衡水中学2021届高三生物一轮复习-专题36 基因工程(一)

热稳定的DNA聚合酶
特点 结果
半保留复制、 边解旋边复制
形成整个DNA分子
半保留复制、 全解旋再复制
大量的DNA片段
针对训练-1
针对训练-1
针对训练-2
针对训练-2
针对训练-3
思考题
• 体外模拟蛋白质的合成
模型-3 双标记法
模型-3 双标记法
模型-3 双标记法
针对训练-1
针对训练-1
• 目的基因—目的基因; • 载体—载体; • 目的基因—载体;
思考题-5
如何防止载体或目的基因自连?
切割质粒的酶可以用同一种限制酶,也可以 用两种不同的限制酶
3.将目的基因导入受体细胞
植物
动物
微生物
思考题-1
• 导入后的产物有几种?
4.目的基因的检测和鉴定
标记基因筛选
分子筛选
分子筛选
基因工程(一)
知识树
1.目的基因的获取
思考题-1
• 如何获取序列未知的基因? • 如何获取序列已知的基因? • 如何扩增目的基因?
1.目的基因的获取
2.重组DNA 的构建
2.重组DNA 的构建
思考题-1
• 目的基因为什么要在启动子的下游?
思考题-2
思考题-3
• 构建的产物有几种?
思考题-4
典例-1
针对训练-1
针对训练-2
典例-2
典例-2
针对训练-1
针对训练-2
针对训练-3
针对训练-4
针对训练-2
针对训练-3
小结
过程:分变性、复性、 延伸三步骤
34
PCR过程
PCR产物检测
PCR技术与DNA复制的比较
场所 原理
DNA复制
主要在细胞核内 碱基互补配对原则
PCR技术
体外复制 碱基互补配对原则
条件
四种脱氧核苷酸、模 板、酶、ATP
解旋方式 解旋酶催化解旋

细胞内的DNA聚合酶、
解旋酶等
四种脱氧核苷酸、 模板、酶、引物 DNA在高温下变性解旋
DNA杂交的原理
抗原和抗体杂交
个体水平检测
双标记的筛选原理
双标记的筛选原理
小结
蛋白质工程
思考题
• 如何防止目的基因自连? • 连接产物有几种? • PCR时退火和延伸的温度设计原理? • DNA连接酶和DNA聚合酶的区别? • PCR的引物设计? • DNA酶-RNA酶-蛋白酶? • 转化后的产物细胞有几种? • 转化后如何检测:双标记法和分子检测,个体检测?
模型-பைடு நூலகம் PCR
• 目的基因(模版)含量太少!!!
PCR原料
PCR原料
PCR过程
PCR过程
图像解读: 引物:一小段可以和目 的基因互补配对的脱氧 核苷酸链
模板DNA:含有目的基因 的一段DNA片段
原料:四种脱氧核苷酸 (dCTP、dATP、 dGTP、dTTP)
Taq酶:具有热稳定性的 DNA聚合酶
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2021届高考生物人教版大一轮总复习:第36讲 基因工程 1

2021届高考生物人教版大一轮总复习:第36讲 基因工程 1

第三代疫苗更有利于运输,因为第三代疫苗的本质是 DNA,
第二代疫苗的本质是蛋白质,DNA 稳定性比蛋白质高

(4)外源 DNA 进入机体后,如果整合到人体基因组中可能会 引起 原癌基因 和 抑癌基因 发生突变而导致机体癌变, 这也是第三代疫苗可能存在的安全隐患,目前正在研究中。
解析:(1)目的基因可通过 PCR 技术大量扩增,该过程需要 热稳定 DNA 聚合酶。由于 DNA 的结构特点是两条链反向平行, 因此扩增过程需要 2 种引物。构建基因表达载体需要用到的工 具酶是限制酶和 DNA 连接酶。
3.(2020·广东惠州中学高三调研)凡是具有抗原性、接种于 机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可 称为疫苗。以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图,请据图回答 下列问题:
(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。图中外衣壳蛋白
基因 A 的大量扩增可通过 PCR 技术,需要用到的一种重要酶 是 热稳定 DNA 聚合酶(或 Taq_DNA 聚合酶) 和 2 种
理由是 用相同限制酶切割来源不同的 DNA 后,可产生相同的末端 。
(2)连接 CBFl 基因到该质粒载体后,作为基因表达载体的组 成还必须有 启动子和终止子 。将重组质粒导入香蕉细胞最常用
的方法是 农杆菌转化法

(3)为了鉴别受体细胞中是否含有 CBFl 基因,可用含氨苄
青霉素 的培养基进行筛选。
课时作业36 算法初步
1 . (2020·安 徽 六 安 一 中 模 拟 ) 科 学 家 将 拟 南 芥 的 抗 寒 基 因 (CBFl),转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上 的 Sac Ⅰ、Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ四种限制酶的切割位点示 意图。

