二轮复习ppt课件：基因工程 -2023新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第三册.pptx

1、基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 1.基因工程是一种重组DNA技术。2.蛋白质工程是基因工程的延伸。3.转基因产品的安全性引发社会的广泛关注。4.中国禁止生殖性克隆人。5.世界范围内应全面禁止生物武器。概念线索概念线索 网络构建网络构建v14大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（）A结构基因转录时，只能以

2、链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制B过程的碱基配对方式与不完全相同，参与过程的氨基酸都可被多种tRNA转运C若调节基因的碱基被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌的物质和能量浪费D据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，但该过程没有发生细胞的分化P138/4(2022广东选择考)“绿水逶迤去，青山相向开。”大力发展低碳经济已成为全社会的共识。基于某些梭菌的特殊代谢能力，有研究者以某些工业废气(含CO2等一碳温室气体，多来自高污染排放企业)为原料，通过厌氧发酵生产丙酮，构建一种生产高附加值化工产品的新技术。(1)研究者针对每个需要扩增的酶基因(如图)设计一

3、对_，利用PCR技术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。(2)研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库，经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是_ ，终止子的作用是_。(3)培养过程中发现重组梭菌大量表达上述酶蛋白时，出现了生长迟缓的现象，推测其原因可能是_ ，此外丙酮的积累会伤害细胞，需要进一步优化菌株和工艺才能扩大应用规模。作为标记基因，筛选含有目的基因的受体细胞终止转录，使转录在所需要的地方停下来等气体用于大量合成丙酮，而不是用于重组梭菌的生长真题体验引物体内DNA复制过程解旋酶DNA聚合酶体内D

4、NA复制需要模板、原料、引物、酶、能量等引物核心考点1.基因工程的操作流程复性PCR技术的中文名称是聚合酶链式反应，原理是 。需要条件包括：DNA半保留复制(不需要解旋酶、限制酶、DNA连接酶)复制方向是沿子链 ,当扩增4次，共产生16个DNA时，消耗 个引物30碱基互补配对四种脱氧核苷酸模板、能量、酶解旋酶催化体外复制细胞内（主要在细胞核内）耐高温的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶DNA在高温下变性解旋大量的DNA片段形成整个DNA分子PCR与DNA复制过程比较C使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子（2 2）基因表达载体的构建）基因表达载体的构

5、建重组质粒的重组质粒的构建构建提醒 启动子、终止子启动子（DNA片段）起始密码子（位于mRNA上）。终止子（DNA片段）终止密码子（位于mRNA上）。目的基因插入位置：启动子与终止子之间。利用乳腺生物反应器生产药物时，应将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子连接到一起。（3）将目的基因导入受体细胞（4）目的基因的检测与鉴定PCRPCR抗原抗体含氨苄青霉素四环素不是5(2022浙江6月选考，节选)回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：(1)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制_生长，二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度_时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转

6、基因前需要对受体进行抗生素的_检测。(1)农杆菌过低敏感性限制酶和DNA连接酶GFP2(2022高考全国卷乙)新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采用RTPCR法。这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是_，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的_来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是_。(3)某人同时进行了新冠

7、病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明_(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明_。(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是_。(1)逆转录酶(或反转录酶)(2)一段特有的核苷酸序列复性(3)该人近期可能感染过新冠病毒，经自身免疫系统的作用，体内病毒被消灭，但体内产生的抗体尚未消失该人感染了新冠病毒，且机体免疫系统产生了相应抗体，但还未将病毒完全消灭(4)目的

8、基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定1.4 与DNA有关的四种酶的比较比较项目比较项目限制酶限制酶DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶作用部位作用部位形成产物作形成产物作用底物用底物DNA分子片段磷酸二酯键黏性末端或平末端DNA分子磷酸二酯键形成重组DNA分子脱氧核苷酸碱基对间的氢键新的DNA分子DNA分子磷酸二酯键形成单链DNA2.蛋白质工程基因合成新的蛋白质蛋白质结构脱氧核苷酸序列对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过 来完成。改造或合成基因目的？操作对象？突破2 蛋白质工程基本原理及应用（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白

