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1、高三生物二轮复习学案 编号：51 班级 姓名 学号 路虽远，行则将至；事虽难，做则必成！ 基因工程编制人审核人课型复习课课时2使用时间高考定位高考必考点：出现在2022、2021、2020年单选题、多选、简答25题，分值16-17分。学习目标1. 通过具体实例，理解基因工程的基本过程，阐明限制酶、DNA连接酶和载体三种工具的特点及作用2. 通过具体情境分析，学会设计合适的引物重难点重点：1.基因工程中限制酶的选择2.PCR过程中引物的设计难点：PCR过程引物的设计目标分解一：基因工程的基本操作程序例1、1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科
2、学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题。(1)由于_，“AB”法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。“BCA”法是利用人体_中的mRNA，再由mRNA经 _得到的胰岛素基因，_填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”）法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。(2)如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部
3、分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶 _ _ _的识别序列。(3)-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。经_(处理方法）大肠杆菌后，与重组质粒混合培养一段时间，将大肠杆茵接种到添加了_的培养基上筛选出_的菌落即为工程菌种。(4)科学家利用蛋白质工程技术，研制出了易吸收、起效快的赖脯胰岛素，获得赖脯胰岛素基因的途径是： _【手可摘星辰】全品大本p107:2归纳总结：1.构建基因表达载体时，目的基因和载体分别使用两种限制酶切割，这样做的优点是什么？2.在上图胰岛素基因上标出5和3，并且标记出启动子的位置和终止密码子对应序列的位
4、置。目标分解二：PCR技术及应用例1、（5）PCR引物应该添加在识别序列的_（填“3或5）端。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，则其中一种引物设计的序列是5-_-3。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，若计划用1个胰岛素基因为模板获得m（m大于2）个胰岛素基因，则消耗的引物总量是_个。引物序列中的的GC含量越高，对PCR过程中的_步骤（写出具体过程）影响最大，越不利于目标DNA的扩增。(6)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列叙述中正确的有 _。APCR反应体系中需
5、加入耐高温的DNA聚合酶，该酶主要在退火过程起作用B待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率C进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动D琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外灯下被检测归纳总结：1.按下图所示进行PCR，至少几次循环可得到等长的目的基因？2.PCR中每一步的目的是什么？引物设计有什么要求？例2、(12分)干扰素是单核细胞分泌的具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节能力的蛋白质，在临床治疗中应用广泛。通过基因工程可生产alb型干扰素。alb型干扰素基因、质粒、限制酶的酶切位点及对应的识别序列如图所示。请回答下列问题:(1)获取单核细胞的
6、总RNA，通过RT-PCR获取alb型干扰素基因(DNA):在同一个 PCR管的上层和下层分别建立逆转录体系和PCR体系，两体系间用蜡层分隔开。上、下两体系中的酶分别是 。先在低温条件下完成逆转录，然后将PCR管的温度升至95，蜡层熔化，上下层的反应液混合后开始PCR。95条件下进行的PCR过程称为 ，在 PCR过程中，逆转录体系不再运作的原因是_ 。(2)为将a1b型干扰素基因正向连接到质粒上(相应酶切位点及序列如图)，需将限制酶的酶切位点构建在引物上，上、下游引物酶切位点的构建位置及碱基序列分别为 .（位置用表示，碱基序列按“5-XXX-3”形式书写)(3)将含有alb型干扰素基因、质粒、
7、不含质粒的大肠杆菌、限制酶的溶液混合，然后加人完成连接,温育一段时间后完成转化。将上述溶液涂布在含 的平板上培养,一段时间后平板上长出蓝、白两种颜色的菌落，其中 菌落的菌体中含有alb型干扰素基因重组质粒，判断依据是 . 。【手可摘星辰】全品大本p108:3.4【对点练习】IKK激酶由IKK、KK和IKK三种亚基组成，该酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷（SCID）患儿IKKB基因编码区第1183位碱基T突变为C，导致IKK上第395位酪氨酸被组氨酸代替。为研究该患儿发病机制，研究人员应用大引物PCR定点诱变技术培育出SCID模型小鼠，主要过程如下图1、2。(1)在PC
8、R反应体系中，需要加入引物和IKKB基因外，还需要加入_ _等。在图1获取突变基因过程中，需要以下3种引物：引物A：5-CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3（下划线字母为突变碱基）引物B：5-TAAGCTTCGAACATCCTA-3（下划线部分为限制酶Hind 识别序列）引物C：5-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3（下划线部分为限制酶Sac 识别序列）则PCR1中使用的引物有_，PCR2中使用的引物有_和图中大引物的_（填“”或“”）链。(2)图2模型鼠培育过程中杂合模型鼠（F0）的培育涉及了一系列现代生物技术，下表是其中的一些步骤，请根据题意完成表格内容。过程实验目的步骤要点导
9、入a处理突变基因与载体_b构建重组载体利用DNA连接酶催化突变基因和载体连接c导入目的基因_发育d获取早期胚胎利用专用培养液培养受精卵，并检测其发育状况e代孕获得小鼠_f鉴定、筛选F0小鼠利用PCR鉴定基因，筛选出杂合鼠F0（3）根据图2杂交结果，可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞的染色体上，在遗传时遵循_定律。研究人员对三种基因型小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳，结果如图3。请依据此结果提出SCID患者免疫缺陷产生的机制：_。 批改等级： 批改时间：例1(1) 一种氨基酸可能对应多种密码子 胰岛B细胞 逆转录 AB和BCAXho和Mun (3) 钙离子 氨苄青霉素和X-gal 白色的菌落(4)从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对于的脱氧核苷酸序列（5） 3 CTCGAGCCTTTCAGCTCA 2m-2 变性(6)BCD【对点练习】(1) Taq酶（耐高温DNA聚合酶）、4种脱氧核苷酸 引物A和引物C 引物B (2) 利用限制酶（Sac、Hind ）分别处理突变基因和载体 利用显微注射法将重组载体注入小鼠受精卵 利用合适的早期胚胎进行胚胎移植(3) 基因分离 IKKB基因突变导致IKK含量减少，IKK激酶活力降低，T细胞减少7学科网（北京）股份有限公司