2020版高考一轮复习第1讲基因工程课件(选修3)(生物)
2020版赢在微点高考生物人教版一轮复习讲义：第十一单元第01讲 基因工程含答案
第十一单元 现代生物科技专题第01讲 基 因 工 程考点一 基因工程的基本工具及操作过程1．基因工程的基本工具(1)限制酶(2)DNA 连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
②类型(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。
③载体的作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。
2．基因工程的基本操作程序答案不相同。
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。
走出误区误认为切取目的基因与切取载体时“只能”使用“同一种酶”1．在获取目的基因和切割载体时通常用同种限制酶，以获得相同的黏性末端。
但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。
2．为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因两侧及载体上具有两个不同的黏性末端。
(1)限制酶只能用于切割目的基因。
(×)(2)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。
(×)(3)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。
(×)(4)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。
(×)(5)限制酶也可以识别和切割RNA。
(×)(6)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。
(×)(7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。
(×)(8)载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达。
(√)(9)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。
(×)(10)设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列。
2020版高考生物北师大版一轮温习训练选修3第1讲基因工程——及其平安性含生物武器
选修三现代生物科技专题第1讲基因工程及其平安性(含生物武器)1．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。
以下选项中能说明目的基因完成表达的是( )A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素基因C．大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因转录出的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析目的基因完成表达是指目的基因在细胞中合成相应的蛋白质，在酵母菌细胞中提取到人的干扰素，说明导入酵母菌中的人的干扰素基因完成了表达。
答案D2．对转基因生物的平安性发生争辩，与科学进展水平的限制有紧密关系。
下面关于基因的相关知识中，不可能是争辩的缘故的是( ) A．对基因的结构和调控机制等的了解仍相当有限B．所转移的基因有很多是异种生物之间的基因转移C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具”解析在DNA重组技术中利用的“分子工具”包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体，人们能够依照需要选择利用，不可能是争辩的缘故。
答案D3．基因工程中，需利用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和挑选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
依照图判定以下操作正确的选项是()A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割解析目的基因假设用限制酶Ⅰ切割时，只能在目的基因的一侧切开，而不能将其切下；质粒假设用限制酶Ⅱ切割，两种标记基因均将被破坏，因此只能用限制酶Ⅰ切割质粒。
答案D4．将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳固性显著提高，此项技术属于() A．蛋白质工程B．细胞工程C．胚胎工程D．生态工程解析蛋白质工程是利用基因工程手腕，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期取得性质和功能加倍完善的蛋白质分子。
届高考生物一轮复习金榜课件知识概览主干回顾核心归纳选修3 专题1基因工程共89张
7.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工 程。( √ ) 【分析】蛋白质工程包含多学科的综合科技工程领域,但它是 在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
考点一 基因工程的工具 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。
五、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。
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。( √ ) 【分析】基因工程中利用载体将目的基因导入受体细胞中并使 之稳定存在并表达。 6.蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白 质。( √ ) 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生理 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,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的 需要。
从_基__因__文__库__中获取目的基因 利用_P_C_R_技__术__扩增目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成
2.基因表达载体的构建——基因工程的核心 (1)基因表达载体的组成:_目__的__基__因__、启动子、终止子、_标__记__ _基__因__。 ①启动子: a.位置:位于_基__因__的__首__端__。 b.作用:是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因_转__录__出__m_R_N_A_, 最终获得所需要的蛋白质。 ②终止子: a.位置:位于基因的尾端。 b.作用:使_转__录__在所需要的地方停止下来。
基因工程-高三高考生物一轮复习考点突破教学PPT课件
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第1课 基因工程
结束
