高考生物第一輪復(fù)習(xí)課件

1、雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 選修三現(xiàn)代生物科技專題 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 第第1講基因工程講基因工程及其安全性及其安全性(含生含生 物武器物武器) 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (1)基因工程的誕生基因工程的誕生()(2)基因工程的原理及技術(shù)基因工程的原理及技術(shù)() (3)基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用()(4)蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程()(5)轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因 生物的安全性生物的安全性()(

2、6)生物武器對人類的威脅生物武器對人類的威脅() 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 一、基因工程的概念及基本工具一、基因工程的概念及基本工具 1概念概念 (1)操作環(huán)境：體外操作環(huán)境：體外 (2)操作水平：分子操作水平：分子(DNA)水平，又叫水平，又叫_ (3)原理：原理：_ (4)優(yōu)點：定向改造生物性狀優(yōu)點：定向改造生物性狀 DNA重組技術(shù)重組技術(shù) 基因重組基因重組 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 2基因工程的基本工具基因工程的基本工具 (1)限限 制性制性 核

3、酸核酸 內(nèi)切內(nèi)切 酶酶 原核生物原核生物 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 特定的脫氧核苷酸序列特定的脫氧核苷酸序列 黏性末端黏性末端 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2)DNA連接酶連接酶 常用常用 類型類型 EcoliDNA連接酶連接酶T4DNA連接酶連接酶 來源來源_T4噬菌體噬菌體 功能功能連接黏性末端連接黏性末端 連接連接_ _ 結(jié)果結(jié)果 恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二 酯鍵酯鍵 大腸桿菌大腸桿菌 黏性末端黏性末端 或平末端或平末端 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突

4、破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (3)載體載體 常用載體常用載體 質(zhì)粒質(zhì)粒 其他載體：其他載體：噬菌體衍生物、噬菌體衍生物、_等。等。 限制酶限制酶 遺傳標(biāo)記基因遺傳標(biāo)記基因 動植物病毒動植物病毒 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 二、基因工程的基本操作程序二、基因工程的基本操作程序 1目的基因的獲取目的基因的獲取 (1)目的基因：編碼蛋白質(zhì)的基因。目的基因：編碼蛋白質(zhì)的基因。 (2)獲取方法：從基因文庫中獲取、利用獲取方法：從基因文庫中獲取、利用_擴增擴增 目的基因、利用目的基因、利用_人工合成。人工合成。

5、2基因表達載體的構(gòu)建基因表達載體的構(gòu)建基因工程的核心基因工程的核心 (1)目的：使目的基因在受體細胞中目的：使目的基因在受體細胞中_，并可，并可 以遺傳給下一代；使目的基因能夠以遺傳給下一代；使目的基因能夠_和發(fā)揮作用。和發(fā)揮作用。 PCR技術(shù)技術(shù) DNA合成儀合成儀 穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在 表達表達 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2)基因表達載體的組成：目的基因、基因表達載體的組成：目的基因、_、終止子和標(biāo)、終止子和標(biāo) 記基因等，如圖。記基因等，如圖。 啟動子啟動子 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高

6、考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 與載體相比較，增加啟動子、目的基因和終與載體相比較，增加啟動子、目的基因和終 止子三個基因片段，其功能各不相同。止子三個基因片段，其功能各不相同。 啟動子啟動子(DNA片段片段)起始密碼子起始密碼子(RNA)；終止子；終止子(DNA片片 段段)終止密碼子終止密碼子(RNA)。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 3將目的基因?qū)胧荏w細胞將目的基因?qū)胧荏w細胞 導(dǎo)入植物細胞：導(dǎo)入植物細胞：_、基因槍法、花粉管、基因槍法、花粉管 通道法通道法 導(dǎo)入動物細胞：導(dǎo)入動物細胞：_ 導(dǎo)入微生物的方法：先用導(dǎo)入

7、微生物的方法：先用_處理再融合處理再融合 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射法顯微注射法 Ca2 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 4目的基因的檢測和鑒定目的基因的檢測和鑒定 (1)檢測：分子水平。檢測：分子水平。 檢測是否有目的基因：分子雜交技術(shù)檢測是否有目的基因：分子雜交技術(shù) (_轉(zhuǎn)基因生物轉(zhuǎn)基因生物_) 檢測是否轉(zhuǎn)錄：分子雜交技術(shù)檢測是否轉(zhuǎn)錄：分子雜交技術(shù) (DNA探針轉(zhuǎn)基因生物探針轉(zhuǎn)基因生物_) 檢測是否翻譯：檢測是否翻譯：_ (2)鑒定：個體水平。鑒定：個體水平。 DNA探針探針 DNA mRNA 抗原抗原抗體雜交抗體雜

