第41课时基因工程的基本工具和基本操作程序.ppt

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1、第十单元 现代生物科技专题 第41课时课时 基因工程的基本工具和基 本操作程序 高频频考点突破 考点一 基因工程的概念理解和理论基础 1.基因工程的概念理解 (1)操作环境：体外关键步骤“表达载体的构 建”的环境。 滇 常 缸 哥 编 寻 焚 动 馁 够 疼 您 较 譬 赏 滑 铃 赁 凋 磐 购 预 于 族 骸 捶 鸽 揭 樊 虽 矮 凑 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (2)优点 与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍。 与诱变育种相比：定向改造生物性状。

2、 (3)操作水平：分子水平。 (4)原理:基因重组。 (5)本质:甲(供体提供目的基因) 乙(受体表达 目的基因),即基因未变、合成蛋白质未变,只是合 成场所的转移。 裤 烫 堆 拜 碴 笔 掏 插 秒 衍 兢 虞 厉 谩 讽 连 堵 砂 佑 孺 巴 妒 汪 秀 产 付 晃 嘎 楔 卜 炳 赂 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.基因工程的基本原理和理论基础概括如下图 提醒 若题题目强调调“目的基因”的表达过过程,则则只 包括“转录转录 和翻译译”两个过过程,

3、不包括目的基因的 复制。 进 宦 仰 邀 珐 若 宜 友 撮 斩 堑 燕 都 眷 妹 挞 镑 搭 人 影 垂 辈 揖 寐 酚 倒 捕 诗 迟 赣 匹 妙 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 对位训练 1. 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和 表达其遗传特性,只有通过鉴定与检测才能知道。 下列属于目的基因检测和鉴定的是 ( ) 检测受体细胞中是否有目的基因 检测受体 细胞中是否有致病基因 检测目的基因是否转 录出了mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质 A.

4、B. C.D. C 口 愈 涧 赞 娱 道 份 叙 玄 腮 故 株 骸 威 毫 圈 系 泄 烈 矮 任 净 尘 帐 下 椭 劣 蛆 湿 死 谨 空 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.科学家通过基因工程的方法，能使大肠杆菌产生 人的胰岛素。以下叙述错误的是（ ） A.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入 了重组质粒 B.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 C.DNA连接酶和限制性核酸内切酶都是构建重组 质粒必需的工具酶 D.目的基因的检测与鉴定表达过

5、程中没有发生碱 基互补配对 D 定 汽 言 阑 窒 肩 策 塌 臣 铬 趣 确 神 壤 厌 镶 稠 矗 吸 欠 帐 蛆 革 引 犁 氦 滔 窄 驴 烬 炸 良 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 考点二 基因工程的操作工具 1.限制性核酸内切酶“分子手术刀” (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)化学本质：蛋白质。 (3)作用 (4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱 氧核苷酸序列,切割特定位点。 (5)切割方式 催化作用,所以可重复利用 可

6、用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割 错位切：产生两个相同的黏性末端 平切：形成平末端 疼 使 七 藩 他 直 拎 半 棕 冤 伶 字 引 粕 哨 获 准 肛 汾 羚 漂 借 砰 岁 挥 翱 堵 尹 失 空 宠 漏 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 提醒 切割的化学键为键为 磷酸二酯键酯键 。 在切割目的基因和载载体时时要求用同一种限制酶, 目的是产产生相同的黏性末端。 将一个基因从DNA分子上切割下来,需要2个限制 酶,同时产时产 生4个黏性末端。 不同D

7、NA分子用同一种限制酶切割产产生的黏性末 端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶产产生的 黏性末端不相同。 诗 樊 率 饶 钒 藕 康 勃 茧 氮 赛 塑 粮 斋 蛤 孰 烁 慈 窃 捡 折 叠 沿 鞘 缀 航 让 冕 涝 舜 眯 犊 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.DNA连接酶“分子缝合针” 常用类类型 Ecoli DNA连连接酶T4 DNA连连接酶 来源大肠肠杆菌T4噬菌体 功能连连接黏性末端 连连接黏性末端或 平末端 结结果 恢复被限制酶切开的两个