◎考点一 基因工程的工具 1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶)——“分子手术刀” (1)来源：主要是从原核生物中分离纯化。 (2)特点：能够识别双链 DNA 分子某种特定核苷酸序列，并且使每一条 链特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 (3)切割后末端的种类：黏性末端和平末端。 2．DNA 连接酶——“分子缝合针” (1)作用：将双链 DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核 苷酸之间的磷酸二酯键。 (2)种类：按来源可分为 E·coli_DNA 连接酶(来自大肠杆菌)和 T4DNA 连 接酶(来自 T4 噬菌体)。 3．载体——“分子运输车” (1)条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一个至多个限制酶切割 位点；具有标记基因。
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第1课 基因工程
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3．将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法
显微注射技术 感受态细胞法
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入到 将含有目的基因的 Ca2＋处理细胞→
感受态细胞→
Ti 质粒的 TDNA 上 表达载体提纯→取 重 组 表 达 载 体
第十二单元 现代生物科技专题
结束
最新考纲
考纲解读
备考建议
基因工程的诞生(Ⅰ) 基因工程的原理及技术(Ⅱ) 基因工程的应用(Ⅱ) 蛋白质工程(Ⅰ) 植物的组织培养(Ⅱ) 动物的细胞培养与体细胞克隆 (Ⅰ) 细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ) 动物胚胎发育的基本过程与胚胎 工程的理论基础(Ⅰ) 胚胎干细胞的移植(Ⅰ) 胚胎工程的应用(Ⅱ) 转基因生物的安全性(Ⅰ) 生物武器对人类的威胁(Ⅰ) 生物技术中的伦理问题(Ⅰ) 简述生态工程的原理(Ⅱ) 生态工程的实例(Ⅰ)
2020高考生物一轮复习课时分层作业四十现代生物科技专题第1课基因工程新人教版选修3-精装版
教学资料范本2020高考生物一轮复习课时分层作业四十现代生物科技专题第1课基因工程新人教版选修3-精装版编辑：__________________时间：__________________【精选】20xx最新高考生物一轮复习课时分层作业四十现代生物科技专题第1课基因工程新人教版选修3(30分钟100分)1.(10分)启动子探针型载体是一种有效、经济、快速分离基因启动子的工具型载体，其结构如图所示，据图回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶的作用特点是____________________________.(2)将切割产生的DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，需要用________.(3)若把重组混合物转化给大肠杆菌，为提高转化效率，常用的方法是_______.(4)若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，报告基因能否正常表达？为什么？___________________________________________. (5)若克隆位点插入了启动子序列，且其中不含编码区序列，但报告基因仍不能正常表达，可能的原因是______________________________________.【解析】本题主要考查基因工程的工具和操作方法.(1)限制性核酸内切酶具有酶的专一性，能识别并切割特定的脱氧核苷酸序列.(2)将切割产生的DNA片段群体与无启动子的探针载体重组，可以用DNA连接酶连接二者之间的黏性末端.(3)Ca2+可以增大细胞壁的通透性，提高转化效率.(4)mRNA中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，则与之相连的报告基因不能编码出正确的氨基酸序列，即不能正常表达.(5)启动子插入克隆位点时有两种插入方向，若插入方向错误，则报告基因不能正常表达.答案：(1)识别并切割特定的脱氧核苷酸序列(2)DNA连接酶(3)用Ca2+处理(4)不能.mRNA中相邻的三个碱基决定一个氨基酸，若插入片段中所含的编码区序列的碱基对数目不能被3整除，则报告基因不能编码出正确的氨基酸序列(5)启动子插入方向不正确2.(10分)苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效.CHS是合成黄酮类化合物的关键酶.有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系.按图示回答：(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为____________________________.这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为________________.这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的________键.(2)图中过程②操作前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其成为________细胞.(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原—抗体杂交技术进行检测的原因是________________________________，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的________含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定.【解析】(1)连接重组质粒需要DNA连接酶，从大肠杆菌中分离出的DNA连接酶称为E·coli DNA连接酶，DNA连接酶作用的对象为磷酸二酯键.(2)Ca2+处理农杆菌，增加膜的通透性，使其成为感受态细胞，利于外源DNA 进入.(3)判断转基因苦荞培育是否成功，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物的含量或细胞中CHS的含量.答案：(1)DNA连接酶E·coli DNA连接酶磷酸二酯(2)感受态(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都含有黄酮类化合物黄酮类化合物3.(15分)黑麦草中含有拮抗除草剂草甘膦的基因，该基因编码抗草甘膦酶，从而使草甘膦失去对植物的毒害作用.20xx年8月，中国科学院和北京奥瑞金种业有限公司通过转基因技术获得了抗除草剂草甘膦的玉米新品种.培育新品种过程中用到了PCR技术(如图所示)，请回答下列问题：(1)应从______________(填“cDNA文库”或“基因组文库”)中选取拮抗除草剂草甘膦的基因，体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，其中的物质A为__________.(2)基因工程操作的核心是____________________________.