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选修3专题1:基因工程复习学案 Microsoft Word 文档 (4)

选修3专题1:基因工程复习学案 Microsoft Word 文档 (4)
选修3专题1:基因工程复习学案 Microsoft Word 文档 (4)

二轮复习专题一:基因工程

考点一:基因工程的概念和理论基础

1.概念:又叫,是指按照的意愿,进行严格的设计,通过的和转

2

训练题:科学家通过基因工程的方法,能使大肠杆菌产生人的胰岛素。以下叙述错误的是()

A.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

B.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达

C.DNA连接酶和限制性核酸内切酶都是构建重组质粒必需的工具酶

D.目的基因的检测与鉴定表达过程中没有发生碱基互补配对

考点二:基因工程的操作工具

来源:可从生物中提取。

1、限制性核酸内切酶作用:识别DNA中,并使其断开。

简称:

结果:产生两个的末端或末端

基 E.coliDNA连接酶连接两末端

本2、DNA连接酶其本质是连接两末端之间的键工T4 DNA连接酶连接能连接末端

具常用载体:,其他载体:、

3、运载体能在受体细胞中

必备条件具有一到多个切点,以便于与外援基因连接。

具有基因,筛选和检测目的基因是否训练题:右图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是()

A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶

B.限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶

C.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶

D.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶

抗虫棉的培育过程

训练题:下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。

(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”:

即 ; ; ; 。

(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? ,为什么? 。 (3)过程②必需的酶是 酶,过程③必需的酶是 酶。 (4)在利用AB 获得C 的过程中,必须用 切割

A 和

B ,使它们产生 ,再加入 ,才可形成

C 。 (5)为使过程⑧更易进行,可用 (药剂)处理

D 。 考点四:基因工程的应用和蛋白质工程 1、 了解基因工程在动植物体上的应用

2、 了解基因治疗的原理及与基因诊断的区别

3、 认识蛋白质工程的原理、流程及与基因工程的区别 巩固题 1、(2011海南高考)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,可能产生粘性末端,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)粘性末端的限制酶。

(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。

2、转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ等四种限制酶切割位

点。请回答:

(1)构建含抗病基因的表达载体A 时,应选用限制酶 ,对

(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细

胞,应使基因表达载体A 中含有

(3)香蕉组织细胞具有 ,因此,可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。

3、类的遗传病中,有一种重症联合免疫缺陷病(简称SCID),这种患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或病毒感染,就会发病死亡。经研究证实,SCID 病人细胞的一条常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA) (1)(多选)载体必须具备的条件是 。

A

B

C D

DNA

(2)在图示过程中,所用到的基因操作工具分别是 。载体是

(3)研究人员将ADA 注入淋巴细胞,而不是其他细胞,其原因是 。

(4)图中的治疗方法是 (“体内”或“体外”)基因治疗法,这是对基因工程生物技术的应用。请列举除了在医学领域,该生物技术在其他领域的一些成就。(举两例) 。

提高题 4.(2008·海南高考)下图为某种质粒表达载体简图,小箭头

所指分别为限制性内切酶Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ的酶切位点,ampR 为青霉素抗 性基因。tetR 为四环素抗性基因,P 为启动子,T 为终止子,ori 为复制原点。 已知目的基因的两端分别有包括Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ在内的多种酶的酶切位点。 据图回答:

(1)将含有目的基因的DNA 与质粒表达载体分别用Eco R Ⅰ酶切,酶切产物用DNA 连接酶进行连接后,其中由两个DNA 片段之间连接形成的产物有

____________、___________、________________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行

_________________________________________________。

(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是__________________;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物有_______________。

