人教版高中生物选修3专题1《基因工程专题归纳》ppt课件
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图1
图2
• (1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 ________。
• (2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位， 有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性 基因的作用是________。
• (3)构建基因表达载体时必需的工具酶有________。
• (4)β －半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可 将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其 意义在于________。
是老师在上课时补充讲解的，如果不听讲很可能就会错过这些重点。
•
所以，上课的时间一定要专注于课堂，决不能打开别的习题集去学习，这样才是高效率的学习，才是提高成绩最快的方法。因此，困难也要先听课，那对你将来的自学一定会很有帮助，哪怕你只是记住了一些经常出现的术语，上课的内容好像马上就忘光
了，但等到你日后自己学习的时候，也能让你回想起很多内容。
• (4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病 患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
• [解析] (1)因为HIV为逆转录病毒，所以提取HIV中 的RNA，获得目的基因，以RNA作为模板，在逆转录 酶的作用下合成DNA获取该目的基因。
• (2)目的蛋白作为抗原入机体后，可启动机体的体液 免疫，通过浆细胞产生抗体，而此抗体可与目的蛋 白抗原结合。利用上述原理可检测受试者血清中是 否含有HIV。
• [答案] (1)氨基酸序列(或结构) • (2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、
RNA→DNA、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 功能
编者语
• 要如何做到上课认真听讲？
•
我们都知道一个人的注意力集中时间是有限的，一节课45分钟如何保持时时刻刻都能认真听讲不走神呢？
• (5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用 溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链， 且β －半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为 ________。
• (6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分 子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是 ________，理由是________。
• (2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基 因的途径有修饰现有(P)基因或合成新(P1)基因。中 心法则的全部内容包括：DNA的复制、RNA的复制、 转录、逆转录和翻译。
• (3)蛋白质工程的基本途径：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→找到相应的脱氧核苷酸序列。通过蛋白质工程 合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴 定，看是否达到人们的需求。
•
1。老师不会注意到你的事实可以让你不再紧张，放心去做别的事情。坐在后面，视线分散，哪怕你是在看老师，如果有人移动，你的视线就会飘到那个同学的后脑勺上去，也就无法集中注意力。 而且，坐在后面很
难读到老师的表情。认真听讲不单纯是指听老师说的话，把握老师的表情和语调之类的小细节也是很有必要的。说话比平时更用力，或者表情严肃地强调的那个部分几乎百分之百地会出现在考试中。但是如果坐在后面，那种重要的提示就全都错过了。
•
但是，那却是提升成绩最快的方法。学习要带有一定程度的紧张感，坐在前面，自然而然就会紧张起来。没有必要自己费心思集中精神，那种环境就能帮助你做到。虽然看上去好像不太方便，但其实那才是最便于学习的位置。
•
2、不要看书，要看老师的眼睛
•
只要老师不是在一味地读教材，那老师的“话”就不可能和你低头看着的教材上的“文字”一致。头脑聪明的学生，也许能做到既集中精神听老师的话，又集中精神看眼前书上的内容。可是实际上大部分的学生都做不到这一点。
• (1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以 考虑对蛋白质的________进行改造。
• (2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰 ________基因或合成________基因。所获得的基因 表达是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 ________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的 流动，即：____________。
• [答案] C
• 2．(2015·全国卷Ⅰ，40)HIV属于逆转录病毒，是艾 滋病的病原体。回答下列问题：
• (1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时， 可先提取HIV中的________，以其作为模板，在 ________的作用下合成________，获取该目的蛋白 的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
• [解析] (1)完整的基因表达载体应包含目的基因、 启动子、终止子、标记基因等，图1中没有标注出终 止子。
• (2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动 转录出mRNA；氨苄青霉素抗性基因属于标记基因， 可利用含氨苄青霉素的培养基筛选出含有重组质粒 的大肠杆菌。
• (3)构建基因表达载体需用限制酶分别切割目的基因 和质粒，再用DNA连接酶将两者连接形成重组质粒。
实地听完整堂课。
•
3、课前预习
•
课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
•
关键是，出错了你就知道上课时应该重点听哪里，注意力自然就能集中了。
•
4、即便上课时不理解也不要放弃
•
有些同学觉得老师讲的听不懂，就干脆不再听讲，按照自己的方法去学习。其实这样做真的很傻，因为不听讲就非常容易和同学们的学习进度脱节，这就会直接导致考试时成绩下降。原因是，老师讲的内容不一定都在教材中体现，有相当一部分重点内容
