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【三维设计】高考生物一轮精品讲义 3.3 基因工程及其应用 新人教版必修2

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2019-2020年高中生物基因工程及其应用教案新课标人教版必修2

2019-2020年高中生物基因工程及其应用教案新课标人教版必修2

2019-2020年高中生物基因工程及其应用教案新课标人教版必修2一、教学目标1.简述基因工程的基本原理。

2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）基因工程的基本原理。

（2）基因工程的安全性问题。

2.教学难点（1）基因工程的基本原理。

（2）转基因生物与转基因食品的安全性。

三、教学策略本节教学可用2课时。

第一课时从对杂交育种及诱变育种的特点总结入手，结合“问题探讨”，引入基因工程的概念。

在第一课时，教师应将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。

教学中，教师可以结合学生熟悉的具体事例来讲述，还可以安排学生制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

有条件的学校也可以制作电脑动画来表现这一动态过程。

通过第一课时的学习，学生应该了解基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程。

教科书根据学生的认识规律，先分别介绍几种“工具”，再简要介绍基因工程的连续过程。

教师在教学中应注意教学内容的组织和衔接。

值得强调的是，本节的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术，语言力求形象生动，避免不适当的扩展，增加深度和难度。

有兴趣的学生可以在生物选修3《现代生物科技专题》中进一步学习。

第二课时可在列举基因工程各种应用的基础上，重点引导学生讨论基因工程应用的利与弊。

教师应布置学生搜集有关资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论相结合的方法，围绕基因工程的利与弊，分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。

对于这个问题，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩的过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少启发。

教师要注意引导学生摆事实、讲道理，做出合乎逻辑的推断，鼓励学生积极参与。

教师可设计合适的情境，组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。

【三维设计】-高考生物一轮复习 主题串记(三)课件 新人教版必修2

【三维设计】-高考生物一轮复习 主题串记(三)课件 新人教版必修2

(2)检测发现，正常人体中的一种多肽链(由146个氨基酸组成)在 患者体内为仅含前45个基氨酸的异常多肽链。异常多肽链产生 的根本原因是________________，由此导致正常mRNA第 ________位密码子变为终止密码子。
(3)分子杂交技术可用于基因诊断，其基本过程是用标记的 DNA 单链探针与________进行杂交。若一种探针能直接检测一种基 因，对上述疾病进行产前基因诊断时，则需要________种探针。 若该致病基因转录的mRNA分子为“…ACUUAG…”，则基因 探针序列为_______；为制备大量探针，可利用______技术。
(
优生指导
)
选择生男孩 选择生女孩 选择生女孩 产前基因诊断
解析：抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，夫妻基因型 为XaXa、XAY，后代中女儿全为患者，而儿子全部正常，因此 选择生男孩；红绿色盲症为伴X染色体隐性遗传病，夫妻基因 型为XbXb、XBY，则后代中儿子全为患者，而女儿为携带者， 表现型正常，因此选择生女儿；白化病为常染色体隐性遗传 病，夫妻基因型为Aa、Aa，后代中儿子与女儿的患病率相同， 不能通过性别来确定胎儿是否正常；并指症为常染色体显性遗 传病，夫妻基因型为Tt、tt，后代中儿子与女儿的患病率相同， 因此可通过产前基因诊断的方法确定胎儿是否正常。
解析：(1)由图一中Ⅱ1 患病而Ⅰ1 不患病可知，甲病不可能是伴 X 染色体显性遗传病。由图一中Ⅱ1 患病而Ⅲ1 正常可知，甲病不可 能是伴 Y 染色体遗传病。 题干中已明确Ⅲ5 核酸分子杂交后电泳结 果与图二中甲(含两条较小的电泳带， 全部为正常基因)相同， 即Ⅲ5 不携带乙病的致病基因，则Ⅳ1 的乙病致病基因只能来自Ⅲ4，而 Ⅲ4 表现正常，因此，乙病是伴 X 染色体隐性遗传病。(2)假如通 过遗传学检测发现， Ⅲ5 带有甲病的致病基因， 而遗传系谱图中Ⅲ5 又显示未患甲病，说明甲病也是隐性遗传病，且致病基因不在 X 染色体上。对甲病来说，Ⅰ2 是患者，其基因型一定是 aa，而Ⅱ3

