第十一课 遗传和基因工程
第三课时
基因工程简介
要点、疑点、难点
1 基因工程的概念
基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞 内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要 的基因产物。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的
能力、思维、方法
【例2】应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾
病的目的。这里的基因探针是指( )
畜牧养 殖业上
获得人们所需要的和具优良品质的转基因动物 利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
食品业 为人类开辟新的食物来源
环境监测 用DNA探针检测水中病毒的含量 环境净化 获得分解四种烃类的“超级菌”，吞噬
汞和降解土壤中DDT的细菌
课前热身
选择题 1 下列不属于基因工程实例的是( B ) A 培育出抗烟草花叶病毒的番茄植株 B 在大肠杆菌体内获取人的干扰素 C 培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫移核鱼 D 利用“工程菌”生产乙肝疫苗 2 下列常用作运载体的是( C ) A 大肠杆菌质粒 B 苏云金芽孢杆菌的DNA分子 C 土壤农杆菌环状RNA分子 D 动物细胞的染色体 3 限制性内切酶的特点是( D ) A 只能识别GAATTC序列 B 识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点 C 识别黏性末端 D 切割质粒DNA的标记基因
一类是细菌的质粒，它是细菌染色体DNA以外的小型环状DNA(一般有1200kb，kb为千碱基对)，有的细菌只有一个，有的细菌有多个
第一类是噬菌体和某些病毒的DNA。一般来说，天然运载体往往不能满 足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的运 载体进行人工改建。
要点、疑点、难点
3 基因工程成果与发展前景
人工合成基因
反转录法
据已知的氨基酸序列 合成DNA
工 目的基因与运 同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因，加入DNA连接
程 载体结合
酶，形成重组DNA分子
基
本
操 作 目的基因导入 主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法步 受体细胞骤目基因的检 测和表达检测
根据受体细胞是否具有某些标记基因判 断目的基因是否导入
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4 在基因操作的基本步骤中第一步是( A ) A 基因与运载体结合 B 提取目的基因 C 将目的基因导入受体细胞 D 基因表达的检测 5 获取真核生物目的基因常用的方法是( B ) A 写枪法 B DNA扩增技术 C 人工合成基因的方法 D 用限制性内切酶切割DNA片段 6 下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( C ) A 从大肠杆菌体内制取白细胞介素 B 在酵母菌体内获得的干扰素 C 在青霉菌体内获取青霉素 D 在大肠杆菌内获得胰岛素
运输工具；(4)目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明
目的基因完成了表达过程；(5)导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达，生产
目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。
据以上分析，A、B、D选项的说法均不正确，应选C。
【错解分析】解答此类题目易出现的思维障碍是：①审题不严，把运载体当成基因工程的 工具酶；②存在一定的思维定势，脑海中只有细菌的质粒可作运载体，忽略了细菌也是常 用的受体细胞之一这一知识。 排除障碍的方法是： ①严格审题； ②学习中多采用对比、归纳等思维方法，消除思维定势。
C 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
【答案】C
【解析】此题考查基因的操作工具、目的基因表达等知识。解答此类题目须明确
以下三方面知识：(1)基因操作的工具有限制酶、连接酶；(2)一种限制酶只能识
别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；(3)运载体是基因的
转 录 法 人
mRNA逆转录单链合成 双链 DNA DNA
强，目 的基因 中不含 内含子
烦 。 mRNA 生存时间短， 技术要求高
方 工由
专一性
法
合 成 法
氨 基 酸 序 列 合
据推测出的核苷酸序列，通 过化学方法合成
最强，
目 的 基 目前，复杂 因 不 含 的尚不知核
内 含 子 ，苷酸序列的
可 合 成 基因不能合 自然界 成
不存在
要点、疑点、难点
2 基因工程基本操作步骤
关于运载体
运载体应具备的三个条件
(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； (2)有多个限制酶切点，以便与外源基因连接； (3)具有某些标记基因，以便进行筛选。
使用运载体的目的
一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去
要点、疑点、难点
目前常用的两类运载体
基因工程与 医药卫生
生产基因工程药品 如胰岛素、干扰素 基因诊断 如用基因探针检测肝类病毒、诊断遗传病 基因治疗 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达
到治疗疾病的目的
要点、疑点、难点
基因工程与 农牧业、食 品工业
基因工程与 环境保护
农业上
获得高产、稳产和具有优良品质的农作物 培养具有各种抗逆性的作物新品种
表达 受体细胞表现出特定的性状
要点、疑点、难点
过
程
优点 缺 点
获 取 目
直接分 离法
（鸟枪 法）
供 体 细 限制性酶 胞中 DNA
DNA 片段
运载体
不同 受体 细胞
DNA片 找出 目的基
目的
段扩增
因细胞
基因
操作 简便
工作量大， 有盲目性， 目的基因含 有不表达的 内含子
的
反
专一性 操作过程麻
基 因 的
个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物 的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
要点、疑点、难点
基因工程名称 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切拼接导入表达
结果
人类需要的基因产物
要点、疑点、难点
直接分离基因：鸟枪法
提取目的基因 2
基
因
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7 下列属于利用基因工程技术培育的新品种的是 A 抗棉铃虫的转基因抗虫棉 B 耐寒的小黑麦 C 试管牛 D 太空椒
(B )
能力、思维、方法
【例1】下列有关基因工程技术的叙述，正确的是(
)
A 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列