【优化方案】2012高考生物总复习 第3章第2讲基因工程简介课件 大纲人教版选修
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高三生物选修三《基因工程》复习课件
genes
D: Plant cell
E: Mitochondria
F: Chloroplast G: Nucleus
T-DNA通过一种尚不清楚的机制整合到宿主基因组中
马铃薯RNAi沉默系的StBRI1表达量检测
以马铃薯β-tubulin 为内参基因，采用半定量RT-PCR 的方法分别检 测St BRI1在RNAi沉默系叶片和块茎中的表达量水平。结果显示全 株沉默系叶片和块茎中St BRI1的表达量都明显下降。
基因工程的诞生及所需工具
基因工程诞生的理论基础：DNA是遗传物质的 发现、DNA双螺旋结构和中心法则的确立、遗 传密码的破译 基因工程诞生的技术保障：限制性核酸内切酶 （分离）、DNA连接酶（重组）、载体（运载）
基因工程是在DNA分子水平上进行操作的，需 专门的工具。
构建基因表达载体pBI121-35S-StBRI1-GFP 1、StBRI1扩增（目的基因获取）：
微生物细胞
左边为 突变体，右边为 突变体转空载体恢复表型 由于 35S启动子的增强与沉默造成
（2）基因表达产物的检测
用Thr 磷酸化抗体（Anti-Thr-P）进行检测的结果显示：含 StBRI1的蛋白和含 AtBRI1 的蛋白均能检测到目标蛋白磷酸化。
亚细胞定位
由于马铃薯StBRI1 中间具有一个跨膜区，所以推测该蛋白定位于 膜上。通过瞬时转化本氏烟草，在烟草叶表皮细胞中表达带有绿 色荧光蛋白（GFP）标签的马铃薯StBRI1蛋白，可以看到马铃薯 StBRI1 主要定位于细胞膜上，而不是细胞核或者细胞质。
农杆菌介导的StBRI1 RNAi载体转化马铃薯
1、将重组质粒电击转化到农杆菌GV3101中。 ①含重组质粒 pBI121-B33-StBRI1RNAi 的农杆菌具有卡那霉素 抗性； ②含重组质粒 pART27-35S-StBRI1RNAi 的农杆菌具有壮观霉素 抗性。 2、马铃薯遗传转化 （1）侵染当天，把制备好的含重组质粒的农杆菌菌液转移到无菌 培养皿中。用镊子把预培养的无菌茎段转移到菌液中侵染12 分钟， 期间摇晃培养皿几次。
高三生物一轮复习专题课件选修三专题一基因工程ppt
是基因工程的核心。
(2)基因表达载体的组成：除目的基因外，还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子：是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ，位于 □19 基因首端 ，是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ，从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1．DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源：主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能：识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果：产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3．将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用： □23 农杆菌转化 法，其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物：最常用 □26 显微注射 法，其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌：□28 感受态细胞 法，需用 □29 Ca2＋ 处理细胞。
4．目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答： (1)A过程所用的载体是________，需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外，还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术，该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。
(2)基因表达载体的组成：除目的基因外，还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子：是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ，位于 □19 基因首端 ，是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ，从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1．DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源：主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能：识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果：产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3．将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用： □23 农杆菌转化 法，其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物：最常用 □26 显微注射 法，其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌：□28 感受态细胞 法，需用 □29 Ca2＋ 处理细胞。
