生物學基因工程

2024/11/9第一輪復習基因工程的考綱要求內容要求⑴基因工程的誕生Ⅰ⑵基因工程的原理及技術Ⅰ⑶基因工程的應用Ⅰ⑷轉基因生物的安全性ⅠⅠ知道所列知識點的含義，并能夠在試題所給予的相對簡單的情境中識別和使用它們Ⅱ理解所列知識與相關知識之間的聯(lián)系和區(qū)別，并能在較復雜的情景中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。2024/11/9第一輪復習閱讀以下資料，思考回答有關問題：1978年9月,加州大學,ltakuna等人用人工合成的人胰島素基因與大腸桿菌的質粒構成重組體，轉染大腸桿菌，成功地生產出人的胰島素。目前用2000L細菌培養(yǎng)液，就能提取出100g胰島素，其產量相當于從1t豬胰臟中提取出的產量，前者比后者便宜50%，這項技術的應用為全世界數(shù)千萬糖尿病患者帶來了福音。問題⒈

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例題2024/11/9第一輪復習問題1該技術是什么技術？什么是基因工程？基因工程的核心是什么？基因工程的核心：構建重組DNA分子。把一種生物的基因轉入另一種生物體中，使其產生我們需要的基因產物，或讓它獲得新的遺傳性狀。定向改造生物的新技術。2024/11/9第一輪復習問題2（1）人的胰島素基因為什么能與大腸桿菌的質粒拼接在一起呢？（2）大腸桿菌體內為什么能表達人胰島素基因的基因產物呢？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構不同生物的表達機制相同，都經轉錄、翻譯合成蛋白質。所有生物共用一套密碼子。2024/11/9第一輪復習問題3在該基因工程中用到了哪些工具？限制性核酸內切酶DNA連接酶載體來源、功能、作用實質、特性、作用結果功能、作用實質、作用結果、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第一輪復習常見的2種限制酶：EcoRI和Sma1I識別的序列均為6個核苷酶2024/11/9第一輪復習DNA連接酶基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

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AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

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C

GG

C

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AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割2024/11/9第一輪復習問題4簡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分子導入受體細胞4.篩選含有目的基因的受體細胞5.目的基因的表達2024/11/9第一輪復習基因工程的原理和技術？？？？2024/11/9第一輪復習？提取目的基因的方法①反轉錄法：②直接合成法（2）利用聚合酶鏈式反應（PCR）特異性地擴增所需要的目的基因片段；（1）化學法合成（已知目的基因序列）（3）建立基因文庫，從基因文庫中獲取（不知目的基因序列）②蛋白質中氨基酸的序列mRNA中的堿基序列DNA堿基序列目的基因目的基因2024/11/9第一輪復習

聚合酶鏈式反應（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的特定互補部位相配對和結合延伸：以目的基因為模板，合成互補的新DNA鏈2024/11/9第一輪復習PCR(多聚酶鏈式反應)2024/11/9第一輪復習基因組DNA文庫的構建：

將總DNA經過酶解，分離不同長短的DNA片段。包含的基因組片段分別克隆在質?；蚴删w載體上，轉染細菌或體外包裝到噬菌體顆粒上便構成了該生物的基因組文庫。2024/11/9第一輪復習？形成重組DNA需要用到哪些工具酶若考慮DNA片段之間兩兩結合可能出現(xiàn)什么結果？怎么才能防止目的基因和質粒之間的任意結合？2024/11/9第一輪復習？本例中的受體細胞是什么？

常用的受體細胞有哪些？

重組DNA導入受體細胞的方法？植物細胞（體細胞、卵細胞等）動物細胞（受精卵、胚胎干細胞等）微生物細胞（如細菌）農桿菌轉化法等顯微注射法感受態(tài)細胞法，用CaCl2處。。。2024/11/9第一輪復習農桿菌轉化法2024/11/9第一輪復習？為什么要檢測？

如何檢測？導入檢測表達檢測個體水平檢測利用抗生素抗性基因DNA分子雜交轉錄檢測：分子雜交法檢測mRNA翻譯檢測：免疫法（抗體－抗原）如作物的抗蟲性、抗旱性等2024/11/9第一輪復習問題5由該資料可看出基因工程的應用之一是＿＿＿＿基因工程有哪些應用呢？（課后看書）問題6我們應該怎樣使用這種曾經只屬于自然的偉大力量－－制造新的微生物、植物甚至動物？2024/11/9第一輪復習

