2024届高三生物二轮复习教学案：基因工程(含PCR技术与应用)

基因工程(含PCR技术与应用)教学案 一、明考点·析考情 考点 1.基因工程的诞生。 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)。 3.基因工程的应用。 考情 1.考查题型：多以简答题呈现。 2.命题趋势：基因工程几乎每年均有考查，多以基因工程的基本程序为背景，既可单独考查其中相关的生物学原理和注意事项，也常结合细胞工程和胚胎工程进行综合考查。 二、主干整合： 1．基因工程的理论基础 2．基因工程的3种基本工具 3．熟记基因工程的四个操作步骤 (1)目的基因的获取途径 (2)基因表达载体(重组质粒)的构建 (3)将目的基因导入受体细胞 (4)目的基因的检测与鉴定 4．图解记忆蛋白质工程 5．PCR技术原理与条件 6．PCR技术的过程 三、练习巩固： 1．用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体(重组质粒)，并转化到受体菌中。下列叙述错误的是(　　) A．若用Hind Ⅲ酶切，目的基因转录的产物可能不同 B．若用PvuⅠ酶切，在含Tet(四环素)培养基中的菌落，不一定含有目的基因 C．若用SphⅠ酶切，可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否 D．若用SphⅠ酶切，携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落 2.将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是(　　) A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键 C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产 3．GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题： (1)构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指_______________________。 (2)构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因(均为突变基因)构建表达载体，其模式图如下所示(箭头为GFP突变基因的转录方向)。图中①为________；②为________，其作用是________________________________；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是___________________________。 (3)目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是_____________________________________(答出1点即可)。 (4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因(黄色荧光蛋白基因)。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是____________________________________________________ _____。 4．接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原(一种病毒蛋白)。回答下列问题： (1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是___ _________________。 (2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因(目的基因)导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是_________________。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是__________。 (3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取_________进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是____________________。 (4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路： ________________________________________________________________________。 5．科研人员利用基因工程技术，从长穗偃麦草中获取抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免