• (4)利用β －半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达 的意义是将胰岛素肽链上的蛋白酶切割位点隐藏在 β －半乳糖苷酶内部，从而防止胰岛素A链或B链被 大肠杆菌体内的蛋白酶降解。
• (5)根据溴化氰的作用特点可知，溴化氰可将β －半 乳糖苷酶切成多个肽段，但不会切割胰岛素A、B链， 这与肽链中含有的甲硫氨酸数量有关。
• (5)β －半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、 B链中不含甲硫氨酸
• (6)至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基， 氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基
• 4．(2015·全国卷Ⅱ，40)已知生物体内有一种蛋白 质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸 组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸， 240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质 (P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。 回答下列问题：
• (3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途 径是从预期蛋白质功能出发，通过________和 ________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据 此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还 需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
• [解析] (1)由题干信息可知改造蛋白质的功能， 可通过改变蛋白质的结构实现。
• D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起 作用
• [解析] 由于人肝细胞中胰岛素基因不能表达，所 以无法利用肝细胞mRNA反转录获得胰岛素基因，A项 错误；表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基 因的转录启动于启动子，B项错误；抗生素基因是标 记基因，作用是检测受体细胞中是否含有目的基因， 从而将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C项正 确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是转录 的起点，而终止密码子位于mRNA上，在翻译中起作 用，D项错误。
• (2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为 抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合 的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检 测受试者血清中的HIV，检测的原理是________。
• (3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是 在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因 是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞， 降低了患者免疫系统的防卫功能。
• (3)HIV致病的机理是HIV主要感染和破坏了患者的部 分T细胞，降低了患者的体液免疫和细胞免疫。
• (4)人的免疫系统有监控和清除癌细胞的功能。
• [答案] (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗 体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监 控和清除
• 3．(2015·江苏卷，32)胰岛素A、B链分别表达法是 生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表 达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰 岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β －半乳糖 苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：
•
与此相反，如果坐在前面，首先心情就很不同，自己比别人靠前的感觉让你听课时的态度变得更积极。与老师眼神交会的机会增多，感觉就好像是老师在做一对一个人辅导。
•
有的学生恰恰就是因为这一点，讨厌坐在前面。和老师眼神交会非常有负担，稍微做点儿小动作就会被老师发现，非常不方便。而且坐在前面说不定还会被问到一些难以回答的问题。
•
认真听讲的第一个阶段就是上课时间无条件地“往前看”，上课的时候看书往往很容易开小差。摒除杂念，将视线从摊在眼前的书上移开。老师讲课的时候只看前面，集中注意力听老师嘴里说出来的话，那才是认真听讲的态度。
•
低着头，心情就放松了，但那种放松对学习一点好处也没有，之所以会放松，就是因为觉得即便是自己开小差，老师也不知道。如果你往前看，不时地和老师眼神交会一下，注意力必然会集中起来。和老师眼神交汇的那种紧张感会让你注意力集中，并充
• (6)由于每条肽链的一端都含有一个游离的氨基，所 以蛋白质分子中游离氨基的数量＝肽链数＋R基上游 离氨基数，故可推测胰岛素(由A、B链组成)至少含 有2个游离的氨基。
• [答案] (1)终止子
• (2)RNA聚合 作为标记基因，将含有重组质粒的大 肠杆菌筛选出来
• (3)限制酶和DNA连接酶
• (4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解
2019/10/17
教学资料精选
24
谢谢欣赏！
2019/10/17
教学资料精选
25
专题一 基因工程
专题一 专题归纳
1
知识回顾
2
高考体验
知识回顾
高考体验
• 1．(2015·重庆卷，6)下列有关人胰岛素基因表达载 体的叙述，正确的是( )
• A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反 转录获得
• B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复 制原(起)点
• C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细 胞筛选出来
图2
