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(江苏)高考生物总复习 第31讲 基因工程课件(选修3)

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2012届高考复习生物课件(江苏)必修3_第31讲_生态系统的信息传递和生态系统的稳定性

2012届高考复习生物课件(江苏)必修3_第31讲_生态系统的信息传递和生态系统的稳定性

【规律方法】生物之间既相互联系又相互制约，生态 系统的稳定性与物种数目的多少呈正比关系，即物种 数目越多生态系统就越稳定，这是因为物种数目越多， 生态系统中的能量流动路径和物质循环的渠道就越多， 每个物种所起的作用就越小，部分物种的消失或绝灭 对整个生态系统稳定性的冲击就越小，即生态系统的 抗干扰能力越强。反之亦然。
项目
抵抗力稳定性
恢复力稳定性
联系
①一般情况下，两者的关系是相反的，即抵抗 力稳定性大，则恢复力稳定性就小，反之亦是。 ②二者属于同时存在于同一系统中的两种截然 不同的作用力，它们相互作用，共同维持生态 系统的稳定。 ③二者与营养结构的关系一般如图所示：
【例3】下列有关干旱区域的生物与环境之间关系的叙 述
抵抗力稳定性
指生态系统抵抗外 界干扰并使自身的 结构和功能保持原 状的能力
恢复力稳定性
生态系统在受到外 界干扰因素的破坏 后恢复到原状的能 力 遭到破坏后，又恢 复 负相关(即生态系统 的成分越简单，恢 复力稳定性越强)
生态系统的 没有改变 稳定状态 与营养结构 正相关(即生态系统 复杂程度的 的成分越复杂，抵 抗力稳定性越强) 关系
D．人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物 质、能量投入，以维持其稳定性
【思路点拨】 “遭到破坏，恢复原状”应属于恢复力稳 定性，抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使 其自身的结构和功能保持原状的能力。
4．影响生态系统的稳定性的因素 (1)生态系统的稳定性常常与生态系统的营养结构(食物 链与食物网)联系起来考虑，因此，把握食物链，尤其 是食物网中各生物之间的变化关系尤为重要，其特点 如下：①食物链越短，营养结构越稳定。②生产者越 多，营养结构越稳定。③生物种类越多，营养结构越 稳定。④生物关系越复杂，营养结构越稳定。

高中生物选修三专题基因工程复习课件[可修改版ppt]

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细胞内维持稳定和表达的过程。 • ②受体细胞种类不同，导入方法不同。
受体细 胞种类
方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质 粒的T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法
③花粉管通道法
受体细 胞种类
动物细 胞
微生物 细胞
方法
显微注射法：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→新性状动物 Ca2＋处理受体细胞→感受态细胞→表 达载体与感受态细胞混合→感受态细 胞吸收DNA分子
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，就可以随时从中提取
所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因
• a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。PCR扩增是获取目 的基因的一种非常有用的方法，也是进行分 子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。
• C．①③④
D．②③⑤
• 【答案】 C
• 2．(2009年南通调研)下列关于基因 表达载体构建的相关叙述，不正确的
是
()
• A．需要限制酶和DNA连接酶
• B．必须在细胞内进行
• C．抗生素抗性基因可作为标记基因
• D．启动子位于目的基因的首端
• 【答案】 B
• (3)将目的基因导入受体细胞 • ①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体
【例1】 (2010·江苏高考·T27)下表中列出了几种限制酶 识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶 的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶
识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ
G↓GATC C C CTAG↑G