8、交 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 三、基因工程的應(yīng)用三、基因工程的應(yīng)用 技術(shù)名稱技術(shù)名稱應(yīng)用應(yīng)用 植物基因植物基因 工程工程 培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和_ 轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì) 動物基因動物基因 工程工程 提高動物生長速度，改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因提高動物生長速度，改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因 動物生產(chǎn)藥物，用轉(zhuǎn)基因動物作動物生產(chǎn)藥物，用轉(zhuǎn)基因動物作_的供體的供體 基因治療基因治療 把把_導(dǎo)入病人體內(nèi)，使其表達產(chǎn)物發(fā)揮作用，導(dǎo)入病

9、人體內(nèi)，使其表達產(chǎn)物發(fā)揮作用， 從而治療疾病，分為體內(nèi)基因治療和體外基因治療從而治療疾病，分為體內(nèi)基因治療和體外基因治療 抗逆抗逆 器官移植器官移植 正常基因正?；?雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 四、蛋白質(zhì)工程四、蛋白質(zhì)工程 1崛起緣由崛起緣由 天然蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)_人類生產(chǎn)和生活的需要。人類生產(chǎn)和生活的需要。 2目標(biāo)目標(biāo) 根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對_進進 行分子設(shè)計。行分子設(shè)計。 3操作手段操作手段 基因修飾或基因合成?；蛐揎椈蚧蚝铣伞?4設(shè)計流程設(shè)計流程 預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋

10、白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的推測應(yīng)有的 _序列序列找到對應(yīng)的找到對應(yīng)的_序列序列(基因基因)。 不一定完全符合不一定完全符合 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu) 氨基酸氨基酸 脫氧核苷酸脫氧核苷酸 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 1基因工程的基本原理和理論基礎(chǔ)概括基因工程的基本原理和理論基礎(chǔ)概括(如下圖如下圖) 基因工程的理論基礎(chǔ)與操作工具基因工程的理論基礎(chǔ)與操作工具 高考地位：高考地位：5年年16考考 ( (2012全國新課標(biāo)卷、浙江卷、江全國新課標(biāo)卷、浙江卷、江 蘇卷、福建卷，蘇卷、福建卷，2011浙江卷浙江

11、卷) ) 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 2與與DNA分子相關(guān)的酶分子相關(guān)的酶 (1)幾種酶的比較幾種酶的比較 比較比較 項目項目 限制酶限制酶DNA連接酶連接酶 DNA聚合聚合 酶酶 解旋酶作解旋酶作 用用 底物底物DNA分子分子 DNA分子片分子片 段段 脫氧核苷脫氧核苷 酸酸 DNA分子分子 作用作用 部位部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 磷酸二酯磷酸二酯 鍵鍵 堿基對間堿基對間 的氫鍵的氫鍵 作用作用 結(jié)果結(jié)果 形成黏性末形成黏性末 端或平末端端或平末端 形成重組形成重組 DNA分子分子 形成新的形成新的 D

12、NA分子分子 形成單鏈形成單鏈 DNA分子分子 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2)限制酶與限制酶與DNA連接酶的關(guān)系連接酶的關(guān)系 限制酶不切割自身限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在該酶的原因是：原核生物中不存在該酶 的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。 DNA連接酶起作用時不需要模板。連接酶起作用時不需要模板。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 3載體載體 (1)作用作用 作為運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi)。作為運

13、載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi)。 利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制。利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制。 (2)具備的條件具備的條件 能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。 具有特殊的標(biāo)記基因，以便進行篩選。具有特殊的標(biāo)記基因，以便進行篩選。 (3)種類種類 質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA 之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。分子。 噬菌體的衍生物。噬菌體的衍

14、生物。 動植物病毒。動植物病毒。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所 有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載 體進行人工改造。體進行人工改造。(2)限制酶切割位點所處的位置必須是在所限制酶切割位點所處的位置必須是在所 需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利 于對目的基因的檢測。于對目的基因的檢測。 雙基自主落實雙基自主落