圖為某種質粒表到載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性內切酶EcoRI、BamHI的酶切位點，ampR為青霉素抗性基因，tctR

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

、

、

、三種。若要從這些連接產物中分離出重組質粒，需要對這些連接產物進行分離純化。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第一輪復習（2）用上述3種連接產物與無任何抗藥性的原核宿主細胞進行轉化實驗。之后將這些宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細胞所含有的連接產物是

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

（3）在上述實驗中，為了防止目的基因和質粒表達載體在酶切后產生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應選用的酶是。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第一輪復習（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)和人類帶來安全隱患，舉一例簡要說明：

。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（危害其他生物的生存或個人隱私的外泄或生物武器的制造和使用等）2024/11/9第一輪復習

將動物致病菌的抗原基因導入馬鈴薯制成植物疫苗，飼喂轉基因馬鈴薯可使動物獲得免疫力。以下是與植物疫苗制備過程相關的圖和表。(2008江蘇)(4)2024/11/9第一輪復習（1）圖1步驟③所用的DNA連接酶對所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？

。（2）飼喂轉基因馬鈴薯后使動物獲得免疫力，此過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．目的基因與載體質粒結合C．將目的基因導入動物受體細胞

D．目的基因的表達否D2024/11/9第一輪復習(4)(3)為將外源基因轉入馬鈴薯，圖1步驟6轉基因所用的細菌B通常為__________

對符合設計要求的重組質粒T進行酶切，。假設所用的酶均可將識別位點完全切開，請根據(jù)圖1中標示的酶切位點和表2所列的識別序列，對以下酶切結果作出判斷。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農桿菌2024/11/9第一輪復習2024/11/9第一輪復習B5.下列敘述符合基因工程概念的是A．B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粒后導入大腸桿菌，獲得能產生人干擾素的菌株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2024/11/9第一輪復習A2. 在用基因工程技術構建抗除草劑的轉基因煙草過程中，下列操作錯誤的是A. 用限制性核酸內切酶切割煙草茶葉病毒的核酸 B.用DNA連接酶連接經切割的抗除草劑基因和載體C. 將重組DNA分子導入煙草原生質體D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉基因煙草細胞2024/11/9第一輪復習A18．下列關于轉基因植物的敘述。正確的是A．轉入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中B．轉抗蟲基因的植物．不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C．動物的生長激素基因轉入植物后不能表達D．如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題2024/11/9第一輪復習2010天津Ⅰ.（14分）下圖是培育表達人乳鐵蛋白的乳腺生物反應器的技術路線。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。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)基上進行。（2）能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細胞中特異性表達的調控序列是

（填字母代號）。A.啟動子B.tetRC.復制原點D.ampR2024/11/9第一輪復習（3）過程①可采用的操作方法是

（填字母代號）。A.農桿菌轉化B.大腸桿菌轉化C.顯微注射D.細胞融合（4）過程②可采用的生物技術是

。（5）對早期胚胎進行切割，經過程②可獲得多個新個體。這利用了細胞的

性。（6）為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達，可采用

（填字母代號）技術。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第一輪復習Ⅰ.（14分）（1）HindⅢ和BamHⅠ；氨芐青霉素A（2）C胚胎移植技術（3）全能（4）C2024/11/9第一輪復習2010江蘇27．（8分）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中箭頭表示相關限制酶的酶切位點。請回答下列問題：（1）一個圖1所示的質粒分子經SmaⅠ切割前后，分別含有▲個游離的磷酸基團。2024/11/9第一輪復習（2）若對圖中質粒進行改造，插入的SmaⅠ酶切位點越多，質粒的熱穩(wěn)定性越▲。（3）用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是▲。（4）與只使用EcoRI相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止▲。2024/11/9第一輪復習（5）為了獲取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入▲酶。（6）重組質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運蛋白基因，將重組質粒導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。2024/11/9第一輪復習【答案】（1）0、2（2）高（3）SmaⅠ會破壞質粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）質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胞（7）蔗糖為唯一含碳營養(yǎng)物質2024/11/9第一輪復習2010上海

（七）分析有關基因表達的資料，回答問題。取同種生物的不同類型細胞，檢測其基因表達，結果如右圖。45.基因