高考生物冲刺 ：《基因工程》附历年高考真题卷及答案.doc

PAGE 高考总复习　　　基因工程专题 【考纲要求】 1．总结基因工程所需的三种基本工具的特点及作用。　　2．概述基因工程基本操作程序的四个步骤。　　3．简述蛋白质工程的原理及过程。 【考点梳理】 考点一、基因工程的概念 基因工程：也叫基因拼接技术或DNA重组技术，指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另外一种生物的细胞中，定向改造生物遗传性状的过程。 基因工程是生物工程中的核心技术，它与其他生物技术的关系如下：　　 考点二、基因工程的三种基本工具 　 1. 限制性核酸内切酶——基因的剪刀　　在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，但对自己的DNA没有损害作用。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶，简称限制酶。 （1）来源：主要来自于原核生物——细菌 （2）特点——专一性 ①含义：限制酶的专一性是指其可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定部位对DNA分子进行切割。 ②意义：使限制酶可准确切割的所需的目的基因。 （3）作用部位：限制酶的作用部位为脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，即下图①位置所示的化学键。②位置所示的化学键也是磷酸二酯键，但位于一个脱氧核苷酸内部，不是限制酶的作用部位。 （4）产生末端的类型及特点： ①类型：限制酶在对DNA双链进行切割时，按照切割的方式，可以分为错位切和平切两种，可产生两种末端：黏性末端、平末端。 黏性末端，如下图： 错位切是在两条链的不同部位进行切割，之间相隔几个核苷酸，切开后形成的两个末端有一截为单链，这样的末端可通过其单链上碱基的互补配对相互连接，故称为黏性末端。 平末端，如下图： 平切是在两条链的相同部位进行切割，形成两个无黏性末端的平口，称平末端。 ②特点： 同一限制酶切割DNA双链形成的末端相同，且为黏性末端时，可通过碱基互补配对相连接。 如上面的EcoRI限制酶，切割所得的末端均为： （右边的末端“向左翻转，再向上翻转”后可看出其实它与左边的末端是相同的），且它们之间可通过碱基互补配对相连接。 这与限制酶识别的序列具有回文性有关： （该序列中，1链与2链从不同方向读取时碱基序列相同：1链 （该序列中，1链与2链从不同方向读取时碱基序列相同： 1链从左往右读是GAATTC；2链从右往左读也是GAATTC， 这样识别GAATTC序列的限制酶便可将该DNA的两条链均切断， 切割所得的末端均相同，且可通过碱基互补配对相连接。） 2链 1链 2. 基因工程中的运载体 （1）运载体的种类：质粒、噬菌体、动植物病毒运载体的化学本质为DNA，可以与目的基因（DNA片段）连接，最常用的运载体为质粒。 质粒主要存在于细菌细胞质，酵母菌中也有，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核或染色体DNA之外的环状DNA。质粒能通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以独立复制，也可整合到染色体DNA中，随着染色体DNA的复制而复制。 （2）基因工程对运载体的要求 基因操作过程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制；三是使目的基因可成功表达。这就要求运载体具有以下特点： 特点 目的 = 1 \* GB3 ①需有启动子和终止子 使目的基因可成功表达 = 2 \* GB3 ②具有复制原点 使运载体具备自我复制的能力，或整合到受体DNA上后可随受体DNA的复制而复制，从而使其上的目的基因也跟着复制 = 3 \* GB3 ③带有标记基因， 一般为抗生素抗性基因 以便对成功导入目的基因的受体细胞进行筛选 例：大肠杆菌的pBR322质粒携带的氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因， 可以作为筛选的标记基因，将受体细胞置于含氨苄青霉素或四环素的环境中 去培养，存活下来的细胞便可能为含有运载体及目的基因的细胞。 ④运载体必需有一个或多个限制酶的切割位点 以便目的基因可以插入到载体上去 注意： = 1 \* GB3 ①这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，必须在我们需要的基因片段（如前3点提到的运载体上需有的启动子、终止子、复制原点、标记基因）之外，这样才不至于使它们因目的基因的插入而失活。 = 2 \* GB3 ②切割运载体与提取目的基因所用的限制酶应相同，这样运载体和目的基因便会有相同黏性末端，有利于它们的连接。 = 3 \* GB3 ③双酶切法：切割运载体与目的基因所用的限制酶应为相同的两种酶，这样可以防止运载体与目的基因发生自身环化现象或任意连接。 要点诠释： = 1 \* GB3 ①运载体需具有以上特点，重要目的之一是使目的基因与之结合后，可成功表达，所以运载体与目的基因结合后形成的重组DNA分子也称为“基