《湖南省高考生物復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第1講 基因工程課件 新人教版選修3》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《湖南省高考生物復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第1講 基因工程課件 新人教版選修3（31頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 一、基因工程的概念及基本工具 【答案】DNA重組體外DNA重組轉(zhuǎn)基因遺傳特性生物類型生物產(chǎn)品限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶)某種特定核苷酸序列特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵黏性末端平末端DNA連接酶磷酸二酯鍵質(zhì)粒小型雙鏈環(huán)狀DNA限制酶復(fù)制并穩(wěn)定保存標記基因噬菌體的衍生物 二、基因工程的基本操作程序 【答案】編碼蛋白質(zhì)21.PCR技術(shù)22.啟動子23.終止子 【答案】24.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法25.顯微注射法26.插入了目的基因27.轉(zhuǎn)錄出了mRNA 一、基因工程的基本操作工具 1.與DNA分子相關(guān)的酶 (1)幾種酶的比較續(xù)集 (2)限制酶與DNA連接酶的關(guān)系 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生

2、物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。 DNA連接酶起作用時不需要模板。2載體(1)作用作為運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi)。利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制。(2)具備的條件能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。具有特殊的標記基因，以便進行篩選。 (3)種類 質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。 噬菌體的衍生物。 動植物病毒。 【友情提醒】一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進行人工改造。 限制酶切割位點所處的位置必須是在

3、所需的標記基因之外，這樣才能保證標記基因的完整性，有利于對目的基因的檢測。 【例1】下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述，錯誤的是() A一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度影響 C限制性核酸內(nèi)切酶能識別和切割RNA D限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取 【解析】本題考查基因工程中工具酶的有關(guān)知識。大部分酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶的化學(xué)本質(zhì)是RNA。酶的活性受到溫度和pH的影響；限制性核酸內(nèi)切酶的特點是能識別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，可在特定的位點進行切割；限制性核酸內(nèi)切酶主要是從原核生物體內(nèi)分離出來的。 【答案】C 【例2】質(zhì)粒作為“

4、分子運輸車”的條件是() 能夠自我復(fù)制雙鏈環(huán)狀DNA分子有多個限制酶切點有標記基因真核細胞中沒有A BC D 【解析】載體具備的條件是：有標記基因；具有多個限制酶切點；能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 【答案】C 二、基因工程操作程序 1基因工程技術(shù)生產(chǎn)凝乳酶的過程 2基因工程的操作程序分析 (1)目的基因的獲取途徑 從自然界中已有的物種中分離出來，如從基因組文庫或cDNA文庫中獲取。 人工合成目的基因 常用的方法有反轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。 利用PCR技術(shù)擴增目的基因 通過PCR技術(shù)可對已獲取的目的基因進行擴增，以獲取大量的目的基因。 (2)基因表達載體的構(gòu)建 【友情提醒】插入的目的基因的表達

5、需要調(diào)控序列，因而用作載體的質(zhì)粒的插入基因部位之前需有啟動子，之后需有終止子。 兩次使用的限制酶為同一種酶，這樣形成的黏性末端堿基之間互補，便于連接。 (3)目的基因?qū)胧荏w細胞導(dǎo)入生物植物動物微生物受體細胞體細胞或受精卵只能是受精卵主要是大腸桿菌導(dǎo)入方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(或花粉管通道法和基因槍法)顯微注射法感受態(tài)細胞法導(dǎo)入過程目的基因插入Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌感染植物細胞表達基因表達載體提純顯微儀注射入受精卵受精卵發(fā)育成轉(zhuǎn)基因個體Ca2處理大腸桿菌基因表達載體與感受態(tài)細胞混合感受態(tài)細胞吸收DNA分子 (4)目的基因的檢測與鑒定 【例3】下列關(guān)于基因表達載體構(gòu)建的相關(guān)敘述，不正確的是() A需要限制酶

6、和DNA連接酶 B必須在細胞內(nèi)進行 C抗生素抗性基因可作為標記基因 D啟動子位于目的基因的首端 【解析】基因表達載體是目的基因與載體的結(jié)合，在此過程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將相同的末端連接起來；基因表達載體的構(gòu)建是在細胞外進行的；基因表達載體包括啟動子(位于基因首端使轉(zhuǎn)錄開始)、終止子、目的基因和標記基因。 【答案】B 1.(2010全國)下列敘述符合基因工程概念的是( ) AB淋巴細胞與腫瘤細胞融合，雜交瘤細胞中含有B淋巴細胞中的抗體基因 B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株 C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過篩選獲得青

7、霉素高產(chǎn)菌株 D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上B 【解析】單克隆抗體的制備屬于細胞工程技術(shù)；用紫外線照射青霉菌獲得青霉素高產(chǎn)菌株屬于誘變育種，而基因工程技術(shù)是按照人們的意愿，把一種生物的某一種基因提取出來，加以修飾和改造，然后放到另一種生物細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，因此，選B。 2.(2009浙江)下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是( ) A目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物 B限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶 C人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性 D載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達

8、D 【解析】基因工程中目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性，只有經(jīng)過一定的物質(zhì)激活以后，才有生物活性。載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細胞，不能促進目的基因的表達。所以D錯誤。 3.(2010江蘇)下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題：限制酶BamHHindEcoRSma識別序列及切割位點ATCCCCTAGCTTTTCGATTCCTTACCGGGGCC (1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma切割前后，分別含有_個游離

9、的磷酸基團。 (2)若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Sma酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越_。 (3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma切割，原因是_。Sma會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因高0、2 (4)與只使用EcoR相比較，使用BamH和Hind兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止_。 (5)為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入_酶。DNA連接質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化 (6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了_。 (7)為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在_的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。鑒別和篩選含有目的基因的細胞以蔗糖為惟一含碳營養(yǎng)物質(zhì) 【解析】(1)質(zhì)粒切割前是雙鏈環(huán)狀DNA分子，故不含游離的磷酸基團。從圖1可知，質(zhì)粒上只含有一個Sma酶的切點，被該酶切割后含有兩個游離的磷酸基團。 (2)G和C含量越多，熱穩(wěn)定性就越高。 (3)構(gòu)建重組質(zhì)粒時標記基因和目的基因應(yīng)保持完整。 (4)只使用EcoR，則質(zhì)粒和目的基因兩端的黏性末端相同，用連接酶連接時，除會產(chǎn)生重組質(zhì)粒外，還會產(chǎn)生質(zhì)粒與質(zhì)粒、目的基因與目的基因自身連接物。 (7)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體后，含有重組質(zhì)粒的個體才能吸收蔗糖。