• (1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 ________。
• (2)图1中启动子是________酶识别和结合的部位， 有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性 基因的作用是________。
• (3)构建基因表达载体时必需的工具酶有________。
• (4)β －半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可 将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其 意义在于________。
是老师在上课时补充讲解的，如果不听讲很可能就会错过这些重点。
•
所以，上课的时间一定要专注于课堂，决不能打开别的习题集去学习，这样才是高效率的学习，才是提高成绩最快的方法。因此，困难也要先听课，那对你将来的自学一定会很有帮助，哪怕你只是记住了一些经常出现的术语，上课的内容好像马上就忘光
了，但等到你日后自己学习的时候，也能让你回想起很多内容。
• (4)人的免疫系统有________癌细胞的功能。艾滋病 患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
• [解析] (1)因为HIV为逆转录病毒，所以提取HIV中 的RNA，获得目的基因，以RNA作为模板，在逆转录 酶的作用下合成DNA获取该目的基因。
• (2)目的蛋白作为抗原入机体后，可启动机体的体液 免疫，通过浆细胞产生抗体，而此抗体可与目的蛋 白抗原结合。利用上述原理可检测受试者血清中是 否含有HIV。
• [答案] (1)氨基酸序列(或结构) • (2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、
RNA→DNA、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 功能
编者语
• 要如何做到上课认真听讲？
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我们都知道一个人的注意力集中时间是有限的，一节课45分钟如何保持时时刻刻都能认真听讲不走神呢？
• (5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用 溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链， 且β －半乳糖苷酶被切成多个肽段，这是因为 ________。
• (6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分 子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是 ________，理由是________。
• (2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基 因的途径有修饰现有(P)基因或合成新(P1)基因。中 心法则的全部内容包括：DNA的复制、RNA的复制、 转录、逆转录和翻译。
• (3)蛋白质工程的基本途径：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→找到相应的脱氧核苷酸序列。通过蛋白质工程 合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴 定，看是否达到人们的需求。
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1。老师不会注意到你的事实可以让你不再紧张，放心去做别的事情。坐在后面，视线分散，哪怕你是在看老师，如果有人移动，你的视线就会飘到那个同学的后脑勺上去，也就无法集中注意力。 而且，坐在后面很
难读到老师的表情。认真听讲不单纯是指听老师说的话，把握老师的表情和语调之类的小细节也是很有必要的。说话比平时更用力，或者表情严肃地强调的那个部分几乎百分之百地会出现在考试中。但是如果坐在后面，那种重要的提示就全都错过了。
•
但是，那却是提升成绩最快的方法。学习要带有一定程度的紧张感，坐在前面，自然而然就会紧张起来。没有必要自己费心思集中精神，那种环境就能帮助你做到。虽然看上去好像不太方便，但其实那才是最便于学习的位置。
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2、不要看书，要看老师的眼睛
•
只要老师不是在一味地读教材，那老师的“话”就不可能和你低头看着的教材上的“文字”一致。头脑聪明的学生，也许能做到既集中精神听老师的话，又集中精神看眼前书上的内容。可是实际上大部分的学生都做不到这一点。
• (1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以 考虑对蛋白质的________进行改造。
• (2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰 ________基因或合成________基因。所获得的基因 表达是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 ________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的 流动，即：____________。
• [答案] C
• 2．(2015·全国卷Ⅰ，40)HIV属于逆转录病毒，是艾 滋病的病原体。回答下列问题：
• (1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时， 可先提取HIV中的________，以其作为模板，在 ________的作用下合成________，获取该目的蛋白 的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
• [解析] (1)完整的基因表达载体应包含目的基因、 启动子、终止子、标记基因等，图1中没有标注出终 止子。
• (2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动 转录出mRNA；氨苄青霉素抗性基因属于标记基因， 可利用含氨苄青霉素的培养基筛选出含有重组质粒 的大肠杆菌。
• (3)构建基因表达载体需用限制酶分别切割目的基因 和质粒，再用DNA连接酶将两者连接形成重组质粒。
实地听完整堂课。
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3、课前预习
•
课前预习新课内容，找出不理解的地方标记下来。预习后尝试做课后练习题，不要怕出错，因为老师还没有讲，出错也是正常的。
•
关键是，出错了你就知道上课时应该重点听哪里，注意力自然就能集中了。
•
4、即便上课时不理解也不要放弃
•
有些同学觉得老师讲的听不懂，就干脆不再听讲，按照自己的方法去学习。其实这样做真的很傻，因为不听讲就非常容易和同学们的学习进度脱节，这就会直接导致考试时成绩下降。原因是，老师讲的内容不一定都在教材中体现，有相当一部分重点内容
