《(浙江選考)2020版高考生物一輪復習 第32講 基因工程課件.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(浙江選考)2020版高考生物一輪復習 第32講 基因工程課件.ppt(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第32講基因工程,考點基因工程,1.(2018浙江4月選考節(jié)選)(1)將含某抗蟲基因的載體和含卡那霉素抗性基因的載體pBI121均用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR I酶切,在切口處形成。選取含抗蟲基因的DNA片段與切割后的pBI121用DNA連接酶連接,在兩個片段相鄰處形成,獲得重組質粒。 (2)已知用CaCl2處理細菌,會改變其某些生理狀態(tài)。取CaCl2處理過的農(nóng)桿菌與重組質粒,在離心管內(nèi)進行混合等操作,使重組質粒進入農(nóng)桿菌,完成實驗。在離心管中加入液體培養(yǎng)基,置于搖床慢速培養(yǎng)一段時間,其目的是____________________________________________________
2、________, 從而表達卡那霉素抗性基因,并大量增殖。,解析目的基因和載體用同種限制性核酸內(nèi)切酶酶切,在切口處形成相同的粘性末端,用DNA連接酶連接后,在兩個片段相連處形成磷酸二酯鍵,從而獲得重組質粒;用CaCl2處理農(nóng)桿菌,可增加細菌細胞壁的通透性,使重組質粒進入農(nóng)桿菌,使農(nóng)桿菌發(fā)生轉化,在離心管中加入液體培養(yǎng)基,置于搖床慢速培養(yǎng)一段時間,使農(nóng)桿菌恢復細胞的正常狀態(tài)并大量繁殖。 答案(1)粘性末端磷酸二酯鍵(2)轉化使CaCl2處理過的農(nóng)桿菌恢復細胞的正常狀態(tài),2.(2016浙江4月選考節(jié)選)兔肝細胞中的基因E編碼代謝甲醛的酶,擬利用基因工程技術將基因E轉入矮牽牛中,以提高矮牽牛對甲醛的
3、代謝能力,請回答: 從兔肝細胞中提取mRNA,在酶的作用下形成互補DNA,然后以此DNA為模板擴增得到基因E。在相關酶的作用下,將基因E與Ti質粒連接在一起,形成,再導入用氯化鈣處理的,侵染矮牽牛葉片。 解析mRNA在逆轉錄酶的作用下形成互補DNA。將基因E與Ti質粒連接在一起,形成重組DNA分子。重組DNA分子可導入用氯化鈣處理的農(nóng)桿菌細胞,再用處理的農(nóng)桿菌侵染矮牽牛葉片,從而使基因E整合到矮牽牛細胞的染色體DNA上。 答案逆轉錄重組DNA分子(重組質粒)農(nóng)桿菌,本題組對應選修三P1P12,基因工程,1.基因工程的工具 (1)限制性核酸內(nèi)切酶 來源:主要從 中分離純化出來。 作用 a.特異
4、性識別雙鏈DNA分子的某種。 b.切割相應兩個核苷酸之間的 。 結果:產(chǎn)生或平末端。,原核生物,特定核苷酸序列,磷酸二酯鍵,粘性末端,(2)DNA連接酶 作用:將具有相同的兩個DNA片段連接在一起,形成。 (3)載體 常用載體質粒:在細菌中獨立于之外,為DNA分子,能,常含有特殊的作為標記基因,以供目的基因篩選。 其他載體:噬菌體、等。,粘性末端或平末端,磷酸二酯鍵,擬核,雙鏈環(huán)狀,自主,復制和穩(wěn)定存在,抗生素抗性基因,動植物病毒,2.受體細胞與導入方法,1.基因工程 (1)廣義概念:把一種生物的 (細胞核、染色體脫氧核糖核酸等)移到另外一種生物的細胞中去,并使這種遺傳物質所帶的遺傳信息在受體
5、細胞中。 (2)核心:構建。 (3)基因工程原理:基因重組。 (4)理論基礎:是生物遺傳物質的發(fā)現(xiàn),DNA雙螺旋結構的確立以及遺傳信息傳遞方式的認定。 (5)技術保障: 、DNA連接酶和質粒載體的發(fā)現(xiàn)和運用。,遺傳物質,表達,重組DNA分子,DNA,限制性核酸內(nèi)切酶,2.基因工程的基本操作步驟,基因文庫,未知,PCR技術,已知,穩(wěn)定存在,遺傳,農(nóng)桿菌轉化法,顯微注射,感受態(tài),抗生素,DNA分子雜交,個體生物學水平,3.基因工程中的幾種檢測方法,4.基因工程的應用 (1)用于遺傳育種:定向變異,強;克服遠緣雜交的障礙。 (2)用于疾病治療: 生產(chǎn)基因工程,如胰島素、乙肝疫苗等。 基因治療:向目
6、標細胞中引入的基因, 或基因缺陷,達到治療的目的。如對B型血友病治療獲得成功。 (3)用于生態(tài)環(huán)境保護,目的性,不親和,藥物,正常功能,糾正,補償,角度1基因工程工具 1.如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化,圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是(),A. B.C. D.,解析限制性核酸內(nèi)切酶可在特定位點對DNA分子進行切割,為限制性核酸內(nèi)切酶;DNA聚合酶在DNA分子復制時將脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈,為DNA聚合酶;DNA連接酶可將限制性核酸內(nèi)切酶切開的磷酸二酯鍵連接在一起,為DNA連接酶;解旋酶的作用是將DNA雙鏈解開螺旋,為復制提供
