高考生物一輪復(fù)習(xí)課件選3專題一基因工程(已修改)
2025-01-21 13:39 本頁面
【正文】 專題一 基因工程 基礎(chǔ)梳理 一、基因工程的概念及基本工具 1 ．概念：又叫 做 基因拼接 技術(shù)或 DNA 重組 技術(shù)，是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以 修飾改造 ，然后放到另一種生物的細胞里， 定向 地改造生物的遺傳性狀。 2. 基本 工具 二、基因工程的步驟 三、基因工程的應(yīng)用 ( 1 ) 植物基因工程????????? 抗蟲 轉(zhuǎn)基因植物 —— 減輕農(nóng)藥 對環(huán)境的污染抗 病 轉(zhuǎn)基因植物抗 逆 轉(zhuǎn)基因植物改良植物 品質(zhì) ( 2 )動物基因工程??????? 提高動物 生長 速度改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn) 藥物用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的 供體 ( 3 ) 基因治療??????? 把 正常 基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因 表達產(chǎn)物發(fā)揮作用方法????? 體外 基因治療體內(nèi) 基因治療 四、蛋白質(zhì)工程 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過 基因修飾 或 基因合成 ，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。也就是說，蛋白質(zhì)工程是在 基因工程 的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，是包含多學(xué)科的綜合科技工程領(lǐng)域。 ( 1 ) 蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)： 蛋白質(zhì)分子 的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系。 ( 2 ) 蛋白質(zhì)工 程的改造對象：改造蛋白質(zhì)的 結(jié)構(gòu) ，本質(zhì)上是改造控制該蛋白質(zhì)合成的 基因 的結(jié)構(gòu)。 ( 3 ) 蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：產(chǎn)生新的 蛋白質(zhì) 。 知識整合 考點一 基因工程的工具 1. 限制酶和 DNA 連接酶的關(guān)系 ( 1 ) 限制酶和 DNA 連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。 ( 2 ) 限制酶不切割自身 DN A 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。 ( 3 ) 限制酶是一類酶，而不是一種酶。 ( 4 ) D N A 連接酶起作用時，不需要模板。 2 ．作為載體的條件 條件 適應(yīng)性 穩(wěn)定并能復(fù)制 目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴大 有一個至多個限制酶切割位點 可攜帶多個或多種外源基因 具有特殊的標(biāo)記基因 便于重組 DNA 的鑒定和選擇 特 別 提 醒 ( 1 ) 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 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。 跟蹤訓(xùn)練 1 ? 2 0 1 4 衡水期末 ? 下表關(guān)于基因工程中某些操作的名詞與其對應(yīng)的內(nèi)容的組合中，正確的是 ( ) 解析： 基因工程中的供體是提供目的基因的生物，受體是接受目的基因的生物，常用遺傳物質(zhì)少、繁殖快、單細胞的原核生物 ( 如大腸桿菌等 ) 作為受體。實現(xiàn)基因工程中有關(guān)基因精確操作過程的工具有切割 DNA 的工具 ( “ 分子手術(shù)刀 ” ) ——限制性核酸內(nèi)切酶、 DNA 片段的連接工具 ( “ 分子縫合針 ” ) —— DNA 連接酶和基因轉(zhuǎn)移工具 ( “ 分子運輸車 ” ) ——基因進入受體細胞的載體，常用的載體有細菌的質(zhì)粒、 λ 噬菌體的衍生物、動植物病毒，其中，質(zhì)粒是最常用的載體。 答案： C 考點二 基因工程的基本操作程序 1. 目的基因的獲取 ( 1 ) 從基因文庫中獲取目的基因：如從基因組文庫或 c D N A文庫中獲取。 ( 2 ) 利用 P C R 技術(shù)擴增目的基因：利用 DNA 復(fù)制的原理在體外特異性的復(fù)制某 DNA 片段以獲得呈指數(shù)方式增加的目的基因。 ( 3 ) 人工合成法：通過 DNA 合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。 2 ．基因表達載體構(gòu)建 ( 1 ) 基因表達載體的組成，如圖所示。 ( 2 ) 基因表達載體的構(gòu)建方法。 3 ． 將目的基因?qū)胧荏w細胞 生物種類 植物 動物 微生物 常用方法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射技術(shù) 感受態(tài)細胞法 受體細胞 體細胞 受精卵 原核細胞 轉(zhuǎn)化過程 將目的基因插入到 Ti 質(zhì)粒的T D N A 上 → 農(nóng)桿菌 → 導(dǎo)入植物細胞 → 整合到受體細胞的 DNA上 → 表達 將含有目的基因的表達載體提純 → 取卵( 受精卵 ) → 顯微注射 → 受精卵發(fā)育 → 獲得具有新性狀的動物 Ca2 ＋處理細胞→ 感受態(tài)細胞→ 重組表達載體 DNA 分子與感受態(tài)細胞混合 → 感受態(tài)細胞吸收 DNA 分子 4 ．目的基因的檢測與鑒定 特 別 提 醒 ( 1 ) 目的基因的插入位點不是隨意的：基因表達需要啟動子與終止子的調(diào)控，所以目的基因應(yīng)插入到啟動子 與終止子之間的部位。 ( 2 ) 基因工程操作過程中只有第三步 ( 將目的基因?qū)胧荏w細胞 ) 沒有堿基互補配對現(xiàn)象，第一步存在逆轉(zhuǎn)錄法獲得DNA ，第二步存在黏性末端連接現(xiàn)象，第四步檢測存在分子水平雜交方法。 跟蹤訓(xùn)練 2 浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院喻景權(quán)教授課題組研究發(fā)現(xiàn)，一種植物激素 ——
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