高中生物 第1章 基因工程专题归纳课件 苏教版选修3

SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 与核酸有关的各种酶的比较与核酸有关的各种酶的比较 名称名称作用作用参与生理过参与生理过程应用程应用作用位点作用位点(如图如图)DNA连接酶连接酶连接两个连接两个DNA片段片段基因工程基因工程a限制性核酸限制性核酸内切酶内切酶切割某种特定的脱氧核苷切割某种特定的脱氧核苷酸序列酸序列aDNA聚合酶聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸DNA复制复制aRNA聚合酶聚合酶在核糖核苷酸链上添加单在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸个核糖核苷酸转录及转录及RNA复制复制解旋酶解旋酶使碱基间氢键断裂形成单使碱基间氢键断裂形成单脱氧核苷酸链脱氧核苷酸链DNA复制及复制及转录转录b逆转录酶逆转录酶以以RNA为模板合成为模板合成DNA逆转录、基逆转录、基因工程因工程aSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 DNA复制、复制、PCR技术和技术和DNA重组技术的比较重组技术的比较 DNA复制复制PCR技术技术DNA重组技术重组技术场所场所细胞核细胞核生物体外生物体外生物体外生物体外酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶限制性核酸内限制性核酸内切酶、切酶、DNA连连接酶接酶载体载体不需要不需要不需要不需要需要需要遵循原则遵循原则 碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对碱基互补配对结果结果DNA分子分子DNA分子片段分子片段DNA分子分子SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 转基因育种和传统杂交育种的比较转基因育种和传统杂交育种的比较 杂交育种杂交育种转基因育种转基因育种原理原理基因重组基因重组异源异源DNA(基因基因)重组重组处理处理方法方法杂交杂交自交自交筛选。先通过两筛选。先通过两个具有不同优良性状的纯种杂个具有不同优良性状的纯种杂交得到交得到F1，然后再将，然后再将F1自交，自交，人工筛选获取所需品种人工筛选获取所需品种提提装装导导检检选。目的基选。目的基因的提取，装入载体，导入受因的提取，装入载体，导入受体细胞，目的基因的检测与鉴体细胞，目的基因的检测与鉴定，筛选出符合要求的新品种定，筛选出符合要求的新品种优点优点使位于不同个体上的多个优良使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即性状集中于一个个体上，即“集优集优”目的性强、育种周期短、克服目的性强、育种周期短、克服远源杂交不亲和的障碍，可培远源杂交不亲和的障碍，可培育出高产、优质或具有特殊用育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种途的动植物品种缺点缺点育种时间长育种时间长技术复杂、工作量大、操作繁技术复杂、工作量大、操作繁琐琐应用应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦抗病小麦培育矮秆抗病小麦转基因向日葵豆、转基因超级转基因向日葵豆、转基因超级绵羊、转基因超级鲤鱼等绵羊、转基因超级鲤鱼等SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 【解析】使氢键断裂的是解旋酶；限制性核酸内切酶将相邻两个核苷酸的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。【答案】CSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 2用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是()A常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒BDNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达【解析】构建重组质粒所用的酶为限制性核酸内切酶和DNA连接酶。【答案】BSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 3下列关于DNA连接酶和DNA聚合酶的叙述，正确的是()A两种酶的作用都是连接两条DNA链碱基之间的氢键B两种酶催化DNA时都没有特异性，不能识别特定序列的DNAC两种酶都能催化形成磷酸二酯键，作用完全相同D两种酶催化反应时都需要引物和模板SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 【解析】本题主要考查DNA连接酶和DNA聚合酶的比较。DNA连接酶和DNA聚合酶都作用于磷酸二酯键；这两种酶催化DNA时都没有特异性，不能识别特定序列的DNA；两种酶都能催化形成磷酸二酯键，DNA连接酶作用在两DNA片段之间形成磷酸二酯键，不需要模板；DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已存在的DNA片段的羟基上，形成磷酸二酯键，需要模板。【答案】BSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 4下列属于PCR技术所需条件的是()单链的脱氧核苷酸序列引物目的基因所在的DNA片段脱氧核苷酸核糖核苷酸DNA连接酶DNA聚合酶DNA限制性核酸内切酶ABCD【解析】PCR技术的条件有：模板(即已知序列的DNA片段)、原料(即四种脱氧核苷酸)、酶(耐高温的DNA聚合酶)，至于引物，是根据模板合成的一小段脱氧核苷酸序列。【答案】BSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 5(2013新乡高二测试)下列有关PCR技术的说法，不正确的是()APCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术BPCR技术的原理是DNA双链复制C利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列DPCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNASJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 【解析】PCR是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知的目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是目的基因DNA受热变性后解旋为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。【答案】DSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 6(多选)用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于()A蛋白质工程可以合成人们所需的自然界不存在的蛋白质B现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成C现代生物技术迅速使新品种形成群落D现代生物技术可克服远源杂交不亲和的障碍【解析】群落是在一定自然区域内，相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和。【答案】ABDSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 7基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。根据图判断下列操作正确的是()SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 A目的基因和质粒均用限制酶切割B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割【解析】两种限制酶切割各自的识别序列后会产生相同的黏性末端，能用DNA连接酶进行连接。质粒上有限制酶的两个切点，单独使用限制酶时，会把两种标记基因都破坏掉，所以质粒应用限制酶切割；目的基因的两侧都有限制酶的识别位点，可用限制酶切割，目的基因只有一侧有限制酶的识别位点，不能单独使用限制酶切割。【答案】DSJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 据图回答：(1)过程酶作用的部位是_键，此过程只发生在非结合区DNA。过程酶作用的部位是_键。(2)、两过程利用了酶的_特性。(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要将过程的测序结果与_酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。(4)如果复合体中的蛋白质为RNA聚合酶，则其识别、结合的DNA序列为基因的_。SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 (5)(多选)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有_。A分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNAB用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位D将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 【解析】解答本题，需要首先通读题干，确认流程图中每一步分子发生的变化，再根据各小题题干进行解答。在过程中，用DNA酶将DNA的双链剪断，与限制性核酸内切酶的作用相同，限制性核酸内切酶作用的部位是磷酸二酯键；过程中蛋白质被水解，与脱水缩合正好相反，蛋白质分解的实质是肽键的水解，这两步中酶均只分解特定的物质，而不分解其他分子，利用了酶的专一性。构建重组质粒时，需要在载体上用限制性核酸内切酶切割出至少一个切口，以便将目的基因插入，并且切口处的末端序列应与目的基因的末端序列一致，因此需要用同一种限制性核酸内切酶切割。RNA聚合酶的功能是启动转录，因此其识别并结合的部位是基因的转录起始区或启动子区域。SJ 生物生物 选修选修3 现代生物科技专题现代生物科技专题 第(5)题中A项用蛋白酶酶解核糖体中的蛋白质后，只剩下rRNA，利用了酶的专一性，A项正确；B项中用无水乙醇处理叶片，进行色素的提取和分离，是因为无水乙醇是有机物，可溶解各种色素，不属于特异性结合，B项错误；C项是用基因探针法，利用已知基因的碱基序列可与另一基因上的碱基进行互补配对的性质来进行基因定位，C项正确；D项中提到一种mRNA和另一种mRNA的互补，这种互补也遵循碱基互补配对原则，属于特异性结合。【答案】(1)磷酸二酯肽(2)专一性(3)限制性核酸内切(4)启动子(或转录起始区)(5)A、C、D