2011年高考生物第一轮总复习讲座之七.doc

年高考生物第一轮总复习讲座之七教学内容第三章遗传与基因工程第三节基因表达的调控第四节基因工程简介重点与难点重点原核生物基因表达调控的原理基因操作的工具和基本步骤难点原核生物基因表达调控的原理限制酶和运载体的作用及基因操作的基本步骤延伸与拓展第三节基因表达21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站的调控21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站生物体的每一个细胞中都含有本物种的一整套基因因此多细胞生物体的每个细胞都具有能够将它所具有的每个基因都表达出来并且发育成一个完整的生物体的潜能这就是细胞的全能性但生物细胞21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站内的一整套基因并不是同时都在表达这是因为在细胞内存在着对基因表达的调控机制基因能够有序地表达一原核生物基因表达的调控实验现象将大肠杆菌接种到无葡萄糖而只有乳糖培养基中大肠杆菌就会合成并分泌出大量的半乳糖苷酶这种酶可以将培养基中的乳糖分解成葡萄糖和半乳糖从而加以利用如果将大肠杆菌生活环境中的乳糖除去半乳糖苷酶的合成就立即停止结果分析大肠杆菌这种原核生物是否能够合成半乳糖苷酶取决于周围环境中有无乳糖而半乳糖苷酶的合成是受特定的基因半乳糖苷酶基因来控制的因此乳糖诱导了半乳糖苷酶基因的表达从而合成了分解乳糖的半乳糖苷酶那么这个调控过程到底是怎样的呢基因表达的调控机理在大肠杆菌的分子上与乳糖代谢有关的脱氧核苷酸序列及功能如教材图其调控流程如下通过大肠杆菌乳糖代谢的调控过程可以看出其对环境的适应性这一适应性又称应激性是生物在长期的进化过程中形成的由遗传物质决定的二真核生物基因表达的调控调节基因转录阻抑物蛋白质翻译与操纵基因结合与乳糖结合阻抑作用失去阻抑作用聚合酶不与启动子结合聚合酶与启动子结合启动结构基因结构基因不产生半乳糖苷酶产生半乳糖苷酶不转录翻译转录翻译无乳糖环境有乳糖环境分解乳糖真核生物基因的核苷酸序列也分为调控基因和结构基因21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站这一点是与原核生物相似的真核生物基因的表达过程亦与原核生物有许多点但也有区别原核生物的基因表达过程为真核生物的基因表达过程为可以看出两者的不同点是原核生物转录产生的不需加工直接翻译蛋白质且边转录边翻译而真核生物由转录的则需经加工形成成熟的才能翻译成蛋白质且转录在细胞核中翻译在细胞质中核糖体内因而其转录和翻译有时间与空间上的的分隔多细胞的真核生物在个体发育过程中基因在各个细胞中不是均等地表达而是有特异性地表达从而引起细胞的分化这是由于在多种因素的影响下在不同的细胞中关闭或开启某些基因所造成的第四节基因工程简介一基因工程的基本内容概念基因工程又叫做基因工程技术或重组技术就是按照人类的要求把一种生物的个别基因复制出来加以修饰改造然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状基因操作的工具基因工程是在分子水平上进行设计和施工即对分子进行剪切和拼接其主要工具有基因剪刀限制性内切酶简称限制酶这种酶主要存在于微生物中由于每种限制酶能识别特定的核苷酸序列因此限制酶能在特定的切点上切割分子基因针线连接酶用它可以将两个分子的互补的碱基连接起来同时还要将两个分子的磷酸脱氧核糖连接起来基因运输工具运载体借助运载体将外源的目标基因送入受体细胞作为运载体要符合以下三个条件第一能在宿主细胞中复制并稳定地保存第二具有多个限制酶切点以便与外源基因连接第三具有标记基因便于筛选质粒噬菌体及动植物病毒常被用作运载体基因操作的步骤提取目的基因目的基因与运载体结合转录剪去内含子转录部分拼接外显子转录部分翻译初级转录物成熟蛋白质从供体细胞的中分离如鸟枪法方法反转录法人工合成基因据已知的氨基酸序列合成转录翻译蛋白质反转录合成蛋白质单链基因序列氨基酸序列推测推测合成用同一种限制酶去切割质粒和目的基因加入连接酶形成重组分子将目的基因导入受体细胞借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法来进行目的基因的检测和表达检测根据受体细胞是否具有某些标记基因判断表达受体细胞表现出特定的性状二基因工程的成果与发展前景基因工程与医药卫生生产基因工程药品如将胰岛素基因导入大肠杆菌来生产胰岛素基因诊断与治疗用带同位素或荧光标记的做探针利用分子杂交原理检测被测标本的遗传信息来检测病症基因工程与农牧业食品工业农业获得高产稳产品质优良的农作物如向日葵豆培育抗逆性的作物品种如抗虫棉畜牧养殖业改善动物的优良品种如超级绵羊食品工业开辟食物来源如用大肠杆菌或酵母来生产蛋白基因工程与环境保护环境监测用探针检测饮用水中的病毒含量净化环境用假单孢杆菌分解石油例题精讲例一在大肠杆菌的乳糖代谢中若调节基因突变造成阻抑物缺乏与乳糖分解代谢有关的酶能合成吗为什么若启动子或操纵基因突变结果如何解析本题主要考查原核生物基因表达调控的知识当阻抑物缺乏时无论是否有乳糖均不会阻抑聚合酶与启动