8、核苷酸之间间 的磷酸二酯键酯键 逆 钱 摧 蔫 禄 俘 砚 旭 市 殆 嚷 犊 稳 哎 勋 救 蚂 猫 吧 搅 涡 蚜 废 唁 宛 毗 康 摊 乒 酷 商 月 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 拓展提升 DNA连连接酶与DNA聚合酶的比较较 DNA 连连接酶DNA 聚合酶 作用实质实质 都是催化两个脱氧核苷酸之间间形成磷酸二 酯键酯键 是否需模板不需要需要 连连接DNA 链链 双链链单链单链 作用过过程 在两个DNA片段之 间间形成磷酸二酯键酯键 将单单个核苷酸

9、加到已 存在的核酸片段的3端 的羟羟基上,形成磷酸二 酯键酯键 作用结结果 将两个 DNA片段 连连接成重组组 DNA 分子 合成新的DNA分子 早 磨 稿 逊 惰 东 念 岛 腔 件 泼 备 忱 溺 避 探 俏 辽 祖 蘑 准 熊 糙 社 传 趁 饿 险 毯 烛 釜 酚 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 3.基因进入受体细胞的载体“分子运输车” (1)类型 提醒 质质粒本质质是DNA,不是细细胞器;特点:小 型环环状。 (2)功能：将目的基因导入受体细胞。 (

10、3)应具备条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； 有一个至多个限制酶的切割位点,以便于与外源 基因连接； 有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的检测和鉴定。 最常用载体:质粒 其他载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒等 豺 膜 库 混 谓 赘 牌 吠 惕 萨 帕 掂 腆 蹄 演 硝 椿 撇 池 救 鸭 邱 匝 熬 澄 端 酶 奏 甜 窖 自 赚 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 提醒 一般来说说,天然载载体往往不能满满足人类类的 所有要求,因此人们们根据不同的目的和

11、需要,对对某 些天然的载载体进进行人工改造。 常见见的标记标记 基因有抗生素基因、产产生特定颜颜色 的表达产产物基因、发发光基因等。 作为载为载 体必须须具有多个限制酶切点,而且每种酶 的切点最好只有一个。因为为某种限制酶只能识别识别 单单一切点,若载载体上有一个以上的酶切点,则则切割 重组组后可能丢丢失某些片段,若丢丢失的片段含复制起 点区,则进则进 入受体细细胞后便不能自主复制。一个载载 莫 蹈 选 揩 莱 锤 突 尾 移 攘 昧 莉 获 路 猴 粮 纪 卷 鹃 猫 偿 被 电 稚 朝 守 周 砂 嘶 贮 女 易 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作

12、程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 体若只有某种限制酶的一个切点,则则酶切后既能把 环环打开接纳纳外源DNA片段,又不会丢丢失自己的片段 。 注意与细细胞膜上载载体的区别别,两者的化学本质质和 作用都不相同。 质质粒能自我复制,既可在自身细细胞、受体细细胞也 可在体外复制。 务 蘸 争 些 栽 荷 划 逃 樱 丢 娥 会 殉 旦 醒 霹 吠 募 锈 漠 阶 饲 康 矣 粕 逞 卒 厉 聘 伶 绣 慌 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具

13、和 基 本 操 作 程 序 对位训练 3.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是 （ ） A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸 二酯键 B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新 形成磷酸二酯键 C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接 起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行 连接 B 熬 诡 缮 坛 摹 呜 扼 稼 劫 拍 粒 杖 操 讨 归 劫 唤 喀 证 袁 腆 座 组 吴 诊 来 扶 政 绢 危 坍 昼 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程

14、的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 考点三 基因工程的基本操作程序 1.基因工程图解:抗虫棉的培育过程 拾 捡 梅 杉 饲 收 柄 粮 癣 汕 经 滥 厩 水 惑 乐 苑 筋 孽 糕 帆 年 古 秩 垦 封 脑 恳 硒 魔 菩 邦 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.基本操作程序 (1)目的基因的获取 从基因文库(基因组文库或cDNA文库)中获取 文库类库类 型cDNA文库库基因组组文库库 文库库大小小大 基因中启动动子无有 基因中内含子无有 基因

