生物选修3基因工程知识点归纳(详实)

选修三现代生物科技专题专题一基因工程1.什么是基因？2.什么是有遗传效应？3.基因的功能是什么？有遗传效应的DNA片段能够直接指导或间接调控蛋白质合成基因能够储存、______和_______遗传信息，也可能发生突变，从而决定生物体的性状。传递表达4.基因是怎样储存、传递和表达遗传信息的？储存：传递：表达：基因中脱氧核苷酸的排序代表遗传信息基因通过复制，可以由亲代传递到子代基因通过转录和翻译，将遗传信息体现为蛋白质的结构5.原核生物和真核生物的基因结构分别是怎样的？编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游不能编码蛋白质可调控遗传信息的表达(调控序列)编码蛋白质(编码序列)原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区RNA聚合酶结合位点RNA聚合酶是由多条肽链构成的蛋白质，能识别并与调控序列中的结合位点结合，催化DNA转录（合成）出RNA。也有解旋DNA的作用。RNA聚合酶终止子原核细胞的基因结构RNA聚合酶结合位点AGGUCACGUCGAGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶原核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区下游调控遗传信息的表达(调控序列)外显子(能编码蛋白质)内含子(不能编码蛋白质)RNA聚合酶结合位点真核细胞的基因结构6.原核生物与真核生物基因结构的主要区别是什么？原核细胞基因真核细胞基因相同点不同点都是由能够编码蛋白质的_________和具有调控作用的_______________组成编码区是连续的编码区是间隔的，不连续的编码区非编码区7.什么是基因工程？8.基因工程中的基因重组和杂交育种中的基因重组有何区别？9.基因工程能否决定或改变生物进化的方向？基因工程只能提供进化的原材料，自然选择决定进化方向1.1DNA重组技术的基本工具1.基因重组技术的基本工具有哪些？2.限制酶是从何种生物中分离出来的？3.限制酶的作用特点是什么？4.限制酶能识别和切割RNA和单链DNA吗？5.原核生物细胞内的限制酶不能切割自身的DNA，请推测原因？限制酶、DNA连接酶、载体主要从原核生物分离能够识别______DNA分子的特定核苷酸序列，并且切割每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的___________键，使之断开。磷酸二酯双链不能①其DNA分子中不具备该种限制酶的识别和切割序列；②或者有相应识别序列，但是被修饰过而不能被识别。6.限制酶的识别序列有何特点？7.限制酶切割的部位在哪里？8.限制酶切割DNA产生怎样的结果？9.什么是黏性末端？限制酶所识别的序列，可以找到一条中轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的①在识别序列_______________切割，产生黏性末端；②在识别序列_______________切割，产生平末端。中轴线两侧中轴线处被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的脱氧核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。相邻脱氧核苷酸之间由_____和_________所形成的磷酸二酯键磷酸脱氧核糖10.要想获得某个特定性状的基因，必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？11.把两种来源不同的DNA用同种限制酶切割，会有怎样的结果？12.不同的限制酶切割产生的黏性末端，一定不同吗？13.将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，需要什么工具？14.DNA连接酶的作用是什么？要切两个切口，产生四个黏性(平)末端会产生相同的黏性末端不一定DNA连接酶可将_____________之间的缝隙“缝合”起来，即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____________。双链DNA片段磷酸二酯键15.互补的黏性末端之间的碱基对间的氢键的恢复，与酶有关吗？16.DNA连接酶对所连接的DNA片段的碱基序列有严格要求吗？17.DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？18.根据来源，把DNA连接酶分为几类？类型来源功能作用区别E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端能连接黏性末端和平末端(效率低)迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具备连接单链DNA的能力无关没有DNA连接酶DNA聚合酶化学本质作用对象是否需要模板在基因工程中的作用在DNA复制中的作用蛋白质蛋白质双链DNA片段将单个脱氧核苷酸合成互补子链不需要需要构建基因表达载体PCR技术需要耐高温的DNA聚合酶，即Taq酶连接滞后链上的冈崎片段将游离脱氧核苷酸连接到引物，形成互补子链19.DNA连接酶和DNA聚合酶有何区别？20.能否把目的基因直接导入受体细胞？需要什么工具？21.载体的作用是什么？22.载体的化学本质是什么？23.天然的DNA分子可以直接用做基因工程的载体吗？24.载体需要具备什么条件？①作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去；②使外源基因能在受体细胞内稳定保存、复制和表达。本质是能够自我复制的DNA分子①对受体细胞______；②能在受体细胞中______并稳定保存；③具有___________________的切点，供外源基因插入；④具有__________，供重组DNA的鉴定和筛选。无害复制一种至多种限制酶标记基因25.基因工程使用的载体有哪些？26.什么是质粒？27.质粒存在于哪些生物的细胞中？28.携带外源基因的质粒进入受体细胞，有几种复制方式？29.质粒DNA分子上有哪些标记基因？①质粒；②动植物病毒；③λ噬菌体的衍生物细菌拟核DNA之外，能够进行自主复制的小型双链环状DNA分子细菌和酵母菌①能在受体细胞进行自我复制；②或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等30.