基因工程 、
基因工程
1．下列与微生物有关的叙述，错误的是( )
A.在生态系统中，细菌既可以担当生产者，也可以担当消费者和分解者
B.与细菌抗生素抗性有关的物质由拟核中的基因编码
C.硝化细菌等自养型细菌属于生产者，通过化能合成作用将无机物合成为有机物
D.R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的实质是基因重组
2．蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是
A.缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B.改造基因易于操作且改造后能够遗传
C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
3．有关基因工程的成果及应用的说法不．正确的是
①用基因工程方法可培育出抗虫植物和抗病毒植物
②基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培育体型巨大的动物
③任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，所以假单孢杆菌是“超级菌”
④基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
A.①②
B.③④
C.②③
D.②④
4．如图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是
A.CTTAAG，切点在C和T之间
B.CTTAAG，切点在T和A之间
C.GAATTC，切点在G和A之间
D.GAATTC，切点在C和T之间
5．基因工程技术引起的生物变异属于
A.染色体变异
B.基因突变
C.基因重组
D.不可遗传的变异6．下列实践活动包含基因工程技术的是( )
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
C.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
7．通过转基因技术或细胞工程技术将胡萝卜素转化酶系统转入到大米胚乳中可获得外表为金黄色的转基因大米，如图所示，下列相关叙述中不正确的是（）
A．两方案中都运用到了植物体细胞具有全能性的这一原理
B．两方案都能克服远缘杂交不亲和的障碍
C．甲方案所用技术的核心是基因表达载体的构建
D．乙方案诱导细胞杂交的方法和诱导动物细胞融合的方法完全相同
8．下列一般不作为基因工程中的标记基因的是( )
A.四环素抗性基因
B.绿色荧光蛋白基因
C.产物具有颜色反应的基因
D.贮藏蛋白的基因
9．已知某一限制性内切酶在一线性DNA分子上有两个酶切位点，如下图箭头所示。如果该DNA分子两个位点均被酶切断，则会产生a、b、c三种不同长度的DNA片段。现在有多个上述DNA分子，若每个DNA分子至少有一个位点被酶切断，从理论上分析，这些DNA分子最多能产生长度不同DNA片段的种类是
A．3 B．5 C．6 D．9
10．基因工程的正确操作步骤是（）
①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞
③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因
A.③②④①
B.②④①③
C.④①②③
D.③④①②
11．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DNA连接酶B．限制酶和水解酶
C．限制酶和运载体D．DNA连接酶和运载体
12．北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，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．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
B．将多个抗冻基因编码蛋白质的核苷酸序列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②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．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序
13．SOD是一种抗氧化酶，它能将02－转化成H2O2,增强植物的抗逆性。下图为培育农作物新品种的一种方式，与此有关的叙述，正确的是
A.①过程常用的工具酶有限制性内切酶、DNA连接酶和运载体
B．②、③分别表示脱分化、再分化，培养基中需添加植物激素
C．SOD可能为02－转化成H2O2的过程提供能量
D．培育过程中需根据基因型的不同进行人工选择
14．基因工程中，提取目的基因通常使用的工具是
A.质粒
B.限制性核酸内切酶
C.DNA连接酶
D.DNA聚合酶15．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素
D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白基因
16．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草的过程中，下列操作错误的是( )
A.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
B.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
C.将重组DNA分子导入烟草体细胞
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
17．关于现代生物技术应用的叙述，正确的是
A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
B．DNA连接酶与DNA聚合酶作用的原理和条件都一样
C．受精卵发育到原肠胚阶段之后才能进行胚胎移植
D．植物组织培养技术要经过脱分化形成愈伤组织
18．要想让目的基因与运载体连接起来，在基因操作中应选用（）
A．DNA连接酶 B．同一种限制酶和DNA连接酶
C．限制酶D．不同的限制酶和DNA连接酶
19．下列生物工程技术中，不．属于细胞工程的是
A．通过试管动物大量繁殖优良动物B．通过花药离体培养获得单倍体植株
C．含有人胰岛素基因的大肠杆菌生产胰岛素D．将某人的肝癌细胞在实验室中大量培20．利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图14所示，下列叙述正确
A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因
C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已经表达
21．下列物质中，具有特异性识别作用的是
A．质粒 B．抗体C．DNA连接酶 D．限制酶22．下列物质中，具有特异性识别作用的是
A．质粒 B．抗体C．DNA连接酶 D．限制酶
23．既可用于基因重组技术又可用于细胞融合技术的是( )
A．病毒 B．纤维素酶C．聚乙二醇 D．质粒24．下列关于蛋白质工程说法不正确的是
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法
D．蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要
25．下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序
列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet为四环素抗性基因，箭
头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在
四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含
重组DNA的细胞，应选用的质粒是
26．土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T－DNA整合到植物染色体