[课件]生物选修3基因工程知识点归纳(详实)PPT

[课件]生物选修3基因工程知识点归纳(详实)PPT
① ② ③ ④
无害 ； 对受体细胞______ 复制 并稳定保存； 能在受体细胞中______ 一种至多种限制酶 的切点，供外源基因插入； 具有___________________ 标记基因 ，供重组DNA的鉴定和筛选。 具有__________
25.基因工程使用的载体有哪些？ ①质粒；②动植物病毒；③λ噬菌体的衍生物 26.什么是质粒？
3. 限制酶的作用特点是什么？ 双链 能够识别______DNA 分子的特定核苷酸序列，并且切割每一条链 磷酸二酯 键，使之断开。 中特定部位的两个核苷酸之间的___________
4. 限制酶能识别和切割RNA和单链DNA吗？ ① 其DNA分子中不具备该种限制酶的识别和切割序列； ② 或者有相应识别序列，但是被修饰过而不能被识别。 不能
5. 原核生物细胞内的限制酶不能切割自身的DNA，请推测原因？
6. 限制酶的识别序列有何特点？ 限制酶所识别的序列，可以找到一条中轴线，中轴线 两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的 7. 限制酶切割的部位在哪里？
脱氧核糖 所形成的磷酸二酯键 磷酸 和_________ 相邻脱氧核苷酸之间由_____
RNA聚合酶
真核细胞的基因结构
非编码区 编码区 非编码区 编码区下游
RNA聚合酶 结合位点
外显子 内含子 (能编码蛋白质) (不能编码蛋白质) 调控遗传信息的表达 (调控序列)
6. 原核生物与真核生物基因结构的主要区别是什么？
编码区 和具有 都是由能够编码蛋白质的_________ 非编码区 调控作用的_______________ 组成 编码区是连续的 7. 什么是基因工程？ 编码区是间隔的， 不连续的
8. 基因工程中的基因重组和杂交育种中的基因重组有何区别？

人教版高中生物选修3课件：专题1 基因工程 (共36张PPT)

人教版高中生物选修3课件：专题1 基因工程 (共36张PPT)
该方法是根据碱基互补配对原则， 把互补的双链DNA解开，把单链的DNA 小片段用同位素、荧光分子或化学发 光剂等进行标记，之后同被检测的DNA 中的同源互补序列杂交，从而检出所 要查明的DNA或基因。
目的基因的检测示意图
检测目的基因是否转录出了mRNA
过程:用上述探针和转基因生物的 mRNA杂交，若出现杂交带，表明目 的基因转录出了mRNA.
为具有新性状的动物
Ca2＋
微生 物细
胞
处理 增大 细胞 壁通
原核 细胞 或酵 母菌
透性
用Ca2＋处理细胞→感受 态细胞→重组表达载体 DNA分子与感受态细胞 混合→感受态细胞吸收
4.目的 基因的 检测与 鉴定
1.3 应用
一、基因工程的应用、安全性和生物武器 1．基因工程的应用 (1)动物:提高生长速度从而提高产品产量; 改善畜产品品质;生产药物;器官移植供体等 (2)植物:抗虫植物、抗病植物和抗逆植物; 利用转基因改良植物的品质. (3)基因诊断:采用基因检测的方法来判断患 者是否出现了基因异常或携带病原体。 (4)基因治疗:指利用正常基因置换或弥补缺 陷基因的治疗方法.
中心法则
复 制
DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
逆转录
蛋白质工程与基因工程的比较
项目 蛋白质工程
基因工程
预期蛋白质功
能→设计蛋白 目的基因的获取
质结构→推测 →基因表达载体
区 过 氨基酸序列→ 的构建→将目的
别
程
推测脱氧核苷 基因导入受体细 酸序列→合成 胞→目的基因的
DNA→表达 检测与鉴定
出蛋白质
D.多次重复.
PCR技术扩增与DNA复制的比较
PCR技术
DNA复制

选修3基因工程ppt完美课件2021届高考生物一轮复习

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选修3第 基1因讲工程基p因pt工完程美课课件件202012届1届高高考考生生物物一一轮轮复复习习（精 品系列P PT）
2．载体上标记基因的作用 载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没 有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性 基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培 养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如下图所示：
选修3第 基1因讲工程基p因pt工完程美课课件件202012届1届高高考考生生物物一一轮轮复复习习（精 品系列P PT）
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2．图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性 内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、 Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
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选修3第 基1因讲工程基p因pt工完程美课课件件202012届1届高高考考生生物物一一轮轮复复习习（精 品系列P PT）
1．(2018·北京理综)用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，
酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是( D )
A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同 B．图2中酶切产物可用于构建重组DNA C．泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物 D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA
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③结果：产生 黏性末端 或平末端。 (2)DNA连接酶 ①作用：将限制酶切割下来的DNA片段 拼接成DNA分子 。 ②类型：

