講基因工程蛋白質(zhì)工程

類型舉例策略識記性錯誤32.（1)甲同學(xué)利用新鮮的玉米綠色葉片進行“葉綠體色素提取和分離”實驗，在濾紙上出現(xiàn)了四條清晰的色素帶，其中呈黃綠色的色素帶為＿＿。少講,反復(fù)訓(xùn)練,強化記憶思維型錯誤74．在生態(tài)系統(tǒng)中，以植食性動物為食的動物稱為A．第二營養(yǎng)級

B．三級消費者

C．次級消費者

D．初級消費者提醒即可六、關(guān)注、收集學(xué)生的錯誤類型舉例策略知識缺陷型錯誤41．“基因在染色體上”結(jié)論的得出沒有用到下列哪種方法？A．類比推理法B．實驗論證法C．假說演繹法D．實物模擬法查漏補缺.結(jié)合試題詳細(xì)講評。能力性錯誤(遷移,辨析,應(yīng)用)52.圖甲為某生物種群的年齡組成曲線圖，如果有一外來物種以該種群的幼體為食，這將使該種群的年齡組成發(fā)生變化，則這種變化與圖乙中的哪個坐標(biāo)曲線相符?詳細(xì)講評,輔以變式訓(xùn)練.需要反復(fù)重復(fù)的部分內(nèi)容●原核生物與真核生物的區(qū)別●人類遺傳病的分類●能量的單向流動●生物多樣性的三個層次;間接價值與直接價值的區(qū)別●健那綠與甲基綠,吡咯紅在檢測物質(zhì)的區(qū)別●神經(jīng)調(diào)節(jié)中正負(fù)離子分布,單向傳導(dǎo)與雙向傳導(dǎo)的辨析●內(nèi)環(huán)境的組成;免疫調(diào)節(jié)●蛋白質(zhì)的功能,DNA、染色體、基因之間的關(guān)系●大腦皮層V、S、W、H區(qū)的功能特點●其他植物激素的作用●生物抗性產(chǎn)生的原因（自然選擇）每天一道綜合題下圖示不同溫度下酵母菌發(fā)酵時氣體產(chǎn)生量與反應(yīng)時間的關(guān)系。由圖可知①有多種酶參與②最適合pH是7③最適溫度是40℃④50℃時酶逐漸失活⑤0℃時酶逐漸失活

A．①③B．②⑤

C．③④D．④⑤右圖是電子顯微鏡視野中觀察到的某細(xì)胞的一部分，下列有關(guān)該細(xì)胞的敘述中，不正確的是（)

A.此細(xì)胞是真核細(xì)胞而不可能是原核細(xì)胞B.此細(xì)胞是動物細(xì)胞而不可能是植物細(xì)胞C.結(jié)構(gòu)2不含磷脂，在間期倍增D.結(jié)構(gòu)1、3、5能發(fā)生堿基互補配對線粒體中心體核糖體染色質(zhì)B60講選修3第一講《基因工程蛋白質(zhì)工程》拒絕浮躁，踏踏實實，牢固掌握基礎(chǔ)知識1兩條長鏈反向平行，脫氧核糖與磷酸交替排列在外側(cè)，順序穩(wěn)定。成為DNA分子的基本骨架。2堿基在內(nèi)側(cè).兩條鏈上的堿基通過氫鍵連成堿基對。堿基互補配對（A—T，G—C）【注意氫鍵數(shù)目及與DNA穩(wěn)定性】3、DNA的空間結(jié)構(gòu)：兩條脫氧核苷酸單鏈反向平行盤旋成規(guī)則的雙螺旋【判斷方向】ACAGTCATTGAAT2對照圖形描述DNA的平面結(jié)構(gòu)3’末端5’末端3’末端5’末端磷酸二酯鍵外側(cè)P211走進高考第一題一基因工程的定義和原理：定義—課本原理：基因工程實現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移，可以使受體獲得新基因，表現(xiàn)出新性狀，是一種廣義的基因重組。在體外完成。自然界的實例：噬菌體感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌的DNA上，屬基因重組，但是在生物體內(nèi)完成。1不同生物的DNA分子具有相同結(jié)構(gòu)2基因是控制生物性狀的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。3各種生物共用一套遺傳密碼4中心法則二基因工程或DNA重組技術(shù)的基本工具：1工具酶：（1）限制性核酸內(nèi)切酶——基因剪刀?或手術(shù)刀（2）DNA連接酶——基因縫合針或針線2運載體——基因的運輸工具1.1DNA重組技術(shù)的基本工具T磷酸二酯鍵1234512345A1限制性核酸內(nèi)切酶——基因剪刀?或手術(shù)刀工具（1）來源（2）特性：①識別DNA分子特定的核苷酸序列（識別的核苷酸序列有6、4、5、8個脫氧核苷酸）；②有特定的酶切位點。（3）作用部位：兩個相鄰核苷酸的磷酸二酯鍵（而不是脫氧核苷酸內(nèi)部的酯鍵）什么叫黏性末端？例EcoRⅠ限制酶識別的回文序列

