考点1:基因工程原理及特点,外源基因在受体细胞中能够表达. 原因: (1)不同生物间DNA分子的结构基本相同; (2)不同生物进行基因表达时都遵循“中心法则”； (3)所有生物共用一套遗传密码,专题1 基因工程,1.人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_. 2.为什么羊乳能分泌人体蛋白质，原因是_.,不同生物DNA分子的结构基本相同,因为生物界共用一套遗传密码,不同生物进行基因表达时都遵循“中心法则”,切取某动物合成生长激素的基因，用某方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而使鲇鱼比同类个体大了34倍，此项研究遵循的原理是（ ）,D,基因工程育种优点: (1)与杂交育种相比: (2)与诱变育种相比: 基因工程育种原理:,基因重组,克服远缘杂交不亲和的障碍;,定向改造生物遗传特性;,考点2:基因工程的工具,注:载体属于工具,不属于工具酶.,填写创新P214页,据图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是( ),A.限制性核酸内切酶可以切断a处 B.DNA聚合酶可以连接a处 C.解旋酶可以使b处解开 D.DNA连接酶可以连接c处,D,提醒： .氢键的断裂需要解旋酶的作用，而重新形成是自然形成的，不需要酶的作用。 .DNA连接酶无识别的特异性，凡两个黏性末端(或平末端)能互补配对，DNA连接酶就能催化其“缝合”，重新形成DNA分子。,(2010苏州模拟)下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 ( ),A B C D,(2007全国）下列有关基因工程中限制内切酶的描述，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的影响 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,答案：C,下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的( ) A.1种 B.2种 C.3种 D.4种,D,提醒： .不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同；不同限制酶切割不同DNA分子也可以形成相同的黏性末端。,.限制酶对外不对内，主要切割外源，而对自身的不起作用，达到保护自身的目的；,（2013湛江二模）下图A为4种限制酶的识别序列和酶切位点，图B为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是 _。,Msp,载体的类型有哪些？最常用的又是什么？,质粒(最常用） 噬菌体的衍生物 动植物病毒等,载体的化学本质是分子，噬菌体的衍生物、动植物病毒作运载体时，实质上是它们内部的充当载体。,进入受体细胞能复制或整合到染色体DNA上随染色体同步复制,有切割位点（一个或多个）,标记基因: 筛选含有目的基因的受体细胞,此质粒来自大肠杆菌-说明没有危害,最常用的载体：质粒,（真正用作载体的质粒，都必须在细胞外经人工改造）,考点3:基因工程的操作步骤,说出基因工程的基本操作步骤？核心步骤是？哪几步用到了限制酶，又有哪几步涉及碱基互补配对？,1、从基因文库中获取 (适用于目的基因序列为末知情况）,2、利用PCR技术扩增 （适用于目的基因的序列为已知且基因比较大）,3、人工合成(化学方法) (基因比较小，序列已知),一、获取目的基因,1.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( ) 从基因组文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 反转录法 通过DNA合成仪利用化学方法人工合成 A. B. C. D.,区别：基因组文库、cDNA文库、基因库,基因组文库：包含了某种生物全部基因。 cDNA文库：只包含某种生物的部分基因。 基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。,（2014湛江一模2）下列有关叙述正确的是 A人类基因组计划是从分子水平研究人类遗传物质的系统工程 B人类基因组计划只需测定人的1个染色体组的基因序列 C人类的基因组文库只包含一个城市中全部人的全部基因 D人类的基因库仅含有男性的全部基因,区别启动子和起始密码、终止子与终止密码,启动子、终止子是属于基因的结构,启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，它驱动基因转录出mRNA,终止子位于基因的尾端，使转录在所需要地方停止下来。,起始密码和终止密码是位于mRNA上，起始密码位于mRNA的首端，它驱动mRNA翻译成多肽链，终止密码位于mRNA的尾端，使翻译停止。,二、构建基因表达载体,基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，原因是什么？,原因是该步骤决定目的基因进入受体细胞后是否能够稳定的存在、复制和表达。,质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点。,是c；是b；是a,三.将目的基因导入受体细胞（转化）,植物细胞 农杆菌转化法（双子叶、裸子植物） 基因枪法（单子叶植物） 花粉管通过道法（开花植物） 动物细胞 显微注射技术（导入受精卵） 微生物（原核细胞）： Ca2+处理法,转化（P12）：将目的基因导入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。