15、實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 本部分知識多以選擇題的形式出現(xiàn)，并且與必修內(nèi)容聯(lián)本部分知識多以選擇題的形式出現(xiàn)，并且與必修內(nèi)容聯(lián) 系密切，也可在基因工程綜合題中作為某一具體問題出現(xiàn)。系密切，也可在基因工程綜合題中作為某一具體問題出現(xiàn)。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2012江蘇單科，江蘇單科，32)圖圖1表示含有目的基因表示含有目的基因D的的DNA片段長片段長 度度(bp即堿基對即堿基對)和部分堿基序列，圖和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和 部分堿基序列。

16、現(xiàn)有部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma 4種種 限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為 C CGG、G GATCC、GATC、CCC GGG。請回答下列。請回答下列 問題。問題。 【典例【典例1】 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (1)圖圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由 _連接。連接。 (2)若用限制酶若用限制酶Sma完全切割圖完全切割圖1中中DNA片段，產(chǎn)生的末端片段，產(chǎn)生的末端 是是_末端

17、，其產(chǎn)物長度為末端，其產(chǎn)物長度為_。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (3)若圖若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換，那么基因堿基對替換，那么基因 D就突變?yōu)榛蚓屯蛔優(yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的及其對應(yīng)的DNA片片 段，用限制酶段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同種不同 長度的長度的DNA片段。片段。 (4)若將圖若將圖2中質(zhì)粒和目的基因中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行通過同種限制酶處理后進行 連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限

18、制酶是連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是_。在。在 導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般 需要用添加需要用添加_的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有 重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最不能正確表達，其最 可能的原因是可能的原因是_。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 解析本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì)解析本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì) 粒構(gòu)建的相

19、關(guān)知識。粒構(gòu)建的相關(guān)知識。(1)通過分析通過分析DNA分子結(jié)構(gòu)的特點可知，分子結(jié)構(gòu)的特點可知， 在在DNA的一條鏈中，相鄰兩個堿基依次由脫氧核糖的一條鏈中，相鄰兩個堿基依次由脫氧核糖磷酸磷酸 脫氧核糖連接。脫氧核糖連接。(2)限制酶限制酶Sma的識別序列和酶切位點為的識別序列和酶切位點為 CCCGGG，酶切位點位于識別序列的中軸線上，所以酶切，酶切位點位于識別序列的中軸線上，所以酶切 后形成的末端是平末端。在圖后形成的末端是平末端。在圖1DNA片段中，有兩個片段中，有兩個Sma 的識別序列，完全切割后形成的產(chǎn)物長度有三種，分別為：的識別序列，完全切割后形成的產(chǎn)物長度有三種，分別為： 53435

20、37bp；79633790bp；6583661bp。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (3)D基因突變?yōu)榛蛲蛔優(yōu)閐基因后，其堿基序列中只含有一個基因后，其堿基序列中只含有一個Sma的的 識別序列，此時用識別序列，此時用Sma完全切割該完全切割該DNA片段后產(chǎn)物的長度片段后產(chǎn)物的長度 有兩種，分別為：有兩種，分別為：53479631 327bp；6583661bp。 所以，從雜合子所以，從雜合子(Dd)中分離出的中分離出的D、d基因基因DNA片段被片段被Sma 完全切割，產(chǎn)物中有完全切割，產(chǎn)物中有537bp、790bp、661b

21、p、1 327bp 4種不種不 同長度的同長度的DNA片段。片段。(4)分析圖分析圖1 DNA片段上的限制酶酶切位片段上的限制酶酶切位 點可知，為了防止目的基因被破壞，并將目的基因從點可知，為了防止目的基因被破壞，并將目的基因從DNA片片 段中切下來，只能選擇用段中切下來，只能選擇用BamH對目的基因進行處理。質(zhì)對目的基因進行處理。質(zhì) 粒用粒用BamH 處理后，會破壞抗生素處理后，會破壞抗生素A抗性基因，但抗生素抗性基因，但抗生素 B抗性基因正常，所以篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時，一般抗性基因正常，所以篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時，一般 需用添加抗生素需用添加抗生素B的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。的培養(yǎng)基進行

22、培養(yǎng)。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 因為用同種限制酶處理后目的基因和質(zhì)粒上形成的黏性末端因為用同種限制酶處理后目的基因和質(zhì)粒上形成的黏性末端 完全相同，所以部分目的基因完全相同，所以部分目的基因D可能會反向連接在質(zhì)粒上，可能會反向連接在質(zhì)粒上， 此類重組質(zhì)粒上的目的基因此類重組質(zhì)粒上的目的基因D將不能正確表達。將不能正確表達。 答案答案(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖 (2)平平537bp、790bp、661bp (3)4 (4)BamH抗生素抗生素B 同種限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因同種限制

