高考生物复习第12单元现代生物科技专题第36讲基因工程全国公开课一等奖百校联赛示范课赛课特等奖.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,36,讲,PART 36,基因工程,考点互动探究,教师备用习题,第1页,考试说明,1.,基因工程诞生,(),。,2,基因工程原理及技术,(,含,PCR,技术,)(),。,3,基因工程应用,(),。,4,蛋白质工程,(),。,5,DNA,粗提取与判定,(,试验与探究能力,),。,第2页,考点互动探究,知识梳理,1.,基因工程概念,(1),伎俩：按照,_,，进行严格设计，经过体外,_,和,_,等技术，赋予生物以新遗传特征。,(2),目标：创造出更符合人们需要新,_,和,_,。,(3),水平：,_,水平。考点一基因工程概念及基本工具,人们愿望,DNA,重组,转基因,生物类型,生物产品,DNA,分子,第3页,考点互动探究,2.,基因工程基本工具,(1),限制性核酸内切酶,起源：主要从,_,中分离纯化而来。,作用：识别双链,DNA,分子某种,_,序列，使,_,两个核苷酸之间,_,断裂。,结果：产生,_,末端或,_,末端。,原核生物,特定核苷酸,特定部位,磷酸二酯键,黏性,平,第4页,(2)DNA,连接酶,(3),载体,条件：能自我复制、有一个至多个,_,切割位点、有特殊,_,。,惯用载体,_,。其它载体：,噬菌体衍生物、,_,等。,惯用类型,E,coli DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,起源,_,T,4,噬菌体,功效,连接黏性末端,连接,_,结果,恢复被限制酶切开两个核苷酸之间磷酸二酯键,考点互动探究,大肠杆菌,黏性末端或平末端,限制酶,标识基因,质粒,动植物病毒,第5页,1.,限制酶和,DNA,连接酶关系,(1),限制酶和,DNA,连接酶作用部位都是磷酸二酯键。,(2),限制酶不切割本身,DNA,原因是原核生物中不存在该酶识别序列或识别序列已经被修饰。,(3)DNA,连接酶起作用时，不需要模板。,考点互动探究,关键讲解,图,12,36,1,第6页,2.DNA,相关六种酶比较,考点互动探究,名称,作用部位,作用底物,作用结果,限制酶,磷酸二酯键,DNA,将,DNA,切成两个或多个片段,DNA,连接酶,磷酸二酯键,DNA,片段,将两个,DNA,片段连接为一个,DNA,分子,DNA,聚合酶,磷酸二酯键,脱氧核苷酸,以单链,DNA,为模板，将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端,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,碱基对之间氢键,DNA,将双链,DNA,分子局部解旋为单链，形成两条长链,RNA,聚合酶,磷酸二酯键,核糖核,苷酸,以单链,DNA,为模板，将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端,第7页,1,如图,12,36,2,为大肠杆菌及质粒载体结构,模式图，据图回答以下问题：,(1)a,代表物质和质粒化学本质都是,_,，,二者还含有其它共同点，如,_,，,_(,写出两条即可,),。,(2),若质粒,DNA,分子切割末端为 ，则与之连接目标基因切割末端应为,_,；可使用,_,把质粒和目标基因连接在一起。,(3),氨苄青霉素抗性基因在质粒,DNA,分子上称为,_,，其作用是,_,。,(4),以下常在基因工程中用作载体是,(,),A,苏云金芽孢杆菌抗虫基因,B,土壤农杆菌环状,RNA,分子,C,大肠杆菌质粒,D,动物细胞染色体,考点互动探究,题组训练,图,12,36,2,第8页,答案,(1)DNA,能够自我复制含有遗传特征,(2),DNA,连接酶,(3),标识基因供重组,DNA,判定和选择,(4)C,考点互动探究,解析1)a,代表物质是大型环状,DNA,分子，质粒是一个裸露、结构简单、独立于细菌拟核之外小型环状,DNA,分子，二者都能自我复制，并蕴含遗传信息。,(2),与质粒,DNA,分子切割末端能够连接目标基因切割末端之间能够发生碱基互补配对，可使用,DNA,连接酶将它们连接在一起。,(3),质粒,DNA,分子上氨苄青霉素抗性基因能够作为标识基因，便于对重组,DNA,进行判定和筛选。,(4),惯用载体有质粒、,噬菌体衍生物、动植物病毒等。苏云金芽孢杆菌抗虫基因普通作为目标基因；土壤农杆菌环状,RNA,分子不轻易在宿主细胞内保留；动物细胞染色体主要成份是,DNA,和蛋白质，不能被限制性核酸内切酶切割，所以不能用作载体。,第9页,2,上海宝山区二模,分析相关基因工程资料，回答下列问题。,如图,12,36,3,为构建某重组质粒过程示意图。