4．目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答： (1)A过程所用的载体是________，需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外，还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术，该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。
高考生物总复习专题一《基因工程》课件新人教版选修3
3．基因工程的应用 徽、浙江、福建、天津，2011 Ⅱ 4．蛋白质工程Ⅰ 浙江、海南、山东、江苏、 安徽、福建、北京
点击真题 1.(2013· 江苏，22)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用 于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择 性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相 关叙述正确的是( )
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：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接 ________。
3．载体 (1)种类：________、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 等。 能自我复制 (2)质粒特点有一个至多个 有特殊的
走向高考· 生物
人教版 ·高考一轮总复习
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
选修三
现代生物科技专题
专题一 基 因 工 程
考情考点探究 解题技巧警示 课前基础回扣
课后强化作业
课堂考点突破
考情考点探究
考纲考情 考纲要求 1.基因工程的诞生Ⅰ 三年考情 2013江苏、安徽、广东、北
2．基因工程的原理 京、上海、新课标，2012新课 及技术Ⅱ 标全国卷、山东、江苏、安
②终止子： a．位置：位于基因的尾端。 b．作用：使________在所需要的地方停止下来。 (2)构建目的： ①使目的基因在____________中稳定存在，并且可以遗 传给下一代； ②使____________能够表达和发挥作用。
3．将目的基因导入受体细胞 (1)转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 维持______________的过程。 (2)常用方法(连线)：
2．(2013· 安徽，6)下图为通过DNA分子杂交鉴定含有某 特定DNA的细菌克隆示意图。下列叙述正确的是 ( )
优化方案2012高考生物总复习第3章第2讲基因工程简介课件(精)
4．目的基因的检测和表达 标记基因 来 (1)导入检测：根据重组DNA分子上的_________
判断。 (2)表达检测：根据受体细胞合成的相应蛋白质或表 现出特ห้องสมุดไป่ตู้的性状来判断。
思考感悟
“鸟枪法”为什么不适于获取真核生物细胞中的基
因？
【提示】 由于真核生物在基因表达时，结构基因
中的内含子不能指导蛋白质的合成。
三、基因操作的基本步骤 1．提取目的基因 (1)直接分离目的基因：常用“鸟枪法”，又叫“散 弹射击法”。 原核细胞。 ①适用范围：____ ②优点：操作简便。 ③缺点：工作量大，具有一定的盲目性。 (2)人工合成法 ①适用范围：真核细胞。 反转录法；化学方法直接合成。 ②途径：______
2．目的基因与运载体结合 限制酶分别切割目的基因和质粒，使其 (1)用同一种______ 具有相同的黏性末端。 DNA连接酶，形成重组DNA分子。 (2)加入__________ 3．将目的基因导入受体细胞 (1)常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农 杆菌、酵母菌和动植物的细胞等。 (2)导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 (3)目的基因导入受体细胞后，就会随受体细胞的繁 复制 ，获得大量目的基因。 殖而_____
二、基因操作的工具 1．基因操作的工具酶 作用 特性 作用 结果 应用
限制性内切酶 识别特定的核苷酸 序列，并切割特定 的位点 将DNA分子切成 DNA片段，产生 黏性末端 __________ 目的基因 ， 提取__________ 切割质粒等运载体
DNA连接酶
作用于两条具有相同 黏性末端的DNA分子 相同黏性末端之间形 磷酸二酯键 成_____________ 重组DNA分子 构建______________
2012高考生物一轮复习精选课件：选修三-3.1.基因工程(新人教版)
• (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达 的调控序列是________(填字母代号)。
