2011高考导 航高考点击1.基因工程的诞生、原理及应用() 2蛋白质工程() 3植物组织培养动物细胞培养和体细胞 克隆() 4动物细胞融合和单克隆抗体() 5动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程 的理论基础()2011高考导 航高考点击6胚胎干细胞的移植() 7胚胎工程的应用() 8转基因生物的安全性() 9生物技术中的伦理问题() 10生物武器对人类的威胁() 11生态工程的原理() 12生态工程的实例()2011高考导 航考纲解读1.理解植物组织培养和动物细胞培养的原 理及过程。 2理解动物细胞融合及单克隆抗体的制 备过程。 3了解基因工程诞生的历程掌握原理、 基本工具及操作步骤。 4了解基因工程在工业、农业、医药等 方面的应用。 5了解蛋白质工程的原理及其与基因工 程的区别与联系。2011高考导 航考纲解读6掌握动物胚胎发育的基本过程及理论基 础。 7掌握胚胎干细胞移植过程，理解胚胎干 细胞的应用途径及与基因工程、细胞工程的联系 。 8了解转基因生物存在安全性的原因。 9了解生物技术的伦理问题及我国对“克隆 ”的法律规定。 10了解生态工程遵循的五项基本原理及应 用，并分析生态工程实例及其所用的基本原理。基础知识梳 理一、DNA重组技术的基本工具基因工程又叫 ，指按 照人们的愿望，进行严格的设计，通过体 外DNA重组和 等技术，赋予生物以 新的遗传特性，从而创造出更符合人们需 要的新的生物类型和生物产品。其操作水 平是在 上进行设计和施工， 操作环境是在生物体外。DNA重组技术转基因DNA分子水平基础知识梳 理1限制性核酸内切酶“分子手术刀” (1)主要来源： 生物。 (2)特点：能够识别DNA特定的 ， 切开两个核苷酸之间的 。 (3)DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末 端有两种形式： 和 。原核 核苷酸序列 磷酸二酯键平末端黏性末端基础知识梳 理2DNA连接酶“分子缝合针” (1)作用：将双链 “缝合”起 来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间 的 。 (2)种类 Ecoli DNA连接酶：只能缝合DNA 的 。 T4DNA连接酶：即可缝合DNA的黏 性末端，又可缝合双链DNA的 。DNA片段磷酸二酯键黏性末端平末端基础知识梳 理3基因进入受体细胞的载体“分子 运输车” (1)载体的种类 质粒：是一种裸露、结构简单、独立 于细菌拟核DNA之外，并具有 能 力的 。 的衍生物。 动植物病毒。自我复制 双链环状DNA分子 噬菌体基础知识梳 理(2)质粒载体的特点 能够在细胞内 。 具有一个或多个 ，便于 供外源DNA片段插入其中。 具有特殊的 ，供重组DNA 的鉴定和选择。 (3)质粒载体的处理：真正被用作载体的质 粒，都必须在天然质粒的基础上进行 。自我复制 限制酶切割位点遗传标记基因人工改造基础知识梳 理二、基因工程的基本操作程序 1目的基因的获取 (1)目的基因：指编码蛋白质的 。 (2)获取目的基因的方法 从基因文库中获取目的基因 a基因文库的含义：将含有某种生物不 同基因的许多 ，导入 的群体 中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同 基因，称为基因文库。结构基因受体菌DNA片段基础知识梳 理b.基因文 库和种类所有 一部分c目的基因的获取依据： ()基因的 序列； ()基因的功能； ()基因在染色体上的位置； ()基因的 产物mRNA； ()基因的翻译产物蛋白质。核苷酸转录基础知识梳 理利用PCR技术扩增目的基因 aPCR的含义：是一项在生物体外 特 定DNA片段的核酸合成技术。 b条件：已知基因的 。 c过程：目的基因受热形成 ，与 引物结合，在 的作用下延伸形成 DNA。 d方式：指数扩增2n(n为扩增循环的次 数)复制核苷酸序列 单链DNA DNA聚合酶基础知识梳 理人工合成法：若基因较小、 序 列已知，可以人工合成。核苷酸基础知识梳 理2基因表达载体的构建 (1)表达载体的组成：目的基因 终止子 标记基因。 (2)表达载体的功能 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给 下一代。 使目的基因 和发挥作用。 (3)启动子：位于基因的 ，它是 识 别和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。启动子遗传RNA聚合酶表达 首端基础知识梳 理(4)终止子：位于基因的尾端，终 止 。 (5)标记基因： 是否 含有目的基因。mRNA的转录 鉴别受体细胞基础知识梳 理3将目的基因导入受体细胞 转化的含义：目的基因进入受体细胞内 ，并在受体细胞内维持 的过程。稳定和表达基础知识梳 理(1)将目的基因导入植物细胞 方法： 农杆菌转化法 a农杆菌特点：易感染 植物和 裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能 力；Ti质粒的 可转移至受体细胞， 并整合到受体细胞的染色体DNA上。双子叶TDNA基础知识梳 理Ti质质粒的T DNA上基础知识梳 理(2)将目的基因导入动物细胞 方法： 注射技术。 