专题1基因工程知识点梳理(含教材答案)

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。

﹡原理：基因重组

﹡目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

﹡意义：能够打破生物种属的界限（即打破生殖隔离，克服远源杂交不亲和的障碍），在分子水平上定向改变生物的遗传特性。

﹡操作水平：DNA分子水平

【思考】：

（1）基因工程的物质基础是：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。

（2）基因工程的结构基础是：所有生物的DNA均为双螺旋结构。

（3）一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码子。

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（回文结构特点）。

①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。

②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

（1）分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类

（2）功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键

②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；

T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。

(3)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。

（4）与DNA分子相关的酶

3.“分子运输车”——载体

（1）作用：

①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内；②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。（2）载体具备的条件：

①能在受体细胞中自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。

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大小合适，对受体细胞无害。

（3）最常用的载体是质粒。

它常存在于原核细胞和酵母菌中，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。

（4）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒

4 DNA的能力，至于原因，现在还不清楚，也许将来会发现可以连接单链DNA的酶。

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：主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。

※基因的结构：

基因是有遗传效应的DNA片段(注：RNA病毒为RNA)，分为编码区和非编码区。

编码区：能转录出mRNA，原核生物中也就是能编码蛋白质的区段

非编码区：不能转录出mRNA，也不能编码蛋白质的区段

※原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点

真核细胞基因结构要比原核细胞的基因结构复杂，编码区间隔的、不连续，能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式，分为：外显子：能够编码蛋白质的序列；内含子：不能够编码蛋白质的序列

（１）原核细胞基因的结构

非编码区中存在调控遗传信息表达的核苷酸序列:

①编码区上游的RNA聚合酶结合位点，即启动子，可控制RNA聚合酶的结合。RNA聚合酶是一种蛋白质，能识别并结合调控序列中的结合位点，能催化DNA转录为RNA

②编码区下游有终止子，可控制RNA聚合酶的停止、脱落。

（2）真核细胞基因的结构

(调控序列)

2.获目的基因的来源：从自然界中已有的物种中分离及人工合成。

3.目的基因的获取方法：

（1）从基因文库中获取（基因组文库、cDNA文库）

※基本概念的理解：

①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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。

②将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制酶，将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后将这些片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA

片段。这个群体包含了这种生物的所有基因。这种基因文库叫基因组文库。

③有些基因文库比较小，只包含了一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做部分基因文库，如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（也叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体叫做这种生物cDNA文库。）

﹡基因组文库和部分基因文库的比较：

文库类型cDNA文库基因组文库

文库大小小大

基因中启动子无有

基因中内含子无有

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

（2）用化学方法直接人工合成

①反转录法：以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。

目的基因转录成的mRNA

单链DNA 双链DNA（目的基因）

②根据已知的氨基酸序列合成DNA法:

蛋白质中氨基酸的序列mRNA中的碱基序列

DNA碱基序列目的基因

目的基因

（3）用PCR技术扩增目的基因

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。

※ PCR技术扩增目的基因

（1）PCR是聚合酶链性反应的缩写，发明人：穆里斯等人

（2）原理：DNA双链复制

（3）实质：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

（4）前提：一段已知目的基因的核苷酸序列，根据这一序列合成引物。

（5）条件：

a..四种脱氧核苷酸

b.DNA的两条链为模板

c.热稳定DNA聚合酶(T aq酶）

d.一对引物（一小段单链DNA或RNA，一般20～30个碱基，能与DNA母链的一段碱基序列互补配

对）

e.温度控制和缓冲液

（6）过程：

第一步：（变性）加热至90～95℃，DNA解链；双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA 第二步：（复性）冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链

第三步：（延伸）加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。在T aq酶的作用下，从引物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的DNA链

（7）特点：指数形式扩增

﹡PCR技术与DNA复制的比较

PCR技术DNA复制

相同点原理DNA双链复制(碱基互补配对)原料四种游离的脱氧核苷酸

条件模板、酶等

不同点解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化

场所体外复制主要在细胞核内

酶热稳定的DNA聚合酶(Taq酶) 细胞内含有的DNA聚合酶结果在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子

