专题1
第一课时
高考题答案
1.（1）黏性末端 平末端
（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同
（3）E·coli T4
（4）mRNA（或RNA） cDNA （或DNA） PCR
（5）噬菌体 动植物病毒
（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱“
2.（1）显微注射 限制性核酸内切酶（或限制酶） DNA连接酶 农杆菌可以感染植物，将目的基因转移到受体细胞 （2）蛋白质 现有的蛋白质 新的蛋白质 氨基酸 （3）同 供 受
自主学习
1、体外DNA重组 转基因 DNA分子 DNA重组技术 2、准确切割DNA 将DNA片段再连接起来 运输工具 3、限制性核酸内切酶 限制酶 原核生物 识别双链DNA分子的某些特定核苷酸序列 两个核苷酸之间 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 4、DNA连接酶 大肠杆菌 T4DNA连接酶 两个核苷酸之间的磷酸二酯键 5、结构简单 自我复制能力 双链环状DNA 限制酶切割位点 自我复制 进行同步复制 遗传标记基因 鉴定和选择 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒
当堂训练
1C 2D 3C 4D 5B 6D
7.2和7能连接形成…ACGT… 4和8能连接形成…GAATTC…
…TGCA…； …CTTAAG… ；
3和6能连接形成…GCGC… 1和5能连接形成…CTGCAG…
???????????? …CGCG…； …GACGTC…。
8.(1)限制性内切酶 (2)质粒 DNA 复制并稳定地保存 (3)在大肠杆菌内表达
第二课时
自主学习
1、目的基因的获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 2、自然界中已有的物种中分离出来 人工的方法合成 编码蛋白质的结构基因 具有调控作用的因子 从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成 3、基因表达载体的构建 目的基因 启动子 终止子 标记基因 4、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 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 显微注射技术 Ca2+ 能吸收周围环境中DNA分子 感受态细胞 5、DNA分子杂交 用放射性同位素标记的含有目的基因的DNA片段 分子杂交技术 抗原-抗体杂交 个体生物学水平
当堂训练
1 C 2 C 3 B 4 B
5、（1）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA
（2）逆转录 解旋 （3）内含子 （4）15（a－b）
（5）同一种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶 （6）CaCl2
6. （1）目的基因—载体连接物 载体--载体连接物 目的基因--目的基因连接物 分离纯化
（2）载体--载体连接物 目的基因--载体连接物、载体--载体连接物
（3）启动子 mRNA
（4）EcoRI和BamHI
7 (1)从细胞中分离 通过化学方法人工合成
(2) 见下图
基因碱基对的替换（基因突变）
(3) 3 460 220 (4) P+P-
第三课时
当堂训练
1、（1）限制酶（限制性内切酶） DNA 连接酶 导入酿酒酵母菌（或导入受体细胞）
（2）DNA分子杂交 抗原抗体杂交检测 抗原抗体杂交检测或淀粉酶的活性 该工程菌产生的的淀粉酶可分泌到培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变成蓝色，产生透明圈 （3） 测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量
（4 ） 工具酶来自微生物 目的基因的供体库 目的基因的载体之一 作为受体细胞 提供用于发酵的工程菌
2、（1）a a（2）基因枪法（花粉管通道法）
（3）耐盐基因（目的基因） 一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
3、（1）化学合成（人工合成） 酶切获取（从染色体DNA分离/从生物细胞分离） （2）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸
4、（1）显微注射 （2）受精卵（或早期胚胎） 受精卵（或早期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA分子杂交（核酸探针） （4）膀胱上皮
5、（1）限制性内切酶和DNA连接酶 （2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存 （3）卡那霉素 （4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因
（5）①非转基因植株 ②3：1 ③100
6、（1）人工合成 同种限制 质粒（或动植物病毒或噬菌体等） 标记基因
（2）脱分化（或去分化） 胚状体 人造种皮
7、（1）耐高温 2）引物对B （3）否 （4）农杆菌 （5）①2 ②1
8. 7（1）某种病毒； 腺苷脱氨酶基因； 白细胞
（2）腺苷脱氨酶（抗体）； 转录； 翻译
（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）；
编码区是间隔的，不连续的
（4）基因治疗； 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的
9. 【答案】（8分）（1）逆（反）转录
（2）限制性核酸内切酶（限制酶、限制性内切酶） DNA连接酶（两空可以互换）
（3）细胞融合 杂交瘤细胞 “汉水丑生的生物同行”超级群公益作品（汉水丑生2012-7-13标记）
（4） A蛋白 核酸（基因）序列 抗A蛋白的单克隆抗体
第四课时
1、（1）4 （2）三，将重组DNA导入受体细胞，人工合成
（3）噬菌体，动植物病毒，质粒 （4）用害虫去感染棉花
2、（1）基因文库，目的基因 （2）限制酶和DNA连接酶，受体细胞
（3）土壤农杆菌 （4）都是由四种脱氧核苷酸组成和有规则的双螺旋结构，人的干扰素基因在大肠杆菌体内表达成功
3、（1）D（2）Bt基因→mRNA→晶体蛋白
（3）多肽或蛋白质，渗透（4）农业上减少对农药的使用，环境保护
专题一检测题答案
1. (1)0、2 (2)高 (3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳营养物质
2. (1)DNA连接酶 (2)标记基因 (3)花粉管通道法(或农杆菌转化法，或基因枪法) (4)植物组织培养 植物细胞具有全能性 脱分化 再分化 (5)对幼苗喷施除草剂，观察其生长情况
3．(1)限制酶 DNA连接酶
(2)Ca2＋(CaCl2溶液) 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
4. (1)含kanr质粒 (2)卡那霉素 (3)植物组织培养 植物细胞全能性 (4)抗虫基因
(5)让棉铃虫食用再生植株(抗虫接种实验)
5. (1)蛋白质的预期功能
(2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。
(3)
(4)农杆菌转化法(5)蛋白质工程 基因工程
6. (1)原胰岛素mRNA 逆转录 (2)特定的限制性核酸内切酶 环状 黏性 (3)目的基因导入受体细胞 重组 扩增 (4)确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列 (5)C
7. (1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶 (5)表面无相应的特异性受体 (6)抗性
解析：(1)BamHⅠ在①中有2个切点，HindⅢ在①中有1个切点，故可切出4种DNA片段。
(2)据题图HindⅢ、BamHⅠ酶切后得到两种外源DNA片段，则用DNA连接酶连接后可获得2种重组质粒。同理，用BstⅠ与BamHⅠ酶切后，得到一种外源DNA片段，则用DNA连接酶连接后，可获得1种重组质粒。
(3)质粒进入宿主细胞必须能正常复制才能为目的基因的扩增提供必要的条件。
(4)因为植物细胞中有能降解T-DNA的酶(DNA 水解酶)。