子的结合因此结构基因可以工作合成与乳糖分解代谢有关的酶若启动子发生突变无论阻抑物是否与操纵基因结合聚合酶都不能与启动子的结合因此结构基因无法工作不能合成与乳糖分解代谢有关的酶若操纵基因突变则阻抑物无法与之结合因此聚合酶21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站随时可以与启动子的结合使结构基因工作合成与乳糖分解代谢有关的酶因此本题的答案是能因阻抑物缺乏时聚合酶随时可以与启动子的结合而使结构基因转录成进而翻译成蛋白质即产生乳糖分解代谢有关的酶启动子发生突变则不能合成与乳糖分解代谢有关的酶若操纵基因突变能产生与乳糖分解代谢有关的酶例二下列关于基因工程技术的叙述正确的是重组技术所用的工具酶是限制酶连接酶和运载体所有限制酶都只能识别同一种按规定的核苷酸序列选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达解析本题主要考查有关基因工程中有关操作工具目的基因表达等知识基因操作的工具有限制酶连接酶一种限制酶只能识别一种核苷酸序列不同的限制酶识别的核苷酸序列不同运载体是运输工具目的基因进入受体细胞后只有当受体细胞表达出目标性21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站状才能说明成功实现基因表达导入受体细胞中的目的基因是为了21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站表达生产目的基因转录和翻译的产物因此能够快速繁殖是作为受体细胞的重要条件因此本题的答案是同步练习一选择题复制转录和翻译分别形成蛋白质多肽核糖体蛋白质若基因中四种脱氧核苷酸的排列顺序发生变化那么这种变化不可能导致遗传性状的变化遗传信息的变化21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站遗传密码的变化遗传规律的变化如果分子的链中的那么由该转录而成的中的比值为下列哪项是原核生物基因表达调控的特征翻译的模板是转录后经过加工的信使转录完毕后便进行翻译21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站基因表达调控的结果是产生了细胞分化转录和翻译同时进行生物的每个细胞都含有一整套该物种的基因对这些基因的表述正确的是整套基因同时表达每种基因时时开启着可随特定情况开启或关闭某些基21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站因一旦开启就不能关闭在大肠杆菌体内半乳糖苷酶的21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站合成过程中相关基因的作用顺序是调节基因结构基因操纵基因调节基因操纵基因结构基因结构基因调节基因操纵基因21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站调节基因操纵基因启动子结构基因在真核生物的核糖体上翻译合成蛋白质的模板信使的来源是染色体上的直接转录形成剪切掉内含子转录部分的由内含子转录部分拼接成的由外显子直接转录形成的实施基因工程的最终目的是定向提取生物体的分子定向地对分子进行人工剪切在生物体外对分子进行改造定向地改造生物的遗传性状下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的运载体细菌质粒噬菌体动植物病毒细菌核区的将牛的生长激素基因和人的生长激素基因用显微注射技术分别注入小鼠的受精卵中从而获得了超级鼠此项技术遵循的原理是基因突变蛋白质基因工程蛋白质细胞工程蛋白质基因工程蛋白质应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的这里的基因探针是指用于检测疾病的医疗器械用放射性同位素或荧光分子等标记的分子合成球蛋白的合成苯丙羟化酶的片断在基因操作的基本步骤中不进行碱基互补的步骤是人工合成目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞基因的检测和表达二非选择题下图是科学家根据实验提21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站出的一个真核生物的基因调控系统模型仔细分析后回答下列问题同原核生物大肠杆菌的基因表达机制相比较图中的整合基因相当于原核生物的其功能是感受器相当于原核生物的它的功能是从图中可看出真核生物21世纪教育网45中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站的基因调控信号来自体内的它和膜上的受体结合后作用感受基因从而激活整合基因整合基因形成的产物可解除感受器对结构基因的抑制从而开始转录练习答案学科网wwwzxxkcom45教育资源门户提供试卷教案课件论文素材及各类教学资源下载还有大量而丰富的教学相关资讯调节基因合成活化物操纵基因控制结构基因的转录激素激素受体复合物感受基因整合基因感受器结构基因激活转录活化物