高考生物一轮总复习 第二十八课时 基因工程及其应用课件 新人教版必修2

高考生物一轮总复习 第二十八课时 基因工程及其应用课件 新人教版必修2

③
将 R 基因转入大肠杆菌体内 并大量表达紫色蛋白
生产紫色蛋白 用作染料
④
用紫花杂合子的嫩芽组织培 养获得纯合子植株
用于育种
A.①② B．②③ C．③④ D．①④
第十八页，共29页。
【解析】通过测交实验可判断紫花植株的基因型。将控制开 紫花的基因转入其他植物中，可以改变(gǎibiàn)受体植物花 的颜色。紫花基因(R)决定菊花为紫色，并非是因为R基因表 达紫花蛋白，基因对性状的控制有两种方式：一是控制结构 蛋白的结构；二是控制酶的合成，花呈紫色是与液泡中的色 素有关，因而紫花基因是通过控制与有关色素合成所需酶的 合成来控制花色的。而植物的组织培养为无性繁殖，利用杂 合子的嫩芽组织只能获得杂合子植株。
第四页，共29页。
(2)基因的“针线”：指__D_N__A_连__接__酶____，它能在 脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键，而互补的碱 基之间是通过___氢__键__(q_ī连nɡ接ji的àn。)
(3) 基 因 的 运 载 体 ： 常 用 的 运 载 体 有 质 粒 、 ___噬__菌__体___、__动__植__物__病__毒__(_b_ì等ng。dú质) 粒主要存在于许 多__细__菌__(x_ì_jū和n)___酵_母__菌____等生物中，其作用是将外源 基因送入受体细胞。
5．基本步骤 提取目的基因→_目__的__基__因__与__运__载__体__结__合___→将目 的基因导入受体细胞→__目__的__基_因__的__检__测_与__鉴__定______。
第五页，共29页。
6．应用 (1)作物育种：利用__基__因__工__程__(j_īy_ī的n g方ōn法gc，hé获ng得) 高 产、稳产和具有__优__良__(y_ō_u_l_iá_n_g的)品农质作物，培育出具有 各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。 (2)药物研制：利用基因工程，培育转基因生物， 利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品， 如__胰__岛__素____、干扰素、__乙__肝__疫_苗_____等。 (3)环境保护：如利用转基因细菌__降__解__(_ji_à有nɡ毒jiě有) 害的化合物，吸收环境中的重金属，__分__解____泄漏的 石油，处理工业废水等。

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 生物的变异、育种和进化课件 新人教必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 生物的变异、育种和进化课件 新人教必修2

•18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
基 2022/1/162022/1/16
高
•
础
频
知
考
识
点
要
要
打
通
牢
关
学 科 特 色 要 发 掘
解 题 训 练 要 高 效
质量铸就品牌 品质赢得未来
人教版生物
据雌雄果蝇染色体图解回答下列问题。 (1)请写出果蝇一个染色体组的染色体组成。 答案：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)若染色体Ⅱ中DNA分子某碱基对G/C缺失或染色体Ⅱ中 某一片段缺失，它们分别属于哪种变异类型？ 答案：基因突变，染色体结构变异(缺失)。 (3)若某一雌果蝇减数分裂形成的卵细胞染色体组成为Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ、X、X，这属于哪种变异类型？ 答案：染色体数目变异。
一、在小题集训中洞悉命题视角
1．判断有关基因突变和基因重组叙述的正误。
(1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。
(2011·海南卷T8A)( √ ) (2)人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是基因突变。
(2008·上海卷T7A)( √ ) (3)非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生
基因重组。
(2009·福建卷T3B改编)( √ )
(4)非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组。
(2008·宁夏卷T5B)( √ )
2．判断有关染色体变异叙述的正误。
(1)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。
(2011·海南卷T19C)( × ) (2)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变
特 植株弱小， 正常可育

