生物學(xué)基因工程

2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)基因工程的考綱要求內(nèi)容要求⑴基因工程的誕生Ⅰ⑵基因工程的原理及技術(shù)Ⅰ⑶基因工程的應(yīng)用Ⅰ⑷轉(zhuǎn)基因生物的安全性ⅠⅠ知道所列知識(shí)點(diǎn)的含義，并能夠在試題所給予的相對(duì)簡(jiǎn)單的情境中識(shí)別和使用它們Ⅱ理解所列知識(shí)與相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別，并能在較復(fù)雜的情景中綜合運(yùn)用其進(jìn)行分析、判斷、推理和評(píng)價(jià)。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)閱讀以下資料，思考回答有關(guān)問(wèn)題：1978年9月,加州大學(xué),ltakuna等人用人工合成的人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒構(gòu)成重組體，轉(zhuǎn)染大腸桿菌，成功地生產(chǎn)出人的胰島素。目前用2000L細(xì)菌培養(yǎng)液，就能提取出100g胰島素，其產(chǎn)量相當(dāng)于從1t豬胰臟中提取出的產(chǎn)量，前者比后者便宜50%，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用為全世界數(shù)千萬(wàn)糖尿病患者帶來(lái)了福音。問(wèn)題⒈

⒉

⒊

⒋

⒌

⒍

例題2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)問(wèn)題1該技術(shù)是什么技術(shù)？什么是基因工程？基因工程的核心是什么？基因工程的核心：構(gòu)建重組DNA分子。把一種生物的基因轉(zhuǎn)入另一種生物體中，使其產(chǎn)生我們需要的基因產(chǎn)物，或讓它獲得新的遺傳性狀。定向改造生物的新技術(shù)。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)問(wèn)題2（1）人的胰島素基因?yàn)槭裁茨芘c大腸桿菌的質(zhì)粒拼接在一起呢？（2）大腸桿菌體內(nèi)為什么能表達(dá)人胰島素基因的基因產(chǎn)物呢？它們都是DNA（或DNA片段），不同生物的DNA都由4種脫氧核苷酸組成，都具有相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)不同生物的表達(dá)機(jī)制相同，都經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯合成蛋白質(zhì)。所有生物共用一套密碼子。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)問(wèn)題3在該基因工程中用到了哪些工具？限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶載體來(lái)源、功能、作用實(shí)質(zhì)、特性、作用結(jié)果功能、作用實(shí)質(zhì)、作用結(jié)果、與DNA聚合酶的比較本例中的載體是什么？常用的載體有哪些？作載體的條件是什么？2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)常見的2種限制酶：EcoRI和Sma1I識(shí)別的序列均為6個(gè)核苷酶2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)DNA連接酶基因的針線：DNA連接酶

G

AA

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AA

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G用同種限制酶切割2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)問(wèn)題4簡(jiǎn)述該基因工程的具體操作步驟：1.獲得目的基因2.形成重組DNA分子3.將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞4.篩選含有目的基因的受體細(xì)胞5.目的基因的表達(dá)2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)基因工程的原理和技術(shù)？？？？2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)？提取目的基因的方法①反轉(zhuǎn)錄法：②直接合成法（2）利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）特異性地?cái)U(kuò)增所需要的目的基因片段；（1）化學(xué)法合成（已知目的基因序列）（3）建立基因文庫(kù)，從基因文庫(kù)中獲?。ú恢康幕蛐蛄校诘鞍踪|(zhì)中氨基酸的序列mRNA中的堿基序列DNA堿基序列目的基因目的基因2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）變性、退火、延伸三步曲變性：雙鏈DNA解鏈成為單鏈DNA退火：部分引物與模板的單鏈DNA的特定互補(bǔ)部位相配對(duì)和結(jié)合延伸：以目的基因?yàn)槟０?，合成互補(bǔ)的新DNA鏈2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)基因組DNA文庫(kù)的構(gòu)建：

將總DNA經(jīng)過(guò)酶解，分離不同長(zhǎng)短的DNA片段。包含的基因組片段分別克隆在質(zhì)粒或噬菌體載體上，轉(zhuǎn)染細(xì)菌或體外包裝到噬菌體顆粒上便構(gòu)成了該生物的基因組文庫(kù)。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)？形成重組DNA需要用到哪些工具酶若考慮DNA片段之間兩兩結(jié)合可能出現(xiàn)什么結(jié)果？怎么才能防止目的基因和質(zhì)粒之間的任意結(jié)合？2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)？本例中的受體細(xì)胞是什么？

常用的受體細(xì)胞有哪些？

重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法？植物細(xì)胞（體細(xì)胞、卵細(xì)胞等）動(dòng)物細(xì)胞（受精卵、胚胎干細(xì)胞等）微生物細(xì)胞（如細(xì)菌）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法等顯微注射法感受態(tài)細(xì)胞法，用CaCl2處。。。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)？為什么要檢測(cè)？

