第14單元-選修三現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題

1、第第4242講講 基因工程基因工程第第4343講講 克隆技術(shù)克隆技術(shù)第第4444講講 胚胎工程胚胎工程第第4545講講 生物技術(shù)的安全性和倫生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題理問(wèn)題第第4646講講 生態(tài)工程生態(tài)工程第十四單元現(xiàn)代生物科技第十四單元現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題專(zhuān)題新課標(biāo)新課標(biāo)第十四單元現(xiàn)代生物科技第十四單元現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題專(zhuān)題第十四單元第十四單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示考試說(shuō)明考試說(shuō)明考向追蹤考向追蹤41基因工程基因工程(1)基因工程的誕生基因工程的誕生()(2)基因工程的原理及技基因工程的原理及技術(shù)術(shù)()(3)基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用()(4)蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程()1.以基因工

2、程為主干知識(shí)，涉及考查基因表以基因工程為主干知識(shí)，涉及考查基因表達(dá)、克隆技術(shù)、胚胎工程及安全性等綜合知達(dá)、克隆技術(shù)、胚胎工程及安全性等綜合知識(shí)；識(shí)；2.基因工程在農(nóng)業(yè)、動(dòng)物品種改良、藥物生基因工程在農(nóng)業(yè)、動(dòng)物品種改良、藥物生產(chǎn)、疾病的治療和診斷中的應(yīng)用也是?？嫉漠a(chǎn)、疾病的治療和診斷中的應(yīng)用也是?？嫉膬?nèi)容；內(nèi)容；3.基因工程也常常和植物組織培養(yǎng)結(jié)合在一基因工程也常常和植物組織培養(yǎng)結(jié)合在一起，進(jìn)行綜合考查起，進(jìn)行綜合考查 第十四單元第十四單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示42 克隆技術(shù)克隆技術(shù)(1)植物的組織培養(yǎng)植物的組織培養(yǎng)()(2)動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆細(xì)胞克隆()(3)細(xì)胞

3、融合與單克隆抗細(xì)胞融合與單克隆抗體體() 1.以農(nóng)作物為新情境材料綜合考查植物的以農(nóng)作物為新情境材料綜合考查植物的組織培養(yǎng)及其應(yīng)用；組織培養(yǎng)及其應(yīng)用； 2.植物細(xì)胞工程的命題方向往往與植物細(xì)植物細(xì)胞工程的命題方向往往與植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、植物細(xì)胞的全能性等知識(shí)胞的結(jié)構(gòu)和功能、植物細(xì)胞的全能性等知識(shí)相結(jié)合，在生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用背景下進(jìn)行綜合考相結(jié)合，在生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用背景下進(jìn)行綜合考查；查； 3.以人類(lèi)健康為材料考查動(dòng)物細(xì)胞工程以人類(lèi)健康為材料考查動(dòng)物細(xì)胞工程的應(yīng)用的應(yīng)用43胚胎工程胚胎工程 (1)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)() (2)胚胎干細(xì)胞

4、的移植胚胎干細(xì)胞的移植()(3)胚胎工程的應(yīng)用胚胎工程的應(yīng)用()以動(dòng)物的培育及人類(lèi)健康為新情境材料以動(dòng)物的培育及人類(lèi)健康為新情境材料，本考點(diǎn)的考查主要集中在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)，本考點(diǎn)的考查主要集中在相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用、原理和方法等方面，多與基因工程相用、原理和方法等方面，多與基因工程相結(jié)合考查轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培養(yǎng)過(guò)程中涉及的技結(jié)合考查轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培養(yǎng)過(guò)程中涉及的技術(shù)，題型主要是非選擇題術(shù)，題型主要是非選擇題第十四單元第十四單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示第十四單元第十四單元 課標(biāo)考綱展示課標(biāo)考綱展示44 生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題(1)轉(zhuǎn)基因生物的安全性轉(zhuǎn)基因生物的安全性()(2)生物武

5、器對(duì)人類(lèi)的威脅生物武器對(duì)人類(lèi)的威脅()(3)生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題()本考點(diǎn)常與基因工程結(jié)合起來(lái)考，本考點(diǎn)常與基因工程結(jié)合起來(lái)考，多以選擇題形式出現(xiàn)。但近多以選擇題形式出現(xiàn)。但近3年理年理綜試卷還未出現(xiàn)過(guò)綜試卷還未出現(xiàn)過(guò)45 生態(tài)工程生態(tài)工程(1)簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理()(2)生態(tài)工程的實(shí)例生態(tài)工程的實(shí)例()以生態(tài)農(nóng)業(yè)及環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題結(jié)以生態(tài)農(nóng)業(yè)及環(huán)境保護(hù)的問(wèn)題結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等，合新農(nóng)村建設(shè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等， 是新是新課標(biāo)高考的命題趨勢(shì)課標(biāo)高考的命題趨勢(shì)實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)DNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定本實(shí)驗(yàn)多以選擇題形式出現(xiàn)，考本實(shí)驗(yàn)多以選擇題形式出現(xiàn)，考查操

6、作步驟查操作步驟第十四單元第十四單元 知識(shí)系統(tǒng)總覽知識(shí)系統(tǒng)總覽知識(shí)系統(tǒng)總覽第十四單元第十四單元 高考縱覽高考縱覽高考縱覽考點(diǎn)考點(diǎn)2009年年2010年年2011年年基因基因工程工程安徽卷安徽卷4(選擇選擇)、山東、山東卷卷35(非選擇非選擇)、福建、福建卷卷32(非選擇非選擇)福建卷福建卷32(非選非選擇擇)、全國(guó)卷、全國(guó)卷5(選擇選擇)、海南卷、海南卷26(非選擇非選擇)、天、天津卷津卷7(非選擇非選擇)天津卷天津卷5(選擇選擇)、山東卷、山東卷35(非選擇非選擇)、安徽卷、安徽卷31(非選擇非選擇)、海南卷、海南卷31(非非選擇選擇)、北京卷、北京卷31(非選非選擇擇)、江蘇卷、江蘇卷33