9、酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的 （填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是 .氨基酸序列多肽链mRNA密码子具有简并性种类提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。2下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤：(1)取1支20 mL试管，向其中先后加入物质的量浓度为2 molL-1的NaCl溶液5 mL和少量丝状DNA沉淀，用玻璃棒搅拌使其溶解。(2)向试管

10、中加入4 mL二苯胺试剂，混匀后将试管置于5060 水浴中加热5 min。待试管冷却后，观察溶液是否变蓝。请指出上面实验步骤中的两个错误。水浴温度应为“沸水浴”；缺少对照组。3.DNA的粗提取与鉴定二苯胺试剂蛋白质5(2022山东等级考)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是()A过滤液沉淀过程在4 冰箱中进行是为了防止DNA降解B离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D粗提取的DNA中可能含有蛋白质B4.DNA片段的电泳鉴定大小和构象C6.在2022年“3.12”东航坠机事故中，死亡人数132人，为了帮助辨别遇难者身份，我国政府派出了DNA鉴定

11、专家组为遇难遗体做法医病理检验。下列是一组法医检验DNA时常用到的生物技术或物质：PCR技术是把某一DNA片段在体外酶的作用下，合成许多相同片段的一种方法，利用它能迅速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段；限制性内切核酸酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性内切核酸酶可以对不同的核酸序列进行剪切以选择目的基因或DNA片段；电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带电荷不同，把待测分子的混合物放在一定介质（如琼脂糖凝胶）中进行分离和分析的实验技术，利用它能分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质，也可用作亲子法学鉴定。请阅读上述内容并回答下列问题：（1）PCR技术能把某一D

12、NA片段进行扩增，依据的原理是 ;利用PCR技术扩增DNA片段时用到的“体外酶”通常是指 。（2）电泳过程中分子的迁移速率除与本身所带电荷的多少有关以外，你认为还受哪些因素的影响 。（3）如果将含有2条多肽链共48个氨基酸的蛋白质进行彻底的水解，然后再将得到的氨基酸混合物进行电泳，结果如下图1所示。则可推知该蛋白质由 种氨基酸构成.（4）由于每个人的DNA条带（经电泳后）分布图是独一无二的，因此“DNA指纹法”可帮助进行亲子鉴定或帮助司法部门进行案件侦破。如果取某小孩和其母亲以及另外四位待测男性的DNA，经合适的酶处理以后得到若干DNA片段，再经电泳以后得到“DNA指纹图谱”如上图2所示，请分

13、析：四位男性中可能是该小孩的生物学父亲的是 。DNA复制DNA聚合酶分子的大小、形状（或凝胶的种类、密度；或电泳的电压大小ABCDD5.生物技术的安全性与伦理问题（1）理性看待转基因技术需要以完备的相关科学知识为基础，即清晰地了解转基因技术的原理和操作规程。应看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响。（2）治疗性克隆与生殖性克隆的关系 类型项目 治疗性克隆 生殖性克隆区别 目的从胚胎中获取干细胞用于医学研究和治疗 用于生育，获得人的复制品水平细胞水平个体水平联系都属于无性生殖；产生的新个体或新组织，遗传信息相治疗性克隆同（3）区分试管婴儿和“设计试管婴儿”“设计试管婴儿”比试管

14、婴儿多出的是过程 。试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题，“设计试管婴儿”可用于白血病、贫血症等疾病的治疗。突破3 生物技术的安全性与伦理问题4.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是()A.应严格选择转基因植物的目的基因，避免产生对人类有害的物质B.当今社会的普遍观点是禁止克隆人的实验，但不反对治疗性克隆C.反对“设计试管婴儿”的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿D.生物武器是用微生物、毒素、干扰素及重组致病菌等来形成杀伤力 5.随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生，下列关于基因污染的说法，不正确的是()A.外源基因可通过转基因作物花粉散落到该作物的近亲作物上，从而污染生物基因库B.基因污染是一种不可以扩散的污染C.杂草、害虫从它的近亲处获得抗性基因，可能会破坏生态系统的稳定性D.转基因生物可能会破坏生态系统的多样性DB