技術(shù)、體外培養(yǎng)和胚胎移植來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (4)克隆牛的不同組織細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá),轉(zhuǎn)錄出的mRNA不同,總RNA也不同,但不同組織細(xì)胞中的核DNA相同,因此檢測(cè)甲是否存在于克隆牛的不同組織細(xì)胞中,用PCR方法進(jìn)行鑒定時(shí),應(yīng)以核DNA作為模板。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1基因工程的應(yīng)用分析 1.我國(guó)科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù),將蘇云金芽

31、孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并成功表達(dá),培育出了抗蟲棉。下列敘述不正確的是() A.抗蟲基因的提取和運(yùn)輸都需要專用的工具和運(yùn)載體 B.重組DNA分子中增加一個(gè)堿基對(duì),不一定導(dǎo)致毒蛋白的毒性喪失 C.抗蟲棉的抗蟲基因可通過(guò)花粉傳遞到近緣作物,從而造成基因污染 D.轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲特性是通過(guò)檢測(cè)棉花對(duì)抗生素抗性來(lái)確定的,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.(2018河南中原名校質(zhì)量考評(píng))干旱會(huì)影響農(nóng)作物產(chǎn)量,科學(xué)家們對(duì)此進(jìn)行了研究。下圖為用探針檢驗(yàn)?zāi)骋豢购抵参锘蛐偷脑?相關(guān)基因用R和r表示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)在利用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因的過(guò)程中

32、,利用可尋找抗旱基因的位置并進(jìn)行擴(kuò)增。 (2)若被檢植株發(fā)生A現(xiàn)象,不發(fā)生B、C現(xiàn)象。據(jù)此推測(cè)檢測(cè)另一抗旱植物時(shí)會(huì)發(fā)生(填“A”“B”或“A或B”)現(xiàn)象。 (3)用從基因文庫(kù)中獲取目的基因的方法獲取抗旱基因時(shí)需要用到限制酶,限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的斷開。 (4)經(jīng)檢測(cè),抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入煙草細(xì)胞,但未檢測(cè)出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA,從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測(cè),最可能的原因是。 (5)要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗旱煙草植株,目前常用的技術(shù)是,該技術(shù)的基本過(guò)程是將離體的煙草細(xì)胞誘導(dǎo)脫分化形成,然后再分化出根和芽并發(fā)育成小植株。該技術(shù)在作物

33、新品種的培育方面兩個(gè)最主要的應(yīng)用是突變體的利用和。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)引物(2)A或B(3)磷酸二酯鍵 (4)基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動(dòng)子 (5)植物組織培養(yǎng)愈傷組織單倍體育種,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)用PCR技術(shù)擴(kuò)增R或r基因時(shí),需要用引物尋找抗旱基因的位置。 (2)被檢植物發(fā)生A現(xiàn)象,不發(fā)生B、C現(xiàn)象,即r探針沒(méi)有形成雜交斑,所以被檢植物的基因型為RR。因此另一抗旱植物的基因型為RR或Rr,會(huì)發(fā)生A或B現(xiàn)象。 (3)限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。 (4)經(jīng)檢測(cè),抗旱

34、基因已經(jīng)導(dǎo)入煙草細(xì)胞,但未檢測(cè)出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA,從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測(cè),最可能的原因是基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動(dòng)子。 (5)植物組織培養(yǎng)技術(shù)可快速繁殖抗旱煙草植株,該技術(shù)包括脫分化和再分化兩個(gè)基本過(guò)程,即先將離體的煙草細(xì)胞誘導(dǎo)脫分化形成愈傷組織,然后再分化出根和芽并發(fā)育成小植株。該技術(shù)在作物新品種的培育方面兩個(gè)最主要的應(yīng)用是突變體的利用和單倍體育種。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,有關(guān)基因工程應(yīng)用的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)動(dòng)物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),而不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。 (2)Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并無(wú)毒性,進(jìn)入昆蟲消化道被分解成多肽后產(chǎn)生毒

35、性。 (3)青霉素是青霉菌產(chǎn)生的,不是通過(guò)基因工程產(chǎn)生的。 (4)并非所有個(gè)體都可作為乳腺生物反應(yīng)器。操作成功的應(yīng)該是雌性個(gè)體。個(gè)體本身的繁殖速度、泌乳量、蛋白含量等都是應(yīng)該考慮的因素。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2蛋白質(zhì)工程的概念和基本途徑的辨析 3.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程說(shuō)法,錯(cuò)誤的是() A.蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的二代基因工程 B.實(shí)施蛋白質(zhì)工程的基本途徑必須從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā) C.蛋白質(zhì)工程實(shí)施過(guò)程中可對(duì)關(guān)鍵氨基酸直接置換或增刪 D.構(gòu)建基因表達(dá)載體也是蛋白質(zhì)工程的核心步驟,答案,解析,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,4.(2018安徽馬鞍山二中模擬)胰島素可以用于治療

