基因工程一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案(教師版)

#/8基因工程知識點(diǎn)1:基因工程概念理解別名基因拼接技術(shù)或重組技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對象（基因）操作水平分子水平原理基因重組過程優(yōu)點(diǎn)定向改造生物的遺傳性狀（目的性強(qiáng)）、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙【典例1】下列敘述符合基因工程概念的是田）A.B淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)胞中的抗體基因8.將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C.用紫外線照射青霉菌，使其發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株口.自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其整合到細(xì)菌上思考：基因工程成功的原因？a、相同的分子組成和空間結(jié)構(gòu)b、密碼的通用性，都遵尋中心法則（堿基互補(bǔ)配對原則）知識點(diǎn)2:基因工程（重組技術(shù)）的基本工具1、限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）-“分子手術(shù)刀”來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。（酵母菌中也有）功能：識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)切割結(jié)果：粘性末端或平末端（圖例說明）-GiAATTC"I----Ik--4-ICTTAA-ft| TOC\o"1-5"\h\z一IJ 7"q AATTCIcTTAA -在基因工程中何時(shí)使用：在獲取目的基因時(shí)、構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)【典例2】下列關(guān)于限制酶的說法不正確的是（ ）A、一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 B、限制酶可用于提取目的基因。、不同的限制酶切割的切點(diǎn)一般不同 口、限制酶廣泛存在于動(dòng)植物及微生物中【典例3】已知某種限制酶在一線性分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，如下圖中箭頭所指。如果該線性分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷，則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性分子，若在每個(gè)分子上至少有一個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性分子最多能產(chǎn)生不同的片段種類數(shù)是（C）一」4 1_abcd找慘1>￡A分子的牌切示意圖A.3B.4 C.9 D.122、連接酶一“分子縫合針”功能：恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵種類：連接酶一連接粘性末端 T4連接酶一連接平末端（效率低）注意：限制酶、連接酶、（水解）酶、聚合酶之間的區(qū)別。

【典例4】據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是（口）八.限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處8.聚合酶可以連接a處仁解旋酶可以使b處解開D.連接酶可以連接c處3、運(yùn)載體-“分子運(yùn)輸車”種類：質(zhì)粒（最常用）、噬菌體（衍生物）、動(dòng)植物病毒。具備的條件：@、能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制（不影響宿主本身）b、有1個(gè)或多個(gè)限制酶的切點(diǎn)c、有標(biāo)記基因注：①攜帶外源片段的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，在細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或整合到染色體上，隨染色體同步復(fù)制。②在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)?；A(chǔ)上進(jìn)行人工改造的?！镜淅?】質(zhì)粒之所以能做基因工程的運(yùn)載體，是由于它（B）A、含有蛋白質(zhì)，從而能完成生命活動(dòng) B、能夠自我復(fù)制，從而保持連續(xù)性&是，能夠知道蛋白質(zhì)合成 口、具有環(huán)裝結(jié)構(gòu)，能夠攜帶目的基因【典例6】下列各項(xiàng)中，a、b、c、d代表的結(jié)構(gòu)正確的是（口）TT

TTA.a 質(zhì)粒B.b 連接酶C.c 限制性內(nèi)切酶D.d外源基因知識點(diǎn)3:基因工程的操作步驟1、獲取目的基因目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因方法：從基因文庫中獲?。ㄡ槍π蛄形粗?，從自然界中已有的物種中分離出來）技術(shù)擴(kuò)增（將已有的基因進(jìn)行擴(kuò)增）通過人工方法化學(xué)合成（有反轉(zhuǎn)錄法和直接化學(xué)合成法）注意：①基因組文庫和文庫的區(qū)別②從基因組文庫中獲取-用限制酶切割、分離；（此時(shí)限制酶在目的基因前后各要切割一次）2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因圖示區(qū)別：啟動(dòng)子、終止子、起始密碼子、終止密碼子如何構(gòu)建基因表達(dá)載體？用同一種限制酶（只要形成的粘性末端相同就行）切割載體（一個(gè)切口兩個(gè)黏性末端）和含有目的基因的分子（兩個(gè)切口的目的基因）。注：限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外，這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性，有利于又±目的基因的檢測?！镜淅?】下圖為基因表達(dá)載體的模式圖。下列有關(guān)基因，軸'的說法錯(cuò)誤的是（B） I粒"'

八.基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體構(gòu)建8.任何基因表達(dá)載體的構(gòu)建都是一樣的，沒有差別C.圖中啟動(dòng)子位于基因的首端，是聚合酶識別和結(jié)合的部位口.抗生素基因的作用是作為標(biāo)記基因，用于鑒別受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞借鑒了細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的原理。轉(zhuǎn)化：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。生物種類植物動(dòng)物微生物常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（主要）、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞（也可用受精卵）受精卵原核細(xì)胞（最常用大腸桿菌），也會(huì)用酵母菌等選用微生物為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少4、目的基因的檢測與鑒定【典例8】下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述中，正確的是（C）八、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn)載體8、所有的限制酶只能識別同一種特定的核苷酸序列C、選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快口、只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)知識點(diǎn)4:基因工程的應(yīng)用1、植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2、動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。3、基因診斷與基因治療、基因疫苗、基因污染、基因工程與環(huán)境監(jiān)測和凈化污染拓展1:乳腺生物反應(yīng)器拓展2:基因治療與基因診斷原理操作過程進(jìn)展基因號治療基因表達(dá)把正?；?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，以表達(dá)出正常性狀來治療臨床實(shí)驗(yàn)基因診斷堿基互補(bǔ)配對（分子雜交法）制作特定探針與病人樣品混合，分析雜交帶情況臨床應(yīng)用知識點(diǎn)5:蛋白質(zhì)工程1、概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。實(shí)質(zhì)：基因修飾和基因合成來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或合成新的蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。）2、基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)一設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)—推測相應(yīng)的氨基酸序列一找到應(yīng)有的脫氧核苷酸序列（基因）▲:蛋白質(zhì)工程目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，目前科學(xué)家對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)了解不夠?！镜淅?】下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（C）A.蛋白質(zhì)工程無需構(gòu)建基因表達(dá)載體B.通過蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)有的仍是天然的蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)工程需要限制性核酸內(nèi)切酶和連接酶 D.蛋白質(zhì)工程是在蛋白質(zhì)分子水平上改造蛋白質(zhì)的【典例10】已知是由一種病毒感染所引起的疾病。病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下:律握件獷曜律握件獷曜(1)該實(shí)驗(yàn)的目的基因是S蛋白基因.實(shí)驗(yàn)步驟①所代表的反應(yīng)過程是逆轉(zhuǎn)錄。(2)步驟②構(gòu)建重組表達(dá)載體A和重組表達(dá)載體B必須使用限制性內(nèi)切酶和連接酶。(3)如果省略步驟②而將大量擴(kuò)增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達(dá)的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能復(fù)制，也不能表達(dá)。(4)為了檢驗(yàn)步驟④所表達(dá)的S蛋白是否與病毒S蛋白有