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1、基因工程專題復習基因工程專題復習基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序一、目的基因的獲取一、目的基因的獲取( (一一) )、目的基因主要是、目的基因主要是_編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因（二）、獲取目的基因的常用方法有哪些（二）、獲取目的基因的常用方法有哪些? ?1 1、從基因文庫中獲取、從基因文庫中獲取2 2、利用、利用PCRPCR技術(shù)擴增技術(shù)擴增3 3、人工合成、人工合成1 1、從基因文庫中獲取目的基因、從基因文庫中獲取目的基因 將含有某種生物不同基因的許多將含有某種生物不同基因的許多DNADNA片斷，導入到受體菌片斷，導入到受體菌的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同

2、基因，稱為基的群體中，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫因文庫. .基因文庫基因文庫 基因組文庫基因組文庫部分基因文庫部分基因文庫（如（如:cDNA文庫）文庫）（1 1）. .基因文庫基因文庫: :基因文庫的構(gòu)建方法基因文庫的構(gòu)建方法: :：直接分離法直接分離法( (鳥槍法鳥槍法) )基因組基因組DNADNA文庫的構(gòu)建文庫的構(gòu)建cDNAcDNA文庫的構(gòu)建文庫的構(gòu)建反轉(zhuǎn)錄法：反轉(zhuǎn)錄法： 概念：概念：PCRPCR全稱為全稱為_，是一項，是一項 在生物在生物_復制復制_的核酸合成技術(shù)的核酸合成技術(shù) 條件：條件：_、_、_ _ 、 _ . . 原理：原理：_聚合酶鏈式反應(yīng)聚合酶鏈式反應(yīng)

3、體外體外特定特定DNADNA片段片段DNADNA雙鏈復制雙鏈復制模板模板DNA DNA 四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸DNADNA引物引物熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定DNADNA聚合酶聚合酶2.2.利用利用PCRPCR擴增目的基因擴增目的基因過程：過程：a a、DNADNA變性變性（90-9590-95）：雙鏈）：雙鏈DNADNA模板模板 在熱作用下，在熱作用下，_斷裂，形成斷裂，形成_b b、退火、退火（復性復性55-6055-60）：系統(tǒng)溫度降低，引）：系統(tǒng)溫度降低，引 物與物與DNADNA模板結(jié)合，形成局部模板結(jié)合，形成局部_。 c c、延伸、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，

4、酶的作用下，合成與模板互補的合成與模板互補的_。 氫鍵氫鍵單鏈單鏈DNADNA雙鏈雙鏈DNADNA鏈鏈3.3.人工合成：人工合成：根據(jù)已知的氨基酸序列合成根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA DNA 蛋白質(zhì)的氨基酸序列蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列推測推測推測推測目的基因目的基因化學合成化學合成二二、基因表達載體的構(gòu)建基因表達載體的構(gòu)建核心核心質(zhì)粒質(zhì)粒目的基因目的基因限制酶處理限制酶處理一個切口一個切口兩個黏性末端兩個黏性末端兩個切口兩個切口獲得目的基因獲得目的基因DNADNA連接酶連接酶表表達達載載體體同一種同一種1.1.過程過程

5、: :a a、使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代、使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給子代b b、同時使目的基因能表達和發(fā)揮作用、同時使目的基因能表達和發(fā)揮作用思考：思考：作為基因工程表達載體，只需含有目的基因作為基因工程表達載體，只需含有目的基因就可以完成任務(wù)嗎？就可以完成任務(wù)嗎？2 2、基因表達載體的作用、基因表達載體的作用3.3.基因表達載體的組成：基因表達載體的組成：它們有什么作用？它們有什么作用？a、目的基因、目的基因b、啟動子、啟動子c、終止子、終止子d、標記基因、標記基因位于基因的首端位于基因的首端,是是mRNA結(jié)合位點結(jié)合位點位于基因的末端位于基因的末端,終終止轉(zhuǎn)錄止

