第33讲选修基因工程

1、考纲考纲考情考情三年三年2222考高考指数考高考指数: :1.1.基因工程的诞生基因工程的诞生2.2.基因工程的原理及技术基因工程的原理及技术3.3.基因工程的应用基因工程的应用选修3 -1 基因工程辨析：辨析：1.1.限制酶只能用于切割目的基因。限制酶只能用于切割目的基因。2. DNA2. DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。3.E3.EcoliDNAcoliDNA连接酶既可以连接平末端连接酶既可以连接平末端, ,又可以连接黏性末端。又可以连接黏性末端。4.4.质粒是小型环状质粒是小型环状DNADNA分子分子, ,是基因工程常用的载体。是基因

2、工程常用的载体。5.5.载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中, ,使之稳定存在并表使之稳定存在并表达。达。6.6.蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质。蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质。7.7.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。【网络概览】【网络概览】一、基因工程的概念项目项目具体内容具体内容别名别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术供体供体提供提供_原理原理_操作环境操作环境生物体外生物体外操作水平操作水平_受体受体表

3、达目的基因表达目的基因结果结果获得获得_的新的生物类型和生物产品的新的生物类型和生物产品优点优点克服克服_的障碍的障碍;_;_生物性状生物性状目的基因目的基因基因重组基因重组分子水平分子水平符合人们需要符合人们需要远缘杂交不亲和远缘杂交不亲和定向改造定向改造？不同生物的？不同生物的基因基因能能拼接拼接不同生物的基因具有相同规则双螺旋结构，基不同生物的基因具有相同规则双螺旋结构，基本单位均为脱氧核苷酸本单位均为脱氧核苷酸,均遵循碱基互补配对原均遵循碱基互补配对原则则？一种生物的基因能在另一种生物体内表达？一种生物的基因能在另一种生物体内表达所有生物共用一套遗传密码，均遵循中心法则所有生物共用一套

4、遗传密码，均遵循中心法则考点考点一一 基因工程的工具基因工程的工具1.1.工具酶与其他酶工具酶与其他酶: :(1)来源：主要是从来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别特定的作用：识别特定的 并切开相应两个核苷酸之间并切开相应两个核苷酸之间的的 。(3)结果：产生结果：产生 或平末端。或平末端。限制酶的解读限制酶的解读识别序列的特点识别序列的特点: :呈现碱基互补对称呈现碱基互补对称, ,无无论是奇数个碱基还是偶数个碱基论是奇数个碱基还是偶数个碱基, ,都可以找到一条中心轴线。如都可以找到一条中心轴线。如图图, ,中轴线两侧的双链中轴线两侧的双链DNADNA

5、上的碱基是反向对称重复排列的。上的碱基是反向对称重复排列的。原核原核核苷酸序列核苷酸序列磷酸二酯键磷酸二酯键黏性末端黏性末端限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测当限制酶在它识别序列的当限制酶在它识别序列的中轴线两侧中轴线两侧将将DNADNA的两条链分别切开时的两条链分别切开时, ,产生的是黏性末端产生的是黏性末端，在，在中轴线处中轴线处切开时切开时, ,产生的则是平末端。产生的则是平末端。Ecoli DNAEcoli DNA连接酶：只能连接连接酶：只能连接_T4 DNAT4 DNA连接酶：既能连接连接酶：既能连接_,_,又能连接又能连接_( (3 3) )限制酶与

6、限制酶与DNADNA连接酶的关系连接酶的关系( (如下图如下图):):2.DNA2.DNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”: :(1)(1)作用作用: :将切下来的将切下来的_拼接成新的拼接成新的DNADNA分子。分子。(2)(2)种类种类 DNADNA片段片段黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端平末端平末端(3)(3)五种酶的比较五种酶的比较: :项目项目种类种类作用底物作用底物作用部位作用部位作用结果作用结果限制酶限制酶DNADNA分子分子磷酸二酯键磷酸二酯键形成黏性末端或平末端形成黏性末端或平末端DNADNA连接酶连接酶DNADNA分子片段分子片段磷酸二酯键磷酸二酯键连接连接DNADNA

7、分子片段分子片段DNADNA聚合酶聚合酶脱氧核苷酸脱氧核苷酸磷酸二酯键磷酸二酯键形成新的形成新的DNADNA分子分子DNA(DNA(水解水解) )酶酶DNADNA分子分子磷酸二酯键磷酸二酯键形成脱氧核苷酸形成脱氧核苷酸DNADNA解旋酶解旋酶DNADNA分子分子氢键氢键形成单链形成单链DNADNA分子分子3 3. .载体载体: :(1)种类：种类：质粒质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。噬菌体的衍生物、动植物病毒等。( (2 2) )作用作用：作为运载工具作为运载工具, ,将目的基因转移到宿主细胞内。将目的基因转移到宿主细胞内。利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。利用它在宿主细胞内对目的