高三生物一轮复习专题课件选修三专题一基因工程ppt

高三生物一轮复习专题课件选修三专题一基因工程ppt
是基因工程的核心。
(2)基因表达载体的组成:除目的基因外,还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子:是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ,位于 □19 基因首端 ,是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ,从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1.DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源:主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能:识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果:产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3.将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用: □23 农杆菌转化 法,其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物:最常用 □26 显微注射 法,其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌:□28 感受态细胞 法,需用 □29 Ca2+ 处理细胞。
4.目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答: (1)A过程所用的载体是________,需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外,还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术,该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。

高三生物一轮复习基因工程课件

高三生物一轮复习基因工程课件

多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培 养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄 入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出 相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应 变化的个体进一步培养、研究。 例:用棉铃饲喂棉 铃虫,如虫吃后不出现 中毒症状,说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡,则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
• 步骤一:目的基因的提取 3)根据已知的氨基酸序列合成DNA法 : 根据已知蛋白质的氨 蛋白质的氨基酸序列 基酸序列,推测出相应的 推测 信使RNA序列,然后按 mRNA的核苷酸序列 照碱基互补配对原则,推 推测 测出它的结构基因的核苷 结构基因的核苷酸序列 酸序列,再通过化学方法, 化学合成 以单核苷酸为原料合成目 目的基因 的基因。
基因工程的成果在实际生产、生活中的应用有哪些?
医药卫生 基因诊断:用同位素或荧光分子制备DNA探针,利用DNA
分子杂交的原理检验被试样品的遗传信息
利用转基因的工程菌等生产基因工程药品
基因治疗:用健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞
培育优良品质的转基因作物或抗逆性转基因作物 农牧业 培育优良品质的转基因动物
(三)基因操作的基本步骤
• 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点?
优点 鸟枪法 操作简便 广泛使用 专一性强 缺点 工作量大,盲目,分 离出来的有时并非一 个基因 操作过程麻烦,mRNA 很不稳定,要求的技 术条件较高
反转录法
根据已知氨基酸 专一性最强 仅限于合成核苷酸对 较少的简单基因 合成DNA法
重播
DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏 性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有 相同的黏性末端,能够通过互补进行配对。
• 什么叫黏性末端?

高三生物一轮复习:第36讲 基因工程

高三生物一轮复习:第36讲  基因工程
内 稳定维持 和 表达 的过程。
3.将目的基因导入受体细胞 (2)转化方法
生物种类
植物
农杆菌转化法 (常
方法 用)、基因枪法、花粉 管通道法
受体细胞 体细胞、受精卵
动物
显微注射技术
受精卵
微生物 Ca2+处理法 原核细胞
(续表)
生物种类

植物
动物
微生物
转化过程
农杆菌转化法:目的基
Ca2+处理细胞
因插入Ti质粒
回答下列问题: (4)图甲中的Tetr和ampR在运载体上可作为 标记基因 , 用于重组DNA的鉴定 和选择。
[解析] (4)图甲中的Tetr和ampR都是抗性基因,在运载体上可以作为标记基因, 用于重组DNA的鉴定和选择。
◉ 方法归纳
“选择限制酶的技巧
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的 基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这 两种酶的切点)。
[解析] (1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)切割DNA分子后,产生的片段末端 类型有黏性末端和平末端。
1.[2020·四川攀枝花市二模] 根据与基因工程有关的知识,回答下列问题:
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段为AATTC……G
G……GTTAA
,为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可
(4)若质粒运载体用EcoRⅠ切割,为使运载体与目的基因相连,图甲中含有目 的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性核酸内切酶切割, 该酶切割后得到的末端必须具有什么特点?

高考生物 一轮复习 第1讲 基因工程

高考生物 一轮复习 第1讲 基因工程

知识梳理 考能诊断
考点二 基因工程的操作过程与蛋白质工程
3.蛋白质工程 (1)概念理解 ①基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 ②操作:_基__因__修__饰__或基因合成。 ③结果:改造了现有蛋白质或制造出_新__的__蛋__白__质__。 ④目的:满足人类的生产和生活的需求。 (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。
1.基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取: ①直接分离从利_用基___因__P__C文____R库_____技中术获扩取增 ②人工化学合成:适用于分子较小的基因。 (2)基因表达载体的构建:
①基因表达载体的组成_启标__动记__子_基、因终止子 目的基因
知识梳理 考能诊断
考点二 基因工程的操作过程与蛋白质工程
( C )考查蛋白质工程的相关知
A.合成编码目的肽的DNA片段 识。根据蛋白质工程的基
B.构建含目的肽DNA片段的表达 本途径:从预期的蛋白质
载体
功能出发→设计预期的蛋
C.依据P1氨基酸序列设计多条模 白质结构→推测应有的氨
拟肽
基酸序列→找到相对应的
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作脱氧核苷酸序列(基因),
②基因表达载体的构建步骤:
知识梳理 考能诊断
考点二 基因工程的操作过程与蛋白质工程
(3)将目的基因导入受体细胞 ①转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持 _稳__定__和__表__达__的过程。 ②将目的基因导入受体细胞:

