全国版2019版高考生物一轮复习第35讲基因工程习题课件
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全国2019版版高考生物一轮复习第35讲基因工程课件

②类型
③DNA 连接酶和限制酶的关系
(3)载体 ①载体的作用:携带外源 DNA 片段进入受体细胞。 ②常用载体: 质粒 。其他载体:λ 噬菌体衍生物、 动植物病毒 等。
③质粒
a.概念:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌 拟核 DNA 之外,并具有自我复制能力的很小的双链 环状 DNA 分子。
基因表达。
②基因枪法:适用于 单子叶植物 ,成本较高。 ③花粉管通道法:将目的基因通过 花粉管通道
导入受体细胞,十分简便经济。
(2)目的基因导入动物细胞 ①方法: 显微注射 技术。 ②受体细胞:动物的 受精卵 。
③操作过程:将含有 目的基因的表达载体 提
纯―→取卵( 受精卵 )―→
显微注射
―→
受 精 卵 经 胚 胎 早 期 培 养 后 , 移植 到 雌 性 动 物
4.基因治疗 (1)方法:把 正常基因 导入病人体内,使该基因的表 达产物发挥功能。
(2)效果:治疗 遗传病 的最有效的手段。 (3)分类: 体内基因治疗 和体外基因治疗。
四、蛋白质工程
1.概念:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及
其与生物功能的关系作为基础,通过 基因修饰 或
基因合成 ,对现有蛋白质进行 改造
目的基因两条链 。
原料:四种脱氧核苷酸。 酶:热稳定 DNA 聚合酶 (Taq 酶)。 引物:人工合成的两条 DNA 片段 (引物 1,引物 2)。
⑤PCR 反应过程
⑥方式:指数形式扩增(2n,n 为扩增循环的次数)。 ⑦结果: 短时间内大量扩增目的基因 。 (3)人工合成 ①前提条件:核苷酸序列 已知 ,基因 比较小。 ②方法 a.反转录法:目的基因的 mRNA反―― 转→录
第十单元 现代生物科技专题
2019高考生物第一轮复习课件x3 1

双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
3.将目的基因导入受体细胞 导入植物细胞: __农__杆__菌__转__化__法____ 、基因枪法、花粉管 通道法 导入动物细胞:_显__微__注__射__法___ 导入微生物的方法:先用___C_a_2_+__处理再融合
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
高考真题集训
限时规范训练
★ 本部分知识多以选择题的形式出现,并且与必修内容联 系密切,也可在基因工程综合题中作为某一具体问题出现。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
【典例1】 (2019·江苏单科, 32)图1表示含有目的基因 D的DNA 片段长 度(bp 即碱基对 )和部分碱基序列,图 2表示一种质粒的结构 和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ 4 种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别 为C CGG、G GATCC、GATC、CCC GGG。请回答下列 问题。
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
基因工程的理论基础与操作工具
高考地位:5年16考 (2019全国新课标卷、浙江卷、江
苏卷、福建卷,2019浙江卷……) 1.基因工程的基本原理和理论基础概括(如下图)
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
2.与DNA分子相关的酶 (1)几种酶的比较
双基自主落实
核心互动突破
高考真题集训
限时规范训练
三、基因工程的应用 正常基因
抗逆 器官移植
双基自主落实
核心互动突破
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高三一轮复习生物新高考全国通用版选修基因工程课件

选修3 现代生物科技专题 第1讲 基因工程
课标要求 1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学 科基础上发展而来的 2.阐明 DNA 重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA 连 接酶和载体三种基本工具 3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达 载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检 测鉴定等步骤
1.基因的结构与功能(生命观念) 2.基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维) 3.基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究) 4.正确看待转基因生物与环境安全问题(社会责任)
01
考点一 基因工程的基本 工具及基本程序
知识·能力·素养 考法·考技·考能
