2019届高三一轮复习《基因工程》

聚合酶 转录
目的基因
转录
基因工程中的3个易错点 (1)基因表达载体≠载体：基因表达载体与载体相比增加了目的基 因。 (2)目的基因的插入位点不是随意的：基因表达需要启动子与终止 子的调控，所以目的基因应插入到启动子与终止子之间的部位，若目 的基因插入到启动子内部，启动子将失去其功能。 (3)启动子≠起始密码子，终止子≠终止密码子：启动子和终止子位 于DNA片段上，分别控制转录过程的启动和终止；起始密码子和终止 密码子位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。
定部位的两个核苷酸之间
的磷酸二酯键断开
作用结果 形成黏性末端或平末端
DNA连接酶
DNA 分子片段 磷酸二酯键
DNA聚合酶 脱氧
核苷酸
磷酸二酯键
解旋酶
DNA 分子 碱基对间的氢键
将双链DNA片段 “缝合”起来，恢 复被限制酶切开的 两个核苷酸之间的 磷酸二酯键
只能将单个脱 氧核苷酸添加 到脱氧核苷酸 链上
、大肠杆菌及质粒载体的结构
模式图，据图回答。
(1) a 代表的物质和质粒的 化学本质都是________， 二者还具有其他共同点， 如①___能__够__自__我_复__制______，②____具_有__遗__传_特__性______
(2)若质粒 DNA 分子的切割末端为
－A －TGCGC
，则与之连接的
三、练习
1．思考判断 (1)DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏 合，形成重组DNA。( ) (2)E·coli DNA连接酶既可以连接平末端，又可以连接黏性 末端。( ) (3)Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐 高温的DNA连接酶。( )
2．下列有关限制性核酸内切酶的叙述中正确的是( ) A．用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的 基因时，被水解的磷酸二酯键有2个 B．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的 几率就越大 C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端 碱基数不同 D．只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质 粒，才能形成重组质粒
目的基因切割末端应为__________；可使用____连__接__酶__把质粒和目的基
因连接在一起。
(3) 氨 苄 青 霉 素 抗 性 基 因 在 质 粒 DNA 上 称 为 _______标__记__基_因____________，
其作用是_供__重__组_____的__鉴__定_和__选__择______________________。
(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 (2)限制酶不切割自身DNA的原因： 原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被 修饰。
2．与DNA分子相关的几种酶比较
项目
限制酶
作用底物
DNA分子
作用部位
磷酸二酯键
切割目的基因及载体，能
专一性识别双链DNA分子
作用特点
的某种特定的核苷酸序 列，并且使每一条链中特
Ⅰ
热点透视
基因工程的操作步骤及原理；蛋白质工程的概念、目标和操作流程
一、基因工程的概念
基因工程的别名
基因拼接技术或_____重__组___技术
操作环境
__生__物__体__外__
操作对象
基因
操作水平 基本过程
______分__子__水平 剪切→__拼__接__→_导__入___→表达
基因工程的原理
(2)切割后产生末端的种类——黏性末端和平末端 (3 限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (4)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件， 高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (5)将一个基因从 DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生 4 个黏性末端。
磷酸二酯键 黏性末端
平末端
1．限制酶与DNA连接酶的关系
三、基因工程的操作程序
1．获取目的基因 (1)目的基因：主要指_编__码__蛋__白___质__的基因，也可以是一些具调控作用的因子。
从 基因文库 中获取
人工利用 (2)合成通过
反转录 形成 合成仪用化学方式人工合成
利用
扩增
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心 (1) 目 的 ： 使 目 的 基 因 在 受 体 细 胞 中稳_定__存__在_____ ， 并 且 可 以 ___遗__传__给__下__一__代_，同时使目的基因能够表达和发挥作用。 (2)基因表达载体的组成
3．(2017年广东对口升学模拟)限制性核酸内切酶MunⅠ和限制性核酸内切酶 EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示 四种质粒和目的基因，其中箭头所指部位为限制性核酸内切酶的识别位点，质粒 的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是( )
基因重组
结果
人类需要的__基__因__产__物__或生物类型
优点
ห้องสมุดไป่ตู้
①可_定__向__改__造__生物的遗传性状；②可克服 远缘杂交不亲和性
二、DNA重组技术的基本工具
原核生物
黏性末端
磷酸二酯键
(1)识别序列的特点：中轴线两侧的双链 DNA 上的碱基是反向对 称重复排列的。如GCGC|GCGC以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CGCGATGCGC 以AT为轴，两侧碱基互补对称。
考纲
要求
全国卷5年7考 高考指数★★★★★
基因工程的诞生
Ⅰ
基因工程的原理及技术(含PCR技术) 基因工程的应用 蛋白质工程
Ⅱ 2016年新课标Ⅰ卷、 2016年新课标Ⅲ卷、 2015年
Ⅱ 新课标Ⅰ卷、2015年新课标Ⅱ卷、2014年新课标Ⅱ 卷、2013年新课标Ⅰ卷、2012年新课标卷
Ⅰ
转基因生物的安全性
将DNA两条链之 间的氢键打开
形成重组DNA分子
形成新的DNA 分子
形成单链DNA分 子
目的基因
质粒
自我复制
选择限制酶 的注意事项
根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①所选的限制酶不能破坏目的基因。 ②所选的限制酶不能全部破坏标记基因，至少要保留 个标记基因。 ③切割质粒的限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保具有相同的黏性末端。 ④为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，可使用两种不同的限制酶分别切割目 的基因和质粒，如图甲可选择用 Ⅰ和 Ⅰ两种限制酶 但要确保质粒上也有这两种 限制酶的切点 。