(3)目的基因表达时,RNA 聚合酶识别和结合的位点是________,其合成的产物是________。

(4)在上述实验中,为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是________。

最新人教版高中生物选修三基因工程专题复习题

最新人教版高中生物选修三基因工程专题复习题 专题复习一——基因工程 一、知识点回扣 1. PCR技术与DNA复制的比较 项目PCR技术DNA复制 场所缓冲溶液中(生物体外) 细胞核(叶绿体、线粒体) 酶耐热的DNA聚合酶解旋酶、DNA聚合酶等 能量来源热能ATP直接提供 例1多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA 片段的技术。下列有关该技术与DNA复制的叙述中,不正确的是() A.利用高温使DNA双链解开是PCR技术中的环节,在细胞内这一过程是由解旋酶完成的 B.PCR技术与DNA复制过程均需要ATP提供能量C.普通生物细胞内的酶不能用于PCR技术中D.PCR技术可用于扩增目的基因 【答案】 B 2.启动子与起始密码子、终止子与终止密码子比较 项目启动子起始密码子终止子终止密码子 存在位置基因(DNA) 的首端mRNA上基因(DNA) 的尾端mRNA上 功能RNA聚合酶识别和结合的部位,转录开始的“信

号”翻译开始的“信号”转录停止的“信号”翻译停止的“信号” 实质具有特殊结构的DNA短片段mRNA上相邻的三个碱基(通常是AUG) 具有特殊结构的DNA短片段mRNA上相邻的三个碱基 例2下列有关基因表达载体的说法中,正确的是() A.一个基因表达载体的组成,除目的基因外,还必须有起始密码子、终止密码子及标记基因 B.标记基因的作用是为了鉴别目的基因是否成功表达C.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且能够遗传和表达 D.基因表达载体中可以没有启动子 【答案】 C 3.与遗传有关的各种酶的比较 名称作用参与生理过程应用作用位点(如下图) DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程a 限制酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列 a DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制a RNA聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录

高中生物选修3教案

第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果:产生黏性末端或平末端 (二)DNA连接酶 1.分类(1)E.coliDNA连接酶来源:大肠杆菌 功能:只能连接黏性末端 (2)T4DNA连接酶来源:T4噬菌体 功能:连接黏性末端和平末端 2.作用:将DNA连接起来 (三)基因进入受体细胞的载体 1.条件(1)具有多个限制酶切割位点,供外源基因插入 (2)可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 (3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择 2.种类:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒:双链环状DNA分子,最常用,要人工改造 二。基本操作程序 (一)目的基因的获取 1.目的基因:编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法(1)从基因文库中获取 **基因组文库,部分基因文库 (2)利用PCR技术扩增目的基因 (3)化学方法直接人工合成:基因小,核苷酸序列已知(二)基因表达载体的构建(核心步骤) 1.目的(1)稳定存在,遗传给下一代 (2)表达和发挥作用

2.结构:启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子:RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因转录 **终止子:使转录在所需要的地方停止; **标记基因:鉴别受体细胞中是否含目的基因。 (三)将目的基因导入受体细胞 1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内 维持稳定和表达 2.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法(2)基因枪法 (3)花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞:显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞:Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点:繁殖快,单细胞,遗传物质相对较少(四)目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 (1)检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术(2)检测目的基因是否转录出了 mRNA:DNA分子杂交技术(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定:接种实验 三.基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 (1)植物:提高抗逆性、改良品质、生产药物; (2)动物:品种改良、建立生物反应器、器官移植; 2.基因工程药物:细胞因子、抗体、疫苗、激素; 3.基因治疗(1)概念: (2)方法体外基因治疗体内基因治疗 四.蛋白质工程的崛起 1.理论推测,人工合成 2.基因工程,蛋白合成(自然界没有的蛋白质)

生物选修3专题1 基因工程知识点复习学案

专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过________________________,赋予生物以 _____________________,创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的,又叫做__________________。 1. (1 (2 (3 2. (1)两种DNA ②区别:E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. (1 (2 _____________________的双链___________DNA (3)其它载体: _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步:__________________________ 1.目的基因是指: ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得,也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:_____________________ 将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是________________,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。将目的基因导入微生物细胞:★原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少, 最常用的原核细胞是 ____________,其转化方法是:先用 ________处理细