• A．启动子
B．tetR
• C．复制原点
D．ampR
第22页，共70页。
• (3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。
• A．农杆菌转化
B．大肠杆菌转化
• C．显微注射
D．细胞融合
第14页，共70页。
• 1．(2010·全国Ⅱ，5)下列叙述符合基因工程概念的是
() • A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋
巴细胞中的抗体基因 • B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得
能产生人干扰素的菌株 • C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛
选获得青霉素高产菌株 • D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA
第1页，共70页。
第2页，共70页。
• 本专题包括：选修3专题1－5全部内容。基因工程内容在必 修2教材中有简单的涉及，主要侧重于基本原理的阐述，而 本专题则是侧重于基因工程基本技术和应用前景的介绍， 是选修3中的一个主要的命题领域。细胞工程的内容包括植 物细胞工程和动物细胞工程2节，胚胎工程包括体内受精和 早期细胞发育，体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的应 用及前景3节，其中单克隆抗体的制备和应用是近几年发展 的热点，其制备过程和应用原理是考点，以非选择题形式 出现时应特别注意语言的严谨性和准确性。胚胎工程的内 容是新课标教材新增添的内容，也是生物技术的重要组成 部分，将成为今后高考的热点。
2．(2010·浙江理综，2)在用基因工程技术构建抗除草 剂的转基因烟草过程中，下列操作错．误．的是( )
• A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 • B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载
人教版教学课件2012高考生物总复习课件：专题1《基因工程》知识研习(新人教版选修3)(共50张)
项目
种类 限制酶
作用底物
DNA分子
DNA连接酶 DNA聚合酶
解旋酶
DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子
作用部位 作用结果
磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键
形成黏性末 形成重组 形成新的 端或平末端 DNA分子 DNA分子
形成单链DNA分子
专题 1 基因工程
二、载体 1．作用 (1)作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 (2)利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 2．具备的条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 (2)有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 (3)具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。 3．种类
专题 1 基因工程
(3)香蕉组织细胞具有________，因此，可以利用组织培养 技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①②依 次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_________________。
【解析】 本题主要考查基因工程的相关知识。(1)由于限 制酶SmaⅠ的切割位点在抗病基因中间，因此不能用限制酶 SmaⅠ来进行切割目的基因。要将目的基因从含抗病基因的DNA 分子中切割下来，从图中看需要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ同时进 行切割。而运载体要和目的基因含有相同的黏性末端才能进行 连接，所以质粒也要用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ同时进行切割。 (2)由于卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，所以构建的 基因表达载体A中应含抗卡那霉素基因，作为标记基因。(3)
专题 1 基因工程
如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种 限制酶切割位点。请回答：
(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶_____， 对____________进行切割。
【优化方案】江苏专用2012高考生物总复习 专题2 2.1植物细胞工程课件 新人教版选修3