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的脫氧核糖核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。限制酶特點？專一性識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。不識別RNA(4)結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端（由于切割方式不同造成的）什么叫平末端？例SmaⅠ限制酶識別的回文序列2基因的針線——DNA連接酶

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。DNA連接酶對所連接的兩端的核苷酸序列無專一性磷酸二酯鍵工具(1)作用部位是:

限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？E.coliDNA連接酶：只連接黏性末端T4DNA連接酶：連接黏性末端和平末端DNA連接酶對所連接的兩端的核苷酸序列無專一性(2)分兩類：DNA連接酶DNA聚合酶限制酶連接兩個DNA分子成一個雙鏈連接單個脫氧核苷酸成一條DNA單鏈一個DNA分子作用部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵切斷兩個相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵作用結(jié)果將存在的DNA片段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子形成黏性末端或平末端作用實質(zhì)：都是催化兩個相鄰脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵作用底物區(qū)別DNA連接酶、DNA聚合酶、限制酶3、基因進入細(xì)胞的載體——分子運輸車能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別、篩選。1種類：2載體具備三個的條件：對受體細(xì)胞無害每種酶切位點最好只有一個，避免環(huán)狀DNA分子打開，丟失某些片斷。3最常用的是質(zhì)粒，且經(jīng)過人工改造的4受體細(xì)胞：（1）種類（2）導(dǎo)入受體細(xì)胞方式

其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端，可以互補結(jié)合？其正確的末端互補序列為何？

BamHI和BgIⅡ；末端互補序列－GATC－2．(2010年江蘇卷)下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題：總結(jié)：1同一種限制酶分別切割目的基因與運載體

這是最簡單的一種方法，用同一種酶切割后能產(chǎn)生相同的粘性末端，末端之間能發(fā)生堿基互補配對而形成重組DNA分子。缺點：①目的基因和質(zhì)粒表達載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，即目的基因自身環(huán)化。②產(chǎn)生載體--載體連接物；目的基因--載體連接物、目的基因--目的基因連接物。

2用兩種限制酶分別同時切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒:優(yōu)點：雙酶切可以克服單酶切的兩大缺點，①由于目的基因、運載體的兩側(cè)的粘性末端不相同，因此可以防止目的基因與質(zhì)粒自身連接體的發(fā)生；②同時只能產(chǎn)生1種重組質(zhì)粒。缺點切操作較復(fù)雜。3有時兩種酶切割序列不完全相同，但卻能產(chǎn)生相同的粘性末端，這類酶被稱為同尾酶。同尾酶的切割產(chǎn)物可以通過DNA連接酶將這類末端連接起來，但原來的酶切位點將被破壞。重組后的序列沒有上述兩種酶的切割位點.補：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游與RNA聚合酶結(jié)合位點啟動子終止子RNA聚合酶能夠識別調(diào)控序列中的結(jié)合位點，并與其結(jié)合。

轉(zhuǎn)錄開始后，RNA聚合酶沿DNA分子移動，并以DNA分子的一條鏈為模板合成RNA。

轉(zhuǎn)錄完畢后，RNA鏈釋放出來，緊接著RNA聚合酶也從DNA模板鏈上脫落下來。2.2、基因工程操作的步驟：①不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA，不能編碼蛋白質(zhì)。：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能

編碼蛋白質(zhì)