,lacZ,基因可使细菌利用加入培养基物质,X,gal,，从而使菌落显现出蓝色，若无该基因，菌落则成白色。图中甲戊,DNA,片段只注明了黏性末端处碱基,种类，其它碱基种类未作注明。,(1),若酶,M,特异性识别,DNA,碱基序列,是,，则酶,N,特异性识别,DNA,碱基序,列是,_,。,(2),过程,是将全部片段混合在一起，用,_,酶拼接可得到不一样重组,DNA,。,考点互动探究,图,12,36,3,第10页,(3),假如只考虑,2,个片段组合，那么甲、乙、丁三个片段中能够形成环状,DNA,片段组合是,_(,多项选择,),。,A,甲和乙,B,甲和甲,C,甲和丁,D,乙和乙,E,乙和丁,F,丁和丁,(4),为了筛选含重组质粒受体菌，应在通用培养基中额外加入,_,，培养一段时间，挑选出,_,色菌落深入培养。原来质粒中，限制酶,M,和,N,酶切位点,_,。,A,M,位于青霉素抗性基因中，,N,位于,lacZ,基因中,B,N,位于青霉素抗性基因中，,M,位于,lacZ,基因中,C,M,和,N,都位于青霉素抗性基因中,D,M,和,N,都位于,lacZ,基因中,(5),上述目标基因能够在受体细菌中表示，其原因是不一样生物,_,。,A,共用一套,DNA B,共用一套,RNA C,共用一套蛋白质,D,共用一套密码子,考点互动探究,第11页,答案,(1)(2)DNA,连接,(3)ABCDEF (4),青霉素和,X,gal,白,D,(5)D,考点互动探究,第12页,(2)DNA,连接酶能够将含有相同黏性末端,DNA,片段连接起来。,(3),甲、乙、丁都有两个黏性末端，且都相同，所以假如只考虑,2,个片段组合，那么甲、乙、丁三种片段中任意两个连接都能够连接形成环状,DNA,。,(4),为了筛选含重组质粒受体菌，应在通用培养基中额外加入青霉素和,X,gal,，培养一段时间，挑选出白色菌落深入培养。这表明青霉素抗性基因没有被破坏，,lacZ,基因已经被破坏，所以，在原来质粒中，限制酶,M,和,N,酶切位点都位于,lacZ,基因中。,(5),上述目标基因能够在受体细菌中表示，其原因是不一样生物共用一套密码子。,考点互动探究,第13页,方法技巧,限制酶选择技巧,(1),依据目标基因两端限制酶切割位点确定限制酶种类。,应选择切割位点位于目标基因两端限制酶，如图甲可选择,Pst,。,考点互动探究,图,12,36,4,第14页,不能选择切割位点位于目标基因内部限制酶，如图甲不能选择,Sma,。,为防止目标基因和质粒本身环化和随意连接，也可使用不一样限制酶切割目标基因和质粒，如图甲也可选择用,Pst,和,EcoR,两种限制酶,(,但要确保质粒上也有这两种酶切割位点),。,(2),依据质粒特点确定限制酶种类。,所选限制酶要与切割目标基因限制酶一致，以确保产生相同黏性末端。,质粒作为载体必须具备标识基因等，所以所选择限制酶尽可能不要破坏这些结构，如图乙中限制酶,Sma,会破坏标识基因；假如所选酶切割位点不是一个，则切割重组后可能丢失一些片段，若丢失片段含复制起点区，则切割重组后片段进入受体细胞后不能自主复制。,考点互动探究,第15页,考点互动探究,知识梳理,1.,基因工程基本操作程序,(1),目标基因获取,目标基因：主要指,_,基因，也能够是一些含有,_,作用因子。,考点二基因工程基本操作程序及,PCR,技术,编码蛋白质,调控,基因文库,mRNA,DNA合成仪,第16页,考点互动探究,(2),基因表示载体构建,基因工程关键,目标：使目标基因,_,，同时使目标基因能够表示和发挥作用。,基因表示载体组成,在受体细胞中稳定存在，而且能够遗传给下一代,图,12,36,5,标识基因,目标基因,第17页,构建过程：,考点互动探究,图,12,36,6,同一个限制酶,DNA,连接酶,第18页,生物种类,植物细胞,动物细胞,微生物细胞,惯用方法,_,、,_,_,_,受体细胞,体细胞,_,原核细胞,转化过程,(以农杆菌转化法为例：)将目标基因插入到Ti质粒_上导入农杆菌侵染植物细胞整合到受体细胞_上表示,_处理细胞_细胞重组表示载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子,(3),将目标基因导入受体细胞,考点互动探究,农杆菌转化法,花粉管通道法,显微注射法,用,Ca,2,处理细胞,受精卵,T,DNA,染色体,DNA,显微注射,Ca,2,感受态,第19页,(4),目标基因检测与判定,考点互动探究,图,12,36,7,DNA,分子杂交,分子杂交,抗原,抗体杂交,杂交带,第20页,2.PCR,技术,(1),原理：,DNA,复制，即：,(2),条件,考点互动探究,图,12,36,8,加热,冷却,耐高温,DNA,聚合酶,单链对应序列,脱氧核苷酸,第21页,(3),过程与结果,过程,结果：上述三步反应完成后，,一个,DNA,分子就变成了,_,个,DNA,分子，伴随重复次数,增多，,DNA,分子就以,_,形式增加。