高考生物臨考必背【新教材新高考 生物考前必背核心知識(shí)】選必3 第3章 基因工程

高考生物核心必備知識(shí)背誦NO.7選必3第3章基因工程核心必備知識(shí)課本P67—69，問(wèn)題1.艾弗里等人通過(guò)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了什么？1.DNA可以在同種生物的不同個(gè)體之間轉(zhuǎn)移。2.科學(xué)家證明質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，構(gòu)建重組DNA，導(dǎo)入受體細(xì)胞，使外源基因在原核細(xì)胞中成功表達(dá)，并實(shí)現(xiàn)了什么，至此基因工程問(wèn)世？2.物種間的基因交流。3.基因工程的工具和工具酶分別是什么？3.工具：限制酶、DNA連接酶、載體工具酶：限制酶、DNA連接酶4.由基因工程的概念分析：操作環(huán)境？操作水平？目的？原理？?jī)?yōu)勢(shì)？其他名稱？4.操作環(huán)境：體外操作水平：DNA分子水平目的：產(chǎn)生符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品原理：基因重組基因工程最大的優(yōu)勢(shì)：定向改造生物的遺傳性狀其他名稱：重組DNA技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)5.基因拼接的原理？外源基在受體細(xì)胞中表達(dá)的原理？5.目的基因和載體都是由脫氧核苷酸組成的，都是雙螺旋結(jié)構(gòu)生物界共用一套遺傳密碼。6.啟動(dòng)子、起始密碼子、終止子、終止密碼子的比較啟動(dòng)子≠起始密碼；終止子≠終止密碼，密碼子是mRNA上的，參與翻譯過(guò)程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具1.限制酶的全稱？主要來(lái)源？在原核生物中的作用？1.限制性內(nèi)切核酸酶來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的2.限制酶的作用特點(diǎn)？作用結(jié)果？作用的化學(xué)鍵？2.作用特點(diǎn)：識(shí)別特定的核苷酸序列，切割特定部位的磷酸二酯鍵結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端磷酸二酯鍵3.限制酶不破壞自身DNA的原因是什么？3.①細(xì)胞自身的DNA分子沒(méi)有該限制酶的識(shí)別序列②甲基化酶對(duì)識(shí)別序列進(jìn)行了修飾4.DNA連接酶的作用？分類及連接的末端？4.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①E.coliDNA連接酶：來(lái)源于大腸桿菌；只能連接黏性末端②T4DNA連接酶：來(lái)源于T4噬菌體；能連接黏性末端、平末端（效率較低）5.DNA聚合酶和DNA連接酶有什么區(qū)別？5.①DNA聚合酶催化單個(gè)核苷酸連接到已有的核酸片段3’端，形成磷酸二酯鍵；DNA連接酶催化兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵②DNA聚合酶催化形成與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；DNA連接酶催化DNA片段連接起來(lái)，不需要模板6.載體的種類？質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)？6.質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。7.作為載體必須具備的條件？7.①能在受體細(xì)胞中復(fù)制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。③具有標(biāo)記基因，便于重組DNA分子的篩選=4\*GB3④對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。8.（1）DNA粗提取與鑒定的原理？（2）不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的原因？（3）研磨后過(guò)濾的方案是？（4）①4℃冰箱放置幾分鐘的作用？②攪拌時(shí)應(yīng)輕緩、并沿一個(gè)方向的原因？（5）鑒定試劑（6）提取和分離DNA用塑料離心管的原因是？8.（1）①DNA不溶于酒精，某些蛋白質(zhì)溶于酒精②DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，溶于2mol/L的NaCl溶液③鑒定原理：DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色（2）哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和線粒體，幾乎不含DNA（3）①4℃冰箱靜置后取上清液②直接將研磨液倒入塑料離心管中，離心后取上清液（4）①抑制核酸水解酶的活性，進(jìn)而抑制DNA降解②減少DNA斷裂，以便獲得較完整的DNA分子（5）二苯胺（6）細(xì)胞破碎后釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附；由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來(lái)就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會(huì)更少。第2節(jié)基因工程的基本操作程序1.基因工程的4步？1.