专题1 基因工程.doc

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1、专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具【基础知识】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，并通过和等技术，赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的和。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫。二、DNA重组技术的基本工具1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(简称：限制酶)（1）来源：主要是从_________________中分离纯化出来的。（2）作用：识别特定的____________________并切开特定部位的两个核苷酸之间的______________。（3）结果：产生____________或平末端。2．“分子

2、缝合针”——DNA连接酶（1）种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和_______________________。（2）作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_____________。（3）DNA连接酶和限制酶的关系3．“分子运输车”——载体（1）种类：（最常用）、、。（2）作为载体DNA必须满足的条件①必须有一个或多个，以便目的基因插入。②必须具备_________________的能力，或整合到受体染色体DNA上，随染色体DNA的复制进行___________________________。③必须带有，以便重组后进

3、行重组DNA的筛选。④必须是，不会对受体细胞有害。⑤载体DNA分子，以便提取和在体外进行操作。（3）载体的作用①作为工具，将目的基因转移到受体细胞中。②在受体细胞中复制，从而使目的基因也大量。4【重难点解析】1．确定限制酶的种类（1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)

4、。（2）根据质粒的特点确定限制酶的种类①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保具有相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。【易错警示】巧辨基因工程操作基本工具的8个易错点（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，其发挥作用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

5、酶，目的是产生相同的黏性末端。（4）将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。（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，能将目的基因导入受体细胞内；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。（8）基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。2．载体上标记基因的标记原理载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的

6、基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如图所示：4【课堂强化】1．如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的A．HindⅢB．EcoRⅠC．EcoBD．PstⅠ2．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3、在基因工程的操作中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“

7、载体”分别是指A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B．噬菌体、质粒、DNA连接酶C．限制酶、RNA连接酶、质粒D．限制酶、DNA连接酶、质粒4．下列关于质粒的叙述，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够自主复制的小型环状DNA分子C．质粒上有细菌生活所必需的全部基因D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的5．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性B．载体的化学本质与载体蛋白相同C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸D．DNA连接酶可催化脱氧核苷酸

8、链之间形成氢键6．若某种