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1、第十三单元 现代生物科技专题(选修3)第一讲第一讲 基因工程基因工程考点一基因工程的操作工具重重 难难 深深 化化 类类 重温教材自学区种类种类Ecoli DNA连接酶连接酶T4DNA连接酶连接酶来源来源_T4噬菌体噬菌体特点特点只缝合只缝合_末端末端缝合缝合_末端和末端末端和末端作用作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_大肠杆菌大肠杆菌磷酸二酯键磷酸二酯键黏性黏性黏性黏性 基 础 自 测核心素养提能区作用结果作用结果作用底物作用底物作用部位作用部位名称名称将单个脱氧核苷将单个脱氧核苷酸依次连接到单酸依次连接到单链末端链末端脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸二酯键磷酸
2、二酯键DNA聚合酶聚合酶或热稳定或热稳定DNA聚合酶聚合酶将两个将两个DNA片段片段连接为一个连接为一个DNA分子分子DNA片段片段磷酸二酯键磷酸二酯键DNA连接酶连接酶将将DNA切成两个切成两个片段片段DNA磷酸二酯键磷酸二酯键限制酶限制酶 对 点 落 实解析解析 限制酶限制酶BamHBclSau3AHind识别序识别序列及切列及切割位点割位点解析解析返回返回考点二基因工程的基本操作程序重温教材自学区受体细胞类型受体细胞类型方法方法植物细胞植物细胞_、基因枪法、花粉管通道法、基因枪法、花粉管通道法动物细胞动物细胞_(注射到受精卵内注射到受精卵内)微生物细胞微生物细胞感受态细胞法感受态细胞法(
3、Ca2处理法处理法)农杆菌转化法农杆菌转化法显微注射技术显微注射技术检测目的检测目的检测方法检测方法判断标准判断标准目的基因是否插入转目的基因是否插入转基因生物的基因生物的DNA_技术技术是否出现杂交带是否出现杂交带检测目的检测目的检测方法检测方法判断标准判断标准目的基因是否转录出目的基因是否转录出了了mRNA分子杂交技术分子杂交技术是否出现是否出现_目的基因是否翻译出目的基因是否翻译出蛋白质蛋白质_技术技术是否出现杂交带是否出现杂交带个体水平的检测个体水平的检测如抗虫、抗病的接种如抗虫、抗病的接种实验实验是否表现出相应是否表现出相应的特性的特性DNA分子杂交分子杂交抗原抗原抗体杂交抗体杂交杂
4、交带杂交带 基 础 自 测核心素养提能区过过程程方方法法逆转逆转录法录法化学化学合成法合成法从部分基因文从部分基因文库中获取，如库中获取，如cDNA文库文库从基因组文从基因组文库中获取库中获取人工合成人工合成从基因文库中获取从基因文库中获取图解图解说明说明过程过程温度上升到温度上升到72 左右，左右，Taq酶从引物起始合成互补酶从引物起始合成互补链，可使新链由链，可使新链由5端向端向3端端延伸延伸延伸延伸温度下降到温度下降到55 左右，两左右，两种引物通过碱基互补配对种引物通过碱基互补配对与两条单链与两条单链DNA结合结合复性复性温度上升到温度上升到90 左右，双左右，双链链DNA解聚为单链解
5、聚为单链变性变性 对 点 落 实解析解析返回返回缓冲液缓冲液50 mmol/L Na2HPO4KH2PO450 mmol/L TrisHCl50 mmol/L GlyNaOHpH6.06.57.07.57.58.08.59.09.09.510.010.5酶相对酶相对活性活性(%)25.440.249.863.270.195.599.585.368.163.741.520.8解析解析返回返回考点 三基因工程的应用与蛋白质工程重温教材自学区 基 础 自 测核心素养提能区体内基因治疗体内基因治疗体外基因治疗体外基因治疗 方法方法比较比较都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，都是将外源基因导入靶细
6、胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段目前两种方法都处于临床试验阶段相同点相同点方法较简单，但效果难方法较简单，但效果难以控制以控制操作复杂，但效果可靠操作复杂，但效果可靠特点特点直接向患者体内组织细直接向患者体内组织细胞中转移基因胞中转移基因从患者体内获得某种细胞从患者体内获得某种细胞体外完成基因转移体外完成基因转移筛筛选、细胞扩增选、细胞扩增输入体内输入体内途径途径不不同同点点进展进展操作过程操作过程原理原理临床临床应用应用制作特定制作特定DNA探针与病人样品探针与病人样品DNA混混合，分析杂交带情况合，分析杂交带情况碱基互碱基互补配对补配对基因基因诊断诊断临床临床试验试验利用
7、正常基因导入有基因缺陷的细胞利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗中，以表达出正常性状来治疗(疾病疾病)基因基因表达表达基因基因治疗治疗基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程项目项目区别区别与联系与联系只能生产自然界已有只能生产自然界已有的蛋白质的蛋白质可生产自然界没有的蛋白可生产自然界没有的蛋白质质结果结果定向改造生物的遗传定向改造生物的遗传特性，以获得人类所特性，以获得人类所需的类型或生物产品需的类型或生物产品定向改造或生产人类所需定向改造或生产人类所需的蛋白质的蛋白质实质实质获取目的基因获取目的基因构建构建基因表达载体基因表达载体将目将目的基因导入受体细胞的基因导入受体