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。

3. 条件：同种限制酶、DNA连接酶、ATP（目的基因、启动子、终止子、标记基因）

4. 构建步骤：

用同一种限制酶切割目的基因和载体，从而产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶连接。

（形成的分子称：重组DNA分子或重组质粒。）

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.将目的基因导入受体细胞：

⑴常用的受体细胞：动植物细胞、大肠杆菌、土壤农杆菌、枯草杆菌等。

⑵将目的基因导入受体细胞的原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。

3.常用的转化方法：

（1）将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

﹡农杆菌转化法

①特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力

②原理：Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。

（2）将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵（也可以是卵细胞）。

（3）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大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。

※感受态细胞：大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用用钙离子处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称感受态细胞。

﹡总结：

受体细胞的种类

●植物：可以是受精卵、体细胞（可经组织培养成完整个体）

●动物：受精卵（因为动物细胞的全能性受到抑制）

4.转化的实质：目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。

5.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

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。

基因探针：是指用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用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，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原

－抗体杂交。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定，对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验。

例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组的DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。例如，科学家最初做抗虫棉试验时，虽然已经检测出棉的植株中含有抗虫的基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明抗虫基因还不能在高等植物中表达。科学家在研究的基础上，又一次对棉植株中的抗虫基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就中毒死亡了。这说明抗虫基因在棉植株中得到了表达。

﹡基因工程育种

1、方法：提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种

2、原理：基因重组。

3、优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

4、缺点：技术复杂，存在安全性问题。

5、实例：抗软化番茄的培育。

什么是分子杂交技术的显示带？

Southern杂交──DNA和DNA分子之间的杂交。

Northern杂交──DNA和RNA分子之间的杂交。

Western杂交──蛋白质分子（抗原—抗体）之间的杂交。它是检测目的基因是否表达出蛋白质的一种方法。具体做法是：第一步，将目的基因在大肠杆菌中表达出蛋白质；第二步，将表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相应的抗体，并提取出抗体（一抗）；第三步，从转基因生物中提取蛋白质，走凝胶电泳；第四步，将凝胶中的蛋白转移到硝酸纤维素膜上；第五步，将抗体（一抗）与硝酸纤维素膜上的蛋白杂交，这时抗体（一抗）与目的基因表达的蛋白（抗原）会特异结合。由于这种抗原—抗体的结合显示不出条带，所以加入一种称为二抗的抗体，它可以与一抗结合，二抗抗体上带有特殊的标记。如果目的基因表达出了蛋白质，则结果为阳性。

三、基因工程的应用

﹡转基因生物

是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。

（一）植物基因工程：提高农作物的抗逆能力（如抗虫、抗病、抗除草剂、抗干旱、抗盐碱），利用转基因改良植物的品质和利用植物生产药物等方面。

1.抗虫转基因植物

(1)常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。

(2)减轻农药对环境的污染

2.抗病转基因植物

(1)病原微生物：引起植物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌。

（2）常用的抗病基因：

a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；

b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因

3.抗逆转基因植物

环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。

4.利用转基因改良植物的品质

由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。

﹡基因工程育种

①方法：提取目的基因→基因表达载体的构建（制备重组DNA分子）→导入受体细胞→目的基因表达→筛选出符合要求的新品种

②原理：基因重组。

③优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。

④缺点：技术复杂，存在安全性问题。

⑤实例：抗软化番茄的培育、转基因抗虫棉、转基因“超级小鼠”等。

（二）动物基因工程：动物品种改良、建立生物反应器、器官移植。

1.用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。

2.用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。

3.用转基因动物生产药物：乳腺生物反应器（乳房生物反应器）

最令人兴奋的是利用基因工程技术，使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”

大概过程：目的基因（蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子）--->显微注射方法--->导入哺乳动物受精卵--->送入母体子宫内--->能产生药品蛋白质转基因动物--->泌乳期，分泌乳汁生产药物