7、(非選擇非選擇) 細(xì)胞細(xì)胞工程工程山東卷山東卷35(非選擇非選擇)、江蘇卷江蘇卷32(非選擇非選擇)、浙江卷浙江卷1(選擇選擇)全國(guó)新課標(biāo)全國(guó)新課標(biāo)38(非選擇非選擇)、福建、福建卷卷32(非選擇非選擇)、浙江卷浙江卷4(選擇選擇)天津卷天津卷8(非選擇非選擇)、安徽、安徽卷卷31(非選擇非選擇)、浙江卷、浙江卷31(非選擇非選擇)胚胎工程胚胎工程寧夏卷寧夏卷41(非選擇非選擇)、江蘇卷江蘇卷8(選擇選擇)、廣、廣東卷東卷38(非選擇非選擇)海南海南卷卷26(非選擇非選擇)海南卷海南卷26(非選擇非選擇)、山東卷、山東卷35(非選非選擇擇)、江蘇卷、江蘇卷16(選選擇擇)福建卷福建卷32(非選

8、擇非選擇)、山東卷山東卷35(非選擇非選擇)、廣東卷廣東卷3(選擇選擇)、江、江蘇卷蘇卷18(選擇選擇)、浙江、浙江卷卷2(選擇選擇) 生物技術(shù)生物技術(shù)的安的安全性和倫全性和倫理問(wèn)題理問(wèn)題無(wú)無(wú)江蘇卷江蘇卷18(選擇選擇)無(wú)無(wú)生態(tài)工程生態(tài)工程山東卷山東卷4(選擇選擇)無(wú)無(wú)新課標(biāo)卷新課標(biāo)卷40第十四單元第十四單元 高考縱覽高考縱覽第十四單元第十四單元 使用建議使用建議使用建議1 1復(fù)習(xí)的要點(diǎn)應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：復(fù)習(xí)的要點(diǎn)應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：(1)(1)鑒于課程標(biāo)準(zhǔn)要求和各省市高考答案大多是了解水平，鑒于課程標(biāo)準(zhǔn)要求和各省市高考答案大多是了解水平，復(fù)習(xí)中要避免講得過(guò)深過(guò)細(xì)過(guò)專(zhuān)。復(fù)習(xí)中要避免講得過(guò)

9、深過(guò)細(xì)過(guò)專(zhuān)。(2)(2)重視現(xiàn)代生物科技的基本概念、原理和過(guò)程的教學(xué)，重視現(xiàn)代生物科技的基本概念、原理和過(guò)程的教學(xué)，避免變成泛泛的科普介紹。如基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工避免變成泛泛的科普介紹。如基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、胚胎工程的基本概念、原理和過(guò)程等。程、胚胎工程的基本概念、原理和過(guò)程等。(3)(3)注意建立起各專(zhuān)題知識(shí)間的相關(guān)聯(lián)系，以達(dá)到知識(shí)的注意建立起各專(zhuān)題知識(shí)間的相關(guān)聯(lián)系，以達(dá)到知識(shí)的融匯貫通、加強(qiáng)知識(shí)的理解與應(yīng)用。如以考查基因工程為主干融匯貫通、加強(qiáng)知識(shí)的理解與應(yīng)用。如以考查基因工程為主干知識(shí)時(shí)，往往會(huì)穿插細(xì)胞工程和胚胎工程的內(nèi)容在其中。知識(shí)時(shí)，往往會(huì)穿插細(xì)胞工程和胚胎工程的

10、內(nèi)容在其中。第十四單元第十四單元 使用建議使用建議(4)(4)要注意不同知識(shí)的比較與綜合。如比較要注意不同知識(shí)的比較與綜合。如比較DNADNA聚合酶和聚合酶和DNADNA連接酶的異同；分析基因工程與蛋白質(zhì)工程的差異；細(xì)胞工連接酶的異同；分析基因工程與蛋白質(zhì)工程的差異；細(xì)胞工程中植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動(dòng)物細(xì)胞程中植物組織培養(yǎng)與植物體細(xì)胞雜交的區(qū)別與聯(lián)系，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆的區(qū)別與聯(lián)系，植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件的區(qū)別；胚胎工程中精子和卵子的產(chǎn)生過(guò)程的比較等。養(yǎng)條件的區(qū)別；胚胎工程中精子和卵子的產(chǎn)生過(guò)程的比較等。而

11、具體的綜合復(fù)習(xí)比較方法，可以幫助學(xué)生挖掘本專(zhuān)題與模塊而具體的綜合復(fù)習(xí)比較方法，可以幫助學(xué)生挖掘本專(zhuān)題與模塊內(nèi)其他專(zhuān)題內(nèi)容的聯(lián)系等。如：內(nèi)其他專(zhuān)題內(nèi)容的聯(lián)系等。如：第十四單元第十四單元 使用建議使用建議專(zhuān)題專(zhuān)題內(nèi)容內(nèi)容必修中相關(guān)內(nèi)容必修中相關(guān)內(nèi)容各專(zhuān)題間內(nèi)容的聯(lián)系與比各專(zhuān)題間內(nèi)容的聯(lián)系與比較較基因基因工程工程酶的特性、酶的特性、DNA分子的結(jié)構(gòu)和功能、基分子的結(jié)構(gòu)和功能、基因與性狀的關(guān)系、因與性狀的關(guān)系、DNA是主要的遺傳物是主要的遺傳物質(zhì)、基因重組及其意義、生物變異在育質(zhì)、基因重組及其意義、生物變異在育種上的應(yīng)用、基因工程及其應(yīng)用種上的應(yīng)用、基因工程及其應(yīng)用轉(zhuǎn)基因植物的培養(yǎng)與植物轉(zhuǎn)基因植物的培

12、養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受組織培養(yǎng)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物受體細(xì)胞的培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞體細(xì)胞的培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育培養(yǎng)；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育與胚胎移植技術(shù)；克隆動(dòng)與胚胎移植技術(shù)；克隆動(dòng)物與胚胎移植技術(shù)；克隆物與胚胎移植技術(shù)；克隆動(dòng)物與胚胎分割技術(shù)；動(dòng)動(dòng)物與胚胎分割技術(shù)；動(dòng)物細(xì)胞核移植與胚胎早期物細(xì)胞核移植與胚胎早期培養(yǎng)；基因工程與轉(zhuǎn)基因培養(yǎng)；基因工程與轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性等性等蛋白蛋白質(zhì)工質(zhì)工程程蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成、中心法則的合成、中心法則細(xì)胞細(xì)胞工程工程細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的分化、細(xì)胞的全能細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的