6、轉(zhuǎn)錄檢測目的基因是否導入受體細胞檢測目的基因是否導入受體細胞三、將目的基因?qū)胧荏w細胞三、將目的基因?qū)胧荏w細胞1、將目的基因?qū)胫参锛毎麑⒛康幕驅(qū)胫参锛毎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法基因槍法花粉管通道法花粉管通道法2 2、將目的基因?qū)雱游锛毎⒛康幕驅(qū)雱游锛毎@微注射技術(shù)顯微注射技術(shù)：將基因表達載體提純，用顯微儀將基因表達載體提純，用顯微儀注射到注射到受精卵受精卵中中3 3、導入微生物細胞、導入微生物細胞原核生物特點：繁殖快、原核生物特點：繁殖快、單細胞、遺傳物質(zhì)少單細胞、遺傳物質(zhì)少用用CaCa2+2+處理細胞處理細胞 感受態(tài)細胞感受態(tài)細胞 表達載體與感受態(tài)細胞混合表達載體與

7、感受態(tài)細胞混合 感受態(tài)細感受態(tài)細胞吸收胞吸收DNADNA分子分子方法：方法：四四、目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定檢測檢測導入檢測：目的基因是否導入受體細胞導入檢測：目的基因是否導入受體細胞方法方法 DNADNA分子雜交分子雜交表達檢測表達檢測轉(zhuǎn)錄檢測轉(zhuǎn)錄檢測分子雜交分子雜交翻譯檢測翻譯檢測抗原抗體抗原抗體雜雜交交分分子子檢檢測測法法鑒定鑒定抗蟲鑒定抗蟲鑒定抗病鑒定抗病鑒定活性鑒定等活性鑒定等個體水平的鑒定個體水平的鑒定1 1下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是（下列有關(guān)基因工程技術(shù)的正確敘述是（ ） A A重組重組DNADNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和載體技術(shù)所用的工具酶是限制酶

8、、連接酶和載體B B所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C C選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D D只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達C C 2.2.科學家運用基因工程技術(shù)將人胰島素基因與大腸桿菌的科學家運用基因工程技術(shù)將人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒質(zhì)粒DNADNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達。分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達。圖示圖示a a處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNADNA結(jié)合的

9、位置，它結(jié)合的位置，它們彼此能結(jié)合的依據(jù)是們彼此能結(jié)合的依據(jù)是 （ ）A A基因自由組合定律基因自由組合定律B B半保留復制原則半保留復制原則C C基因分離定律基因分離定律 D D 堿基互補配對原則堿基互補配對原則D D 3 3多聚酶鏈式反應(yīng)多聚酶鏈式反應(yīng)(PCR)(PCR)是一種體外迅速擴增是一種體外迅速擴增DNADNA片段的片段的技術(shù)。技術(shù)。PCRPCR過程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：過程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：9595下使模下使模板板DNADNA變性、解鏈變性、解鏈5555下復性（引物與下復性（引物與DNADNA模板鏈結(jié)合）模板鏈結(jié)合）7272下引物鏈延伸（形成新的脫氧核苷酸鏈）。下列下

10、引物鏈延伸（形成新的脫氧核苷酸鏈）。下列有關(guān)有關(guān)PCRPCR過程的敘述中不正確的是（過程的敘述中不正確的是（ ）A A變性過程中破壞的是變性過程中破壞的是DNADNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實現(xiàn)可利用解旋酶實現(xiàn)B B復性過程中引物與復性過程中引物與DNADNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補配模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補配對原則完成對原則完成C C延伸過程中需要延伸過程中需要DNADNA聚合酶、聚合酶、ATPATP、四種核糖核苷酸、四種核糖核苷酸D DPCRPCR與細胞內(nèi)與細胞內(nèi)DNADNA復制相比所需要酶的最適溫度較高復制相比所需要酶的最適溫度較高C C 4.