8、基因进行大量复制。( (3 3) )具备的条件具备的条件：能在宿主细胞内能在宿主细胞内稳定保存并大量复制稳定保存并大量复制。有一有一个至多个限制酶切割位点个至多个限制酶切割位点, ,以便与外源基因连接。以便与外源基因连接。具有特殊的具有特殊的标记基因标记基因, ,以便进行以便进行筛选筛选。一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之之外，能够自我复制的很小的双链环状外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。分子。【高考警示】【高考警示】用限制酶切割时需注意的事项用限制酶切割时需注意的事项(1)(1)获取目的基因和切割载体时获取目的基因和切割载体时, ,经常使用

9、同一种限制酶经常使用同一种限制酶( (也可使也可使用能切出相同末端的不同限制酶用能切出相同末端的不同限制酶),),目的是目的是产生相同的黏性末端或产生相同的黏性末端或平末端。平末端。(2)(2)获取一个目的基因需限制酶获取一个目的基因需限制酶切割两次切割两次, ,共产生共产生4 4个黏性末端或个黏性末端或平末端。平末端。(3)(3)限制酶切割位点的选择限制酶切割位点的选择, ,必须必须保证标记基因的完整性保证标记基因的完整性, ,以便于以便于检测。检测。【解题金手指】【解题金手指】旋转法书写黏性末端旋转法书写黏性末端相同的黏性末端可以用相同的黏性末端可以用DNADNA连接酶连接在一起连接酶连接

10、在一起, ,由于由于DNADNA的的两条链反向平行两条链反向平行, ,所以把某一黏性末端水平旋转所以把某一黏性末端水平旋转180180, ,就就是与之连接的黏性末端是与之连接的黏性末端, ,如如: :所以所以, ,书写时只需把黏性末端旋转书写时只需把黏性末端旋转180180, ,然后写出即可。然后写出即可。【加固训练】【加固训练】1.1.下列有关基因工程中限制酶的描述下列有关基因工程中限制酶的描述, ,错误的是错误的是( () )A.A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.B.限制酶的活性受温度影响限制酶的活性受温度影响 C. C.限制酶能识

11、别和切割限制酶能识别和切割RNARNAD.D.限制酶可从原核生物中提取限制酶可从原核生物中提取2.2.下图为下图为DNADNA分子的某一片段分子的某一片段, ,其中分别表示某种酶的作用部位其中分别表示某种酶的作用部位, ,则相应的酶依次是则相应的酶依次是( () )A.DNAA.DNA连接酶、限制酶、解旋酶连接酶、限制酶、解旋酶 B. B.限制酶、解旋酶、限制酶、解旋酶、DNADNA连接酶连接酶C.C.解旋酶、限制酶、解旋酶、限制酶、DNADNA连接酶连接酶 D. D.限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、解旋酶连接酶、解旋酶C CC C考点考点二二 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序

12、1.1.目的基因的获取目的基因的获取: :(1)(1)直接分离法直接分离法: :从自然界已有的物种中分离从自然界已有的物种中分离, ,如从基因组文库或如从基因组文库或cDNAcDNA文库中获取。文库中获取。(2)(2)人工合成目的基因。人工合成目的基因。如果基因比较小如果基因比较小, ,核苷酸序列又已知核苷酸序列又已知, ,可以通过可以通过DNADNA合成仪用化学合成仪用化学方法直接人工合成。方法直接人工合成。以以RNARNA为模板为模板, ,在逆转录酶的作用下人工合成。在逆转录酶的作用下人工合成。(3)PCR(3)PCR技术技术( (多聚酶链式反应多聚酶链式反应) )扩增目的基因。扩增目的基

13、因。基本原理基本原理: : DNADNA双链复制双链复制PCRPCR反应成分反应成分: :模板模板DNA,DNA,引物引物, ,四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸, ,耐高温耐高温DNADNA聚合酶聚合酶, ,PCRPCR反应的基本步骤反应的基本步骤: :变性变性复性复性延伸。延伸。区别：区别：基因文库、基因组文库、基因文库、基因组文库、cDNA文库的概念及作用文库的概念及作用基因组文库：含有一种生物的基因组文库：含有一种生物的 。cDNA文库：含有一种生物的文库：含有一种生物的，一般由，一般由mRNA逆转逆转录而来。录而来。基因文库包括基因组文库和基因文库包括基因组文库和cDNA文库。文库。作用：

