高考生物专题复习学案：基因工程和蛋白质工程（改编）

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1、基因工程和蛋白质工程复习课教案考纲要求：1、基因工程的诞牛I2、基因工程的原理及技术II3、基因工程的应用114、蛋白质工程I一、基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，通过体外DNA重组和转基因技术，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DNA重组技术。(一)基因工程的基本工具1•“分子手术刀”(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化岀来的。(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种业的核营酸序列，并且使每一条链中如部位的两个核昔酸之间的,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：2•“分子

2、缝合针”(1)功能：缝合(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核昔酸加到已有的核营酸片段的末端，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,它是一种有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体：噬菌体、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：编码蛋白质的基因°2.原核基因采取直接分离法获得,真核基因是人工合

3、成法。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。限制酶运载体直接分离法：供体细胞中的DNA-DNA片段一受体细胞一DNA片段扩增反转录法：逆转录合成mRNA-单链DNA-双链DNA化学合成法：根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，推测岀结构基因的核昔酸序列，再通过化学方法，合成目的基因。第二步：基因表达载体的构建1、组成：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岀來。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一常用的转化方法：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

4、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。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微牛物细胞：用氯化钙处理法，1.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。2.其次还要检测目的基因是否转录岀了niRNA,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,用和应的抗体进行抗原一抗体杂交。4•有时还需进行个体生物学水平的鉴定

5、。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性迖。（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、基本途径蛋口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）基本途径：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的

6、氨基酸序列一找到相对应的脱氧核昔酸序列巩固练习：一、选择题：每小题只有一个选项最符合题意。1＞下列四条DNA分子，彼此间间具有粘性末端的一组是（TAGGIIIGGTA①②TACCICCAT③④A.①②B.②③C.③④D.②④2、运用现代生物技术，将苏云金芽孑包杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有（）A、抗虫基因B、抗虫基因产物C、新的细胞核D、相应性状3、（2006深圳一模考题）研究人员想将生长激素基因通过质粒介导入大肠杆菌细胞内，以表达产牛牛长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨节青霉素基因，且目的基

7、因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗抗牛素首先应该A、仅有链霉素B、仅有氨节青霉素C、同时有链霉素和氨节青霉素D、无链霉素和氨节青霉素4、（05全国I）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是A.解旋酶B.DNA连接酶C.限制性内切酶D、R7A聚合酶5、人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋口基因得以表达的受体细胞是（）A、大肠杆菌B、酵母菌C、T4噬菌体D、质粒DNA6.下