高三生物一轮学案(41).doc

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2012届高三生物一轮复习导学案（四十一）

选修3专题1基因工程

第3、4节基因工程的应用蛋白质工程的崛起

一、考点解读

1、通过具体实例掌握基因工程的应用

2、知道蛋白质工程

二、课前导学

1、转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。

运用基因工程改良动植物品种，最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。

基因工程使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间、甚至人与其他生物之间的遗传物质相互重组和转移成为可能。

2、基因工程和人类健康的关系十分密切，突出表现在基因诊断和基因治疗方面。

基因诊断又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常（如遗传病患者的基因缺陷）或携带病原体（如肝炎病毒）等。

3、基因治疗是把健康的外源基因导入病人体内细胞中，使该基因正常表达以弥补缺陷基因的治疗方法。

4、转基因生物可能存在食用安全性问题、生态安全性问题等。

5、利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物，从而制成生物武器。

6、蛋白质工程的基本原理：

蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的原先不存在的新蛋白质。

基因工程使其中的关键技术，因此，蛋白质工程又称为第二代基因工程。

三、考点例析

【考点1】基因工程的应用

例1、小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。

例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。

（1）基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的检测。

如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的被激活，使小鼠细胞发生癌变。

（2）通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。

假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是，杂交子代的基因型是。

让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是。

不带B基因个体的概率是。

（3）在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是，这一代中具有这种性别的个体基因是。

【考点2】蛋白质工程

例2、科学家将—干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸，改变成丝氨酸，结果大大提高了—干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。

该生物技术为

A．基因工程B．蛋白质工程 C．基因突变D．细胞工程

例3、蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是（）

A．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构C．肽链结构 D、基因结构

四、反馈矫正

1、右图示一种质粒和人的胰岛素基因，其中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，E1表示某限制性核酸内切酶的酶切位点。

现用该种限制性核酸内切酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，不可能出现的是（）

ABCD

2、转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。

质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。

请回答：

（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对进行切割。

（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。

（3）香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。

图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的。

3、（2010年江苏）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。

请回答下列问题：

（1）一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有个游离的磷酸基团。

（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越。

（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是。

（4）与只使用EcoRI相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止。

（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入酶。

（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了。

（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。

4、（2010盐城一调）下图是利用定点突变技术获取人们所需蛋白质的过程示意图。

请据图分析回答相关问题：

（1）该图示过程体现了（至少写出两项）等现代生物技术的综合运用。

（2）当前基因工程中扩增目的基因常用的方法是，图中（填写图中序号）过程即为此项应用。

（3）Ⅳ过程需使用的酶是，它具有的重要特性是；Ⅴ过程的最终完成必须依赖于酶的作用。

（4）从理论上分析，经过Ⅶ过程可提供人们所需蛋白质的细胞占总数的，理由是。

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