内容发布更新时间 : 2024/12/23 9:55:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

基因工程和蛋白质工程

1．基因工程的基本工具

2．基因工程的操作步骤 (1)获取目的基因的三种方法 ①从基因文库中获取

②

③化学法人工合成：通过DNA合成仪利用化学方法直接合成。 (2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建 ①基因表达载体的组成

②构建过程

(3)将目的基因导入受体细胞的“三种类型”

①导入植物细胞——农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法(本法针对单子叶植物)

②导入动物细胞——显微注射法 ③导入微生物(细菌)——转化法 (4)目的基因的检测与鉴定的方法

①检测目的基因是否导入受体细胞：DNA分子杂交技术。 ②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。 ④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。 3．蛋白质工程 (1)流程图

写出流程图中字母代表的含义：

A．转录，B.翻译，C.分子设计，D.多肽链，E.预期功能。

(2)基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

(3)对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现。

1．(2019·全国卷Ⅰ)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。

(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。

(2)生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。

巩固提升见P184考向2第1题(1)

(3)目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_________________________________________。

解析：(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库。(2)生物体细胞内DNA复制开始时是利用解旋酶进行解旋的，而在体外利用PCR技术扩增目的基因时，则是通过加热至90～95 ℃进行解旋的，二者都破坏了碱基对之间的氢键。(3)在PCR过程中，要加热至90～95 ℃，所以使用热稳定性高的Taq酶，而不使用在高温下会失活的大肠杆菌DNA聚合酶。

答案：(1)基因组文库 cDNA文库 (2)解旋酶 加热至90～95 ℃ 氢键

(3)Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活 2．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：

(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了___________________________________________(答出两点即可)。

(2)体外重组的质粒可通过Ca2＋参与的________方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。

(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用____________的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加________的抑制剂。