13、分化、細(xì)胞的全能性、植物的激素調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)性、植物的激素調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)胚胎胚胎工程工程配子的形成過(guò)程、受精作用、脊椎動(dòng)物配子的形成過(guò)程、受精作用、脊椎動(dòng)物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)第第4242講講 基因工程基因工程考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)一DNADNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具1 1限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶“_”“_”：能夠識(shí)別雙：能夠識(shí)別雙鏈鏈DNADNA分子的某種分子的某種_的核苷酸序列，并且使每一條鏈中的核苷酸序列，并且使每一條鏈中_部位的兩個(gè)核苷酸之間的部位的兩個(gè)核苷酸之間的_斷開(kāi)。斷開(kāi)。2 2DNADNA連接酶連接酶“_”“_”： 恢復(fù)被限制酶恢復(fù)被限制酶切

14、開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的切開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的_。3 3載體載體“_”“_”：基因工程常用的載體：基因工程常用的載體有：有：_、_和和_等。最早應(yīng)用的載等。最早應(yīng)用的載體是體是_，它是細(xì)菌細(xì)胞中的一種很小的雙鏈，它是細(xì)菌細(xì)胞中的一種很小的雙鏈_DNA_DNA分分子。子。分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀 特定特定 第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 特定特定 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 分子縫合針?lè)肿涌p合針 磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 分子運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē) 質(zhì)粒質(zhì)粒 噬菌體的衍生物噬菌體的衍生物 動(dòng)植物病毒動(dòng)植物病毒 質(zhì)粒質(zhì)粒 環(huán)狀環(huán)狀 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題導(dǎo)思 基因操作過(guò)程中，只用到限制性?xún)?nèi)切酶和基因操作過(guò)程中，只用

15、到限制性?xún)?nèi)切酶和DNADNA連接連接酶嗎？酶嗎？ 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題導(dǎo)思 在基因操作過(guò)程中，除了以上兩種酶以外，還要在基因操作過(guò)程中，除了以上兩種酶以外，還要用一系列其他酶類(lèi)，才能完成全過(guò)程，如逆轉(zhuǎn)錄酶等等，這些用一系列其他酶類(lèi)，才能完成全過(guò)程，如逆轉(zhuǎn)錄酶等等，這些酶都有各自特殊的功能，可以根據(jù)不同的需要選用。酶都有各自特殊的功能，可以根據(jù)不同的需要選用。第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 知識(shí)點(diǎn)二基因工程概念及基本操作程序知識(shí)點(diǎn)二基因工程概念及基本操作程序1 1基因工程原理：是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，基因工程原理：是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)通過(guò)_重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因等技

16、術(shù)，賦予生物以新的遺傳重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物_和生物和生物_。由于基因工程是在。由于基因工程是在DNADNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫的，因此又叫_。2 2基因工程的基本操作程序：基因工程的基本操作程序：_、_、_、_。(1)(1)基因文庫(kù)包括基因文庫(kù)包括_和和_兩種類(lèi)型。兩種類(lèi)型。(2)(2)利用利用PCRPCR技術(shù)技術(shù)_目的基因。目的基因。(3)(3)基因表達(dá)載體的構(gòu)建：組成：基因表達(dá)載體的構(gòu)建：組成：_啟動(dòng)子終止子啟動(dòng)子終止子_。第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)

17、自主梳理 體外體外DNA 類(lèi)型類(lèi)型 產(chǎn)品產(chǎn)品 DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù) 目的基因的獲取目的基因的獲取 基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目的基因的檢測(cè)和表達(dá) cDNA文庫(kù)文庫(kù) 基因組文庫(kù)基因組文庫(kù) 擴(kuò)增擴(kuò)增 目的基因目的基因 標(biāo)記基因標(biāo)記基因 (4)(4)將目的基因?qū)雽⒛康幕驅(qū)隷細(xì)胞。細(xì)胞。導(dǎo)入植物細(xì)胞：采用最多的方法是導(dǎo)入植物細(xì)胞：采用最多的方法是_，其次，其次還有還有_和和_等。等。該方法主要針對(duì)該方法主要針對(duì)_植物和植物和_植物，而對(duì)大多數(shù)植物，而對(duì)大多數(shù)_植物無(wú)效。植物無(wú)效。導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是導(dǎo)入

18、動(dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是_。此方法。此方法的受體細(xì)胞多是的受體細(xì)胞多是_。導(dǎo)入微生物細(xì)胞：最常用的原核細(xì)胞是導(dǎo)入微生物細(xì)胞：最常用的原核細(xì)胞是_；采用；采用的方法是的方法是_。(5)(5)目的基因的檢測(cè)和目的基因的檢測(cè)和_。第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 受體受體 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法基因槍法 花粉管通道法花粉管通道法 雙子葉雙子葉 裸子裸子 單子葉單子葉 顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù) 受精卵受精卵 大腸桿菌大腸桿菌 轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化法 表達(dá)表達(dá) 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題導(dǎo)思 為何要構(gòu)建基因表達(dá)載體？為何要構(gòu)建基因表達(dá)載體？ 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題導(dǎo)思 由于單獨(dú)的由于單獨(dú)的DNADNA片段片段目的基

19、因是不能穩(wěn)定遺傳目的基因是不能穩(wěn)定遺傳的，因此若要使目的基因在受體細(xì)胞中保持穩(wěn)定和表達(dá)，就需的，因此若要使目的基因在受體細(xì)胞中保持穩(wěn)定和表達(dá)，就需要將目的基因與相應(yīng)載體結(jié)合，形成重組結(jié)構(gòu)，即基因表達(dá)載要將目的基因與相應(yīng)載體結(jié)合，形成重組結(jié)構(gòu)，即基因表達(dá)載體。以保證目的基因?qū)胂鄳?yīng)受體細(xì)胞后，一方面能穩(wěn)定存在體。以保證目的基因?qū)胂鄳?yīng)受體細(xì)胞后，一方面能穩(wěn)定存在并遺傳；另一方面，能表達(dá)和發(fā)揮作用?；虮磉_(dá)載體的組成并遺傳；另一方面，能表達(dá)和發(fā)揮作用?；虮磉_(dá)載體的組成必須要有目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。必須要有目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。 第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自