11、 4. 在基因工程中，把選出的目的基因（共在基因工程中，把選出的目的基因（共10001000個脫氧核個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460 460 個），放入個），放入DNADNA擴增擴增儀中擴增儀中擴增4 4代，那么，在擴增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷代，那么，在擴增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)是酸的個數(shù)是A A540 540 個個 B B75607560個個 C C8100 8100 個個 D D17280 17280 個個C C6.20036.2003年在中國大地上最慘烈的事件就是年在中國大地上最慘烈的事件就是“非典非典”侵襲、侵襲、肆虐著人體的健康，奪取

12、了許多人寶貴的生命。醫(yī)院人肆虐著人體的健康，奪取了許多人寶貴的生命。醫(yī)院人滿為患，滿為患，“非典非典”與與“發(fā)熱發(fā)熱”、“疑似疑似”混雜在一起，讓醫(yī)生混雜在一起，讓醫(yī)生難以區(qū)分。我國科學工作者日夜奮戰(zhàn)，利用基因工程迅難以區(qū)分。我國科學工作者日夜奮戰(zhàn)，利用基因工程迅速研制出速研制出“非典非典”診斷盒。其作用機理是診斷盒。其作用機理是 （ ） A A治療治療“非典非典”利用的是抗原利用的是抗原抗體反應(yīng)抗體反應(yīng)B B診斷診斷“非典非典”利用的是利用的是DNADNA分子雜交原理分子雜交原理C C診斷診斷“非典非典”利用的是抗原利用的是抗原抗體反應(yīng)抗體反應(yīng)D D治療治療“非典非典”利用的是利用的是DNA

13、DNA分子雜交原理分子雜交原理B B 7.7.天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復雜的轉(zhuǎn)化過程才能被利用。研究者料的淀粉需經(jīng)一系列復雜的轉(zhuǎn)化過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請回答下列的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請回答下列問題：問題：將淀粉酶基因切割下來所用的工具是將淀粉酶基因切割下來所用的工具是_，用用_將淀粉酶基因與載體拼接成新的將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNADNA分子

14、，分子，下一步將該下一步將該DNADNA分子分子_，以完成工程菌的構(gòu)建。，以完成工程菌的構(gòu)建。若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是測方法是_；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用淀粉酶，可采用_檢測。檢測。限制酶限制酶 DNADNA連接酶連接酶 導入酵母菌導入酵母菌 DNADNA分子雜交分子雜交 抗原一抗體雜交抗原一抗體雜交 8.8.利用動物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)稱為動物乳腺反應(yīng)器技術(shù)利用動物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)稱為動物乳腺反應(yīng)器技術(shù)20052005年我省青島年我省青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的

15、研制嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制”項目項目通過鑒定，該項目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達效率高、成本通過鑒定，該項目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點，可產(chǎn)生乙肝表面抗低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點，可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶原及抗凝血酶等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類健康。下圖為利用等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類健康。下圖為利用生物技術(shù)獲得生物這一新品種和抗蟲棉的過程，據(jù)圖回答：生物技術(shù)獲得生物這一新品種和抗蟲棉的過程，據(jù)圖回答：在基因工程中，在基因工程中，A A表示表示 ，如果直接從蘇云金桿，如果直接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，菌中獲得抗蟲基因，過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點過程使

16、用的酶區(qū)別于其他酶的特點是是 ，B B表示表示 。目的基因目的基因 重組重組DNADNA 一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且在特一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且在特定的位點上切割定的位點上切割DNADNA分子分子 在研究過程中，研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目在研究過程中，研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目的基因，并采用的基因，并采用_ _ 技術(shù)對目的基因進行了擴增，然技術(shù)對目的基因進行了擴增，然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構(gòu)建過程中需要的工具酶有載體的構(gòu)建過程中需要的工具酶有_基因表達載體的

17、構(gòu)建是基因工程的核心，一個完整的基基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心，一個完整的基因表達載體至少包括哪些部分因表達載體至少包括哪些部分? ? 。將目的基因?qū)胧荏w細胞的過程中，在將目的基因?qū)胧荏w細胞的過程中，在過程中一般是過程中一般是采用采用 ，在，在過程中一般采用過程中一般采用 ，受體細胞一般是受體細胞一般是 。PCR PCR 限制酶、限制酶、DNADNA連接酶連接酶 目的基因、啟動子、終止目的基因、啟動子、終止子、標記基因子、標記基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù) 受精卵受精卵 由于轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測其體由于轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測