DNA上，诱发植物形成肿瘤。T－DNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R)，它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。据图分析，下列叙述错误
．．的是
A．当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽
B．清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化
C．图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长
D．基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化
27．下列实例与所利用的技术或原理不相符合的是
A．转基因抗虫棉的培育需要利用植物组织培养技术
B．植物组织培养过程依据的原理是植物细胞具有全能性
C．原生质体融合和动物细胞融合利用了细胞膜的选择透过性
D．植物愈伤组织的形成和杂交瘤细胞的培养都与细胞分裂有关
28．基因敲除主要是应用DNA同源重组原理。将同源DNA片段导入受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除说法正确的是
A．基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因“沉默”的目的
B．利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因
C．基因敲除可定向改变生物体的某一基因
D．从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型
29．为达到相应目的，必须
．．通过分子检测的是
A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选
B.产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选
C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定
D.21三体综合征的诊断
30．下列关于基因工程技术的叙述，正确
．．的是
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
31．基因工程的操作步骤包括以下几步，正确的操作顺序是
①目的基因与运载体结合；②将目的基因导入受体细胞；
③目的基因的检测与鉴定；④提取目的基因。
A．④①②③ B．②④①③ C．③②④① D．③④①②
32．如图，有关工具酶功能的叙述中，不正确的
．．．．是（）
A．切断a处的酶是限制性内切酶
B．切断b处的酶是解旋酶
C．连接b处的酶为DNA连接酶
D．限制性内切酶和DNA连接酶均作用于a处
33．基因工程的操作步骤包括以下几步，正确的操作顺序是
①目的基因与运载体结合；②将目的基因导入受体细胞；③目的基因的检测与鉴定；④提取目的基因。
A．④①②③ B．②④①③ C．③②④① D．③④①②
34．以下有关基因工程的叙述，不正确的是
A.基因工程是分子水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类都是有益的
C.基因工程产生的变异属于基因重组
D.基因工程育种的优点之一是目的性强
35．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是
A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质B．基因工程：RNA→RNA→蛋白质
C．细胞工程：DNA→RNA→蛋白质D．基因工程：DNA→RNA→蛋白质
37．下列有关基因工程技术的正确叙述是
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
38．不属于基因工程方法生产的药物是
A．干扰素 B．白细胞介素C．青霉素 D．乙肝疫苗
39．科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱
氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（）
A、基因工程
B、蛋白质工程
C、基因突变
D、细胞工程
40．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）
A、氨基酸结构
B、蛋白质空间结构
C、肽链结构
D、基因结构41．下列有关生物工程的说法错误的是
A.基因工程能打破物种界限,定向地改造生物性状
B.蛋自质工程是利用已有的蛋自质组装成新的蛋白质
C.利用植物体细胞杂交技术可培育出“番茄一马铃薯”
D.单克隆抗体制备用到了动物细胞培养技术
42．在基因工程操作的基本步骤中，没有进行碱基互补配对的是
A．人工合成目的基因 B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测表达
43．能有效打破物种界限，定向改造生物的遗传性状，培育新的优良品种的生物技术是A．基因工程技术 B．诱变育种技术C．杂交育种技术 D．组织培养技术44．下列不可作为基因工程中的标记基因的是
A．抗性基因B．发光基因C．产物具有颜色反应的基因D．贮藏蛋白的基因45．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是
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．是环状形态的DNA分子
46．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是
A．G与A之间的键 B．G与C之间的键
C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键
47．基因工程中所用的“剪刀”、“针线”和“运载体”分别是指
A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B．噬菌体、质粒、DNA连接酶
C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒D．限制酶、DNA连接酶、细菌质粒等
48．在生物工程中需要用到多种工具酶，有关它们的作用，不．正确的叙述是
A．果胶酶和纤维素酶用于获取植物细胞的原生质体
B．在基因工程中用限制酶和解旋酶来提取目的基因
C．胰蛋白酶或胶原蛋白酶可用来分散动物组织细胞
D．DNA连接酶和DNA聚合酶均可用来拼接DNA片段
49．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下列叙述不正确的是
A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因一定能成功表达
50．下列关于基因工程的叙述,正确的是
A.基因表达载体的构建是核心步骤
B.常用的工具酶是限制酶和DNA连接酶
C.基因治疗现已被广泛使用、
D.常用显微注射法将目的基因导入大肠杆菌
51．请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中，一般通过（物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理。另外，培养的卵母细胞需要发育至，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
（3）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是。
（4）若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的（填“受精卵”或“乳腺细胞”），导入方法是。
52．（12分）回答下列有关现代生物技术的有关问题：
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，其中的核心步骤是_____________；PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段，这一技术的原理是_____________。
