2012届高中生物第一轮复习 实验26 实验设计专题研究系列之有关基因工程的探究课件

实验设计专题研究系列之(二十六)有关基因工程的探究,实验专项1探究目的基因插入质粒上的位置情况：若运载体上含抗青霉素基因a和抗四环素基因b，当目的基因插入a片段中，则该基因不表达，在青霉素培养基上不存活，在四环素培养基上存活；若插入b基因片段，则结果相反。,2探究质粒上抗性基因的情况(1)方法：将重组后的质粒导入受体细胞，分别放在含青霉素、四环素的培养基上培养，观察成活情况。(2)现象结论：都成活两种标记基因都有；只有一个培养基上成活只有其中一种，抗青霉素基因或抗四环素基因；都不成活两种抗性基因都不存在。,【典例示范】(2010浙江五校联考)大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和Xgal时，Xgal便会被半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达半乳糖苷酶，培养基中的Xgal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：,(1)作为受体，大肠杆菌应_，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌，置于试管中，并加入_。(2)图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入_等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。,(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：_。_。,思路分析：(1)从图中看出：质粒上有氨苄青霉素抗性基因，为方便筛选，已导入重组质粒的受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因。(2)选择培养基中加入IPTG和Xgal以便显色反应，同时加入氨苄青霉素作为选择作用。(3)根据题干显色反应现象，若长出蓝色说明重组质粒没有导入受体大肠杆菌；若长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌。,答案：(1)不含氨苄青霉素抗性基因(或对氨苄青霉素敏感)在试管中制备好的DNA(2)IPTG、Xgal、氨苄青霉素(3)如果长出蓝色菌落，说明自连的载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入载体(或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌)如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌,【实战演练】(2010江苏卷)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：,图1图2,(1)一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma切割，原因是_。,(4)与只使用EcoR相比较，使用BamH和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。(7)为了从DNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。,解析：此题考查基因工程操作的基本过程。(1)质粒分子是小型环状DNA分子，在酶切前没有游离的磷酸基团，酶切后形成一个DNA分子片段，在每端(5端)各有一个游离的磷酸基团。(2)在质粒中插入的Sma酶切位点越多，表明插入的CG碱基对越多，因为CG对中的氢键多于AT对中的氢键，所以热稳定性将增加。(3)由图可知外源DNA上的目的基因和质粒的抗生素抗性基因上有Sma酶切位点，若用Sma酶切质粒和外源DNA将破坏抗性基因和目的基因。,(4)如果只使用EcoR酶切质粒和外源DNA，由于露出的黏性末端相同，很容易使质粒和外源DNA自身连接起来形成环，用两种限制酶同时切质粒和外源DNA，因露出的黏性末端不同就可有效防止上述问题的发生。(5)DNA连接酶可将具有相同黏性末端的DNA片断连接起来。(6)重组质粒中的抗生素抗性基因属于标记基因，可用来鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。(7)为获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，为了完成目的基因表达的初步检测，应将大肠杆菌培养在只有蔗糖为唯一碳源的培养基中。,答案：(1