1.基因工程的概念 (1) 概 念 : 按 照 人 们 的 愿 望 , 进 行 严 格 的 设 计 , 并 通 过 体 外 _D__N_A__重__组__和转__基__因__等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出 更符合人们需要的新的生__物__类__型__和__生__物__产__品__。
【 名 校 课 堂 】获奖 PPT-高 三一轮 复习生 物新高 考全国 通用版 选修基 因工程 课件( 最新版 本)推 荐
(2)优点 ①与杂交育种相比:克服了远__缘__杂__交__不__亲__和__的障碍。 ②与诱变育种相比:定__向__改造生物的遗传性状。
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(3)载体 ①种类:质粒、λ__噬__菌__体__的__衍__生__物__、__动__植__物__病__毒__等__。
课标要求 1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学 科基础上发展而来的 2.阐明 DNA 重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA 连 接酶和载体三种基本工具 3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达 载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检 测鉴定等步骤
1.基因的结构与功能(生命观念) 2.基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维) 3.基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究) 4.正确看待转基因生物与环境安全问题(社会责任)
01
考点一 基因工程的基本 工具及基本程序
知识·能力·素养 考法·考技·考能
1.基因工程的概念 (1) 概 念 : 按 照 人 们 的 愿 望 , 进 行 严 格 的 设 计 , 并 通 过 体 外 _D__N_A__重__组__和转__基__因__等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出 更符合人们需要的新的生__物__类__型__和__生__物__产__品__。
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(2)优点 ①与杂交育种相比:克服了远__缘__杂__交__不__亲__和__的障碍。 ②与诱变育种相比:定__向__改造生物的遗传性状。
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(3)载体 ①种类:质粒、λ__噬__菌__体__的__衍__生__物__、__动__植__物__病__毒__等__。
2024届高三生物一轮复习课件:35

(a)原核基因表达
(b)真核 基因表达
一.目的基因的筛选与获取
在浩瀚的“基因海洋”中找到所需要的目的基因往往不容易,从相关的已知结构和功能 清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。
随着测序技术的发展,以及序列数据库(如GenBank)、序列比对工具(如BLAST) 等的应用,越来越多的基因的结构和功能为人们所知,这也为科学家找到合适的目的基 因提供了更多的机会和可能。
1
重组DNA技术的基本操作程序
考点·自主梳理 重点·疑难突破 命题·规律探究
1.目的基因的获取 2.基因表达载体的构建
获取目的基因的常用方法: 1.从基因中获取目的基因 2.人工合成目的基因
基因表达载体的组成:启动子+目的基因+终止子+标记基因
3.将目的基因导入受体细胞
植物细胞:农杆菌转化法(常用)、基因枪法、花粉管通道法 动物细胞(受精卵):显微注射法 微生物细胞:感受态细胞法
4.目的基因的检测与鉴定
检测方法: 1.分子水平:DNA分子杂交法、分子杂交法、抗原-抗体杂交法 2.个体水平:抗虫鉴定 抗病鉴定、活性鉴定等
一.目的基因的筛选与获取
1.目的基因及结构、表达
在基因工程的设计和操作中,用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因就是 目的基因。根据不同的需要,目的基因是不同的,它主要是指编码蛋白质的基因,如与 生物抗逆性、生产药物、毒物降解、工业用酶等相关的基因;也可以是具有具有调控作 用的因子。
参与翻译的mRNA序列是由编码序列转录而来的。
一.目的基因的筛选与获取 4.利用PCR获取和扩增目的基因
PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原 理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因 的核苷酸序列进行大量复制的技术。该技术由穆里斯等人于1985年 发明,为此,穆里斯于1993年获得了诺贝尔化学奖。
高考生物一轮复习第十单元第35讲基因工程习题课件(选修3)高三选修3生物课件

12/9/2021
答案
解析 (1)分析图可知,把外源基因 A 导入了油菜细胞,用到了基因工程 技术。要把油菜的下胚轴细胞培养成油菜植株,还需要植物组织培养技术。
(2)基因工程技术首先因比较小,核苷酸序列又已知,也可以 用化学方法直接人工合成。将基因导入大肠杆菌细胞时,需要用 Ca2+处理法, 使细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态,这样可以提高目 的基因的导入率。
