1、高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物選修選修3 3 現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題 專題1 基因工程 一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具 基礎(chǔ)梳理1.基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過_和_，賦予生物以_的遺傳特性，創(chuàng)造出符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在_上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做_。DNA重組技術(shù)重組技術(shù) 體外體外DNA重組重組轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)新新DNA分子水平分子水平一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物2.基因工程的基本工具(1)“分子手術(shù)刀” _來源：主要是從_中分離純化出來的。

2、功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種_的核苷酸序列，并且使每一條鏈中_部位的兩個(gè)核苷酸之間的_斷開，因此具有_性。結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：_和_。專一專一 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）原核生物原核生物特定特定特定特定磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵黏性末端黏性末端平末端平末端一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物(2)“分子縫合針”_兩種DNA連接酶（EcoliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：a.相同點(diǎn)：都縫合_鍵。b.區(qū)別：EcoliDNA連接酶來源于_，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的_之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶能縫合_

3、，但連接平末端之間的磷酸二酯鍵效率較_。 與 D N A 聚 合 酶 作 用 的 異 同 : D N A 聚 合 酶 只 能 將_加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接_的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶連接酶 大腸桿菌大腸桿菌磷酸二酯磷酸二酯黏性末端黏性末端兩種末端兩種末端低低單個(gè)核苷酸單個(gè)核苷酸兩個(gè)兩個(gè)DNA片段片段一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物(3)“分子運(yùn)輸車”_運(yùn)載體具備的條件a.能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。b.具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。c.具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。最常用的運(yùn)載體是_,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)

4、簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于_核區(qū)DNA之外，并具有_的雙鏈_DNA分子。其他運(yùn)載體：_、_。動(dòng)植物病毒動(dòng)植物病毒載體載體質(zhì)粒質(zhì)粒細(xì)菌細(xì)菌自我復(fù)制能力自我復(fù)制能力環(huán)狀環(huán)狀噬菌體噬菌體一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物 一、基因工程的概念一、基因工程的概念基因工程的別名基因工程的別名基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)操作環(huán)境操作環(huán)境生物體外生物體外操作對(duì)象操作對(duì)象基因基因操作水平操作水平DNA分子水平分子水平基本過程基本過程剪切剪切拼接拼接導(dǎo)入導(dǎo)入表達(dá)表達(dá)結(jié)果結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物歸納整合一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物二、二、DNA連接酶與連接酶與

5、DNA聚合酶聚合酶DNA連接酶與連接酶與DNA聚合酶都能形成磷酸二酯鍵，但兩者聚合酶都能形成磷酸二酯鍵，但兩者的性質(zhì)各不相同。的性質(zhì)各不相同。（1）DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段的的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是在連接酶是在兩個(gè)兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與片段之間形成磷酸二酯鍵，不是在單個(gè)核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。片段之間形成磷酸二酯鍵。（2）DNA聚合酶是以一條聚合酶是以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板

6、鏈互補(bǔ)的通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；而鏈；而DNA連接酶是將連接酶是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來。雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來。因此因此DNA連接酶不需要模板。連接酶不需要模板。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物（3）另外還介紹幾種酶）另外還介紹幾種酶解旋酶：該酶能在解旋酶：該酶能在DNA復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí)破壞復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí)破壞DNA堿基對(duì)間堿基對(duì)間的氫鍵，從而將雙螺旋打開。的氫鍵，從而將雙螺旋打開。DNA水解酶：該酶能催化水解酶：該酶能催化DNA水解。水解。RNA聚合酶：該酶能在轉(zhuǎn)錄時(shí)將單個(gè)的核糖核苷酸連接聚合酶：該酶能在轉(zhuǎn)錄時(shí)將單個(gè)的核糖核苷酸連接成成RNA單