若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做________实验.(3)若实验现象不理想，为提高抗草甘膦酶活性需利用________工程设计和改造抗除草剂草甘膦的________.【解析】(1)拮抗除草剂草甘膦基因属于真核生物的基因，需从cDNA文库中获得.体外获得大量拮抗除草剂草甘膦基因要利用PCR技术，该技术的原理为DNA 双链复制，延伸过程中以DNA每条链为模板，需要引物的加入.(2)基因工程操作的核心是基因表达载体的构建.若需要对转入拮抗除草剂草甘膦基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做喷洒草甘膦的实验.(3)若想提高抗草甘膦酶活性需用蛋白质工程设计和改造抗除草剂草甘膦基因.答案：(1)cDNA文库引物(2)基因表达载体的构建喷洒草甘膦(3)蛋白质基因【知识总结】细胞内DNA复制与PCR技术的比较4.(15分)(20xx·石家庄模拟)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽，最终造成害虫死亡，因此Bt基因广泛应用于培育转基因抗虫植物.(1)培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自________的基因组，再通过PCR技术扩增.PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是__________________，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是____________________________________________.(2)限制酶主要是从________中获得，其特点是能够识别DNA分子某种________，并在特定位点切割DNA.(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状.可能的原因是________________________________.(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有________，这样目的基因才能准确表达.【解析】(1)根据题意可知，培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自苏云金芽孢杆菌的基因组，再通过PCR技术扩增.PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到90～95 ℃的目的是使双链DNA解链为单链，然后冷却到55～60 ℃使引物与互补DNA链结合，继续加热到70～75 ℃，目的是在DNA聚合酶作用下进行延伸.(2)限制酶主要是从原核生物(或微生物)中获得，其特点是能够识别DNA分子中某种特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA.(3)科研人员在培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状.可能的原因是所转的基因未成功导入或导入的基因未能准确表达.(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有启动子和终止子，这样目的基因才能准确表达，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，终止子终止基因的转录.答案：(1)苏云金芽孢杆菌使DNA解链(变性、解旋、受热变性后解链为单链) 在DNA聚合酶作用下进行延伸(Taq酶从引物起始进行互补链的合成) (2)原核生物(或微生物) 特定的核苷酸序列(3)所转的基因未成功导入或导入的基因未能准确表达(4)启动子和终止子5.(10分)(20xx·贵州模拟)科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶基因对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率.请回答下列问题：(1)PCR过程所依据的原理是________，该过程需要加入的酶是_________.利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成________.(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是______________________________.和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中________(填“存在的”或“不存在的”)，PCR定点突变技术属于________工程的范畴.(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用____________________法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是__________________________________________.【解析】(1)PCR过程所依据的原理是DNA双链复制，该过程需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶.利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物.(2)该技术不直接改造Rubisco酶，而是通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难.和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴.(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是植物细胞的全能性.答案：(1)DNA双链复制耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶) 引物(2)蛋白质空间结构较为复杂，改造困难不存在的蛋白质(3)农杆菌转化植物细胞的全能性6.(10分)(20xx·济南模拟)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________.(2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使载体与目的基因相连，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，该酶必须具有的特点是_____________. (3)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.(4)基因工程中除质粒外，________和______也可作为载体.(5)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______________________________________________.【解析】(1)当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端.(2)为使载体与目的基因相连，不同的限制性核酸内切酶应该切出相同的黏性末端.(3)反转录是指以RNA为模板在逆转录酶的作用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的技术叫PCR(多聚酶链式反应).