【三维设计】高考生物一轮复习 第二单元 基因的本质与表达名师课件 新人教版必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第二单元 基因的本质与表达名师课件 新人教版必修2
2．体外转化实验——艾弗里 (1)实验过程及结果：
(2)结论：S型细菌的 DNA 是使R型细菌发生转化并产生
稳定遗传的物质。
超链接
二、噬菌体侵染细菌实验 [动漫演示更形象 见课件光盘]
1．噬菌体结构
2．实验过程及结果 (1)标记噬菌体：
(2)侵染细菌：
[巧学助记] 巧记噬菌体增殖过程 一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。
[解析] 噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋 白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有 元素15N，故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P， 故D错误。噬菌体侵染细胞时把DNA注入大肠杆菌中，而 蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开， 使实验结果更科学、更准确，故B项正确。
[例1] (2011·广东高考)埃弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 ( )
实验组号 接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌 情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R 型、S 型
④
R
DNA(经DNA酶处理) R 型
A．①不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明 S 型菌的 DNA 是转化因子 D．①～④说明 DNA 是主要的遗传物质 [解析] 1944年埃弗里和同事的实验表明，只有加入 DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，DNA是转化因子，而蛋 白质、荚膜多糖等物质不是转化因子，但不能说明荚膜多 糖有酶活性。③、④可组成对照实验，由实验结果与自变 量的对应关系可知：S型细菌的DNA是转化因子；实验①～ ④只能说明DNA是遗传物质。 [答案] C

【三维设计】高考生物一轮复习 第一单元 第三讲 基因在染色体上和伴性遗传课件 新人教版必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第一单元 第三讲 基因在染色体上和伴性遗传课件 新人教版必修2

4．选 D 由题意可知，该对正常夫妇生了一个患白化病的女儿， 说明该夫妇都携带白化病基因。这对夫妇的父亲均是色盲患 者，说明妻子是色盲基因的携带者，故该夫妇的基因型为 AaXBY、AaXBXb。 5．选 C 3 号、4 号所生育的女儿 9 号正常，说明此病属于常染 色体显性遗传病，同时可以推出正常个体都是隐性纯合子。图 中患者 1 号、3 号、4 号、6 号的后代中都存在正常个体，因此 他们都是杂合子。而患者 7 号、8 号、10 号可能是显性纯合子， 也可能是杂合子，因此 7 号、8 号的基因型可能不同。
则他们所生男孩患甲病的概率为 2/3×2/3×1/4 ＝ 1/9 ，所生男孩
患乙病的概率为1/2×1/2＝1/4，所以所生男孩同时患两种病的概 率为1/9×1/4＝1/36。③Ⅱ7甲
病相关的基因型是(1/3)HH、(2/3)Hh，Ⅱ8甲病相关的基因型是 10－4Hh，则他们所生女孩患甲病的概率为 2/3×10－4×1/4＝1/60 000 。 ④ 依 题 中 信 息 ， Ⅱ-5 甲 病 相 关 的 基 因 型 为 (1/3)HH 、 (2/3)Hh ， h基因携带者的基因型为 Hh ，则他们所生儿子中表现 型正常的概率为 1 － 2/3×1/4 ＝ 5/6 ，他们所生儿子中基因型为 Hh 的概率为 1/3×1/2 ＋ 2/3×1/2 ＝ 3/6 ，故表现型正常的儿子中
第三讲
基础知识要打牢 [教材知识问题化梳理]
基因在染色体上和伴性遗传
一、(1)类比推理 (2)染色体 二、1.红眼 红眼
(3)染色体
2．XW Xw Y
(3)线性
XW Y
XW
三、 (1)母亲 父亲 患者多于女性
(2)母亲
交叉遗传
③－b－Ⅰ

