基因工程高三一轮复习
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
受体菌 D.在培养大肠杆菌的工程菌过程中，获得目的基因的工具酶有限制 性核酸内切酶和DNA聚合酶
例如：(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间
切开。
↓ 限制酶
G A A T T C
C T T A A G
↓
↓ 限制酶
G A A T T C
C T T A A G
切割磷酸二酯键
↓
G
A A T T C G
C T T A A
氢键自动断裂
限制 酶
识别序列
限制性核酸 内切酶(称限 制酶)能够识 别双链DNA 分子的某种 特定核苷酸 序列,并且使 每一 条链中 特定部位的 两个核苷酸 之间的磷酸 二酯键断开
【典例训练3】(多选)(2012·徐州模拟)利用基因工程技术可使大
肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述，不正确的是( ACD ) A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所是相同的 B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝 合”
C.通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入
考点1工具酶与载体
• 一.基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，通
俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生 物的某种基因提取出来，加以修饰改造， 然后放到另一种生物的细胞里，定向地改 造生物的遗传性状。
举例：抗虫棉的培育过程
苏云金杆菌
毒蛋白基因 棉花细胞 毒蛋白
杀死害虫
目的基因
体外
【高考警示钟】
1.切割质粒需使用限制酶1次，切割目的基因则需要使用相同的限 制酶2次。因为质粒是环状DNA，而目的基因在DNA分子链上。 2.质粒DNA分子上限制酶切割位点的选择必须保证至少有一个标记 基因是完整的，如果标记基因全部被切开则不便于鉴定与选择。
3.基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，基因工程中
分子
基因重组
受体 远缘杂交不亲和 性状
二.DNA重组技术的基本工具
准确切割DNA工具--“分子手术刀”——限制性核 酸内切酶
DNA片段的连接工具--“分子缝合针”——DNA连 接酶
基因转移工具---“分子运输车”——运载体
1.限制酶
原核 (1)来源：主要从_____生物中分离纯化出来。
（2）特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列， 并且能在特定的切点上切割DNA分子。
(3)切割后形成什么？ 粘性末端或平口末端
思考：把两种来源不同的DNA用同一种酶切割，会பைடு நூலகம்样 呢？
2、 DNA连接酶
（1）种类：
E· coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 （2）作用部位：磷酸二酯键
磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把 梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子 就形成了。
的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，膜载体是蛋白 质，与细胞膜的通透性有关。
【典例训练2】( （多选）（2012如皋中学）若某种限制性核酸 内切酶的识别序列是CCTAGG，它在A和G之间切断DNA。下列 表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述中，正确的 是（ ） AD
A该正常基因中有3个CCTAGG序列 B产生的DNA片段可用核糖核苷酸连接酶连接起来 C用该酶处理得到图示基因片断要水解3个磷酸二酯键 D若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG,用该酶处理后 将产生5个片断
命题趋势
由上述分析可以看出这部分知识则在每年的生 物高考题都有出现，且主要集中在对基因工程 的原理，技术和应用的考察。预计2014生物高 考仍将考察这些内容，且主要以非选择题的形 式呈现。因此在复习备考中应注意加强这部分 知识的学习。
第一讲 基因工程
学习目标 1.简述基因工程的原理 2.说出DNA重组技术的基本工具及其作用，特点。 3.简述基因工程基本操作程序，以及各步骤的一 般方法，原理 4.模拟重组DNA分子的操作过程 5.举例说出基因工程在农业，医疗和环境保护等 方面的广泛应用及其发展前景 6.简述蛋白质工程的原理
专题一 基因工程总复习
考纲考点
考试说明
基因工程的诞生 基因工程的原理和技术
等级要求
A A
基因工程的应用
蛋白质工程
B
A
转基因生物的安全性
生物武器对人类的威胁
A
A
近五年江苏高考关于本章的考察情况：
09 10 11 12 13 34考察基因工程的原理，技术和应用 18考察转基因的安全性知识27考察基因工程的 原理技术和应用 33考察PCR技术和工具酶的应用 32考察基因工程的原理技术和应用 15考察转基因生物的安全性知识22考察基因工 程的相关内容应用
磷酸二酯键
游离的脱氧核苷酸
3.基因进入受体细胞的载体
（1）作用：将目的基因导入受体细胞（如抗虫棉） （2）常用的运载体：质粒，动植物病毒，噬菌体：
质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位。一般指细菌、酵 母菌和放线菌等生物中核以外的双链环状DNA分子。
（3）特点： ①能自我复制； ②含有遗传性标记基因，便于鉴定和筛选重组 DNA分子； ③具有单一的多个限制酶的酶切位点，便于外源 DNA分子的插入； ④低分子量，易于操作和分离纯化。
【疑难剖析】
五种DNA相关酶的比较：
作用底物 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA分子 DNA片段 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键 形成产物
黏性末端或平末端