(5)不同生物的基因不同，表达产物的蛋白质也不同。从而造成人类肠上皮细胞表面无相应毒素蛋白的受体。
(6)转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长速率减慢。
专题一单元检测题
1.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：
(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Sma Ⅰ切割，原因是___________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止
___________________________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入__________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在____________________的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
2．质粒能成功转入植物细胞，并将质粒上的一部分外源DNA整合到植物的DNA中。下图表示利用质粒进行转化获得抗除草剂大豆的过程。请据图分析回答问题。
(1)过程②将目的基因导入质粒后，需要通过__________________使质粒与目的基因切口黏合。
(2)整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和__________________。
(3)过程③可以采用的方法是__________________________________________________。
(4)过程④运用了细胞工程中的__________________技术，该技术的理论依据是__________________；在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行________和________。
(5)为了检测通过④过程获得的幼苗是否具有抗除草剂的特性，可采用的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．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。下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：
构建表达载体的A过程中，需要用到的工具酶有 。
__________________________________________________和__________________。
(2)B过程中，常用________处理使细菌转化为感受态细胞，从而利于重组质粒的导入。D过程采用的方法是________。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。
4．如图为获得抗虫棉的技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(karr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答：
(1)A过程所用的载体是________________。
(2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外，还需加入________________。
(3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用________技术，该技术所依据的原理是________________________________________________________________________。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用放射性同位素(或荧光分子)标记的________作为探针。
(5)如果从个体生物水平来鉴定，D过程可用的最简单检测方法是___________________。
5.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是 。
(2)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？
(3)新的胰岛素基因与运载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—。请画出质粒被限制性内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端 。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。
(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的有效做法
是 。
(5)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有 、
和发酵工程。
6. 科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内表达成功。请据图回答问题：
(1)图中①DNA是以________为模板，________形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因。
(2)图中②代表的是____________，在它的作用下将质粒(________DNA)切出________末端。
(3)图中④表示将________________。⑤表示________DNA随大肠杆菌的繁殖而进行________。
(4)采用蛋白质工程可以对胰岛素进行改造，使之起效时间缩短，保证餐后血糖高峰和血液中胰岛素高峰一致。如果你是科研工作者，请写出研制速效胰岛素的思路。
(5)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、碱变性等加以改变
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
7.苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有_______种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________
种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的________。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中___ _____对TDNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_____ ___。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的
________基因频率的增长速率。
课件20张PPT。1.1 DNA重组技术的基本工具资料分析 位于费城托马斯·杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的DNA译码移入烟草作物中。 转基因烟草作物可以产生一种人体蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。 此转基因实验实现了哪种生物的哪些性状在另外哪种生物中表达？
性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？
要实现药物基因在烟草中的表达，要提前做哪些关键工作?DNA重组技术的基本工具准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）
——限制性内切酶
DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）
——DNA连接酶
基因转移工具（“分子运输车”）
——基因进入受体细胞的载体 基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：思考在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？