(2)基因工程的核心步骤即构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受 体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和 发挥作用。
(3)绿色荧光蛋白基因可以作为标记基因,用于鉴别和筛选蚕卵中是否含 有人工丝蛋白基因。
12/9/2021
5.(2019·河南濮阳模拟)中国科研人员首次将与 Fib-H 基因类似的人工 丝蛋白基因,导入到被敲除 Fib-H 基因的蚕卵体内,意味着对蚕卵的基 因改造获得成功。当它们长大后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。通过 这种技术还可以让家蚕在吐丝的同时,按照实际需要吐出其他蛋白。含有人 工合成丝蛋白的蚕茧,能发出绿色荧光,比正常的蚕茧更加轻薄。请回答下 列问题:
12/9/2021
答案 (1)Ⅱ Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ) 体外 (2)四环素 (3)大量复制目的基因(抗虫基因) (4)植物组织培养 发育成完整个体的全部遗传物质
12/9/2021
答案
解析 (1)由图中目的基因片段两端的碱基序列可知,限制酶Ⅰ可以切割 目的基因两端,限制酶Ⅱ能切割右端,故用酶Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ)切割可以获得目的 基因,质粒上的两个酶切位点,分别在两个抗性基因上,用酶Ⅰ切割,两个 抗性基因全被破坏,用酶Ⅱ切割可保留一个四环素抗性基因。
12/9/2021
【学海导航】高考生物一轮总复习 第35讲 基因工程名师精编课件 新人教版选修3

2.概念分析
3.基因工程的理论基础 基因拼接的理论基础:以DNA做遗传物质的生物,其基 因是具有遗传效应的DNA片段,DNA均为双螺旋结构。 基因表达的理论基础:基因的复制、转录、翻译都遵守 碱基互配对原则,在翻译过程中所有生物都共用一套遗传密 码。
【例1】下列叙述符合基因工程概念的是( B ) A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋 巴细胞中的抗体基因 B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获 得能产生人干扰素的菌株 C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选 获得青霉素高产菌株 D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整 合到细菌DNA上
3.通过PCR技术扩增目的基因。 目的:利用DNA复制的原理在体外特异性的复制某 DNA片段以获得呈指数方式增加的目的基因。
二、基因表达载体的构建 1.基因表达载体组成(如下图)
(1)启动子、终止子:是基因转录的起点和终点,在 转录过程中起调控作用。
(2)标记基因:作用是为了鉴别受体细胞中是否含有 目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来,如抗 生素抗性基因。
(4)反转录作用的模板是______________________, 产物是________________。若要在体外获得大量反转录产 物,常采用______________技术。
(5)基因工程中除质粒外,____________和 ____________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌,一般情况下,不能 直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞,原因是 ________________________________。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中 构建新的胰岛素模型的主要依据是 __________________________________________________ ____________________。
高考生物一轮复习第35讲基因工程习题课件高三全册生物课件

12/9/2021
(4)转基因植物存在一定的安全性问题,为避免 Bt 毒蛋 白基因通过花粉传播进入其他植物,一般将 Bt 毒蛋白基因 转入棉花细胞的______叶__绿__体______(填“细胞核”或“叶绿 体”)。
12/9/2021
解析 (1)在该基因工程中,Bt 毒蛋白基因属于目的基 因,离体棉花叶肉细胞属非选择题 6.下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图 回答下列问题。
12/9/2021
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制 酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程 中,应用限制酶___Ⅱ_____切割质粒,用限制酶_Ⅰ__(_Ⅰ__和__Ⅱ__) 切割抗虫基因。①过程在___体__外___(填“体内”或“体外”) 进行。
12/9/2021
