高三生物 专题五 基因工程和蛋白质工程（第一课时）.doc

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1、专题五：基因工程和蛋白质工程（第一课时）一、教学内容及考纲要求知识内容要求基因工程的诞生A基因工程的原理及技术A基因工程的应用B二、重要的结论性语句：1、基因工程的操作工具有：限制性内切酶（剪刀）、DNA连接酶（针线）、载体（运输工具）2、基因工程操作的基本步骤：制备目的基因、目的基因与载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达三、重、难点知识归类、整理1、基因工程操作工具操作工具作用其他限制性内切酶（剪刀）识别好切割特定的核苷酸序列主要存在与微生物中DNA连接酶（针线）连接互补的黏性末端，形成重组D

2、NA连接磷酸和脱氧核糖间的化学键载体（运输工具）将目的基因导入受体细胞中质粒、动植物病毒、噬菌体2、基因导入受体细胞方法受体细胞种类方法植物细胞（1）农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的T-DNA→农杆菌→导入植物细胞→稳定维持和表达（2）基因枪法（3）花粉管通道法动物细胞显微注射法：目的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→新性状动物微生物细胞Ca2-处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子→→→在整个基因工程中，只有将目的基因导入受体细胞过程中不发生碱基互补配对，

3、其他步骤均发生配对3、基因工程技术的应用①转基因生物：通过转基因技术把某种生物的基因或人工合成的基因转移到另一生物体内，从而培育出对人类有利的生物新品种。植物基因工程成果有抗虫转基因植物、抗病转基因植物、其他抗逆转基因植物、利用转基因改良植物品质；动物基因工程成果有转基因鲤鱼、抗虫棉、转基因牛等，用于提高动物的生长速度、改善畜产品的品质、用转基因动物生产转基因动物作器官移植的供体。②转基因药物：自从美国1977年第一次用改造的大肠杆菌生产出有活性的人的生长激素释放抑制素以来，现已研制成功的基冈工程药物有几十种、，

4、如已上市的人的生长激素、胰岛素、干扰素、尿激酶原、超氧化物歧化酶等。③基因治疗：将外源基因通过基因转移技术，插入病人适当的受体细胞中，使外源基因表达的产物能治疗某种疾病。④人类基因组计划：人类基因组计划是通过国际间科学家联合探测人类染色体组所含DNA分子中携带的全部遗传信息，即基因中碱基对序列，搞清它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传密码，这为研究人类进化、种族血缘、寿命衰老、疾病诊断和治疗等展现了一个广阔的前景。四、例题解析：例1：日前科学家把兔子血红蛋白基因导人到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的

5、血红蛋白，下列哪一项不是这一先进技术的理论依据()A．所有生物共用一套遗传密码B．基因能控制蛋白质的合成C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对照则D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先解析：转基因生物体内的外源基因能够成功表达是建立在下列基础之上的：不同生物的遗传密码是一样的；不同生物遗传物质的组成一样，即都是由四种脱氧核苷酸联结而成长链．然后根据碱基互补配对组成双链：不同生物体内蛋白质的合成都要在核糖体上完成，且都需经过转录和翻译过程。答案：B例2：(2007天津理

6、综)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。（2）B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_______________________________________________________________________。（3）C过程的培养基除含有必要

7、营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_____________________________________________________________作为探针。（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。①将转基因植株与________________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型

8、的数量比为________。③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。解析：本题考查基因工程中的有关问题。基因工程中的工具：限制性内切酶和DNA连接酶、载体。作为载体必须具备三个条件：具有标记基因、具有多个限制酶切点、能在宿主细胞中复制并稳定保存。检测抗虫基因是否存在．作为探针的应是放射性同位