现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？
怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身？思考从哪里可以找到这种切割外来的DNA而对自身不切割的物质？
科学家是怎样找到这种酶的？
这种酶具有什么作用？限制性核酸内切酶的作用：
能识别特定核苷酸序列；
从特定部位的两个核苷酸之间切开。限制性核酸内切酶——“分子手术刀”内切酶切割DNA厚形成的
末端——黏性末端、平末端是如何形成的？重播 DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。基因的针线──DNA连接酶 连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同和不同点？阅读思考 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？基因进入受体细胞的载体 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？
作为载体没有切割位点将怎样？
目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？
如果载体对受体细胞有害将怎样？如果不能分离会怎样？
作为载体的必要条件能自我复制
有切割位点
能与目的基因结合
能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；
有遗传标记基因
对受体细胞无害、容易分离
比较容易得到
3、基因的运输工具——运载体能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。练习在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ）
同种限制酶 B. 两种限制酶
同种连接酶 D. 两种连接酶
基因工程常用的受体细胞有（ ）
(1)大肠杆菌 （2）枯草杆菌
（3）支原体 （4）动植物细胞
A. （3）（4） B. （1）（2）（4）
C. （2）（3）（4） D. （1）（2）（3）
不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD练习3) 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
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、目的基因的检测和表达C练习课件8张PPT。§1.3 基因工程的应用一、教学目标：
1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
二、教学重点：
基因工程在农业和医疗等方面的应用。
三、教学难点：
1.基因治疗。阅读课本P16～P20，完成《优化设计》的自学导引。
阅读课本内容，完成下表：
二、讨论：转基因生物与目的基因的关系一、自学导引：转基因生物与目的基因的关系Bt毒蛋白基因几丁质酶基因和抗毒素合成基因调节细胞渗透压的基因抗冻蛋白基因抗除草剂基因富含赖氨酸的蛋白质编码基因控制番茄成熟的基因甜味基因肠乳糖酶基因人胰岛素基因苏云金芽孢杆菌鱼人三、小组讨论：1.什么叫乳腺生物反应器？其主要用途有哪些？
（见优化设计）
2.什么是基因治疗？
3.用动物乳腺作为反应器，生产高价值蛋白质（eg.血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越性有哪些？
4.用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？四、讲授1.植物基因工程硕果累累
1）抗虫转基因植物
2）抗病转基因植物
3）抗逆转基因植物
4）改良植物品质
2.动物基因工程前景广阔
1）提高动物生长速度
2）改善畜产品质量
3）生产药物
4）用转基因动物作器官移植的供体
5）基因工程药物异军突起四、讲授3.基因治疗
1）基因治疗的种类和方法：
①体外基因治疗：eg.腺苷酸脱氨酶基因的转移
②体内基因治疗：
2）基因治疗的现状：
五、本节小结：基因工程的应用植物基
因工程抗虫转基因植物
抗病转基因植物
抗逆转基因植物
改良植物品质动物基
因工程提高动物生长速度
改善畜产品质量
生产药物
用转基因动物做器官移植供体
基因工程药物异军突起基因治疗2、方法、技巧、规律总结： 转基因植物、转基因动物都是将目的基因以基因工程的方法导入相应生物体内，利用目的基因的表达得到人们所需要的产品或生物本身。所以有关这方面的考题一定会与基因工程的四个步骤相联系，主要考察基因工程的基本操作。
3、思维误区提示：
不管目的基因导入植物细胞、动物细胞还是微生物细胞，都必须事先将目的基因与载体结合，这样才能保证导入的目的基因稳定地保存并复制和表达。
目的基因导入是否成功，还有一个检测和鉴定的过程，就是看导入了目的基因的生物是否具有了相应的遗传特性。课件18张PPT。基因工程的基本操作程序1.2基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取2.基因表达载体的构建3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定 目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。 基因操作的基本步骤一、提取目的基因——
将需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。获得目的基因的方法1. 从基因文库中获取目的基因什么是基因文库？
什么是部分基因文库？
怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？
目的基因的有关信息与什么相联系？2.人工合成基因法——PCR扩增技术获得目的基因的方法PCR (polymerase chain reaction)
——聚合酶链式反应
是一项再生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。PCR技术原理：
前提：
过程：PCR扩增仪DNA双链复制的基本原理一段已知目的基因的核苷酸序列目的基因DNA受热变性，解链；
引物与单链互补结合；
合成链在DNA聚合酶作用下进行延伸。二、基因表达载体的构建——基因工程的核心 基因操作的基本步骤目的：
所需物质：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。它们各自的作用是什么? 用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。三、将目的基因导入受体细胞——转化 基因操作的基本步骤 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。 将目的基因导入受体细胞并使之扩增将目的基因导入各类细胞的方法将目的基因导入植物细胞
将目的基因导入动物细胞
将目的基因导入微生物细胞农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术感受态细胞吸收DNA分子农杆菌转化法你能说说农杆菌转化法的大概过程吗？
根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？
如果想将一个抗病基因导入单子叶植物，理论上你认为该怎么做？显微注射技术导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠将目的基因导入微生物细胞 利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素。若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？四、目的基因的检测与鉴定
检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因
检测目的基因是否转录出mRNA
检测目的基因是否翻译成蛋白质 基因操作的基本步骤分子杂交技术1）以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、基因控制的性状都能在后代表现出来C练习2) 有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B、 限制性内切酶用于目的基因的获得