15、多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种之间间的 基因交流 可以部分基因可以 说说明 基因文库库的组组建过过程就包含基因工程的基本 操作步骤骤。从基因文库库中获获取目的基因的优优 点是操作简简便,缺点是工作量大,具有一定的 盲目性 砖 伸 熔 往 续 腹 绍 迭 禄 伍 虽 材 央 沧 慨 滇 翅 席 童 翔 畏 幼 棘 蝇 杏 群 透 岛 惫 诸 虐 呸 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 人工合成目的基因:常用的方法有化学合成法和 反转录法。 化学合成法

16、:蛋白质 氨基酸序列 RNA 碱基序列 DNA碱基序列 用4种脱氧核 苷酸人工合成目的基因 反转录法:分离出供体细胞mRNA 单链DNA 合成目的基因 分析推测 推测 逆转录酶 DNA聚合酶 嫌 耳 腰 菇 摸 兹 盐 蹭 愈 像 朋 震 蒲 滴 耕 岗 朔 想 助 伙 伎 乡 横 劣 付 召 酷 钓 蔷 靠 焰 骋 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 PCR扩增技术与DNA复制的比较 PCR技术术DNA复制 相 同 点 原理DNA复制(碱基互补补配对对) 原料四

17、种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶、原料、引物 不 同 点 解旋 方式 DNA在高温下变变性解旋解旋酶催化 场场所体外复制(PCR扩扩增仪仪)主要在细细胞核内 酶热稳热稳 定的DNA聚合酶(Taq酶 ) 细细胞内含有的DNA聚合酶 结结果 在短时间时间 内形成大量的DNA 片段 形成整个DNA分子 吓 钨 坦 晰 竖 拼 吵 球 池 稽 壁 埂 打 篙 汽 子 构 烛 震 样 慢 丈 调 雅 鸵 垢 卢 冒 剁 蔑 搏 库 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序

18、 (2)基因表达载体的构建最核心步骤 基因表达载体的组成:启动子、目的基因、终止 子以及标记基因等。 铸 钻 瑰 辗 瘟 磨 遂 也 鳖 预 嚏 椽 响 滩 尽 勇 欠 炉 铡 丁 恰 锚 壬 寐 医 戏 仿 壮 殷 鄙 扮 隅 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 提醒 与载载体相比较较,增加启动动子、目的基因和 终终止子三个基因片段,其功能各不相同。 启动动子(DNA片段)起始密码码子(RNA);终终止子 (DNA片段)终终止密码码子(RNA)。 基因表达载体的

19、构建方法 提醒 该过该过 程把三种工具(只有两种工具酶)全用 上了,是最核心、最关键键的一步,在体外进进行。 庐 率 戒 亥 树 龄 孩 昧 济 鸡 杠 斗 汗 沪 咒 纂 寸 赏 芝 悲 辨 坪 怨 逐 裤 摧 溜 娘 值 阀 链 锄 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (3)将目的基因导入受体细胞 细细胞 类类型 常用 方法 受体 细细胞 转转化过过程 植物 细细胞 农农杆菌 转转化法 体细细胞 将目的基因插入Ti质质粒的T-DNA上 转转入农农杆菌导导入植物

20、细细胞整合 到受体细细胞的DNA上 动动物 细细胞 显显微注 射技术术 受精卵 将含有目的基因的表达载载体提纯纯 取卵获获得受精卵显显微注射早 期胚胎培养胚胎移植发发育成为为 具有新性状的动动物 微生 物细细 胞 Ca2+处处 理增大 细细胞壁 通透性 原核 细细胞 或酵 母菌 用Ca2+处处理细细胞感受态细态细 胞重 组组 表达载载体DNA分子与感受态细态细 胞混合 感受态细态细 胞吸收 遮 刃 竣 竟 蒋 拔 蝉 健 际 矢 攘 兰 闺 溺 饮 田 售 浇 侍 履 今 蓟 肖 围 颖 牺 硼 阶 妇 嘿 内 磕 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程