8、细胞目的基因的检测与目的基因的检测与鉴定鉴定预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计预设计预期的蛋白质结构期的蛋白质结构推测应推测应有的氨基酸序列有的氨基酸序列找到相找到相对应的脱氧核苷酸序列对应的脱氧核苷酸序列过程过程区区别别蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程来的第二代基因工程基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造白质工程进行修饰、改造联系联系基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程项目项目区别区别与联系与联系 对 点 落 实解析解析考点四DNA的粗提取与鉴定 基 础 自 测核心素养提能区0.14 m
9、ol/L NaCl溶液溶液2 mol/L NaCl溶液溶液溶解规律溶解规律DNA溶解溶解部分发生部分发生盐析沉淀盐析沉淀NaCl溶液物质的量浓度溶液物质的量浓度从从2 mol/L逐渐降低的过逐渐降低的过程中，溶解度逐渐增大程中，溶解度逐渐增大蛋白蛋白质质析出析出溶解溶解用用NaCl溶液溶液4次次用纱布用纱布过滤过滤4次次加蒸馏加蒸馏水水2次次加加2 mol/L的的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；溶液，溶解提取的细胞核物质；用用0.14 mol/L的的NaCl溶液使溶液使DNA析出；析出；用用2 mol/L的的NaCl溶液，溶解滤取的溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；黏稠物；用用2 mol/L的
10、的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；过滤血细胞破裂液，得到含细胞核物质的滤液；过滤溶有过滤溶有DNA的的2 mol/L的的NaCl溶液；溶液；滤取滤取0.14 mol/L的的NaCl溶液中析出的溶液中析出的DNA(黏稠物黏稠物)；再次过滤溶有再次过滤溶有DNA的的2 mol/L的的NaCl溶液溶液加到鸡血细胞液中，使血细胞吸收水破裂；加到鸡血细胞液中，使血细胞吸收水破裂；加到含加到含DNA的的2 mol/L的的NaCl溶液中，使溶液中，使NaCl溶液溶液的物质的量浓度下降到的物质的量浓度下降到0.14 mol/L，使，使DN
11、A析出析出 对 点 落 实解析解析返回返回解析解析返回返回课堂一刻钟易错探因易错探因审题不细审题不细解答本小题可因审题不细致，解答本小题可因审题不细致，误认为是误认为是Xho和和Sal两种限两种限制酶同时作用于制酶同时作用于DNA片段，而片段，而不能得出正确答案。这要求学不能得出正确答案。这要求学生在平时的练习中养成仔细审生在平时的练习中养成仔细审题的习惯，必要时可在关键部题的习惯，必要时可在关键部位进行标注。位进行标注。解析解析解析解析解题关键解题关键归纳整合归纳整合本题综合了必修本题综合了必修还原糖和蛋白质的还原糖和蛋白质的鉴定与选修鉴定与选修DNA的提取与鉴定的相的提取与鉴定的相关实验的
12、原理与步骤，意在考查考生关实验的原理与步骤，意在考查考生的归纳整合和辨别能力。这也启示我的归纳整合和辨别能力。这也启示我们在复习选修内容时要注意与必修部们在复习选修内容时要注意与必修部分的知识相联系，多进行归纳整合。分的知识相联系，多进行归纳整合。解析解析易错探因易错探因知识不全知识不全本题考查对本题考查对“DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定”实验的原理、实验材料的选择、实验实验的原理、实验材料的选择、实验采用的试剂及试剂的作用等的记忆，采用的试剂及试剂的作用等的记忆，需要考生识记的细节较多，考生在平需要考生识记的细节较多，考生在平时的学习过程中要注意积累。时的学习过程中要注意积累。解题关键解
13、题关键信息获取信息获取解答本小题应先根据“蛋白质会被降解”的信息，再根据酶的专一性原理可推测大肠杆菌体内含有分解该蛋白质的酶，以此作为突破口即可成功解答本小题。解析解析解题关键解题关键信息获取信息获取本题结合新情景、新材料考查考生从题干及题图中获取信息的能力。在解答此类问题时应注重信息获取和结合已有的知识理解、应用信息。解析解析解题关键解题关键理解应用理解应用本题主要考查PCR技术的相关知识，要求考生理解PCR的具体过程，以及引物的作用，学会分析引物或温度改变对PCR结果的影响。解析解析学情考情 了然于胸1.识记能力：主要考查对基因工程操作工具的种类、作用识记能力：主要考查对基因工程操作工具的
14、种类、作用和特点及基本操作程序等的记忆。和特点及基本操作程序等的记忆。2.读图能力：如限制酶的选择及基因表达载体的构建常以读图能力：如限制酶的选择及基因表达载体的构建常以图示为载体进行考查。图示为载体进行考查。3.实验操作能力：实验操作能力：DNA的粗提取的原理、方法、操作步骤的粗提取的原理、方法、操作步骤等。等。4.综合应用能力：如第综合应用能力：如第3、4、5题，考查考生综合运用基因题，考查考生综合运用基因工程的相关知识解决相关生物学问题的能力。工程的相关知识解决相关生物学问题的能力。考考查查能能力力2.获取目的基因的方法、限制酶的选择及基因表达载体的获取目的基因的方法、限制酶的选择及基因表达载体的构建是高频考点，也是难点、易错点。构建是高频考点，也是难点、易错点。3.DNA的粗提取与鉴定。的粗提取与鉴定。1.基因工程三种操作工具的特点及作用、基因工程的基本基因工程三种操作工具的特点及作用、基因工程的基本操作程序是常规考点，难度一般。操作程序是常规考点，难度一般。考考查查知知识识