36、糖尿病,但是胰島素被注射到人體后,會(huì)堆積在皮下,并要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液中,而進(jìn)入血液的胰島素又容易被分解,因此,治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程,請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是。 (2)人工合成的DNA與結(jié)合后,被轉(zhuǎn)移到中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。 (3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素,需用到的生物工程有、和發(fā)酵工程。 (4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么?。,答案 (1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等受體細(xì)胞(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)

37、根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列,推測(cè)出其脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀來(lái)合成新的胰島素基因,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì),因此,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是蛋白質(zhì)(速效胰島素)的功能。(2)人工合成的目的基因與載體結(jié)合后,被導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界中原本不存在的蛋白質(zhì),需對(duì)原有的胰島素進(jìn)行改造,根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列,人工合成新的胰島素基因,得到目的基因。改造好的目的基因需通過(guò)基因工程將其導(dǎo)入受體細(xì)胞獲得工程菌,再利用工程菌進(jìn)行發(fā)酵,

38、從而獲取大量產(chǎn)品。因此該過(guò)程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。(4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因,其基本設(shè)計(jì)思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列,推測(cè)出基因中的脫氧核苷酸序列,然后用DNA合成儀直接合成出新的基因。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較 (1)區(qū)別,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程。 基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,PCR技術(shù)和DNA的粗提取與鑒定 1.PCR技術(shù) (1)PCR原理:DNA復(fù)制,即:,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)PC

39、R反應(yīng)過(guò)程,(3)結(jié)果:上述三步反應(yīng)完成后,一個(gè)DNA分子就變成了兩個(gè)DNA分子,隨著重復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子以2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過(guò)程都是在PCR擴(kuò)增儀中完成的。,,,,,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(4)PCR產(chǎn)物的檢測(cè) 方法:瓊脂糖凝膠電泳法。 操作步驟: 配制瓊脂糖凝膠配制TBE電泳緩沖液將載樣緩沖液加入電泳槽樣品孔接通電源,DNA樣品由負(fù)極向正極移動(dòng)當(dāng)指示劑移動(dòng)到凝膠邊緣時(shí),斷電終止電泳用EB染色法在紫外儀上觀察電泳帶及其位置。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,2.DNA的粗提取與鑒定 (1)實(shí)驗(yàn)原理 DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,,,,必備知識(shí)

40、梳理,關(guān)鍵能力突破,DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精,利用這一原理可將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。 DNA與二苯胺沸水浴加熱,呈藍(lán)色。,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(2)操作流程,,,,,,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,凝練核心素養(yǎng) 1.科學(xué)思維運(yùn)用歸納與概括、模型與建模、創(chuàng)新型思維的方法,根據(jù)DNA復(fù)制的原理,理解PCR技術(shù)的基本原理。 2.科學(xué)探究通過(guò)DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn),了解提取生物大分子的基本思路和方法;通過(guò)嘗試PCR技術(shù)的基本操作,體驗(yàn)PCR這一常規(guī)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。 3.社會(huì)責(zé)任關(guān)注PCR技術(shù)在遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆等方面的應(yīng)用。

41、,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(科學(xué)思維、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任)(2018安徽四校聯(lián)考)回答下列有關(guān)PCR過(guò)程的問(wèn)題。 (1)PCR的每次循環(huán)可以分為三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中,只有一個(gè)DNA片段作為模板,請(qǐng)計(jì)算在5次循環(huán)后,反應(yīng)物中大約有個(gè)這樣的DNA片段。 (2)請(qǐng)用簡(jiǎn)圖表示出一個(gè)DNA片段在PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。 (3)簡(jiǎn)述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用(要求3項(xiàng)以上)。。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)變性、復(fù)性和延伸32 (2)如圖所示 (3)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定(其中3項(xiàng)即可),必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,解析 (1)DNA復(fù)制時(shí)兩條鏈均作

42、為模板,進(jìn)行半保留復(fù)制,所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25=32。(2)新合成的DNA鏈帶有引物,而最初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物。(3)PCR技術(shù)可以對(duì)DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增,所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等方面。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向1PCR技術(shù) 1.PCR是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫,利用PCR技術(shù)可對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。請(qǐng)根據(jù)下面PCR反應(yīng)原理示意圖回答有關(guān)問(wèn)題。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)PCR的原理是。 (2)PCR技術(shù)使DNA解鏈?zhǔn)峭ㄟ^(guò)實(shí)現(xiàn)的,DNA的這種解鏈現(xiàn)象在一定條件下是(填“可逆的”或“不可逆的”)。 (3)DN

43、A解鏈后冷卻的目的是。 (4)當(dāng)溫度加熱至7075 時(shí),是酶把單個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)鍵連接到引物上。如此逐漸延伸形成互補(bǔ)鏈,進(jìn)而使目的基因加倍。 (5)通過(guò)重復(fù)循環(huán)過(guò)程,使目的基因以形式擴(kuò)增。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)DNA雙鏈復(fù)制(2)高溫加熱可逆的(3)讓引物與互補(bǔ)DNA鏈相結(jié)合 (4)熱穩(wěn)定DNA聚合磷酸二酯(5)指數(shù) 解析 (1)PCR的原理是DNA雙鏈復(fù)制。(2)PCR技術(shù)通過(guò)高溫加熱使DNA解鏈,DNA的這種解鏈現(xiàn)象在一定的條件下是可逆的,即降低溫度后能復(fù)性。(3)DNA解鏈后冷卻的目的是讓引物與互補(bǔ)DNA鏈相結(jié)合,形成局部雙鏈。(4)當(dāng)溫度加熱至7075 時(shí),熱穩(wěn)定D

