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专题1 基因工程-人教版高中生物选修三知识点填空

2023-02-22 来源:步旅网
专题1 基因工程

1.基因工程又叫做 或 。就是按照人们的愿望,把一种生物的某种基因提取出来,加以 ,然后放到另一种生物的细胞里, 改造生物的 。

2.基因工程是在 上进行的设计施工,基本工具是:基因的剪刀(分子手术刀)—— ;基因的针线(分子缝合针)—— ;基因的 (分子运输车)—— 。

3.限制酶(又称 ):主要从 中分离纯化出来;能够识别双链DNA分子的某种 ,并且使每一条链中 的两个核苷酸之间的 断

开,因此具有 。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端有 和 两种形式。例如,EcoRⅠ限制酶识别的序列是 ,在 之间切割;SmaⅠ限制酶识别的序列是 ,在 之间切割。

4.DNA连接酶的作用是将 拼接(即形成 ,注意不是黏合或形成氢键)成新的DNA分子(注意DNA聚合酶只能在有 的条件下将 加到DNA片段的 ,形成磷酸二酯键);E·coli DNA连接酶来源于 ,只能将双链DNA片段 之间连接起来;而T4 DNA连接酶能缝合 ,但连接平末端的之间的效率 。

5. 最常用的载体是 ,它是一种 、结构简单、独立于细菌 之外,并

的很小的 。

6.真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过 的,其上有一个至多个 ,供外源DNA片段(基因)插入其中;还有特殊的 ,供 。

7.重组质粒进入受体细胞后,在细胞中进行自我复制(具有 ),或 上,随染色体DNA进行同步复制;在基因工程中使用的载体除质粒外,还 、 等。

8.基因工程的基本操作流程: → → → 。

9.目的基因主要是指 ,也可以是一些 ;目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来( ,建立 从中获取或通过 获取,一般只适合于 ,真核基因因为含有 不适合该类方法),也可以用人工的方

法合成( ,通过mRNA反转录得到cDNA,然后建立 从中获取或通过 获取;如果基因比较小且核苷酸序列已知,也可以通过 用化学方法直接人工合成)。

10.基因组文库的构建:将某种生物体内的DNA 提取出来,选用适当的 ,将DNA

切成一定范围大小的DNA片段,然后,将这些DNA片段分别与 连接起来,导入 中储存,每个受体细菌都含有了一段不同的DNA片段,而这个群体包含了这种生物的 。

11.cDNA文库的构建:用某种生物发育的 通过 产生 (互补DNA)片段,与 连接后储存在一个受体菌群中。

12.cDNA文库属于 。与基因组文库比较:cDNA文库较小, ,仅含有某种生物的 , ;而基因组文库较大, ,含有某种生物的 ,仅 。

13.PCR是 的缩写,它是一项利用 的原理在生物 的核酸合成技术。反应中需要加入的物质有 、 、 ( 的DNA聚合酶)、 (dATP、dTTP、dGTP、dCTP)等;基本过程是:加热至90~95℃使 →冷却至55~60℃使 →加热至70~75℃使 ,如此反复进行,目的基因以 (2)形式扩增。 14. 是基因工程的核心,其目的是 ,并且可以 ,同时,使目的基因能够 。 15.基因表达载体的组成: 、 、 、 、 。启动子是一段有特殊结构的 ,位于基因的 ,是 的部位,能驱动基因 ;终止子也是一段有特殊结构的 ,位于基因的 ,其作用是使 下来;标记基因的作用是为了 ,从而将含有目的基因的细胞 出来,最常用的标记基因是 。

16.将目的基因导入植物细胞最常用的方法是 ,另外还有 和 等。

17.农杆菌是一种生活在土壤中的 ,能在自然条件下感染 ,而对大多数没有

感染能力。当植物体受到损伤,伤口处的细胞会分泌大量的 ,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的 上的 (可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且 到受体细胞 上。

18.农杆菌转化法是将目的基因插入到 上,通过农杆菌的 作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中 上,使目的基因的遗传特性得

以 ;基因枪法是利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属颗粒表面的 打入受体细胞中,使目的基因与其整合并表达的方法,是 常用的一种基因转化

n

方法;花粉管通道法是在植物受粉后, ,剪去 ,然后滴加 ,使目的基因借助 进入受体细胞。

19.将目的基因导入动物细胞最常用的方法是 ,基本的操作程序是:提纯含有目的基因的表达载体→从雌性动物体内取出卵(体内受精或体外受精均可以)→采用显微注射仪进行 →早期胚胎培养→胚胎移植(哺乳动物)。

20.原核生物通常作为受体细胞的原因是 、 、 等,其中以 应用最为广泛。

21.将目的基因导入大肠杆菌(细菌)最常用的方法是 :先用 处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,即处于 ,再将 溶于缓冲液中与 混合。

22.目的基因导入受体细胞后,是否可以 其遗传特性,需要通过 :

(1)首先要检测转基因生物的染色体DNA上 ,检测方法是采等作标记,以此作为 ,使探针与待检基因组DNA杂交,如果显示出 ,则表明目的基因已插入染色体DNA中;