編碼區(qū)非編碼區(qū)原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)②有調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列，在該序列中，最重要的是位于編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點。非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游啟動子終止子補：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點內(nèi)含子外顯子能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子啟動子終止子編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游內(nèi)含子：外顯子：真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列：有調(diào)控作用的核苷酸序列，包括位于編碼區(qū)上游的RNA

聚合酶結(jié)合位點即啟動子。非編碼序列：包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子（不能轉(zhuǎn)錄為信使RNA）原核細(xì)胞真核細(xì)胞不同點編碼區(qū)是_____的編碼區(qū)是間隔的、_____的相同點都由能夠編碼蛋白質(zhì)的______和具有調(diào)控作用的______區(qū)組成的原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)一樣長嗎？不一樣長連續(xù)不連續(xù)編碼區(qū)非編碼培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中一般含水、碳源（提供碳元素的物質(zhì)）、氮源（提供氮元素的物質(zhì)）、無機鹽1.第一步：獲取目的基因（1）方法：①從基因文庫中獲取目的基因②利用PCR技術(shù)擴增目的基因③人工合成目的基因（2）比較基因、基因文庫、目的基因的區(qū)別（3）目的基因的擴增呈指數(shù)形式擴增（2n）2.2、基因工程操作的步驟：①目的基因的獲??；②基因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定反轉(zhuǎn)錄法：

以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)反轉(zhuǎn)錄酶DNA聚合酶雙鏈DNA(目的基因)cDNA文庫與基因組文庫的區(qū)別1.第一步：獲取目的基因（1）方法：①從基因文庫中獲取目的基因②利用PCR技術(shù)擴增目的基因③人工合成目的基因（2）比較基因、基因文庫、目的基因的區(qū)別（3）目的基因的擴增呈指數(shù)形式擴增（2n）2.2、基因工程操作的步驟：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制條件作用1、解旋酶斷開氫鍵打開DNA雙鏈2、DNA母鏈提供復(fù)制的模板3、4種脫氧核苷酸合成子鏈的原料4、DNA聚合酶催化合成DNA子鏈5、引物使DNA聚合酶能夠從引物

3’端開始連接脫氧核苷酸6、能量5’AAAAAAAAAAAAAOH3’3’TTTTTTTTTTTTTTp5’1）利用PCR技術(shù)擴增目的基因1）PCR技術(shù)過程：a、DNA變性（90℃-95℃）：雙鏈DNA模板在高溫作用下，_____斷裂，形成___________b、退火（復(fù)性55℃-65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部________。c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補的________。氫鍵單鏈DNA雙鏈DNA鏈5’AAAAAAAAAAAAAOH3’3’TTTTTTTTTTTTTTp5’反轉(zhuǎn)錄法獲得所需的目的基因：

以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。PCR技術(shù)即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)：在體外復(fù)制特定的DNA的技術(shù)課時作業(yè)P299第三題反轉(zhuǎn)錄法獲得所需的目的基因區(qū)別細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制和體外的模擬即PCR技術(shù)模板（母鏈）細(xì)胞內(nèi)源外源加入打開雙鏈解旋酶加熱變性引物引物合成酶外源加入底物dNTP細(xì)胞內(nèi)源外源加入聚合酶細(xì)胞內(nèi)源耐高溫的、外源加入反應(yīng)環(huán)境細(xì)胞內(nèi)環(huán)境緩沖液退火時為何引物優(yōu)先與母鏈結(jié)合？引物分子較小，運動較快，和母鏈碰撞的機會要多得多，所以優(yōu)先與母鏈結(jié)合，而不是兩條母鏈結(jié)合。引物PCR反應(yīng)體系中所需的引物為單鏈DNA片段，一般為20—30個核苷酸長度?？梢耘c待擴增基因母鏈一端互補配對。所以，待擴增基因應(yīng)有一段已知序列。引物可以人工設(shè)計合成。反應(yīng)前需要加入足量的兩種引物反應(yīng)前需要加入足量的dNTP，一般達到200μmol/L這樣就足夠反應(yīng)進行30--40次循環(huán)----酶可以重復(fù)利用2）、人工合成目的基因的方法：用DNA合成儀適用于分子較小的基因前提：基因小，核苷酸序列已知（1）目的基因的mRNA合成DNA（反轉(zhuǎn)錄法）：以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，推測出互補的單鏈DNA核苷酸序列，可以得到雙鏈DNA，從而獲得所需的基因。目的基因的mRNA單鏈DNA(cDNA)反轉(zhuǎn)錄酶化學(xué)合成雙鏈DNA(目的基因)（2）根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA法：