(4)将 T0 代植株上收获的种子种植成 T1 代株系,检测 各单株的潮霉素抗性。若少数 T1 代株系的所有植株都表现 为对潮霉素敏感,但其体内能检测到铁结合蛋白基因,造 成这一结果最可能的原因是______潮__霉__素__抗__性__基__因_____ ____没__有__表__达__(_或_潮__霉__素__抗__性__基__因__丢__失__等__)________。
12/9/2021
解析 (1)分析流程图可知①是逆转录过程。 (2)构建 A 基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切 酶切割含有 A 基因的外源 DNA 分子和运载体,再用 DNA 连接酶连接 A 基因和运载体形成 A 基因重组载体。重组载 体的结构包括目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制 原点等。 (3)要检测目的基因是否进入受体细胞,常用的是 DNA 分子杂交法,检测目的基因是否表达可用抗原—抗体杂交的 方法。 (4)⑦是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术。
(4)转基因植物存在一定的安全性问题,为避免 Bt 毒蛋 白基因通过花粉传播进入其他植物,一般将 Bt 毒蛋白基因 转入棉花细胞的______叶__绿__体______(填“细胞核”或“叶绿 体”)。
12/9/2021
解析 (1)在该基因工程中,Bt 毒蛋白基因属于目的基 因,离体棉花叶肉细胞属非选择题 6.下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图 回答下列问题。
12/9/2021
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制 酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程 中,应用限制酶___Ⅱ_____切割质粒,用限制酶_Ⅰ__(_Ⅰ__和__Ⅱ__) 切割抗虫基因。①过程在___体__外___(填“体内”或“体外”) 进行。
12/9/2021
(4)将 T0 代植株上收获的种子种植成 T1 代株系,检测 各单株的潮霉素抗性。若少数 T1 代株系的所有植株都表现 为对潮霉素敏感,但其体内能检测到铁结合蛋白基因,造 成这一结果最可能的原因是______潮__霉__素__抗__性__基__因_____ ____没__有__表__达__(_或_潮__霉__素__抗__性__基__因__丢__失__等__)________。
12/9/2021
解析 (1)分析流程图可知①是逆转录过程。 (2)构建 A 基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切 酶切割含有 A 基因的外源 DNA 分子和运载体,再用 DNA 连接酶连接 A 基因和运载体形成 A 基因重组载体。重组载 体的结构包括目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制 原点等。 (3)要检测目的基因是否进入受体细胞,常用的是 DNA 分子杂交法,检测目的基因是否表达可用抗原—抗体杂交的 方法。 (4)⑦是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术。
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二、非选择题 6.下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图 回答下列问题。
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是— GATC—,限制 酶Ⅱ的识别序列和切点是 —G GATCC— ,那么在①过程
Ⅱ Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ) 中,应用限制酶 ________ 切割质粒,用限制酶 __________ 体外 填“体内”或“体外”) 切割抗虫基因。 ①过程在________(
5.[2017· 无锡质检]下列有关蛋白质工程的叙述,不正 确的是( ) A.收集大量的蛋白质分子结构的信息,以便分析结构 与功能之间的关系 B. 可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构 和生物功能 C.根据特定的生物功能,设计蛋白质的氨基酸序列和 空间结构 D.根据人们的需要,直接对氨基酸的分子结构进行重 新设计
3.下图表示转基因动、植物的成功培育过程,有关叙 述错误的是( )
A.目的基因导入受体细胞 A 前,受体细胞要用 Ca 处理,使其处于感受态
2+
B.①过程用到的生物技术包括动物细胞培养、胚胎移 植 C.过程②要用到植物组织培养技术 D.可通过标记基因对受体细胞 A、B 进行筛选
解析 受体细胞 A 一般为动物的受精卵,使用显微注 射法,不需要用氯化钙处理,当受体细胞为微生物细胞时, 才需要用氯化钙处理以增加细胞膜的通透性,A 错误;由 于受体细胞 A 一般为动物的受精卵,所以培养成转基因羊 需要用到动物细胞培养、胚胎移植等技术,B 正确;过程 ②需要将植物细胞培育成植株,所以要用到植物组织培养 技术,C 正确;标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是 否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来, 因此通过标记基因对受体细胞 A、B 进行筛选,D 正确。