高三生物总复习课件-选择性必修1 稳态与调节：第31讲 神经冲动的产生和传导及神经系统的分级调节

高三生物总复习课件-选择性必修1 稳态与调节：第31讲 神经冲动的产生和传导及神经系统的分级调节
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重温真题 经典再现
5．(2021·河北卷，11)关于神经细胞的叙述，错误的是( ) A．大脑皮层言语区的H区神经细胞受损伤，患者不能听懂话 B．主动运输维持着细胞内外离子浓度差，这是神经细胞形成静息电位 的 基础 C．内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大 D．谷氨酸和一氧化氮可作为神经递质参与神经细胞的信息传递
典例·精心深研
考点一 神经冲动的产生和传导
典例·精心深研
跳出题海 1．兴奋的传导与传递方向
(1)在神经纤维上(离体条件下) 神经纤维上的某一点受到刺激后产生兴奋，兴奋在离体神经纤维上以局 部电流的方式双向传导。 (2)正常反射活动中 正常反射活动中，只能是感受器接受刺激，兴奋沿着反射弧传导，所以 正常机体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的。 (3)在突触处 兴奋单向传递，由上一个神经元的轴突传递到下一个神经元。
典例·精心深研
【考向1】结合兴奋的产生及在神经纤维上的传导，考查科学思维
1．(2021·湖北卷，17)正常情况下，神经细胞内K＋浓度约为150(mmol·L－1)， 细胞外液约为4(mmol·L－1)。细胞膜内外K＋浓度差与膜静息电位绝对值 呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时，神经细胞兴奋。 离体培养条件下，改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述 正确的是( ) A．当K＋浓度为4(mmol·L－1)时，K＋外流增加，细胞难以兴奋 B．当K＋浓度为150(mmol·L－1)时，K＋外流增加，细胞容易兴奋 C．K＋浓度增加到一定值[<150(mmol·L－1)]，K＋外流增加，导致细胞 兴奋
考点一 神经冲动的产生和传导
【考向1】结合兴奋的产生及在神经纤维上的传导，考查科学思维

苏教版高中生物选修三1.3 基因工程的应用课件


利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效 率地生产出各种高质量、低成本的药品。
我国生产的部分基因工程疫苗和药物
基因工程药品 —— 胰岛素 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临 床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰 腺中提取，每100kg胰腺只能提取4-5g胰岛 素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂 贵，远不能满足社会需要。1979年，科学家 将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分 子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982 年，美国一家基因公司用基因工程方法生产 的胰岛素投入市场，售价降低了30%-50%。
四、基因治疗曙光初照：源自（一）基因诊断： 也称为DNA诊断或基因探针技术，即是
用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标
记的DNA分子做探针，利用DNA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。
探针制备：放射性同位素(如32P)、荧光
分子等标记的DNA分子；
原理：利用DNA分子杂交原理；
• 基因工程药品 ——乙肝疫苗 传统的乙肝疫苗生产：
具体方法：从乙肝病毒携带者的血液中提取
特点： 生产周期长，产量低、价格昂贵。
现代的乙肝疫苗生产：
具体方法： 乙肝病 毒基因
细菌细胞 哺乳动 物细胞
乙肝 疫苗
成就： 我国研制的生物工程乙肝疫苗于1992年投放市 场，并在预防乙肝中发挥了重要的作用。
[小结]:基因工程在农业上的应用：
1）获得高产、稳产和具优良品质的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的 蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。 2）培育出具有各种抗逆性作物新品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗 盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作 物体内，将从根本上改变作物的特性。如转 基因抗虫棉。