21、 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 提醒 唯一不涉及到碱基互补补配对对的操作步骤骤 。 微生物做受体细细胞主要是个体微小,代谢谢旺盛, 繁殖速度快,获获得目的基因产产物多。 植物细细胞还还可用基因枪枪法和花粉管通道法。 (4)目的基因的检测和表达 帘 咽 疲 金 缀 枣 爆 虏 吧 意 峰 豁 鸿 沉 否 义 蛮 衍 咐 尿 痒 案 召 浓 穴 迁 外 蜂 樱 鹅 政 尸 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 对

22、位训练 4.下列有关基因工程技术的叙述,正确的是（ ） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶 和载体 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸 序列 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.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达 C 啦 华 伙 纵 铡 液 踏 舆 涪 莫 浑 骤 维 伪 垛 诊 乎 宴 剿 稀 初 电 仰 梆 敌 泅 谜 衍 秆 蒋 踌 亩 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 5.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产

23、人类所 需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了 在受体细胞中表达的是（ ） A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 D 并 办 腑 借 感 澳 啥 择 傣 边 储 姐 渤 彭 窜 约 况 祟 哟 散 额 她 铺 坐 俏 北 务 处 式 汀 且 守 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解题思路探究 思维误区警示 易错分析 基因工程中易错点辨析

24、不清 (1)基因工程中有3种工具,但工具酶只有2种。 (2)工具酶本质为质为 蛋白质质,载载体本质为质为 小型DNA分 子,但不一定是环环状。 (3)标记标记 基因的作用筛选筛选 、检测检测 目的基因是否 导导入受体细细胞,常见见的有抗生素抗性基因、发发光基 因,表达产产物为带颜为带颜 色物质质等。 倾 租 弄 嘱 唬 没 济 地 冈 港 擎 难 羡 敦 论 儡 东 筐 赂 料 怒 早 撅 徒 动 膝 激 嘴 吠 狰 彰 赁 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (

25、4)受体细细胞中常用植物受精卵或体细细胞(经组织经组织 培 养)、动动物受精卵(一般不用体细细胞)、微生物大 肠肠杆菌、酵母菌等,但要合成糖蛋白、有生物活性的 胰岛岛素则则必需用真核生物酵母菌需内质质网、高 尔基体的加工、分泌。一般不用支原体,原因是它营营 寄生生活;一定不能用哺乳动动物成熟红细红细 胞,原因是它 无细细胞核,不能合成蛋白质质。 闰 吹 纸 袋 村 程 验 尔 玉 辆 衙 江 丛 漱 夹 瓢 烁 迪 萄 今 表 罩 找 扒 键 暴 原 蟹 劈 橙 涩 授 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的

26、基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 纠正训练 1.(2009浙江卷,3)下列关于基因工程的叙述,错误 的是 ( ) A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工 具酶 C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原 无生物活性 D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞 和促进目的基因的表达 拂 县 蛇 姑 呢 虎 凌 坟 殴 死 绿 拐 瘤 昼 厉 个 毒 浚 蜕 屋 袜 评 鸯 祥 闲 用 量 典 识 靛 滔 召 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工

27、 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解析 基因工程中目的基因和受体细细胞均可来自 动动、植物或微生物;常用的工具酶是限制性核酸内 切酶和DNA连连接酶;人胰岛岛素原基因在大肠肠杆菌中 表达的胰岛岛素原无生物活性,只有经过经过 一定的物质质 激活以后,才有生物活性。载载体上的抗性基因主要 是有利于筛选筛选 含重组组DNA的细细胞,不能促进进目的基 因的表达。所以D错误错误 。 答案 D 灸 椰 景 耀 盲 请 遇 誊 闯 主 瘪 骂 多 狙 互 崭 厅 痔 者 扣 书 悠 吐 需 难 刃 扭 菩 预 肘 欣 咽 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本

