專題一基因工程一、基因工程的概念理解1.供體：提供_________2.操作環(huán)境：_____3.操作水平：_____水平4.原理：_________5.受體：表達(dá)目的基因6.本質(zhì)：性狀在_____體內(nèi)表達(dá)7.優(yōu)點(diǎn)：克服________________障礙，定向改造生物_____。目的基因體外分子基因重組受體遠(yuǎn)緣雜交不親和性狀二、基因工程的基本操作工具(1)“分子手術(shù)刀”——_________________________①來源：主要是從_________中分離純化出來的。②特點(diǎn)：能夠識別雙鏈DNA分子的某種_______________，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的___________斷開。③結(jié)果：產(chǎn)生_________或_______。原核生物特定核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端平末端限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）(2)_____________——“分子縫合針”①作用：將切下來的________拼接成新的DNA分子。

__________________：只能連接_________________________：既能連接_________，又能連接_______DNA片段②種類：黏性末端黏性末端平末端DNA連接酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶3.載體(1)種類：__________________________________。(2)質(zhì)粒（小型環(huán)狀的雙鏈DNA分子）特點(diǎn):【點(diǎn)撥】提取目的基因和切割載體使用____________，目的是能形成________，形成重組DNA分子。

質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒能_________；有一個(gè)至多______________；有特殊的_________。自我復(fù)制限制酶切割位點(diǎn)標(biāo)記基因同一種限制酶相同的黏性末端（末端）考點(diǎn)1五種DNA相關(guān)酶的比較：作用底物作用部位形成產(chǎn)物限制酶DNA連接酶DNA聚合酶DNA解旋酶DNA(水解)酶DNA分子磷酸二酯鍵黏性末端或平末端DNA片段磷酸二酯鍵重組DNA分子脫氧核苷酸磷酸二酯鍵子代DNADNA分子DNA分子堿基對間的氫鍵磷酸二酯鍵形成脫氧核苷酸單鏈游離的脫氧核苷酸限制酶與DNA連接酶的關(guān)系：①限制酶不切割自身DNA的原因：原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。②DNA聚合酶起作用時(shí)_______模板；DNA連接酶起作用時(shí)_______模板。需要不需要【高考警示鐘】1.切割質(zhì)粒需使用限制酶__次，切割目的基因則需要使用相同的限制酶__次。因?yàn)橘|(zhì)粒是環(huán)狀DNA，目的基因在DNA分子鏈上。2.質(zhì)粒DNA分子上限制酶切割位點(diǎn)的選擇必須保證至少有一個(gè)_________是完整的，如果全部被切開則不便于___________。3.基因工程中的載體與細(xì)胞膜上物質(zhì)運(yùn)輸?shù)妮d體不同，基因工程中的載體是________，作用是_______________________，膜載體是_______，與________________有關(guān)。標(biāo)記基因鑒定與選擇DNA分子將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)細(xì)胞膜的通透性12【典例1】根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有________和________。(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA為使載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是________________________________。黏性末端平末端切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即_________DNA連接酶和_______DNA連接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_____________，產(chǎn)物是______________。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_______技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，______________和____________也可作為載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是__________________________________________________________。E·coliT4mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCRλ噬菌體的衍生物動(dòng)植物病毒未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱三、基因工程的基本操作程序1.目的基因的獲取(1)目的基因：編碼蛋白質(zhì)的_____。(2)獲取方法；從_________中獲??；利用________擴(kuò)增目的基因；通過_________用化學(xué)方法直接人工合成

(如：逆轉(zhuǎn)錄法)。基因基因文庫PCR技術(shù)DNA合成儀2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建——基因工程的核心(1)組成：(2)構(gòu)建目的：①使_________在_________中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代；②使_________能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。目的基因啟動(dòng)子目的基因終止子標(biāo)記基因受體細(xì)胞目的基因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____________的過程。(2)導(dǎo)入方法：①導(dǎo)入植物細(xì)胞的常用方法：____________________________________②導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的常用方法：____________常用受體細(xì)胞：_________。③導(dǎo)入微生物細(xì)胞的常用方法：_________

目的：使微生物細(xì)胞處于容易吸收DNA分子的感受態(tài)。常用受體細(xì)胞：_________。穩(wěn)定和表達(dá)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法顯微注射技術(shù)Ca2+處理法受精卵大腸桿菌將目的基因插入到農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA上→表達(dá)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過程：4.目的基因的檢測與鑒定(1)檢測目的基因是否插入到染色體DNA上常用________________

(2)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA可用_______________(3)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)可用_______________(4)檢測轉(zhuǎn)基因植物是否具有抗蟲或抗病特性，可做___________的接種實(shí)驗(yàn)DNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù)抗原-抗體雜交抗蟲或抗病【點(diǎn)撥】啟動(dòng)子、終止子與起始密碼子、終止密碼子不同：啟動(dòng)子、終止子在____上,在____________時(shí)起調(diào)控作用；起始密碼子、終止密碼子在____上,在____時(shí)起作用,決定其開始和結(jié)束。DNA遺傳信息轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯【典例2】回答有關(guān)基因工程的問題：（1）構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時(shí)，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生_______，也可能產(chǎn)生__________。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生_____________的限制酶。黏性末端平末端相同黏性末端（2）利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時(shí)，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動(dòng)子等，其中啟動(dòng)子的作用是__________________________________。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，常用______處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的___________片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為_________。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成蛋白質(zhì)，常用___________________。RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位Ca2+胰島素基因分子雜交技術(shù)抗原—抗體雜交技術(shù)（3）如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入__________________________中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，目的是讓_________________________________________________。農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒的T-DNAT-DNA將目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體的DNA上【典例3】人類疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。（1）圖中的高血壓相關(guān)基因作為_______，質(zhì)粒作為_______，二者需用____________切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有_________________有關(guān)。（2）重組DNA導(dǎo)入的受體細(xì)胞是大鼠的_______細(xì)胞，常用的方法是___________。該過程中核心操作是__________________。目的基因載體同種限制酶限制酶的切割位點(diǎn)受精卵顯微注射技術(shù)基因表達(dá)載體的構(gòu)建（3）子代大鼠如果_________________和__________，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。（4）在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是__________________________________。檢測到相應(yīng)蛋白質(zhì)已患高血壓體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植【互動(dòng)探究】（1）如果把鼠換成植物，則導(dǎo)入受體細(xì)胞的常用方法改變嗎？提示：變成農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法