新教材2024届高考生物二轮复习8课时4突破基因工程类大题课件

这是一份新教材2024届高考生物二轮复习8课时4突破基因工程类大题课件，共24页。PPT课件主要包含了基因工程的综合题，BamHⅠ，四环素，Mg2＋，增加模板DNA的量，×210·a，琼脂糖凝胶电泳等内容，欢迎下载使用。

创设情境　突破高考长句
突破1　基因工程的综合题
题型一　限制酶的选择技巧(1)根据目的基因两端的限制酶切点选择限制酶
(2)根据质粒的特点选择限制酶(如图)
[例1] (2023·巴蜀中学适应考)科学家从大量木乃伊中获得少量木乃伊DNA，进行克隆，复制了2400年前的DNA。兴趣小组同学模拟了其中部分研究过程，设计了如下实验(Msp Ⅰ 、BamH Ⅰ 、Mb Ⅰ 、Sma Ⅰ 为4种限制性内切核酸酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG，如图所示)。请回答以下问题：
(1)从解旋过程进行分析，PCR扩增木乃伊基因与体内DNA复制过程不相同的地方是________________________________________________________________________________________________________________________(答出两点)。(2)若将图乙中质粒和图甲中木乃伊基因通过同种限制酶处理后，构建重组质粒，应选用的限制酶是________，选择理由是____________________________________________________________________________________________________。
PCR扩增是完全解旋后进行复制，在高温条件下解旋，不需要解旋酶，而体内DNA复制是边解旋边复制，需要解旋酶解旋
用BamH Ⅰ 来切割目的基因和质粒，切割后能保留完整的目的基因和标记基因(合理即可)
(3)经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因不能正确表达，最可能的原因是__________________________________________________________。(4)据图丙分析，培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A、B还应分别含有____________________。从检测筛选的结果分析，含有目的基因的是________菌落中的细菌。
同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接
解析　(1)PCR扩增是完全解旋后进行复制，在高温条件下解旋，不需要解旋酶，而体内DNA复制是边解旋边复制，需要解旋酶解旋。(2)能够获取目的基因并切开质粒的限制酶有识别序列为G↓GATCC的BamH Ⅰ 和识别序列为↓GATC的MbⅠ，若使用Mb Ⅰ 会同时破坏质粒中的青霉素抗性基因和四环素抗性基因，所以要用BamH Ⅰ 来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的青霉素抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。(3)因为目的基因和载体是用同种限制酶切割的，同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因与质粒反向连接，导致目的基因不能正确表达。(4)用限制酶BamH Ⅰ 对质粒进行切割时，会破坏四环素抗性基因，但不会破坏青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的农杆菌能在含有青霉素的培养基上生存，但不能在含有四环素的培养基上生存。所以图丙培养基A和培养基B还应分别含有青霉素、四环素。从检测筛选的结果分析，培养基A中含有菌落4和6，培养基B中不含菌落4和6，故含目的基因的是4和6菌落中的细菌。
题型二　PCR技术——聚合酶链式反应
[例2] (2023·重庆市调研)DNA分子杂交时，常需要大量的单链DNA探针。不对称PCR是一种常见的单链DNA探针制备方法，其原理是反应体系中加入一对数量不相等的引物。在PCR反应的早期10～15个循环中，扩增产物主要是双链DNA，当后期数量较少的限制性引物耗尽后，数量较多的非限制性引物将引导合成大量目标DNA单链。
(1)若A链为所需的DNA分子探针，则非限制性引物应选用引物____________；PCR反应缓冲体系中一般要添加________以激活耐高温的DNA聚合酶。
(2)进行最初10～15个循环的目的是________________________________。如果体系中原模板DNA的数量为a，最初10次循环产物为双链，后15次循环产物为单链，则最终获得的单链探针数为________。因为DNA单链与双链的分子量不同，可通过____________________将单链探针DNA分离出来。
(3)为精确控制产物生成量，科学家尝试设计了较长的非限制性引物与较短的限制性引物，在进行一定的循环次数后，适当提高复性温度以避免残留限制性引物与模板结合。高复性温度条件下限制性引物不能结合模板链的原因是____________________________________________________________________。
引物越短，复性时可与模板链形成的氢键数越少，越容易被高温破坏
解析　(1)由于A链是所需分子探针，需要大量扩增，因此所选数量较多的非限制性引物应与B链的3′端配对，即为引物Ⅳ。耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋作为其激活剂。(2)在早期循环中，两种引物数量足够，双链DNA分子数呈指数增长，可为后期只扩增单链提供更多的模板。10次早期扩增过程中，每个DNA分子可产生210个子代DNA，而后期只有非限制性引物参与扩增，每次循环一个DNA分子只能合成一条链，且只有B链能作为模板，A链数呈线性增加，15次循环后可得15×210条A链，现有a个模板DNA，故可得15×210·a条单链DNA。对分子量不同的DNA常用的分离方法为琼脂糖凝胶电泳。(3)在不考虑碱基种类差异的情况下，引物越短，其与模板结合时可形成的氢键数越少，越容易被高温破坏。
突破2　创设情境　突破高考长句
【事实概述类】1.如果让你利用鲜奶和少量的酸奶制作酸奶，在制作过程和制作完成后需要控制的条件有__________________________________________________________________________________________________________________________。提示　将少量酸奶和鲜奶混合倒入容器中装满，然后严格密封，放在适宜的温度下发酵。发酵完成后放入冰箱冷藏保存
2.如果利用酵母菌发酵产生的果酒进一步发酵得到果醋，除需要加入醋酸菌外，还需要调整的两个环境条件是_________________________________________________________________________________________________________。提示　通入氧气；升高温度为30～35 ℃
3.接种结束后，将一个未接种的培养基和一个接种的培养基放在一起培养的目的是________，未接种的培养基表面是否有菌落生长很关键。如果有菌落生长，说明__________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　对照　培养基灭菌不彻底(或培养基被污染了或培养基需要重新制备)
4.在单克隆抗体制备过程中，有两次筛选，其目的分别是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)；第二次是进一步筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞(用抗原—抗体结合法)
5.质粒载体用EcR Ⅰ 切割后产生的片段如下：　　　　AATTC……G　　　　　　　G……CTTAA为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcR Ⅰ 切割外，还可用另一种限制性内切核酸酶切割，该酶必须具有的特点是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　切割产生的DNA片段末端与EcR Ⅰ 切割产生的DNA片段末端相同
6.为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的____________作探针进行分子杂交检测，又要在个体生物学水平上进行鉴定，后者的具体过程是___________________________________________________________________________________________________________________。提示　抗盐基因(或目的基因)　将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态
【原因分析类】7.采用下表配方配制的培养液分离果胶酶产生菌时，该表X处的成分应是________(填“葡萄糖”或“果胶”)，不选另一种成分的原因是________________________________________________________________。
提示　果胶　大多数微生物都以葡萄糖作为碳源，不具有选择作用
8.在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。提示　培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果