（2）克隆动物实际上是用_____________方法得到的动物，也就是将一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的_____________细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。
（3）受精卵是胚胎发育的开端，参与体外受精的卵细胞必须达到_____________期才具备受精的能力，而精子必须经过_____________过程才能和卵细胞结合。哺乳动物受精过程中防止多精入卵的两道屏障分别是_____________反应和_____________反应。（4）桑基鱼塘体现了__________________________等生态工程的基本原理（选答两项）。（5）我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈为什么要反对克隆人？__________________________
53．转基因生物作为生物反应器,用于生产人们所需
要的药用蛋白,如激素、抗体、疫苗、酶等。如图是
通过生物工程培育能产生人胰岛素烟草的过程。请
据图回答:
(1)构建表达载体的A过程中,需要用到的工具酶有
_____________和 ________。
(2)D过程常采用的方法是________________。若把重组质粒导入动物细胞,常采用的方法是 ________________________。
(3)E过程采用的技术主要包括_____________和_____________两个阶段。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,F过程应该用___________作为探针。
54．(12分)如图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程，请回答问题。
(1)①过程表示_____________，②过程用到的工具酶是______________。
(2)构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有_____________，③过程常用的方法是_____________，目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是______________。(3)从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用____________技术，对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和____________检测，经多次筛选获得足够数量的该类细胞。
(4)细胞I是_____________，细胞II的特点是__________________________________。
(5)若要预防H7N9禽流感，可用图中的_____________作为疫苗。
55．（10分）在矮牵牛的体内能合成一种能抗除草剂的物质即抗草胺磷，下图是利用矮牵牛来培养转基因大豆的过程。
(1)图中①应为________________。在构建①的过程中，要用到的对识别的序列具有特异性的酶是________________。
(2)在将①导入土壤农杆菌之前，往往要用______处理土壤农杆菌，使之成为____细胞，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。
(3)②中的部分农杆菌不能在含四环素培养基上生长，其原因是_______________________。
(4)A→B过程需要在恒温箱中_________培养，注意观察、记录_________的生长情况。
(5)人工种子是以图中_________(用字母和箭头表示)过程中形成的_________、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过____________包装得到的种子。
56．（13分）基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：
(1)图中A是__________；最常用的是
________；在基因工程中，需要在
___________________________________酶
的作用下才能完成剪接过程。
(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵
循碱基互补配对原则的步骤有
____________。(用图解中序号表示)
(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分
子水平分析，进行基因工程的主要理论依据
是_______________________，也说明了生
物共用一套_________________。
(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________。
(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明_______________________________________________。如果把该基因导入叶绿体DNA 中，将来产生的配子中________(选填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。57．（16分）草甘膦是一种广谱除草剂，其除草机制是抑制植物体内EPSPS酶的合成，最终导致植物死亡。但是，它的使用有时也会影响到植物的正常生长。目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦。
取6株植物，其中，植物A和D对草甘膦敏感，B和E对草甘膦天然具有抗性，C和F 则经过了转基因处理，但是是否成功还未知。图1为4种限制酶的识别序列和酶切位点，图2为含有目的基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。据图回答下列问题：
（1）若A-C浇清水，D-F浇的水中含有草甘膦，上述植物中，肯定能健康成长的是
________。
（2）若要从大肠杆菌中筛选出含EPSPS基因的突变菌株甲，在大肠杆菌培养基中还必须加入____________。
（3）一个完整的基因表达载体除了具备复制原点、启动子和终止子外，还应包括______和________。
（4）若需利用酶切法获得目的基因，最应选择的限制酶是________和________。（5）通常用____________法将EPSPS基因导入植物体内。假设EPSPS基因已被成功转移到植物F中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因____________。58．（16分）回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。pIJ702是一种常用质粒，其中tsr为硫链丝菌素（一种抗生素）抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落；而限制酶CLaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。
（1）质粒DNA分子中的两条链靠_______键维系成双链结构。
（2）以SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因置换pIJ702上0.4kb（1kb=1000对碱基）的Sac Ⅰ/SphⅠ片段，构成重组质粒pZHZ8。上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表4中。由此判断目的基因内部是否含有BglⅡ切割位点，并说明判断依据
