2018届高三生物浙江选考一轮复习课件 选考部分 第13章
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正常功能 的基因， ②基因治疗指的是向目标细胞中引入 以纠正或补偿 基因的
缺陷，达到治疗的目的。
(3)基因工程与生态环境保护 ①利用转基因植物生产聚羟基烷酯，用于合成可降解的新型生物塑料。 ②改造分解石油的细菌，提高其分解石油 的能力。 ③ 利 用 转 基 因 微 生 物 吸 收 环 境 中 的重金属 理 工业废水。 ，降解有毒化合物和处
解旋酶催化 主要在细胞核内 细胞内含有的 DNA 聚 合酶 形成整个 DNA 分子
结果
(2)形成重组 DNA 分子
①一般采用同种限制性核酸内切酶切割质粒和目的基因，以获得相同的粘 性末端，以利于形成重组 DNA 分子，但有时用不同的限制性核酸Байду номын сангаас切酶处理也 可以获得相同的粘性末端。 ②目的基因的插入可能会破坏转基因生物原有基因的结构，影响转基因生 物的正常生长，甚至致死。 ③限制性核酸内切酶只识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列，对 RNA 不起作用。
考点| 基因工程的工具、操作步骤、应用
1．基因工程的诞生 (1)概念：把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另外 一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达 。 (2)核心：构建重组DNA分子 。 (3)诞生时间：20 世纪 70 年代。
(4)理论基础： DNA 是生物遗传物质的发现，DNA 双螺旋结构的确立以及 遗传信息传递方式的认定。 (5)技术保障： 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒载体的发现和运用。
④用 DNA 连接酶连接时，可形成 3 种不同的连接物：目的基因—载体连接 物、载体—载体连接物、目的基因—目的基因连接物，导入受体细胞后，可利 用是否具有抗性基因在选择培养基上进行筛选。
(3)将重组 DNA 分子导入受体细胞 生物种类 常用方法 受体细胞 植物细胞 农杆菌转化法 体细胞 动物细胞 显微注射技术 受精卵 微生物细胞 Ca2＋处理法 原核细胞
3．基因工程的原理和技术 (1)获得目的基因
PCR 技术扩增 获取 )形成重组 DNA 分子 ①用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体 DNA，以产生相同 的粘性末端。 ②用 DNA连接酶 连接两个切口(即相同的粘性末端)，形成重组DNA 分子。
2．基因工程的工具 (1)限制性核酸内切酶 ①来源：主要从原核生物 中分离纯化出来。 ②作用 a．特异性识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列 。 b．切割两个核苷酸之间的化学键。 ③结果：产生粘性末端 。
(2)DNA 连接酶 作用：将具有相同粘性末端 的两个 DNA 片段连接在一起。 (3)质粒 ①从存在位置看，在细菌中独立于拟核 之外。 ②从化学成分上看，为 双链环状DNA分子 。 ③从功能上看，能 自主复制。 ④从结构上看，常含有抗生素抗性基因 。
1．基因工程的三大操作工具 (1)限制性核酸内切酶 ①限制性核酸内切酶(限制酶)的作用 用限制酶切割时断开的是 DNA 分子中的磷酸二酯键(即相邻脱氧核苷酸间 的键)，而不是两条链之间的氢键。如下图：
②限制性核酸内切酶具有专一性，表现在两个方面： a．识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列。 b．切割特定序列中的特定位点。如图：
4．基因工程的应用 (1)基因工程与遗传育种 ①转基因植物
a.所需时间 较短 培育优点 b.克服远缘亲本难以杂交的缺陷
②转基因动物 a．含义：转入了外源基因 的动物。 b．培育优点： 省时、省力 。
(2)基因工程与疾病治疗 ①基因工程药物 如通过 大肠杆菌生产胰岛素 治疗糖尿病，通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
③PCR 技术与 DNA 复制的比较 PCR 技术 相同 点 原理 原料 条件 DNA 双链复制(碱基互补配对) 四种游离的脱氧核苷酸 原料、模板、酶、能量等 DNA 复制