7、鏈。單鏈。限制酶：該酶的作用是識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特限制酶：該酶的作用是識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)上切割定位點(diǎn)上切割DNA分子。分子。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物 三、基因工程的操作工具三、基因工程的操作工具1.“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶2.“分子縫合針分子縫合針”DNA連接酶連接酶一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物3.“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)載體基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)載體(1)使用運(yùn)載體的目的使用運(yùn)載體的目的在基因工程中使用運(yùn)載體有兩個(gè)目的：一是用它作為運(yùn)載在基因工程中使用運(yùn)載體有兩個(gè)目的：一是用它作

8、為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中去；二是利用它在宿工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中去；二是利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制。主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量的復(fù)制。(2)運(yùn)載體的種類運(yùn)載體的種類現(xiàn)在所利用的運(yùn)載體主要有兩類：一類是細(xì)菌的質(zhì)粒，它現(xiàn)在所利用的運(yùn)載體主要有兩類：一類是細(xì)菌的質(zhì)粒，它是一種相對(duì)分子質(zhì)量較小、獨(dú)立于細(xì)菌核區(qū)是一種相對(duì)分子質(zhì)量較小、獨(dú)立于細(xì)菌核區(qū)DNA之外的雙之外的雙鏈環(huán)狀鏈環(huán)狀DNA。另一類運(yùn)載體是噬菌體或某些滅活的病毒等。另一類運(yùn)載體是噬菌體或某些滅活的病毒等。現(xiàn)在人們還在尋找新的運(yùn)載體，如葉綠體或線粒體等也可現(xiàn)在人們還在尋找新的運(yùn)載體，如葉綠體或線粒體等也

9、可能成為運(yùn)載體。能成為運(yùn)載體。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物 (3)作為運(yùn)載體必須具備的條件：作為運(yùn)載體必須具備的條件：能復(fù)制能復(fù)制能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定地保存并大量復(fù)制，以便提供能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定地保存并大量復(fù)制，以便提供大量的目的基因大量的目的基因具有多個(gè)具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)限制酶切點(diǎn)具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。每種具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè)，如大腸桿菌酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè)，如大腸桿菌pBR322就有多就有多種限制酶的單一識(shí)別位點(diǎn)，可適用于多種限制酶切割種限制酶的單一識(shí)別位點(diǎn)，可適用于多種限制酶切割的的DNA插入插入具有某些具有某

10、些標(biāo)記基因標(biāo)記基因具有某些標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。如大腸桿菌的具有某些標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。如大腸桿菌的pBR322質(zhì)粒攜帶四環(huán)素抗性基因，就可以作為篩選質(zhì)粒攜帶四環(huán)素抗性基因，就可以作為篩選的標(biāo)記基因的標(biāo)記基因?qū)λ拗鲗?duì)宿主細(xì)胞無害細(xì)胞無害載體必須是安全的，對(duì)宿主細(xì)胞無害載體必須是安全的，對(duì)宿主細(xì)胞無害載體載體DNA大小大小應(yīng)合適應(yīng)合適載體載體DNA分子大小應(yīng)合適，以便提取和在體外進(jìn)行分子大小應(yīng)合適，以便提取和在體外進(jìn)行操作，太小就不能操作操作，太小就不能操作一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物3.“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)載體基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)載體一般來說，天

11、然運(yùn)載體往往不能滿足上述要求，因此必須一般來說，天然運(yùn)載體往往不能滿足上述要求，因此必須根據(jù)不同的目的和需要，對(duì)運(yùn)載體進(jìn)行人工改造。現(xiàn)在使根據(jù)不同的目的和需要，對(duì)運(yùn)載體進(jìn)行人工改造。現(xiàn)在使用的質(zhì)粒運(yùn)載體幾乎都是經(jīng)過改造的。用的質(zhì)粒運(yùn)載體幾乎都是經(jīng)過改造的。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物1(2010全國(guó)全國(guó)，5)下列敘述符合基因工程概念的是下列敘述符合基因工程概念的是 AB淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合，雜交瘤細(xì)胞中含有B淋巴細(xì)淋巴細(xì)胞中的抗體基因胞中的抗體基因 B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸

12、桿菌，獲得能產(chǎn)生人干產(chǎn)生人干 擾素的菌株擾素的菌株 C用紫外線照射青霉菌，使其用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲發(fā)生改變，通過篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株得青霉素高產(chǎn)菌株 D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合整合到細(xì)菌到細(xì)菌DNA上上答案：答案：B一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物2(20102010浙江理綜，浙江理綜，2 2)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯(cuò)誤的是 () A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸用限制性核酸內(nèi)

13、切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B用用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C將重組將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞答案：答案：A A一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物基因工程的基本操作程序 基礎(chǔ)梳理基因工程的基本操作程序包括：目的基因的獲取、基因表目的基因的獲取、基因表達(dá)運(yùn)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的達(dá)運(yùn)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的表達(dá)與檢測(cè)表達(dá)與檢測(cè)等四個(gè)步驟。1.目的基因的獲取(1)目的基因：_。(2)原核基

14、因采取_獲得，真核基因通過_獲得。人工合成目的基因的常用方法有_和_。編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因直接分離直接分離人工合成人工合成反轉(zhuǎn)錄法反轉(zhuǎn)錄法化學(xué)合成法化學(xué)合成法一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物(3)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因原理：_。過程第一步：加熱至9095 _；第二步：冷卻到5560 ，引物結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈；第三步：加熱至7075 ，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。2.基因表達(dá)運(yùn)載體的構(gòu)建(1)目的：使目的基因在受體細(xì)胞中_，并且可以_，使目的基因能夠_。(2)組成：_DNA解鏈解鏈 DNA雙鏈復(fù)制雙鏈復(fù)制標(biāo)記基因標(biāo)記基因 穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在遺傳至下一

15、代遺傳至下一代表達(dá)和發(fā)揮作用表達(dá)和發(fā)揮作用目的基因目的基因啟動(dòng)子啟動(dòng)子終止子終止子一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物1.1.常用方法：常用方法： 基因組文庫（一種生物的基因組文庫（一種生物的所有基因所有基因） 部分基因文庫：如部分基因文庫：如cDNA文庫（文庫（部分基因部分基因） 考點(diǎn)歸納考點(diǎn)歸納一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物2.2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建目的：是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可目的：是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代以遺傳給下一代(核心）核心）一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物啟動(dòng)子：是一段有特殊

16、結(jié)構(gòu)的_，位于基因的_，是_識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出_，最終獲得所需的_。終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的_，位于基因的_。標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是_。DNA片段片段首端首端RNA聚合酶聚合酶mRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNA片段片段尾端尾端抗生素基因抗生素基因一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(1)轉(zhuǎn)化：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。(2)常用的轉(zhuǎn)化方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是_，其次還有_和_等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的

17、方法是_。此方法的受體細(xì)胞多是_。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是_，最常用的原核細(xì)胞是_。其轉(zhuǎn)化方法是：先用_處理細(xì)胞，使其成為_，再將重組表達(dá)運(yùn)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。農(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顯微注射技術(shù)顯微注射技術(shù)受精卵受精卵繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少大腸桿菌大腸桿菌Ca2+感受態(tài)細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞(3)重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)運(yùn)載體的受體細(xì)胞的依據(jù)是_是否表達(dá)。標(biāo)記基因標(biāo)記基因一輪復(fù)習(xí)基因工

18、程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中的方法的比較將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中的方法的比較生物種類生物種類植物細(xì)胞植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法常用方法受體細(xì)胞受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程轉(zhuǎn)化過程農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法, ,基因基因槍法，花粉管通道法槍法，花粉管通道法顯微注射法顯微注射法Ca2Ca2處理法處理法體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵受精卵原核細(xì)胞原核細(xì)胞目的基因插入目的基因插入TiTi質(zhì)粒的質(zhì)粒的T-DNAT-DNA上上農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌導(dǎo)導(dǎo)入植物細(xì)胞入植物細(xì)胞整合到受整合到受體細(xì)胞的染色體體細(xì)胞的染色體DNADNA表達(dá)表達(dá)目的基因表達(dá)載體目的基因表達(dá)載體提純提純?nèi)÷讶÷?

