資源描述:
《2019高考生物二輪復(fù)習(xí)-專題九-現(xiàn)代生物科技專題-考點1-基因工程學(xué)案.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、考點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:識別特定核苷酸序列,并在特定位點上切割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有一個至多個限制酶切割位點;③具有特殊的標(biāo)記基因,以便對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;DNA酶是將DNA水解為基本組成單位;解旋酶是將DNA的兩條鏈間的氫鍵打開形成兩條單鏈。(2)使用限制酶的注意
2、點: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DNA片段,而DNA聚合酶只能將單個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)目的基因的獲取:①從基因文庫中獲取。②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。③化學(xué)方法人工合成。提醒 ①PCR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.過程②化學(xué)方法人工合成:已知核苷酸序列的較小基因,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
3、①基因表達(dá)載體的組成②構(gòu)建過程提醒?、倩蚬こ讨械妮d體與細(xì)胞膜上的載體不同。②啟動子、終止子a.啟動子(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:啟動子與終止子之間。(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(本法針對單子葉植物)。②動物: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)目的基因的檢測與鑒定的方法①檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞:DNA分
4、子雜交技術(shù)。②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA:分子雜交技術(shù)。③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì):抗原—抗體雜交技術(shù)。④個體生物學(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Ⅰ,38)回答下列問題:(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)粒可以作為載體外,還證明了____________________________________________________________________________________________________
5、____________________________________________________(答出兩點即可)。(2)體外重組的質(zhì)??赏ㄟ^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,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體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,表達(dá)出的蛋白質(zhì)可能會被降解。為防止蛋白質(zhì)被降解,在實驗中應(yīng)選用________________的大腸桿菌作為
6、受體細(xì)胞,在蛋白質(zhì)純化的過程中應(yīng)添加________的抑制劑。答案 (1)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) (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)入大腸桿菌中,該過程利用的技術(shù)是基因工程。該研究除了證明質(zhì)??勺鳛檩d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;因為噬菌體是專門寄生
7、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,在實驗中應(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、動植物病毒;(3)獲取目的基因有3種方法——基因文庫、PCR擴(kuò)增、人工合成;(4)常用3類受體細(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有
8、,原核生物