23、酶切割形成的末端相同，部分目的基因D與質(zhì)粒反與質(zhì)粒反 向連接向連接 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 基因工程的基本操作程序及其應(yīng)用基因工程的基本操作程序及其應(yīng)用 高考地位：高考地位：5年年21考考 ( (2012福建、全國新課標(biāo)、江蘇、福建、全國新課標(biāo)、江蘇、 天津，天津，2011江蘇、山東、四川、海江蘇、山東、四川、海 南，南，2010天津、四川天津、四川) ) 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 1目的基因的獲取途徑目的基因的獲取途徑 (1)從基因文庫中獲?。喊?/p>

24、基因組文庫和從基因文庫中獲?。喊ɑ蚪M文庫和cDNA文庫等。文庫等。 (2)人工合成目的基因的常用方法人工合成目的基因的常用方法 化學(xué)合成法：已知核苷酸序列的較小基因，直接利用化學(xué)合成法：已知核苷酸序列的較小基因，直接利用 DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。 反轉(zhuǎn)錄法：以反轉(zhuǎn)錄法：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合 成。成。 (3)通過通過PCR技術(shù)擴增目的基因技術(shù)擴增目的基因 即通過指數(shù)式擴增獲取大量的目的基因。即通過指數(shù)式擴增獲取大量的目的基因。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題

25、集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 2基因表達載體的構(gòu)建基因表達載體的構(gòu)建 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 該過程把三種工具該過程把三種工具(兩種工具酶、一種載體兩種工具酶、一種載體)全全 用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進行。用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進行。 基因表達載體結(jié)構(gòu)模式圖參見基因表達載體結(jié)構(gòu)模式圖參見“雙基自主落實雙基自主落實” 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 3將目的基因?qū)胧荏w細胞將目的基因?qū)胧荏w細胞 (1)目的：目的基因進入受體細胞

26、內(nèi)并在受體細胞內(nèi)維持目的：目的基因進入受體細胞內(nèi)并在受體細胞內(nèi)維持 穩(wěn)定和表達。穩(wěn)定和表達。 (2)受體細胞種類不同，導(dǎo)入方法不同受體細胞種類不同，導(dǎo)入方法不同 生物生物 種類種類 植物細胞植物細胞動物細胞動物細胞微生物細胞微生物細胞 常用常用 方法方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù)Ca2 處理法 處理法 受體受體 細胞細胞 體細胞體細胞受精卵受精卵原核細胞原核細胞 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 過程過程 將目的基因插入將目的基因插入 Ti質(zhì)粒的質(zhì)粒的TDNA 上上農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌導(dǎo)導(dǎo) 入植物細胞入植

27、物細胞整整 合到受體細胞的合到受體細胞的 DNA上上表達表達 將含有目的基因?qū)⒑心康幕?的表達載體提純的表達載體提純 取卵取卵(受精受精 卵卵)顯微注射顯微注射 受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育獲獲 得具有新性狀的得具有新性狀的 動物動物 Ca2 處理細胞 處理細胞 感受態(tài)細胞感受態(tài)細胞重重 組表達載體組表達載體DNA 分子與感受態(tài)細分子與感受態(tài)細 胞混合胞混合感受態(tài)感受態(tài) 細胞吸收細胞吸收DNA分分 子子 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 4.目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考

28、真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 本部分知識是現(xiàn)代生物科技的核心內(nèi)容，是高考的本部分知識是現(xiàn)代生物科技的核心內(nèi)容，是高考的 重點，各省對本部分內(nèi)容考查要求不同，高考命題的題型及重點，各省對本部分內(nèi)容考查要求不同，高考命題的題型及 賦分值有較大差異，但全國新課標(biāo)卷及各省市卷多有涉及。賦分值有較大差異，但全國新課標(biāo)卷及各省市卷多有涉及。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 【典例【典例2】 (經(jīng)典題經(jīng)典題)如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植如圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。在培育轉(zhuǎn)基因植 物的研究中，卡那霉素抗性基因物的研

29、究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，常作為標(biāo)記基因， 只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基 上生長。上生長。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 請據(jù)圖回答問題。請據(jù)圖回答問題。 (1)A過程所用的載體是過程所用的載體是_，需要的工具酶有，需要的工具酶有_和和 _。 (2)C過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需過程的培養(yǎng)基除含有必需的營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還需 加入加入_。 (3)由圖中離體棉花葉片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用由圖中離體棉花葉

