基因工程一轮复习导学案

1、生物以新的遗传特性， 从而创造出更符合人们需要的新的 和 。由于基因工程在基因工程学案考纲内容】 1、基因工程的诞生2、基因工程的原理及技术3、基因工程的应用4、蛋白质工程 基础知识梳理】和等技术，赋予、基因工程的概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过 分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做 二、DNA重组技术的基本工具1、限制酶（全称： ）（ 1）来源：主要从 中分离纯化出来（ 2）特点：识别 分子的 ，并且使每一条链中特定部位的 之间的 键断开。（ 3）结果：产生黏性末端或平末端2、DNA连接酶（ 1）类型：根据酶的来源不同，可分为 和（2）作用：连接双链 DNA片段，恢复被限制酶切

2、开的两个核苷酸之间的 。3、载体（1）种类：通常利用 作为载体，另外还有 、等质粒的化学本质： 分子（2）特点：能 、有 、有 三、基因工程的基本操作程序1、的获取（ 1）目的基因： 编码蛋白质的结构基因 。（2）获取目的基因的方法： （ 3） PCR技术扩增目的基因 原理： 过程：第一步：加热至 90 95DNA；第二步：冷却到 55 60， 结合到互补 DNA链；第三步：加热至 7075， 酶从引物起始互补链的合成。2、 的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的 。（ 1）目的：使目的基因在受体细胞中 ，并且可以 ，使目的基因能够 。（2）组成： （如抗生素基因） 启动子：是一段有特殊

3、结构的 片段，位于 ，是酶识别和结合的部位，能驱动基因 ，最终获得所需的蛋白质。 终止子：也是一段有特殊结构的 ，位于 。 标记基因的作用： 。常用的标记基因是抗生素基因。3、将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法受体细胞体细胞原核细胞转化过程将目的基因插入 Ti 质粒的TDNA上 导入植物细胞整合到受体细胞 的 DNA表达将含有目的基因的表达载体提纯取卵（受精卵）受精卵发育获得具有新性状的动物处理细胞微生物细胞壁的通透性增加重组质粒与 混合感受态细胞吸收 4、目的基因的检测与鉴定（1）利用 检测目的基因的有无；（2）利用 检测目的基因的转录；（3）利用 检测目的基因

4、的翻译；（ 4）利用 生物学水平的检测鉴定重组性状的表达。四、基因工程的应用1、植物基因工程（1）主要用于提高农作物的抗逆能力（如 、 和）。（2）改良农作物的 。（ 3）利用植物生产 等方面。2、动物基因工程（ 1）用于提高动物 速度。（ 2）用于改良畜产品的 。（ 3）建立 ，用转基因动物生产 。（ 4）用转基因动物作 的供体。3、基因治疗（ 1）概念：把 导入病人体内，使该基因的表达产物 。（2）效果：治疗 的最有效的手段。( 3)分类： 和 。4、基因工程药物 : 、 、激素等。五、蛋白质工程1、概念理解：基础：蛋白质分子的 及其与 的关系。操作： 或 。 结果： 。 目的：满足人类的

5、生产和生活的需求。(2) 操 作 过 程 ： 设 计 预 期 的 蛋 白 质 结 构 合成 DNA基因表达产生需要的蛋白质。判断正误： (1)E coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端 ( )(2) 质粒是小型环状 DNA分子，是基因工程常用的载体 ( )(3) 载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达 ( )(4) 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 (2014 江苏，23D)( )(5) 应用 DNA 探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达(2011 四川，5D)( )(6) 将人的干扰素基因重组到质粒后导

6、入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 ( )(7) 由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用 ( )(8) 利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白 基因导入了动物的乳腺细胞中 ( )(9) 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构 ( )(10) 目前在抗菌性和溶血性均较强的多肽P1 的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 (2013广东 3C)( )(11) 为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体 ( )(12) 目前，植物基因工程技术

7、主要应用于提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质、 作器官移植的供体 ( )(13) 基因工程药物主要来源于转基因动物生产 ( )【课后习题】 1如图为 DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA 聚合酶、3DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 ()ABCD2下列关于载体的叙述中，错误的是()A载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组B对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点C目前常用的载体有质粒、 噬菌体的衍生物和动植物病毒D载体具有某些标记基因，便于对其进行切割3若要利用某目的基因 （见图甲 ）和 P1噬菌体载体 （见图乙 ）