即时应用(随学随练，轻松夺冠 即时应用 随学随练，轻松夺冠) 随学随练 1．(2011年南京高三第一次模拟 下列关于植物 年南京高三第一次模拟)下列关于植物 ． 年南京高三第一次模拟 体细胞杂交的叙述，错误的是( ) 体细胞杂交的叙述，错误的是 A．不同种植物原生质体融合的过程属于植物体 ． 细胞杂交过程 B．参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是线粒体 ． 和核糖体 C．植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制， ．植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制， 培育远源杂种植株 D．杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的 ． 结果
2．过程 ． 不同种植物细胞 ― → 不同细胞 原生质体 ― 不同细胞____________ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ胶酶
人工诱导 纤维素酶
― → 原生质体融合― 杂种 细胞― 杂种植 ― 原生质体融合― _____细胞 → 细胞― →
株。
3．融合成功的标志：杂种细胞再生出______。 ．融合成功的标志：杂种细胞再生出 细胞壁。 4．意义：克服不同种生物 远缘杂交 的不亲 ．意义：克服不同种生物___________的不亲 和性。 和性。
(2)作物脱毒：选取作物无毒组织(如茎尖 进 作物脱毒：选取作物无毒组织 如茎尖 如茎尖)进 作物脱毒 行组织培养，获得脱毒苗的技术。 行组织培养，获得脱毒苗的技术。 (3)人工种子：以植物组织培养得到的胚状 人工种子： 人工种子 不定芽、顶芽、腋芽等为材料， 体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料，经过 人工薄膜包装得到的种子。 人工薄膜包装得到的种子。
① ②
例2
请回答： 请回答： (1)微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取 微型繁殖培育无病毒草莓苗时， 微型繁殖培育无病毒草莓苗时 ________作为外植体，其依据是 作为外植体， 作为外植体 ____________________________________________ ____________________________。 。 (2)在过程①中，常用的 在过程① 常用的MS培养基主要成分包括大 在过程 培养基主要成分包括大 量元素、微量元素和________，在配制好的培养基 量元素、微量元素和 ， 常常需要添加________，有利于外植体启动细 中，常常需要添加 ， 胞分裂形成愈伤组织，接种后2～ ， 胞分裂形成愈伤组织，接种后 ～5 d，若发现外植 体边缘局部污染，原因可能是__________。 体边缘局部污染，原因可能是 。 (3)在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中 在过程② 在过程 未形成根，但分化出了芽，其原因可能是。 未形成根，但分化出了芽，其原因可能是。
2012届高考生物一轮复习 3.1基因工程课件 新人教版选修3
③作为载体必须具有多个限制酶切点，而且每种酶的切
点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若载体 上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若 丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把
环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。
对，互补序列都含有－GATC－。 [答案] C
例2 (2010·温州检测)下表为几种限制性核酸内切酶识别
的序列和切割的位点。如图所示，Ⅰ或EcoRⅠ或PstⅠ的酶切位点。 现用BamH Ⅰ和EcoRⅠ两种酶同时切割该DNA片段(假设所用 的酶均可将识别位点完全切开)，下列各种酶切位点情况中，
DNA 聚合酶
只能将单个脱氧核苷酸添 加到脱氧核苷酸链上 将双链DNA片段“缝合” 起来，恢复被限制酶切开 了的两个核苷酸之间的磷 酸二酯键
DNA 连接酶
3.载体
(1)作用 ①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。
动物细胞
Ca2＋处理受体细胞→感受态细胞→表达载体 微生物细胞 与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分 子
(3)受体生物与受体细胞类型的关系 ①植物：可以是受精卵、体细胞(经组织培养成为完整植 株)。 ②动物：受精卵(体细胞的全能性受到限制，不能发育为
完整个体)。
4．目的基因的检测与鉴定
类型 步骤 导入 检测 分 子 检 测 检测内容 方法 结果显示 是否成功显 示出杂交带
GGATCC
CCTAGG
GAATTC
CTTAAG
人教版高中生物选修(三)-专题1《基因工程》专题复习 课件 (共74张PPT)
基因工程专题复习
一、基因工程的基本操作工具
１. 基因工程的概念 这种技术是在生物体外，通过对 DNA分子进行人工“剪切”和 “拼接”，对生物的基因进行改 造和重新组合，然后导入受体细 胞内进行无性繁殖，使重组基因 在受体细胞内表达，产生出人类 所需要的基因产物。
“分子手术刀” ——限制酶
1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一
解旋酶
DNA 分子
作用 部位
磷酸二 酯键
磷酸二 酯键
将双链DNA片 段“缝合” 起来，恢复 被限制酶切 开了的两个 核苷酸之间 的磷酸二酯 键 形成重组DNA 分子
磷酸二 酯键
碱基对间 的氢键
