第43讲 基因的结构 基因工程

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1、第六部分生物技术与生命科学新进展第43讲基因的结构基因工程一、考点内容全解（一）本讲考点是什么1.基因的结构（1）原核基因的结构[来源:学§科§网]（2）真核基因的结构〖特别提示〗注意“非编码区”、“非编码系列”的区别，事实上，在编码区中也存在非编码系列如真核基因的内显子。2．真核生物基因表达的调控（1）真核生物基因比原核生物的调控复杂得多，在侧翼序列上存在着许多不同的调控序列；（2）真核生物的结构基因经转录后形成初始的mRNA，初始的mRNA经加工后才可形成成熟的mRNA；（3）转录在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行，转录和翻译具有时间和空间上的分隔；（

2、4）存在复杂的发育过程的调空，如细胞的分化就是不同的基因在恰当的时间、恰当的位置选择性表达的结果。3.基因工程（1）基因的操作工具基因的剪刀--限制性内切酶基因的针线--DNA连接酶基因的运输工具--运载体（如质粒、噬菌体、动植物病毒等）（2）基因操作的基本步骤提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导人受体细胞→目的基因的检测与表达右图是用反“转录法”提取目的基因构建转入人胰岛素基因的工程菌示意图：[特别提示]基因工程（基因拼接技术或DNA重组技术）能够按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改

3、造生物的遗传性状。（二）考点例析[例1]以下关于基因结构中“与RNA聚合酶结合位点”的说法错误的是A．“与RNA聚合酶结合位点”是起始密码B．“与RNA聚合酶结合位点”是转录RNA时与RNA聚合酶的一个结合点C．“与RNA聚合酶结合位点”能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。D．“与RNA聚合酶结合位点”在转录mRNA时，起调控作用。[解析]解答该题需从如下三个方面人手分析：①起始密码是mRNA开始的三个相邻碱基，翻译时，对应特定的甲硫氨酸；②启动子是基因中的一段碱基序列，对转录mRNA起调控作用，是RNA聚合酶结合的位点；③启动子是RNA聚合酶的重要

4、接触点，当RNA聚合酶与启动子结合后，能准确地识别转录的起始点并开始转录。[答案]A[解题警示]解答该题时，很容易出现的思维障碍是易把启动子与起始密码混淆。起始密码属mRNA，为翻泽的开始，是肽链的延伸时的第一个氨基酸的位点；启动子属DNA，在转录时，与RNA聚合酶结合，控制mRNA的形成。[例2]采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导人目的基因的作法正确的是①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒索蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒索蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒索蛋白的DNA序列，与质粒重

5、组，注射到棉的子房并进入受精卵A．①②B．②③C．③④D．④①[解析]该题型的结构属于材料信息类，供选答案提供的实例都不是教材中直接的资料，但是这些资料中隐含的信息确是学生已知的，考生用已知信息对问题材料的正误作出科学判断。本题以抗虫棉培育为材料背景，主要考查基因操作中的关键步骤--将目的基因导人受体细胞，导人目的基因必需选择恰当载体，以保证导人目的基因不被受体细胞所降解，并成功的实现复制、转录和翻译。[答案]C[来源:学#科#网Z#X#X#K][解题警示]有考生错选B，这是对“基因导入”的理解“不求甚解”的一种表现。[同类变式]番茄在运输和贮藏过程中，由

6、于过早成熟而易腐烂，应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1953年在美国上市，请回答：(1)促进果实成熟的重要激素是，它能发生的化学反应类型有、和(2)在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“针线”是，基因的“运输工具”是(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是和[解析]本题测试学生对自然科学发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响等内容的关注情况，以及利用所学知识分析理解有关信息的综合能力，考查涉及植物激素、基因、基因

7、工程技术和有关的化学知识，属综合题目，要求学生具有较强的生物、化学知识，并能将有关知识相互联系，灵活运用。(1)在植物果实的成熟中，起主要作用是物质是乙烯，乙烯能发生的化学反应有加成、聚合和氧化。(2)基因是DNA分子中某一特定的片段，要想将基因从DNA分子上取下来，常用的方法是用限制性内切酶，将取下的基因接到其他(如细菌)DNA分子上是用DNA连接酶，基因的运输工具是运载体。(3)杂交育种能够有目的地将某些优良性状集中在一起，但这种育种方法需要的周期长，一般5—6年才能培育出一个新品种；诱变育种是利用物理或化学因素提高基因的变异频率，使生物产生可遗传的变

8、异，但这种育种方法无法预料后代出现的变异(基因突变是不定向的)类型