能产生如：抗凝血酶，血清白蛋白，生长激素，抗胰蛋白酶，等大量蛋白质类药品。

﹡乳腺生物反应器与微生物生产的比较

4.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。

（三）基因工程药物的生产：如用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

1.微生物的基因工程：

利用转基因工程菌生产药物：如细胞因子，抗体，疫苗，激素（胰岛素），干扰素等，已形成工业化。

2.工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为工程菌。

3.微生物在基因工程中的应用研究

工具酶主要来自微生物，最重要的目的基因供体库之一，目的基因的载体之一，作用受体细胞，提供用于发酵的工程菌。

（四）基因治疗：

（1）概念：基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。

（2）方法：体外基因治疗和体内基因治疗

①体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。

②体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗。

﹡用于基因治疗的基因种类：

①功能正常的基因：从健康人体上分离得到的，用以取代病变基因，或依靠其表达产物来弥补病变基因带来的生理缺陷。

②反义基因：即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻断蛋白质合成。

③自杀基因：是编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因。

（3）实例：ADA基因缺陷症基因治疗机理

【区分】基因诊断、基因治疗

基因诊断：采用基因检测（用基因探针，利用DAN分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测病症的目的，如镰刀形贫血症，苯丙酮尿症，癌症）的方法来判断患者是否出现了

基因异常（如遗传病患者的基因缺陷）或是否携带病原体（如乙型肝炎病毒）等。

基因治疗：基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗病症的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。

四、蛋白质工程的崛起

1.蛋白质工程崛起的缘由

基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

2.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）

基因工程是其中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。

3.蛋白质工程的原理

（1）、天然蛋白质合成：

基因→表达（转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。（中心法则）

（2）、蛋白质工程：

从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）

4.蛋白质工程的类型

（1）、类型

①大改：是指根据氨基酸的性质和特点，

设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白

质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构

和预期的功能。

②中改：是指在蛋白质分子中替代某一肽

段或一个特定的结构域。

③小改：是指通过基因工程中的定点诱变

技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部

位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能。

（2）、定点诱变技术（看书P26积极思维，见右图）

5、蛋白质工程的应用

（1）、通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性。

（2）、在生物工程制药领域，蛋白质工程也有广泛的应用。

★蛋白质工程与基因工程区别

蛋白质工程基因工程

实质通过改造基因，以定向改造天然蛋白

质，甚至创造自然界不存在的蛋白质将目的基因从供体转移到受体细胞，并在受体细胞中表达

结果合成自然界不存在的蛋白质只能生产自然界已存在的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出的第二代基因工程

基因工程知识点梳理

生物选修3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，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。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别的核苷酸序列，并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开，因此具有。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶（）的比较： ①相同点：都缝合键。 ②区别：来源于大肠杆菌，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； 而能缝合两种末端，但连接的之间的效率较低。 (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。 必须需要模板 3.“分子运输车”—— （1）载体具备的条件：①。 ②，供外源DNA片段插入。 ③，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是 ,它是一 种 。

（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：基因。 2.原核基因采取获得，真核基因是。人工合成目的基因的 常用方_ 和_。 3. 从基因文库中获取 基因文库（1）概念：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，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 （2）类型：基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库） （1）原理： （2）过程：第一步：加热至90～95℃； 第二步：冷却到55～60℃，； 第三步：加热至70～75℃，。 第二步：（核心步骤）

