2012高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題1 基因工程課件 新人教版選修3

1、知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P154)選修選修 現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題知識(shí)研讀知識(shí)研讀(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P154)專題專題基因工程基因工程( (一一) )1基因工程的誕生。2基因工程的原理及技術(shù)。3DNA的粗提取與鑒定。課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)(即時(shí)鞏固解析為教師用書(shū)獨(dú)有)考點(diǎn)一考點(diǎn)一基因工程的基本工具一、與DNA分子相關(guān)的酶 種類項(xiàng)目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 磷酸二酯鍵堿基對(duì)間的氫鍵作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子考點(diǎn)整合考點(diǎn)整

2、合二、載體1作用(1)作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。(2)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具備的條件(1)能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。(2)有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便與外源基因連接。(3)具有某些遺傳標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。3種類(1)質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(2)噬菌體的衍生物。(3)動(dòng)植物病毒?！練w納總結(jié)】一般來(lái)說(shuō)，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造。限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，

3、有利于對(duì)目的基因的檢測(cè)。【案例1】(2009福建理綜)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。質(zhì)粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答：(1)構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶_，對(duì)_進(jìn)行切割。(2)培養(yǎng)基中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有_，作為標(biāo)記基因。(3)香蕉組織細(xì)胞具有_，因此，可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中依次表示組織培養(yǎng)過(guò)程中香蕉組織細(xì)胞的_?！窘馕鼋馕觥勘绢}主要考查基因工程的相關(guān)知識(shí)。(1)由于限制酶Sma的切割位點(diǎn)在抗病基因中間，因此不能

4、用限制酶Sma來(lái)進(jìn)行切割目的基因。要將目的基因從含抗病基因的DNA分子中切割下來(lái)，從圖中看需要用限制酶Pst和EcoR同時(shí)進(jìn)行切割。而運(yùn)載體要和目的基因含有相同的黏性末端才能進(jìn)行連接，所以質(zhì)粒也要用限制酶Pst和EcoR同時(shí)進(jìn)行切割。(2)由于卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，所以構(gòu)建的基因表達(dá)載體A中應(yīng)含抗卡那霉素基因，作為標(biāo)記基因。(3)由于香蕉組織細(xì)胞具有全能性，因此利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。 【答案答案】(1)Pst 、EcoR 含抗病基因的DNA、質(zhì)粒 (2)抗卡那霉素基因 (3)全能性脫分化、再分化 【即時(shí)鞏固1】(2010江蘇)下表中列出了

5、幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：限制酶BamHHindEcoRSma識(shí)別序列及切割位點(diǎn)GGATC CC CTAGGAAGCT TT TCGAAGAATT CC TTAAGCCCGGGGGGCCC(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma切割前后，分別含有_個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越_。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma切割，原因是_。(4)與只使用EcoR相比較，使用BamH和Hind兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止_。(5)為了獲取重組

6、質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了_。(7)為了從cDNA文庫(kù)中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在_的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達(dá)的初步檢測(cè)。【解析解析】本題綜合考查基因工程的過(guò)程及應(yīng)用。(1)質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA分子，在Sma切割前沒(méi)有游離的磷酸基團(tuán)，Sma作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，切割產(chǎn)生的DNA片段末端是平末端，因而質(zhì)粒經(jīng)切割后含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性主要由氫鍵的數(shù)量決定，氫鍵數(shù)量越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越高，反之則低，DNA分子中A與T之間存在2個(gè)氫鍵，

7、C與G之間存在3個(gè)氫鍵，因此DNA分子中GC堿基對(duì)越多，熱穩(wěn)定性就越高，Sma識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間將這段序列切開(kāi)，也就是質(zhì)粒中Sma酶切位點(diǎn)越多，GC堿基對(duì)越多，熱穩(wěn)定性越高。(3)據(jù)圖1可知，Sma切割的位點(diǎn)在抗生素抗性基因之中，抗生素抗性基因是標(biāo)記基因，應(yīng)盡量避免破壞，據(jù)圖2可知Sma切割的位點(diǎn)在目的基因之中,破壞了目的基因,所以不能使用Sma切割。(4)用同種限制酶切割后的質(zhì)粒和目的基因,在基因表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)，常形成三種直接方式，其中目的基因與目的基因的連接、質(zhì)粒與質(zhì)粒的連接是無(wú)效的連接，用兩種限制酶可避免此類現(xiàn)象。(5)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程中需加DNA連接酶，連接脫氧