20、主梳理 知識(shí)點(diǎn)三蛋白質(zhì)工程知識(shí)點(diǎn)三蛋白質(zhì)工程1 1蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)工程是指以_作為基礎(chǔ)，通過(guò)作為基礎(chǔ)，通過(guò)_，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行_，或制造一種，或制造一種_，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求產(chǎn)和生活的需求( (基因工程在原則上只能生產(chǎn)基因工程在原則上只能生產(chǎn)_的的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)) )。2 2蛋白質(zhì)工程的程序蛋白質(zhì)工程的程序第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系 基因修飾或基因合成基因修飾或基因合成 改造改造 新的蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì) 自然界已存在自然界已存在 氨基酸氨基酸 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題

21、導(dǎo)思 利用基因工程如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器利用基因工程如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器的操作過(guò)程？的操作過(guò)程？ 問(wèn)題導(dǎo)思問(wèn)題導(dǎo)思 操作過(guò)程大致歸納為：獲取目的基因操作過(guò)程大致歸納為：獲取目的基因構(gòu)建構(gòu)建基因表達(dá)載體基因表達(dá)載體顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中形成胚胎形成胚胎將胚胎送入母體動(dòng)物將胚胎送入母體動(dòng)物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物( (只有在產(chǎn)下的雌性只有在產(chǎn)下的雌性個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)) )。第第4242講講 考點(diǎn)自主梳理考點(diǎn)自主梳理 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向一探究考向一DNADNA重組技術(shù)的基本工具及

22、作用特點(diǎn)重組技術(shù)的基本工具及作用特點(diǎn) 考向互動(dòng)探究 1限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶 (1)作用：用于獲取目的基因和切割運(yùn)載體。作用：用于獲取目的基因和切割運(yùn)載體。 (2)特點(diǎn)：具有專(zhuān)一性，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：特點(diǎn)：具有專(zhuān)一性，表現(xiàn)在兩個(gè)方面： 識(shí)別雙鏈識(shí)別雙鏈DNA中特定核苷酸序列。中特定核苷酸序列。 切割特定序列中的特定位點(diǎn)，特定序列表現(xiàn)為中心對(duì)切割特定序列中的特定位點(diǎn)，特定序列表現(xiàn)為中心對(duì)稱(chēng)，如稱(chēng)，如EcoR酶的切割序列酶的切割序列(如圖如圖421)(3)(3)產(chǎn)物：用限制性核酸內(nèi)切酶切割形成的新鏈有兩種：即黏產(chǎn)物：用限制性核酸內(nèi)切酶切割形成的新鏈有兩種：即黏性末端和平末端。性末端和平末端

23、。 黏性末端：是限制酶在識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)兩側(cè)將黏性末端：是限制酶在識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)兩側(cè)將DNADNA的的兩條鏈分別切開(kāi)形成的，如圖兩條鏈分別切開(kāi)形成的，如圖422422所示：所示：第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 平末端：是限制酶在識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)處切開(kāi)形成的。平末端：是限制酶在識(shí)別序列的中心軸線(xiàn)處切開(kāi)形成的。如圖如圖423423所示：所示： 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究2DNA連接酶連接酶3 3DNADNA連接酶、連接酶、DNADNA聚合酶、解旋酶及限制酶等各種酶的聚合酶、解旋酶及限制酶等各種酶的比較比較第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究第第4242講講

24、 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究4.4.載體載體 (1) (1)作用作用 作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。 利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。 (2) (2)具備的條件具備的條件 能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。 具有某些遺傳標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。具有某些遺傳標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究【說(shuō)明說(shuō)明】1 1不能將與遺傳有關(guān)的酶等同于基因工程中

25、的酶不能將與遺傳有關(guān)的酶等同于基因工程中的酶與遺傳有關(guān)的酶，通常指自然條件下，遺傳信息傳遞及表達(dá)過(guò)與遺傳有關(guān)的酶，通常指自然條件下，遺傳信息傳遞及表達(dá)過(guò)程中的相關(guān)酶。廣義地講，包括與遺傳物質(zhì)復(fù)制的相關(guān)酶和與程中的相關(guān)酶。廣義地講，包括與遺傳物質(zhì)復(fù)制的相關(guān)酶和與基因表達(dá)基因表達(dá)( (轉(zhuǎn)錄和翻譯轉(zhuǎn)錄和翻譯) )的相關(guān)酶；狹義地說(shuō)，與遺傳有關(guān)的酶的相關(guān)酶；狹義地說(shuō)，與遺傳有關(guān)的酶僅指與遺傳物質(zhì)復(fù)制有關(guān)的酶。僅指與遺傳物質(zhì)復(fù)制有關(guān)的酶。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究基因工程中的酶，通常指在人工操縱基因的過(guò)程中涉及的酶?；蚬こ讨械拿?，通常指在人工操縱基因的過(guò)程中涉及的酶。有狹義和廣義兩種：

26、狹義地講，指的是基因工程中的工具酶，有狹義和廣義兩種：狹義地講，指的是基因工程中的工具酶，即即DNADNA限制性?xún)?nèi)切酶限制性?xún)?nèi)切酶( (簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶) )和和DNADNA連接酶，也是基因工程連接酶，也是基因工程中一定要有的兩種酶；廣義地說(shuō)，除工具酶外，與人工合成目中一定要有的兩種酶；廣義地說(shuō)，除工具酶外，與人工合成目的基因有關(guān)的酶、的基因有關(guān)的酶、DNADNA擴(kuò)增過(guò)程中涉及的酶，甚至于基因表達(dá)擴(kuò)增過(guò)程中涉及的酶，甚至于基因表達(dá)的相關(guān)酶，都可以認(rèn)為與之相關(guān)。的相關(guān)酶，都可以認(rèn)為與之相關(guān)。2 2不能把基因工程中的不能把基因工程中的“工具工具”等同于等同于“工具酶工具酶”基因工程中的工具包括