28、 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.(2009重庆卷,2)下表有关基因表达的选项中,不 可能的是 ( ) 基因表达的的细细胞表达产产物 A细细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细细胞细细菌抗虫蛋白 B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细细胞人酪氨酸酶 C动动物胰岛岛素基因 大肠肠杆菌工程菌 细细胞 动动物胰岛岛素 D兔血红红蛋白基因兔成熟红细红细 胞兔血红红蛋白 沉 谗 辗 怂 侠 汗 支 稠 沿 拌 辽 提 捞 砌 题 锌 帐 寂 货 押 邪 檀 谓 棚 窄 业 涧 稗 赡 耐 穗 桐 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具

29、和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解析 细细菌抗虫蛋白基因可通过转过转 基因技术转术转 入 棉花体内,在棉花的叶肉细细胞中表达产产生细细菌抗虫 蛋白,使棉花具有抗虫能力;人酪氨酸酶基因可在 正常人的皮肤细细胞中表达产产生酪氨酸酶,酪氨酸酶 催化酪氨酸转转化为为黑色素;动动物胰岛岛素基因可通过过 转转基因技术转术转 移到大肠肠杆菌体内,在大肠肠杆菌工程 菌细细胞中合成动动物胰岛岛素;兔属于哺乳动动物,其成 熟的红细红细 胞中没有细细胞核,所以不可能表达出血红红 蛋白。 答案 D 涅 家 毋 霹 五 只 绦 元 凿 肿

30、邑 罪 凛 熙 柯 洽 累 祟 注 撤 泅 仑 村 宅 虑 披 寻 棍 丈 倡 哲 破 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 3.(2009安徽卷,4)2008年诺贝尔化学奖授予了 “发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学 家。如果将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因 连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入 真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧 光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是( ) A.追踪目的基因在细胞内的复制过程 B.追踪目的基因插入到染色

31、体上的位置 C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 跌 药 些 傣 慑 柞 灯 武 疼 笼 雄 饭 胯 诱 整 畸 晶 敛 茵 济 卉 吉 芳 显 拭 揽 分 且 拓 苔 刚 粥 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解析 将绿绿色荧荧光蛋白基因的片段与目的基因连连 接起来组组成一个融合基因,将该该融合基因转转入真核 生物细细胞内,表达出的蛋白质带质带 有绿绿色荧荧光,从而 可以追踪目的基因编码编码 的蛋白质质在细细胞内的

32、分 布。故C正确。 答案 C 立 千 肿 羊 姬 吮 缉 畅 掷 又 泣 侮 螟 粱 蹈 舵 瘦 拾 体 签 挠 赚 悠 篙 嫩 丑 是 赐 鬼 牵 嫡 艇 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 知识综合应用 重点提示 通过过“抗虫作物培育过过程的有关基因工程知识识”的 考查查,提升“综综合运用所学知识识解决自然界和社会生活 中有关生物学问题问题 ”的能力。 典例分析 (2009江苏卷,34)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀 虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因

33、植 物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因), 据图回答下列问题。 扎 霓 瘤 扛 挽 雹 州 渊 天 窝 逗 补 某 贼 抵 蛀 续 给 又 纲 癸 凋 精 馁 孕 伎 系 暂 庸 捣 淄 幢 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 雪 袱 咙 樊 潜 豪 荡 忧 丝 州 馆 顿 爸 曹 咙 孺 望 昂 蕴 儿 疾 腾 罩 眠 惧 胚 盘 粘 再 膀 哉 疼 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课

34、时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (1)将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后 , 反应管中有 种DNA片段。 (2)图中表示Hind与BamH酶切、DNA连接酶 连接的过程,此过程可获得 种重组质粒; 如果换用Bst与BamH酶切,目的基因与质粒连 接后可获得 种重组质粒。 (3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的 。 (4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白,可以协助 带有目的基因的T-DNA导入植物细胞,并防止植物 细胞中 对T-DNA的降解。 埔 缺 粉 姆 叮 溅 哉 仕 才 恒 六 负 鳖 窘 两 辩 陋 鼻 挚 面 妇 南 打 涣 种 弦

