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1、生物选修三复习：专题一 基因工程一、基因工程的原理：按照人们的愿望，通过体外和，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。二、限制性核酸内切酶1、切割DNA的工具是，又称。切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即 和。2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。三、DNA连接酶“分子缝合针”根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为 。只能连接 。另一类是从分离出来的，称为
2、。既可以“缝合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”双链DNA片段的，但连接之间的效率比较低。四、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。其他载体还有和等。3、作为载体必须具备以下条件？12 基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取：1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。2获取目的基因的方法（1）从基因文库中获取目的基因 基因文库：将含有
3、某种生物不同基因的许多，导人受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。基因组文库：含有一种生物的 基因基因文库种类 cDNA文库：含有一种生物的基因 目的基因的获取：根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。（2）利用PCR技术扩增目的基因。 PCR：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。 条件：已知目的基因的序列。 过程：目的基因DNA受热形成，与结合，然后在_的作用下进行延伸形成DNA。 方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）（3）人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。二
4、、基因表达载体的构建1、表达载体的组成：目的基因+标记基因等。2、启动子：位于基因的，它是 结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。3、终止子：位于基因的，终止。4、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；使目的基因_和发挥作用。5、标记基因：受体细胞是否含有目的基因。三、将目的基因导入受体细胞（一）转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。（二）方法 1、将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法 农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对_植物没有感染力；Ti质粒的可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。 转化：目的基因插人农杆菌导入植物细胞目的基因
5、整合到植物细胞染色体上目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。（2）基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。（3）花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种十分简便经济的方法。（我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）2将目的基因导入动物细胞 （1）方法：注射技术。（2）操作程序：目的基因表达载体取卵（受精卵） 显微注射注射了目的基因的受精卵移植到_性动物的_内发育新性状动物。3将目的基因导人微生物细胞（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。（2）转化：处理细胞细胞表达载体与感受态细胞混合 _细胞吸收DNA分子。四、目的基因的检测与鉴定1检测 （1）方法：标
6、记了的、抗原抗体杂交。 （2）内容 检测转基因生物染色体的DNA是否插入。 检测目的基因是否转录。 检测目的基因是否翻译成。 2鉴定：鉴定、抗病鉴定等。例题1（多选题）右图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是A的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸B解旋酶作用的部位是C某限制性核酸内切酶可选择处作为切点DDNA连接酶可连接处断裂的化学键 反馈1 如图所示，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化。则X酶是 ADNA连接酶 BRNA聚合酶 CDNA聚合酶 D限制酶反馈2 天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀
7、粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题： （1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是_，用_将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子_，以完成工程菌的构建。 （2）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是_；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用_检测，将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。_。（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小?_。（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?_。练一练1、下列关于限制酶的说法正
8、确的是 （ ）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键2、下列获取目的基因的方法中需要模板链的是 （ ） 从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 反转录法 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A、 B、 C、 D、3、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是 （ ）将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编
9、码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A、 B、 C、 D、4、已知某种限制酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。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，经该酶切割后，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、3 B、4 C、9 D、125、质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插
10、入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供的细菌生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是 A、是c；是b；是aB、是a和b；是a；是bC、是a和b；C参是b；是aD、是c；是a；是b6、下图为DNA分子的切割和连接过程。（1）EcoRI是一种酶，其识别序列是 ，切割位点是 与 之间的键。切割结果产生的DNA片段末端形式为。（2）不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是连接酶，此酶的作用是在 与 之间形成键，而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是。7、治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物（如猪、牛）
11、体获得的。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图15所示：（1）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种。（2）请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。（3）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个质粒的这种增加方式在遗传学上称为。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制合成的功能。8、下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，其上的基因
12、能得到表达。请回答下列问题：（1）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。以下步骤可鉴别得到的细菌是否导人了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就导人了质粒A或重组质粒，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是_。 _ （2）若把通过鉴定证明导人了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是 。原因是：_（3）导人细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么?反馈2 限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是一GGATCC一，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是一GATC一。在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。 （1）请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端。_。 （2）请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶切割后所形成的黏性末端。_。（3）在
