高考苏教版生物二轮复习课件 X3-1 基因工程

提示：①DNA 分子杂交技术首先提取受体细胞中的 DNA，然后 高温解旋成单链，再与同位素标记的 DNA 探针杂交；②抗原—抗体 杂交所用到的抗体是用表达出的蛋白质注射动物进行免疫，产生相 应的抗体，并提取而来的。 (2)个体生物学水平的鉴定 有时还需进行个体生物学水平的鉴定，如抗虫或抗病的鉴定等。
练一练： (2010 年全国卷Ⅱ) 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
练一练：将一段 DNA 片段拼接到一个质粒上时，需要使用的酶 有( ) A．DNA 聚合酶和限制性核酸内切酶 B．DNA 连接酶和限制性核酸外切酶 C．磷酸酯酶和 DNA 聚合酶 D．DNA 连接酶和限制性核酸内切酶 解析：要把 DNA 分子长链上的基因切割下来，需要限制性核酸 内切酶来完成。一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并且在特定的切点上切割 DNA 分子，而切割下来的 DNA 片 段要“缝合”到一个质粒上时，必须依靠另一种重要的工具 ——DNA 连接酶。 答案：D
2．制备重组 DNA 分子(基因表达载体的构建)
(1)重组 DNA 分子的组成： 除了目的基因外， 还必须有标记基因。 标记基因的作用： 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。 (2)方法：同种限制酶 分别切割载体和目的基因，再用 DNA 连 接酶把两者连接。
3．转化 受体 细胞(将目的基因导入受体细胞) (1)转化的概念：是 目的基因 进入受体细胞内，并且在受体细 胞内维持 稳定 和 表达 的过程。 (2)常用的转化方法 ①将目的基因导入植物细胞： 采用最多的方法是农杆菌介导转化 技术(农杆菌转化法)，其次还有基因枪介导转化技术(基因枪法)和花 粉管通道技术(花粉管通道法)。 ②将目的基因导入动物细胞： 最常用的方法是显微注射技术。 此 方法的受体细胞多是受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：Ca2 处理法。
二、基因工程的基本过程 1．获得目的基因(目的基因的获取) (1)获取方法主要有两种： ①从胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目 的基因一般是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法 和化学合成法。
(2)利用 PCR 技术扩增目的基因 ①PCR 的含义： 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合 成技术。 ②目的：获取大量的目的基因。 ③原理：DNA 双链复制。 ④过程：第一步：加热至 90～95℃，DNA 解链为 单链 ； 第二步：冷却到 55～60℃，引物与两条单链 DNA 结合； 第三步：加热至 70～75℃，热稳定 DNA 聚合酶 从引物起始进 行互补链的合成。 ⑤特点：指数 形式扩增。
2．DNA 连接酶——“分子针线” (1)分类： 根据酶的来源不同， 可分为 E· coliDNA 连接酶和 T4DNA 连接酶两类。 (2) 作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的 磷酸二酯 键 。
3．载体——“分子运输车” (1)载体的作用：载体是基因运输工具，在基因操作过程中，使 用载体有两个目的： 一是用它作为运载工具， 将目的基因送到宿主细 胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)载体必须具备三个条件 ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切割位点，供外源 DNA 片段插入。 ②具有某些标记基因，以便进行筛选。 (3)载体的种类：质粒 、噬菌体和动、植物病毒等。 最常应用的载体是质粒，它是 细菌 细胞中的一种很小的双链 环状 DDNA 重组技术，是一种人 为的操作过程。A 项属于细胞工程；B 项符合基因工程的概念；C 项 属于诱变育种；D 项是自然发生的，不是人为操作的，不属于基因工 程。 答案：B
三、基因工程的应用
1提高动物生长速度来提高产品产量 动物基2改善产品品质 1. 因工程3用转基因动物生产药物 4用转基因动物作器官移植的供体等 1抗虫转基因植物 2抗病转基因植物 2．植物 基因工程 3抗逆转基因植物 4利用转基因改良植物的品质
＋
4．筛选出获得目的基因的 受体细胞 、培养受体细胞并诱导目 的基因的 表达 (目的基因的检测与鉴定) (1)分子水平的检测 ①首先要检测转基因生物的染色体 DNA 上是否插入了目的基 因，方法是采用 DNA 分子杂交技术。 ②其次还要检测目的基因是否转录出 mRNA，方法是采用 RNA 分子杂交技术。 ③最后检测目的基因是否翻译成蛋白质， 方法是采用抗原—抗体 杂交技术。
3．转基因生物 (1)概念：是指利用 基因工程 技术导入外源基因培育出的能够 将 新性状 稳定地遗传给后代的基因工程生物。 (2)优点：运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是能打破 常规育种难以突破的物种之间的界限。 4．基因诊断和基因治疗 基因诊断：又称为 DNA 诊断，是采用基因检测的方法来判断患 者是否出现了 基因异常 或携带病原体。 基因治疗：指利用正常基因 置换 或弥补缺陷基因的治疗方法。 实例：DNA 基因缺陷症的基因治疗。
1．理解 DNA 分子重组技术的原理。 2．概述基因工程技术的操作过程。 3．理解并表述抗虫转基因植物等转基因生物的培育原理和基因 工程的应用前景。 4．理解蛋白质工程与 DNA 结构的关系。 5．举例阐述蛋白质改造的原理和基本技术。
一、基因工程的工具及作用 1．限制性核酸内切 酶(简称限制酶)——“分子手术刀” (1)来源：主要是从 原核 生物中分离纯化出来的。 (2)作用：能够识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并 且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 断开。 (3)特点：具有 专一 性，表现在两个方面： ①识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列。 ②切割特定序列中的特定位点。 (4)结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式： 黏性末端和平末端。