2018届高考生物人教版一轮课件：13.1基因工程
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解析
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答案
-16考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考向2 载体的作用和特点 2.(2016全国乙卷,40)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到 Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基 因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ 酶切 后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连 接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未 被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状 目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大 肠杆菌。回答下列问题。
-7考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
③DNA连接酶和限制酶的关系
(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 有特殊的 限制酶切割位点 标记基因
-8考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(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)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。 ( × ) (6)每个重组质粒至少含一个限制酶识别位点。( √ ) (7)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。( × ) (8)质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( √ )
图 (a)
图 (b)
-14考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
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 。
-11考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
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。
图1
图2
-12考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(1)请说出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列及切割 的位点。 提示：EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是GAATTC,切割位点在 G和A之间;SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG,切割位点在 C和G之间。 (2)以上实例说明限制酶有何特性? 提示：说明限制酶具有专一性。
图 (c)
-15考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(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 。
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(1)由题图(a)可知,限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后形成的黏性末端相同, 所以经BamHⅠ酶切割后得到的目的基因可以与题图(b)所示表达载体被 Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中,启动子应位于目的基 (1)Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样目的基因才能表达。图中 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终 甲、丙均不符合,所以不能表达目的基因的产物。(3)常见的DNA连接酶 止子的下游,二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案也可) 有E· coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,其中既能连接黏性末端又能连接 (3)E· coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 T4 DNA连接酶(其他合理答案 平末端的是T4 DNA连接酶,但其对平末端的连接效率较低。 也可)
选修3
现代生物科技专题
第13单元
现代生物科技专题
第1讲
基因工程
-4-
1.基因工程的诞生(Ⅰ)。 2.基因工程的原理及(Ⅰ)。
-5考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考点1
基因工程的工具
1.基因工程的概念 (1)供体:提供 目的基因 。 (2)操作环境: 体外 。 (3)操作水平: 分子 水平。 (4)原理: 基因重组 。 (5)受体:表达目的基因。 (6)本质:目的基因在 受体 体内的表达。 (7)优点:定向改造生物的 遗传性状 。
-13考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考向1 限制性核酸内切酶、DNA连接酶等酶的作用 1.(2016全国丙卷,40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了 EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切 割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、 Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
-6考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
2.DNA重组技术的基本工具 (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 ①种类:按来源可分为E· coli DNA连接酶和 T4DNA连接 酶 。 ②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 。
-9考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(9)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。( √ ) (10)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考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
开启高考长句应答模式! 1.用限制酶切割时需注意哪些问题? 提示：①获取目的基因和切割载体时,经常使用同一种限制酶 (也可使用能切出相同末端的不同限制酶),目的是产生相同的黏性 末端或平末端。②获取一个目的基因需限制酶切割两次,共产生4 个黏性末端或平末端。③限制酶切割位点的选择,必须保证标记基 因的完整性,以便于检测。
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-16考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考向2 载体的作用和特点 2.(2016全国乙卷,40)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到 Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基 因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ 酶切 后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连 接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未 被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状 目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大 肠杆菌。回答下列问题。
-7考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
③DNA连接酶和限制酶的关系
(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 有特殊的 限制酶切割位点 标记基因
-8考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(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)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。 ( × ) (6)每个重组质粒至少含一个限制酶识别位点。( √ ) (7)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。( × ) (8)质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( √ )
图 (a)
图 (b)
-14考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
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 。
-11考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
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。
图1
图2
-12考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(1)请说出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列及切割 的位点。 提示：EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是GAATTC,切割位点在 G和A之间;SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG,切割位点在 C和G之间。 (2)以上实例说明限制酶有何特性? 提示：说明限制酶具有专一性。
图 (c)
-15考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(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 。
关闭
(1)由题图(a)可知,限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割后形成的黏性末端相同, 所以经BamHⅠ酶切割后得到的目的基因可以与题图(b)所示表达载体被 Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中,启动子应位于目的基 (1)Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 因的首端,终止子应位于目的基因的尾端,这样目的基因才能表达。图中 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游,丙中目的基因插入在终 甲、丙均不符合,所以不能表达目的基因的产物。(3)常见的DNA连接酶 止子的下游,二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案也可) 有E· coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,其中既能连接黏性末端又能连接 (3)E· coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 T4 DNA连接酶(其他合理答案 平末端的是T4 DNA连接酶,但其对平末端的连接效率较低。 也可)
选修3
现代生物科技专题
第13单元
现代生物科技专题
第1讲
基因工程
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1.基因工程的诞生(Ⅰ)。 2.基因工程的原理及(Ⅰ)。
-5考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考点1
基因工程的工具
1.基因工程的概念 (1)供体:提供 目的基因 。 (2)操作环境: 体外 。 (3)操作水平: 分子 水平。 (4)原理: 基因重组 。 (5)受体:表达目的基因。 (6)本质:目的基因在 受体 体内的表达。 (7)优点:定向改造生物的 遗传性状 。
-13考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
考向1 限制性核酸内切酶、DNA连接酶等酶的作用 1.(2016全国丙卷,40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了 EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切 割位点,图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、 Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
-6考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
2.DNA重组技术的基本工具 (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 ①种类:按来源可分为E· coli DNA连接酶和 T4DNA连接 酶 。 ②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 。
-9考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
(9)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。( √ ) (10)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考点1 考点2 考点3 核心梳理 提能探究 考向感悟 归纳总结
开启高考长句应答模式! 1.用限制酶切割时需注意哪些问题? 提示：①获取目的基因和切割载体时,经常使用同一种限制酶 (也可使用能切出相同末端的不同限制酶),目的是产生相同的黏性 末端或平末端。②获取一个目的基因需限制酶切割两次,共产生4 个黏性末端或平末端。③限制酶切割位点的选择,必须保证标记基 因的完整性,以便于检测。