,PCR,反应过程都是在,_,中完成。,考点互动探究,90,95,解旋,55,60,引物,70,75,Taq,酶,两,2,n,DNA,扩增仪,第22页,1.,基因工程操作易错点分析,(1),目标基因插入位点不是随意，基因表示需要开启子与终止子调控，所以目标基因应插入到开启子与终止子之间部位。,(2),开启子,(DNA,片段,),起始密码子,(RNA),；终止子,(DNA,片段,),终止密码子,(RNA),。,(3),基因表示载体构建是最关键、最关键一步，在体外进行。,(4),只有第三步,(,将目标基因导入受体细胞,),没有碱基互补配对现象，其余三步都有碱基互补配对现象。,考点互动探究,关键讲解,第23页,2.DNA,复制与,PCR,技术比较,考点互动探究,项目,体内,DNA,复制,PCR,技术,场所,主要在细胞核内,生物体外,酶,DNA,聚合酶、解旋酶,热稳定,DNA,聚合酶,(Taq,酶,),条件,模板、,ATP,、常温,模板、ATP、引物链、温度改变(9095 5560 7075),原料,四种脱氧核苷酸,四种脱氧核苷酸,特点,形成是整个DNA分子，一个细胞周期只复制一次,短时间内形成含有大量目标基因DNA片段,第24页,角度,1,结合实例考查基因工程基本操作程序,1,人血清蛋白,(HSA),含有主要医用价值。如图,12,369,是以基因工程技术获取重组,HSA(rHSA),两条路径，请回答以下问题。,(1),假如,HSA,基因序列未知，能够采取,_,方法获取该目标基因，为了使该目标基因能够在宿主细胞中,复制和稳定保留，通常要先构建,_,后才能导入宿主细胞。,考点互动探究,命题角度,图,12,36,9,第25页,(2),方框中,“,？,”,普通选取生物是,_,，为了提升,过程导入成功率，通惯用,_,处理大肠杆菌。,(3),人体合成初始,HSA,多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才能有活性，所以，选择,_(,填,“”,或,“”),路径获取,rHSA,更有优势。,(4),为了判定宿主细胞中是否产生,rHSA,，能够用,_,方法来进行检验。,A,检验,HSA,基因是否导入,B,检验细胞中是否产生对应,mRNA,C,抗原,抗体杂交,D,检测是否有标识基因,考点互动探究,答案,(1),从基因文库中提取重组,DNA (2),农杆菌氯化钙,(3),(4)C,第26页,考点互动探究,解析,(1),获取目标基因方法有：从基因文库中获取、采取,PCR,技术扩增,(,适合用于目标基因核苷酸序列已知情况,),、人工化学合成,(,适合用于目标基因较小且序列已知情况,),。所以假如,HSA,基因序列未知，能够采取从基因文库中提取方法获取该目标基因；为了使该目标基因能够在宿主细胞中复制和稳定保留，通常要先构建基因表示载体,(重组,DNA),后才能导入宿主细胞。,(2),将目标基因导入植物细胞惯用农杆菌转化法，所以方框中,“,？,”,普通选取生物是农杆菌；将目标基因导入微生物细胞时惯用感受态细胞法，即用氯化钙处理微生物细胞，使之成为易于吸收周围环境中,DNA,分子感受态细胞。,(3),因为大肠杆菌是原核生物，其细胞中不含内质网和高尔基体，而人体合成初始,HSA,多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才能有活性，所以，选择,路径获取,rHSA,更有优势。,(4),检测目标基因是否表示形成蛋白质,(rHSA),能够采取抗原,抗体杂交法。,第27页,角度,2,考查,PCR,技术原理与过程,2,福建南平一模,基因工程在农业中应用发展快速，基因可导入农作物中，用于改良该农作物性状。经过多重,PCR,技术可扩增并检测转基因农作物外源基因成份。多重,PCR,技术是在一个,PCR,反应体系中加入多对引物，针对多个,DNA,模板或同一模板不一样区域，扩增多个目标基因,PCR,技术。请回答：,(1),我国科学家将,Bt,毒蛋白基因、鱼抗冻蛋白基因、控制果实成熟基因导入农作物，可取得,_,、,_,、延熟转基因作物。,(2),引物是依据,_,一段核苷酸序列合成，每种基因扩增需要一对引物原因是,_,。下表是,A,、,B,、,C,三种基因引物，据表分析，引物特异性主要表达在,_,。,考点互动探究,第28页,A,基因,引物,1,5GCTCCTACAAATGCCATCATTGC3,引物,2,5GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC3,B,基因,引物,1,5TGAATCCTGTTGCCGGTCTT3,引物,2,5AAATGTATAATTGCGGGACTCTAATC3,C,基因,引物,1,5CCTTCATGTTCGGCGGTCTCG3,引物,2,5GCGTCATGATCGGCTCGATG3,考点互动探究,第29页,(3)PCR,过程中温度从,90,降到,55,60,目标是,_,。