30、片組織獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株可采用_ 技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是_。 (4)如果利用如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進行檢測，分子雜交原理對再生植株進行檢測，D過程應(yīng)該過程應(yīng)該 用放射性同位素用放射性同位素(或熒光分子或熒光分子)標(biāo)記的標(biāo)記的_作為探針。作為探針。 (5)如果從個體生物水平來鑒定，如果從個體生物水平來鑒定，D過程可用的最簡單檢測方法是過程可用的最簡單檢測方法是 _。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 基因文庫中不是直接保管相應(yīng)基因，基因文基因文庫中不是直接保管相應(yīng)基因，基因文 庫中的基因保

31、存在受體菌中。庫中的基因保存在受體菌中。 植物細胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整植物細胞的全能性較高，可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程成為完整 植物體，因此受體細胞可以是受精卵也可以是體細胞；動物植物體，因此受體細胞可以是受精卵也可以是體細胞；動物 基因工程中的受體細胞一般是受精卵?；蚬こ讨械氖荏w細胞一般是受精卵。 目的基因的檢測和表達既要在分子水平上進行，還要在個目的基因的檢測和表達既要在分子水平上進行，還要在個 體水平上進行。體水平上進行。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 1轉(zhuǎn)基因生物的安全性辨析轉(zhuǎn)基因生物的安全性辨析 關(guān)

32、注熱點關(guān)注熱點轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性、生物武器轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性、生物武器 及蛋白質(zhì)工程及蛋白質(zhì)工程 高考地位：高考地位：5年年7考考 ( (2012江蘇卷、天津卷，江蘇卷、天津卷，2011山東山東 卷卷) ) 關(guān)注焦點關(guān)注焦點正方觀點正方觀點反方觀點反方觀點 食物安全食物安全 有安全性評價、科學(xué)家有安全性評價、科學(xué)家 負責(zé)的態(tài)度，轉(zhuǎn)基因食負責(zé)的態(tài)度，轉(zhuǎn)基因食 品影響健康，無實例無品影響健康，無實例無 證據(jù)證據(jù) 反對反對“實質(zhì)性等實質(zhì)性等 同同”、出現(xiàn)滯后效、出現(xiàn)滯后效 應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏 原、營養(yǎng)成分改變原、營養(yǎng)成分改變 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)

33、高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 生物安全生物安全(對生對生 物多樣性的影物多樣性的影 響響) 生命力有限、存在生命力有限、存在 生殖隔離、花粉傳生殖隔離、花粉傳 播距離有限、花粉播距離有限、花粉 存活時間有限存活時間有限 擴散到種植區(qū)之外變成野擴散到種植區(qū)之外變成野 生種類、成為入侵外來物生種類、成為入侵外來物 種、重組出有害的病原體、種、重組出有害的病原體、 成為超級雜草、有可能造成為超級雜草、有可能造 成成“基因污染基因污染” 環(huán)境安全環(huán)境安全(對生對生 態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 的影響的影響) 不改變生物原有的不改變生物原有的 分類地位、減少農(nóng)分類地位、減少農(nóng) 藥使用、保護農(nóng)田藥使

34、用、保護農(nóng)田 土壤環(huán)境土壤環(huán)境 打破物種界限、二次污染、打破物種界限、二次污染、 重組出有害的病原微生物、重組出有害的病原微生物、 毒蛋白等可能通過食物鏈毒蛋白等可能通過食物鏈 進入人體進入人體 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 2.生物武器生物武器 (1)種類種類 種類種類舉例舉例 致病菌致病菌 鼠疫菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、炭疽桿菌、鼠疫菌、霍亂弧菌、傷寒桿菌、炭疽桿菌、 痢疾桿菌痢疾桿菌 病毒病毒天花病毒、動物痘病毒等天花病毒、動物痘病毒等 基因重組的致病基因重組的致病 菌、生化毒劑菌、生化毒劑 如肉毒桿菌毒素可以阻滯神經(jīng)末梢

35、釋放乙如肉毒桿菌毒素可以阻滯神經(jīng)末梢釋放乙 酰膽堿，從而引起肌肉麻痹。只要有酰膽堿，從而引起肌肉麻痹。只要有0.01 mg的肉毒桿菌毒素就可以使人死亡的肉毒桿菌毒素就可以使人死亡 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2)特點：傳染性強；污染面廣，危害時間長；難以防特點：傳染性強；污染面廣，危害時間長；難以防 治；具有一定的潛伏期；受自然條件影響大。治；具有一定的潛伏期；受自然條件影響大。 (3)傳播途徑：經(jīng)食物和水傳播；空氣傳播；接觸傳播；傳播途徑：經(jīng)食物和水傳播；空氣傳播；接觸傳播； 蟲媒傳播；病原體直接傳播。蟲媒傳播；病原體直