18、其體內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測方法及結(jié)果內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測方法及結(jié)果是什么是什么? ?要確定目的的基因（抗蟲基因）導入棉花細胞后，是要確定目的的基因（抗蟲基因）導入棉花細胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體水平上的鑒定過程：在個體水平上的鑒定過程：從轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進行抗從轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進行抗原原抗體雜交抗體雜交如果出現(xiàn)雜交帶，表明奶牛中出現(xiàn)了抗原如果出現(xiàn)雜交帶，表明奶牛中出現(xiàn)了抗原蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白蛋白；如果

19、不出現(xiàn)雜交帶，表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白. . 讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定其是否具有抗蟲性狀確定其是否具有抗蟲性狀 基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用將將 基因與基因與 等等調(diào)控組件重組在一起，通過調(diào)控組件重組在一起，通過 等方法，等方法，導入哺乳動物的導入哺乳動物的 中，將中，將 其其 送入母體，送入母體，使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進入泌使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進入泌乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥乳期后，可以通過分泌乳汁生產(chǎn)所需要的藥品，稱為品，稱為乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器或或乳房生物反應(yīng)器。乳房

20、生物反應(yīng)器。乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點：乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點：產(chǎn)量高；產(chǎn)量高；質(zhì)量好；質(zhì)量好；成本低；成本低；易提取。易提取。 藥物蛋白藥物蛋白乳腺蛋白基因的啟動子乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射顯微注射受精卵受精卵 繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生繼哺乳動物乳腺發(fā)生器研發(fā)成功后，膀胱生物發(fā)生器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養(yǎng)出器的研究也取得了一定進展。最近，科學家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：長激素并分泌到尿液中。請回答： （1 1）將人的生長激素基因?qū)胄∈笫?/p>

21、體細胞，常用）將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞，常用方法是方法是_。 （2 2）進行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入）進行基因轉(zhuǎn)移時，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入_中，原因是中，原因是_。 （3 3）通常采用）通常采用_ 技術(shù)檢測外源基因是否技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組插入了小鼠的基因組 （4 4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在?。┰谘兄瓢螂咨锓磻?yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的鼠的_ _ _ 細胞中特異表達。細胞中特異表達。 （5 5）膀胱生物發(fā)生器比）膀胱生物發(fā)生器比乳腺生物反應(yīng)器有什么優(yōu)點？乳腺生物反應(yīng)器有什么優(yōu)點？顯微注射法顯微注射法受精卵受精卵具全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組

22、織細胞中表達具全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細胞中表達DNADNA分子雜交分子雜交膀胱上皮細胞膀胱上皮細胞 把把正?；蛘；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達導入病人體內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病治療疾病的目的，是治的目的，是治療療遺傳病遺傳病的最有效的手段。的最有效的手段。2、實例：、實例： 將將腺苷酸脫氨酶基因腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細胞中，再將這種淋巴細胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。巴細胞中，再將這種淋巴細胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療對嚴重復合型免疫缺陷癥的治療3 3、基因治療的類型、基因治療的類型體外基因治療體外基因

23、治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細：先從病人體內(nèi)獲得某種細胞，進行培養(yǎng)，然后在胞，進行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重再篩選成功轉(zhuǎn)移的細胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細胞中轉(zhuǎn)：直接向人體組織細胞中轉(zhuǎn)移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正常基因轉(zhuǎn)入患者肺組織）正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織）4 4、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：、基因治療的發(fā)展現(xiàn)狀：處于初期的臨床處于初期的臨床試驗階段試驗階段1.1.美國科學家運用基因工程的方法得到體型巨大的美國科學家運用基因工程的方法得到體

24、型巨大的“超級超級小鼠小鼠”，運用的方法是，運用的方法是 （ ）A A把牛的生長激素基因和人的生長激素基因分別注入到把牛的生長激素基因和人的生長激素基因分別注入到小白鼠體內(nèi)小白鼠體內(nèi)B B把牛的生長激素基因和人的生長激素基因分別注入到把牛的生長激素基因和人的生長激素基因分別注入到小白鼠的受精卵中小白鼠的受精卵中C C把植物細胞分裂素基因和生長素基因分別注入到小白把植物細胞分裂素基因和生長素基因分別注入到小白鼠的受精卵中鼠的受精卵中D D把人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注入到把人的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注入到小白鼠的卵細胞中小白鼠的卵細胞中B B 2.2.下列關(guān)于基因工程應(yīng)用