• (4)利用β －半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达 的意义是将胰岛素肽链上的蛋白酶切割位点隐藏在 β －半乳糖苷酶内部，从而防止胰岛素A链或B链被 大肠杆菌体内的蛋白酶降解。
• (5)根据溴化氰的作用特点可知，溴化氰可将β －半 乳糖苷酶切成多个肽段，但不会切割胰岛素A、B链， 这与肽链中含有的甲硫氨酸数量有关。
• (5)β －半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、 B链中不含甲硫氨酸
• (6)至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基， 氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基
• 4．(2015·全国卷Ⅱ，40)已知生物体内有一种蛋白 质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸 组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸， 240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质 (P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。 回答下列问题：
• (3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途 径是从预期蛋白质功能出发，通过________和 ________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据 此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还 需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
• [解析] (1)由题干信息可知改造蛋白质的功能， 可通过改变蛋白质的结构实现。
• D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起 作用
• [解析] 由于人肝细胞中胰岛素基因不能表达，所 以无法利用肝细胞mRNA反转录获得胰岛素基因，A项 错误；表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基 因的转录启动于启动子，B项错误；抗生素基因是标 记基因，作用是检测受体细胞中是否含有目的基因， 从而将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C项正 确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是转录 的起点，而终止密码子位于mRNA上，在翻译中起作 用，D项错误。
• (2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为 抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合 的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检 测受试者血清中的HIV，检测的原理是________。
• (3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是 在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因 是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞， 降低了患者免疫系统的防卫功能。
• (3)HIV致病的机理是HIV主要感染和破坏了患者的部 分T细胞，降低了患者的体液免疫和细胞免疫。
• (4)人的免疫系统有监控和清除癌细胞的功能。
• [答案] (1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗 体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T淋巴) (4)监 控和清除
• 3．(2015·江苏卷，32)胰岛素A、B链分别表达法是 生产胰岛素的方法之一。图1是该方法所用的基因表 达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰 岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β －半乳糖 苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题：
•
与此相反，如果坐在前面，首先心情就很不同，自己比别人靠前的感觉让你听课时的态度变得更积极。与老师眼神交会的机会增多，感觉就好像是老师在做一对一个人辅导。
•
有的学生恰恰就是因为这一点，讨厌坐在前面。和老师眼神交会非常有负担，稍微做点儿小动作就会被老师发现，非常不方便。而且坐在前面说不定还会被问到一些难以回答的问题。
•
认真听讲的第一个阶段就是上课时间无条件地“往前看”，上课的时候看书往往很容易开小差。摒除杂念，将视线从摊在眼前的书上移开。老师讲课的时候只看前面，集中注意力听老师嘴里说出来的话，那才是认真听讲的态度。
•
低着头，心情就放松了，但那种放松对学习一点好处也没有，之所以会放松，就是因为觉得即便是自己开小差，老师也不知道。如果你往前看，不时地和老师眼神交会一下，注意力必然会集中起来。和老师眼神交汇的那种紧张感会让你注意力集中，并充
• (6)由于每条肽链的一端都含有一个游离的氨基，所 以蛋白质分子中游离氨基的数量＝肽链数＋R基上游 离氨基数，故可推测胰岛素(由A、B链组成)至少含 有2个游离的氨基。
• [答案] (1)终止子
• (2)RNA聚合 作为标记基因，将含有重组质粒的大 肠杆菌筛选出来
• (3)限制酶和DNA连接酶
• (4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解
2019/10/17
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专题一 基因工程
专题一 专题归纳
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知识回顾
2
高考体验
知识回顾
高考体验
• 1．(2015·重庆卷，6)下列有关人胰岛素基因表达载 体的叙述，正确的是( )
• A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反 转录获得
• B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复 制原(起)点
• C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细 胞筛选出来