8、核糖和磷酸。(6)抗生素抗性基因?qū)儆跇?biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。(7)目的基因是蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將其導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體后，應(yīng)進(jìn)行目的基因的檢測(cè)與鑒定，可根據(jù)受體細(xì)胞是否含有蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即是否具備吸收蔗糖的能力判斷基因工程是否成功，因而可在含有蔗糖(唯一碳源)的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。 【答案答案】(1)0、2(2)高 (3)Sma會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化 (5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞(7)蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)考點(diǎn)二考點(diǎn)二基因工程基本操作程序分析一、目的基因的獲取途徑1直接分離：從自然

9、界已有的物種中分離，如從基因組文庫(kù)中獲取。2人工合成目的基因常用的方法有：(1)已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。(2)以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。3PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì))原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶等不同點(diǎn)解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶催化場(chǎng)所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1基因表達(dá)載體的組成：?jiǎn)?dòng)子、目的基因、終止子以及標(biāo)記基因

10、等。2基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)Ca2處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的DNA表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子四、目的基因的檢測(cè)與鑒定1分子水平檢測(cè)(1)導(dǎo)入檢測(cè)：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標(biāo)記的含目的基因的DNA片段作探針檢測(cè)。2個(gè)體生物學(xué)水平鑒定：對(duì)轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)行抗蟲(chóng)或抗病的接種實(shí)驗(yàn)?！景咐?/p>

11、2】(2008海南)如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡(jiǎn)圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，ampR為青霉素抗性基因，tctR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動(dòng)子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答： (1)將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRI酶切,酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有_、_、_三種。若要從這些連接物中分離出重組質(zhì)粒，需要對(duì)這些連接產(chǎn)物進(jìn)行_。(2)用上述3種連接產(chǎn)物與無(wú)任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)

12、素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是_；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是_。(3)目的基因表達(dá)時(shí)，RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)是_，其合成的產(chǎn)物是_。(4)在上述實(shí)驗(yàn)中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時(shí)應(yīng)選用的酶是_?！窘馕鼋馕觥磕康幕虻腄NA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRI酶切后黏性末端相同，可以連接成目的基因與目的基因、目的基因與載體、載體與載體，需要分離純化才能得到重組質(zhì)粒。EcoRI酶切破壞了載體中的四環(huán)素抗性基因，只有載體與載體轉(zhuǎn)化的原核宿主細(xì)胞在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中能生長(zhǎng)。因?yàn)榍嗝顾鼗驔](méi)有被破壞，

13、所以目的基因與載體、載體與載體轉(zhuǎn)化的原核宿主細(xì)胞在含青霉素的培養(yǎng)基中能生長(zhǎng)。EcoRI和BamHI酶切后有2種黏性末端，不能任意連接。 【答案答案】(1)目的基因載體連接物載體載體連接物目的基因目的基因連接物分離純化(其他合理答案也可以) (2)載體載體連接物目的基因載體連接物、載體載體連接物 (3)啟動(dòng)子mRNA(4)EcoRI和BamHI【即時(shí)鞏固2】(2008廣東)天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類,用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過(guò)程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)將淀粉酶基因切割

14、下來(lái)所用的工具是_，用_將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，下一步將該DNA分子_，以完成工程菌的構(gòu)建。(2)若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測(cè)方法是_；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用_檢測(cè)；將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時(shí)間后，加入碘液，工程菌周圍出現(xiàn)透明圈,請(qǐng)解釋該現(xiàn)象發(fā)生的原因。_。(3)如何進(jìn)一步鑒定不同的轉(zhuǎn)基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？_。(4)微生物在基因工程領(lǐng)域中有哪些重要作用？_。 【解析解析】本題考查了與基因工程相關(guān)的知識(shí)。將基因切割下來(lái)的工具是限制酶，將基因與運(yùn)載體結(jié)合在一起的是DNA連接酶，基因工程的基本流程是：獲取

