基因工程（讲）-2019年高考生物---精校解析Word版

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1、讲考纲基因工程的原理及技术、基因工程的应用、蛋白质工程，理解基因工程的原理及技术，理解基因工程在动物、植物及微生物方面的应用，了解蛋白质工程的基本原理。讲考情考查角度考频基因工程的工具与操作程序5年7考基因工程的应用5年3考蛋白质工程的操作5年3考讲基础一、基因工程的原理及技术1．基因工程的概念（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：性状在受体体内的表达。（7）优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。2．DNA重组技术的基本工具（1）限制性

2、核酸内切酶（简称：限制酶）①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并切开特定部位的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：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。③DNA连接酶和限制酶的关系（3）载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。②质粒的特点：能自我复制；有一个至多个限制酶切割位点；有特殊的标记基因。3．基因工程的操作过程（1）基因工程的操作步骤①获取目的基因—a．从

3、基因文库中获取；b．利用PCR技术扩增c．通过化学方法人工合成。②基因表达载体的构建—a．目的基因；b．启动子；c．终止子；d．标记基因。③将目的基因导入受体细胞—a．植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；b．动物：显微注射技术；c．微生物：感受态细胞法。④目的基因的检测与鉴定—a．利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无；b．利用分子杂交技术检测目的基因的转录；c．利用抗原—抗体杂交技术检测目的基因的翻译；d．利用个体生物学水平的鉴定检测重组性状的表达。二、基因工程的应用及蛋白质工程1．基因工程的应用（1）基因工程与遗传育种培育各种转基因植

4、物和转基因动物，以提高其抗逆性及生长速度等。　（2）基因工程与疾病治疗①基因工程药物：如用工程菌生产人的胰岛素、生长激素、干扰素和乙型肝炎疫苗等。②基因治疗：向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。（3）基因工程与生态环境保护科学家正在利用基因工程技术开发生物可降解的新型材料；培育转基因“超级细菌”，提高分解石油的能力；利用转基因微生物吸收环境中的重金属等。2．蛋白质工程（1）概念理解①基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。②操作：基因修饰或基因合成。③结果：改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。④目的：满足

5、人类的生产和生活的需求。（2）操作过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）→基因表达→产生需要的蛋白质。讲素养1．生命观念：理解基因的结构与功能。2．科学思维：建立基因工程的操作流程模型。3．科学探究：理解基因工程的应用和蛋白质工程。讲典例【例1】农杆菌中的Ti质粒是植物基因工程中常用的运载体，相关叙述正确的是（　　）A．Ti质粒是能够自主复制的单链DNAB．Ti质粒中磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接C．重组Ti质粒的受体细胞只能是植物愈伤组织细胞D．Ti质粒上的基因可全部整合到受体

6、细胞染色体上【答案】B【解析】Ti质粒是能够自主复制的环形双链DNA分子，A错误；Ti质粒是双链DNA分子，其分子内部的磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接，B正确；重组Ti质粒的受体细胞可以是植物愈伤组织细胞，也可以是其他的植物细胞，如植物的受精卵细胞，C错误；农杆菌有Ti质粒，Ti质粒上有一段T-DNA。目的基因插入Ti质粒上的T-DNA中，导入农杆菌，让农杆菌侵染植物，农杆菌的Ti质粒上的T-DNA片段（内有目的基因）整合到受体细胞的染色体上，因此只有Ti质粒上的T-DNA片段（内有目的基因）而不是Ti质粒上的全部基因整合到受体细胞染色体上，D错误

7、。【例2】下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（　　）A．不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不同B．PCR反应中周期性的温度设置是特定的，与扩增的目的基因和引物无关C．在构建基因表达载体时通常需要大量的目的基因和载体D．质粒上的目的基因都必须整合到受体细胞的DNA上并表达【答案】C【例3】正常细胞中含有抑癌的P53基因，若它失活而不能表达，则基因突变的细胞易形成肿瘤。基因治疗肿瘤是根本的方法，腺病毒以其嗜好增殖细胞和对人体基本无害而成为良好的基因载体。野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因，以及病毒复制基因E1，因此需要重新构建有疗效的

8、、安全的腺病毒。图甲、乙中箭头所指为相应限制酶切点。（1）构建重组腺病毒时，限制酶最好选择________________