高三生物基因工程

高三生物基因工程體驗(yàn)高考1.（09浙江卷）下列關(guān)于基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是A．目的基因和受體細(xì)胞均可來(lái)自動(dòng)、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類(lèi)常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)D體驗(yàn)高考2.（09安徽卷）將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是A．追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程B．追蹤目的基因插入到染色體上的位置C．追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D．追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)C一基因工程的概念操作環(huán)境：操作水平：目的：定向改造生物的遺傳性狀，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品基因工程又名：生物體外DNA分子水平DNA重組技術(shù)

（或基因拼接技術(shù)）二DNA重組技術(shù)的基本工具㈠限制性核酸內(nèi)切酶：“分子手術(shù)刀”1.主要來(lái)源：原核生物2.作用特點(diǎn)：①一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列；EcoRⅠSamⅠGAATTC

CTTAAGCCCGGG

GGGCCC②只能在特定的切點(diǎn)切割；GAATTCCTTAAG

CCCGGG

GGGCCC中軸線(xiàn)二DNA重組技術(shù)的基本工具2.作用特點(diǎn)：③切斷磷酸二酯鍵GPAP二DNA重組技術(shù)的基本工具3.作用結(jié)果：SmaⅠ平末端平末端二DNA重組技術(shù)的基本工具3.作用結(jié)果：EcoRⅠ黏性末端黏性末端二DNA重組技術(shù)的基本工具㈡DNA連接酶——“分子縫合針”二DNA重組技術(shù)的基本工具㈡DNA連接酶——“分子縫合針”1.分類(lèi)：⑴E·coliDNA連接酶⑵T4DNA連接酶2.作用：二DNA重組技術(shù)的基本工具㈡DNA連接酶——“分子縫合針”可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，即恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶二DNA重組技術(shù)的基本工具㈡DNA連接酶——“分子縫合針”T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，但效率較低二DNA重組技術(shù)的基本工具㈢基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”1.載體需要的條件：⑴有1~多個(gè)限制酶切點(diǎn)⑵對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害⑶能自我復(fù)制⑷有某些標(biāo)記基因二DNA重組技術(shù)的基本工具㈢基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”2.常用運(yùn)載體：⑴細(xì)菌的質(zhì)粒⑵噬菌體或動(dòng)植物病毒二DNA重組技術(shù)的基本工具例1：科學(xué)家們經(jīng)過(guò)多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)——基因工程，實(shí)施該工程的最終目的是A.定向提取生物體的DNA分子B.定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”C.在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造D.定向地改造生物的遺傳性狀D例2.下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述，錯(cuò)誤的是A.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的脫氧苷酸序列B.限制酶的活性受溫度的影響C.限制酶能識(shí)別和切割RNAD.限制酶可從原核生物中提取C例3：同一種限制酶切割成的黏性末端是A.①②B.①③C.①④D.②③A例4：質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它的主要特點(diǎn)是①能自主復(fù)制②不能自主復(fù)制③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單④蛋白質(zhì)⑤環(huán)狀RNA⑥環(huán)狀DNA⑦對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害A.①③⑤⑦B.②④⑥C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦C非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游

RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)編碼區(qū):啟動(dòng)子終止子非編碼區(qū):不編碼蛋白質(zhì)，有調(diào)控作用補(bǔ)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼蛋白質(zhì),連續(xù)不間斷編碼區(qū)下游

四、基因工程的基本操作程序編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)內(nèi)含子外顯子轉(zhuǎn)錄mRNA前體加工翻譯肽鏈啟動(dòng)子終止子成熟mRNA能夠編碼蛋白質(zhì)的序列。不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列。外顯子:

內(nèi)含子:

補(bǔ)：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)上游

編碼區(qū)下游

RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)編碼區(qū)非編碼區(qū):不編碼蛋白質(zhì)，有調(diào)控作用四、基因工程的基本操作程序（一）目的基因的獲?。ǘ┗虮磉_(dá)載體的構(gòu)建（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（四）目的基因的檢測(cè)與鑒定四、基因工程的基本操作程序目的基因：主要指的是編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因；也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。㈠目的基因的獲取目的基因的獲?。?）從基因文庫(kù)中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增（3）通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成1.從基因文庫(kù)中獲取目的基因⑴基因文庫(kù)的概念將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因，即基因文庫(kù)。㈠目的基因的獲取導(dǎo)入受體細(xì)胞擴(kuò)增限制酶接到載體上基因組文庫(kù)1.從基因文庫(kù)中獲取目的基因㈠目的基因的獲?、僦苯臃蛛x法導(dǎo)入受體細(xì)胞擴(kuò)增限制酶接到載體上②反轉(zhuǎn)錄法：mRNA(互補(bǔ)DNA)雙鏈DNA反轉(zhuǎn)錄1.從基因文庫(kù)中獲取目的基因㈠目的基因的獲取cDNADNA聚合酶文庫(kù)1.從基因文庫(kù)中獲取目的基因（2）如何從基因文庫(kù)中得到所需要的基因依據(jù)：目的基因的有關(guān)信息。如：基因翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA基因在染色體上的位置根據(jù)基因的核苷酸序列基因的功能等。㈠目的基因的獲取（1）原理：（2）前提：(以便根據(jù)這一序列合成引物)（3)條件：模板DNA；引物；四種脫氧核苷酸；熱穩(wěn)定DNA聚合酶等。㈠目的基因的獲取DNA雙鏈復(fù)制一段已知目的基因的核苷酸序列(4)過(guò)程：變性復(fù)性延伸㈠目的基因的獲取變性(90-95℃)復(fù)性(55-60℃)延伸(70-75℃)(4)過(guò)程：㈠目的基因的獲取1.從基因文庫(kù)中獲取目的基因若基因_____，核苷酸序列______。較小已知㈠目的基因的獲?、婊虮磉_(dá)載體的構(gòu)建——核心①使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代②同時(shí)使目的基因能表達(dá)和發(fā)揮作用目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因①用一定的_______切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出_________。限制酶黏性末端②用____________切斷目的基因，使其產(chǎn)生_________________。同一種限制酶相同的黏性末端③將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的_____處，再加入適量____________，形成了一個(gè)重組DNA分子（重組質(zhì)粒）切口DNA連接酶㈡基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細(xì)胞（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌的特點(diǎn):a.易感染雙子葉植物和祼子植物b.具有趨化性質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞顯微注射技術(shù)a.先提純含目的基因的表達(dá)載體b.從動(dòng)物體內(nèi)取卵c.顯微注射儀進(jìn)行顯微注射

d.將含目的基因的受精卵移植到輸卵管或子宮中發(fā)育成新個(gè)體操作程序（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞大腸桿菌感受態(tài)轉(zhuǎn)化法用Ca2+處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（四）目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)—①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA

上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)方法——方法——方法——DNA分子雜交分子雜交抗原抗體雜交鑒定——抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等15N15N14N14N變性變性探針轉(zhuǎn)基因生物的DNA方法：DNA分子雜交技術(shù)基因探針：放射性同位素等標(biāo)記的DNA分子（四）目的基因的檢測(cè)與鑒定例(09福建)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答：⑴構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶_____________，對(duì)____________________進(jìn)行切割。例(09福建)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如圖所示。質(zhì)粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四種限制酶切割位點(diǎn)。請(qǐng)回答：⑴構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時(shí)，應(yīng)選用限制酶_____________，對(duì)____________________進(jìn)行切割。PstⅠ