高考生物大一轮复习第十章现代生物科技专题学案

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1、基因工程[最新考纲]1．基因工程的诞生(Ⅰ)　2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)　3.基因工程的应用(Ⅱ)　4.蛋白质工程(Ⅰ)考点一　基因工程的操作工具1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。(2)操作环境：体外。(3)操作水平：分子水平。(4)原理：基因重组。(5)受体：表达目的基因。(6)本质：目的基因在受体体内表达。(7)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：定向改造生物遗传性状。2．DNA重组技术的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。②作用：识别特定的核苷酸序列

2、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种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA片段。(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。②质粒特点[深度思考](1)限制酶与DNA连接酶的关系。提示：①限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。②限制酶不切割自身DNA的原因：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。68(2)载体所具备条件的目的性。提示：条件目的性稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个

3、限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择(3)几种酶的比较。提示：比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键模板不需要不需要需要不需要作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子题组一　考点诊断(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列。(2014·高考江苏卷)(　　)(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。(2014·高考江苏卷)(　　)(

4、3)限制酶只能用于切割目的基因。(　　)(4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。(　　)(5)E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(　　)(6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。(　　)答案：(1)(×)　(2)(×)　(3)(×)　(4)(×)　(5)(×)　(6)(√)题组二　基因工程操作工具的分析1．若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析

5、合理的是(　　)68A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体解析：选D。解答本题的关键是要看清切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。2．下列关于载体的叙述中，错误的是(　　)A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个

6、切点，但还要有其他多种酶的切点C．目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割解析：选D。标记基因的作用是便于筛选出重组载体，不是便于对其切割。3．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　)A．①②③④　B．①②④③C．①④②③D．①④③②解析：选C。限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解

7、开螺旋，为复制或转录提供模板。1.限制酶是一类酶，而不是一种酶。2.限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。3.为使目的基因与载体形成相同的DNA片段末端连接，通常使用同一种限制酶将二者切割，但如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系时，则两末端也可连接。考点二　基因工程的操作过程及其应用681．基因工程的操作程序(1)基因工程的操作步骤①—②—组成③—方法④2．基因工程的应用(1)植物基因工程：主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。(2

8、)动物基因工程：主要应用于动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等