贵阳市2018届高考生物二轮专题复习 专题十三 基因工程及其应用教师用
专题113基因工程的应用[可修改版ppt]
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减少 _化__学__农__药___的使用，降低生产成本，减 少环境污染，降低了对人体健康的损害
2．其他抗逆基因
抗逆基因
作用
成果
调 节 细 胞 渗 透 压 改变细胞内渗透压，提高 抗 盐 、 抗 旱 烟
基因
抗盐碱、抗能旱力 草
抗__冻__蛋__白__基因
耐寒能力提高
耐寒番茄
抗__除__草__剂__基因
Bt毒蛋白基因、 __蛋__白__酶___抑制剂基 因、 __淀__粉__酶__抑 制剂基因、植物凝
集素基因等
①抗病毒基因：病毒 外__壳__蛋__白__基因和病毒的 复制酶基因 ②抗真菌基因： _几__丁__ _质__酶___基因和抗毒素合 成基因
转基因抗虫棉、转 基因抗虫水稻等
抗烟草花叶病毒的转基 因烟草和抗病毒的转基 因小麦、甜椒、番茄等
抗除草剂
抗除草剂玉米
3．利用转基因改良植物的品质 (1)方法：将 优良性状 基因导入植物，获得优良品质的 植物。 (2)意义：改良植物的 某些品质 。
1．转基因抗虫棉的目的基因是什么？是从哪种生物获 取的？抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗？
提示：Bt 毒蛋白基因；目的基因是从苏云金芽孢杆菌 体内提取出来的；不能，因为抗虫基因具有专一性。
提示：产量高、质量好、成本低、易提取。
(3)讨论用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作 过程是怎样的。
提示：①获取目的基因；②构建基因表达载体；③ 显微注射导入哺乳动物受精卵中；④将受精卵送入母体 内发育成转基因动物。
2．分析用转基因动物作器官移植的供体时，应采取 什么措施。
提示：抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原 决定基因。
基因治疗
[自读教材·夯基础]
高中生物专题1基因工程3基因工程的应用课件新人教版选修2
【补偿训练】 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白 基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因 表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含 量提高了30多倍,以下与此有关的叙述中,正确的是
()
A.“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B.“提高基因的表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞 中含有更多的人白蛋白基因 C.只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白,是因为人白 蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的 D.转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因,但不发生 转录、翻译,故不能合成人白蛋白
(2)种植转基因抗虫棉若干年后,害虫会不会对转基因 抗虫棉产生抗性?为什么? 提示:会。害虫会因遗传物质发生改变产生对转基因 抗虫棉的抗性。
【探究训练】 1.(2018·邢台高二检测)下列不属于基因工程在植物 中的应用的是 ( ) A.增强植物的抗逆性 B.改良植物的品质 C.获得多倍体植物 D.利用植物细胞生产动物蛋白
2.基因治疗: (1)概念: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。 (2)成果:将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的__淋__巴_ _细__胞__中,使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶,再将这 种淋巴细胞转入患者体内,治疗复合型免疫缺陷症。
(4)目前所处阶段:初期的临床试验阶段。 (5)存在问题:还没有完全解释__人__类_基__因__组__的运转机制, 没有充分了解基因调控机制和疾病的分子机理,还存 在着_技__术__方_面___、伦__理__道__德_方__面____,以及安_全__性__方_面_____的 多困难。
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你 们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐 对身体不好哦~
高中生物 专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用(讲)(提升版,含解析)新人教版选修3
专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用（讲）一、植物基因工程：【知识点讲解】抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
1、抗虫转基因植物⑴杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
⑵成果：抗虫棉、抗虫水稻、抗虫马铃薯等。
2、抗病转基因植物⑴植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等。
⑵抗病基因种类①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
⑶成果：抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3、抗逆转基因植物⑴抗逆基因：调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
⑵成果：具有抗寒能力的烟草、番茄。
4、利用转基因改良植物的品质⑴优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因等。
⑵成果：转基因玉米、转基因的延熟番茄和转基因矮牵牛。
【典型例题】科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以Ti质粒作为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。
下列有关叙述正确的是( )A.质粒是最常用的载体之一，质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性的作用B.应将抗枯萎病基因导入受精卵，否则不能达到该基因在各组织细胞都表达的目的C.抗枯萎病基因能在金花茶细胞中表达，是因为两者的DNA结构相同D.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的花粉中不一定含有该抗病基因【答案】D【解析】一般来说，质粒对受体细胞无害，即存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用，A错误；由于植物细胞具有全能性，则转基因植物的受体细胞可以是受精卵或体细胞，B错误；抗枯萎病基因之所以能在金花茶细胞中表达，原因是两者共用一套遗传密码，并且基因表达方式相同，C错误；导入受体细胞的抗枯萎病的基因是单个的，而花粉是减数分裂后的产物，因此有的花粉是不带有抗性基因的，D正确。