,(4),检测人员经过多重,PCR,技术确定农作物中是否含有,A,、,B,、,C,三种转基因。将,A,、,B,、,C,三种基因和待测农作物基因样品进行,PCR,，扩增后产物再进行电泳，结果如图,12,36,10,。据图分析：含有三种转基因,农作物是,_,，判断依据是,_,。,(5),与,PCR,技术相比，多重,PCR,技术优势有：,a,_,。,b,_,。,c,_,。,考点互动探究,图,12,36,10,第30页,考点互动探究,答案,(1),抗虫抗冻,(2),已知目标基因需要一对特异性引物，要求一对引物序列是不互补，不然会形成引物二聚体，进而影响目标基因扩增引物中特定碱基序列，能够表达引物特异性,(3),加热至,90,95,利于,DNA,解链；冷却到,55,60,，利于引物结合到互补,DNA,链上,(4)4,PCR,过程中，能够经过设计特定引物来扩增特定,DNA,片段，,1,组为已知,A,、,B,、,C,三种基因对照，其中,4,含有,A,基因、,B,基因和,C,基因，而,2,只含有,A,基因和,C,基因，,3,不含有这三种基因,(5)a.,确保全部靶位点能够用相同,PCR,程序在单个反应中得到有效扩增,b,在使用相同,PCR,程序和反应条件单个,PCR,中对每对引物量进行优化，以到达最大扩增效率,c,平衡多重,PCR,中每对引物量，使之对每个靶位点都能取得足够扩增量,第31页,考点互动探究,解析,(1)Bt,毒蛋白基因抗虫基因能够表示出毒蛋白，鱼抗冻蛋白基因能够表示出抗冻蛋白，控制果实成熟基因能够表示出控制早熟相关蛋白，所以将,Bt,毒蛋白基因、鱼抗冻蛋白基因、控制果实成熟基因导入农作物，可取得抗虫、抗冻、延熟转基因作物。,(2)PCR,扩增技术前提是要用一段已知目标基因核苷酸序列，方便依据这一段序列合成引物，每种基因扩增需要一对特异性引物，要求一对引物序列是不互补，不然会形成引物二聚体，进而影响目标基因扩增。据表中,A,、,B,、,C,三种基因引物核苷酸序列分析，引物特异性主要表示在引物中特定碱基序列，,能够表示引物特异性。,第32页,考点互动探究,(3)PCR,过程中温度加热至,90,95,利于,DNA,解链；冷却到,55,60,，利于引物结合到互补,DNA,链上。,(4)PCR,过程中，能够经过设计特定引物来扩增特定,DNA,片段，,1,组为已知,A,、,B,、,C,三种基因对照，其中,4,含有,A,基因、,B,基因和,C,基因，而,2,只含有,A,基因和,C,基因，,3,不含有这三种基因。,(5),与,PCR,技术相比，多重,PCR,技术优势：,a.,确保全部靶位点能够用相同,PCR,程序在单个反应中得到有效扩增。,b.,在使用相同,PCR,程序和反应条件单个,PCR,中对每对引物量进行优化，以到达最大扩增效率。,c.,平衡多重,PCR,中每对引物量，使之对每个靶位点都能取得足够扩增量。,第33页,考点互动探究,知识梳理,一、基因工程应用,1.,植物基因工程,抗虫、,_,、,_,转基因植物，利用转基因改良植物品质。,2.,动物基因工程,提升动物,_,、改进畜产品品质、用转基因动物生产,_,，用转基因动物作器官移植供体。,考点三基因工程应用与蛋白质工程,抗病,抗逆,生长速度,药品,第34页,考点互动探究,3.,基因工程药品,(1),方式：利用基因工程培育,“_”,来生产药品。,(2),结果：利用,“,工程菌,”,可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。,4,基因治疗,(1),概念：把,_,导入病人体内，使该基因表示产物发挥功效，从而到达治疗疾病目标。,(2),结果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者,淋巴细胞。,正常基因,基因转移,组织细胞,工程菌,第35页,考点互动探究,二、蛋白质工程图,12,36,11,修饰,合成,新蛋白质,功效,蛋白质结构,氨基酸序列,脱氧核苷酸序列,第36页,基因工程和蛋白质工程比较,考点互动探究,关键讲解,项目,基因工程,蛋白质工程,区分,操作环境,(,场所,),生物体外,生物体外,操作关键,基因,基因,操作起点,目标基因,预期蛋白质功效,基本过程,剪切拼接导入表示,确定蛋白质功效应有高级结构应具备折叠状态应有氨基酸序列应有碱基序列改造蛋白质,实质,定向改造生物遗传特征，以取得人类所需要生物类型或生物产品(基因异体表示),定向改造或生产人类所需蛋白质,结果,生产自然界已存在蛋白质,生产人类需要新基因，创造出自然界不存在蛋白质,联络,蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来第二代基因工程，因为对现有蛋白质改造或制造新蛋白质，必须经过基因修饰或基因合成实现,第37页,角度,1,结合基因工程操作过程考查基因工程应用,1,东北三省三校模拟,马铃薯是主要经济作物，在基因育种方面取得丰硕结果。