选修基因工程二轮复习

现代生物科技专题专题一基因工程目标引领一、基因工程的诞生二、基因工程的原理及技术三、基因工程的应用四、蛋白质工程知识框架一、基因工程的诞生基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过__________和__________，赋予生物以__________的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在__________上进行设计和施工的，又叫做__________。DNA重组技术

体外DNA重组转基因技术新DNA分子水平二、基因工程的原理及技术基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境操作对象

操作水平基本过程结果1、原理：生物体外基因DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物2、技术：（1）基本工具限制性核酸内切酶－“分子手术刀”主要在原核生物中特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点产生黏性未端或平末端大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开要点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（断开的不是氢键）分布：特点：结果：举例：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。（恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键）分子缝合针——DNA连接酶连接酶的分类根据酶的来源分：

１.Ｅ．coliDNA连接酶：只能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏性末端２.Ｔ4DNA连接酶：能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏性末端和平末端

作用：DNA连接酶作用：条件：种类：基因的运输工具——运载体将外源基因送入受体细胞（1）能在宿主细胞内复制并稳定地保存（2）具有一个或多个限制酶切点（3）具有某些标记基因（4）载体必须安全，不会对受体细胞有害质粒、噬菌体和动植物病毒1.细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子2.质粒是基因工程中最常用的运载体3.最常用的质粒是大肠杆菌的质粒4.存在于许多细菌及酵母菌等生物中5.质粒的存在对宿主细胞无影响6.质粒的复制只能在宿主细胞内完成常用载体－质粒的特点大肠杆菌及质粒载体结构示意图复制原点目的基因插入位点氨苄青霉素抗性基因已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（）A.3B.4C.9D.12C当堂诊学（2）、基本步骤：第一步：目的基因的获取第二步：基因表达载体的构建第三步：将目的基因导入受体细胞第四步：目的基因的检测与鉴定取出DNA用限制酶切断DNA

目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等目的基因主要指编码蛋白质的结构基因第一步：目的基因的获取①从基因文库获取目的基因基因组文库（一种生物的所有基因）部分基因文库：如cDNA文库（部分基因）②利用PCR技术扩增目的基因原理：DNA双链复制的原理③通过DNA合成仪直接人工合成

根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序，然后按照碱激互补配对原则，推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。PCR技术扩增目的基因①原理：__________。②过程第一步：变性：__________；第二步：复性：引物结合到互补DNA链；第三步：延伸：在热稳定DNA聚合酶作用下，从引物起始合成互补链。DNA解链DNA复制第二步：基因表达载体的构建基因表达运载体的构建(1)目的：使目的基因在受体细胞中__________，并且可以__________，使目的基因能够__________。(2)组成：__________＋__________＋__________＋__________稳定存在遗传至下一代表达和发挥作用目的基因启动子终止子标记基因启动子终止子目的基因标记基因表达载体模式图第三步：将目的基因导入受体细胞目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程（叫转化）。将目的基因导入植物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入微生物细胞农杆菌转化法（感染双子叶植物和裸子植物，对大多单子叶植物没有感染力）基因枪法（常用于单子叶植物）花粉管通道法（转基因抗虫棉）显微注射技术（“超级小鼠”）导入大肠杆菌方法：先用Ca2+处理，使其转为感受态细胞。再将重组载体与感受态细胞混合。第四步：目的基因的检测和鉴定分子水平的检测检测是否插入了目的基因检测是否转录出了mRNA检测是否翻译成蛋白质个体生物学水平的检测（做抗虫或抗病的接种实验）1.运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有（）

A.抗虫基因B.抗虫基因产物

C.新的细胞核D.相应性状2.转基因动物转基因时的受体细胞是（）

A.受精卵B.精细胞

C.卵细胞D.体细胞DA当堂诊学3.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是（）A.大肠杆菌B.酵母菌C.噬菌体D.质粒DNA4.人们利用基因工程方法，用大肠杆菌生产人类胰岛素，与此过程无关的是（）A.用限制酶对胰岛素基因与载体分别切割并催化两者连接B.把重组后的DNA分子导入受体细菌内进行扩增C.检测重组载体是否导入受体细菌内并表达出性状D.筛选出能产生胰岛素的“工程菌”BA1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