25、的敘述，正確的是（下列關(guān)于基因工程應(yīng)用的敘述，正確的是（ ）A A基因治療就是把缺陷基因誘變成正?；蚧蛑委熅褪前讶毕莼蛘T變成正?；駼 B基因診斷的基本原理是基因診斷的基本原理是DNADNA分子雜交分子雜交C C一種基因探針能檢測水體中的各種病毒一種基因探針能檢測水體中的各種病毒D D原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良原核基因不能用來進行真核生物的遺傳改良B B 3.3.切取某動物合成生長激素的基因，用某種方法將此基切取某動物合成生長激素的基因，用某種方法將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而鲇魚比同類個體大因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而鲇魚比同類個體大3 34 4倍，此項研究遵循的原理是

26、倍，此項研究遵循的原理是 （ ）A A基因突變，基因突變，DNARNADNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) B B基因工程，基因工程，DNAtRNADNAtRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)C C細胞工程，細胞工程，DNARNADNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) D D基因重組，基因重組，DNARNADNARNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)D D 4.4.基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和沙漠基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和沙漠改造方面顯示了良好的前景，荷蘭一家公司將大腸桿菌中改造方面顯示了良好的前景，荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因?qū)胫参铮ㄈ缣鸩恕ⅠR鈴薯等）中并的海藻糖合成酶基因?qū)胫参铮ㄈ缣鸩?、馬鈴薯等）中并

27、獲得有效表達，使獲得有效表達，使“工程植物工程植物”增強耐旱性和耐寒性。增強耐旱性和耐寒性。根據(jù)材料中表達，使根據(jù)材料中表達，使“工程植物工程植物”增強耐旱性、耐寒性的增強耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：基本操作步驟是： ， ， 。基因表達的含義基因表達的含義 。寫出酶基因在植物體內(nèi)的表達過程：寫出酶基因在植物體內(nèi)的表達過程：基因工程操作中的工具是基因工程操作中的工具是 、 、 。目的基因的獲取目的基因的獲取 基因表達載體構(gòu)建基因表達載體構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細胞將目的基因?qū)胧荏w細胞 目的基因檢測與鑒定目的基因檢測與鑒定 基因控制合成相關(guān)蛋白質(zhì)基因控制合成相關(guān)蛋白質(zhì) 限制酶限制酶 DNADN

28、A連接酶連接酶 載體載體 5.5.在在19901990年，醫(yī)生對一位因缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天年，醫(yī)生對一位因缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進行治療。采用的方法是首性體液免疫缺陷病的美國女孩進行治療。采用的方法是首先將患者的白細胞取出作體外培養(yǎng)，然后用某種病毒將正先將患者的白細胞取出作體外培養(yǎng)，然后用某種病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細胞中，再將這些轉(zhuǎn)常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免基因白細胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。疫功能趨于正常。該病治療運用了基因工程技術(shù)，在

29、這個實例中運載體該病治療運用了基因工程技術(shù)，在這個實例中運載體是是 ，目的基因是，目的基因是 ，目的基因的，目的基因的受體細胞是受體細胞是 。將轉(zhuǎn)基因白細胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨將轉(zhuǎn)基因白細胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了于正常是由于產(chǎn)生了 ，產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基，產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是本步驟是 和和 。人的腺苷脫氨酶基因與胰島素基因相比，其主要差別人的腺苷脫氨酶基因與胰島素基因相比，其主要差別是是 ；該病的治療方法屬于基因工程運用中的該病的治療方法屬于基因工程運用中的 。某種病毒某種病毒 腺苷脫氨酶基因腺苷脫氨酶基因 白細胞白細胞 腺苷脫氨酶腺苷脫氨酶 轉(zhuǎn)

