高三生物一輪復(fù)習(xí) 526 基因工程簡(jiǎn)介同步輔導(dǎo)課件 大綱版選修.ppt

dna重組 限制性內(nèi)切酶 特異性 即一種限制酶只能識(shí)別一種特定核苷酸序列 并在特定位置切開dna分子 dna連接酶 相同的黏性末端 運(yùn)載體 鳥槍法 反轉(zhuǎn)錄 氨基酸序列 運(yùn)載體 受體細(xì)胞 檢測(cè)和表達(dá) 基因工程藥品 基因治療 動(dòng) 植物 環(huán)境監(jiān)測(cè) 被污染環(huán)境的凈化 考點(diǎn)1與dna分子相關(guān)的幾種酶及基因工程的其他工具1 與dna分子相關(guān)的酶 1 幾種酶的比較 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 原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾 dna連接酶起作用時(shí)不需要模板 2 載體 1 作用 作為運(yùn)載工具 將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi) 利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制 對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制 2 具備的條件 能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制 有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn) 以便與外源基因連接 具有特殊的標(biāo)記基因 以便進(jìn)行篩選 3 種類 質(zhì)粒 一種裸露的 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 獨(dú)立于細(xì)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(dòng)植物病毒 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(duì)某些天然的載體進(jìn)行人工改造 限制酶切割位點(diǎn)所處的位置必須是在所需的標(biāo)記基因之外 這樣才能保證標(biāo)記基因的完整性 有利于對(duì)目的基因的檢測(cè) 走進(jìn)高考1 2007 全國(guó) 理綜 6分 下列有關(guān)基因工程中限制性內(nèi)切酶的描述 錯(cuò)誤的是 a 一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列b 限制性內(nèi)切酶的活性受溫度影響c 限制性內(nèi)切酶能識(shí)別和切割rnad 限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取 解析 基因工程中的dna限制性內(nèi)切酶簡(jiǎn)稱限制酶 一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別dna中一種特定的脫氧核苷酸序列 不能切割rna 酶的活性都受溫度的影響 限制酶一般從原核生物中提取 答案 c 考點(diǎn)2基因工程基本操作程序1 目的基因的獲取途徑 1 直接分離 從自然界已有的物種中分離 如從基因庫(kù)中獲取 2 人工合成目的基因常用的方法有 已知核苷酸序列的較小基因 直接利用dna合成儀用化學(xué)方法合成 不需要模板 以rna為模板 在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成 3 pcr技術(shù)與dna復(fù)制的比較 2 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 1 基因表達(dá)載體的組成 啟動(dòng)子 目的基因 終止子以及標(biāo)記基因等 2 基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法 導(dǎo)入的目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列 因此在插入目的基因的部位之前需有啟動(dòng)子 之后需有終止子 3 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 4 目的基因的檢測(cè)與鑒定 1 分子水平檢測(cè) 導(dǎo)入檢測(cè) dna分子雜交技術(shù) 即使用放射性同位素標(biāo)記的含目的基因的dna片段作探針檢測(cè) 5 基因檢測(cè) 1 概念 指通過基因芯片對(duì)被檢測(cè)者細(xì)胞中的dna分子進(jìn)行檢測(cè) 分析出被檢測(cè)者所含的各種致病基因和疾病易感基因的情況的一種技術(shù) 2 爭(zhēng)論焦點(diǎn) 基因檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)防疾病的目的 是否引起基因歧視及其他危害 走進(jìn)高考2 2009 福建理綜 轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖所示 質(zhì)粒上有pst sma ecor apa 等四種限制酶切割位點(diǎn) 請(qǐng)回答 1 構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體a時(shí) 應(yīng)選用限制酶 對(duì) 進(jìn)行切割 2 培養(yǎng)基中的卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng) 欲利用該培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞 應(yīng)使基因表達(dá)載體a中含有 作為標(biāo)記基因 3 香蕉組織細(xì)胞具有 因此 可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株 圖中 依次表示組織培養(yǎng)過程中香蕉組織細(xì)胞的 解析 1 抗病基因在pst 和ecor 之間 所以應(yīng)選用限制酶pst 與ecor 對(duì)含抗病基因的dna 質(zhì)粒進(jìn)行切割 若選用sma 會(huì)將抗病基因切為兩段 2 抗卡那霉素基因應(yīng)是標(biāo)記基因 根據(jù)是否在含卡那霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)來判斷是否有抗病基因 3 植物組織培養(yǎng)過程包括脫分化形成愈傷組織 再分化形成具根芽的結(jié)構(gòu) 再分化成試管苗 答案 1 pst ecor 含抗病基因的dna 質(zhì)粒 2 抗卡那霉素基因 3 全能性脫分化 再分化 考點(diǎn)3基因工程的應(yīng)用 1 乳腺生物反應(yīng)器與微生物生產(chǎn)的比較 2 基因治療 走進(jìn)高考3 2006 全國(guó) 理綜 采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?