,(1),马铃薯是双子叶植物，惯用,_,法将目标基因导入马铃薯体细胞中。构建好基因表示载体基本结构有目标基因、,_,、,_,、,_,、复制原点五部分。,(2),马铃薯易患各种疾病，造成产量下降。基因工程中惯用抗病基因为,_(,写一个即可,),。,考点互动探究,命题角度,第38页,(3),科学家还培育出抗除草剂转基因马铃薯，主要从两个方面进行设计：,修饰除草剂作用靶蛋白，使其对除草剂,_,，或使靶蛋白过量表示，植物吸收除草剂后仍能正常代谢。,引入酶或酶系统，使除草剂在发生作用前,_,。,(4),将目标基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行,_,。,考点互动探究,答案,(1),农杆菌转化开启子终止子标识基因,(2),病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因,(3),不敏感,(,抵抗,),被降解,(,分解,),(4),检测和判定,第39页,考点互动探究,解析,(1),马铃薯是双子叶植物，惯用农杆菌转化法将目标基因导入双子叶植物体细胞中。构建好基因表示载体基本结构有目标基因、标识基因、开启子、终止子、复制原点五部分。,(2),基因工程中惯用抗病基因为病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、抗毒素合成基因、几丁质酶基因。,(3),除草剂只能作用于杂草，不能作用于马铃薯，所以需要修饰除草剂作用靶蛋白，使其对除草剂不敏感,(,抵抗,),，或使靶蛋白过量表示，植物吸收除草剂后仍能正常代谢。,也能够引入酶或酶系统，在除草剂发生作用前被降解,(,分解,),。,(4),将目标基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行检测和判定。,第40页,角度,2,考查蛋白质工程原理与操作,2,全国卷,已知生物体内有一个蛋白质,(P),，该蛋白质是一个转运蛋白，由,305,个氨基酸组成。假如将,P,分子中,158,位丝氨酸变成亮氨酸，,240,位谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后蛋白质,(P,1,),不但保留,P,功效，而且含有了酶催化活性。回答以下问题：,(1),从上述资料可知，若要改变蛋白质功效，能够考虑对蛋白质,_,进行改造。,(2),以,P,基因序列为基础，取得,P,1,基因路径有修饰,_,基因或合成,_,基因。所取得基因表示时是遵照中心法则，中心法则全部内容包含,_,复制，以及遗传信息在不一样分子之间流动，即：,_,。,考点互动探究,第41页,(3),蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本路径是从预期蛋白质功效出发，经过,_,和,_,，进而确定相对应脱氧核苷酸序列，据此取得基因，再经表示、纯化取得蛋白质，之后还需要对蛋白质生物,_,进行判定。考点互动探究,答案,(1),氨基酸序列,(,或结构,),(2)P,P,1,DNA,和,RNA(,或遗传物质,),DNARNA,、,RNADNA,、,RNA,蛋白质,(,或转录、逆转录、翻译,),(3),设计蛋白质结构推测氨基酸序列功效,第42页,考点互动探究,解析,本题考查蛋白质工程相关知识。,(1),若要改变蛋白质功效，就要对蛋白质结构进行改造，而从材料中内容，能够看出是改造了氨基酸序列。,(2),取得,P,1,基因路径有对原基因,(P),进行修饰或者依据氨基酸序列直接合成目标基因,(P,1,),。中心法则即遗传信息传递路径，包含遗传物质,(DNA,或,RNA),复制和转录、翻译、逆转录过程。,(3),蛋白质工程基本路径：从预期蛋白质功效出发,设计预期蛋白质结构,推测应有氨基酸序列,找到对应脱氧核苷酸序列。该目标基因表示产生对应蛋白质，为确定该蛋白质是否符合需要，还需对蛋白质生物功效进行判定。,第43页,考点互动探究,知识梳理,1.,原理,(1),溶解度,DNA,与蛋白质在不一样浓度,_,溶液中溶解度不一样。,DNA,不溶于,_,。,(2)DNA,对酶、,_,和,_,耐受性。,(3),判定：,DNA,_,试剂,_,。