27、：基因的基因工程中的工具包括：基因的“剪刀剪刀”( (限制酶限制酶) )、基因的、基因的“針線(xiàn)針線(xiàn)”(DNA(DNA連接酶連接酶) )和基因的和基因的“運(yùn)載工具運(yùn)載工具”( (運(yùn)載體運(yùn)載體) )。其中，。其中，運(yùn)載體是必需的工具，卻不是酶，通常利用處理過(guò)的病毒運(yùn)載體是必需的工具，卻不是酶，通常利用處理過(guò)的病毒DNADNA或者質(zhì)?；蛘哔|(zhì)粒DNADNA分子作為運(yùn)載的工具。分子作為運(yùn)載的工具。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究例例1下列說(shuō)法中，正確的是下列說(shuō)法中，正確的是()ADNA連接酶最初是從人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的連接酶最初是從人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的B限制酶的切口一定是限制酶的切口一定是GAATTC

28、堿基序列堿基序列C質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運(yùn)載目的基因的運(yùn)載體質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運(yùn)載目的基因的運(yùn)載體D利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程可稱(chēng)為可稱(chēng)為“克隆克隆” 答案答案 D D 解析解析 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割在特定的切點(diǎn)上切割DNADNA分子，細(xì)胞中有多種限制酶，不同的分子，細(xì)胞中有多種限制酶，不同的限制酶的切口是不同的。質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體，但限制酶的切口是不同的。質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體，但不是唯一的。不是唯一的。第

29、第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 規(guī)律方法規(guī)律方法 限制酶切割的是磷酸二酯鍵，而限制酶切割的是磷酸二酯鍵，而DNADNA連接酶連接的連接酶連接的正是兩個(gè)斷開(kāi)此鍵的正是兩個(gè)斷開(kāi)此鍵的DNADNA片段。片段?！胺肿舆\(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē)”是目的基因進(jìn)是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體，它具有的若干特點(diǎn)是基因工程鑒定、選擇入受體細(xì)胞的載體，它具有的若干特點(diǎn)是基因工程鑒定、選擇、表達(dá)的關(guān)鍵，可以說(shuō)沒(méi)有它，目的基因即使進(jìn)入受體細(xì)胞，、表達(dá)的關(guān)鍵，可以說(shuō)沒(méi)有它，目的基因即使進(jìn)入受體細(xì)胞，也難以穩(wěn)定保存，更談不上復(fù)制和表達(dá)。也難以穩(wěn)定保存，更談不上復(fù)制和表達(dá)。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 互動(dòng)探究

30、互動(dòng)探究 如果把如果把D D選項(xiàng)改為選項(xiàng)改為“利用大腸桿菌在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)利用大腸桿菌在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程可稱(chēng)為目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程可稱(chēng)為“克隆克隆”對(duì)嗎？對(duì)嗎？ 互動(dòng)探究互動(dòng)探究 不對(duì)，大腸桿菌是細(xì)菌，不是質(zhì)粒，不可以作運(yùn)不對(duì)，大腸桿菌是細(xì)菌，不是質(zhì)粒，不可以作運(yùn)載體。載體。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究變式題變式題20112011深圳聯(lián)考深圳聯(lián)考 ( (雙選雙選) )下列關(guān)于限制酶的說(shuō)法不下列關(guān)于限制酶的說(shuō)法不正確的是正確的是( () )A A限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布B B自然界中限制酶的天

31、然作用是用來(lái)提取目的基因自然界中限制酶的天然作用是用來(lái)提取目的基因C C不同的限制酶切割不同的限制酶切割DNADNA的切點(diǎn)不同的切點(diǎn)不同D D一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 答案答案 AB AB 解析解析 限制酶主要存在于各種微生物中，而高等生物中則很限制酶主要存在于各種微生物中，而高等生物中則很少。自然界中的限制酶主要用來(lái)切割外來(lái)的少。自然界中的限制酶主要用來(lái)切割外來(lái)的DNADNA，進(jìn)行自我保，進(jìn)行自我保護(hù)。護(hù)。 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向二基因工程的基本操作程序探究考向二基因工程的基本操作程序1 1目的基因的獲取目的基

32、因的獲取(1)(1)從基因文庫(kù)從基因文庫(kù)( (基因組文庫(kù)或基因組文庫(kù)或cDNAcDNA文庫(kù)文庫(kù)) )中獲取中獲取 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究文庫(kù)類(lèi)型文庫(kù)類(lèi)型cDNA文庫(kù)文庫(kù)基因組文庫(kù)基因組文庫(kù) 文庫(kù)大小文庫(kù)大小小小大大 基因中啟動(dòng)子基因中啟動(dòng)子無(wú)無(wú)有有 基因中內(nèi)含子基因中內(nèi)含子無(wú)無(wú)有有 基因多少基因多少某種生物的部分基因某種生物的部分基因某種生物的全部基因某種生物的全部基因 物種之間的基因交流物種之間的基因交流可以可以部分基因可以部分基因可以 說(shuō)明說(shuō)明從基因文庫(kù)中獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺從基因文庫(kù)中獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性點(diǎn)是工作量

33、大，具有一定的盲目性根據(jù)基因的有關(guān)信息：基因的核苷酸序列、基因在染色體上的根據(jù)基因的有關(guān)信息：基因的核苷酸序列、基因在染色體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNAmRNA、基因的翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等可獲取、基因的翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等可獲取目的基因。目的基因。(2)(2)利用利用PCRPCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因技術(shù)擴(kuò)增目的基因PCRPCR技術(shù)是利用技術(shù)是利用DNADNA雙鏈復(fù)制的原理，將基因的核苷酸序列不斷雙鏈復(fù)制的原理，將基因的核苷酸序列不斷地加以復(fù)制，使其數(shù)量呈指數(shù)方式增加。地加以復(fù)制，使其數(shù)量呈指數(shù)方式增加。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)

34、探究DNA復(fù)制與復(fù)制與PCR技術(shù)的比較技術(shù)的比較 DNA復(fù)制復(fù)制PCR技術(shù)技術(shù) 場(chǎng)所場(chǎng)所細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)生物體外生物體外 原理原理堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)堿基互補(bǔ)配對(duì)酶酶DNA聚合酶、解旋酶聚合酶、解旋酶熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定DNA聚合酶聚合酶(Taq)酶酶 條件條件模板、模板、ATP、引物鏈、常溫、引物鏈、常溫模板、模板、ATP、引物鏈、溫度變化、引物鏈、溫度變化(909555607075) 原料原料四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸 特點(diǎn)特點(diǎn)形成的是整個(gè)形成的是整個(gè)DNA分子，分子，一個(gè)細(xì)胞周期只復(fù)制一次一個(gè)細(xì)胞周期只復(fù)制一次短時(shí)間內(nèi)形成含有大量目的基因的短時(shí)間內(nèi)形