解旋方式 场所 不同 点 酶
DNA 在高温下变性解旋 体外复制 热稳定的 DNA 聚合酶 在短时间内形成大量的 DNA 片段
考 点
第十三章
现代生物科技专题 基因工程
第 34 讲
课 后 限 时 训 练
浙江[学考＋选考]考纲确认 考点 知识内容 1.工具酶的发现和基因工程的诞生 2.基因工程的原理和技术 一、 基因工程 3.基因工程的应用 4.活动：提出生活中的疑难问题，设计 用基因工程技术解决的方案 加试 a b a c
(3)将重组 DNA 分子导入受体细胞 ①常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 ②导入方法：用氯化钙 处理大肠杆菌，可以增加大肠杆菌细胞壁 的通透性， 使重组质粒容易进入。 (4)筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达 ①筛选：用含抗生素 的培养基培养受体细胞，选择含重组质粒 的受体细胞。 ②表达：目的基因在宿主细胞 内表达，产生人们需要的功能物质。
(2)DNA 连接酶 DNA 连接酶的作用 将两个来源不同的 DNA 用相同的限制性核酸内切酶切割，形成相同的粘性 末端(或平末端)。DNA 连接酶能催化磷酸与脱氧核糖之间化学键的形成，将两 个 DNA 末端的缝隙“缝合”起来。如图：
(3)载体的种类及作用 ①载体应具备的特征 a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 b．有 1 个或多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接。 c．具有某些标记基因，以便进行筛选。
②载体的种类 a．细菌质粒，最常用大肠杆菌质粒。 b．噬菌体和某些动植物病毒。 一般来说天然的载体往往不能满足人们的所有要求，因此人们会根据不同 目的和需求，对某些天然的载体进行人工改建。 ③作用 一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿 主细胞内对目的基因进行大量复制。
2．基因工程基本操作步骤 基因工程基本操作“五步曲” (1)获得目的基因 ①化学方法(如逆转录法)合成或者用 PCR 技术扩增目的基因。
缺陷，达到治疗的目的。
(3)基因工程与生态环境保护 ①利用转基因植物生产聚羟基烷酯，用于合成可降解的新型生物塑料。 ②改造分解石油的细菌，提高其分解石油 的能力。 ③ 利 用 转 基 因 微 生 物 吸 收 环 境 中 的重金属 理 工业废水。 ，降解有毒化合物和处
解旋酶催化 主要在细胞核内 细胞内含有的 DNA 聚 合酶 形成整个 DNA 分子
结果
(2)形成重组 DNA 分子
①一般采用同种限制性核酸内切酶切割质粒和目的基因，以获得相同的粘 性末端，以利于形成重组 DNA 分子，但有时用不同的限制性核酸Байду номын сангаас切酶处理也 可以获得相同的粘性末端。 ②目的基因的插入可能会破坏转基因生物原有基因的结构，影响转基因生 物的正常生长，甚至致死。 ③限制性核酸内切酶只识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列，对 RNA 不起作用。
考点| 基因工程的工具、操作步骤、应用
1．基因工程的诞生 (1)概念：把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另外 一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达 。 (2)核心：构建重组DNA分子 。 (3)诞生时间：20 世纪 70 年代。
(4)理论基础： DNA 是生物遗传物质的发现，DNA 双螺旋结构的确立以及 遗传信息传递方式的认定。 (5)技术保障： 限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒载体的发现和运用。
④用 DNA 连接酶连接时，可形成 3 种不同的连接物：目的基因—载体连接 物、载体—载体连接物、目的基因—目的基因连接物，导入受体细胞后，可利 用是否具有抗性基因在选择培养基上进行筛选。
(3)将重组 DNA 分子导入受体细胞 生物种类 常用方法 受体细胞 植物细胞 农杆菌转化法 体细胞 动物细胞 显微注射技术 受精卵 微生物细胞 Ca2＋处理法 原核细胞