,考点四,DNA,粗提取与判定,NaCl,酒精,高温,洗涤剂,二苯胺,蓝色,第44页,考点互动探究,2.,试验步骤,红细胞吸水破裂,瓦解细胞膜,溶解,DNA,第45页,考点互动探究,NaCl,溶液,蛋白酶,高温,冷却酒精溶液,二苯胺,蓝色,第46页,1.DNA,和蛋白质在不一样,NaCl,溶液中溶解度比较,考点互动探究,关键讲解,项目,2 mol/L NaCl,溶液,0.14 mol/L NaCl,溶液,溶解规律,DNA,溶解,析出,蛋白质,部分发生盐析沉淀,溶解,NaCl溶液浓度从2 mol/L逐步降低过程中，溶解度逐步增大,第47页,2.DNA,粗提取与判定中,“2,、,3,、,4”,考点互动探究,加蒸馏,水,2,次,加到鸡血细胞液中，使血细胞吸水破裂加到含DNA2 mol/LNaCl溶液中，使NaCl溶液物质量浓度下降到0.14 mol/L，使DNA析出,用纱布,过滤,3,次,过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质滤液滤取0.14 mol/LNaCl溶液中析出DNA(黏稠物)过滤溶有DNA2 mol/LNaCl溶液,4,次使用,NaCl,溶液,加2 mol/LNaCl溶液，溶解提取细胞核物质用0.14 mol/LNaCl溶液使DNA析出用2 mol/LNaCl溶液，溶解滤取DNA黏稠物,用2 mol/LNaCl溶液，溶解丝状物用于判定DNA,第48页,在,“DNA,粗提取与判定,”,试验中，对,DNA,进行判定时，做以下操作：,考点互动探究,题组训练,试管,序号,A,B,1,加2 mol/LNaCl溶液5 mL,加2 mol/LNaCl溶液5 mL,2,不加,加入提取DNA丝状物并搅拌,3,加,4 mL,二苯胺，混匀,加,4 mL,二苯胺，混匀,4,沸水浴,5,分钟,沸水浴,5,分钟,试验现象,试验结论,第49页,(1),依据如图,12,36,12,，完成表格空白处试验内容。,(2),对于,B,试管，完成,1,、,2,、,3,操作后溶液颜色怎样？,_,。,(3),在沸水浴中加热目标是,_,，,同时说明,DNA,对高温有较强,_,。,(4)A,试管在试验中作用是,_,。,(5)B,试管中溶液颜色改变程度主要与,_,相关。,考点互动探究,图,12,36,12,第50页,考点互动探究,解析,本题,(1)(4),主要考查,DNA,分子判定。,A,、,B,两试管形成对照，,B,试管中含,DNA,丝状物，,A,试管中不含，起对照作用，其它条件均完全相同。,(2)(3)(5),强调本试验反应条件是沸水浴加热,5,分钟，加紧颜色反应速度，观察对比两试管颜色时要等到冷却以后。,答案,(1),试验现象：,A.,溶液不变蓝色,B,溶液变蓝色 试验结论：,DNA,在沸水浴条件下遇二苯胺会变成蓝色,(2),溶液颜色基本不变,(,不呈浅蓝色,)(3),加紧颜色反应速度耐受性,(4),对照,(5)DNA(,丝状物,),多少,第51页,考点互动探究,1,全国卷,真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所含有切除内含子对应,RNA,序列机制。已知在人体中基因,A(,有内含子,),能够表示出某种特定蛋白,(,简称蛋白,A),。回答以下问题：,(1),某同学从人基因组文库中取得了基因,A,，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白,A,，其原因是,_,。,(2),若用家蚕作为表示基因,A,受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选取,_,作为载体，其原因是,_,。,(3),若要高效地取得蛋白,A,，可选取大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌含有,_(,答出两点即可,),等优点。,历年真题明考向,第52页,考点互动探究,(4),若要检测基因,A,是否翻译出蛋白,A,，可用检测物质是,_(,填,“,蛋白,A,基因,”,或,“,蛋白,A,抗体,”),。,(5),艾弗里等人肺炎双球菌转化试验为证实,DNA,是遗传物质做出了主要贡献，也能够说是基因工程先导，假如说他们工作为基因工程理论建立提供了启示，那么，这一启示是,_,。,答案,(1),基因,A,有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应,RNA,序列不能被切除，无法表示出蛋白,A (2),噬菌体噬菌体宿主是细菌，而不是家蚕,(3),繁殖快、轻易培养,(4),蛋白,A,抗体,(5)DNA,能够从一个生物个体转移到另一个生物个体,第53页,考点互动探究,解析,(2),病毒侵染宿主细胞含有专一性，昆虫病毒能侵染家蚕细胞，而噬菌体是细菌病毒，不能侵染家蚕细胞。,(3),以原核生物作为受体细胞，是利用了原核生物几个优点：繁殖快、易培养、多为单细胞、遗传物质相对较少等。