7.[2017· 威海模拟]人类在预防与诊疗传染性疾病的过 程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体 为 RNA 病毒, 该病毒表面的 A 蛋白为主要抗原, 疫苗生产 和抗体制备的部分流程如下图:
ห้องสมุดไป่ตู้
解析
切割质粒的限制性核酸内切酶可特异性识别 4、
5、6 或 8 个核苷酸序列,A 错误;PCR 技术采用不同的温 度是为了变性、复性和延伸,B 错误;载体质粒通常含抗 生素抗性基因作为标记基因,便于筛选重组质粒,C 错误; 抗虫基因即使成功插入到受体细胞的染色体上,也不一定 能表达,需进一步检测鉴定,D 正确。
限制酶Ⅰ可以切割目的基因两端, 限制酶Ⅱ能切割右端, 故 用酶Ⅰ(Ⅰ和Ⅱ)切割可以获得目的基因,质粒上的两个酶切 位点,分别在两个抗性基因上,用酶Ⅰ切割,两个抗性基因 全被破坏,用酶Ⅱ切割保留一个四环素抗性基因。 (2)根据重组质粒与普通质粒上抗性基因的种类可知, 如果成功导入质粒, 则大肠杆菌可以在含四环素的培养基上 生长,否则死亡,则该选择培养基中应该添加四环素。 (4)⑤是将携带抗虫基因的根细胞培养成植株的过程, 该过程为植物组织培养,细胞全能性是该技术的理论基础。
解析
蛋白质工程是按照以下思路进行的:确定蛋白
质的功能→蛋白质应有的高级结构 →蛋白质应具备的折叠 状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列→创造出自然 界不存在的蛋白质,因此 A、B、C 正确;蛋白质工程是通 过对基因的改造来实现对蛋白质的改造,而不是直接对氨 基酸的分子结构进行重新设计,D 错误。
解析
人肝细胞中胰岛素基因不表达,因而不存在胰
岛素 mRNA,A 错误;复制原点是基因表达载体复制的起 点,而胰岛素基因表达的起点是启动子,B 错误;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, C 正确;起始密码子和终止密码子在翻译过程中起作用,启 动子和终止子在转录中起作用,D 错误。
植物组织培养 (4)⑤过程所用技术称为____________________ ,从遗 发育成完整 传学角度来看,根本原因是根细胞具有________________
个体的全部遗传物质 ______________________________________ 。
解析
(1)由图中目的基因片段两端的碱基序列可知,
限时规范特训
一、选择题 1.下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( 核苷酸序列 B. PCR 反应中温度的周期性改变是为了 DNA 聚合酶 催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基 因 D. 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 ) A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别 6 个
2.基因工程技术也称为 DNA 重组技术,其实施必须 具备的四个必要条件是( A.目的基因 B.重组 DNA C.工具酶 D.模板 DNA ) 受体细胞 限制酶 连接酶 受体细胞 限制酶 载体 RNA 聚合酶 mRNA 目的基因 载体
质粒 受体细胞
解析
目的基因、限制酶、运载体、受体细胞是基因
工程必需具备的条件,此外还需要 DNA 连接酶,A 错误; 重组 DNA 是由目的基因和质粒重组形成的,RNA 聚合酶 是转录需要的酶,基因工程技术不需要该种酶,B 错误; 限制酶和 DNA 连接酶属于工具酶,另外运载体、目的基因 和受体细胞是基因工程中必需具备的条件, C 正确; mRNA 是基因转录的产物,基因工程中不需要提供该物质,质粒 是运载体中的一种,除了质粒还有动植物病毒和噬菌体衍 生物,因此质粒不是基因工程中必需的,D 错误。
4.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是 ( ) A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞 mRNA 反转录获得 B. 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 C. 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 D. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作 用
↓
↓
进行。
四环素 的 (2)通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有 ________
培养基上,若大肠杆菌能够生长说明已导入了普通质粒或 重组质粒,反之则说明没有导入。
大量复制 (3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是______________ 目的基因(抗虫基因) _________________________________________________ 。