（3）已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb，若用ClaⅠ和Pst Ⅰ联合酶切pZHZ8，则参照表4数据可断定酶切产物中最小片段的长度为_______kb。（4）不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况如表5所示。若要筛选接纳了pIJ702或pZHZ8的链霉菌细胞，所需的硫链丝菌素最小浓度应为_____μg／mL （填写表格中给定浓度）；含有重组质粒pZHZ8的菌落呈______色。
（5）上述目的基因来源于原核生物，其蛋白质编码序列（即编码从起始密码子到终止密码子之间的序列）经测定为1256对碱基，试判断对这段序列的测定是否存在错误：_____，并说明依据_______________________________________________________。
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参考答案
1．B2．B3．C4．C。5．C6．B8．D9．B10．C11．A12．B13．B14．B16．B17．AD
18．B19．C20．A21．BD22．BD23．A24．C25．C26．B27．C28．C29．B30．D31．A32．C 33．A34．B35．D36．C37．C38．C39．B40．D。41．B42．C43．A44．D45．D46．D47．D 48．BD49．BD50．AB
51．（1）电脉冲（或电刺激）桑椹胚或囊胚
（2）获能 MⅡ中期（减数分裂第二次分裂中期）
（3）体细胞分化程度高，不容易恢复全能性
（4）人干扰素基因（或目的基因）受精卵显微注射法
52．
（1）基因表达载体的构建 DNA双链的复制
（2）核移植卵母
（3）减数第二次分裂中获能透明带卵细胞膜
（4）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理系统学和工程
学原理（2分）
（5）答案合理即可（严重违反了人类伦理道德，冲击现有的家庭婚姻和两性关系等传统的
道德观念，制造心理不健全和社会地位上不被认可的人，现有技术尚不成熟可能克隆出有严
重生理缺陷的孩子）
53．(1)限制酶 DNA连接酶
(2)农杆菌转化法显微注射法
(3)脱分化再分化
(4)放射性同位素标记的胰岛素基因
54．（1）逆转录限制性核酸内切酶（限制酶）
（2）启动子显微注射法转基因生物的DNA上是否插入了目的基因
（3）分子杂交抗体（4）浆细胞既能无限增殖，又能产生抗体（5）抗原蛋白55．（每空1分，共10分）(1)重组质粒(重组DNA或基因表达载体) 限制性核酸内切酶(限
制酶) (2)Ca2+ 感受态 (3)重组质粒未导入 (4)避光愈伤组织 (5)B→C 胚状体人工薄膜
56．(1)运载体质粒限制性核酸内切酶和DNA连接（2分） (2)①②④（2分）
(3)不同生物的DNA结构基本形式相同（DNA都为双螺旋结构，碱基都是按相同的互补配对
原则进行）（2分）密码子
(4)基因重组 (5)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达（2分）不一定
57．（1）ABCE (2)草甘膦（3）标记基因目的基因（4） MspⅠ SmaⅠ（5）农杆菌转化法目的基因没有成功表达或表达的产物失活
58．（1）氢键（2）含有，据表4和题意，PIJ702上的一个BglⅡ位点被目的基因置换后，pZHZ8仍被BglⅡ切为线状，故目的基因中必然含有一个BglⅡ位点
（3） 0.3
（4） 5 白
（5）错误因为原核生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码，所以基因的编码碱基序
列为3的整数倍
答案第1页，总1页
基因工程应用
第3节基因工程的应用 【本节重难点】 重点：1.基因工程在农业和医疗等方面的应用 难点：1.基因治疗 【知识精讲】 教材梳理 知识点一植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.提高抗逆性 （1）常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 （2）常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因 （3）其他抗逆基因：环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。 2.改良植物品质 由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。 3.生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、 α－干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素－2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。 知识点二动物基因工程的应用 1.用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。 2.用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。 3.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。 知识点三基因治疗 1.概念：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。 2.方法：体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再
基因工程(第二章答案)
第二章基因工程工具酶 一、解释下列名词 1、Restriｃtiｏn and ｍｏdificａｔion（限制与修饰）宿主特异性地降解外源遗传物质(DNA）得现象称为限制。外源遗传物质通过甲基化等作用避免宿主得限制作用称为修饰。 ２、 Matched enｄｓ（or cohesive ｅnｄ）（匹配末端或粘性末端)识别位点为回文对称结构得序列，经限制酶切割后,产生得相同得，互补得末端称为匹配粘端，亦即粘性末端 ３、 Blｕｎt ｅndｓ平末端。在回文对称轴上同时切割DNＡ得两条链，产生得没有碱基突出得末端称为平末端。 4、Ｓtar ａctiｖiｔy星星活性。在极端非标准条件下,限制酶能切割与识别序列相似得序列，这个改变得特殊性称星星活性。 5、 KlｅnoｗfrａｇｍeｎｔＫｌenow 片段。KlｅnoｗDNA聚合酶就是E、col ｉＤNA polymｅrase 经蛋白酶（枯草杆菌蛋白酶)裂解而从全酶中除去5’——3’ 外切活性得多肽大片段,而聚合活性与3＇-—5' 外切活性不受影响. 6、Rｅveｒse trａnsｃriｐtasｅ反转录酶。即依赖于RNA 得ＤNA 聚合酶，它有５’--3＇合成DNA 活性,但就是无3’——５＇外切活性。 7、Ｔermiｎａｌｔransferaｓe（末端转移酶) 8、Ligase连接酶。催化DＮA 5' 磷酸基与3' 羟基之间形成磷酸二酯键，将两段核酸连接起来得酶。 9、T４polyｎuｃｌeｏtide kinase（T4多聚核苷酸激酶)催化AＴP得γ-磷酸基转移至ＤＮＡ或ＲNA 得5' 末端。 1０、Alkalｉne phosphatａse（碱性磷酸酶）催化除去ＤNＡ或RNA ５' 磷酸11、S1 ｎｕcleａse Sｌ核酸酶.可降解单链DNA 或RNA ，产生带5＇磷酸得单核苷酸或寡核苷酸双链;对dsＤＮA,dｓＲNA ，DNＡ：ＲNA杂交体不敏感。 二、填空题 １、限制性内切核酸酶（Ｒestriction eｎｄonucleａse)得命名就是按属名与种名相结合得原则得，通常第一个大写字母取自（属名得第一个字母 ),第二、三个字母取自（种名得前两个字母）,第四个字母则用(菌株名）表示。 ２、Ⅱ型限制酶识别回文对称序列,在回文序列(内部)或（附近）切割DNA,产生带3'－OH 与5’-P基团得ＤNＡ得产物，需（Mg2+)得存在才能发挥活性,相应得修饰酶只需SＡM。 3、识别相同序列得限制酶称（同裂酶） 4、ＤNA载体经HindⅢ切割后产生粘性末端,能发生载体自连，影响载体与外源DＮA得连接效率,常用得防止载体自连得方法有(去磷酸化)、(部分补平)。 5、完全得回文序列应具备两个特点即(能够在中间划一个对称轴，两侧得序列两两对称互补配对)与（两条互补链得5'-—3’ 得序列组成相同，即将一条链旋转１80°，则两条链重
基因工程基本过程