二、动物基因工程【知识点讲解】动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
贵州省贵阳市高考生物二轮专题复习 专题十三 基因工程 (2)
基因工程1、（a）基因工程的诞生（一）基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
2、（a）基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
高中生物专题 1.3 基因工程的应用课件 新人教版选修3
1．抗虫的基因能抗病吗？为什么？
【提示】 不能。因为每一种基因都有其特定的结构和 功能。
动物基因工程及基因工程药物
1.动物基因工程应用的几个方面 项目应用 提高动物的 生长速度 改善畜产品 的品质 基因来源或处 理 成果
外源 生长激素 转基因绵羊、转基 基因 因鲤鱼 转基因牛分泌的 乳汁中乳糖含量 少
基因治疗
1.概念：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。 2．类型： 体外 基因治疗和体内基因治疗。 3．成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的淋巴细胞，治 疗 复合型免疫缺陷症 。
2． 通过基因治疗的患者体内是否还存在与该病有关的缺 陷基因？
【提示】 有。因为基因治疗导入的是正常外源基因， 而没有剔除缺陷基因。
继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物 反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种 转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌 到尿液中。请回答下列问题。 (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 ________________。 (2) 进行基因转移时，通常要将外源基因转入 ________ 中，原因是_____________________________。
3.简述基因工程培育工 3.基因治疗和基因 程菌生产药品的过程。 检测。(难点)
植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 抗逆 能力、 改 良农作物的品质、利用植物生产 药物 等方面。
1．抗虫和抗病转基因植物 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 ①抗病毒基因：病毒 外壳蛋白基因和病毒
4．所有遗传病都可以通过基因治疗彻底治好。(×)
【提示】 染色体病不可进行基因治疗，如 21 三体综合 征。
2018高考生物(全国卷 地区专用)总复习课件：第十三单元 第1讲 基因工程
考点一
考点二
考点三
知识 突破
3.下列关于载体的叙述中，错误的是( D ) A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子 B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切 点 C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒 D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割 【解析】载体必须具备的条件有：①对受体细胞无害，不影响受体细 胞正常的生命活动；②具有自我复制能力，或能整合到受体细胞的染 色体DNA上，随染色体DNA的复制而同步复制；③具有一个至多个限 制酶切点，以便目的基因可以插入到载体中；④带有特殊的标记基因， 如抗生素抗性基因，以便于对外源基因是否导入进行检测；⑤载体 DNA分子大小适合，以便于提取和进行体外操作。
(3)载体 质粒 、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 ①种类：____酶切割位点 有特殊的 标记基因
考点一
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知识 突破
【教材深挖】 1．用限制酶切割时需注意哪些问题？ 2．下图中的图1和图2分别表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作 用示意图。请据图回答问题。
考点一
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考点三
知识 突破
1.(2017四川重庆秀山中学月考，1)如图为DNA分子在不同酶的作用下 所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解 旋酶作用的正确顺序是 ) C (
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 【解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在 DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可 将双链的DNA片段“缝合”在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解 开螺旋，为复制或转录提供模板。
考点一
2018届高三生物一轮复习文档 选考加试部分 第13章 第34讲 基因工程 教师用书含答案
第十三章现代生物科技专题第34讲基因工程1．基因工程的诞生(1)概念：把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另外一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
(2)核心：构建重组DNA分子。
(3)诞生时间：20世纪70年代。
(4)理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。
(5)技术保障：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现和运用。
2．基因工程的工具(1)限制性核酸内切酶①来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
②作用a ．特异性识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列。
b ．切割两个核苷酸之间的化学键。
③结果：产生粘性末端。
(2)DNA 连接酶 作用：将具有相同粘性末端的两个DNA 片段连接在一起。
(3)质粒 ①从存在位置看，在细菌中独立于拟核之外。
②从化学成分上看，为双链环状DNA 分子。
③从功能上看，能自主复制。
④从结构上看，常含有抗生素抗性基因。
3．基因工程的原理和技术(1)获得目的基因获取方法⎩⎨⎧已知序列：化学方法合成或者用PCR 技术扩增未知序列：从基因文库中获取(2)形成重组DNA 分子①用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA ，以产生相同的粘性末端。