如何檢測(cè)？導(dǎo)入檢測(cè)表達(dá)檢測(cè)個(gè)體水平檢測(cè)利用抗生素抗性基因DNA分子雜交轉(zhuǎn)錄檢測(cè)：分子雜交法檢測(cè)mRNA翻譯檢測(cè)：免疫法（抗體－抗原）如作物的抗蟲性、抗旱性等2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)問(wèn)題5由該資料可看出基因工程的應(yīng)用之一是＿＿＿＿基因工程有哪些應(yīng)用呢？（課后看書）問(wèn)題6我們應(yīng)該怎樣使用這種曾經(jīng)只屬于自然的偉大力量－－制造新的微生物、植物甚至動(dòng)物？2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)

圖為某種質(zhì)粒表到載體簡(jiǎn)圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，ampR為青霉素抗性基因，tctR

為四環(huán)素抗性基因，P啟動(dòng)子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答：(2008海南)2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（1）將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒該表達(dá)載體分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用ＤＮＡ連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有

、

、

、三種。若要從這些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對(duì)這些連接產(chǎn)物進(jìn)行分離純化。載體和載體連接物目的基因-載體連接物目的基因-目的基因連接物2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（2）用上述3種連接產(chǎn)物與無(wú)任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是

；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是____________________

（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時(shí)應(yīng)選用的酶是。EcoRI、BamHI載體和載體連接物載體和載體連接物、目的基因-載體連接物ampR為青霉素抗性基因，tctR

為四環(huán)素抗性基因，2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（4）基因工程是一柄“雙刃劍”，一方面可以極大地提高栽培作物的基因潛力，打破了種間的

隔離，從變異的角度看，基因工程的原理是

；另一方面也可能給生態(tài)系統(tǒng)和人類帶來(lái)安全隱患，舉一例簡(jiǎn)要說(shuō)明：

。生殖基因重組基因的影響不容易控制，可能影響受體基因組的正常表達(dá)（危害其他生物的生存或個(gè)人隱私的外泄或生物武器的制造和使用等）2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)

將動(dòng)物致病菌的抗原基因?qū)腭R鈴薯制成植物疫苗，飼喂轉(zhuǎn)基因馬鈴薯可使動(dòng)物獲得免疫力。以下是與植物疫苗制備過(guò)程相關(guān)的圖和表。(2008江蘇)(4)2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（1）圖1步驟③所用的DNA連接酶對(duì)所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？

。（2）飼喂轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后使動(dòng)物獲得免疫力，此過(guò)程屬于基因工程操作基本步驟中的()A．從馬鈴薯中獲取目的基因B．目的基因與載體質(zhì)粒結(jié)合C．將目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞

D．目的基因的表達(dá)否D2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)(4)(3)為將外源基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯，圖1步驟6轉(zhuǎn)基因所用的細(xì)菌B通常為__________

對(duì)符合設(shè)計(jì)要求的重組質(zhì)粒T進(jìn)行酶切，。假設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開，請(qǐng)根據(jù)圖1中標(biāo)示的酶切位點(diǎn)和表2所列的識(shí)別序列，對(duì)以下酶切結(jié)果作出判斷。①采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切，得到_________種DNA片斷。②采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到_________種DNA片斷。圖12農(nóng)桿菌2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)B5.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(guò)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2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)A2. 在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是A. 用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸 B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C. 將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)A18．下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述。正確的是A．轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過(guò)花粉傳入環(huán)境中B．轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物．不會(huì)導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加C．動(dòng)物的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá)D．如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來(lái)源于自然界，則不存在安全性問(wèn)題2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)2010天津Ⅰ.（14分）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，BamHI、HindIII、SmaI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.ampR2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（3）過(guò)程①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(guò)程②可采用的生物技術(shù)是

。（5）對(duì)早期胚胎進(jìn)行切割，經(jīng)過(guò)程②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.PCR2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)Ⅰ.（14分）（1）HindⅢ和BamHⅠ；氨芐青霉素A（2）C胚胎移植技術(shù)（3）全能（4）C2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)2010江蘇27．（8分）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(wèn)題：（1）一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ切割前后，分別含有▲個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（2）若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ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SmaⅠ切割，原因是▲。（4）與只使用EcoRI相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ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▲。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)（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)。2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)【答案】（1）0、2（2）高（3）SmaⅠ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)2024/11/9第一輪復(fù)習(xí)2010上海

（七）分析有關(guān)基因表達(dá)的資料，回答問(wèn)題。取同種生物的不同類型細(xì)胞，檢測(cè)其基因表達(dá)，結(jié)果如右圖。45.基因