(4)基因工程中可以作为载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等.(5)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，只能通过Ca2+处理细胞，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)才能作为受体细胞.答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(3)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR(4)λ噬菌体的衍生物动植物病毒(5)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱【延伸探究】(1)若把平末端连接起来，应该选用什么酶？提示：T4DNA连接酶.(2)切割载体和目的基因的酶是不是必须选择同一种酶，原因是什么？提示：不是.只要两种酶切割产生的末端相同即可.1.(15分)(20xx·江苏高考节选)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注.请回答下列问题：(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______________________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒.为了扩增重组质粒，需将其转入处于______________态的大肠杆菌.(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中________________________.(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为____________，对于该部位，这两种酶____________________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开. 【解题指南】解答本题需要注意两方面：(1)从表格中分析各种限制酶的识别序列和切割位点.(2)构建重组质粒时选择的限制酶不能将质粒上的标记基因全部破坏.【解析】(1)从图2中看出，目的基因的两侧含有4种限制酶的切点，但是质粒的两个标记基因中都含有BamHⅠ的切点，因此不能用BamHⅠ切割质粒，只能用BclⅠ和HindⅢ限制酶来切割目的基因和质粒.酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒.如果将重组质粒转入大肠杆菌，需要先用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态.(2)重组质粒中只含有四环素抗性基因这一个标记基因，为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素，凡是能在平板上长出的菌落，就是含有重组质粒的大肠杆菌.如果用PCR扩增目的基因，所用的引物为图2中引物甲和引物丙，因为这两个引物与模板链结合后能完成目的基因的复制.(3)BamHⅠ酶切的DNA末端是，BclⅠ酶切的DNA末端是，那么连接后连接部位的6个碱基对序列为,对于该部位，这两种酶都不能切开，因为连接以后的碱基序列中没有BamH Ⅰ和Bcl Ⅰ能识别的酶切位点.答案：(1)BclⅠ和HindⅢ(DNA)连接感受(2)四环素引物甲和引物丙(3)都不能2.(15分)为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种.(1)外源基因导入受体细胞，常用的载体有_________________.(2)欲获取转运肽基因，所需三种限制酶(Cla Ⅰ、Sac Ⅰ、Xba Ⅰ)的切点如图甲所示.用________和________处理酶D基因和转运肽基因后，可得到________端与________端(填图中字母)相连的融合基因.(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建________________并导入农杆菌中.将获得的农杆菌接种在含____________的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液.(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______________，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过________技术，可培育成转基因油菜植株.【解析】(1)外源基因导入受体细胞，目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等.(2)由题图知，切割酶D基因与转运肽基因的限制酶中相同的为ClaⅠ，因此对两种基因处理时用ClaⅠ切割，然后用DNA连接酶进行连接，继而可得到A、D 端相连的融合基因.(3)将上述融合基因插入图乙所示Ti质粒的T-DNA中，构建基因表达载体(即重组质粒)并导入农杆菌中.将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的浸染液.(4)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞.该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株.答案：(1)质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒(2)ClaⅠDNA连接酶 A D(3)基因表达载体(或“重组质粒”) 四环素(4)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞植物组织培养11 / 11。
人教版高中生物一轮复习课件 基因工程
DNA聚合酶或热稳定 DNA聚合酶(Taq酶)
磷酸二酯键
脱氧核 苷酸
将单个脱氧核苷酸依次 连接到DNA单链末端
DNA(水解)酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA片段水解为单个 脱氧核苷酸
解旋酶 RNA聚合酶
碱基对之 间的氢键
磷酸二酯键
DNA
核糖核苷 酸
将双链DNA分子局部解 旋为单链，形成两条长链 将单个核糖核苷酸依次连 接到RNA单链末端
(2)DNA连接酶 ①作用：将限制酶切割下来的DNA片段_拼__接__成__新__ 的DNA分子，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷 酸之间的 磷酸二酯键 。
②类型
常用类型 来源 特点
E·coli DNA连接酶 __大__肠__杆__菌__
只缝合_黏__性__末__端__
T4 DNA连接酶 T4噬菌体
农杆菌转化 法
常用方法 基因枪法、（单子叶）
花粉管通道法 （被子）
动物 _显__微__注__射__法__
微生物
感受态细胞法 (用Ca2＋处理)
受体细胞 体细胞或受精卵
_受__精__卵___
原核细胞
组织培养
将目的基因插入Ti质 将含有目的基因的 Ca2＋处理细胞→_感_
粒的T－DNA 上→转 表达载体提纯→取 受态 细胞→重组 转化 入 农杆菌 →导入植 卵(受精卵)→显微注 表达载体DNA分子
第33讲
基因工程
【目标要求】
1.基因工程的诞生。 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)。 3.基因工程的应用。 4.蛋白质工程。 5.实验：DNA的粗提取与鉴定。