19、 (受精受精卵卵)顯微注射顯微注射受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育獲得獲得具有新性狀的動(dòng)物具有新性狀的動(dòng)物Ca2Ca2處理細(xì)胞處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸感受態(tài)細(xì)胞吸收收DNADNA分子分子一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物4.目的基因的檢測(cè)與鑒定目的基因的檢測(cè)與鑒定(1)首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的上是否插入了目的基因，方法是采用基因，方法是采用_。(2)其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采，方法是采用用_。(3)最后檢測(cè)目的基因

20、是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行_。(4)有時(shí)還需進(jìn)行有時(shí)還需進(jìn)行_的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。個(gè)體生物學(xué)水平個(gè)體生物學(xué)水平DNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù)用標(biāo)記的目的基因作探針與用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交雜交抗原抗體雜交抗原抗體雜交一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物4.目的基因的檢測(cè)內(nèi)容和方法的比較目的基因的檢測(cè)內(nèi)容和方法的比較類型類型步驟步驟檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)內(nèi)容方法方法結(jié)果顯示結(jié)果顯示分子水平分子水平檢測(cè)

21、檢測(cè)第一步第一步第二步第二步第三步第三步個(gè)體水平個(gè)體水平鑒定鑒定目的基因是否插入目的基因是否插入受體細(xì)胞染色體的受體細(xì)胞染色體的DNA上上DNA分子雜交分子雜交技術(shù)技術(shù)(DNA和和DNA之間之間)是否成功顯示是否成功顯示出雜交帶出雜交帶目的基因是否轉(zhuǎn)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出錄出mRNA核酸分子雜交核酸分子雜交技術(shù)技術(shù)(DNA和和mRNA之間之間)同上同上目的基因是否翻譯目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)出蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)分子雜交蛋白質(zhì)分子雜交(抗原抗原抗體之抗體之間間)同上同上包括抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品進(jìn)包括抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)；基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品進(jìn)行活性比較，以確定功能是否相同等行活性

22、比較，以確定功能是否相同等一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物總結(jié)：總結(jié)：兩者的組成成分及結(jié)構(gòu)基本相同兩者的組成成分及結(jié)構(gòu)基本相同目的基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)遺傳信息目的基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)遺傳信息生物共用一套遺傳密碼生物共用一套遺傳密碼基因重組基因重組一、基因工程相關(guān)原理一、基因工程相關(guān)原理一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物歸納整合 一、外顯子與內(nèi)含子一、外顯子與內(nèi)含子 一般來說，真核細(xì)胞的基因都是由外顯子和內(nèi)含子組成。一般來說，真核細(xì)胞的基因都是由外顯子和內(nèi)含子組成。原核細(xì)胞的基因原核細(xì)胞的基因真核細(xì)胞的基因真核細(xì)胞的基因不同點(diǎn)不同點(diǎn)編碼區(qū)連續(xù)，無內(nèi)含子，編碼區(qū)連續(xù)，

23、無內(nèi)含子，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單編碼區(qū)有間隔，不連編碼區(qū)有間隔，不連續(xù)，有內(nèi)含子；結(jié)構(gòu)續(xù)，有內(nèi)含子；結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜相同點(diǎn)相同點(diǎn)都有編碼區(qū)和非編碼區(qū)；編碼區(qū)都有調(diào)控遺傳信都有編碼區(qū)和非編碼區(qū)；編碼區(qū)都有調(diào)控遺傳信息表達(dá)的核苷酸序列；編碼區(qū)上游都有與息表達(dá)的核苷酸序列；編碼區(qū)上游都有與RNA聚聚合酶結(jié)合的位點(diǎn)合酶結(jié)合的位點(diǎn) 二、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)的比較二、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)的比較一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物基因工程的應(yīng)用及生物技術(shù)安全性基因工程的應(yīng)用及生物技術(shù)安全性 基礎(chǔ)梳理1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利