30、錄轉(zhuǎn)錄 翻譯翻譯 堿基排列順序不同堿基排列順序不同 基因治療基因治療 蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的崛起 一、蛋白質(zhì)工程的崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程的崛起的緣由基因工程產(chǎn)物基因工程產(chǎn)物 基因工程在原則上只能生產(chǎn)基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界自然界已存在的已存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。這些這些天然蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)是生物在長期進化過程是生物在長期進化過程中形成的中形成的, ,它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要種生存的需要, ,卻卻不一定完全符合人類生不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。產(chǎn)和生活的需要。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理二、蛋白質(zhì)工程的基本原理1 1、蛋白質(zhì)工程的目標、蛋白

31、質(zhì)工程的目標 根據(jù)人們對根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)功能的特定需求，的特定需求，對蛋白質(zhì)的對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計。進行分子設(shè)計。2 2、天然蛋白質(zhì)的合成過程、天然蛋白質(zhì)的合成過程DNADNA（基因）（基因）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄mRNAmRNA翻譯翻譯蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)基因基因表達（轉(zhuǎn)錄和翻譯）表達（轉(zhuǎn)錄和翻譯）形成氨基酸序列的多形成氨基酸序列的多肽鏈肽鏈形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能行使生物功能、蛋白質(zhì)工程的基本途徑、蛋白質(zhì)工程的基本途徑預期的蛋白質(zhì)功能預期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列找

32、到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）（基因）4 4、蛋白質(zhì)工程的概念、蛋白質(zhì)工程的概念是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功是指以蛋白質(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)，能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因通過基因修飾或基因合成，合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。的需求。5 5、蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系、蛋白質(zhì)工程與基因工程的關(guān)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸延伸出來的出來的第二代基因工程第二代基因工程，是包含多學科的，是包含多學科的綜合科技

33、工程領(lǐng)域。綜合科技工程領(lǐng)域?；蚬こ袒蚬こ淌峭ㄟ^基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進行表達，它適當?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進行表達，它的產(chǎn)品是該基因編碼的的產(chǎn)品是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)天然存在的蛋白質(zhì)。1.1.蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是（蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是（ ）A A、天然蛋白質(zhì)、天然蛋白質(zhì) B B、稀有蛋白質(zhì)、稀有蛋白質(zhì) C C、自然界中不存在的蛋白質(zhì)、自然界中不存在的蛋白質(zhì) D D、肌肉蛋白、肌肉蛋白C C2.2.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進行設(shè)計時，主要包括哪蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進行設(shè)計時，主要包括哪幾種？（幾種？（ ）進行少數(shù)氨基酸的替

34、換進行少數(shù)氨基酸的替換 對不同來源的蛋白質(zhì)的拼對不同來源的蛋白質(zhì)的拼接接從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計全新的蛋白質(zhì)從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計全新的蛋白質(zhì) 直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A A、 B B、 C C、 D D、B B 黏性末端黏性末端平末端平末端G A A T T CGC T T A AA A T T CG限制酶切割分子示意圖限制酶切割分子示意圖 C T T A A G思考思考要想獲得某要想獲得某個特定性狀的基個特定性狀的基因必須要用限制因必須要用限制酶切幾個切口？酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性可產(chǎn)生幾個黏性末端？末端？兩個切口，兩個切口，四個黏性末四個黏性末端。端。黏

35、性末端黏性末端黏性末端黏性末端1 1、下列關(guān)于限制酶的說法正確的是（、下列關(guān)于限制酶的說法正確的是（ ）A A、限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少、限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少B B、一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列、一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C C、不同的限制酶切割、不同的限制酶切割DNADNA后都會形成黏性末端后都會形成黏性末端D D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵B B2.2.右圖為右圖為DNADNA分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確描述是分子結(jié)構(gòu)示意圖，對該圖的正確描述是A A的名稱是胞嘧啶脫氧核苷酸的名

36、稱是胞嘧啶脫氧核苷酸B B解旋酶作用的部位是解旋酶作用的部位是C C某限制性核酸內(nèi)切酶可選擇某限制性核酸內(nèi)切酶可選擇處作為切點處作為切點D DDNADNA連接酶可連接連接酶可連接處斷裂的化學鍵處斷裂的化學鍵ABD ABD 3.3.限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶I I的識別序列和切點是一的識別序列和切點是一GGATCCGGATCC一，一，限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列和切點是一的識別序列和切點是一GATCGATC一。在一。在質(zhì)粒上有酶質(zhì)粒上有酶I I的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶的切點。的切點。請畫出質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶請畫出質(zhì)粒被限