人教版高中生物选修三专题1《基因工程》ppt专题复习课件


• 解析 (1)①依据图解特点，第四轮循环产物中可以得 到16个DNA分子，其中有16个含引物B的单链、15个 含引物A的单链，以及一个不含引物A的模板链。②从 图解原DNA的引物A、B的比例关系分析，经三次复制 后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)比 较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物Ⅰ与引物Ⅱ 有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失 效；而第二组引物中，引物Ⅰ′折叠后会发生碱基互 补配对而导致失效。(3)在PCR反应体系中，引物首先 与模板DNA单链互补配对形成局部双链DNA片段，然 后在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接 到引物链上。(4)分析本小题中图解可知，用EcoR V切 割
• 考情分析 基因工程是高考中的一个常考考点，主要 考查工具酶和载体的功能、基因工程操作的基本步骤 和各个步骤中的一些关键操作、基因工程的应用等。 考查基因工程，既可以单独考查，也可以与遗传、变 异和蛋白质工程等知识结合起来综合考查。考题中有 时会出现基因工程的相关图解，可以是基因工程的整 个操作过程示意图，也可以只是基因工程中某个操作 步骤的示意图。对图解的识别是解答这类试题的关键 之一。
• 三、听英语课要注重实践
• 英语课老师往往讲得不太多，在大部分的时间里，进行的师生之间、学生之间的大量语言实践练习。因此，要上好英语课，就应积极参加语言实践活 动，珍惜课堂上的每一个练习机会。
2019/7/31
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22
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you!
2019/7/31
最新中小学教学课件
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合成的药物蛋白与天 基因表达
然蛋白质相同
受体细胞
动物的受精卵
工程菌 细菌或酵母菌等生物基因 的结构与人类基因的结构 有较大差异 细菌细胞内没有内质网、 高尔基体等细胞器，产生 的药物蛋白可能没有活性

高考生物总复习配套课件1基因工程 选修三


④作用特点：特异性，即限制酶可识别特定的脱氧 核苷酸序列，切割特定位点。
错位切：产生两个相同的黏性末端 ⑤切割方式 平切：形成平末端
【特别提醒】
①切割的化学键为磷酸二酯键。
②在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶， 目的是产生相同的黏性末端。 ③将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两 处，同时产生4个黏性末端。 ④不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末 端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生 的黏性末端一般不相同。
主干知识
专题剖析
课时作业
知识点一
基因工程的概念及工具
准确识记
1．基因工程的概念理解 (1)操作环境：体外——关键步骤“基因表达载体的 构建”的环境。 (2)优点 ①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障 碍。 ②与诱变育种相比：定向改造生物性状。
(3)操作水平：分子水平。 (4)原理：基因重组。 导入 (5)本质：甲(供体：提供目的基因) ――→ 乙(受体： 表达目的基因)，即基因未变，合成蛋白质未变，只是合 成场所的转移。
(2)DNA连接酶——“分子缝合针” 常用 类型 来源 功能 E· coli DNA连接酶 大肠杆菌 连接黏性末端 T4DNA连接酶 T4噬菌体 连接黏性末端或 平末端
结果
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键
(3)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较 DNA连接酶 作用实质 是否需模板 连接DNA链 DNA聚合酶
②人工合成目的基因：常用的方法有化学合成法和 反转录法。 分析 推测 化学合成法：蛋白质 ――→ 氨基酸序列 ――→ RNA 推测 碱基序列――→ DNA碱基序列―→用4种脱氧核苷酸人工 合成目的基因 逆转录酶 反转录法：分离出供体细胞的mRNA ――→ 单链 DNA聚合酶 DNA ――→ 合成目的基因

第31讲 染色体变异-2023年高考生物一轮复习(新教材新高考)