24、用轉(zhuǎn)基因改良植物的轉(zhuǎn)基因改良植物的_。2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)_。3.基因治療：基因治療：_導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。把正常的外源基因把正常的外源基因品質(zhì)品質(zhì)藥物藥物一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物二、二、 植物基因工程與動(dòng)物基因工程的成果植物基因工程與動(dòng)物基因工程的成果外源基因類型及舉例外源基因類型及舉例成果舉例成果舉例抗蟲轉(zhuǎn)基抗蟲轉(zhuǎn)基因植物因植物抗蟲基因：抗蟲基因：Bt毒蛋白基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉蛋

25、白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因酶抑制劑基因抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米抗蟲玉米抗病轉(zhuǎn)基抗病轉(zhuǎn)基因植物因植物抗病毒基因：病毒外殼蛋抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復(fù)制酶基白基因、病毒的復(fù)制酶基因抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶因抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因基因抗病毒煙草、抗病毒抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗病毒甜椒抗逆轉(zhuǎn)基抗逆轉(zhuǎn)基因植物因植物抗逆基因：滲透壓調(diào)節(jié)基抗逆基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、抗凍蛋白基因、抗除因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因草劑基因抗鹽堿和抗干旱的煙抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米草劑的大豆和玉米一輪復(fù)習(xí)

26、基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物外源基因類型及舉例外源基因類型及舉例成果舉例成果舉例改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物基因植物優(yōu)良性狀基因：提高必需優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關(guān)的因、與花青素代謝有關(guān)的基因基因高賴氨酸玉米、耐高賴氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛矮牽牛提高生長(zhǎng)速度提高生長(zhǎng)速度的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源生長(zhǎng)激素基因外源生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚因鯉魚改善畜產(chǎn)品品改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物物腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因乳汁中含乳

27、糖較少乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因的轉(zhuǎn)基因一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物外源基因類型及舉例外源基因類型及舉例成果舉例成果舉例生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)基因基因動(dòng)物藥用蛋白基因動(dòng)物藥用蛋白基因+乳腺蛋乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件件轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有乳轉(zhuǎn)基因動(dòng)物具有乳腺生物反應(yīng)器腺生物反應(yīng)器作器官轉(zhuǎn)移植作器官轉(zhuǎn)移植供體的轉(zhuǎn)基因供體的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物動(dòng)物將外源的抗原決定基因表將外源的抗原決定基因表達(dá)的調(diào)節(jié)因子導(dǎo)入到器官達(dá)的調(diào)節(jié)因子導(dǎo)入到器官供體基因組或除去供體的供體基因組或除去供體的抗原決定基因抗原決定基因無免疫排斥反應(yīng)的無免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因豬轉(zhuǎn)基因豬 一輪復(fù)習(xí)基因工程高考

28、總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物n1安全性問題安全性問題n(1)食物安全方面：可能合成出毒蛋白，出現(xiàn)食物安全方面：可能合成出毒蛋白，出現(xiàn)新的過敏原，改變食物的營(yíng)養(yǎng)成分新的過敏原，改變食物的營(yíng)養(yǎng)成分。n(2)生物安全方面：有可能造成生物安全方面：有可能造成“基因污染基因污染”，危害生物的多樣性危害生物的多樣性。n(3)環(huán)境安全方面環(huán)境安全方面：有可能打破物種界限，改有可能打破物種界限，改變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)變生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)；造成二次污造成二次污染或產(chǎn)生出危害動(dòng)染或產(chǎn)生出危害動(dòng)、植物和人類的生物或產(chǎn)物。植物和人類的生物或產(chǎn)物。轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題 一輪復(fù)習(xí)

29、基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物n2轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因n(1)目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及基因間的目前對(duì)基因的結(jié)構(gòu)、調(diào)控機(jī)制及基因間的相互作用了解有限；相互作用了解有限；n(2)目的基因往往是異種生物的基因；目的基因往往是異種生物的基因；n(3)外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的。機(jī)的。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物n3理性看待轉(zhuǎn)基因生物理性看待轉(zhuǎn)基因生物n(1)轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)分析轉(zhuǎn)基因生物的優(yōu)缺點(diǎn)分析優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)1. 解決糧食短缺問題解決糧食短缺問題2減少農(nóng)藥使用，減少環(huán)減少農(nóng)藥使用，減