切割目的基因及载体， 能专一性识别双链DNA 分子的某种特定的核 作用 苷酸序列，并且使每 特点 一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷 酸二酯键断开 作用 形成黏性末端或平末 结果 端
2. 载体的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 3. 常用的载体： 质粒
提醒 ①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要 求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行 人工改造。 ②常见的标记基因有抗生素抗性基因、产生特定颜色的表 达产物基因、发光基因等。 ③作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，而且每种酶 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若 载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段， 若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把 环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 ④注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都 不相同。 ⑤质粒能自我复制，既可在自身细胞、受体细胞内，也可 在体外。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
一、基因工程的基本操作工具
１. 基因工程的概念 这种技术是在生物体外，通过对 DNA分子进行人工“剪切”和 “拼接”，对生物的基因进行改 造和重新组合，然后导入受体细 胞内进行无性繁殖，使重组基因 在受体细胞内表达，产生出人类 所需要的基因产物。
“分子手术刀” ——限制酶
1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一
解旋酶
DNA 分子
作用 部位
磷酸二 酯键
磷酸二 酯键
将双链DNA片 段“缝合” 起来，恢复 被限制酶切 开了的两个 核苷酸之间 的磷酸二酯 键 形成重组DNA 分子
磷酸二 酯键
碱基对间 的氢键
切割目的基因及载体， 能专一性识别双链DNA 分子的某种特定的核 作用 苷酸序列，并且使每 特点 一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷 酸二酯键断开 作用 形成黏性末端或平末 结果 端
2. 载体的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 3. 常用的载体： 质粒
提醒 ①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要 求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行 人工改造。 ②常见的标记基因有抗生素抗性基因、产生特定颜色的表 达产物基因、发光基因等。 ③作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，而且每种酶 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若 载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段， 若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把 环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 ④注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都 不相同。 ⑤质粒能自我复制，既可在自身细胞、受体细胞内，也可 在体外。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
高三一轮复习：基因工程正式ppt课件
达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基因，也有
正常基因。
高考总复习.生物
二、 植物基因工程与动物基因工程的成果
外源基因类型及举例
成果举例
抗虫转基 因植物
抗虫基因：Bt毒蛋白基 因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因
抗虫水稻、抗虫棉、 抗虫玉米
抗病转基 因植物
抗病毒基因：病毒外壳 蛋白基因、病毒的复制 酶基因抗真菌基因：几 丁质酶基因
3．PCR技术扩增目的基因
高考总复习.生物
(3)PCR技术扩增目的基因 ①原理：_D_N__A_复__制___。 ②过程 第一步：变性：_D__N_A__解__链__；第二步：复性：引物结合到 互补DNA链；第三步：延伸：在热稳定DNA聚合酶作用下， 从引物起始合成互补链。 2.基因表达运载体的构建 (1)目的：使目的基因在受体细胞中_稳__定__存__在___，并且可以 _遗_传__至__下_一__代_，使目的基因能够__表__达__和_发__挥_。作用 (2) 组 成 ： 目__的__基__因____ ＋ __启__动__子____ ＋ ___终__止__子___ ＋ __标__记__基__因__
三、将目的基因导入受体细胞
生物 种类
植物细胞
动物细胞