人教版高中生物选修三 专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一.选择题(共20小题,每题2分,共20分) 1.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图.叙述正确的是() A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律 D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2.为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中. 下列操作与实验目的不符的是() A.用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞 C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3.一对夫妇所生子女中,性状上的差异较多,这种变异主要来源于() A.基因重组B.基因突变C.染色体丢失D.环境变化 4.不属于基因操作工具的是() A.DNA连接酶B.限制酶C.目的基因D.基因运载体 5.下列哪一项不是基因工程工具() A.限制性核酸内切酶B.DNA连接酶 C.运载体D.目的基因 6.下列关于基因重组和染色体畸变的叙述,正确的是() A.不同配子的随机组合体现了基因重组 B.染色体倒位和易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响 C.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型

D.孟德尔一对相对性状杂交实验中,F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7.通常情况下,下列变异仅发生在减数分裂过程中的是() A.非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组 B.非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异 C.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变 D.着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异 8.下列关于基因突变和基因重组的说法中,正确的是() A.mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B.基因重组只发生有丝分裂过程中 C.非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D.基因型为DdEE的个体自交,子代中一定会出现基因突变的个体 9.基因工程的正确操作步骤是() ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因. A.③④②①B.②④①③C.④①②③D.③④①② 10.如图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是() A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B.限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C.解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D.限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11.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,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.下列有关叙述错误的是() 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 B.采用DNA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.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得多个具有外源基因的后代 12.用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp(1bp即1个碱基对)的DNA分子,降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,凝胶电泳结果如下图所示.该DNA分子的酶切图谱(单位:bp)正确的是()

第一章《基因工程》教案一苏教版选修3

-1 -

ACGTTAGA CGTTAGAT GTTAGATC 先找出共同的序列是GTTA然后向左、向右找,得到重组的互补序列 ATACGTTAGATC 则靶序列是 TATGCAATCTAG 依照此种方法得出图2的靶序列。 5. 第11题:这题主要就是区分蛋白质工程和基因工程这两个概念,很多同学混淆这两个概念。 6. 第13题:首先得知道基因工程的“四步曲”是什么,然后弄清楚碱基互补配对发生的过程。 7. 第21题第(3):用同一种限制性核酸内切酶切割运载体与 目的基因,再用DNA连接酶连接,得到的产物有3种,目的基因——载体连接物,载体一—载体连接物,目的基因一一目的基因连接物。 三、教师总结。 课后: 四、布置课后作业。结合,催化遗传信息的转录 C一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因 D解旋酶能作用于氢键,在转录或翻译时使DNA分子双链打开 3.科学家已能运用基因工程技术,让羊合成 并分泌抗体。相关叙述不正确的是 A该技术将导致定向的变异B受精卵是理想的受体细胞 C宜采用PCR技术扩增目的基因 D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产生 【分析】真核细胞的基因中有内含子,在转录过程中内含子和外显子都要转录,在形成成熟NRA 时,要把与内含子相应的RNA片断切除掉,而原核细胞中没有这类酶,所以若将真核基因在原核细胞中表达,先要把真核细胞基因的内含子去掉。当把切割后的运载体与目的基因片段混合,在加入DNA连接酶后,有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA 或是两个运载体相连,所以会产生三种环状DNA分子。__________________________ 学生自我小结。 板书设 计 单位结构 真核生物 核苷酸基因 现代 技 术“ 原核生物 基因工程 -2 -

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 基因工程:是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:

(2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程: 第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法:

新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计

新人教版高中生物选修三教学设计 专题1基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 教学设计 一、教材分析 《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。 二、教学目标 1.知识目标: (1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。 (2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。 2.能力目标: 运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。 3.情感、态度和价值观目标: (1)关注基因工程的发展。 (2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、教学重点和难点 1、教学重点 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 2、教学难点 基因工程载体需要具备的条件。 四、学情分析 学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。 五、教学方法 1、学案导学:见学案。 2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精

讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。 七、课时安排:1课时 八、教学过程 (一) 预习检查、总结疑惑。 检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情景导入、展示目标。 教师首先提问: (1)我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程) (2)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤? (实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定) 从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。我们来看本节课的学习目标。(多媒体展示学习目标,强调重难点) (三)合作探究、精讲点拨。 学生每两人为一组(可以是同桌),结合教材,思考并回答学案上的问题。 1、基因工程的概念 什么是基因工程? 想一想,基因工程是如何发展起来的? 2、科技探索之路(阅读课本P2—3页) (1)基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的? (2)哪些基础理论的突破催生了基因工程? (3)哪些技术发明促进了基因工程的实施? (4)你觉得,基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新? 3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)从噬菌体侵染细菌的实验来看,细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA

高三生物二轮复习基因工程(三)(选修3)

基因工程(三) 1. 人组织纤溶酶原激活 物(htPA )是一种重要的药用蛋白,可在转htPA 基因母羊的羊 (1)_____________________________ htPA基因与载体用切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载 体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA可采用 ___________ 技术。 (2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其 __________ 采集的精子需要经过_____________ ,才具备受精能力。 (3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是 _______________ 。为了获得母羊,移植前需 对已成功转入目的基因的胚胎进行________________ 。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转 基因个体,这体现了早期胚胎细胞的________________ 。 (4)若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到________________ ,说明目的基因成功表达。 2. F面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。 请据图回答: ⑴获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在_____________ 酶的催化下,合成互补的 单链DNA然后在 ___________ 作用下合成双链DNA从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质 的_________ 序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的. 序列,再通过化学方法合成所需基因。 羊乳 乳中获得。流程如下: 转拉用基因母羊 转化射胞 ----- ? 工程苗

⑵利用PC敲术扩增DNA寸,需要在反应体系中添加的有机物质有

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点(1.1、1.2) 一、基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具:限制性核酸内切酶—“分子手术刀”;DNA连接酶—“分子缝合针”;基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点:能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点:反向对称,重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用:切割外源DNA,保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子?原核生物本身不含相应特异性序列;对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶:E〃coli DNA连接酶:源自大肠杆菌,只连接黏性末端;T4DNA连接酶:提取自T4噬菌体,两种末端均可连接,连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点:都是蛋白质;都能生成3'磷酸二酯键。不同:前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键,后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上;前者不需要模版,后者需要。 八、载体需要满足的条件:有一到多个限制酶切点;对受体细胞无害;导入基因能在受体细胞内复制和表达;有某些标记基因;分子大小合适。 九、质粒:一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用:鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体:质粒;λ噬菌体的衍生物;动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法:说法一:从自然界已有的物种中分体(鸟枪法、反转录法)、用人工的方法合成;说法二:从基因文库中获取(鸟枪法、反转录法)、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库:一个物种中全部个体的全部基因的总和;基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储存,个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因;基因组文库:含有某种生物全部基因的基因文库;部分基因文库:只含有一种生物部分基因的基因文库;cDNA文库:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 十六、目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以使一些具有调控作用的因

人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点

生物选修三 易考知识点背诵 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA 重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源: 主要是从原核生物(微生物)中分离纯化出来的。 (2)功能: 能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端(中心轴线的两侧)和平末端(中心轴线) EcoRⅠ)能识别GAATTC序列,SmaI识别CCCGGG序列: 他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在G↓C之间。 (4)比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶:能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA解旋。 (3)DNA聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别: E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4D NA连接酶来自T4噬菌体,能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)运载体使用的目的:①是用它做运载工具,将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞内对目

高中生物选修三专题一基因工程知识点演示教学

专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 黏性末端:当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时,被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 平末端:当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时,切开的DNA两条单链的切口,是平整的,这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 (1)获取方法:从基因文库中获取目的基因