不经改造的普通噬菌体，能否用做基因工程的载体？普通的噬菌体进入细菌细胞，会导致受体菌裂解死亡1.2基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作程序，包括哪几个步骤？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目的基因的检测和鉴定。2.什么是目的基因？从供体细胞转移到受体细胞的基因。主要指的是编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的基因。3.获取目的基因的常用方法有哪些？①从基因文库中获取目的基因；②利用PCR技术扩增目的基因；③通过DNA合成仪，用化学方法人工合成。4.什么是基因文库？5.基因文库有几种类型？将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。基因组文库：部分基因文库：只包含了一种生物的部分基因，如：cDNA文库受体菌群含有一种生物的全部基因6.某种生物的基因组文库有几个？cDNA文库呢？7.基因文库的构建方法是什么？一种生物的基因组文库只有一个，而cDNA文库可以有多个提取某种生物的全部DNA限制酶切割一定大小的DNA片段与载体连接导入受体菌中储存基因组文库某种生物的mRNA单链互补DNA双链cDNA片段导入受体菌中储存与载体连接cDNA文库逆转录酶编码区非编码区非编码区DNA聚合酶剪接有关的酶RNA聚合酶mRNA前体mRNA单链DNAcDNA逆转录酶转录剪接逆转录复制启动子终止子基因真核细胞的cDNA的获取不含非编码序列，即不含启动子、终止子和内含子8.构建基因文库，需要哪些操作工具？9.从基因文库中提取目的基因时，还需要用上述工具吗？10.怎样从基因文库中得到所需要的目的基因？11.得到目的基因之后，怎样在短时间内大量扩增目的基因？12.什么是PCR技术？限制酶、DNA连接酶、载体不需要根据目的基因的有关信息，如基因的功能、转录产物等进行筛选PCR技术PCR全称为________________，是一项在生物______复制_____________的核酸合成技术。聚合酶链式反应体外特定DNA片段13.PCR技术的理论基础（原理）是什么？14.进行PCR时，怎样使DNA双链解开？体外模拟细胞内的DNA复制利用DNA的热变性原理在80℃-100℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构解体，双链分开15.高温解决了打开双链的问题，但怎样解决DNA聚合酶失活的问题？16.DNA聚合酶的作用有何特点？17.引物是怎样合成的？起什么作用？18.复制含目的基因的双链DNA片段需要几种引物？需要一种耐高温的DNA聚合酶，即Taq酶（70℃-75℃）不能从头合成DNA，只能从DNA的3′端开始延伸DNA链。因此，DNA复制需要引物。根据一段已知___________________序列合成引物，引物的作用是为DNA聚合酶提供3′端。目的基因的核苷酸两种①DNA模板：②DNA聚合酶：③两种引物：④原料：要扩增的含目的基因的DNA片段热稳定DNA聚合酶（Taq酶）为DNA聚合酶提供3’端4种脱氧核苷酸（dNTP）20.DNA子链的延伸方向是什么？21.总结PCR技术需要哪些条件？DNA的合成方向，总是从子链的________向________延伸。3′端5′端上述物质应加入缓冲液中，调节PH，保持Taq酶的活性，同时通过控制缓冲液的温度，使DNA复制在体系中反复进行。双链DNA模板在高温作用下，_____断裂，形成___________降温，______与DNA单链互补序列结合，形成局部________在_____酶的作用下，合成与模板互补的__________。①变性（90℃-95℃）：②复性（退火55℃-60℃）：③延伸（70℃-75℃）：氢键单链DNA双链DNA子链引物Taq22.PCR技术的基本过程是什么？5引物15引物2Cycle2Cycle1555555含目的基因的DNA片段55555555Cycle35555555555555555第三轮复制完成后，得到_____个等长的目标片段，同时得到_____个含目标片段的不等长的DNA片段。26由图可知，DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，使这段固定长度的序列呈指数增长23.一个DNA分子进行PCR扩增，循环4次，理论上至少需要几个引物？循环n次呢？①一条DNA复制n次，DNA总数为________个，②含有两条母链的子代DNA有__________个；③新合成的子链共有_________________条；④只含引物Ⅰ的子代DNA有____________个；⑤只含引物Ⅱ的子代DNA有____________个；⑥含有双引物的子代DNA有____________个；⑦含有引物Ⅰ的子代DNA有____________个；2n2112n-22n-1（2n-1）×2（2n-1）×224.PCR技术与细胞内的DNA复制有何区别？项目DNA复制PCR技术解旋方式场所酶温度结果解旋酶催化DNA在高温下变性解旋细胞外（PCR扩增仪中）合成DNA分子细胞内温和条件DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶细胞内（主要在细胞核内）不同阶段所需温度不同耐热的DNA聚合酶（Taq酶）合成DNA片段或基因25.如果基因比较短小，核苷酸序列又已知，则可以用何种方法获得目的基因？26.能否把目的基因单独导入受体细胞？27.基因工程技术的核心是什么？28.构建基因表达载体的目的是什么？29.基因表达载体的组件有哪些？通过DNA合成仪，用化学方法人工合成，无需模板不能，必需以基因表达载体的方式携带进去构建基因表达载体使目的基因在受体细胞内稳定保存、复制和表达①复制原点；②启动子；③终止子；④目的基因；⑤标记基因30.基因表达载体的各个元件，有何功能？(1)启动子：位于基因的______，它是____________识别和结合的部位，驱动基因_____________。(2)终止子：位于基因的尾端，终止_____________。(3)标记基因：______________是否含有目的基因，并将含目的基因的细胞筛选出来。(4)目的基因：目的基因必须插入表达载体的________和________之间。mRNA的转录鉴别受体细胞RNA聚合酶首端转录出mRNA启动子终止子31.区分启动子、终止