常用 农杆菌转化 显微注射技
方法 法
术
受体 细胞
体细胞
受精卵
高考总复习.生物
微生物细胞
感受态细胞 法
原核细胞
转化 过程
将目的基因 插入Ti质粒 的TDNA上→ 农杆菌→导 入植物细胞 →整合到受 体细胞的
将含有目的 基因的表达 载体提纯→ 取卵(受精卵 )→显微注射 →受精卵发 育→获得具 有新性状的
用是（ ）C
2012高三生物一轮复习精讲课件基因工程及其应用
多个⑨__限__制__酶___切点， 便于与⑩_外__源____基因连接；具有某些_标__记__基__因___；便于筛选常用的运载体：
__质__粒__、__噬__菌__体__、__动__植__物__病__毒___等 4.操作步骤
提取①__目__的__基__因___
人工合成基因 (1)mRNA 逆转录 单链DNA 合成 双链DNA (2)根据推测出的核苷酸序列通过化学方法合成
考点 4 基因工程的应用
【例4】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
（）
A
B．基因诊断的基本原理是DNA
C
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良 【解析】基因治疗是指将健康的外源基因导入有缺陷的细胞中，达到治疗疾病
的目的，并没有处理缺陷基因。基因探针利用的是DNA分子杂交原理，具有专
一性，一种基因探针只能检测一种疾病或病毒。基因工程可以实现用原核基因
存在：主要在②___微__生__物____ 作用与特性：一种限制酶只能识别一种③ _特__定__的__核__苷__酸___序列，并在特 定的④ _切__点___切割DNA 种类：400多种
基因的“针线”（⑤DN__A_连__接__酶_____）：把两条DNA⑥末__端______之间的缝隙
基因运载体 具备的条件：能够在宿主细胞中⑦__复__制____并⑧__稳__定___地保存；具有一到
体【。答案】 D
考点 3 基因工程操作基本步骤
【例3】下列有关基因工程操作的正确顺序是
（）
①目的基因的检测和表达 ②目的基因与运载体结合 ③将目的基因导入受体
细胞
A．①②③④
B．④③②①
C．④②③①
D．③④②①
【解析】从供体细胞提取目的基因，然后用DNA连接酶将目的基因与运载体结 合，接着再将重组DNA分子导入受体细胞，重组DNA分子增殖、表达，最后 检测目的基因有没有表达。 【答案】 C
__质__粒__、__噬__菌__体__、__动__植__物__病__毒___等 4.操作步骤
提取①__目__的__基__因___
人工合成基因 (1)mRNA 逆转录 单链DNA 合成 双链DNA (2)根据推测出的核苷酸序列通过化学方法合成
考点 4 基因工程的应用
【例4】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
（）
A
B．基因诊断的基本原理是DNA
C
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良 【解析】基因治疗是指将健康的外源基因导入有缺陷的细胞中，达到治疗疾病
的目的，并没有处理缺陷基因。基因探针利用的是DNA分子杂交原理，具有专
一性，一种基因探针只能检测一种疾病或病毒。基因工程可以实现用原核基因
存在：主要在②___微__生__物____ 作用与特性：一种限制酶只能识别一种③ _特__定__的__核__苷__酸___序列，并在特 定的④ _切__点___切割DNA 种类：400多种
基因的“针线”（⑤DN__A_连__接__酶_____）：把两条DNA⑥末__端______之间的缝隙
基因运载体 具备的条件：能够在宿主细胞中⑦__复__制____并⑧__稳__定___地保存；具有一到
体【。答案】 D
考点 3 基因工程操作基本步骤
【例3】下列有关基因工程操作的正确顺序是
（）
①目的基因的检测和表达 ②目的基因与运载体结合 ③将目的基因导入受体
细胞
A．①②③④
B．④③②①
C．④②③①
D．③④②①
【解析】从供体细胞提取目的基因，然后用DNA连接酶将目的基因与运载体结 合，接着再将重组DNA分子导入受体细胞，重组DNA分子增殖、表达，最后 检测目的基因有没有表达。 【答案】 C
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3．环境保护方面 (1)环境监测：用_D__N_A__探__针_检测饮用水中病毒的含 量。 (2)环境净化：获得能同时分解四种烃类的“超级细 菌”、“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌等。
高频考点突破
基因工程的原理及操作步骤的理解
1．原理：不同生物DNA的组成单位和空间结构相 同，所有生物共用一套遗传密码。 2．操作步骤
(5)将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从 两者中生产的胰岛素在功能和________序列上是相 同的。
【名师点拨】 ①由于一种氨基酸可对应多种密码 子，因此根据蛋白质中已知的氨基酸序列合成出的 目的基因可能有多种，但这并不影响基因表达产物 。
②根据基因操作的目的不同，可选用不同的受体细 胞 a．生产基因工程药物(如胰岛素)，受体细胞一般采 用细菌(如大肠杆菌)，利用细菌繁殖速度快的特点 ，可在短期内获得大量基因工程产品。 b．培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵。 c．培育转基因植物，受体细胞可选用受精卵或体 细胞，若受体细胞是体细胞，再将含目的基因的体 细胞进行组织培养，即可获得转基因植株。