高中生物 1.3基因工程的应用教案 新人教版选修3

2021年-2022年最新【优化设计】2015-2016学年高中生物 1.3基因工程的应用教案新人教 版选修3 教学建议 1.本节可将教材中提供的实例列表总结,给出具体的转基因生物,指导学生整理教材中提供的信息,填写出相应的目的基因及其来源,增强学生分析、处理信息的能力。 2.将“基因工程的概念与原理”与本节内容一起学习,加强学生对基因工程概念的理解,通过一个又一个转基因生物实例,能更好理解“DNA分子水平”“定向改造生物性状”“基因重组”等基因工程这一概念中的关键词。既能学好概念,反过来又能帮助学习基因工程的实例。 3.教材中的一些难点,如关于乳腺生物反应器、工程菌、基因治疗等,可适当讲解。关于乳腺生物反应器,其基本过程与其他转基因动物操作过程相同,不同之处可单独提出,如需要使用乳腺组织中特异表达的启动子。关于工程菌,可结合基因工程操作程序以及微生物生长和代谢的特点,说明用其生产药物的优越性。关于基因治疗,可结合教材中的具体实例归纳出大致治疗过程。 参考资料 基因治疗 1.基因治疗的定义 基因治疗狭义上指用具有正常功能的基因置换或增补患者体内有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。而广义上指把某些遗传物质转移到患者体内,使其在体内表达,最终达到治疗某种疾病的方法。 2.基因治疗的分类 (1)基因治疗按基因操作方式分为两类,一类为基因修正和基因置换,即将缺陷基因的异常序列进行矫正,对缺陷基因精确地原位修复,不涉及基因组的其他任何改变。通过同源重组即基因打靶技术将外源正常的基因在特定的部位进行重组,从而使缺陷基因在原位特异性修复。另一类为基因增强和基因失活,是不去除异常基因,而通过导入外源基因使其表达正常产物,从而补偿缺陷基因等的功能;或特异封闭某些基因的翻译或转录,以达到抑制某些异常基因表达的目的。 (2)按靶细胞类型又可分为生殖细胞基因治疗和体细胞基因治疗。广义的生殖细胞基因治疗以精子、卵子和早期胚胎细胞作为治疗对象。由于当前基因治疗技术还不成熟,以及涉及一系列伦理学问题,生殖细胞基因治疗仍属禁区。在现有的条件下,基因治疗仅限于体细胞基因治疗。 3.基因治疗的基本步骤 (1)目的基因的转移:在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用作基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的基本过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后让重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 (2)目的基因的表达:目的基因的表达是基因治疗的关键之一。为此,可运用连锁基因扩增等方法适当提高外源基因在细胞中的拷贝数。在重组病毒上连接启动子或增强子等基因表达的控制信号,使整合在宿主基因组中的新基因高效表达,产生所需的某种蛋白质。 几个重要概念 1.干扰素:是指动物或人体受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,几乎能抵抗所有病毒引起的感染。 2.外毒素:病原体产生的代谢产物,成分是蛋白质,抗原性强,刺激人体产生抗毒素。 3.抗生素:以前称抗菌素,微生物(细菌、真菌、放线菌)产生的代谢产物,干扰其他微生物细胞生长、发育,用于治疗细菌感染。 1

2019高考生物人教版总复习作业:选修3第1讲基因工程(可编辑修改word版)

选修③第一讲 一、选择题 1.下列一般不作为基因工程中的标记基因的是( ) A.四环素抗性基因 B.绿色荧光蛋白基因 C.产物具有颜色反应的基因 D.贮藏蛋白的基因 解析:标记基因位于载体(质粒)上,以利于重组DNA 的鉴定和选择,如四环素抗性基因、绿色荧光蛋白基因、产物具有颜色反应的基因等。 答案:D 2.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞,使其表达,产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:甲是抗链霉素基因,乙是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入到基因乙中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是( ) A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B.RNA 聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶 C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.在含氨苄青霉素的培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌解析:抓住“目的基因要插入到基因乙中”这一关键信息是正确解答本题的前提。基因操作过程中,用同 一种限制酶分别切割生长激素基因所在的DNA 分子和质粒后,会产生相同的黏性末端,黏性末端连接时,目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接,因此,导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制酶和DNA 连接酶。目的基因插入到基因乙中后形成重组质粒的抗氨苄青霉素基因被破坏,故导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性,但对链霉素仍具有抗性。 答案:D 3.限制酶M unⅠ和限制酶E c o RⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AA TT G—和—G↓AA TT C—。下图表示四种质粒和目的基因,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因运载体的质粒是( ) 解析:由图可知,质粒 B 上无标记基因,不适合作为运载体;质粒 C 和 D 的标记基因上都有限制性内切酶的识别位点。质粒A有标记基因且M unⅠ的切点不在标记基因上。