36、接傳播。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 3蛋白質(zhì)工程的過程和實例蛋白質(zhì)工程的過程和實例 (1)蛋白質(zhì)工程的過程：其基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出蛋白質(zhì)工程的過程：其基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出 發(fā)發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列推測應(yīng)有的氨基酸序列找到找到 相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因基因)。其流程圖如下：。其流程圖如下： (2)蛋白質(zhì)工程的實例：通過蛋白質(zhì)工程改造的干擾素可在蛋白質(zhì)工程的實例：通過蛋白質(zhì)工程改造的干擾素可在 70 條件下保存半年。經(jīng)過蛋白質(zhì)工程改造天冬氨酸

37、激條件下保存半年。經(jīng)過蛋白質(zhì)工程改造天冬氨酸激 酶和二氫吡啶二羧酸合成酶這兩種酶后，使玉米體內(nèi)賴氨酸酶和二氫吡啶二羧酸合成酶這兩種酶后，使玉米體內(nèi)賴氨酸 的含量大大提高。的含量大大提高。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 本考點命題多與基因工程操作及其它生物技術(shù)綜合起來命制，本考點命題多與基因工程操作及其它生物技術(shù)綜合起來命制， 單獨命題一般為選擇題，多出現(xiàn)在單科卷中。單獨命題一般為選擇題，多出現(xiàn)在單科卷中。 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 【典例【典例3】 (20

38、12江蘇單科，江蘇單科，13)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述， 錯誤的是錯誤的是 ()。 A種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離 B轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細 胞中胞中 C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的 遺傳多樣性遺傳多樣性 D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練

39、解析本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題，種植轉(zhuǎn)解析本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題，種植轉(zhuǎn) 基因作物時為了避免基因污染，應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離，基因作物時為了避免基因污染，應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離， 故故A對；轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會被動物消化，對；轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會被動物消化， 不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中，故不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中，故B錯；轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因錯；轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因 擴散至野生植物中，從而影響野生植物的遺傳多樣性，故擴散至野生植物中，從而影響野生植物的遺傳多樣性，故C 對；轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可被微生物利用，故對；轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可被微生物

40、利用，故D對。對。 答案答案B 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 1(2012福建理綜，福建理綜，32)肺細胞中的肺細胞中的let-7基因表達減弱，癌基因表達減弱，癌 基因基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工 程技術(shù)將程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞基因?qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞 的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。 圖圖1 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集

41、訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 請回答下列問題。請回答下列問題。 (1)進行過程時，需用進行過程時，需用_酶切開載體以插入酶切開載體以插入let-7基因?；?。 載體應(yīng)有載體應(yīng)有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動let-7基因轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn) 錄，該部位稱為錄，該部位稱為_。 圖圖2 雙基自主落實雙基自主落實核心互動突破核心互動突破高考真題集訓(xùn)高考真題集訓(xùn)限時規(guī)范訓(xùn)練限時規(guī)范訓(xùn)練 (2)進行過程時，需用進行過程時，需用_酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的 細胞，以利于傳代培養(yǎng)。細胞，以利于傳代培養(yǎng)。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，研究發(fā)現(xiàn)，let-7基因能影響癌基因基因能影

42、響癌基因RAS的表達，其影響機的表達，其影響機 理如圖理如圖2。據(jù)圖分析，可從細胞中提取。據(jù)圖分析，可從細胞中提取_進行分子雜進行分子雜 交，以直接檢測交，以直接檢測let-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制，基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制， 可能是由于細胞中可能是由于細胞中_(RAS mRNA/RAS蛋白蛋白)含量減少含量減少 引起的。引起的。 解析此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。解析此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。(1)構(gòu)建基因表達構(gòu)建基因表達 載體時，需要用同種限制酶切割目的基因和載體，使之產(chǎn)生載體時，需要用同種限制酶切割目的基因和載體，使之產(chǎn)生 相同的黏性末端。載體應(yīng)有啟動子、終止子和標(biāo)記基因，其相同的黏性末端。載體應(yīng)有啟動子、終止子和標(biāo)記基因，其 中啟動子是中啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。聚合酶識別和結(jié)合部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。 雙基自主落實雙基自主落實核心互