目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和鑒定_2.目的基因是指？Bt基因來(lái)自于哪種菌？Bt抗蟲(chóng)蛋白如何造成害蟲(chóng)死亡？Bt抗蟲(chóng)蛋白為何不會(huì)引起人畜死亡？2.用于改變受體細(xì)胞性狀和獲得預(yù)期表達(dá)產(chǎn)物的基因，主要是編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是調(diào)控因子蘇云金桿菌當(dāng)Bt抗蟲(chóng)蛋白被分解為多肽后，多肽與害蟲(chóng)腸上皮細(xì)胞特異性受體結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞膜穿孔，最后造成害蟲(chóng)死亡Bt抗蟲(chóng)蛋白只有在某類昆蟲(chóng)腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，腸道細(xì)胞也沒(méi)有特異性受體，所以不會(huì)引起人畜死亡3.獲取目的基因的方法？3.從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)獲取和擴(kuò)增、人工合成4.基因文庫(kù)構(gòu)建的方法？從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，原因是？4.反轉(zhuǎn)錄法、直接分離法基因A有內(nèi)含子，在大腸桿菌中，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除，無(wú)法表達(dá)出蛋白A5.PCR的原理？條件？產(chǎn)物的鑒定方法5.原理：DNA半保留復(fù)制。條件：一定的緩沖液（需加入Mg2+）、2種引物、模板DNA、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）、四種脫氧核苷酸鑒定方法：瓊脂糖凝膠電泳6.PCR的過(guò)程？用PCR可以擴(kuò)增mRNA嗎？反轉(zhuǎn)錄的過(guò)程？6.①變性：加熱至90℃以上，雙鏈DNA解聚為單鏈；②復(fù)性：冷卻至50℃左右，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合；③延伸：加熱至72℃左右，在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，溶液中的四種脫氧核苷酸加到引物的3’端，合成新的DNA鏈。不可以，需要逆轉(zhuǎn)錄成cDNA再進(jìn)行擴(kuò)增①逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成一條與RNA互補(bǔ)的DNA鏈，形成RNA-DNA雜交分子；②核酸酶H降解RNA-DNA雜交分子中的RNA鏈，使之變成單鏈DNA；③以單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一條互補(bǔ)的DNA鏈，形成雙鏈DNA分子，即cDNA7.基因工程的核心步驟？構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的？為什么不直接把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，而要用載體？7.基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。提示：游離的DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞，一般會(huì)直接被分解，就算可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄并翻譯成蛋白質(zhì)，游離的DNA片段也無(wú)法隨著細(xì)胞分裂而進(jìn)行復(fù)制，導(dǎo)致子代細(xì)胞中不再含有目的基因。若將目的基因插入載體，由于載體可以在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，隨著細(xì)胞分裂，載體會(huì)帶著目的基因存在于每個(gè)子代細(xì)胞中。這樣，基因工程才有意義。8.基因表達(dá)載體的組成及每部分的作用？8.組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因+復(fù)制原點(diǎn)①啟動(dòng)子：RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄②終止子：終止轉(zhuǎn)錄，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(lái)。③標(biāo)記基因：用于重組DNA分子的篩選9.目的基因與載體結(jié)合用到的限制酶有什么要求？切割后兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物？9.同種限制酶或者產(chǎn)生相同末端的限制酶（同尾酶）目的基因-目的基因、目的基因-載體、載體-載體三種10.使用兩種切割后能產(chǎn)生不同黏性末端的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒的目的是什么？10.可以防止目的基因自身環(huán)化、質(zhì)粒自身環(huán)化、目的基因和質(zhì)粒反向連接（或保證目的基因和質(zhì)粒正確連接）11.在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，目的基因序列中能否含有用到的限制酶的識(shí)別序列？為什么？11.