高考生物一轮复习 专题一 基因工程课件 新人教版选修3

高考生物一轮复习 专题一 基因工程课件 新人教版选修3

__体_细__胞___
受精卵
原核细胞
转化 过程
将目的基因插入到 Ti质粒的_T_-__D_N__A_ 上→转入农杆菌→ 导入植物细胞→整
合到受体细胞的 __染__色__体__D_N__A__上→
表达
将含有目的基因的表达
载体提纯→取卵(受精 卵)→____显__微__注__射_→受
精卵发育→获得具有新
• 3.载体 • (2)其他载体:λ噬菌体衍生物、 动植物病毒 等。
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DNA上的碱
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;
为轴,两侧碱基互补对称。
• 3.载体上标记基因的标记原理
• 载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基
因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有 抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后,抗性基因在受体 细胞内表达,使受体细胞能够抵抗相应抗生素,所以在受 体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载 体的受体细胞,原理如下图所示:
并切开相应两个核苷
• (3)结果:产生 黏性末端 或平末端。
• 2.DNA连接酶
常用类型
来源 功能 结果
E·coliDNA 连接酶
__大__肠__杆__菌_____ 连接黏性末端
T4DNA连接酶
T4噬菌体 连接__黏__性__末__端__和__平__末__端__
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
突破)
导入动物细胞常用显微注射技术,导入微生
_____________________ 物细胞常用感受态细胞法。

高考生物一轮复习1基因工程课件选修3高三选修3生物课件

12/9/2021
3.研究表明锥形蜗牛毒蛋白能加速受体细胞信号转换,比人类胰岛素更加快速地 发挥作用。利用基因工程制造锥形蜗牛毒蛋白——“速效胰岛素”实现批量生产 成为治疗Ⅰ型糖尿病的新思路。在基因工程制造过程中,需用哪些工具?(社会 责任——关注人体健康) 提示:载体、限制酶、DNA连接酶。
12/9/2021
12/9/2021
2.实验流程:
12/9/2021
【教材拾贝】 选修3·P6“寻根问底” DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗?试简要说明。 提示:不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段,而DNA聚合酶连接的是单个的 脱氧核苷酸。
12/9/2021
【素养达成】 1.限制酶为什么只切割外源DNA而对自身DNA不起作用?(生命观念——结构与功 能观) 提示:限制酶存在于原核生物体内,能将外来的DNA切断,但对自身的DNA却无损 害作用,其原因是原核细胞内具有甲基化酶等核酸修复酶。甲基化酶与限制酶具 有完全相同的识别序列,能使识别序列中的某个碱基发生甲基化,从而保护DNA 不被限制酶切开,但外来核酸没有这种甲基化的修饰,因此会被细胞的限制酶切 开。
12/9/2021
2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同?(科学思维——比较 与归纳) 提示:基因工程是按照中心法则进行的:基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸 序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能,基本上是生产出自 然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的: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→找出相对应的脱氧核苷酸 序列(基因),可以创造出自然界不存在的蛋白质。
12/9/2021
五、蛋白质工程 1.流程图:
写出流程图中字母代表的含义:

(2021年整理)高三一轮复习选修三基因工程经典习题

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课时考点训练1.(2013年高考安徽卷)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某特定DNA的细菌克隆示意图。

下列叙述正确的是( )A.根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目B.外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为DNA分子脱氧核糖和磷酸交替连接D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定DNA的细菌菌落位置2.(2012年高考新课标全国卷)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有________和________。

高考生物专题复习《基因工程》含答案

高考生物专题复习《基因工程》【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具1.限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)作用:识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的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3.载体(1)作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。

(2)种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧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二、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是具有调控作用的因子。

(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2.基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①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。

②使目的基因能够表达和发挥作用。

(2)基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子及标记基因等。

3.目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2+处理法)4.目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1.基因工程的应用(1)动物基因工程:提高动物生长速度从而提高产品产量;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体等。

(2)植物基因工程:培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄);利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。

2.基因诊断与基因治疗(1)基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。

高三生物一轮复习精品课件1:第36讲 基因工程


要点探究
考点一 基因工程的操作工具及程序
1.限制酶和DNA连接酶的关系
(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 (2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识 别序列或识别序列已经被修饰。 (3)限制酶是一类酶,而不是一种酶。 (4)DNA连接酶起作用时,不需要模板。
2. 基本操作程序 (1)获取目的基因 ①直接分离
成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养
“工程硅藻”,捕捞后从中提炼“生物柴油”。与矿物柴油相比,
使用这种“生物柴油”的优点是( A )
①可再生 ②不显著增加碳排放 ③不排放含硫废气 ④不会对
生态环境造成负面影响
A.①②③
B.①③④
C.①②④
D.②③④
解析:转基因生物柴油来自“工程硅藻”,其成分是脂质,与矿
二、基因工程的基本工具
1.限制性核酸内切酶(简称_限__制__酶__): (1)来源:主要是从_原__核__生物中分离纯化出来的。 (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 来源 功能 结果
E•coliDNA连接酶 大肠杆菌
连接黏性末端
T4DNA连接酶
T4噬菌体 连接 黏性末端或平末端
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)种类:_质__粒__、λ噬菌体的衍生物、_动__植__物__病__毒__等。
(2)常用载体——质粒
(2)构建目的 ①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。 ②使_目__的__基__因__能够表达和发挥作用。 3.将目的基因导入受体细胞(连线):
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