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第三讲 生物的进化课件 新人教版必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第三讲 生物的进化课件 新人教版必修2

4．选 A 若环境的选择作用使 A 的基因频率下降，则后代中 AA 的基因型频率下降，aa 的基因型频率上升，而 Aa 的基因型频 率先上升后下降；当 A 的基因频率为 0.5 时，Aa 的基因型频 率最大。 5．选 D 假设被调查的总人数为 100 个，由于 B 和 b 这对等位 基因只存在于 X 染色体上，Y 染色体上无相应的等位基因，故 基因总数为 150 个， 而 B 和 b 基因的个数分别为 42.32×2＋7.36 ＋ 46 ＝ 138,7.36 ＋ 0.32×2 ＋ 4 ＝ 12 ， 故 B 的 基 因 频 率 为 138/150× 100%＝92%，b 的基因频率为 12/150×100%＝8%。
6．解析：(1)种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全 部基因。该海岛中海龟的基因频率变化后，理论上计算，分 趾海龟中杂合子占整个种群的比例为 2×0.2×0.8＝32%。 (2) 生物进化的实质是种群基因频率的改变， 其中可遗传的变异 是不定向的，只是产生了进化的原材料，决定生物进化方向 的是自然选择。海龟的类型有很多种，其可遗传的变异来源 于突变和基因重组。(3)、(4)海龟的种群基因频率发生改变， 可认为海龟发生了进化，但未与原物种个体产生生殖隔离， 故不能认为形成了新的物种。
例 2：解析：选 B
图中a为地理隔离， b为自然选择。多
倍体的形成，可以不经过地理隔离形成新物种，A错误； ①～⑥表示物种形成过程中变异是不定向，包括基因突 变、基因重组和染色体变异， C错误；只有当品系 1和品 系2出现生殖隔离时，才会形成两个物种，D错误。
[需特别关注的1个易失分点] 1． 选 D
答案：(1)基因库 (2)突变和基因重组 (3)发生了进化
32% 自然选择
种群基因频率发生了变化

【三维设计】2021届高考生物一轮精品讲义 3.3 基因工程及其应用 新人教版必修2(1)

【三维设计】2021届高考生物一轮精品讲义 3.3 基因工程及其应用 新人教版必修2(1)

第三讲 基因工程及其应用知识点一 基因工程的大体操作工具 1．限制性核酸内切酶(1)来源：要紧从原核生物中分离纯化而来。

(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)结果：产生黏性结尾或平结尾。

2．DNA 连接酶3.(1)经常使用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧化学本质 ：双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

知识点二 基因工程的操作步骤[动漫演示更形象 见课件光盘](1)目的基因的获取方式⎩⎪⎨⎪⎧①从基因文库中获取②利用PCR 技术扩增③通过化学方法人工合成(2)基因表达载体构建组成⎩⎪⎨⎪⎧①目的基因②标记基因③终止子④启动子(3)将目的基因导入受体细胞方式⎩⎪⎨⎪⎧①植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法②动物：显微注射技术③微生物：感受态细胞法(4)目的基因的检测与鉴定方式⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧①利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无②利用分子杂交技术检测目的基因的转录③利用抗原—抗体杂交检测目的基因的翻译④利用个体生物学水平的检测鉴定重组性状的表达一、明白得运用能力判定有关基因工程表达的正误。

(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)(3)E·coli DNA连接酶既可连接平结尾，又可连接黏性结尾(×)(4)质粒是小型环状DNA 分子，是基因工程经常使用的载体(√)(5)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳固存在并表达(√) (6)利用PCR 技术能合成目的基因(√)(7)目的基因导入双子叶植物一样采纳农杆菌转化法(√)(8)检测目的基因是不是导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×) (9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√) (10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子(×) 二、读图析图能力据农杆菌转化法示用意回答以下问题： (1)农杆菌Ti 质粒中T －DNA 具有如何的特点？答案：能转移到受体细胞，而且整合到受体细胞染色体的DNA 上。