不能如果目的基因序列中含有用到的限制酶的識(shí)別序列，限制酶可能將它切斷，破壞目的基因。12.（1）轉(zhuǎn)化的概念？（2）常用的轉(zhuǎn)化方法？12.（1）指目的基因進(jìn)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(dá)的過(guò)程。（2）①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，花粉管通道法。受體細(xì)胞多是體細(xì)胞。②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：方法是：Ca2+處理法。最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌13.（1）T-DNA的作用？（2）原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)是？（3）Ca2+處理法的過(guò)程？（4）花粉管通道法的操作是？13.（1）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。（2）繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少（3）先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為容易吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，再將重組基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中（4）可以用微量注射器將含目的基因的DNA直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊。14.采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入目的基因時(shí)，為什么目的基因可以整合到染色體的DNA上?目的基因插入染色體DNA上的目的是什么？農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中兩次拼接、兩次導(dǎo)入的辨析？14.由于Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞且能整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上,而目的基因又插入到了T-DNA上,所以目的基因可以整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)①第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T-DNA的中間部位；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA被拼接到受體細(xì)胞染色體的DNA上。②第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒重新導(dǎo)入農(nóng)桿菌，第二次導(dǎo)入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。15.檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因的方法及原理是？核酸分子雜交的具體操作？15.方法是采用PCR技術(shù)（DNA半保留復(fù)制）或核酸分子雜交技術(shù)（堿基互補(bǔ)配對(duì)）——注意，首填PCR，因?yàn)槭钦n本正文出現(xiàn)的。用放射性同位素標(biāo)記（或熒光標(biāo)記）的目的基因作探針與受體細(xì)胞的染色體DNA進(jìn)行雜交，如果顯示出雜交帶，表明目的基因已插入染色體DNA中16.檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法及原理是？核酸分子雜交的具體操作？16.方法是采用PCR技術(shù)（DNA半保留復(fù)制）或核酸分子雜交技術(shù)（堿基互補(bǔ)配對(duì)）用放射性同位素標(biāo)記（或熒光標(biāo)記）的目的基因作探針與受體細(xì)胞的mRNA雜交，如果顯示出雜交帶，表明目的基因已轉(zhuǎn)錄17.檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)的方法及原理是？17.方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交。原理：抗體與抗原特異性結(jié)合18.個(gè)體生物學(xué)水平在是否具有抗性及抗性程度方面如何鑒定？18.①抗蟲(chóng)棉：采摘抗蟲(chóng)棉葉片飼喂棉鈴蟲(chóng)②耐鹽水稻：用一定濃度的鹽水澆灌水稻③抗除草劑植物：噴灑除草劑④抗病毒（菌）植物：病毒（菌）接種實(shí)驗(yàn)⑤轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品：提取轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較19.構(gòu)建基本表達(dá)載體時(shí)，若目的基因插入到啟動(dòng)子的上游，則轉(zhuǎn)基因動(dòng)物無(wú)法產(chǎn)生相應(yīng)的外源蛋白，原因是？19.目的基因不能轉(zhuǎn)錄。20.經(jīng)檢測(cè),抗旱基因已經(jīng)導(dǎo)入到煙草細(xì)胞,但未檢測(cè)出抗旱基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA,從構(gòu)建基因表達(dá)載體的角度推測(cè),最可能的原因是？