②用DNA 连接酶连接两个切口(即相同的粘性末端)，形成重组DNA 分子。
(3)将重组DNA 分子导入受体细胞 ①常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法：用氯化钙处理大肠杆菌，可以增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使重组质粒容易进入。
(4)筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达 ①筛选：用含抗生素的培养基培养受体细胞，选择含重组质粒的受体细胞。
②表达：目的基因在宿主细胞内表达，产生人们需要的功能物质。
4．基因工程的应用(1)基因工程与遗传育种①转基因植物培育优点⎩⎨⎧a.所需时间较短b.克服远缘亲本难以杂交的缺陷 ②转基因动物a ．含义：转入了外源基因的动物。
【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高二生物：基因工程及其应用
二、重难点提示重点：1. 基因工程的基本原理； 2. 基因工程的安全问题。
难点：基因工程的基本原理。
1. 基因工程的应用（1）基因工程与作物育种：①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。
②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量、大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
（2）基因工程与药物研制：①实例：用基因工程方法生产胰岛素。
②过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获得成功的表达。
（3）基因工程与环境保护：实例：利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油、处理工业废水等。
2. 转基因产物安全性的两种观点（1）转基因生物与转基因食品不安全，要严格控制。
（2）转基因生物与转基因食品是安全的，应该大范围推广。
【随堂练习】1. 下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是（）A. 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B. 限制酶的活性受温度影响C. 限制酶能识别和切割RNAD. 限制酶可从原核生物中提取思路分析：限制酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割RNA。
答案：C2. 质粒是基因工程中最常用的运载体，下列有关质粒的说法正确的是（）A. 质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B. 细菌的基因只存在于质粒上C. 质粒为小型环状DNA分子，存在于核（区）外的细胞质基质中D. 质粒是基因工程中的重要工具酶之一思路分析：质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的；细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA分子上。
答案：C例题 1 下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是（）A. DNA连接酶和解旋酶B. DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
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专题十三 基因工程及其应用教师用
知识点一 基因工程的基本操作工具
1．限制性核酸内切酶
(1)来源：主要从原核生物中分离纯化而来。
(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果：产生黏性末端或平末端。
2．DNA 连接酶 常用类型 E ·coli DNA 连接酶
T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体 功能
连接黏性末端 连接黏性末端和平末端 结果
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
3.载体 (1)常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧ 化学本质 ：双链环状DNA 分子特点⎩⎨⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因
(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
知识点二 基因工程的操作步骤[动漫演示更形象 见课件光盘]
(1)目的基因的获取方法⎩⎨⎧ ①从基因文库中获取②利用PCR 技术扩增③通过化学方法人工合成
(2)基因表达载体构建组成⎩⎨⎧ ①目的基因②标记基因③终止子④启动子
(3)将目的基因导入受体细胞方法⎩⎨⎧ ①植物：农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法②动物：显微注射技术③微生物：感受态细胞法
(4)目的基因的
检测与鉴定
方法
⎩
⎪
⎪
⎨
⎪
⎪
⎧①利用DNA分子杂交技术检测目的
基因的有无
②利用分子杂交技术检测目的基因
的转录
③利用抗原—抗体杂交检测目的基
因的翻译
④利用个体生物学水平的检测鉴定
重组性状的表达
一、理解运用能力
判断有关基因工程叙述的正误。
(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)
(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)
(3)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×)
(4)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体(√)
(5)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(√)
(6)利用PCR技术能合成目的基因(√)
(7)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法(√)
(8)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×)
(9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√)
(10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子(×)
二、读图析图能力
据农杆菌转化法示意图回答下列问题：
(1)农杆菌Ti质粒中T－DNA具有怎样的特点？
答案：能转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
(2)农杆菌转化法的基本原理是什么？
答案：利用农杆菌T－DNA的可转移性，将目的基因插入T－DNA上通过农杆菌的转化，。