【三维设计】高三生物一轮复习课件：必修2第2单元第一讲DNA是主要遗传物质

【三维设计】高三生物一轮复习课件：必修2第2单元第一讲DNA是主要遗传物质

项目
体内转化实验
体外转化实验
巧妙 用加热杀死的S型细菌注射到 将物质提纯分离后，直接
小鼠体内作为对照实验来说 地、单独地观察某种物质
构思
明确实发生了转化
在实验中所起的作用
实验 结论 S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
(1)所用材料相同 联系 (2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是
②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温 时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后 分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
(2)用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的 原因：由于搅拌不充分，有少量含 35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附 在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
分离
B．32P 主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
本实验结果可说明DNA在亲代和子代之间具有连续性。
C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验结果说明 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性
2．下图 2 为用标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌(T2 噬菌体专性寄生 在大肠杆菌细胞内)的实验，据图判断下列叙述正确的是( )
4．用含 32P 和 35S 的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在细
菌中培养 9 h，经检测共产生了 64 个子代噬菌体，下列叙述正确
的是
()．子代噬菌体的 DNA 和蛋白质一定具有放射性
D．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
解析：蛋白质、DNA 的特征元素分别为 S、P，图 1 中的①为磷 酸基团，含有 P 元素，⑤为肽键，含 N 元素，④为 R 基团，可能 含有 S 元素；锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，不能含 有 32P，否则离心后沉淀物中的放射性无法确定；噬菌体是 DNA 病毒，其增殖过程中所需的原料、酶来自大肠杆菌，而 DNA 模 板则由噬菌体自身提供。 答案：C

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第一讲 生物的变异课件 新人教版必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第三单元 第一讲 生物的变异课件 新人教版必修2

3．选 C 基因重组发生在减数第一次分裂前期(③)和后期(①)，② 属于染色体结构变异，④属于基因突变，⑤属于性状分离。 4．选 A 染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但携带着控 制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息的一组非 同源染色体，所以染色体组内不存在同源染色体；生殖细胞和 体细胞中都存在染色体组。 5．选 C 四倍体生物的单倍体含有两个染色体组； 单倍体育种的 结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子，而不是为了得到 单倍体。
例 2：解析：选 D 甲、乙、丁若是由本物种配子发育来的，则 都属于单倍体；乙个体的细胞在正常有丝分裂情况下，后期染 色体最多，为 18 条，但如果发生染色体数目变异，则染色体可 能超过 18 条；丙的体细胞中只含一个染色体组，不能进行正常 的减数分裂，其突变基因不可能通过有性生殖遗传给后代；丁 产生的可遗传的变异来源有三种，即基因突变、基因重组和染 色体变异。
(4)①－c 交叉互换
(2)非等位基因
③－Ⅰ－b
④－Ⅱ－a (2)萌发的种子或幼苗 明显缩短育种年限
受精卵
三个或三个以上 花药离体培养
秋水仙素抑制纺锤体形成
[效果自评组合式设计] 一、1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 2.(1)× (2)√ (3)× 3．基因重组 染色体易位 二、(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)基因突变，染色体结构变异(缺失)。 (4)×
[需特别关注的1个易失分点]
1．选A
基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能
表达，但是表达产物 ( 蛋白质 ) 的结构发生变化，有可能出现 下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合
成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基