20.基因表達(dá)載體上目的基因首端未加入啟動(dòng)子21.制備乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物為什么要加乳腺蛋白質(zhì)基因啟動(dòng)子？21.該啟動(dòng)子能夠在乳腺組織中特異啟動(dòng)目的基因的表達(dá)（只有加上乳腺上皮細(xì)胞中特異性表達(dá)的啟動(dòng)子，才能保證藥用蛋白基因在山羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)）22.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，科研人員選用了花椰菜花葉病毒CAMV35S啟動(dòng)子修飾合成的微型人胰島素基因，達(dá)到驅(qū)動(dòng)微型人胰島素基因表達(dá)的目的。試推測(cè)，修飾目的基因采用病毒啟動(dòng)子的原因可能是？22.病毒啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)微型人胰島素基因的表達(dá)不受核基因的調(diào)控23.不同的限制酶切割可能產(chǎn)生相同的黏性末端，這在基因工程操作中有什么意義？23.識(shí)別DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶被稱為同尾酶。同尾酶構(gòu)建載體時(shí)，切割位點(diǎn)的選擇范圍擴(kuò)大。例如，我們選擇了用某種限制酶切割載體，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有該限制酶的識(shí)別序列，那么用該限制酶切割含有目的基因的DNA片段時(shí)，目的基因就很可辦能被切斷；這時(shí)可以考慮用合適的同尾酶（目的基因的核苷酸序列中不能有它的識(shí)別序列）來(lái)或缺目的基因。24.當(dāng)真核生物的基因以原核生物作為受體細(xì)胞時(shí)：①若無(wú)法獲得該蛋白，原因可能是什么？①真核生物的基因有內(nèi)含子，原核生物沒(méi)有真核生物所具有的切除內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列的機(jī)制，其初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中與內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的RNA序列不能被切除，因此無(wú)法表達(dá)出該蛋白②以上情況如何解決？②使用cDNA作為目的基因或使用酵母菌等真核生物作為受體細(xì)胞③若可以獲得該蛋白，但是蛋白質(zhì)無(wú)活性，原因可能是？③原核生物缺少高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器，無(wú)法對(duì)真核生物的蛋白質(zhì)進(jìn)行正確的加工④以上情況如何解決？④人工體外再加工或使用酵母菌等真核生物作為受體細(xì)胞第3、4節(jié)基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程1.基因工程菌的概念？用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的流程是怎樣的？目前除了可以利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素，還可以用酵母菌來(lái)生產(chǎn)人胰島素，請(qǐng)從細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度考慮，二者生產(chǎn)的人胰島素有何不同？1.用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類稱為基因工程菌①人胰島素基因的篩選和獲?。河肦T-PCR（逆轉(zhuǎn)錄PCR）獲取人胰島素基因（cDNA）②人胰島素基因表達(dá)載體的建構(gòu)：用限制酶和DNA連接酶將人胰島素基因（要添加啟動(dòng)子、終止子）與質(zhì)粒拼接，構(gòu)建基因表達(dá)載體；③將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞：用Ca+處理大腸桿菌，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌；④人胰島素基因的檢測(cè)與鑒定：檢測(cè)篩選出成功轉(zhuǎn)化的大腸桿菌⑤進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)（菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、配置培養(yǎng)基、滅菌、接種、發(fā)酵、產(chǎn)物的分離和提純）大腸桿菌是原核生物，沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，無(wú)法對(duì)合成的胰島素肽鏈進(jìn)行加工，沒(méi)有生物活性；酵母菌是真核生物，有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可以對(duì)合成的胰島素肽鏈進(jìn)行一定的加工和修飾，有生物活性。2.獲得乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，要將藥用蛋白基因和哪些調(diào)控組件重組在一起？乳腺生物反應(yīng)器經(jīng)過(guò)有性生殖產(chǎn)生的后代一定可以產(chǎn)生目標(biāo)蛋白嗎？膀胱生物反應(yīng)器哪些方面優(yōu)于乳腺生物反應(yīng)器？