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

基因工程考试试题.doc

基因工程 一名词解释 DNA，1、限制与修饰系统：限制酶的生物学功能一般被认为是用来保护宿主细胞不受外源DNA的感染，可讲解外 来 从而阻止其复制和整合到细胞中。一般来说，与限制酶相伴而生的修饰酶是甲基转移酶，或者说是甲基化酶，能保护 自身的 DNA不被讲解。限制酶和甲基转移酶组成限制与修饰系统。 2、各种限制与修饰系统的比较 Ⅱ型Ⅰ型Ⅲ型 识别位点4~6bp，大多为回文序列二分非对称5~7bp 非对称 切割位点在识别位点中或靠近识别位点无特异性，至少在识别位点外100bp 识别位点下游 24~26bp 简答 1. 何谓 Star activity？简述Star activity的影响因素及克服方法？ 答：在极端非标准条件下，限制酶能切割与识别序列相似的序列，这个改变的特征称为星星活性。 pH 引起星星活性的的因素：①高甘油浓度（>5%）；②酶过量（ >100U/μl ）；③低离子强度（ <25mmol/L）；④高(> ；⑤有机溶剂如DMSO （二甲基亚砜）、乙醇、乙二醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等；⑥用其它二价阳离子 星星活性的抑制措施：①减少酶的用量，避免过量酶切，减少甘油浓度；②保证反应体系中无有机溶剂或乙醇；③提高离子强度到100 ～ 150mM（在不抑制酶活性的前提下）；④降低反应pH至；⑤使用Mg2+作为二价阳离子。 2. 试回答影响限制性内切核酸酶切割效率的因素？（影响酶活性的因素？） 答：外因：反应条件、底物纯度（是否有杂质、是否有盐离子和苯酚的污染）、何时加酶、操作是否恰当，反应体系的选择、反应时间的长短 内因：星星活性、底物甲基化、底物的构象 3、 DNA末端长度对酶切割的影响 答：限制酶切割 DNA 时，对识别序列两端的非识别序列有长度要求，也就是说在识别序列两端必须要有一定数量的 核苷酸，否则限制酶将难以发挥切割活性。在设计PCR引物时，如果要在末端引入一个酶切位点，为保证能够顺利切 割扩增的 PCR产物，应在设计的引物末端加上能够满足要求的碱基数目。一般需加 3 ～4 个碱基对。 4、何为载体？一个理想的载体应具备那些特点？ 答：将外源 DNA 或目的基因携带入宿主细胞的工具称为载体。载体应具备：①在宿主细胞内必须能够自主复制（具 备复制原点）；②必须具备合适的酶切位点，供外源DNA 片段插入，同时不影响其复制；③有一定的选择标记，用于 筛选；④其它：有一定的拷贝数，便于制备。 5 抗性基因（ Resistant gene）是目前使用的最广泛的选择标记，常用的抗生素抗性有哪几种？并举两例说明其原理？ 答：氨苄青霉素抗性基因（ ampr）、四环素抗性基因（tetr ）、氯霉素抗性基因（ Cmr）、卡那霉素和新霉素抗性基因（ kanr , neor ）以及琥珀突变抑制基因supF 。 ⑴青霉素抑制细胞壁肽聚糖的合成，与有关的酶结合，抑制转肽反应并抑制其活性。氨苄青霉素抗性Ampr 编码一个酶，可分泌进入细胞的周质区，并催化β - 内酰胺环水解，从而解除氨苄青霉素的毒性。 ⑵四环素与核糖体 30S 亚基的一种蛋白质结合，从而抑制核糖体的转位。 Tetr 编码一个由 399 个氨基酸组成的膜 结合蛋白，可阻止四环素进入细胞。 6. 何为α - 互补？如何利用α - 互补来筛选插入了外源DNA 的重组质粒？ 答：α - 互补指 lacZ 基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β - 半乳糖苷酶阴性的突变体之间实现互补。α - 互补是基于在两个不同的缺陷β－半乳糖苷酶之间可实现功能互补而建立的。实现α- 互补主要有两部分组成：LacZ △ M15 ，放在 F 质粒或染色体上，随宿主传代；LacZ' ，放在载体上，作为筛选标记，当在 LacZ' 中插入一个片断后，将不可避免地导致产生无α- 互补能力的β－半乳糖苷酶片断。在诱导物IPTG 和底物 X-gal （同时可作为生色剂）的作用下，含重组质粒的菌落不能产生有活性的β－半乳糖苷酶，不能分解 X-gal ，呈现白色，而含非重组质粒的菌落则呈现兰色。以此达到筛选的目的。 7、试简述λ噬菌体的裂解生长状态Lytic growth 和溶原状态 Lysogenic state 两种循环的分化及其调节过程？ 答：裂解生长状态是λ噬菌体在宿主中大量复制并组装成子代λ噬菌体颗粒，导致宿主细胞裂 解。溶原状态为λ噬菌体基因组 DNA 通过位点专一性重组整合到宿主染色体DNA 中随宿主的繁殖传到子代细胞。调节过程：由感染复数

