(完整版)(整理)马培梅生物一轮复习讲义选修3

专题一基因工程

一、基因工程的概念

基因工程是指：按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 DNA 重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计和施工的，又叫做 DNA 重组技术。

二、基因操作的工具

1．“分子手术刀”——

（1）来源：

（2）功能：

（3）种类：约 4000 种，

举例：EcoRI 限制酶：识别个核苷

酸，在之间切割。

SmaI 限制酶：识别 6 个核苷酸，在

之间切割。

（4）结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式：在中轴线两侧切开时产生的是；在中轴线处切开时产生的是。

练习 1：在下列 DNA 片段图上表示出 EcoRI 限制酶的切割位点:

练习 2：写出下列黏性末端的另一个片段：

2．“分子缝合针”——

（1）功能：缝合

（2）与 DNA 聚合酶作用的异同：

相同点：

不同点：DNA 聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成键。 DNA 连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。DNA 聚合酶是以为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链

上的两个缺口同时连接起来(不能连接单链DNA)，因此DNA连接酶不需要模板。

（3）分类：（两类）

EcoliDNA连接酶：来自，连接双链 DNA 片段，不能连接双链 DNA 的；

T4DNA 连接酶：来自，能连接 DNA 片段和；但是连接的效率较低。

3．“分子运输车”——

（1）运载体具备的条件：

①

②

③

（2）最常用的运载体： ,它是一种裸露的、结构简单的、位于细菌之中的具有的双链分子。

（3）其它载体：

基因操作的工具针对性训练

1．基因工程的设计施工是在什么水平上进行的

A．细胞 B．细胞器 C．原子 D．分子

2．下列关于限制酶的说法不正确的是

A．限制酶主要是从原核生物中分离纯化来的

B．不同的限制酶识别不同的核苷酸序列

C．限制酶能识别不同的核苷酸序列，体现了酶的专一性

D．限制酶的作用只是用来提取目的基因

3．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是

A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B．限制性内切酶的活性受温度影响

C．限制性内切酶能识别和切割 RNA

D．限制性内切酶可从原核生物中提取

4．下列关于 DNA 连接酶作用的叙述正确的是

A．将单个核苷酸加到某 DNA 片断末端，形成磷酸二酯键

B．将断开的两个 DNA 片断的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键

C．连接 DNA 两条链上碱基之间的氢键

D．只能将双链 DNA 片断互补的黏性末端连接起来，而不能将双链片断的平末端进行连接

5．一种限制酶切割 DNA 时，切出的 DNA 末端是

A．只有平末端 B．只有黏性末端

C．既有黏性末端，又有平末端 D．只有黏性末端或只有平末端

6．关于 DNA 重组技术中基本工具的叙述正确的是

A．限制酶的作用部位是特定两个核苷酸之间的氢键

B．目的基因经限制酶切割后一定会形成黏性末端

C．DNA 连接酶是在两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键

D．质粒 DNA 分子上一定含有抗四环素基因

7．不属于质粒被选为基因运载体的理由是

A．能复制 B.有多个限制酶切点 C．具有标记基因 D．它是环状 DNA

8．下列关于质粒的叙述，正确的是

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链 DNA 分子

C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制

D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行

9．下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

10．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是

A．限制酶和连接酶 B．限制酶和水解酶 C．限制酶和运载体 D．连接酶和运载体11．关于 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶的叙述,错误的是

A．都是连接双链 DNA 的缺口，而不能连接单个核苷酸

B．都能形成磷酸二酯键

C．DNA 连接酶不需要模板，DNA 聚合酶需要模板

D．DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上

12．限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓ GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。

（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。

（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

（3）在 DNA 连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？

三、基因工程的基本操作过程

第一步：

1．目的基因是指：

2．获取目的基因的方法

①

基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。

②

PCR 是指聚合酶链式反应，是一项在的核苷酸合成技术，1988年由发明。PCR 技术的原理是的原理。

利用 PCR 技术进行 DNA 扩增需要加入的物质有：

利用 PCR 技术进行 DNA 扩增的过程：

如此循环重复。每次扩增后目的基因的量，即成形式扩增。

③

第二步：

1．目的：使目的基因在受体细胞中，并且可以，使目的基因能够。

2．基因表达载体的组成：

启动子：是一段具有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是 RNA 聚合酶识别和结合的部位。终止子：也是一段具有特殊结构的DNA片段，位于基因的末尾，是转录停止的信号。

标记基因的作用：鉴定受体细胞中，从而将筛选出来。常用的标记基因如。

第三步：

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，如下图。其次还有

和等。受体细胞可以是卵细胞（受精卵）、体细胞（经组织培养成为完整个体）

②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。此方法的受体细胞多是。

③将目的基因导入微生物细胞：（感受态细胞法）：用处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中的状态；在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。第四步：

1．首先要检测，方法是采用。具体方法是：