基因工程知識(shí)點(diǎn)1：基因工程概念理解別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象DNA（基因）操作水平分子水平原理基因重組過(guò)程優(yōu)點(diǎn)定向改造生物的遺傳性狀（目的性強(qiáng)）、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【典例1】下列敘述符合基因工程概念的是(B)AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上思考：基因工程成功的原因？a、DNA相同的分子組成和空間結(jié)構(gòu)b、密碼的通用性，都遵尋中心法則（堿基互補(bǔ)配對(duì)原則）知識(shí)點(diǎn)2：基因工程（DNA重組技術(shù)）的基本工具1、限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）“分子手術(shù)刀”來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。（酵母菌中也有）功能：識(shí)別雙鏈分子中特定的核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)切割結(jié)果：粘性末端或平末端（圖例說(shuō)明）在基因工程中何時(shí)使用：在獲取目的基因時(shí)、構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)【典例】下列關(guān)于限制酶的說(shuō)法不正確的是（ ）、一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列、限制酶可用于提取目的基因、不同的限制酶切割DNA的切點(diǎn)一般不同、限制酶廣泛存在于動(dòng)植物及微生物中【典例】已知某種限制酶在一線性DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如下圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長(zhǎng)度的DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子，若在每個(gè)DNA分子上至少有一個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生不同的DNA片段種類數(shù)是（C ）A. 3 B. 4 C. 9 D. 122、DNA連接酶“分子縫合針”功能：恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的磷酸二酯鍵種類：E.coli DNA連接酶連接粘性末端 T4DNA連接酶連接平末端（效率低）注意：限制酶、DNA連接酶、DNA（水解）酶、DNA聚合酶之間的區(qū)別?！镜淅繐?jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是（D ）A限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處 BDNA聚合酶可以連接a處C解旋酶可以使b處解開(kāi) DDNA連接酶可以連接c處3、運(yùn)載體“分子運(yùn)輸車”種類：質(zhì)粒（最常用）、噬菌體（衍生物）、動(dòng)植物病毒。具備的條件：a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制（不影響宿主本身） b、有個(gè)或多個(gè)限制酶的切點(diǎn) c、有標(biāo)記基因注：攜帶外源DNA片段的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，在細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或整合到染色體DNA上，隨染色體DNA同步復(fù)制。在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒基礎(chǔ)上進(jìn)行人工改造的?！镜淅抠|(zhì)粒之所以能做基因工程的運(yùn)載體，是由于它（B ） A、含有蛋白質(zhì)，從而能完成生命活動(dòng) B、能夠自我復(fù)制，從而保持連續(xù)性 C、是RNA，能夠知道蛋白質(zhì)合成 D、具有環(huán)裝結(jié)構(gòu)，能夠攜帶目的基因【典例】下列各項(xiàng)中，a、b、c、d代表的結(jié)構(gòu)正確的是（D）Aa質(zhì)粒RNA BbDNA連接酶 Cc限制性內(nèi)切酶 Dd外源基因知識(shí)點(diǎn)：基因工程的操作步驟1、獲取目的基因目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因方法：從基因文庫(kù)中獲?。ㄡ槍?duì)序列未知的，從自然界中已有的物種中分離出來(lái)）PCR技術(shù)擴(kuò)增（將已有的基因進(jìn)行擴(kuò)增）通過(guò)人工方法化學(xué)合成（有反轉(zhuǎn)錄法和直接化學(xué)合成法）注意：基因組文庫(kù)和cDNA文庫(kù)的區(qū)別從基因組文庫(kù)中獲取用限制酶切割、分離；（此時(shí)限制酶在目的基因前后各要切割一次）2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建 (核心)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。表達(dá)載體的組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因圖示區(qū)別：?jiǎn)?dòng)子、終止子、起始密碼子、終止密碼子如何構(gòu)建基因表達(dá)載體？用同一種限制酶（只要形成的粘性末端相同就行）切割載體（一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端）和含有目的基因的DNA分子（兩個(gè)切口的目的基因）。注：限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利于對(duì)目的基因的檢測(cè)?！镜淅肯聢D為基因表達(dá)載體的模式圖。下列有關(guān)基因工程中載體的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B ）A基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體構(gòu)建B任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒(méi)有差別C圖中啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位D抗生素基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 -借鑒了細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的原理。轉(zhuǎn)化：是目的基因進(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。生物種類植物動(dòng)物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（主要）、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)Ca+處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞（也可用受精卵）受精卵原核細(xì)胞（最常用大腸桿菌），也會(huì)用酵母菌等選用微生物為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少、目的基因的檢測(cè)與鑒定【典例】下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述中，正確的是（C）A、重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體B、所有的限制酶只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C、選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D、只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)知識(shí)點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用1、植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2、動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。3、基因診斷與基因治療、基因疫苗、基因污染、基因工程與環(huán)境監(jiān)測(cè)和凈化污染拓展1：乳腺生物反應(yīng)器拓展2：基因治療與基因診斷原理操作過(guò)程進(jìn)展基因治療基因表達(dá)把正常基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來(lái)治療臨床實(shí)驗(yàn)基因診斷堿基互補(bǔ)配對(duì)（DNA分子雜交法）制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)：蛋白質(zhì)工程、概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。實(shí)質(zhì)：基因修飾和基因合成來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或合成新的蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程。）、基本途徑：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)相應(yīng)的氨基酸序列找到應(yīng)有的脫氧核苷酸序列（基因）：蛋白質(zhì)工程目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解不夠?！镜淅肯铝杏嘘P(guān)蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法正確的是（C ）A. 蛋白質(zhì)工程無(wú)需構(gòu)建基因表達(dá)載體B. 通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)有的仍是天然的蛋白質(zhì)C. 蛋白質(zhì)工程需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶D. 蛋白質(zhì)工程是在蛋白質(zhì)分子水平上改造蛋白質(zhì)的【典例10】已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開(kāi)展了前期研究工作。其簡(jiǎn)要的操作流程如下：（1）該實(shí)驗(yàn)的目的基因是S蛋白基因.實(shí)驗(yàn)步驟所代表的反應(yīng)過(guò)程是逆轉(zhuǎn)錄。（2）步驟構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。（3）如果省略步驟而將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能復(fù)制，也不能表達(dá)。（4）為了檢驗(yàn)步驟所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有