30、少環(huán)境污染境污染3增加食物營(yíng)養(yǎng)，提高附增加食物營(yíng)養(yǎng)，提高附加值加值4增加食物種類，提升食增加食物種類，提升食物品質(zhì)物品質(zhì)5提高生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相提高生產(chǎn)效率，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展1. 可能產(chǎn)生新病毒或新過可能產(chǎn)生新病毒或新過敏原敏原2可能產(chǎn)生抗除草劑的雜可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草草3可能使疾病的傳播跨越可能使疾病的傳播跨越物種障礙物種障礙4可能會(huì)損害生物多樣性可能會(huì)損害生物多樣性5可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的多可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的多樣性樣性(2)對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度是對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物的正確態(tài)度是趨利避害，不趨利避害，不能因噎廢食。能因噎廢食。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物禁止生物武器禁止

31、生物武器 基礎(chǔ)梳理1 . 種 類 ： 致 病 菌 、 病 毒 、 生 化 毒 劑 ， 以 及 經(jīng) 過種 類 ： 致 病 菌 、 病 毒 、 生 化 毒 劑 ， 以 及 經(jīng) 過_的致病菌。的致病菌。2.散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。叮咬等。3.特點(diǎn)：特點(diǎn)：_、多數(shù)具、多數(shù)具_(dá)、傳染途徑、傳染途徑_、污染面、污染面_、_、_、_等。等。4._生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度。生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度。(103)禁止禁止基因重組基因重組致病力強(qiáng)致病力強(qiáng)傳染性傳染性多多廣廣有潛伏期有潛伏期不易被發(fā)現(xiàn)不易被發(fā)現(xiàn)危害時(shí)間長(zhǎng)危害時(shí)間長(zhǎng)一輪

32、復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物歸納整合一、基因診斷與基因治療一、基因診斷與基因治療1.基因診斷基因診斷(1)原理：原理：DNA分子雜交。分子雜交。(2)過程：制備用放射性同位素（如過程：制備用放射性同位素（如32P）、熒光分子等標(biāo)）、熒光分子等標(biāo)記的記的DNA（患者（患者DNA）分子作探針；將待測(cè)）分子作探針；將待測(cè)DNA制成單制成單鏈；讓兩者進(jìn)行雜交，若兩者能進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，則說明鏈；讓兩者進(jìn)行雜交，若兩者能進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，則說明患有此病，否則不患此病。患有此病，否則不患此病。2.基因治療基因治療-治療遺傳病的最有效手段。治療遺傳病的最有效手段。(1)原理：把正常的外源基因?qū)胗谢?/p>

33、缺陷的細(xì)胞中，原理：把正常的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。病人細(xì)胞中既有缺陷基因，也有達(dá)到治療疾病的目的。病人細(xì)胞中既有缺陷基因，也有正常基因。正常基因。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物(2)方法：體外基因治療和體內(nèi)基因治療。方法：體外基因治療和體內(nèi)基因治療。(3)體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種相關(guān)細(xì)胞，進(jìn)體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種相關(guān)細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)，這種方法叫做細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)，這種方法叫做體外基因治療。

34、例如：復(fù)合型免疫缺陷癥。體外基因治療。例如：復(fù)合型免疫缺陷癥。(4)體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法叫做體內(nèi)基因治療。療方法叫做體內(nèi)基因治療。 舉例：基因治療的過程（以鐮刀型細(xì)胞貧血癥的治療為舉例：基因治療的過程（以鐮刀型細(xì)胞貧血癥的治療為例）例）一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物舉例：基因治療的過程（以鐮刀型細(xì)胞貧血癥的治療為例）舉例：基因治療的過程（以鐮刀型細(xì)胞貧血癥的治療為例）步驟步驟過程過程獲取正常的血紅蛋白獲取正常的血紅蛋白基因基因用限制性核酸內(nèi)切酶從人的用限制性核酸內(nèi)切酶從人的DNA分子中切取血分子中切取