基因工程知识点

基因工程各章知识点 第一章绪论 1．基因工程的首例操作实验 三大理论基础：DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定 三大技术基础：限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用 基因工程的诞生： 72年，P.Berg首次实现体外DNA重组：体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子 73年，S.Cohen 体外重组DNA并转化：具Kanr的E.Coli质粒R6－5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性 S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达：将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒（pSC101）体外切割并连接，转化大肠杆菌 2．基因工程的基本概念 基因工程是指将一种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种新物体（受体）内，使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术，也称为分子克隆或重组DNA 技术。 供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。 3．基因工程的基本操作过程 a分离目的DNA片段：酶切、PCR扩增、化学合成等。 b重组：体外连接的DNA和载体DNA，形成重组DNA分子。 c转化：将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。 d筛选：鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。 e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养，获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。 第二章载体 1．理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。答案不确定 PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点：Tet r 基因内有7个酶切位点：Bam HⅠ，SalⅠ：Amp r基因内有3 个酶切位点：PstⅠ。Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内，不导致插入失活。 如果在pBR322质粒的Tet r基因内位点插入外源DNA片断，将切断了tet r基因编码序列的连续性，使tet r 失去活性，产生出Amp r Tet s表型的重组pBR322质粒，转化入Amp s Tet s的大肠杆菌细胞。先涂布在含氨苄青霉素的选择培养基上，筛选出具Amp r菌落，再将它们影印于含四环素的选择性培养基上。插入外源片断的重组质粒不能在这种培养基上生长，这样就找出了含重组质粒的大肠杆菌。如果在pBR322质粒的Amp r基因内位点插入外源DNA片断，则反之。 PUC18作载体的克隆外源基因的原理：

基因工程知识点总结归纳更新版

基因工程 绪论 1、克隆（clone）：作名词：含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。作动词：基因的分离和重组的过程。 2、基因工程（gene engineering）：体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中，构成遗传物质的新组合，并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内，且能稳定的遗传。供体、受体和载体是基因工程的三大要素。 3、基因工程诞生的基础 三大理论基础：40年代发现了生物的遗传物质是DNA；50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理；60年代确定遗传信息的遗传方式。以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。 三大技术基础：限制性内切酶的发现；DNA连接酶的发现；载体的发现 3、基因工程的技术路线：切：DNA片段的获得；接：DNA片段与载体的连接；转：外源DNA片段进出受体细胞；选：选择基因；表达：目的基因的表达；基因工程的工具酶 1、限制性内切酶（restriction enzymes）：主要是从原核生物中分离纯化出来的，是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链的核酸内切酶。 2、限制酶的命名：属名（斜体）+种名+株系+序数 3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割 4、同裂酶：来源不同，其识别位点与切割位点均相同的限制酶。 5、同尾酶：来源不同，识别的靶序列不同，但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。 6、限制性内切酶的活性：在适当反应条件下，1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物，所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。 7、星号活性：改变反应条件，导致限制酶的专一性和酶活力的改变。 8、DNA连接酶的特点：具有双链特异性，不能连接两条单链DNA分子或闭合单

1.1DNA重组技术的基本工具知识点

1.1DNA重组技术的基本工具 1、（a）基因工程的诞生 （一）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。基因工程是在水平上进行设计和施工的，又叫做。 2、（a）基因工程的原理及技术 原理：基因重组 技术：（一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有 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： 和。 2.“分子缝合针”—— DNA连接酶）的比较： (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T 4 ①相同点：都缝合键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的 DNA连接酶能缝合，但连接平末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T 4 的之间的效率较。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”—— （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中。②具有 限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立 于，并具有能力的双链 DNA分子。（3）其它载体：

一．知识网络 概念：又叫 DNA 重组技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计， 通过体外DNA 重组和转基因等技术，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 来源：主要从原核生物分离纯化 限制性核酸内切酶（限制酶） 作用：识别双链DNA 中某种特定的核苷酸序列，并使特 定部位的磷酸二酯键断 开 结果：产生黏性末端或平末端 基 来源：大肠杆菌 本 作用 ：连接黏性末端 工 来源：T 4 噬菌体 具 作用：可连接两种末端 常用载体：质粒 能在受体细胞中复制并稳定保存 基因进入受体细胞的载体 必备条件 具有一至多个限制酶切点 （“分子运输车”） 具有标记基因 E ·coliDNA 连接酶 T 4 DNA 连接酶 （“分子手术刀”） DNA 连接酶 “分子缝合针” 基 因工程

(完整版)高中生物基因工程试题

(完整版)高中生物基 因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

阶段质量检测(一) 基因工程 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是() A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是() A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A．作为标记基因，研究基因的表达 B．作为标记蛋白，研究细胞的转移 C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5．下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A．用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不．正确的是( )

高中生物基因工程核心知识点

基因工程核心知识点 一、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。 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。 *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。 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，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。(4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)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。 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。 2.获得目的基因的方法