35、成含有大量目的基因的DNA片段片段 2.2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建：基因表達(dá)載體的構(gòu)建：構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。其，并可以遺傳給下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。其構(gòu)成如圖構(gòu)成如圖424424：第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究(1)(1)啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段，位于基因的首端，片段，位于基因的首端，是是RNARNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNAmR

36、NA，最，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。終獲得所需的蛋白質(zhì)。 (2)(2)終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段，位于基因的片段，位于基因的尾端，能使轉(zhuǎn)錄在所需的地方停止下來(lái)。尾端，能使轉(zhuǎn)錄在所需的地方停止下來(lái)。(3)(3)標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因?？股鼗?。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究(4)(4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法：同種限制酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法：同種限

37、制酶( (為了防止載體和目為了防止載體和目的基因的任意連接，也可以用不同的限制酶切割載體和目的基的基因的任意連接，也可以用不同的限制酶切割載體和目的基因因) )分別切割載體和目的基因，再用分別切割載體和目的基因，再用DNADNA連接酶把兩者連接。連接酶把兩者連接。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究(2)(2)將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中采用最多，也是最為有效的一種顯微注射技術(shù)是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中采用最多，也是最為有效的一種將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法。(3)(3)將目的基因?qū)胛?/p>

38、生物細(xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞原核生物原核生物( (如大腸桿菌如大腸桿菌) )作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是：繁殖速度快、作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)是：繁殖速度快、容易培養(yǎng)，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等。容易培養(yǎng)，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究大腸桿菌等細(xì)菌的細(xì)胞壁成分主要是肽聚糖，因此一般先用大腸桿菌等細(xì)菌的細(xì)胞壁成分主要是肽聚糖，因此一般先用Ca2處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。大腸桿菌細(xì)胞最常處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。大腸桿菌細(xì)胞最常用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用用的轉(zhuǎn)化方法是：首先用Ca2處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中吸收

39、周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱(chēng)為感受態(tài)分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱(chēng)為感受態(tài)細(xì)胞。第二步是將重組表達(dá)載體細(xì)胞。第二步是將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分分子，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。子，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究4 4目的基因的檢測(cè)和鑒定目的基因的檢測(cè)和鑒定第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究類(lèi)型類(lèi)型步驟步驟檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)內(nèi)容方法方法結(jié)果顯示結(jié)果顯示分子分子檢測(cè)檢測(cè)第一步第一步目的基因是否目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)入受體細(xì)胞DNA分子雜交

40、分子雜交(DNA和和DNA之之間間)是否成功顯示是否成功顯示出雜交帶出雜交帶 第二步第二步目的基因是否目的基因是否轉(zhuǎn)錄出轉(zhuǎn)錄出mRNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù)(DNA和和mRNA之間之間)是否成功顯示是否成功顯示出雜交帶出雜交帶 第三步第三步目的基因是否目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)翻譯出蛋白質(zhì)抗原抗原抗體雜交抗體雜交是否成功顯示是否成功顯示出雜交帶出雜交帶 【知識(shí)拓展知識(shí)拓展】PCRPCR擴(kuò)增是獲取目的基因的一種非常有用的方法，也是進(jìn)行分?jǐn)U增是獲取目的基因的一種非常有用的方法，也是進(jìn)行分子鑒定和檢測(cè)的一種很靈敏的方法。子鑒定和檢測(cè)的一種很靈敏的方法。PCRPCR反應(yīng)包括以下幾個(gè)主反應(yīng)包括以下幾個(gè)主

41、要過(guò)程：要過(guò)程：第一步：將反應(yīng)體系第一步：將反應(yīng)體系( (包括雙鏈模板、引物、耐高溫的包括雙鏈模板、引物、耐高溫的DNADNA聚合聚合酶、四種脫氧核糖核苷酸以及酶促反應(yīng)所需的離子等酶、四種脫氧核糖核苷酸以及酶促反應(yīng)所需的離子等) )加熱至加熱至909095 95 ，使雙鏈，使雙鏈DNADNA模板兩條鏈之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈模板兩條鏈之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈DNADNA，作為互補(bǔ)鏈聚合反應(yīng)的模板。，作為互補(bǔ)鏈聚合反應(yīng)的模板。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究第二步：將反應(yīng)體系降溫至第二步：將反應(yīng)體系降溫至5560 ，使兩種引物分別與模，使兩種引物分別與模板板DNA鏈鏈3端的互補(bǔ)序列互補(bǔ)

42、配對(duì)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為復(fù)性。端的互補(bǔ)序列互補(bǔ)配對(duì)，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為復(fù)性。第三步：將反應(yīng)體系升溫至第三步：將反應(yīng)體系升溫至7075 ，在耐高溫的，在耐高溫的DNA聚合聚合酶催化作用下，將與模板互補(bǔ)的單個(gè)核苷酸加到引物所提供的酶催化作用下，將與模板互補(bǔ)的單個(gè)核苷酸加到引物所提供的3OH上，使上，使DNA鏈延伸，產(chǎn)生一條與模板鏈互補(bǔ)的鏈延伸，產(chǎn)生一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈鏈。上述三步反應(yīng)完成后，一個(gè)上述三步反應(yīng)完成后，一個(gè)DNA分子就變成了兩個(gè)分子就變成了兩個(gè)DNA分子分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子就以分子就以2n的形式增加。的形式增加。PCR的反應(yīng)過(guò)程都是在的反應(yīng)過(guò)程都是在PCR

43、擴(kuò)增儀中完成的。擴(kuò)增儀中完成的。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究例例2 220112011浙江卷浙江卷 將將 ada(ada(腺苷酸脫氨酶基因腺苷酸脫氨酶基因) )通過(guò)質(zhì)粒通過(guò)質(zhì)粒pET28bpET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯(cuò)誤的是的是( () )A A每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含一個(gè)重組質(zhì)粒B B每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)每個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)C C每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)至少插入一個(gè)adaada

