(广西专用)高考生物二轮复习 第16讲 基因工程、细胞工程课件-人教版高三全册生物课件.pptx
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1、第16讲基因工程、细胞工程-2-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练PCR、基因工程及转基因技术的安全性1.PCR技术(1)PCR的过程-3-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(2)PCR与DNA复制的比较-4-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练-5-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练2.基因工程的主干知识图解-6-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练3.基因工程的基本工具-7-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练4.基因工程的操作程序(1)目的基因的获取从基因文库中获取。利用PCR技术扩增:其实质是在体外对目的基因进行大量复制。用化学方法人工合成a.对于核苷酸序
2、列已知的直接人工合成。-8-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(2)基因表达载体的构建基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。基因表达载体的构建方法-9-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(3)将目的基因导入受体细胞-10-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(4)目的基因的检测和鉴定-11-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练思维拓展从“基因表达”层面理解启动子和终止子启动子是RNA聚合酶的结合位点,启动转录;终止子是终止转录的位点。插入的目的基因是结构基因,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒的插入部位前面需要有启动子,后面需要有终止子。-12-命题点
3、一命题点二整合提升题型突破题组训练题型1透彻理解基因工程的原理,解答相关题目大豆花叶病是世界性大豆病害,是造成大豆减产的重要原因。某科研小组制备了大豆花叶病毒(RNA病毒)的空衣壳蛋白(CP蛋白),生产过程大致如下,请回答问题。-13-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(1)图中的是指。(2)过程中应用的酶是。在此过程前,先要在大豆花叶病毒的基因文库中查找的核苷酸序列,以便合成特异性引物。(3)在上述生产流程中,(填序号)是基因工程生产CP衣壳蛋白的核心步骤。为检测样液中是否含有有效成分,在可使用进行检测。答案答案(1)RNA(2)TaqDNA聚合酶CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA
4、片段)(3)CP蛋白的抗体-14-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练1.金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下,请回答下列问题。-15-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA,通过获得用于PCR扩增。(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的位点。设计引物时需要避免引物之间,而造成引物自连。(3)图中步骤1代表,步骤2代表退火,步骤3代表延
5、伸,这三个步骤组成一轮循环。(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但的引物需要设定更高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有_(填序号:升高退火温度降低退火温度重新设计引物)。-16-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练答案答案(1)逆转录cDNA(2)限制性核酸内切酶切割碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板GC含量高(5)解析解析(1)根据mRNA获取目的基因的方法是先通过逆转录获得cDNA,然后通过PCR扩增。(2)构建重组质粒时,要用限制性核酸内切酶对质粒和含
6、目的基因的DNA进行酶切,所以为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时需要避免引物的碱基互补配对,防止引物之间自连。(3)PCR包括三个步骤:变性、复性(退火)和延伸。图中步骤1代表变性。(4)退火是引物和模板结合的过程,退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。退火温度一般比Tm值(把DNA双螺旋结构降解一半时的温度)低5。DNA中GC含量越高,Tm值越高。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,可能是退火温度太高,破坏了引物与模板的碱基配对,也可能是引物设计错误,改进措施是降低退火温度和重新设计引物。-17-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练2.(20
7、18全国理综)回答下列问题。(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了 (答出两点即可)。(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组的噬菌体DNA通常需与组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是。(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用_的大肠杆菌作为受体细胞。在蛋白质纯化的过程中应添
8、加_的抑制剂。-18-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练答案答案(1)体外重组的质粒可以进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表达(2)转化外壳蛋白(或答噬菌体蛋白)细菌(3)蛋白酶缺陷型蛋白酶解析解析(1)该实例可以说明很多问题,比如体外重组的质粒可以进入受体细胞,真核细胞的基因也可以在原核细胞中表达,真核生物和原核生物共用同一套密码子,质粒的化学本质是DNA等。(2)目的基因导入细菌可以用Ca2+处理细菌,从而使目的基因进入受体细胞。噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成,噬菌体属于细菌病毒,即其宿主细胞为细菌,所以需要将重组噬菌体导入细菌中。(3)为了防止目的基因所表达的蛋白质被细菌内的
9、蛋白酶所降解,所以要选择蛋白酶缺陷型大肠杆菌,即不能产生蛋白酶的大肠杆菌作为受体细胞。同时,在纯化蛋白质的过程中可以加入蛋白酶抑制剂,以降低蛋白酶的活性。-19-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练克隆技术及其伦理道德问题1.容易混淆的三种细胞杂种细胞、重组细胞和杂交细胞(1)杂种细胞:植物体细胞杂交过程中,两种细胞去掉细胞壁之后形成的原生质体融合,融合的原生质体出现细胞壁之后形成的细胞叫杂种细胞。(2)重组细胞:体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞之后形成的细胞叫重组细胞。(3)杂交细胞:动物细胞融合形成的细胞常称为杂交细胞。-20-命题点一命题点二整合提升题型突破题组训练2.从结果分析克隆
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