44、NA聚合酶把單個(gè)脫氧核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接到引物上。如此逐漸延伸形成互補(bǔ)鏈。(5)PCR技術(shù)中,目的基因以指數(shù)形式擴(kuò)增。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,生物體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR反應(yīng)的區(qū)別,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,考向2DNA的粗提取與鑒定 2.實(shí)驗(yàn)中對(duì)DNA進(jìn)行鑒定時(shí),做如下操作:,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,(1)根據(jù)上圖,完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 (2)對(duì)于B試管,完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化?。 (3)在沸水浴中加熱的目的是,同時(shí)說(shuō)明DNA對(duì)高溫有較強(qiáng)的。 (4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是。 (5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與有關(guān)。,必備知識(shí)

45、梳理,關(guān)鍵能力突破,答案 (1)溶液不變藍(lán)色溶液逐漸變藍(lán)色 DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色 (2)溶液顏色基本不變 (3)加快顏色反應(yīng)速度耐受性 (4)對(duì)照 (5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少 解析 A、B兩試管形成對(duì)照,B試管中含DNA絲狀物,A試管中不含,起對(duì)照作用,其他條件均完全相同。本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5 min,這樣可加快顏色反應(yīng)的速度,觀察對(duì)比兩試管的顏色時(shí)要等到冷卻以后。,必備知識(shí)梳理,關(guān)鍵能力突破,DNA的粗提取與鑒定中的“234”,1,2,3,4,1.下列有關(guān)限制酶的敘述,正確的是() A.用限制酶切割一個(gè)DNA分子中部,獲得一個(gè)目的基因時(shí),被水解

46、的磷酸二酯鍵有2個(gè) B.限制酶識(shí)別序列越短,則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大 C.CATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)不同 D.只有用相同的限制酶處理含目的基因的片段和質(zhì)粒,才能形成重組質(zhì)粒,答案,解析,1,2,3,4,2.下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因,ampR表示氨芐青霉素抗性基因,直線所示為BamH I、Hind、Sma三種限制酶的酶切位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是() A.將人乳鐵蛋白基因插入載體,需用Hind和BamH I限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因 B.篩選含有重組載體的受體細(xì)胞首先需要在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上進(jìn)行

47、 C.能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是啟動(dòng)子等 D.進(jìn)行過(guò)程前,需要對(duì)早期胚胎進(jìn)行性別鑒定,答案,解析,1,2,3,4,3.下面圖1為某植物育種流程,圖2表示利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得某種轉(zhuǎn)基因植物的部分操作步驟。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(),1,2,3,4,A.圖1子代與原種保持遺傳穩(wěn)定性,子代和子代選育原理相同 B.圖1子代選育顯性性狀需自交多代,子代可能發(fā)生基因突變和染色體變異 C.圖2中過(guò)程的完成需要限制酶和DNA連接酶的參與 D.圖2中可與多個(gè)核糖體結(jié)合,并可以同時(shí)翻譯出多種蛋白質(zhì),答案,解析,1,2,3,4,4.鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病,患者的血紅蛋白分子-肽鏈

48、第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替,導(dǎo)致功能異常。回答下列問(wèn)題。 (1)異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的序列發(fā)生改變。 (2)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中,可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)工程,理由是該操作。 (3)用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí),可先提取早期紅細(xì)胞中的,以其作為模板,在酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和酶的作用下,構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。,1,2,3,4,(4)檢測(cè)受體菌是否已合成血紅蛋白,可從受體菌中提取,用相應(yīng)的抗體進(jìn)行雜交,若出現(xiàn)雜交帶,則表明該受體菌

49、已合成血紅蛋白。,答案 (1)堿基對(duì)(或脫氧核苷酸) (2)不屬于沒(méi)有對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造(或沒(méi)有對(duì)基因進(jìn)行修飾) (3)mRNA(或RNA)逆轉(zhuǎn)錄DNA連接 (4)蛋白質(zhì) 抗原抗體,1,2,3,4,解析 (1)編碼血紅蛋白的基因中因堿基對(duì)的替換導(dǎo)致編碼的氨基酸種類改變。(2)蛋白質(zhì)工程是通過(guò)基因修飾或基因合成,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造出新的蛋白質(zhì)。導(dǎo)入正常的血紅蛋白基因不屬于蛋白質(zhì)工程。(3)因血紅蛋白基因只在早期紅細(xì)胞中表達(dá),所以可從其中提取mRNA,以mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA連接酶。(4)目的基因是否表達(dá)可以通過(guò)從受體菌中提取蛋白質(zhì),進(jìn)行抗原抗體雜交實(shí)驗(yàn)加以判斷。,