專題1基因工程一、基因工程的工具及其操作程序1．基因工程的基本工具限制酶DNA連接酶載體切割目的基因和載體連接DNA片段，形成重組DNA攜帶目的基因進入受體細胞核苷酸的脫氧核糖與磷酸間形成的磷酸二酯鍵(1)識別特定的核苷酸序列(2)在特定位點上切割(1)E·coliDNA連接酶只連接黏性末端(2)T4DNA連接酶連接黏性末端和平末端(1)能在宿主細胞內穩(wěn)定存在并大量復制(2)有多個限制酶切割位點(3)具有特殊的標記基因EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶質粒、噬菌體、動植物病毒1.獲取目的基因和切割載體時使用同一種限制酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端。2.獲取一個目的基因需限制酶切割兩次，共產(chǎn)生4個黏性末端或平末端。3.限制酶切割位點的選擇必須保證標記基因的完整性，以便于檢測和篩選。2.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的獲?、購幕蛭膸熘蝎@取目的基因優(yōu)點：有了基因文庫，就可以隨時從中提取所需要的目的基因，引入受體細胞使之表達。目的基因的獲取

基因表達載體的構建

將目的基因導入受體細胞

目的基因的檢測與鑒定②人工合成目的基因③利用PCR技術擴增目的基因a．PCR：是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術。PCR擴增是獲取目的基因的一種非常有用的方法，也是進行分子鑒定和檢測的一種很靈敏的方法。b．目的：通過指數(shù)式擴增獲取大量的目的基因。(2)基因表達載體的構建①目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，并使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。

(1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，需要對某些天然的載體進行人工改造。(2)插入的目的基因的表達需要調控序列，因而用作載體的質粒的插入部位之前需有啟動子，之后需有終止子。2．(2009年南通調研)下列關于基因表達載體構建的相關敘述，不正確的是

()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內進行C．抗生素抗性基因可作為標記基因D．啟動子位于目的基因的首端【答案】B③受體生物不同，所用的受體細胞種類也不相同。a．植物：可以是卵細胞(受精卵)、體細胞(可經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整植株)。b．動物：受精卵(因為體細胞的全能性受到嚴格限制)。④轉化實質：目的基因整合到受體細胞染色體基因組中。基因工程中受體細胞的選擇基因工程的目的不同，可選用的受體細胞不同。(1)培育轉基因動物，受體細胞一般選用受精卵。(2)培育轉基因植物，受體細胞可選用受精卵或體細胞，若選用體細胞，再通過植物組織培養(yǎng)，即可獲得轉基因植株。(3)若生產(chǎn)基因工程藥品，受體細胞一般選用細菌，利用細菌繁殖速度快的特點，可在短期內獲得大量產(chǎn)品。(4)目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交技術(DNA和DNA之間)核酸分子雜交技術(DNA和mRNA之間)蛋白質分子雜交(抗原和抗體之間)是否成功顯示出雜交帶同上同上1.使用限制酶切割目的基因和質粒時，既要保證形成相同黏性末端，又要考慮保證目的基因和質粒中的標記基因的完整性。2.標記基因是鑒別受體細胞中是否含目的基因的依據(jù)。利用質粒作載體時往往利用其上的某抗性基因作標記基因，又可利用其抗性在適當?shù)倪x擇培養(yǎng)基上選擇培養(yǎng)。二、基因工程的應用成果及蛋白質工程1．基因工程的應用成果(1)乳腺生物反應器與微生物生產(chǎn)的比較(2)基因治療2．蛋白質工程(1)概念：是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。(2)過程：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列。(3)蛋白質工程與基因工程比較

蛋白質工程的實施步驟(蛋白質工程的實質即“中心法則”的逆推：4．(2010年南京調研)下列關于蛋白質工程的說法，正確的是 ()A．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進