考点2基因工程的操作工具及基本步骤(5年34考)(新课标卷Ⅰ、Ⅱ,广东卷、浙江卷、福建卷、天津卷、山东卷,新课标卷、浙江卷、福建卷……)一、概念又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。二、操作工具1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)分布:主要在微生物体内。(2)特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。(3)实例:EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。(4)切割结果:产生两个带有黏性末端的DNA片段。(5)作用:基因工程中重要的切割工具。在微生物体内能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。2.基因的“针线”——DNA连接酶(1)催化对象:两个具有相同黏性末端的DNA片段。(2)催化位置:脱氧核糖与磷酸之间的缺口。(3)催化结果:形成重组DNA。3.常用的运载体——质粒(1)本质:小型环状DNA分子(2)作用(3)条件三、操作步骤↓↓将目的基因导入受体细胞:主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法↓特别提醒(1)微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。(2)动物受体细胞一般选用受精卵,植物受体细胞可以是体细胞,但需与植物组织培养技术相结合。四、应用1.作物育种:利用基因工程的方法,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物,培育出具有各种抗逆性的作物新品种,如抗虫棉等。2.药物研制:利用基因工程的方法,培育转基因生物,利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品,如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3.环境保护:如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物,吸收环境中的重金属,分解泄漏的石油,处理工业废水等。思维激活(1)DNA连接酶和DNA聚合酶有何不同?(2)运载体和细胞膜上的载体相同吗?提示(1)DNA连接酶是修复愈合DNA片段间单链上的缺口,使之形成磷酸二酯键。DNA聚合酶是DNA分子复制时,按模板链的要求,逐个把脱氧核苷酸连接起来,形成DNA的子链。(2)不同。①运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具,常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。②位于细胞膜上的载体是蛋白质,与控制物质进出细胞有关系。考查杂交育种与基因工程育种(·浙江理综,32)在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答:(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种和______________育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为______________的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是__________。(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为____________的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得________,将其和农杆菌的________用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助________连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。解析(1)甲ttGG产生的花粉为tG,在EMS在诱变下通过花药离体培养获得单倍体tg,再由单倍体tg获得可育的丙非抗糯性ttgg,需要秋水仙素处理使染色体加倍,这个过程属于单倍体育种。(2)甲ttGG通过诱变产生乙TtGG,乙和丙ttgg杂交,可以获得TtGg和ttGg,从中选出表现型为抗性非糯性TtGg的个体自交,F2中有抗性糯性T__gg的个体,其比例为。(3)采用自交法,纯合子不会发生性状分离,杂合子出现性状分离。F2中抗性糯性T__gg的个体有可能为TTgg,其自交结果不会出现性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性∶非抗糯性=3∶1则为杂合子Ttgg。(4)转基因技术的第一步是获取目的基因,可以从其它生物直接获取抗虫基因,...