重组DNA分子 子代DNA 形成脱氧核苷酸单链
脱氧核苷酸
DNA解旋酶
DNA分子
DNA (水解)酶
DNA分子
例如：(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间
切开。
↓ 限制酶
G A A T T C
C T T A A G
↓
↓ 限制酶
G A A T T C
C T T A A G
切割磷酸二酯键
↓
G
A A T T C G
C T T A A
氢键自动断裂
限制 酶
识别序列
限制性核酸 内切酶(称限 制酶)能够识 别双链DNA 分子的某种 特定核苷酸 序列,并且使 每一 条链中 特定部位的 两个核苷酸 之间的磷酸 二酯键断开
【典例训练3】(多选)(2012·徐州模拟)利用基因工程技术可使大
肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述，不正确的是( ACD ) A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所是相同的 B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝 合”
C.通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入
考点1工具酶与载体
• 一.基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，通
俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生 物的某种基因提取出来，加以修饰改造， 然后放到另一种生物的细胞里，定向地改 造生物的遗传性状。
举例：抗虫棉的培育过程
苏云金杆菌
毒蛋白基因 棉花细胞 毒蛋白
杀死害虫
目的基因
体外
【高考警示钟】
1.切割质粒需使用限制酶1次，切割目的基因则需要使用相同的限 制酶2次。因为质粒是环状DNA，而目的基因在DNA分子链上。 2.质粒DNA分子上限制酶切割位点的选择必须保证至少有一个标记 基因是完整的，如果标记基因全部被切开则不便于鉴定与选择。
3.基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，基因工程中
分子
基因重组
受体 远缘杂交不亲和 性状
二.DNA重组技术的基本工具
准确切割DNA工具--“分子手术刀”——限制性核 酸内切酶
DNA片段的连接工具--“分子缝合针”——DNA连 接酶
基因转移工具---“分子运输车”——运载体
1.限制酶
原核 (1)来源：主要从_____生物中分离纯化出来。
（2）特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列， 并且能在特定的切点上切割DNA分子。
(3)切割后形成什么？ 粘性末端或平口末端
思考：把两种来源不同的DNA用同一种酶切割，会பைடு நூலகம்样 呢？
2、 DNA连接酶
（1）种类：
E· coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 （2）作用部位：磷酸二酯键
磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把 梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子 就形成了。
的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，膜载体是蛋白 质，与细胞膜的通透性有关。
【典例训练2】( （多选）（2012如皋中学）若某种限制性核酸 内切酶的识别序列是CCTAGG，它在A和G之间切断DNA。下列 表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述中，正确的 是（ ） AD
A该正常基因中有3个CCTAGG序列 B产生的DNA片段可用核糖核苷酸连接酶连接起来 C用该酶处理得到图示基因片断要水解3个磷酸二酯键 D若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG,用该酶处理后 将产生5个片断
命题趋势
由上述分析可以看出这部分知识则在每年的生 物高考题都有出现，且主要集中在对基因工程 的原理，技术和应用的考察。预计2014生物高 考仍将考察这些内容，且主要以非选择题的形 式呈现。因此在复习备考中应注意加强这部分 知识的学习。
第一讲 基因工程
学习目标 1.简述基因工程的原理 2.说出DNA重组技术的基本工具及其作用，特点。 3.简述基因工程基本操作程序，以及各步骤的一 般方法，原理 4.模拟重组DNA分子的操作过程 5.举例说出基因工程在农业，医疗和环境保护等 方面的广泛应用及其发展前景 6.简述蛋白质工程的原理
专题一 基因工程总复习
考纲考点
考试说明
基因工程的诞生 基因工程的原理和技术
等级要求
A A
基因工程的应用
蛋白质工程
B
A
转基因生物的安全性
生物武器对人类的威胁
A
A
近五年江苏高考关于本章的考察情况：
09 10 11 12 13 34考察基因工程的原理，技术和应用 18考察转基因的安全性知识27考察基因工程的 原理技术和应用 33考察PCR技术和工具酶的应用 32考察基因工程的原理技术和应用 15考察转基因生物的安全性知识22考察基因工 程的相关内容应用
磷酸二酯键
游离的脱氧核苷酸
3.基因进入受体细胞的载体
（1）作用：将目的基因导入受体细胞（如抗虫棉） （2）常用的运载体：质粒，动植物病毒，噬菌体：
质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位。一般指细菌、酵 母菌和放线菌等生物中核以外的双链环状DNA分子。
（3）特点： ①能自我复制； ②含有遗传性标记基因，便于鉴定和筛选重组 DNA分子； ③具有单一的多个限制酶的酶切位点，便于外源 DNA分子的插入； ④低分子量，易于操作和分离纯化。
【疑难剖析】
五种DNA相关酶的比较：
作用底物 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA分子 DNA片段 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键 形成产物
黏性末端或平末端
重组DNA分子 子代DNA 形成脱氧核苷酸单链
脱氧核苷酸
DNA解旋酶
DNA分子
DNA (水解)酶
DNA分子