14、有了基因文库，就可随时从中提取所需要的目的基因，作用：有了基因文库，就可随时从中提取所需要的目的基因，导入受体细胞使之表达。导入受体细胞使之表达。全部基因全部基因部分基因部分基因基因库是一个虚拟的概念。指一个种群里所有个体的所有基因。基因库是一个虚拟的概念。指一个种群里所有个体的所有基因。基因文库是贮存某物种基因的一个微生物群体。如，我们可以把基因文库是贮存某物种基因的一个微生物群体。如，我们可以把人类的所有基因用限制酶切割后，用人类的所有基因用限制酶切割后，用DNADNA连接酶将这些基因片断和连接酶将这些基因片断和运载体连接，导入到细菌细胞，然后大量培养这些细菌细胞，就运载体连接，导入到细菌

15、细胞，然后大量培养这些细菌细胞，就形成了一个基因文库。形成了一个基因文库。2.2.基因表达载体的构建基因表达载体的构建基因工程的核心基因工程的核心: :(1)(1)基因表达载体的组成及作用基因表达载体的组成及作用: :目的基因目的基因: :能控制表达所需要的特殊性状。能控制表达所需要的特殊性状。启动子启动子: :RNARNA聚合酶识别和结合部位聚合酶识别和结合部位, ,驱动转录驱动转录mRNAmRNA。终止子终止子: :使转录终止的特殊结构的使转录终止的特殊结构的DNADNA片段。片段。标记基因标记基因: :为鉴定受体细胞中是否含有目的基因为鉴定受体细胞中是否含有目的基因, ,从而将含有目的从

16、而将含有目的基因的细胞筛选出来基因的细胞筛选出来注：目的基因应插入到启动子与终止子之间载体基因表达载体。载体:目的基因转移至受体细胞的一种运输工具,常用的载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。常见的有抗生素抗性基因、发光基因(表达产物为带颜色的物质)等(2)(2)构建目的构建目的: :使目的基因在受体细胞中稳定存在使目的基因在受体细胞中稳定存在, ,并且可以遗传给下一代。并且可以遗传给下一代。使目的基因能够表达和发挥作用。使目的基因能够表达和发挥作用。(3)(3)构建过程构建过程: :目的基因与载体的连目的基因与载体的连接方式有多种接方式有多种, ,如目如目的基因的基因目的基因、目的基因、

17、目的基因目的基因载体、载载体、载体体载体等。载体等。一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，一般情况下，用同一种限制酶切割质粒和含有目的基因的片段，但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免但有时可用两种限制酶分别切割质粒和目的基因，这样可避免质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。质粒和质粒之间、目的基因和目的基因之间的连接。3.将目的基因导入受体细胞:细胞细胞类型类型常用常用方法方法受体细胞受体细胞转化过程转化过程植物植物细胞细胞农杆菌农杆菌转化法转化法体细胞体细胞( (或受精卵或受精卵) )将目的基因插入将目的基因插入TiTi质粒的质粒的T-DNAT-D

18、NA上上转入农杆菌转入农杆菌导入植物细胞导入植物细胞整整合到受体细胞的合到受体细胞的DNADNA上上动物动物细胞细胞显微注显微注射技术射技术受精卵受精卵将含有目的基因的表达载体提纯将含有目的基因的表达载体提纯取卵取卵获得受精卵获得受精卵显微注射显微注射微生物微生物细胞细胞CaCa2+2+处理处理获得感受获得感受态细胞态细胞原核细胞原核细胞或酵母菌或酵母菌用用CaCa2+2+处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重重组表达载体组表达载体DNADNA分子与感受态细胞分子与感受态细胞混合混合感受态细胞吸收感受态细胞吸收基因枪法、花粉管通道法基因枪法、花粉管通道法目的基因进入受体细胞内且在受体细胞内维持

19、稳定和表达的过程，称为转化。转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少注意：受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物(大肠杆菌、酵母菌)等。要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必须用真核生物酵母菌(需内质网、高尔基体的加工、分泌)；一般不用支原体，原因是它营寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟的红细胞，原因是它无细胞核，不能合成蛋白质。4.目的基因的检测与鉴定:检测：据受体细胞是否具有标记基因，判断目的基因导入与否检测：据受体细胞是否具有标记基因，判断目的基因导入与否鉴定：受体细胞表现出特