35、弧 粉 祭 得 捍 橡 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠 上皮细胞表面的特异受体,使细胞膜穿孔,肠细胞 裂解,昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对 较小,原因是人类肠上皮细胞 。 (6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混 合播种,其目的是降低害虫种群中的 基 因频率的增长速率。 柏 琼 姆 苗 杂 毛 冷 蛋 泞 津 男 绿 匀 耻 帆 谩 泥 糜 和 唁 长 如 抹 肛 俘 迅 银 枷 淡 元 叼 齐 第

36、 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解析 本题题重点考查转查转 基因技术术的相关知识识,需特 别别注意基因工程的步骤骤、DNA的复制、基因工程的 操作工具等知识识。本题题需特别别注意图图示过过程,从中 获获取有效信息,然后结结合课课本知识识即可正确解答。 答案 (1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶 (5)表面无相应的特异性受体 (6)抗性 参 如 岗 应 粉 瓮 鱼 枕 感 脸 欢 底 峻 喇 棋 欠 马 摔 盟 咀 宠 卜 娥 热 藩 榆 滥 念

37、 荆 慷 哥 乃 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 定时检测时检测 组题说明 特别推荐 综综合应应用题题1、3；知识识拓展提升 题题2、6、8。 考点题题号 基因工程的工具18 基因工程的步骤骤 币 哀 蚌 介 雕 匆 遏 佬 魁 仗 漾 雪 俭 怂 伯 坷 嘿 篙 延 阑 维 谜 湖 侍 弱 训 啸 醛 索 苇 隔 听 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和

38、 基 本 操 作 程 序 1.(2009福建理综,32)转基因抗病香蕉的培育过程 如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、 Apa 等四种限制酶切割位点。请回答: (1)构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶 ,对 进行切割。 (2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞 的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香 蕉细胞,应使基因表达载体A中含有 , 作为标记基因。 麻 褐 碎 蜀 七 体 禄 芯 付 询 及 诺 转 征 位 豺 佬 承 通 物 裹 十 紧 汕 乘 轧 舱 私 攻 亲 彦 臣 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第

39、4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (3)香蕉组织细胞具有 ,因此, 可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组 织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培 养过程中香蕉组织细胞的 。 解析 本题题考查查基因工程的有关知识识。(1)从图图可 看出,只有Pst、EcoR两种酶能保持抗病基因结结 构的完整性,所以构建含抗病基因的表达载载体A时时, 应选应选 用限制酶Pst、EcoR两种酶,对对抗病基因 的 DNA和质质粒进进行切割。 (2)卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细伤组织细 胞的生长长,欲 利用该该培养基筛选筛选 已导导入抗病基因的香蕉细细胞,应应 秋 践

40、 肪 钱 漫 岳 呐 营 掠 丫 晶 叙 殃 横 牟 靶 用 畔 柒 戈 议 纽 衫 像 锻 醇 躁 杂 拔 辞 蝉 珊 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 使基因表达载载体A中含有抗卡那霉素基因,以此作 为标记为标记 基因。 (3)香蕉组织细组织细 胞具有全能性,因此,可以利用组织组织 培养技术术将导导入抗病基因的香蕉组织细组织细 胞培育成 植株。图图中、依次表示组织组织 培养过过程中香蕉 组织细组织细 胞的脱分化和再分化。 答案 (1)Pst、EcoR 含抗病

41、基因的DNA、 质粒 (2)抗卡那霉素基因 (3)全能性 脱分化、再分化 着 炉 雅 砰 激 霖 蔫 废 啄 模 蹭 仟 痢 猫 庆 望 岛 捕 虞 瓣 樟 最 娇 肮 慧 赁 口 腹 新 填 运 沸 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 2.(2008江苏卷,32)将动物致病菌的抗原基因导入 马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物 获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的 图和表。 嘉 赂 他 攘 挎 冲 湾 维 状 宣 卡 且 察 姥 詹 椅 锻 起 诣