(2)其次要检测目的基因 ,检测方法也是采

用 ,同样用 作 ,但是与 杂交;

(3)最后要检测目的基因 ,检测方法是从转基因生物中提取 ,用相应的 进行 ,若 出现,则表明目的基因已形成蛋白质产品;

(4)有时还要进行 的鉴定,如需要做抗虫或抗病的 ,又如需要将基因工程产品与天然产品的功能进行 。

23.用于转基因植物的抗虫基因有 、 、 、 等。Bt毒蛋白基因是从 中分离出来的,Bt毒蛋白被害虫的消化酶降解后会成为 ,但对哺乳动物无毒害作用。

24.用于转基因植物的抗病基因有 (抗病毒)、 (抗病毒)、 (抗真菌)、 (抗真菌)等。 25.用于转基因植物的抗逆基因有 (抗盐碱和抗干旱)、 (抗寒)、抗除草剂基因等。

用 ,即在 上用

26. (乳房生物反应器)技术:将 与 等调控组件 ,通过 等方法,导入哺乳动物的 中,然后,将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。

27. 治疗遗传病的最有效的手段,它通过把 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。用于基因治疗的基因有三类: 、 和 。

28. 是指以 作为基础,通过 或 ,对现有 进行改造,或制造一种新的 ,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界 蛋白质)

29.蛋白质工程的基本途径: → → → 。(天然蛋白质合成的过程: → )

30.蛋白质工程成功难度很大,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的 ,而目前科学家对大多数蛋白质的 的了解还很不够。

→ → →

附:部分标准答案 专题1 基因工程

1.基因拼接技术 DNA重组技术。修饰改造,,定向地,遗传性状。

2.DNA分子水平 限制酶; DNA连接酶; 运载体——质粒、噬菌体和动植物病毒等。 3.限制性核酸内切酶 原核生物 特定核苷酸序列 特定部位 磷酸二酯键 专一性 黏性末端 平末端 -GAATTC- G与A -CCCGGG- C与G

4.DNA片段 磷酸二酯键 单个核苷酸 末端 大肠杆菌 互补的黏性末端 两种末端,比较低。

5. 质粒 裸露的 拟核DNA 具有自我复制能力 双链环状DNA分子。 6.人工改造 限制酶切割位点 标记基因, 重组DNA的鉴定和选择。 7.复制原点 整合到染色体DNA λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。

8.获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。 9.编码蛋白质的基因 具有调控作用的因子 直接分离 基因组文库 PCR 原核基因 内含子 人工合成 cDNA文库 PCR DNA合成仪 。 10.全部 限制酶 载体 受体菌的群体 所有基因。 11.某个时期的mRNA 反转录 cDNA 载体

12.部分基因文库 无启动子、内含子 部分基因,可以进行物种间的基因交流; 有启动子、内含子, 全部基因 部分基因可以进行物种间的基因交流。

13.聚合酶链式反应 DNA双链复制 体外复制特定DNA片段 模板DNA、DNA引物、Taq酶(耐高温 dNTP DNA解链→ 引物结合到互补DNA链→ Taq聚合酶从引物起始进行互补链的合成, 指数。

14.基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中稳定存在 遗传给下一代 表达和发挥作用。

15.启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 DNA片段 首端 RNA聚合酶识别和结合 转录出mRNA DNA片段 尾端 转录在所需要的地方停止 鉴别受体细胞中是否含有目的基因 筛选 抗生素抗性基因。 16.农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 。

17.原核生物 双子叶植物和裸子植物 单子叶植物 酚类化合物 Ti质粒 T-DNA 整合 染色体的DNA上

18. Ti质粒的T-DNA 转化 染色体的DNA 稳定维持和表达 表达载体DNA 单子叶植物 花粉形成的花粉管还未愈合前 柱头 重组DNA 花粉管通道 。 19.显微注射技术 卵 显微注射 。

20.繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 大肠杆菌 。 21.转化法 Ca

2+

感受态 重组表达载体DNA分子 感受态细胞 。

22.稳定维持和表达 检测与鉴定:

(1)是否插入了目的基因 DNA分子杂交技术 含有目的基因的DNA片段 放射性同位素 探针 杂交带

(2)是否转录出了mRNA 核酸分子杂交技术 放射性同位素标记的目的基因 探针 mRNA ;

(3)是否翻译成蛋白质 蛋白质 抗体 抗原—抗体杂交 杂交带 (4)个体生物学水平 接种实验 活性比较。

23.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 苏云金芽孢杆菌有毒的多肽。

24.病毒外壳蛋白基因 病毒的复制酶基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 25.调节细胞渗透压的基因 鱼的抗冻蛋白基因 。

26.乳腺生物反应器 目的基因 乳腺蛋白基因的启动子 重组在一起 显微注射 受精卵 。

27.基因治疗 正常基因 正常基因、反义基因 自杀基因。

28.蛋白质工程 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 基因修饰或基因合成 蛋白质 蛋白质 已存在的

29.从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列 基因→表达→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能 30.高级结构,高级结构。

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