培育出了轉(zhuǎn)基因羊 但是 人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中 以下有關(guān)的敘述 正確的是 a 人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目 等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍b 可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組dna分子導(dǎo)入羊的受精卵c 在該轉(zhuǎn)基因羊中 人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞 而不存在于其他體細(xì)胞中d 人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后 dna連接酶以dna分子的一條鏈為模板合成mrna 解析 人的基因中的編碼區(qū)的內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì)中的氨基酸 轉(zhuǎn)錄成的信使rna中的終止密碼也不對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)中的氨基酸 所以人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目 遠(yuǎn)大于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍 基因工程中將重組dna分子導(dǎo)入受精卵中可用顯微注射法 在該轉(zhuǎn)基因羊中 人凝血因子基因存在于其所有體細(xì)胞中 只是由于基因的選擇性表達(dá) 人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中 轉(zhuǎn)錄時(shí) rna聚合酶催化以dna分子的一條鏈為模板合成mrna 答案 b 類型一基因工程的工具例1 2010 江蘇高考 下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn) 圖1 圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn) 請(qǐng)回答下列問題 1 一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)sma 切割前后 分別含有 個(gè)游離的磷酸基團(tuán) 2 若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造 插入的sma 酶切位點(diǎn)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 4 與只使用ecor 相比較 使用bamh 和hind 兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒 外源dna的優(yōu)點(diǎn)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 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(kù)中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)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(dá)的初步檢測(cè) 解析 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí) 限制性內(nèi)切酶具有特異性 能識(shí)別特定的堿基序列并在特定的位點(diǎn)切割dna分子 答案 1 0 2 2 高 3 sma 會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因 外源dna中的目的基因 4 質(zhì)粒和含目的基因的外源dna片段自身環(huán)化 5 dna連接 6 鑒別和篩選含有目的基因的細(xì)胞 7 蔗糖為唯一含碳營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 類型二基因工程的操作過程例2 2010 天津理綜 下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線 圖中tetr表示四環(huán)素抗性基因 ampr表示氨芐青霉素抗性基因 bamh hind sma 直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn) 據(jù)圖回答 1 圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體 需用 限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因 篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含 的培養(yǎng)基上進(jìn)行 2 能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是 填字母代號(hào) a 啟動(dòng)子b tetrc 復(fù)制原點(diǎn)d ampr 3 過程 可采用的操作方法是 填字母代號(hào) a 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化b 大腸桿菌轉(zhuǎn)化c 顯微注射d 細(xì)胞融合 4 過程 采用的生物技術(shù)是 5 對(duì)早期胚胎進(jìn)行切割 經(jīng)過程 可獲得多個(gè)新個(gè)體 這利用了細(xì)胞的 性 6 為檢測(cè)人乳鐵蛋白是否成功表達(dá) 可采用 填字母代號(hào) 技術(shù) a 核酸分子雜交b 基因序列分析c 抗原 抗體雜交d pcr 解析 載體上不含sam 限制酶的酶切位點(diǎn) 若用sam 酶切目的基因 則無法與載體連接 因?yàn)樗沫h(huán)素抗性基因在酶切后被破壞 所以只能用氨芐青霉素進(jìn)行篩選 啟動(dòng)子可啟動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄過程 動(dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法導(dǎo)入重組載體 要檢測(cè)基因是否成功表達(dá) 需檢測(cè)人乳鐵蛋白是否合成 所以需采用抗原 抗體雜交技術(shù) 答案 1 hind 和bamh 氨芐青霉素 2 a 3 c 4 胚胎移植技術(shù) 5 全能 6 c 1 2011 山東濟(jì)南一模 下列關(guān)于基因工程的敘述 錯(cuò)誤的是 a 目的基因和受體細(xì)胞均可來自動(dòng) 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(dá)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(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá) 答案d解析人胰島素原基因可以在大腸桿菌體內(nèi)得以表達(dá) 但是由于大腸桿菌是原核生物 沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體等細(xì)胞器的加工 因此在大腸桿菌中表達(dá)后無生物活性 