第13章 第35讲 基因工程

1现代生物科技专题第十三章第讲352知识内容要求基因工程(1)基因工程的诞生(2)基因工程的原理和技术(3)基因工程的应用(4)蛋白质工程ⅠⅡⅡⅠ3知识内容要求克隆技术(1)植物的组织培养(2)动物的细胞培养和体细胞克隆(3)细胞融合与单克隆抗体ⅡⅠⅡ胚胎工程(1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(2)胚胎干细胞的移植(3)胚胎工程的应用ⅠⅠⅡ4知识内容要求生物技术的安全性和伦理问题(1)转基因生物的安全性(2)生物武器对人类的威胁(3)生物技术中的伦理问题ⅠⅠⅠ生态工程(1)简述生态工程的原理(2)生态工程的实例ⅡⅠ5在以往的高考题中，本章的考查常为材料分析题，并且大多数材料都属于当前生命科学研究的热点和前沿，这就要求考生在学习这部分知识的时候多关注相关信息的收集和整理。2010年开始广东地区开始理科综合测试，本章内容的综合性以及与必修本的联系及结合会更强，教师和考生备考时应多注意这个方面的训练。本章知识属于必修模块知识的提升和应用，且本模块都是以工程作为专题的，所以知识点之间的逻辑联系相当紧密，这就要求考生在学习本章时要理清相关工程的实质，并从事物的核心原理上把握知识点之间的逻辑，从而理解知识，形成应用能力和迁移能力。67891011121.限制性内切酶和DNA连接酶(1)限制性内切酶只能识别DNA分子中特定的

，所以通过限制性内切酶形成的DNA片段不一定是完整的基因，需要进行

，但这些DNA片段末端的脱氧核苷酸序列是

，这也说明了酶具有

性。(2)限制性内切酶切出的DNA片段有

.末端和

末端。脱氧核苷酸序列筛选相同的专一性平黏性13(3)限制性内切酶断裂的是DNA分子中

.的键，若是从一条DNA分子中切出一个完整的基因，那么需要断裂

个这样的键。(4)DNA连接酶连接的是

键。磷酸二酯4磷酸二酯142.基因运载体的条件(1)要保证能和目的基因进行连接，所以运载体上必须有

。(2)运载体的目的是将目的基因导入受体细胞，所以目的基因应当能够在受体细胞中

，并且能

，以防止重组DNA丢失。(3)为了方便检测目的基因是否导入受体细胞并表达，运载体最好有

存在。多个相应的酶切位点存在自我复制标记基因153.基因工程的一般操作过程(1)获取目的基因①酶切法a.酶切法首先要求DNA分子中有

.存在，然后利用

将DNA分子在特定的酶切位点切成多个DNA片段。b.由于限制性内切酶具有专一识别特定的脱氧核苷酸序列的特性，所以切出来的DNA片段的末端都是

，需要进行

，才能得到目的基因。目的基因限制性内切酶一样筛选16②利用PCR技术扩增目的基因使用PCR技术的前提是要有

，其结果是产生更多的目的基因。原理

。③人工合成法a.如果知道氨基酸的序列，通过推测计算出来的目的基因的脱氧核苷酸序列可能有好多种，其原因是

。b.通过逆转录形成的目的基因的脱氧核苷酸序列具有惟一性，其原因是逆转录的过程中遵循

原则。目的基因DNA复制一种氨基酸对应多种密码子碱基互补配对17(2)基因表达载体的构建①首先用

将运载体切出一个具有相同末端的切口。②用

将目的基因和运载体的末端进行连接。③基因表达载体的基本组成为

、

、

、

。④意义：基因工程的

。同一种限制性内切酶DNA连接酶目的基因启动子终止子标记基因核心18(3)将目的基因导入受体细胞受体细胞不同，导入重组运载体的方法也不同，植物通常使用

，动物使用

。(4)目的基因的检测和鉴定①导入检测使用的是DNA探针，其中DNA探针的实质是

。②表达检测既可以检测

的产物，也可以检测的产物

。农杆菌转化法显微注射法DNA分子单链翻译转录195.蛋白质工程基因工程原则上只能生产

.是

蛋白质，蛋白质工程是以

的关系作为基础，通过

或

，对现有的蛋白质进行改造，或者制造出一种新的蛋白质的工程技术。正常基因自然界中已经存在的蛋白质分子的结构规律及其与生物功能基因修饰基因合成4.基因工程的应用治疗遗传病的有效手段是基因治疗，其实质就是把