基因工程基本过程 基因工程（genetic engineering），也叫基因操作、遗传工程，或重组体DNA 技术。它是一项将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活性细胞中，并使之无性繁殖（称之为"克隆"）和行使正常功能（称之为"表达"），从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。一般说来，基因工程是专指用生物化学的方法，在体外将各种来源的遗传物质（同源的或异源的、原核的或真核的、天然的或人工合成的DNA片段）与载体系统（病毒、细菌质粒或噬菌体）的DNA 结合成一个复制子。这样形成的杂合分子可以在复制子所在的宿主生物或细胞中复制，继而通过转化或转染宿主细胞、生长和筛选转化子，无性繁殖使之成为克隆。然后直接利用转化子，或者将克隆的分子自转化子分离后再导入适当的表达体系，使重组基因在细胞内表达，产生特定的基因产物。 常用的工具酶 限制性内切酶—主要用于DNA分子的特异切割 DNA甲基化酶—用于DNA分子的甲基化 核酸连接酶—用于DNA和RNA的连接 核酸聚合酶—用于DNA和RNA的合成 核酸酶—用于DNA和RNA的非特异性切割 核酸末端修饰酶—用于DNA和RNA的末端修饰 其它酶类--用于生物细胞的破壁、转化、核酸纯化、检测等。 主要过程有为四步： 一．获得目的基因 有多种方法可获得目得基因 1.构建cDNA文库分离目的基因 过程： （1）从真核细胞中提取mRNA，以其为模板，在反转录酶的作用下合成cDNA的第一条链。 （2）以第一条链为模板，以反转录酶或DNA聚合酶Ｉ作用下合成cDNA的第二条链。 （3）在甲基化酶作用下使cDNA甲基化。
（4）接头或衔接子连接。 （5）凝胶过滤分离cDNA。 （6）通过核酸探针法或免疫反应法从cDNA文库中分离特异cDNA克隆。 2.人工化学合成法 适于已知的核苷酸序列且校小的ＤＮＡ片断合成，常用方法有磷酸二酯法、磷酸三酯法、亚磷酸三酯法、固相合成法、自动化合成法等。 过程：先用以上方法合成基因DNA不同部位的两条链的寡核苷短片段，再退火成为两端形成粘性末端的DNA双链片段。然后将这些DNA片段按正确的次序进行退火连接起来形较长的ＤＮＡ片段，再用连接酶连接成完整的基因。 3.利用PCR技术直接扩增目的基因 PCR（Polymerase Chain Reaction）法，又称为聚合酶链反应或PCR扩增技术，已知待扩增目的基因或DNA片段两侧的序列，根据该序列化学合成聚合反应必需的双引物，类似于DNA的天然复制过程，用ＰＣＲ法进行扩增，特异地合成目的cDNA链，用于重组、克隆。 二．载体的选择与制备 1.载体的选择（以质粒为例） ⑴载体必须是复制子。 ⑵具有合适的筛选标记，便于重组子的筛选。 ⑶具备多克隆位点（MCS），便于外源基因插入。 ⑷自身分子量较小，拷贝数高。 ⑸在宿主细胞内稳定性高。 (6)应具有很强的启动子，能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别 (7)应具有阻遏子，使启动子受到控制，只有当诱导时才能进行转录。 (8)应具有很强的终止子，以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因，而不转录其他无关的基因，且所产生的mRNA较为稳定。 (9)所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号。 2.制备有多种分离质粒的方法，如碱裂解法、煮沸裂解法、层析柱过滤法等。 目前一般使用碱变性法制备质粒DNA。这个方法主要包括培养收集细菌菌体，裂解细胞，将质粒DNA与染色体DNA分开及除去蛋白质和RNA。
基因工程安全管理办法(通用版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 基因工程安全管理办法(通用版)
基因工程安全管理办法(通用版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 第一章总则 第一条为了促进我国生物技术的研究与开发，加强基因工程工作的安全管理，保障公众和基因工程工作人员的健康，防止环境污染，维护生态平衡，制定本办法。 第二条本办法所称基因工程，包括利用载体系统的重组体ＤＮＡ技术，以及利用物理或者化学方法把异源ＤＮＡ直接导入有机体的技术。但不包括下列遗传操作： （一）细胞融合技术，原生质体融合技术； （二）传统杂交繁殖技术； （三）诱变技术，体外受精技术，细胞培养或者胚胎培养技术。 第三条本办法适用于在中华人民共和国境内进行的一切基因工程工作，包括实验研究、中间试验、工业化生产以及遗传工程体释放和遗传工程产品使用等。 从国外进口遗传工程体，在中国境内进行基因工程工作的，应当
基因工程的基本工具(一)
基因工程的基本工具（一） 1．基因工程是指在______通过人工“______”和“____________”等方法，对生物的基因进行的______和重新组合，然后______受体细胞并使重组基因在受体细胞中______，产生人类需要的____________的技术，又称为________技术。基因工程是在______水平上操作、改变生物的______________的技术，包括基因的______、____________、______以及在受体细胞内的______和______等过程。 2．限制性核酸内切酶（分子手术刀） (1)第一种限制酶从________________中分离并纯化。 (2)作用：每种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子的________________，且在特定位点上切割DNA分子。 (3)切割结果：大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时，切口处两个末端都带有由若干____________组成的单链，这种单链被称为______末端。 3．下列关于基因工程的叙述，不正确的是() A．基因工程的原理是基因重组 B．运用基因工程技术，可使生物发生定向变异 C．一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上，属于基因工程的内容 D．是非同源染色体上非等位基因的自由组合 4．以下有关基因工程的叙述，正确的是() A．基因工程是细胞水平上的生物工程 B．基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物 C．基因工程产生的变异属于人工诱变 D．基因工程育种的优点之一是可以定向地使生物产生可遗传的变异 5．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题： 图1 图2 (1)一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前、后，分别含有________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)与只使用Eco RⅠ相比较，使用Bam HⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA 的优点在于可以防止________________________________________________________
基因工程的基本内容
基因工程的基本内容 基因工程的基本内容一.本周教学内容：基因工程的基本内容二.学习内容：本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。基因工程的基本内容 一. 本周教学内容： 基因工程的基本内容 二.学习内容： 本周学习基因工程的操作过程，指导进行基因工程操作时需要的基本工具：限制酶、连接酶、运载体，了解他们的特点，及其在基因工程中的应用。理解基因工程操作的基本步骤，理解如何提取目的基因，怎样将目的基因导入受体细胞，怎样鉴定试验的成果等等。了解基因工程对现代社会的贡献及基因工程应用的发展。 三. 学习重点： 1. 基因工程的概念 2. 基因工程的操作工具 3. 运载体的基本条件 4. 基因工程的基本操作步骤