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点梳理：生物篇

精编高一下册《基因工程及其应用》知识点 梳理：生物篇 1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。 2.原理基因重组 3.工具： A.基因的剪刀：限制性内切酶 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端(碱基互补配对)。 B.基因的针线：DNA连接酶 ①连接的部位：磷酸二酯键，不是氢键。 ②结果：两个相同的黏性未端的连接。 C.基因的运载工具：运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。

c、有某些标记基因。 ③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 4.基因操作的基本步骤： ①提取目的基因：人们所需要的特定基因，如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 ②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)：用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体)，使其产生相同的黏性末端，将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的DNA连接酶，使之形成重组DNA分子(重组质粒) ③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 ④目的基因检测与表达 检测方法如：质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中，如果正常生长，说明细胞中含有重组质粒。 表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。 5.转基因生物和转基因食品的安全性

高中生物基因工程试题

阶段质量检测（一）基因工程 （时间：45分钟，满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共45分） 1 ?下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C. 只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D. 载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接 2. （浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而 开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确 的是（） A. 提取矮牵牛蓝色花的mRNA经逆转录获得互补的DNA再扩增基因B B. 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C. 利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D. 将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3. 日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（） A. 作为标记基因，研究基因的表达 B. 作为标记蛋白，研究细胞的转移 C. 注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D. 标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4. 下列有关质粒的叙述，正确的是（） A. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B. 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA C. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA动植物病毒以及入噬菌体的衍生物

专题一、基因工程知识点归纳

专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程 序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因； 利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，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。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二

酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：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。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：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的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分内容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几 个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵， 通过深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些 条件才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无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，如图，中轴线两侧的双链

《基因工程》专题测试题

扬州大学附属中学东部分校2015寒假高二生物选修 《基因工程》专题测试题 班级学号姓名 一、选择题 1．有关蛋白质合成的叙述，不正确的是 A．终止密码子不编码氨基酸 B．每种tRNA只运转一种氨基酸 C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D．核糖体可在mRNA上移动 2．酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。 现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表： 由上可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是 A．酶A、酶B、酶C B．酶A、酶C、酶B C．酶B、酶C、酶A D．酶C、酶B、酶A 3．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是 A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 4．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切 断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片 段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分 子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上线性DNA分子的酶切

讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 A．3 B．4 C．9 D．12 5．现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA 分子，用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA 分子的酶切图谱正确的是 6．已知基因表达载体中的复制原点处比较容易打开双链，可以推断该处 A．A+T的比例较高 B．C+G的比例较高 C．位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 D．位于基因的尾端，是转录停止的信号 7．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是 A．在特定的切点上切割 B．活性受温度的影响 C．能识别和切割RNA D．可从原核生物中提取 8．下列有关基因结构的叙述，正确的是 A．.真核细胞的基因中，编码区也含有不能编码蛋白质的序列 B．原核细胞的基因中，编码区的外显子是连续的 C．非编码区是两个基因之间没有遗传效应的区段 D．终止密码子的作用是阻碍RNA聚合酶的移动 9．下列哪项不是转基因食物潜在的安全隐患 A．某些转基因生物可以合成干扰素，进人人体可增强免疫力 B．转基因植物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原 C．转基因植物有可能合成出对人体有直接毒性或潜在毒性的蛋白质 D．某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基因农作物营养成分改变10．关于右图中DNA分子片段的说法不正确的是 A．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代含15N 的DNA单链占总链的7/8 B．②处的碱基对缺失导致基因突变 C．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+C）/（T+G） 的比例上

专题1_基因工程练习题(基础知识填空和高考题汇总)

专题一基因工程测试题 第一部分：基础知识填空 一、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。由于基因工程是在上进行设计和施工的，又叫做。 二、基因工程的原理及技术 原理：（所产生的可遗传变异类型） （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶（ DNA连接酶和连接酶）的比较： ①相同点：都缝合键。②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的 之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合，但连接平末端的之间的效率比较。(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”—— （1）载体具备的条件：①有一个至多个，供②能进行，或整合到染色体上，随染色体DNA ③有特殊的，供 （2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于之外，并具有 的很小的 DNA分子。 （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.目的基因获取方法: （1）从获取目的基因（2）利用技术扩增目的基因 （3）通过用方法直接 3.PCR技术扩增目的基因（PCR的全称：） （1）原理： （2）前提： （3）条件：引物、4种、酶、温度控制 (4)扩增方式：以形式扩增，公式：（n为扩增循环次数） 第二步：（是基因工程的核心） 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：＋＋＋ （1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的，作用是。