3．基因工程的原理和技术 (1)获得目的基因
PCR 技术扩增 获取 )形成重组 DNA 分子 ①用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体 DNA，以产生相同 的粘性末端。 ②用 DNA连接酶 连接两个切口(即相同的粘性末端)，形成重组DNA 分子。
2．基因工程的工具 (1)限制性核酸内切酶 ①来源：主要从原核生物 中分离纯化出来。 ②作用 a．特异性识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列 。 b．切割两个核苷酸之间的化学键。 ③结果：产生粘性末端 。
(2)DNA 连接酶 作用：将具有相同粘性末端 的两个 DNA 片段连接在一起。 (3)质粒 ①从存在位置看，在细菌中独立于拟核 之外。 ②从化学成分上看，为 双链环状DNA分子 。 ③从功能上看，能 自主复制。 ④从结构上看，常含有抗生素抗性基因 。
1．基因工程的三大操作工具 (1)限制性核酸内切酶 ①限制性核酸内切酶(限制酶)的作用 用限制酶切割时断开的是 DNA 分子中的磷酸二酯键(即相邻脱氧核苷酸间 的键)，而不是两条链之间的氢键。如下图：
②限制性核酸内切酶具有专一性，表现在两个方面： a．识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列。 b．切割特定序列中的特定位点。如图：
4．基因工程的应用 (1)基因工程与遗传育种 ①转基因植物
a.所需时间 较短 培育优点 b.克服远缘亲本难以杂交的缺陷
②转基因动物 a．含义：转入了外源基因 的动物。 b．培育优点： 省时、省力 。
(2)基因工程与疾病治疗 ①基因工程药物 如通过 大肠杆菌生产胰岛素 治疗糖尿病，通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
③PCR 技术与 DNA 复制的比较 PCR 技术 相同 点 原理 原料 条件 DNA 双链复制(碱基互补配对) 四种游离的脱氧核苷酸 原料、模板、酶、能量等 DNA 复制
解旋方式 场所 不同 点 酶
DNA 在高温下变性解旋 体外复制 热稳定的 DNA 聚合酶 在短时间内形成大量的 DNA 片段
考 点
第十三章
现代生物科技专题 基因工程
第 34 讲
课 后 限 时 训 练
浙江[学考＋选考]考纲确认 考点 知识内容 1.工具酶的发现和基因工程的诞生 2.基因工程的原理和技术 一、 基因工程 3.基因工程的应用 4.活动：提出生活中的疑难问题，设计 用基因工程技术解决的方案 加试 a b a c
(3)将重组 DNA 分子导入受体细胞 ①常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 ②导入方法：用氯化钙 处理大肠杆菌，可以增加大肠杆菌细胞壁 的通透性， 使重组质粒容易进入。 (4)筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达 ①筛选：用含抗生素 的培养基培养受体细胞，选择含重组质粒 的受体细胞。 ②表达：目的基因在宿主细胞 内表达，产生人们需要的功能物质。
(2)DNA 连接酶 DNA 连接酶的作用 将两个来源不同的 DNA 用相同的限制性核酸内切酶切割，形成相同的粘性 末端(或平末端)。DNA 连接酶能催化磷酸与脱氧核糖之间化学键的形成，将两 个 DNA 末端的缝隙“缝合”起来。如图：
(3)载体的种类及作用 ①载体应具备的特征 a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 b．有 1 个或多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接。 c．具有某些标记基因，以便进行筛选。
②载体的种类 a．细菌质粒，最常用大肠杆菌质粒。 b．噬菌体和某些动植物病毒。 一般来说天然的载体往往不能满足人们的所有要求，因此人们会根据不同 目的和需求，对某些天然的载体进行人工改建。 ③作用 一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿 主细胞内对目的基因进行大量复制。
2．基因工程基本操作步骤 基因工程基本操作“五步曲” (1)获得目的基因 ①化学方法(如逆转录法)合成或者用 PCR 技术扩增目的基因。