21 21
21 21
21 21 21 21
一.知识梳理 必备知识 正常精子形成过成
21 21
21 21
减Ⅰ后正常，减Ⅱ异常 。
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21 21 21 21
21 21
一.知识梳理 必备知识 正常卵细胞形成过成
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减Ⅰ后异常，减Ⅱ正常 。
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21
21 21
21
21
一.知识梳理 必备知识 正常卵细胞形成过成
类型 染色体结构的变异
一.知识梳理 必备知识 1.染色体数目变异的类型
细胞内个别染色体的增加或减少
类型
正常
增多
减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加
或成套地减少（以染色体组形式成倍增加或减少）
以染色体组的形式成倍增多或减少
一.知识梳理 必备知识 1.染色体数目变异的类型
（1）细胞内的个别染色体数目的改变
高考一轮复习
核心知识全面复习
——必修二《遗传与进化》——
第31讲 染色体变异
复习目标要求
❖1.简述染色体结构变异和数目变异。 ❖2.活动：低温诱导植物细胞染色体数目的变化。
主要考点 必备知识
考点一 染色体数目的变异 考点二 染色体结构变异
考点一
染色体数目的变异
一.知识梳理 必备知识
体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 染色体数目的变异
14
21
6
56
8
1
二倍体
六倍体
4
一.知识梳理 必备知识
4.实验
（1） 学习低温诱导植物染色体数目变化的方法。 （2）理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。 材料用具： 洋葱或大葱、蒜（均为二倍体，体细胞中的染色体数为16）， 培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖 玻片，冰箱，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，质量分数为15%的盐 酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液。
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_____________________________________________________________________ _______________________________________________________(答出两点即可)。 (2)体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的____________方法导入大肠杆菌细胞；而 体外重组的噬菌体DNA通常需与____________组装成完整噬菌体后，才能通过侵 染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中， 可作为重组噬菌体宿主细胞的是____________。
某种生物的全部基因
物种间的基因交流
可以
部分基因可以说明基因的组建过程就应用了基因工程的基本操作步 工作量大，具有一定的盲目性
(2)农杆菌转化法原理 植物受损伤时伤口处分泌物(酚类化合物)可吸引农杆菌→农杆菌中Ti质粒上的T－ DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上(若将目的基因插入到Ti质 粒的T－DNA上，则目的基因将被一起带入)。 (3)受体细胞的选择 受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、 微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核 生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌)；一般不用支原体，原因是它营寄 生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞，原因是它无细胞核，也没有核糖体 等细胞器，不能合成蛋白质。
2.基因诊断与基因治疗 (1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用 基因检测 的方法来判断患者是否出现了基 因异常或携带病原体。 (2)基因治疗 ①概念：把正常基因 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗 疾病的目的。 ②成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，使淋巴细胞能产生腺苷 酸脱氨酶，然后，再将这种淋巴细胞转入患者体内，从而治疗复合型免疫缺陷症。
白质
类所需的生物类型或生物产品
结果 生产自然界中没有的蛋白质 生产自然界中已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程， 因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰
或基因合成实现
考点三 PCR技术与DNA的粗提取与鉴定
1.PCR技术
（2）PCR反应过程 过程
图中虚线框内mRNA片段包含
个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚
考点二 基因工程的应用及蛋白质工程
1.基因工程的应用 (1)动物基因工程：用于提高动物 生长速度 从而提高产品产量；用于改善畜产品 品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的 供体 等。 (2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟 草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄)；利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛) 。
基因转移
组织细胞
3.蛋白质工程 (1)概念
基因修饰 改造了 质结构
新的蛋白质 蛋白
（2）基本流程 预期蛋白质的功能 → 设计预期的 蛋白质的结构 → 推测应有的 氨基酸序列 → 找到相对应的脱氧核苷酸序列
1.（人教版选修三P21“内文”）科学家将药用蛋白基因与 乳腺蛋白基因的启动子 等 调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的 受精卵 中，然后 ，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳斯后 ，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，因而称为乳腺生物反应器或乳房生 物反应器。
第31讲 基因工程
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
1.基因工程的诞生(A) 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术) (B) 生命观念 基因结构决定其功能
最新考纲 3.基因工程的应用(B)
4.蛋白质工程(A) 5.(实验)DNA的粗提取与鉴定(b)
科学思维 建立基因工程的操作流程模型
2018年T32(8分)；2017年T15(2分)；2016 近三年江苏