研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)如何處理目的基因？2.乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起不一定①目的基因在受體細(xì)胞中不是成對(duì)存在的，相當(dāng)于雜合子，配子中可能不含該基因，則有性生殖產(chǎn)生的后代中可能不含目的基因②有性生殖產(chǎn)生的后代可能為雄性，不能分泌乳汁不局限于性別與生長(zhǎng)期（乳腺生物反應(yīng)器必須是雌性，且泌乳期才會(huì)分泌）將目的基因與膀胱上皮細(xì)胞中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子重組3.為什么可以用豬的器官解決人類器官移植的來(lái)源問(wèn)題？利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)豬的器官進(jìn)行改造，培育不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官，采用什么方法？3.①豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人的極為相似②與靈長(zhǎng)類動(dòng)物相比，豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒要少得多在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。4.由蛋白質(zhì)工程的概念分析：基礎(chǔ)、手段和目的分別是什么？4.基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系手段：改造或合成基因目的：改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求5.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)？直接操作對(duì)象？確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因？為什么蛋白質(zhì)工程改造基因而不是直接改造蛋白質(zhì)？5.根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的“特定需要”，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)改造基因確定目的基因的堿基序列后，可以人工合成目的基因，或應(yīng)用基因定點(diǎn)突變技術(shù)來(lái)進(jìn)行堿基的替換、增添等進(jìn)而改造基因①蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，直接改造難度大；②蛋白質(zhì)是由基因編碼的，改造了基因可以間接改造蛋白質(zhì)；③基因可以遺傳，蛋白質(zhì)無(wú)法遺傳6.蛋白質(zhì)工程的基本思路？6.從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)7.設(shè)計(jì)試管嬰兒與試管嬰兒有什么區(qū)別？7.植入前對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷8.降低人對(duì)小鼠單抗了抗體的免疫反應(yīng)的思路？9.了解：人鼠嵌合抗體----蛋白質(zhì)工程為了克服鼠源性單克隆抗體存在的問(wèn)題，科學(xué)家利用基因工程方法使小鼠的抗體人源化。通過(guò)構(gòu)建人一鼠嵌合抗體，在一定程度上減弱了人抗鼠抗體。嵌合抗體指的是鼠單克隆抗體的恒定區(qū)基因被人抗體的恒定區(qū)基因通過(guò)基因重組技術(shù)所替換而編碼并在合適的宿主細(xì)胞中表達(dá)而產(chǎn)生的單克隆抗體?；驹?抗體分子的特異性識(shí)別、抗原結(jié)合由輕鏈和重鏈可變區(qū)決定的，而異源蛋白產(chǎn)生的人抗鼠抗體反應(yīng)的主要是抗體恒定區(qū)。將小鼠單抗恒定區(qū)用人源化恒定區(qū)代替而拼接成嵌合抗體，使其重鏈和輕鏈的可變區(qū)來(lái)自小鼠，恒定區(qū)來(lái)自人類。簡(jiǎn)言之嵌合抗體既具有抗原結(jié)合特異性，又大大地降低了鼠單抗的異源性。嵌合抗體是基因工程抗體最早研究出來(lái)的一種抗體，在腫瘤治療和診斷方法已被廣泛的應(yīng)用。雖然嵌合抗體在一定程度上減弱了人抗鼠抗體反應(yīng)，但仍存在一少部分鼠源成分。這直接導(dǎo)致抗體被迅速清除，從而降低治療效果。10.總結(jié)（一）PCR技術(shù)：（1）名稱：多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（2）原理：DNA半保留復(fù)制（3）過(guò)程：PCR由變性—復(fù)性--延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：會(huì)解釋三個(gè)步驟①變性：加熱至90℃以上，雙鏈DNA解聚為單鏈；②復(fù)性：冷卻至50℃左右，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合；③延伸：加熱至72℃左右，在耐高溫的DNA聚合酶的作用下，溶液中的四種脫氧核苷酸加到引物的3’端，合成新的DNA鏈。④重復(fù)循環(huán)變性—復(fù)性--延伸三過(guò)程就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬(wàn)倍。（4）PCR反應(yīng)體系的成分DNA模板：從樣本或細(xì)胞中提取的微量總DNA原料∶dNTP（dATP、dGTP、dCTP、dTTP），提供原料和能量酶∶TaqDNA聚合酶（耐高溫的DNA聚合酶，從嗜熱菌中分離得到）引物∶與目的DNA片段兩條母鏈各自的3’端序列互補(bǔ)Mg2+：激活DNA聚合酶活性所必需PCR緩沖液∶維持pH，保護(hù)TaqDNA聚合酶（5）DNA在體內(nèi)復(fù)制的條件