5. 基因工程的应用和发展 四. 学习难点： 1. 基因工程工具：限制酶、运载体 2. 运载体的基本要求 3. 基因工程的操作步骤 4. 如何检测基因操作 5. 基因工程应用的两面性 五. 学习过程： （一）概念：基因工程——又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 是指在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。 概念要点： 1. 在DNA分子水平上进行设计操作的 2. 在生物体外实现的基因改造 3. 对受体细胞进行无性繁殖 4. 重组基因最终表达获得性状 （二）基因操作的工具 1. 抗虫棉的培育：将抗虫的基因从某种生物（如苏云金芽孢杆菌）中提取出来，“插入”到棉花的细胞中，与棉细胞
基因工程基础知识填空
(1) 连接酶 ①来源: 结接成果— ②功能：只能连接. 四.基因进入受体细胞的载体一“分 (2) T4DNA连接酶 子运输车” ①来源: ②功能：既可以连接. 又可以连接 时效率比较低。 【拓展】比较DNA连接酶?与DNA ONA连接 酶DNA聚合酶 作 用 实 质 都是催化两个核晋酸之间形成 是 否 需 模板 — 连 接 0 NA链 链链 作用 过程 在两个 DNA片段之 间形成 将 加 到已存在的核昔 酸链上，形成 作用 将两个 ONA片段连 合成 聚介酶 1.基因工程中最常用的载体 ⑴来源: 等微生物 (2)结构：裸露的、结构简单、独立于 之外，并具有 分子。 2.基因的载体必须具备的条件 个限制酶切 削位点，供外源DNA片段(基丙)插入其 中 。 (2)能在宿主细胞内 介到染色体DNA上，随染色体DNA进行 (3)有特姝的. ，如四环素抗性基因等，供重组DNA的鉴定和选择。 (4)必须是 彳j 害。 (5 ) 进行操作。 的，不会对受体细胞 适合，以便提取和在体外 3.载体的种类：除质粒外，还有
4.在进行基因工程操作中，真正被用作的 。 载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行 1. 2基因工程的基本操作程序 一.基因工程的基本操作程序③PCR扩增的前提：要有一段已知目的 的获取。基因的，以便根据这一序列合成引 2?的构建。 3.将目的基因 4,目的基因的 二、目的基因的获取 1.目的基因主要是的结构基因。 2?获取目的基因的方法 （1）从基因文库中获取目的基因 ①基因文库概念：将含有某种生物不同 基因的许多，导入 的群体中储存?各个分別含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 ②基因文库分类：可分为 库和，文库（如cDNA文 库）。 ⑵利用PCR技术扩增目的基因 ①PCR技术是的缩写。PCR 是一项在生物体 的核酸合成技术。 ② PCR技术的原理：ONA ④PCR扩增的条件： （目的基因），原料—— （即dCTP、d&TP、dGTP、dTTP）.耐高温的 （Taq 酶）。 ⑤PCR扩增的过程 a变性：加热到90?95°C, ONA受热变性后 b?复性（退火人冷却到55-60r. 结合 C.延伸：加热到70?75乜，在热稳＞1^的 （Taq酶）的作用下进行延伸 ⑥结果：目的基因以__________ 的方式成指 数形式扩增。 ⑶人工合成法：如果基因比较. 学方法宜接人工合成。 比较 用化【拓展】PCR技术和DNA复制的
基因工程基础知识填空
专题一基因工程 1. 1 DNA 重组技术的基本工具 一、基因工程的基本概念 1.概念：基因工程是指按照人们的愿望，进 行严格的设计，并通过 _____________________________ 和 ____________ 等技术，赋予生物以新的 ，从而创造出更符合人们需要的 新的 ___________ 禾n 。由于基因 工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工 的，因此又叫做 2. 基本原理： 3. 理论基础 (1)不同生物的基因可以拼接的结构基础一 —细胞生物的遗传物质都是 ________________________ ，都是 以 ________________ 为基本单位构成的双链大 分子。 ⑵目的基因转入后可以表达的基础一一所 有生物共用一套 ⑶ (1) 状O ⑵ O 生物遗传信息的表达都遵循 4.优点 目的性强，能 的改造生物的性 —的障碍。 分子手术刀 克服 ______________ 限制性核酸内切酶 1. 简称： __________ 2. 来源：主要是从 而来。 3.功能特点：特异性，即识别双链 DNA 分子某种特定 ________________ ,并且使每一条链 中 _______________ 的两个核苷酸之间的 ___________ 断开。 4.酶切结果： ___________ 末端和 ______ 画出EcoR I 酶切后的结果： GAATTC CTTAAG t 三、DNA 连接酶一一“分子缝合针” 中分离纯化 末端。 1.作用实质：将双链 DNA 片段“缝合” 起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之 间的 __________ O 2.作用前提：两个DNA 分子必须含有 3.种类 (1) E ? coli DNA 连接酶 ① 来源： ______________ ② 功能：只能连接 _________ ⑵T 4DNA 连接酶 ① 来源： ________________ ② 功能：既可以连接— 连接 ___________ ，但连接 比较低。 ，又可以 时效率 四、基因进入受体细胞的载体一一“分子运 输车” 1. 基因工程中最常用的载体一一 — (1) 来源： ___________ 等微生物 (2) 结构：裸露的、结构简单、独立于 ______________ 之外，并具有 ________________ 的 ____________ 分子。 2. 基因的载体必须具备的条件
转基因技术介绍
转基因技术 编辑 转基因即转基因技术。 转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因，或者人工合成指定序列的基因片段，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词（但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术（狭义），将对微生物的操作称为遗传工程技术（狭义）。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。 目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类 人工转基因 植物转基因 动物转基因 微生物基因重组 自然转基因 4转基因技术产物 转基因生物 转基因食品 5技术特点 组合原理 植物 动物 6与杂交的区别 种基根杂交技术 植物杂交 杂交畜牧 7转基因技术现状 转基因食品 技术应用 商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法 农杆菌介导转化 花粉管通道法 核显微注射法 基因枪法 精子介导法 核移植转基因法 体细胞核移植法
10影响 减少温室气体排量 疑问 对环境系统 对生态物种 动物试验 11社会 学者批评 转基因标识法案 12相关事件 动物异常事件 转基因水稻争议 巴西坚果事件 普斯泰事件 转基因玉米事件 俄转基因食品事件 广西迪卡玉米事件 转基因大米试验 实验鼠致癌事件 猕猴喂养实验 律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段；或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。 人工转基因 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术(Transgene technology)。人们常说的“遗传工
基因工程的工具
