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《2013年全国通用 届高考一轮复习 选修3.1 基因工程及生物技术的安全性.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、选修3 现代生物科技专题专题1 基因工程及生物技术的安全性一、基因工程的概念及基本工具1.概念:又叫做_________技术或_________技术,是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以__________,然后放到另一种生物的细胞里,_____地改造生物的遗传性状。基因拼接DNA重组修饰改造定向即时训练1如图为一种限制酶切割DNA分子的模式图:(1)这种限制酶切点是在之间,切割后形成个黏性末端,其特点是。(2)此限制酶的作用特点是。(3)如果G碱基发生基因突变,可能发生的情况是。答
2、案:(1)G、A 2 碱基序列完全相同 (2)只能识别某一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割 (3)限制性核酸内切酶不能识别切割位点解析:限制性核酸内切酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,将DNA断开后每一段都含一个黏性末端。如果限制酶识别的位点核苷酸发生变化,则限制酶不会再识别,因为酶具有专一性。二、基因工程的步骤基因表达载体的构建(核心)将目的基因导入受体细胞(转化)目的基因的检测与鉴定即时训练2下图是利用基因工程
3、技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”:即;;;。(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?,为什么?。(3)过程②必需的酶是酶,过程③需要的条件是;过程④需要的酶是。(4)在利用A、B获得C的过程中,必须用切割A和B,使它们产生,再加入,才可形成C。(5)为使过程⑧更易进行,可用(药剂)处理D。答案:(1)获取目的基因 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 (2)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录),
4、不能形成胰岛素mRNA (3)逆转录 加热使DNA解链为单链Taq酶 (4)同一种限制性核酸内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶 (5)Ca2+建、将目的基因导入受体细胞及目的基因的检测与鉴定。(2)人体的皮肤细胞中含有合成胰岛素的基因,但在此细胞中不表达(即基因的选择性表达),所以不能找到相应的mRNA。(3)②过程是以mRNA合成DNA的过程,为逆转录,此过程需要逆转录酶;③④⑤过程是利用PCR技术扩增目的基因;③过程利用加热使DNA解旋;④过程需要热稳定的DNA聚合酶(Taq
5、酶)。(4)A为目的基因而B为载体,两者结合时首先用同一种限制酶切出相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下相互结合。(5)⑧过程为将重组DNA导入受体细胞,大肠杆菌用Ca2+处理可以增大细胞壁的通透性,重组DNA更容易导入受体细胞。解析:(1)基因工程的四个过程为:获取目的基因、基因表达载体的构(1)植物基因工程(2)动物基因工程三、基因工程的应用(3)基因治疗四、蛋白质工程蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种
6、新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。也就是说,蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程领域。可从以下几个方面对蛋白质工程概念进行理解:(1)蛋白质工程的基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。(2)蛋白质工程的改造对象:改造蛋白质的结构,本质上是改造控制该蛋白质合成的基因的结构。(3)蛋白质工程的产物:产生新的蛋白质。优点缺点①解决粮食短缺问题②减少农药使用,减少环境污染③增加食物营养,提高附加值④增加食物种类,提升食物品质⑤提高生产效率,带
7、动相关产业发展①可能产生新病毒或新过敏原②可能产生抗除草剂的杂草③可能使疾病的传播跨越物种障碍④可能会损害生物多样性⑤可能干扰生态系统的稳定性五、理性看待转基因生物(1)转基因生物的优缺点分析。(2)对待转基因生物的正确态度是趋利避害,不能因噎废食。即时训练3利用蛋白质工程改造天然蛋白质,进而改变其功能,获得毒副作用减小,专一性、药效和稳定性都增强的理想药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内寿命只有几个小时,重症病人每天得注射好几次药物,给病人带来不便。通过蛋白质工程改变
8、胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶所破坏,从而增强其稳定性。(1)(多选)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要用到哪些生物工程?。A.发酵工程 B.基因工程C.蛋白质工程 D.胚胎工程(2)用蛋白质工程生产的胰岛素,与自然胰岛素比较,显著的优点是。答案:(1)ABC (2)具有长效性和天然胰岛素不具备的稳定性解析:蛋白质工程的实质是生产出自然界原