操作程序：目的基因表达载 体提纯取卵(受精卵)显微 注射 新性状的动物。 (3)将目的基因导入微生物细胞 原核生物特点：繁殖快、多 为 、遗传物质少。 转化： 处理细胞 感受态细胞表达载体与感受态 细胞混合 细胞吸收 DNA分子。显微移植到雌性动物体内单细胞 用Ca2促感受态基础知识梳 理4.目的基因的检测与鉴定 (1)检测 方法：采用 技术，抗 原抗体杂交技术。 内容： a检测转基因生物的 上的 目的基因。 b检测目的基因是否转录出了mRNA 。 c检测目的基因是否翻译成蛋白质。 (2)鉴定： 鉴定、抗病鉴定等。DNA分子杂交染色体DNA抗虫核心要点突 破 一、限制性核酸内切酶与DNA连接酶的比较限制性核酸内切酶DNA连接酶 Ecoli DNA 连连接酶T4DNA连连接酶来源大多是原核生物大肠肠杆菌T4噬菌体作用(1)识别识别 双链链DNA分子的 特定核苷酸序列 (2)切开特定部位的两个 核苷酸间间的磷酸二酯键酯键双链链DNA片 段互补补的黏 性末端之间间 连连接既能连连接双链链 DNA片段互补补的 黏性末端，也连连 接平末端，但后 者效率低 结果 形成黏性末端或平末端“缝缝合”互补补的双链链DNA片段实质使特定部位的两核苷酸 间间的磷酸二酯键酯键 断开恢复被限制酶切开了的两核苷 酸之间间的磷酸二酯键酯键核心要点突 破即时应用1.(2010年南通模拟)限制酶是一种核 酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特 定的核苷酸序列。下图为四种限制酶 BamHI、EcoRI、Hind 和Bgl的识别 序列和切割位点核心要点突 破Bam H Eco R Hind Bgl GGATCC GAATTC AAGCTT AGATCT CCTAGG CTTAAG TTCGAA TCTAGA 切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是( )核心要点突 破ABamH和EcoR BBamH和Hind CBamH和Bgl DEcoR和Hind 解析：选C。只有黏性末端相同才可互 补，BamH和Bgl切出的末端相同。核心要点突 破二、基因工程基本操作程序 1目的基因的获取途径 (1)直接分离：从自然界已有的物种中分离 ，如从基因文库中获取。 (2)人工合成目的基因 常用的方法有： 已知核苷酸序列的较小基因，直接利用 DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。 以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工 合成。核心要点突 破 (3)PCR技术与DNA复制的比较 PCR技术DNA复制 相 同 点原理DNA双链链复制(碱基互补补配对对) 原料四种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶等 不 同 点解旋方式DNA在高温下变变性 解旋解旋酶催化场场所体外复制主要在细细胞核内酶热稳热稳 定的DNA聚合 酶(Taq酶)细细胞内含有的 DNA聚合酶结结果在短时间时间 内形成大 量的DNA片段形成整个DNA分子核心要点突 破2基因表达载体的构建 (1)基因表达载体的组成：启动子、目 的基因、终止子以及标记基因等。核心要点突 破(2)基因表达载体的构建方法核心要点突 破【易误警示】 导入的目的基因的表达 需要调控序列，因此在插入目的基因的部位 之前需有启动子，之后需有终止子。核心要点突 破3将目的基因导入受体细胞生物 种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用 方法农农杆菌转转化法显显微注射技术术Ca2处处理法受体 细胞体细细胞受精卵原核细细胞转化 过程将目的基因插入到 Ti质质粒的TDNA 上 农农杆菌导导入植 物细细胞整合到受 体细细胞的DNA表 达将含有目的基因 的表达载载体提纯纯 取卵(受精卵 )显显微注射获获 得具有新性状的 动动物Ca2处处理细细胞感 受态细态细 胞重组组表 达载载体与感受态细态细 胞混合感受态细态细 胞吸收DNA分子核心要点突 破4.目的基因的检测与鉴定 (1)分子水平检测 导入检测：DNA分子杂交技术，即 使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA 片段作探针检测。核心要点突 破表达检测(2)个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗 虫或抗病的接种实验。核心要点突 破即时应用2.下列关于基因表达载体构建的相关 叙述，不正确的是( ) A需要限制酶和DNA连接酶 B必须在细胞内进行 C抗生素抗性基因可作为标记基因 D启动子位于目的基因的首端 答案：B核心要点突 破3目的基因导入受体细胞后，是否可 以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴 定与检测才能知道。下列属于目的基因检测 和鉴定的是( ) 检测受体细胞中是否有目的基因 检测受体细胞中是否有致病基因 检测目 的基因是否转录出了mRNA 检测目的基 因是否翻译成蛋白质 A B C D