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶A练习作业1. 课本15页“思考与探究”第4题
2. 11页“寻根问底”课件5张PPT。§1.4 蛋白质工程的崛起一、教学目标：
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
二、教学重点：
为什么要开展蛋白质工程的研究？
蛋白质工程的原理。
三、教学难点：
1.蛋白质工程的原理。阅读课本P26～P28，完成《优化设计》的自学导引。
二、讨论：蛋白质工程崛起的缘由
基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。一、自学导引：三、蛋白质工程的基本原理1、天然蛋白质合成的过程是按照 进行的：
2、蛋白质工程的基本途径是：
所以，蛋白质工程的概念是：
四、蛋白质工程的进展和前景：
进展：胰岛素速效型药品的生产
前景：微电子方面、干扰素、高产赖氨酸玉米的设计等五、本节小结：蛋白质工程的崛起举例说明蛋白质工程崛起的缘由简述蛋白质工程的原理蛋白质工程的进展和发展前景2、方法、技巧、规律总结： 蛋白质的功能是DNA决定的，那么要制造出新的蛋白质，就要改造DNA，所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。基因工程中合成的蛋白质只能是天然存在的蛋白质，蛋白质工程则可以合成自然界本来不存在的蛋白质。
3、思维误区提示：
蛋白质工程就是酶工程吗？
酶大多是蛋白质。酶工程包括酶制剂的生产和应用两方面，其重点在于对已存在酶的合理充分利用。而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。酶工程至多是蛋白质工程的一部分。专题1 基因工程
高考真题
1.【2012新课标40题，15分】
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（1）限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生的片段，其末端类型有 和 。（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。
（3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即 DNA连接酶和
DNA连接酶。
（4）反转录作用的模板是 ，产物是 。若要在体外获得大量反转录产物，常采用 技术。
（5）基因工程中除质粒外， 和 也可作为运载体。
（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是 。2. 【2013新课标40题，15分】
阅读如下材料：
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
（1）资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用__________法。构建基因表达载体常用的工具酶是__________和______________。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_________________。
（2）资料乙中的技术属于__________________工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对______________________进行改造，或制造制造一种______________的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的______________序列发生了改变。
（3）资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到________种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_________体，兔乙称为________体。
考纲要求
1.基因工程的诞生 Ⅰ
2.基因工程的原理及技术Ⅱ
3.基因工程的应用 Ⅱ
4.蛋白质工程 Ⅰ
第一课时
一、学习目标
1．简述DNA重组技术所需的三种基本工具
2．认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新
二、自主学习、自我检测
1.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__________水平上进行设计和施工的，因此又叫做______________。
2.培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即_________________的“手术刀”、_______________________的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“_________”。
3.切割DNA的工具是________________，又称______。这类酶主要是从________中分离纯化而来的。它们能够________________________________________，并且使每一条链中特定部位的_________________的____________断开。DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和______。
4.将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠____________来完成的。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从________中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为_____________。这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的____________________________。
5.质粒是一种裸露的、________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有_________________的_______________分子。它有一个至多个______________，供外源DNA片段插入其中。携带外源DNA的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行________，或者整合到染色体DNA上，随染色体DNA____________。它还有特殊的____________，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组DNA的__________。在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_________________、___________等。
三、合作探究
1.基因工程是如何发展起来的？阅读课本P2—3页思考并回答：
(1)基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？
(2)哪些基础理论的突破催生了基因工程？
(3)哪些技术发明促进了基因工程的实施？
(4)你觉得，基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新？
3.限制性核酸内切酶思考并回答：
（1）从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核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，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？
（2）限制酶是如何切割DNA分子的？
（3）参考课本P4图1—2，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。
（4）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端。
4.DNA连接酶思考并回答：
（1）DNA连接酶是怎么分类的？
