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《全國(guó)通用版2019高考生物二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題九現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題考點(diǎn)1基因工程學(xué)案》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、考點(diǎn)1 基因工程1.基因工程的3種基本工具(1)限制性核酸內(nèi)切酶:識(shí)別特定核苷酸序列,并在特定位點(diǎn)上切割DNA分子。(2)DNA連接酶:①E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端;②T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端。(3)載體:①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制;②有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn);③具有特殊的標(biāo)記基因,以便對(duì)含目的基因的受體細(xì)胞進(jìn)行篩選。提醒 (1)限制酶≠DNA酶≠解旋酶限制酶是切割某種特定的脫氧核苷酸序列,并使兩條鏈在特定的位置斷開(kāi);DNA酶是將DNA水解為基本組成單位;解旋酶是將DNA的兩
2、條鏈間的氫鍵打開(kāi)形成兩條單鏈。(2)使用限制酶的注意點(diǎn):a.一般用同種限制酶切割載體和目的基因;b.不同的限制酶也能切割出相同的黏性末端。(3)DNA連接酶≠DNA聚合酶DNA連接酶連接兩個(gè)DNA片段,而DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上。2.基因工程的操作流程(1)目的基因的獲?。孩?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取。②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。③化學(xué)方法人工合成。提醒?、貾CR技術(shù)擴(kuò)增a.原理:DNA雙鏈復(fù)制。b.條件:模板DNA、引物、游離的脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶。c.過(guò)程②化學(xué)方法人工合成:已知核苷酸序
3、列的較小基因,直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成,不需要模板。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——重組質(zhì)粒的構(gòu)建①基因表達(dá)載體的組成②構(gòu)建過(guò)程提醒?、倩蚬こ讨械妮d體與細(xì)胞膜上的載體不同。②啟動(dòng)子、終止子a.啟動(dòng)子(DNA片段)≠起始密碼子(位于mRNA上)。b.終止子(DNA片段)≠終止密碼子(位于mRNA上)。③目的基因插入位置:?jiǎn)?dòng)子與終止子之間。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞根據(jù)受體種類(lèi)確定基因工程的受體細(xì)胞及導(dǎo)入方法。①植物:植物體細(xì)胞或受精卵——導(dǎo)入方法常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法、基因槍法(本法針對(duì)單子葉植
4、物)。②動(dòng)物:受精卵——導(dǎo)入方法為顯微注射法。③微生物:細(xì)菌——導(dǎo)入方法為感受態(tài)法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定的方法①檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞:DNA分子雜交技術(shù)。②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA:分子雜交技術(shù)。③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì):抗原—抗體雜交技術(shù)。④個(gè)體生物學(xué)水平鑒定:根據(jù)表達(dá)性狀判斷。3.蛋白質(zhì)工程1.(2018·全國(guó)Ⅰ,38)回答下列問(wèn)題:(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中進(jìn)行了表達(dá)。該研究除證明了質(zhì)??梢宰鳛檩d體外,
5、還證明了________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體外重組的質(zhì)??赏ㄟ^(guò)Ca2+參與的________方法導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與______________組裝成完整噬菌體后,才能通過(guò)侵染的方法將重組的噬菌
6、體DNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞。在細(xì)菌、心肌細(xì)胞、葉肉細(xì)胞中,可作為重組噬菌體宿主細(xì)胞的是________。(3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)時(shí),表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會(huì)被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用________________的大腸桿菌作為受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過(guò)程中應(yīng)添加________的抑制劑。答案 (1)體外重組的質(zhì)粒可以進(jìn)入受體細(xì)胞;真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá) (2)轉(zhuǎn)化 外殼蛋白(或噬菌體蛋白) 細(xì)菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶解析 (1)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質(zhì)粒重組后導(dǎo)
7、入大腸桿菌中,該過(guò)程利用的技術(shù)是基因工程。該研究除了證明質(zhì)粒可作為載體外,還證明了體外重組的質(zhì)??梢赃M(jìn)入受體細(xì)胞,真核生物基因可在原核細(xì)胞中表達(dá)等。(2)重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞可采用Ca2+參與的轉(zhuǎn)化方法;體外重組噬菌體要通過(guò)將體外重組的噬菌體DNA和外殼蛋白(或噬菌體蛋白)進(jìn)行組裝獲得;因?yàn)槭删w是專(zhuān)門(mén)寄生在細(xì)菌中的病毒,所以宿主細(xì)胞選用細(xì)菌。(3)為防止蛋白質(zhì)被降解,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用蛋白酶缺陷型的大腸桿菌作為受體細(xì)胞;在蛋白質(zhì)純化過(guò)程中,為防止目的蛋白質(zhì)被降解,需要添加蛋白酶的抑制劑。方法技巧 (1)基因工程
8、常用工具有3種——限制酶、DNA連接酶、載體;(2)常用載體有3種——質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒;(3)獲取目的基因有3種方法——基因文庫(kù)、PCR擴(kuò)增、人工合成;(4)常用3類(lèi)受體細(xì)胞及導(dǎo)入方法:植物細(xì)胞——農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法;動(dòng)物細(xì)胞——顯微注射法;微生物細(xì)胞——Ca2+處理轉(zhuǎn)化法。2.(2017·全國(guó)Ⅰ,38)真核生物基因中通常有內(nèi)含子,而原核生物基因中沒(méi)有,原核生物