44、D D每個(gè)插入的每個(gè)插入的adaada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子 答案答案CC第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究解析解析 本題所考查的知識(shí)點(diǎn)是基因工程的有關(guān)內(nèi)容。本題所考查的知識(shí)點(diǎn)是基因工程的有關(guān)內(nèi)容。 由題目由題目可知，可知，ada通過(guò)質(zhì)粒通過(guò)質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶，說(shuō)明每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，一個(gè)重氨酶，說(shuō)明每個(gè)大腸桿菌細(xì)胞至少含有一個(gè)重組質(zhì)粒，一個(gè)重組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，組質(zhì)粒至少含一個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)，A、B正確正確；每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位

45、點(diǎn)只能插入一個(gè)；每個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn)只能插入一個(gè)ada，C錯(cuò)錯(cuò)誤；插入的誤；插入的ada至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子，至少表達(dá)一個(gè)腺苷酸脫氨酶分子，D正確。正確。 解題技巧解題技巧 用人工的方法使體外重組的用人工的方法使體外重組的DNADNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。注意題干關(guān)鍵詞胞，主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。注意題干關(guān)鍵詞是目的基因和體細(xì)胞。是目的基因和體細(xì)胞。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究變式題變式題20122012肇慶模擬肇慶模擬 ( (雙選雙選) )如圖如圖425425所示甲、乙表示所示甲、乙表示從細(xì)菌細(xì)胞中

46、獲取目的基因的兩種方法，以下說(shuō)法中正確的是從細(xì)菌細(xì)胞中獲取目的基因的兩種方法，以下說(shuō)法中正確的是( () )A A甲方法可建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù)甲方法可建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù)B B乙方法可建立該細(xì)菌的乙方法可建立該細(xì)菌的cDNAcDNA文庫(kù)文庫(kù)C C甲方法要以脫氧核苷酸為原料甲方法要以脫氧核苷酸為原料D D乙方法不需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與乙方法不需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 答案答案 AB AB 解析解析 首先要知道甲圖描述的為該細(xì)菌的基因組文庫(kù)，只要首先要知道甲圖描述的為該細(xì)菌的基因組文庫(kù)，只要利用利用DNADNA限制性核酸內(nèi)切酶將其原有的限制性核酸內(nèi)切酶將其原有的DN

47、ADNA切斷即可，不需要以切斷即可，不需要以脫氧核苷酸為原料。乙圖描述的為細(xì)菌的部分基因文庫(kù)。乙方脫氧核苷酸為原料。乙圖描述的為細(xì)菌的部分基因文庫(kù)。乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與，并需要以脫氧核苷酸為原料法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與，并需要以脫氧核苷酸為原料。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 探究考向三基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程探究考向三基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程1 1基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用(1)(1)植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。因改良植物的品質(zhì)。(2)(2)動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、

48、用動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。(3)(3)基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。2 2基因診斷與基因治療基因診斷與基因治療(1)(1)基因診斷基因診斷第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 方法：方法：DNA分子雜交法分子雜交法(即即DNA探針?lè)ㄌ结樂(lè)?：首先提取受體細(xì)：首先提取受體細(xì)胞中的胞中的DNA，然后高溫解成單鏈，再與同位素標(biāo)記的，然后高溫解成單鏈，再與同位素標(biāo)記的DNA探探針雜交；該方法是根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，把互補(bǔ)的雙鏈針雜

49、交；該方法是根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，把互補(bǔ)的雙鏈DNA解開(kāi)，把單鏈的解開(kāi)，把單鏈的DNA小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)小片段用同位素、熒光分子或化學(xué)發(fā)光催化劑等進(jìn)行標(biāo)記，之后同被檢測(cè)的發(fā)光催化劑等進(jìn)行標(biāo)記，之后同被檢測(cè)的DNA中的同源互補(bǔ)中的同源互補(bǔ)序列雜交，從而檢出所要查明的序列雜交，從而檢出所要查明的DNA或基因?；蚧?。抗原抗體雜交：所用到的抗體是將目的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)抗原抗體雜交：所用到的抗體是將目的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)注射入動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行免疫，隨之產(chǎn)生并提取出的相應(yīng)抗體。注射入動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行免疫，隨之產(chǎn)生并提取出的相應(yīng)抗體。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究步驟：抽取病人的組織或體

50、液作為化驗(yàn)樣品步驟：抽取病人的組織或體液作為化驗(yàn)樣品將樣品中的將樣品中的DNA分離出來(lái)分離出來(lái)用化學(xué)法或熱處理法使樣品用化學(xué)法或熱處理法使樣品DNA解旋解旋將事將事先制作好的先制作好的DNA探針引入化驗(yàn)樣品中探針引入化驗(yàn)樣品中這些已知的經(jīng)過(guò)標(biāo)記這些已知的經(jīng)過(guò)標(biāo)記的探針能夠在化驗(yàn)樣品中找到互補(bǔ)鏈，并與之結(jié)合的探針能夠在化驗(yàn)樣品中找到互補(bǔ)鏈，并與之結(jié)合(雜交雜交)在一在一起，找不到互補(bǔ)鏈的起，找不到互補(bǔ)鏈的DNA探針，則可以被洗脫。這樣通過(guò)遺探針，則可以被洗脫。這樣通過(guò)遺留在樣品中的標(biāo)記過(guò)的留在樣品中的標(biāo)記過(guò)的DNA探針進(jìn)行基因分析，就能檢測(cè)出探針進(jìn)行基因分析，就能檢測(cè)出病人所得的病。病人所得的病

51、。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 (2)(2)基因治療基因治療 體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲取某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲取某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因的轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)然后在體外完成基因的轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新置于患者體內(nèi)。，最后重新置于患者體內(nèi)。 用于基因治療的基因種類(lèi)：從健康人體分離得到正常的用于基因治療的基因種類(lèi)：從健康人體分離得到正常的基因、反義基因、編碼可以殺死癌細(xì)胞的蛋白酶基因?；?、反義基因、編碼可以殺死癌細(xì)胞的蛋白酶基因。 基因治療只是導(dǎo)入正常的基因，并未替換原來(lái)的基因，基因治療只是導(dǎo)入正常的基因，