模板∶DNA分子的兩條鏈原料、能量∶dATP、dGTP、dCTP、dTTP酶∶解旋酶、DNA聚合酶等引物∶RNA引物，溫和的反應(yīng)條件（6）與體內(nèi)DNA分子復(fù)制的不同點(diǎn)：①酶不同；②引物不同③溫度條件不同（7）PCR技術(shù)可用于基因工程四個(gè)基本步驟中的：目的基因的篩選與獲取、目的基因的檢測(cè)與鑒定（二）引物（1）引物的作用：使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始連接脫氧核苷酸（2）需要引物的原因：DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，而只能從3’端延伸DNA鏈，因此DNA的復(fù)制需要引物（3）設(shè)計(jì)兩種引物的原因：基因的兩條反向平行鏈都做模板，其堿基序列不同，且DNA聚合酶只能從3’端延伸子鏈，用2種引物才能確保DNA兩條鏈同時(shí)被擴(kuò)增（4）需要大量引物的原因：子鏈?zhǔn)窃谝锏囊龑?dǎo)下合成的，引物隨子鏈DNA數(shù)量的增多而被消耗需要引物的數(shù)量：（2n-1)×2，當(dāng)擴(kuò)增4次，共產(chǎn)生

16

個(gè)DNA時(shí)，消耗30

個(gè)引物。（5）PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物的特異性：由引物的特異性決定；引物是根據(jù)目的基因兩端的核苷酸序列設(shè)計(jì)的（6）兩引物間固定長(zhǎng)度(等長(zhǎng))的DNA序列在PCR擴(kuò)增3次后首先出現(xiàn)（7）復(fù)制方向:是沿子鏈5’→3’，從引物的3’端延伸子鏈（8）如果需要在引物上加限制酶的識(shí)別序列：需要在引物的5’加（9）在引物的5’端設(shè)計(jì)兩種限時(shí)酶識(shí)別序列的原因：便于目的基因和載體的定向正確連接了解：引物的5'端可修飾，引物的5'端決定著PCR產(chǎn)物的長(zhǎng)度，它對(duì)擴(kuò)增特異性影響不大。因此，可以被修飾而不影響擴(kuò)增的特異性。引物5'端修飾包括：加酶切位點(diǎn)，加標(biāo)記熒光，引入啟動(dòng)子序列等。引物的3'端不可修飾；引物的延伸是從3'端開(kāi)始的，不能進(jìn)行任何修飾。（10）如果引物中GC含量較高，可適當(dāng)提高復(fù)性溫度（11）設(shè)計(jì)引物時(shí)，引物自身不能有堿基互補(bǔ)配對(duì)的序列：避免引物自連，不能得到目的產(chǎn)物（12）設(shè)計(jì)引物時(shí)，兩引物之間不能有堿基互補(bǔ)配對(duì)的序列：防止兩引物之間結(jié)合形成雙鏈，降低引物與DNA模板鏈結(jié)合的效率（13）引物設(shè)計(jì)不能太短：防止非目的基因的獲得（14）復(fù)性溫度過(guò)高，得不到產(chǎn)物的原因：引物不能穩(wěn)定的與模板結(jié)合（引物與模板結(jié)合的穩(wěn)定性遭到破壞）例：進(jìn)行擴(kuò)增時(shí)，反應(yīng)的溫度和時(shí)間需根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)定，下列選項(xiàng)中____的設(shè)定與引物有關(guān)，____的設(shè)定與擴(kuò)增片段的長(zhǎng)度有關(guān)。①變性溫度②復(fù)性溫度③延伸溫度④變性時(shí)間⑤退火時(shí)間⑥延伸時(shí)間答案：②⑥（15）目前在PCR反應(yīng)中使用TaqDNA聚合酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是_____________。答案：TaqDNA聚合酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會(huì)失活（16）為方便構(gòu)建重組質(zhì)粒，設(shè)計(jì)引物時(shí)需要增加適當(dāng)?shù)腳________位點(diǎn)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要避免引物之間形成_______________________，而造成引物自連。(限制酶

堿基互補(bǔ)配對(duì))（17）為便于擴(kuò)增的DNA片段與表達(dá)載體連接，需在引物的_______端加上限制性酶切位點(diǎn)，且常在兩條引物上設(shè)計(jì)加入不同的限制性酶切位點(diǎn)，主要目的是___________________________。（5'使DNA片段能定向插入表達(dá)載體，減少自連）（18）PCR后期，反應(yīng)速率下降的原因：酶的活性降低、引物和dNTP濃度降低、反應(yīng)產(chǎn)物增多（19）變性溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致雙鏈不能充分解開(kāi)；（20）退火溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致引物不能充分與模板鏈結(jié)合，導(dǎo)致目標(biāo)產(chǎn)物的量減少（三）基因文庫(kù)的構(gòu)建（四）基因的選擇性表達(dá)生物體內(nèi)所有細(xì)胞（除哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞外）均具有相同的基因，但是有的基因在所有細(xì)胞中都表達(dá)（如呼吸酶基因），但是有的基因只在特定細(xì)胞中選擇性表達(dá)（如胰島素基因在所有體細(xì)胞中均存在，所以所有細(xì)胞中的DNA均可與胰島素基因探針形成雜交帶。