2019人教版高中生物选修3专题1《基因工程》word综合检测

【成才之路】2016高中生物专题1基因工程综合检测新人教版选 修3 时间45分钟,满分100分。 一、选择题(每小题3分,共60分) 1. 下列关于基因工程技术的叙述,正确的是 () A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B. PCF反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D. 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 [答案]D [解析]本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸内切酶特异性地识别核苷序 列不同,A错误;酶具有专一性,PCF反应中温度的周期性改变是为了不同的酶将DNA解旋、扩增,B错误;载体质粒通常采用抗生素抗生基因作为筛选标记基因,C错误;基因成功插入也未必会表达,D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。 2. 下列关于基因工程的说法中,正确的是() A. 基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的操作 B. 目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的 C. 只要检测出受体细胞中含有目的基因,那么目的基因一定能成功表达 D. 基因工程能使科学家打破物种界限,定向改造生物性状 [答案]D [解析]基因工程是在分子水平上进行的操作,目前获取目的基因的方法有从基因文库 中获取、利用PCR技术扩增和人工合成三种。检测出受体细胞中含有目的基因,只能证明目的基因已导入受体细胞,目的基因是否翻译成蛋白质要用抗原一抗体杂交法检测。 3. 甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法, 以下说法中错误的是( 某细曲前DNA I Tl I I T11 liT I TT I TlTF lb 帀 A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库 B. 乙方法可建立该细菌的cDNA文库

选修三专题一1.4《蛋白质工程的崛起》优秀教案

专题一1.4 蛋白质工程地崛起课前预习学案、预习目标 1、简述蛋白质工程地实质及基因工程生产地蛋白质种类. 2 、解释蛋白质工程地基本原理及基本途径. 3、分析蛋白质工程将来地发展前景. 、预习内容 三、提出疑惑 同学们,通过你地自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面地表格中

一、学习目标 1. 举例说出蛋白质工程崛起地缘由. 2. 简述蛋白质工程地原理. 3. 尝试运用逆向思维分析和解决问题. 二、学习重点和难点 1. 教学重点 (1)为什么要开展蛋白质工程地研究? (2)蛋白质工程地原理. 2. 教学难点 蛋白质工程地原理. 三、学习过程 (一)、蛋白质工程崛起地缘由:1、基因工程地实质:将一种生物地转移到另一处生物体内,后者产生它本不能产地,从而产生新性状. 2.蛋白质工程目地:生产符合人们生活需要地并非自然界已存在地. (二)、蛋白质工程基本原理 1.目标:根据人们对功能地特定需求,对结构进行分析设计. 2.原理:基因改造. 3.过程:预期蛋白质功能→设计结构→推测应有序列→找到对应地序列(基因).(三)、蛋白质工程地进展和前景 例如:科学家通过对地改造,已使其成为速效型药品;用蛋白质工程方法制成地电子元件,具有、和地特点,因此有极为广阔地发展前景. b5E2RGbCAP 四、当堂检测 1、科学家运用基因工程技术,可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物地工厂”,如“乳腺生 物反应器”地培养,就是将“某种基因”通过显微注射法导入哺乳动物地受精卵中,然后,将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物.这里地“某种基因”是指:()p1EanqFDPw A .乳腺蛋白基因B.药用蛋白基因 C.药用蛋白基因和乳腺蛋白基因地启动子重组在一起D .药用蛋白基因和细菌质粒基因重组在一起2、下列有关基因工程技术地叙述,正确地是( ) A.重组DNA技术所用地工具酶是限制酶、连接酶和运载体B.所有地限制酶都只能识别同一种特定地核苷酸序列C.选用细菌作为重组质粒地受体细胞是因为细菌繁殖快D.只要目地基因进入了受体细胞就能成功实现表达 3、PCR技术地原理类似于细胞内DNA地复制,短时间内就可以在体外将目地基因扩增放大几百万倍. 下