根據(jù)已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補配對原則，推測出它的結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列推測推測目的基因化學(xué)合成2.第二步：基因表達載體的構(gòu)建（核心）（1）目的：使目的基因1在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并可遺傳給下一代；2表達和發(fā)揮作用（2）以質(zhì)粒為載體，將目的基因與質(zhì)粒結(jié)合的步驟：①用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個有黏性末端的切口；②用同種限制酶切斷目的基因，產(chǎn)生相同的黏性末端；③將切下的目的基因片段，插入到質(zhì)粒的切口處，再加入適量DNA連接酶，使兩者結(jié)合成重組質(zhì)粒。3.第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（1）概念：目的基因進入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為轉(zhuǎn)化。（2）常用的轉(zhuǎn)化方法（見《導(dǎo)與練》P210）①導(dǎo)入植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法操作過程：P12②導(dǎo)入動物細(xì)胞受精卵：顯微注射技術(shù)（最多、最有效）操作過程：P13③導(dǎo)入微生物細(xì)胞：感受態(tài)細(xì)胞法（3）基因表達載體的組成：①目的基因：②啟動子：③終止子：④標(biāo)記基因思考：為什么要用Ca2＋處理細(xì)胞？因為大腸桿菌等細(xì)菌的細(xì)胞壁成分主要是肽聚糖，因此一般要先用Ca2＋處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。(一)基因工程與遺傳育種類型傳統(tǒng)遺傳育種基因工程育種實例轉(zhuǎn)基因植物所需時間較長，無法完成遠緣親本的雜交所需時間較短，無遠緣親本難雜交的限制①抗逆性，抗病蟲害的植物②優(yōu)良品質(zhì)植物轉(zhuǎn)基因動物費時，費力所需時間較短①生長速度較快的轉(zhuǎn)基因魚、豬等②具有抗病能力的轉(zhuǎn)基因雞和牛等①能打破生物種屬的界限；②在分子水平上定向改變生物的遺傳(二)基因工程與疾病治療1.基因工程藥物藥物成分用途傳統(tǒng)方法基因工程胰島素蛋白質(zhì)治療胰島素依賴型糖尿病從豬和羊的胰腺中提取通過基因工程技術(shù)利用大腸桿菌生產(chǎn)干擾素糖蛋白治療病毒性肝炎和腫瘤從人血液中提取通過人白細(xì)胞干擾素基因在受體細(xì)胞中的克隆和表達獲取乙型肝炎疫苗蛋白質(zhì)預(yù)防乙型肝炎無通過基因工程技術(shù)利用酵母菌或哺乳動物細(xì)胞生產(chǎn)4.第四步：目的基因的檢測與鑒定（1）內(nèi)容：①檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因（關(guān)鍵）用標(biāo)記的目的基因作探針②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)（2）常用的技術(shù)：①DNA分子雜交技術(shù)－－DNA與DNA雜交②分子雜交技術(shù)－－DNA與RNA雜交③蛋白質(zhì)分子（抗原－抗體）間的雜交2.基因治療

(1)含義：向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以糾正或補償基因的缺陷，達到治療的目的。(1)成果：將腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入患者淋巴細(xì)胞中，治療復(fù)合型免疫缺陷癥。(2)方法：①體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，如T淋巴細(xì)胞，進行培養(yǎng)。然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞進行擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。

(2)實例：重度免疫缺陷癥的基因治療②體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法。如1994年美國科學(xué)家利用經(jīng)過修飾的腺病毒作載體，成功地將治療遺傳性囊性纖維化病的正常基因轉(zhuǎn)入患者肺組織中。2．蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較項目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測氨基酸序列→推測脫氧核苷酸序列

→合成DNA→表達出蛋白質(zhì)獲取目的基因→構(gòu)建表達載體→導(dǎo)入受體細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品(基因的異體表達)項目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別結(jié)果生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的