但是其僅在胰島B細(xì)胞中表達(dá)，所以只在胰島B細(xì)胞中能轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA，因此只有胰島B細(xì)胞中的mRNA與胰島素基因探針形成雜交帶。）（五）DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定預(yù)變性：使DNA充分變性，以利于引物更好地和模板結(jié)合。1.你是否成功擴(kuò)增出DNA片段？判斷的依據(jù)是什么？1.可以在紫外燈下直接觀察到DNA條帶的分布及粗細(xì)程度來(lái)評(píng)價(jià)擴(kuò)增的結(jié)果。進(jìn)行電泳鑒定的結(jié)果應(yīng)該是一條條帶，該片段大小約為750bp。2.你進(jìn)行電泳鑒定的結(jié)果是幾條條帶？如果不止一條條帶，請(qǐng)分析產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的可能原因。2.如果擴(kuò)增不成功，可能的原因有：漏加了PCR的反應(yīng)成分，各反應(yīng)成分的用量不當(dāng)，PCR程序設(shè)置不當(dāng)?shù)取Ｈ绻麛U(kuò)增結(jié)果不止一條條帶，可能的原因有：引物設(shè)計(jì)不合理，它們與非目的序列有同源性或容易形成二聚體；退火溫度過(guò)低；DNA聚合酶的質(zhì)量不好等。3.留一個(gè)加樣孔加入指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物總結(jié)：1.不能出現(xiàn)擴(kuò)增產(chǎn)物：（1）引物自身有堿基互補(bǔ)配對(duì)的序列，導(dǎo)致引物自連（2）復(fù)性溫度過(guò)高，引物不能穩(wěn)定的與模板結(jié)合（3）變性溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致雙鏈不能充分解開(kāi)；（4）酶的活性降低（5）Mg2+濃度過(guò)低（6）模板DNA含有雜蛋白（抑制耐高溫的DNA聚合酶活性的雜蛋白）2.出現(xiàn)非目的序列產(chǎn)物：（1）引物設(shè)計(jì)太短（2）兩引物之間堿基互補(bǔ)配對(duì)（3）復(fù)性溫度過(guò)低選必3第3章基因工程核心必備知識(shí)達(dá)標(biāo)驗(yàn)收課本P67—69，問(wèn)題1.艾弗里等人通過(guò)肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了什么？2.科學(xué)家證明質(zhì)粒可以作為基因工程的載體，構(gòu)建重組DNA，導(dǎo)入受體細(xì)胞，使外源基因在原核細(xì)胞中成功表達(dá)，并實(shí)現(xiàn)了什么，至此基因工程問(wèn)世？3.基因工程的工具和工具酶分別是什么？4.由基因工程的概念分析：操作環(huán)境？操作水平？目的？原理？?jī)?yōu)勢(shì)？其他名稱？5.基因拼接的原理？外源基在受體細(xì)胞中表達(dá)的原理？6.啟動(dòng)子、起始密碼子、終止子、終止密碼子的比較第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具1.限制酶的全稱？主要來(lái)源？在原核生物中的作用？2.限制酶的作用特點(diǎn)？作用結(jié)果？作用的化學(xué)鍵？3.限制酶不破壞自身DNA的原因是什么？4.DNA連接酶的作用？分類及連接的末端？5.DNA聚合酶和DNA連接酶有什么區(qū)別？6.載體的種類？質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)？7.作為載體必須具備的條件？8.（1）DNA粗提取與鑒定的原理？（2）不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞的原因？（3）研磨后過(guò)濾的方案是？（4）①4℃冰箱放置幾分鐘的作用？②攪拌時(shí)應(yīng)輕緩、并沿一個(gè)方向的原因？（5）鑒定試劑（6）提取和分離DNA用塑料離心管的原因是？第2節(jié)基因工程的基本操作程序1.基因工程的4步？2.目的基因是指？Bt基因來(lái)自于哪種菌？Bt抗蟲(chóng)蛋白如何造成害蟲(chóng)死亡？Bt抗蟲(chóng)蛋白為何不會(huì)引起人畜死亡？3.獲取目的基因的方法？4.基因文庫(kù)構(gòu)建的方法？從人的基因組文庫(kù)中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細(xì)胞卻未得到蛋白A，原因是？5.PCR的原理？條件？產(chǎn)物的鑒定方法6.PCR的過(guò)程？用PCR可以擴(kuò)增mRNA嗎？反轉(zhuǎn)錄的過(guò)程？7.基因工程的核心步驟？構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的？為什么不直接把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，而要用載體？8.基因表達(dá)載體的組成及每部分的作用？9.目的基因與載體結(jié)合用到的限制酶有什么要求？切割后兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物？10.使用兩種切割后能產(chǎn)生不同黏性