基因工程及其应用

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1、第26课时基因工程及其应用知识网络基础梳理一、基因工程的原理1、基因工程最基本的工具有“基因的剪刀”——________________，“基因的针线”——_______________，基因的运载体。2、目前常用的运载体有质粒、_____________和________________等。其中质粒是存在于_________和_____________等细胞中的________________。3、基因工程的操作包括四个步骤，依次是______________________________、__________________________

2、_______、_______________________、__________________________。二、基因工程的应用1、利用基因工程，可培育出高产、稳产和具有优良性状的农作物，以及各种____________的作物新品种。2、转基因抗虫棉的外源抗虫基因来自于______________11_____。转基因抗虫作物的使用，不仅减少了____________________，大大降低了______________，而且还减少了农药对环境的影响。3、利用基因工程生产药物，一般是将相关基因转入到___________________

3、_____中实现的。4、基因工程还能用于环境保护，如利用转基因的细菌降解___________________，吸收_______________，分解石油污染，处理工业废水等。考点突破考点一、基因工程的原理1、基因工程的基本工具（1）限制性核酸内切酶，简称为限制酶。限制酶比普通的酶具有更强的专一性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。限制酶识别的序列很特别，由于DNA分子的结构具有反向平行的特点，被限制酶识别的位点DNA两条链的碱基序列是相同的：如EcoRⅠ酶识别GAATTC序列，并且G和A之间切开，从示意图

4、中看，链1的序列是GAATTC（从左到右），链2的序列也是GAATTC（从右到左）。（2）DNA连接酶，黏性末端的碱基可以通过互补配对形成氢键，但断口处的磷酸和脱氧核糖需要DNAl连接酶相连。因此，DNA连接酶的作用位置和DNA聚合酶相似，都是连接磷酸和脱氧核糖，所不同的是，DNA聚合酶是将一个脱氧核苷酸连接到复制过程中形成的子链上，而DNA连接酶是将两个DNA分子两条链相连。（3）基因的运载体，最常用的是质粒，也可以用噬菌体或动植物病毒。质粒上有很多重要基因，在基因工程中，重要的基因有抗生素的抗性基因（作为标记基因）和控制质粒转移的基因，这是重

5、组质粒能进入受体细胞的前提。例1、某DNA分子中含有某限制酶的一个识别序列，用该限制酶切割该DNA分子，可能形成的两个DNA片段是片段1片段2①┬┬┬G┴┴┴C—C—T—A—GA—G—C—T—T┬┬┬A┴┴┴11②┬┬┬G—G┴┴┴C—CA—T┬┬┬T—A┴┴┴③┬┬┬A—G┴┴┴T—CC—T┬┬┬G—A┴┴┴④┬┬┬G┴┴┴C—T—T—A—AA—A—T—T—C┬┬┬G┴┴┴A①②B③④C①④D②③【解析】一种限制酶应识别两条链上的相同序列，并且在相同的位置切开。①②不符合，两条链的序列不同，切点也不同。③④符合：③的识别序列是AGCT，切点在G

6、—C之间，④的识别序列是GAATTC，切点在G和A之间。【答案】B变式1、下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是供体剪刀针线运载体受体A质粒限制性内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制性内切酶质粒大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制性内切酶DNA连接酶质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等DNA连接酶限制性内切酶提供目的基因的生物质粒【解析】供体是提供目的基因的生物，剪刀是限制性内切酶，针线是DNA连接酶，运载体是质粒，受体是相应的细胞。【答案】C2、基因工程操作的基本步骤（1）提取目的基因。

7、最常用的方法是从细胞中取出DNA（关于选修三的内容，必修部分不作要求）同时从细菌中取出质粒。（2）目的基因与运载体结合。用同种限制酶切割质粒及目的基因所在的DNA分子，使它们形成相同的黏性末端，用DNA连接酶将二者相连形成重组质粒（或称为重组DNA分子）。11（3）将目的基因导入受体细胞。（不同的受体细胞采用不同的方法手段）（4）目的基因的检测与鉴定。需要掌握目的基因成功表达的标志是合成相应的蛋白质，检测方法需要掌握从个体水平上检测，如抗虫棉的个体水平检测方法是让棉铃虫吞食棉花叶片，观察是害虫是否死亡，若死亡，则转基因成功，已合成毒蛋白，若害虫没

8、有死亡，则证明转基因没有成功，可能是目的基因没有导入，也可能是导入后没有表达。例2、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