江苏省2013年高考生物 热点预测 9.1基因工程精品课件.ppt

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1、第1讲基因工程一、基因工程1.基因工程的三种基本工具（1）三种工具的比较：（2）限制酶切割时的注意事项：①注意切割的序列是否会连接成环：切割图1中的目的基因时，最好不要只用BamHⅠ，因为只用BamHⅠ切割时，目的基因的两端具有相同的黏性末端，易自行连接成环，因此最好同时用BamHⅠ和HindⅢ切割。②限制酶的切割序列具有包含关系：图2中BamHⅠ和MboⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别是G↓GATCC、↓GATC，这两个限制酶都可切割同一碱基序列GGATCC。③切割时注意是否破坏所有抗性基因，导致缺乏标记基因。2.基因工程的基本操作程序（

2、1）目的基因的获取途径：（2）基因表达载体的构建——重组质粒的构建：①表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点。②启动子和终止子：启动子是RNA聚合酶结合位点，启动转录；终止子是终止转录的位点。③基因表达载体的构建过程：（3）将目的基因导入受体细胞——转化：①导入方法因受体细胞的种类不同而异：②转化的实质：目的基因导入受体细胞染色体基因组中并表达和发挥作用。（4）目的基因的检测与鉴定：①导入检测：DNA分子杂交技术（使用DNA探针）。③个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。【热点考向1】基因工程

3、的基本工具高考频次3年18考预测指数☆☆☆☆☆【典题训练1】（2010·江苏高考）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）图1所示的一个质粒分子经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EcoRⅠ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

4、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中，然后在____的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。【规范答题】（1）生物术语要规范，用词要准确。（2）分析图示要到位，注意限制酶的作用位点的差异。（3）解答最后一题时要明确选择培养基在基因工程中的作用。【解析】本题考查基因工程中的限制酶的作用特点。（1）质粒切割前是双

5、链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被该酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团。（2）由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间只可以形成两个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高。（3）质粒上抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切质粒和外源

6、DNA。（4）只使用EcoRⅠ，则质粒和含目的基因的外源DNA两端的黏性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和含目的基因的外源DNA自身连接物，而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，质粒和含目的基因的外源DNA两端的黏性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物。（5）质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶。（6）质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。（7）将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，含有重组质粒的个体才能吸收蔗糖，因此可利用蔗糖作为唯一碳

7、源的培养基进行培养受体细胞，含有重组质粒的细胞才能存活，不含有重组质粒的因不能获得碳源而死亡，从而达到筛选目的。满分答案：（1）0、2（2）高（3）SmaⅠ会破坏质粒中的抗性基因和外源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【热点考向2】基因工程的应用高考频次3年12考预测指数☆☆☆【典题训练2】（2011·海南高考）回答有关基因工程的问题：（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生____

8、__末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后，使其直接进行连接，则应选择能使二者产生________（相同，不同）黏性末端的限制酶。（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基