（2）DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗？有哪些区别？
（3）E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗？为什么？
5.基因进入受体细胞的载体思考并回答：
（1）载体的作用是什么？为什么需要载体？把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗？
（2）我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体，可以吗？为什么？
（3）我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？
（4）如果载体上没有限制酶切割位点，能否把目的基因运输进入受体细胞？
四、当堂检测
1．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是
A．DNA连接酶和解旋酶
B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．DNA聚合酶和RNA聚合酶
2．依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是
A.切断a处的酶为限制性核酸内切酶
B.连接a处的酶为DNA连接酶
C.切断b处的酶为解旋酶
D.切断b处的酶为限制性核酸内切酶
3．以下说法正确的是 A．所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的载体 C．载体必备的条件之一是：具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
4．不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A．能复制 B．有多个限制酶切点 C．具有标记基因 D．它是环状DNA
5．科学家选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是
A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性 B．有利于检测目的基因否导入受体细胞
C．增加质粒分子的相对分子质量 D．便于与外源基因连接
6.限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？
A. BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—
B. BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C. EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D. BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
7.限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的DNA片段：
(1) …CTGCA??? (2) …AC??? (3) GC…
??? …G??????????? …TG??????? CG…
（4）…G????? (5)??? ?G…? (6) …GC
????? …CTTAA???? ACGTC…????? …CG
(7) GT…?????? ? (8)AATTC…
???? CA…???????????? ? G…
请用DNA连接酶将它们连接起来:
______和_____能连接成__________;______和_____能连接成____________________;
______和_____能连接成__________;_____和_____能连接成_____________________。 8.下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：
（1）①过程需要___________酶的参与。
（2）②物质是从大肠杆菌分离出的__________。其化学本质是________________，它必须能在宿主细胞中
__________________________。
(3)③过程表明目的基因_____________________。
第三课时
一、学习目标
1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高
二、自主学习 自我检测
（一）植物基因工程的成果：
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。
1.抗虫转基因植物
（1）杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。
（2）成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
2.抗病转基因植物
（1）植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。
（2）抗病基因种类
抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。
抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。
成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3.抗逆转基因植物
（1）抗逆基因：调节细胞 基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
（2）成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
4.转基因改良植物品质
（1）优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
（2）成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
（二）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：肠乳糖酶基因。
（2）成果：转基因牛 含量少。
3.转基因动物生产药物
（1）基因来源：药用 基因+ 蛋白基因+启动子。
（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：抑制或除去抗原决定基因。
(2)成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
5.基因工程药物
(1)来源：转基因 。
(2)成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
(3)基因治疗把 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。(4)成果：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。
三、自我检测：完成下表
转基因生物
目的基因
目的基因从何来
抗虫棉
Bt毒蛋白基因
苏云金芽孢杆菌
抗真菌立枯丝核菌的烟草
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
抗盐碱和干旱作物
调节细胞渗透压的基因
耐寒的番茄
鱼
抗除草剂大豆
抗除草剂基因
增强甜味的水果
降低乳糖的奶牛
甜味基因
肠乳糖酶基因
生产胰岛素的工程菌
人
四、当堂训练
1.天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：
（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子 ，以完成工程菌的构建。
（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌，可采用的检测方法是 ；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用 检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。
（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小?