35、血紅蛋白基因紅蛋白基因形成重組運(yùn)載體形成重組運(yùn)載體用同一種限制性核酸內(nèi)切酶在運(yùn)載體用同一種限制性核酸內(nèi)切酶在運(yùn)載體DNA上切上切開一個(gè)切口，用開一個(gè)切口，用DNA連接酶將正常血紅蛋白基連接酶將正常血紅蛋白基因連接在運(yùn)載體因連接在運(yùn)載體DNA上，形成重組運(yùn)載體上，形成重組運(yùn)載體重組運(yùn)載體的轉(zhuǎn)化與重組運(yùn)載體的轉(zhuǎn)化與篩選篩選將攜帶正常血紅蛋白基因的重組運(yùn)載體導(dǎo)入患將攜帶正常血紅蛋白基因的重組運(yùn)載體導(dǎo)入患者的造血干細(xì)胞中，并將重組運(yùn)載體插入到染者的造血干細(xì)胞中，并將重組運(yùn)載體插入到染色體。用選擇培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的造血色體。用選擇培養(yǎng)基篩選出含重組質(zhì)粒的造血干細(xì)胞干細(xì)胞將含正常血紅蛋白基將含正常血

36、紅蛋白基因的造血干細(xì)胞回輸因的造血干細(xì)胞回輸給患者骨髓給患者骨髓將攜帶正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞輸入患將攜帶正常血紅蛋白基因的造血干細(xì)胞輸入患者骨髓中，此造血干細(xì)胞產(chǎn)生含正常血紅蛋白者骨髓中，此造血干細(xì)胞產(chǎn)生含正常血紅蛋白的紅細(xì)胞，以根治鐮刀型細(xì)胞貧血癥的紅細(xì)胞，以根治鐮刀型細(xì)胞貧血癥結(jié)果：健康的基因表達(dá)掩蓋了缺陷基因的表達(dá)。結(jié)果：健康的基因表達(dá)掩蓋了缺陷基因的表達(dá)。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物說明說明 ：對(duì)于遺傳病的治療，最根本的方法是進(jìn)行基因替：對(duì)于遺傳病的治療，最根本的方法是進(jìn)行基因替換或修復(fù)。基因治療的最佳時(shí)期理論上是受精卵時(shí)期，換或修復(fù)。基因治療的最佳時(shí)期理論上是

37、受精卵時(shí)期，這樣可以使個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞都含有正常基因，但在現(xiàn)實(shí)這樣可以使個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞都含有正常基因，但在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的，因?yàn)椴豢赡苋巳硕荚谑芫褧r(shí)期進(jìn)生活中是不可能的，因?yàn)椴豢赡苋巳硕荚谑芫褧r(shí)期進(jìn)行基因檢查。其次是對(duì)患者進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞的基因替換，行基因檢查。其次是對(duì)患者進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞的基因替換，如對(duì)于遺傳性糖尿病患者，只對(duì)胰島如對(duì)于遺傳性糖尿病患者，只對(duì)胰島B細(xì)胞進(jìn)行基因替細(xì)胞進(jìn)行基因替換，該個(gè)體就能正常分泌胰島素，糖尿病得以治療。但換，該個(gè)體就能正常分泌胰島素，糖尿病得以治療。但這種局部細(xì)胞的基因替換，并沒有改變其他部位細(xì)胞的這種局部細(xì)胞的基因替換，并沒有改變其他部位細(xì)胞的基因，如精原細(xì)胞等，因此，患者的后代很可能還會(huì)患基因，如精原細(xì)胞等，因此，患者的后代很可能還會(huì)患遺傳性糖尿病。遺傳性糖尿病。一輪復(fù)習(xí)基因工程高考總復(fù)習(xí)高考總復(fù)習(xí).生物生物基礎(chǔ)梳理蛋白質(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_或_，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)