高考生物基因工程专项知识点

-高考生物基因工程专项知识点 基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力 的手段，下文是为考生准备的生物基因工程专项知识点的内容。 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，并具有自我复制能力的双链环状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～

基因工程专题测试题.docx

扬州大学附属中学东部分校2015 寒假高二生物选修 《基因工程》专题测试题 班级学号姓名 一、选择题 1．有关蛋白质合成的叙述，不正确的是 A．终止密码子不编码氨基酸 B．每种 tRNA 只运转一种氨基酸 C． tRNA 的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D．核糖体可在mRNA上移动 2．酶 A、 B、 C 是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。 现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表： 由上可知：酶A、 B、 C 在该反应链中的作用顺序依次是 A．酶 A、酶 B、酶 C B．酶C．酶 B、酶 C、酶 A D．酶A、酶C、 酶 C、酶B、 酶 B A 3．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的 基因完成了在受体细胞中表达的是 A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 4．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有 3 个酶切位点，如图中箭头所指，如果该 线性 DNA分子在 3 个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、 c、 d 四种不同长度的 DNA 片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA 分子上至少有 1 个酶切位点被该酶切断，则从理论 上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生 长度不同的 DNA片段种类数是 线性 DNA分子的酶切示意A． 3B． 4C．9D． 12 5．现有一长度为 1000 碱基对（ bp）的 DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI 酶切后得到的DNA分子仍是 1000bp，用 KpnI 单独酶切得到 400bp 和 600bp 两种长度的 DNA分子，用 EcoRI 、KpnI 同时酶切后得到 200bp 和 600bp 两种长度的 DNA分子。该 DNA分子的酶切图谱正确的 是 6．已知基因表达载体中的复制原点处比较容易打开双链，可以推断该处 A． A+T的比例较高B．C+G的比例较高 C．位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 D．位于基因的尾端，是转录停止的信号 7．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是 A．在特定的切点上切割B．活性受温度的影响 C．能识别和切割RNA D．可从原核生物中提取 8．下列有关基因结构的叙述，正确的是 A． . 真核细胞的基因中，编码区也含有不能编码蛋白质的序列 B．原核细胞的基因中，编码区的外显子是连续的 C．非编码区是两个基因之间没有遗传效应的区段 D．终止密码子的作用是阻碍RNA聚合酶的移动

基因工程知识点超全

基因工程 一、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，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。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）存在：主要存在于原核生物中。 （2）特性：特异性，一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列，并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 （3）切割部位：磷酸二酯键 （4）作用：能够识别双链DNA分子的 某种特定核苷酸序列，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。

（5）识别序列的特点： （6）切割后末端的种类：DNA 分子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。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。

2．“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 （2）类型 相同点：都连接磷酸二酯键 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具有一个至多个限制酶切点，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、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)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。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的

高三生物一轮复习 专题1 基因工程练习

【走向高考】2016届高三生物一轮复习专题1 基因工程练习 一、选择题 1．(2015·江苏盐城质检)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 纯化 ? 功能 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 答案 C 解析检测相关蛋白质利用抗原抗体杂交法。 2.(2014·无锡调研)一环状DNA分子，设其长度为1，已知某种限制性 核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如图中A、B、C三处。如 果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2、0.3、 0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个 分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后， 这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是() A．4 B．8 C．6 D．7 答案 C 解析本题考查限制酶的作用，在此环状DNA上可以切1～3个位点，切1个位点得到长度为1的片段，切2个位点可以得到长度为0.5、0.2、0.8、0.3、0.7共5种片段，切3个位点可以得到0.2、0.3、0.5共3种长度的片段，总共能获得6种不同的DNA片段。3．(2015·汕头质检)下列关于转基因动物的描述，不正确的是() A．可将外源生长激素基因导入动物细胞内，提高动物的生长速率 B．可将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，降低乳汁中乳糖的含量，进而改善畜产品的品质C．可利用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物的产奶量增加 D．可以利用转基因动物作为器官移植的供体 答案 C 解析可利用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，选项C错误。 4.如图表示化学方法合成目的基因Ⅰ的过程。据图分析下列叙述正确的是() A．过程①需要DNA连接酶 B．过程②需要限制性核酸内切酶