,注：受体细胞的种类 植物：可以是受精卵、体细胞（可经组织培养成为完整个体） 动物：受精卵（体细胞的全能性受到抑制）,1.抗虫棉的培养,1.获得抗虫基因主基要途径有哪些?若对目的基因进行大量扩增用什么技术?在基因表达载体中，Bt毒蛋白基因的首端必须含有什么结构？基因表达载体构建中用到哪些工具？ 2.在培育转基因植物的过程中,抗卡那霉素基因常作为标记基因,则在培育愈伤组织的培养基中,除含有必要的营养物质、琼脂、激素外，还必须加入什么物质？,2.转基因动物,获得目的基因后，常利用技术将目的基因导入受精卵？ 载体上绿色荧光蛋白(GFP)基因的作用？基因表达载体d，除图中的标出部分外，还必须含有？,3、“工程菌”,(1)首先从口蹄疫病毒中提取合成病毒蛋白的RNA，原因是病毒蛋白质具有_特性，又不会使动物致病；(2) 将重组质粒导入大肠杆菌前需先将大肠杆菌处理为_细胞。 (3)为什么选择大肠杆菌作受体细胞？,抗原,感受态,四、分子水平检测与个体水平（检测）鉴定,(1)分子水平检测法,检测DNA分子(基因)- 检测RNA- 检测蛋白质-,DNA分子杂交技术,分子杂交技术,抗原-抗体杂交,若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是_；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用 _检测。 可用大肠杆菌中表达的蛋白和康复病人血清进行_特异性反应实验。 免疫学的检测H7N9禽流感病毒的方法的原理是 _技术。,DNA分子杂交技术,抗原抗体杂交,抗原抗体,抗原抗体杂交,为了检测抗虫棉是否具有抗虫能力，可采用的方法是？,对棉花叶子进行害虫的接种实验，观察害虫的存活情况。,为了检测杂种植株是否获得抗黑腐病菌的能力,可采用什么方法?,对杂种植株进行黑腐病菌的接种实验，观察杂种植株的生长情况.,为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。,一定浓度盐水浇灌,（2014月考）为了确定耐受重金属的转基因植物是否成功，又要用_方法从个体水平鉴定植物对重金属的耐受性。,用含重金属的土壤种植转基因植物,1.(2012浙江)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( ) A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞,2.(2011浙江高考)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( ) A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,3.（2010浙江高考T2）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是 A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C.将重组DNA分子导入烟草原生质体 D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,基因探针（基因芯片）,基因探针（基因芯片）,原理,DNA分子杂交技术,原理,碱基互补配对原则,1.基因探针（基因芯片）的作用（选修3P24）,基因芯片上成千上万的探针分子，与被检测的带有标记的基因样品，按照碱基互补配对原理进行杂交。 基因芯片诊断技术特点：快速、高效、自动化。,2.作为基因探针应符合哪些条件？,应是单链，若是双链，必须先变性处理；应带有容易被检测的标记（荧光或放射性同位素）。,选修3P14：在含有目的基因的DNA片断上用放射性同位素或荧光分子等作探针。,DNA分子杂交技术：显示出杂交带,（2014月考）为了确定耐受重金属的转基因植物是否成功，既要用放射性同位素标记的 _作探针进行分子检测。,耐受重金属的基因,下列关于“基因探针”的叙述中，错误的是： A.基因探针的工作原理是碱基互补配对 B.待测的DNA分子首先要解旋变为单链,才可用基因探针测序. C.待测的DNA分子可以直接用基因探针测序 D.基因探针技术可用于疾病诊断和环境监测.,答案:C,以下关于基因芯片的说法不正确的是( ) A.利用的是分子杂交原理 B.基因探针用同位素或荧光分子标记 C.可进行遗传性疾病等疾病的诊断和治疗 D.基因芯片在新药筛选、临床用药的指导等方面，也有重要作用,下列技术依据DNA分子杂交原理的是 用DNA分子探针诊断疾病 淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交 快速灵敏地检测饮用水中病毒含量 目的基因与运载体结合形成重组DNA分子 A B C D,形成重组DNA过程有碱基互补配对，但无依据DNA分子杂交原理。,北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具11个有氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是,A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白， C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达,基因治疗,基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。这是治疗遗传病的最有效的手段。,复合型免疫缺陷症,囊性纤维化病,(缺失腺苷酸脱氨酶基因),获取正常的治疗基因,构建表达载体,重组载体导入受体细胞,将含有正常基因的淋巴细胞回输给患者,基因治疗,1、体外基因治疗：复合型免疫缺陷症,(腺苷酸脱氨酶基因),（病毒作为载体）,(患者的T淋巴细胞）,患者体内合成腺苷酸脱氨酶,