20、定的性状，如棉花抗虫性状的表现鉴定：受体细胞表现出特定的性状，如棉花抗虫性状的表现 注：注：基因工程四步曲中基因工程四步曲中, ,只有第只有第3 3步步“将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞”没没有发生碱基互补配对有发生碱基互补配对, ,其他三步中都涉及碱基互补配对其他三步中都涉及碱基互补配对, ,具体过具体过程如下程如下: :第第1 1步中发生在反转录法合成目的基因或步中发生在反转录法合成目的基因或PCRPCR技术扩增目的基技术扩增目的基因过程中。因过程中。第第2 2步中发生在黏性末端相互连接过程中。步中发生在黏性末端相互连接过程中。第第4 4步中目的基因的导入检测、转录检测发生碱基

21、互补配对。步中目的基因的导入检测、转录检测发生碱基互补配对。1.1.基因工程利用某目的基因基因工程利用某目的基因( (图甲图甲) )和和P1P1噬菌体载体噬菌体载体( (图乙图乙) )构建重组构建重组DNADNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglBgl、EcoREcoR和和Sau3ASau3A。下列分析错误的是下列分析错误的是( () )A.A.构建重组构建重组DNADNA时时, ,可用可用BglBgl和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体B.B.构建重组构建重组DNADNA时时, ,可用可用EcoREcoR和和

22、Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体C.C.图乙中的图乙中的P1P1噬菌体载体只用噬菌体载体只用EcoREcoR切割后切割后, ,含有含有2 2个游离的磷酸基团个游离的磷酸基团D.D.用用EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体, ,再用再用DNADNA连接酶连接连接酶连接, ,只能产只能产生一种重组生一种重组DNADNAD D切割目的基因能否只用切割目的基因能否只用Sau3ASau3A或或Bgl?Bgl?提示提示: :不能。目的基因两不能。目的基因两端各需切割一次端各需切割一次, ,才能切才能切下完整目的基因。下完整目的

23、基因。2.2.下图是基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题下图是基因工程方法培育抗虫棉的过程。请回答相关问题: :(1)(1)从苏云金芽孢杆菌的从苏云金芽孢杆菌的DNADNA上获取抗虫基因上获取抗虫基因, ,需要用到的工具是需要用到的工具是, ,此工具主要是从此工具主要是从生物中分离纯化出来的。生物中分离纯化出来的。(2)(2)构建重组质粒时构建重组质粒时, ,常用常用TiTi质粒作为载体质粒作为载体, ,是因是因TiTi质粒上具有质粒上具有, ,它能把目的基因整合到受体细胞的它能把目的基因整合到受体细胞的_上。上。(3)E(3)E过程是利用过程是利用技术完成的技术完成的, ,要确定抗虫

24、基因导入棉花细要确定抗虫基因导入棉花细胞后胞后, ,是否是否具备具备抗虫特性抗虫特性, ,在个体生物学水平上需要做在个体生物学水平上需要做_实验。实验。(4)(4)将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞, ,除图中的方法外除图中的方法外, ,还可采用还可采用_法和法和花粉管通道法。花粉管通道法。基因枪基因枪限制酶限制酶原核原核T-DNAT-DNA染色体染色体DNADNA植物组织培养植物组织培养抗虫的接种抗虫的接种1.1.下图表示一项重要生物技术的关键步骤下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X,X是获得外源基因并能够是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是表达的细胞。下列有关

25、说法不正确的是( () )A.XA.X是能合成胰岛素的细菌细胞是能合成胰岛素的细菌细胞B.B.质粒可具有多个标记基因和多个限制酶切点质粒可具有多个标记基因和多个限制酶切点C.C.基因与载体的重组只需要基因与载体的重组只需要DNADNA连接酶连接酶D.D.该细菌的性状被定向改造该细菌的性状被定向改造C C考点考点三三 基因工程的应用基因工程的应用 1.1.转基因植物转基因植物: :转基因生物转基因生物目的基因目的基因成果举例成果举例抗虫转基因抗虫转基因植物植物BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因基因、淀粉酶抑制剂基因抗虫水稻、抗虫棉、抗虫水稻、抗虫棉、抗