15、目的基因，基因表達(dá)載體的構(gòu)建，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，目的基因的檢測(cè)與鑒定。目的基因的檢測(cè)與鑒定包括分子水平的檢測(cè)，如用DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)基因或?qū)?yīng)的mRNA，用抗原抗體雜交來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)，也包括個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。淀粉在工程菌分泌的淀粉酶的作用下被分解，加入碘液后，因工程菌周圍無(wú)淀粉而不變藍(lán)，故出現(xiàn)透明圈。 【答案答案】(1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶導(dǎo)入釀酒酵母菌 (2)DNA分子雜交抗原抗體雜交或淀粉酶活性該工程菌產(chǎn)生的淀粉酶可分泌至培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基中淀粉被水解的區(qū)域，遇碘不再變藍(lán)色，產(chǎn)生透明圈 (3)測(cè)定相同培養(yǎng)條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產(chǎn)量(4)工具酶主要來(lái)自微生

16、物；最重要的目的基因供體庫(kù)之一；目的基因的載體之一；作為受體細(xì)胞；提供用于發(fā)酵的工程菌知識(shí)研讀知識(shí)研讀(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P157)基因工程(二)1基因工程的應(yīng)用。2蛋白質(zhì)工程。課程標(biāo)準(zhǔn)課程標(biāo)準(zhǔn)(即時(shí)鞏固解析為教師用書(shū)獨(dú)有)考點(diǎn)一考點(diǎn)一基因工程的應(yīng)用成果一、植物基因工程的成果1抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物：主要抗蟲(chóng)基因有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等?？瓜x(chóng)棉、抗蟲(chóng)番茄、抗蟲(chóng)煙草都已獲得成功，既減少了殺蟲(chóng)劑的使用，又保護(hù)了環(huán)境。2抗病毒轉(zhuǎn)基因植物：主要抗病毒的病毒外殼基因、病毒的復(fù)制酶基因、抗真菌的幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因。考點(diǎn)整合考點(diǎn)整合多種抗病毒植株已培育成

17、功并開(kāi)始進(jìn)行田間實(shí)驗(yàn)、栽培。 3抗逆轉(zhuǎn)基因植物：主要有抗鹽堿、抗干旱的滲透壓調(diào)節(jié)基因、耐寒的抗凍蛋白基因、抗除草劑基因等，減輕了不利環(huán)境條件對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響。 4利用轉(zhuǎn)基因改良植物品質(zhì)：主要成果有培育賴氨酸含量較高的玉米、耐儲(chǔ)存的番茄、花色變異的矮牽?；ǖ?。 二、動(dòng)物基因工程的成果 1提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度：導(dǎo)入外源生長(zhǎng)激素基因、培育轉(zhuǎn)基因綿羊和轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。 2改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)：如導(dǎo)入腸乳糖酶基因，生產(chǎn)低乳糖乳汁。3用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物：利用乳腺反應(yīng)器生產(chǎn)抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等醫(yī)藥產(chǎn)品。4用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體：利用基因工程抑制抗原決定簇基因的表達(dá)或除去抗原決定基因，培育出沒(méi)有免

18、疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。三、基因工程藥物利用轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)出人類蛋白質(zhì)藥物。四、基因治療 項(xiàng)目類型外源基因類型及舉例過(guò)程特點(diǎn)成果舉例體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)體外完成基因轉(zhuǎn)移篩選并擴(kuò)增培養(yǎng)重新輸入患者體內(nèi)操作復(fù)雜，但成功率高治療復(fù)合型免疫缺陷癥體內(nèi)基因治療治療遺傳性囊性纖維化病的基因外源基因載體攜帶體內(nèi)相應(yīng)組織細(xì)胞操作簡(jiǎn)單，成功率低治療遺傳性囊性纖維化病【案例1】(2009江蘇)蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲(chóng)能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過(guò)程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)將圖中的DNA用Hind、Ba

19、mH限制酶切后，反應(yīng)管中有_種DNA片段。(2)圖中表示Hind與BamH酶切、DNA連接酶連接的過(guò)程，此過(guò)程可獲得_種重組質(zhì)粒；如果換用Bst與BamH酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得_種重組質(zhì)粒。(3)目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的_。(4)圖中的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的TDNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并防止植物細(xì)胞中_對(duì)TDNA的降解。(5)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞表面的特異性受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲(chóng)死亡。而該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞_。(6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害