（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?
2.为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
（3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
3．以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
（1）获得目的基因的方法通常包括 和 。
（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是 和 。
（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ，后者的形状成 。
（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ，所以在转化后通常需要进行 操作。
（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。
4．继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 中，原因是 。
（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。
5．（14分）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：
（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是____________________
____________________________________________________________。
（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。
（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用________________
________________________________________________作为探针。
（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与________________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。
6．很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因（抗虫基因）转移到农作物中，以降低昆虫对农作物造成的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术首次培育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的主要培育过程。
（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以____________ 。
将目的基因与运载体结合时必须用________酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有_______等，而作为运载体必须具备相应的条件，例如，应具有____________ 以便进行筛选。
（2）由转基因玉米细胞经过 __________形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的__________再包裹合适的__________等。
7．将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
请根据以上图表回答下列问题。
（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是_____________ 。
（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？_______ 。
（3）图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?_________。
（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为 __________。
（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。
①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到 _________种DNA片断。
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切，得到 ________ 种DNA片断。
8.在1990年，医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。
（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ；与大肠杆菌基因相比，其主要特点是 。
（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是 。
9.人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：请回答：
（1）过程①代表的是 。
（2）过程②构建A基因表达载体时，必须使用
和 两种工具酶。
（3）过程③采用的实验技术是 ，获得的X是 。
（4）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程
生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可
以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行 比较；或用
图中的 进行特异性结合检测。
第二课时
一、学习目标
1．简述基因工程原理及基本操作程序。
2．尝试设计某一转基因生物的研制过程
二、自主学习 自我检测
1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：_____________________、____________________、______________________、_____________________________。
2.目的基因的获取可以从______________________，也可以用_________________。目的基因主要是指____________________，也可以是一些____________________________。
获取目的基因的方法有以下几种：_____________________、_____________________
__________、______________________________________。
3.基因工程的核心是___________________。一个基因表达载体的组成除了________外，还必须有______、______以及________等。
4．将目的基因导入受体细胞
转化是指___________________________________________________________。
将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______________，除此之外，还有________和______________等方法。 ______________是转基因动物中采用最多，也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。 大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用_______处理细胞，使细胞处于一种___________________________________的生理状态，这种细胞称为__________。
5.目的基因的检测与鉴定
要检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因，非常关键，检测方法是_______________________。以__________________________________________作为探针。要检测目的基因是否转录出了mRNA，检测方法是___________。检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是______________。除了上述分子检测外，有的还需要进行____________的鉴定。
三、合作探究
1．目的基因的获取思考并回答：
（1）目的基因的获取方法有哪些？
（2）为什么要建立基因文库？怎么建立的？
（3）如何从基因文库中获取目的基因？
（4）为什么要建立cDNA文库？如何获取cDNA？
（5）PCR技术的原理是什么？
（6）如何获取引物？
（7）PCR技术扩增的过程是？
2.基因表达载体的构建思考并回答：
（1）为什么要构建基因表达载体？单独的DNA片段能不能稳定遗传？