26、虫玉米抗虫玉米抗病转基因抗病转基因植物植物抗病毒基因抗病毒基因: :病毒外壳蛋白基因、病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因病毒的复制酶基因; ;抗真菌基抗真菌基因因: :、抗毒素合成基因、抗毒素合成基因抗病毒烟草、抗病毒抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗病毒甜椒抗逆转基因抗逆转基因植物植物渗透压调节基因、抗冻蛋白基渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因因、抗除草剂基因抗盐碱烟草、抗寒番抗盐碱烟草、抗寒番茄、抗除草剂大豆茄、抗除草剂大豆改良品质的改良品质的转基因植物转基因植物必需氨基酸含量高的蛋白质编必需氨基酸含量高的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、码基因、

27、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因与花青素代谢有关的基因高赖氨酸玉米、耐储高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵存番茄、新花色矮牵牛牛2.乳腺生物反应器与生产药物的工程菌的比较:比较项目比较项目乳腺生物反应器乳腺生物反应器工程菌工程菌基因结构基因结构基因表达基因表达受体细胞受体细胞导入目的基导入目的基因的方式因的方式生产条件生产条件药物提取药物提取从动物乳汁中从动物乳汁中从微生物细胞中从微生物细胞中生产设备生产设备畜牧业生产畜牧业生产,加提取设备加提取设备工业生产工业生产,设备精良设备精良动物基因的结构与人类动物基因的结构与人类基因的结构基本相同基因的结构基本相同细菌或酵母菌等生物基因的

28、结细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的结构差异较大构与人类基因的结构差异较大合成的药物蛋白与天然合成的药物蛋白与天然蛋白质相同蛋白质相同细菌细菌无无内质网、高尔基体等细胞内质网、高尔基体等细胞器器, ,产生的蛋白可能没有活性产生的蛋白可能没有活性动物的受精卵动物的受精卵微生物细胞微生物细胞显微注射技术显微注射技术感受态细胞法感受态细胞法不需严格灭菌不需严格灭菌,温度等外温度等外界条件对其影响不大界条件对其影响不大需严格灭菌需严格灭菌,控制温度、控制温度、pH、营养物质浓度等外界条件营养物质浓度等外界条件( (3 3) )基因治疗与基因诊断基因治疗与基因诊断: :原理原理操作过程操作过程进展

29、进展基因基因治疗治疗基因基因表达表达利用正常基因导入有基因缺陷的细利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中胞中, ,以表达出正常性状来治疗以表达出正常性状来治疗临床临床实验实验基因基因诊断诊断碱基互碱基互补配对补配对制作特定制作特定DNADNA探针与病人样品探针与病人样品DNADNA混混合分析杂交带情况合分析杂交带情况临床临床应用应用【高考警示】【高考警示】 乳腺生物反应器与基因治疗易错点分析乳腺生物反应器与基因治疗易错点分析(1)(1)乳腺生物反应器受生物性别乳腺生物反应器受生物性别( (只能是雌性只能是雌性) )和年龄和年龄( (哺乳期哺乳期) )的限制。的限制。(2)(2)基因治疗并非是把健康

30、的外源基因导入患者的所有细胞中基因治疗并非是把健康的外源基因导入患者的所有细胞中, ,而只是导入而只是导入具有某些特定功能的组织细胞中。具有某些特定功能的组织细胞中。体外基因治疗与体内基因治疗的比较体外基因治疗与体内基因治疗的比较: :比较比较项目项目体外基因治疗体外基因治疗体内基因治疗体内基因治疗成果成果举例举例用腺苷酸脱氨酶基因治疗复用腺苷酸脱氨酶基因治疗复合型免疫缺陷病合型免疫缺陷病用正常基因治疗遗传性囊用正常基因治疗遗传性囊性纤维化病性纤维化病过程过程取患者的淋巴细胞取患者的淋巴细胞细胞培细胞培养养将腺苷酸脱氨酶基因转将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞中入淋巴细胞中筛选筛选将导将导入成功的

31、淋巴细胞转入患者入成功的淋巴细胞转入患者体内体内用经过修饰的腺病毒作载用经过修饰的腺病毒作载体结合正常基因体结合正常基因, ,构建基构建基因表达载体因表达载体导入患者肺导入患者肺组织中组织中特点特点操作复杂操作复杂, ,成功率高成功率高操作简单操作简单, ,成功率低成功率低【通关题组】【通关题组】1.(1.(转基因动植物的培育转基因动植物的培育)(2014)(2014滁州模拟滁州模拟) )下图表示转基因动植物下图表示转基因动植物的培育过程。下列有关叙述正确的是的培育过程。下列有关叙述正确的是( () )A.A.通过通过过程培育转基因抗虫棉依据的原理是基因重组过程培育转基因抗虫棉依据的原理是基因