20、蟲(chóng)種群中的_基因頻率的增長(zhǎng)速率?！窘馕鼋馕觥勘绢}考查基因工程的相關(guān)知識(shí)。(1)圖中的DNA有1個(gè)Hind酶切位點(diǎn)和2個(gè)BamH酶切位點(diǎn)，故用Hind、BamH完全酶切后，反應(yīng)管中有4種DNA片段。(2)從圖中可知，Hind、BamH酶切后有2種片段有相應(yīng)的末端,可與質(zhì)粒重組；而B(niǎo)st和BamH酶切后只有1種片段有相應(yīng)的末端，可與質(zhì)粒重組。(3)質(zhì)粒要進(jìn)行復(fù)制才能更多的表達(dá)出產(chǎn)物，所以重組之后要能復(fù)制。(4)酶具有專一性，TDNA的降解酶為DNA水解酶。(5)生物的細(xì)胞表面的受體具有特異性，人類腸上皮細(xì)胞沒(méi)有昆蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞表面的特異性受體，所以該毒素蛋白對(duì)人類的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小。(6)自然選擇是普遍

21、存在的，純種種植自然選擇會(huì)使害蟲(chóng)抗性基因頻率快速增長(zhǎng)，所以混合種植能降低害蟲(chóng)的抗性基因頻率的增長(zhǎng)速率。 【答案答案】(1)4(2)21(3)復(fù)制(4)DNA水解酶(5)表面無(wú)相應(yīng)的特異性受體(6)抗性 【即時(shí)鞏固1】(2008山東理綜)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用備受關(guān)注。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的_處，DNA連接酶作用于_處。(填“a”或“b”)(2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和_。(3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用_技術(shù)，該技術(shù)

22、的核心是_和_。(4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的_作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用_方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性?！窘馕鼋馕觥勘绢}以社會(huì)的熱點(diǎn)和科技新進(jìn)展為背景，通過(guò)轉(zhuǎn)基因水稻的培育綜合考查了基因工程的基本工具、基本操作程序和植物細(xì)胞工程等知識(shí)，屬于識(shí)記內(nèi)容，要求簡(jiǎn)單。(1)限制性核酸內(nèi)切酶破壞的是相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵。DNA連接酶的作用部位也是該處，但作用與限制酶正好相反。(2)重組DNA分子導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，也可以使用基因槍法或花粉管通道法。(3)目的基因的受體細(xì)胞是植物體細(xì)胞或受精卵，因此，要經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)過(guò)程才能成為

23、植株。該過(guò)程的核心是脫分化和再分化。(4)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，即以帶有放射性的目的基因的單鏈為探針，檢測(cè)受體細(xì)胞中是否含有能與探針進(jìn)行配對(duì)雜交的DNA(目的基因)。檢測(cè)目的基因是否表達(dá)，可以用個(gè)體檢驗(yàn)的方法,將植物栽培到高濃度鹽的環(huán)境中(如鹽堿地)，然后觀察其生活狀況。 【答案答案】(1)aa(2)基因槍法(花粉管通道法) (3)植物組織培養(yǎng)脫分化(去分化)再分化 (4)耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中)考點(diǎn)二考點(diǎn)二蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較 項(xiàng)目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過(guò)程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找

24、到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系(1)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造【案例2】2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在研究綠色熒光蛋白(GFP)方面做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。綠色熒光蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光。借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動(dòng)情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。GFP基因可

25、作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，如圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程：請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問(wèn)題：(1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達(dá)載體的組成必須有啟動(dòng)子、_、_和_等。圖中過(guò)程常用的方法是_；過(guò)程利用的生物技術(shù)是_；在進(jìn)行過(guò)程前，利用_可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠。(2)GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達(dá)，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性，因此GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的_。(3)目前科學(xué)家們通過(guò)_工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基因？_。該工程的基本流程是_?！窘馕?/p>

26、解析】基因表達(dá)載體由4部分組成，分別是目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因。把目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞的常用方法是顯微注射技術(shù)。由受精卵培養(yǎng)得到早期胚胎，這屬于細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可以利用胚胎分割技術(shù)由一個(gè)胚胎獲得多個(gè)胚胎。GFP基因不影響目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對(duì)細(xì)胞無(wú)毒性，又可以發(fā)出熒光，因此可以作為標(biāo)記基因。蛋白質(zhì)工程是指通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，獲得各種各樣的自然界中沒(méi)有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程的基本流程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)基因的脫氧核苷酸序列修飾(合成)相應(yīng)的基因表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)。 【答案答案】(1)GFP基因終止子標(biāo)記基因顯微注射法早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)胚胎分割(2)標(biāo)記基因