2012高考生物一轮相关复习 专题1 基因工程课件 新人教版选修3.ppt

知识结构;知识研读;1．基因工程的诞生。 2．基因工程的原理及技术。 3．DNA的粗提取与鉴定。;(即时巩固解析为教师用书独有) 考点一　基因工程的基本工具 一、与DNA分子相关的酶 ;二、载体 1．作用 (1)作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 (2)利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 2．具备的条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 (2)有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 (3)具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。 3．种类 ;(1)质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。 (2)λ噬菌体的衍生物。 (3)动植物病毒。 【归纳总结】①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。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。 【案例1】　(2009·福建理综)转基因抗病香蕉的培育过程 ;如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答： (1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶_____，对____________进行切割。 (2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有____________，作为标记基因。 ;由于香蕉组织细胞具有全能性，因此利用植物组织培养技术可将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。 【答案】　(1)Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ　含抗病基因的DNA、质粒 (2)抗卡那霉素基因 (3)全能性　脱分化、再分化 【即时巩固1】　(2010·江苏)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题： ;(1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是______________________________________。 (4)与只使用EcoR??相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______________。 ;(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了__________。 (7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在______的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。 【解析】　本题综合考查基因工程的过程及应用。(1)质粒是双链环状DNA分子，在SmaⅠ切割前没有游离的磷酸基团，SmaⅠ作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，切割产生的DNA片段末端是平末端，因而质粒经切割后含有2个游离的磷酸基团。(2)质粒的热稳定性主要由氢键的数量决定，氢键数量越多， ;质粒的热稳定性越高，反之则低，DNA分子中A与T之间存在2个氢键，C与G之间存在3个氢键，因此DNA分子中G—C碱基对越多，热稳定性就越高，SmaⅠ识别CCCGGG序列，并在C和G之间将这段序列切开，也就是质粒中SmaⅠ酶切位点越多，G—C碱基对越多，热稳定性越高。(3)据图1可知，SmaⅠ切割的位点在抗生素抗性基因之中，抗生素抗性基因是标记基因，应尽量避免破坏，据图2可知SmaⅠ切割的位点在目的基因之中,破坏了目的基因,所以不能使用SmaⅠ切割。(4)用同种限制酶切割后的质粒和目的基因,在基因表达载体构建时，常形成三种直接方式，其中目的基因与目的基因的连接、质粒与质粒的连接是无效的连接，用两种限制酶可避免此类现象。(5)基因表达载体的构建;过程中需加DNA连接酶，连接脱氧核糖和磷酸。(6)抗生素抗性基因属于标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(7)目的基因是蔗糖转运蛋白基因，将其导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，应进行目的基因的检测与鉴定，可根据受体细胞是否含有蔗糖转运蛋白，即是否具备吸收蔗糖的能力判断基因工程是否成功，因而可在含有蔗糖(唯一碳源)的培养基中培养。 【答案】　(1)0、2　(2)高　 (3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 ;(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳营养物质