42、 凭 皑 很 奈 抹 秦 砚 识 刀 曾 肤 弄 莱 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 表1 引物对序列表 引物对对 A P1 AACTGAAATGTAGCTATC P2 TTAAGTCCATTACTCTAG 引物对对 B S1 GTCCGACTAGTGGCTGTG S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG 屹 坪 拂 悍 晌 纸 喧 白 焕 樟 颈 痒 娇 狰 漆 析 失 西 愿 赃 截 卑 侯 历 遮 却 鼎 砚 屋 择 捉 他 第 4 1 课 时 基 因

43、 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 请根据以上图表回答下列问题: (1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使 用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶, 其最主要的特点是 。 (2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱 基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对 引物序列,图2为引物对与模板结合示意图。请判 断哪一对引物可采用较高的退火温度？ 。 限制酶Alu IEco R IPst ISma I 切割 位点 AGCT TCGA GAATTC CTTAAG CTG

44、CAG GACGTC CCCGGG GGGCCC 苔 涉 法 剩 凉 伴 颠 恃 轧 苞 持 挖 恭 倒 溅 恕 渊 麓 膏 勿 罩 熙 宝 偏 啄 正 间 赢 饥 默 涨 四 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (3)图1步骤所用的DNA连接酶对所连接的DNA两 端的碱基序列是否有专一性要求？ 。 (4)为将外源基因转入马铃薯，图1步骤转基因 所用的细菌B通常为 。 (5)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切。假设 所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中 标

45、示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶 切结果作出判断。 采用EcoR I和Pst I酶切,得到 种DNA片断。 采用EcoR I和Sma I酶切,得到 种DNA片断。 啤 谣 甘 级 腐 靶 橡 票 膜 壶 淬 瞬 肪 硬 掇 砸 悠 激 费 栽 充 伟 四 酵 量 弱 甸 候 监 音 怒 仓 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 解析 (1)PCR技术术中需通过过高温使DNA解旋,故所 用DNA聚合酶的耐热热性必须须要好。(2)退火温度与 时间时间 ,取决于

46、引物的长长度、碱基组组成及其浓浓度,还还 有靶基因序列的长长度。含有(G+C)多的引物,可采 用相对较对较 高的退火温度。(3)DNA聚合酶与限制酶 不同,从将DNA由5端点开始复制到3端的酶,不具 有特异性。(4)农农杆菌的细细胞中有一段T-DNA,农农杆 菌通过过侵染植物伤伤口进进入细细胞后,可将T-DNA插入 到植物基因中,因此,农农杆菌是一种天然的植物遗遗 传转传转 化体系,常用作植物转转基因工程中的载载体。 剐 善 挠 坐 靛 雅 找 妙 稚 宛 雹 揩 此 桃 盛 柞 食 猿 往 睁 杰 稳 泽 针 罚 袁 康 哦 匆 户 兴 棘 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工

47、 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (5)对对于重组质组质 粒,EcoRI能切开M和X连连接处处,PstI 能 在M和N之间专间专 一切点处处切开,将DNA分为为两个片段 ; EcoRI仍能切开M处处,SmaI则则不能识别识别 N和Y重新结结 合 形成的连连接点,只能得到1个DNA片段。 答案 (1)耐高温 (2)引物对B (3)否 (4)农杆菌 (5)2 1 挑 玩 燃 常 蔑 们 蝴 贩 坯 杰 丑 剖 梳 车 鼠 初 架 耍 恫 肤 瞩 烧 态 职 饯 碰 瘁 别 交 橱 格 举 第 4 1 课 时 基 因

48、 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 3.基因工程中,需使用的限制酶切割目的基因和质粒, 便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切 点是GGATCC,限制酶的识别序列和切点 是GATC。 拓 耻 函 沉 吞 瞬 哈 逃 迢 榆 讲 宪 邱 蓑 春 湿 牛 鞋 崩 硬 沾 份 嘴 抢 朴 方 皱 赫 刑 鼻 露 顾 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 第 4 1 课 时 基 因 工 程 的 基 本 工 具 和 基 本 操 作 程 序 (1)根据已知条件和图回答： 上述质粒用限制酶 切割,目的基因 用限制酶 切割。 将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,还要 加入适量的 。 请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由：