第一章基因工程 第一节基因工程概述 基因工程的诞生和发展和基因工程的工具 学习目标 ⑴简述基因工程的概念含义 ⑵简述基因工程诞生历程 ⑶认同基因工程的诞生和发展离不开理论突破和技术创新 ⑷简述基因工程的原理 ⑸说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点 课前导学 一、基因工程的诞生和发展 1．理论基础 (1)艾弗里：证明了。 (2)沃森和克里克：阐明了。 (3)尼伦贝格等破译了。 2．工具基础 (1)酶：和、逆转录酶。(2)载体：等。 3．发展 (1)1973～1976年为。(2)1977～1981年为。 (3)1982年以后为。 4．诞生：科恩等将两种不同来源的DNA分子进行，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了改造生物的新技术——基因工程。 1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)功能：只能特定的核苷酸序列，并在合适的反应条件下使每条链特定部位的之间的断开，从而切割DNA分子。 (2)作用结果 ①产生黏性末端：通过错位切，在两条链的部位切割形成。 ②产生平口末端：通过平切，在两条链的部位切割形成。 2．DNA连接酶——“分子针线” (1)功能：把DNA分子这把“梯子”的扶手连接起来。 (2)结果：用限制性核酸内切酶切割质粒和外源DNA分子，并通过的连接，形成______________分子。
3．载体——运载工具 (1)功能：将导入受体细胞。 (2)种类：质粒、以及一些。 (3)质粒：来自于细胞中的一种很小的分子，是最早应用的载体。 质疑探究 1．切断和形成磷酸二酯键的酶分别有哪些？ 2．原核生物中限制酶有何意义？细菌是如何防止自身DNA被限制酶降解？ 3．在基因工程中，为什么要用同一种限制性核酸内切酶（如EcoRⅠ）切割两种DNA分子呢？P12实践中的图示切割后的片段可以连接成几种DNA分子？ 4．从结构上分析为什么不同生物的DNA能够重组？ 5．不同限制酶切割产生的黏性末端一定不同吗？ 6．要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 7．作为载体应具备什么条件？ 8．天然的质粒都可以直接用做基因工程载体吗？为什么？
基因工程基础知识梳理
基因工程的基本工具 一、基因工程的概念： 二、基因工程的原理和优点： 三、基因工程的基本工具 1.分子手术刀： （1）来源： （2）作用： （3）不同类限制酶的区别： （4）与DNA连接酶的异同点： 相同点： 不同点： 2.分子缝合针： （1）分类： （2）作用： （3）区别： （4）与DNA聚合酶的异同点： 区别： 相同点： 3.分子运输车： （1）作用： （2）种类： （3）质粒是什么？ （4）质粒的特点及每一个特点的作用： <1>.特点： 作用： <2>.特点： 作用：
<3>.特点： 作用： 基因工程的基本操作程序 一、目的基因的获取 1.目的基因指什么： 2.获取目的基因的来源： 3.获取目的基因的方法 1.条件： 2.基因文库的分类： 基因组文库： 部分基因文库（cDNA文库）： 3.基因文库的构建流程 4.两种基因文库的区别： 1.条件： 2.中文名称： 3.原理： 4.原料：
5.过程及每一步的作用： 第一步： 第二步： 第三步： 1.条件： 二、基因表达载体的构建（核心步骤） 1.基因表达载体的结构元件 1①目的基因 2启动子： 3终止子： 4标记基因： 5复制原点 2.构建基因表达载体的目的： 3.构建的方法：[理解单酶切和双酶切的区别] 三、将目的基因导入受体细胞（转化） 1.植物细胞（充当受体细胞）的转化 1农杆菌： 2Ti质粒： 3总体思路： 4农杆菌侵染植物时的机理： ⑤适用范围：
注意事项： 注意事项： 2.动物细胞（充当受体细胞）的转化 1技术： 2具体谁来充当受体细胞： 3.微生物细胞（充当受体细胞）的转化 Ca2+转化法： 四、目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 目的： 方法： 结果： 目的： 方法： 结果： 目的： 方法： 结果： 2.个体水平的检测
专题一、基因工程知识点归纳
专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程 序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因； 利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，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。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二
酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA 聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分内容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几 个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵， 通过深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些 条件才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链
基因工程知识点超全
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，并通过体外DNA重组和转基因等技术，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。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）存在：主要存在于原核生物中。 （2）特性：特异性，一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列，并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 （3）切割部位：磷酸二酯键 （4）作用：能够识别双链DNA分子的 某种特定核苷酸序列，并且使每一条链 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。
（5）识别序列的特点： （6）切割后末端的种类：DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。
2．“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 （2）类型 相同点：都连接磷酸二酯键 3．“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)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。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的
第二章基因工程习题答案
基因工程课程习题选择题 001 基因工程操作的三大基本元件是【Ａ】 I 供体II 受体III 载体IV 抗体V 配体 ＡI + II + III ＢI + III + IV ＣII + III + IV ＤII + IV + V ＥIII + IV + V 002 根据当今生命科学理论，基因工程的用途是【E】 I 分离纯化基因 II 大量生产生物分子 III 构建新型物种 IV 提高基因重组效率Ａ I + II + III Ｂ I + II + IV Ｃ I + III + IV Ｄ II + III + IV Ｅ I + II + III + IV 003 根据基因工程的定义，下列各名词中不能替代基因工程的是【A】 Ａ基因诱变 Ｂ分子克隆 Ｃ DNA重组 Ｄ遗传工程 Ｅ基因无性繁殖 004 基因工程的单元操作顺序是【B】 Ａ增，转，检，切，接 Ｂ切，接，转，增，检 Ｃ接，转，增，检，切 Ｄ检，切，接，增，转 Ｅ切，接，增，转，检 005 下列有关基因的叙述，错误的是【A】 Ａ蛋白质是基因表达的唯一产物 Ｂ基因是 DNA 链上具有编码功能的片段 Ｃ基因也可以是 RNA Ｄ基因突变不一定导致其表达产物改变结构 Ｅ基因具有方向性 006 限制性核酸内切酶是由细菌产生的，其生理意义是【D】 Ａ修复自身的遗传缺陷