【三维设计】高考生物一轮复习 第三讲 基因的表达名师优质课件 新人教版必修2

【三维设计】高考生物一轮复习 第三讲 基因的表达名师优质课件 新人教版必修2
()
A．该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 B．该过程的模板是核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸 C．该过程表明一个基因在短时间内可表达出多种多肽链 D．该过程图中的几条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同
解析：mRNA上结合多个核糖体，各核糖体分别进行翻译，可 以迅速合成大量的蛋白质。翻译过程的模板是mRNA(核糖核 酸)。图中各多肽链都是同一mRNA作模板翻译的产物，表达出 的是同一种多肽链，故几条多肽链中氨基酸的顺序相同。 答案：A
答案：D
考点二 以中心法则为基础，考查基因对性状的控制 1．中心法则与生物种类的关系 (1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：
(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：
(3)HIV 等逆转录病毒的中心法则：
2．基因控制性状的途径
(1)直接途径：
①机理：基因―控―制→ 蛋白质结构
控制 ――→生物体性状。
(4)基因中碱基、RNA 中碱基与蛋白质中氨基酸数量的关系： 基因中碱基数∶mRNA 碱基数∶多肽链中氨基酸数＝6∶3∶ 1，图解如下：
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱 (1)根据碱基互补配对原则，推测某种氨基酸的密码子 或氨基酸的排列顺序与碱基顺序的对应关系。 (2)根据密码子的简并性，确定基因突变与生物性状的 关系。
(2009·广东卷T25C)(×) (2010·广东卷T4C)(× )
(7)DNA复制就是基因表达的过程 (2010·广东卷T4B) (×)
3．(2010·上海高考)1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺
陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体
过程的“遗传信息流”示意图是
[答案] B

【三维设计】高中生物一轮复习 第三单元 第三讲 基因的表达课件 新人教版必修2

【三维设计】高中生物一轮复习 第三单元 第三讲 基因的表达课件 新人教版必修2

转录，只发生在有逆转录酶的生物中。
答案：D
2．下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是( 由一种tRNA转运 B．翻译过程需要解旋酶和ATP
)
A．一个密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸只能
C．该过程遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C 配对 D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
(2)一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一
种氨基酸。 (3)密码子有64种(3种终止密码子；61种决定氨基酸的密码 子)；反密码子理论上有61种。
[特别提醒]
①由于基因中有的片段不转录以及转录出的mRNA中有终
止密码子等原因，所以基因中碱基数比蛋白质中氨基酸 目的6倍多。 ②一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多 条相同肽链。
1．转录、翻译过程中基因中的碱基数、mRNA上的碱基数 与多肽链中氨基酸数的关系 基因中碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链中氨基酸数＝
6∶3∶1，图解如下：
2．复制、转录和翻译与细胞分裂、分化的关系
(1)DNA复制发生于细胞分裂过程中。
(2)转录、翻译发生于细胞分裂、分化过程中。 3．氨基酸与密码子、反密码子的关系 (1)每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子简并性)，可 由一种或几种tRNA转运。
碱基 配对 意义
翻译 AU， AT，TA， AU，TA UA， CG，GC CG，GC CG， GC 表达遗传信息，使生物表 传递遗传信息 现出各种性状
复制
转录
2．三者联系
口诀记忆中心法则 间期复制细胞核，双链解开作准备， 过程进行四要素，模板原料能量酶； 生长发育全过程，信息表达贯始终， 先转录来后翻译，过程都需四要素， 只是种类各不同，核内转录传信息， 核孔运输胞质中，核糖体上来翻译， 反码识别密码子，相应氨酸序列定。

