基因工程一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案

1、生物以新的遺傳特性， 從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的 和 。由于基因工程在基因工程學(xué)案考綱內(nèi)容】 1、基因工程的誕生2、基因工程的原理及技術(shù)3、基因工程的應(yīng)用4、蛋白質(zhì)工程 基礎(chǔ)知識梳理】和等技術(shù)，賦予、基因工程的概念：按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過 分子水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫做 二、DNA重組技術(shù)的基本工具1、限制酶（全稱： ）（ 1）來源：主要從 中分離純化出來（ 2）特點：識別 分子的 ，并且使每一條鏈中特定部位的 之間的 鍵斷開。（ 3）結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端2、DNA連接酶（ 1）類型：根據(jù)酶的來源不同，可分為 和（2）作用：連接雙鏈 DNA片段，恢復(fù)被限制酶切

2、開的兩個核苷酸之間的 。3、載體（1）種類：通常利用 作為載體，另外還有 、等質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)： 分子（2）特點：能 、有 、有 三、基因工程的基本操作程序1、的獲?。?1）目的基因： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 。（2）獲取目的基因的方法： （ 3） PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 原理： 過程：第一步：加熱至 90 95DNA；第二步：冷卻到 55 60， 結(jié)合到互補(bǔ) DNA鏈；第三步：加熱至 7075， 酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。2、 的構(gòu)建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的 。（ 1）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中 ，并且可以 ，使目的基因能夠 。（2）組成： （如抗生素基因） 啟動子：是一段有特殊

3、結(jié)構(gòu)的 片段，位于 ，是酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因 ，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。 終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 ，位于 。 標(biāo)記基因的作用： 。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞生物種類植物細(xì)胞動物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法受體細(xì)胞體細(xì)胞原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入 Ti 質(zhì)粒的TDNA上 導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞 的 DNA表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷眩ㄊ芫眩┦芫寻l(fā)育獲得具有新性狀的動物處理細(xì)胞微生物細(xì)胞壁的通透性增加重組質(zhì)粒與 混合感受態(tài)細(xì)胞吸收 4、目的基因的檢測與鑒定（1）利用 檢測目的基因的有無；（2）利用 檢測目的基因的轉(zhuǎn)錄；（3）利用 檢測目的基因

4、的翻譯；（ 4）利用 生物學(xué)水平的檢測鑒定重組性狀的表達(dá)。四、基因工程的應(yīng)用1、植物基因工程（1）主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力（如 、 和）。（2）改良農(nóng)作物的 。（ 3）利用植物生產(chǎn) 等方面。2、動物基因工程（ 1）用于提高動物 速度。（ 2）用于改良畜產(chǎn)品的 。（ 3）建立 ，用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn) 。（ 4）用轉(zhuǎn)基因動物作 的供體。3、基因治療（ 1）概念：把 導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物 。（2）效果：治療 的最有效的手段。( 3)分類： 和 。4、基因工程藥物 : 、 、激素等。五、蛋白質(zhì)工程1、概念理解：基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的 及其與 的關(guān)系。操作： 或 。 結(jié)果： 。 目的：滿足人類的

5、生產(chǎn)和生活的需求。(2) 操 作 過 程 ： 設(shè) 計 預(yù) 期 的 蛋 白 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 合成 DNA基因表達(dá)產(chǎn)生需要的蛋白質(zhì)。判斷正誤： (1)E coli DNA 連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端 ( )(2) 質(zhì)粒是小型環(huán)狀 DNA分子，是基因工程常用的載體 ( )(3) 載體的作用是攜帶目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中，使之穩(wěn)定存在并表達(dá) ( )(4) 抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá) (2014 江蘇，23D)( )(5) 應(yīng)用 DNA 探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)(2011 四川，5D)( )(6) 將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)

6、入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 ( )(7) 由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用 ( )(8) 利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因為將人的血清白蛋白 基因?qū)肓藙游锏娜橄偌?xì)胞中 ( )(9) 蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu) ( )(10) 目前在抗菌性和溶血性均較強(qiáng)的多肽P1 的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是依據(jù) P1 氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽 (2013廣東 3C)( )(11) 為培育抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體 ( )(12) 目前，植物基因工程技術(shù)

7、主要應(yīng)用于提高農(nóng)作物的抗逆性、生產(chǎn)某些天然藥物、改良農(nóng)作物的品質(zhì)、 作器官移植的供體 ( )(13) 基因工程藥物主要來源于轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn) ( )【課后習(xí)題】 1如圖為 DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA 聚合酶、3DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是 ()ABCD2下列關(guān)于載體的敘述中，錯誤的是()A載體與目的基因結(jié)合后，實質(zhì)上就是一個重組B對某種限制酶而言，載體最好只有一個切點，但還要有其他多種酶的切點C目前常用的載體有質(zhì)粒、 噬菌體的衍生物和動植物病毒D載體具有某些標(biāo)記基因，便于對其進(jìn)行切割3若要利用某目的基因 （見圖甲 ）和 P1噬菌體載體 （見圖乙 ）

8、構(gòu)建重組 DNA（見圖丙） ，限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點分別是 Bgl （AGATCT、） EcoR（GAATTC）和 Sau3A（ GATC。） 下列分析合理的是 （ ）A用 EcoR切割目的基因和 P1噬菌體載體 B 用 Bgl 和 EcoR切割目的基因和 P1噬菌體載體C用 Bgl 和 Sau3A切割目的基因和 P1 噬菌體載體 D用 EcoR和 Sau3A切割目的基因和 P1 噬菌體載體 4右圖表示用化學(xué)方法合成目的基因的過程。據(jù)圖分析， 下列敘述正確的是 （ ）A過程需要 DNA連接酶 B過程需要限制性核酸內(nèi)切酶C目的基因的堿基序列是已知的D若某質(zhì)粒能與目的基因重組，則該質(zhì)粒和目的基