8、构建重组 DNA（见图丙） ，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是 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噬菌体载体 B 用 Bgl 和 EcoR切割目的基因和 P1噬菌体载体C用 Bgl 和 Sau3A切割目的基因和 P1 噬菌体载体 D用 EcoR和 Sau3A切割目的基因和 P1 噬菌体载体 4右图表示用化学方法合成目的基因的过程。据图分析， 下列叙述正确的是 （ ）A过程需要 DNA连接酶 B过程需要限制性核酸内切酶C目的基因的碱基序列是已知的D若某质粒能与目的基因重组，则该质粒和目的基

9、因的碱基序列相同 5下列用于判断目的基因是否转移成功的方法中，不属于分子检测的是（ ）A通过害虫吃棉叶看其是否死亡B 转基因生物基因组 DNA与 DNA探针能否形成杂交带C转基因生物中提取的mRNA与 DNA探针能否形成杂交带D转基因生物中提取的蛋白质能否与抗体形成杂交带6. 将 ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 （ ）A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D. 每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子7. 在用

10、基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（ ）A. 用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B. 用 DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C. 重组 DNA分子导入原生质体D. 除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 8.2008 年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因 的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因， 再将该融合基因转入真核生物细胞内， 表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是A追踪目的基因在细胞内的复制过程B 追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D 追踪

11、目的基因编码的蛋白质的空间结构9抗菌肽对治疗癌症有一定作用，下图表示抗菌肽合成过程。下列有关叙述错误的是( )克隆目 的基因?导入毕 赤酵母菌筛选 菌种甲醇诱导 抗菌肽表达? 分离 ? 功能 ? 纯化 ? 研究A用 PCR克隆目的基因不需要 DNA解旋酶 B 基因表达载体含有启动子和终止子C筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质 D 分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽非选择题：1. 回答有关基因工程的问题：( 1)构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生 (相同、不 同)黏性末端

12、的限制酶。( 2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进 入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为 。为了检测胰岛素基因转录的 mRNA是否翻译成，常用抗原抗体杂交技术。( 3)如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti 质粒的中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过 DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。( 4)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了。2. 科学家从预期人的生长激素的

13、功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，获GATC-。据图回答：得双链 DNA。科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。已知限制酶的识别序列和切点是-GGATCC，- 限制酶的识别序列和切点是(1) 获 得 生 长 激 素 基 因 的 方 法 有用 PCR 技术扩增基因时用到的耐高温酶通常 是指 ；步骤用到的酶有 。(2) 构建基因表达载体时， 必须有 目的基因、终止子以及 。(3) 为了精确地获取图中的目的基因，应用 切割质粒，用 切割目的基因。(4) 将基因表达载体导入细菌 B 之前， 要将细菌 B放入一定浓度的 溶液中处理，

14、 使之成为感受态的细菌。人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组并发挥其功能，是因为二者的空间结构都是(5) 人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为 。(6) 将得到的大肠杆菌 B 涂布在一个含有氨苄青 霉素的培养基上，能够 生长的，说明已导入了 ，反之则没有导入。导入重组质粒以后，往往还需要进行检测和筛选，可用 制成探针， 检测是否导入了重组基因， 在培养基中加入 可将含有目 的基因的细胞筛选出来。(7) 上述方法制备人的生长激素，运用的现代生物工程技术是 。3. 胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分

15、解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素 的生产过程，请据图回答有关问题：和发酵工程。(1) 构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构 建新的胰岛素模型的主要依据是 。(2) 通过 DNA合成形成的新基因应与 结合后转移到 中才能得到准确表达。(3) 若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有(4) 图中从胰岛素模型到新的胰岛素基因合成的基本思路是什么？4如图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。(1) 图中 cDNA文库( 填“大于”、“等于”或者“小于” )基因组文库。(2) 过程提取的 DNA需要 的切割， B 是

16、过程。(3) 为在短时间内大量获得目的基因，可用 扩增的方法，其原理是 (4) 农杆菌中的 Ti 质粒上的 T DNA具有 的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是 ，可以用 技术进行检测。(5) 如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸蛋白质工程。 首先要设计预期的 ，再推测应有的氨基酸序列， 找到相对应的 基因工程答案判断：选择题： CDDCA CACC1、(1)平 相同 (2)RNA聚合酶识别和结合的部位Ca 2+ 分子杂交技术蛋白质( 3)TDNA染色体 DNA (4)鉴别和筛选含有目的基因的细胞2、 (1)从 cDNA 文库中获取、从基因组文库中获取、人工合成目的基因或PCR 扩增技术 (任选其中两项即可) Taq酶(耐高温的 DNA 聚合酶)限制酶和 DNA 连接酶 (2)启动子 标记基因 (3)限制酶限制酶 (4)CaCl2 规则的双螺旋结构 (5)共用一套 (遗传 )密码子 (6