从杂交育种到基因工程 2014高三生物第一轮复习

(双选)人类红绿色盲的基因位于X染色体上、秃顶的基因位于常染色体上，结合下表信息可预测，下图中Ⅱ3和Ⅱ4所生子女是()BBBbbb男非秃顶秃顶秃顶女非秃顶非秃顶秃顶A．非秃顶色盲儿子的概率为1/4B．非秃顶色盲女儿的概率为1/8C．秃顶色盲儿子的概率为1/8D．秃顶色盲女儿的概率为0CD第1节几种育种方法的比较原理常用方法优点缺点实例染色体加倍可以是以秋水仙素等方法使其加倍，也可以是细胞融合，且细胞融合可在两个不同物种之间进行。如番茄--马铃薯。原理常用方法优点缺点实例根据育种目标的不同而培育新品种的方法，现总结如下：(1)欲集中不同亲本的优良性状——(2)欲既集中优良性状，又缩短育种年限——(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状——(5)欲实现定向改变现有性状——杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程育种(6)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。二、方法归纳1．要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种方法依次是()A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术A第2节基因工程1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另外一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。因又称DNA重组技术。别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果实质基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组2.(2010·全国Ⅱ，5)下列叙述符合基因工程概念的是()A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上B2.基本工具限制行内切酶DNA连接酶运载体:质粒、噬菌体、动植物病毒3.基本操作程序目的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和鉴定从基因文库中获取人工合成利用PCR技术扩增【讲解知识内容】知识点1——限制酶：使磷酸二酯键断开一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能够在特定的位点上切割DNA分子。①存在场所：②特性：③作用结果：主要是存在于微生物细胞中。得到平末端或黏性末端。注意：一般不同的限制酶，所识别的核苷酸序列不同，形成的黏性末端不同。但不同的限制酶有时也能切出相同的黏性末端。知识点2——DNA连接酶：连接磷酸二酯键DNA连接酶与DNA聚合酶异同相同点：不同点：都连接磷酸二酯键连接两个DNA片段连接单个核苷酸知识点3——质粒细胞核或拟核以外的能自我复制的环状DNA小分子四个条件（1）.能在宿主细胞内复制并稳定保存（2）.具有多个限制酶切位点方便剪切（3）.具有标记基因有利于筛选检测（4）对受体细胞是无害的3.下列关于基因工程的说法正确的是（）A．不同的限制酶切割DNAB．基因工程中常用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和质粒CD．运用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“DNA克隆”D知识点4——PCR技术与DNA复制的比较利用PCR技术扩增目的基因（1）原理：DNA双链复制（2）过程：一、90～95℃变性，DNA解链；二、55～60℃退火，引物结合到互补DNA链；三、70～75℃延伸，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。知识点4——PCR技术与DNA复制的比较解旋方式：高温DNA解旋酶酶：热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)DNA聚合酶合成对象：DNA片段或基因整个DNA分子知识点5——基因表达载体的构建⑴组成：启动子﹢目的基因﹢终止子﹢标记基因等★启动子：位于基因首端、RNA聚合酶识别和结合的位点★终止子：位于基因尾端生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法受体细胞知识点6——将目的基因导入受体细胞中的方法的比较农杆菌转化法显微注射法Ca2＋处理法受精卵或体细胞或原生质体受精卵大肠杆菌等知识点7——目的基因的检测与鉴定类型步骤检测内容方法分子水平检测第一步目的基因是否插入受体细胞染色体的DNA上第二步目的基因是否转录出mRNA第三步目的基因是否翻译出蛋白质个体水平鉴定DNA分子杂交技术(DNA和DNA之间)分子杂交技术(DNA和mRNA之间)抗原—抗体杂交技术如做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性程度；基因工程产品与天然产品进行活性比较，以确定功能是否相同等。4．(2010·浙江理综，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是()A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C．将重组DNA分子导入烟草原生质体D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞A表现方面具体内容植物基因工程①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④利用转基因改良植物品质动物基因工程①提高动物生长速度②用转基因动物生产药物(如乳腺生物反应器)③用转基因动物作器官移植的供体④用于改善畜产品的品质基因工程药物控制药品合成的相应基因基因治疗①体外基因治疗②体内基因治疗知识点8——基因工程的应用两种基因治疗途径及其特点途径方法特点不同点体外基因治疗从患者体内获得某种细胞→培养→完成基因转移并筛选→扩增培养→输入体内操作复杂，但效果较为可靠体内基因治疗直接向患者体内组织中转移基因方法简便，但效果难以控制相同点都属于基因治疗，都是将正常的外源基因导入靶细胞，以代替、修复、纠正缺陷基因。目前两种方法都处于临床实验阶段知识点9——基因工程与蛋白质工程的比较项目蛋白质工程基因工程区别过程实质结果联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品生产自然界中没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质(沈阳质检)转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被广泛采用。我国是植物油消费大国，每年都从国外进口大量的转基因植物油。(1)在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的工具酶是______________________________。在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有_________，它_____________识别和结合位点。(2)请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用的方法：____________________________________。若受体细胞为植物体细胞，可采用______________技术获得转基因植物体，该技术所依据的原理是______________________。限制性核酸内切酶和DNA连接酶启动子RNA聚合酶农杆菌转化(或基因枪、花粉管通道)法植物组织培养植物细胞的全能性(3)若要检测(2)中获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因，可采用________________技术。而想要得知上述植物是否真的出油率高，应如何做？_________________________________________________(4)若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其设计流程应从预期的________________出发，设计预期的________结构，推测出应有的________________序列，然后找到相对应的__________________序列，再用转基因技术改变其现有性状。DNA分子杂交将该植物制出的植物油与同等质量的非转基因植物制出的植物油称重比较蛋白质功能蛋白质氨基酸脱氧核苷酸