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专题1基因工程素能提升课基因工程核心精要一、与核酸有关的各种酶的比较名称作用参与生理过程应用作用位点(如下图)DNA连接酶连接两个DNA片段a限制酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列基因工程aDNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制aRNA聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录解旋酶使碱基间氢键断裂形成脱氧核苷酸单链DNA复制及转录b逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录、基因工程a作用位点示意图二、易混概念辨析1．基因文库、基因组文库、部分基因文库(1)从定义上区分①基因文库：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的基因，称为基因文库。基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。②基因组文库：如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库。③部分基因文库：指含有一种生物的一部分基因的基因文库，如cDNA文库。(2)从范围上区别：基因文库包含基因组文库和部分基因文库。基因组文库有某一种生物的全部基因，它的范围要大于部分基因文库。2．启动子、终止子、起始密码子、终止密码子(1)从定义上区分①启动子：位于编码区上游紧靠转录起点的位置。它的主要功能是引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合。只有在启动子存在时，RNA聚合酶才能准确地从转录起点开始，沿着编码区正常地进行转录。②终止子：位于编码区下游紧靠转录终点的位置。它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来。③密码子：指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使RNA上四种碱基的组合方式有64种，其中，决定氨基酸的密码子有61种，另外3种是终止密码子。④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码子。⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信号，有两种：AUG、GUG。(2)从本质上区别启动子和终止子都是DNA分子中具有调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置，终止密码子不能决定任何一种氨基酸。对点训练1．下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是()A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录C．一种限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D．限制酶将一个DNA分子片段切割成两个片段需消耗两个水分子C[DNA连接酶能在磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键；RNA聚合酶可以识别基因上的特定位点；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；限制酶切割一个DNA分子时需水解两个磷酸二酯键。]2．下列四幅图中能正确反映目的基因转录产物内部结构的是()TSS：转录起始位点，TTS：转录终止位点，STC：起始密码子，SPC：终止密码子。B[基因转录产物为mRNA，作为基因开始转录形成mRNA的转录起始位点和终止位点应在mRNA两端；作为起始密码子应在转录起始位点之后，终止密码子应在转录终止位点之前，这样才能保证翻译的正常开始和终止。]3．下图为基因表达载体的模式图。下列有关基因工程中载体的说法，错误的是()A．基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因B[由于受体细胞有植物、动物和微生物之分，以及目的基因导入受体细胞的方式不同，因此，基因表达载体的构建也会有所差别，不可能是千篇一律的。]4．据下图分析，下列有关基因工程的说法不正确的是()A．为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用限制酶Ⅰ、Ⅱ同时切割二者B．限制酶、DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键C．与启动子结合的应该是RNA聚合酶D．能够检测到标记基因表达产物的受体细胞中，也一定会有目的基因的表达产物D[将质粒与目的基因进行切割、连接时，不能保证二者全部成功连接，因此，导入了原质粒的受体细胞中能检测到标记基因的表达产物，但是不一定会检测到目的基因的表达产物。]5．为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：(1)图中基因组文库________(填“小于”“等于”或“大于”)cDNA文库。(2)B过程需要的酶是________。(3)目的基因Ⅰ和目的基因Ⅱ除可从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用的聚合酶的显著特点是________。[解析](1)任何生物的基因组文库都大于cDNA文库。(2)B过程是反转录过程，故需要的酶应该是反转录酶。(3)目的基因Ⅰ和目的基因Ⅱ除可从构建的文库中分离外，还可以分别以图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用的聚合酶的显著特点是耐高温。[答案](1)大于(2)反转录酶(3)DNAcDNA耐高温