,(4),要检测基因,A,是否翻译出蛋白,A,，方法是抗原,抗体杂交法，这里抗原就是蛋白,A,，抗体就是蛋白,A,抗体。,(5),艾弗里等人肺炎双球菌转化试验证实，,S,型肺炎双球菌,DNA,能够转移到,R,型肺炎双球菌体内，使,R,型肺炎双球菌转化为,S,型肺炎双球菌，表示了一个生物,DNA,能够转移到另外一个生物体内去表示，这也正是基因工程想要做。,第54页,考点互动探究,2,全国卷,几丁质是许多真菌细胞壁主要成份，几丁质酶可催化几丁质水解。经过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内可增强其抗真菌病能力。回答以下问题：,(1),在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶,mRNA,，常选取嫩叶而不选取老叶作为试验材料，原因是,_,。提取,RNA,时，提取液中需添加,RNA,酶抑制剂，其目标是,_,。,(2),以,mRNA,为材料能够取得,cDNA,，其原理是,_,。,(3),若要使目标基因在受体细胞中表示，需要经过质粒载体而不能直接将目标基因导入受体细胞，原因是,_(,答出两点即可,),。,第55页,考点互动探究,(4),当几丁质酶基因和质粒载体连接时，,DNA,连接酶催化形成化学键是,_,。,(5),若取得转基因植株,(,几丁质酶基因已经整合到植物基因组中,),抗真菌病能力没有提升，依据中心法则分析，其可能原因是,_,。,答案,(1),嫩叶组织细胞易破碎预防,RNA,降解,(2),在逆转录酶作用下，以,mRNA,为模板按照碱基互补配正确标准能够合成,cDNA (3),目标基因无复制原点；目标基因无表示所需开启子,(4),磷酸二酯键,(5),目标基因转录或翻译异常,第56页,考点互动探究,解析,(1),要从植物体中提取几丁质酶,mRNA,，需要将细胞破碎，嫩叶比老叶组织细胞更轻易破碎。提取,RNA,时，为了预防,RNA,降解，需在提取液中添加,RNA,酶抑制剂。,(2),用逆转录法以,mRNA,为材料能够取得,cDNA,，原理是在逆转录酶作用下，以,mRNA,为模板按照碱基互补配对标准能够合成,cDNA,。,(3),直接将目标基因导入受体细胞，目标基因无法进行自我复制和稳定存在以及表示，因为目标基因无复制原点，无表示所需开启子。,(4)DNA,连接酶催化磷酸二酯键形成。,(5),若几丁质酶基因已经整合到植物基因组中，但取得转基因植株抗真菌病能力没有提升，可能原因是目标基因转录或翻译异常。,第57页,考点互动探究,3,全国卷,某一质粒载体如图,12,36,13,所表示，外源,DNA,插入到,Amp,r,或,Tet,r,中会造成对应基因失活,(Amp,r,表示氨苄青霉素抗性基因，,Tet,r,表示四环素抗性基因,),。有些人将此质粒载体用,BamH,酶切后，与用,BamH,酶切取得目标基因混合，加入,DNA,连接酶进行连接反应，用得到混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有未被转化，有被转化。被转化,大肠杆菌有三种，分别是含有环状目标基因、含有质,粒载体、含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌。,回答以下问题：,图,12,36,13,第58页,考点互动探究,(1),质粒载体作为基因工程工具，应具备基本条件有,_(,答出两点即可,),，而作为基因表示载体，除满足上述基本条件外，还需含有开启子和终止子。,(2),假如用含有氨苄青霉素培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化和仅含环状目标基因细胞是不能区分，其原因是,_,；而且,_,和细胞也是不能区分，其原因是,_,。在上述筛选基础上，若要筛选含有插入了目标基因重组质粒大肠杆菌单菌落，还需使用含有,_,固体培养基。,(3),基因工程中，一些噬菌体经改造后能够作为载体，其,DNA,复制所需原料来自于,_,。,第59页,考点互动探究,答案,(1),能自我复制、含有标识基因,(2),二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目标基因重组质粒,(,或答含有重组质粒,),二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素,(3),受体细胞,解析,本题考查基因工程中质粒作为运载体特点、基因表示载体构建与筛选等相关知识，主要考查学生灵活应用能力1),质粒载体作为基因工程运载工具，需要有一个至多个限制酶切位点、能够在宿主细胞中进行自我复制、有标识基因。