选修3专题1基因工程【知识梳理】一、基因工程的概念及优点1.概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外________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___________________。2.优点：(1)与杂交育种相比：克服了_______________的障碍。(2)与诱变育种相比：_____改造生物的遗传性状。二、基因工程的工具1.限制性核酸内切酶：(1)简称：_______。(2)来源：主要从_____生物中分离纯化出来。(3)特点：_____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___________断开。(4)结果：产生_________或平末端。2.DNA连接酶：(1)类型：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和___________。(2)作用：连接双链DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的___________。3.载体：(1)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、___________等。(2)质粒。①化学本质：小型双链环状____分子。②特点三、基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取：(1)目的基因：主要是指编码蛋白质的_____。(2)三种获取方法：2.基因表达载体的构建——基因工程的核心：(1)目的。①使目的基因在_________中稳定存在，并且可以遗传给下一代。②使目的基因能够_____和发挥作用。(2)组成：_______+目的基因+_______+标记基因(如抗生素抗性基因)3.将目的基因导入受体细胞(连线)：五、蛋白质工程1.流程图：写出流程图中字母代表的含义：A._____，B._____，C._________，D._______，E._________。2.结果：改造了现有蛋白质或制造出___________。3.应用：主要集中应用于对___________进行改造，改良生物性状。【速记卡片】1.基因工程的基本工具：(1)两种工具酶：限制酶、DNA连接酶。(2)一种运输工具：载体。2.载体的种类和条件：(1)常见三种类型：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。(2)四条件：能够自我复制、有多个限制酶切割位点、具有标记基因、对受体细胞无伤害。3.基因工程的基本操作程序的四个主要步骤：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。4.目的基因的获取与检测：(1)三种获取方法：基因文库直接获得、PCR扩增、人工合成。(2)四种检测方法：DNA分子杂交、DNA-mRNA分子杂交、抗原-抗体杂交、个体生物学水平的抗性检测。考点一基因工程的工具1.与DNA有关的四种酶：2.限制酶：(1)识别序列的特点：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，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；以为轴，两侧碱基互补对称。(2)切割后末端的种类：3.限制酶和DNA连接酶的关系：(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。4.载体：(1)条件与目的：(2)作用。①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。【提分技法】限制酶的选择技巧(1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类。①应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点)。(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类。①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保产生相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切割位点不是一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。【考题回访】1.(2015·济南模拟)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)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA为使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