7、模板,為解旋酶。 答案C,2.(2018溫州模擬節(jié)選)利用圖示質粒和目的基因培育轉基因醋化醋桿菌。圖中標注了相關限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和酶切位點,其中酶切位點相同的酶不重復標注。,利用圖示質粒和目的基因構建重組質粒,應選用 和兩種限制酶切割。若用Sau3A與許多圖示質?;旌?,每個質粒將會有1個或多個位點被切開,最多可能獲得種大小不同的DNA片段。 解析Bcl 使質粒中的兩個標記基因均被破壞,因此只能選BamH I和Hind兩種限制酶切割;根據(jù)BamH、Bcl和Sau3A的識別序列,Sau3A在質粒上有三個酶切位點,完全酶切可得到記為A、B、C三種片段,若部分位點被切開,可得到AB、AC、B
8、C、ABC四種片段,所以用Sau3A切圖示質粒最多可能獲得7種大小不同的DNA片段。 答案BamH Hind7,(2)切割后產(chǎn)生末端的種類粘性末端和平末端:當限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時,產(chǎn)生的是粘性末端,而當限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中軸線處切開時,產(chǎn)生的是平末端。,2.限制性核酸內(nèi)切酶與DNA連接酶的關系,3.與DNA有關的酶的比較,角度2基因工程原理和技術、應用 3.為了增加菊花花色類型,研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1),擬將其與質粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導入菊花中。,下列操作與實驗目的不符的是() A.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR和
9、DNA連接酶構建重組質粒 B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因導入細胞 C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉化的菊花細胞 D.用分子雜交技術檢測C基因是否整合到菊花染色體上,解析在構建基因表達載體時,為保證目的基因與載體的連接,需要用同種限制性核酸內(nèi)切酶進行切割產(chǎn)生相同的粘性末端,才能通過DNA連接酶連接,圖中目的基因的兩端和啟動子與終止子之間都有限制性核酸內(nèi)切酶EcoR的切割位點,選用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR切割目的基因和載體,A正確;菊花為雙子葉植物,將目的基因導入雙子葉植物細胞的常用方法是農(nóng)桿菌轉化法,B正確;圖2中重組質粒中的抗性基因為潮霉素抗性基因,應該在培養(yǎng)基中添加潮霉
10、素,篩選被轉化的菊花細胞,C錯誤;要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,常用DNA分子雜交技術,D正確。 答案C,4.(2018浙江重點中學聯(lián)考)下圖為獲得抗除草劑轉基因玉米的技術路線,請回答:,(1)構建表達載體選擇限制酶時,要求Ti質粒內(nèi)每種限制酶只有一個切割位點,同時要求酶切后,G基因形成的兩個粘性末端序列不相同,這個過程需用種限制酶,目的是。除草劑抗性基因G和Ti質粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學鍵是_______________________________________。,(2)農(nóng)桿菌轉化愈傷組織時,TDNA攜帶插入受體細胞的核DNA。若核DNA中僅插入一
11、個G基因,自交后代含G基因的植株中,純合子占。 (3)獲得抗除草劑轉基因玉米涉及到多次篩選,其中篩選含重組質粒的農(nóng)桿菌應使用含的選擇培養(yǎng)基,使用含的選擇培養(yǎng)基篩選出轉化的愈傷組織,再誘導愈傷組織再生出抗除草劑轉基因玉米。,解析(1)由于題干要求G基因形成的兩個粘性末端序列不相同,因此需要用2種不同的限制酶進行酶切。由于粘性末端不同,因此可以防止自身環(huán)化。DNA連接酶可催化DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。(2)TDNA可攜帶目的基因插入到受體細胞的核DNA中。倘若僅插入一個G基因,培育成的植株好比是單雜合子,自交后代含G基因的植株中,純合子占1/3。(3)由于抗生素對某些微生物具有抑制作用,因此篩選含重組質粒的農(nóng)桿菌應使用含抗生素的選擇培養(yǎng)基。而對植物細胞的篩選應使用含除草劑的培養(yǎng)基,以篩選出能表達抗除草劑基因的玉米細胞。 答案(1)2 (不同)防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化(意思正確即可)磷酸二酯鍵(2)目的基因(抗除草劑基因G)1/3(3)抗生素除草劑,