限制性核酸内切酶精编版

1、考纲考情考纲考情n基因工程的诞生基因工程的诞生 I 2009选择题选择题T3n基因工程的原理和技术基因工程的原理和技术 II 2010选择题选择题T2 2011选择题选择题T6 2012选择题选择题T6 2013非选择题非选择题T32n基因工程的应用基因工程的应用 I 郭三堆郭三堆n2013年CCTV年度科技创新人物n中国“抗虫棉”之父郭三堆的团队在抗虫棉的培育中运郭三堆的团队在抗虫棉的培育中运用了哪些技术？用了哪些技术？所用技术主要包括哪些具体环节？所用技术主要包括哪些具体环节？从基因文库中获取从基因文库中获取聚合酶链式反聚合酶链式反应（应（PCRPCR）扩增）扩增化学合成法化学合成法目的基

2、因的核苷酸序列未知目的基因的核苷酸序列未知目的基因的核苷酸序列已知目的基因的核苷酸序列已知1.1.郭三堆团队是如何获取目的基因的郭三堆团队是如何获取目的基因的? ?2.2.基因工程的核心是什么基因工程的核心是什么? ?构建重组构建重组DNA分子分子3.3.需要用到哪些工具需要用到哪些工具? ?限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体连接酶、载体限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 （1）作用对象：）作用对象：DNA(2010浙江卷，浙江卷，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，如下操作错误的是转基因烟草过程中，如下操作错误的是 ()A用限制

3、性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组将重组DNA分子导入烟草原生质体分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞A烟草花叶病毒烟草花叶病毒（2）作用特点：）作用特点： 识别和切割识别和切割DNA分子内一小段分子内一小段特殊核苷酸序列特殊核苷酸序列55553333使用使用DNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNA分子分子CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT G C T T A A A

4、 A T T C GG C T T A A A A T T C G目的目的基因基因质质粒粒 加入加入DNADNA连接酶后，可能生成的产物有哪些连接酶后，可能生成的产物有哪些? ? 目的基因和质粒的连接产物是否一定符合要求目的基因和质粒的连接产物是否一定符合要求? ?4.4.郭三堆团队选用的载体是什么？常用载郭三堆团队选用的载体是什么？常用载体有哪些？体有哪些？（1） 载体的种类：载体的种类： 质粒质粒、 噬菌体和动植物病毒。噬菌体和动植物病毒。下列与基因工程载体有关的叙述正确的是（下列与基因工程载体有关的叙述正确的是（ ）A质粒是最常用的载体，在细菌中以独立于拟核质粒是最常用的载体，在细菌中以

5、独立于拟核之外的方式存在之外的方式存在B质粒作为载体的原因之一是它为环状，便于切质粒作为载体的原因之一是它为环状，便于切割后与目的基因连接割后与目的基因连接C载体中的标记基因可促进目的基因的表达载体中的标记基因可促进目的基因的表达D当受体细胞为大肠杆菌时，多种噬菌体均可作当受体细胞为大肠杆菌时，多种噬菌体均可作为载体，如为载体，如噬菌体和噬菌体和T2噬菌体噬菌体A（2） 载体的必要条件载体的必要条件n能在受体生物细胞内稳定保存，并大量复制和表达能在受体生物细胞内稳定保存，并大量复制和表达n有一个至多个限制酶切割位点，供外源有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插片段插入。入。n具有某些标

6、记基因，便于筛选。具有某些标记基因，便于筛选。5.5.抗虫基因是如何导入棉花细胞的？抗虫基因是如何导入棉花细胞的？农杆菌转化法农杆菌转化法花粉管通道法花粉管通道法 如何将目的基因导入动物细胞？如何将目的基因导入动物细胞？显微注射技术显微注射技术：将基因表达载体提纯，用显微仪：将基因表达载体提纯，用显微仪注射到注射到受精卵受精卵中中如何将目的基因导入细菌？如何将目的基因导入细菌？用用CaclCacl2 2处理细胞处理细胞，增大细胞壁的通透性，增大细胞壁的通透性四环素抗性基因四环素抗性基因目的基因目的基因6.6.若某受体细胞表达了标记基因，是否意若某受体细胞表达了标记基因，是否意味着导入了目的基因

7、？味着导入了目的基因？四环素抗性基因四环素抗性基因受体细胞受体细胞四环素抗性蛋白四环素抗性蛋白四环素抗性基因四环素抗性基因四环素抗性基因四环素抗性基因氨苄青霉素氨苄青霉素抗性基因抗性基因目的基因目的基因1.请指出符合生产要求的大肠杆菌请指出符合生产要求的大肠杆菌菌落菌落2.除利用标记基因筛选是否导入除利用标记基因筛选是否导入目的基因之外，你还有什么办法目的基因之外，你还有什么办法进行筛选？进行筛选？为了检测目的基因是否导入为了检测目的基因是否导入原本没有氨苄青霉素抗性基因和四原本没有氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性的大肠杆菌环素抗性的大肠杆菌，将大肠杆菌在含，将大肠杆菌在含四环素四环素的培养基上

