专题1 基因工程
知识体系构建
专题整合
一、基因工程的基本工具
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体
B.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞
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表达
二、基因工程的操作程序
1.目的基因的获取
（1）目的基因：指编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：从基因文库获取，原核基因也可直接分离获得；真核基因主要是人工合成，人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
2.基因表达载体的构建
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：启动子＋目的基因＋标记基因＋终止子。
①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
③标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。
3.将目的基因导入受体细胞
A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测与鉴定
B.目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞
C.提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
D.目的基因与载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 三、蛋白质工程 1.蛋白质工程流程
2.蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
训练3 利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，可获得毒副作用减小，专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素；还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶破坏，从而增强其稳定性。
（1）若要批量生产以上提到的长效胰岛素，根据所学知识，需要用到哪些生物工程（ ）
A.发酵工程
B.基因工程
C.蛋白质工程
D.胚胎工程
（2）用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是___________
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参考答案
1.C[A项中的载体不是酶；B项中的受体细胞常用受精卵，但有时也可用植物体细胞；D项中，目的基因进入受体细胞并不一定能成功表达。]
2.C[基因操作“四步曲”包括提取目的基因、目的基因与载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。提取目的基因和目的基因与载体结合，要用同一种限制酶切割DNA片段和质粒。目的基因导入受体细胞，要用CaCl2（细菌）改变细胞膜通透性，用到显微注射等技术。目的基因的检测与鉴定，是检测载体标记基因的表达和目的基因的表达。]
3.（1）ABC（2）具有长效性
解析蛋白质工程的实质是生产出自然界原本不存在的蛋白质，所以需对原有胰岛素的基因进行改造，改造好的目的基因需通过基因工程来生产，并且在生产过程中要借助工程菌（如导入目的基因的大肠杆菌），所以还需要发酵工程。