2015高考生物(人教版)总复习作业:选修3 第1讲 基因工程

选修③第一讲 一、选择题 1.下列一般不作为基因工程中的标记基因的是() A.四环素抗性基因 B.绿色荧光蛋白基因 C.产物具有颜色反应的基因 D.贮藏蛋白的基因 解析:标记基因位于载体(质粒)上,以利于重组DNA的鉴定和选择,如四环素抗性基因、绿色荧光蛋白基因、产物具有颜色反应的基因等。 答案:D 2.某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞,使其表达,产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因:甲是抗链霉素基因,乙是抗氨苄青霉素基因,且目的基因要插入到基因乙中,而大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是() A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒 B.RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶 C.可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.在含氨苄青霉素的培养基中不能生长,但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌 解析:抓住“目的基因要插入到基因乙中”这一关键信息是正确解答本题的前提。基因操作过程中,用同一种限制酶分别切割生长激素基因所在的DNA分子和质粒后,会产生相同的黏性末端,黏性末端连接时,目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接,因此,导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。构建该重组质粒必需的工具酶是限制酶和DNA连接酶。目的基因插入到基因乙中后形成重组质粒的抗氨苄青霉素基因被破坏,故导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性,但对链霉素仍具有抗性。 答案:D 3.限制酶MunⅠ和限制酶Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AA TTC—。下图表示四种质粒和目的基因,其中,箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因运载体的质粒是()

生物选修3《现代生物技术》专题复习

生物选修3《现代生物技术》专题复习 一、考试说明要求 1 基因工程:⑴基因工程的诞生Ⅰ(2)基因工程的原理及技术Ⅱ(3)基因工程的应用Ⅰ(4)蛋白质工程Ⅰ 2 克隆技术:⑴植物的组织培养Ⅱ(2)动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ细胞融合Ⅰ单克隆抗体Ⅱ 3胚胎工程:(1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础Ⅰ(2)胚胎干细胞的移植Ⅰ ⑶胚胎工程的应用Ⅰ 4生物技术的安全性和伦理问题:1.转基因生物的安全性Ⅰ(2)生物武器对人类的威胁Ⅰ生物技术中的伦理问题Ⅰ 5生态工程:生态工程的原理Ⅰ生态工程的实例Ⅰ 二.核心概念 基因工程植物细胞工程植物体细胞杂交技术动物细胞工程细胞全能性动物细胞培养 动物细胞融合核移植单克隆抗体胚胎工程胚胎分割移植 专题1基因工程 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物(2)功能:断开磷酸二酯键 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 3.“分子运输车”——运载体 (1)运载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的运载体:质粒,(3)其它运载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.基因文库获取2.人工合成。 3.PCR技术扩增(1)原理:DNA双链复制 (2)过程第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到 互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建:组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 第三步:将目的基因导入受体细胞:常用的转化方法: 将目的基因导入植物细胞:农杆菌转化法,基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞:感受态细胞法 第四步:目的基因的检测和表达⑴分子水平检测: 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用: DNA分子杂交技术。 (分子探针:同位素标记的目的基因的单链) 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法:用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。 (1)分子水平方法:抗原—抗体杂交(生物中蛋白质与抗体) ⑵个体水平鉴定(性状):转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。(抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等)(三)基因工程的应用 1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。 (四)蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)

高二生物考前辅导选修三知识点专题1基因工程

高二生物考前辅导选修三知识点 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以 新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做―DNA重组技术匚 (一) 基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 (1) 两种DNA连接酶(E ? coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E ? coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2) 与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:① 能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复_________ 能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二) 基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1. 目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2. 原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合 成法_。 3. PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA复制 (2)过程:第一步:加热至90?95 C DNA解旋;第二步:冷却到55?60 C,引物结合到互补DNA链; 第三步:加热至70?75 C,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建 1. 目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2. 组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA 聚合酶识别和结合的部位, 能驱动基因转录出mRNA最终获得所需的蛋白质。

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