答案 （1）受伤的 叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向 这些细胞 （2）甜蛋白基因 核基因组 （3）茎尖 （4）按照人们的愿望进行 设计，并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出符合人 们需要的新生物类型
蛋白质工程与基因工程的比较
项目
蛋白质工程
基因工程
实质
定向改造或生产人类所需蛋 定向改造生物的遗传特性，以获得人
年T16(2分)、T26(3分)；2015年T5(2分)、 考情
T28(4分)
探究基因工程在生产上的应用 科学探究
和蛋白质工程的应用 基因工程和蛋白质工程在生产 社会责任 实践上的应用
考点一 基因工程的基本工具及操作过程
1.基因工程的基本工具 (1)限制酶
原核 特定的核苷酸序列
磷酸二酯键
黏性末端
(2)DNA连接酶 ①作用：将限制酶切割下来的DNA片段_拼__接__成__D_N__A_分__子__。 ②类型
______________________________________________________________________。
（2）若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中
已转移
到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，
发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1，则说明甜蛋白基因已
（3）进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中
的设定与引物有关，
的设定与扩增片段的长度有关。（填序号）
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
（4）如图表示筛选获得的工程菌中编码α－淀粉酶的mRNA的部分碱基序列：
5′－ AUGCCAUCAACAAAUACUAACACU U……－3′
（ 1 ） 利 用 PCR 技 术 扩 增 α － 淀 粉 酶 基 因 前 ， 需 先 获 得 细 菌 的
_____________________________________________________________________。
（2）为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的
（2018·海南卷，31）甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科
学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，得到了转基因植株。
回答下列问题：
（1）用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜
（填“受伤的”或“完好的”）
叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的理由是____________________
① （质 常粒 用）特点有 能一 自个 我至 复多 制个 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。 ③载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。
2.基因工程的基本操作程序基因 mRNA反转录 DNA合成仪RNA聚合酶 转录
基因
转录 目的
(2018·全国卷Ⅰ，38)回答下列问题： (1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入 大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了
常用类型 来源 功能 结果
E·coli DNA连接酶 _大__肠__杆__菌___
只“缝合” _黏__性__末__端___
T4 DNA连接酶 T4噬菌体
“缝合” 黏__性__末__端__和__平__末__端__
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_磷__酸__二__酯__键___
(3)载体 化学本质：双链环状DNA分子
经整合到
（填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”）中。
（3）假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产，若要以该转基因作物为材料
获得脱毒苗，应选用
作为外植体进行组织培养。
（4）通常，基因工程操作主要有4个步骤，即目的基因获取、重组表达载体的构
建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因此，基因工程的含义
2.（人教版选修三P24“生物技术资料卡”）用于基因治疗的基因有三类。第一类是 从健康人体上分离得到的功能正常的基因，用以取代病变基因，或依靠其表达产 物，来弥补病变基因带来的生理缺陷，如对血友病和地中海贫血病的治疗。第二 类是反义基因，即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补， 来阻断非正常蛋白质合成。第三类是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，又叫 做自杀基因。
2.DNA的粗提取与鉴定 （1）实验原理
0.14
NaCl
二苯NaCl溶液
酒精 蓝色
（2018·江苏卷，32）为生产具有特定性能的α－淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌 中克隆了α－淀粉酶基因（1 656个碱基对），利用基因工程大量制备α－淀粉酶，实 验流程如图。请回答下列问题：
说明
—变—性— 当温度上升到 90 ℃ 以上时，双链DNA解旋为单链
温度下降到 50 ℃左右，两种引物通过 碱基互补配对 与 复性
两条单链DNA结合 延伸 72 ℃左右时， TaqDNA聚合酶 有最大活性，可使 ———
DNA新链由5′端向3′端延伸
图解
（3）结果： 上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了 两 个DNA分子 ，随着 重复次数的增多，DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反应过程都是在 PCR扩增仪中 完成的。
(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降 解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用________的大肠杆菌作为受体细胞， 在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。
解析 (1)两位科学家将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中并 进行了表达，因此，该研究可以证明：质粒可以作为载体，真核细胞的基因在原核细 胞中也可以表达(不同生物共用一套密码子)、体外重组的质粒可以进入受体细胞等。 (2)目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化，将 质粒导入大肠杆菌时，常用的转化方法是：首先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使其成为 感受态细胞。噬菌体DNA没有侵染能力，体外重组的噬菌体DNA通常需与外壳蛋白 组装成完整噬菌体才能完成侵染过程。噬菌体多寄生在细菌中，但不能寄生在心肌细 胞和叶肉细胞中。(3)若要使蛋白质不被降解，则大肠杆菌体内不能存在蛋白酶，因此 ，实验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞。同理，在蛋白质纯化过程中 ，也不能使蛋白质降解，因此，应添加蛋白酶抑制剂。