导入人体内，使其表达的产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。20

1.质粒或者运载体作为目的基因导入受体细胞的工具，必须具备下列要求：(1)能够在受体细胞中存在；(2)能够随着受体细胞DNA的复制而复制；(3)有特定的酶切位点，能够和目的基因连接；(4)通常具有标记基因，便于目的基因的检测和表达。准确把握每种需求的意义是解题的关键。2.限制性核酸内切酶是将DNA切成片段，而DNA连接酶的作用与之相反，是将多个DNA片段连接成一个DNA，作用的化学键都是一样的，都是磷酸二酯键。21

下图示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是(

)22A.CTTAAG，切点在C和T之间B.CTTAAG，切点在G和A之间C.GAATTC，切点在G和A之间D.GAATTC，切点在C和T之间23由题意知，该限制酶识别的核苷酸序列是GAATTC，专一切点是G和A。切出的两个完全相同的黏性末端是AATT和AATT，两个黏性末端的关系是碱基互补配对，解决此类型题的规律是DNA限制性内切酶具有专一性，专一识别特定的核苷酸序列和酶切位点，切出的DNA片段具有两个完全一样的黏性末端，并且这两个黏性末端碱基互补配对。B24下列黏性末端属于同一限制酶切割而成的是()A.①②B.①③C.①④D.②③

B25首先判定相同的黏性末端才是由同一种限制酶切出的，然后要判定相同的两个黏性末端上的碱基是否互补配对。26质粒之所以能做基因工程的运载体，是由于它()A.含蛋白质，从而能完成生命活动B.能够自我复制，而保持连续性C.是RNA，能够指导蛋白质的合成D.具有环状结构，能够携带目的基因质粒存在于细菌和酵母菌等生物内，是一种很小的环状DNA，上有标记基因，便于在受体细胞中检测。质粒在受体细胞中能随受体细胞的DNA复制而复制，进行目的基因的检测和表达。B27作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是()A.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C.具有某些标记基因，以便于目的基因的表达D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选A28多个酶切位点的存在是为了和目的基因的连接，而不是便于目的基因的表达，便于目的基因的表达则需要运载体能够随着受体细胞内DNA的复制而复制；标记基因的需求是为了便于目的基因的检测和表达。29DNA连接酶催化的反应是()A.DNA复制时母链与子链之间形成氢键B.黏性末端碱基之间形成氢键C.两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接D.A、B、C都不正确由于DNA连接酶的功能是将两个DNA片段连接起来形成一个DNA片段，所以连接的是磷酸二酯键，而不是两条DNA分子单链碱基之间的氢键。C30“分子手术刀”切割DNA时，切开的结构是()A.氢键B.共价键C.二硫酯键D.磷酸二酯键“分子手术刀”切割DNA的结果是将一段DNA从特点的位点切成多个DNA片段，所以“分子手术刀”打开的是一条单链中相邻的两个脱氧核苷酸之间的化学键——磷酸二酯键。D31正确表示基因操作“四步曲”的是()A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的检测和表达B.目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞C.提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达D.目的基因与运载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达C32基因操作“四部曲”包括目的基因的获取、目的基因和运载体重构成重组运载体、重组运载体导入受体细胞、目的基因的检测和表达；并且这四个步骤在时间上和逻辑上具有先后顺序。33基因工程的操作步骤，正确的操作顺序是()①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因A.③②①④B.②④①③C.④①②③D.③④①②C34关于基因工程的一般操作顺序，考生要从事物的原理出发，基因工程的实质就是外源基因在受体细胞中正常表达，所以首先要获取目的基因，然后将目的基因导入受体细胞中，最后要检测导入