32、重组B.B.采用采用DNADNA分子杂交技术可检测外源基因在绵羊细胞内是否成功表达分子杂交技术可检测外源基因在绵羊细胞内是否成功表达C.C.受体细胞受体细胞A A、B B均是受精卵均是受精卵D.D.外源基因能在绵羊、棉花细胞内表达外源基因能在绵羊、棉花细胞内表达, ,说明遗传密码在不同种生物说明遗传密码在不同种生物中可以通用中可以通用D D2 2. .科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中中, ,经培育获得一种转基因小鼠经培育获得一种转基因小鼠, ,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素

33、并分泌到尿液中素并分泌到尿液中, ,在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是下列有关叙述错误的是( () )A.A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性B.B.采用采用DNADNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达C.C.人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达, ,说明遗传密码在不同种生说明遗传密码在不同种生物中可以通用物中可以通用D.D.转基因小鼠的肝细胞

34、含有人的生长激素基因转基因小鼠的肝细胞含有人的生长激素基因B1概念：概念：以以蛋白质蛋白质分子的结构及其与生物功能的关系作为基础，分子的结构及其与生物功能的关系作为基础，通过通过 或或 ，对现有蛋白质进行对现有蛋白质进行 ，或制造一，或制造一种种 ，以满足人类生产和生活的需求。，以满足人类生产和生活的需求。2基本原理：基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代基因工程。为第二代基因工程。考点四、考点四、 蛋白质工程与基因工程蛋白质工程与基因工程 基因修饰基因修饰基因合成基因合成改造改造新的蛋白质新的蛋白质项目项目蛋白质工程蛋白质工程基

35、因工程基因工程过程过程预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计预期设计预期的蛋白质结构的蛋白质结构推测应有的推测应有的氨基酸序列氨基酸序列找到相对应脱找到相对应脱氧核苷酸序列氧核苷酸序列获取目的基因获取目的基因构建基因表构建基因表达载体达载体将目的基因导入受将目的基因导入受体细胞体细胞目的基因的检测与目的基因的检测与鉴定鉴定实质实质定向改造或生产人类所需的定向改造或生产人类所需的蛋白质蛋白质定向改造生物的遗传特性定向改造生物的遗传特性, ,以获得人类所需的生物类型以获得人类所需的生物类型或生物产品或生物产品结果结果可生产自然界没有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白质生产自然界已有的蛋白质生产自然界已有的蛋

36、白质2.2.联系联系 (1)(1)蛋白质工程蛋白质工程属属第二代基因工程。第二代基因工程。(2)(2)基因工程中所利用的某些酶需通过蛋白质工程进行修饰、改造。基因工程中所利用的某些酶需通过蛋白质工程进行修饰、改造。1.1.将将ada(ada(腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因) )通过质粒通过质粒pET28bpET28b导入大肠杆菌并导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( () )A.A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点每个重组质粒至少含一个限制性核酸内

37、切酶识别位点C.C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaadaD.D.每个插入的每个插入的adaada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子2.2.据图所示据图所示, ,有关工具酶功能的叙述不正确的是有关工具酶功能的叙述不正确的是( () )A.A.限制性核酸内切酶可以切断限制性核酸内切酶可以切断a a处处,DNA,DNA连接酶可以连接连接酶可以连接a a处处B.DNAB.DNA聚合酶可以连接聚合酶可以连接a a处处C.C.解旋酶可以使解旋酶可以使b b处解开处解开D.D.连接连接c c处的酶可以为处的酶可以为DNADNA连接

38、酶连接酶C CD D3.3.如图所示如图所示, ,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E E和和F F从基从基因组因组DNADNA上切下目的基因上切下目的基因, ,并将之取代质粒并将之取代质粒pZHZ1(3.7 kb,1 kb=1 pZHZ1(3.7 kb,1 kb=1 000000对碱基对碱基) )上相应的上相应的E-FE-F区域区域(0.2 kb),(0.2 kb),那么所形成的重组质粒那么所形成的重组质粒pZHZ2pZHZ2( () )A AA.A.既能被既能被E E也能被也能被F F切开切开 B.B.能被能被E E但不能被但不能被F F切开切开C.C.既不能被既不能被E E也不能被也不能被F F切开切开 D.D.能被能被F F但不能被但不能被E E切开切开4.4.在构建抗除草剂的转基因烟草过程中在构建抗除草剂的转基因烟草过程中, ,下列操作错误的是下列操作错误的是( () )A.A.用