9、因的堿基序列相同 5下列用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法中，不屬于分子檢測的是（ ）A通過害蟲吃棉葉看其是否死亡B 轉(zhuǎn)基因生物基因組 DNA與 DNA探針能否形成雜交帶C轉(zhuǎn)基因生物中提取的mRNA與 DNA探針能否形成雜交帶D轉(zhuǎn)基因生物中提取的蛋白質(zhì)能否與抗體形成雜交帶6. 將 ada（腺苷酸脫氨酶基因）通過質(zhì)粒pET28b 導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是 （ ）A. 每個大腸桿菌細(xì)胞至少含一個重組質(zhì)粒 B. 每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點C.每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個ada D. 每個插入的 ada 至少表達(dá)一個腺苷酸脫氨酶分子7. 在用

10、基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是（ ）A. 用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸B. 用 DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C. 重組 DNA分子導(dǎo)入原生質(zhì)體D. 除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 8.2008 年諾貝爾化學(xué)獎授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白“的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因 的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因， 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

11、目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)9抗菌肽對治療癌癥有一定作用，下圖表示抗菌肽合成過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )克隆目 的基因?導(dǎo)入畢 赤酵母菌篩選 菌種甲醇誘導(dǎo) 抗菌肽表達(dá)? 分離 ? 功能 ? 純化 ? 研究A用 PCR克隆目的基因不需要 DNA解旋酶 B 基因表達(dá)載體含有啟動子和終止子C篩選菌種時用基因探針檢測相關(guān)蛋白質(zhì) D 分離純化的目的是獲得較純凈的抗菌肽非選擇題：1. 回答有關(guān)基因工程的問題：( 1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生 (相同、不 同)黏性末端

12、的限制酶。( 2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是 。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，常用 處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn) 入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為 。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的 mRNA是否翻譯成，常用抗原抗體雜交技術(shù)。( 3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti 質(zhì)粒的中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過 DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的上。( 4)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。2. 科學(xué)家從預(yù)期人的生長激素的

13、功能出發(fā)，推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成了雙鏈DNA片段，獲GATC-。據(jù)圖回答：得雙鏈 DNA?？茖W(xué)家將人的生長激素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組，并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。已知限制酶的識別序列和切點是-GGATCC，- 限制酶的識別序列和切點是(1) 獲 得 生 長 激 素 基 因 的 方 法 有用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增基因時用到的耐高溫酶通常 是指 ；步驟用到的酶有 。(2) 構(gòu)建基因表達(dá)載體時， 必須有 目的基因、終止子以及 。(3) 為了精確地獲取圖中的目的基因，應(yīng)用 切割質(zhì)粒，用 切割目的基因。(4) 將基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)菌 B 之前， 要將細(xì)菌 B放入一定濃度的 溶液中處理，

14、 使之成為感受態(tài)的細(xì)菌。人的基因之所以能與大腸桿菌的質(zhì)粒進(jìn)行重組并發(fā)揮其功能，是因為二者的空間結(jié)構(gòu)都是(5) 人體的生長激素基因能在細(xì)菌體內(nèi)成功表達(dá)是因為 。(6) 將得到的大腸桿菌 B 涂布在一個含有氨芐青 霉素的培養(yǎng)基上，能夠 生長的，說明已導(dǎo)入了 ，反之則沒有導(dǎo)入。導(dǎo)入重組質(zhì)粒以后，往往還需要進(jìn)行檢測和篩選，可用 制成探針， 檢測是否導(dǎo)入了重組基因， 在培養(yǎng)基中加入 可將含有目 的基因的細(xì)胞篩選出來。(7) 上述方法制備人的生長激素，運用的現(xiàn)代生物工程技術(shù)是 。3. 胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長的時間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分

15、解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素 的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：和發(fā)酵工程。(1) 構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu) 建新的胰島素模型的主要依據(jù)是 。(2) 通過 DNA合成形成的新基因應(yīng)與 結(jié)合后轉(zhuǎn)移到 中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。(3) 若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有(4) 圖中從胰島素模型到新的胰島素基因合成的基本思路是什么？4如圖是從酵母菌中獲取棉株需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識及相關(guān)信息回答下列問題。(1) 圖中 cDNA文庫( 填“大于”、“等于”或者“小于” )基因組文庫。(2) 過程提取的 DNA需要 的切割， B 是

16、過程。(3) 為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用 擴(kuò)增的方法，其原理是 (4) 農(nóng)桿菌中的 Ti 質(zhì)粒上的 T DNA具有 的特點。目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是 ，可以用 技術(shù)進(jìn)行檢測。(5) 如果要想使該酶活性更高或具有更強(qiáng)的耐受性，需要對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，這要利用基因工程的延伸蛋白質(zhì)工程。 首先要設(shè)計預(yù)期的 ，再推測應(yīng)有的氨基酸序列， 找到相對應(yīng)的 基因工程答案判斷：選擇題： CDDCA CACC1、(1)平 相同 (2)RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位Ca 2+ 分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)( 3)TDNA染色體 DNA (4)鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞2、 (1)從 cDNA 文庫中獲取、從基因組文庫中獲取、人工合成目的基因或PCR 擴(kuò)增技術(shù) (任選其中兩項即可) Taq酶(耐高溫的 DNA 聚合酶)限制酶和 DNA 連接酶 (2)啟動子 標(biāo)記基因 (3)限制酶限制酶 (4)CaCl2 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) (5)共用一套 (遺傳 )密碼子 (6