8、培养，的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布轻轻按在培养基上，使绒布得到如图二的菌落。再将灭菌绒布轻轻按在培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布平移按到含面沾上菌落，然后将绒布平移按到含氨苄青霉素氨苄青霉素的培养基上培的培养基上培养，得到如图三的结果养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置空圈表示与图二对照无菌落的位置)。3.上述筛选出来的受体细胞是否上述筛选出来的受体细胞是否一定能表达目的基因？一定能表达目的基因？核酸分子杂交核酸分子杂交A培养基培养基含四环素含四环素B培养基培养基含氨苄青含氨苄青霉素霉素7.7.请猜测郭三堆团队检测目的基因表达的方法请猜测郭三堆团队检测目

9、的基因表达的方法让棉铃虫吃棉花叶片，若表达成让棉铃虫吃棉花叶片，若表达成功，棉铃虫会死亡功，棉铃虫会死亡个体个体水平水平若某些目的基因表达后在个体水平的表现不明若某些目的基因表达后在个体水平的表现不明显，你还有什么办法检测目的基因是否成功表显，你还有什么办法检测目的基因是否成功表达？达？分子分子水平水平抗原抗原抗体杂交抗体杂交8.8.抗虫基因会导入到什么部位呢？会导入几个？抗虫基因会导入到什么部位呢？会导入几个？目的基因插入位置和数目具有随机性目的基因插入位置和数目具有随机性BBBBABBBC某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因（某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因（Bt）导）导入棉花，筛

10、选出入棉花，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植基因成功整合到染色体上的抗虫植株（假定株（假定Bt基因都能正常表达）。某些抗虫植株体细基因都能正常表达）。某些抗虫植株体细胞含两个胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型（有下图所示的三种类型（黑点表示黑点表示Bt基因的整合位基因的整合位点点）；让这些含两个）；让这些含两个Bt基因抗虫的植株自交，后代含基因抗虫的植株自交，后代含抗虫基因的个体的比例由大到小顺序为抗虫基因的个体的比例由大到小顺序为 A甲、丙、乙甲、丙、乙 B甲、乙、丙甲、乙、丙 C丙、乙、甲丙、乙、甲 D乙、甲、丙

11、乙、甲、丙A9.9.单一基因培育出的转基单一基因培育出的转基因抗虫棉因抗虫棉, ,虽然具有许多虽然具有许多优点优点, ,但也存在着许多不但也存在着许多不足足, ,如抗虫范围相对较窄如抗虫范围相对较窄, ,抗虫性还不是特别强。为抗虫性还不是特别强。为提高棉花对害虫的抗虫能提高棉花对害虫的抗虫能力，可采取什么措施？力，可采取什么措施？根据导入外源基因根据导入外源基因种类数种类数的不同的不同,转基因抗虫棉又转基因抗虫棉又可分为：可分为：单价转基因抗虫棉、单价转基因抗虫棉、双价转基因抗虫棉、双价转基因抗虫棉、多价转基因抗虫棉等多价转基因抗虫棉等 基因工程利用某目的基因基因工程利用某目的基因( (图甲图

12、甲) )和和P1P1噬菌体载体噬菌体载体( (图乙图乙) )构建重构建重组组DNA(DNA(图丙图丙) )。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl(Bgl(AGATCTAGATCT) )、EcoR(EcoR(GAATTCGAATTC) )和和Sau3A(Sau3A(GATCGATC) )。下。下列分析合理的是列分析合理的是 A A用用EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体B B用用BglBgl和和EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体C C用用BglBgl和和Sau3ASau3A切割目的基因和

13、切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体D D用用EcoREcoR和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体 基因工程利用某目的基因基因工程利用某目的基因( (图甲图甲) )和和P1P1噬菌体载体噬菌体载体( (图乙图乙) )构建重构建重组组DNA(DNA(图丙图丙) )。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl(Bgl(AGATCTAGATCT) )、EcoR(EcoR(GAATTCGAATTC) )和和Sau3A(Sau3A(GATCGATC) )。下。下列分析合理的是列分析合理的是 A A用用EcoREcoR切割目的

14、基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体B B用用BglBgl和和EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体C C用用BglBgl和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体D D用用EcoREcoR和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体 基因工程利用某目的基因基因工程利用某目的基因( (图甲图甲) )和和P1P1噬菌体载体噬菌体载体( (图乙图乙) )构建重构建重组组DNA(DNA(图丙图丙) )。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl(Bgl

15、(AGATCTAGATCT) )、EcoR(EcoR(GAATTCGAATTC) )和和Sau3A(Sau3A(GATCGATC) )。下。下列分析合理的是列分析合理的是 A A用用EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体B B用用BglBgl和和EcoREcoR切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体C C用用BglBgl和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体D D用用EcoREcoR和和Sau3ASau3A切割目的基因和切割目的基因和P1P1噬菌体载体噬菌体载体 双酶切的优点？双酶切的优点？防止任意连

16、接防止任意连接 油菜的株高由等位基因油菜的株高由等位基因 G 和和 g 决定，决定，GG 为高杆，为高杆，Gg 为中杆，为中杆，gg 为矮杆。为矮杆。B基因是另一种植物的高杆基因，基因是另一种植物的高杆基因，B 基因与基因与 G 基因基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题：相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题：若将一个若将一个 B 基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到基因连接到了中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达，培育了甲丁四种转基因油菜（如下图）。成功表达，培育了甲丁四种转基因油菜（如下图）。与甲的株高相同的是与甲的株高相同的是 。四种转基因油菜。四种转基因油菜分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有分别自交，在不考虑交叉互换的前提下，子代有 3 种表现型的是种表现型的