2014版江苏生物高考专题二轮专题九第1讲基因工程概述.ppt

【变式训练】(2013·南通模拟)科研人员以抗四环素基因为标记基因,通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白,治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计中,不合理的是( ) A.利用小鼠DNA分子通过PCR技术克隆出β-珠蛋白基因的编码序列 B.用编码序列加启动子、抗四环素基因等元件来构建表达载体 C.用Ca2+处理大肠杆菌后,将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中 D.用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌 【解析】选C。本题考查基因工程的基本操作程序中的相关知识。通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白的实验中,可通过PCR技术从小鼠的DNA分子中获取目的基因,构建表达载体后,导入大肠杆菌。因为实验以抗四环素基因为标记基因,如果受体大肠杆菌本身就具有四环素抗性,将无法检测大肠杆菌是否获取目的基因。 热点考向 3 基因工程的应用? 【典例3】基因敲除是根据DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段,从而达到基因敲除的目的。运用基因敲除技术构建基因敲除动物模型是研究基因功能中较为普遍的一种方法,其基本原理如图所示： 请回答下列问题： (1)在将目的基因导入受体细胞前,需要构建一个基因表达载体。一个理想的基因表达载体,通常由启动子、终止子、目的基因和　　　　　　　　　　　　　等组成。 (2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常为　　　　　　　　　。 (3)上述途径所获得的动物,其后代并非每一个个体都含目的基因,原因是　 。 (4)假设通过基因敲除构建了一个非球形红细胞型贫血(Ⅱ型)模型动物,该动物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺陷,使红细胞膜变化引起红细胞自溶现象,但向该动物注射ATP后,自溶现象可明显降低。由此可表明,基因对生物性状的控制方式之一是　　　　　　　　　　　　　。 (5)某实验小组向正常小鼠胚胎细胞内导入某“X基因”后,发现靶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合成相应蛋白质,其原因最可能是?? 　。 【解题探究】 (1)等位基因概念的理解。 ①等位基因的根本区别：　 。 ②等位基因产生的根本原因：　 。 ③等位基因位于：　 。 提示：①脱氧核苷酸排列顺序不同 ②基因突变 ③同源染色体的同一位置上 (2)理解基因敲除： ③　　　　　　　　　　　　　　　　? 目的 ②　　　　　　　　　　　　　　　　? 方法 ①　　　　　　　　　　　　　　　　? 原理 提示：①基因重组 ②用同源目的基因代替靶基因 ③研究基因功能 【解析】(1)一个理想的基因表达载体,通常由启动子、终止子、目的基因和标记基因等组成。 (2)动物细胞中受精卵的全能性最高,因此常被用作基因表达载体的受体细胞。 (3)转基因动物为杂合子,在形成生殖细胞时等位基因发生分离,因此有的配子中含目的基因,有的配子中不含目的基因。 (4)从题干信息中可看出：该基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。 (5)靶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不能合成相应蛋白质,说明转录出来的mRNA不能作为模板合成蛋白质,该情况发生在“X基因”导入小鼠胚胎细胞内之后,因此最可能的原因是“X基因”转录出来的mRNA与靶基因转录出来的mRNA形成了杂交分子,从而抑制其控制合成相应的酶。 答案：(1)标记基因 (2)受精卵 (3)转基因动物为杂合子,在形成生殖细胞时等位基因发生分离 (4)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状 (5)“X基因”转录形成的mRNA与靶基因控制合成的mRNA杂交,抑制其控制合成相应的酶(蛋白质)(或抑制了目的基因的翻译过程) 【总结提升】基因工程应用成果误区分析 (1)抗虫植物不等于抗病植物：植物病害由病菌或病毒引起,抗虫植物能减少害虫的取食,但不能抵抗病菌或病毒的感染。 (2)抗虫植物仍需使用一定量农药：抗虫植物一般只针对某种害虫,仍需使用一定量农药,以防止其他害虫的影响。 (3)抗虫植物不是一劳永逸：害虫会产生针对抗虫植物的抗性。 (4)乳腺生物反应器：目的基因在转基因动物的所有细胞中均存在,只是在乳腺细胞中特异性表达;只能通过雌性动物生产药物,而膀胱生物反应器则可通过雌雄动物生产。 【变式训练】组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。下图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(标示了部分基因及部分限制性核酸内切酶作用位点),据图分析正确的是( ) A.该质粒可以用于转基因动物的培养 B.若保证T-DNA进入水稻细