高考基因工程讲义

一、基因工程

一、基因工程的原理

（一）基因的结构

1．原核基因的结构

一个完整的原核基因包括__________________和__________________

编码区：转录出____________的区域

非编码区：对基因表达有_________作用

启动子____________________________________

终止子____________________________________

2．真核基因的结构

一个完整的真核基因包括编码区和非编码区

非编码区：______________________________________________

编码区包括：_____________________和_____________________

基因表达时，____________________转录出mRNA，经过_______________过程，只有_______________翻译成蛋白质。

（二）基因工程的技术条件

1．核酸限制性内切酶

识别双链DNA分子的某种特定核

苷酸序列，并在特定部位切割，断开

_______________键

切割后的DNA片段末端有两种形

式：__________________和

__________________

2．DNA连接酶

形成新的____________键，完成DNA的重组。

来源于大肠杆菌，只能连接黏性末端；来源源于T4

噬菌体，能连接黏性末端和平末端，连接

____________效率较高。

3．运载体

（1）在宿主细胞内复制并稳定保存

（2）具有一个或多个限制酶的切割位点

（3）具有特殊的遗传标记基因（如抗青霉素基因）

（4）种类：质粒、λ噬菌体、植物病毒、动物病毒

二、基因工程的操作

（一）获得目的基因

1．PCR扩增

过程

引物：

与体内DNA复制的比较：

相同点：

不同点：

2．化学合成法

3．构建基因文库

基因组文库 cDNA 文库

（1）过程

（2）条件和特点

文库大小 包含的基因 是否有非编码区 （3）两种文库的比较

是否有内含子

（二）构建表达载体

（三）重组DNA 导入受体细胞 1．导入微生物细胞

原理：用CaCl 2处理可以________________________

2．导入植物细胞

（1）土壤农杆菌转化法

（2）基因枪法

（3）花粉管通道法

3．导入动物细胞

构建转基因动物，选择的受体细胞通常是______________，

采取____________方法将重组DNA导入动物细胞。

（四）目的基因的检测

1．阳性克隆的检测——DNA水平

（1）利用载体标记

（2）利用基因探针

（3）利用特殊基因

2．基因表达的检测——mRNA、蛋白质和性状水平

（1）分子杂交

（2）抗原—抗体反应

（3）直接观察特定性状

三、基因工程的应用

（一）遗传育种

（二）疾病治疗

1．生产基因工程类药物

2．基因诊断

3．基因治疗

（三）环境保护

四、基因工程的安全性和前景

（一）转基因生物的安全性

（二）蛋白质工程

习题

1．细菌常常作为基因工程的受体细胞，下列理由较充分的是（）

A．形体微小B．结构简单C．容易鉴别D．繁殖速度快2．下图为真核基因的结构示意图，对该基因特点的叙述，正确的是（）

A．非编码区是外显子，编码区是内含子

B．非编码区对该基因的转录不发挥作用

C．非编码区对编码区的表达有调控作用

D．编码区上有RNA聚合酶的结合位点

3．下列四个DNA分子片段，彼此间具有互补黏性末端的一组是（）

A．①②B．②③C．③④D．②④

4．下列哪一项不是目的基因运载体必备的条件（）

A．能在宿主细胞中复制并保存

B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

C．具有标记基因，便于进行筛选

D．是环状的DNA分子

5．下列哪种物质可作为基因工程的“针线”（ ）

A．DNA聚合酶B．DNA连接酶

C．质粒D．限制性核酸内切酶

6．和cDNA文库中的基因相比，真核生物基因组文库中的基因（ ）A．数量少B．不含编码区C．含有内含子D．只含外显子

7．将目的基因转入植物细胞最常用的方法是（ ）

A．显微注射法B．基因枪法C．花粉管通道法D．农杆菌转化法

8．获得转基因动物常用的受体细胞是（ ）

A．受精卵细胞B．皮肤细胞C．卵细胞D．造血干细胞

9．PCR技术和体内DNA复制相比，不同点是（ ）

A．需要模板B．需要原料C．需要能量D．高温下进行

10．下图为果蝇某一条染色体上几个基因的示意图，说法正确的是（）

A．白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸

B．R、S、N中只有部分脱氧核苷酸序列被转录

C．片段M应是基因R或S的非编码区

D．每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变