考点一 基因工程的操作工具
考点二 基因工程的基本操作程序
2020年高考生物一轮复习选修三：现代生物科技专题课件
考点1
考点2
考点3
高考热点突破
课后作业
图c (3)DNA 连 接 酶 是 将 两 个 DNA 片 段 连 接 起 来 的 酶 ， 常 见 的 有 ________________和________________，其中既能连接黏性末端又能连接平 末端的是______________________。
作工具
课前自主学习
课பைடு நூலகம்合作研究
随堂基础巩固
课后课时精练
1．基因工程概念
考点1
考点2
考点3
高考热点突破
课后作业
2．限制酶
(1)存在：主要存在于□01 原核生物 中。 (2)作用：□02 识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列 ，并使每 一条链中特定部位的两个核苷酸之间的□03 磷酸二酯键 断开。
考点1
考点2
考点3
高考热点突破
课后作业
答案
根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)经 BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________ 酶切后的产物连接，理由是_________________________________________ ___________________________________________________。 (2)若某人利用图 b 所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因 的重组子，如图 c 所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因 产物的有________，不能表达的原因是_________________________________ _________________________________________________________________。
2023届高三生物一轮复习课件：基因工程
或其他数量的核苷酸组成。
6.切割结果：切口有两种：黏性末端和平末端 当限制酶在它识别序列的_中__轴__线__两__侧__将DNA分子的两条链分别切 开时，产生的是黏__性__末__端____； 当限制酶在它识别序列的_中__轴__线__处__切开时，产生的是_平__末__端_；
EcoRⅠ SmaⅠ
不会对人畜有害的原理？①Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人畜的胃液 呈酸性 ②人畜的肠道细胞没有特异性受体。 一、目的基因的筛选与获取 1.何为目的基因？P76用于改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因，主要指编码蛋白质的基因 库是由mRNA逆转录形成的，只包含真核细胞基因结构中外显子的序列，可在不同物种之间交流；
物细胞 哺乳 不的到溶丝解状。沉淀物、
方案： ①4℃冰箱静置后取 上清液 ②离心后取上清液
2mol/L的 NaCl溶液， 2只试管
二苯胺 沸水浴加热 蓝色
加①体低积温相放等置、几预分冷钟酒的精作（用体？积分数95%）静置，得白色丝状物 提②取搅方拌案时：应轻缓、并沿一个方向的原因？
①抑用制玻核璃酸棒水沿解一酶个的方活向性搅，拌进，而卷抑起制丝D状NA物降，解并；用抑滤制纸DN吸A分取子上面运 动的，水使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，
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●1.基因表达载体的构建目的？ ●2.基因表达载体组成？ ●3.基因表达载体各组成部分的作用？ ●4.转化的概念？ ●5.将目的基因导入受体细胞的方法及适用范围？
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1.在培养有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是什么？ 2.原理？ 3.采用农杆菌转化法导入目的基因时，为什么目的基因可以整合到染色体的DNA 上? 4.目的基因插入染色体DNA上的目的是什么？ 5.两次拼接、两次导入 6.转基因的植物细胞如何获得最终的新品种？
高考高考生物一轮复习专题一基因工程基因工程的基本工具、基因工程的基本操作程序课件新人教选修3
2．外源基因在受体内表达的理论基础 (1)________ 基因 是控制生物性状的独立遗传单位。
中心法则 (2)遗传信息的传递都遵循______________ 。
(3)生物界共用一套____________ 遗传密码 。 3．基因工程的基本工具 (1) 限 制 性 核 酸 内 切 酶 ： 切 割 DNA 的 工 具 是
复制 ，有一个 条件：能在宿主细胞中保存下来并大量_______
限制性核酸内切酶 切 割 点 ， 有 特 殊 的 遗 传 至 多 个 ___________________
_____________ 标记基因 ，便于筛选。
质粒 种 类 ： __________( 常用)、λ 噬菌体的衍生物、
______________ 动植物病毒 。
【典例精析】 【例 1】下列有关基因工程叙述错误的是( A ) A． 基本原理是 DNA 具有双螺旋结构以及遗传信 息传递和表达方式相同 B．最常用的载体是质粒 C． 工具酶主要有限制性核酸内切酶和 DNA 连接 酶 D．该技术人为地增加了生物变异的范围，实现 种间遗传物质的交换
【解析】基本原理是 DNA 具有双螺旋结构以及 生物共用一套遗传密码子，A 错误；基因工程中最常 用的载体是质粒，B 正确；基因工程所用工具酶主要 有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶，C 正确；基因 工程技术能人为地增了生物变异的范围 ，实现种间遗 传物质的交换，D 正确。
2.DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的比较 DNA 连接酶 DNA 聚合酶 都是催化两个 作用实质 核苷酸之间形 成磷酸二酯键 是否需模板 不需要 需要 连接 DNA 链 单链 单链 将单个核苷酸加到 在两个 DNA 片 已存在的核酸片段 作用过程 段之间形成磷 的 3′端的羟基上， 形 酸二酯键 成磷酸二酯键 将存在的 DNA 作用结果 片段连接成重 合成新的 DNA 分子 组 DNA 分子
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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。
(3)载体 ①种类：质粒、λ__噬__菌__体__的__衍__生__物__、__动__植__物__病__毒__等__。
能自我复制 ②质粒的特点有一个至多个限__制__酶__切__割__位__点__
有特殊的标__记__基__因__ ③运载体的作用：携带外源 DNA 片段进入受体细胞。
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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
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