（2）基因表达载体的构成包括哪些元件？（绘制基因表达载体的模式图）
（3）什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？
（4）为什么要有标记基因？它的作用是？
3.将目的基因导入受体细胞思考并回答：
（1）什么是转化？
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是？哪些细胞可以作为受体细胞？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程）
（3）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是？要用到什么技术？哪些细胞可以作为受体细胞？
（4）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？
（5）大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？
4.目的基因的检测与鉴定思考并回答：
（1）目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做？
（2）核酸杂交技术基本过程是？ 什么是探针？
（3）如何检测目的基因是否翻译出蛋白质？
（4）如何从个体生物学水平鉴定转基因抗虫棉？
四、讲解提高
基因工程的基本操作步骤
主要方法、技术或组成
步骤一：
步骤二：
步骤三：
导入植物细胞：
导入动物细胞：
导入微生物细胞：
步骤四：
五、当堂训练
1．基因工程的操作步骤：
①制备重组DNA分子
②转化受体细胞
③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
④获取目的基因
正确的操作顺序是 A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②
2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 A．人工合成基因 B．制备重组DNA分子 C．转化受体细胞 D．目的基因的检测和表达
3．人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是
A．大肠杆菌 B．酵母菌 C．T4噬菌体 D．质粒DNA
4．下列关于基因工程的叙述，正确的是：
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
5．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？为什么？
。
（2）过程②必需的酶是 酶，过程③必需的酶是 酶。
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和 。
（4）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶 个。
（5）在利用AB获得C的过程中，必须用 切割A和B，使它们产生 ，再加入 ，才可形成C。
（6）为使过程⑧更易进行，可用 （药剂）处理D。
6．图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tctR为四环素抗性基因，P为启动因子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有______________、 _______、____________________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行 。
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 。
（3）目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是 ，其合成的产物是 。
（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是 。
7.人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。
(1)目的基因的获取方法通常包括
________________和______________。
(2)上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为____________________。
(3)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成______个片段；而患者的则被切割成长度为______对碱基和______对碱基的两种片段。
(4)如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是________(以P+表示正常基因，P-表示异常基因)。
第四课时
一、学习目标
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由
2.简述蛋白质工程的原理
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题
二、自主学习 自我检测
（一）蛋白质工程崛起的缘由：
1．基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产的 ，从而产生新性状。
2．蛋白质工程目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的 。
（二）蛋白质工程基本原理
1．目标：根据人们对 功能的特定需求，对 结构进行分析设计。
2．原理：基因改造。
3．过程：预期蛋白质功能→设计 结构→推测应有 序列→找到对应的 序列(基因)。
（三）蛋白质工程的进展和前景
例如：科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有 、 和 的特点，因此有极为广阔的发展前景。
三、当堂训练
1．棉铃虫是一种危害棉花的害虫。我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而这种毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法，科学家采用花粉粒通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达，棉铃虫食用了这种转基因棉花的植株后就会造成死亡。花粉粒通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，近而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。
（1）下列所示的黏性末端是由_______________种限制性内切酶作用产生的。
（2）利用花粉粒通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因操作的基本步骤中的第________步，即___________________________________。为减少获得目的基因的盲目性，在获得真核生物的目的基因时，应尽量采用_________________________的方法。
（3）该目的基因在导入受体细胞前需要与运载体结合，目前经常使用的运载体有：
________________、_________________和__________________。
（4）检测该目的基因是否表达的方法是_______________________________________。
2．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血中提取，每升人血只能提取0.5μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析原理和优点。
（1）从人的淋巴细胞中获取出干扰素基因，一般可用 _______的方法，此基因在基因工程中称为 。
（2）此基因与细菌的质粒相结合要依靠 ，其作用部位是磷酸二酯键，然后将目的基因移植到酵母菌体内，酵母菌在基因工程中叫 。
（3）科学家在培养转基因植物时，常用 中的质粒做运载体。
（4）细菌质粒能与干扰素基因能够拼接其原因是____________________________________
_____________________________________________________________________。人的干扰素基因在酵母菌体内合成了人的干扰素，说明了__________________________________。
3．下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转 基因抗虫植物的图解。请回答：
(1)在下列含有ATP和有关的酶的试管中．大量而快捷地获取Bt基因的最佳方案是下图中
(2)写出b过程表达式： 。
(3)活化的毒性物质应是一种 分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于 平衡的破坏而破裂。
(4)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉育种等研究，这将对 、 和农业可持续发展产生巨大影响。
