2024届高三一轮复习生物：基因工程及其应用课件

微专题三　基因工程及其应用 专题训练 课堂•重难突破　 一 基因表达载体的构建 要点解读 1.构建基因表达载体不可缺少的工具酶是限制酶和DNA连接酶。 专题训练 课堂•重难突破　 2.选择限制酶时要考虑目的基因两端的限制酶切割位点、质粒上的限制酶切割位点及是否破坏目的基因和标记基因,从而确定限制酶的种类。限制酶切割载体的切割位点并不是任意的,切点所处位置必须在所需要的载体基因片段之外,避免载体因目的基因的插入而失活或影响鉴定和筛选。必须保证载体上至少有一个完整的标记基因,以便于检测。 专题训练 课堂•重难突破　 (1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类。 专题训练 课堂•重难突破　 ①不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶,如上图不能选择SmaⅠ。 ②应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶,如上图可选择PstⅠ或PstⅠ和EcoRⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,应使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如上图选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶,但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点,且切割位点不在标记基因内部。 专题训练 课堂•重难突破　 (2)根据质粒的特点确定限制酶的种类。 ①所选限制酶要与切割目的基因的 限制酶一致,以确保具有相同的末端。 ②质粒作为载体必须具备标记基因等, 因此所选择的限制酶不能破坏质粒上的所有标记基因,即至少要保留一个标记基因,用于重组DNA的鉴定和筛选,如上图中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因,不能选用。 专题训练 课堂•重难突破　 3.E.coli DNA连接酶只能连接双链DNA的黏性末端,而T4 DNA 连接酶既可连接双链DNA的黏性末端,又可连接平末端。因此,在构建基因表达载体时要根据限制酶切割的结果来加以选择。 专题训练 课堂•重难突破　 4.若用同一种限制酶切割质粒和目的基因,会形成四个相同的黏性末端,则可能出现多种连接方式。例如,①质粒和质粒连接;②目的基因和目的基因连接;③质粒的自身环化、目的基因的自身连接;④质粒和目的基因的连接。质粒与目的基因的连接又会出现正向连接和反向连接两种。目的基因与质粒的反向连接会导致密码子的顺序发生改变,进而使起始密码子和终止密码子位置改变,最终导致翻译不能正常进行而无法得到正常的表达产物。 专题训练 课堂•重难突破　 典例剖析 【例1】图甲、图乙中的箭头表示三种限制性内切核酸酶的切割位点,AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,NeoR表示新霉素抗性基因。 B 专题训练 课堂•重难突破　 下列叙述错误的是(　　) A.图甲中的质粒用BamHⅠ切割后,含有2个游离的磷酸基团 B.在构建重组质粒时,可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNA C.导入目的基因的大肠杆菌可在含新霉素的培养基中生长 D.用PstⅠ酶切,无法避免目的基因和质粒的自身环化 答案:B 专题训练 课堂•重难突破　 解析:在构建重组质粒时,不能用BamHⅠ切割质粒和外源DNA,会破坏目的基因。 专题训练 课堂•重难突破　 二 新型冠状病毒的检测 要点解读 1.抗体检测。 新型冠状病毒IgM抗体检测试剂盒采用间接法检测人体中的新型冠状病毒IgM抗体,最快可在15 min内通过肉眼观察获得检测结果。其实质是抗原—抗体杂交技术,但是,目前抗体检测还不能完全替代核酸检测。 专题训练 课堂•重难突破　 2.核酸检测。 (1)新型冠状病毒是一种RNA病毒,病毒中特异性的RNA序列是区分该病毒与其他病原体的标志物。 专题训练 课堂•重难突破　 (2)检测原理:新型冠状病毒的核酸检测采用“实时荧光定量PCR”技术,利用荧光染料或荧光标记的特异性探针,对PCR产物进行检测分析。因PCR反应模板仅为DNA,因此在进行PCR反应前,应将新型冠状病毒的RNA逆转录为cDNA。在PCR反应体系中,包含一对特异性引物以及一个Taqman探针,该探针为一段特异性寡核苷酸序列,两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。 专题训练 课堂•重难突破　 探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;若反应体系存在靶序列,PCR反应时探针与模板结合,DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针降解,报告基团与淬灭基团分离,发出荧光。每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子产生。实时荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct值)与病毒核酸浓度有关,病毒核酸浓度越高,Ct值越小。 专题训练 课堂•重难突破　 典例剖析 【例2】新型冠状病毒是一种单链RNA病毒,新型冠状病毒的核酸检测采用“实时荧光定量PCR”技术,通常在1~2 h内即可得到检测结果。此方法是PCR和荧光检测技术的结合,利用荧光染料或荧光标记的特异性探针,对PCR产物进行