高考生物一轮复习 6.2 基因工程及其应用课件 新人教版必修2

高考生物一轮复习 6.2 基因工程及其应用课件 新人教版必修2

B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物的遗传性状
【解析】基因工程是通过对生物体的基因进行修饰改造
(gǎizào)，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生
人类所需要的基因产物，可见，基因工程的目的是定向地改造
(gǎizào)生物的遗传性状。
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【解析(jiě xī)】基因工程技术在畜牧业上的应用主要目的是产 生人们所需要的各种品质优良的动物，如具有抗病能力、高产仔 率、高产奶率和高质量皮毛等品质的动物。
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2.具有很强抗药性的害虫，体内酯酶活性很高，该酶可催化
• 分C解o有nt机en磷t 农药。近年来，科学家已将控制酯酶合成的基
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【例4】DNA连接酶的作用是（ C）
A.子链与母链间形成(xíngchéng)氢键 B.黏性末端之间形成(xíngchéng)氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对
【解析(jiě xī)】DNA连接酶可以将两种来源不 同的DNA分子通过形成磷酸二酯键而连接起来。
【解析】生物工程技术之所以能实现基因在微生物、动物、植物之间的转移， 是因为不同生物的DNA分子的结构是相同(xiānɡ tónɡ)的，而且自然界中的所 有生物共用一套遗传密码；但是，由于转基因生物具备了某些特殊的性状，增 强了它们在该地区的竞争能力，所以转基因生物会威胁其他生物的生存，破坏 生物的多样性；转基因农作物研究，从实验室走向大田实验及产品商品化都要 有相应法规或进行严格监控，不能立即成为商品。
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学案2 基因工程(jīyīn gōngchéng)及其应用
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第三讲 基因工程及其应用知识点一 基因工程的基本操作工具 1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离纯化而来。

(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应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)常用载体——质粒⎩⎨⎧化学本质 ：双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

知识点二 基因工程的操作步骤[动漫演示更形象 见课件光盘](1)目的基因的获取方法⎩⎪⎨⎪⎧①从基因文库中获取②利用PCR 技术扩增③通过化学方法人工合成(2)基因表达载体构建组成⎩⎪⎨⎪⎧①目的基因②标记基因③终止子④启动子(3)将目的基因导入受体细胞方法⎩⎪⎨⎪⎧①植物：农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法②动物：显微注射技术③微生物：感受态细胞法(4)目的基因的检测与鉴定方法⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①利用DNA 分子杂交技术检测目的基因的有无②利用分子杂交技术检测目的基因 的转录③利用抗原—抗体杂交检测目的基因的翻译④利用个体生物学水平的检测鉴定 重组性状的表达一、理解运用能力判断有关基因工程叙述的正误。

(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)(2)DNA 连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)(3)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×) (4)质粒是小型环状DNA 分子，是基因工程常用的载体(√)(5)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(√) (6)利用PCR 技术能合成目的基因(√)(7)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法(√) (8)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×) (9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√) (10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子(×) 二、读图析图能力据农杆菌转化法示意图回答下列问题： (1)农杆菌Ti 质粒中T －DNA 具有怎样的特点？答案：能转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA 上。

(2)农杆菌转化法的基本原理是什么？答案：利用农杆菌T －DNA 的可转移性，将目的基因插入T －DNA 上通过农杆菌的转化，将目的基因导入受体细胞，并整合到植物细胞的染色体上。

(3)农杆菌转化法主要适用于哪类植物？ 答案：双子叶植物和裸子植物。

[理清脉络]考点一|基因工程的操作工具1．限制性核酸内切酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链DNA 上的碱基是反向对称重复排列的。

如以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CCAGG GGTCC 以A T 为轴，两侧碱基互补对称。

(2)切割后产生末端的种类——黏性末端和平末端。

当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的是平末端。

2．限制酶与DNA 连接酶的关系3．载体具备的条件切酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ、Eco RⅠ和Sau 3AⅠ。

下列分析错误的是( )GC GC CGCGA ．构建重组DNA 时，可用Bgl Ⅱ和Sau 3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl 噬菌体载体B ．构建重组DNA 时，可用Eco RⅠ和Sau 3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl 噬菌体载体C ．图乙中的Pl 噬菌体载体只用Eco RⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团D ．用Eco RⅠ切割目的基因所在片段和Pl 噬菌体载体，再用DNA 连接酶连接，只能产生一种重组DNA[解析] 由题图可知，Bgl Ⅱ、Sau 3 AⅠ及Eco RⅠ三种酶在目的基因和Pl 噬菌体上都有切口，故可用Bgl Ⅱ和Sau 3AⅠ或Eco RⅠ和Sau 3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl 噬菌体载体；从图乙知Pl 噬菌体载体为环状DNA ，只用Eco RⅠ切割后产生两条反向双螺旋链状DNA ，有2个游离的磷酸基团；用Eco RⅠ切割目的基因所在片段和Pl 噬菌体载体，再用DNA 连接酶连接，能产生不止一种重组DNA 。

