選修三基因工程 完整版課件

1、0911年福建理綜關(guān)于考查選修三專(zhuān)題一“基因工程”內(nèi)容分布情況2009年普通高校招生統(tǒng)一考試福建卷(理綜)32.（10分） 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)板中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)，欲利用該培養(yǎng)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 。2010年福建省高考32題

2、生物現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題(10分)紅細(xì)胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病由于天然EP0來(lái)源極為有限，目前臨床使用的紅細(xì)胞生成素主要來(lái)自于基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細(xì)胞生成素(rhEPO）期間要生產(chǎn)流程如右圖（1）圖中所指的是 技術(shù)。（2）圖中所指的物質(zhì)是 ，所指的物質(zhì)是 。（3）培養(yǎng)重組CHO 細(xì)胞時(shí)，為便于清除代謝產(chǎn)物，防止細(xì)胞嚴(yán)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害，應(yīng)定期更換 。（4）檢測(cè) rhEPO外活性需用抗rhEPO單克隆抗體。分泌單克隆抗體的 細(xì)胞，可由rhEPO免疫過(guò)的小鼠B淋巴細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合而成。2011年普通高校招生統(tǒng)一考試福建卷(理綜)

3、32. 生物-現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題必答題（10分）一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥（常染色體隱性遺傳?。┗純?。在他們欲生育第二胎時(shí)，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞，不能完成體內(nèi)受精。醫(yī)生為該夫婦實(shí)施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷，過(guò)程如右圖。請(qǐng)回答：（1）過(guò)程是指在體外進(jìn)行的 處理，從而使精子與卵子結(jié)合形成受精卵；過(guò)程稱(chēng)為 。（2）在對(duì)胎兒進(jìn)行鐮刀形細(xì)胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時(shí)，要先從羊水中的胎兒細(xì)胞提取物質(zhì) 進(jìn)行PCR擴(kuò)增。然后用 對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行切割，產(chǎn)生多個(gè)片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷， 是一種 酶。（3）不同長(zhǎng)度的酶切產(chǎn)物在電泳時(shí)移動(dòng)的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細(xì)胞貧血

4、癥基因分析的電泳帶譜如，據(jù)此判斷胎兒為 （正常/患者/攜帶者）。選修三 基因工程2011年福建省考試說(shuō)明要求：1.基因工程的誕生 2.基因工程的原理及技術(shù) 3.基因工程的應(yīng)用 4.蛋白質(zhì)工程 基因工程在育種上相對(duì)“雜交育種”有什么優(yōu)點(diǎn)？而相對(duì)于“誘變育種”來(lái)說(shuō)又有什么優(yōu)勢(shì)呢？操作環(huán)境？操作水平？操作對(duì)象？原理？操作工具？操作程序？-基因工程的概念克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙（或生殖隔離）定向改造生物性狀體外、分子水平、基因、基因重組、三種、四步驟典例1.下列有關(guān)基因工程中限制核酸內(nèi)切酶的描述，錯(cuò)誤的是（ ）A、一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列B、限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度的

5、影響C、限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別和切割RNA D、限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取答案 C一、基因工程的三種工具目的基因的獲取基因表達(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)和鑒定二、基因工程的基本操作程序獲取目的基因的常用方法有哪些?（1）從基因文庫(kù)中獲取目的基因序列未知（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因序列已知（3）人工合成-目的基因不是很大且已知序列目的基因的獲取此圖表示什么過(guò)程？ 概念：PCR全稱(chēng)為_(kāi)，是一項(xiàng) 在生物_復(fù)制_的核酸合成技術(shù) 條件：_、 _、_ 、 _.等原理：_方式：以_方式擴(kuò)增，即_（n為擴(kuò)增循 環(huán)的次數(shù)）結(jié)果：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)體外特定DNA片段DNA復(fù)制四種脫氧核

6、苷酸引物DNA聚合酶指數(shù)2n使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增要有一段已知核苷酸序列的目的基因PCR技術(shù)基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的模式圖抗生素抗性基因基因表達(dá)除含有目的基因外，還需要哪些元件：?jiǎn)?dòng)子終止子標(biāo)記基因質(zhì)粒目的基因限制酶DNA連接酶重組DNA將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 轉(zhuǎn)化 目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在 受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法顯微注射技術(shù)感受態(tài)法受體細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞原核細(xì)胞 將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞方法：顯微注射法程序： 目的基因表達(dá)載體提純 取卵（受精） 顯微注射 受精卵 新性狀動(dòng)物 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)

7、胞原核生物特點(diǎn)：繁殖快、單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)少方法： 用Ca2+處理細(xì)胞 感受態(tài)細(xì)胞 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分子典例2.繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答：(1)將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是_。(2)進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入_中，原因是_。顯微注射受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)受精卵(或早期胚胎細(xì)胞)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá)目的基因的檢測(cè)和鑒定接種實(shí)驗(yàn)抗原抗體雜交法DNA-RNA分子雜交法DNA分子雜交法

8、受體是否具有轉(zhuǎn)基因特征個(gè)體水平目的基因是否翻譯目的基因是否轉(zhuǎn)錄目的基因是否導(dǎo)入分子水平方法檢測(cè)對(duì)象A-A-32PT-T-C-G-T-G32P-T-T-A-A-C-AX1C-C-A-G-T-T-A-X2-G-G-T-C-A-A-TY1A-A-T-T-C-G-T-Y1-T-T-A-A-G-C-A探針 待測(cè)DNAX 待測(cè)DNAY待測(cè)DNAY與探針DNA相同檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞目的DNA片段檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA 用上述探針和轉(zhuǎn)基因生物的mRNA雜交,若出現(xiàn)雜交帶,表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA個(gè)體生物學(xué)水平抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等歸納: 基因工程的基本操作程序獲取目的基因從基因

9、文庫(kù)利用PCR化學(xué)方法人工合成構(gòu)建基因表達(dá)載體目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法、感受態(tài)法目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)：是否插入、轉(zhuǎn)錄、翻譯鑒定：例3. 質(zhì)粒能成功轉(zhuǎn)入植物細(xì)胞，并將質(zhì)粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下圖表示利用質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)化獲得抗除草劑大豆的過(guò)程。請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題。(1)過(guò)程將目的基因?qū)胭|(zhì)粒后，需要通過(guò)_使質(zhì)粒與目的基因切口黏合。(2)整合了目的基因的重組質(zhì)粒，在組成上還含有啟動(dòng)子、終止子和_。DNA連接酶標(biāo)記基因(3)過(guò)程可以采用的方法是_ _。(4)過(guò)程運(yùn)用了細(xì)胞工程中的_技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是_；在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)

10、程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營(yíng)養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行_和_。(5)為了檢測(cè)通過(guò)過(guò)程獲得的幼苗是否具有抗除草劑的特性，可采用的方法是_?；ǚ酃芡ǖ婪?或農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，或基因槍法)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞具有全能性脫分化再分化對(duì)幼苗噴施除草劑，觀(guān)察其生長(zhǎng)情況典例4.下表中列出了幾種限制酶識(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

11、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_。02高Sma會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)為了獲取重組質(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_。DNA連接鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞三、基因工程的應(yīng)用（一）在植物基因工程碩果累累抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物抗病轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因植物利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)（二）動(dòng)物基因工程前景廣闊用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物-乳腺生物反應(yīng)器用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物做器官移植的供體（三）基因工