从工具就开始埋下高考考点的【基因工程-1】来喽~【选必三】|0基础救星！
喵喵 | 3-1 基因工程原理和工具
1️⃣基因工程定义实质及理论基础
- 定义
基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，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DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
2. 实质
基因工程的实质是基因重组。
基因重组是指整段DNA在细胞内或细胞间、甚至在不同物种之间进行交换，并能在新的位置上复制、转录和翻译，是生物界的普遍现象。
【基因重组】
减一：前期——交叉互换
减一：后期——自由组合
基因拼接的理论基础：
- DNA是生物的主要遗传物质
- DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸
- 双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构
外源基因在受体内表达的理论基础：
- 基因是控制生物性状的独立遗传单位
- 遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向
- 生物界共用一套遗传密码
例题1
下列叙述符合基因工程概念的是
A. B淋巴细胞与瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因【细胞融合技术】
B. 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株✓
C. 用紫外线照射青霉菌使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株【诱变育种】
D. 自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其DNA整合到细菌DNA上【基因工程需要人工的】
例题2
20世纪中叶三个基础理论的重大突破，是基因工程的诞生的理论基础。下列不属于该理论基础的是
A. 摩尔根证明基因在染色体上
B. DNA遗传物质的证明
C. DNA双螺旋结构和中心法则的确立
D. 遗传密码的破译，不同生物共用一套遗传密码
2️⃣限制性内切核酸酶
【限制性内切核酸酶（限制酶）】
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（3）结果：形成黏性末端或平末端
【提问】
- 不同酶是否可以切出相同黏性末端?
- 可以
例题3
下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是
A. ①③
B. ①④✓
C. ②③
D. ②④
3️⃣DNA连接酶
【DNA连接酶】
（1）作用：将双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（2）常见种类：E·coli DNA连接酶（只连黏性末端）T₄DNA连接酶（两种末端都能连)。
【常见酶的比较】
限制酶
- 作用底物：双链DNA分子
- 作用部位：磷酸二酯键
- 结果：形成黏性末端或平末端
DNA水解酶
- 作用底物：双链DNA分子
- 作用部位：磷酸二酯键
- 结果：形成脱氧核苷酸
DNA连接酶
- 作用底物：两个DNA分子片段
- 作用部位：磷酸二酯键
- 结果：形成重组DNA分子
DNA聚合酶
- 作用底物：单个脱氧核苷酸
- 作用部位：磷酸二酯键
- 结果：形成新的DNA分子
RNA聚合酶
- 作用底物：单个核糖核苷酸
- 作用部位：氢键、磷酸二酯键
- 结果：形成3种RNA分子
逆转录酶
- 作用底物：单个脱氧核苷酸
- 作用部位：磷酸二酯键
- 结果：形成互补的DNA单链
解旋酶
- 作用底物：双链DNA分子
- 作用部位：氢键
- 结果：形成两条DNA单链
例题4
下列黏性末端，用DNA连接酶能连接在一起的是
A. ①和④
B. ②和③
C. ①和③
D. ②和④✓
例题5
如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，下面选项中能依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用顺序的是
A. ①②③④
B. ③①②④
C. ①④②③✓
D. ④①③②
4️⃣运载体
【基因进入受体细胞的载体（运载体）】
（1）载体的作用：
①将外源基因转移到受体细胞中去；
②利用载体在受体细胞内对外源基因进行大量复制。
（2）具备条件：
①能在受体细胞中稳定保存并复制；
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段（基因）插入其中；
③具有标记基因（如抗性基因、产物具有颜色反应的基因等），便于重组DNA分子的筛选；
④大小合适，便于操作。
⑤对受体细胞无伤害。
（3）种类：质粒、噬菌体、动植物病毒等。
例题6
质粒是基因工程常用的载体，下列说法正确的是
A. 质粒只存在于原核生物细胞中【真核也有】
B. 在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体
C. 控制细菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状的基因位于质粒上✓【有标记基因】
D. 质粒上碱基之间数量存在A+G=U+C【T】
例题7
下列说法正确的有几项
①质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞DNA中才能表达【质粒可以自己复制、转录、翻译】
②天然的质粒可以直接用来作为载体【需要改造】
③质粒作为运载体的条件之一是必须含有抗药性基因【也可以含有其他标记基因，如荧光基因】
④质粒只存在于原核生物细胞中【真核也有】
A. 0项✓
B. 1项
C. 2项
D. 4项