52、并未替換原來(lái)的基因，原有的致病基因與導(dǎo)入的正?；蚨寄鼙磉_(dá)。如果導(dǎo)入的正常原有的致病基因與導(dǎo)入的正?；蚨寄鼙磉_(dá)。如果導(dǎo)入的正?；蚴亲鳛轱@性基因存在，則有療效，也就是說(shuō)，基因治療只基因是作為顯性基因存在，則有療效，也就是說(shuō)，基因治療只可治療隱性遺傳病?？芍委熾[性遺傳病。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 3.3.蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究【易錯(cuò)易混易錯(cuò)易混】1 1有關(guān)基因工程應(yīng)用易錯(cuò)易混點(diǎn)有關(guān)基因工程應(yīng)用易錯(cuò)易混點(diǎn) (1)(1)動(dòng)物基因工程主要為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，不是為了產(chǎn)動(dòng)物基因工程主要為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，不是

53、為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。生體型巨大的個(gè)體。(2)(2)基因治療目前只是處于初期的臨床試驗(yàn)階段，在臨床上未基因治療目前只是處于初期的臨床試驗(yàn)階段，在臨床上未開(kāi)展、未實(shí)現(xiàn)這方面的治療。開(kāi)展、未實(shí)現(xiàn)這方面的治療。 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 (3)DNA(3)DNA分子制作探針進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)檢測(cè)單鏈，需先將雙分子制作探針進(jìn)行檢測(cè)時(shí)應(yīng)檢測(cè)單鏈，需先將雙鏈鏈DNADNA分子打開(kāi)。分子打開(kāi)。 (4)Bt(4)Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的毒蛋白基因產(chǎn)生的BtBt毒蛋白并無(wú)毒性，進(jìn)入昆蟲(chóng)消毒蛋白并無(wú)毒性，進(jìn)入昆蟲(chóng)消化道被分解成多肽后才產(chǎn)生毒性。化道被分解成多肽后才產(chǎn)生毒性。 (5)(5)青霉素是青霉菌產(chǎn)

54、生的，不是通過(guò)基因工程制造生產(chǎn)青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，不是通過(guò)基因工程制造生產(chǎn)出來(lái)的。出來(lái)的。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究2 2在對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操在對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)該從對(duì)基因的作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？毫無(wú)疑問(wèn)應(yīng)該從對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造，主要原因如下：操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造，主要原因如下：(1)(1)任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過(guò)的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如

55、果蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過(guò)的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過(guò)的蛋白質(zhì)分子還對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過(guò)的蛋白質(zhì)分子還是無(wú)法遺傳的。是無(wú)法遺傳的。(2)(2)對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。小得多。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究例例3 3蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是( () )A A基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì)基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì)B B蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有

56、的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C C蛋白質(zhì)工程可以不通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯來(lái)實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)工程可以不通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯來(lái)實(shí)現(xiàn)D D蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第三代基蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第三代基因工程因工程 答案答案BB 解析解析 蛋白質(zhì)工程通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需求，是延伸出來(lái)的第二代基因工程。需求，是延伸出來(lái)的第二代基因工程。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 方法歸納方法歸納 學(xué)習(xí)

57、中對(duì)相近或相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行比較，找出不同學(xué)習(xí)中對(duì)相近或相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行比較，找出不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，可加深對(duì)知識(shí)的理解，且不易混淆，有事半功倍點(diǎn)和相同點(diǎn)，可加深對(duì)知識(shí)的理解，且不易混淆，有事半功倍之效。之效。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究變式題變式題20112011珠海檢測(cè)珠海檢測(cè) ( (雙選雙選) )科學(xué)家將控制某藥物蛋白科學(xué)家將控制某藥物蛋白合成的基因轉(zhuǎn)移到白色萊航雞的受精卵合成的基因轉(zhuǎn)移到白色萊航雞的受精卵DNADNA中，發(fā)育后的雌雞中，發(fā)育后的雌雞就能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，而且用這些雞蛋孵出的雌雞，就能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，而且用這些雞蛋孵出的雌雞，仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋。

58、下列有關(guān)敘述正確的是仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋。下列有關(guān)敘述正確的是( () )A A表達(dá)載體的導(dǎo)入運(yùn)用了顯微注射技術(shù)表達(dá)載體的導(dǎo)入運(yùn)用了顯微注射技術(shù)B B受精卵的發(fā)育需要運(yùn)用胚胎移植技術(shù)受精卵的發(fā)育需要運(yùn)用胚胎移植技術(shù)C C這種變異屬于定向的變異這種變異屬于定向的變異D D這種變異來(lái)源于染色體變異這種變異來(lái)源于染色體變異 答案答案AC AC 第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究 解析解析 本題考查將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法及基因工程本題考查將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法及基因工程的實(shí)質(zhì)。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的實(shí)質(zhì)。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞( (受精卵受精卵) )的方法是顯微的方

59、法是顯微注射法，運(yùn)用顯微注射技術(shù)；注射了目的基因的受精卵要移植注射法，運(yùn)用顯微注射技術(shù)；注射了目的基因的受精卵要移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)發(fā)育，移植的是受精卵不是胚胎到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)發(fā)育，移植的是受精卵不是胚胎，因此不需要胚胎移植技術(shù)；這種變異屬于定向變異；這種變，因此不需要胚胎移植技術(shù)；這種變異屬于定向變異；這種變異來(lái)源于基因重組。異來(lái)源于基因重組。第第4242講講 考向互動(dòng)探究考向互動(dòng)探究實(shí)驗(yàn)方案展略DNADNA的粗提取與鑒定的粗提取與鑒定 一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理1DNA在在NaCl溶液中的溶解度隨溶液中的溶解度隨NaCl濃度的不同而不同。濃度的不同而不同。當(dāng)當(dāng)NaCl的濃

60、度為的濃度為0.14 mol/L時(shí)，時(shí)，DNA的溶解度最低。利用這一的溶解度最低。利用這一原理，可使溶解在原理，可使溶解在NaCl溶液中的溶液中的DNA析出。而在析出。而在2 mol/L的的NaCl溶液中溶液中DNA溶解度最大，所以溶解度最大，所以DNA溶解。溶解。第第4242講講 實(shí)驗(yàn)方略展示實(shí)驗(yàn)方略展示 2DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的其他許多物質(zhì)溶于酒不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的其他許多物質(zhì)溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取含雜質(zhì)較少的精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取含雜質(zhì)較少的DNA。3DNA遇二苯胺遇二苯胺(沸水浴沸水浴)會(huì)染成藍(lán)色。該方法均可用于鑒定會(huì)染成藍(lán)色。該方