Ｂ促进自身的基因重组 Ｃ强化自身的核酸代谢 Ｄ提高自身的防御能力 Ｅ补充自身的核苷酸消耗 007 天然 PstI 限制性内切酶的来源是【D】 ＡBacillus amyloliquefaciens ＢEscherichia coli ＣHaemophilus influenzae ＤProvidencia stuartii ＥStreptomyces lividans 008 T 4 -DNA 连接酶是通过形成磷酸二酯键将两段 DNA 片段连接在一起，其底物的关键基团是【D】 Ａ 2' -OH 和 5' -P Ｂ 2' -OH 和 3' -P Ｃ 3' -OH 和 2' -P Ｄ 3' -OH 和 5' -P Ｅ 5' -OH 和 3' -P 009若载体 DNA 用 M 酶切开，则下列五种带有 N 酶粘性末端的外源 DNA 片段中，能直接与载体拼接的是【D】 M N Ａ A/AGCTT T/TCGAA Ｂ C/CATGG ACATG/T Ｃ CCC/GGG G/GGCCC Ｄ G/GATCC A/GATCT Ｅ GAGCT/C G/AGCTC 010下列有关质粒分子生物学的叙述，错误的是【B】 Ａ质粒是共价环状的双链 DNA 分子 Ｂ天然质粒一般不含有限制性内切酶的识别序列 Ｃ质粒在宿主细胞内能独立于染色体 DNA 自主复制 Ｄ松弛复制型的质粒可用氯霉素扩增 Ｅ质粒并非其宿主细胞生长所必需 011带有多个不同种复制起始区的质粒是【A】 Ａ穿梭质粒 Ｂ表达质粒 Ｃ探针质粒 Ｄ整合质粒 Ｅ多拷贝质粒
基因工程基础知识梳理(二)
基因工程基础知识梳理（二） 三、基因工程的应用 1．植物基因工程的成果 提高农作物的＿＿＿＿＿能力、改良农作物的品质、利用植物生产＿＿＿＿＿等。 （1）抗虫转基因植物 ①方法：将＿＿＿＿＿导入植物体，使其具有抗虫性。 ②成果：各种抗虫作物，如抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米等。 ③意义：减少＿＿＿＿＿，降低生产成本，减少环境污染。 ④主要杀虫基因：＿＿＿＿＿、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 （2）抗病转基因植物 ①方法：将＿＿＿＿＿导入植物体中，使其具有抗病特性。 ②成果：多种抗病作物，如抗病的烟草、小麦、甜椒、番茄等。 ③意义：提高作物抗病力，增产。 ④主要抗病基因：抗病毒的＿＿＿＿＿和病毒的复制酶基因；抗真菌的＿＿＿＿＿基因和抗毒素合成基因。 （3）抗逆转基因植物 ①方法：将＿＿＿＿＿基因导入植物体，获得抗逆作物。 ②成果：多种抗逆植物，如抗盐碱和干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂大豆和玉米等。 ③意义：提高作物抗逆能力，稳定高产。 ④主要抗逆基因：抗盐碱、抗干旱的＿＿＿＿＿基因、耐寒的＿＿＿＿＿基因、抗除草剂基因。 （4）利用转基因改良植物的品质 ①方法：将优良性状基因导入植物体，获得＿＿＿＿＿。 ②成果：＿＿＿＿＿含量较高的玉米、耐储存番茄、新花色的矮牵牛。 ③意义：改良植物的某些品种。 ④主要优良性状基因：＿＿＿＿＿的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因、与植物花青素代谢有关的基因。 2．动物基因工程的成果 （1）提高动物的生长速度 ①生长基因：外源＿＿＿＿＿基因。 ②成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。 （2）改善畜产品的品质 ①优良基因：肠＿＿＿＿＿基因。 ②成果：转基因牛乳汁中＿＿＿＿＿含量少。 （3）转基因动物生产药物 ①基因来源：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的＿＿＿＿＿。 ②成果：乳腺生物反应器。 （4）转基因动物作器官移植的供体 ①器官供体：抑制或除去＿＿＿＿＿。 ②成果：利用＿＿＿＿＿培育没有免疫排斥反应的猪器官。
转基因基本步骤
第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链； 第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 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： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA
基因工程基础知识
第一章基因工程第一节基因工程概述 一．基因工程的概念 人类需要的基因产物 由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。 二．基因工程的基本工具 （一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶） 1．来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 2．功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 3．结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 （二）“分子针线”——DNA连接酶 1．分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和TDNA连接酶两类42．功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和TDNA连接酶)的比较：4①相同点：都缝合磷酸二酯键 ②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接； TDNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。4★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较 酯键形成 蛋白质(三)“分子运输车”——载体 1.载体具备的条件：；稳定保存复制①能在受体细胞中并片段插入；DNA限制酶切割位点②具有一至多个，供外源
的鉴定和选择。DNA标记基因③具有，供重组等。动、植物病毒和噬菌体、质粒基因工程常用的载体有：2. ，它是细菌细胞中的一种很小的双链质粒最早应用的载体是分子。DNA环状 三．基因工程的基本过程 (一) 获得目的基因（目的基因的获取） 1.获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。 ②用人工的方法合成。 ★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。 ★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 2.利用PCR技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 （2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数形式扩增 (二) 制备重组DNA分子（基因表达载体的构建） 1．重组DNA分子的组成：除了目的基因外，还必须有标记基因。 ★标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出 来。 2．方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。 (三)转化受体细胞（将目的基因导入受体细胞） 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：采用最多的方法是农杆菌介导转化技术（农杆菌转化法），其次 还有基因枪介导转化技术（基因枪法）和花粉管通道技术（花粉 管通道法）。 ②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：Ca＋处理法。(四) 筛选出获得目的基因的受体细胞、 培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定） 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技 术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用DNA分子杂交技术。