第2讲 基因工程简介
2
基础自主梳理
第
讲
高频考点突破
基
因 工
实验专题探究
程
简 介
命题视角剖析
即时达标训练
基础自主梳理
一、基因工程的概念
要点 别名 操作环境 操作水平 基本过程
目的
内容 _基__因__拼__接__技__术___或DNA重组技术
生物体外 _D__N_A_分__子___水平 剪切→_拼__接__→导入→_表__达__
思考感悟 “鸟枪法”为什么不适于获取真核生物细胞中的基 因？ 【提示】 由于真核生物在基因表达时，结构基因 中的内含子不能指导蛋白质的合成。
四、基因工程的成果与发展前景
1．医药卫生方面 (1)生产基因工程药品 ①过程：目的基因导入→工程菌→_发___酵__提__纯_→基 因药物。
②常见药品：_干__扰__素_、乙肝疫苗、人生长激素等。 (2)基因诊断：用放射性同位素、荧光分子等标记的 DNA作探针，利用_D_N__A_分__子__杂__交_原理，鉴定被检测 标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。 (3)基因治疗：把健康的外源基因导入_有__基__因__缺__陷_的 细胞中，达到治疗疾病的目的。
序列―推―测→mRNA序列―推―测→单链DNA序列―合―成→双链DNA 优点：专一性强，合成的目的基因中不含内含子
第二步：目的基因与运载体结合(C)
第三步：将目的基因导入受体细胞(D) 第四步：目的基因的检测和表达(E)
检测：根据标记基因表达产物的有无判断基因是否导入
表达：通过特定性状的产生与否，确定目的基因是否表达
定向改造生物的遗传特性获得人类
所需的基因产物
二、基因操作的工具ຫໍສະໝຸດ 1．基因操作的工具酶限制性内切酶
DNA连接酶
作用 特性
识别特定的核苷酸 序列，并切割特定
的位点
作用于两条具有相同 黏性末端的DNA分子
作用 结果
将DNA分子切成 DNA片段，产生
_黏__性__末__端___
相同黏性末端之间形 成__磷__酸__二__酯__键___
第一步：提取目的基因(B) (1) 直接分离法：供体细胞 DNA―限―制→酶 许多 DNA 片段
―载―入→运载体―导―入→受体细胞外源―D―N→A扩增 产生特定性状―分―离→目的基因
(2)人工合成法
反转录法：mRNA―反―转→录 单链DNA―合―成→双链DNA 根据已知的氨基酸序列合成法：蛋白质中的氨基酸
应用
提取_目__的__基__因___， 切割质粒等运载体
构建__重__组__D_N__A_分__子__
2.基因的运输工具——运载体 (1)条件 ①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
②具有多个_限__制__酶__切点，以便与外源基因连接。 ③具有某些_标__记__基__因__，便于进行筛选。 (2)作用 ①作为运载工具将_外__源__基__因__转移到宿主细胞中。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)常用的运载体：质粒、_噬__菌__体__和动植物病毒等 。
三、基因操作的基本步骤
1．提取目的基因 (1)直接分离目的基因：常用“鸟枪法”，又叫“散 弹射击法”。 ①适用范围：_原__核_细胞。 ②优点：操作简便。
③缺点：工作量大，具有一定的盲目性。
(2)人工合成法 ①适用范围：真核细胞。 ②途径：_反__转__录_法；化学方法直接合成。
2．目的基因与运载体结合 (1)用同一种_限__制__酶_分别切割目的基因和质粒，使其 具有相同的黏性末端。 (2)加入_D_N_A__连__接__酶_，形成重组DNA分子。 3．将目的基因导入受体细胞 (1)常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农 杆菌、酵母菌和动植物的细胞等。
(2)导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 (3)目的基因导入受体细胞后，就会随受体细胞的繁 殖而_复__制__，获得大量目的基因。
4．目的基因的检测和表达 (1)导入检测：根据重组DNA分子上的_标__记__基__因__来
判断。 (2)表达检测：根据受体细胞合成的相应蛋白质或表 现出特定的性状来判断。
即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1．以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着 人类的生活。请回答下列问题：
(1)获得目的基因的方法通常包括________和 ________。 (2)切割和连接DNA分子所使用的酶分别是________ 和________。 (3)运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒 或________________，后者的形状成________。 (4)由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ________，所以在转化后通常需要进行________操 作。
2．农牧业及食品工业 (1)农业：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物 ，培育具有各种_抗__逆__性_的作物新品种。 (2)畜牧业：培育具有各种优良品质的转基因动物， 利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达。获 得人类所需要的各类物质，如_激__素_、抗体及酶等。 (3)食品业：为人类开辟新的食物来源。