37、制性核酸內(nèi)切酶I I切割后所形成的黏性切割后所形成的黏性末端。末端。請畫出目的基因兩側(cè)被限制性核酸內(nèi)切酶請畫出目的基因兩側(cè)被限制性核酸內(nèi)切酶切割后所形切割后所形成的黏性末端。成的黏性末端。 在在DNADNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接的黏性末端能否連接? ?為什么為什么? ? 可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的端是相同的 基因工程中，如果要把相應(yīng)的黏性末端連起來，要基因工程中，如果要把相應(yīng)的黏性末端連起來，要用用_酶。酶。DNADNA連接連接 “分子

38、縫合針分子縫合針” ” 連接酶連接酶.作用：作用：連接連接磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵, ,而不是而不是氫鍵氫鍵。E.coliDNAE.coliDNA連接酶：連接黏性末端連接酶：連接黏性末端T T4 4DNADNA連接酶：連接黏性末端和平末端連接酶：連接黏性末端和平末端.DNA.DNA連接酶的種類連接酶的種類DNA聚合酶和聚合酶和DNA連接酶有何連接酶有何相同點和不同點？相同點和不同點？DNADNA連接酶連接酶DNADNA聚合酶聚合酶連接連接DNADNA鏈鏈連接部位連接部位相同點相同點雙鏈雙鏈單鏈單鏈在兩在兩DNADNA片段之間形片段之間形成磷酸二酯鍵成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加將單個核苷酸加到已存在的

39、核酸到已存在的核酸片段上，形成磷片段上，形成磷酸二酯鍵酸二酯鍵都能形成都能形成磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵1.1.下圖為下圖為DNADNA分子的切割和連接過程。分子的切割和連接過程。EcoRIEcoRI是一種是一種 酶，其識別序列是酶，其識別序列是，切，切割位點是割位點是 與與之間的之間的鍵。鍵。切割結(jié)果產(chǎn)切割結(jié)果產(chǎn)生 。限制限制GAATTCGAATTC G GA A磷酸二酯磷酸二酯黏性末端黏性末端 不同來源不同來源DNADNA片段結(jié)合，在這里需要的酶是片段結(jié)合，在這里需要的酶是 酶酶此酶的作用是在此酶的作用是在 與與之間形成之間形成鍵。鍵。DNADNA連接連接 G GA A磷酸二酯磷酸二酯“分子運輸

40、車分子運輸車”載體載體1. 1. 載體的必要條件載體的必要條件 能自我復制，或能進入受體生物細胞并在受體能自我復制，或能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復制并表達；生物細胞內(nèi)復制并表達； 有一個至多個限制酶切割位點有一個至多個限制酶切割位點 具有某些標記基因具有某些標記基因2.2.常用的載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動植物病毒。常用的載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動植物病毒。1.1.不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是 （ ）A A、能復制、能復制 B B、有多個限制酶切點、有多個限制酶切點 C C、具有標記基因、具有標記基因 D D、它是環(huán)狀、它是環(huán)狀DNADN

41、AD D2.2.科學家常選用的細菌質(zhì)粒往往帶有一個抗菌素抗性基科學家常選用的細菌質(zhì)粒往往帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是（因，該抗性基因的主要作用是（ ）A A、提高受體細胞在自然環(huán)境中的耐熱性、提高受體細胞在自然環(huán)境中的耐熱性 B B、有利于檢測目的基因否導入受體細胞、有利于檢測目的基因否導入受體細胞C C、增加質(zhì)粒分子的相對分子質(zhì)量、增加質(zhì)粒分子的相對分子質(zhì)量 D D、便于與外源基因連接、便于與外源基因連接B B3.3.下圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一下圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一步需用到的工具是（步需用到的工具是（ ）A A、DNADNA連接酶和解旋酶連接酶和解旋酶 B B、DNADNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶酶C C、限制性核酸內(nèi)切酶和、限制性核酸內(nèi)切酶和DNADNA連接連接酶酶 D D、DNADNA聚合酶和聚合酶和RNARNA聚合酶聚合酶C C