,第60页,考点互动探究,(2),未被转化和仅含环状目标基因细胞都不含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素培养基上都不能生长，所以不能区分出来；含有质粒载体细胞和含有插入了目标基因重组质粒细胞都含有氨苄青霉素抗性基因，在含有氨苄青霉素培养基上都能生长，所以也不能区分出来。因为含有质粒大肠杆菌中有四环素抗性基因，在含四环素培养基上能生长，而重组质粒四环素抗性基因被破坏，所以含重组质粒大肠杆菌在含四环素培养基上不能生长，由此区分出含质粒载体大肠杆菌和含重组质粒大肠杆菌。,(3),噬菌体不能独立完成代谢，其,DNA,复制在大肠杆菌细胞中进行，需大肠杆菌细胞提供原料、酶和能量等。,第61页,考点互动探究,4,全国卷,图,12,36,14,中三个,DNA,片段上依次表示出了,EcoR,、,BamH,和,Sau3A,三种限制性内切酶识别序列与切割位点，图,为某种表示载体示意图,(,载体上,EcoR,、,Sau3A,切点是唯一,),。,依据基因工程相关知识，回答以下问题：,(1),经,BamH,酶切后得到目标基因能够与上述表示载体,被,_,酶切后产物连接，理由是,_,。,(2),若某人利用图乙所表示表示载体取得了甲、乙、丙三种,含有目标基因重组子，如图,12,36,15,所表示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表示目标基因产物有,_,，不能表示原因是,_,。,图,12,36,14,第62页,考点互动探究,(3)DNA,连接酶是将两个,DNA,片段连接起来酶，常见有,_,和,_,，其中既能连接黏性末端又能连接平末端是,_,。,图,12,36,15,答案,(1)Sau3A,两种酶切割后产生片段含有相同黏性末端,(2),甲和丙甲中目标基因插入在开启子上游，丙中目标基因插入在终止子下游，二者目标基因均不能被转录,(3)Ecoli DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,第63页,考点互动探究,解析,本题考查基因工程操作工具及操作步骤等方面知识。,(1),因为限制酶,BamH,与,Sau3A,切割后黏性末端相同，所以经,BamH,酶切后得到目标基因能够与表示载体被,Sau3A,酶切后产物连接。,(2),基因表示载体开启子和终止子应分别位于目标基因首端和尾端，甲中目标基因插入在开启子上游，丙中目标基因插入在终止子下游，二者目标基因均不能被转录。,(3),常见,DNA,连接酶有,Ecoli DNA,连接酶和,T,4,DNA,连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端是,T,4,DNA,连接酶。,第64页,1,湖南岳阳一模,如图为,DNA,分子某一片段，其中,分别表示某种酶作用部位，则对应酶依次是,(,),A,DNA,连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B,限制性核酸内切酶、解旋酶、,DNA,连接酶,C,解旋酶、限制性核酸内切酶、,DNA,连接酶,D,限制性核酸内切酶、,DNA,连接酶、解旋酶,教师备用习题,答案,C,解析,处为氢键，是解旋酶作用部位；,处为磷酸二酯键，是限制酶作用部位；,处为两个,DNA,片段缺口，是,DNA,连接酶作用部位。,第65页,2,北京石景山区一模,将甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成基因转入烟草细胞中，会使烟草抗旱性增强。以下关于这类转基因烟草及其培育过程说法，不正确是,(,),A,细胞中甜菜碱等有机小分子合成量增加,B,细胞液渗透压增大，防止细胞过分失水,C,将抗旱基因导入烟草细胞中惯用农杆菌转化法,D,在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因烟草细胞,教师备用习题,答案,D,解析,将甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成基因转入烟草细胞中后，细胞中甜菜碱等有机小分子合成量增加，会使烟草细胞渗透压升高，防止细胞过分失水，所以，这会使烟草抗旱性增强，,A,、,B,正确；将目标基因导入植物细胞惯用农杆菌转化法，,C,正确；在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因烟草植株，但在干旱条件下不能筛选出成功导入抗旱基因烟草细胞，,D,错误。,第66页,3,以下符合在体外进行,PCR,反应条件一组是,(,),稳定缓冲液环境,DNA,模板,合成引物,四种脱氧核苷酸,DNA,聚合酶,DNA,解旋酶,限制性核酸内切酶,温控设备,A,B,C,