載體上的抗性基因有利于篩選含重組dna的細(xì)胞 但由于它和目的基因是相互獨(dú)立的 并不能促進(jìn)目的基因的表達(dá) 2 2010 安徽池州調(diào)研 如圖是將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)爰?xì)菌b細(xì)胞內(nèi)制造 工程菌 的示意圖 已知細(xì)菌b細(xì)胞內(nèi)不含質(zhì)粒a 也不含質(zhì)粒a上的基因 判斷下列說法正確的是 a 將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌b常用的方法是顯微注射法b 將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上 能生長(zhǎng)的只是導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌c 將完成導(dǎo)入過程后的細(xì)菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上 能生長(zhǎng)的就是導(dǎo)入了質(zhì)粒a的細(xì)菌d 目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是受體細(xì)胞能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 答案c解析將目的基因?qū)氲郊?xì)菌細(xì)胞中常用的方法是ca2 處理法 基因必須保持結(jié)構(gòu)的完整性才能得以表達(dá) 結(jié)構(gòu)完整的抗氨芐青霉素基因能夠表達(dá)而使細(xì)菌具有對(duì)氨芐青霉素的抗性 故在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上能存活的是導(dǎo)入了質(zhì)粒a或?qū)肓酥亟M質(zhì)粒的細(xì)菌 由于將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氲劫|(zhì)粒的抗四環(huán)素基因上 破壞了抗四環(huán)素基因的完整性 導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的細(xì)菌沒有對(duì)四環(huán)素的抗性 在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能存活 能存活的是含質(zhì)粒a的細(xì)菌 目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是產(chǎn)生出人的生長(zhǎng)激素 3 2010 江蘇南京二調(diào) 下列敘述符合基因工程概念的是 a b淋巴細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞融合 雜交瘤細(xì)胞中含有b淋巴細(xì)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(xì)菌后其dna整合到細(xì)菌dna上答案b 4 2011 河南鄭州質(zhì)檢 近日 加拿大科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)選擇特定的外源dna 脫氧核糖核酸 片段并將其嵌入到細(xì)菌基因組的特定區(qū)域 這些片段便可作為一種免疫因子 抵抗dna裂解酶入侵 此項(xiàng)技術(shù)有望解決某些細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生抗藥性的難題 這種技術(shù)所依據(jù)的原理是 a 基因突變b 基因重組c 染色體變異d dna分子雜交 答案b解析該技術(shù)是利用外源基因與細(xì)菌基因組重組 屬于基因重組 5 2010 濟(jì)寧測(cè)試 應(yīng)用生物工程技術(shù)能獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品 請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題 1 在培育轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因牛的過程中 過程需要的工具酶是 過程常用的方法是 2 轉(zhuǎn)基因?？赏ㄟ^分泌的乳汁來生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素 則說明基因工程能夠突破自然界的 在基因表達(dá)載體中 人生長(zhǎng)激素基因的前端必須有 3 prg能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂 通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體 最可能是 細(xì)胞 代表的細(xì)胞具有 的特點(diǎn) 4 在抗蟲棉培育過程中 進(jìn)行 過程最常用的方法是 答案 1 限制酶 dna連接酶顯微注射法 2 生殖隔離啟動(dòng)子 3 漿 或效應(yīng)b 既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體 4 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 解析培養(yǎng)轉(zhuǎn)人生長(zhǎng)激素基因牛的過程中 是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程 需限制酶和dna連接酶 是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞受精卵 常用顯微注射法 基因表達(dá)載體組成包括目的基因 啟動(dòng)子 終止子和標(biāo)記基因 漿 或效應(yīng)b 細(xì)胞能合成和分泌抗體 但不能無限增殖 把prg導(dǎo)入漿細(xì)胞后 漿細(xì)胞就會(huì)變成既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體的細(xì)胞 重組ti質(zhì)粒導(dǎo)入植物細(xì)胞最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 6 2010 江蘇寧波一模 1 飼料加工過程溫度較高 要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性 利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造時(shí) 首先必須了解植酸酶的 然后改變植酸酶的 從而得到新的植酸酶 2 培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆 可提高其作為飼料原料時(shí)磷的利用率 將植酸酶基因?qū)氪蠖辜?xì)胞常用的方法是 請(qǐng)簡(jiǎn)述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過程 3 為了提高豬對(duì)飼料中磷的利用率 科學(xué)家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過 轉(zhuǎn)入豬的受精卵中 該受精卵培養(yǎng)至一