高中生物一轮复习 1.1 DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序精品学案 新人教版必修3.doc

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1、选修3专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具1.2基因工程的基本操作程序【高考目标定位】1、基因工程的诞生2、基因工程的原理及技术【考纲知识梳理】一、与DNA分子相关的几种酶及基因工程的其他工具1、与DNA分子相关的酶限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成粘性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子2、载体（1）条件：①能在宿主细胞中稳定保存下来并大量复制。②有一个至多个限制性核酸内切酶切割点，以便与外源基因连接。③具有特殊的标记基

2、因，便于筛选。（2）种类：质粒（常用）、γ噬菌体的衍生物、动植物病毒。（3）作用：①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内；②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。二、基因工程基本操作程序1、目的基因的获取途径（1）目的基因：编码蛋白质的结构基因。（2）原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法。（3）PCR技术扩增目的基因①原理：DNA双链复制②过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。2、基

3、因表达载体的构建（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。（2）组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。③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出来。常用的标记基因是抗生素基因。3、将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2＋处理法受体细

4、胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→微生物细胞壁的通透性增加→重组质粒与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子4、目的基因的检测与鉴定（1）分子水平检测①导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针。②表达检测：转录检测：分子杂交法，即目的基因作探针与mRNA杂交翻译检测：抗原─抗体杂交法（2）个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验。

5、【要点名师精解】基因工程的操作程序1、获取目的基因的方法从基因文库中获取鸟枪法人工合成2．目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）3．将目的基因导入受体细胞受体细胞：细菌↓氯化钙细胞壁的通透性增大↓重组质粒进入受体细胞↓目的基因随受体细胞的繁殖而复制【例1】用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是()A.常用相同的限制性内切酶处理的基因和质粒B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达【解析】构建重组质粒（重组DNA分子）必需的工具酶是DNA连接酶和

6、限制性内切酶。RNA聚合酶的作用是催化DNA转录为RNA。可通过排除法可以选出答案B。【答案】B【例2】科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎内含有人奶主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是()A．采用反转录的方法得到目的基因有内含子B．基因非编码区对于目的基因在块茎中表达是不可缺少的C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞D．用同一种限制性内切酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子【解析】内含子是不能编码蛋白质的，成熟的信使RNA不含内含子转录部分，反转录合成的目的基因的方法是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，

7、然后在酶的作用下合成双链DNA。【答案】A【感悟高考真题】（2010·全国2高考）5.下列叙述符合基因工程概念的是A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上【解析】A:属于动物细胞工程的内容C:属于微生物的发酵工程的内容D:自然状态下，一般不能自行形成重组DNA分子【答案】