[答案]D1．基因工程的理论基础2．几种酶的比较[针对练习]下列关于基因工程中有关酶的叙述不．正确的是( ) A ．限制酶水解相邻核苷酸间的化学键切断DNAB ．DNA 连接酶可将末端碱基互补的两个DNA 片段连接起来C ．DNA 聚合酶能够从引物末端延伸DNA 或RNAD ．逆转录酶以一条RNA 为模板合成互补的DNA解析：选C DNA 聚合酶只能从引物末端延伸DNA 而不能延伸RNA ；限制酶可水解相邻核苷酸间的化学键，切断DNA ；DNA 连接酶可将末端碱基互补的两个DNA 片段连接起来；逆转录酶以一条RNA 为模板合成互补的DNA 。

考点二|基因工程的操作过程1．目的基因的获取(1)直接分离⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增(2)人工化学合成：适用于分子较小的基因。

2．基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成⎩⎪⎨⎪⎧启动子、终止子标记基因目的基因(2)构建过程：⎭⎪⎬⎪⎫载体质粒 ＋ DNA一种限制酶⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫一个切口，两个黏性末端两个切口，获得目的基因 重组DNA 分子 (重组质粒)3．将目的基因导入受体细胞4．目的基因的检测与鉴定[典例2] 浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。

用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和红霉素抗性基因)表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。

某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答下列问题：(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有____________、____________。

步骤①用PCR 技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指________________；步骤②用到的酶有________________。

(2)图中导入重组质粒的方法是________，在导入之前应用________处理受体细菌。

(3)导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用________制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。

(4)请为该课题命名：_____________________________________________________。

[解析] 进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从基因文库中获取、人工合成目的基因或PCR 合成等。

在构建基因表达载体的过程中，用到的工具酶有限制酶和DNA 连接酶。

图中的受体细胞是细菌，故用转化法导入表达载体，导入后，需检测和筛选。

从图中可以看出，最终是通过对照实验来检验转基因细菌对土壤中残留农药的分解能力。

[答案] (1)从基因文库中获取 人工合成目的基因或PCR 合成 耐热的DNA 聚合酶 限制酶和DNA连接酶(2)转化法氯化钙溶液(3)红霉素抗性基因红霉素(4)油菜素内酯能否促进土壤中农药的分解1．限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同获取一个目的基因需限制酶剪切2次，共产生4个黏性末端或平末端，切割质粒则只需要限制酶剪切1次，因为质粒是环状DNA分子，而目的基因在DNA分子链上。

2．目的基因的插入位点不是随意的基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位。

3．基因工程操作过程中只有第三步没有碱基互补配对现象第一步存在逆转录法获得DNA，第二步存在黏性末端连接现象，第四步存在检测分子水平杂交。

4．并非所有个体都可作为乳腺生物反应器操作成功的应该是雌性个体，个体本身的繁殖速度较高，泌乳量、蛋白质含量等都是应该考虑的因素。

[课堂对点练]题组一基因工程的应用1．(2013·广东高考)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。

目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是( ) A．合成编码目的肽的DNA片段B．构建含目的肽DNA片段的表达载体C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽解析：选C 该基因的表达产物多肽P1的抗菌性和溶血性均很强，要研发出抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先应根据P1的氨基酸序列设计模拟肽，再构建相应的DNA片段。

2．(2011·四川高考)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。

下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是( )A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：选B 过程①中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因不存在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因；利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒；应用DNA探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。

题组二基因工程的工具及操作程序3．(2013·江苏高考)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(多选)( )A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞解析：选BD 设计引物时应当考虑由此扩增的目的基因与载体两端的序列进行互补配对；PCR体系中应用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶。

4．(2012·浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B，现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( ) A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经过逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞解析：选A 获取的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再经PCR 技术扩增；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组载体，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制酶；连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌。