2013届高考生物一轮复习 第1课时基因工程课件 新人教版选修3.ppt

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1、第1课时　基因工程1．基因工程的概念按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，又叫做。2．基因工程的基本操作工具(1)限制性核酸内切酶——“分子手术刀”①来源：主要从中分离纯化出来的。②特点：能够识别DNA分子，并使特定部位的两个核苷酸之间的断开。③结果：产生或。(2)DNA连接酶——“分子缝合针”①作用：将拼接成新的DNA分子。DNA重组转基因DNA重组技术原核细胞特定核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端平末端DNA片段(3

2、)基因运载体——“分子运输车”①作用：将送入受体细胞中。②常用种类：、λ噬菌体的衍生物、。③特点：含有、切点，并能在受体细胞中。目的基因质粒动植物病毒标记基因多个限制酶复制并稳定保存1．蛋白质工程是对蛋白质的氨基酸或蛋白质的空间结构进行操作，来改造蛋白质的技术(×)【提示】蛋白质工程是指通过基因修饰或基因合成，先改造控制蛋白质合成的基因，通过改造基因间接改造蛋白质。2．蛋白质工程流程是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的基因(√)1.工具酶与其他酶的比较(1)几种酶

3、的比较项目种类作用底物作用部位作用结果限制酶DNA分子磷酸二酯键形成黏性末端或平末端DNA连接酶DNA分子片段磷酸二酯键形成重组DNA分子DNA聚合酶脱氧核苷酸磷酸二酯键形成新的DNA分子DNA(水解)酶DNA分子磷酸二酯键形成脱氧核苷酸DNA解旋酶DNA分子碱基对间的氢键形成单链DNA分子1.目的基因的获取(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因的常用方法①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。②以RNA为模板，在逆转

4、录酶作用下人工合成。2.基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。(2)构建过程：说明：(1)蛋白质工程中，改造蛋白质是通过对基因的改造来实现的，这样的改造可遗传，能向后代细胞中传递这种改变。(2)改造基因时，要对基因进行修饰或合成基因，因此，需要用到基因工程中的有关酶，如限制酶、DNA连接酶等。考向一　基因工程及应用1．基因工程是高考命题的热点内容，考查点包括基因工程的操作工具、步骤及应用三方面的内容。基因工程的操作工具可单独命题，如2011年浙江高考T6

5、,2010年江苏高考T27。操作工具和步骤是密不可分的，因为每一步骤都需要相应的工具来操作，高考命题常将它们结合起来考查，如2011年山东高考T35、北京高考T31、海南高考T31、天津高考T3。2．预计2013年高考中，结合基因工程的应用实例考查基因工程的操作工具和操作步骤，并将基因工程与细胞工程、胚胎工程综合考查是高考命题的方向。1．(2012·黄冈模拟)下图为科学家通过基因工程方法培育转基因抗虫棉的大致过程。请据图分析回答：(1)图中①过程需要的酶有________，图中A的组成，除了目的基因

6、外，还必须有__________和复制原点。(2)农杆菌中的Ti质粒上TDNA具有__________的特点。图中②过程的方法称为__________。(3)目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是________，检测时常采用的方法是__________。(4)图中③过程常采用的生物技术是___，此技术首先需通过细胞的____过程，培养出__，然后经再分化形成小植株，其原理是_____。(5)图中③过程培育到将其包上人工种皮，可制成神奇的人工种子。【解析】(1)图为科学家通过基因工程方法培育转基因

7、抗虫棉的大致过程。图中①过程是构建重组质粒，需要用到限制酶和DNA连接酶，图中A的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因和复制原点。(2)农杆菌中的Ti质粒上TDNA是可转移的DNA，所以具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点。图中②过程是将重组质粒导入受体细胞，此方法称为农杆菌转化法。(3)目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上，可以采用多种方法来进行检测，常用DNA分子杂交技术。(4)图中③过程是通过植物组织培养技术

8、把细胞培养成一个完整的植株。常采用的生物技术是植物组织培养，此技术首先需通过细胞的脱分化过程，培养出愈伤组织，然后经再分化形成小植株，其原理是植物细胞的全能性。(5)图中③过程培育到胚状体，将其包上人工种皮，可制成神奇的人工种子。【答案】(1)限制酶和DNA连接酶　启动子、终止子、标记基因(2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞的染色体DNA上　农杆菌转化法(3)目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上DNA分子杂交技术(4)植物组织培养　脱分化　愈伤组织　植物细胞